KR20210043368A

KR20210043368A - 배터리 운반 장치

Info

Publication number: KR20210043368A
Application number: KR1020190126475A
Authority: KR
Inventors: 이동희; 홍성국
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2019-10-11
Filing date: 2019-10-11
Publication date: 2021-04-21
Also published as: CN114341008B; WO2021071042A1; US20220320670A1; CN114341008A; EP4008647A4; EP4008647A1

Abstract

배터리 운반 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 운반 장치는, 배터리 셀이 지지되는 프레임부재; 프레임부재에 이동가능하게 장착되고, 배터리 셀의 전장, 전폭 및 두께 중 배터리 셀의 전장 방향으로 가변되며, 배터리 셀의 전극리드를 각각 지지하는 한 쌍의 전극리드지지부재; 프레임부재에 결합되는 전장용 회전축; 및 한 쌍의 전극리드지지부재에 결합되며, 전장용 회전축에 결합되어 전장용 회전축의 회전시 전장용 회전축을 따라 이동하도록 마련되어 한 쌍의 전극리드지지부재를 이동시키는 전장용 이동부재를 포함한다.

Description

배터리 운반 장치{APPARATUS FOR TRANSPORTING BATTERY}

본 발명은, 배터리 운반 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 배터리 셀의 전장, 전폭 및 두께 중 전장 방향으로 간격 조절이 가능한 배터리 운반 장치에 관한 것이다.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차 전지 수요가 급격히 증가하고 있으며, 종래 이차 전지로서 니켈카드뮴 전지 또는 수소이온 전지가 사용되었으나, 최근에는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충전 및 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 리튬 이차 전지가 많이 사용되고 있다.

이러한 리튬 이차 전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 리튬 이차 전지(이하, 배터리로 통칭한다)는, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재, 즉 전지 케이스를 구비한다.

한편, 배터리의 생산라인에서는 공정간 이송시 또는 완제품 출하시 배터리를 수납하여 안전하게 운반하기 위한 수단으로서, 박형의 배터리를 다량으로 직립 수용할 수 있는 배터리 운반 장치가 사용되고 있다.

종래 배터리 운반 장치는 작업자가 직접 볼트와 너트 결합을 해제 후 메인 카세트를 이동시키며, 메인 카세트의 위치 이동 후 다시 작업자가 볼트와 너트로 고정하는 방식으로 메인 카세트 사이의 간격 조절이 불편하다는 문제점이 있다.

한국 공개특허 공개번호 제10-2017-0114852호(공개일자:2017년10월16일)

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 배터리 셀의 전장, 전폭 및 두께 중 전장 방향으로 다양한 크기를 가지는 배터리 셀에 대해서도 하나의 운반 장치를 통해 운반이 가능한 배터리 운반 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 배터리 셀이 지지되는 프레임부재; 상기 프레임부재에 이동가능하게 장착되고, 상기 배터리 셀의 전장, 전폭 및 두께 중 배터리 셀의 전장 방향으로 가변되며, 상기 배터리 셀의 전극리드를 각각 지지하는 한 쌍의 전극리드지지부재; 상기 프레임부재에 결합되는 전장용 회전축; 및 상기 한 쌍의 전극리드지지부재에 결합되며, 상기 전장용 회전축에 결합되어 상기 전장용 회전축의 회전시 상기 전장용 회전축을 따라 이동하도록 마련되어 상기 한 쌍의 전극리드지지부재를 이동시키는 전장용 이동부재를 포함하는 배터리 운반 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 프레임부재는, 상기 배터리 셀의 전장 방향으로 배치되는 제1 프레임; 상기 제1 프레임과의 사이에 공간이 형성되도록 상기 제1 프레임으로부터 이격되어 상기 배터리 셀의 전장 방향으로 배치되는 제2 프레임; 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임의 일측 단부를 연결하는 제3 프레임; 및 상기 제3 프레임의 대향되는 위치에서 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임의 타측 단부를 연결하는 제4 프레임을 포함하며, 상기 전장용 회전축은 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임 사이의 공간에서 상기 배터리 셀의 전장 방향으로 배치될 수 있다.

그리고, 상기 전장용 회전축에 결합되어 상기 전장용 회전축을 회전시키는 전장용 회전부재를 더 포함하며, 상기 전장용 회전축의 일측은 제4 프레임에 고정되고, 상기 전장용 회전축의 타측은 상기 전장용 회전부재에 결합되며, 상기 전장용 회전부재의 회전에 연동되어 상기 전장용 회전축도 회전하도록 마련될 수 있다.

또한, 상기 전장용 이동부재는 한 쌍으로 마련되어 상기 한 쌍의 전극리드지지부재에 각각 결합되며, 상기 한 쌍의 전장용 이동부재는, 상기 한 쌍의 전극리드지지부재가 서로 가까워지는 방향으로 이동하거나, 또는, 상기 한 쌍의 전극리드지지부재가 서로 멀어지는 방향으로 이동하도록 상기 전장용 회전축을 따라 이동하도록 마련될 수 있다.

그리고, 상기 전장용 회전축은, 상기 한 쌍의 전장용 이동부재 중 어느 하나가 결합되는 부분에 형성된 전장용 제1 나사산부; 상기 한 쌍의 전장용 이동부재 중 다른 하나가 결합되는 부분에 형성된 전장용 제2 나사산부; 및 상기 전장용 제1 나사산부와 상기 전장용 제2 나사산부의 사이에 나사산이 형성되지 않은 전장용 무나사산부를 포함하며, 상기 전장용 제1 나사산부와, 상기 전장용 제2 나사산부는 서로 반대 방향으로 나사산이 형성될 수 있다.

또한, 상기 전장용 회전부재는, 상기 제3 프레임에 결합되어 고정되는 전장용 커넥터 가이드; 상기 전장용 회전축에 접촉되는 전장용 탄성부재; 및 상기 전장용 커넥터 가이드에 삽입되고, 상기 전장용 탄성부재를 탄성 수축시키도록 상기 전장용 탄성부재를 가압하는 전장용 커넥터를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 전장용 커넥터에는 관통공이 형성되고, 상기 전장용 커넥터의 내측에 상하 방향으로 가압바가 구비되며, 상기 전장용 탄성부재가 상기 관통공에 삽입되어 상기 가압바에 의해 가압되도록 마련될 수 있다.

또한, 상기 전장용 커넥터 가이드는, 내면이 정육각형으로 형성된 전장용 제1 가이드; 및 내면이 원형으로 형성된 전장용 제2 가이드를 포함하며, 상기 전장용 커넥터는, 상기 전장용 제1 가이드에 대응되도록 외면이 정육각형으로 형성된 전장용 제1 외면부; 및 상기 전장용 제2 가이드에 대응되도록 외면이 원형으로 형성된 전장용 제2 외면부를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 제1 프레임과 제2 프레임에는 레일 형상의 레일홈이 형성되어 있고, 상기 레일홈에 삽입되어 상기 레일홈을 따라 이동할 수 있는 제1 이동가이드를 더 포함하며, 상기 전극리드지지부재가 상기 제1 이동가이드에 결합되어 상기 제1 이동가이드와 함께 이동하도록 마련될 수 있다.

또한, 상기 전극리드지지부재에는 상기 제1 이동가이드가 삽입될 수 있는 삽입홈이 형성될 수 있다.

그리고, 상기 제1 이동가이드로부터 이격되어 상기 전극리드지지부재의 단부에 결합되는 제2 이동가이드를 더 포함하며, 상기 제2 이동가이드는 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임의 단부의 측면에 접촉되어 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임의 단부의 측면을 따라 이동하도록 마련될 수 있다.

본 발명의 실시예들은, 배터리 셀의 전극리드를 각각 지지하는 한 쌍의 전극리드지지부재가 배터리 셀의 전장 방향으로 가변되므로, 배터리 셀의 전장 방향으로 다양한 크기를 가지는 배터리 셀에 대해서도 운반이 가능한 효과가 있다.

또한, 전장용 이동부재의 작동에 의해 전극리드지지부재가 이동하므로 한 쌍의 전극리드지지부재 사이의 간격 조절이 용이한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 운반 장치에 의해 운반되는 배터리 셀의 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 운반 장치의 전체 사시도이다.
도 3은 도 2에서 보호부재를 제거하고 한 쌍의 전극리드지지부재와 셀지지부재를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 화살표 A 방향을 따라 바라본 도면으로, 한 쌍의 전극리드지지부재가 서로 멀어지는 방향으로 이동한 모습을 도시한 도면이다.
도 5는 도 3의 화살표 A 방향을 따라 바라본 도면으로, 한 쌍의 전극리드지지부재가 서로 가까워지는 방향으로 이동한 모습을 도시한 도면이다.
도 6은 도 3의 저면도 및 전장용 회전축의 부분 확대도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 운반 장치의 전장용 회전부재의 분해 사시도이다.
도 8은 도 7에서 화살표 C 방향을 따라 전장용 커넥터 가이드를 바라본 도면이다.
도 9는 도 7의 전장용 회전부재의 결합 사시도이다.
도 10은 도 9의 D-D'을 따라 바라본 단면도이다.
도 11은 도 10에서 전장용 회전부재의 작동을 위해 전장용 커넥터가 전장용 커넥터 가이드 내측으로 이동한 모습의 단면도이다.
도 12는 도 3에서 한 쌍의 전극리드지지부재를 제거 후 도 3의 화살표 B 방향을 따라 바라본 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상세히 설명하기로 한다. 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 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.

본 명세서에서 사용되는 '결합' 또는 '연결'이라는 용어는, 하나의 부재와 다른 부재가 직접 결합되거나, 직접 연결되는 경우뿐만 아니라 하나의 부재가 이음부재를 통해 다른 부재에 간접적으로 결합되거나, 간접적으로 연결되는 경우도 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 운반 장치에 의해 운반되는 배터리 셀의 개략적인 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 운반 장치의 전체 사시도이며, 도 3은 도 2에서 보호부재를 제거하고 한 쌍의 전극리드지지부재와 셀지지부재를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 화살표 A 방향을 따라 바라본 도면으로, 한 쌍의 전극리드지지부재가 서로 멀어지는 방향으로 이동한 모습을 도시한 도면이며, 도 5는 도 3의 화살표 A 방향을 따라 바라본 도면으로, 한 쌍의 전극리드지지부재가 서로 가까워지는 방향으로 이동한 모습을 도시한 도면이고, 도 6은 도 3의 저면도 및 전장용 회전축의 부분 확대도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 운반 장치의 전장용 회전부재의 분해 사시도이고, 도 8은 도 7에서 화살표 C 방향을 따라 전장용 커넥터 가이드를 바라본 도면이며, 도 9는 도 7의 전장용 회전부재의 결합 사시도이고, 도 10은 도 9의 D-D'을 따라 바라본 단면도이며, 도 11은 도 10에서 전장용 회전부재의 작동을 위해 전장용 커넥터가 전장용 커넥터 가이드 내측으로 이동한 모습의 단면도이고, 도 12는 도 3에서 한 쌍의 전극리드지지부재를 제거 후 도 3의 화살표 B 방향을 따라 바라본 도면이다.

본 명세서에서 배터리 운반 장치(10)는 다양한 형태를 가질 수 있으며, 예를 들어 보호부재(900, 도 2 참조)가 구비된 배터리 운반 트레이로 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, 본 명세서에서 배터리 셀(800)의 전장, 전폭, 두께는 도 1을 기준으로 설명한다. 즉, 도 1의 X 방향이 배터리 셀(800)의 전장 방향이고, 도 1의 Y 방향이 배터리 셀(800)의 두께 방향이며, 도 1의 Z 방향이 배터리 셀(800)의 전폭 방향이다.

도면들을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 운반 장치(10)는, 프레임부재(100)와, 전극리드지지부재(200)와, 전장용 회전축(300)과, 전장용 이동부재(400)를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 운반 장치(10)는 배터리 셀(800)의 전장 방향, 전폭 방향 및 두께 방향 중 배터리 셀(800)의 전장 방향으로 가변되어 전장 방향으로의 조절이 가능하다.

프레임부재(100)는 배터리 셀(800)을 지지하도록 마련된다. 배터리 셀(800)은 다양한 구조를 가질 수 있으며, 전극리드(810)가 구비된다. 배터리 셀(800)에 구비된 전극리드(810)는 외부로 노출되어 외부 기기에 연결되는 일종의 단자로서 전도성 재질이 사용될 수 있다.

전극리드(810)는 양극 전극리드와 음극 전극리드를 포함한다. 양극 전극리드와 음극 전극리드는 배터리 셀(800)의 길이 방향에 대해 서로 반대 방향에 배치될 수도 있고, 또는 양극 전극리드와 음극 전극리드가 배터리 셀(800)의 길이 방향에 대해 서로 동일한 방향에 위치될 수도 있다.

전극리드(810)는 버스바에 전기적으로 결합될 수 있다. 배터리 셀(800)은 양극판-세퍼레이터-음극판의 순서로 배열되는 단위 셀(Unit Cell) 또는 양극판-세퍼레이터-음극판-세퍼레이터-양극판-세퍼레이터-음극판의 순서로 배열된 바이 셀(Bi-Cell)을 전지 용량에 맞게 복수개 적층시킨 구조를 가질 수 있다.

배터리 셀(800)은 다양할 수 있지만, 이하에서는 설명의 편의를 위해 도 1에서와 같이 파우치형 배터리 셀인 경우를 중심으로 설명한다.

프레임부재(100)가 배터리 셀(800)을 지지하는 방식은 다양할 수 있으며, 예를 들어, 프레임부재(100)에 전극리드지지부재(200)가 장착되고, 프레임부재(100)에 장착된 전극리드지지부재(200)가 배터리 셀(800)의 전극리드(810)를 지지하도록 구성될 수 있다. 그리고, 도 3 및 도 12를 참조하면, 셀지지부재(700)가 프레임부재(100)에 장착되어 배터리 셀(800)의 중심부를 지지하도록 구성될 수 있다. 여기서, 셀지지부재(700)는 고정되도록 구성될 수도 있고, 또는 가변되도록 구성될 수 있다.

도 6을 참조하면, 프레임부재(100)는 제1 프레임(110)과, 제2 프레임(120)과, 제3 프레임(130)과, 제4 프레임(140)을 포함할 수 있다. 프레임부재(100)는 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 예를 들어, 사각형으로 형성될 수 있다. 다만, 프레임부재(100)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니다.

제1 프레임(110)과 제2 프레임(120)은 배터리 셀(800)의 전장 방향으로 배치될 수 있다. 여기서, 제2 프레임(120)은 제1 프레임(110)으로부터 이격되어 있으며, 따라서, 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120) 사이에는 미리 설정된 범위의 공간(160, 도 6 참조)이 형성된다. 그리고, 후술하는 전장용 회전축(300)은 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120) 사이의 공간(160)에서 배터리 셀(800)의 전장 방향으로 배치된다.

제3 프레임(130)은 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120)의 일측 단부를 연결하고, 제4 프레임(140)은 제3 프레임(130)의 대향되는 위치에서 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120)의 타측 단부를 연결한다.

전극리드지지부재(200)는 한 쌍으로 마련되어 배터리 셀(800)의 전극리드(810)를 각각 지지한다. 도 3을 참조하면, 전극리드지지부재(200)에는 복수의 가이드슬롯(220)이 구비될 수 있으며, 배터리 셀(800)의 전극리드(810)는 가이드슬롯(220)에 형성된 가이드홈(230)에 안착될 수 있다.

전극리드지지부재(200)는 프레임부재(100)에 이동가능하게 장착된다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 전장용 이동부재(400)가 전극리드지지부재(200)에 결합되어 이동하며, 전극리드지지부재(200)는 전장용 이동부재(400)와 함께 이동한다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.

한 쌍의 전극리드지지부재(200a, 200b)는 배터리 셀(800)의 전장, 전폭 및 두께 중 배터리 셀(800)의 전장 방향으로 가변된다. 이와 같이, 한 쌍의 전극리드지지부재(200a, 200b)가 가변되면 다양한 크기의 배터리 셀(800), 특히 전장 방향으로 다양한 크기를 가지는 각종 배터리 셀(800)들도 한 쌍의 전극리드지지부재(200a, 200b)에 수용되어 지지될 수 있는 효과가 있다.

전장용 회전축(300)은 프레임부재(100)에 결합되어 회전하도록 마련된다.

도 6을 참조하면, 전장용 회전축(300)에는 전장용 제1 나사산부(310)와, 전장용 제2 나사산부(320)와, 전장용 무나사산부(330)가 형성될 수 있다.

그리고, 전장용 제1 나사산부(310)와, 전장용 제2 나사산부(320)는 서로 반대 방향으로 나사산이 형성되며, 나사산이 형성되지 않은 전장용 무나사산부(330)는 전장용 제1 나사산부(310)와 전장용 제2 나사산부(320)의 사이에 마련된다.

그리고, 전장용 제1 나사산부(310)에는 한 쌍의 전장용 이동부재(400a, 400b) 중 어느 하나가 결합되고, 전장용 제2 나사산부(320)에는 한 쌍의 전장용 이동부재(400a, 400b) 중 다른 하나가 결합된다.

여기서, 전장용 회전축(300)이 어느 한 방향으로 회전하면 도 5에서와 같이, 한 쌍의 전장용 이동부재(400a, 400b)는 서로 가까워지는 방향으로 이동하며, 전장용 회전축(300)이 다른 방향으로 회전하면 도 4에서와 같이, 한 쌍의 전장용 이동부재(400a, 400b)는 서로 멀어지는 방향으로 이동한다.

전장용 이동부재(400)는 전장용 회전축(300)에 결합되어 전장용 회전축(300)의 회전시 전장용 회전축(300)을 따라 이동하도록 마련되어 한 쌍의 전극리드지지부재(200a, 200b)를 이동시킨다. 전장용 이동부재(400)는 한 쌍으로 마련될 수 있으며, 한 쌍의 전장용 이동부재(400a, 400b)는 한 쌍의 전극리드지지부재(200a, 200b)에 각각 결합된다.

전술한 바와 같이, 전장용 회전축(300)의 회전에 따라 전장용 회전축(300)에 결합된 한 쌍의 전장용 이동부재(400a, 400b)는 서로 가까워지는 방향으로 이동하거나, 서로 멀어지는 방향으로 이동한다.

여기서, 한 쌍의 전장용 이동부재(400a, 400b)에는 한 쌍의 전극리드지지부재(200a, 200b)가 각각 결합되어 있으므로, 한 쌍의 전장용 이동부재(400a, 400b)의 이동에 따라 한 쌍의 전극리드지지부재(200a, 200b)도 이동한다.

즉, 한 쌍의 전장용 이동부재(400a, 400b)가 전장용 회전축(300)을 따라 서로 가까워지는 방향으로 이동하면, 한 쌍의 전극리드지지부재(200a, 200b)도 서로 가까워지는 방향으로 이동하고, 한 쌍의 전장용 이동부재(400a, 400b)가 전장용 회전축(300)을 따라 서로 멀어지는 방향으로 이동하면, 한 쌍의 전극리드지지부재(200a, 200b)도 서로 멀어지는 방향으로 이동한다.

전장용 회전부재(500)는 전장용 회전축(300)에 결합되어 전장용 회전축(300)을 회전시키도록 구성된다. 전장용 회전축(300)을 회전시키는 방식은 다양할 수 있다. 작업자가 수작업으로 전장용 회전축(300)을 직접 회전시킬 수도 있고, 공구를 사용하여 전장용 회전축(300)을 회전시킬 수도 있다. 또는, 전장용 회전부재(500)가 전장용 회전축(300)에 결합되며, 전장용 회전부재(500)를 통해 전장용 회전축(300)을 회전시키도록 구성될 수도 있다.

도 6을 참조하면, 제4 프레임(140)에 전장용 회전축(300)의 일측이 결합되고, 전장용 회전부재(500)에 전장용 회전축(300)의 타측이 결합된다. 그리고, 전장용 회전부재(500)가 회전하면, 전장용 회전부재(500)의 회전에 연동되어 전장용 회전축(300)도 회전한다.

도 7을 참조하면, 전장용 회전부재(500)는 전장용 커넥터 가이드(510)와, 전장용 탄성부재(520)와, 전장용 커넥터(530)를 포함할 수 있다.

전장용 커넥터 가이드(510)는 제3 프레임(130)에 결합되어 고정된다(도 6 참조).

전장용 커넥터 가이드(510)는 전장용 제1 가이드(511)와, 전장용 제2 가이드(512)를 포함할 수 있다. 전장용 제1 가이드(511)는 내면이 다각형으로 형성될 수 있으며, 예를 들어, 도 8을 참조하면, 전장용 제1 가이드(511)는 내면이 정육각형으로 형성될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 전장용 제1 가이드(511)의 내면이 정육각형인 경우를 중심으로 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

그리고, 도 7을 참조하면, 전장용 제2 가이드(512)는 내면이 원형으로 형성될 수 있다. 여기서, 전장용 제1 가이드(511)와, 전장용 제2 가이드(512)는 일체형일 수 있고, 또는 착탈가능하게 형성될 수도 있다.

전장용 탄성부재(520)는 전장용 커넥터(530)에 삽입되어 전장용 회전축(300)에 접촉된다. 전장용 탄성부재(520)는 전장용 커넥터(530)에 탄성 회복력을 전달한다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.

전장용 커넥터(530)는 전장용 커넥터 가이드(510)에 삽입되며, 전장용 탄성부재(520)를 탄성 수축시키도록 전장용 탄성부재(520)를 가압한다. 예를 들어, 전장용 커넥터(530)에는 관통공(533)이 형성되고, 전장용 탄성부재(520)가 관통공(533)에 삽입된다. 그리고, 전장용 커넥터(530)의 내측에는 상하 방향으로 가압바(534)가 구비되며, 도 11에서와 같이, 전장용 커넥터(530)가 전장용 커넥터 가이드(510)에 삽입될 때, 가압바(534)가 전장용 탄성부재(520)를 가압하도록 구성된다.

전장용 커넥터(530)에는 전장용 제1 외면부(531)와, 전장용 제2 외면부(532)가 형성될 수 있다. 전장용 제1 외면부(531)는 전장용 제1 가이드(511)에 대응되도록 외면이 정육각형으로 형성된다. 물론, 전장용 제1 외면부(531)의 외면이 정육각형에 한정되는 것은 아니며, 전장용 제1 가이드(511)의 내면 형상에 대응되도록 다양한 형상을 가질 수 있다. 그리고, 전장용 제2 외면부(532)는 전장용 제2 가이드(512)에 대응되도록 외면이 원형으로 형성된다.

육각렌치와 같은 도구를 전장용 커넥터(530)에 결합하여 가압하는 경우, 도 11에서와 같이, 전장용 커넥터(530)에 구비된 가압바(534)가 전장용 탄성부재(520)를 탄성 수축시키며 외면이 원형인 전장용 제2 외면부(532)가 전장용 제1 가이드(511)로 이동한다. 여기서, 외면이 정육각형인 전장용 제1 외면부(531)는 전장용 제1 가이드(511)로부터 이동하므로 전장용 커넥터(530)를 회전시킬 수 있다.

이때, 전장용 회전축(300)의 단부에는 정육각형의 육각결합부(340)가 형성되어 있고, 전장용 회전축(300)의 육각결합부(340)가 결합되는 전장용 커넥터(530)에도 정육각형이 형성되어 있다. 즉, 전장용 커넥터(530)의 관통공(533)의 적어도 일부분, 예를 들어, 전장용 회전축(300)의 육각결합부(340)에 결합되는 부분은 정육각형으로 형성되어 있다.

따라서, 육각렌치와 같은 도구를 전장용 커넥터(530)에 결합하여 가압하면, 정육각형으로 형성된 전장용 커넥터(530)의 관통공(533)이 이동하여 전장용 회전축(300)의 육각결합부(340)에 더 깊이 결합된다(도 10 및 도 11 참조).

그리고, 육각렌치와 같은 도구를 사용하여 전장용 커넥터(530)를 회전시키면 전장용 커넥터(530)에 결합된 전장용 회전축(300)도 전장용 커넥터(530)와 함께 회전하게 된다.

그리고, 전장용 회전축(300)의 회전이 종료되면, 육각렌치를 전장용 커넥터(530)로부터 제거한다. 전장용 커넥터(530)로부터 육각렌치가 제거되면 전장용 탄성부재(520)가 전장용 커넥터(530)의 가압바(534)에 접촉된채, 도 10에서와 같이, 전장용 탄성부재(520)의 탄성 회복력이 가압바(534)에 제공되므로, 전장용 커넥터(530)의 전장용 제1 외면부(531)가 전장용 커넥터 가이드(510)의 전장용 제1 가이드(511)로 이동하여 삽입된다.

여기서, 전장용 제1 외면부(531)의 외면이 정육각형이고, 전장용 제1 가이드(511)의 내면도 정육각형이므로, 전장용 제1 외면부(531)가 전장용 제1 가이드(511)에 삽입되면 회전이 방지된다. 즉, 전장용 커넥터(530)로부터 육각렌치가 제거되면 전장용 커넥터(530)가 전장용 커넥터 가이드(510)에 걸려 회전이 방지되며 전장용 커넥터(530)에 결합된 전장용 회전축(300)도 회전이 방지된다.

즉, 육각렌치와 같은 도구를 사용하여 전장용 커넥터(530)를 회전시키면 전장용 회전축(300)도 전장용 커넥터(530)와 함께 회전하므로 전극리드지지부재(200) 사이의 간격이 조절되지만, 육각렌치와 같은 도구가 전장용 커넥터(530)로부터 제거되면 전장용 커넥터(530)의 전장용 제1 외면부(531)가 전장용 커넥터 가이드(510)의 전장용 제1 가이드(511)에 결합되어 전장용 회전축(300)의 회전이 방지된다.

도 3을 참조하면, 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120)에에는 레일 형상의 레일홈(150)이 형성될 수 있으며, 제1 이동가이드(610)는 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120)에 형성된 레일 형상의 레일홈(150)에 삽입되어 레일홈(150)을 따라 이동하도록 마련될 수 있다.

여기서, 전극리드지지부재(200)는 제1 이동가이드(610)에 결합되어 제1 이동가이드(610)와 함께 이동하도록 마련될 수 있다. 이를 위해, 전극리드지지부재(200)에는 제1 이동가이드(610)가 삽입될 수 있는 삽입홈(210)이 형성될 수 있다.

그리고, 제2 이동가이드(620)는 제1 이동가이드(610)로부터 이격되어 전극리드지지부재(200)의 단부에 결합되도록 마련될 수 있다. 예를 들어, 제2 이동가이드(620)는 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120)의 단부의 측면에 접촉되어 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120)의 단부의 측면을 따라 이동하도록 마련될 수 있다.

즉, 제1 이동가이드(610)와 제2 이동가이드(620)는 전극리드지지부재(200)가 원활하게 이동하도록 그 이동을 가이드한다.

상기 구성들에 의해 배터리 셀(800)의 전극리드(810)를 각각 지지하는 한 쌍의 전극리드지지부재(200a, 200b)가 배터리 셀(800)의 전장 방향으로 가변되므로, 전장 방향으로 다양한 크기를 가지는 다양한 배터리 셀(800)에 대해서도 하나의 운반 장치를 통해 운반이 가능한 효과가 있다.

또한, 전장용 이동부재(400)의 작동에 의해 전극리드지지부재(200)가 이동하므로 한 쌍의 전극리드지지부재(200a, 200b) 사이의 간격 조절이 용이한 효과가 있다.

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 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

10 : 배터리 운반 장치 100 : 프레임부재
110 : 제1 프레임 120 : 제2 프레임
130 : 제3 프레임 140 : 제4 프레임
150 : 레일홈 160 : 공간
200 : 전극리드지지부재 210 : 삽입홈
220 : 가이드슬롯 230 : 가이드홈
300 : 전장용 회전축 310 : 전장용 제1 나사산부
320 : 전장용 제2 나사산부 330 : 전장용 무나사산부
340 : 육각결합부 400 : 전장용 이동부재
500 : 전장용 회전부재 510 : 전장용 커넥터 가이드
511 : 전장용 제1 가이드 512 : 전장용 제2 가이드
520 : 전장용 탄성부재 530 : 전장용 커넥터
531 : 전장용 제1 외면부 532 : 전장용 제2 외면부
533 : 관통공 534 : 가압바
610 : 제1 이동가이드 620 : 제2 이동가이드
700 : 셀지지부재 800 : 배터리 셀
810 : 전극리드 900 : 보호부재

Claims

배터리 셀이 지지되는 프레임부재;
상기 프레임부재에 이동가능하게 장착되고, 상기 배터리 셀의 전장, 전폭 및 두께 중 배터리 셀의 전장 방향으로 가변되며, 상기 배터리 셀의 전극리드를 각각 지지하는 한 쌍의 전극리드지지부재;
상기 프레임부재에 결합되는 전장용 회전축; 및
상기 한 쌍의 전극리드지지부재에 결합되며, 상기 전장용 회전축에 결합되어 상기 전장용 회전축의 회전시 상기 전장용 회전축을 따라 이동하도록 마련되어 상기 한 쌍의 전극리드지지부재를 이동시키는 전장용 이동부재를 포함하는 배터리 운반 장치.
제1항에 있어서,
상기 프레임부재는,
상기 배터리 셀의 전장 방향으로 배치되는 제1 프레임;
상기 제1 프레임과의 사이에 공간이 형성되도록 상기 제1 프레임으로부터 이격되어 상기 배터리 셀의 전장 방향으로 배치되는 제2 프레임;
상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임의 일측 단부를 연결하는 제3 프레임; 및
상기 제3 프레임의 대향되는 위치에서 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임의 타측 단부를 연결하는 제4 프레임을 포함하며,
상기 전장용 회전축은 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임 사이의 공간에서 상기 배터리 셀의 전장 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 운반 장치.
제2항에 있어서,
상기 전장용 회전축에 결합되어 상기 전장용 회전축을 회전시키는 전장용 회전부재를 더 포함하며,
상기 전장용 회전축의 일측은 제4 프레임에 고정되고, 상기 전장용 회전축의 타측은 상기 전장용 회전부재에 결합되며,
상기 전장용 회전부재의 회전에 연동되어 상기 전장용 회전축도 회전하는 것을 특징으로 하는 배터리 운반 장치.
제3항에 있어서,
상기 전장용 이동부재는 한 쌍으로 마련되어 상기 한 쌍의 전극리드지지부재에 각각 결합되며,
상기 한 쌍의 전장용 이동부재는, 상기 한 쌍의 전극리드지지부재가 서로 가까워지는 방향으로 이동하거나, 또는, 상기 한 쌍의 전극리드지지부재가 서로 멀어지는 방향으로 이동하도록 상기 전장용 회전축을 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 배터리 운반 장치.
제4항에 있어서,
상기 전장용 회전축은,
상기 한 쌍의 전장용 이동부재 중 어느 하나가 결합되는 부분에 형성된 전장용 제1 나사산부;
상기 한 쌍의 전장용 이동부재 중 다른 하나가 결합되는 부분에 형성된 전장용 제2 나사산부; 및
상기 전장용 제1 나사산부와 상기 전장용 제2 나사산부의 사이에 나사산이 형성되지 않은 전장용 무나사산부를 포함하며,
상기 전장용 제1 나사산부와, 상기 전장용 제2 나사산부는 서로 반대 방향으로 나사산이 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 운반 장치.
제3항에 있어서,
상기 전장용 회전부재는,
상기 제3 프레임에 결합되어 고정되는 전장용 커넥터 가이드;
상기 전장용 회전축에 접촉되는 전장용 탄성부재; 및
상기 전장용 커넥터 가이드에 삽입되고, 상기 전장용 탄성부재를 탄성 수축시키도록 상기 전장용 탄성부재를 가압하는 전장용 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 운반 장치.
제6항에 있어서,
상기 전장용 커넥터에는 관통공이 형성되고, 상기 전장용 커넥터의 내측에 상하 방향으로 가압바가 구비되며, 상기 전장용 탄성부재가 상기 관통공에 삽입되어 상기 가압바에 의해 가압되는 것을 특징으로 하는 배터리 운반 장치.
제7항에 있어서,
상기 전장용 커넥터 가이드는,
내면이 정육각형으로 형성된 전장용 제1 가이드; 및
내면이 원형으로 형성된 전장용 제2 가이드를 포함하며,
상기 전장용 커넥터는,
상기 전장용 제1 가이드에 대응되도록 외면이 정육각형으로 형성된 전장용 제1 외면부; 및
상기 전장용 제2 가이드에 대응되도록 외면이 원형으로 형성된 전장용 제2 외면부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 운반 장치.
제2항에 있어서,
상기 제1 프레임과 제2 프레임에는 레일 형상의 레일홈이 형성되어 있고,
상기 레일홈에 삽입되어 상기 레일홈을 따라 이동할 수 있는 제1 이동가이드를 더 포함하며,
상기 전극리드지지부재가 상기 제1 이동가이드에 결합되어 상기 제1 이동가이드와 함께 이동하는 것을 특징으로 하는 배터리 운반 장치.
제9항에 있어서,
상기 전극리드지지부재에는 상기 제1 이동가이드가 삽입될 수 있는 삽입홈이 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 운반 장치.
제9항에 있어서,
상기 제1 이동가이드로부터 이격되어 상기 전극리드지지부재의 단부에 결합되는 제2 이동가이드를 더 포함하며,
상기 제2 이동가이드는 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임의 단부의 측면에 접촉되어 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임의 단부의 측면을 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 배터리 운반 장치.