(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池収容部とガス収容部との間に溝を有する電池パウチに適用される電池の充放電システムであって、
前記電池パウチが挿入されるように上部に開放された電池挿入口が形成されたポケットと、
前記ポケットが挿入されうるポケット挿入口が多数形成された電池挿入部と、
前記電池挿入部の端部を取り囲むわくを具備するトレーと、
前記ポケットの上部から突出した前記電池パウチの電極を把持できるように向い合う板スプリングと該板スプリングを支持する支持部とを備えてなる電極接触用クリップとを具備し、
前記ポケットの電池挿入口の内側には前記電池パウチの前記溝に対応して挿入されるように上部から下部に延びたガイドが形成され、
前記ポケットには底面を開放した底面挿入口が形成され、
前記トレーのポケット挿入口には前記ポケットの前記底面挿入口に対応して挿入されるように上方に延びた突出部が形成されている
ことを特徴とする電池の充放電システム。
【請求項２】
前記ポケットの上部には前記電池パウチの電極が支持されるように湾曲した表面の電極支持部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電池の充放電システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電池の充放電システムに係り、より詳細にはパウチ型電池の充放電に使われるトレーと電極接触用クリップを具備した電池の充放電システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的にポリマー２次電池は電極組立体をアルミニウムより製作されたパウチ内に密封させた後に所定の充放電工程を行うことによって製作される。電池のパウチは電極組立体を収容できる電池収容部と、前記電池の充放電時に発生するガスを収容できるガス収容部を有するように形成され、前記電池収容部とガス収容部は通路を通じて相互連結されている。充放電工程を通じて電極組立体から発生するガスはガス収容部に排出され、以後にガス通路を密閉させた状態でガス収容部を切断する。
【０００３】
図７は、通常的な電池の充放電システムに備わった電池挿入用トレーの一部を概略的に示すものである。
【０００４】
図面を参照すれば、トレー１１は４層の階段型で構成されており、各層ごとに電池パウチの挿入口が形成されている。トレー１１には第１層挿入口１２、第２層電池挿入口１３、第３層電池挿入口１４及び、第４層電池挿入口１５が形成されており、これらは相互階段式で配置されている。図面でD１、D２、D３及び、D４と表示された間隔は個別挿入口の幅を示すものである。それぞれの間隔にはガイド１６が形成されており、このようなガイド１６によって電池パウチが案内される。
【０００５】
電池パウチ１７は図面に示したように、ガス収容部１８、電池収容部１９及びカバー２１が一体に形成され、前記ガス収容部１８と電池収容部１９との間にはガス流動通路(図示せず)が形成されている。ガス収容部１８と電池収容部１９との間には溝２２が形成されており、前記溝２２は前記トレーのガイド１６に対応することによって、電池パウチ１７が電池挿入口１２、１３、１４、１５に挿入される時に案内する役割をする。符号２０で表示されたものは、電池収容部１９の内側に収容された電極組立体(図示せず)の電極タブに連結された電極である。電池を充放電させるように電源を印加する電極ピン(図示せず)は前記電極２０に接触されることによって電池を充放電させうる。
【０００６】
前記のようなポリマー２次電池の充放電システムにおいて、トレー１１は各層別に８個ずつ全て３２個の電池が収容可能であった。しかし前記トレー１１は電池を多層の階段式で収容したために、全体的に不要な空間がたくさん生じるという問題点があった。
【０００７】
またトレー１１に電池を挿入した状態で電極ピン(図示せず)を電極２０に接触させる場合、電極２０と電極ピンとの接触が正確になされない。より詳細には、電極ピンは電極２０に接触できるように昇降可能に設けられる。電極ピンは駆動装置(図示せず)によって前記電極２０に接触できるように下降する。この時、電極ピンと電極２０との間には点よりなされた面積内で接触がなされるので、接触の安全性が保障されない。すなわち、多数の電極ピンが多数の電極２０に対して同時に下降して同時に接触されるために、接触不良が生じる可能性がいつもあるという問題点があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、多数の電池パウチを制限された空間内に最大限収容でき、且つ、電極と電極接触部との電気的接触が安定的に維持されて電池の生産性を高められる電池の充放電システムを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、電池収容部とガス収容部との間に溝を有する電池パウチに適用される電池の充放電システムであって、前記電池パウチが挿入されるように上部に開放された電池挿入口が形成されたポケットと、前記ポケットが挿入されうるポケット挿入口が多数形成された電池挿入部と、前記電池挿入部の端部を取り囲むわくを具備するトレーと、前記ポケットの上部から突出した前記電池パウチの電極を把持できるように向い合う板スプリングと該板スプリングを支持する支持部とを備えてなる電極接触用クリップとを具備し、前記ポケットの電池挿入口の内側には前記電池パウチの前記溝に対応して挿入されるように上部から下部に延びたガイドが形成され、前記ポケットには底面を開放した底面挿入口が形成され、前記トレーのポケット挿入口には前記ポケットの前記底面挿入口に対応して挿入されるように上方に延びた突出部が形成されていることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の他の特徴によれば、前記ポケットの上部には前記電池パウチの電極が支持されるように湾曲した表面の電極支持部が形成されており、前記ポケットの電池挿入口の内側には前記電池パウチの溝に対応するように上部から下部に延びたガイドが形成される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付した図面に示した実施の形態を参照してより詳細に説明する。
【００１８】
図１は電池の充放電システムに備わるトレーの概略的な斜視図である。尚、図１は請求項１、２に係る本発明の参考例であり、請求項１、２に係る本発明に含まれない。
【００１９】
図面を参照すれば、トレー２５は電池の挿入部３３を具備し、前記挿入部３３には電池パウチ１７を電極２０が下方の状態で挿入できる多数の挿入口３０が形成されている。電池挿入部３３はトレー２５のわく２６によって取り囲まれており、わくの上部平面２９は挿入口３０が形成された挿入部３３の上部平面２７より高く形成されている。挿入口３０の底面には多数の孔(図示せず)が形成されており、このような孔は電池パウチ１７の電極２０が通過できるが、電池パウチ１７全体が通過できないように形成されている。したがって、電池パウチ１７を挿入口３０に挿入すれば電池パウチ１７は孔が形成された挿入口の底面により支持され、電極２０だけが孔を通過して突出した状態になりうる。わく２６の底部平面３１は点線で表示された挿入部３３の底部平面３２より低く位置することによって、挿入部３３の底面は空間に浮かぶ状態となる。したがって、挿入口３０の底面孔を通じて突出した電極２０はトレー２５が置かれている底に着かずに空中に浮かぶ状態で維持されうる。
【００２０】
挿入口３０は電池の断面サイズに対応するように形成される。挿入口３０にはガイド２８が上部平面２７から底面まで延びており、このようなガイド２８は電池パウチ１７の溝２２に対応する。すなわち、電池パウチ１７の溝２２がガイド２８に沿って下方に案内されることによって、電池パウチ１７は挿入口３０内で正確な位置に配置され、パウチ１７の幅方向に搖動しない。また電極２０が示されていない挿入口３０の底面孔を通じて正確に突出できるようにする。さらに、電池の機種変更に係る幅のサイズ変化に関係なく、幅方向に電池パウチ１７の位置を維持でき、それにより電池の幅方向中心が定位置に到達できる。すなわち、電池の幅が変化してもガイド２８が溝２２に対応することによって定位置を維持できる。
【００２１】
図１に示した電池の充放電システムのトレーでは挿入口３０を横方向に１６個、縦方向に８個ずつ形成することによって最大１２８個まで形成できる。したがってそれに対応する数の電池を収容できるが、これは単純にトレーの挿入口数を増やしたのではなく、トレーで空間を最大限活用したという点で注目されるべきである。また電池を逆に挿入するために、電池パウチ１７の長さが変化しても異なるトレーを製作する必要がない。すなわち、長さが異なる電池パウチを充放電させるとしても、電極２０が挿入部３３の底面孔を通じて十分に突出するために、多様な機種についての電池の充放電工程を行える。
【００２２】
図２は、請求項１、２の本発明に係る電池の充放電システムに備わるトレーの実施の形態についての概略的な斜視図である。
【００２３】
図面を参照すれば、トレー５０は多数のポケット挿入口３９が形成された挿入部３６と前記挿入部３６を取り囲んでいるわく３５を具備し、前記ポケット挿入口３９に挿入されるポケット４１を具備する。ポケット４１内には電池パウチ１７が収容される。挿入部３６の上部平面３７はわく３５の上部平面より低く形成される。ポケット挿入口３９の底面から突出部４０が上方に延びるが、前記突出部４０はポケット４１の底面に形成された孔に挿入されることによって、ポケット４１は前記ポケット挿入口３９内で安定的に維持される。
【００２４】
電池パウチ１７はポケット４１に形成された挿入口４２に一つずつ挿入される。図２に示した実施の形態で、電池パウチ１７は電極２０が上方に向かった状態でポケット４１の挿入口４２に挿入されるということがわかる。電池パウチ１７の長さによってポケット４１の電池挿入口４２の深さは異なって製作されうる。したがって、トレー５０は自体の変更なしに多様なサイズの電池パウチを収容できる。
【００２５】
図３は、ポケット４１についての概略的な透視斜視図である。
【００２６】
図面を参照すれば、ポケット４１には上部が開放された電池挿入口４２と底面が開放された底面挿入口４６が形成される。前記底面挿入口４６は、前述したように、ポケット挿入口３９の底面から上方に延びた突出部４０が挿入される所である。また電池挿入口４２の内側にはガイド４５が上部から下部に延びるが、これは電池パウチ１７の溝２２に対応する部分である。電池パウチ１７を前記電池挿入部４２内に挿入すれば前記溝２２はガイド４５に沿って案内されることによって、電池パウチ１７が電池挿入口４２内に安定的に収容され、幅方向に搖動しなくなる。
【００２７】
一方、電極支持部４３は電池パウチ１７の電極２０がその部分について支持されるように形成された部分である。電極支持部４３は図面に示したように曲面の表面を有している。電極２０は垂直方向に延びた状態で維持されたり、または電極支持部４３の表面に対してローリングされた状態で維持されうる。後者の場合、ローラのような道具を用いて、金属材料シートの電極２０を電極支持部４３に対して加圧すれば、電極２０は電極支持部４３の表面と一致するように支持されうる。
【００２８】
図２に示した電池の充放電システムのトレー５０では挿入口３９を横方向に１６個、縦方向に８個ずつ形成することによって最大１２８個まで形成できる。したがって最大１２８個の電池パウチ１７を収容したポケット４１が前記挿入口３９内に挿入されうる。図２の実施の形態では電極２０が上方に露出されるので、電池充放電工程で電源印加用クリップ(以後により詳細に説明される)またはピン(図示せず)が前記電極２０に接続する過程を観察でき、より容易な電源接続過程がなされうる。電極接触用クリップが使われる場合、電極２０は垂直に立てられた状態で維持される。一方、電極接触型ピン(図示せず)が使われる場合、前記電極２０を前記電極支持部４３に対して加圧することによって、ピン(図示せず)がその上に安定的に接触されうる。
【００２９】
図１に示したトレー２５と、図２に示したトレー５０及び、ポケット４１はナイロン材質の射出成形品として製作されうる。また前述した挿入口の個数とは違って多様な個数の挿入口をさらに具備できる。
【００３０】
図４乃至図６は、本発明に係る電池の充放電システムに備わる電極接触用クリップについての正面図及び側面図である。
【００３１】
図４を参照すれば、電極接触用クリップ６０は相互噛み合える一対の板スプリング５５を支持部５６上に相互対向に設けたものである。対向する一対の板スプリング５５は電極２０を把持したりそれを解除できる。
【００３２】
図４は、図示しない外力により板スプリング５５が互いに離隔された状態を示す。
【００３３】
図５は、板スプリング５５の端部が互いに近接した状態を示す。板スプリング５５の端部が互いに近接することによって、その間に電池パウチ１７の電極２０を把持するようになっている。
【００３４】
図６は図４の側面図であり、各板スプリング５５の幅は各電極２０の幅と一致するか、やや大きく形成されることが望ましい。板スプリング５５の幅を広く形成することによって電池の機種変更に関係なく電極を固定させうる。
【００３５】
板スプリング５５を離隔させたり近接させることは多様な方式で具現されうるが、例えば、バーを板スプリング５５間に挿入して上昇させることによって板スプリング５５を広げられ、アクチュエータを用いた所定の機具として板スプリング５５を互いに接近させうる。
【００３６】
前記のような構成を有する電極接触用クリップ６０は図１及び図２に示され、説明されたトレーと共に使われる。すなわち、電池トレー２５に電池パウチ１７が倒立した状態で挿入されれば、電極接触用クリップ６０がトレー２５の下部で接近して電極２０を把持できる。また他の電池トレー５０の場合にはトレーの上部で接近して電極２０を把持できる。一方、電池トレー５０のポケット４１に挿入された電池の電極２０が電極支持部４３に対して支持された状態であれば、通常的なピンが使われうる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明に係る電池の充放電システムは、多数の電池パウチを制限された空間内に最大限収容して電池充放電作業を行えるという長所がある。また電極と電極接触部との電気的接触が安定的に維持されるので電池の生産性を高められるという長所がある。
【００３８】
なお、本発明は添付した図面に示した実施の形態を参考にして説明されたが、これは例示的なものであって、当該技術分野で通常の知識を有する者であればこれより多様な変形及び均等な他の実施の形態が可能であることを理解するはずである。したがって本発明の保護範囲は添付した明細書の特許請求の範囲の記載のみにより決まらなければならない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  電池の充放電システムに備わるトレーの一例を概略的に示す一部斜視図である。
【図２】  請求項１、２の本発明に係る電池の充放電システムに備わるトレーを概略的に示す一部斜視図である。
【図３】  図２に示したポケットについての概略的な拡大斜視図である。
【図４】  本発明に係る電池の充放電システムに備わる電極接触用クリップについての正面図である。
【図５】  本発明に係る電池の充放電システムに備わる電極接触用クリップについての正面図である。
【図６】  本発明に係る電池の充放電システムに備わる電極接触用クリップについての側面図である。
【図７】  一般的な電池の充放電システムに備わる電池挿入用トレーの一部を概略的に示すものである。
【符号の説明】
１７  電池パウチ
２０  電極
２２  電池パウチの溝
２５  トレー
２６  わく
２７  挿入部の上部平面
２８  ガイド
２９  わくの上部平面
３０  挿入口
３１  わくの底部平面
３２  挿入部の底部平面
３３  挿入部
３５  わく
３６  挿入部
３７  上部平面
３９  ポケット挿入口
４０  突出部
４１  ポケット
４２  電池挿入口
４５  ガイド
４６  底面挿入口
５０  トレー
５５  板スプリング
５６  支持部
６０  電極接触用クリップ
【図１】
0003971902.tif 000002
【図２】
0003971902.tif 000003
【図３】
0003971902.tif 000004
【図４】
0003971902.tif 000005
【図５】
0003971902.tif 000006
【図６】
0003971902.tif 000007
【図７】
0003971902.tif 000008