(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池パックの機能を検査する装置であって、
（ａ）電池パックが搭載されているキャリアジグをコンベアからリフティングして、下記のテスト部に移送するローディング部（ｌｏａｄｉｎｇ ｐａｒｔ）と、
（ｂ）前記ローディング部から移送されたキャリアジグの電池パックの機能検査を行うテスト部（ｔｅｓｔｉｎｇ ｐａｒｔ）と、
（ｃ）前記テスト部で良品と判定された電池パックをキャリアジグに搭載された状態でコンベア上に移送し、不良と判定された電池パックを不良排出部に移送するアンローディング部（ｕｎｌｏａｄｉｎｇ ｐａｒｔ）とを含んでおり、
前記テスト部は、
電池パックの機能検査のために、電池パックの搭載されたキャリアジグがそれぞれ装着されることとなる少なくとも２以上のチャンネル（ｃｈａｎｎｅｌｓ）からなるテスト台と、
前記テスト台の上部に位置し、今後検査が予定された電池パックの搭載されたキャリアジグが位置できる少なくとも１つのチャンネルからなる補助台と、
検査のために、テスト台および補助台の各チャンネルでキャリアジグが流動しないように固定するジグ固定部材とを含んでおり、
前記チャンネルは、地面を基準として垂直に配列されており、
前記ローディング部は、
前記キャリアジグがコンベア上に位置した状態で、電池パックが所定の品質基準を満たすかどうかをバーコードを介して確認するバーコード識別機と、
前記バーコード識別機で有効性確認済みの電池パックが搭載されているキャリアジグをテスト部に移送させる第１クランピングユニットとを含むことを特徴とする電池パック機能検査装置。
【請求項２】
前記電池パックは、１つ以上の板状型電池セルを含んでいることを特徴とする請求項１に記載の電池パック機能検査装置。
【請求項３】
前記キャリアジグは、電池パックの本体が載置される本体収納固定部と、電池パックのコネクタが装着されるコネクタ固定部とを含んでおり；
前記コネクタ固定部においてコネクタの一側端部は、ジグの外側面に露出するように装着されることを特徴とする請求項１に記載の電池パック機能検査装置。
【請求項４】
前記第１クランピングユニットは、コンベアの進行方向（Ｘ軸方向）と地面に対する垂直方向（Ｚ軸方向）に移動可能な構造からなることを特徴とする請求項１に記載の電池パック機能検査装置。
【請求項５】
前記バーコード識別機の一側には、電池パックの有効性を検査するために、コンベア上でキャリアジグの移動を停止させるストッパ（Ｓｔｏｐｐｅｒ）が装着されていることを特徴とする請求項１に記載の電池パック機能検査装置。
【請求項６】
前記バーコード識別機の品質基準検査で不良判定された電池パックは、手動または自動的に排出されることを特徴とする請求項１に記載の電池パック機能検査装置。
【請求項７】
前記テスト台は、４つ以上のチャンネルを含んでおり、前記補助台は、２つ以上のチャンネルを含んでいることを特徴とする請求項１に記載の電池パック機能検査装置。
【請求項８】
前記テスト部の一側には、電池パックの機能検査結果をリアルタイム出力するディスプレイ部が追加的に装着されていることを特徴とする請求項１に記載の電池パック機能検査装置。
【請求項９】
前記テスト台の一側には、電池パックの機能を検査するためのテストピンが位置しており、前記ジグ固定部材の作動によってテストピンが電池パックのコネクタに自動的に接続されることを特徴とする請求項１に記載の電池パック機能検査装置。
【請求項１０】
ローディング部の第１クランピングユニットは、前記テスト部のチャンネルのうち空きチャンネルに選択的にキャリアジグを位置させるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の電池パック機能検査装置。
【請求項１１】
ローディング部の第１クランピングユニットは、前記テスト部のチャンネルのうち最下側のチャンネルに優先的にキャリアジグを位置させるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の電池パック機能検査装置。
【請求項１２】
前記アンローディング部は、機能検査済みの電池パックが搭載されているキャリアジグをテスト部から引き出して、コンベアまたは不良排出部に移送させる第２クランピングユニットを含んでいることを特徴とする請求項１に記載の電池パック機能検査装置。
【請求項１３】
前記第２クランピングユニットは、Ｘ軸方向とＺ軸方向に移動可能な構造からなることを特徴とする請求項１２に記載の電池パック機能検査装置。
【請求項１４】
前記不良排出部は、
前記第２クランピングユニットによってテスト部から移送された不良電池パックの搭載されているキャリアジグが上面に搭載される移送プレートと、
前記移送プレートから電池パックが搭載されたキャリアジグを不良積層部に移送する第３クランピングユニットとを含むことを特徴とする請求項１２に記載の電池パック機能検査装置。
【請求項１５】
前記移送プレートは、Ｘ軸方向およびＺ軸方向にそれぞれ垂直のＹ軸方向に移動可能な構造からなり、電池パックの不良が判定された場合に、コンベア側に移動して、第２クランピングユニットから電池パックが搭載されたキャリアジグを受け取ることを特徴とする請求項１４に記載の電池パック機能検査装置。
【請求項１６】
前記不良積層部は、テスト部の一側に位置し、不良と判定された電池パックの搭載されたキャリアジグが順次に積層できるように収納構造からなることを特徴とする請求項１４に記載の電池パック機能検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池パックの機能検査装置に関する。
【０００２】
本出願は、２０１５年６月４日付の韓国特許出願第１０−２０１５−００７９１５０号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として含まれる。
【背景技術】
【０００３】
最近、充放電が可能な二次電池は、ワイヤレスモバイル機器のエネルギー源として広範囲に用いられている。また、二次電池は、化石燃料を使用する既存のガソリン車両、ディーゼル車両などの大気汚染などを解決するための方策として提示されている電気自動車、ハイブリッド電気自動車などのエネルギー源としても注目されている。したがって、二次電池を用いるアプリケーションの種類は二次電池の利点により非常に多様化されており、今後、今よりは多くの分野と製品に二次電池が適用されると予想される。
【０００４】
このような二次電池は、電極および電解液の構成により、リチウムイオン電池、リチウムイオンポリマー電池、リチウムポリマー電池などにも分類され、そのうち、電解液の漏液の可能性が少なく、製造が容易なリチウムイオンポリマー電池の使用量が増加している。一般に、二次電池は、電池ケースの形状により、電極アセンブリが円筒形または角形の金属缶に内装されている円筒型電池および角型電池と、電極アセンブリがアルミニウムラミネートシートのパウチ型ケースに内装されているパウチ型電池に分類され、電池ケースに内蔵される電極アセンブリは、正極、負極、および前記正極と前記負極との間に介在した分離膜の構造からなって充放電可能な発電素子であって、活物質が塗布された長いシート状の正極と負極との間に分離膜を介在させて巻き取ったゼリーロール型と、所定の大きさの複数の正極および負極を分離膜に介在した状態で順次に積層したスタック型に分類される。
【０００５】
一方、二次電池の生産過程で最も重要なものの一つは、所望する性能と安全性などを提供するか否かを確認する品質管理である。ここで、品質管理は、二次電池が正常な充放電性能を有するかをよく判断して、良品を生産する一方、不良品を選別することである。このような品質管理がよく行われることによって、高品質の二次電池を生産することができる。
【０００６】
このような二次電池の品質を検査するためには、一般に、電池パックをジグ（ｊｉｇ）に搭載した状態で作業者が手作業で作業を進行させることが、大部分の作業場の現実である。しかし、このような電池パックの機能検査の相当部分を作業者の手作業に依存する場合には、作業過程で手作業による誤差または作業者のミスによる不良発生の可能性が高く、これは結局、電池パックの生産効率が大きく低下する問題点を誘発する。
【０００７】
したがって、電池パックの機能を自動化して効果的な機能検査を行うことによって、不良率を減少させて電池パックの生産性を大きく向上させることができる電池パックの機能検査装置の技術に対する必要性が高い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の従来技術の問題点と従来から求められてきた技術的課題を解決することを目的とする。
【０００９】
具体的には、本発明の目的は、自動化システム構造でローディング部、テスト部、およびアンローディング部が相互連続的に動作しながら電池パックの機能を検査することによって、良品または不良判定された電池パックを効率的に分離し、電池パックの機能検査を効果的に行うことができる電池パック機能検査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような目的を達成するための、本発明による電池パック機能検査装置は、電池パックの機能を検査する装置であって、
（ａ）電池パックが搭載されているキャリアジグをコンベアからリフティングして、下記のテスト部に移送するローディング部（ｌｏａｄｉｎｇ  ｐａｒｔ）と、
（ｂ）前記ローディング部から移送されたキャリアジグの電池パックの機能検査を行うテスト部（ｔｅｓｔｉｎｇ  ｐａｒｔ）と、
（ｃ）前記テスト部で良品と判定された電池パックをキャリアジグに搭載された状態でコンベア上に移送し、不良と判定された電池パックを不良排出部に移送するアンローディング部（ｕｎｌｏａｄｉｎｇ  ｐａｒｔ）とを含む構造である。
【００１１】
したがって、本発明による電池パック機能検査装置は、自動化システム構造で前記ローディング部、テスト部、およびアンローディング部が相互連続的に動作しながら電池パックの機能を検査することによって、良品または不良判定された電池パックを効率的に分離し、電池パックの機能検査を効果的に行うことができる。
【００１２】
本発明によれば、前記電池パックは、１つ以上の板状型電池セルを含んでいる。
【００１３】
一具体例において、前記板状型電池セルは、樹脂層と金属層とを含むラミネートシートの電池ケースに電極アセンブリが内装されている構造のパウチ型電池セルであってもよく、例えば、リチウム二次電池であってもよい。
【００１４】
参照として、前記リチウム二次電池は、正極、負極、分離膜、およびリチウム含有非水系電解液から構成されている。
【００１５】
前記正極は、例えば、正極合剤をＮＭＰなどの溶媒に混合して作られたスラリーを負極集電体上に塗布した後、乾燥および圧延して製造される。
【００１６】
前記正極合剤は、正極活物質のほか、選択的に、導電剤、バインダー、充填剤などが含まれる。
【００１７】
前記正極活物質は、電気化学的反応を起こす物質であって、リチウム遷移金属酸化物として、２以上の遷移金属を含み、例えば、１またはそれ以上の遷移金属で置換されたリチウムコバルト酸化物（ＬｉＣｏＯ２）、リチウムニッケル酸化物（ＬｉＮｉＯ２）などの層状化合物；１またはそれ以上の遷移金属で置換されたリチウムマンガン酸化物；化学式ＬｉＮｉ１−ｙＭｙＯ２（ここで、Ｍ＝Ｃｏ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｂ、Ｃｒ、ＺｎまたはＧａであり、前記元素のうち１つ以上の元素を含む、０．０１≦ｙ≦０．７である）で表されるリチウムニッケル系酸化物；Ｌｉ１＋ｚＮｉ１／３Ｃｏ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２、Ｌｉ１＋ｚＮｉ０．４Ｍｎ０．４Ｃｏ０．２Ｏ２などのようにＬｉ１＋ｚＮｉｂＭｎｃＣｏ１−（ｂ＋ｃ＋ｄ）ＭｄＯ（２−ｅ）Ａｅ（ここで、−０．５≦ｚ≦０．５、０．１≦ｂ≦０．８、０．１≦ｃ≦０．８、０≦ｄ≦０．２、０≦ｅ≦０．２、ｂ＋ｃ＋ｄ＜１である、Ｍ＝Ａｌ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｔｉ、ＳｉまたはＹであり、Ａ＝Ｆ、ＰまたはＣｌである）で表されるリチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物；化学式Ｌｉ１＋ｘＭ１−ｙＭ’ｙＰＯ４−ｚＸｚ（ここで、Ｍ＝遷移金属、好ましくは、Ｆｅ、Ｍｎ、ＣｏまたはＮｉであり、Ｍ’＝Ａｌ、ＭｇまたはＴｉであり、Ｘ＝Ｆ、ＳまたはＮであり、−０．５≦ｘ≦＋０．５、０≦ｙ≦０．５、０≦ｚ≦０．１である）で表されるオリビン系リチウム金属ホスフェートなどが挙げられるが、これらにのみ限定されるものではない。
【００１８】
前記導電剤は、通常、正極活物質を含む混合物の全体重量を基準として１〜３０重量％添加される。このような導電剤は、当該電池に化学的変化を誘発することなく導電性を有するものであれば特に制限されるわけではなく、例えば、天然黒鉛や人造黒鉛などの黒鉛；カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、チャンネルブラック、ファーナスブラック、ランプブラック、サーマルブラックなどのカーボンブラック；炭素繊維や金属繊維などの導電性繊維；フッ化カーボン、アルミニウム、ニッケル粉末などの金属粉末；酸化亜鉛、チタン酸カリウムなどの導電性ウィスキー；酸化チタンなどの導電性金属酸化物；ポリフェニレン誘導体などの導電性素材などが使用できる。
【００１９】
前記バインダーは、活物質と導電剤などの結合と集電体に対する結合に助力する成分であって、通常、正極活物質を含む混合物の全体重量を基準として１〜３０重量％添加される。このようなバインダーの例としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、デンプン、ヒドロキシプロピルセルロース、再生セルロース、ポリビニルピロリドン、テトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン−ジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）、スルホン化ＥＰＤＭ、スチレンブチレンゴム、フッ素ゴム、多様な共重合体などが挙げられる。
【００２０】
前記充填剤は、電極の膨張を抑制する成分として選択的に使用され、当該電池に化学的変化を誘発することなく繊維状材料であれば特に制限されるわけではなく、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのオレフィン系重合体；ガラス繊維、炭素繊維などの繊維状物質が使用される。
【００２１】
前記正極集電体は、一般に、３〜５００μｍの厚さにする。このような正極集電体は、当該電池に化学的変化を誘発することなく導電性を有するものであれば特に制限されるわけではなく、例えば、ステンレススチール、アルミニウム、ニッケル、チタン、焼成炭素、またはアルミニウムやステンレススチールの表面にカーボン、ニッケル、チタン、銀などで表面処理したものなどが使用できる。集電体は、その表面に微細な凹凸を形成して正極活物質の接着力を高めることもでき、フィルム、シート、箔、ネット、多孔質体、発泡体、不織布体など多様な形態が可能である。
【００２２】
前記負極は、例えば、負極集電体上に負極活物質を含んでいる負極合剤を塗布した後、乾燥して製造され、前記負極合剤には、必要に応じて、先に説明したような導電剤、バインダー、充填剤などの成分が含まれる。
【００２３】
前記負極活物質としては、例えば、天然黒鉛、人造黒鉛、膨張黒鉛、炭素繊維、難黒鉛化性炭素、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、フラーレン、活性炭などの炭素および黒鉛材料；リチウムと合金が可能なＡｌ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ａｇ、Ｂｉ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｐｂ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｔｉなどの金属およびこれらの元素を含む化合物；金属およびその化合物と炭素および黒鉛材料の複合物；リチウム含有窒化物などが挙げられる。なかでも、炭素系活物質、ケイ素系活物質、スズ系活物質、またはケイ素−炭素系活物質がさらに好ましく、これらは、単独でまたは２以上の組み合わせで使用されてもよい。
【００２４】
前記負極集電体は、一般に、３〜５００μｍの厚さにする。このような負極集電体は、当該電池に化学的変化を誘発することなく高い導電性を有するものであれば特に制限されるわけではなく、例えば、銅、ステンレススチール、アルミニウム、ニッケル、チタン、焼成炭素、銅やステンレススチールの表面にカーボン、ニッケル、チタン、銀などで表面処理したもの、アルミニウム−カドミウム合金などが使用できる。また、正極集電体と同様に、表面に微細な凹凸を形成して負極活物質の結合力を強化させることもでき、フィルム、シート、箔、ネット、多孔質体、発泡体、不織布体など多様な形態で使用できる。
【００２５】
前記分離膜は、正極と負極との間に介在し、高いイオン透過性と機械的強度を有する絶縁性の薄い薄膜が使用される。分離膜の気孔径は、一般に、０．０１〜１０μｍであり、厚さは、一般に、５〜３００μｍである。このような分離膜としては、例えば、耐薬品性および疎水性のポリプロピレンなどのオレフィン系ポリマー；ガラス繊維またはポリエチレンなどで作られたシートや不織布などが使用される。電解質としてポリマーなどの固体電解質が使用される場合には、固体電解質が分離膜を兼ねてもよい。
【００２６】
前記リチウム塩含有非水系電解液は、電解液とリチウム塩とからなり、前記電解液としては、非水系有機溶媒、有機固体電解質、無機固体電解質などが使用される。
【００２７】
前記非水系有機溶媒としては、例えば、Ｎ−メチル−２−ピロリジノン、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ガンマ−ブチロラクトン、１，２−ジメトキシエタン、テトラヒドロキシフラン（ｆｒａｎｃ）、２−メチルテトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、１，３−ジオキソラン、ホルムアミド、ジメチルホルムアミド、ジオキソラン、アセトニトリル、ニトロメタン、ギ酸メチル、酢酸メチル、リン酸トリエステル、トリメトキシメタン、ジオキソラン誘導体、スルホラン、メチルスルホラン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、プロピレンカーボネート誘導体、テトラヒドロフラン誘導体、エーテル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチルなどの非プロトン性有機溶媒が使用できる。
【００２８】
前記有機固体電解質としては、例えば、ポリエチレン誘導体、ポリエチレンオキシド誘導体、ポリプロピレンオキシド誘導体、リン酸エステルポリマー、ポリアジテーションリシン（ａｇｉｔａｔｉｏｎ  ｌｙｓｉｎｅ）、ポリエステルスルフィド、ポリビニルアルコール、ポリフッ化ビニリデン、イオン性解離基を含む重合体などが使用できる。
【００２９】
前記無機固体電解質としては、例えば、Ｌｉ３Ｎ、ＬｉＩ、Ｌｉ５ＮＩ２、Ｌｉ３Ｎ−ＬｉＩ−ＬｉＯＨ、ＬｉＳｉＯ４、ＬｉＳｉＯ４−ＬｉＩ−ＬｉＯＨ、Ｌｉ２ＳｉＳ３、Ｌｉ４ＳｉＯ４、Ｌｉ４ＳｉＯ４−ＬｉＩ−ＬｉＯＨ、Ｌｉ３ＰＯ４−Ｌｉ２Ｓ−ＳｉＳ２などのＬｉの窒化物、ハロゲン化物、硫酸塩などが使用できる。
【００３０】
前記リチウム塩は、前記非水系電解質に溶解しやすい物質であって、例えば、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＢＦ４、ＬｉＢ１０Ｃｌ１０、ＬｉＰＦ６、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣＦ３ＣＯ２、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＳｂＦ６、ＬｉＡｌＣｌ４、ＣＨ３ＳＯ３Ｌｉ、ＣＦ３ＳＯ３Ｌｉ、（ＣＦ３ＳＯ２）２ＮＬｉ、クロロボランリチウム、低級脂肪族カルボン酸リチウム、４フェニルホウ酸リチウム、イミドなどが使用できる。
【００３１】
また、電解液には、充放電特性、難燃性などの改善を目的として、例えば、ピリジン、トリエチルホスファイト、トリエタノールアミン、環状エーテル、エチレンジアミン、ｎ−グリム（ｇｌｙｍｅ）、ヘキサリン酸トリアミド、ニトロベンゼン誘導体、硫黄、キノンイミン染料、Ｎ−置換オキサゾリジノン、Ｎ，Ｎ−置換イミダゾリジン、エチレングリコールジアルキルエーテル、アンモニウム塩、ピロール、２−メトキシエタノール、三塩化アルミニウムなどが添加されてもよい。場合によっては、不燃性を付与するために、四塩化炭素、三フッ化エチレンなどのハロゲン含有溶媒をさらに含ませてもよく、高温保存特性を向上させるために、二酸化炭酸ガスをさらに含ませてもよい。
【００３２】
一具体例において、前記キャリアジグは、電池パックの本体が載置される本体収納固定部と、電池パックのコネクタが装着されるコネクタ固定部とを含んでおり；
【００３３】
前記コネクタ固定部においてコネクタの一側端部は、ジグの外側面に露出するように装着される構造であってもよい。
【００３４】
つまり、電池パックが前記キャリアジグの本体収納固定部に安定的に固定された状態で外部に露出した前記コネクタの端部が外部装置に連結され、機能検査が行われる。
【００３５】
一方、前記ローディング部は、
前記キャリアジグがコンベア上に位置した状態で、電池パックの有効性の有無をバーコードを介して確認するバーコード識別機と、
前記バーコード識別機で有効性確認済みの電池パックが搭載されているキャリアジグをテスト部に移送させる第１クランピングユニットとを含む構造からなってもよい。
【００３６】
前記第１クランピングユニットは、コンベアの進行方向（Ｘ軸方向）と地面に対する垂直方向（Ｚ軸方向）に移動可能な構造からなる構造であってもよい。
【００３７】
場合によって、前記バーコード識別機の一側には、電池パックの有効性を検査するために、コンベア上でキャリアジグの移動を停止させるストッパ（Ｓｔｏｐｐｅｒ）が装着されている構造であってもよい。
【００３８】
ここで、前記バーコード識別機の有効性検査で不良判定された電池パックは、手動または自動的に排出される構造であってもよい。
【００３９】
本発明によれば、前記テスト部は、
電池パックの機能検査のために、電池パックの搭載されたキャリアジグがそれぞれ装着されることとなる少なくとも２以上のチャンネル（ｃｈａｎｎｅｌｓ）からなるテスト台と、
前記テスト台の上部に位置し、今後検査が予定された電池パックの搭載されたキャリアジグが位置できる少なくとも１つのチャンネルからなる補助台と、
検査のために、テスト台および補助台の各チャンネルでキャリアジグが流動しないように固定するジグ固定部材とを含んでおり、
前記チャンネルは、地面を基準として垂直に配列されている構造からなってもよい。
【００４０】
一具体例において、前記テスト台は、４つ以上のチャンネルを含んでおり、前記補助台は、２つ以上のチャンネルを含む構造であってもよい。
【００４１】
前記テスト部の一側には、電池パックの機能検査結果をリアルタイム出力するディスプレイ部が追加的に装着されている構造であってもよい。したがって、前記テスト台のそれぞれのチャンネルで収集された電池パックの機能検査結果がリアルタイム出力され、ディスプレイ部で確認することができる。
【００４２】
一具体例において、前記テスト台の一側には、電池パックの機能を検査するためのテストピンが位置しており、前記ジグ固定部材の作動によってテストピンが電池パックのコネクタに自動的に接続される構造であってもよい。
【００４３】
つまり、テストピンが形成された位置は、前記電池パックのコネクタが形成された位置に対応する部位に形成されているため、作業者が手で直接前記テストピンをコネクタに連結する必要なく、前記ジグ固定部材が前記キャリアジグに密着する作動だけで自動的に連結される。
【００４４】
本発明によれば、前記ローディング部の第１クランピングユニットは、前記テスト部のチャンネルのうち空きチャンネルに選択的にキャリアジグを位置させるように設定されている構造であってもよく、一例において、前記ローディング部の第１クランピングユニットは、前記テスト部のチャンネルのうち最下側のチャンネルに優先的にキャリアジグを位置させるように設定されている構造であってもよい。
【００４５】
したがって、前記テスト部のチャンネルのうち最下側チャンネルに優先的に供給するように構成することによって、前記キャリアジグのローディング時間を短縮させて作業速度を大きく向上させることができる。
【００４６】
また、本発明による前記アンローディング部は、
機能検査済みの電池パックが搭載されているキャリアジグをテスト部から引き出して、コンベアまたは不良排出部に移送させる第２クランピングユニットを含む構造であってもよい。
【００４７】
前記第２クランピングユニットは、Ｘ軸方向とＺ軸方向に移動可能な構造からなってもよい。
【００４８】
前記構造において、前記不良排出部は、
前記第２クランピングユニットによってテスト部から移送された不良電池パックの搭載されているキャリアジグが上面に搭載される移送プレートと、
前記移送プレートから電池パックが搭載されたキャリアジグを不良積層部に移送する第３クランピングユニットとを含む構造からなってもよい。
【００４９】
一具体例において、前記移送プレートは、Ｘ軸方向およびＺ軸方向にそれぞれ垂直のＹ軸方向に移動可能な構造からなり、電池パックの不良が判定された場合に、コンベア側に移動して、第２クランピングユニットから電池パックが搭載されたキャリアジグを受け取る構造であってもよい。
【００５０】
前記不良積層部は、テスト部の一側に位置し、不良と判定された電池パックの搭載されたキャリアジグが順次に積層できるように収納構造からなる構造であってもよい。
【００５１】
本発明はまた、前記電池パック機能検査装置において良品と判定された電池パックおよび前記電池パックを電源として含むデバイスを提供するが、前記デバイスは、例えば、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、プラグインハイブリッド電気自動車、または電力貯蔵装置からなる群より選択される１つであってもよい。
【００５２】
これらのデバイスの構造およびその製作方法は当業界で公知であるので、本明細書ではそれに関する詳細な説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施例による電池パック機能検査装置の平面図である。
【図２】図１の電池パック機能検査装置の側面図である。
【図３】図１の電池パック機能検査装置の正面図である。
【図４】本発明の一実施例によるキャリアジグの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５４】
以下、本発明の実施例による図面を参照して説明するが、これは本発明のさらに容易な理解のためのものであって、本発明の範疇がそれによって限定されるものではない。
【００５５】
図１には、本発明の一実施例による電池パック機能検査装置の平面図が模式的に示されており、図２および図３には、図１の電池パック機能検査装置の側面図および正面図がそれぞれ示されている。
【００５６】
これらの図面を参照すれば、本発明の電池パック機能検査装置１００は、電池パック１０が搭載されているキャリアジグ１５０をコンベア１１０からリフティングして、テスト部Ｂに移送するローディング部Ａと、ローディング部Ａから移送されたキャリアジグ１５０の電池パック１０の機能検査を行うテスト部Ｂと、テスト部Ｂで良品と判定された電池パック１０をキャリアジグ１５０に搭載された状態でコンベア１１０上に移送し、不良と判定された電池パックを不良排出部Ｄに移送するアンローディング部Ｃとを含んで構成されている。
【００５７】
本発明によるローディング部Ａは、キャリアジグ１５０がコンベア１１０の上面に位置した状態で、電池パックの有効性の有無をバーコードを介して確認するバーコード識別機１９０と、バーコード識別機１９０で有効性確認済みの電池パック１０が搭載されているキャリアジグ１５０をテスト部Ｂに移送させる第１クランピングユニット２００とからなる。
【００５８】
また、バーコード識別機１９０の一側には、有効性確認のために、キャリアジグ１５０の移動を停止させるストッパ１８０が形成されている。
【００５９】
具体的には、第１クランピングユニット２００は、中央部位が垂直固定バー２１０に固定された状態で垂直に上下方向に移動可能に装着されており、一側端部は、キャリアジグ１５０を容易に把持できるようにヤットコ形状に形成されている。したがって、電池パック１０が載置されたキャリアジグ１５０を容易に把持して、垂直固定バー２１０に沿って上下方向に移動し、テスト部Ｂの当該チャンネルに移送させることができる。
【００６０】
本発明によるテスト部Ｂは、電池パックの機能検査のために、電池パック１０の搭載されたキャリアジグ１５０がそれぞれ装着される６つのチャンネル１２１、１２２、１２３、１２４、１２５、１２６からなるテスト台１２０と、テスト台１２０の上部に位置し、今後検査が予定された電池パック１０の搭載されたキャリアジグ１５０が位置できる２つのチャンネル１３１、１３２からなる補助台１３０と、機能検査のために、テスト台１２０および補助台１３０の各チャンネルでキャリアジグ１５０が流動しないように固定するジグ固定部材１４０とを含んで構成されている。
【００６１】
本発明によるアンローディング部Ｃは、機能検査済みの電池パック１０が搭載されているキャリアジグ１５０をテスト部Ｂから引き出して、コンベア１１０または不良排出部Ｄに移送させる第２クランピングユニット３００を含んで構成されている。
【００６２】
具体的には、第２クランピングユニット３００は、中央部位が垂直固定バー３１０に固定された状態で垂直に上下方向に移動可能に装着されており、一側端部は、キャリアジグ１５０を容易に把持できるようにヤットコ形状に形成されている。したがって、電池パック１０が載置されたキャリアジグ１５０を容易に把持して、垂直固定バー３１０に沿って上下方向に移動し、選択的に、テスト部Ｂのチャンネルのうち、検査済みの電池パックが載置されたキャリアジグ１５０を引き出すことができる。
【００６３】
このようなアンローディング部Ｂの構造において、不良排出部Ｄは、第２クランピングユニット３００によってテスト部Ｂから移送された不良電池パック１０の搭載されているキャリアジグ１５０が上面に搭載される移送プレート５１０と、移送プレート５１０から電池パックが搭載されたキャリアジグ１５０を不良積層部５２０に移送する第３クランピングユニット５００とから構成されている。
【００６４】
具体的には、移送プレート５１０は、コンベア１１０上のキャリアジグ１５０の進行方向（Ｘ）に対して垂直方向（Ｙ）および上下方向（Ｚ）に移動可能な構造からなり、テスト部Ｂで不良と判定された電池パック１０を第２クランピングユニット３００から受け取る。
【００６５】
また、第３クランピングユニット５００は、一側が水平固定バーに固定された状態で不良積層部５２０に移動可能な構造で装着されており、一側端部は、キャリアジグ１５０を容易に把持できるようにヤットコ形状に形成されている。したがって、第３クランピングユニット５００の前記ヤットコ形状の部位が不良と判定された電池パック１０が載置されたキャリアジグ１５０を容易に把持した状態で、水平固定バーに沿って一側方向に移動しながら、不良積層部５２０に移送させる。
【００６６】
前記構造において、不良積層部５２０は、テスト部Ｂの一側に隣接した部位に位置し、不良と判定された電池パック１０の搭載されたキャリアジグが順次に積層できるように収納構造からなる。したがって、第３クランピングユニット５００から移送されるキャリアジグ１５０を、作業者の手作業による排出の必要なく、自動的に分類する。
【００６７】
一方、本発明によるキャリアジグ１５０は、電池パック１０の本体が載置されて流動しないように支持する本体収納固定部１５６と、電池パックのコネクタ１５２が装着されるコネクタ固定部１５５とを含んで構成されている。
【００６８】
具体的には、キャリアジグ１５０は、全体的に板状型プレート構造からなり、略横４００ｍｍと縦３００ｍｍの大きさに形成されている。電池パック１０本体の外周面に沿って本体収納固定部１５６が部分的に形成されていて、キャリアジグ１５０は検査中に安定的に固定される。
【００６９】
電池パック１０の一側には、機能検査を行うために、電気的に連結されるコネクタ固定部１５５が形成されており、コネクタ固定部１５５に結合されたコネクタ１５２が本体収納固定部１５６に沿って折曲げられた状態で、一側端部１５３がキャリアジグ１５０の外側に露出している構造に形成されている。したがって、コネクタ１５２の一側端部１５３にテストピンが接続され、電池パック１０の機能検査が行われる。
【００７０】
以下、図１〜図４と共に参照して、本願発明の電池パック機能検査装置の具体的な作動過程について説明する。
【００７１】
まず、作業者がキャリアジグ１５０に当該電池パック１０のコネクタを連結した状態で装着させた後に、一側に進行するコンベア１１０上に載置させる。ここで、キャリアジグ１５０は、送給過程で一側に装着されたバーコード識別機１９０を介した電池パック１０の有効性確認のために、バーコード識別機１９０の一側に装着されているストッパ１８０が下降して、キャリアジグ１５０の移動を一時的に停止させる。
【００７２】
次に、有効性検査済みの電池パック１０が搭載されたキャリアジグ１５０は、ストッパ１８０が再び上昇すると同時にテスト台１２０側に移送され、所定のテスト台１２０の下端部の一側に密着して移送停止する。
【００７３】
その後、第１クランピングユニット２００がキャリアジグ１５０を把持した状態で、テスト台１２０の６つのチャンネル１２１、１２２、１２３、１２４、１２５、１２６のうち空きチャンネルに移送して、電池パックの機能検査が行われる。ここで、もし、テスト台１２０の６つのチャンネルが全て使用中の場合には、テスト台１２０の上面に装着されている２つの補助台１３０に移送された後に、検査が完了したチャンネルに順次に移送される。
【００７４】
第１クランピングユニット２００によってキャリアジグ１５０が前記空きチャンネルに移送されると、チャンネル１２１、１２２、１２３、１２４、１２５、１２６の一側に形成されているジグ固定部材１４０が自動検知して動作しながらキャリアジグ１５０の外側面に密着し、この時、電池パック１０に連結されているコネクタ１５２の一側端部１５３にテストピンが同時に接続され、電池パック１０の機能検査が行われる。
【００７５】
一方、テスト台１２０で検査が行われている間に、テスト台１２０の一側に装着されたディスプレイ部１６０には、各チャンネルで検査が行われている電池パック１０の検査結果がリアルタイムに出力されながら、電池パック１０の良品または不良の如何が出力される。
【００７６】
その後、テスト台１２０での検査結果、良品と判定される場合、第２クランピングユニット３００が当該チャンネルに載置されているキャリアジグ１５０を引き出して、コンベア１１０上に復帰させて機能検査を完了する。
【００７７】
もし、電池パック１０の機能検査結果が不良と判定される場合、第２クランピングユニット３００が当該キャリアジグをテスト台１２０の外側に引き出す一方、移送プレート５１０が第２クランピングユニット３００の下端方向に移動（キャリアジグの進行方向に対して垂直方向）して、前記不良判定されたキャリアジグを受け取った状態で復帰する。最後に、移送プレート５１０に移送されたキャリアジグは、第３クランピングユニット５００が水平固定バーに沿って移送プレート５１０の一側に装着されている不良積層部５２０の方向に移動し、キャリアジグを移送させることによって、不良電池パックの装着されたキャリアジグが不良積層部５２０に順次に積層される。
【００７８】
本発明の属する分野における通常の知識を有する者であれば、上記の内容に基づいて本発明の範疇で多様な応用および変形を行うことが可能であろう。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
以上説明したように、本発明による電池パック機能検査装置は、自動化システム構造でローディング部、テスト部、およびアンローディング部が相互連続的に動作しながら電池パックの機能を検査することによって、良品または不良判定された電池パックを効率的に分離し、電池パックの機能検査を効果的に行うことができる効果がある。
【符号の説明】
【００８０】
１０  電池パック
１００  電池パック機能検査装置
１１０  コンベア
１２０  テスト台
１２１，１２２，１２３，１２４，１２５，１２６  チャンネル
１３０  補助台
１３１，１３２  チャンネル
１４０  ジグ固定部材
１５０  キャリアジグ
１５２  コネクタ
１５３  一側端部
１５５  コネクタ固定部
１５６  本体収納固定部
１６０  ディスプレイ部
１８０  ストッパ
１９０  バーコード識別機
２００  第１クランピングユニット
２１０  垂直固定バー
３００  第２クランピングユニット
３１０  垂直固定バー
５００  第３クランピングユニット
５１０  移送プレート
５２０  不良積層部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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