KR101307366B1 - 텐션 유지형 직물메쉬가 적용되는 비엠에이 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직물메쉬를 준비하면서 2피스로 이루어진 프라스틱재의 셀 프레임을 일차 성형하고, 상기 셀 프레임을 직물메쉬의 텐션을 일정하게 유지토록 고정하는 지그로서 연결하여 셀 프레임에 텐션을 유지하는 직물메쉬를 연결하며, 상기 직물메쉬에 코팅층을 형성토록 금형내에서 연질소재로 2차 사출하는 구성으로 파우치셀을 효과적으로 압박하여 파우치셀의 성능 저하와 수명저하를 방지하는 텐션 유지형 직물메쉬가 적용되는 비엠에이 제조방법에 관한 것이다.

Description

텐션 유지형 직물메쉬가 적용되는 비엠에이 제조방법{a method for manufacturing of BMA which mesh with keeping tension}

본 발명은 직물메쉬를 준비하면서 2피스로 이루어진 프라스틱재의 셀 프레임을 일차 성형하고, 상기 셀 프레임을 직물메쉬의 텐션을 일정하게 유지토록 고정하는 지그에 연결하여 셀 프레임에 텐션을 유지하는 상태로 직물메쉬를 연결하며, 상기 직물메쉬에 코팅층을 형성토록 금형내에서 연질소재로 2차 사출하는 구성으로 파우치셀을 효과적으로 압박하여 파우치셀의 성능 저하와 수명저하를 방지하는 텐션 유지형 직물메쉬가 적용되는 비엠에이 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 충전 및 방전이 가능한 이차 전지는 디지털 카메라, 셀룰라 폰, 노트북 컴퓨터, 하이브리드 자동차 등 첨단 분야의 개발로 활발한 연구가 진행중이다.

또한, 상기 이차 전지로는 니켈-카드뮴 전지, 니켈-메탈 하이드라이드 전지, 니켈-수소 전지, 리튬 이차 전지를 들 수 있다.

특히, 상기 리튬 이차 전지는 휴대용 전자 기기의 전원으로 사용되거나, 다수를 직렬 연결하여 고출력의 하이브리드 자동차에 사용되는데, 니켈-카드뮴 전지나, 니켈-메탈 하이드라이드 전지에 비하여 작동 전압이 높고, 단위 중량당 에너지 밀도의 특성도 우수하여 급속도로 사용되고 있는 추세이다.

그리고, 상기 리튬 이차 전지는 다양한 형태로 제조가능하며, 대표적인 형상으로는 리튬 이온 전지에 주로 사용되는 원통형 및 각형을 들 수 있고, 최근 들어 각광받는 리튬 폴리머 전지는 유연성을 지닌 파우치형(pouched type)으로 제조되어그 형상이 비교적 자유롭다.

이와같은 기술과 관련하여 대한민국 특허 제1042132호에 리튬2차 전지의 기술이 제시되고 있으며 그 구성은 도1에서와 같이, 프라스틱재의 성형으로 정형화 되어 제작되는 메인 프레임(41)과 차단 프레임(51)을 교대로 적층하고 그 사이사이에 유닛셀(31)들을 삽입하되, 상기 유닛셀(31)들의 전극탭은 그 양극탭과 음극탭이 서로 교차되어 직렬 연결되도록 적층하게 된다.

그리고, 상기 유닛셀(31)은, 전지셀의 외측에 알루미늄 셀커버가 밀착되며, 상기 셀커버의 외측에 메인프레임 및 차단프레임이 위치되는 것이다.

그러나, 상기와 같은 리튬전지는, 전지셀의 충,방전 동작시 발생되는 열이 셀커버를 통하여 전달되는 구조로 셀과 알루미늄셀커버 사이에 공기 공극층이 존재하여 잠열이 축적되어 냉각효과가 저하됨은 물론 셀커버를 중심으로 온도차가 심할 경우 셀커버 표면의 결로현상으로 제품의 신뢰성을 저하시키게 되는 단점이 있는 것이다.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 일정한 텐션을 유지하는 상태로 메쉬를 셀 프레임에 일체형으로 제작할 수 있도록 하고, 공랭식 파우치셀 구조물을 용이하게 제작할 수 있도록 하며, 두께가 얇은 직물 메쉬의 적용이 가능토록 하여 공간활용도를 높일 수 있도록 하고, 파우치셀의 마감공정이 원활하면서 파우치셀을 안전하게 보호할 수 있도록 하는 텐션 유지형 직물메쉬가 적용되는 비엠에이 제조방법을 제공한다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 프라스틱재의 셀 프레임을 일차 성형하고, 메쉬의 텐션을 일정하게 유지토록 고정하는 지그로서 셀프레임에 텐션이 유지되는 상태로 메쉬를 연결하며, 상기 셀 프레임의 메쉬 일측에 연질재로 이루어진 코팅층을 일체로 성형하여 셀 세퍼레이션을 형성하는 텐션 유지형 직물메쉬가 적용되는 비엠에이 제조방법을 제공한다.

그리고, 본 발명의 메쉬는 셀 프레임에 형성되는 돌기에 지지될 때 돌기가 융착되어 메쉬를 셀 프레임에 지지토록 하는 텐션 유지형 직물메쉬가 적용되는 비엠에이 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 셀 프레임은, 홈을 갖는 메인프레임과 돌기를 갖는 보조프레임으로 이루어지면서 직물메쉬가 보조프레임의 상측에 돌기로서 고정된 후 그 상측에 메인프레임이 결합되고, 상기 돌기가 열융착되어 상호 고정토록 되는 텐션 유지형 직물메쉬가 적용되는 비엠에이 제조방법을 제공한다.

더하여, 본 발명의 지그는 제1지그와 제2지그로 이루어지며, 상기 제1지그는 내측이 관통되면서 메쉬고정구가 가장자리 돌출되는 제1베이스판과 상기 베이스판의 상측에 힌지로서 연결되는 커버로서 이루어지고, 상기 커버에는 제1가압판이 제1스프링을 개재하여 탄성연결되고,

상기 제2지그는, 제2베이스판의 상측에 제2스프링을 개재하여 셀프레임을 위치결정하여 지지하는 제2가압판으로 이루어지는 텐션 유지형 직물메쉬가 적용되는 비엠에이 제조방법을 제공한다.

한편, 본 발명의 제1가압판에는 셀 프레임에 대응되면서 진공압이 작용토록 설치되는 지지홀이 더 구비되고, 상기 돌기의 열융착을 위한 열융착유니트가 더 구비되는 텐션 유지형 직물메쉬가 적용되는 비엠에이 제조방법을 제공한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 일정한 텐션을 유지하는 상태로 메쉬를 셀 프레임에 일체형으로 제작하고, 공랭식 파우치셀 구조물을 용이하게 제작하며, 두께가 얇은 직물 메쉬의 적용이 가능하여 공간활용도를 높이고, 파우치셀의 마감공정이 원활하면서 파우치셀을 안전하게 보호하는 효과가 있는 것이다.

도1은 종래의 리륨 2차 전지를 도시한 사시도이다.
도2는 본 발명에 따른 비엠에이를 도시한 분해도이다.
도3 및 도4는 각각 본 발명에 따른 비엠에이 제조용 지그를 도시한 사시도 및 측면도이다.
도5는 본 발명에 따른 비엠에이의 제조순서를 도시한 사시도이다.
도6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지그를 도시한 측면도이다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도2는 본 발명에 따른 비엠에이를 도시한 분해도이고, 도3 및 도4는 각각 본 발명에 따른 비엠에이 제조용 지그를 도시한 사시도 및 측면도이며, 도5는 본 발명에 따른 비엠에이의 제조순서를 도시한 사시도이고, 도6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지그를 도시한 측면도이다.

본 발명의 비엠에이(100)는, 프라스틱재의 셀 프레임(110)을 일차 성형한다.

이때, 상기 셀 프레임(110)은 단일체로 제작되면서 그 가장자리를 따라 복수의 돌기(113)가 돌출된다.

또한, 상기 셀 프레임(110)은, 홈(115)을 갖는 제1프레임(112)과 돌기(113)를 갖는 제2프레임(114)으로 이루어진다.

그리고, 상기 셀 프레임(110)에 미리 형성되는 메쉬(400)를 일정한 텐션을 유지하면서 고정토록 제1,2지그(200)(300)가 구비된다.

이때, 상기 메쉬의 텐션을 일정하게 유지토록 고정하는 제1지그(200)는, 내측이 관통되면서 메쉬고정구(211)가 가장자리 돌출되는 제1베이스판(210)과 상기 베이스판(210)의 상측에 힌지(230)로서 연결되는 커버(250)로서 이루어진다.

그리고, 상기 커버(250)에 고정후크(251)가 구비되면서 제1가압판(270)이 제1스프링(260)을 개재하여 탄성연결된다.

계속하여, 상기 셀 프레임(110)을 지지토록 설치되는 제2지그(300)는, 제2베이스판(210)의 상측에 제2스프링(360)을 개재하여 셀프레임을 위치결정하여 지지하는 제2가압판(370)으로서 이루어 진다.

한편, 본 발명의 제1가압판(270)에는 셀 프레임(110)에 대응되면서 진공압이 작용토록 설치되는 지지홀(271)이 더 구비되고, 상기 돌기의 열융착을 위한 열융착유니트(273)가 더 구비된다.

그리고, 상기 지그에 의해 셀 프레임(110)에 텐션이 유지되는 상태로 메쉬(400)를 연결한다.

더하여, 상기 메쉬(400)가 연결되는 셀 프레임(110)의 일측에 연질재로 이루어진 코팅층(170)을 일체로 성형하여 셀 세퍼레이션(500)을 형성한다.

또한, 상기 셀 세퍼레이션(500)을 파우치셀(600)의 양측에 배치한 후 결합하여 비엠에이(100)를 제작하는 구성으로 이루어 진다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 동작을 설명한다.

도2 내지 도6에서 도시한 바와같이 본 발명의 비엠에이(100)는, 프라스틱재의 셀 프레임(110)을 일차성형한다.

그리고, 상기 셀 프레임(110)에 일정한 텐션을 유지토록 제1지그(200)에 메쉬(400)를 장착한다.(a 공정)

계속하여, 상기 제1지그(200)에 메쉬(400)를 장착한 후 돌기(113)를 갖는 셀프레임(110)을 제2지그(300)에 장착한다.(b 공정)

또한, 상기 제1지그(200)를 동작시켜 텐션이 조절된 상태로 메쉬(400)를 셀프레임(110)에 고정한다.(c 공정)

그리고, 상기 메쉬(400)가 고정되는 셀 프레임(110)를 지그에서 분리시킨다.(d 공정)

계속하여, 상기 메쉬(400)가 고정되는 셀 프레임에 다른 셀 프레임을 고정한다.(e 공정)

그리고, 상기와 같이 메쉬(400)가 고정되는 셀 프레임(110)에 코팅층(170)을 형성하여 셀 세퍼레이션(500)을 형성하고, 상기 셀 세러레이션(500)을 파우치셀(600)의 양측에 배치한 후 고정하여 비엠에이(100)를 완성하게 된다.

한편, 상기 셀 프레임(110)은 단일체로 제작되면서 그 가장자리를 따라 복수의 돌기(113)가 돌출되는 구성으로 이에 제1,2지그를 통하여 텐션이 유지되는 상태의 메쉬(400)가 셀 프레임(110)에 고정될 때 상기 돌기(113)를 열융착하면서 메쉬(113)를 셀 프레임(110)에 고정토록 하여도 좋다.

또한, 상기 셀 프레임(110)은, 홈(115)을 갖는 제1프레임(112)과 돌기(113)를 갖는 제2프레임(114)으로 이루어지는 구성으로 상기 제2프레임(114)에 텐션을 유지하는 메쉬(400)를 고정한 후 그 일측에 제1프레임을 덮어 고정하여도 좋다.

그리고, 상기 셀 프레임(110)에 지지되는 메쉬(400)는 일정한 텐션을 유지하면서 셀 프레임에 메쉬를 용이하게 지지토록 하는 제1,2지그(200)(300)를 셀 프레임(110)에 연결된다.

이때, 상기 메쉬의 텐션을 일정하게 유지토록 고정하는 제1지그(200)는, 내측이 관통되면서 메쉬고정구(211)가 가장자리 돌출되는 제1베이스판(210)과 상기 베이스판(210)의 상측에 힌지(230)로서 연결되는 커버(250)로서 이루어져 상기 메쉬고정구(211)에 메쉬(400)를 고정한 상태에서 제1가압판(270)으로 누르게 되면 일정한 텐션의 유지가 가능토록 된다.

즉, 상기 제1가압판(270)이 메쉬고정구(211)에 걸려 지지되는 메쉬를 누르면서 텐션을 일정하게 유지토록 한다.

계속하여, 상기 셀 프레임(110)이 지지되는 제2지그(300)를 이동시키면 상기 셀프레임(110)에 형성되는 돌기(113)가 텐션이 조정되는 상태의 메쉬(400)를 걸어 지지하게 된다.

즉, 상기 텐션이 조정되는 메쉬(400)가 셀 프레임(110)의 제2프레임(114)에 걸려 지지토록 되고, 상기 제2프레임(114)의 일측에 제1프레임을 밀착한 후 돌기(113)를 열융착하면 셀 프레임(110)의 조립이 완료된다.

한편, 본 발명의 제1가압판(270)에는 셀 프레임(110)에 대응되면서 진공압이 작용토록 설치되는 지지홀(271)이 더 구비되면서 상기 돌기의 열융착을 위한 열융착유니트(273)가 더 구비되어 제1,2지그에 제1,2프레임을 각각 장착한 후 한번의 동작에 의해 셀 프레임에 텐션이 조절되는 메쉬(400)를 장착한 후 결합 작업이 동시에 수행토록 된다.

즉, 상기 제1가압판(270)에 제1프레임을 진공에 의해 흡착하는 구성으로 용이하게 지지하면서 열융착유니트(273)를 통하여 제1지그의 이동시 돌기(113)의 융착작업이 가능하게 된다.

더하여, 상기 메쉬(400)가 연결되는 셀 프레임(110)의 일측에 연질재로 이루어진 코팅층(170)을 일체로 성형하여 셀 세퍼레이션(500)을 형성함으로써 셀을 보호함은 물론 텐션유지가 가능토록 된다.

그리고, 상기 메쉬(400)는, 파우치셀(600)의 표면이 공기중에 노출됨으로써 직접냉각이 가능하여 냉각효율을 높이게 되는 것이다.

즉, 상기와 같이 텐션이 조절되는 메쉬를 이용하여 파우치셀(600)의 스웰링에 의한 팽창시에도 그 팽창정도에 따라 신축이 가능토록 되어 프레임이 파손되는 문제점을 해소토록 하게 되는 것이다.

100...비엠에이 110...셀프레임
113...돌기 115...홈
200...제1지그 211...메쉬고정구
271...지지홀 300...제2지그
400...메쉬

Claims (5)

1. 프라스틱재의 셀 프레임을 일차 성형하고, 메쉬의 텐션을 일정하게 유지토록 고정하는 지그로서 셀프레임에 텐션이 유지되는 상태로 메쉬를 연결하며, 상기 셀 프레임 또는 메쉬에 연질재로 이루어진 코팅층을 일체로 성형하여 셀 세퍼레이션을 형성하는 텐션 유지형 직물메쉬가 적용되는 비엠에이 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 메쉬는, 셀 프레임에 형성되는 돌기에 지그로서 지지되어 텐션이 유지되는 상태로 지지될 때 돌기의 융착으로 메쉬가 셀 프레임에 지지토록 되는 것을 특징으로 하는 텐션 유지형 직물메쉬가 적용되는 비엠에이 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 셀 프레임은, 홈을 갖는 제1프레임과 돌기를 갖는 제2프레임으로 이루어지면서 메쉬가 제2프레임의 상측에 돌기로서 고정된 후 그 상측에 제1프레임이 결합되고, 상기 돌기가 열융착될 때 제1,2프레임 및 메쉬가 상호 고정토록 되는 것을 특징으로 하는 텐션 유지형 직물메쉬가 적용되는 비엠에이 제조방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 지그는 제1지그와 제2지그로 이루어지며,
   상기 제1지그는 내측이 관통되면서 메쉬고정구가 가장자리 돌출되는 제1베이스판과 상기 베이스판의 상측에 힌지로서 연결되는 커버로서 이루어지고, 상기 커버에는 제1가압판이 제1스프링을 개재하여 탄성연결되고,
   상기 제2지그는, 제2베이스판의 상측에 제2스프링을 개재하여 셀프레임을 위치결정하여 지지하는 제2가압판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 텐션 유지형 직물메쉬가 적용되는 비엠에이 제조방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 제1가압판에는 셀 프레임에 대응되면서 진공압이 작용토록 설치되는 지지홀이 더 구비되고,
   상기 셀 프렘의 열융착을 위한 열융착유니트가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 텐션 유지형 직물메쉬가 적용되는 비엠에이 제조방법.

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