壳体打开装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种在电池单元制造过程中可以容易打开电池单元的壳体的装置。


背景技术：

2.最近，随着电动车辆、储能蓄电池、机器人和卫星等的开发全面开始，对作为可反复充电和放电的高性能电池的电池单元的研究正在积极进行。目前商业化的电池单元有镍镉电池、镍氢电池、镍铅电池和锂二次电池等，其中，锂二次电池与镍系二次电池相比因几乎不发生记忆效应，充电和放电自由，自放电率非常低并且能量密度高的优点而备受瞩目。
3.通常，电池单元是以在壳体中形成容纳空间，在所述容纳空间中设置电极组件后密封容纳空间的形态制造。因此，为了提高收率且提高产品的可靠性，需要一种在壳体的容纳空间中可以容易设置电极组件的装置。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.(专利文献)韩国公开专利第10-2005-0121510号


技术实现要素：

7.(一)要解决的技术问题
8.本实用新型的目的在于，提供一种在电池单元制造过程中可以容易打开电池单元的壳体的装置。
9.(二)技术方案
10.根据本实用新型的实施例的壳体打开装置可以包括：吸附部，包括第一吸附部和第二吸附部，所述第一吸附部从上部吸附折叠状态的电池单元的壳体，所述第二吸附部从下部吸附所述壳体；以及旋转驱动部，使所述第一吸附部旋转以打开所述壳体的内部。
11.根据本实用新型的实施例，所述第一吸附部和所述第二吸附部可以分别在所述壳体的上部和下部在第一方向上线性移动并且吸附所述壳体。
12.根据本实用新型的实施例，壳体打开装置可以进一步包括：旋转板部件，所述第一吸附部紧固到所述旋转板部件的一面，并且所述旋转板部件通过所述旋转驱动部旋转；以及底座框架，所述第二吸附部和所述旋转板部件结合到所述底座框架。
13.根据本实用新型的实施例，所述底座框架可以被设置为在与所述第一方向正交的第二方向上线性移动。
14.根据本实用新型的实施例，所述旋转板部件可以在所述壳体折叠的线与所述旋转板部件的旋转轴线一致的状态下旋转。
15.根据本实用新型的实施例，壳体打开装置可以进一步包括：位置表示部，表示所述旋转板部件的旋转轴。
16.根据本实用新型的实施例，壳体打开装置可以进一步包括：至少一个感测单元，设
置在所述底座框架；以及感测突起，从所述旋转板部件向外部突出形成，并且在所述旋转板部件的最大旋转位置被所述感测单元感测。
17.根据本实用新型的实施例，壳体打开装置可以进一步包括：第一升降驱动装置，使所述第一吸附部在第一方向上移动，所述第一升降驱动装置可以固定地紧固到所述旋转板部件。
18.根据本实用新型的实施例，壳体打开装置可以进一步包括：第二升降驱动装置，使所述第二吸附部在第一方向上移动，所述第二升降驱动装置可以固定地紧固到所述底座框架。
19.根据本实用新型的实施例，所述吸附部可以分别设置在所述壳体的两侧并同时吸附所述壳体的两侧边缘。
20.(三)有益效果
21.根据本实施例的壳体打开装置在同时吸附折叠的第一壳体和第二壳体后打开壳体，因此可以防止在打开壳体的过程中壳体晃动或壳体的位置发生改变的情况。
附图说明
22.图1是根据本实用新型的实施例的电池单元的平面图。
23.图2是图1所示的电池单元的分解立体图。
24.图3至图5是示意性示出根据本实用新型的实施例的壳体打开装置的立体图。
25.图6是放大示出图4的a部分的图。
26.图7至图8是沿图4的b方向示出壳体打开装置的图。
27.图9是图5所示的壳体打开装置的局部放大图。
28.附图标记说明
29.1：壳体打开装置
30.10：吸附部
31.30：旋转驱动部
32.50：底座框架
33.70：位置表示部
34.100：电池单元
35.110：壳体
具体实施方式
36.在本实用新型的详细描述中，以下在本说明书和权利要求书中使用的术语或词语不应被限定地解释为一般含义或词典中的含义，而应该基于发明人可以适当地对术语的概念进行定义以便以最佳方式说明自己的发明的原则来解释为符合本实用新型的技术思想的含义或概念。因此，应该理解的是，本说明书中记载的实施例和附图中所示的构造仅仅是本实用新型的最优选的实施例，并不代表本实用新型的所有技术思想，因此，在提交本技术的时间点可以具有可以替代它们的各种等同物和变形例。
37.以下，参照附图，对本实用新型的优选实施例进行详细说明。此时，可省略对附图中有可能使本实用新型的主旨模糊的已知功能和构造的详细说明。另外，在附图中，部件组
件被放大示出、被省略或被示意性地示出，各组件的尺寸并不完全反映其实际尺寸。
38.此外，在本实用新型的实施例中，上侧、上部、下侧、下部、侧面等表述是以附图中所示的方向为基准来说明的，如果相应对象的方向发生改变，则可以以不同的方式表述。
39.图1是根据本实用新型的实施例的电池单元的平面图，图2是图1所示的电池单元的分解立体图。
40.参照图1和图2，通过根据本实施例的壳体打开装置制造的电池单元100可以包括电极组件130和容纳该电极组件130的壳体110。
41.根据本实施例的电池单元100是可充电和放电的电池，其可以包括锂离子(li-ion)电池或镍金属氢(ni-mh)电池。镍金属氢电池是正极使用镍，负极使用吸氢合金，将碱性水溶液用作电解质的电池单元，由于镍金属氢电池的每单位体积的容量大，因此不仅可以用作电动车辆(ev)或混合动力车辆(hev)等的能源，还可以用于储能用途等各种领域。
42.电极组件130是堆叠多个电极的部件，大致形成为六面体形状并且可以与电解质一起容纳在壳体110的容纳空间113中。
43.壳体110可以由具有柔性的膜材料制成。例如，壳体可以通过对由铝制成的金属薄膜的表面进行绝缘处理的材料制成。
44.壳体110可以在其内侧设置容纳电极组件130的容纳空间113。并且，电极引线120可以向壳体110的外侧突出设置。
45.如图2所示，本实施例的电池单元100可以在折叠一张外装材料后接合三个侧面以密封容纳空间113。因此，本实施例的壳体110可以以折叠外装材料的折线c为基准区分为第一壳体110a和第二壳体110b。
46.具体地，本实施例的电池单元100可以通过在容纳空间113中容纳电极组件130并沿折线c折叠外装材料后，接合第一壳体110a和第二壳体110b相接的边缘以密封容纳空间113来制造。
47.边缘的接合方法可以利用热熔接方法，但不限于此。以下，将接合的边缘部位称为密封部115。
48.在本实施例中，密封部115可以区分为第一密封部115a和第二密封部115b，第一密封部115a形成在设置电极引线120的部分，第二密封部115b形成在未设置电极引线120的部分。
49.另一方面，本实施例的电池单元100可以在第一壳体110a和第二壳体110b中分别设置有容纳空间113。然而，本实用新型的构造不限于此，也可以进行各种改变，例如，仅在第一壳体110a和第二壳体110b中的任一个中设置容纳空间113。
50.另外，电极组件130和密封部115之间可以设置有电极接头135。电极接头135可以电连接电极组件130和电极引线120，并且多个电极接头可以从电极组件130延伸并接合到至少一个电极引线120。
51.电极引线120可以包括正极引线和负极引线。电极引线120的至少一部分向壳体110的外部突出，并且电极组件130可以通过电极引线120电连接到外部组件。
52.如上所述构成的电池单元100可以通过在通过冲压加工等而在壳体110中形成容纳空间113并且在容纳空间113中容纳电极组件130后密封容纳空间113来制造。
53.以下说明的本实施例的壳体打开装置1是为了在壳体110的容纳空间113设置电极
组件130而用于打开壳体110的容纳空间113的装置，将在下面描述对其的详细内容。
54.图3至图5是示意性示出根据本实用新型的实施例的壳体打开装置的立体图，图6是放大示出图4的a部分的图。这里，图3示出壳体被移送到壳体打开装置的过程，图4示出完成移送的状态。另外，图6是在另一方向上示出图5的图。
55.在以下说明中，将壳体110的投入方向或移送轨道5的长度方向(x方向)称为“第三方向”，将与第三方向正交的水平方向(y方向)称为“第二方向”，将与第三方向、第二方向正交的垂直方向(z方向)称为“第一方向”。
56.参照图3至图6，根据本实用新型的实施例的壳体打开装置1吸附在以折叠状态搭载在移送托架6的状态下移送过来的壳体110后打开壳体110的容纳空间，从而可以防止在电池单元制造工艺中壳体110的晃动或脱离。
57.为此，壳体打开装置1可以包括底座框架50、旋转驱动部30、吸附部10、位置表示部70和旋转感测部。
58.在本实施例中，电池单元的壳体110安置在沿移送轨道5移动的移送托架6并被移送。并且，壳体打开装置1设置在移送轨道5的两侧，以打开安置在移送托架6的壳体110的容纳空间。因此，壳体打开装置1可以分别设置在壳体110的两侧并且可以同时吸附壳体110的两侧边缘。
59.设置在移送轨道5的两侧的壳体打开装置1被构造成彼此对称，因此可以被构造成彼此相同或彼此非常相似。因此，为了便于说明，下面将以设置在移送轨道5的两侧的壳体打开装置1中的任一个为基准进行说明。
60.底座框架50形成壳体打开装置1的主体，并且可以被构造成能够在第二方向(y方向)上移动。为此，底座框架50的下部可以沿第二方向设置有轨道部r，并且底座框架50可以结合到轨道部r以能够沿轨道部r往返移动。例如，本实施例的底座框架50可以沿轨道部r向远离移送托架6的方向或靠近移送托架6的方向线性移动。
61.吸附部10可以结合到底座框架50。
62.吸附部10可以吸附通过移送托架6被供应到壳体打开装置1的壳体110的侧部。
63.为此，吸附部10可以包括第一吸附部10a和第二吸附部10b。这里，壳体110的“侧部”是指在形成壳体110的密封部115(图1)的边缘部分中与壳体打开装置1相邻设置的部分。另外，吸附侧部可以理解为吸附壳体110中对应于密封部115的部分。
64.在以下说明中，将壳体110中的被第一吸附部10a吸附的部分称为“第一吸附面”，将被第二吸附部10b吸附的部分称为“第二吸附面”并进行说明。因此，在本实施例中，第一吸附面和第二吸附面可以是指在壳体110中形成为密封部115的部分中的形成为第一密封部115a的部分。另外，在处于折叠状态的壳体110中，将位于上部的部分称为第一壳体110a，将位于下部的部分称为第二壳体110b并进行说明。
65.第一吸附部10a可以在吸附壳体110的侧部中的一面(例如，第一吸附面)的状态下旋转。因此，第一壳体110a可以以折线c(图2)作为旋转轴旋转，由此设置在壳体10中的容纳空间113可以被打开。
66.为此，第一吸附部10a可以包括第一吸附部件11a、第一升降驱动装置13和旋转板部件15。
67.第一吸附部件11a可以吸附第一壳体110a的第一吸附面。
68.壳体110的吸附可以通过真空吸附方式来执行。为此，第一吸附部件11a中面对壳体110的部分可以设置有多个吸入口。另外，为了稳定的吸附，第一吸附部件11a可以被设置为面对整个第一吸附面，以吸附整个第一吸附面。然而本实用新型不限于此，可以进行各种改变，例如，被构造成第一吸附部件11a仅吸附第一吸附面的一部分。
69.第一吸附部件11a可以被构造成连接到第一升降驱动装置13以能够通过第一升降驱动装置13在第一方向(z方向)上线性移动预定距离。例如，第一吸附部件11a可以在壳体110被供应之前上升以形成壳体110设置空间，并且当壳体110被供应时可以下降以吸附壳体110的第一吸附面。
70.第一升降驱动装置13可以固定地紧固到后面将描述的旋转板部件15。因此，第一吸附部件11a可以被构造成相对于旋转板部件15上升或下降。
71.第一升降驱动装置13可以包括液压/气压缸以用于升降驱动，但本实用新型的构造不限于此，例如，第一升降驱动装置13也可以被构造成线性马达等形式。
72.第二吸附部10b可以吸附壳体110的侧部中的另一面(例如，第二吸附面)。为此，第二吸附部10b可以包括第二吸附部件11b和第二升降驱动装置14。
73.第二吸附部件11b可以被设置为面对第一吸附部件11a，并且可以在第二吸附部件11b和第一吸附部件11a之间设置壳体110。因此，当第一吸附部件11a吸附壳体110的第一吸附面时，第二吸附部件11b可以同时吸附壳体110的第二吸附面。
74.第二吸附部件11b可以被构造成连接到第二升降驱动装置14以能够在第一方向上线性移动预定距离。例如，第二吸附部件11b可以在壳体110被供应之前下降以形成壳体110设置空间，并且当壳体110被供应时可以上升以吸附壳体110的第二吸附面。
75.第二吸附部件11b也可以通过真空吸附方式来吸附壳体110。因此，第二吸附部件11b中面对壳体110的部分可以设置有多个吸入口。另外，为了稳定的吸附，第二吸附部件11b可以被设置为面对整个第二吸附面，以吸附整个第二吸附面。然而本实用新型不限于此，可以进行各种改变，例如，被构造成第二吸附部件11b仅吸附第二吸附面的一部分。
76.由于第二吸附部件11b吸附第二壳体110b，因此在第一吸附部10a旋转的过程中，第二壳体110b的运动被第二吸附部10b固定。因此，在第一壳体110a旋转的过程中，可以防止整个壳体110晃动或壳体110的位置发生改变。
77.第二升降驱动装置14可以固定地紧固到底座框架50并控制第二吸附部件11b的升降。因此，第二吸附部件11b可以被构造成相对于底座框架50上升或下降。
78.第二升降驱动装置14可以包括液压/气压缸以用于升降驱动，但本实用新型的构造不限于此，例如，第二升降驱动装置14也可以被构造成线性马达等形式。
79.如上所述，在本实施例中，第一吸附部10a可以通过旋转板部件15连接到底座框架50。具体地，第一升降驱动装置13可以固定地紧固到旋转板部件15的一面，旋转板部件15可以可旋转地连接到底座框架50。因此，当旋转板部件15旋转时，连接到第一升降驱动装置13的第一吸附部10a也可以与旋转板部件15一起旋转。
80.旋转板部件15可以从旋转驱动部30接收旋转力以旋转预定角度。
81.旋转驱动部30的主体可以固定地紧固到底座框架50，并且旋转板部件15可以结合到旋转驱动部30的旋转轴(未示出)。
82.旋转轴可以沿旋转驱动部30的旋转轴线d(图3)设置并结合到旋转板部件15。因
此，结合到旋转轴的旋转板部件15可以通过旋转驱动部30的旋转驱动而旋转，并且旋转板部件15和紧固到旋转板部件15的第一吸附部10a可以相对于底座框架50旋转。
83.为了使旋转驱动部30的旋转轴旋转，旋转驱动部30可以包括诸如马达的旋转装置，然而本实用新型的构造不限于此。
84.可以设置位置表示部70以用于判断壳体110是否错位。具体地，可以设置位置表示部70以用于确认旋转板部件15的旋转轴线d和壳体110的旋转轴线c(即，折线)是否在一条直线上。
85.为此，位置表示部70可以包括至少一个激光照射单元。例如，位置表示部70可以沿旋转板部件15的旋转轴线d照射激光。因此，操作者可以直接比较壳体110的旋转轴线c和照射的激光，以确认旋转板部件15的旋转轴线和壳体110的旋转轴线是否错位。
86.另外，本实施例的壳体打开装置1可以包括感测突起16和感测单元17以感测旋转板部件15旋转的程度。
87.感测突起16可以形成为从旋转板部件15向外部突出的突起形状。并且，感测单元17可以感测与旋转板部件15一起旋转的感测突起16的位置。
88.感测单元17固定地紧固到底座框架50并可以感测旋转板部件15的旋转程度。例如，感测单元17可以感测旋转板部件15的第一位置(旋转前的位置)和第二位置(最大旋转位置)。为此，感测单元17可以包括：第一感测单元，在旋转板部件15的第一位置感测感测突起16；以及第二感测单元，在旋转板部件15的第二位置感测感测突起16。
89.因此，感测突起16仅可以在第一感测单元和第二感测单元之间的范围移动，并且旋转板部件15可以在感测突起16可以移动的范围内旋转。
90.另一方面，本实用新型的构造不限于此，也可以仅设置一个感测单元17，并且设置多个感测突起16。此时，感测突起16可以包括在旋转板部件15的第一位置被感测单元感测的第一感测突起以及在旋转板部件15的第二位置被感测单元感测的第二感测突起。
91.所述旋转板部件15的第一位置可以是第一吸附部件11a的吸附面与第二吸附部件11b的吸附面被设置为彼此面对的位置，旋转板部件15的第二位置可以是第一吸附部件11a旋转到最大的位置。第一吸附部件11a在吸附第一壳体110a的状态下旋转，因此第一吸附部件11a可以旋转180
°
以下。例如，第一吸附部件11a可以在60
°
～90
°
的范围内旋转。
92.感测单元17可以利用具有发光元件和光接收元件的光传感器(photo sensor)。在这种情况下，当感测突起16位于发光元件和光接收元件之间时，可以感测感测突起16。
93.感测单元17可以可移动地结合到底座框架50。为此，底座框架50上可以设置有轨道槽，并且感测单元17可以被构造成结合到轨道槽以能够沿轨道槽改变位置。此时，可通过改变感测单元17的位置来调整旋转板部件15的旋转范围，因此即使被供应的壳体110的尺寸或条件发生改变，也可以容易地应对。
94.接下来，一起参照图7至图9，对电池单元的壳体打开装置1的操作过程进行说明。
95.图7至图8是沿图4的b方向示出壳体打开装置的图，图9是图5所示的壳体打开装置的局部放大图。这里，图9示出壳体被打开的状态。
96.首先，如图3所示，电池单元的壳体110以沿折线c折叠的状态固定在移送托架6，并且移送托架6沿移送轨道5朝向根据本实施例的壳体打开装置1侧移动。
97.此时，如图7所示，第一吸附部件11a在上升的状态下待机，第二吸附部件11b在下
降的状态下待机，移送托架6使壳体110位于第一吸附部件11a和第二吸附部件11b之间。
98.接下来，如图4和图9所示，第一吸附部件11a和第二吸附部件11b朝向壳体110侧移动并分别吸附壳体110的第一吸附面和第二吸附面。为此，第一吸附部件11a可以通过第一升降驱动装置13的操作而下降，第二吸附部件11b可以通过第二升降驱动装置14而上升。
99.在此过程中，操作者可以通过位置表示部70确认壳体110折叠的线是否被准确地设置在与旋转板部件15的旋转轴线d一致的位置。
100.在确认壳体110的位置后，如图9所示，旋转驱动部30可以使旋转板部件15旋转。由此，紧固到旋转板部件15的第一吸附部10a和吸附在第一吸附部10a的第一壳体110a也一起旋转。因此，壳体110打开并使容纳空间113打开。在本过程中，第一壳体110a可以在60
°
～90
°
的角度范围内旋转。
101.当壳体110的容纳空间113打开时，在所述容纳空间113中插入电极组件130(图2)后，可以执行使第一吸附部10a反方向旋转以使第一壳体110a恢复到原位置的过程。
102.之后，第一吸附部10a和第二吸附部10b可以通过第一升降驱动装置13和第二升降驱动装置14从壳体110隔开，并且移送托架6可以将壳体110移送到后续工艺中。
103.以上说明的根据本实施例的壳体打开装置1在同时吸附第一壳体110a和第二壳体110b后打开壳体110，因此可以在打开壳体110的过程中防止壳体110晃动或壳体110的位置发生改变。
104.另外，由于底座框架50被构造成能够沿第二方向移动，因此可以用于尺寸不同的各种电池单元的制造。
105.以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但本实用新型的权利范围不限于此，对于本领域技术人员而言，可以在不脱离权利要求书中记载的本实用新型的技术思想的范围内进行各种修改和变形是显而易见的。

技术特征：
1.一种壳体打开装置，其特征在于，包括：吸附部，包括第一吸附部和第二吸附部，所述第一吸附部从上部吸附折叠状态的电池单元的壳体，所述第二吸附部从下部吸附所述壳体；以及旋转驱动部，使所述第一吸附部旋转以打开所述壳体的内部。2.根据权利要求1所述的壳体打开装置，其特征在于，所述第一吸附部和所述第二吸附部分别在所述壳体的上部和下部在第一方向上线性移动并且吸附所述壳体。3.根据权利要求2所述的壳体打开装置，其特征在于，进一步包括：旋转板部件，所述第一吸附部紧固到所述旋转板部件的一面，并且所述旋转板部件通过所述旋转驱动部旋转；以及底座框架，所述第二吸附部和所述旋转板部件结合到所述底座框架。4.根据权利要求3所述的壳体打开装置，其特征在于，所述底座框架被设置为在与所述第一方向正交的第二方向上线性移动。5.根据权利要求3所述的壳体打开装置，其特征在于，所述旋转板部件在所述壳体折叠的线与所述旋转板部件的旋转轴线一致的状态下旋转。6.根据权利要求5所述的壳体打开装置，其特征在于，进一步包括：位置表示部，表示所述旋转板部件的旋转轴。7.根据权利要求3所述的壳体打开装置，其特征在于，进一步包括：至少一个感测单元，设置在所述底座框架；以及感测突起，从所述旋转板部件向外部突出形成，并且在所述旋转板部件的最大旋转位置被所述感测单元感测。8.根据权利要求3所述的壳体打开装置，其特征在于，进一步包括：第一升降驱动装置，使所述第一吸附部在第一方向上移动，所述第一升降驱动装置固定地紧固到所述旋转板部件。9.根据权利要求8所述的壳体打开装置，其特征在于，进一步包括：第二升降驱动装置，使所述第二吸附部在第一方向上移动，所述第二升降驱动装置固定地紧固到所述底座框架。10.根据权利要求1所述的壳体打开装置，其特征在于，所述吸附部分别设置在所述壳体的两侧并同时吸附所述壳体的两侧边缘。

技术总结
根据本实用新型的实施例的壳体打开装置可以包括：吸附部，包括第一吸附部和第二吸附部，所述第一吸附部从上部吸附折叠状态的电池单元的壳体，所述第二吸附部从下部吸附所述壳体；以及旋转驱动部，使所述第一吸附部旋转以打开所述壳体的内部。打开所述壳体的内部。打开所述壳体的内部。


技术研发人员：安志垠 朴相俊 吴泳来 金刚山 柳在民 李浩正 郑贞硕
受保护的技术使用者：SK新能源株式会社
技术研发日：2023.04.04
技术公布日：2023/9/19