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WO2023059046A1 - 이차전지 트레이 - Google Patents

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Publication number
WO2023059046A1
WO2023059046A1 PCT/KR2022/014947 KR2022014947W WO2023059046A1 WO 2023059046 A1 WO2023059046 A1 WO 2023059046A1 KR 2022014947 W KR2022014947 W KR 2022014947W WO 2023059046 A1 WO2023059046 A1 WO 2023059046A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
secondary battery
area
support
region
battery tray
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/014947
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
홍성국
Original Assignee
주식회사 엘지에너지솔루션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지에너지솔루션 filed Critical 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority to CN202280053736.8A priority Critical patent/CN117795745A/zh
Priority to US18/293,837 priority patent/US20240332707A1/en
Priority to JP2024514569A priority patent/JP2024534283A/ja
Priority to EP22878867.5A priority patent/EP4415136A4/en
Publication of WO2023059046A1 publication Critical patent/WO2023059046A1/ko

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    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to a secondary battery tray, and more particularly, to a secondary battery tray that minimizes damage to corners of secondary batteries during transport.
  • lithium ion batteries with high energy density, discharge voltage, and output stability
  • demand for lithium secondary batteries is high.
  • an electrode mixture containing an electrode active material is applied to the surface of a current collector to form a positive electrode and a negative electrode, and an electrode assembly is formed by interposing a separator therebetween, and then a cylindrical or prismatic metal can or aluminum laminate sheet It is mounted inside a pouch-type case, and is prepared by injecting or impregnating a liquid electrolyte into the electrode assembly or using a solid electrolyte.
  • Secondary batteries are also classified according to the structure of the electrode assembly of the cathode/separator/cathode structure.
  • a jelly-like structure in which long sheet-shaped cathodes and cathodes are wound with a separator interposed therebetween.
  • a stack/folding type electrode assembly having a structure in which bi-cells or full cells stacked in one state are wound with a separator sheet may be mentioned.
  • Such a secondary battery is manufactured through a plurality of processes, and is accommodated in a tray to perform each process and transported to each process, or stored in a tray in a standby state before transportation.
  • the secondary batteries stored in the trays move inside the trays due to external vibration or impact during the transportation process, and collisions between the trays and the secondary batteries may occur.
  • an impact is applied to the secondary battery, and exterior defects such as dents and scratches may occur on the exterior of the secondary battery.
  • exterior defects such as dents and scratches may occur on the exterior of the secondary battery.
  • FIG. 1 in the case of the secondary battery corner portion (Conner, C), since stress is concentrated during the transportation of the secondary battery, there is a problem in that cracks occur.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a secondary battery tray capable of minimizing damage to the corners of the secondary battery when the secondary battery is transported.
  • the present invention is a secondary battery tray accommodating a secondary battery including an electrode assembly and a pouch accommodating the electrode assembly, comprising: a frame portion having an accommodating space accommodating the secondary battery therein; and a support provided in the accommodation space to support the secondary battery;
  • the support portion provides a secondary battery tray, characterized in that formed to be spaced apart from the corner portion of the secondary battery where the corner of the electrode assembly is located.
  • the support part may include a side support part that supports a side surface of the secondary battery and is provided to face a pair; and a lower support portion supporting a lower portion of the secondary battery.
  • the side support part may include a support block formed along a direction in which the secondary battery is disposed; a plurality of first side support parts spaced apart from each other and extending upward from the support block; It may include a second side support that protrudes from the first side support and is disposed so that one surface faces one side of the corner portion of the secondary battery.
  • a region corresponding to a corner portion of the secondary battery may be recessed in the second side support portion.
  • the second side support portion may have a stepped lower portion to be spaced apart from a corner portion of the secondary battery.
  • the second side support may include a first area having a first width; and a second region having a second width smaller than the first width; The second area may be located in an area corresponding to a corner portion of the secondary battery.
  • the second side support part includes a connection region provided between the first region and the second region to connect the first region and the second region;
  • the connection area may connect the first area and the second area at an angle.
  • Both ends of the lower support part may be fixed to the side support part.
  • the support block is formed with a groove portion into which an end portion of the lower support portion is fitted;
  • the lower support part may be fixed by inserting both ends into the groove part of the pair of support blocks.
  • the upper surface of the lower support part may be formed to be stepped.
  • the lower support part may include a first region having a first height; and a second region having a second height lower than the first height formed on both sides of the first region;
  • the first region may support the center of the lower end of the secondary battery.
  • the lower support part includes a connection region provided between the first region and the second region to connect the first region and the second region;
  • the connection area may connect the first area and the second area at an angle.
  • the lower support part may have a synthetic resin material.
  • the secondary battery tray according to the present invention has an advantage of minimizing damage to corners of secondary batteries that are stored and transported in the tray.
  • the secondary battery tray according to the present invention minimizes damage to the corner of the secondary battery that is stored and transported in the tray, thereby improving crack defects that may occur in the corner, thereby securing the quality of the secondary battery, thereby preventing customer leakage There are benefits you can do.
  • FIG. 1 is a front view showing the front of a secondary battery accommodated in a secondary battery tray according to the present invention.
  • Example 2 is a perspective view showing the appearance of a secondary battery tray according to Example 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is a plan view showing the secondary battery tray of FIG. 2 viewed from top to bottom.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a cross section in a direction I-I in FIG. 3 .
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing an enlarged view of part A in FIG. 4 .
  • FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing an enlarged view of part B in FIG. 4 .
  • the present invention is a secondary battery tray 1 accommodating a secondary battery 10 including an electrode assembly 11 and a pouch 12 in which the electrode assembly 11 is accommodated, wherein the secondary battery 10 is inside A frame unit 100 having an accommodation space therein; and a support part 200 provided in the accommodating space to support the secondary battery 10 .
  • the secondary battery 10 includes an electrode assembly 11 and a pouch 12 in which the electrode assembly 11 is accommodated, and various configurations are possible.
  • the electrode assembly 11 may be of a stack type or a stack-folding type in which unit cells in which a separator is interposed between the electrodes of the positive and negative electrodes are stacked on a separator sheet, and the unit cells are bi-cell, mono-cell, full-cell, etc.
  • an electrode tab (not shown) is formed at an end of the electrode assembly 11, and the electrode tab (not shown) is connected to the electrode lead 13 drawn out of the pouch 12.
  • the pouch 12 is a configuration in which the electrode assembly 11 is accommodated, and various configurations are possible. At this time, the pouch 12 is manufactured by being sealed with the electrode lead 13 exposed to the outside after the electrode assembly 11 and the electrolyte are injected. The manufactured secondary battery 10 may be stored in the tray 1 for transportation and waiting before and after the process is performed.
  • the secondary battery 10 may include a corner portion C formed at a corner of the electrode assembly 11 accommodated in the pouch 12 .
  • the corner portion (C) of the secondary battery 10 is a surplus portion of the pouch 12 remaining after sealing the pouch 12 at the lower portion of the corner of the electrode assembly 11, and the protruding portion 12 protrudes downward. ') may be included.
  • the corner portion C of the secondary battery 10 contacts the tray 1, there is a problem in that stress is concentrated and cracks may occur or the appearance of the protruding portion 12' may be damaged. .
  • the tray 1 includes a frame portion 100 having an accommodation space in which the secondary battery 10 is accommodated; and a support part 200 provided in the accommodation space to support the secondary battery 10, and various configurations are possible.
  • the frame unit 100 has an accommodation space in which the secondary battery 10 is accommodated, and various configurations are possible.
  • the frame part 100 can have any shape as long as it has a space in which the secondary battery 10 and the support part 200 can be accommodated.
  • the frame part 100 has a side portion positioned corresponding to the electrode lead 13 of the secondary battery 10 so that the electrode lead 13 can be exposed to the outside. It may have an open shape.
  • the support part 200 is provided in the accommodation space to support the secondary battery 10, and various configurations are possible.
  • the support part 200 as shown in FIGS. 2 and 3, a plurality of secondary batteries 10 are erected vertically in the receiving space of the frame part 100 and are spaced apart from each other at a predetermined interval.
  • the secondary batteries 10 may be supported so as to be arranged side by side.
  • the plurality of secondary batteries 10 may be arranged side by side along the x-direction on the drawing, as shown in FIGS. 2 and 3 .
  • the support part 200 may be integrally formed with the above-described frame part 100 in one configuration, and may be provided detachably to the frame part 100 in a separate configuration from the frame part 100. may be
  • the support part 200 may be formed so that the corner part C of the secondary battery 10 where the edge of the electrode assembly 11 is located is spaced apart from each other. That is, the support part 200 is designed to avoid contact with the corner part C of the secondary battery 10, so that the secondary battery 10 is stored in the tray 1 and transported. Even if an impact occurs on the secondary battery 10, it is possible to prevent stress from being concentrated on the corner portion C.
  • corner portion (C) avoidance structure of the support portion 200 will be described in more detail.
  • the support part 200 supports the side surface of the secondary battery 10 and includes a pair of side support parts 210 provided to face each other; and a lower support part 220 supporting the lower part of the secondary battery 10 .
  • the side support part 210 supports the side surface of the secondary battery 10 and is provided as a pair to face each other, and various configurations are possible.
  • the side support part 210 includes a support block 211 formed along the arrangement direction of the secondary battery 10; a plurality of first side support parts 212 extending upwardly apart from each other from the support block 211; It may include a second side support part 213 protruding from the first side support part 212 and disposed so that one surface faces one side of the corner portion C of the secondary battery 10 .
  • the support block 211 is formed along the arrangement direction of the secondary battery 10, and various configurations are possible.
  • the support block 211 may extend along the x-direction as a longitudinal direction. there is.
  • first side support parts 212 are spaced apart from each other from the support block 211 and extend upward, and various configurations are possible.
  • first side support parts 212 may be spaced apart from each other and extend upward from the support block 211 so that the vertically aligned secondary batteries 10 may be inserted therein. That is, as shown in FIG. 3 , the first side support part 212 can support the secondary battery 10 in the x direction in the drawing.
  • the first side support part 212 is spaced apart from each other with a predetermined interval so that the secondary battery 10 is inserted, and the interval is the same as the thickness of the secondary battery 10 in the thickness direction (x direction in FIG. 3). Alternatively, it may be formed larger than the thickness of the secondary battery 10 .
  • the first side support 212 may have various shapes.
  • the first side support 212 may have a plate shape. At this time, the first side support portion 212 has a corner to minimize damage to the secondary battery 10 in the process of storing the secondary battery 10 in the tray 1 and transporting the secondary battery 10 in the tray 1. It may have various shapes, such as being rounded or having at least one side surface stepped.
  • the second side support part 213 protrudes from the first side support part 212 and is disposed so that one surface faces one side of the corner part C of the secondary battery 10, and various configuration is possible.
  • the second side support 213 may protrude vertically from the first side support 212 as shown in FIG. 3 . Accordingly, the second side support portion 213 prevents the secondary battery 10 from being displaced in the vertical direction (y direction in the drawing) of the arrangement direction of the first side support portion 212 sandwiched between the plurality of first side support portions 212. can do.
  • the second side support part 213 may be disposed such that one surface faces one side surface of the corner part C of the secondary battery 10 . At this time, in order to avoid contact with the corner portion C of the secondary battery 10, the second side support portion 213 is the one surface facing the one side of the corner portion C of the secondary battery 10. A region corresponding to the corner portion C of the secondary battery 10 may be recessed.
  • the second side support portion 213 may have a stepped lower portion spaced apart from the corner portion C of the secondary battery 10 .
  • the second side support part 213 includes a first area 213a having a first width W 1 ; and a second area 213b having a second width W 2 smaller than the first width W 1 .
  • the first area 213a is an area having a first width W 1 and may be formed in various ways.
  • the first width W 1 may be defined as a width from one side of the first region 213a disposed to face the secondary battery 10 to the other side opposite to the one side.
  • the second area 213b is an area having a second width W 2 smaller than the first width W 1 , and may be formed in various ways.
  • the second width (W 2 ) is a width from one surface disposed facing the secondary battery 10 on the second area 213b to the other surface located in the opposite direction to the one surface, and the first width ( W 1 ) can be defined as a width formed smaller than.
  • the second region 213b is formed at the corner portion C of the secondary battery 10. ) may be located in an area corresponding to Accordingly, the second region 213b may be spaced apart from the corner portion C of the secondary battery 10 by a difference between the first width W 1 and the second width W 2 .
  • the second side support part 213 is provided between the first area 213a and the second area 213b to connect the first area 213a and the second area 213b.
  • a connection region 213c may be additionally included.
  • connection area 213c is provided between the first area 213a and the second area 213b to connect the first area 213a and the second area 213b, and various can be configured.
  • connection area 213c may connect the first area 213a and the second area 213b at an angle. Accordingly, damage such as line-shaped scratches that may occur on the exterior of the secondary battery 10 due to the stepped edges formed by the first region 213a and the second region 213b can be minimized.
  • the lower support part 220 supports the lower part of the secondary battery 10, and various configurations are possible.
  • the lower support part 220 is disposed on the lower side of the secondary battery 10 between the pair of side support parts 210 to cover the lower part of the secondary battery 10. can support
  • the lower support portion 220 may be variously fixed to the frame portion 100 or the side support portion 211 described above.
  • both ends of the lower support part 220 may be fixed to the side support part 210 .
  • the support block 211 of the above-described side support 210 may be formed with a groove 211' into which an end of the lower support 220 is inserted.
  • both ends of the lower support portion 220 may be fixed by being inserted into groove portions 211' formed in the pair of support blocks 211, respectively.
  • the lower support part 220 since the lower support part 220 is fitted and fixed to the groove part 211' of the support block 211, the lower support part 220 can be easily installed and separated from the side support part 210.
  • the fixing of the lower support part 220 is not limited to the above.
  • the lower support part 220 may have various shapes.
  • the lower support portion 220 may have a stepped upper surface, as shown in FIG. 4 .
  • the lower support part 220 includes a first region 221 having a first height H 1 ; and a second region 222 having a second height H 2 lower than the first height H 1 on both sides of the first region 221 .
  • the first region 221 is a region having a first height H 1 and may be formed in various ways.
  • the first height H 1 may be defined as a height from one side of the first region 221 disposed to face the secondary battery 10 to the other side opposite to the one side.
  • the second region 222 is a region having a second height H 2 lower than the first height H 1 on both sides of the first region 221 , and may be formed in various ways. .
  • the second height (H 2 ) is a height from one surface disposed facing the secondary battery 10 on the second region 222 to the other surface located in the opposite direction to the one surface, and the first height (H 1 ) It can be defined as a height formed lower than.
  • the first region 221 supports the center of the lower end of the secondary battery 10
  • the second region 222 formed lower than the first region 221 is the first region 221.
  • Contact between the corner portion C of the secondary battery 10 and the tray 1 can be avoided by being arranged on both sides of the first area 221 and forming a step.
  • the lower support part 220 is provided between the first area 221 and the second area 222, and the first area 221 and the second area A connection area 223 connecting 222 may be further included.
  • connection area 223 is provided between the first area 221 and the second area 222 to connect the first area 221 and the second area 222, and various can be configured.
  • connection area 223 may connect the first area 221 and the second area 222 at an angle. Accordingly, it is possible to minimize line-shaped scratches that may occur on the exterior of the secondary battery 10 due to the stepped edges formed by the first region 221 and the second region 222 .
  • connection area 223 facing the secondary battery 10 may be formed as a curved surface in order to more effectively prevent the occurrence of the line-shaped scratches.
  • the lower support part 220 may have various materials. However, since it comes into contact with the center of the lower end of the secondary battery 10, it is preferable to use a synthetic resin material to minimize damage to the external appearance of the secondary battery 10.
  • the lower support part 220 may be made of an ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) resin material including acrylonitrile, butadiene, and styrene.

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Abstract

본 발명은 이차전지 트레이에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이차전지 운반 시 이차전지 코너부의 손상을 최소화하는 이차전지 트레이에 관한 것이다. 본 발명은 전극조립체 및 상기 전극조립체가 수납되는 파우치를 포함하는 이차전지가 수용되는 이차전지 트레이로서, 상기 이차전지가 내부에 수용되는 수용 공간이 형성된 프레임부; 및 상기 수용 공간에 구비되어 상기 이차전지를 지지하는 지지부를 포함하며; 상기 지지부는, 상기 전극조립체의 모서리가 위치되는 상기 이차전지의 코너부와 이격되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 트레이를 제공한다.

Description

이차전지 트레이
관련출원과의 상호인용
본 출원은 2021년 10월 05일자 한국특허출원 제10-2021-0132001호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국특허출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
기술분야
본 발명은 이차전지 트레이에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이차전지 운반 시 이차전지의 코너부의 손상을 최소화하는 이차전지 트레이에 관한 것이다.
화석연료의 고갈에 의한 에너지원의 가격이 상승하고, 환경오염에 대한 관심이 증폭되면서 친환경 대체 에너지원에 대한 요구가 미래생활을 위한 필수 불가결한 요인이 되고 있고, 특히, 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지에 대해 수요가 급격히 증가하고 있다.
대표적으로 전지의 형상 면에서는 얇은 두께로 휴대폰 등과 같은 제품들에 적용될 수 있는 각형 이차전지와 파우치형 이차전지에 대한 수요가 높고, 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성의 리튬 이온 전지, 리튬 이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.
일반적으로 이차전지는, 집전체의 표면에 전극활물질을 포함하는 전극 합제를 도포하여 양극과 음극을 구성하고 그 사이에 분리막을 개재하여 전극조립체를 만든 후, 원통형 또는 각형의 금속 캔이나 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스 내부에 장착하고, 상기 전극 조립체에 주로 액체 전해질을 주입 또는 함침시키거나 고체 전해질을 사용하여 제조된다.
또한 이차전지는 양극/분리막/음극 구조의 전극조립체가 어떠한 구조로 이루어져 있는지에 따라 분류되기도 하는 바, 대표적으로는, 긴 시트형의 양극들과 음극들을 분리막이 개재된 상태에서 권취한 구조의 젤리-압연롤(권취형) 전극조립체, 소정 크기의 단위로 절취한 다수의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 순차적으로 적층한 스택형(적층형) 전극조립체, 소정 단위의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 적층한 바이셀(bi-cell) 또는 풀 셀(full cell)들을 분리막 시트로 권취한 구조의 스택/폴딩형 전극조립체 등을 들 수 있다.
한편, 이러한 이차전지는 다수의 공정들을 통해 제조되며, 각 공정들을 수행하기 위해 트레이(tray)에 수납되어 각각의 공정으로 운반되거나, 운반 전 대기상태로서 트레이에 수납되어 보관된다.
다만, 트레이에 수납된 이차전지들이 운반 과정에서 외부 진동이나 충격에 의하여 트레이 내부에서 유동하게 되어, 트레이와 이차전지 간의 충돌이 발생할 수 있다. 이로 인해 이차전지에 충격이 가해져, 이차전지의 외관에 찍힘 및 스크래치 등의 외관 불량이 발생할 수 있다. 특히 도 1에 도시된 바와 같이, 이차전지 코너부(Conner,C)의 경우, 이차전지의 운반 과정에서 응력이 집중되므로 크랙(crack)이 발생하는 문제가 있었다.
상기 크랙은 이차전지의 품질 및 성능 불량의 원인이 되므로, 상기 이차전지 의 운반과정에서 이차전지 코너부의 크랙 발생을 최소화하기 위한 기술의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명은 위와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 과제는 이차전지 운반 시 이차전지 코너부의 손상을 최소화할 수 있는 이차전지 트레이를 제공하는 것이다.
본 발명은 전극조립체 및 상기 전극조립체가 수납되는 파우치를 포함하는 이차전지가 수용되는 이차전지 트레이로서, 상기 이차전지가 내부에 수용되는 수용 공간이 형성된 프레임부; 및 상기 수용 공간에 구비되어 상기 이차전지를 지지하는 지지부를 포함하며; 상기 지지부는, 상기 전극조립체의 모서리가 위치되는 상기 이차전지의 코너부와 이격되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 트레이를 제공한다.
상기 지지부는, 상기 이차전지의 측면을 지지하며, 한 쌍으로 마주보게 구비되는 측면 지지부; 및 상기 이차전지의 하부를 지지하는 하부 지지부를 포함할 수 있다.
상기 측면 지지부는, 상기 이차전지의 배치 방향을 따라 형성되는 지지 블럭; 상기 지지 블럭으로부터 복수개가 서로 이격되어 상방향으로 연장형성되는 제1 측면 지지부; 상기 제1 측면 지지부로부터 돌출 형성되며, 일면이 상기 이차전지의 코너부의 일 측면을 마주보도록 배치되는 제2 측면 지지부를 포함할 수 있다.
상기 제2 측면 지지부는, 상기 이차전지의 코너부에 대응하는 영역이 함몰 형성될 수 있다.
상기 제2 측면 지지부는, 상기 이차전지의 코너부와 이격되도록 하부가 단차지게 형성될 수 있다.
상기 제2 측면 지지부는, 제1 너비를 가지는 제1 영역; 및 상기 제1 너비보다 작게 형성되는 제2 너비를 가지는 제2 영역을 포함하며; 상기 제2 영역은, 상기 이차전지의 코너부에 대응하는 영역에 위치될 수 있다.
상기 제2 측면 지지부는, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역의 사이에 구비되어 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역을 연결하는 연결 영역을 포함하고; 상기 연결 영역은, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역을 경사지게 연결할 수 있다.
상기 하부 지지부는, 양 단이 상기 측면 지지부에 고정될 수 있다.
상기 지지 블럭은, 상기 하부 지지부의 단부가 끼워지는 홈부가 형성되며; 상기 하부 지지부는, 양 단부가 한 쌍의 상기 지지 블럭의 상기 홈부에 삽입됨으로써 고정될 수 있다.
상기 하부 지지부는, 상면이 단차지게 형성될 수 있다.
상기 하부 지지부는, 제1 높이를 가지는 제1 영역; 및 상기 제1 영역의 양측으로 상기 제1 높이보다 낮게 형성되는 제2 높이를 가지는 제2 영역을 포함하며; 상기 제1 영역은, 상기 이차전지의 하단부의 중앙을 지지할 수 있다.
상기 하부 지지부는, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역의 사이에 구비되어 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역을 연결하는 연결 영역을 포함하고; 상기 연결 영역은, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역을 경사지게 연결할 수 있다.
상기 하부 지지부는, 합성수지 재질을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 이차전지 트레이는 트레이에 수납되어 운반되는 이차전지의 코너부 손상을 최소화할 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명에 따른 이차전지 트레이는 상기 트레이의 수납되어 운반되는 이차전지의 코너부 손상을 최소화함으로써 코너부에 발생할 수 있는 크랙(crack) 불량을 개선하여 이차전지의 품질을 담보함으로써 고객 누출을 방지할 수 있는 이점이 있다.
도 1은, 본 발명에 따른 이차전지 트레이에 수납되는 이차전지의 정면을 보여주는 정면도이다.
도 2는, 본 발명의 실시예 1에 따른 이차전지 트레이의 모습을 보여주는 사시도이다.
도 3은, 도 2의 이차전지 트레이를 위에서 아래로 내려다본 모습을 보여주는 평면도이다.
도 4는, 도 3에서 Ⅰ-Ⅰ방향의 단면을 보여주는 단면도이다.
도 5는 도 4에서 A부분의 확대된 모습을 보여주는 확대 단면도이다.
도 6은, 도 4에서 B부분의 확대된 모습을 보여주는 확대 단면도이다.
이하에서는 첨부의 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하의 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분 또는 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략하였으며, 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서는, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호를 붙이도록 한다
본 발명은 전극조립체(11) 및 상기 전극조립체(11)가 수납되는 파우치(12)를 포함하는 이차전지(10)가 수용되는 이차전지 트레이(1)로서, 상기 이차전지(10)가 내부에 수용되는 수용 공간이 형성된 프레임부(100); 및 상기 수용 공간에 구비되어 상기 이차전지(10)를 지지하는 지지부(200)를 포함하는 이차전지 트레이(1)를 제공한다.
여기서 상기 이차전지(10)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 전극조립체(11) 및 상기 전극조립체(11)가 수납되는 파우치(12)를 포함하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
이때 상기 전극조립체(11)은, 양극, 음극의 전극 사이에 분리막이 개재된 단위 셀들이 분리막 시트에 적층된 스택형 또는 스택-폴딩형일 수 있으며, 상기 단위 셀은 bi-cell, mono-cell, full-cell 등일 수 있다. 또한, 상기 전극조립체(11)의 단부에는 전극 탭(미도시)이 형성되며, 전극 탭(미도시)은 파우치(12) 외부로 인출되는 전극리드(13)와 연결된다.
그리고, 파우치(12)는, 상기 전극조립체(11)가 수납되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다. 이때, 상기 파우치(12)는 전극조립체(11) 및 전해액이 주입된 후, 전극리드(13)를 외부로 노출시킨 상태로 밀봉되어 제조된다. 상기 제조된 이차전지(10)는, 공정 수행 전후에 운반 및 대기를 위해 트레이(1)에 수납될 수 있다.
한편, 상기 이차전지(10)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 파우치(12)에 수납된 전극조립체(11)의 모서리 위치에 형성되는 코너부(C)를 포함할 수 있다. 이때 상기 이차전지(10)의 코너부(C)는, 전극조립체(11) 모서리의 하부에 파우치(12)의 실링 후 남은 파우치(12)의 잉여부위로서, 하방을 향하여 돌출 형성되는 돌출부(12')를 포함할 수 있다. 상기 이차전지(10)의 코너부(C)는 트레이(1)와 접촉하는 경우, 응력이 집중되어 크랙이 발생하거나, 상기 돌출부(12')의 외관이 손상되는 문제가 발생할 수 있는 문제가 있다.
한편, 트레이(1)는, 상기 이차전지(10)가 내부에 수용되는 수용 공간이 형성된 프레임부(100); 및 상기 수용 공간에 구비되어 상기 이차전지(10)를 지지하는 지지부(200)를 포함하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
여기서, 상기 프레임부(100)는, 상기 이차전지(10)가 내부에 수용되는 수용 공간이 형성된 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예를 들어, 상기 프레임부(100)는 내부에 이차전지(10) 및 지지부(200)가 수용될 수 있는 공간이 형성되는 형상이라면 어떠한 형상이나 가능하다. 일례로서, 상기 프레임부(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 이차전지(10)의 전극리드(13)가 외부로 노출될 수 있도록 상기 전극리드(13)에 대응되어 위치되는 측부가 개방된 형상을 가질 수 있다.
한편, 상기 지지부(200)는, 상기 수용 공간에 구비되어 상기 이차전지(10)를 지지하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
보다 상세하게 상기 지지부(200)는, 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 복수개의 이차전지(10)가 상기 프레임부(100)의 수용공간에서 수직으로 세워지며 서로 소정의 간격으로 이격되어 나란하게 배열되도록 상기 이차전지(10)를 지지할 수 있다. 이때, 복수개의 이차전지(10)들은, 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 도면 상의 x 방향을 따라 나란하게 배열될 수 있다.
그리고, 상기 지지부(200)는 상술한 프레임부(100)와 하나의 구성으로 일체로 형성될 수도 있으며, 상기 프레임부(100)와 별도의 구성으로 상기 프레임부(100)에 탈착 가능하게 구비될 수도 있다.
한편, 상기 지지부(200)는, 전극조립체(11)의 모서리가 위치되는 이차전지(10)의 코너부(C)가 이격되도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 지지부(200)는, 상기 이차전지(10)의 코너부(C)와의 접촉을 회피하도록 설계됨으로써 상기 이차전지(10)가 트레이(1)에 수납되어 운반되는 도중 이차전지(10)에 충격이 발생하더라도 이차전지(10)의 코너부(C)에 응력이 집중됨을 방지할 수 있다.
이하에서 상기 지지부(200)의 코너부(C) 회피 구조에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
상기 지지부(200)는, 상기 이차전지(10)의 측면을 지지하며, 한 쌍으로 마주보게 구비되는 측면 지지부(210); 및 상기 이차전지(10)의 하부를 지지하는 하부 지지부(220)를 포함할 수 있다.
여기서 측면 지지부(210)는, 상기 이차전지(10)의 측면을 지지하며, 한 쌍으로 마주보게 구비되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예를 들어, 상기 측면 지지부(210)는, 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 이차전지(10)의 배치 방향을 따라 형성되는 지지 블럭(211); 상기 지지 블럭(211)으로부터 복수개가 서로 이격되어 상방향으로 연장형성되는 제1 측면 지지부(212); 상기 제1 측면 지지부(212)로부터 돌출 형성되며, 일면이 상기 이차전지(10)의 코너부(C)의 일 측면을 마주보도록 배치되는 제2 측면 지지부(213)를 포함할 수 있다.
여기서 지지 블럭(211)은, 상기 이차전지(10)의 배치 방향을 따라 형성되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
구체적으로 상기 지지 블럭(211)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 복수개의 이차전지(10)가 도면 상 x방향을 따라 나란하게 배치되는 경우, 상기 x 방향을 길이방향으로 하여 연장 형성될 수 있다.
한편, 제1 측면 지지부(212)는, 상기 지지 블럭(211)으로부터 복수 개가 서로 이격되어 상방향으로 연장형성되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
보다 상세하게 제1 측면 지지부(212)는, 수직하게 정렬된 이차전지(10)가 끼워질 수 있도록 복수개가 서로 이격되어 지지 블럭(211)으로부터 상방향으로 연장 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1 측면 지지부(212)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 도면 상 x 방향에서 이차전지(10)를 지지할 수 있게 된다.
이때 상기 제1 측면 지지부(212)는 이차전지(10)가 끼워지도록 소정 간격을 가지면서 이격 형성되며, 상기 간격은, 이차전지(10)의 두께 방향(도 3의 x 방향)의 두께와 동일하거나 상기 이차전지(10)의 두께보다 크게 형성될 수 있다.
한편, 상기 제1 측면 지지부(212)는, 다양한 형상을 가질 수 있다.
예를 들어 상기 제1 측면 지지부(212)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 플레이트 형상을 가질 수 있다. 이때, 상기 제1 측면 지지부(212)는, 이차전지(10)를 트레이(1)에 수납 및 트레이(1)에 수납되어 운반하는 과정에서 상기 이차전지(10)가 손상됨을 최소화하기 위하여 모서리가 둥글게 형성되거나, 적어도 일 측면이 단차지게 형성되는 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
한편, 제2 측면 지지부(213)는, 상기 제1 측면 지지부(212)로부터 돌출 형성되며, 일면이 상기 이차전지(10)의 코너부(C)의 일 측면을 마주보도록 배치되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예를 들어, 제2 측면 지지부(213)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 측면 지지부(212)로부터 수직하게 돌출 형성될 수 있다. 이에 제2 측면 지지부(213)는, 복수의 제1 측면 지지부(212) 사이에 끼워진 이차전지(10)의 제1 측면 지지부(212)의 배열방향의 수직 방향(도면 상 y 방향) 이탈을 방지할 수 있다.
그리고, 상기 제2 측면 지지부(213)는, 일면이 상기 이차전지(10)의 코너부(C)의 일 측면을 마주보도록 배치될 수 있다. 이때, 상기 제2 측면 지지부(213)는, 이차전지(10)의 코너부(C)와의 접촉을 회피하기 위하여 상기 이차전지(10) 코너부(C)의 일 측면을 마주보는 일 면 중 상기 이차전지(10)의 코너부(C)에 대응하는 영역이 함몰 형성될 수 있다.
보다 상세하게, 상기 제2 측면 지지부(213)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 이차전지(10)의 코너부(C)와 이격되도록 하부가 단차지게 형성될 수 있다.
이에, 상기 제2 측면 지지부(213)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 너비(W1)를 가지는 제1 영역(213a); 및 상기 제1 너비(W1)보다 작게 형성되는 제2 너비(W2)를 가지는 제2 영역(213b)을 포함할 수 있다.
여기서 제1 영역(213a)은, 제1 너비(W1)를 가지는 영역으로서, 다양하게 형성될 수 있다.
이때 제1 너비(W1)는, 상기 제1 영역(213a) 상에서 상기 이차전지(10)와 마주보게 배치되는 일면으로부터 상기 일면의 반대방향에 위치된 타면까지의 너비로 정의될 수 있다.
한편, 상기 제2 영역(213b)은, 상기 제1 너비(W1)보다 작게 형성되는 제2 너비(W2)를 가지는 영역으로서, 다양하게 형성될 수 있다.
이때, 제2 너비(W2)는, 상기 제2 영역(213b) 상에서 상기 이차전지(10)와 마주보게 배치되는 일면으로부터 상기 일면의 반대 방향에 위치된 타면까지의 너비이며, 제1 너비(W1)보다 작게 형성되는 너비로 정의될 수 있다.
이때, 상기 제2 측면 지지부(213)가 상기 이차전지(10)의 코너부(C)와의 접촉됨을 회피하기 위하여, 상기 제2 영역(213b)은, 상기 이차전지(10)의 코너부(C)에 대응하는 영역에 위치될 수 있다. 이에, 상기 제2 영역(213b)은, 제1 너비(W1)와 제2 너비(W2)의 차이만큼 상기 상기 이차전지(10)의 코너부(C)와 이격될 수 있다.
한편, 상기 제2 측면 지지부(213)는, 상기 제1 영역(213a) 및 상기 제2 영역(213b)의 사이에 구비되어 상기 제1 영역(213a) 및 상기 제2 영역(213b)을 연결하는 연결 영역(213c)을 추가로 포함할 수 있다.
여기서 연결 영역(213c)는, 상기 제1 영역(213a) 및 상기 제2 영역(213b)의 사이에 구비되어 상기 제1 영역(213a) 및 상기 제2 영역(213b)을 연결하는 구성으로서, 다양하게 구성될 수 있다.
예를 들어, 상기 연결 영역(213c)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1 영역(213a) 및 상기 제2 영역(213b)을 경사지게 연결할 수 있다. 이로써 상기 제1 영역(213a) 및 상기 제2 영역(213b)에 의해 형성되는 단차 모서리에 의하여 이차전지(10)의 외관에 발생할 수 있는 라인형 스크래치 등의 손상을 최소화할 수 있다.
한편, 하부 지지부(220)는, 상기 이차전지(10)의 하부를 지지하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
보다 상세하게 상기 하부 지지부(220)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 측면 지지부(210)의 사이에서 상기 이차전지(10)의 하측에 배치되어 상기 이차전지(10)의 하부를 지지할 수 있다.
이때, 상기 하부 지지부(220)는 상술한 프레임부(100) 또는 측면 지지부(211) 등 에 다양하게 고정 설치될 수 있다.
예를 들어, 상기 하부 지지부(220)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 양 단이 상기 측면 지지부(210)에 고정될 수 있다. 이 경우, 상술한 측면 지지부(210)의 지지 블럭(211)에는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 하부 지지부(220)의 단부가 끼워지는 홈부(211')가 형성될 수 있다. 그리고 상기 하부 지지부(220)의 양 단부는 한 쌍의 지지 블럭(211)에 각각 형성된 홈부(211')에 삽입됨으로써 고정될 수 있다. 이 경우 상기 하부 지지부(220)는, 상기 지지 블럭(211)의 홈부(211')에 끼워 맞춤으로 고정되므로 상기 측면 지지부(210)로부터 하부 지지부(220)를 쉽게 설치 및 분리할 수 있다. 다만, 상기 하부 지지부(220)의 고정은 상술한 내용에 한정되는 것은 아니다.
한편, 상기 하부 지지부(220)는, 다양한 형상을 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 하부 지지부(220)는, 상기 이차전지(10) 코너부(C)와의 접촉을 회피하기 위하여, 도 4에 도시된 바와 같이, 상면이 단차지게 형성될 수 있다.
보다 상세하게 상기 하부 지지부(220)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 높이(H1)를 가지는 제1 영역(221); 및 상기 제1 영역(221)의 양측으로 상기 제1 높이(H1)보다 낮게 형성되는 제2 높이(H2)를 가지는 제2 영역(222)을 포함할 수 있다.
여기서 제 1 영역(221)은, 제1 높이(H1)를 가지는 영역으로서, 다양하게 형성될 수 있다.
여기서, 제1 높이(H1)는, 상기 제1 영역(221) 상에서 상기 이차전지(10)를 마주보게 배치되는 일면으로부터 상기 일면의 반대방향에 위치된 타면까지의 높이로 정의될 수 있다.
한편, 제2 영역(222)은, 상기 제1 영역(221)의 양측으로 상기 제1 높이(H1)보다 낮게 형성되는 제2 높이(H2)를 가지는 영역으로서, 다양하게 형성될 수 있다.
이때, 제2 높이(H2)는, 상기 제2 영역(222) 상에서 상기 이차전지(10)를 마주보게 배치되는 일면으로부터 상기 일면의 반대방향에 위치된 타면까지의 높이이며, 상기 제1 높이(H1)보다 낮게 형성되는 높이로 정의될 수 있다.
즉, 상기 하부 지지부(220)는, 상기 제1 영역(221)이 이차전지(10) 하단부의 중앙을 지지하고, 상기 제1 영역(221)보다 낮게 형성되는 제2 영역(222)이 상기 제1 영역(221)의 양측에 배치되어 단차지게 형성됨으로써 이차전지(10) 코너부(C)와 트레이(1)간의 접촉을 회피할 수 있다.
한편, 상기 하부 지지부(220)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1 영역(221) 및 상기 제2 영역(222)의 사이에 구비되어 상기 제1 영역(221) 및 상기 제2 영역(222)을 연결하는 연결 영역(223)을 추가로 포함할 수 있다.
상기 연결 영역(223)은, 상기 제1 영역(221) 및 상기 제2 영역(222)의 사이에 구비되어 상기 제1 영역(221) 및 상기 제2 영역(222)을 연결하는 구성으로서, 다양하게 구성될 수 있다.
예를 들어 상기 연결 영역(223)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1 영역(221) 및 상기 제2 영역(222)을 경사지게 연결할 수 있다. 이에 상기 제1 영역(221) 및 상기 제2 영역(222)에 의해 형성되는 단차 모서리에 의하여 이차전지(10) 외관에 발생할 수 있는 라인형 스크래치 등을 최소화 할 수 있다.
또한, 상기 연결 영역(223)은, 상기 라인형 스크래치의 발생을 보다 효과적으로 방지하기 위하여 상기 연결 영역(223)이 상기 이차전지(10)를 마주보는 면이 곡면으로 형성될 수도 있음은 물론이다.
한편, 상기 하부 지지부(220)는, 다양한 재질을 가질 수 있다. 다만, 상기 이차전지(10)의 하단부의 중앙과 접촉하게 되므로 상기 이차전지(10) 외관의 손상을 최소화하기 위하여 합성수지 재질이 사용됨이 바람직하다.
예를 들어, 상기 하부 지지부(220)는, 아크릴로니트릴(Acrylonitrile), 부타디엔(Butadiene), 스티렌(Styrene)을 포함하는 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene) 수지 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 실시가 가능하다.
[부호의 설명]
1: 트레이
10: 이차전지
11: 전극조립체
12: 파우치
13: 전극 단자
100: 프레임부
200: 지지부
210: 측면 지지부
211: 지지 블럭
212: 제1 측면 지지부
213: 제2 측면 지지부
213a: 제1 영역
213b: 제2 영역
213c: 연결 영역
220: 하부 지지부
221: 제1 영역
222: 제2 영역
223: 제3 영역
W1: 제1 너비
W2: 제2 너비
H1: 제1 높이
H2: 제2 높이
C: 코너부

Claims (13)

  1. 전극조립체 및 상기 전극조립체가 수납되는 파우치를 포함하는 이차전지가 수용되는 이차전지 트레이로서,
    상기 이차전지가 내부에 수용되는 수용 공간이 형성된 프레임부; 및
    상기 수용 공간에 구비되어 상기 이차전지를 지지하는 지지부를 포함하며;
    상기 지지부는,
    상기 전극조립체의 모서리가 위치되는 상기 이차전지의 코너부와 이격되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 트레이.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지부는,
    상기 이차전지의 측면을 지지하며, 한 쌍으로 마주보게 구비되는 측면 지지부; 및
    상기 이차전지의 하부를 지지하는 하부 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 트레이.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 측면 지지부는,
    상기 이차전지의 배치 방향을 따라 형성되는 지지 블럭;
    상기 지지 블럭으로부터 복수개가 서로 이격되어 상방향으로 연장형성되는 제1 측면 지지부;
    상기 제1 측면 지지부로부터 돌출 형성되며, 일면이 상기 이차전지의 코너부의 일 측면을 마주보도록 배치되는 제2 측면 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 트레이.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제2 측면 지지부는,
    상기 이차전지의 코너부에 대응하는 영역이 함몰 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 트레이.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제2 측면 지지부는,
    상기 이차전지의 코너부와 이격되도록 하부가 단차지게 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 트레이.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 제2 측면 지지부는,
    제1 너비를 가지는 제1 영역; 및
    상기 제1 너비보다 작게 형성되는 제2 너비를 가지는 제2 영역을 포함하며;
    상기 제2 영역은,
    상기 이차전지의 코너부에 대응하는 영역에 위치되는 것을 특징으로 하는 이차전지 트레이.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제2 측면 지지부는,
    상기 제1 영역 및 상기 제2 영역의 사이에 구비되어 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역을 연결하는 연결 영역을 포함하고;
    상기 연결 영역은,
    상기 제1 영역 및 상기 제2 영역을 경사지게 연결하는 것을 특징으로 하는 이차전지 트레이.
  8. 청구항 3에 있어서,
    상기 하부 지지부는, 양 단이 상기 측면 지지부에 고정되는 것을 특징으로 하는 이차전지 트레이.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 지지 블럭은, 상기 하부 지지부의 단부가 끼워지는 홈부가 형성되며;
    상기 하부 지지부는, 양 단부가 한 쌍의 상기 지지 블럭의 상기 홈부에 삽입됨으로써 고정되는 것을 특징으로 하는 이차전지 트레이.
  10. 청구항 2에 있어서,
    상기 하부 지지부는, 상면이 단차지게 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 트레이.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 하부 지지부는,
    제1 높이를 가지는 제1 영역; 및
    상기 제1 영역의 양측으로 상기 제1 높이보다 낮게 형성되는 제2 높이를 가지는 제2 영역을 포함하며;
    상기 제1 영역은,
    상기 이차전지의 하단부의 중앙을 지지하는 것을 특징으로 하는 이차전지 트레이.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 하부 지지부는,
    상기 제1 영역 및 상기 제2 영역의 사이에 구비되어 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역을 연결하는 연결 영역을 포함하고;
    상기 연결 영역은,
    상기 제1 영역 및 상기 제2 영역을 경사지게 연결하는 것을 특징으로 하는 이차전지 트레이.
  13. 청구항 2에 있어서,
    상기 하부 지지부는, 합성수지 재질을 가지는 것을 특징으로 하는 이차전지 트레이.
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