KR20240087135A - 스택 셀의 전압 극성 검사지그 - Google Patents

Abstract

개시되는 발명은, 스태킹 공정 후 2개의 전극리드를 통해 스택 셀의 전압 극성을 검사하는 전압 극성 검사지그에 있어서, 2개의 전극리드에 동시에 접촉하여 스택 셀의 전압 극성을 검사하는 극성 검사부; 극성 검사부가 분리가능하게 설치되는 검사본체; 검사본체에 구비되어 극성 검사부를 가압하는 전극리드 가압부; 및 검사본체의 후단에 연결되어 검사본체가 전극리드를 향하도록 이동시키는 이동부; 를 포함할 수 있다.

Description

스택 셀의 전압 극성 검사지그{VOLTAGE POLARITY INSPECTION JIG OF STACK CELL}

본 발명은 스택 셀의 전압 극성 검사지그에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스택 셀의 적층 순서 및 적층 방향의 오류를 방지하기 위하여 스택 셀의 전극리드의 극성을 검사하기 위한 스택 셀의 전압 극성 검사지그에 관한 것이다.

최근, 전자산업 발전의 중요한 경향은 디바이스의 와이어리스와 모바일 추세, 및 아날로그의 디지털로의 전환으로 요약될 수 있다. 무선 전화기(일명, 휴대폰)와 노트북 컴퓨터의 급속한 보급, 및 아날로그 카메라에서 디지털 카메라로의 전환 등을 그러한 대표적인 예로 들 수 있다

이러한 경향과 더불어 이차전지에 대한 연구 및 개발이 활발히 진행되고 있고, 이차전지를 사용하는 애플리케이션의 종류는 이차전지의 장점으로 인해 매우 다양화되고 있으며, 향후에는 지금보다는 많은 분야와 제품들에 이차전지가 적용될 것으로 예상된다

여기서, 이차전지는 핸드폰, 노트북, 캠코더 등과 같은 휴대용 기기뿐만 아니라, 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등의 에너지원으로서도 주목받고 있다.

일반적으로, 이차전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 전극 조립체가 원통형과 각형의 금속 캔에 내장되는 원통형 전지 및 각형 전지, 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되는 파우치형 전지셀로 분류된다.

그리고, 전지케이스에 내장되는 전극 조립체는 양극판, 음극판 및 양극판과 음극파 사이에 분리막이 개재된 구조로 이루어져 충방전이 가능한 발전소자로서, 각각의 활물질이 도포된 긴 시트형의 양극판과 음극판 사이에 분리막을 개재하여 권취한 젤리롤 형태, 및 소정 크기로 형성되는 다수의 양극판과 음극판을 분리막에 개재한 상태에서 순차적으로 적층하는 스택형으로 분류된다.

이러한 이차전지는 전극과 전해액의 구성에 따라 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지, 리튬 폴리머 전지 등으로 분류되며, 통상, 이들 리튬 이차전지의 전극은 알루미늄 또는 구리 시트(sheet), 메시(mesh), 필름(film), 호일(foil) 등의 집전체에 양극 또는 음극 활물질을 도포한 후 건조시킴으로써 형성된다.

상술한 바와 같은 이차전지는 외부의 충격과 열, 진동 등으로부터 복수의 배터리 셀을 보호하기 위하여 모듈 단위로 제조되고, 모듈 단위로 제조된 복수의 배터리 모듈은 다시 패키지 단위로 제조된다.

한편, 배터리 모듈 공정라인에서 배터리 셀을 적층하는 스태킹 공정 후 스태킹된 배터리 셀을 후공정으로 이송하기 위하여 작업자가 스태킹된 배터리 셀을 컨베이어에 적층한다.

여기서, 스태킹된 배터리 셀의 적층작업이 작업자의 수작업에 의해 진행됨으로써 배터리 셀의 적층 순서 또는 적층 방향에 오류가 발생될 수 있다.

따라서, 배터리 셀을 스태킹한 후 스태킹된 배터리 셀에 대해 전압을 측정하여 극성을 검사하기 위한 극성 검사를 수행한다.

종래의 극성 검사지그는 스태킹된 배터리 셀의 각 전극리드에 극성 검사지그를 동시에 전기적으로 접촉시켜 전압의 극성을 측정 및 검사한다.

도 1 및 도2에 도시하고 있는 바와 같이, 종래의 극성 검사지그(100)는, 스태킹된 배터리 셀의 각 전극리드(107a, 107b)에 접촉하여 전압을 검사하는 전압 검사부(101)와 상기 전압 검사부(101)가 설치되는 검사본체(103), 및 상기 검사본체(103)가 전극리드(107a, 107b)를 향하도록 이동시키는 이동부(105)를 포함하여 구성된다.

여기서, 각 전극리드에 접촉하는 전압 검사부는, 통상 통전 고무로 형성되고, 각 전극리드의 단부에 동시에 접촉하여 전압을 측정하도록 이루어진다.

그러나, 도 2에 도시하고 있는 바와 같이, 전압 검사부가 각 전극리드의 단부와 선접촉에 의해 전압을 측정하도록 이루어짐으로써 접촉면적이 작다는 문제점이 있었다.

또한, 각 전극리드에 동시에 접촉하여야 하나, 각 전극리드의 위치 공차로 인해 길이에 차이가 발생될 경우, 동시에 접촉되지 않아 정확한 전압의 측정이 어렵다는 문제점이 있었다.

더불어, 통전 고무로 형성되는 전압 측정부가 날카로운 각 전극리드에 반복적으로 접촉하여 전압을 측정하도록 이루어짐으로써 각 전극리드에 접촉하는 전압 측정부의 접촉 부위가 손상되거나, 찢어지는 등의 문제가 있으며, 이로 인해 손상된 전압 측정부를 측정 본체에서 분리한 후 새로운 전압 측정부를 교체설치하여 사용하는 등 공정라인의 부동시간이 증대하고, 잦은 교체로 인해 장치 비용이 증가되며, 생산성이 저하된다는 문제점이 있었다.

따라서, 스태킹된 배터리 셀의 극성 검사 시 각 전극리드에 동시에 접촉되어 극성 검사를 수행할 수 있고, 내구성이 향상되며, 극성 검사 시 반복성 및 재현성을 구현할 수 있는 검사지그가 요구되고 있는 실정이다.

대한민국 공개특허 제10-2021-0047209호

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 스택 셀의 적층 순서 및 적층 방향의 오류를 방지하기 위하여 스택 셀의 전극리드의 극성을 검사하기 위한 스택 셀의 전압 극성 검사지그를 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고, 본 발명은, 각 전극리드와 면접촉에 의해 전압의 극성을 검사함으로써 접촉 불량에 의한 가성불량을 감소시켜 극성 검사의 정확도를 향상시키고, 전극리드와의 접촉력을 향상시켜 균일한 검사가 가능하며, 소재를 개선하여 반영구적인 사용이 가능한 스택 셀의 전압 극성 검사지그를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 과제를 실현하기 위하여 본 발명은, 스태킹 공정 후 2개의 전극리드를 통해 스택 셀의 전압 극성을 검사하는 전압 극성 검사지그에 있어서, 2개의 전극리드에 동시에 접촉하여 스택 셀의 전압 극성을 검사하는 극성 검사부; 극성 검사부가 분리가능하게 설치되는 검사본체; 검사본체에 구비되어 극성 검사부를 가압하는 전극리드 가압부; 및 검사본체의 후단에 연결되어 검사본체가 전극리드를 향하도록 이동시키는 이동부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

하나의 실시형태로서, 극성 검사부는, 2개의 전극리드 중 상측에 배치되는 전극리드에 접촉하는 상부 극성 검사부, 및 상부 극성 검사부의 하측에 구비되어 하측에 배치되는 전극리드에 접촉하는 하부 극성 검사부를 포함할 수 있다.

구체적인 실시형태로서, 상부 극성 검사부와 하부 극성 검사부 사이에는 전극리드가 진입하여 삽입되기 위한 검사공간이 형성되고, 검사공간으로 진입하는 상측에 배치된 전극리드의 상측면은 상부 극성 검사부의 하측와 면접촉하고, 하측에 배치된 전극리드의 하측면은 하부 극성 검사부의 상측와 면접촉하여 각 전극리드의 전압 극성을 검사할 수 있다.

보다 구체적인 실시형태로서, 상, 하부 극성 검사부는, 각 전극리드의 진입방향 단부에 내측을 향하여 경사지는 테이퍼부가 상호 대칭되게 형성될 수 있다.

하나의 실시형태로서, 검사본체는, 상, 하부 극성 검사부에 대향하는 일측면 중심부에 수직되게 결합홈이 형성되고, 결합홈을 관통하도록 양측면 중심부에 수직방향으로 일정간격 이격되어 결합홀이 각각 형성되며, 상, 하부 극성 검사부는, 측면에 결합홀에 대응하는 체결홀이 각각 형성되고, 결합홈의 중심부에 상, 하부 극성 검사부가 결합된 상태에서 각 체결홀과 결합홀을 동일 축선상에 배치한 후 체결부재를 체결하여 검사본체에 상, 하부 극성 검사부를 고정설치할 수 있다.

다른 하나의 실시형태로서, 전극리드 가압부는, 상부 극성 검사부를 가압하는 상부 전극리드 가압부, 및 하부 극성 검사부를 가압하는 하부 전극리드 가압부를 포함할 수 있다.

구체적인 실시형태로서, 상, 하부 전극리드 가압부는, 검사본체의 상, 하측에 구비되는 상, 하부 연결수단과, 상, 하부 연결수단의 단부에 하향 및 상향 단차지도록 형성되어 상, 하부 극성 검사부의 상, 하측에 구비되는 상, 하부 가압수단, 및 상, 하부 가압수단이 전극리드의 면방향에 대해 탄성적으로 이동하여 가압하도록 상, 하부 극성 검사부와 상, 하부 전극리드 가압부를 연결하는 적어도 하나 이상의 탄성수단을 포함할 수 있다.

하나의 실시형태로서, 검사본체의 양측면 중 어느 하나 이상의 측면에 극성 검사부로 각 전극리드를 진입을 가이드하기 위한 지그 가이드; 를 더 포함할 수 있다.

구체적인 실시형태로서, 지그 가이드는, 상부 지그 가이드, 및 상부 지그 가이드의 하측에 구비되는 하부 지그 가이드를 포함하고, 상기 상부 지그 가이드 및 하부 지그 가이드 사이에 가이드공간이 형성될 수 있다.

다른 하나의 실시형태로서, 상, 하부 지그 가이드는, 각 전극리드의 진입방향 단부가 일정 곡률을 가지도록 라운딩부가 각각 형성되고, 각 라운딩부는 상호 대칭되게 형성될 수 있다.

또 다른 하나의 실시형태로서, 지그 가이드는, 2개의 전극리드를 극성 검사부로 가이드하기 위하여, 극성 검사부 보다 전극리드에 근접하도록 돌출되어 배치될 수 있다.

본 발명에 의하면, 스택 셀의 적층 순서 및 적층 방향의 오류를 방지하기 위한 전압의 극성 검사가 용이하다.

그리고, 각 전극리드와 면접촉에 의해 전압의 극성을 검사함으로써 접촉 불량에 의한 가성불량을 감소시키고, 전극리드와의 검사지그의 접촉력을 향상시켜 균일한 검사가 가능하며, 소재를 개선하여 반영구적인 사용이 가능하여 소포품 비용 절감 및 교체 작업시간 감소로 인해 라인의 부동 시간을 개선할 수 있으며, 동일한 힘으로 전극리드에 접촉이 가능하여 검사 시 재현성 및 반복성의 확보가 용이하다.

도 1은 종래기술에 따른 스택 셀의 전압 극성 검사지그를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 종래기술에 따른 스택 셀의 전압 극성 검사지그를 통해 전극리드의 전압의 극성을 검사하는 모습을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 의한 스택 셀의 전압 극성 검사지그를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 의한 스택 셀의 전압 극성 검사지그에서 전극리드 가압부가 분리된 모습을 개략적으로 나타내는 분해사시도이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 일 실시형태에 의한 스택 셀의 전압 극성 검사지그를 통해 전극리드의 전압의 극성을 검사하는 과정을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시형태에 의한 스택 셀의 전압 극성 검사지그를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 10 내지 도 13은 본 발명의 다른 실시형태에 의한 스택 셀의 전압 극성 검사지그에 전극리드가 접촉하는 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어 또는 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.

본 발명의 명세서 전체에서 사용되는, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 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, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 본 발명의 명세서에서 "상에" 배치된다고 하는 것은 상부뿐 아니라 하부에 배치되는 경우도 포함하는 것일 수 있다.

(제1 실시형태)

본 발명에 의한 스택 셀의 전압 극성 검사지그는, 배터리 셀을 적층형성하는 스태킹 공정 후 스태킹된 스택 셀에 형성되는 2개의 전극리드에 동시에 접촉하여 스택 셀의 전압 극성을 검사하여 스택 셀의 적층 순서 및 적층 방향 오류를 방지하기 위한 것이다.

도 3은 본 발명의 일 실시형태에 의한 스택 셀의 전압 극성 검사지그를 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시형태에 의한 스택 셀의 전압 극성 검사지그에서 전극리드 가압부가 분리된 모습을 개략적으로 나타내는 분해사시도이다. 도 5 내지 도 8은 본 발명의 일 실시형태에 의한 스택 셀의 전압 극성 검사지그를 통해 전극리드의 전압의 극성을 검사하는 과정을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 의한 스택 셀의 전압 극성 검사지그(1)는, 2개의 전극리드(3a, 3b)에 동시에 접촉하여 스택 셀의 전압 극성을 검사하는 극성 검사부(10)와 상기 극성 검사부(10)가 분리가능하게 설치되는 검사본체(30)와 상기 검사본체(30)에 구비되어 극성 검사부(10)를 가압하는 전극리드 가압부(50), 및 상기 검사본체(30)의 후단에 연결되어 검사본체(30)가 전극리드(3a, 3b)를 향하도록 이동시키는 이동부(70)를 포함할 수 있다.

상기 극성 검사부(10)는, 스택 셀에 형성되는 2개의 전극리드(3a, 3b)에 동시에 접촉하여 스택 셀의 전압 극성을 검사하기 위한 것이다.

구체적으로는, 상기 극성 검사부(10)는 2개의 전극리드(3a, 3b) 중 상측에 배치되는 전극리드(3a)에 접촉하는 상부 극성 검사부(11), 및 상기 상부 극성 검사부(11)의 하측에 구비되고, 2개의 전극리드(3a, 3b) 중 하측에 배치되는 전극리드(3b)에 접촉하는 하부 극성 검사부(13)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 상, 하부 극성 검사부(11, 13)는 구리소재를 포함하는 금속소재로 이루어질 수 있으며, 전극리드(3a, 3b)를 파지하기 위한 집게 형태의 그리퍼 형상으로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 상부 극성 검사부(11)와 하부 극성 검사부(13) 사이에는 전극리드(3a, 3b)가 진입하여 삽입되기 위한 검사공간(15)이 형성될 수 있다.

이를 위하여, 상기 상부 극성 검사부(11)와 하부 극성 검사부(13) 사이는 일정간격 이격되어 각각 배치될 수 있다.

상기한 바와 같은 구조에 의하여, 상기 검사공간(15)으로 진입하는 2개의 전극리드(3a, 3b) 중 상측에 배치된 전극리드(3a)의 상측면은 상부 극성 검사부(11)의 하측과 면접촉하고, 2개의 전극리드(3a, 3b) 중 하측에 배치된 전극리드(3b)의 하측면은 하부 극성 검사부(13)의 상측과 면접촉하여 각 전극리드(3a, 3b)의 전압 극성을 검사할 수 있다.

이렇게, 본 발명의 일 실시형태에 의한 극성 검사부(10)는, 상, 하부 극성 검사부(11, 13) 사이의 검사공간(15)으로 진입하여 삽입되는 각 전극리드(3a, 3b)와 면접촉에 의해 전압의 극성을 검사하도록 이루어짐으로써 각 전극리드(3a, 3b)의 단부와 점접촉에 의해 전압의 극성을 검사하던 기존 검사지그(미도시)에 비하여 정확한 극성 검사가 가능한 구성이다.

또한, 기존에 2개의 전극리드의 길이가 각기 다를 경우, 검사지그로 2개의 전극리드에 동시에 점접촉이 어려운 반면, 본 발명의 일 실시형태에 의한 검사지그(1)는, 각 전극리드(3a, 3b)와 면접촉에 의해 전압의 극성 검사가 가능함으로써 각 전극리드의 길이가 동일해야만 전압의 극성 검사가 가능한 기존 검사지그에 비해 전극리드의 길이에 제한을 받지 않는 구성이다.

더불어, 본 발명에 의한 상, 하부 극성 검사부(11, 13)가 구리소재로 이루어지고, 전극리드(3a, 3b)에 면접촉하도록 이루어짐으로써 통전고무를 이용하여 2개의 전극리드 단부와 동시에 점접촉하여 접촉부위가 찢어거나 파손되는 등의 손상이 발생하는 기존 검사지그에 비해 영구적인 사용이 가능한 구성이다.

한편, 상기 상, 하부 극성 검사부(11, 13)는, 각 전극리드(3a, 3b)의 진입이 용이하도록 각 전극리드(3a, 3b)의 진입방향 단부에 내측을 향하여 경사지는 테이퍼부(11a, 13a)가 각각 형성되고, 상기 각 테이퍼부(11a, 13a)는 상호 대칭되게 형성될 수 있다.

여기서, 상기 상부 극성 검사부(11)에 형성되는 테이퍼부(11a)는 하향 경사지게 형성되고, 상기 하부 극성 검사부(13)에 형성되는 테이퍼부(13a)는 상향 경사지게 형성된다.

상기한 바와 같은 구조에 의하여, 상기 각 전극리드(3a, 3b)는 상부 극성 검사부(11) 또는 하부 극성 검사부(13)에 형성되는 각 테이퍼부(11a, 13a)를 따라 상, 하부 극성 검사부(11, 13) 사이의 검사공간(15)으로 안내가 용이해진다.

한편, 상기 검사본체(30)는 극성 검사부(10)가 분리가능하게 설치될 수 있어 교체사용이 가능하다.

구체적으로, 상기 검사본체(30)는 상, 하부 극성 검사부(11, 13)에 대향하는 일측면 중심부에 수직되게 결합홈(31)이 형성된다.

즉, 상기 검사본체(30)는 상, 하부 극성 검사부(11, 13)가 결합되도록 상, 하부 극성 검사부(11, 13)의 후면과 대향하는 일측면 중심부에 수직되게 결합홈(31)이 형성된다.

그리고, 상기 검사본체(30)의 양측면 중심부에 수직방향으로 일정간격 이격되어 결합홀(33)이 각각 형성되고, 상기 각 결합홀(33)은 결합홈(31)을 관통하도록 형성된다.

또한, 상기 상, 하부 극성 검사부(11, 13)는 측면에 상기 결합홀(33)에 대응하는 체결홀(11b, 13b)이 각각 형성된다.

즉, 상기 상부 극성 검사부(11)의 측면에는 검사본체(30)의 양측면 중심부에 형성되는 각 결합홀(33) 중 상부에 위치하는 결합홀(33)에 대응하도록 체결홀(11b, 13b)이 형성되고, 하부 극성 검사부(13)의 측면에는 검사본체(30)의 양측면 중심부에 형성되는 각 결합홀(33) 중 하부에 위치하는 결합홀(33)에 대응하도록 체결홀(11b, 13b)이 형성된다.

상기한 바와 같은 구조에 의하여, 상기 결합홈(31)의 중심부에 상, 하부 극성 검사부(11, 13)가 결합된 상태에서 각 체결홀(11b, 13b)과 결합홀(33)을 동일 축선상에 배치한 후 체결부재를 삽입체결하여 검사본체(30)에 상, 하부 극성 검사부(11, 13)를 고정설치할 수 있다.

상기 전극리드 가압부(50)는 극성 검사부(10)를 가압하여 검사공간(15)으로 삽입된 각 전극리드(3a, 3b)와 극성 검사부(10)의 접촉력을 높여 전압 극성 검사의 정확도를 향상시키기 위한 것이다.

구체적으로는, 상기 전극리드 가압부(50)는 상부 극성 검사부(11)를 가압하는 상부 전극리드 가압부(51), 및 상기 상부 전극리드 가압부(51)의 하측에 구비되어 하부 극성 검사부(13)를 가압하는 하부 전극리드 가압부(53)를 포함한다.

이를 위하여, 상기 상부 전극리드 가압부(51)는 검사본체(30)의 상측에 구비되는 상부 연결수단(51a)과 상기 상부 연결수단(51a)에 하향 단차지도록 연장형성되고, 상부 극성 검사부(11)의 상측에 구비되는 상부 가압수단(51b), 및 상기 상부 가압수단(51b)이 전극리드 가압부(50)로 진입한 전극리드(3a)의 면방향에 대해 탄성적으로 이동하여 가압하도록 상부 극성 검사부(11)와 상부 전극리드 가압부(51)를 연결하는 적어도 하나 이상의 탄성수단(51c)을 포함할 수 있다.

그리고, 상기 하부 전극리드 가압부(53)는 검사본체(30)의 하측에 구비되는 하부 연결수단(53a)과 상기 하부 연결수단(53a)에 상향 단차지도록 연장형성되고 하부 극성 검사부(13)의 하측에 구비되는 하부 가압수단(53b), 및 상기 하부 가압수단(53b)이 전극리드 가압부(50)로 진입한 전극리드(3b)의 면방향에 대해 탄성적으로 이동하여 가압하도록 하부 극성 검사부(13)와 하부 전극리드 가압부(53)를 연결하는 적어도 하나 이상의 탄성수단(53c)을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 탄성수단(51c, 53c)을 스프링부재로 이루어질 수 있으나, 이에 한정하지 아니하고 다양하게 변경실시가능하다.

상기한 바와 같은 구조에 의하여, 상기 상, 하부 극성 검사부(11, 13)는 상, 하부 전극리드 가압부(51, 53)에 의해 가압된 상태를 유지하다가, 상, 하부 극성 검사부(11, 13) 사이의 검사공간(15)으로 각 전극리드(3a, 3b)가 진입하여 삽입되면, 각 전극리드(3a, 3b)의 두께에 대응하도록 상, 하부 극성 검사부(11, 13)가 서로 멀어지는 방향으로 이동하되, 각 탄성수단(51c, 53c)에 의해 가압된 상태를 유지하도록 이루어짐으로써 각 전극리드(3a, 3b)와 상, 하부 극성 검사부(11, 13)의 면접촉력을 균일하게 유지할 수 있다.

상기 이동부(70)는, 상기 검사본체(30)의 후면에 연결되어 검사본체(30)를 전극리드(3a, 3b) 방향으로 이동시키기 위한 것이다.

이를 위하여, 상기 이동부(70)는 이동지그(미도시)에 연결되고, 검사본체(30)의 후면에 볼트(미도시)로 연결설치될 수 있다.

상기한 바와 같이, 상기 이동부(70)의 이동에 의해 검사본체(30)가 스택 셀의 전극리드(3a, 3b)에 근접하도록 전진 이동한 후 전압의 극성을 검사할 수 있고, 검사가 완료된 후 다시 이동부(70)의 이동에 의해 검사본체(30)가 전극리드(3a, 3b)에서 멀어지도록 후진 이동할 수 있다.

여기서, 상기 검사본체(30)를 전, 후진 이동시키기 위하여 레일(미도시) 및 모터(미도시)가 적용된 구조일 수 있으나, 기타 다양하게 변경실시가능하며, 상기한 구조는 일반적인 구조이므로, 이하에서 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 실시형태에서는, 상기 이동부(70)를 통해 검사본체(30) 및 상기 검사본체(30)에 설치된 극성 검사부(10)가 전극리드(3a, 3b)를 향하여 이동하도록 이루어져 있으나, 스택 셀이 별도의 이송지그(미도시)를 통해 극성 검사부(10)를 향하여 이동한 후 전압의 극성을 검사하도록 이루어지는 것도 가능하며, 기타 다양하게 변경실시가능하다.

한편, 본 발명에 의한 스택 셀의 전압 극성 검사지그(1)는 전압의 극성을 검사하기 위한 복수의 케이블(도번 미도시)이 극성 검사부(10) 또는/및 검사본체(30)에 연결될 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시형태에 의한 스택 셀 전압 극성 검사지그를 통해 스택 셀의 전압 극성을 검사하는 과정을 도 5 내지 도 8을 참조하여 간략하게 설명한다.

먼저, 작업자의 수작업에 의해 배터리 셀을 스태킹 공정한 후 스태킹된 스택 셀의 전압 극성을 검사한다.

이를 위하여, 이동부(70)의 구동에 의해 상기 이동부(70)에 연결된 검사본체(30)가 스택 셀의 2개의 전극리드(3a, 3b)를 향하여 전진 이동한다.

계속적인 전진 이동에 의해, 상기 상, 하부 극성 검사부(11, 13) 사이의 검사공간(15)으로 2개의 전극리드(3a, 3b)가 진입하여 삽입된다.

이때, 2개의 전극리드(3a, 3b)는 상부 극성 검사부(11) 또는 하부 극성 검사부(13)에 형성되는 각 테이퍼부(11a, 13a)를 따라 상, 하부 극성 검사부(11, 13) 사이의 검사공간(15)으로 안내된다.

이렇게, 각 테이퍼부(11a, 13a)를 통해 검사공간(15)으로 안내된 2개의 전극리드(3a, 3b)는 상부 극성 검사부(11)의 하측과 하부 극성 검사부(13)의 상측에 면접촉하면서 이동한다.

여기서, 상, 하부 극성 검사부(11, 13)는 각 전극리드(3a, 3b)가 검사공간(15)으로 이동 시 상, 하부 전극리드 가압부(51, 53)에 의해 가압된 상태를 유지하다가, 상, 하부 극성 검사부(11, 13) 사이의 검사공간(15)으로 각 전극리드(3a, 3b)가 진입하여 삽입되면, 각 전극리드(3a, 3b)의 두께에 대응하도록 상, 하부 극성 검사부(11, 13)가 서로 멀어지는 방향으로 이동한다.

이때, 상, 하부 극성 검사부(11, 13)는 각 탄성수단(51c, 53c)에 의해 가압된 상태가 계속 유지됨으로써 각 전극리드(3a, 3b)와 상, 하부 극성 검사부(11, 13)는 계속적으로 면접촉된 상태를 균일하게 유지하게 된다.

상기한 바와 같이, 상, 하부 극성 검사부(11, 13)가 각 전극리드(3a, 3b)와 면접촉된 후 전압의 극성 검사를 수행하여 스택 셀의 적층 순서 또는/및 적층 방향의 오류를 검사한다.

(제2 실시형태)

도 9는 본 발명의 다른 실시형태에 의한 스택 셀의 전압 극성 검사지그를 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 10 내지 도 13은 본 발명의 다른 실시형태에 의한 스택 셀의 전압 극성 검사지그에 전극리드가 접촉하는 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명의 다른 실시형태에 의한 스택 셀의 전압 극성 검사지그(1')는, 상기 검사본체(30)의 양측면 중 어느 하나 이상의 측면에 극성 검사부(10)로 각 전극리드(3a, 3b)를 진입을 가이드하기 위한 지그 가이드(80)를 더 포함할 수 있다.

즉, 극성 검사부(10)로 진입되는 각 전극리드(3a, 3b)를 가이드하여 검사공간(15)에 2개의 전극리드(3a, 3b)가 동시에 삽입되도록 하기 위하여, 검사본체(30)의 양측면 중 어느 하나 이상의 측면에 극성 검사부(10)로 각 전극리드(3a, 3b)를 진입을 가이드하기 위한 지그 가이드(80)가 구비된다.

여기서, 상기 지그 가이드(80)는 우수한 내마모성과 기계적 특성을 발휘하는 PEEK(Poly Ether Ether Ketone) 또는 엔지니어링 플라스틱(Engineering Plastic)일 수 있으나, 이에 한정하지 아니한다.

구체적으로는, 상기 지그 가이드(80)는 상부 지그 가이드(81) 및 상기 상부 지그 가이드(81)의 하측에 구비되는 하부 지그 가이드(83)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 상, 하부 지그 가이드(81, 83)는 각 전극리드(3a, 3b)의 진입방향 단부가 일정 곡률을 가지도록 라운딩부(81a, 83a)가 각각 형성되고, 상기 각 라운딩부(81a, 83a)는 상호 대칭되게 형성될 수 있다.

그리고, 상기 상, 하부 지그 가이드(81, 83)는 상호 일정간격 이격되어 각각 배치되고, 그 사이에는 가이드공간(85)이 형성되며, 상기 가이드공간(85)은 검사공간(15)과 동일 축선상에 배치된다.

상기한 바와 같은 구조에 의하여, 이동부(70)에 의해 검사본체(30) 및 상기 검사본체(30)에 설치되는 극성 검사부(10)가 2개의 전극리드(3a, 3b)를 향하여 이동 시 각 전극리드(3a, 3b)는 상, 하부 지그 가이드(81, 83)의 각 라운딩부(81a, 83a)를 따라 가이드공간(85)으로 삽입된 후 상, 하부 극성 검사부(11, 13)로 가이드되고, 상기 상, 하부 극성 검사부(11, 13)로 가이드된 2개의 전극리드(3a, 3b)는 상, 하부 극성 검사부(11, 13)에 형성되는 테이퍼부(11a, 13a)를 따라 검사공간(15)으로 삽입된다.

본 실시형태에서는, 상기 지그 가이드(80)가 상부 지그 가이드(81) 및 상기 상부 지그 가이드(81)의 하측에 일정간격 이격되어 구비되는 하부 지그 가이드(83)를 포함하는 구성이나, 상기 지그 가이드(80)의 중심부에 각 전극리드(3a, 3b)를 가이드하기 위한 가이드홈(미도시)이 형성되고, 상기 가이드홈은 상기한 각 라운딩부(81a, 83a)가 상호 대칭된 형상으로 형성되는 것도 가능하며, 기타 다양하게 변경실시가능하다.

한편, 상기 지그 가이드(80)는 극성 검사부(10)로 진입하는 2개의 전극리드(3a, 3b)에 먼저 접촉한 후 2개의 전극리드(3a, 3b)를 극성 검사부(10)로 가이드하기 위하여, 전극리드에 극성 검사부(10) 보다 근접하도록 극성 검사부(10) 보다 길게 돌출형성될 수 있다.

상기한 바와 같은 구조에 의하여, 본 발명의 다른 실시형태에 의한 검사지그(1')가 2개의 전극리드(3a, 3b)를 향하여 전진 이동 시 2개의 전극리드(3a, 3b)에 지그 가이드(80)가 먼저 접촉하고, 계속적인 전진 이동에 의해 라운딩부(81a, 83a)의 곡률을 따라 각 전극리드(3a, 3b)가 이동하면서 상, 하부 극성 검사부(11, 13)로 가이드될 수 있다.

본 실시형태에서는, 상, 하부 지그 가이드(81, 83)에 일정 곡률을 갖는 라운딩부(81a, 83a)가 상호 대칭되어 각각 형성되어 있으나, 상기 상, 하부 지그 가이드(81, 83)에서 각 전극리드(3a, 3b)의 진입방향 단부에 상호 대칭되게 내측을 향하여 경사지도록 테이퍼지는 것도 가능하다.

또한, 본 실시형태에서는, 상기 지그 가이드(80)가 검사본체(30)의 일측면에 설치되는 것을 일 예로 설명하고 있으나, 상기 지그 가이드(80)가 검사본체(30)의 양측면에 각각 설치되어 2개의 전극리드(3a, 3b)를 상, 하부 극성 검사부(11, 13)로 가이드하는 것도 가능하며, 기타 다양하게 변경실시가능하다.

이하, 본 발명의 다른 실시형태에 의한 스택 셀 전압 극성 검사지그를 통해 스택 셀의 전압 극성을 검사하는 과정을 도 10 내지 도 13을 참조하여 간략하게 설명한다.

먼저, 작업자의 수작업에 의해 배터리 셀을 스태킹 공정한 후 스태킹된 스택 셀의 전압 극성을 검사하기 위하여 이동부(70)의 구동에 의해 검사본체(30) 및 상기 검사본체(30)에 설치된 극성 검사부(10)가 스택 셀의 2개의 전극리드(3a, 3b)를 향하여 전진 이동한다.

계속적인 전진 이동에 의해, 2개의 전극리드(3a, 3b)가 극성 검사부(10) 보다 전극리드(3a, 3b)에 근접하도록 돌출되어 배치된 지그 가이드(80)와 접촉한다.

이렇게, 지그 가이드(80)에 접촉된 각 전극리드(3a, 3b)는 상부 지그 가이드(81)와 하부 지그 가이드(83)에 형성된 각 라운딩부(81a, 83a) 중 어느 하나의 라운딩부(81a, 83a)에 맞닿아 접촉되고, 라운딩부(81a, 83a)의 곡률을 따라 이동하면서 상기 상, 하부 극성 검사부(11, 13) 사이의 검사공간(15) 상으로 진입되어 삽입된다.

상기한 바와 같이, 지그 가이드(80)에 의하여 각 전극리드(3a, 3b)가 극성 검사부(10)로 가이드됨으로써 전극리드(3a, 3b)의 길이 또는 배치에 관계없이 상, 하부 극성 검사부(11, 13)의 검사공간(15)으로의 삽입이 용이할 수 있다.

이상, 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하지만, 첨부 특허청구의 범위에 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

1, 1' : 스택 셀의 전압 극성 검사지그
3a, 3b : 전극리드
10 : 극성 검사부
11 : 상부 극성 검사부
11a : 테이퍼부
11b : 체결홀
13 : 하부 극성 검사부
13a : 테이퍼부
13b : 체결홀
15 : 검사공간
30 : 검사본체
31 : 결합홈
33 : 결합홀
50 : 전극리드 가압부
51 : 상부 전극리드 가압부
51a : 상부 연결수단
51b : 상부 가압수단
51c : 탄성수단
53 : 하부 전극리드 가압부
53a : 하부 연결수단
53b : 하부 가압수단
53c : 탄성수단
70 : 이동부
80 : 지그 가이드
81 : 상부 지그 가이드
81a : 라운딩부
83 : 하부 지그 가이드
83a : 라운딩부
85 : 가이드공간

Claims (11)

1. 스태킹 공정 후 2개의 전극리드를 통해 스택 셀의 전압 극성을 검사하는 전압 극성 검사지그에 있어서,
   2개의 전극리드에 동시에 접촉하여 스택 셀의 전압 극성을 검사하는 극성 검사부;
   상기 극성 검사부가 분리가능하게 설치되는 검사본체;
   상기 검사본체에 구비되어 극성 검사부를 가압하는 전극리드 가압부; 및
   상기 검사본체의 후단에 연결되어 검사본체가 전극리드를 향하도록 이동시키는 이동부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 스택 셀의 전압 극성 검사지그.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 극성 검사부는,
   2개의 전극리드 중 상측에 배치되는 전극리드에 접촉하는 상부 극성 검사부, 및 상기 상부 극성 검사부의 하측에 구비되어 하측에 배치되는 전극리드에 접촉하는 하부 극성 검사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스택 셀의 전압 극성 검사지그.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 상부 극성 검사부와 하부 극성 검사부 사이에는 전극리드가 진입하여 삽입되기 위한 검사공간이 형성되고,
   상기 검사공간으로 진입하는 상측에 배치된 전극리드의 상측면은 상부 극성 검사부의 하측와 면접촉하고, 하측에 배치된 전극리드의 하측면은 하부 극성 검사부의 상측와 면접촉하여 각 전극리드의 전압 극성을 검사하는 것을 특징으로 하는 스택 셀의 전압 극성 검사지그.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 상, 하부 극성 검사부는,
   각 전극리드의 진입방향 단부에 내측을 향하여 경사지는 테이퍼부가 상호 대칭되게 형성되는 것을 특징으로 하는 스택 셀의 전압 극성 검사지그.
   
5. 제2항에 있어서,
   상기 검사본체는,
   상, 하부 극성 검사부에 대향하는 일측면 중심부에 수직되게 결합홈이 형성되고, 상기 결합홈을 관통하도록 양측면 중심부에 수직방향으로 일정간격 이격되어 결합홀이 각각 형성되며,
   상기 상, 하부 극성 검사부는,
   측면에 상기 결합홀에 대응하는 체결홀이 각각 형성되고,
   상기 결합홈의 중심부에 상, 하부 극성 검사부가 결합된 상태에서 각 체결홀과 결합홀을 동일 축선상에 배치한 후 체결부재를 체결하여 검사본체에 상, 하부 극성 검사부를 고정설치하는 것을 특징으로 하는 스택 셀의 전압 극성 검사지그.
   
6. 제2항에 있어서,
   상기 전극리드 가압부는,
   상부 극성 검사부를 가압하는 상부 전극리드 가압부, 및
   하부 극성 검사부를 가압하는 하부 전극리드 가압부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스택 셀의 전압 극성 검사지그.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 상, 하부 전극리드 가압부는,
   검사본체의 상, 하측에 구비되는 상, 하부 연결수단과, 상기 상, 하부 연결수단의 단부에 하향 및 상향 단차지도록 형성되어 상, 하부 극성 검사부의 상, 하측에 구비되는 상, 하부 가압수단, 및 상기 상, 하부 가압수단이 전극리드의 면방향에 대해 탄성적으로 이동하여 가압하도록 상, 하부 극성 검사부와 상, 하부 전극리드 가압부를 연결하는 적어도 하나 이상의 탄성수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 스택 셀의 전압 극성 검사지그.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 검사본체의 양측면 중 어느 하나 이상의 측면에 극성 검사부로 각 전극리드를 진입을 가이드하기 위한 지그 가이드;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스택 셀의 전압 극성 검사지그.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 지그 가이드는,
   상부 지그 가이드, 및 상기 상부 지그 가이드의 하측에 구비되는 하부 지그 가이드를 포함하고,
   상기 상부 지그 가이드 및 하부 지그 가이드 사이에 가이드공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 스택 셀의 전압 극성 검사지그.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 상, 하부 지그 가이드는,
    각 전극리드의 진입방향 단부가 일정 곡률을 가지도록 라운딩부가 각각 형성되고,
    상기 각 라운딩부는 상호 대칭되게 형성되는 것을 특징으로 하는 스택 셀의 전압 극성 검사지그.
    
11. 제8항에 있어서,
    상기 지그 가이드는,
    2개의 전극리드를 극성 검사부로 가이드하기 위하여, 극성 검사부 보다 전극리드에 근접하도록 돌출되어 배치되는 것을 특징으로 하는 스택 셀의 전압 극성 검사지그.

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