KR101307876B1 - 이차 전지 소킹 팔레트 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이차 전지 소킹 팔레트를 제공하는 것을 목적으로 하는 것으로, 본 발명의 구성은 내부에 공간부가 구비된 팔레트 프레임(20)과; 상기 팔레트 프레임(20)의 상기 공간부에 서로 마주하는 위치에서 상대 전후진 가능하도록 배치되어 그 사이에 전지 파우치(4)를 세워서 투입하기 위한 스퀴징 스페이스를 형성하는 복수개의 스퀴징 패널(30)과; 선단부에 푸싱 핑거(52)가 구비되어 상기 스퀴징 패널(30)의 양단부 위치에 배치되며 상기 푸싱 핑거(52)는 서로 이웃한 상기 스퀴징 패널(30)을 서로 근접되도록 밀어주기 위한 위치에 스퀴징 프레임(50)과; 상기 스퀴징 프레임(50)들을 상기 스퀴징 패널(30)의 양단부 위치에서 서로 마주하는 방향으로 근접시켜서 상기 푸싱 핑거(52)가 서로 이웃한 상기 스퀴징 패널(30)을 서로 근접되는 방향으로 밀어서 상기 스퀴징 패널(30) 사이의 상기 스퀴징 스페이스에 투입된 상기 전지 파우치(4)가 일정 압력으로 눌려져서 스퀴징되도록 하는 스퀴징 프레임 이동 유닛(40)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 이차 전지 소킹 팔레트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 본 발명은 이차 전지 소킹 팔레트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다량의 이차 전지(전지 파우치)를 수납하여 일괄적으로 스퀴징 작업을 수행할 수 있기 때문에, 작업성과 생산성 등의 여러 측면에서 매우 유리하며, 이차 전지의 스퀴징 작업을 위한 구조도 비교적 심플하게 구현하여 조립성과 경제성 등의 측면에서도 유리한 새로운 이차 전지 소킹 팔레트에 관한 것이다.
일반적으로, 피디에이(PDA), 이동전화, 노트북 컴퓨터 등 정보통신을 위한 휴대용 전자 기기나 전기 자전거, 전기 자동차 등의 전원으로서 충전과 방전을 거듭하며 사용 가능한 이차 전지의 수요가 급격하게 증가하고 있다. 특히, 이들의 제품성능이 핵심부품인 이차 전지에 의해 좌우되므로 고성능 전지에 대한 요구는 대단히 크다 할 수 있다.
이때, 이차 전지는 양극판, 세퍼레이터 및 음극판의 3단층 구조 또는 양극판, 세퍼레이터, 음극판, 세퍼레이터 및 양극판의 5단층 이상의 다층 구조로 된 전극조립체를 만들고, 이러한 전극조립체를 파우치에 수용하여 제작되는 경우가 많은데, 이러한 이차 전지를 파우치형 이차 전지라 하기도 한다.
상기와 같은 이차 전지의 특성은 사용 후 재충전될 수 있고, 그 용량이 무한정은 아니지만 어느 정도까지 방전 처리를 역으로 행함으로써 동일 전지의 반복적인 사용이 가능하다는 것이다. 다시 말해, 이차 전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차전지와는 달리, 충전 및 방전이 가능한 전지로서, 핸드폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 첨단 전자기기 분야에서 널리 사용되고 있는 실정이다.
한편, 이차 전지에 요구되는 특성은 충방전 특성, 수명, 고율 특성과 더불어 고온에서의 안정성 등 여러 가지 측면이 있는데, 리튬 이차 전지는 높은 전압과 높은 에너지 밀도를 가지고 있어 가장 주목받고 있다.
상기 리튬 이차 전지는 기존의 납 축전지와, 니켈-카드뮴 전지, 니켈-수소전지, 니켈-아연전지 등 다른 이차 전지와 비교하여 단위 중량당 에너지 밀도가 높고 급속 충전이 가능하기 때문에 사용의 증가가 활발하게 진행되고 있는 추세이다.
이러한 리튬 이차 전지에 사용되는 양극 활물질으로는 리튬계 산화물, 음극 활물질으로는 탄소재를 사용하고 있다. 이러한 활물질을 이용하여 양극 활물질이 형성된 양극 집전체에 양극탭이 구비된 양극판, 음극 활물질이 형성된 음극 집전체에 음극탭이 구비된 음극판 및 상기 양극판과 음극판 사이에 개재되어 있는 세퍼레이터를 적층함으로써 소정 면적의 전극 조립체를 제조하고, 이러한 전극 조립체를 파우치에 수용하여 파우치의 일측 개방부를 통해 파우치 내부에 전해액을 주입한 전지 파우치를 만들고, 이러한 이차 전지의 전지 파우치에 충방전을 완료한 다음, 전지 파우치의 일측 개방부를 밀봉함으로써 파우치형 이차 전지의 제조를 완료하게 된다.
이때, 파우치형 이차 전지의 전지 파우치 내부에 전해액이 채워지면, 전지 파우치 자체의 양면 부분이 외부로 볼록하게 되므로, 전지의 용량을 높이기 위해 상기 전지 파우치 양면 부분을 눌러주어 전해액이 전지 전체에 고르게 퍼질 수 있게 하는 작업(스퀴징)이 필요하다. 다시 말해, 이차 전지의 전지 파우치 내부에 충전된 전해액이 고르게 퍼져야 전지의 용량이 커질 수 있으므로, 전해액을 고르게 퍼지도록 이차 전지의 스퀴징 작업이 필요하며, 이차 전지의 전지 파우치를 구성하는 전극판 사이의 간극이 최대한 콤팩트하게 밀착되어야 역시 전지의 용량이 커질 수 있게 된다.
이차 전지에 대한 스퀴징 작업을 개별 이차 전극마다 일일이 수행하기에는 시간적으로나 생산성 등의 측면에서 바람직하지 못하기 때문에, 대량의 이차 전지(전지 파우치)를 신속하고 용이하게 스퀴징할 수 있는 수단이 필요하며, 스퀴징 작업에 있어서도 이차 전지의 품질을 떨어뜨리지 않고 고품질을 보장할 수 있도록 안정적이고 정밀한 스퀴징 작업이 수행될 수 있어야 할 것이다.
본 발명은 이차 전지 제조시 전지 용량을 높이기 위해서는 파우치 내부에 충전된 전해액이 고르게 분포되어 함침되도록 함과 동시에 전지 파우치의 전극판 사이의 간극을 최대한 콤팩트하게 줄여주기 위한 스퀴징 작업이 필요한 것을 감안하여, 이차 전지 제조시 스퀴징 작업을 실시하고자 하는 경우, 다량의 이차 전지(즉, 전지 파우치)를 주요부인 복수개의 스퀴징 패널 사이에 수납하여 일괄적으로 스퀴징 작업을 수행할 수 있기 때문에, 작업성과 생산성 등의 여러 측면에서 매우 유리하며, 이차 전지에 대한 스퀴징 작업을 위한 구조도 비교적 심플하게 구현할 수 있어서 조립성과 경제성 등의 측면에서도 유리한 새로운 구조의 이차 전지 소킹 팔레트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의하면, 서로 마주하는 방향으로 근접 이동될 수 있도록 배치되며 그 사이로는 전지 파우치(4)를 투입하도록 된 복수개의 스퀴징 패널(30)과; 상기 스퀴징 패널(30)들을 평행하게 근접 이동시켜서 내부에 전해액이 충전된 상기 전지 파우치(5)의 양면을 일정 압력으로 눌러주어 상기 전지 파우치(4)의 전해액이 전지 전체에 고르게 퍼질 수 있도록 도와주는 스퀴징 구동 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 소킹 팔레트가 제공된다.
상기 스퀴징 패널(30)은 팔레트 프레임(20)의 내부에 형성된 공간부에 서로 마주하는 위치에서 상대 전후진 가능하도록 배치되어 그 사이에 상기 전지 파우치(4)를 세워서 투입할 수 있도록 스퀴징 스페이스를 형성하며, 상기 스퀴징 구동 유닛은, 상기 팔레트 프레임(20)의 상기 공간부에 서로 마주하는 위치에서 상대 전후진 가능하도록 배치되어 그 사이에 전지 파우치(4)를 세워서 투입하기 위한 스퀴징 스페이스를 형성하는 복수개의 스퀴징 패널(30)과; 선단부에 푸싱 핑거(52)가 구비되어 상기 스퀴징 패널(30)의 양단부 위치에 배치되며 상기 푸싱 핑거(52)는 서로 이웃한 상기 스퀴징 패널(30)을 서로 근접되도록 밀어주기 위한 위치에 스퀴징 프레임(50)과; 상기 스퀴징 프레임(50)들을 상기 스퀴징 패널(30)의 양단부 위치에서 서로 마주하는 방향으로 근접시켜서 상기 푸싱 핑거(52)가 서로 이웃한 상기 스퀴징 패널(30)을 서로 근접되는 방향으로 밀어서 상기 스퀴징 패널(30) 사이의 상기 스퀴징 스페이스에 투입된 상기 전지 파우치(4)가 일정 압력으로 눌려져서 스퀴징되도록 하는 스퀴징 프레임 이동 유닛(40)을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 소킹 팔레트가 제공된다.
상기 스퀴징 프레임 이동 유닛(40)은, 상기 스퀴징 패널(30)의 양단부 위치에 배치된 상기 한 쌍의 스퀴징 프레임(50)을 관통하여 상기 팔레트 프레임(20)에 회전 가능하게 결합된 스크류축(42)과; 상기 한 쌍의 스퀴징 프레임(50)을 상기 스크류축(42)의 외주면을 따라 서로 마주하는 방향에서 전후진 작동되도록 나사의 방향이 서로 반대 방향으로 형성된 제1나사 결합부(44) 및 제2나사 결합부(46)와; 상기 스크류축(42)을 회전시켜서 상기 제1나사 결합부(44) 및 제2나사 결합부(46)에 의해 상기 한 쌍의 스퀴징 프레임(50)이 상기 전지 파우치(4)의 양면 위치에서 서로 마주하는 방향으로 전후진되도록 하는 로터리 드라이버(48)를 포함할 수 있다.
상기 스크류축(42)은 상기 전지 파우치(4)를 수용하는 상기 스퀴징 패널(30)과 나란하도록 연장되어 양단부측 외주면이 상기 팔레트 프레임(20)에 회전 가능하게 결합된 한 쌍의 스크류축(42)으로 구성되는 것이 바람직하고, 상기 로터리 드라이버(48)는 상기 한 쌍의 스크류축(42)에 각각 장착된 구동 로터(48a) 및 종동 로터(48b)와, 상기 구동 로터(48a)와 상기 종동 로터(48b)의 외주면에 결합된 무한궤도식의 로터리 스트랩(48c)과, 상기 구동 로터(48a)가 장착된 상기 스크류축(42)에 모터축이 축결합된 모터를 포함할 수 있다.
상기 스퀴징 패널(30)은 상기 팔레트 프레임(20)에 구비된 가이드 수단(26)에 의해 위치가 틀어짐이 없이 서로 마주하는 방향에서 상대 전후진되는 것이 바람직하다.
상기 가이드 수단(26)은 상기 스퀴징 패널(30)의 네 모서리부에 근접된 위치를 관통하여 양단부측이 상기 팔레트 프레임(20)에 고정된 복수개의 가이드 바아로 구성될 수 있다.
상기 스퀴징 패널(30) 사이에는 상기 스퀴징 프레임(50)의 푸싱 핑거(52)가 원위치로 후퇴되었을 때에 상기 마주하는 스퀴징 패널(30)을 탄성력에 의해 원위치로 벌려서 복귀시키는 스프링이 개재된 것을 특징으로 한다.
상기 푸싱 핑거(52)의 선단부 양쪽면에는 상기 스퀴징 패널(30) 방향으로 갈수록 길이 방향 중심선을 기준으로 상기 푸싱 핑거(52)의 양쪽 너비를 점차적으로 줄여서 끝이 뾰족한 삼각뿔형상으로 형성하는 푸싱 가이드면(52a)이 구비된 것을 특징으로 한다.
본 발명은 내부에 공간부가 구비된 팔레트 프레임과, 이 팔레트 프레임의 내부 공간부에 서로 마주하는 위치에서 상대 전후진 가능하도록 배치되어 그 사이에 전지 파우치를 세워서 투입하기 위한 스퀴징 스페이스를 형성하는 복수개의 스퀴징 패널과, 이 스퀴징 패널의 양단부 위치에 배치되며 선단부에는 서로 이웃한 스퀴징 패널 사이의 스퀴징 스페이스와 만나는 위치에 배치되는 푸싱 핑거가 구비된 스퀴징 프레임과, 이 스퀴징 프레임들을 스퀴징 패널의 양단부 위치에서 서로 마주하는 방향으로 근접시켜서 푸싱 핑거가 서로 이웃한 스퀴징 패널을 서로 근접되는 방향으로 밀어서 스퀴징 패널 사이에 투입된 전지 파우치가 스퀴징되도록 하는 스퀴징 프레임 이동 유닛을 포함하는 것으로서, 상기 스크류축의 회전시에 이웃한 스퀴징 패널이 근접하고, 이러한 스퀴징 패널 사이의 스퀴징 스페이스에 세워서 투입되어 있는 이차 전지의 전지 파우치 양면이 복수개의 스퀴징 패널의 가압 작용에 의해 눌려지면서 전지 파우치 내부에 충전된 전해액이 고르게 퍼지고 전극도 전해액에 완전히 잠기게 하여 함침이 고르게 될 수 있도록 하므로, 이차 전지의 용량을 크게 할 수 있으며, 이차 전지의 전지 파우치를 구성하는 각 전극판 사이의 간극이 최대한 콤팩트하게 밀착되도록 하므로 역시 전지의 용량이 커질 수 있도록 하는 효과가 있다.
본 발명의 경우, 복수열로 나란하게 배치된 여러 개의 스퀴징 패널 사이에 이차 전지를 수용하여 다량의 이차 전지를 한꺼번에 일괄적으로 스퀴징 작업할 수 있으므로, 이차 전지 제조 작업이 신속하고 용이하며, 나아가, 생산성의 상당한 향상을 기할 수 있는 것이다.
이를테면, 본 발명은 이차 전지에 대한 스퀴징 작업을 개별 이차 전극마다 일일이 수행하기에는 시간적으로나 생산성 등의 측면에서 바람직하지 못하다는 것을 감안하여, 대량의 이차 전지를 신속하고 용이하게 스퀴징할 수 있는 수단이라 할 수 있으며, 스퀴징 작업에 있어서도 이차 전지의 품질을 떨어뜨리지 않고 고품질을 보장할 수 있도록 안정적이고 정밀한 스퀴징 작업이 수행될 수 있는 발명이라 하겠다.
그리고, 본 발명은 스크류축의 회전에 의해 스퀴징 프레임이 전진하면서 복수개의 이웃한 스퀴징 패널로 이차 전지의 전지 파우치 양면을 스퀴징(프레싱)하는 비교적 심플한 구성을 가진 것이라 할 수 있기 때문에, 조립성과 경제성 등의 측면에서도 유리한 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 이차 전지 소킹 팔레트의 외관 사시도
도 2는 본 발명의 주요부의 내부 구성을 보여주는 사시도
도 3과 도 4는 도 1에 도시된 이차 전지 소킹 팔레트의 구조와 작동 상태를 보여주는 평면도
도 5는 도 1의 일측면도
도 2는 본 발명의 주요부의 내부 구성을 보여주는 사시도
도 3과 도 4는 도 1에 도시된 이차 전지 소킹 팔레트의 구조와 작동 상태를 보여주는 평면도
도 5는 도 1의 일측면도
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도면을 참조하면, 본 발명에 의한 이차 전지 소킹 팔레트는 서로 마주하는 방향으로 근접 이동될 수 있도록 배치되며 그 사이로는 전지 파우치(4)를 투입하도록 된 복수개의 스퀴징 패널(30)과, 이러한 스퀴징 패널(30)들을 평행하게 근접 이동시켜서 내부에 전해액이 충전된 전지 파우치(5)의 양면을 일정 압력으로 눌러주어 전지 파우치(4)의 전해액이 전지 전체에 고르게 퍼지면서 모세관 현상에 의해 균일하게 함침될 수 있도록 도와주는 스퀴징 구동 유닛을 포함한다. 전지 파우치(4) 내부에 충전된 전해액이 고르게 퍼지면서 모세관 현상에 의해 전극판 사이에 고르게 함침될 수 있다는 것에 특징이 있다.
이때, 본 발명의 이차 전지 소킹 팔레트는 상면에 이차 전지의 전지 파우치(4)를 투입하기 위한 개구부가 형성된 육면체 박스 형상으로 이루어지면 내부의 공간부에는 전후 방향으로 복수개의 나란한 가이드 바아가 구비된 팔레트 프레임(20)과, 이러한 팔레트 프레임(20)의 내부 공간부에 수직 방향으로 나란하게 세워짐과 동시에 가이드 바아의 외주면에 상대 슬라이드 가능하게 결합된 복수개의 스퀴징 패널(30)과, 상기 팔레트 프레임(20)에 양단부측이 상대 회전 가능하게 결합되어 좌우 방향으로 연장된 스크류축(42)과, 상기 스퀴징 패널(30)의 양단부 위치에 배치됨과 동시에 스크류축(42)과 한 쪽 스퀴징 프레임(50)은 제1나사 결합부(44)에 의해 상호 결합되고, 상기 스크류축(42)와 다른 쪽 마주하는 위치의 스퀴징 프레임(50)은 제1나사 결합부(44)와 나사의 방향이 반대 방향인 제2나사 결합부(46)에 의해 결합되어, 상기 스크류축(42)의 회전에 의해 좌우 방향으로 서로 근접되도록 작동되면서 선단부의 푸싱 핑거(52)에 의해 두 개의 서로 나란한 스퀴징 패널(30)을 근접시켜서 이차 전지의 상기 전지 파우치(4)를 스퀴징(프레싱)하는 복수개의 스퀴징 프레임(50)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 스퀴징 구동 유닛은, 팔레트 프레임(20)의 공간부에 서로 마주하는 위치에서 상대 전후진 가능하도록 배치되어 그 사이에 전지 파우치(4)를 세워서 투입하기 위한 스퀴징 스페이스를 형성하는 복수개의 스퀴징 패널(30)과, 선단부에 푸싱 핑거(52)가 구비되어 스퀴징 패널(30)의 양단부 위치에 배치되며 푸싱 핑거(52)는 서로 이웃한 스퀴징 패널(30)을 서로 근접되도록 밀어주기 위한 위치에 스퀴징 프레임(50)과, 상기 스퀴징 프레임(50)들을 스퀴징 패널(30)의 양단부 위치에서 서로 마주하는 방향으로 근접시켜서 푸싱 핑거(52)가 서로 이웃한 스퀴징 패널(30)을 서로 근접되는 방향으로 밀어서 스퀴징 패널(30) 사이의 스퀴징 스페이스에 투입된 전지 파우치(4)가 일정 압력으로 눌려져서 스퀴징되도록 하는 스퀴징 프레임 이동 유닛(40)을 포함하는 구성을 취할 수 있다.
즉, 본 발명은 서로 나란하게 다량으로 수직 배치된 각각의 스퀴징 패널(30)이 스크류축(42)의 회전 작동이 이루어지면 서로 반대 방향으로 나사가 형성된 제1나사 결합부(44)와 제2나사 결합부(46)에 의해 두 개의 좌우 방향으로 나란한 스퀴징 프레임(50)이 서로 근접하면서 푸싱 핑거(52)로 두 개의 마주하는 각각의 스퀴징 패널(30)을 근접시키고, 상기 이웃한 스퀴징 패널(30) 사이에 수직 방향으로 세워져 투입되어 있는 다량의 이차 전지 파우치(4) 양면을 눌러주도록 구성된 이차 전지 소킹 팔레트이다. 한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 구성 요소인 팔레트 프레임(20)의 상면을 기준으로 X 화살표 방향은 좌우 방향, Y 화살표 방향은 전후 방향으로 규정하였음을 이해해야 한다.
상기 팔레트 프레임(20)은 베이스(22)에 육면체 틀형상의 사이드 프레임(24)이 결합된 구조를 갖는다. 따라서, 팔레트 프레임(20)이 상면에 개구부를 구비한 대략 육면체 박스 형태로 구성되어, 팔레트 프레임(20)의 내부에 이차 전지의 전지 파우치(4)(내부에 극판이 적층되고 전해액이 충전된 것)를 투입하기 위한 공간부가 확보되어 있다. 또한, 상기 팔레트 프레임(20)의 내부 공간부에는 전후 방향으로 연장된 가이드 바아가 구비되어 있다. 본 발명에서는 가이드 바아가 팔레트 프레임(20)의 정면을 기준으로 상하 좌우 네 군데에 배치되어 있다. 물론, 가이드 바아아의 양단부측 둘레부는 팔레트 프레임(20)의 전후면에 고정되어 수평 방향으로 나란하게 배치되어 있다. 이러한 가이드 바아는 각각의 스퀴징 패널(30)이 방향 틀어짐이 없이 안정적으로 전후진 작동되도록 가이드하는 가이드 수단(26)이라 할 수 있다.
상기 팔레트 프레임(20)의 내부에 구비된 가이드 바아에는 사각판 형상의 스퀴징 패널(30)이 상대 슬라이드 가능하게 결합되어 있다. 스퀴징 패널(30)은 상하 좌우 네 코너부와 인접된 위치에 전후 양면으로 관통된 슬라이드공이 구비되어, 이러한 슬라이드공이 팔레트 프레임(20) 내부에 수평 방향으로 배치된 각각의 가이드 바아에 슬라이드 가능하게 결합됨으로써 복수개의 스퀴징 패널(30)이 팔레트 프레임(20) 내부에 직립 방향으로 나란하게 배치된 구조를 취하고 있다. 즉, 복수개의 스퀴징 패널(30)이 팔레트 프레임(20)의 전후 방향으로 수직 배치되어, 각각의 스퀴징 패널(30)이 팔레트 프레임(20) 내부의 가이드 바아를 따라 상호 근접되거나 서로 멀어지도록 슬라이드 작동될 수 있는 구조를 갖는 것이다. 이때, 상기 가이드 바아는 팔레트 프레임(20)에 상하 좌우 나란하도록 수평 방향으로 배치되어 있어서, 각각의 스퀴징 패널(30)이 가이드 바아를 따라 위치가 틀어짐이 없이 안정적이면서 정밀하게 상대 전후진 작동될 수 있게 된다. 즉, 상하 좌우 위치에 배치된 복수개의 가이드 바아에 의해 스퀴징 패널(30)의 네 코너부 부분이 안정적으로 지지된 상태로 각각의 스퀴징 패널(30)이 전후진 작동되므로, 스퀴징 패널(30)의 전후진 작동시에 위치가 틀어지거나 하는 경우가 없이 안정적이면서도 정밀한 전후진 작동이 수행될 수 있는 것이다. 한편, 스퀴징 패널(30)의 하단부에는 팔레트 프레임(20)의 바닥면에 접촉되는 스퀴징 작동 보조롤러(32)가 더 구비되는 것이 바람직한데, 스퀴징 작동 보조롤러(32)가 팔레트 프레임(20)의 베이스(22) 상면에 접촉된 상태로 구름 운동하므로, 각 스퀴징 패널(30)의 전후진 작동이 보다 부드럽고 원활하게 이루이질 수 있기 때문이다.
상기 팔레트 프레임(20)에는 양단부측 외주면이 상대 회전 가능하게 결합되어 좌우 방향으로 연장된 두 개의 나란한 스크류축(42)이 구비된다. 각각의 스크류축(42)의 양단부측 외주면은 팔레트 프레임(20)의 좌우면에 부싱 등의 상대 회전 가이드 수단(26)을 매개로 결합된 구조를 가질 수 있다.
상기 스퀴징 패널(30)의 양단부측 위치에는 두 개의 서로 나란한 스퀴징 프레임(50)이 배치되고, 각각의 스퀴징 프레임(50)은 양면으로 관통된 나사에 의해 스크류축(42)의 외주면에 나사식으로 결합된다. 이때, 한 쪽 위치의 스퀴징 프레임(50)과 다른쪽 위치의 스퀴징 프레임(50)은 나사의 방향이 서로 반대인 제1나사 결합부(44)와 제2나사 결합부(46)에 의해 스크류축(42)에 결합되어 있어서, 스크류축(42)의 회전이 이루어지면, 제1나사 결합부(44)와 제2나사 결합부(46)에 의해 두 개의 서로 나란한 스퀴징 프레임(50)이 서로 마주하는 방향으로 전진하거나 서로 마주하는 방향에서 후퇴되도록 작동할 수 있다. 구체적으로, 제1나사 결합부(44)가 오른 나사이면, 제2나사 결합부(46)는 왼나사로 구성되므로, 스크류축(42)이 회전되면 두 개의 좌우 위치의 스퀴징 프레임(50)이 서로 마주하는 방향에서 상대 전후진 작동될 수 있는 것이다. 본 발명에서는 제1나사 결합부(44)는 한 쪽 스퀴징 프레임(50)의 스크류공 내주면에 오른 나사를 형성하고 스크류축(42) 외주면에 오른 나사를 형성하여 구성하고, 제2나사 결합부(46)는 다른 쪽 스퀴징 프레임(50)의 스크류공 내주면에 왼나사를 형성하고 대응하는 스크류축(42) 외주면에 왼나사를 형성하여 구성할 수 있을 것이다. 반대로, 한쪽 스퀴징 프레임(50)의 스크류공 내주면과 대응하는 스크류축(42) 외주면 부분에 왼나사를 형성하여 제1나사 결합부(44)를 형성하고, 다른 쪽 스퀴징 프레임(50)의 스크류공 내주면과 대응하는 스크류축(42) 외주면 부분에 오른 나사를 형성하여 제2나사 결합부(46)를 형성할 수도 있을 것이다.
또한, 상기 스퀴징 프레임(50)은 스퀴징 패널(30)의 단부와 마주하는 면에 복수개의 푸싱 핑거(52)가 구비되어, 각 스퀴징 프레임(50)이 서로 마주하는 방향으로 전진하면, 상기 푸싱 핑거(52)가 두 개의 서로 마주하는 스퀴징 패널(30)을 근접되도록 좁혀주고, 이러한 두 개의 스퀴징 패널(30) 사이의 스퀴징 스페이스에 수직 방향으로 세워진 이차 전지의 전지 파우치(4)가 상기 한 쌍의 스퀴징 패널(30)에 의해 적절한 압력을 스퀴징(프레싱)될 수 있고, 이처럼 복수개의 스퀴징 패널(30)의 가압 작용에 의해 이차 전지의 전지 파우치(4) 내부에 충전된 전해액이 고르게 퍼지면서 전지의 용량을 크게 할 수 있으며, 전지 파우치(4)의 각 전지 파우치(4) 사이의 간극이 최대한 콤팩트하게 밀착되도록 하므로 역시 전지의 용량이 커질 수 있도록 한다.
이때, 스퀴징 프레임(50)의 각각의 푸싱 핑거(52)는 스퀴징 프레임(50)의 전후 방향을 따라 일정 간격으로 배치되어 있어서, 스퀴징 프레임(50)의 전진과 푸싱 핑거(52)의 전진에 의해 전지 파우치(4)를 스퀴징할 때에 정밀하고 균일한 스퀴징 작업이 이루어질 수 있게 된다.
또한, 상기 푸싱 핑거(52)의 선단부에는 스퀴징 패널(30)의 단부 방향으로 갈수록 길이 방향 중심선을 기준으로 양쪽 너비가 대칭되도록 점차적으로 작아지도록 하는 푸싱 가이드면(52a)이 구비되어 있다. 스퀴징 프레임(50)의 상면에서 볼 때에 푸싱 가이드면(52a)은 푸싱 핑거(52)를 너비 방향 기준 중심선을 기준으로 양면 거리가 대칭적으로 점차 줄어들도록 함으로써 푸싱 핑거(52)의 끝부분이 삼각뿔 형상을 이루도록 하는 것이다.
따라서, 스퀴징 프레임(50)이 스퀴징 패널(30)의 단부 방향을 향하여 전진할 때에 상기 푸싱 가이드면(52a)(정확하게는 푸싱 핑거(52)의 삼각뿔 형상 부분)이 스퀴징 패널(30)의 단부에 접촉되어 두 개의 서로 마주하는 스퀴징 패널(30) 사이로 확실하게 푸싱 핑거(52)가 진입되도록 가이드하기 때문에, 전지 파우치(4)에 대한 스퀴징 작동 신뢰성을 보다 높일 수 있게 된다. 즉, 상기 삼각뿔 형상을 형성하는 푸싱 가이드면(52a)에 의해 스퀴징 프레임(50)의 각각의 푸싱 핑거(52)가 보다 원활하게 두 개의 스퀴징 패널(30) 사이로 진입하면서 보다 확실하게 각 스퀴징 패널(30)을 근접되도록 하므로, 전지 파우치(4)에 대한 스퀴징 작동 신뢰성을 높이게 되는 것이다.
또한, 상기 스퀴징 패널(30)에는 외주면이 스퀴징 프레임(50)의 푸싱 핑거(52) 측면부에 접촉되는 롤러(32)가 더 구비되어 있다. 스퀴징 패널(30)의 롤러(32)는 푸싱 핑거(52) 선단부의 푸싱 가이드면 측면에 접촉되는데, 스퀴징 프레임(50)과 푸싱 핑거(52)의 전진 작동시에 스퀴징 패널(30)의 롤러(32)가 푸싱 핑거(52)의 측면에 접촉된 상태에서 롤러(32)가 회전하면서 푸싱 핑거(52)가 보다 부드럽게 전진 작동할 수 있으므로, 스퀴징 작업이 보다 원활하고 안전하게 이루어질 수 있게 된다.
본 발명은 스퀴징 프레임(50)들을 스퀴징 패널(30)의 양단부 위치에서 서로 마주하는 방향으로 근접시켜서 푸싱 핑거(52)가 서로 이웃한 스퀴징 패널(30)을 서로 근접되는 방향으로 밀어줌으로써, 두 개의 근접 작동될 수 있는 스퀴징 패널(30) 사이에 투입된 전지 파우치(4)가 스퀴징되도록 하는 스퀴징 프레임 이동 유닛(40)을 포함한다.
본 발명에서 스퀴징 프레임 이동 유닛(40)은 스퀴징 패널(30)의 양단부 위치에 배치된 한 쌍의 스퀴징 프레임(50)을 관통하여 팔레트 프레임(20)에 회전 가능하게 결합된 스크류축(42)과, 상기 한 쌍의 스퀴징 프레임(50)에 각각 구비되어 스크류축(42)에 결합되며 나사의 방향은 서로 반대 방향인 제1나사 결합부(44) 및 제2나사 결합부(46)와, 상기 스크류축(42)을 회전시켜서 제1나사 결합부(44) 및 제2나사 결합부(46)에 의해 한 쌍의 스퀴징 프레임(50)이 이차 전지의 전지 파우치(4)의 양면 위치에서 위치에서 서로 마주하는 방향으로 전후진되도록 하는 로터리 드라이버(48)를 포함한다. 이때, 상기 스크류축(42)은 전지 파우치(4)를 수용하는 스퀴징 패널(30)과 나란하도록 연장되어 양단부측 외주면이 팔레트 프레임(20)에 회전 가능하게 결합된 한 쌍의 스크류축(42)으로 구성되는 것이 바람직할 것이다.
상기 로터리 드라이버(48)는 한 쌍의 스크류축(42)에 각각 장착된 구동 로터(48a) 및 종동 로터(48b)와, 이러한 구동 로터(48a)와 종동 로터(48b)의 외주면에 결합된 무한궤도식의 로터리 스트랩(48c)과, 상기 구동 로터(48a)가 장착된 스크류축(42)에 모터축이 축결합된 모터를 포함하는 구성을 가질 수 있다.
상기 구동 로터(48a)와 종동 로터(48b)는 풀리가 될 수 있고, 로터리 스트랩(48c)은 타이밍 벨트가 될 수 있다. 따라서, 모터의 모터축 회전에 의해 구동 로터(48a)가 회전하면, 한 쪽의 스크류축(42)이 회전되고 동시에 로터리 스트랩(48c)에 의해 종동 로터(48b)가 회전하면, 다른쪽의 스크류축(42)도 역시 한 쪽의 스크류축(42)과 동일한 방향으로 회전되므로, 상기 한 쌍의 스퀴징 프레임(50)이 제1나사 결합부(44)와 제2나사 결합부(46)에 의해 동일한 방향으로 상호 근접되므로, 두 개의 스퀴징 패널(30)을 근접시켜서 그 사이에 수직 방향으로 투입되어 있는 전지 파우치(4)의 양면을 눌러주는 스퀴징(프레싱) 작업을 할 수 있게 된다.
한편, 본 발명은 복귀수단(26)에 의해 서로 근접되어 있던 스퀴징 패널(30)을 원위치로 복귀시킬 수 있도록 구성된다. 이때, 본 발명에서 복귀 수단은 이웃한 스퀴징 패널(30) 사이에 개재된 스프링으로 구성될 수 있다. 본 발명에서는 스퀴징 패널(30)의 네 코너부에 형성된 슬라이드공을 관통하도록 가이드 바아가 구비되는데, 이러한 가이드 바아의 외주면에 결합되면서 양단부는 두 개의 스퀴징 패널(30)에 접촉되어 개재된 스프링으로 구성될 수 있다. 바람직하게, 두 개의 스퀴징 패널(30)의 서로 마주하는 면에는 스프링홈이 형성되어, 이 스프링홈에 스프링의 양단부가 결합되어, 스프링이 안정적으로 두 개의 스퀴징 패널(30) 사이에 개재되도록 하는 것이 바람직하다.
따라서, 두 개의 이웃한 스퀴징 패널(30)이 근접되어 전지 파우치(4)를 스퀴징한 상태에서는 스프링이 압축되어 있다가 두 개의 스퀴징 패널(30)의 근접 상태를 유지하는 스퀴징 프레임(50)의 푸싱 핑거(52)가 원위치로 후퇴하여 두 개의 스퀴징 패널(30) 사이에서 푸싱 핑거(52)가 빠진 상태로 전환되면, 상기 압축되어 있던 스프링이 탄성 복원력에 의해 두 개의 스퀴징 패널(30)을 원위치로 밀어주므로, 서로 근접되어 있던 두 개의 스퀴징 패널(30)을 자동적으로 원위치로 복귀시킬 수 있게 된다. 이때, 스프링은 스퀴징 패널(30)의 네 코너부를 관통하여 결합된 가이드 바아 외주면에 결합되면서 두 개의 스퀴징 패널(30) 사이에 개재되어 있어서, 스프링의 탄성 복원력이 스퀴징 패널(30)의 상하 좌우 네 방향에 고르게 작용하므로, 각 스퀴징 패널(30)이 위치 틀어짐이 없이 안정적으로 원위치 복귀할 수 있고, 더욱이, 복수개의 가이드 바아에 의해 스퀴징 패널(30)이 슬라이드 가이드되므로, 더욱더 안정적으로 스퀴징 패널(30)의 복귀 동작이 이루어질 수 있게 된다.
이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.
따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
4. 전지 파우치 20. 팔레트 프레임
22. 베이스 24. 사이드 프레임
26. 가이드 수단 30. 스퀴징 패널
36. 롤러 42. 스크류축
44. 제1나사 결합부 46. 제2나사 결합부
48. 로터리 드라이버 48a. 구동 로터
48b. 종동 로터 48c. 로터리 스트랩
50. 스퀴징 프레임 52. 푸싱 핑거
52a. 푸싱 가이드면 60. 복귀수단
22. 베이스 24. 사이드 프레임
26. 가이드 수단 30. 스퀴징 패널
36. 롤러 42. 스크류축
44. 제1나사 결합부 46. 제2나사 결합부
48. 로터리 드라이버 48a. 구동 로터
48b. 종동 로터 48c. 로터리 스트랩
50. 스퀴징 프레임 52. 푸싱 핑거
52a. 푸싱 가이드면 60. 복귀수단
Claims (8)
- 서로 마주하는 방향으로 근접 이동될 수 있도록 배치되며 그 사이로는 전지 파우치(4)를 투입하도록 된 복수개의 스퀴징 패널(30)과;
상기 스퀴징 패널(30)들을 평행하게 근접 이동시켜서 내부에 전해액이 충전된 상기 전지 파우치(4)의 양면을 일정 압력으로 눌러주어 상기 전지 파우치(4)의 전해액이 전지에 고르게 퍼질 수 있도록 도와주는 스퀴징 구동 유닛;을 포함하고,
상기 스퀴징 패널(30)은 팔레트 프레임(20)의 내부에 형성된 공간부에 서로 마주하는 위치에서 상대 전후진 가능하도록 배치되어 그 사이에 상기 전지 파우치(4)를 세워서 투입할 수 있도록 스퀴징 스페이스를 형성하며,
상기 스퀴징 구동 유닛은,
선단부에 푸싱 핑거(52)가 구비되어 상기 스퀴징 패널(30)의 양단부 위치에 배치되며 상기 푸싱 핑거(52)는 서로 이웃한 상기 스퀴징 패널(30)을 서로 근접되도록 밀어주기 위한 위치에 배치된 스퀴징 프레임(50)과;
상기 스퀴징 프레임(50)들을 상기 스퀴징 패널(30)의 양단부 위치에서 서로 마주하는 방향으로 근접시켜서 상기 푸싱 핑거(52)가 서로 이웃한 상기 스퀴징 패널(30)을 서로 근접되는 방향으로 밀어서 상기 스퀴징 패널(30) 사이의 상기 스퀴징 스페이스에 투입된 상기 전지 파우치(4)가 일정 압력으로 눌려져서 스퀴징되도록 하는 스퀴징 프레임 이동 유닛(40);을 포함하며,
상기 스퀴징 프레임 이동 유닛(40)은,
상기 스퀴징 패널(30)의 양단부 위치에 배치된 상기 한 쌍의 스퀴징 프레임(50)을 관통하여 상기 팔레트 프레임(20)에 회전 가능하게 결합되어 있는 스크류축(42)과;
상기 한 쌍의 스퀴징 프레임(50)을 상기 스크류축(42)의 외주면을 따라 서로 마주하는 방향에서 전후진 작동되도록 나사의 방향이 서로 반대 방향으로 형성된 제1나사 결합부(44) 및 제2나사 결합부(46)와;
상기 스크류축(42)을 회전시켜서 상기 제1나사 결합부(44) 및 제2나사 결합부(46)에 의해 상기 한 쌍의 스퀴징 프레임(50)이 상기 전지 파우치(4)의 양면 위치에서 서로 마주하는 방향으로 전후진되도록 하는 로터리 드라이버(48);를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 소킹 팔레트.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 스크류축(42)은 상기 전지 파우치(4)를 수용하는 상기 스퀴징 패널(30)과 나란하도록 연장되어 양단부측 외주면이 상기 팔레트 프레임(20)에 회전 가능하게 결합된 한 쌍의 스크류축(42)으로 구성되고,
상기 로터리 드라이버(48)는 상기 한 쌍의 스크류축(42) 중에서 하나의 스크류축(42)에 축결합되며 모터의 모터축에 의해 회전되면서 상기 스크류축(42)을 회전되도록 하는 구동 로터(48a)와, 상기 한 쌍의 스크류축(42) 중에서 다른 하나의 스크류축(42)에 축결합된 종동 로터(48b)와, 상기 구동 로터(48a)와 상기 종동 로터(48b)의 외주면에 결합된 무한궤도식의 로터리 스트랩(48c)을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 소킹 팔레트.
- 제1항에 있어서,
상기 스퀴징 패널(30)은 상기 팔레트 프레임(20)에 구비된 가이드 수단(26)에 의해 위치가 틀어짐이 없이 서로 마주하는 방향에서 상대 전후진되는 것을 특징으로 하는 이차 전지 소킹 팔레트.
- 제5항에 있어서,
상기 가이드 수단(26)은 상기 스퀴징 패널(30)의 네 모서리부에 근접된 위치를 관통하여 양단부측이 상기 팔레트 프레임(20)에 고정된 복수개의 가이드 바아로 구성된 것을 특징으로 하는 이차 전지 소킹 팔레트.
- 제1항에 있어서,
상기 전지 파우치(4)가 투입되는 스퀴징 스페이스를 형성하는 한 쌍의 서로 마주하는 상기 스퀴징 패널(30)은 상기 스퀴징 프레임(50)의 푸싱 핑거(52)가 원위치로 후퇴되었을 때에 복귀수단(26)에 의해 원위치로 벌려져서 복귀되도록 구성된 것을 특징으로 하는 이차 전지 소킹 팔레트.
- 제7항에 있어서,
상기 푸싱 핑거(52)의 선단부 양쪽면에는 상기 스퀴징 패널(30) 방향으로 갈수록 길이 방향 중심선을 기준으로 상기 푸싱 핑거(52)의 양쪽 너비를 점차적으로 줄여서 끝이 뾰족한 삼각뿔 형상으로 형성하는 푸싱 가이드면(52a)이 구비된 것을 특징으로 하는 이차 전지 소킹 팔레트.
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