KR20230123806A - 배터리 셀 전압 검사장치 - Google Patents

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KR20230123806A
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(주)네오닉스
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Abstract

본 발명의 목적은 양품인 다수의 배터리 셀의 전압을 측정하여 높은 전압을 갖는 배터리 셀과 낮은 전압을 갖는 배터리 셀로 분류하여 전압차가 적은 배터리 셀들을 모아 기능 저하가 없고, 수명이 긴 배터리팩의 제조를 위한 배터리 셀 전압 검사장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 상기 목적은 다수의 배터리셀의 음극단자를 지지한 상태로 수납 및 음극단자에 위치하는 음극단자 검사부(100)와, 다수의 상기 배터리셀의 양극단자에 묻은 이물질을 제거함과 동시에 양극단자의 접속위치로 이동하는 양극단자 검사부(200)와, 상기 다수의 배터리셀의 음극단자에 묻은 이물질을 제거하는 음극단자 먼지제거부(300)와, 상기 음극단자 먼지제거부, 음극단자 검사부 및 양극단자 검사부를 작동시키는 리모콘(400) 및 상기 리모콘의 접속작동에 의해 다수의 상기 배터리셀의 전압측정 결과를 표시하는 검사모니터(500)를 포함하고, 상기 리모콘은 높은 전압을 갖는 배터리 셀과 낮은 전압을 갖는 배터리 셀로 분류하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 전압 검사장치에 의해 달성될 수 있다.

Description

배터리 셀 전압 검사장치{Battery cell voltage inspection device}
본 발명은 배터리팩을 구성하는 개별 배터리셀의 전압을 검사하는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 양품인 다수의 배터리셀의 전압을 동시에 검사하여 기준전압보다 약간 높거나 낮은 높은 전압의 배터리셀과 낮은 전압의 배터리셀로 구분하여 비슷한 전압을 갖는 배터리셀끼리 배터리팩을 구성하여 배터리팩의 수명 단축을 방지하는데 적용할 수 있는 배터리셀의 전압 검사장치에 관한 것이다.
일반적으로 1개의 배터리 셀은 용량이 너무 작아서 큰 용량, 큰 에너지로 사용하기 위해서는 리튬이온 배터리(Lithium-ion Battery) 등과 같은 다수의 배터리 셀(Battery Cell)을 직렬/병렬로 연결하여 하나의 모듈로 구축하고, 다수의 모듈들을 여러 개 합쳐서 대용량의 배터리팩(Battery Pack)을 구축하고 있다.
이러한 배터리팩은 최근 하이브리드 자동차(Hybrid Vehicle), 전기자동차(Electric Vehicle) 등 적용되어 배터리에 저장된 전지에너지를 에너지원(Energy Source)으로 사용된다.
그러나 다수의 배터리 셀의 모듈로 구성된 배터리 팩은 자동차의 주행환경에서 충전/방전을 지속적으로 수행하게 되고, 이러한 과정에서 배터리 셀의 내부 특성 및 내부 저항이 다른 이유로 충전/방전을 지속적으로 수행함에 따라 배터리 셀 간의 전압 편차가 발생할 수 있고, 배터리 셀간의 전압 편차가 누적되면 배터리 셀이 과충전 또는 과방전되어 대용량 배터리에 치명적인 손상을 입힐 수 있다.
이와 같이, 배터리 팩의 성능 저하를 최대한 방지하기 위해서는 배터리팩을 구축하는 개별 배터리셀이 합격품인 양품이라고 하더라도 약간의 볼트 편차가 있을 수 밖에 없으므로, 이들 셀의 전압을 검사하여 서로 전압이 비슷한 배터리 셀로 모듈을 구축하고, 다수의 모듈을 합쳐서 배터리팩을 구축할 필요가 있다.
상기한 배터리 팩의 구축 전에 배터리 셀의 전압을 정확히 측정하고 분류하여, 즉 기준전압보다 높은 고전압 배터리셀 또는 기준전압보다 낮은 저전압 배터리셀들로 각각 분류하고, 분류된 배터리셀들끼리 모듈화하면 개별 배터리셀의 전압편차가 더 감소되어 편차가 매우 적은 배터리팩의 제조가 가능하다.
본 발명의 범주는 개별 배터리 셀의 전압을 검사하여 허용범위의 전압을 갖는 배터리 셀들로 분류할 수 있는 배터리 셀 전압 검사장치에 속한다.
이러한 배터리 셀의 전압 검사장치와 관련하여 특허문헌 1(배터리 팩의 셀 전압 측정장치 및 이를 위한 접속커넥터)이 개시된 바 있다.
아래 특허문헌 1은 다수의 배터리 셀로 구축된 배터리 팩 전체의 불량여부를 판단하는 기술에 관한 것으로서, 다수의 배터리 셀로 구축된 배터리 팩의 전압을 측정하여 불량의 경우에는 다수의 배터리 셀을 폐기해야 함으로서, 경제적인 손실이 큰 문제점이 있다.
아래 특허문헌 2는 다수의 배터리 셀이 양불 및 용량별로 각각의 이송라인으로 이송되어 배출박스에 수납되는 구성이 보여지나, 전압 체크 등 용량 검사 시 불순물 등에 의한 측정 오류를 방지할 수 없다는 문제점이 있다.
1. 한국 등록특허 제10-1389023호(2014.04.25. 공고일) 2. 한국 등록특허 제10-2016811호(2019.08.30. 공고일)
본 발명은 다수의 배터리 셀 사이의 전압 편차에 따른 배터리 팩의 기능 저하 및 수명 단축을 방지하기 위해 전압 편차가 적은 배터리 셀끼리 모아서 양질의 배터리팩의 제조가 가능하도록 전압 편차에 따라 배터리 셀을 분류하는 배터리 셀 전압 검사장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 배터리 셀 전압 검사장치는,
배터리 셀들의 하면 양 측을 지지한 상태로 수납하고 음극접속단자(140)가 상승하여 음극단자와 접속하는 음극단자 검사부(100), 상기 배터리 셀들의 양극단자에 묻은 이물질을 제거하며, 양극단자의 접속위치로 직선 이동하는 양극단자 검사부(200), 상기 배터리 셀들의 음극단자에 묻은 이물질을 제거하기 위해 직선 왕복운동하는 음극단자 먼지제거부(300), 상기 음극단자 먼지제거부(300)를 작동시키고, 음극단자 검사부(100) 및 양극단자 검사부(200)를 이동시키도록 조작할 수 있는 리모콘(400) 및 상기 음극단자 검사부 및 양극단자 검사부에 의해 상기 배터리 셀 각각의 전압측정 결과를 표시하는 검사모니터(500)를 포함하고, 상기 측정 결과 높은 전압을 갖는 배터리 셀과 낮은 전압을 갖는 배터리 셀로 분류하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 음극단자 검사부(100)는 받침대(600)에 조립되는 하부받침대(110), 상기 하부받침대에 조립되어 다수의 배터리 셀의 하단 양 측을 지지하는 다수의 음극하면 받침대(120), 상기 음극하면 받침대 들 사이에 설치된 다수의 승강에어실린더(130), 상기 승강에어실린더의 로드(131) 단부에 전원연결편(141)의 일측과 조립된 음극접속단자(140), 상기 전원연결편의 승, 하강운동을 안내하는 가이드홈(151)을 갖고 상기 하부받침대에 조립된 가이드판(150), 상기 각각의 음극접속단자(140)와 대응하여 배터리 셀의 기립상태를 구획 지지하는 구획공간(161)이 형성된 상부지지대(160)로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어, 상기 양극단자 검사부는 받침대(600)의 상부에서 일정높이로 설치된 에어실린더받침대(210)에 조립된 제1에어실린더(220), 상기 제1에어실린더(220)의 로드(221) 단부에 조립된 전후진이동판(230)이 있고, 상기 전후진이동판의 하부면에는 양극접속단자(241)가 설치된 양극접속단자대(240)와 상기 양극접속단자대 전방에 이물질제거플레이트(250)가 조립된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어, 상기 음극단자 먼지제거부는 받침대(600)에 조립된 제2에어실린더(320), 상기 제2에어실린더(320)의 직진이동판(321)에 조립되고 상기 음극하면 받침대(120)와의 간섭을 방지하는 가이드슬롯(331), 상기 가이드슬롯들 사이에 배터리 셀의 음극단자에 접촉하는 이물질제거부(340)가 조립된 이물질제거판(330)으로 구성 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어, 상기 리모콘은 상기 검사모니터(500)와 전기적으로 연결되고 상기 음극단자 먼지제거부(300)의 제2에어실린더(320)와, 상기 양극단자 검사부의 제1에어실린더(220)와, 상기 음극단자 검사부의 승강에어실린더(130)를 작동시키는 스타트버튼(S)과, 배터리 셀의 전압 측정에 의해 높은 전압 또는 낮은 전압의 배터리 셀을 상기 승강에어실린더의 작동에 의해 상승시켜 분류하는 고전압버튼(H)과 저전압버튼(L)으로 구성된 것이 특징이다.
본 발명에 의하면, 배터리 팩의 다수의 모듈 구축에 적용되는 다수의 배터리 셀의 개별 전압을 측정하여 고전압 배터리 셀과 저전압 배터리 셀로 간단하게 분류하고 사용할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 장치의 작동이 초보자라도 기능을 안정적으로 운용할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 장치 구성이 간소하고, 검사가 신속하여 검사 효율이 높아 양산(量産) 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 본 발명의 전체 구성을 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 요부구성의 분리 상태 사시도이다.
도 3은 본 발명의 측면 구성도이다.
도 4는 도 3의 "F"부 발췌 확대도이다.
도 5는 본 발명의 평면 구성도이다.
도 6은 도 5의 리모콘(400)의 발췌 확대도이다.
도 7은 본 발명의 음극단자 검사부(100)에 배터리 셀의 장착하는 초기 상태도이다.
도 8은 본 발명의 음극단자 먼지제거부(300)의 전진 이동상태도이다.
도 9는 본 발명의 음극단자 먼지제거부(300)의 후진 작동과 동시에 양극단자 검사부(200)의 전진과 음극단자 검사부(100)의 상승 작동 시 배터리 셀의 전압측정 상태도이다.
도 10과 11은 본 발명의 양극단자 검사부의 후진 작동 및 전압측정 결과로 저전압의 배터리 셀의 하강을 보여주는 상태도이다.
이하, 첨부되는 도면과 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 설명에 있어, 도면 제시된 구성요소의 구조 및 크기는 발명의 설명에 문제되지 않는 한 단순화되거나 간략화되어 도시될 수 있다.
도 1은 본 발명의 전체 구성을 보여주는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 요부구성의 분리 상태 사시도이며, 도 3은 본 발명의 측면 구성도이다.
이들 도면을 참조하면 본 발명은 음극단자 검사부(100), 양극단자 검사부(200), 음극단자 먼지제거부(300), 리모콘(400), 검사모니터(500)로 크게 구성된다.
상기 음극단자 검사부(100), 양극단자 검사부(200), 음극단자 먼지제거부(300)는 받침대(600) 상에 조립되고, 상기 검사모니터(500)는 모니터받침대(610) 상에 조립된다.
이때, 상기 리모콘(400)은 상기 검사모니터(500)의 내부에 구성된 마이컴과 전기적으로 연결되고, 상기 검사모니터(500)는 상기 음극단자 검사부(100), 양극단자 검사부(200), 음극단자 먼지제거부(300)와 전기적으로 연결된다.
상기 음극단자 검사부(100)는 하면 받침대(120)에 다수의 배터리 셀(B/C)의 하면 양 측이 놓여져 배터리셀을 지지한 상태로 수납하고, 승하강되는 음극접속단자(140)에 의해 상기 음극단자(C1)와 접속될 수 있고,
상기 양극단자 검사부(200)는 이물질제거플레이트(250)에 의해 다수의 상기 배터리 셀(B/C)의 양극단자(C2)에 묻은 이물질을 제거하며, 양극접속단자(241)가 양극단자(C2)의 접속위치로 이동하도록 이루어지며,
상기 음극단자 먼지제거부(300)는 상기 다수의 배터리 셀(B/C)의 음극단자(C1)에 묻은 이물질을 제거하도록 이루어진다.
그리고 사용자에 의해 상기 도 6의 리모콘(400)의 "S"를 누르면 상기 음극단자 먼지제거부(300)의 이물질제거판(330)이 왕복운동하고, 양극단자 검사부(200)의 전후진 이동판(230)이 직선 이동하고, 음극단자 검사부(100)의 음극접속단자(140)가 상승하여 각 배터리 셀(B/C)의 전압을 측정할 수 있다.
또한 양극단자 검사부(200)의 전후진 이동판(230)이 후퇴 이동하고, 기준전압보다 낮은, 즉 저전압 배터리셀은 음극접속단자(140)와 같이 하강하고, 고전압 배터리셀은 그대로 있어 배터리셀의 분류도 이루어지며, 이러한 작동은 순차적으로 짧은 시간 내에 이루어지도록 작동이 제어되어, 검사 및 분류의 속도가 빠르다.
또한, 다수의 상기 배터리 셀(B/C)의 전압측정 결과는 검사모니터(500)에 표시되며, 상기 기준 전압은 양품 중 무작위로 50개 이상 선정하고, 전압 검사하여 평균을 내어 구할 수 있고, 기준전압으로부터 상, 하한치를 설정하여 이 범위를 벗어나면 제외하고 남은 배터리 셀을 분류한다.
상기 음극단자 검사부(100)는 상기 받침대(600)에 하부받침대(110)가 간격봉(B1)에 의해 일정높이로 체결볼트(112)로 체결 되고, 상기 하부받침대(110)에 다수의 배터리 셀(B/C)의 하면 양 측을 지지하는 다수의 음극하면 받침대(120)가 일정간격으로 조립된다.
그리고 상기 하부받침대(110)는 상기 음극하면 받침대(120) 들 사이에 형성된 조립공(111)에 승강에어실린더(130)가 각각 조립되고 콤프레샤(C/P)와 에어라인(A/L)으로 각각 연결된다.
이때 상기 에어라인(A/L)에는 에어압력조절기(700)가 설치되고, 상기 에어압력조절기는 상기 검사모니터(500)와 전기적으로 연결된다.
한편, 상기 승강에어실린더(130)의 로드(131) 단부에는 전원연결편(141)의 일측과 결합된 음극접속단자(140)가 조립되고, 상기 하부받침대(110)에 조립되어 상기 전원연결편(141)의 승하강을 안내하는 가이드홈(151)을 갖는 가이드판(150)이 조립된다.
그리고 상기 하부받침대(110)의 상부에는 간격봉(B2)에 일정높이로 조립되고, 각각의 상기 음극접속단자(140)와 대응하여 배터리 셀(B/C)의 기립상태를 구획 지지하는 구획공간(161)이 형성된 상부지지대(160)가 구성된다.
상기 상부지지대(160)에 형성된 상기 구획공간(161)은 10개의 배터리 셀(B/C)을 수납 지지할 수 있도록 10개의 구획공간으로 형성되고, 이에 따라서 상기 승강에어실린더(130)도 10개로 조립됨은 당연하다.
그리고 상기 승강에어실린더(130)는 각각의 에어라인(A/L)으로 에어압력조절기(700)와 연결되고, 상기 각각의 로드(131) 단부에 조립되는 음극접속단자(140)의 전원연결편(141)은 상기 검사모니터(500)와 전기적으로 연결된다.
상기 승강에어실린더(130)는 도 4에 도시된 것과 같이, 단일 에어라인(A/L)으로 연결된 실린더몸체(132)의 에어공급에 의해 로드(131)가 상승하고, 상기 실린더몸체(132)의 에어차단에 의해 상기 실린더몸체(132)에 지지되고 이의 후방에 돌출된 상기 로드(131)의 후단부의 받침링(134) 사이에 탄력 설치된 압축스프링(135)에 의해 상기 로드(131)가 후진하는 구성으로 이루어진다.
상기 양극단자 검사부(200)는 받침대(600)의 상부에서 지지기둥(211)에 의해 에어실린더받침대(210)가 일정높이로 설치되고, 상기 에어실린더받침대(210)에는 제1에어실린더(220)가 조립된다.
이때, 상기 제1에어실린더(220)의 로드(221) 단부에는 수직판(231)과 수평판(232)의 ㄱ자형으로 형성된 전후진이동판(230)이 조립되고, 상기 수평판(232)의 하부면에 다수의 배터리 셀(B/C)의 양극단자(C2)와 대응한 각각의 양극접속단자(241)가 설치된 양극접속단자대(240)가 조립된다.
상기 양극접속단자대(240)의 각 양극접속단자(241)는 상기 검사모니터(500)와 전기적으로 연결된다.
그리고 상기 양극접속단자대(240)의 전방에는 부드러운 브러시모가 식모된 이물질제거 플레이트(250)가 조립된다.
상기 이물질제거플레이트(250)는 그 사용에 따른 교체의 편리성을 위해 상기 수평판(232) 하면에 요홈상태로 가공된 라인홈(233)에 슬라이드 조립 및 분리가 가능케 구성될 수 있다.
상기 음극단자 먼지제거부(300)는 받침대(600)에 조립된 에어실린더받침대(310)상에 제2에어실린더(320)가 조립되고, 상기 제2에어실린더(320)의 직진이동판(321)에는 이물질제거판(330)이 조립된다.
이때, 상기 이물질제거판(330)은 전진에 따른 상기 음극하면 받침대(120)와의 간섭을 방지하는 가이드슬롯(331)이 형성되고, 상기 가이드슬롯들 사이에 배터리 셀(B/C)의 음극단자(C1)에 접촉하는 이물질제거부(340)가 조립된다.
또한, 상기 이물질제거부(340)도 그 사용에 따른 교체의 편리성을 위해 상기 이물질제거판(330)에 요홈상태로 가공된 조립요홈(332)에 슬라이드 조립 및 분리가 가능케 구성될 수 있으며, 상기 이물질제거부(340)도 부드러운 브러시모가 식모될 수 있다.
도 6의 확대도에 도시된 것과 같이, 상기 리모콘(400)은 스타트버튼(410)과 고전압버튼(420), 저전압버튼(430)으로 구성되어 케이블을 통해 상기 검사모니터(500)와 전기적으로 연결된다.
상기 스타트버튼(410)을 누르면 앞서 설명한 것과 같이 상기 음극단자 먼지제거부(300)의 제2에어실린더(320), 상기 양극단자 검사부(200)의 제1에어실린더(220), 상기 음극단자 검사부(100)의 승강에어실린더(130)를 작동시키고, 검사 결과 낮은 전압의 배터리 셀(B/C)을 상기 승강에어실린더(130)의 로드와 함께 하강시켜 배터리 셀(B/C)을 분류할 수 있다.
상기 고전압버튼(420)을 누르면 검사 결과 높은 전압의 배터리 셀(B/C)을 상기 승강에어실린더(130)의 작동에 의해 상승시키고, 저전압버튼(430)을 누르면 낮은 전압의 배터리 셀(B/C)을 상기 승강에어실린더(130)의 작동에 의해 상승시켜 배터리 셀(B/C)을 분류할 수 있다.
구체적으로 상기 스타트버튼(410)을 누르면 에어공급으로 상기 음극단자 먼지제거부(100)의 제2에어실린더(320)가 전진하여 상기 이물질제거판(330)의 이물질제거부(340)를 통해 배터리 셀(B/C)의 음극단자(C1)의 먼지를 닦고 후진한다.
이러한 동작과 동시에 2차로 상기 양극단자 검사부(200)의 제1에어실린더(220)가 전진이동하면서 배터리 셀(B/C)의 양극단자(C2)에 묻은 먼지를 이물질제거플레이트(250)로 닦고 상기 양극접속단자대(240)의 양극접속단자(241)를 양극단자(C2)에 위치시킴과 동시에, 3차로 상기 음극단자 검사부(100)의 승강에어실린더(130)의 로드(131)의 상승으로 로드(131) 단부의 음극접속단자(140)가 음극단자(C1)에 접속되어 상부의 상기 양극접속단자(241)와 동시 접속되어 전압을 측정하여 상기 검사모니터(500)에 표시한다.
이어서 에어공급이 차단되면서 상기 양극단자 검사부(200)의 제1에어실린더(220)의 로드(221)가 후진하고, 상기 승강에어실린더(130) 중 저전압 배터리 셀(B/C)에 접속한 승강에어실린더(130)의 로드(131)만 하강하고 고전압 배터리 셀(B/C)에 접속한 상기 승강에어실린더(130)의 로드(131)는 상승상태를 유지하여 고전압 배터리 셀과 저전압 배터리 셀을 구분하여 분류할 수 있다.
이러한 본 발명의 작용에 대하여 도 5 및 도 7 내지 도 10을 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 도 5 및 도 7에 도시된 것과 같이, 음극단자 검사부(100)의 상부지지대(160)의 구획공간(161)(도면은 10개)에 배터리 셀(B/C)을 각각 투입한다.
이렇게 투입되는 배터리 셀(B/C)은 셀 하면의 양 측에 하부받침대(110)의 음극하면 받침대(120)에 의해 하강이 멈춤 상태로 지지되어 10개의 배터리 셀(C2)의 상부의 양극단자(C2) 면이 모두 같은 높이로 노출된 상태로 수납된다.
이와 같은 상태에서 리모콘(400)의 스타트버튼(410)을 누르면, 도 8에 도시된 것과 같이, 음극단자 먼지제거부(300)의 제2에어실린더(320)의 전진포트(도면 미도시)에 에어공급으로 직진이동판(321)이 전진하면 이물질제거판(330)도 함께 전진한다.
그 결과, 이물질제거판(330)에 조립된 각각의 이물질제거부(340)가 10개의 배터리 셀(B/C)의 음극단자((C1)에 묻은 이물질, 먼지 등을 닦게된다
이러한 작동과 거의 동시에 도 9에 도시된 것과 같이, 상기 제2에어실린더(320)의 후진포트(미도시함)에 에어공급으로 직진이동판(321)의 이물질제거판(330)이 후진하여 원위치로 복귀한다.
이러한 작동과 연계하여, 상기 양극단자 검사부(200)의 제1에어실린더(220)의 전진포트(미도시함)의 에어공급으로 전진이동하게 되어 배터리 셀(B/C)의 양극단자(C2)에 묻은 먼지를 이물질제거플레이트(250)로 닦고 양극접속단자대(240)의 양극접속단자(241)를 양극단자(C2)에 위치시킨다.
그리고 즉시 상기 음극단자 검사부(100)의 10개의 승강에어실린더(130)의 에어라인(A/L)으로 연결된 실린더몸체(132)의 에어공급에 의해 로드(131)가 상승하여 각각의 로드(131)의 선단부에 조립된 음극접속단자(140)가 배터리 셀(C1)의 음극단자(C1)에 접속한 상태로 상승한다.
따라서, 각각의 배터리 셀(B/C)의 음극단자(C1)와 양극단자(C2)에 각각의 음극접속단자(140)와 양극접속단자(241)을 접속하여 전압을 측정하여 각각의 배터리 셀(B/C)의 측정전압을 검사모니터(500)에 전송하여 표시하게 된다.
이어서 상기 승강에어실린더(130)의 실린더몸체(132)의 에어차단에 의해 상기 실린더몸체(132)에 지지되고 이의 후방에 돌출된 상기 로드(131)의 후단부의 받침링(134) 사이에 탄력 설치된 압축스프링(135)에 의해 상기 로드(131)가 후진으로 하강하게 되고, 또한 상기 제1에어실린더(220)의 후진포트(미도시함)에 에어공급으로 로드(221)가 후진하게 되어 상기 전후진이동판(230)이 원위치로 복귀하게 된다.
이러한 작동은 상기 검사모니터(500)의 마이컴(미도시함)의 제어에 의해 수행된다.
또한 도 10 및 도 11에 도시된 것과 같이, 상기 승강에어실린더(130) 중 저전압 배터리 셀(B/C)을 접속한 승강에어실린더(130)의 로드(131)는 하강하고 고전압 배터리 셀(B/C)을 접속한 상기 승강에어실린더(130)는 로드(131)가 상승상태를 유지하여 고전압 배터리 셀의 높이(H)과 저전압 배터리 셀의 높이(L) 간의 높이차(ha)를 가지므로, 쉽게 고전압 또는 저전압 배터리 셀(B/C)들을 구분하여 분류할 수 있도록 제어된다.
물론, 리모콘(400)의 저전압버튼(430)을 누르면, 상승상태로 있던 고전압의 배터리 셀(B/C)은 각각의 승강에어실린더(130)의 복귀작동으로 하강하게 되고, 저전압의 배터리 셀(B/C)은 승강에어실린더(130)의 로드(131)의 상승작동으로 상승하여 분류할 수 있다.
이와 같은 본 발명은 배터리팩을 구축하는 배터리모듈의 제조에 있어, 장기간 사용에도 수명 보장을 위해 전압 편차가 적은 배터리 셀(B/C)들로 모아 제작할 수 있는 장점이 있다.
이상으로 본 발명에 따른 실시예를 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 개념을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있다.
예를 들어, 상술한 실시 예에 있어서는 원통형 배터리 셀(B/C)로 설명하였지만, 사각형상의 배터리 셀의 전압측정도 가능하다.
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져는 안되며, 후술되는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
본 발명은 최근 전기자동차, 하이브리드 자동차의 충전용 배터리팩의 제조에 있어 수명이 긴 배터리 팩의 제조에 관한 것으로 산업상 매우 유용하게 이용될 수 있다.
100 : 음극단자 검사부 110 : 하부받침대
120 : 음극하면 받침대 130 : 승강에어실린더
131 : 로드 132 : 실린더 몸체
140 : 음극접속단자 141 : 전원연결편
150 : 가이드판 151 : 가이드홈
160 : 상부지지대 161 : 구획공간
200 : 양극단자 검사부 210 : 에어실린더받침대
220 : 제1에어실린더 221 : 로드
230 : 전후진이동판 240 : 양극접속단자대
241 : 양극접속단자 250 : 이물질제거플레이트
300 : 음극단자 먼지제거부 310 : 에어실린더받침대
320 : 제2에어실린더 321 : 직진이동판
330 : 이물질제거판 340 : 이물질제거부
400 : 리모콘 410 : 스타트버튼
420 : 고전압버튼 430 : 저전압버튼
500 : 검사모니터
600 : 받침대 610 : 모니터받침대
700 : 에어압력조절기
A/L : 에어공급라인 B/C : 배터리 셀
B1, B2 : 간격봉 C1 : 음극단자
C2 : 양극단자 C/P : 콤프레샤

Claims (7)

  1. 배터리 셀들의 하면 양 측을 지지한 상태로 수납하고 음극접속단자(140)가 상승하여 음극단자와 접속하는 음극단자 검사부(100);
    상기 배터리 셀들의 양극단자에 묻은 이물질을 제거하며, 양극단자의 접속위치로 직선 이동하는 양극단자 검사부(200);
    상기 배터리 셀들의 음극단자에 묻은 이물질을 제거하기 위해 직선 왕복운동하는 음극단자 먼지제거부(300);
    상기 음극단자 먼지제거부(300)를 작동시키고, 음극단자 검사부(100) 및 양극단자 검사부(200)를 이동시키도록 조작할 수 있는 리모콘(400); 및
    상기 음극단자 검사부 및 양극단자 검사부에 의해 상기 배터리 셀 각각의 전압측정 결과를 표시하는 검사모니터(500); 를 포함하고,
    상기 측정 결과 높은 전압을 갖는 배터리 셀과 낮은 전압을 갖는 배터리 셀로 분류하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 전압 검사장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 음극단자 검사부(100)는 받침대(600)에 조립되는 하부받침대(110), 상기 하부받침대에 조립되어 다수의 배터리 셀의 하단 양 측을 지지하는 다수의 음극하면 받침대(120), 상기 음극하면 받침대 들 사이에 설치된 다수의 승강에어실린더(130), 상기 승강에어실린더의 로드(131) 단부에 전원연결편(141)의 일측과 조립된 음극접속단자(140), 상기 전원연결편의 승, 하강운동을 안내하는 가이드홈(151)을 갖고 상기 하부받침대에 조립된 가이드판(150), 상기 각각의 음극접속단자(140)와 대응하여 배터리 셀의 기립상태를 구획 지지하는 구획공간(161)이 형성된 상부지지대(160)로 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 셀 전압 검사장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 승강에어실린더(130)는 에어공급에 의해 로드(131)가 상승하고, 에어차단에 의해 상기 실린더몸체(132)에 지지되고 이의 후방에 돌출된 상기 로드(131)의 후단부의 받침링(134) 사이에 탄력 설치된 압축스프링(135)에 의해 상기 로드(131)가 후진하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 전압 검사장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 양극단자 검사부(200)는 받침대(600)의 상부에서 일정높이로 설치된 에어실린더받침대(210)에 조립된 제1에어실린더(220), 상기 제1에어실린더(220)의 로드(221) 단부에 조립된 전후진이동판(230)이 있고, 상기 전후진이동판의 하부면에는 양극접속단자(241)가 설치된 양극접속단자대(240)와 상기 양극접속단자대 전방에 이물질제거플레이트(250)가 조립된 것을 특징으로 하는 배터리 셀 전압 검사장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 음극단자 먼지제거부(300)는 받침대(600)에 조립된 제2에어실린더(320), 상기 제2에어실린더(320)의 직진이동판(321)에 조립되고 상기 음극하면 받침대(120)와의 간섭을 방지하는 가이드슬롯(331), 상기 가이드슬롯들 사이에 배터리 셀의 음극단자에 접촉하는 이물질제거부(340)가 조립된 이물질제거판(330)으로 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 셀 전압 검사장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리모콘(400)은 상기 검사모니터(500)와 전기적으로 연결되고 상기 음극단자 먼지제거부(300)의 제2에어실린더(320)와, 상기 양극단자 검사부의 제1에어실린더(220)와, 상기 음극단자 검사부의 각 승강에어실린더(130)를 작동시키는 스타트버튼(S)과, 배터리 셀의 전압 측정에 의해 높은 전압 또는 낮은 전압의 배터리 셀을 상기 승강에어실린더의 작동에 의해 상승시켜 분류하는 고전압버튼(H)과 저전압버튼(L)으로 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 셀 전압 검사장치.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리모콘(400)은 스타트버튼을 누르면 에어공급으로 1차로 상기 음극단자 먼지제거부의 제2에어실린더(320)가 전진하여 배터리 셀의 음극단자의 먼지를 이물질제거부(340)로 닦고 후진하면, 상기 양극단자 검사부(200)의 제2에어실린더(220)의 전진이동으로 배터리 셀의 양극단자에 묻은 먼지를 이물질제거플레이트(250)로 닦고 배터리 셀의 양극단자에 양극접속단자(241)가 위치하며, 또한 상기 음극단자 검사부의 승강에어실린더가 상승 작동하여 로드 단부의 음극접속단자가 접속하여 전압을 측정하여 상기 검사모니터에 표시하고,
    이어서 에어공급이 차단되면서 상기 양극단자 검사부의 제1에어실린더(220)의 로드가 후진하고, 상기 승강에어실린더 중 저전압 배터리 셀을 접속한 승강에어실린더의 로드는 하강하고 고전압 배터리 셀은 상기 승강에어실린더의 로드가 상승상태를 유지하여 고전압 배터리 셀과 저전압 배터리 샐로 분류하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 전압 검사장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117517982A (zh) * 2024-01-08 2024-02-06 上海聚信海聚新能源科技有限公司 一种梯次电池组筛选装置及筛选方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998045722A1 (en) * 1997-04-08 1998-10-15 Arbin Corporation Battery test system
JP2009300231A (ja) * 2008-06-12 2009-12-24 Sumitomo Heavy Ind Ltd バッテリーセルの検査装置
KR101389023B1 (ko) 2008-12-31 2014-04-25 주식회사 엘지화학 배터리 팩의 셀 전압 측정장치 및 이를 위한 접속커넥터
KR20160051063A (ko) * 2014-10-31 2016-05-11 주식회사 엘지화학 전지셀 분류장치
KR20190089369A (ko) * 2018-01-22 2019-07-31 세메스 주식회사 이차 전지 검사 장치
KR102016811B1 (ko) 2017-11-23 2019-08-30 서정록 배터리셀 선별수납장치
KR20190137912A (ko) * 2017-08-31 2019-12-11 가부시키가이샤 소프트 에너지 컨트롤즈 컨택트 기능이 구비된 멀티채널 충방전 전원

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998045722A1 (en) * 1997-04-08 1998-10-15 Arbin Corporation Battery test system
JP2009300231A (ja) * 2008-06-12 2009-12-24 Sumitomo Heavy Ind Ltd バッテリーセルの検査装置
KR101389023B1 (ko) 2008-12-31 2014-04-25 주식회사 엘지화학 배터리 팩의 셀 전압 측정장치 및 이를 위한 접속커넥터
KR20160051063A (ko) * 2014-10-31 2016-05-11 주식회사 엘지화학 전지셀 분류장치
KR20190137912A (ko) * 2017-08-31 2019-12-11 가부시키가이샤 소프트 에너지 컨트롤즈 컨택트 기능이 구비된 멀티채널 충방전 전원
KR102016811B1 (ko) 2017-11-23 2019-08-30 서정록 배터리셀 선별수납장치
KR20190089369A (ko) * 2018-01-22 2019-07-31 세메스 주식회사 이차 전지 검사 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117517982A (zh) * 2024-01-08 2024-02-06 上海聚信海聚新能源科技有限公司 一种梯次电池组筛选装置及筛选方法

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