説明

トレイ

【課題】複数のポーチ形電池を配置するための新規なトレイを提供すること。
【解決手段】トレイは、1つのフレームと、少なくとも1つの駆動軸と、複数の固定板と、複数の可動板と、を具備する。駆動軸は、駆動軸線に沿ってフレームに摺動可能に固定され、駆動軸は、フレームに対する駆動軸の相対位置を決定するための位置決め装置を有する。固定板は駆動軸線に対して垂直であるとともに、フレームの中に駆動軸線に沿って順に並べられかつ固定される。可動板もまた駆動軸線に対して垂直であるとともに、フレームの中に駆動軸線に沿って順に並べられ、可動板は固定板と組み合わされる。可動板は駆動軸と一緒に動かされ、可動板のそれぞれおよび固定板のそれぞれが、ポーチ形電池を受け入れるための受入れ空間を画定し、ポーチ形電池のそれぞれをクランプするために使用される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、トレイに関し、より詳細には、複数のポーチ形電池(pouch−type battery)を配置するためのトレイに関する。
【背景技術】
【0002】
目下、技術の急速な発展とともに、携帯電話、タブレットPC、ノートブックなどの様々な電子製品には、さらに電気車両にも、電力を供給しかつサービス時間を延ばすために、長持ちする電池が必要である。リチウム電池は、エネルギー貯蔵密度が高くかつメモリ効果が低いため、多くの電子製品に広く適用されており、現在、非常に期待されている種類の電池である。
【0003】
リチウム電池の製造工程では、半完成品が完成品となりうるように、最初に形成や初回充電などの工程を実行する必要がある。形成工程では、半完成のリチウム電池製品の電極が付勢され、その結果、半完成のリチウム電池製品内部の流体状態の化学組成物が、電気エネルギーを貯蔵することができる固体状態の化学構造を形成する。ポーチ形電池の形成工程前に、半完成品内部の流体状態の化学組成物は柔らかいポーチの中に充填され、したがって、形成工程の間、半完成品の形状を維持するために均一な力が加えられる必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、ポーチ形電池の大量生産では、各ポーチ形電池に均一な均等に分散された力が加えられうるようにする方法は重要な課題である。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は、ポーチ形電池のそれぞれに均一な均等に分散された力を加えることができる、複数のポーチ形電池を配置するためのトレイに関する。
【0006】
上述の目的を達成するために、本発明の複数のポーチ形電池を配置するためのトレイは、1つのフレームと、少なくとも1つの駆動軸と、複数の固定板と、複数の可動板と、を具備する。駆動軸は、駆動軸線に沿ってフレームに摺動可能に固定されるとともに、フレームに対する駆動軸の相対位置を決定するための位置決め装置を有する。固定板は駆動軸線に対して垂直であるとともに、フレームの中に駆動軸線に沿って順に並べられかつ固定される。可動板もまた駆動軸線に対して垂直であるとともに、フレームの中に駆動軸線に沿って順に並べられる。可動板は固定板と組み合わされる。フレームの中で、可動板は駆動軸と一緒に動かされ、可動板のそれぞれおよび固定板のそれぞれが、ポーチ形電池のそれぞれを受け入れるための受入れ空間を画定し、ポーチ形電池のそれぞれをクランプするために使用される。本発明のトレイは、ポーチ形電池のそれぞれに均一な均等に分散された力を加えることができる。
【0007】
本発明について添付図面に従って説明する。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1A】本発明のトレイの一方向からの概略斜視図である。
【図1B】本発明のトレイの別方向からの概略斜視図である。
【図1C】本発明のトレイの概略側面図である。
【図2A】本発明のトレイの可動板組立体の概略組立図である。
【図2B】本発明のトレイの可動板組立体の部分概略分解図である。
【図2C】本発明のトレイの可動板組立体の部分概略断面図である。
【図3】本発明のフレームの概略斜視図である。
【図4A】本発明の固定板の概略図である。
【図4B】本発明の固定板およびポーチ形電池の概略分解図である。
【図4C】本発明の固定板およびポーチ形電池の概略組立図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
まず、図1A、図1B、および図1Cを参照すると、本発明の好ましい一実施形態によるトレイ2が複数のポーチ形電池1を配置するために使用されている。トレイ2は、1つのフレーム21と、少なくとも1つの駆動軸22(現在の実施形態では、2つの駆動軸22)と、複数の固定板23と、複数の可動板24と、を具備する。駆動軸22のそれぞれが、駆動軸線Aに沿ってフレーム21に摺動可能に固定され、駆動軸22のそれぞれは、フレーム21に対する駆動軸22の相対位置を決定するための位置決め装置221を有する。固定板23は駆動軸線Aに対して垂直であるとともに、フレーム21の中に駆動軸線Aに沿って順に並べられかつ固定される。可動板24もまた駆動軸線Aに対して垂直であるとともに、フレーム21の中に駆動軸線Aに沿って順に並べられ、可動板24は固定板23と組み合わされる。さらに、可動板24は駆動軸22と一緒に動かされ、可動板24のそれぞれおよび固定板23のそれぞれが、ポーチ形電池1のそれぞれを受け入れるための受入れ空間を画定し、ポーチ形電池1のそれぞれをクランプするために使用される。
【0010】
半完成のポーチ形電池1の製品が可動板24と固定板23との間の受入れ空間内に配置されてから、形成工程の前に、駆動軸22に力が加えられ、その結果、駆動軸22はフレーム21に対して所定の相対位置まで摺動する。次いで、可動板24は、駆動軸22によって駆動され、可動板24と固定板23との間にクランプされたすべての半完成のポーチ形電池1の製品に均一な均等に分散された力を加える。この時点で、フレーム21に対する駆動軸22の相対位置は位置決め装置221によって決定され、その結果、形成工程の間、すべての半完成のポーチ形電池1の製品に均一な均等に分散された力が連続的にかつ同時に加えられる。
【0011】
半完成のポーチ形電池1の製品については、図4Bおよび図4Cを参照することができる。本体11および2つの電極13に加えて、ポーチ形電池1は、本体11とガス連通する空気袋12をさらに有する。ポーチ形電池1の半完成品の電極13が付勢されて形成工程が実行されると、空気袋12は、半完成のポーチ形電池1の製品内の化学組成物によって生成されたガスを集める。この時点で、本発明のトレイ2は、可動板24を通じてポーチ形電池1の半完成品に均一な均等に分散された力を加える。形成工程の終了後、ポーチ形電池1の空気袋12が本体11と連通する場所が閉鎖され、空気袋12は切除される。
【0012】
図2A、図2B、および図2Cを参照すると、本発明のトレイ2は、複数の弾性装置25をさらに具備する。図2Cで小孔は、可動板24と弾性装置25の関係は、駆動軸22が示されていない場合、より明瞭に示すことができる。弾性装置25のそれぞれが駆動軸22と可動板24のそれぞれとを連結する。駆動軸22は弾性装置25を駆動し、弾性装置25はさらに、可動板24を通じてポーチ形電池1に複数の均等な弾性力を加える。したがって、本発明のトレイ2では、個々のポーチ形電池1の厚みのわずかな差によって引き起こされた、異なるポーチ形電池1に加えられる力の差と、異なる可動板23が駆動軸22と共に動くのと同じ距離と、を弾性装置25によってさらに低減することができる。
【0013】
この実施形態のトレイ2は2つの駆動軸22を具備する。図2Aおよび図2Bに示されているように、2つの駆動軸22はそれぞれ、可動板24のそれぞれの左側および右側を挿通し、弾性装置25のそれぞれが、駆動軸22の一方と可動板24のそれぞれとを連結し、それによってポーチ形電池1に力を均一に加えるようにする。したがって、可動板24のそれぞれが駆動軸22のそれぞれに対応する小孔241を形成し、駆動軸22はそれぞれ、対応する小孔241を挿通する。好ましい一実施形態では、本発明の弾性装置25は複数のコイルばねであり、駆動軸22は対応するコイルばねを挿通する。
【0014】
図2A、図2B、および図2Cに示されているように、この実施形態のトレイ2は複数のストップリング26を具備する。ストップリング26はそれぞれ、可動板24相互間の複数のピッチを限定するために、可動板24相互間に配置されかつ駆動軸22の一方の周囲に固定され、弾性装置25のそれぞれがストップリング26のそれぞれの中に受け入れられる。弾性装置25のそれぞれは、ストップリング26のそれぞれおよび可動板24のそれぞれに押し付けられ、その結果、可動板24は、弾性装置25およびストップリング26を通じて駆動軸22によって駆動することができる。好ましい一実施形態では、ストップリング26のそれぞれが位置決め穴261を有し、ストップリング26のそれぞれが、位置決め穴261によって対応する駆動軸22にロックされかつ固定される。
【0015】
図1B、図1C、および図3を参照すると、本発明のトレイ2は駆動軸連結器27をさらに具備することが好ましい。駆動軸22のそれぞれの第1の端部が、駆動軸線Aに沿ってフレーム21の対応する第1の滑り穴211を通って出て、駆動軸連結器27は、駆動軸22の第1の端部をすべて固定するために使用され、フレーム21の第1の外表面に押し付けられる。形成工程の前に、円筒などの装置を使用することによって駆動軸連結器27に力が加えられてすべての駆動軸22をフレーム21に対して所定の相対位置まで摺動できるようにすることができ、次いで、フレーム21に対する駆動軸22の相対位置が位置決め装置221によって決定される。
【0016】
図1A、図1C、および図3を参照すると、この実施形態では、駆動軸22のそれぞれの位置決め装置221はナット222を具備する。駆動軸22のそれぞれの第2の端部が、駆動軸線Aに沿ってフレーム21の対応する第2の滑り穴212を通って出て、雄ねじ223を形成する。位置決め装置221のナット222は、雄ねじ223と係合するために使用され、フレーム21の第2の外表面に押し付けられ、それによってフレーム21に対する駆動軸22の相対位置を決定するようにする。
【0017】
図4Aを参照すると、本発明の固定板23のそれぞれが、プレート本体231および少なくとも1つのストップバンプ232を具備する。プレート本体231はフレーム21に固定され、ストップバンプ232は、ポーチ形電池1をクランプするためにプレート本体231の側面上に配置され、対応する可動板24と接触し、それによって可動板24のそれぞれと固定板23のそれぞれとの間のピッチを限定し、ポーチ形電池1が過度に圧迫されないようにする。この実施形態では、固定板23のそれぞれが、ポーチ形電池1のそれぞれを締付けるための、プレート本体231の側面の左側および右側にそれぞれ配置された2つのストップバンプ232を具備し、それによって可動板24のそれぞれおよび固定板23のそれぞれを均一に押し付けるとともに、可動板24のそれぞれと固定板23のそれぞれとの間のピッチを限定するようにする。ストップバンプ232の厚みは、ストップリング26の厚み未満であることが好ましい。
【0018】
図4Aを参照すると、固定板23のそれぞれが好ましくはポーチ形電池位置決めラック233を具備し、ポーチ形電池位置決めラック233は、ポーチ形電池1のそれぞれをクランプするためにプレート本体231の側面上に配置され、ポーチ形電池1を位置付ける。ポーチ形電池位置決めラック233は、2つのガイドストリップ233aおよび1つの位置決め溝233bを具備する。ガイドストリップ233aは垂直方向に延び、ポーチ形電池1のそれぞれをクランプするために、固定板23のそれぞれのプレート本体231の側面の左側および右側にそれぞれ配置される。位置決め溝233bは、ポーチ形電池1のそれぞれをクランプするために、固定板23のそれぞれのプレート本体231の側面の底部側に配置される。したがって、図4Bおよび図4Cに示されているように、ポーチ形電池1のそれぞれが上から本発明のトレイ2の中に入れられたときに、ポーチ形電池1のそれぞれの左側、右側、および底部側がそれぞれ、ガイドストリップ233aおよび位置決め溝233bによってトレイ2の中に位置付けられる。
【0019】
図3を参照すると、この実施形態では、フレーム21は、駆動軸22と接触しかつ駆動軸22を摺動可能に固定するための複数のオイルフリーブッシング213を具備し、フレーム21は、固定板23をそれぞれ差し込み固定するための複数の溝214を具備する。
【0020】
この実施形態では、フレーム21の好ましい実施形態と同様に、図1A、図1B、および図3を参照することができる。フレーム21には、トレイ2を、例えば、ポーチ形電池1のプロセス装置内に位置付けるための複数の位置決め穴215が形成される。フレーム21は、本発明のトレイ2の操作を容易にするために、駆動軸線Aに沿ってフレーム21の前側および後側に配置された2つの握り穴216を有する。フレーム21には、トレイ2の向きを識別するための、駆動軸線Aに沿ってフレーム21の前側または後側のどちらかに配置された方向識別切欠き部217が形成される。さらに、フレーム21は、プロセス装置とポーチ形電池1の電極13との電気的接続を容易にするとともに、形成工程または他の充電工程を実行するのを助けるために、ポーチ形電池1のそれぞれの左側および右側に2つの電極13を露出させるための、ポーチ形電池1の左側および右側に対応して配置された2つの開口218を有する。
【0021】
ポーチ形電池1が本発明のトレイ2の中に置かれると、駆動軸22は可動板24を移動させることができ、位置決め装置221は、フレーム21に対する駆動軸22の相対位置を決定し、それによって可動板24と固定板23との間にクランプされた半完成のポーチ形電池1の製品のすべてに均一な均等に分散された力を加えて、本発明の目的を達成するようにする。
【0022】
本発明の上述の実施形態は、一例にすぎないことを意図している。多くの代替実施形態が以下の特許請求の範囲から逸脱することなく当業者によって考案されうる。
【符号の説明】
【0023】
1…ポーチ形電池、2…トレイ、11…本体、12…空気袋、13…電極、21…フレーム、22…駆動軸、23…固定板、24…可動板、25…弾性装置、26…ストップリング、27…駆動軸連結器、211…第1の滑り穴、212…第2の滑り穴、213…オイルフリーブッシング、214…溝、215、261…位置決め穴、216…握り穴、217…方向識別切欠き部、218…開口、221…位置決め装置、222…ナット、223…雄ねじ、231…プレート本体、232…ストッププバンプ、233…ポーチ形電池位置決めラック、233a…ガイドストリップ、233b…位置決め溝、241…穿孔

【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のポーチ形電池を配置するためのトレイであって、
1つのフレームと、
駆動軸線に沿って前記フレームに摺動可能に固定された少なくとも1つの駆動軸であって、前記フレームに対する該駆動軸の相対位置を決定するための位置決め装置を有する駆動軸と、
前記駆動軸線に対して垂直であるとともに、前記フレームの中に前記駆動軸線に沿って順に並べられかつ固定された固定板と、
前記駆動軸に対して垂直であるとともに、前記フレームの中に前記駆動軸線に沿って順に並べられた複数の可動板であって、前記固定板と組み合わされた可動板と、
を備え、
前記可動板が前記駆動軸と一緒に動かされ、前記可動板のそれぞれおよび前記固定板のそれぞれが、前記ポーチ形電池のそれぞれを受け入れるための受入れ空間を画定し、前記ポーチ形電池のそれぞれをクランプする、トレイ。
【請求項2】
前記可動板のそれぞれが前記駆動軸に対応する小孔を形成しており、前記駆動軸が前記小孔を挿通する、請求項1に記載のトレイ。
【請求項3】
複数の弾性装置をさらに備え、
前記弾性装置のそれぞれが前記駆動軸と前記可動板のそれぞれとを連結し、前記弾性装置が、前記可動板を通じて前記ポーチ形電池に複数の均等な弾性力を加える、請求項1に記載のトレイ。
【請求項4】
前記可動板相互間の複数のピッチを限定するために、それぞれ前記可動板相互間に配置されかつ前記駆動軸の周囲に固定された複数のストップリングをさらに備え、
前記弾性装置のそれぞれが前記ストップリングのそれぞれの中に受け入れられる、請求項3に記載のトレイ。
【請求項5】
前記弾性装置のそれぞれが、前記ストップリングのそれぞれおよび前記可動板のそれぞれに押し付けられる、請求項4に記載のトレイ。
【請求項6】
前記可動板のそれぞれの左側および右側をそれぞれ挿通する2つの駆動軸を備え、
前記弾性装置のそれぞれが、前記駆動軸の一方と前記可動板のそれぞれとを連結する、請求項3に記載のトレイ。
【請求項7】
駆動軸連結器をさらに備え、
前記駆動軸のそれぞれの第1の端部が、前記駆動軸線に沿って前記フレームの対応する第1の滑り穴を通って出て、前記駆動軸連結器が、前記駆動軸の前記第1の端部を固定するために使用され、前記フレームの第1の外表面に押し付けられ、前記駆動軸連結器に力が加えられて前記駆動軸を前記フレームに対して前記相対位置まで摺動できるようにしてから、前記フレームに対する前記駆動軸の前記相対位置が前記位置決め装置によって決定される、請求項6に記載のトレイ。
【請求項8】
前記駆動軸のそれぞれの前記位置決め装置がナットを備え、前記駆動軸のそれぞれの第2の端部が、前記駆動軸線に沿って前記フレームの対応する第2の滑り穴を通って出て、雄ねじを形成し、前記ナットが、前記雄ねじと係合するために使用され、前記フレームの第2の外表面に押し付けられて前記フレームに対する前記駆動軸の相対位置を決定する、請求項7に記載のトレイ。
【請求項9】
前記ストップリングのそれぞれが位置決め穴を有し、前記ストップリングのそれぞれが、前記位置決め穴によって前記駆動軸にロックされかつ固定される、請求項4に記載のトレイ。
【請求項10】
前記弾性装置が複数のコイルばねであり、前記起動軸が対応する前記コイルばねを挿通する、請求項3に記載のトレイ。
【請求項11】
前記固定板のそれぞれがプレート本体および少なくとも1つのストップバンプを備え、前記プレート本体が前記フレームに固定され、前記ストップバンプが、前記ポーチ形電池のそれぞれをクランプするために前記プレート本体の側面上に配置され、対応する前記可動板と接触し、それによって前記可動板のそれぞれと前記固定板のそれぞれとの間のピッチを限定するようにする、請求項1に記載のトレイ。
【請求項12】
前記固定板のそれぞれがポーチ形電池位置決めラックを備え、前記ポーチ形電池位置決めラックが、前記ポーチ形電池を位置決めするために前記プレート本体の前記側面上に配置される、請求項11に記載のトレイ。
【請求項13】
前記ポーチ形電池位置決めラックのそれぞれが、2つのガイドストリップおよび1つの位置決め溝を備え、前記ガイドストリップが垂直に延びかつ前記固定板のそれぞれの前記プレート本体の前記側面の左側および右側にそれぞれ配置され、前記位置決め溝が、前記固定板のそれぞれの前記プレート本体の前記側面の底部側に配置され、前記ポーチ形電池のそれぞれの左側、右側、および底部側がそれぞれ、前記ガイドストリップおよび前記位置決め溝によって前記トレイの中に位置付けられる、請求項12に記載のトレイ。
【請求項14】
前記固定板のそれぞれが、前記ポーチ形電池のそれぞれをクランプするための、前記プレート本体の前記側面の左側および右側にそれぞれ配置された2つのストップバンプを備える、請求項11に記載のトレイ。
【請求項15】
前記フレームが、前記駆動軸と接触しかつ前記駆動軸を摺動可能に固定するための複数のオイルフリーブッシングを備える、請求項1に記載のトレイ。
【請求項16】
前記フレームが、前記ポーチ形電池のそれぞれの左側および右側に2つの電極を露出させるための、前記ポーチ形電池のそれぞれの前記左側および前記右側に対応して配置された2つの開口を有する、請求項1に記載のトレイ。
【請求項17】
前記フレームが、前記固定板を差し込み固定するための複数の溝を備える、請求項1に記載のトレイ。
【請求項18】
前記フレームには、前記トレイを位置付けるための複数の位置決め穴が形成される、請求項1に記載のトレイ。
【請求項19】
前記フレームが、前記駆動軸線に沿って前記フレームの前側および後側に配置された2つの握り穴を有する、請求項1に記載のトレイ。
【請求項20】
前記フレームには、前記トレイの向きを識別するための、前記駆動軸線に沿って前記フレームの前側または後側のどちらかに配置された方向識別切欠き部が形成される、請求項1に記載のトレイ。

【図1A】
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【図1B】
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【図1C】
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【図2A】
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【図2B】
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【図2C】
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【図3】
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【図4A】
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【図4B】
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【図4C】
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【公開番号】特開2013−4522(P2013−4522A)
【公開日】平成25年1月7日(2013.1.7)
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願2012−121908(P2012−121908)
【出願日】平成24年5月29日(2012.5.29)
【出願人】(510035679)クロマ エーティーイー インコーポレイテッド (5)
【氏名又は名称原語表記】CHROMA ATE INC.
【Fターム(参考)】