KR20190072289A - Pressing Zig for charging and discharging of pouch-type secondary battery - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 파우치형 이차전지의 충방전용 가압 지그에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 재충전이 가능하고 소형화 및 대용량화가 가능한 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있다. 또한, 이차전지 중 높은 에너지 밀도와 전압을 가지는 이차전지가 상용화되어 널리 사용되고 있다.As technology development and demand for mobile devices increase, the demand for secondary batteries that can be recharged and can be miniaturized and increased in capacity is rapidly increasing. In addition, among secondary batteries, secondary batteries having high energy density and voltage are commercialized and widely used.
이차전지는 이의 형상에 따라 원통형, 각형, 파우치형 등으로 구분할 수 있다. 그 중 파우치형 이차전지는 금속층(포일)과 상기 금속층의 상면과 하면에 코팅되는 합성수지층의 다층막으로 구성되는 파우치 외장재를 사용하여 외관을 구성하기 때문에, 금속 캔을 사용하는 원통형 또는 각형보다 전지의 무게를 현저히 줄일 수 있어 전지의 경량화가 가능하며, 다양한 형태로의 변화가 가능하다는 장점이 있어 많은 관심을 모으고 있다. The secondary battery can be classified into a cylindrical shape, a square shape, and a pouch type according to its shape. Among them, the pouch-type secondary battery uses a pouch exterior material composed of a metal layer (foil) and a multi-layered film of a synthetic resin layer coated on the upper and lower surfaces of the metal layer. Therefore, Weight can be remarkably reduced, the weight of the battery can be reduced, and various forms can be changed.
이러한 파우치형 이차 전지에는 전극 조립체가 적층된 형태로 수납되는데, 상기 전극 조립체에는 전극 탭 및 이와 연결된 전극 리드가 구비되어 있고, 상기 전극 리드는 파우치 외장재로부터 돌출되어 있다. 이러한 전극 리드는 외부 장치와 접촉을 통해 전기적으로 연결되어 외부장치로부터 전력을 공급받게 된다.In the pouch type secondary battery, an electrode assembly is housed in a stacked form. The electrode assembly includes an electrode tab and an electrode lead connected to the electrode tab. The electrode lead protrudes from the pouch case. The electrode lead is electrically connected to the external device through contact with the external device and receives power from the external device.
한편, 이차전지는 셀을 조립하는 과정과 전지를 활성화하는 과정을 거쳐 제조되며, 전지 활성화 단계에서는 지그와 같은 충방전 장치에 전지 셀을 탑재하고 활성화에 필요한 조건으로 충전 및 방전을 수행하게 된다. 이와 같이, 전지의 활성화를 위해 지그를 이용해 소정의 충방전을 실시하는 과정을 화성 공정(formation)이라고 한다.Meanwhile, the secondary battery is manufactured through a process of assembling the cell and a process of activating the battery. In the cell activation stage, the battery cell is mounted on a charge / discharge device such as a jig, and charging and discharging are performed under the conditions necessary for activation. The process of charging and discharging the battery using a jig for activation of the battery is referred to as a formation process.
이차전지의 화성 공정을 수행하기 위해서는 이차전지가 충방전 장치에 제대로 장착되어야 한다. 즉, 이차전지의 전극 리드가 충방전 장치의 도전부에 접하도록 배치되어 양자가 전기적으로 연결되어야 하고, 충방전이 진행되는 동안에 이러한 전기적 연결 상태가 유지되어야 한다.In order to perform the conversion process of the secondary battery, the secondary battery must be properly installed in the charge / discharge device. That is, the electrode leads of the secondary battery should be disposed so as to be in contact with the conductive parts of the charge / discharge device so that they are electrically connected to each other.
이를 위해 이차전지의 충방전 장치는 전지를 고정하기 위한 가압 지그를 구비하고 있는 것이 일반적이다. 도 1은 종래의 충방전용 가압 지그를 나타낸 것이다. 도 1을 참조할 때, 종래의 충방전용 가압 지그(100)는 대향한 2장의 판상(plate) 부재(110, 120) 사이에 파우치형 이차전지(10)를 끼우고 양측에서 압력을 가하면서, 이차전지(10)의 리드를 통해 전류를 인가하여 충전을 한다. 이때, 전류 인가는 판상 부재, 상기 판상 부재의 한쪽의 상부에 배치된 평면 형상의 도전부(130) 및 이차전지(10)의 리드가 서로 접촉함으로써 수행된다. To this end, the charging and discharging device of the secondary battery generally has a pressing jig for fixing the battery. Fig. 1 shows a conventional pressurizing jig for exclusive use of the press. Referring to FIG. 1, a conventional charging and pressing
도 1a에서와 같이, 가압 지그에 삽입되는 이차전지(10)의 파우치 외장재가 한 방향으로 성형되어 전극 리드가 일측에 위치하는 경우는 도전부(130)과 이차전지(10)의 리드가 서로 접촉하여 전기적 연결을 수행할 수 있다. 그러나, 도 1b의 경우에는 파우치 외장재를 두 방향으로 성형하여 두께가 증가하고 전극 리드가 가운데에 위치한 이차전지(20)가 삽입됨에 따라, 상기 외장재로부터 돌출되어 있는 리드는 가압에 의해 평면 형상의 도전부에 접촉하는 과정에서 접촉불량(미접촉)이 일어나거나 꺾이는 문제가 발생할 수 있다. 특히, 전극 리드가 꺾이는 경우는 파손 위험이 있다. 1A, when the pouch exterior member of the
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 한 목적은 파우치형 이차전지의 두께 증가 또는 전극 리드의 위치에 관계없이 활성화를 위한 충방전 공정시에 전극 리드와 도전부의 접촉불량 없이 전류를 인가시킬 수 있는 충방전용 가압 지그를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a pouch type secondary battery which is free from contact failure between an electrode lead and a conductive part during a charging / discharging process for activation regardless of an increase in thickness of the pouch type secondary battery or a position of the electrode lead. And is capable of applying a current.
본 발명의 일 측면에 따르면, 판상으로 구성되어 상호 대향하면서 소정 거리 이격되어 있어 이격 공간에 삽입되는 하나 이상의 파우치형 이차전지를 가압하도록 구성된 제1 판상 부재와 제2 판상 부재; 및 상기 제1 판상 부재와 상기 파우치형 이차전지의 전극 리드의 사이에 개재되어 상기 전극 리드를 지지하고 상기 전극 리드 및 상기 제1 판상 부재와 접촉 가능하여 상기 파우치형 이차전지의 충방전 전류가 흐르도록 구성된 도전성 완충 부재를 포함하고, 상기 제2 판상 부재는 상기 도전성 완충 부재와 대향하게 되는 위치에 제1 판상 부재의 방향으로 돌출된 형상의 가압부를 구비하는, 파우치형 이차전지의 충방전용 가압 지그가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a battery pack comprising: a first plate-shaped member and a second plate-shaped member configured to press one or more pouch-shaped secondary batteries which are formed in a plate shape and face each other and are spaced apart from each other by a predetermined distance; And an electrode lead interposed between the first plate-shaped member and the electrode lead of the pouch type secondary battery to support the electrode lead and be contactable with the electrode lead and the first plate-shaped member, so that the charging / discharging current of the pouch- And the second plate-shaped member has a pressing portion in a shape protruding in the direction of the first plate-shaped member at a position facing the conductive buffer member, wherein the second plate- Is provided.
상기 도전성 완충 부재는 판상의 전기 전도성 물질로 구성되어 상기 전극 리드에 접촉하도록 구성된 도전부 및 상기 도전부와 상기 제1 판상 부재 사이에 개재된 탄성부를 구비할 수 있다.The conductive buffer member may include a conductive portion formed of a plate-like electrically conductive material and configured to contact the electrode lead, and an elastic portion interposed between the conductive portion and the first plate-shaped member.
상기 도전부는 적어도 일측 단부가 상기 제1 판상부재를 향해 절곡된 형태를 가져 상기 제1 판상부재와 접촉 가능하도록 구성될 수 있다.The conductive portion may have a shape in which at least one end portion is bent toward the first plate-shaped member, so that the conductive portion can contact the first plate-shaped member.
또한, 상기 도전부는 제1 판상부재를 향해 절곡된 부분의 끝이 다시 절곡되도록 구성될 수 있다.Also, the conductive portion may be configured to bend the end of the bent portion toward the first plate-shaped member.
상기 도전부는 양측 단부가 제1 판상부재를 향해 절곡되고, 절곡된 부분의 끝이 상기 탄성부를 향하여 다시 절곡되도록 구성될 수 있다.The conductive parts may be configured such that both ends of the conductive part are bent toward the first plate-shaped member, and the end of the bent part is bent again toward the elastic part.
상기 도전부는 상기 제1 판상 부재와 대향하는 면의 적어도 일부에 도전성 재질로서 상기 제1 판상 부재를 향하도록 돌출된 형태로 구성된 접촉부를 포함하여 상기 접촉부가 상기 제1 판상부재와 접촉 가능하도록 구성될 수 있다.And the conductive portion includes a contact portion formed in at least a part of the surface facing the first plate-shaped member so as to protrude as a conductive material so as to face the first plate-shaped member so that the contact portion can be brought into contact with the first plate- .
상기 접촉부는 상기 탄성부의 복원된 상태보다 작은 높이를 갖도록 구성될 수 있다.The contact portion may be configured to have a smaller height than the restored state of the elastic portion.
바람직하게, 상기 탄성부는 하나 이상의 스프링을 포함할 수 있다. Preferably, the resilient portion may comprise one or more springs.
상기 탄성부는 둘 이상의 스프링을 포함하고, 상기 둘 이상의 스프링은 서로 상이한 탄성계수를 갖도록 구성될 수 있다.The elastic portion may include two or more springs, and the two or more springs may be configured to have different elastic moduli from each other.
상기 둘 이상의 스프링은 내측 및 외측 방향으로 배치되고, 내측에 배치된 스프링이 외측에 배치된 스프링보다 큰 탄성계수를 갖도록 구성될 수 있다.The two or more springs may be arranged in the inner and outer directions, and the spring disposed in the inner side may be configured to have a greater elastic modulus than the spring disposed in the outer side.
상기 제1 판상 부재는, 상기 도전성 완충 부재의 고정 부분이 이동 가능하도록 구성될 수 있다.The first plate-shaped member may be configured such that the fixed portion of the conductive buffer member is movable.
상기 가압부는 가압 지그의 중심에 가까운 내측으로부터 가압 지그의 중심에서 멀어지는 외측으로 갈수록 두께가 증가하도록 구성될 수 있다.The pressing portion may be configured to increase its thickness from the inner side close to the center of the pressing jig to the outer side away from the center of the pressing jig.
추가로, 본 발명에 따른 가압 지그는 상기 제2 판상 부재와 상호 대향되면서 소정 거리 이격되어 있어 이격 공간에 삽입되는 또 다른 하나 이상의 파우치형 이차전지를 가압하도록 구성된 제3 판상부재, 및 상기 제2 판상 부재와 상기 파우치형 이차전지의 전극 리드의 사이에 개재되어 상기 전극 리드를 지지하고 상기 전극 리드 및 상기 제2 판상 부재와 접촉 가능하여 상기 파우치형 이차전지의 충방전 전류가 흐르도록 구성된 제2 도전성 완충 부재를 추가로 포함하고, 상기 제3 판상 부재는 상기 제2 도전성 완충 부재와 대향하게 되는 위치에 제2 판상 부재의 방향으로 돌출된 형상의 가압부를 구비할 수 있다.Further, the pressing jig according to the present invention may include a third plate-shaped member configured to press another at least one pouch-shaped secondary battery inserted in the spacing space while being opposed to the second plate-shaped member while being spaced apart from each other by a predetermined distance, And a pouch-type secondary battery which is interposed between the plate-like member and the electrode lead of the pouch-type secondary battery to support the electrode lead and contact the electrode lead and the second plate- The third plate-shaped member may further include a pressing portion protruding in the direction of the second plate-shaped member at a position facing the second conductive buffering member.
본 발명의 일 측면에 의하면, 파우치형 이차전지의 두께 증가 또는 전극 리드의 위치에 관계 없이 가압시에 전극 리드와 완전 밀착을 이루어 충방전이 진행되는 동안에 접촉불량 없이 전기적 연결 상태를 유지할 수 있다.According to an aspect of the present invention, regardless of the increase in thickness of the pouch-type secondary battery or the position of the electrode lead, the electrode lead can be in complete contact with the electrode lead at the time of pressurization,
또한, 본 발명의 다른 측면에 의하면, 전지 가압 시, 전극 리드의 꺾임을 방지하거나 최소화하여, 리드의 꺾임으로 인한 손상 내지 파손을 방지할 수 있다.According to another aspect of the present invention, it is possible to prevent or minimize bending of the electrode lead when the battery is pressurized, and to prevent damage or breakage due to bending of the lead.
도 1은 종래의 충방전용 가압 지그를 이용한 파우치형 이차전지의 충전 과정을 모식적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 충방전용 가압 지그 구성을 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 충방전용 가압 지그에 의해 전지가 가압된 구성을 나타낸 정면도이다
도 4는 도 2에 도시된 충방전용 가압 지그의 사시도이다.
도 5는 도 2에 도시된 충방전용 가압 지그에 포함된 도전성 완충부재의 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 6 내지 11은 본 발명의 일 실시형태에 따른 충방전용 가압 지그의 다양한 예를 나타낸 것이다.
도 12는 도 2에 도시된 충방전용 가압 지그의 정면도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 충방전용 가압 지그 구성을 개략적으로 나타낸 것이다.FIG. 1 schematically shows a charging process of a pouch-type secondary battery using a conventional charging and pressing jig.
Fig. 2 is a front view schematically showing the construction of a charging-only pressing jig according to an embodiment of the present invention.
3 is a front view showing a configuration in which the battery is pressurized by the charging jig dedicated pressurizing jig shown in Fig. 2
FIG. 4 is a perspective view of the charging-only pressing jig shown in FIG. 2. FIG.
5 schematically shows the structure of a conductive buffer member included in the charge-discharge-dedicated pressing jig shown in FIG.
Figs. 6 to 11 show various examples of the pressurizing jig exclusively for use with the present invention in accordance with an embodiment of the present invention.
Fig. 12 is a front view of the charging and discharging dedicated pressing jig shown in Fig. 2;
Fig. 13 schematically shows the structure of a charging-only pressing jig according to another embodiment of the present invention.
이하, 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 해석되어야만 한다.Hereinafter, the terms and words used in the present specification and claims should not be construed to be limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately define the concept of the term in order to describe its own invention in the best way. It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
본 발명의 일 실시형태는 파우치형 이차전지의 활성화를 위한 충방전용 가압 지그에 관한 것으로, 이하에서는 본 발명에 따른 가압 지그를 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.An embodiment of the present invention relates to a pressurizing jig for exclusive use of a battery for activating a pouch type secondary battery, and a pressurizing jig according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 충방전용 가압 지그 구성을 개략적으로 나타낸 정면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 충방전용 가압 지그에 의해 전지가 가압된 구성을 나타낸 정면도이다. 또한, 도 4는 도 2에 도시된 충방전용 가압 지그의 사시도이다.FIG. 2 is a front view schematically showing a configuration of a charging jig dedicated to a charging operation according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a front view showing a configuration in which a battery is pressurized by the charging charging jig shown in FIG. 4 is a perspective view of the charging-only pressing jig shown in Fig.
도 2 내지 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 파우치형 이차전지의 충방전용 지그(200)는 제1 판상 부재(210) 및 제2 판상 부재(220), 및 도전성 완충 부재(230)를 포함한다. 2 to 4, the charge-
상기 제1 판상 부재(210) 및 제2 판상 부재(220)는 상호 대향하여 소정 거리로 이격되어 있으며, 그 이격 공간에 하나 이상의 파우치형 이차전지를 삽입하고 양측에서 가압하도록 구성될 수 있다. 이러한 한 쌍의 판상 부재(210, 220) 간의 이격 거리는 삽입되는 파우치형 전지의 크기, 예컨대 두께에 따라 조절가능하다. 이를 위해, 제1 판상 부재(210) 또는 제2 판상 부재(220)는 서로 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동가능하도록 구성될 수 있다.The
상기 판상 부재(210, 220)는 강성 재질, 예컨대 금속 재질, 또는 절연 재질의 유리 또는 강화 플라스틱으로 이루어질 수도 있으며, 이러한 재질의 판상 부재는 가압에 의해 파우치형 전지를 고정시키는 작업 시에 강한 지지력을 제공할 수 있다. 특히, 절연 재질이 유리인 경우에는 충방전 전류가 흐르는 것을 방지하여 전지 테스트 과정에서 안전성 및 정확성을 확보할 수 있다.The
또한, 제1 판상 부재(210)에는 외부 충방전 기기 및 도전성 완충 부재 사이를 연결하기 위한 충방전 경로가 구비될 수 있다. 예를 들어, 충방전 경로로서 회로 패턴이 인쇄되거나 와이어가 구비될 수 있다.The
상기 도전성 완충 부재(230)는 상기 제1 판상 부재(210)와 상기 파우치형 전지의 전극 리드의 사이에 개재되도록 구성될 수 있다. 이러한 도전성 완충 부재의 구체적인 형태에서 대해서는 도 5를 참조하여 보다 자세히 설명하도록 한다.The
도 5는 도 2에 도시된 충방전용 가압 지그에 포함된 도전성 완충부재의 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.5 schematically shows the structure of a conductive buffer member included in the charge-discharge-dedicated pressing jig shown in FIG.
도 5를 참조하면, 상기 도전성 완충 부재(230)는 도전부(232) 및 탄성부(234)를 구비할 수 있다.Referring to FIG. 5, the
상기 도전부(232)는 파우치형 이차전지의 충전 내지 방전을 위해 전극 리드에 전류를 인가하거나 받아들이는 부재로서, 전기 전도성 물질로 구성될 수 있다. 특히, 상기 도전부는 전극 리드와의 접촉이 잘 이루어지도록 적어도 일부분이 판상으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 5의 구성에서, 도전부는 좌측과 우측에 넓은 표면을 갖는 플레이트 형태로 구성될 수 있다. 여기서, 도전부의 우측 표면에 전극 리드가 접촉될 수 있다. The
상기 도전부(232)의 길이는 파우치형 전지의 전극 리드의 길이에 의해서 결정될 수 있다. 사용목적에 따라 전극 리드는 길이가 작은 것과 긴 것 중 선택해서 적용되며, 상기 도전부는 원활한 전류 인가를 위해서 상기 전극 리드 보다 긴 길이를 갖는 것이 바람직하다.The length of the
바람직하게, 상기 도전부(232)는 적어도 일측 단부가 절곡된 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 도전부의 내측 단부 및 외측 단부 중 적어도 하나가 절곡될 수 있다. 여기서, 내측이란 지그 또는 파우치형 이차전지의 중심을 향하는 방향(도 5에서의 하부 방향)을, 외측이란 상기 중심에서 멀어져 외부를 향하는 방향(도 5에서의 상부 방향)을 의미한다. 이하에서도 특별한 설명이 없는 한, 내측 및 외측은 이와 동일한 의미로 이해될 수 있다.The
이때, 상기 도전부의 단부가 절곡되는 방향은 상기 제1 판상부재를 향하게 되며, 이로부터 가압시에 도전부의 단부가 상기 제1 판상부재와 접촉할 수 있다. 그리고, 이러한 접촉을 통해, 충방전 전류가 제1 판상부재와 도전부 사이에 흐를 수 있다. 이외에도, 상기 도전부의 단부는 여러 형태로 구성될 수 있으며, 이의 구체적인 형태에 대해서는 후술하기로 한다.At this time, a direction in which the end portion of the conductive portion is bent is directed toward the first plate-shaped member, and the end portion of the conductive portion can contact the first plate-shaped member at the time of pressing. Then, through such contact, charge / discharge current can flow between the first plate-shaped member and the conductive portion. In addition, the end portion of the conductive portion may be formed in various forms, and its specific form will be described later.
상기 탄성부(234)는 상기 도전부와 상기 제1 판상 부재 사이에 위치하여 완충 부재의 역할을 한다. 예를 들어, 도 2, 3 및 5를 참조하면, 상기 탄성부의 일측은 제1 판상부재(210)에 고정되어 있고 다른 일측은 도전부(232)를 지지하고 있으며, 이러한 탄성부에 의해서 도전부(232)는 제1 판상 부재로부터 소정의 높이에 위치할 수 있다. The
이러한 구성을 통해, 제1 판상 부재(210) 및 제2 판상 부재(220)의 이격된 공간에 파우치형 이차전지를 삽입하고 양측에서 이들 판상 부재를 가압하는 경우(도 2), 상기 탄성부에 의해 소정의 높이에 있는 도전부의 일측(도면상에서의 우측)은 전극 리드와 밀착된 상태에서 탄성부의 압착에 의해 도전부의 위치 이동이 이루어질 수 있다. 따라서, 도전부의 타측(도면상에서의 좌측)은 제1 판상 부재(210)과 접촉됨으로써, 제1 판상 부재와 상기 파우치형 이차전지 사이에는 충방전 전류가 흐를 수 있다.With this configuration, when the pouch-shaped secondary battery is inserted into the spaced-apart spaces of the first and
또한, 더 이상 가압을 진행하지 않는 경우, 상기 탄성부의 복원력에 의해 상기 도전부는 본래의 위치로 복구될 수 있다.Further, when the pressure is not further advanced, the conductive portion can be restored to its original position by the restoring force of the elastic portion.
한편, 상기 제2 판상 부재(220)는 가압부(222)를 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 가압부(222)는 상기 도전성 완충 부재(230)와 대향하게 되는 위치에 제1 판상 부재(210)의 방향으로 돌출된 형상을 가질 수 있다. 이와 같이 돌출된 형상을 갖는 가압부는 가압 시에 상기 도전성 완충 부재와 전극 리드 간의 완전한 밀착이 이루어지도록 물리적인 힘을 제공할 수 있다. 상기 가압부의 돌출 형상은 물리적인 힘을 제공할 수 있는 한 특별히 제한되지 않는다. 예컨대, 가압부는 반구과 같은 원호 형상, 또는 다각형의 블록 형상일 수 있다. Meanwhile, the
또한, 본 발명의 충방전용 가압 지그에 삽입되는 파우치형 이차전지의 두께는 특별히 제한되지 않는다. 종래의 가압 지그는 보통 약 5mm의 두께를 갖는 파우치형 전지를 삽입하여 충방전을 수행한다. 이에 반해, 본 발명의 충방전용 가압 지그는 일반적인 두께의 파우치형 전지뿐만 아니라 파우치 외장재의 성형에 따라 두께가 현저히 증가한 전지에 대해서도 충방전을 수행할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 충방전용 가압 지그는 5 내지 25 mm의 두께를 갖는 파우치형 이차전지에 대해서도 충방전을 수행할 수 있다.In addition, the thickness of the pouch-type secondary battery inserted into the charging jig for use in the present invention is not particularly limited. The conventional pressure jig is usually charged and discharged by inserting a pouch-type battery having a thickness of about 5 mm. On the other hand, the charging and discharging jig can be charged and discharged not only in a pouch-type battery having a general thickness but also in a battery in which the thickness of the pouch case is significantly increased. For example, the charging and discharging jig of the present invention can also charge and discharge a pouch-type secondary battery having a thickness of 5 to 25 mm.
이하에서는, 본 발명에 따른 충방전용 가압 지그의 다양한 형태에 대해서 도면을 참조로 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, various embodiments of a pressing and pressing jig according to the present invention will be described with reference to the drawings.
도 6 내지 11은 본 발명의 여러 형태에 따른 충방전용 가압 지그의 다양한 구성을 나타낸 것이다.6 to 11 illustrate various configurations of the pressurizing jig for relief use according to various aspects of the present invention.
도 6 내지 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 충방전용 가압 지그에서, 도전성 완충 부재(230)에 구비된 탄성부는 둘 이상의 스프링을 포함할 수 있다. Referring to Figs. 6 to 11, in the urging jig dedicated to an embodiment of the present invention, the elastic portion provided on the
특히, 상기 둘 이상의 스프링은 서로 상이한 탄성계수를 가질 수 있다. 이때, 상기 탄성계수가 클수록 동일한 외력에 의해 변형률이 작음을 나타낸다. 더욱이, 둘 이상의 스프링은 내측 및 외측 방향으로 배치될 수 있다. 이때, 내측에 배치된 스프링이 외측에 배치된 스프링보다 큰 탄성계수를 갖도록 구성될 수 있다. In particular, the two or more springs may have different elastic moduli. At this time, the larger the modulus of elasticity is, the smaller the strain is due to the same external force. Furthermore, two or more springs may be disposed in the inward and outward directions. At this time, the spring disposed inside may be configured to have a greater elastic modulus than the spring disposed outside.
이와 같이, 내측에 배치된 스프링의 탄성계수가 더 큰 경우, 지그의 가압시에 전극 리드의 외측 부분에 비해 내측 부분(도면에서의 하부 방향)에 상대적으로 작은 힘이 가해지도록 함으로써, 전극 리드의 내측 부분이 과도하게 휘어짐으로써 손상되거나 전지의 본체로부터 분리되는 현상을 최소화할 수 있다. In this way, when the elasticity coefficient of the spring disposed inside is larger, a relatively small force is applied to the inner portion (downward in the drawing) as compared with the outer portion of the electrode lead at the time of pressing the jig, It is possible to minimize the phenomenon that the inner portion is damaged by excessive bending or detached from the body of the battery.
한편, 본 발명의 도전성 완충 부재에서, 도전부는 제1 판상부재를 향해 절곡된 단부의 끝, 즉 말단이 제1 판상 부재의 표면과 나란한 형태로 다시 절곡될 수 있다. 예를 들어, 도 7을 참조하면, 도전성 완충 부재(230)는 도전부에서 절곡된 단부의 끝이 탄성부와 반대쪽으로 다시 절곡된 형태로 구성될 수 있다. 그리고, 도 8을 참조하면, 도전성 완충 부재(230)의 도전부에서 절곡된 단부의 끝이 탄성부를 향하여 다시 절곡된 형태로 구성될 수 있다. On the other hand, in the conductive buffer member of the present invention, the conductive portion may be bent again in such a manner that the end of the end portion bent toward the first plate-like member, that is, the end is in parallel with the surface of the first plate- For example, referring to FIG. 7, the
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 도전부와 제1 판상 부재의 접촉 면적이 넓어지고, 이로부터 충방전 전류가 안정적으로 흐를 수 있으며 열 발생은 최소화할 수 있다.According to this configuration of the present invention, the contact area between the conductive portion and the first plate-shaped member is widened, from which the charge / discharge current can flow stably and the heat generation can be minimized.
특히, 도 8과 같이 도전부의 양측 단부가 제1 판상부재(210)를 향해 절곡된 부분의 끝이 상기 탄성부를 향하여 다시 절곡되어 사다리꼴과 같은 형태로 구성되는 경우, 도전부가 차지하는 공간이 적으면서 제1 판상 부재(210)과의 접촉 면적은 넓어지므로 더욱 유리할 수 있다.Particularly, in the case where the ends of the bent portions of both ends of the conductive portion toward the first plate-shaped
또한, 상기 도전부는 적어도 일측 단부가 절곡되지 않은 형태도 가능하다. 예를 들어, 도 9를 참조하면, 도전성 완충 부재(230)의 도전부는 접촉부를 포함할 수 있다. 여기서, 접촉부는 제1 판상 부재(210)와 대향하는 면의 적어도 일부에 위치하며, 도전성 재질로서 상기 제1 판상 부재를 향하도록 돌출된 형태로 구성될 수 있다. 더욱이, 상기 접촉부는 상기 탄성부의 복원된 상태보다 작은 높이를 가지며, 상기 탄성부가 압축된 상태 보다는 긴 높이를 가져 가압시에 제1 판상 부재(210)와 접촉할 수 있다. 한편, 상기 접촉부의 단면의 크기는 제1 판상 부재(210)와 접촉에 방해를 받지 않는 한 특별히 제한되지 않는다.In addition, the conductive part may be configured such that at least one end thereof is not bent. For example, referring to FIG. 9, the conductive portion of the
한편, 도 10은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 충방전용 가압 지그에서 판상 부재의 한 예를 나타낸 것이다. FIG. 10 shows an example of a plate-shaped member in a pressing and pressing jig according to another embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 제1 판상 부재(210)는 상기 도전성 완충 부재(230)의 탄성부를 고정한 부분이 이동 가능하도록 구성될 수 있다. 특히, 제1 판상 부재는, 도전성 완충 부재를 제2 판상 부재로부터 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동하도록 구성될 수 있다.Referring to FIG. 10, the
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 도전성 완충 부재의 높이 조절이 가능할 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 판상 부재 사이에 삽입되는 파우치형 이차전지의 두께나 전극 리드의 위치가 변하더라도, 도전성 완충 부재의 위치, 특히 도전부의 위치를 변화시킴으로써, 전극 리드가 절곡이 최소화되면서 도전부에 접촉하도록 구성될 수 있다. 더욱이, 전극 리드가 전지의 일측면에 치우쳐 위치하거나 중간에 위치하는 경우 모두, 도전성 완충 부재의 위치를 변경하여 상기 도전성 완충 부재(230)와 전극 리드의 접촉불량 없이 전기적 연결상태를 안정적으로 유지할 수 있다.According to this configuration of the present invention, the height of the conductive buffer member can be adjusted. Therefore, even if the thickness of the pouch-type secondary battery inserted between the first and second plate members and the position of the electrode lead are changed, the position of the conductive buffer member, in particular, the position of the conductive portion is changed, Or the like. Furthermore, in both cases where the electrode leads are biased or positioned at one side of the battery, the position of the conductive buffer member can be changed to stably maintain the electrically connected state without contact failure between the
도 11은 본 발명의 일 실시형태에 따른 충방전용 가압 지그에서 가압부의 한 예를 나타낸 것이다. Fig. 11 shows an example of a pressing portion in a pressing-and-pressing jig according to an embodiment of the present invention.
도 11을 참조하면, 제2 판상 부재(220)에 구비된 가압부(222)는 가압 지그 또는 파우치형 이차전지의 중심에 가까운 내측(도면에서의 하부 방향)으로부터 상기 중심에서 멀어지는 외측(도면에서의 상부 방향)으로 갈수록 두께가 증가하도록 구성될 수 있다. 11, the
이러한 구성에 의하면, 지그의 가압시에 전극 리드의 내측 부분이 외측 부분보다 덜 가압되도록 함으로써, 전극 리드가 손상 내지 파손되는 현상을 최소화할 수 있다. According to this configuration, when the jig is pressed, the inner portion of the electrode lead is less pressed than the outer portion, thereby minimizing the damage or breakage of the electrode lead.
도 12는 본 발명의 일 실시형태에 따른 충방전용 가압 지그의 정면도이다. Fig. 12 is a front view of a charging jig dedicated to a charging jig according to an embodiment of the present invention; Fig.
도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 충방전용 가압 지그(200)가 앞서 설명한 바와 같이, 제1 판상 부재(210)와 제2 판상 부재(도시되지 않음), 그리고 도전성 완충 부재(230)를 포함하되, 도전성 완충 부재가 2개 포함됨을 알 수 있다. 여기서, 2개의 도전성 완충 부재는 하나의 파우치형 이차 전지에 구비된 2개의 전극 리드, 즉 양극 리드와 음극 리드를 각각 접촉 및 지지할 수 있다.Referring to FIG. 12, the charging and
추가로, 도 13은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 충방전용 가압 지그 구성을 개략적으로 나타낸 것이다.In addition, Fig. 13 schematically shows the construction of a charging-only pressing jig according to another embodiment of the present invention.
도 13을 참조하면, 본 발명에 따른 충방전용 가압 지그(300)는 제1 판상 부재(310) 및 제2 판상 부재(320)에 추가하여, 제3의 판상 부재(340)를 더 포함할 수 있다.13, the pressing and
상기 제3의 판상 부재(340)는 제2 판상 부재(220)와 상호 대향하여 소정 거리로 이격되어 있으며, 그 이격 공간에 하나 이상의 파우치형 이차전지를 삽입하고 양측에서 가압하도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 제2 판상 부재(320)에는 제2 도전성 완충 부재(350)가 구비될 수 있다. 상기 제2 도전성 완충 부재(350)는 제1 판상 부재(310)의 도전성 완충 부재(330)와 동일 또는 유사한 형태, 구조 및 기능을 가질 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.The
또한, 제2 판상 부재(320)에는, 제1 판상 부재와 마찬가지로 외부 충방전 기기 및 제2 도전성 완충 부재 사이를 연결하기 위한 충방전 경로가 구비될 수 있다. 예를 들어, 충방전 경로로서 회로 패턴이 인쇄되거나 와이어가 구비될 수 있다.Also, the
상기 제3의 판상 부재(340)에는 상기 제2 도전성 완충 부재와 대향하게 되는 위치에 제2 판상 부재(320)의 방향으로 돌출된 형상의 가압부를 구비할 수 있다. 이러한 방식으로, 제4 판상부재, 제5 판상부재가 추가로 포함될 수 있다.The
이러한 구성에서, 제2 판상 부재와 제3 판상 부재는, 상호 간의 이격 거리가 조절 가능하도록 구성될 수 있다. 따라서, 제2 판상 부재와 제3 판상 부재는, 그 사이에 다른 하나 이상의 파우치형 이차 전지가 삽입된 경우, 이러한 이차 전지를 가압하도록 구성될 수 있다. 이에 대해서는, 제1 판상 부재와 제2 판상 부재에 의한 이차 전지 가압 구성과 유사하므로, 보다 상세한 설명을 생략한다.In this configuration, the second plate-shaped member and the third plate-shaped member can be configured so that the spacing distance between them is adjustable. Therefore, the second sheet member and the third sheet member can be configured to press such a secondary battery when at least one other pouch type secondary battery is inserted therebetween. This is similar to the configuration of pressing the secondary battery by the first plate member and the second plate member, and thus a detailed description thereof will be omitted.
한편, 이러한 방식과 마찬가지로, 본 발명에 따른 충방전용 가압 지그는, 다른 추가적인 판상 부재, 이를테면 제4 판상부재, 제5 판상부재를 추가로 포함할 수 있다.On the other hand, in the same manner as the above-described method, the charging-dedicated pressing jig according to the present invention may further include another additional plate-shaped member, such as a fourth plate-shaped member and a fifth plate-shaped member.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 가압 지그는 하나 이상의 파우치형 이차전지의 활성화를 위한 충방전에 적합하며, 특히 고출력 및 대용량이 요구되는 중대형용 이차전지로서, 파우치를 두 방향으로 성형하여 두께가 증가하거나 전극 리드의 위치가 변하더라도 가압시에 전극 리드와 완전 밀착을 이루어 충방전이 진행되는 동안에 접촉불량 없이 안정적으로 전기적 연결 상태를 유지할 수 있다.The pressurizing jig of the present invention having the above-described configuration is suitable for charging and discharging for activation of one or more pouch type secondary batteries, and is particularly suitable for a middle- or large-sized secondary battery requiring high output and large capacity. Even if the position of the electrode lead is increased or the position of the electrode lead is changed, the electrode lead can be completely adhered to the electrode lead at the time of pressurization, so that the electrical connection state can be stably maintained without causing defective contact during charging / discharging.
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 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다. 그리고 이 청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범주에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not to be limited to the details thereof and that various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art. It is to be understood that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the appended claims. It is intended that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims, as well as any equivalents thereof, be within the scope of the present invention.
10, 30: 파우치형 이차전지
100, 200, 300: 가압 지그
110, 120, 210, 220, 310, 320, 340: 판상 부재
130: 평면 형상의 도전부
230, 330, 350: 도전성 완충 부재
232: 도전부
234: 탄성부10, 30: Pouch type secondary battery
100, 200, 300: pressure jig
110, 120, 210, 220, 310, 320, 340:
130: Planar conductive part
230, 330, 350: conductive buffer member
232:
234:
Claims (14)
상기 제1 판상 부재와 상기 파우치형 이차전지의 전극 리드의 사이에 개재되어 상기 전극 리드를 지지하고 상기 전극 리드 및 상기 제1 판상 부재와 접촉 가능하여 상기 파우치형 이차전지의 충방전 전류가 흐르도록 구성된 도전성 완충 부재를 포함하고,
상기 제2 판상 부재는 상기 도전성 완충 부재와 대향하게 되는 위치에 제1 판상 부재의 방향으로 돌출된 형상의 가압부를 구비하는, 파우치형 이차전지의 충방전용 가압 지그.A first plate-shaped member and a second plate-shaped member configured to press one or more pouch-shaped secondary batteries which are formed in a plate shape and are opposed to each other and spaced apart from each other by a predetermined distance and inserted into the spacing space; And
The pouch type secondary battery is interposed between the first plate member and the electrode lead of the pouch type secondary battery to support the electrode lead and contact the electrode lead and the first plate member so that the charging and discharging current of the pouch type secondary battery flows Wherein the conductive buffering member comprises a conductive buffering member,
And the second plate-shaped member has a pressing portion protruding in a direction of the first plate-shaped member at a position facing the conductive buffer member.
상기 도전성 완충 부재는 판상의 전기 전도성 물질로 구성되어 상기 전극 리드에 접촉하도록 구성된 도전부 및 상기 도전부와 상기 제1 판상 부재 사이에 개재된 탄성부를 구비하는 가압 지그.The method according to claim 1,
Wherein the conductive buffer member includes a conductive portion formed of a plate-like electrically conductive material and configured to contact the electrode lead, and an elastic portion interposed between the conductive portion and the first plate-shaped member.
상기 도전부는 적어도 일측 단부가 상기 제1 판상부재를 향해 절곡된 형태를 가져 상기 제1 판상부재와 접촉 가능하도록 구성된 가압 지그.3. The method of claim 2,
And the conductive portion has a shape in which at least one end portion is bent toward the first plate-shaped member so as to be able to contact the first plate-shaped member.
상기 도전부는 제1 판상부재를 향해 절곡된 부분의 끝이 다시 절곡되도록 구성된 가압 지그.The method of claim 3,
And the conductive portion is configured to bend the end of the bent portion toward the first plate-shaped member.
상기 도전부는 양측 단부가 제1 판상부재를 향해 절곡되고, 절곡된 부분의 끝이 상기 탄성부를 향하여 다시 절곡되도록 구성된 가압 지그.5. The method of claim 4,
The conductive jig is configured such that both end portions thereof are bent toward the first plate-shaped member, and the end of the bent portion is bent again toward the elastic portion.
상기 도전부는 상기 제1 판상 부재와 대향하는 면의 적어도 일부에 도전성 재질로서 상기 제1 판상 부재를 향하도록 돌출된 형태로 구성된 접촉부를 포함하여 상기 접촉부가 상기 제1 판상부재와 접촉 가능하도록 구성된 가압 지그.3. The method of claim 2,
Wherein the conductive portion includes a contact portion configured to protrude as a conductive material toward at least a part of the surface facing the first plate member so as to face the first plate member so that the contact portion can be brought into contact with the first plate member, Jig.
상기 접촉부는 상기 탄성부의 복원된 상태보다 작은 높이를 갖도록 구성된 가압 지그.7. The method according to claim 2 or 6,
And the contact portion is configured to have a smaller height than the restored state of the elastic portion.
상기 탄성부는 하나 이상의 스프링을 포함하는 가압 지그. 3. The method of claim 2,
Wherein the resilient portion includes one or more springs.
상기 탄성부는 둘 이상의 스프링을 포함하고,
상기 둘 이상의 스프링은 서로 상이한 탄성계수를 갖도록 구성된 가압 지그.9. The method of claim 8,
Wherein the resilient portion comprises two or more springs,
Wherein the two or more springs are configured to have different elastic moduli from each other.
상기 둘 이상의 스프링은 내측 및 외측 방향으로 배치되고,
내측에 배치된 스프링이 외측에 배치된 스프링보다 큰 탄성계수를 갖도록 구성된 가압 지그.10. The method of claim 9,
Wherein the two or more springs are disposed in the inward and outward directions,
And the spring disposed inside is configured to have a greater elastic modulus than the spring disposed outside.
상기 제1 판상 부재는, 상기 도전성 완충 부재의 고정 부분이 이동 가능하도록 구성된 가압 지그.The method according to claim 1,
Wherein the first plate-shaped member is configured such that the fixed portion of the conductive buffer member is movable.
상기 가압부는 가압 지그의 중심에 가까운 내측으로부터 가압 지그의 중심에서 멀어지는 외측으로 갈수록 두께가 증가하도록 구성된 가압 지그.The method according to claim 1,
Wherein the pressing portion is configured to increase in thickness from an inner side close to the center of the pressing jig toward the outer side away from the center of the pressing jig.
상기 제2 판상 부재와 상호 대향되면서 소정 거리 이격되어 있어 이격 공간에 삽입되는 또 다른 하나 이상의 파우치형 이차전지를 가압하도록 구성된 제3 판상부재, 및
상기 제2 판상 부재와 상기 파우치형 이차전지의 전극 리드의 사이에 개재되어 상기 전극 리드를 지지하고 상기 전극 리드 및 상기 제2 판상 부재와 접촉 가능하여 상기 파우치형 이차전지의 충방전 전류가 흐르도록 구성된 제2 도전성 완충 부재를 추가로 포함하고,
상기 제3 판상 부재는 상기 제2 도전성 완충 부재와 대향하게 되는 위치에 제2 판상 부재의 방향으로 돌출된 형상의 가압부를 구비하는 가압 지그.The method according to claim 1,
A third plate-shaped member spaced apart from the second plate-shaped member by a predetermined distance to press another pouch-shaped secondary battery inserted in the spacing space,
And the pouch type secondary battery is interposed between the second plate-shaped member and the electrode lead of the pouch type secondary battery to support the electrode lead and be in contact with the electrode lead and the second plate-shaped member so that the charging / discharging current of the pouch type secondary battery flows Further comprising a second conductive buffer member,
And the third plate-shaped member has a pressing portion which has a shape protruding in the direction of the second plate-shaped member at a position facing the second conductive buffer member.
상기 파우치형 이차전지는 5 내지 25 mm의 두께를 갖는 가압 지그.The method according to claim 1,
Wherein the pouch type secondary battery has a thickness of 5 to 25 mm.
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