KR20140040703A - 에너지 저장 어셈블리의 주입 오리피스를 밀봉하기 위한 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하우징을 구비한 에너지 저장 어셈블리의 주입 오리피스를 밀봉하기 위한 방법으로서 상기 주입 오리피스는 하우징의 벽들 중 한쪽 벽에 제공되고 외측 입구(24E) 및 내측 입구(24I)를 갖는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 상기 오리피스의 축방향에 해당하는 방향으로 회전 가능하게 구동되는 도구의 헤드부의 적어도 한쪽 단부를 상기 외측 입구를 통해 상기 오리피스 내부에 삽입하여 상기 오리피스 근처의 케이스 영역을 가열하는 단계로서, 상기 헤드부는 그 베이스에 형성된 적어도 하나의 제 1 단면과, 상기 제 1 단면보다 치수가 작고 그 단부에 형성된 제 2 단면을 포함하는 단계; 및 일단 상기 케이스 영역이 가열되면, 상기 도구를 상기 내측 입구 방향으로 병진 운동시켜 상기 케이스의 재질이 상기 내측 입구 방향으로 이동하도록 하고 상기 케이스 재질의 재부착에 의해 상기 오리피스를 밀봉하는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 전기 에너지 저장 어셈블리(electrical energy storage assemblies)에 관한 것이다.
보다 구체적으로는, 본 발명은 전기 에너지 저장 어셈블리 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에서, "전기 에너지 저장 어셈블리"는 커패시터(즉, 전극 및 절연체를 포함하는 수동 시스템(passive system) 또는 슈퍼커패시터(즉, 적어도 두개의 전극, 전해질 및 적어도 하나의 분리기(separator)를 포함하는 수동 시스템) 또는 예컨대, 리튬전지 타입의 배터리(즉, 양극, 음극 및 양극과 음극 사이의 전해질 용액을 포함하는 시스템)를 의미한다.
전기 절연 분리기에 의해 분리된 두 개의 전극을 수용하기 위한 하우징이 구비된 케이스를 포함하는 슈퍼커패시터가 종래기술에 공지되어 있다. 이 케이스는 캡(cap)으로 덮여진 바닥부를 갖는 튜브로 형성된다. 케이스, 즉 튜브 및/또는 캡은 하우징을 전해질로 충전시키기 위한 하나(이상의) 주입 오리피스(impregnation orifices)를 포함하고 있다.
일단, 전해질이 하우징 속에 채워지면, 주입 오리피스는 먼지, 물, 등에 대한 밀폐성(tightness)을 얻기 위해 밀봉 처리된다.
종래기술에서, 주입 오리피스는 일반적으로 리벳(rivet)을 이용하여 밀봉 처리되고, 이러한 상태 하에서 실링 개스킷(sealing gasket)이 위치하거나 엘라스토머 재질로 된 부품이 케이스 상에 억지 끼워 맞춤식(press-fit)으로 결합된다.
따라서, 종래의 방법은 주입 오리피스를 밀봉하기 위한 용도로만 사용되는 하나 이상의 부품의 사용을 필요로 한다.
또한, 케이스를 밀봉하기 위한 씨일(seal) 또는 엘라스토머 부품의 사용과 관련한 한 가지 단점은 시간 경과에 따라 이들 부품에 작은 구멍들이 형성됨으로써 슈퍼커패시터의 수명이 저하된다는 점이다. 또한, 리벳 또는 엘라스토머 부품을 수용하도록 의도된 주입 오리피스의 크기(size) 및 조심(centring)이 제어되어야 하는데, 이것은 이들 오리피스의 밀봉기능을 산업적 규모로 구현하는 것을 매우 어렵게 만든다.
따라서, 주입 오리피스를 밀봉 처리하기 위한 상기 방법은 상대적으로 비용이 많이 든다.
그러므로, 본 발명의 목적은 간단하며 비용이 적게 드는 주입 오리피스 밀봉 방법을 개발하는 데 있다.
이를 위해, 본 발명의 주제는, 적어도 두 개의 전극을 담은 케이스를 포함하는 에너지 저장 어셈블리의 주입 오리피스를 밀봉하기 위한 방법으로서, 상기 주입 오리피스는 상기 케이스의 벽들 중 한쪽 벽에 배치되고 상기 케이스의 외측에 배치되는 외측 입구 및 상기 케이스의 내측에 배치되는 내측 입구를 갖는다. 상기 방법은,
- 상기 오리피스의 축방향에 본질적으로 해당하는 방향으로 회전 가능하게 구동되는 도구의 헤드부의 적어도 한쪽 단부를 상기 외측 입구를 통해 상기 오리피스 내부에 삽입하여 상기 오리피스 근처의 케이스 영역을 가열하는 단계로서, 상기 헤드부는 그 베이스에 형성된 적어도 하나의 제 1 단면과, 상기 제 1 단면보다 치수가 작고 그 단부에 형성된 제 2 단면을 포함하는 단계; 및
- 일단 상기 케이스 영역이 가열되면, 상기 도구를 상기 내측 입구 방향으로 병진 운동시켜 상기 케이스의 재질이 상기 내측 입구 방향으로 변위를 일으키고 상기 케이스 재질의 재부착(re-adhesion)에 의해 상기 오리피스를 밀봉하는 단계를 포함한다.
변위되는 케이스 재질은 상기 방법을 구현하기 전에 오리피스의 벽들을 형성하는 케이스의 재질이다. 따라서, 오리피스를 밀봉하는 단계는 추가 재질을 제공하기 않고 달성될 수 있다.
오리피스의 밀봉은 오리피스 영역의 재질을 가열하여 페이스트 상태로 만든 다음, 이러한 페이스트 재질을 오리피스의 내측 입구를 향해 밀어 넣어 이 지점에서 상기 재질의 재부착을 달성함으로써 이루어진다.
따라서, 주입 오리피스를 밀봉하기 위한 추가 부품을 사용할 필요가 없다. 또한, 주입 오리피스의 밀봉을 달성하는 데 사용되는 장치는 매우 단순한 설계로 이루어지고 유지보수를 필요로 하지 않는다. 따라서, 본 발명의 방법은 매우 경제적이다. 또한, 주입 오리피스의 밀봉은 한정된 에너지를 이용하여 매우 짧은 시간(수 초 정도) 내에 향상된 수율로 본 발명의 방법을 이용하여 수행될 수 있다.
종래의 납땜(soldering) 또는 아교접착(gluing) 방법의 경우에서와 같이, 오리피스의 표면을 미리 준비할 필요가 없다. 또한, 본 발명의 방법은 케이스의 구성 재질을 사용하여 밀봉(sealing)을 달성하기 때문에 소모품의 사용을 필요로 하지 않는다. 더욱이, 본 발명의 방법은 오염물질을 전혀 발생시키지 않는다. 특히 어떠한 연기도 방출하지 않는다.
본 발명의 방법에 의하면, 간단하고 저렴한 방법을 이용하여 주입 오리피스를 밀봉할 수 있다.
슈퍼커패시터의 열화에 대한 염려 없이 본 발명의 방법을 구현하는 것이 가능하다. 케이스 재질이 페이스트 형태로 될 때 재부착(re-adhesion)이 달성되기 때문에 케이스의 가열이 감소 된다. 이로 인해, 밀착 배치되는 전극들을 손상시키지 않고 주입 오리피스의 밀봉이 이루어진다.
또한, 케이스의 열 발생 영역이 매우 작기 때문에, 본 발명의 방법은 케이스의 기계적 강도의 저하를 야기하지 않는다. 케이스의 구성 재질 이외의 재질의 첨가가 필요하지 않기 때문에 슈퍼커패시터의 전기 전도성은 상기 방법에 의해 저하되지 않는다.
본 발명의 방법의 양호하면서도 비제한적인 양태는 다음과 같다.
- 상기 방법은, 일단 상기 도구가 소정의 위치까지 병진 운동하면, 상기 도구를 계속하여 회전 가능하게 구동시키는 단계를 포함한다. 이 단계에서, 가열된 재질은 오리피스의 내측 입구에서의 향상된 재부착을 보장하도록 작용한다.
- 상기 도구의 헤드부는 첨단부를 구비한다. 즉, 상기 도구 헤드부의 적어도 일부분의 단면은 연속적으로 가변한다.
- 상기 첨단부의 크기는 상기 오리피스의 적어도 한쪽 단면이 그 베이스의 상기 첨단부의 단면보다 작지만 상기 도구의 첨단부에 해당하는 그 단부에서의 첨단부의 단면보다 크도록 형성된다. 이로 인해, 도구의 회전축 방향에 대해 수직인 도구의 움직임을 발생시킬 필요 없이 오리피스의 전체 주변부 주위에서 케이스의 재질을 가열할 수 있다.
- 첨단부는 케이스 재질의 보다 균일한 가열을 위해 회전 형상(shape of revolution)을 갖는다. 상기 도구도 또한 전체적으로 회전 형상을 가질 수 있다.
- 첨단부는 절두원추 형상으로 이루어진다.
- 또한, 도구의 헤드부는 회전축에 대해 본질적으로 수직인 평면 위로 연장되는 주변 쇼울더를 포함할 수도 있다.
- 주입 오리피스는 가변 단면을 갖고, 상기 쇼울더에서의 상기 헤드부의 단면은 상기 오리피스의 가장 작은 단면과 가장 큰 단면 사이에서 선택된다. 이것으로 인해, 추가 도구 움직임의 필요성이 제거된다.
- 도구는 헤드부의 첨단부에 핀을 구비할 수도 있다.
- 도구는 스틸, 예컨대 고속강 HSS와 같은 금속으로 제조되고, 상기 재질은 내열성이 있고 도구의 마모를 제한하기에 충분히 견고하다.
- 상기 방법 구현시, 도구는 600 내지 2,000 rpm, 바람직하게는 800 내지 1,200 rpm의 속도로 회전 가능하게 구동되는데, 이 속도는 가열될 재질의 유형, 즉 대부분의 케이스 재질인 알루미늄에 적합하다.
- 상기 소정의 위치 및/또는 서로 다른 단계들의 지속시간은 예컨대, 상기 도구에 통합되는 힘 및/또는 위치 제어 수단에 의해 결정되어, 예컨대 분산된 케이스 치수와 같은 상기 방법의 산업화와 관련한 변형례에도 불구하고 밀봉(sealing)의 일정한 품질을 보장해준다.
- 상기 방법은, 도구의 헤드부를 상기 도구의 몸체부로부터 제거 가능하고, 도구의 몸체부를 케이스로부터 인출하면서 헤드부를 케이스 상의 제 위치에 남아 있게 하는 단계를 포함한다. 헤드부는 에너지 저장 어셈블리 상의 제 위치에 영구적으로 남아 있을 것이다. 헤드부의 형상은 케이스의 재질이 이 헤드부의 형상을 갖기 때문에 케이스의 형상과 정확히 일치한다. 따라서, 헤드부는 대응 형상을 통해 케이스 상의 제 위치에서 유지된다. 케이스 상에서 헤드부가 유지됨으로써 주입 오리피스의 밀봉에 관한 추가적인 안전성이 제공되고 본 실시예가 비용이 더 들기는 하지만 거부율(reject rate) 감소가 본 발명에 의해 발생할 수 있다. 본 실시예에서, 마개(stopper)의 존재로 인해 오리피스의 벽들을 초기에 형성하는 케이스 재질의 재부착이 방지되지 않는다.
- 상기 방법은, 예컨대 케이스 재질의 냉각 및 설정 이전에 케이스로부터 도구를 인출하는 단계를 포함함으로써 도구 헤드부는 케이스와 접촉하지 않게 된다. 이러한 인출 단계 중에, 도구, 특히 헤드부는 여전히 회전 가능하게 구동될 수 있다. 이로 인해, 헤드부는(케이스를 형성하는 재질의 냉각으로 인해) 어셈블리에 부착되지 않는다. 그러나, 이것은 만약 인출 속도가 충분히 빠르다면 도구는 여하튼 어셈블리에 부착되지 않고 어셈블리로부터 용이하게 인출될 수 있기 때문에 강제성은 없다. 따라서, 도구는 충분히 재사용가능하여 제조비용의 추가 절감을 가져올 수 있다. 그리고,
- 케이스는 바닥부가 선택적으로 구비된 적어도 하나의 튜브 및 적어도 하나의 캡을 포함하고, 상기 주입 오리피스는 상기 튜브 또는 상기 캡에 위치한다.
본 발명의 또 다른 주제는, 적어도 두 개의 전극을 담은 케이스를 각각 포함하는 다수개의 에너지 저장 어셈블리의 주입 오리피스 및 밀봉 오리피스(sealing orifice)를 밀봉하기 위한 방법으로서, 상기 밀봉 오리피스는 상기 케이스의 벽들 중 한쪽 벽에 배치되고 상기 케이스의 외측에 배치되는 외측 입구 및 상기 케이스의 내측에 배치되는 내측 입구를 갖는다. 상기 방법은,
- 상기 오리피스의 축방향에 본질적으로 해당하는 방향으로 회전 가능하게 구동되는 도구의 헤드부의 적어도 한쪽 단부를 상기 외측 입구를 통해 상기 오리피스 내부에 삽입하여 상기 오리피스 근처의 케이스 영역을 가열하는 삽입 단계로서, 상기 헤드부는 그 베이스에 형성된 적어도 하나의 제 1 단면과, 상기 제 1 단면보다 치수가 작고 그 단부에 형성된 제 2 단면을 포함하는 단계; 및
- 일단 상기 케이스 영역이 가열되면, 상기 도구를 상기 내측 입구 방향으로 병진 운동시켜 오리피스의 벽들을 초기에 형성하는 상기 케이스의 재질이 상기 내측 입구 방향으로 변위를 일으키고 상기 케이스 재질의 재부착에 의해 상기 오리피스를 밀봉하는 단계를 포함하고,
상기 삽입 단계 및 병진 운동 단계는 적어도 하나의 다른 에너지 저장 어셈블리의 주입 오리피스를 밀봉하기 위해 적어도 한번 반복 수행된다.
본 발명의 다른 특징, 목적 및 장점들은 단지 예시적이고 비제한적이며 첨부 도면과 관련하여 이해될 하기의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 방법이 구현되는 슈퍼캐퍼시터의 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예를 구현하는 데 사용되는 도구(tool)를 도시한 개략 단면도이다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 슈퍼커패시터의 주입 오리피스를 밀봉하기 위한 방법의 서로 다른 단계들로서 도 1의 슈퍼커패시터의 상세 A를 도시한 것이다.
도 1은 본 발명의 방법이 구현되는 슈퍼캐퍼시터의 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예를 구현하는 데 사용되는 도구(tool)를 도시한 개략 단면도이다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 슈퍼커패시터의 주입 오리피스를 밀봉하기 위한 방법의 서로 다른 단계들로서 도 1의 슈퍼커패시터의 상세 A를 도시한 것이다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 주입 오리피스의 밀봉 방법을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 방법이 구현되는 슈퍼커패시터에 대한 구현예가 예시된다.
슈퍼커패시터(10)는 원통형 측벽(16A)과 바닥부(16B)를 포함하는 튜브(16), 및 이 튜브(16)를 밀폐시키도록 튜브(16)를 덮는 캡(18)으로 이루어진 케이스(14) 내에 배치되는 나선형 권선(spiral winding)(12)을 포함한다. 튜브(16) 및 캡(18)은 이들 전체 주변에 걸쳐 용접되어 슈퍼커패시터의 불투수성(imperviousness)을 보장한다. 일반적으로 튜브(16) 및 캡(18)은 알루미늄으로 제조된다.
나선형 권선(12)은 두 개의 박막 전극(electrode foils)(20, 21), 및 이들 박막 전극(20, 21) 사이에 삽입 되도록 중첩 배치되는 절연 분리기(22)를 포함하는 단일체로 구성된다.
캡(18)은 그 중앙에 배치되는 관통 주입 오리피스(24)를 포함한다. 상기 오리피스는 슈퍼커패시터의 기능을 수행하는 데 필수적인 전해질을 케이스 내부에 주입하는 데 사용된다. 이 주입 오리피스는 밀봉 처리되도록 되어 있다. 주입 오리피스는 케이스의 외측으로 개방되는 외측 입구(outer mouth)(24E) 및 케이스의 내측으로 개방되는 내측 입구(inner mouth)(24I)를 구비하고 있다.
도 3에서 잘 알 수 있는 바와 같이, 오리피스의 외측 입구(24E)는 깔대기 모양으로 벌어져 있다. 오리피스는 내측 입구(24I)를 포함하는 일정한 단면을 갖는 제 1 부분(26), 및 작은 단면에 있는 제 1 부분(26)으로 안내되고 큰 단면에 있는 타단부에 외측 입구(24E)를 포함하는 벌어지는 단면을 갖는 제 2 부분(28)을 포함한다.
슈퍼커패시터의 불투수성을 보장하기 위해, 전해질이 일단 주입되면, 주입 오리피스는 밀봉 처리되어야 한다. 이러한 밀봉 방법은 나머지 상세한 설명부분에서 상세히 기술될 것이다.
우선, 본 발명의 일 실시예에 따른 방법을 구현하는 데 사용되는 도구에 대해 설명하고자 한다.
이 도구는 회전축(A-A')을 따라 연장되는 원통형 몸체부(1)를 포함하고 있다. 원통형 몸체부(1)는 예컨대, 스틸 또는 본 실시예에서 케이스 재질인 알루미늄보다 경도가 큰 임의의 재질로 구성된다.
또한, 상기 도구는 몸체부(1)의 축방향 단부들 중 한쪽 단부로 연장되는 헤드부(2)를 포함한다. 이 헤드부는 절두원추 형상(truncated cone shape)의 첨단부(tip)(3), 및 몸체부(1)의 회전축(A-A')에 대해 거의 수직인 평면 위로 연장되는 주변 쇼울더(peripheral shoulder)(4)를 포함한다.
도구의 몸체부(1) 및 헤드부(3)는 몸체부(1)의 회전축(A-A')에 해당하는 회전축을 중심으로 회전 가능하게 구동되도록 구성된다. 또한, 도구는 그 회전축 방향으로 병진 운동하도록 하는 적어도 하나의 자유도(degree of freedom)를 갖는다.
도구는 몸체부 및 헤드부를 회전 가능하게 구동시키기 위한 모터(도시 생략됨)를 포함한다. 모터는 예컨대, 몸체부 및 헤드부를 600 내지 2,000 rpm, 바람직하기로는 1,000 rpm의 속도로 회전시킬 수 있다.
유리하게는, 도구는 몸체부 및 헤드부가 케이스 내부에 진입하는 것을 제어하기 위한 위치 참조 수단(position referencing means)을 포함할 수도 있다. 또한, 도구는 회전하는 도구에 의해 케이스에 인가되는 힘을 제어하기 위한 힘 측정 수단(force measuring means) 및/또는 케이스 재질에 의해 도달된 온도를 판단하기 위한 온도 측정 수단(temperature measuring means)을 포함할 수도 있다.
이하에서는, 도 3a 내지 도 3d를 참조하여 주입 오리피스(24)를 밀봉하기 위한 방법에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 3a에 도시된 방법의 제 1 단계에서, 도구의 몸체부(1) 및 헤드부(2)는 회전축(A-A')에 대해 모터에 의해 회전 가능하게 구동된다. 헤드부는 주입 오리피스(24) 위에 위치한다.
이때, 도구의 몸체부(1)는 회전축(A-A')을 따라 병진 운동하여 외측 입구(24E)를 통해 헤드부 특히, 첨단부(3)를 주입 오리피스(24)속에 삽입시킨다. 도 3b에서 알 수 있듯이, 첨단부는 그 단부의 단면이 오리피스의 제 1 부분의 단면보다 작은 반면, 첨단부의 베이스의 단면은 오리피스의 제 1 부분의 단면보다 크도록 크기가 형성된다. 이와 마찬가지로, 도구는 쇼울더(4)가 오리피스(24)의 벌어진 제 2 부분과 접촉하도록 크기가 형성된다.
그런 다음, 도구의 첨단부(3) 및 쇼울더(4)는 오리피스의 전체 주변부와 접촉하게 된다.
일단 이러한 구성에 이르게 되면, 오리피스(24) 근처에 배치된 캡(18) 영역과 헤드부(절두원추 형상의 첨단부 및 쇼울더) 간의 마찰로 인해 상기 마찰 부분의 재질이 약 450℃로 가열된다. 이때, 상기 재질은 고체 상태에서 페이스트 상태로 변한다.
상기 마찰 부분의 재질이 페이스트 상태에 이르게 되면, 도구는 주입 오리피스의 내측 입구(24I)를 향해 도 3c에 도시된 소정의 위치까지 병진 운동한다.
상기 소정의 위치는 특히, 도구의 위치 참조 수단을 통해 결정된다.
이 단계에서, 상기 마찰 부분의 재질은, 페이스트 상태의 재질의 내측 입구(24I) 방향으로의 변위(displacement)를 일으키는 쇼울더 및 첨단부의 표면의 병진 운동 하에서 도 3b의 화살표로 표시된 바와 같이, 내측 입구(24I)를 향해 주입 오리피스(24)의 후방으로 밀려난다. 따라서, 이미 주입 오리피스의 벽을 형성한 마찰 부분의 재질은 내측 입구(24I) 근처에 위치한 재부착 라인(re-adhesion line)(30)에서 오리피스의 하부에 재부착하게 된다. 도구의 첨단 형상은 오리피스의 밀폐를 촉진한다.
일단 도 3c에 도시된 구성을 이루게 되면, 본 발명의 방법은 도구의 회전구동이 계속되면서 도구가 소정의 위치에서 유지되는 단계를 포함한다. 이로 인해, 캡의 재질은 재부착 지점에서 상기 재질의 향상된 응집력을 보장하도록 작용하게 된다.
그런 다음, 도구는 케이스로부터 인출되고 케이스의 재질과 더 이상 접촉하지 않게 된다. 따라서, 케이스의 재질은 냉각되어 도 3d에 도시된 구성으로 설정됨으로써 주입 오리피스는 밀봉된다. 도구 인출 단계는 도구의 회전을 지속시킴으로써 수행될 수 있다.
도구를 인출한 후, 이 도구는 다른 어셈블리의 주입 오리피스를 밀봉하는 데 사용될 수 있는데, 이러한 도구는 어셈블리의 오리피스를 밀봉할 때 어떠한 구조변경도 거치지 않았다.
당업자라면 본 명세서에 제시된 신규의 개시내용으로부터 실질적으로 벗어남없이 전술한 방법에 대해 다양한 변경이 가해질 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 상기 실시예는 제한적이 아니고 단지 특정한 예시적인 것임이 명백하다. 예컨대, 본 발명은 다음과 같은 변형례를 포함할 수도 있다.
주입 오리피스의 형상은 전술한 형상에 한정되지 않는다. 주입 오리피스는 예컨대, 일정한 단면으로 구성될 수도 있다. 또한, 케이스는 각각의 단부에 두 개의 캡이 구비된 바닥없는 튜브를 포함할 수도 있다. 또한, 어셈블리는 튜브 상에 형성된 하나 이상의 주입 오리피스 및/또는 하나의 주입 오리피스를 포함할 수도 있다.
또한, 케이스의 형상을 평행육면체로 고안하는 것도 가능하고 박막 전극 및 분리기는 권취형(wound)이 아닌 단순한 적층형(stacked)으로 구성된다.
또한, 도구는 전술한 형상과 다른 형상을 가질 수도 있다. 예컨대, 도구는 쇼울더 및 단부의 치수가 상대적으로 작은 원통형 또는 장방형 부재를 포함할 수도 있다. 또한, 도구는 임의의 쇼울더 뿐만 아니라, 단부의 끝이 가늘어지는 부재를 구비할 수 있다.
또한, 도구는 반드시 그 헤드부의 베이스의 단면이 오리피스의 적어도 한쪽 단면보다 크도록 형성되지 않다는 것을 상정해 볼 수 있다. 이 경우, 본 발명의 방법은 예컨대, 도구의 회전축에 대해 본질적으로 평행한 법선의 평면에서의 도구의 회전 병진 운동 단계와 같은 추가 병진 운동 단계를 포함한다.
또한, 도구의 속도는 전술한 도구의 속도와 상이하거나 가변적일 수 있다. 케이스 및/또는 도구의 재질은 전술한 설명과는 상이할 수 있다.
또한, 도구의 헤드부가 제거 가능하고 도구를 케이스로부터 인출하기 전에 도구의 몸체부로부터 헤드부를 분리하는 것도 상정해볼 수 있다. 이때, 헤드부의 형상은 케이스의 형상과 정확히 일치한다. 따라서, 도구의 헤드부는 제 위치에서 유지되고 마개(stopper)로서의 역할을 하게 된다.
또한, 도구의 병진 운동 이후, 도구의 회전단계는 선택적이라는 것을 유념해야 한다.
Claims (13)
- 적어도 두 개의 전극을 담은 케이스(14)를 포함하는 에너지 저장 어셈블리의 주입 오리피스를 밀봉하기 위한 방법으로서,
상기 주입 오리피스는 상기 케이스의 벽들 중 한쪽 벽에 배치되고 상기 케이스의 외측에 배치되는 외측 입구(24E) 및 상기 케이스의 내측에 배치되는 내측 입구(24I)를 갖는, 에너지 저장 어셈블리의 주입 오리피스를 밀봉하기 위한 방법에 있어서,
- 상기 오리피스(24)의 축방향에 본질적으로 해당하는 방향(A-A')으로 회전 가능하게 구동되는 도구의 헤드부(2)의 적어도 한쪽 단부를 상기 외측 입구(24E)를 통해 상기 오리피스(24) 내부에 삽입하여 상기 오리피스 근처의 케이스 영역을 가열하는 단계로서, 상기 헤드부는 그 베이스에 형성된 적어도 하나의 제 1 단면과, 상기 제 1 단면보다 치수가 작고 그 단부에 형성된 제 2 단면을 포함하는 단계; 및
일단 상기 케이스 영역이 가열되면, 상기 도구를 상기 내측 입구(24I) 방향으로 병진 운동시켜 상기 오리피스의 벽들을 초기에 형성하는 상기 케이스의 재질이 상기 내측 입구 방향으로 변위를 일으키고 상기 케이스 재질의 재부착에 의해 상기 오리피스를 밀봉하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 어셈블리의 주입 오리피스를 밀봉하기 위한 방법. - 제1항에 있어서,
일단 상기 도구가 소정의 위치까지 병진 운동하면 상기 도구를 계속하여 회전 가능하게 구동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 어셈블리의 주입 오리피스를 밀봉하기 위한 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 도구의 헤드부(2)는 절두원추 형상이 바람직한 첨단부(3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 어셈블리의 주입 오리피스를 밀봉하기 위한 방법. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 첨단부(3)의 크기는 상기 오리피스의 적어도 한쪽 단면(24I)이 상기 첨단부의 단면보다 작지만 상기 도구의 단부에 해당하는 그 단부에서의 첨단부의 단면보다 크도록 형성되는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 어셈블리의 주입 오리피스를 밀봉하기 위한 방법. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 헤드부(2)는 상기 도구의 회전축(A-A')에 대해 본질적으로 수직인 평면 위로 연장하는 주변 쇼울더(4)를 구비하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 어셈블리의 주입 오리피스를 밀봉하기 위한 방법. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 주입 오리피스(24)는 가변 크기의 단면을 갖고, 상기 쇼울더(4)에서의 상기 헤드부(2)의 단면은 상기 오리피스의 가장 작은 단면과 가장 큰 단면 사이에서 선택되는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 어셈블리의 주입 오리피스를 밀봉하기 위한 방법. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 헤드부(2)는 600 내지 2,000 rpm, 바람직하게는 800 내지 1,200 rpm의 속도로 회전 가능하게 구동되는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 어셈블리의 주입 오리피스를 밀봉하기 위한 방법. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 소정의 위치 및/또는 상기 단계들의 지속시간은 예를 들어, 상기 도구에 통합되는 힘 및/또는 위치 제어 수단에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 어셈블리의 주입 오리피스를 밀봉하기 위한 방법. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 케이스 재질의 냉각 및 설정 이전에 상기 케이스로부터 상기 도구를 인출하는 단계를 포함하는 방법. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도구의 헤드부가 상기 케이스와 더 이상 접촉하지 않도록 상기 케이스로부터 상기 도구를 인출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 어셈블리의 주입 오리피스를 밀봉하기 위한 방법. - 선행하는 두 개의 청구항 중 한 항에 있어서,
상기 도구 인출 단계는 상기 도구의 회전이 계속되는 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 어셈블리의 주입 오리피스를 밀봉하기 위한 방법. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도구의 헤드부(2)를 상기 도구의 몸체부(1)로부터 제거 가능하고, 상기 도구의 몸체부를 상기 케이스로부터 인출하면서 상기 헤드부를 상기 케이스 상의 제 위치에 남아 있게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 어셈블리의 주입 오리피스를 밀봉하기 위한 방법. - 제1항 내지 제12항 어느 한 항에 있어서,
상기 케이스(14)는 바닥부(16B)가 선택적으로 구비된 튜브(16) 및 적어도 하나의 캡(18)을 포함하고, 상기 주입 오리피스(24)는 상기 캡(18) 또는 상기 튜브(16), 특히 상기 튜브의 바닥부(16B) 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 어셈블리의 주입 오리피스를 밀봉하기 위한 방법.
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