KR20210057938A

KR20210057938A - 배터리 셀 연성인쇄회로기판 벤딩장치 및 이를 이용한 벤딩방법

Info

Publication number: KR20210057938A
Application number: KR1020190144758A
Authority: KR
Inventors: 김민찬; 백주환; 박흥근
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2019-11-13
Filing date: 2019-11-13
Publication date: 2021-05-24
Also published as: JP2022530251A; CN113796167A; WO2021096062A1; JP7399401B2; US20220231319A1; EP3958655A1; EP3958655A4

Abstract

본 발명은 배터리 셀 연성인쇄회로기판 벤딩장치 및 이를 이용한 벤딩방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일측 외측으로 연성인쇄회로기판(110)이 노출되어 있는 배터리 셀(100)을 수용하기 위한 수평몸체(310)와 지지벽(320)을 포함하여 이루어진 다이(300); 상기 다이(300) 일측에 위치하는 벤딩가이드부(400); 및 상기 다이(300) 일측에 위치하는 벤딩부(500);를 포함하며, 상기 벤딩부(500)는, 고정 몸체(510), 상기 고정 몸체(510)와 연결된 채 소정 각도로 회동 가능한 회동 몸체(530), 및 상기 회동 몸체(530)와 연결되며 연성인쇄회로기판(110)을 수용하기 위한 기판 안착홈(521)이 형성된 기판 안착부(520)를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 연성인쇄회로기판 벤딩장치 및 이를 이용한 벤딩방법에 관한 것이다.

Description

배터리 셀 연성인쇄회로기판 벤딩장치 및 이를 이용한 벤딩방법{Bending Device For Battery Cell Flexible Printed Circuit Board and Bending Method Using The Same}

본 발명은 배터리 셀 연성인쇄회로기판 벤딩장치 및 이를 이용한 벤딩방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배터리 셀의 연성인쇄회로기판을 정확하면서도 신속하게 벤딩할 수 있는 벤딩장치 및 이를 이용한 벤딩방법에에 관한 것이다.

휴대폰, 노트북, 캠코더, 디지털 카메라 등 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 충방전이 가능한 이차전지에 관한 기술이 활발해지고 있다. 또한, 이차 전지는 대기오염 물질을 유발하는 화석 연료의 대체 에너지원으로, 전기 자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(P-HEV) 등에 적용되고 있어, 이차 전지에 대한 개발의 필요성이 갈수록 높아지고 있는 상황이다.

현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충, 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.

이러한 리튬 이차 전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용하며, 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재, 즉 전지 케이스를 포함하여 이루어진다.

이차전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류될 수 있다.

한편, 도 1은 연성인쇄회로기판을 벤딩하기 전의 배터리 셀 모식도이다. 연성회로기판(FPCB, Flexible Printed Circuit Board)은 유연하게 구부러지는 금속박(특히, 구리박)에 가연성필름을 외층으로 형성한 회로기판을 의미하며, 전원과 신호를 주고받을 수 있도록 배터리 셀에 함께 장착되는 것이 일반적이다.

이렇게 배터리 셀에 연성인쇄회로기판(FPCB)이 장착됨으로써 연결단자의 모양을 보다 자유롭게 변경할 수 있어 용도와 공간 활용성을 높일 수 있다. 하지만, 디바이스의 종류나 장착되는 환경에 따라 연성인쇄회로기판(FPCB)은 다양한 각도로 벤딩될 필요가 있다.

이와 관련하여, 특허문헌 1에서는 인쇄회로기판(PCB)가 타측으로 노출된 상태로 전지셀이 안착되는 안착부가 형성된 지그본체, 지그본체의 일측에 구비되고, 안착부에 안착된 전지셀을 고정하는 고정부재, 및 지그본체의 타측에 회전 가능하게 구비되고, 회전 시 안착부로부터 노출된 PCB를 가압하여 전지셀에 위치하도록 폴딩하는 폴딩부재를 포함하는 전지셀용 지그장치가 개시되어 있다.

상기 특허문헌 1에 의하면 인쇄회로기판(PCB)를 폴딩함으로서 시스템 및 배터리 간의 체결력을 확보할 수 있다는 이점은 있지만, 인쇄회로기판(PCB)의 유연성은 연성인쇄회로기판(FPCB)에 비해 부족하지 때문에 폴딩에 한계가 있고 또 공간활용도 측면에서 비효율적일 뿐만 아니라 폴딩에 필요한 에너지비용이 추가적으로 발생한다는 문제점이 있다.

한국공개특허 제2015-0141810호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 배터리 셀의 연성인쇄회로기판을 정확하게 벤딩할 수 있는 벤딩장치 및 이를 이용한 벤딩방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명에서는 저렴한 비용으로 배터리 셀의 연성인쇄회로기판을 벤딩할 수 있는 벤딩장치 및 이를 이용한 벤딩방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

게다가, 본 발명에서는 시스템과 배터리 간의 정확한 체결력을 확보할 수 있는 벤딩장치 및 이를 이용한 벤딩방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 배터리 셀 연성인쇄회로기판 벤딩장치는, 일측 외측으로 연성인쇄회로기판(110)이 노출되어 있는 배터리 셀(100)을 수용하기 위한 수평몸체(310)와 지지벽(320)을 포함하여 이루어진 다이(300); 상기 다이(300) 일측에 위치하는 벤딩가이드부(400); 및 상기 다이(300) 일측에 위치하는 벤딩부(500);를 포함하며, 상기 벤딩부(500)는, 고정 몸체(510), 상기 고정 몸체(510)와 연결된 채 소정 각도로 회동 가능한 회동 몸체(530), 및 상기 회동 몸체(530)와 연결되며 연성인쇄회로기판(110)을 수용하기 위한 기판 안착홈(521)이 형성된 기판 안착부(520)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 벤딩장치에서, 상기 벤딩가이드부(400)는, 일측면이 소정 각도로 경사져 있는 제1 지지대(410), 상기 제1 지지대(410) 일측면에 고정되어 있는 제1 보조지지대(420), 및 상기 제1 지지대(410)의 경사면을 따라 이동이 가능한 제1 이동부(430)를 포함하며, 상기 제1 이동부(430) 일측면에는 연성인쇄회로기판(110)의 소정 영역을 지지하기 위한 제1 누름부(431)가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 벤딩장치에서, 상기 벤딩가이드부(400)는, 제1 보조지지대(420)와 제1 이동부(430)를 연결하는 제1 탄성부재(440)가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 벤딩장치에서, 상기 다이(300) 일측에는 프레스부(600)가 위치하며, 상기 프레스부(600)는 제2 지지대(610), 상기 제2 지지대(610) 일측에 고정되어 있는 제2 보조지지대(620), 및 수직방향으로 이동이 가능한 제2 이동부(630)를 포함하며, 상기 제2 이동부(630)는, 연성인쇄회로기판(110)의 절곡부를 가압하기 위한 제2 누름부(631)가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 벤딩장치에서, 상기 제2 누름부(631) 일측 단부에는 턱부(631')가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 벤딩장치에서, 배터리 셀(100)의 안착 및 탈착이 용이하도록 상기 다이(300)에는 소정 모양으로 절개된 제3 공간부(S3)가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 벤딩장치에서, 상기 다이(300) 일측에는 소정 모양으로 절개된 제2 공간부(S2)가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 벤딩장치에서, 상기 기판 안착부(520)는 상기 제2 공간부(S2)에 위치하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 벤딩장치에서, 상기 다이(300)를 바닥으로부터 소정 높이 이격시키고, 상기 벤딩가이드부(400)와 벤딩부(500)를 고정하기 위한 받침대(200)가 상기 다이(300) 아래에 위치하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 벤딩장치에서, 배터리 셀(100)의 안착 및 탈착이 용이하도록 상기 받침대(200)에는 소정 모양으로 절개된 제1 공간부(S1)가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 벤딩장치에서, 상기 제1 누름부(431)의 수평 절단면은 사각형이며, 상기 절단면은 연성인쇄회로기판(110)과 평행한 것을 특징으로 한다.

또한 전술한 배터리 셀의 연성인쇄회로기판 벤딩장치를 이용한 벤딩 방법은, 배터리 셀(100)을 다이(300)에 안착시키는 제1 단계, 벤딩가이드부(400)의 제1 누름부(431) 일측 단부를 연성인쇄회로기판(110)에 밀착시키는 제2 단계, 및 벤딩부(500)의 기판 안착부(520)를 소정 각도로 회동시켜, 상기 제1 누름부(431) 일측면과 밀착시키는 제3 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 벤딩 방법은, 연성인쇄회로기판(110)과 밀착하고 있던 벤딩가이드부(400)의 제1 누름부(431)를 원래 위치로 이동시키는 제4 단계, 및 벤딩부(500)의 기판 안착부(520)를 소정 각도로 회동시켜, 상기 다이(300) 상측면과 밀착시키는 제5 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 벤딩 방법은, 상기 제2 이동부(630)의 제2 누름부(631)를 이동시켜, 상기 연성인쇄회로기판(110)의 절곡부를 가압하는 제6단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 배터리 셀 연성인쇄회로기판 벤딩장치는, 벤딩가이드부와 벤딩부가 구비되어 있어, 정확한 위치에서 벤딩이 이루어질 수 있다는 장점이 있다.

또한 본 발명에 따른 배터리 셀 연성인쇄회로기판 벤딩장치는, 프레스부를 더 포함하고 있어, 스프링 백 현상을 방지할 수 있다는 이점이 있다.

게다가 본 발명에 따른 배터리 셀 연성인쇄회로기판 벤딩장치는, 배터리 셀을 고정하는 다이에서 벤딩이 이루어지기 때문에 불량율을 현저하게 저감시킬 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 연성인쇄회로기판을 벤딩하기 전의 배터리 셀 모식도이다.
도 2는 본 발명에 따른 배터리 셀 연성인쇄회로기판 벤딩장치의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시한 벤딩장치에서 벤딩가이드부를 확대한 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시한 벤딩장치에서 벤딩부를 확대한 사시도이다.
도 5는 도 2에 도시한 벤딩장치에서 프레스부의 확대사이도이다.
도 6 내지 11은 본 발명에 따른 벤딩장치를 사용하여 연성인쇄회로기판을 벤딩하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 12는 벤딩된 배터리 셀을 확인하기 위한 검사용 지그의 모식도이다.

본 출원에서 "포함한다", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하, 본 발명에 따른 배터리 셀 연성인쇄회로기판 벤딩장치에 관하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 배터리 셀 연성인쇄회로기판 벤딩장치의 사시도이다. 도 2을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 배터리 셀 연성인쇄회로기판 벤딩장치는, 받침대(200), 배터리 셀(100)이 안착되는 다이(300), 연성인쇄회로기판(110)의 벤딩 위치를 잡아주는 벤딩가이드부(400), 연성인쇄회로기판(110)을 벤딩 위치로 회전시키는 벤딩부(500) 및 연성인쇄회로기판(110)의 절곡부를 가압하는 프레스부(600)를 포함하여 이루어질 수 있다.

먼저, 받침대(200)에 관해 설명하면, 다이(300)를 바닥으로부터 소정 높이 이격시키고 또 상기 벤딩가이드부(400), 벤딩부(500) 및 프레스부(600)를 고정하기 위한 것으로 다이(300) 아래에 위치한다.

위에서(Z축 방향) 바라볼 때 대략 사각형으로, 일측에는 제1 절개부(220)에 의해 제1 공간부(S1)가 형성되며, 후술할 고정몸체(510)를 향해서는 돌출부(210)가 위치한다. 그리고 돌출부(210) 인근에는 제2 절개부(230)로 인해 제2 공간부(S2)가 형성된다.

여기서, 제1 공간부(S1)는 배터리 셀(100)을 다이(300)에 안착시키거나 탈착시킬 때 작업자의 손이 배터리 셀(100)을 쉽게 파지할 수 있도록 하기 위한 것이고, 제2 공간부(S2)는 후술할 기판 안착부(520)의 회전 공간을 확보하기 위한 것이다.

배터리 셀(100)이 안착되는 공간을 제공하는 다이(300)는, 받침대(200) 상부, 보다 상세하게는 받침대(200)의 제2 공간부(S2)를 따라 위치한다. 다이(300)는 평면상의 수평몸체(310), 그리고 배터리 셀(100)이 안착된 이후 좌우로의 흔들림을 제한할 수 있도록 수평몸체(310)의 가장자리를 따라 소정 높이 상부로 올라와 있는 지지벽(320)을 포함하여 이루어진다.

한편, 수평몸체(310)의 일측, 구체적으로 받침대(200)의 제1 공간부(S1) 상부에는 제3 절개부(311), 및 서로 마주보는 한 쌍의 제4 절개부(312)에 의해 제3 공간부(S3)가 형성되며, 이 제3 공간부(S3)는 전술한 제1 공간부(S1)와 마찬가지로 배터리 셀(100)의 탈부착을 용이하도록 하기 위함이다.

지지벽(320)은 배터리 셀(100)의 4개 변을 지지할 수 있도록, 제1 지지벽(321), 제2 지지벽(322), 제3 지지벽(323) 및 제4 지지벽(324)으로 이루어질 수 있다.

계속해서, 벤딩가이드부에 관해 설명하기로 한다. 도 3은 도 2에 도시한 벤딩장치에서 벤딩가이드부를 확대한 사시도이다.

도 2 및 3을 함께 참조하면서, 벤딩가이드부(400)에 관해 설명하면, 벤딩가이드부(400)는 제1 지지대(410), 제1 보조지지대(420), 제1 이동부(430), 제1 탄성부재(440) 및 제1 이동수단(450)을 포함하여 이루어질 수 있다.

제1 지지대(410)는 제1 이동부(430)가 소정 각도로 경사지게 이동할 수 있도록 일측면이 경사진 대략 삼각형 모양이고, 제1 보조지지대(420)는 체결수단(미도시)에 의해 제1 지지대(410) 일측면에 고정된 채 길게 연장되어 있다.

그리고 제1 이동부(430)는 제1 지지대(410)의 경사진 면을 따라 이동하며, 이때 제1 이동부(430)는 슬라이딩 구조와 같은 제1 이동수단(450)에 의해 정해진 경로를 이탈하지 않으면서 부드럽게 이동할 수 있다.

제1 이동부(430) 일측면에는 'ㄱ'자 모양의 제1 누름부(431)가 경사진 상태로 연결되어 있으며, 제1 누름부(431) 하측 단부는 지면과 수평하도록 끝이 예각을 이루는 뾰족한 칼날형상으로, 이는 후술할 연성인쇄회로기판(110)의 소정 영역을 지지하기 위한 것이다.

여기서, 상기 제1 지지대(410)가 소정 각도로 경사진 이유는 연성인쇄회로기판(110)의 소정 영역을 눌러주는 제1 이동부(430)가 경사진 상태로 이동하는 것이 작업에 유리하기 때문이다.

제1 이동부(430)와 제1 보조지지대(420)를 연결하는 제1 탄성부재(440)는 제1 이동부(430)의 움직임을 도와주기 위한 것으로, 제1 누름부(431)에 가한 힘을 해제하면 제1 탄성부재(440)의 탄성력에 의해 원래의 위치로 되돌아간다.

여기서, 제1 탄성부재(440)는 용수철인 것이 바람직하나 제1 이동부(430)를 원위치 시키는 충분한 힘을 가졌다면 이에 제한하지 않는다.

도 4는 도 2에 도시한 벤딩장치에서 벤딩부를 확대한 사시도이다. 도 2 및 도 4를 함께 참조하면서 벤딩부에 관해 설명하기로 한다.

벤딩부(500)는 배터리 셀(100)에서 노출된 연성인쇄회로기판(110)을 벤딩하기 위한 것으로, 고정몸체(510), 기판 안착부(520), 회동몸체(530), 손잡이(540) 및 회동축(550)을 포함하여 이루어져 있다.

고정몸체(510)는 기판 안착부(520), 회동몸체(530), 손잡이(540) 그리고 회동축(550)이 서로 유기적으로 연결된 상태에서 작동할 수 있도록 지지하는 역할을 하며, 소정 위치에는 회동축(550)이 통과할 수 있도록 통로가 구비되어 있다.

일측에는 회동축(550)이 연결된 채 고정몸체(510)에 대해 회동가능하게 결합된 기판 안착부(520)는 받침대(200)의 돌출부(210)과 다이(300) 사이 제2 공간부(S2)에 위치하며, 배터리 셀(100)과 연결된 연성인쇄회로기판(110)이 안착될 수 있도록 소정 깊이 패여 있는 기판 안착홈(521)이 형성되어 있다.

회동몸체(530)는 기판 안착부(520)를 소정각도로 회전시키기 위한 것으로, 일측에는 회동축(550)의 타측이 연결되어 있고, 또 회전이 용이하도록 손으로 파지할 수 있는 손잡이(540)이 부착되어 있다. 물론 전술한 바와 같이, 회동축(550)은 고정몸체(510)을 관통하고 있다.

도 5는 도 2에 도시한 벤딩장치에서 프레스부의 확대사시도이다. 도 2 및 5를 함께 참조하면서 설명하면, 프레스부(600)는 제2 지지대(610), 제2 보조지지대(620), 제2 이동부(630), 제2 탄성부재(640) 및 제2 이동수단(650)을 포함하여 이루어질 수 있다.

제2 지지대(610)는 받침대(200) 일측에 고정되어 있으며 수직 막대형 또는 'ㄴ'자 막대일 수 있다.

제2 보조지지대(620)는 체결수단(미도시)에 의해 제2 지지대(610) 일측면에 고정된 채 길게 연장되어 있으며, 제2 이동부(630)가 수직방향으로 이동할 수 있도록 지면에 대해 수직하게 위치하고 있다.

한편, 제2 지지대(610)와 제2 이동부(630) 사이에는 슬라이딩 구조와 같은 제2 이동수단(650)이 위치하며, 이를 통해 제2 이동부(630)는 정해진 경로를 이탈하지 않으면서 상하로 부드럽게 이동할 수 있다.

제2 이동부(630) 일측면에는 'ㄱ'자 모양의 제2 누름부(631)가 연결되어 있으며, 또 아래(Z축 방향)를 향하는 단부는'ㄱ' 모양의 턱부(631`)가 형성되어 있고, 상기 턱부(631`)는 연성인쇄회로기판(110)의 접혀진 부분을 보다 확실하게 절곡시키기 위한 것으로 보다 상세한 설명은 후술하기로 한다.

제2 이동부(630)와 제2 보조지지대(620)를 연결하는 제2 탄성부재(640)는 제2 이동부(630)의 움직임을 도와주기 위한 것으로, 제2 누름부(631)에 가한 힘을 해제하면 제2 탄성부재(640)의 탄성력에 의해 원래의 위치로 되돌아간다.

도 6 내지 도 11은 본 발명에 따른 벤딩장치를 사용하여 연성인쇄회로기판을 벤딩하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 6 내지 도 11을 참조하면서, 배터리 셀 연성인쇄회로기판을 벤딩하는 방법에 관하여 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 벤딩방법은, 배터리 셀(100)을 다이(300)에 안착시키는 제1단계, 벤딩가이드부(400)의 제1 누름부(431) 일측 단부를 연성인쇄회로기판(110)에 밀착시키는 제2 단계, 벤딩부(500)의 기판 안착부(520)를 소정 각도로 회동시켜, 상기 제1 누름부(431) 일측면과 밀착시키는 제3 단계, 연성인쇄회로기판(110)과 밀착하고 있던 벤딩가이드부(400)의 제1 누름부(431)를 원래 위치로 이동시키는 제4 단계, 벤딩부(500)의 기판 안착부(520)를 소정 각도로 회동시켜, 상기 다이(300) 상측면과 밀착시키는 제5 단계, 및 제2 이동부(630)의 제2 누름부(631)를 이동시켜, 상기 연성인쇄회로기판(110)의 절곡부를 가압하는 제6단계를 포함하여 이루어진다.

먼저, 도 6을 참조하면서 제1 단계를 보다 상세히 설명하면, 배터리 셀(100)은 다이(300)의 수평몸체(310), 그리고 연성인쇄회로기판(110)은 기판 안착홈(521)에 안착시키는 단계로서, 받침대(200)의 제1 공간부(S1)와 다이(300)의 제3 공간부(S3)로 인해 배터리 셀(100)을 손쉽게 안착시킬 수 있다.

도 7를 참조하면서 제2 단계를 설명하면, 벤딩가이드부(400)의 제1이동부(430)를 경사지게 아래로 이동시켜, 제1 누름부(431)의 칼날 형상 단부를 연성인쇄회로기판(110)에 밀착시키며, 이는 연성인쇄회로기판(110)이 정확한 위치에서 접혀질 수 있도록 하기 위함이다.

계속해서, 도 8은 제3 단계를 설명하기 위한 도면이며, 제3 단계에서는 제1 누름부(431) 단부로 연성인쇄회로기판(110)을 누른 상태에서, 기판 안착부(520)가 제1 누름부(431)와 접할 때까지 벤딩부(500)의 손잡이(540)을 돌린다. 그러면 연성인쇄회로기판(110)은 1차적으로 소정 각도만큼 접혀진다.

도 9는 제4 단계를 설명하는 도면이며, 제4 단계에서는 벤딩가이드부(400)의 제1이동부(430)를 원래의 위치로 이동시키는 단계로서, 제1이동부(430) 또는 제1 누름부(431)에 가하고 있던 힘을 해제하면 제1 탄성부재(440)에 의해 제1 이동부(430)는 원래로 위치로 돌아간다.

도 10을 참조하면서 제5 단계를 설명하면, 기판 안착부(520)가 더 이상 회전하지 않을 때까지, 즉 연성인쇄회로기판(110)이 완전히 접혀져 서로 접할 때까지 벤딩부(500)의 손잡이(540)을 추가적으로 회전시킨다.

도 11은 제6 단계를 설명하는 도면으로, 연성인쇄회로기판(110)이 접혀진 굴곡부를 다시 가압하여 스프링 백(Sping back)현상, 즉 되돌아가려는 성질을 최소화하기 위한 단계로서, 프레스부(600)의 제2 누름부(631)를 아래로 이동시키면서 연성인쇄회로기판(110)이 접혀진 굴곡부를 가압하며, 이때 'ㄱ'자 모양의 턱부(631')로 인해 굴곡부가 정확하게 가압될 수 있다.

상기와 같은 단계가 끝나면 다이(300)에 장착되어 있던 배터리 셀(100)을 회수한다.

도 12는 벤딩된 배터리 셀을 확인하기 위한 검사용 지그의 모식도이다. 연성인쇄회로기판(110)의 벤딩이 완료된 배터리 셀(100)은 도 9와 같은 연성인쇄회로기판 수용홈(710)이 구비된 검사용 지그(700)에 다시 안착시켜 벤딩의 불량여부를 확인할 수 있다.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.

100 : 배터리 셀
110: 연성인쇄회로기판
200 : 받침대
210 : 돌출부 220: 제1 절개부
230 : 제2 절개부
300 : 다이
310 : 수평몸체
311 : 제3 절개부 312 : 제4 절개부
320 : 지지벽
321 : 제1 지지벽 322 : 제2 지지벽
323 : 제3 지지벽 324 : 제4 지지벽
400 : 벤딩가이드부
410 : 제1 지지대 411: 제1 가이드레일
420 : 제1 보조지지대
430 : 제1 이동부 431 : 제1 누름부
440 : 제1 탄성부재 450 : 제1 이동수단
500 : 벤딩부
510 : 고정몸체
520 : 기판 안착부 521 : 기판 안착홈
530 : 회동몸체 540 : 손잡이
550 : 회동축
600: 프레스부
610: 제2 지지대 611: 제2 가이드레일
620: 제2 보조지지대
630: 제2 이동부
631: 제2 누름부 631': 턱부
632 : 제2 고정프레임
640: 제2 탄성부재 650 : 제2 이동수단
700: 검사용 지그
710 : 연성인쇄회로기판 수용홈
S1 : 제1 공간부 S2 : 제2 공간부
S3 : 제3 공간부

Claims

일측 외측으로 연성인쇄회로기판이 노출되어 있는 배터리 셀을 수용하기 위한 수평몸체와 지지벽을 포함하여 이루어진 다이;
상기 다이 일측에 위치하는 벤딩가이드부; 및
상기 다이 일측에 위치하는 벤딩부;를 포함하며,
상기 벤딩부는, 고정 몸체, 상기 고정 몸체와 연결된 채 소정 각도로 회동 가능한 회동 몸체, 및 상기 회동 몸체와 연결되며 연성인쇄회로기판을 수용하기 위한 기판 안착홈이 형성된 기판 안착부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀의 연성인쇄회로기판 벤딩장치.
제1항에 있어서,
상기 벤딩가이드부는, 일측면이 소정 각도로 경사져 있는 제1 지지대, 상기 제1 지지대 일측면에 고정되어 있는 제1 보조지지대, 및 상기 제1 지지대의 경사면을 따라 이동이 가능한 제1 이동부를 포함하며,
상기 제1 이동부 일측면에는 연성인쇄회로기판의 소정 영역을 지지하기 위한 제1 누름부가 더 구비된 것을 특징으로 하는 배터리 셀의 연성인쇄회로기판 벤딩장치.
제2항에 있어서,
상기 벤딩가이드부는, 제1 보조지지대와 제1 이동부를 연결하는 제1 탄성부재가 더 구비된 것을 특징으로 하는 배터리 셀의 연성인쇄회로기판 벤딩장치.
제1항에 있어서,
상기 다이 일측에는 프레스부가 위치하며, 상기 프레스부는 제2 지지대, 상기 제2 지지대 일측에 고정되어 있는 제2 보조지지대, 및 수직방향으로 이동이 가능한 제2 이동부를 포함하며,
상기 제2 이동부는, 연성인쇄회로기판의 절곡부를 가압하기 위한 제2 누름부가 더 구비된 것을 특징으로 하는 배터리 셀의 연성인쇄회로기판 벤딩장치.
제4항에 있어서,
상기 제2 누름부 일측 단부에는 턱부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 셀의 연성인쇄회로기판 벤딩장치.
제1항에 있어서,
배터리 셀의 안착 및 탈착이 용이하도록 상기 다이에는 소정 모양으로 절개된 제3 공간부가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 셀의 연성인쇄회로기판 벤딩장치.
제6항에 있어서,
상기 다이 일측에는 소정 모양으로 절개된 제2 공간부가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 셀의 연성인쇄회로기판 벤딩장치.
제7항에 있어서,
상기 기판 안착부는 상기 제2 공간부에 위치하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀의 연성인쇄회로기판 벤딩장치.
제1항에 있어서,
상기 다이를 바닥으로부터 소정 높이 이격시키고, 상기 벤딩가이드부와 벤딩부를 고정하기 위한 받침대가 상기 다이 아래에 위치하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀의 연성인쇄회로기판 벤딩장치.
제9항에 있어서,
배터리 셀의 안착 및 탈착이 용이하도록 상기 받침대에는 소정 모양으로 절개된 제1 공간부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 셀의 연성인쇄회로기판 벤딩장치.
제2항에 있어서,
상기 제1 누름부의 수평 절단면은 사각형이며, 상기 절단면은 연성인쇄회로기판과 평행한 것을 특징으로 하는 배터리 셀의 연성인쇄회로기판 벤딩장치.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 배터리 셀의 연성인쇄회로기판 벤딩장치를 이용한 벤딩 방법으로서,
배터리 셀을 다이에 안착시키는 제1 단계;
벤딩가이드부의 제1 누름부 일측 단부를 연성인쇄회로기판에 밀착시키는 제2 단계; 및
벤딩부의 기판 안착부를 소정 각도로 회동시켜, 상기 제1 누름부 일측면과 밀착시키는 제3 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀의 연성인쇄회로기판 벤딩 방법.
제12에 있어서,
연성인쇄회로기판과 밀착하고 있던 벤딩가이드부의 제1 누름부를 원래 위치로 이동시키는 제4 단계; 및
벤딩부의 기판 안착부를 소정 각도로 회동시켜, 상기 다이 상측면과 밀착시키는 제5 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀의 연성인쇄회로기판 벤딩 방법.
제13에 있어서,
상기 제2 이동부의 제2 누름부를 이동시켜, 상기 연성인쇄회로기판의 절곡부를 가압하는 제6단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀의 연성인쇄회로기판 벤딩 방법.