KR20200127460A - 전지 트레이 - Google Patents

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KR20200127460A
KR20200127460A KR1020190051616A KR20190051616A KR20200127460A KR 20200127460 A KR20200127460 A KR 20200127460A KR 1020190051616 A KR1020190051616 A KR 1020190051616A KR 20190051616 A KR20190051616 A KR 20190051616A KR 20200127460 A KR20200127460 A KR 20200127460A
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정혁순
윤춘식
이승태
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주식회사 엘지화학
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Abstract

본 발명에 따른 전지 트레이는, 전지 제조 공정에서 다수개의 전지를 수납하기 위한 전지 트레이로서, 전지를 한 개씩 수납하는 다수의 정방형 포켓(pocket)을 형성하는 칸막이 벽; 및 각 포켓의 모서리에서 돌출되어 설치되고 전지를 소정의 수납 위치에 위치 결정하는 리브를 포함하고, 상기 칸막이 벽은 상기 전지 트레이의 대각선 방향을 따라 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

전지 트레이{Battery tray}
본 발명은 전지 제조 공정에서 전지를 보관하는 용도의 트레이에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 원통형 전지의 활성화를 수행하는 과정에 충방전되는 원통형 전지를 수납 지지하기 위한 트레이에 관한 것이다.
현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있다. 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 인해 각광을 받고 있다.
이러한 리튬 이차 전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 리튬 이차 전지는, 양극 활물질이 양극 집전체에 코팅된 양극판과, 음극 활물질이 음극 집전체에 코팅된 음극판이, 분리막을 사이에 두고 배치된 구조를 가진 단위 셀을 집합시킨 전극 조립체와, 이 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재, 즉 전지 케이스를 구비한다. 리튬 이차 전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 전극 조립체가 원통형이나 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 캔형 이차 전지와 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 내장되어 있는 파우치형 이차 전지로 분류된다.
한편, 이차 전지는 셀을 조립하는 과정과 전지를 활성화하는 과정을 거쳐 제조되는 바, 전지 활성화 단계에서는 트레이에 전지를 탑재하고 활성화에 필요한 조건으로 충방전을 수행하게 된다.
도 1은 원통형 전지를 다수개 수납하는 종래 전지 트레이의 상면도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 전지 트레이에서 포켓을 확대해 보여주는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 전지 트레이(10)에는 다수개의 전지를 일정한 피치로 수납하기 위한 포켓(2)이 마련되어 있다. 이 포켓(2)은 X 방향(도 2에 있어서 가로 방향)과 Y 방향(세로 방향)로 각각 일정한 피치 'a'로 형성되어 있고 이 포켓(2)에 전지가 한 개씩 수납되게 되어 있다.
전지 트레이(10)에는 칸막이 벽(3)이 설치되고 이 칸막이 벽(3)에 의해 사방을 둘러싸이도록 해 정방형 모양 포켓(2)이 형성되어 있다. 각 포켓(2)에서는 전지를 소정의 수납 위치에 정확하게 위치 결정하기 위한 리브(4)가 칸막이 벽(3) 중앙 부분에서 중심을 향해 돌출 형성되어 있다.
도 1에 예로 든 전지 트레이(10)는 외곽 크기(size)가 540mm × 540mm인 것을 기준으로 할 때, 전지 외경이 21.05mm인 전지들을 수납하기 위한 것으로, 포켓(2)을 면대면으로 붙여 세로 방향으로 16개 나열한 것(열, column)을 가로 방향으로 16개 나란히 나열해 바둑판식 배열한 것이다. 세로 방향 × 가로 방향으로 16 × 16 배열을 가지므로 원통형 전지를 256개 적재할 수 있다.
원통형 전지 제조 라인에 있어서 충방전기를 포함하는 활성화 설비는 전체 면적의 50% 이상을 차지하고 있기 때문에 신규 라인 증설을 위해서는 활성화 설비의 공간적 축소가 필요한 상황이다. 그러므로, 1개의 충방전기에서 최대한 많은 전지를 동시에 충방전할 수 있는 방안이 필요하다.
더 많은 개수의 전지를 동시에 충방전하기 위해서는, 충방전되는 전지들을 수납하는 트레이 자체의 크기를 늘려도 되지만 트레이 크기 변경에 따라 설비 변경도 이루어져야 하므로 가급적 트레이의 크기를 변화시키지 않으면서 많은 전지를 적재할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이처럼, 트레이 외곽 크기는 기존과 동일하게 구성하면서도 전지를 더 적재할 수 있는 방식이 필요하다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 기존 전지 트레이의 외곽 크기는 유지하면서, 전지를 정해진 공간 내 최대로 적재할 수 있도록 한 전지 트레이를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 청구범위에 나타난 구성과 구성의 조합에 의해 실현될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 전지 트레이는, 전지 제조 공정에서 다수개의 전지를 수납하기 위한 전지 트레이로서, 전지를 한 개씩 수납하는 다수의 정방형 포켓(pocket)을 형성하는 칸막이 벽; 및 각 포켓의 모서리에서 돌출되어 설치되고 전지를 소정의 수납 위치에 위치 결정하는 리브를 포함하고, 상기 칸막이 벽은 상기 전지 트레이의 대각선 방향을 따라 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 포켓은 서로 모서리끼리 만나게 세로 방향으로 여러 개 나열된 하나의 열이 가로 방향으로 빈 공간없이 빼곡하게 끼워넣어 배열되어져 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 포켓은 상기 전지 트레이의 대각선 방향을 따라 서로 면대면 접촉하게 되어 있는 것이 바람직하다.
상기 리브는 상기 칸막이 벽끼리 만나는 모서리에서부터 상기 포켓의 중심을 향해 돌출 형성되어 있는 것이 바람직하다.
상기 트레이는 상면 측을 개방한 정사각형으로 형성되고, 상기 포켓은 그 안에 원통형 전지가 기립 상태에서 수납될 수 있게 되어 있는 것일 수 있다.
상기 각 포켓은 바닥부에 설치되고 전지의 충방전 단자가 삽입되는 삽입 구멍을 가지고 있는 것이 바람직하다.
상기 리브는 하나의 포켓 안에서 각 모서리마다 하나씩 총 4개 형성될 수 있다.
상기 포켓은 X 방향으로 일정한 피치 b, Y 방향으로 일정한 피치 c, 대각선 방향으로 일정한 피치 d로 형성되어 있고, b < d < c일 수 있다.
상기 전지는 원통형 전지이고 상기 포켓 내부 공간의 가로나 세로 길이는 상기 원통형 전지의 직경과 같은 것일 수 있다.
상기 리브는 상부를 경사형으로 커트한 형상으로 형성되어 있을 수 있다.
상기 리브는 상기 전지가 상기 포켓 내로 수용되는 방향을 따라 상기 전지를 향하여 점차 길이가 길어지는 완만한 곡선부와 이후 일정한 길이로 형성되는 직선부를 포함할 수 있다.
상기 리브는 상기 포켓의 바닥에서부터 상기 포켓의 상단까지 연장되어 있으며, 상기 삽입 구멍 근방까지 연장되는 연장부를 가지고 있을 수 있다.
본 발명에 따르면 기존 전지 트레이의 외곽 크기는 유지하면서, 전지를 정해진 공간 내에 최대한 많이 적재할 수 있다. 예를 들어, 외곽 크기가 540mm × 540mm인 것을 기준으로 할 때, 전지 외경이 21.05 mm인 원통형 전지를 392개까지도 적재 가능하다.
따라서, 같은 크기의 전지 트레이에 최대한 많은 개수의 전지를 적재할 수 있어, 활성화 설비의 공간적 축소를 도모할 수 있으며, 전지 트레이 크기를 변경하지 않아 설비 변경도 할 필요없기 때문에 비용 측면에서 유리하다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 원통형 전지를 다수개 수납하는 종래 전지 트레이의 상면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 전지 트레이에서 포켓을 확대해 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 전지 트레이의 상면도이다.
도 4는 도 3에 나타낸 전지 트레이의 일부분 상면도이다.
도 5는 도 3에 나타낸 전지 트레이에서 포켓을 확대해 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따라 제조한 전지 트레이 실물의 일부분 상면 사진이다.
도 7은 상부를 경사형으로 커트한 다른 리브를 도시한 것이다.
도 8은 포켓의 바닥까지 연장되어진 또 다른 리브를 도시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 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.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 요소를 가리킨다.
본 발명자들은 종래 포켓(2) 사이에 버려지는 공간(도 2의 S)이 있음을 주목해, 버려지는 공간의 제거를 위해 거듭 연구한 결과, 본 발명에 이르게 되었다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 대해 첨부 도면 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 전지 트레이의 상면도이다. 도 4는 도 3에 나타낸 전지 트레이의 일부분 상면도이다. 도 5는 도 3에 나타낸 전지 트레이에서 포켓을 확대해 보여주는 도면이다. 도 6은 본 발명에 따라 제조한 전지 트레이 실물의 일부분 상면 사진이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 전지 트레이(100)는 상면 측을 개방한 정사각형으로 형성되고 그 안에 다수개의 전지가 기립 상태에서 수납될 수 있게 되어 있다. 전지 트레이(100)에는 다수개의 전지를 일정한 피치로 수납하기 위한 포켓(20)이 마련되어 있다. 이 포켓(20)은 X 방향(도 5에 있어서 가로 방향)으로 일정한 피치 'b', Y 방향(도 5에 있어서 세로 방향)으로 일정한 피치 'c'로 형성되어 있으며, 대각선 방향으로는 일정한 피치 'd'로 형성되어 있고, 이 포켓(20)에 전지가 한 개씩 수납되게 되어 있다(b < d < c).
전지 트레이(100)에는 칸막이 벽(30)이 설치되고 이 칸막이 벽(30)에 의해 사방을 둘러싸이도록 해 정방형 모양 포켓(20)이 형성되어 있다. 상기 칸막이 벽(30)은 전지 트레이(100)의 대각선 방향을 따라 형성되어 있다. 각 포켓(20)에서는 전지를 소정의 수납 위치에 정확하게 위치 결정하기 위한 리브(40)가 칸막이 벽(30)끼리 만나는 모서리에서부터 포켓(20)의 중심을 향해 돌출 형성되어 있다.
포켓(20)은 원통형 전지를 세운 상태로 유지하도록 한다. 다시 말해, 포켓(20)은 그 안에 원통형 전지가 기립 상태에서 수납될 수 있게 되어 있다. 포켓(20)의 바닥에 원통형 전지가 직립한 상태로 재치된다. 포켓(20)에는 모서리에 형성되고 서로 협동해 전지를 지지하는 4개의 리브(40)가 마련되어 있다.
리브(40)는 하나의 포켓(20) 안에서 각 모서리마다 하나씩 총 4개 형성될 수 있다. 리브(40)는 동일 원주상에 있어서 등간격으로 배치된 것이므로 전지를 효과적으로 파지할 수 있다. 전지를 지지하는 포켓(20)의 각 모서리에 전지를 파지하는 리브(40)를 구비한 점이 특징이다. 리브(40)는 탄성편일 수 있다.
리브(40)는 사방의 칸막이 벽(30)이 서로 만나는 모서리에서 하나씩 총 4개가 마련되어 포켓(20)에 삽입되는 전지는 이 4개의 리브(40)에 의해 중앙에 정해진 소정의 수납 위치에 흔들거리지 않고 확실하게 수납된다. 리브(40)의 돌출 치수는 조정 가능하다. 리브(40)의 돌출 치수를 바꿈으로써 전지 외경 크기 변화에 용이하게 대응할 수 있다.
리브(40)는 상부를 경사형으로 커트한 형상으로 형성되어 있을 수 있다. 이것에 의해 전지를 원활하게 삽입할 수 있다.
삽입 구멍(50)은 도 6에 잘 나타나 있다. 도 6을 참조하면, 각 포켓(20)에서는 그 바닥부의 중심에 삽입 구멍(50)이 마련되어 있고 이 삽입 구멍(50)에 전지의 충방전 단자가 삽입되게 되어 있다. 또한, 도 6에서는 대각선으로 서로 교차하게 형성되어 있는 칸막이 벽(30)의 교차 지점, 즉 모서리에 각 포켓(20)의 중심을 향하여 돌출된 리브(40)도 볼 수 있다.
이러한 전지 트레이(100)는 엔니지어링 플라스틱 등 공업용 열가소성 플라스틱의 사출 성형에 의해 제작될 수 있다. 전지 트레이(100) 제작을 위한 몰드의 캐비티를 본 발명의 리브(40)와 삽입 구멍(50)까지 고려한 형상으로 만든 후 사출 성형을 하면, 리브(40)가 형성된 전지 트레이(100)를 일체형으로 제작할 수 있다. 즉, 리브(40)는 전지 트레이(100)에 별개 구조물을 추가적으로 덧대거나 접착하여 형성하는 것이 아니라, 전지 트레이(100) 제작시 일체형으로 형성될 수 있다. 리브(40)와 전지 트레이(100)는 이음매가 없이 심리스 연결되는 것이다. 이렇게 하면 제조 공정도 번거롭지 않고, 리브(40)와 전지 트레이(100)가 별개 구조일 경우에 고려하여야 하는 둘 사이의 결합력을 고려 및 관리하지 않아도 되는 이점이 있으며, 구조적으로도 견고하다.
도 1에 예로 든 트레이(10)의 포켓(2)과 대비시, 본 발명의 전지 트레이(100)에 포함되는 포켓(20)은 배열이 변경되었다. 본 발명의 포켓(20)은 도 1에 예로 든 종래 포켓(2)에 비해 45°회전된 모양, 즉 전지 트레이(100)의 대각선 방향을 따라 서로 면대면으로 접촉된 것으로 되어 있다. 종래에는 원통형 전지를 배열할 때 바둑판식으로 배열하였으나, 본 발명에서는 대각선으로 배열하여 배치 효율을 향상시키며, 버려지는 공간 없이 활용할 수 있게 한다.
본 발명에서는 포켓(20)을 서로 모서리끼리 만나게 세로 방향으로 여러 개 나열한 것(하나의 열)을 가로 방향으로 빈 공간없이 빼곡하게 끼워넣어 배열한 것이다. 여러 개의 열은 가로 방향으로 놓이면서 중간에 빈 공간이 생기지 않도록 서로 엇갈리며 대각선 방향에서 면대면 접촉할 수 있게 놓여져 있다.
도 3을 다시 참조하여, 전지 트레이(100)의 외곽 4변을 세로 방향 좌측변(101), 세로 방향 우측변(102), 가로 방향 상측 변(103), 가로 방향 하측 변(104)이라고 각각 칭하는 경우에 도 4를 더 참조하여 포켓(20)의 배열에 대해 설명하고자 한다. 도 4에 상세히 나타낸 바와 같이, 가장 좌측에 있는 열(105)의 가장 아래쪽 포켓(20a)은 가로 방향 하측 변(104)에 접하고, 그 다음 우측에 있는 열(106)의 가장 위쪽 포켓(20b)은 가로 방향 상측 변(103)에 접한다. 이와 같이, 서로 이웃하는 두 열을 비교해 보면 하나의 열은 가로 방향 하측 변(104)에 접하게, 다른 열은 가로 방향 상측 변(103)에 접하게 지그재그 식으로 포켓(20)이 서로 엇갈리게 배치된 형태이다. 즉, 포켓(20)을 서로 모서리끼리 만나게 세로 방향으로 여러 개 나열한 열을 가로 방향으로 단순히 나열해 배치하는 것이 아니라, 가로 방향으로 여러 개의 열을 배치하되 하나의 열은 아래쪽으로, 그 옆의 열은 위쪽으로 붙여가며 빈 공간없이 배치하는 것이다. 이로써, 전지 트레이(100)에는 버려지는 공간없이 포켓을 더 많이 배열할 수 있게 되어, 동일 면적 내에 포켓을 더 많이 배열할 수 있게 된다. 이와 같이 활용 공간 증가에 따른 전지 추가 적재 가능하다.
본 발명의 전지 트레이(100)에 포함되는 리브(40)는 도 1에 예로 든 종래 리브(4)와 위치가 다르다. 기존 포켓(2)에서 포켓(2)의 면 가운데에 위치하던 리브(4) 위치를, 본 발명에서는 포켓(20)의 모서리쪽으로 옮긴 것으로 볼 수 있다. 이로써, 종래 포켓(2) 사이의 버려지던 공간(도 2의 S) 까지 본 발명에서는 활용할 수 있게 된다. 본 발명에서 포켓(20)은 원통형 전지에 외접하는 정도의 크기로 축소시킬 수 있다. 다시 말해 포켓(20) 내부 공간의 가로나 세로 길이가 원통형 전지의 직경과 같게 만들 수 있다. 따라서, 같은 크기의 전지를 수납하는 경우라도 포켓(20)을 더 작게 만들 수 있게 된다.
도 2 참조시 종래에는 가로 방향 및 세로 방향으로 각각 일정한 피치 'a'로 형성되어 있는데, 도 5 참조시 본 발명에서는 가로 방향 피치 'b', 세로 방향 피치 'c', 그리고 대각선 방향 피치 'd'로 형성되어 있다. 도 2에서 가로 및 세로 방향으로 인접한 전지 중심 사이의 간격은 'a'이므로 이것을 도 5의 'd'와 비교해 볼 수 있는데, 도 2에서 'a'는 리브(4)가 중간에 2개씩 포함된 상태에 해당하나, 본 발명에서는 리브(40)가 포켓(20) 모서리쪽에 있어 전지와 전지 사이를 간섭하지 않은 경우이면서 포켓(20) 크기 자체가 도 2의 포켓(2)에 비해 작기 때문에, a > d인 관계에 있다. 본 발명의 세로 방향 피치 'c'를 종래 피치 'a'에 가깝게 하거나 더 작게 할 수 있으므로, 본 발명의 피치 b, c, d는 모두 종래 피치 a보다 작다. 다시 말해, 전지간 간격이 종래보다 더 좁고, 따라서, 같은 면적에 더 많은 전지를 배열할 수 있다.
전지 트레이(100)가 종래 전지 트레이(10)처럼 외곽 크기 540mm × 540mm를 가지면서 전지 외경 21.05mm인 원통형 전지를 수납 적재하는 경우라면, 최대 392개까지도 적재 가능하다. 포켓(20)이 세로 방향 × 가로 방향으로 14 × 28 배열될 수 있기 때문이다. 즉, 포켓(20)을 서로 모서리끼리 만나게 세로 방향으로 14개 나열한 열(105, 106, …)을 가로 방향으로 빈 공간없이 빼곡하게 28개 끼워넣어 배열할 수 있기 때문이다. 종래 같은 외곽 크기의 트레이의 포켓(2)이 세로 방향 × 가로 방향으로 16 × 16 배열을 가짐에 따라 원통형 전지를 256개 적재 가능한 것에 비하면 적재량을 53% 더 증가시킨 결과이다.
또한, 이러한 전지 트레이(100)를 적용하게 되면 현재 사용 중인 충방전 설비 박스는 330개가 필요해져, 510개 충방전 설비 박스가 필요한 종래 대비 35% 감소 효과가 있다(1개 라인 기준). 따라서, 활성화 설비 전체 면적 35% 감소의 효과를 기대할 수 있다.
한편, 리브(40)는 상부를 경사형으로 커트한 형상으로 형성되어 있을 수 있다. 도 7은 상부를 경사형으로 커트한 다른 리브(40')를 도시한 것이다. 이것에 의해 전지를 원활하게 삽입할 수 있다.
리브(40')는 포켓(20)의 바닥에서부터 포켓(20)의 상단까지 연장되어 있을 수 있다. 포켓(20) 안에 전지를 수납시키면 리브(40')는 전지와 맞닿아 뭉개지면서 전지를 위치 고정시키는 것일 수 있다. 경사는 직선부 또는 곡선부를 취할 수 있다. 도 7에 도시한 것은 경사가 곡선부인 경우이다.
리브(40')는 전지가 포켓(20) 내로 수용되는 방향(하방)을 따라 전지를 향하여 점차 길이가 길어지는 완만한 곡선부(R)와 이후 일정한 길이로 형성되는 직선부(L)를 포함할 수 있다. 즉, 탑(top)부와 바텀(bottom)부를 포함하는 것으로 설계하고, 탑부는 완만한 곡선부, 바텀부는 직선부로 형성하는 것이다. 그 중 바텀부가 압축되면서 뭉개지는 부분이 되도록 할 수도 있다.
곡선부(R)의 경사를 가지게 되면, 리브(40')의 탑부는 각진 모서리가 없다. 따라서, 전지가 포켓(20) 내로 수용될 때에 각진 모서리와 충돌됨이 없이 곡선부(R)를 따라 순조롭게 포켓(20) 바닥까지 삽입될 수 있는 장점이 있다.
또한, 하나의 포켓(20)에는 각 모서리마다 이러한 리브(40')가 구비되고, 전지는 리브(40')들 사이의 공간에 수납이 되어야 한다. 리브(40')가 곡선부(R)와 직선부(L)를 포함하도록 형성하면, 포켓(20) 안에서 서로 마주보고 있는 리브(40')들간의 간격은 전지가 포켓(20) 내로 수용되는 방향을 따라 점차 좁아지다가 일정해지는 셈이 된다.
따라서, 전지를 삽입할 때에는 상대적으로 넓은 간격을 통해 어느 정도 공간의 마진을 확보할 수 있고, 삽입이 거의 완료되는 시점에는 상대적으로 좁은 간격을 통해 전지 수납의 정확성을 확보할 수 있게 된다.
나아가, 포켓(20) 상단에서 바닥을 내려다 볼 때, 리브(40')는 점차 두께가 감소하는 테이퍼 구조일 수 있다. 예를 들어, 곡선부(R)와 직선부(L)를 포함하는 리브(40')는 상면에서 볼 때 하방으로 갈수록 점차 두께가 감소하는 테이퍼 구조일 수 있다. 이러한 테이퍼 구조로 형성하면 리브(40')가 전지와 직접적으로 맞닿는 부분의 두께는 상대적으로 작고 리브(40')가 칸막이 벽(30)에 붙어있는 부분의 두께는 상대적으로 크다. 따라서, 리브(40')에서 전지와 직접적으로 맞닿는 부분은 보다 쉽게 뭉개져 전지의 위치 고정을 할 수 있고, 그 부분이 뭉개지는 동안 리브(40')에서 칸막이 벽(30)에 붙어있는 부분은 흔들림없이 지지할 수 있게 된다. 이와 같은 테이퍼 구조는 구조적 안전성이 높은 형상이고, 비교적 우수한 견고성을 갖는다.
도 8은 포켓의 바닥까지 연장되어진 또 다른 리브를 도시한 것이다. 리브(40)는 도 8에 도시한 리브(40")로 변형될 수 있다. 이것에 의해 전지의 바닥면까지 안전하게 지지할 수 있다.
리브(40")는 포켓(20)의 바닥에서부터 포켓(20)의 상단까지 연장되어 있으며, 특히 바닥면의 삽입 구멍(50) 근방까지 연장되는 연장부(E)를 가지고 있다. 포켓(20) 안에 전지를 수납시키면 리브(40")의 다른 부분은 전지의 옆면과 맞닿아 뭉개지면서 전지를 위치 고정시키고, 연장부(E)는 전지의 바닥면을 지지한다. 외부에서 가해지는 뜻하지 않은 충격이나 진동으로부터 전지를 보호하는 기능이 강화된다. 연장부(E)의 높이는 리브(40")내 다른 부분에 비하여 얇게 하여 전지가 상단으로 튀어나오지 않게 하는 것이 바람직하다.
리브(40")는 전지가 포켓(20) 내로 수용되는 방향(하방)을 따라 전지를 향하여 점차 길이가 길어지도록 형성될 수 있다. 즉, 탑부와 바텀부를 포함하는 것으로 설계하고, 탑부에서 바텀부로 갈수록 점차 전지를 향해 돌출되는 형태로 형성하는 것이다. 전지가 포켓(20) 내로 수용될 때에 리브(40")와 충돌됨이 없이 순조롭게 포켓(20) 바닥까지 삽입될 수 있다.
또한, 리브(40")도 상부를 경사형으로 커트한 것인데, 이것에 의해 전지를 원활하게 삽입할 수 있다. 도 8에 도시한 것은 경사가 직선부인 경우이다.
리브(40")는 전지가 포켓(20) 내로 수용되는 방향(하방)을 따라 전지를 향하여 점차 길이가 길어지는 완만한 직선부(LL1)와 직선부(LL1)보다는 가파른 직선부(LL2)를 포함할 수 있다.
또한, 하나의 포켓(20)에는 각 모서리마다 이러한 리브(40")가 구비되고, 전지는 리브(40")들 사이의 공간에 수납이 되어야 한다. 리브(40")가 바텀부로 갈수록 점차 길어지게 형성하면, 포켓(20) 안에서 서로 마주보고 있는 리브(40")들간의 간격은 전지가 포켓(20) 내로 수용되는 방향을 따라 점차 좁아진다.
따라서, 전지를 삽입할 때에는 상대적으로 넓은 간격을 통해 어느 정도 공간의 마진을 확보할 수 있고, 삽입이 거의 완료되는 시점에는 상대적으로 좁은 간격을 통해 전지 수납의 정확성을 확보할 수 있게 된다.
나아가, 포켓(20) 상단에서 바닥을 내려다 볼 때, 리브(40")는 점차 두께가 증가하는 테이퍼 구조일 수 있다. 예를 들어, 리브(40")는 상면에서 볼 때 하방으로 갈수록 점차 두께가 증가하는 테이퍼 구조일 수 있다. 이러한 테이퍼 구조로 형성하면 리브(40")가 포켓(20)의 하단쪽에서 전지를 지지하는 구조적 안정성이 증가한다.
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.
20 : 포켓
30 : 칸막이 벽
40, 40', 40" : 리브
50 : 삽입 구멍
100 : 전지 트레이

Claims (10)

  1. 전지 제조 공정에서 다수개의 전지를 수납하기 위한 전지 트레이로서,
    전지를 한 개씩 수납하는 다수의 정방형 포켓(pocket)을 형성하는 칸막이 벽; 및
    각 포켓의 모서리에서 돌출되어 설치되고 전지를 소정의 수납 위치에 위치 결정하는 리브를 포함하고,
    상기 칸막이 벽은 상기 전지 트레이의 대각선 방향을 따라 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지 트레이.
  2. 제1항에 있어서, 상기 포켓은 서로 모서리끼리 만나게 세로 방향으로 여러 개 나열된 하나의 열이 가로 방향으로 빈 공간없이 빼곡하게 끼워넣어 배열되어져 있는 것을 특징으로 하는 전지 트레이.
  3. 제1항에 있어서, 상기 포켓은 상기 전지 트레이의 대각선 방향을 따라 서로 면대면 접촉하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 전지 트레이.
  4. 제1항에 있어서, 상기 리브는 상기 칸막이 벽끼리 만나는 모서리에서부터 상기 포켓의 중심을 향해 돌출 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지 트레이.
  5. 제1항에 있어서, 상기 트레이는 상면 측을 개방한 정사각형으로 형성되고, 상기 포켓은 그 안에 원통형 전지가 기립 상태에서 수납될 수 있게 되어 있는 것을 특징으로 하는 전지 트레이.
  6. 제1항에 있어서, 상기 각 포켓은 바닥부에 설치되고 전지의 충방전 단자가 삽입되는 삽입 구멍을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 전지 트레이.
  7. 제1항에 있어서, 상기 리브는 하나의 포켓 안에서 각 모서리마다 하나씩 총 4개 형성되는 것을 특징으로 하는 전지 트레이.
  8. 제1항에 있어서, 상기 리브는 상부를 경사형으로 커트한 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지 트레이.
  9. 제8항에 있어서, 상기 리브는 상기 전지가 상기 포켓 내로 수용되는 방향을 따라 상기 전지를 향하여 점차 길이가 길어지는 완만한 곡선부와 이후 일정한 길이로 형성되는 직선부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 트레이.
  10. 제6항에 있어서, 상기 리브는 상기 포켓의 바닥에서부터 상기 포켓의 상단까지 연장되어 있으며, 상기 삽입 구멍 근방까지 연장되는 연장부를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 전지 트레이.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20230021964A (ko) 2021-08-06 2023-02-14 주식회사 엘지에너지솔루션 커버를 포함하는 활성화 트레이
KR20230025118A (ko) 2021-08-13 2023-02-21 주식회사 엘지에너지솔루션 활성화 트레이 및 이를 이용한 활성화 트레이 적층체
WO2023090933A1 (ko) * 2021-11-19 2023-05-25 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 트레이 및 이를 이용한 전지의 제조방법

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