KR20230090226A - 접촉 장치 및 이를 포함하는 특성 측정기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 접촉 장치 및 이를 포함하는 특성 측정기에 관한 것으로서, 셀의 절연 저항 등을 측정하는 특성 측정기의 접촉 장치가 셀과 모든 면이 접촉하도록 접촉 장치에 회전 등의 동작을 추가함으로써, 접촉 장치의 접촉 불량을 최소화하고, 공정의 정확성 및 효율성을 증가시킬 수 있는 접촉 장치 및 이를 포함하는 특성 측정기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 셀의 특성을 측정하는 특성 측정기의 접촉 장치는, 일면으로부터 타면을 향해 관통되는 형상의 연결공이 형성된 몸체부, 일측에 구비되어 연결공에 결합되는 제1 축 및 타측에 제1 축과 평행하게 형성된 제2 축을 포함하는 연결부 및 제2 축이 결합되도록 일면으로부터 타면을 향해 관통되는 형상의 체결공이 일측에 형성되고, 타측에 셀과 접촉하는 단자가 구비되는 접촉부를 포함하고, 연결부는, 제1 축에 의해 몸체부를 기준으로 회전 가능하고, 접촉부는, 제2 축을 기준으로 회전 가능하다.

Description

접촉 장치 및 이를 포함하는 특성 측정기{CONNECTING DEVICE AND TESTING MACHINE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 접촉 장치 및 이를 포함하는 특성 측정기에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 이차 전지의 제조에 필요한 셀의 특성을 측정하는 데 사용되는 접촉 장치 및 이를 포함하는 특성 측정기에 관한 것이다.
근래에는 화석 연료의 고갈에 의한 에너지원의 가격 상승, 환경 오염의 관심이 증폭되며, 친환경 대체 에너지원에 대한 요구가 미래 생활을 위한 필수 불가결한 요인이 되고 있다. 이에 태양광, 풍력, 조력 등 다양한 전력 생산 기술들에 대한 연구가 지속되고 있으며, 이렇게 생산된 전기 에너지를 더욱 효율적으로 사용하기 위한 전지 등의 전력 저장 장치 또한 지대한 관심이 이어지고 있다.
더욱이, 전지를 사용하는 전자 모바일 기기와 전기 자동차에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다.
전기 에너지를 저장하는 전지는 일반적으로 일차 전지와 이차 전지로 구분될 수 있다. 일차 전지는 일회용 소모성 전지인 반면에, 이차 전지는 전류와 물질 사이의 산화 및 환원 과정이 반복 가능한 소재를 사용하여 제조되는 충전식 전지이다. 즉, 전류에 의해 소재에 대한 환원 반응이 수행되면 전원이 충전되고, 소재에 대한 산화 반응이 수행되면 전원이 방전되는데, 이와 같은 충전-방전이 반복적으로 수행되면서 전기가 생성된다.
특히, 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬 이온 전지, 리튬 이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차 전지에 대한 수요가 높다.
이차 전지는 일차 전지와는 달리 재충전이 가능하고, 케이스의 형상에 따라, 코인형 셀, 원통형 셀, 각형 셀, 및 파우치형 셀로 분류된다.
이차 전지의 제조 공정 중, 셀의 조립이 끝나면 파우치형 셀의 파우치와 같은 전지 케이스의 외주면 단부에 노출된 금속층과 셀의 전극 단자 사이에서 전압을 측정하여 금속층과 전극 단자의 저항인 절연 저항의 불량 여부를 확인한다. 셀의 절연 저항 등은 특성 측정기를 사용하여 측정되는데 특성 측정기의 접촉 장치가 전지 케이스의 외주면과 접촉하여 측정한다.
전지 케이스의 외주면은 직각 형태일 수도 있고, 면취된 형태일 수도 있으므로 접촉 장치는 회전 등의 동작이 요구된다. 따라서, 종래의 접촉 장치는 회전 가능한 부분이 있었고, 회전 후 고정되는 형태였다.
이러한 형태는 셀이 틀어지게 세팅되는 경우에 접촉 장치가 셀에 접촉하지 않거나 일부만 접촉하여 접촉 불량이 발생하고, 이에 따라 전체 공정의 효율성이 저하되는 문제점이 발생하였다.
이러한 문제점의 해결을 위하여 접촉 장치의 접촉 불량을 최소화하여 공정의 효율성을 증가시킬 수 있는 방안이 필요한 실정이다.
본 발명은 위와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 과제는 셀의 절연 저항 등을 측정하는 특성 측정기의 접촉 장치가 셀과 모든 면이 접촉하도록 접촉 장치에 회전 등의 동작을 추가함으로써, 접촉 장치의 접촉 불량을 최소화하고, 공정의 정확성 및 효율성을 증가시킬 수 있는 접촉 장치 및 이를 포함하는 특성 측정기를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 셀의 특성을 측정하는 특성 측정기의 접촉 장치는, 일면으로부터 타면을 향해 관통되는 형상의 연결공이 형성된 몸체부, 일측에 구비되어 연결공에 결합되는 제1 축 및 타측에 제1 축과 평행하게 구비되는 제2 축을 포함하는 연결부 및 제2 축이 결합되도록 일면으로부터 타면을 향해 관통되는 형상의 체결공이 일측에 형성되고, 타측에 셀과 접촉하는 단자가 구비되는 접촉부를 포함하고, 연결부는, 제1 축에 의해 몸체부를 기준으로 회전 가능하고, 접촉부는, 제2 축을 기준으로 회전 가능하다.
체결공은, 길이 방향으로 제2 축이 이동 가능하도록 길이가 폭보다 큰 횡단면을 가질 수 있다.
접촉 장치는, 일단은 연결부에 연결되고, 타단은 접촉부에 연결되는 한 쌍의 탄성 부재를 더 포함하고, 탄성 부재는, 위치가 변경된 접촉부가 원위치로 복귀하도록 탄성력을 제공할 수 있다.
탄성 부재는, 서로 평행하게 배치될 수 있다.
연결부는, 제1 축의 양쪽에 길이 방향으로 서로 평행하게 연장되는 한 쌍의 연결 기둥을 더 포함하고, 한 쌍의 연결 기둥에 한 쌍의 탄성 부재가 끼워질 수 있다.
몸체부는, 외주면에 각도가 표시되고, 연결부는, 몸체부를 기준으로 회전되면서 각도를 가리키도록 제2 축의 일단에 배치된 지침을 더 포함할 수 있다.
접촉 장치는, 연결부 및 상기 접촉부와 연결되는 제어 장치를 더 포함하고, 제어 장치가 셀의 기설정된 값에 따라 연결부 및 접촉부를 회전시킬 수 있다.
파우치 셀의 특성을 측정하는 특성 측정기는, 파우치 셀이 놓이는 베이스, 베이스의 상부에 형성되고, 베이스에 놓인 파우치 셀을 가압하여 고정시키는 가압 장치 및 고정된 파우치 셀에 접근하여 특성을 측정하기 위해 파우치 셀과 접촉하는 접촉 장치를 포함하고, 접촉 장치는, 일면으로부터 타면을 향해 관통되는 형상의 연결공이 형성된 몸체부, 일측에 구비되어 연결공에 결합되는 제1 축 및 타측에 제1 축과 평행하게 구비되는 제2 축을 포함하는 연결부 및 제2 축이 결합되도록 일면으로부터 타면을 향해 관통되는 형상의 체결공이 일측에 형성되고, 타측에 셀과 접촉하는 단자가 구비되는 접촉부를 포함하고, 연결부는, 제1 축에 의해 몸체부를 기준으로 회전 가능하고, 접촉부는, 제2 축을 기준으로 회전 가능하다.
체결공은, 길이 방향으로 제2 축이 이동 가능하도록 길이가 폭보다 큰 횡단면을 가질 수 있다.
접촉 장치는, 일단은 연결부에 연결되고, 타단은 접촉부에 연결되는 한 쌍의 탄성 부재를 더 포함하고, 탄성 부재는 위치가 변경된 접촉부가 원위치로 복귀하도록 탄성력을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 셀의 특성을 측정하는 특성 측정기의 접촉 장치는, 일면으로부터 타면을 향해 관통되는 형상의 연결공이 형성된 몸체부, 일측에 구비되어 연결공에 결합되는 제1 축 및 타측에 제1 축과 평행하게 구비되는 제2 축을 포함하는 연결부 및 제2 축이 결합되도록 일면으로부터 타면을 향해 관통되는 형상의 체결공이 일측에 형성되고, 타측에 셀과 접촉하는 단자가 구비되는 접촉부를 포함하고, 연결부는, 제1 축에 의해 몸체부를 기준으로 회전 가능하고, 접촉부는, 제2 축을 기준으로 회전 가능하다.
그에 따라, 셀의 절연 저항 등을 측정하는 특성 측정기의 접촉 장치가 셀과 모든 면이 접촉하도록 접촉 장치에 회전 등의 동작을 추가함으로써, 접촉 장치의 접촉 불량을 최소화하고, 공정의 정확성 및 효율성을 증가시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 접촉 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2a는 본 발명의 실시예 1에 따른 접촉 장치를 정면에서 바라본 모습을 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 2b는 본 발명의 실시예 1에 따른 접촉 장치를 측면에서 바라본 모습을 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 접촉 장치의 몸체부를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 접촉 장치의 연결부를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 접촉 장치의 접촉부를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예 1에 따른 접촉 장치가 셀과 접촉하는 모습을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예 2에 따른 특성 측정기를 개략적으로 도시한 사시도이다.
이하에서는 첨부의 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하의 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분 또는 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략하였으며, 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서는, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안되며, 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.
실시예 1
본 발명은 접촉 장치(10)를 실시예 1로 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 접촉 장치(10)를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 2a 및 2b는 각각 본 발명의 실시예 1에 따른 접촉 장치(10)를 정면에서 바라본 모습을 개략적으로 도시한 정면도 및 측면에서 바라본 모습을 개략적으로 도시한 측면도이다.
본 발명의 실시예 1에 따른 접촉 장치(10)는 셀(2)의 절연 저항 등의 특성을 측정하기 위한 특성 측정기(1)에 사용될 수 있다. 특성 측정기(1)의 접촉 장치(10)가 전지 케이스의 외주면과 접촉하여 셀(2)의 특성을 측정할 수 있다. 특성이 측정되는 셀(2)은 대표적으로 파우치 셀 등이 있다.
도 1 내지 2b를 참조하면, 접촉 장치(10)는 셀(2)과의 효율적인 접촉을 위해 몸체부(110), 연결부(120) 및 접촉부(130)를 포함할 수 있다. 접촉 장치(10)의 하측에서부터 몸체부(110), 연결부(120) 및 접촉부(130)가 차례로 형성되고, 서로 독립적인 회전이 가능하도록 특정 구성들로 연결될 수 있다. 서로 연결되는 구성에 대한 자세한 설명은 이후에 하도록 한다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 접촉 장치(10)의 몸체부(110)를 개략적으로 도시한 평면도이다.
몸체부(110)는 접촉 장치(10)의 최하측에 형성될 수 있다. 도 3을 참조하면, 실시예 1에 따른 몸체부(110)는 정면에서 바라본 단면의 상부가 반원 형상을 가질 수 있고, 하부가 직사각형 형상을 가질 수 있다. 정면에서 바라본 몸체부(110)의 단면의 상부가 반원 형상일 경우 상부 외주면에 표시되는 각도를 인지하기 쉬운 효과가 발생될 수 있다. 외주면에 표시되는 각도에 대한 자세한 설명은 이후에 하도록 한다. 이러한 단면 형상은 하나의 예시에 불과하며 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
몸체부(110)에는 연결공(111)이 형성될 수 있다. 연결공(111)은 몸체부(110)의 일면으로부터 타면까지 가로질러 형성되는 구멍으로 이후에 설명될 연결부(120)의 제1 축(121)이 결합되는 공간이 될 수 있다.
연결공(111)은 몸체부(110)를 정면에서 바라볼 때, 좌우를 기준으로 가운데 형성될 수 있고, 상하를 기준으로 반원 형상의 상부와 직사각형 형상의 하부의 경계 지점에 형성될 수 있다.
연결공(111)에 연결부(120)의 제1 축(121)이 결합되어 연결부(120)의 좌우 회전이 가능하게 되므로, 연결부(120)의 회전이 쉽도록 연결공(111)은 바람직하게는 원 형상의 단면을 가지도록 형성될 수 있다. 하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
연결공(111)과 제1 축(121)이 모두 원형의 단면을 가질 때, 몸체부(110)의 연결공(111)은 연결부(120)의 좌우 회전이 쉽도록 제1 축(121)의 단면의 직경보다 더 큰 직경을 갖는 원형 단면을 가질 수 있다.
연결부(120)가 좌우로 회전할 때, 연결부(120)의 회전 운동이 몸체부(110)의 방해를 받지 않기 위해서 연결공(111)을 기준으로 몸체부(110)의 상부는 내부에 빈 공간이 형성될 수 있다. 즉, 연결부(120)가 좌우로 회전하면서 몸체부(110) 내부에 형성된 빈 공간을 지나가므로 몸체부(110)와 저촉되지 않을 수 있다. 몸체부(110) 내부에 형성되는 빈 공간은 연결부(120)의 회전이 가능할 정도로 형성되면 충분하다.
몸체부(110)는 하부에 전력을 공급받기 위한 부재 등의 추가적인 구성이 결합될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 접촉 장치(10)의 연결부(120)를 개략적으로 도시한 평면도이다.
연결부(120)는 몸체부(110)의 상측에 형성될 수 있다. 도 4를 참조하면, 접촉 장치(10)의 연결부(120)는 연결부(120) 및 접촉부(130)의 좌우 회전이 가능하도록 제1 축(121) 및 제2 축(122)을 포함할 수 있다. 제1 축(121) 및 제2 축(122)은 각각 연결부(120)의 하측 및 상측에 서로 평행하게 형성될 수 있고, 측면에서 바라볼 때 좌우로 연장된 형태일 수 있다.
연결부(120)의 제1 축(121) 및 제2 축(122)은 연결부(120) 및 접촉부(130)의 좌우 방향 회전이 쉽도록 바람직하게는 원기둥 형상일 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
앞서 설명한 것과 같이, 제1 축(121)은 몸체부(110)의 연결공(111)에 결합되어 연결부(120)의 좌우 방향 회전이 가능하게 할 수 있다. 제1 축(121)과 연결공(111)을 결합하는 방식의 일례로, 연결부(120)의 제1 축(121)을 몸체부(110)의 연결공(111)에 끼운 후 제1 축(121)의 길이 방향 이동이 불가능하도록 양단에 캡과 같은 부재를 결합할 수 있다.
제2 축(122)은 접촉부(130)의 체결공(131)에 결합되어 접촉부(130)의 좌우 방향 회전이 가능하게 할 수 있다. 제2 축(122)과 체결공(131)을 결합하는 방식의 일례로, 앞서 설명한 제1 축(121)과 연결공(111)의 결합 방식과 같이, 연결부(120)의 제2 축(122)을 접촉부(130)의 체결공(131)에 끼운 후 제2 축(122)의 길이 방향 이동이 불가능하도록 양단에 캡과 같은 부재를 결합할 수 있다.
본 발명은 연결부(120) 및 접촉부(130)가 모두 회전 가능하다. 이와 관련하여, 접촉 장치(10)가 셀(2)에 접근하고 접촉할 때 연결부(120)의 회전과 접촉부(130)의 회전이 서로 독립적이면서 매끄럽게 이어질 수 있도록 하는 것이 셀(2)의 특성 측정에 유리하다. 이를 위해, 연결부(120)의 제1 축(121) 및 제2 축(122)은 연결부(120)의 정면에서 상하 방향으로 동일한 선상에 놓일 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 접촉 장치(10)의 접촉부(130)를 개략적으로 도시한 평면도이다.
접촉부(130)는 연결부(120)의 상측에 형성될 수 있다. 도 5를 참조하면, 접촉부(130)는 하측에 체결공(131)이 형성될 수 있고, 상측에 셀(2)과 접촉할 수 있는 단자(132)를 포함할 수 있다. 체결공(131)이 형성되는 접촉부(130)의 하측은 접촉부(130)의 회전 시 연결부(120)와 저촉되지 않도록 외주면이 볼록한 단면을 가질 수 있다.
체결공(131)에는 앞서 설명한 바와 같이 연결부(120)의 제2 축(122)이 결합될 수 있다. 체결공(131)은 접촉부(130)의 일면으로부터 타면까지 가로질러 형성되는 구멍일 수 있다.
체결공(131)에 연결부(120)의 제2 축(122)이 결합되어 접촉부(130)의 좌우 회전이 가능하게 되므로, 접촉부(130)의 회전이 쉽도록 체결공(131)은 바람직하게는 원 형상의 단면을 가지도록 형성될 수 있다. 하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
체결공(131)과 제2 축(122)이 모두 원형의 단면을 가질 때, 접촉부(130)의 체결공(131)은 접촉부(130)의 좌우 회전이 쉽도록 제2 축(122)의 단면의 직경보다 더 큰 직경을 갖는 원형 단면을 가질 수 있다.
단자(132)는 셀(2)의 특성을 측정하기 위해 셀(2)과 접촉하는 부분이다. 따라서, 본 발명의 목적 중의 하나는 접촉부(130)의 단자(132)와 셀(2)이 접촉하는 면적을 최대한 넓게 하는 것이다.
단자(132)는 직육면체 형상을 가질 수 있고, 접촉 장치(10)를 위에서 내려다 봤을 때 보이는 단자(132)의 상부면은 직사각형 형상일 수 있다. 셀(2)의 특성을 측정하기 위해 셀(2)과 접촉하는 면은 단자(132)의 상부면이 될 수 있다.
접촉 장치(10)가 셀(2)의 특성을 측정하기 위해 셀(2)과 접촉할 때, 접촉 장치(10)는 셀(2)에 의해 가압되고 스트레스를 받게 되어 셀(2)과 접촉 장치(10)의 접촉이 원활하지 않을 수 있다. 이 때, 접촉 장치(10)가 가압되는 방향으로 이동 가능하다면 접촉 장치(10)에 작용되는 스트레스를 줄일 수 있다. 접촉 장치(10)에 가해지는 스트레스를 줄이기 위한 일례로, 본 발명의 실시예 1에 따른 접촉 장치(10)의 접촉부(130)에 형성되는 체결공(131)은 제2 축(122)이 체결공(131)의 길이 방향으로 이동이 가능하도록 횡단면의 길이가 제2 축(122)의 직경보다 길게 형성될 수 있다. 구체적으로는, 횡단면은 길이가 폭보다 크게 형성될 수 있다. 여기서, 체결공(131)의 길이 방향은 도 5를 기준으로 상하 방향이 될 수 있다. 따라서, 셀(2)이 접촉부(130)의 단자(132)와 접촉할 때 접촉부(130)는 상하 방향으로 이동할 수 있다.
체결공(131)의 횡단면의 길이가 제2 축(122)의 직경보다 길게 형성되는 형태의 예시를 간략하게 소개하면, 체결공(131)의 횡단면은 상하 방향으로 장축이 형성되는 타원 형상을 가질 수 있고, 상부 및 하부는 반원 형상을 가지고 상하부의 사이는 일정한 폭을 유지하면서 상하 방향으로 연장되는 형상을 가질 수도 있다. 모두 접촉부(130)의 상하 방향 이동이 가능하도록 형성되는 체결공(131)의 형상이 될 수 있다.
체결공(131)의 횡단면의 세로 길이가 제2 축(122)의 직경보다 길게 형성되면, 접촉 장치(10)가 셀(2)과 접촉할 때 접촉 장치(10)에 작용되는 스트레스를 줄여 접촉 장치(10)의 손상 및 마모를 최소화하고, 셀(2)과 접촉 장치(10)가 효율적으로 접촉하는 효과가 발생될 수 있다.
접촉 장치(10)가 하나의 셀(2)의 특성을 측정하고 회전 및 이동으로 인하여 접촉부(130)가 변경된 상태로 고정되면, 다른 접촉 표면을 가지는 셀(2)을 측정할 때 접촉의 효율성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 변경된 상태의 접촉부(130)를 원위치로 복귀시킬 수 있는 일례로, 본 발명의 실시예 1에 따른 접촉 장치(10)는 한 쌍의 탄성 부재(140a, 140b)를 더 포함할 수 있다.
한 쌍의 탄성 부재(140a, 140b)는 각각 일단이 연결부(120)에 연결되고, 타단이 접촉부(130)에 연결될 수 있다. 탄성 부재(140a, 140b)는 접촉 장치(10)를 정면에서 바라볼 때, 제2 축(122)을 중심으로 좌우 양쪽에 각각 하나씩 한 쌍으로 형성될 수 있다.
접촉부(130)가 왼쪽으로 회전하면 제2 축(122)을 중심으로 왼쪽의 탄성 부재(140a)가 수축되고, 오른쪽의 탄성 부재(140b)가 이완될 수 있다. 반대로 접촉부(130)가 오른쪽으로 회전하면 제2 축(122)을 중심으로 오른쪽의 탄성 부재(140b)가 수축되고, 왼쪽의 탄성 부재(140a)가 이완될 수 있다. 또한, 접촉부(130)가 하측으로 이동하면 한 쌍의 탄성 부재(140a, 140b)는 모두 수축될 수 있다.
한 쌍의 탄성 부재(140a, 140b)는 일반적으로 사용되는 스프링일 수 있으나, 반드시 이제 한정되는 것은 아니다.
탄성 부재(140a, 140b)는 이동되거나 연결부(120)를 기준으로 좌 또는 우로 회전된 상태의 접촉부(130)를 원위치로 복귀시키므로, 접촉 장치(10)와 셀(2)의 접촉 효율성이 증가할 수 있고, 이에 따라 셀(2)의 특성 측정 효율성이 증가하는 효과가 발생될 수 있다. 또한, 접촉부(130)가 셀(2)의 특성을 측정하더라도 원래 상태를 유지할 수 있으므로, 셀(2)의 전지 케이스가 면취된 형상인지 직각 형상인지 여부와 상관없이 접촉 장치(10)를 사용할 수 있어 공정의 효율성이 증가할 수 있다.
본 발명의 실시예 1에 따른 접촉 장치(10)의 탄성 부재(140a, 140b)는 서로 평행하게 형성될 수 있다. 즉, 연결부(120)의 제1 축(121) 및 제2 축(122)이 평행하게 놓일 때, 탄성 부재(140a, 140b)는 제1 축(121)의 중심과 제2 축(122)의 중심을 이은 직선과 평행하게 형성될 수 있다.
한 쌍의 탄성 부재(140a, 140b)가 서로 평행하게 형성되면, 좌우 대칭을 유지할 수 있기 때문에 연결부(120)를 기준으로 좌 또는 우로 회전된 상태의 접촉부(130)를 원위치로 복귀시키기 쉬운 효과가 발생될 수 있다.
탄성 부재(140a, 140b)는 접촉부(130)를 원위치로 복귀시키기 위해 일시적으로 형태의 변형이 일어날 수 있다. 수차례 일시적인 형태의 변형이 반복되면 탄성 부재(140a, 140b)의 형상이 변형될 수도 있다. 이러한 탄성 부재(140a, 140b)의 형상 변형을 방지하고 탄성 부재(140a, 140b)의 외형을 유지하기 위한 일례로, 본 발명의 실시예 1에 따른 접촉 부재(10)의 연결부(120)는 연결 기둥(123)을 더 포함할 수 있다.
연결부(120)를 정면에서 바라볼 때, 연결 기둥(123)은 상하 방향으로 평행하게 연장된 형태로 제1 축(121)의 양쪽에 각각 하나씩 한 쌍이 형성될 수 있다. 이렇게 제1 축(121)의 양쪽에 각각 형성된 연결 기둥(123)에 탄성 부재(140a, 140b)가 각각 끼워질 수 있다.
탄성 부재(140a, 140b)가 원형 횡단면을 가질 때, 연결 기둥(123)은 원기둥 형상을 가질 수 있다. 그러나, 연결 기둥(123)의 형상이 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 연결 기둥(123)의 형상은 탄성 부재(140a, 140b)의 형상에 따라 달라질 수 있다.
연결 기둥(123)의 상하 방향 길이가 탄성 부재(140a, 140b)의 상하 방향 길이와 동일하다면, 접촉부(130)의 회전 및 이동에 따른 탄성 부재(140a, 140b)의 형태 변형이 어려울 수 있다. 따라서, 연결 기둥(123)은 탄성 부재(140a, 140b)의 형태 변형이 쉽도록 탄성 부재(140a, 140b)의 상하 방향 길이보다 짧은 상하 방향 길이를 가질 수 있다.
연결 기둥(123)은 반복되는 형태 변형으로 인한 탄성 부재(140a, 140b)의 형상 변형을 방지할 수 있고, 접촉 장치(10)가 오랜 시간 사용되어도 탄성 부재(140a, 140b)의 외형을 유지시키는 효과를 발생시킬 수 있다.
본 발명의 실시예 1에 따른 접촉 장치(10)는 몸체부(110)의 외주면에 각도가 표시될 수 있고, 연결부(120)가 지침(124)을 더 포함할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 정면에서 바라본 몸체부(110)의 단면의 상부가 반원 형상일 경우 상부 외주면에 표시된 각도를 인지하기 쉬울 수 있다.
각도는 0도부터 180도까지 표시될 수 있고, 연결부(120)가 몸체부(110)를 기준으로 좌측 또는 우측으로 회전된 정도를 확인하기 쉽도록 좌측 및 우측에 각각 0도부터 90도까지 표시될 수도 있다.
지침(124)은 제1 축(121)의 일단에 형성될 수 있고, 연결부(120)가 몸체부(110)를 기준으로 좌우로 회전될 때 몸체부(110)의 외주면에 표시된 각도를 가리킬 수 있다.
지침(124)은 각도를 가리키기 쉽도록 폭이 좁은 바늘 형상을 가질 수 있고, 바람직하게는 정면에서 바라본 단면이 상부에서 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 형상을 가질 수 있다.
연결부(120)가 몸체부(110)를 기준으로 좌우로 회전할 때, 셀(2)의 종류에 따라 연결부(120)의 회전 각도를 확인할 수 있는 효과가 발생된다. 이를 통해 셀(2)의 종류에 따른 연결부(120)의 회전 각도가 데이터로 적립되어 접촉 장치(10)의 자동화에 활용될 수 있다.
셀(2)의 종류에 따른 연결부(120)의 회전 각도와 관련하여 적립된 데이터를 바탕으로 접촉 장치(10)의 자동화하기 위해 본 발명의 실시예 1에 따른 적립 장치(10)는 제어 장치(150)를 더 포함할 수 있다.
제어 장치(150)는 연결부(120) 및 접촉부(130)와 연결되고 연동되어 앞서 수집한 기설정된 값들에 따라 연결부(120) 및 접촉부(130)를 회전시킬 수 있다. 또한, 제어 장치(150)의 명령을 바탕으로 연결부(120) 및 접촉부(130)를 제어하는 서보 모터가 추가될 수도 있다.
셀(2)의 종류에 따라 접촉 장치(10)의 동작이 자동으로 제어된다면 셀(2)의 특성을 측정하는 공정의 효율성이 증가하는 효과가 발생될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예 1에 따른 접촉 장치(10)가 셀(2)과 접촉하는 모습을 개략적으로 도시한 평면도이다.
셀(2)의 특성을 측정하는 공정의 정확성을 증가시키기 위해서는, 도 6에 도시된 형태와 같이, 접촉 장치(10)의 단자(132)가 셀(2)의 접촉면 전체와 접촉하는 것이 중요하다. 본 발명의 실시예 1에 따른 접촉 장치(10)는 연결부(120) 및 접촉부(130)의 서로 독립적인 회전과 접촉부(130)의 이동을 통해 접촉 장치(10)의 단자(132)가 셀(2)의 접촉면 전체와 접촉하는 확률을 높임으로써, 셀(2)의 특성을 측정하는 공정의 정확성을 향상시킬 수 있다.
또한, 탄성 부재(140a, 140b)로 인하여 접촉부(130)가 셀(2)과 접촉한 후에 원래 형태로 복귀됨으로써, 접촉 장치(10)의 변경이 없이도 다양한 형태의 셀(2)과 접촉이 가능하다. 따라서, 셀(2)의 특성을 측정하는 공정의 효율성을 향상시킬 수 있다.
실시예 2
본 발명은 특성 측정기(1)를 실시예 2로 제공한다.
도 7은 본 발명의 실시예 2에 따른 특성 측정기(1)를 개략적으로 도시한 사시도이다.
특성 측정기(1)는 절연 저항 등의 파우치 셀(2)의 특성을 측정할 수 있다. 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예 2에 따른 특성 측정기(1)는 파우치 셀(2)을 고정시켜 특성을 측정하기 위해 필요한 구성으로 접촉 장치(10), 베이스(20) 및 가압 장치(30)를 포함할 수 있다.
우선, 파우치 셀(2)의 특성을 측정하기 위해서 파우치 셀(2)을 올려두는 공간이 필요하다. 이러한 구성의 일례로, 본 발명의 실시예 2에 따른 특성 측정기(1)는 베이스(20)를 포함할 수 있다.
베이스(20)는 특성을 측정하고자 하는 파우치 셀(2)이 놓이는 곳으로 파우치 셀(2)이 배치되는 부분은 안정적인 배치를 위하여 평평한 상면을 가질 수 있다. 또한, 베이스(20)는 파우치 셀(2)의 특성이 측정되는 동안 진동 등의 안정성을 저하시키는 요소들이 최소화될 수 있도록 평평한 판을 포함하는 직육면체 형상을 가질 수 있다. 그러나, 반드시 이러한 형상으로 한정되는 것은 아니고 필요에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다.
특성을 측정하는 동안 베이스(20)의 상면에 놓인 파우치 셀(2)을 고정할 수 있는 구성이 필요하다. 이러한 구성의 일례로, 본 발명의 실시예 2에 따른 특성 측정기(1)는 가압 장치(30)를 포함할 수 있다.
가압 장치(30)는 베이스(20)의 상부에 형성될 수 있고, 베이스(20)에 놓인 파우치 셀(2)을 가압하여 고정시킬 수 있다. 가압 장치(30)는 파우치 셀(2)을 고정시키기 위하여 평평한 하면을 가질 수 있다.
가압 장치(30)는 베이스(20)에 파우치 셀(2)이 놓이면 베이스(20)의 상부에서 가압 장치(30)의 하면과 베이스(20)의 상면 사이의 거리를 좁히면서 파우치 셀(2)을 향해 이동할 수 있다. 베이스(20)에 놓인 파우치 셀(2)까지 이동한 뒤에는 가압 장치(30)가 파우치 셀(2)을 가압하여 특성이 측정되는 동안 파우치 셀(2)을 고정시킬 수 있다.
파우치 셀(2)의 특성 측정이 완료된 후에는 다시 가압 장치(30)의 하면과 베이스(20)의 상면 사이의 거리가 멀어지면서 가압 장치(30)가 원래 위치로 돌아갈 수 있다. 특성 측정이 완료되어 가압 장치(30)에 의한 가압이 해제된 파우치 셀(2)은 베이스(20)의 상면에서 제거될 수 있다.
가압 장치(30)에는 가압 장치(30)의 상하 방향 이동을 위한 실린더 등의 구성이 추가적으로 결합될 수 있다.
파우치 셀(2)의 특성을 측정하기 위해서 파우치 셀(2)과 접촉할 수 있는 구성이 필요하다. 이러한 구성의 일례로 본 발명의 실시예 2에 따른 특성 측정기(1)는 접촉 장치(10)를 포함할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시예 1에 따른 접촉 장치(10)의 구성들과 동일한 구성들에 대한 자세한 설명은 생략한다.
접촉 장치(10)는 연결공(111)이 형성된 몸체부(110), 제1 축(121)과 제2 축(122)을 포함하는 연결부(120) 및 체결공(131)이 형성되고 단자(132)를 포함하는 접촉부(130)를 포함할 수 있다.
파우치 셀(2)의 특성 측정을 위해 접촉 장치(10)가 파우치 셀(2)과 접촉할 때, 접촉 장치(10)의 연결부(120) 및 접촉부(130)는 서로 독립적인 좌우 방향 회전이 가능하므로, 파우치 셀(2)의 접촉면 전체가 접촉부(130)의 단자(132)와 접촉할 수 있는 확률을 높일 수 있다. 따라서, 공정의 정확성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예 2에 따른 특성 측정기(1)의 접촉 장치(10)는 접촉부(130)에 형성된 체결공(131)의 횡단면의 세로 길이가 제2 축(122)의 직경보다 길게 형성될 수 있다. 이에 따라, 파우치 셀(2)이 접촉부(130)와 접촉할 때 접촉부(130)가 이동 가능하게 되고, 접촉 장치(10)에 작용되는 스트레스를 줄여 접촉 장치(10)의 손상 및 마모를 최소화할 수 있다.
본 발명의 실시예 2에 따른 특성 측정기(1)의 접촉 장치(10)는 이동되거나 연결부(120)를 기준으로 좌 또는 우로 회전된 접촉부(130)가 원위치로 복귀하도록 탄성력을 제공하는 탄성 부재(140a, 140b)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 특성 측정기(1)의 교환 없이도 다양한 형상의 파우치 셀(2)의 특성을 측정할 수 있다.
추가적으로, 특성 측정기(1)는 파우치 셀(2)을 베이스(20)의 상면으로 이동시킬 수 있는 컨베이어 등의 이동 장치를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예 2에 따른 파우치 셀(2)의 절연 저항 등을 측정하는 특성 측정기(1)는 특성 측정 과정에서 발생하는 접촉 불량을 최소화하여, 파우치 셀(2)의 특성을 측정하는 공정의 정확성과 효율성을 향상시킬 수 있는 효과를 발생시킬 수 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 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 실시가 가능하다.
1: 특성 측정기
2: 셀
10: 접촉 장치
20: 베이스
30: 가압 장치
110: 몸체부
111: 연결공
120: 연결부
121: 제1 축
122: 제2 축
123: 연결 기둥
124: 지침
130: 접촉부
131: 체결공
132: 단자
140a, 140b: 탄성 부재
150: 제어 장치

Claims (10)

  1. 셀의 특성을 측정하는 특성 측정기의 접촉 장치로서,
    일면으로부터 타면을 향해 관통되는 형상의 연결공이 형성된 몸체부;
    일측에 구비되어 상기 연결공에 결합되는 제1 축 및 타측에 상기 제1 축과 평행하게 구비되는 제2 축을 포함하는 연결부; 및
    상기 제2 축이 결합되도록 일면으로부터 타면을 향해 관통되는 형상의 체결공이 일측에 형성되고, 타측에 상기 셀과 접촉하는 단자가 구비되는 접촉부를 포함하고,
    상기 연결부는, 상기 제1 축에 의해 상기 몸체부를 기준으로 회전 가능하고,
    상기 접촉부는, 상기 제2 축을 기준으로 회전 가능한 접촉 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 체결공은,
    길이 방향으로 상기 제2 축이 이동 가능하도록 길이가 폭보다 큰 횡단면을 가지는 접촉 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    일단은 상기 연결부에 연결되고, 타단은 상기 접촉부에 연결되는 한 쌍의 탄성 부재를 더 포함하고,
    상기 탄성 부재는,
    위치가 변경된 상기 접촉부가 원위치로 복귀하도록 탄성력을 제공하는 접촉 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 탄성 부재는,
    서로 평행하게 배치되는 접촉 장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 연결부는,
    상기 제1 축의 양쪽에 길이 방향으로 서로 평행하게 연장되는 한 쌍의 연결 기둥을 더 포함하고,
    한 쌍의 상기 연결 기둥에 한 쌍의 상기 탄성 부재가 끼워지는 접촉 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 몸체부는,
    외주면에 각도가 표시되고,
    상기 연결부는,
    상기 몸체부를 기준으로 회전되면서 상기 각도를 가리키도록 상기 제2 축의 일단에 배치된 지침을 더 포함하는 접촉 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 연결부 및 상기 접촉부와 연결되는 제어 장치를 더 포함하고,
    상기 제어 장치가 상기 셀의 기설정된 값에 따라 상기 연결부 및 상기 접촉부를 회전시키는 접촉 장치.
  8. 파우치 셀의 특성을 측정하는 특성 측정기에 있어서,
    상기 파우치 셀이 놓이는 베이스;
    상기 베이스의 상부에 형성되고, 상기 베이스에 놓인 상기 파우치 셀을 가압하여 고정시키는 가압 장치; 및
    고정된 상기 파우치 셀에 접근하여 특성을 측정하기 위해 상기 파우치 셀과 접촉하는 접촉 장치를 포함하고,
    상기 접촉 장치는,
    일면으로부터 타면을 향해 관통되는 형상의 연결공이 형성된 몸체부;
    일측에 구비되어 상기 연결공에 결합되는 제1 축 및 타측에 상기 제1 축과 평행하게 구비되는 제2 축을 포함하는 연결부; 및
    상기 제2 축이 결합되도록 일면으로부터 타면을 향해 관통되는 형상의 체결공이 일측에 형성되고, 타측에 상기 셀과 접촉하는 단자가 구비되는 접촉부를 포함하고,
    상기 연결부는, 상기 제1 축에 의해 상기 몸체부를 기준으로 회전 가능하고,
    상기 접촉부는, 상기 제2 축을 기준으로 회전 가능한 특성 측정기.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 체결공은,
    길이 방향으로 상기 제2 축이 이동 가능하도록 길이가 폭보다 큰 횡단면을 가지는 특성 측정기.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 접촉 장치는,
    일단은 상기 연결부에 연결되고, 타단은 상기 접촉부에 연결되는 한 쌍의 탄성 부재를 더 포함하고,
    상기 탄성 부재는 위치가 변경된 상기 접촉부가 원위치로 복귀하도록 탄성력을 제공하는 특성 측정기.
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