KR102232118B1 - 접속부재 고정부를 포함하고 있는 전지셀 용접 지그 - Google Patents

접속부재 고정부를 포함하고 있는 전지셀 용접 지그 Download PDF

Info

Publication number
KR102232118B1
KR102232118B1 KR1020160155004A KR20160155004A KR102232118B1 KR 102232118 B1 KR102232118 B1 KR 102232118B1 KR 1020160155004 A KR1020160155004 A KR 1020160155004A KR 20160155004 A KR20160155004 A KR 20160155004A KR 102232118 B1 KR102232118 B1 KR 102232118B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
outer periphery
battery cell
fixing
connection member
welding jig
Prior art date
Application number
KR1020160155004A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180056986A (ko
Inventor
윤형철
Original Assignee
주식회사 엘지화학
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 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020160155004A priority Critical patent/KR102232118B1/ko
Publication of KR20180056986A publication Critical patent/KR20180056986A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102232118B1 publication Critical patent/KR102232118B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/564—Terminals characterised by their manufacturing process
    • H01M50/566—Terminals characterised by their manufacturing process by welding, soldering or brazing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
    • B23K37/0426—Fixtures for other work
    • B23K37/0435—Clamps
    • B23K37/0443—Jigs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B11/00—Work holders not covered by any preceding group in the subclass, e.g. magnetic work holders, vacuum work holders
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0404—Machines for assembling batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4285—Testing apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/547—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36—Electric or electronic devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

본 발명은, 전극단자들이 동일한 방향으로 배열되도록, 복수의 전지셀들이 일면에 안착되는 베이스 부(base part); 상기 전극단자들이 배열된 베이스 부의 일측 외주변 및 이에 대향하는 타측 외주변에 위치해 있으며, 상기 전극단자들을 전기적으로 연결하는 금속 플레이트로 구성된 접속부재들이 고정되는 접속부재 고정부; 및 상기 접속부재 고정부가 위치하는 베이스 부의 외주변을 제외한 나머지 외주변들 중에서, 적어도 하나의 외주변에 형성되어, 상기 전지셀들의 배열 상태를 지지하는 지지부;를 포함하고 있고, 상기 접속부재 고정부는, 각각의 접속부재들의 위치 및 형상에 대응하여, 상기 접속부재들의 외주변을 감싸도록 외향 돌출되어 있는 외주변 고정용 리브(rib); 및 상기 접속부재들이 자력에 의해 고정되도록, 접속부재들이 대면하는 부위에 위치하는 자성 부재;를 포함하고 있는 전지셀 용접 지그를 제공한다.

Description

접속부재 고정부를 포함하고 있는 전지셀 용접 지그 {Battery Cell Welding Zig Comprising Connecting member Fixing Part}
본 발명은 접속부재 고정부를 포함하고 있는 전지셀 용접 지그에 관한 것이다.
최근, 화석연료의 고갈에 의한 에너지원의 가격 상승, 환경 오염의 관심이 증폭되며, 친환경 대체 에너지원에 대한 요구가 미래생활을 위한 필수 불가결한 요인이 되고 있다. 이에 원자력, 태양광, 풍력, 조력 등 다양한 전력 생산기술들에 대한 연구가 지속되고 있으며, 이렇게 생산된 에너지를 더욱 효율적으로 사용하기 위한 전력저장장치 또한 지대한 관심이 이어지고 있다.
특히, 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 행해지고 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 안정성 등의 장점을 가진 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.
또한, 이차전지는 양극, 음극, 및 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막이 적층된 구조의 전극조립체가 어떠한 구조로 이루어져 있는지에 따라 분류되기도 하는 바, 대표적으로는, 긴 시트형의 양극들과 음극들을 분리막이 개재된 상태에서 권취한 구조의 젤리-롤형(권취형) 전극조립체, 소정 크기의 단위로 절취한 다수의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 순차적으로 적층한 스택형(적층형) 전극조립체 등을 들 수 있으며, 최근에는, 상기 젤리-롤형 전극조립체 및 스택형 전극조립체가 갖는 문제점을 해결하기 위해, 상기 젤리-롤형과 스택형의 혼합 형태인 진일보한 구조의 전극조립체로서, 소정 단위의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 적층한 단위셀들을 분리필름 상에 위치시킨 상태에서 순차적으로 권취한 구조의 스택/폴딩형 전극조립체가 개발되었다.
또한, 이차전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류된다.
이러한 이차전지는 그것이 사용되는 외부기기의 종류에 따라, 단일 전지의 형태로 사용되기도 하고, 또는 다수의 단위전지들을 전기적으로 연결한 전지팩의 형태로 사용되기도 한다. 예를 들어, 휴대폰과 같은 소형 디바이스는 전지 1 개의 출력과 용량으로 소정의 시간 동안 작동이 가능한 반면에, 노트북 컴퓨터, 소형 PC 등의 경우에는 출력 및 용량의 문제로 다수의 원통형 전지들을 병렬 및 직렬방식으로 연결한 전지팩의 사용이 요구된다.
일반적으로, 상기 원통형 전지는 용량 및 출력 측면에서 각형이나 폴리머 전지보다 바람직하다.
따라서, 노트북 컴퓨터, 소형 PC 등에 사용되는 전지팩은 다수의 원통형 전지들을 병렬 또는 직렬방식의 연결로 이루어진 전지셀 배열체에 보호회로 모듈(Protection Circuit Module: PCM)을 연결하여 팩 케이스 내지 케이스 부재의 내부에 탑재한 구조로 이루어져 있다.
이때, 상기 전지셀 배열체들은 금속 플레이트로 구성된 접속부재들이 각각의 전지셀들의 전극단자들에 용접에 의해 결합됨으로써, 상호간에 전기적으로 연결된다.
그러나, 이러한 금속 플레이트의 용접 과정에서는, 전지셀들의 배열 상태를 고정하기가 용이하지 않으므로, 각 전극단자들이 상면 방향에 위치하도록 배열된 상태에서, 상기 전지셀 배열체 상에 상기 금속 플레이트를 위치시킨 후, 수직 용접기에 의해서만 상기 전극단자들과 금속 플레이트의 용접 과정이 수행되어야 하는 제한이 있다.
또한, 상기 용접 과정에서 전지셀 배열체 상에 위치한 금속 플레이트를 고정하기가 용이하지 않으므로, 상기 용접 과정에서 제품의 불량이 증가하게 되며, 특히, 상기 용접은 하나의 전극단자에 대한 용접만 잘못되더라도, 이에 대한 재사용이 어려우므로, 상기 금속 플레이트 및 전지셀 전체를 폐기해야 하는 문제점이 있다.
따라서, 이러한 문제점을 근본적으로 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 이후 설명하는 바와 같이, 외주변 고정용 리브 및 자성 부재에 의해 접속부재들이 고정된 상태에서, 전극단자들에 용접되는 접속부재 고정부를 포함하도록 구성됨으로써, 상기 접속부재 고정부에 의해, 각 전지셀들 및 접속부재들의 위치가 안정적으로 고정된 상태에서, 용접을 수행할 수 있으므로, 전극단자들과 접속부재들의 유동에 의한 용접 불량을 없애거나 최소화할 수 있으며, 복수의 전지셀들에 대한 접속부재들의 용접을 한번에 신속하게 수행할 수 있어, 상기 용접 과정에 소요되는 비용 및 시간을 절약할 수 있고, 전지셀들과 접속부재들의 안정적인 고정 상태를 유지하면서, 다양한 방향에서 용접을 수행할 수 있으므로, 상기 용접 장치 및 용접 방향에 대한 제약을 최소화할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지셀 용접 지그는,
전극단자들이 동일한 방향으로 배열되도록, 복수의 전지셀들이 일면에 안착되는 베이스 부(base part);
상기 전극단자들이 배열된 베이스 부의 일측 외주변 및 이에 대향하는 타측 외주변에 위치해 있으며, 상기 전극단자들을 전기적으로 연결하는 금속 플레이트로 구성된 접속부재들이 고정되는 접속부재 고정부; 및
상기 접속부재 고정부가 위치하는 베이스 부의 외주변을 제외한 나머지 외주변들 중에서, 적어도 하나의 외주변에 형성되어, 상기 전지셀들의 배열 상태를 지지하는 지지부;
를 포함하고 있고,
상기 접속부재 고정부는,
각각의 접속부재들의 위치 및 형상에 대응하여, 상기 접속부재들의 외주변을 감싸도록 외향 돌출되어 있는 외주변 고정용 리브(rib); 및
상기 접속부재들이 자력에 의해 고정되도록, 접속부재들이 대면하는 부위에 위치하는 자성 부재;
를 포함하고 있는 구조일 수 있다.
따라서, 상기 접속부재 고정부에 의해, 각 전지셀들 및 접속부재들의 위치가 안정적으로 고정된 상태에서, 용접을 수행할 수 있으므로, 전극단자들과 접속부재들의 유동에 의한 용접 불량을 없애거나 최소화할 수 있으며, 복수의 전지셀들에 대한 접속부재들의 용접을 한번에 신속하게 수행할 수 있어, 상기 용접 과정에 소요되는 비용 및 시간을 절약할 수 있고, 전지셀들과 접속부재들의 안정적인 고정 상태를 유지하면서, 다양한 방향에서 용접을 수행할 수 있으므로, 상기 용접 장치 및 용접 방향에 대한 제약을 최소화할 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 접속부재 고정부는, 접속부재가 고정된 부위에서, 상기 접속부재에 대향하는 외면으로부터 접속부재와 전지셀의 전극단자를 용접하기 위한 용접봉이 삽입되는 용접공이 관통 구조로 천공되어 있는 구조일 수 있다.
즉, 상기 접속부재 고정부가 베이스 부에 안착되어 있는 전지셀들의 전극단자 부위에 위치하는 경우, 상기 접속부재 고정부에는 각각의 접속부재가 고정된 부위에 용접공이 관통 구조로 천공되어 있어, 상기 용접공으로 용접봉을 삽입시킴으로써, 전극단자에 대해 접속부재가 안정적으로 대면해 고정된 상태에서, 상기 접속부재와 전극단자의 용접을 보다 용이하게 수행할 수 있다.
또한, 상기 자성 부재는 전지셀의 전극단자와 접속부재가 용접되는 부위를 제외한 나머지 부위에 위치하는 구조일 수 있다.
따라서, 상기 자성 부재는 금속 플레이트로 이루어진 접속부재에 대해, 자력에 의한 안정적인 결합력을 유지하는 동시에, 상기 용접공을 통한 용접봉의 삽입 및 상기 용접봉에 의한 용접 과정에 대한 간섭이 없는 상태에서, 보다 안정적인 용접이 수행될 수 있다.
이때, 상기 자성 부재는, 접속부재에 대면하는 접속부재 고정부의 부위에서, 외부로 노출된 상태로 탑재되어 있거나 또는 내부에 장착되어 있는 구조일 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 자성 부재가 접속부재에 대면하는 접속부재 고정부의 부위에서, 외부로 노출된 상태로 탑재되어 있는 경우에는, 접속부재와의 사이에서 자력을 감소시키는 요인이 없으므로, 상기 접속부재의 보다 안정적인 고정 상태를 유지할 수 있는 동시에, 상기 자성 부재에 대한 교체가 용이하다.
또한, 상기 자성 부재가 접속부재에 대면하는 접속부재 고정부의 부위에서, 내부에 장착되어 있는 구조일 경우에는 상기 접속부재와 대면하는 접속부재 고정부의 부위에서, 보다 깔끔한 외관을 형성할 수 있으며, 이에 따라, 상기 자성 부재와 접속부재의 직접적인 접촉에 의한 상기 접속부재의 손상을 최소화할 수 있다.
한편, 상기 고정용 리브는 접속부재의 두께에 대해 50% 내지 250%의 높이로 외향 돌출되어 있는 구조일 수 있다.
만일, 상기 고정용 리브의 외향 돌출되어 있는 높이가 상기 범위를 벗어나 지나치게 낮을 경우에는, 상기 고정용 리브를 통한 접속부재의 유동을 안정적으로 예방하지 못할 수 있으며, 이와 반대로, 상기 고정용 리브의 외향 돌출되어 있는 높이가 상기 범위를 벗어나 지나치게 높을 경우에는, 상기 고정용 리브의 외향 돌출된 단부가 전극단자가 형성된 전지셀 부위와 접촉함으로써, 상기 접속부재와 전극단자가 안정적인 접촉 상태를 유지하지 못할 수 있으며, 이에 따라, 상기 전극단자에 대한 접속부재의 용접에 불량이 발생할 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 접속부재는, 전극단자들이 접속된 전지셀들의 전압을 검출하도록, 일측 외주변으로부터 연장된 전압 검출용 탭을 포함하고 있고;
상기 고정용 리브는 상기 전압 검출용 탭을 제외한 나머지 외주변을 감싸도록 외향 돌출되어 있는 구조일 수 있다.
따라서, 상기 전압 검출용 탭은 접속부재의 외주변을 감싸는 고정용 리브에 의해 형상이 변형되거나, 간섭되지 않고, 보다 용이하게 외측 방향으로 연장될 수 있다.
또한, 상기 접속부재는 중앙 부위에 고정용 관통구가 천공되어 있고;
상기 접속부재 고정부는 상기 고정용 관통구에 대응하는 형상으로 외향 돌출되어 있는 보조 고정용 리브를 더 포함하는 구조일 수 있다.
따라서, 상기 접속부재는 전극단자에 대한 용접 과정에서, 상기 접속부재의 외주변을 감싸는 고정용 리브가 파손 내지 손상되더라도, 중앙 부위에 천공된 고정용 관통구에 삽입되도록 외향 돌출되어 있는 보조 고정용 리브에 의해 안정적인 고정 상태를 유지할 수 있으며, 이에 따라, 상기 전극단자와 접속부재의 용접에 대한 불량을 없애거나, 최소화할 수 있다.
이때, 상기 접속부재의 고정용 관통구의 넓이는, 접속부재의 넓이에 대해, 5% 내지 15%의 크기일 수 있다.
만일, 상기 접속부재의 고정용 관통구의 넓이가 상기 범위를 벗어나 지나치게 작을 경우에는, 상기 보조 고정용 리브에 의해 접속부재의 고정 상태를 안정적으로 유지하지 못할 수 있으며, 이와 반대로 상기 접속부재의 고정용 관통구의 넓이가 상기 범위를 벗어나 지나치게 클 경우에는, 상기 접속부재의 면적이 지나치게 작아져, 저항이 증가함에 따라, 이를 포함하는 전지모듈 내지 전지팩의 운용간 상기 접속부재 부위에서 온도가 상승하거나, 열이 발생할 수 있으며, 이에 따라 안전성을 저하시키는 문제점을 유발할 수 있다.
또한, 상기 고정용 관통구 및 보조 고정용 리브는 상기 접속부재의 구조적 안정성을 감소시키지 않는 동시에, 보조 고정용 리브에 의한 접속부재의 안정적인 고정 상태를 유지할 수 있는 것이라면, 그 구조가 크게 제한되는 것은 아니며, 상세하게는 평면상으로 원형, 타원형 또는 다각형 구조로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 접속부재 고정부는 베이스 부의 일측 외주변 및 타측 외주변에 경첩 구조로 연결되어 있는 구조일 수 있다.
따라서, 상기 접속부재 고정부는 베이스 부의 일측 외주변 및 타측 외주변 부위가 연결된 상태로 펼쳐짐으로써, 상기 베이스 부의 일면에 복수의 전지셀들이 보다 용이하게 안착될 수 있으며, 상기 접속부재 고정부는 접속부재들이 고정된 상태에서, 상기 베이스 부의 일측 외주변 및 타측 외주변 부위를 중심으로, 베이스 부의 일면 방향으로 절곡됨으로써, 상기 전지셀들의 전극단자들에 대해 각각의 접속부재들을 보다 용이하게 위치 고정시킬 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 지지부는, 접속부재 고정부가 위치하는 베이스 부의 외주변을 제외한 나머지 외주변들 중에서, 적어도 하나의 외주변 부위가 베이스 부의 일면으로부터 상향 돌출된 격벽 구조로 이루어질 수 있다.
따라서, 상기 지지부는 베이스 부의 일면 부위에 안착되는 복수의 전지셀들을 보다 용이하게 지지할 수 있다.
이때, 상기 지지부는, 접속부재가 전지셀들의 전극단자에 접속된 상태로 접속부재 고정부를 고정하도록, 인접한 접속부재 고정부의 외주변과 체결되는 고정용 체결부를 포함하는 구조일 수 있다.
따라서, 상기 접속부재 고정부에 접속부재들이 고정된 상태에서, 상기 접속부재 고정부가 베이스 부와 경첩 구조로 연결된 외주변을 중심으로 베이스 부의 일면 방향으로 절곡되는 경우, 상기 접속부재 고정부는 베이스 부의 일면으로부터 상향 돌출된 지지부의 고정용 체결부에 체결되어 고정됨으로써, 상기 베이스 부에 안착된 전지셀들의 유동을 방지하는 동시에, 상기 전지셀들과 접속부재들의 안정적인 접촉 상태를 유지할 수 있으며, 접속부재들과 전극단자들의 용접 과정에서, 상기 접속부재 고정부가 펼쳐짐으로써 발생할 수 있는 용접 불량을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 상기 전지셀들이 안착되는 베이스 부의 일면에는 전지셀들의 외면에 대응하는 구조로 만입된 안착홈이 형성되어 있는 구조일 수 있다.
따라서, 상기 전지셀들이 보다 안정적으로 베이스 부의 일면 상에 안착됨으로써, 유동이 방지된 상태에서 전극단자들과 접속부재들의 용접이 수행될 수 있다.
한편, 상기 전지셀은 양극단자와 음극단자가 서로 대향하는 부위에 형성된 원통형 전지셀일 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 전지셀 용접용 지그는 원통형 전지셀과 같이 평면으로 이루어진 외면을 포함하지 않는 구조의 전지셀들을 용이하게 고정시킨 상태에서 전극단자들과 접속부재들의 용접을 수행할 수 있으므로, 특히 우수한 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 상기 접속부재들 중에서 적어도 하나의 접속부재는 나머지 접속부재와 형상이 상이한 구조일 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 전지셀들은 접속부재들에 의해 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다.
이때, 상기 접속부재들 중에서 적어도 하나의 접속부재는 나머지 접속부재와 형상이 상이한 구조로서, 외주변 고정용 리브 역시, 각각의 접속부재들에 대응되는 형상으로 외향 돌출될 수 있으며, 이에 따라, 상기 전지셀 용접 지그는 접속부재들에 의해 전기적으로 연결되는 전지셀들의 수량 및 상기 전기적 연결 구조에 관계 없이, 보다 용이하게 적용될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지셀 용접 지그는, 외주변 고정용 리브 및 자성 부재에 의해 접속부재들이 고정된 상태에서, 전극단자들에 용접되는 접속부재 고정부를 포함하도록 구성됨으로써, 상기 접속부재 고정부에 의해, 각 전지셀들 및 접속부재들의 위치가 안정적으로 고정된 상태에서, 용접을 수행할 수 있으므로, 전극단자들과 접속부재들의 유동에 의한 용접 불량을 없애거나 최소화할 수 있으며, 복수의 전지셀들에 대한 접속부재들의 용접을 한번에 신속하게 수행할 수 있어, 상기 용접 과정에 소요되는 비용 및 시간을 절약할 수 있고, 전지셀들과 접속부재들의 안정적인 고정 상태를 유지하면서, 다양한 방향에서 용접을 수행할 수 있으므로, 상기 용접 장치 및 용접 방향에 대한 제약을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀 용접 지그의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다;
도 2는 도 1의 접속부재 고정부 구조를 확대하여 나타낸 모식도이다;
도 3은 도 1의 전지셀 용접 지그를 A 방향에서 바라본 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다;
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지셀 용접 지그의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다;
도 5는 도 4의 접속부재 고정부 구조를 확대하여 나타낸 모식도이다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 도면들을 참조하여 본 발명을 더욱 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 1에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀 용접 지그의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도가 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 전지셀 용접 지그(100)는 베이스 부(110), 접속부재 고정부들(120, 130) 및 지지부(140)를 포함하고 있다.
베이스 부(110)에는 원통형 전지셀(101)의 전극단자(102)가 상측 외주변 방향으로 위치하도록 배열되어 안착되며, 베이스 부(110)의 상측 외주변 및 하측 외주변에는 각각 접속부재 고정부들(120, 130)이 위치해 있다.
지지부(140)는 베이스 부(110)의 좌측 외주변에 형성되어 있어, 전지셀(101)의 배열상태를 지지한다.
도 2에는 도 1의 접속부재 고정부 구조를 확대하여 나타낸 모식도가 도시되어 있고, 도 3에는 도 1의 전지셀 용접 지그를 A 방향에서 바라본 구조를 개략적으로 나타낸 모식도가 도시되어 있다.
도 2 및 3을 도 1과 함께 참조하면, 접속부재 고정부(120)에는 접속부재(103)의 형상에 대응하여, 접속부재(103)의 전압 검출용 리브(104)를 제외한 나머지 외주변을 감싸도록, 외주변 고정용 리브(121)가 외향 돌출되어 있다.
외주변 고정용 리브(121)의 내측에는 전지셀(101)의 전극단자(102)에 대응되는 부위에, 외측으로부터 용접봉이 삽입되는 용접공(122)이 천공되어 있으며, 용접공(122) 사이에는 금속 플레이트로 이루어진 접속부재(103)를 자력에 의해 고정하기 위한 자성 부재(123)가 외부로 노출된 상태로 탑재되어 있다.
베이스 부(110)의 양측 외주변에 위치한 접속부재 고정부들(120, 130)은 베이스 부(110)의 양측 외주변과 각각 경첩 구조(105, 106)로 연결되어 있다.
따라서, 접속부재 고정부들(120, 130)에 고정되어 있는 접속부재(103)는 접속부재 고정부들(120, 130)이 전지셀(101) 방향으로 절곡되는 경우, 각 전지셀(101)의 전극단자(102)에 안정적으로 접촉된 상태를 유지할 수 있으며, 이에 따라, 전극단자(102)와 접속부재(103)의 용접 과정을 보다 용이하게 수행할 수 있다.
지지부(140)는 전지셀(101)의 배열 상태를 안정적으로 지지할 수 있도록, 베이스 부(110)의 상면으로부터 상향 돌출된 격벽 구조로 이루어져 있다.
도 4에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지셀 용접 지그의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도가 도시되어 있으며, 도 5에는 도 4의 접속부재 고정부 구조를 확대하여 나타낸 모식도가 도시되어 있다.
도 4 및 5를 함께 참조하면, 접속부재(402)의 중앙 부위에는 사각형 구조로 이루어진 고정용 관통구(406)가 천공되어 있다.
접속부재(402)의 고정용 관통구(406)에 대응하는 접속부재 고정부(420)의 부위에는, 고정용 관통구(406)에 대응해 평면상 사각형 구조로 이루어진 보조 고정용 리브(424)가 외향 돌출되어 있다.
따라서, 외주변 고정용 리브(421)가 손상되더라도, 보조 고정용 리브(424)에 의해 접속부재(402)의 고정 상태를 보다 안정적으로 유지할 수 있다.
자성 부재(423)는 용접봉이 삽입되도록 천공된 용접공(422) 사이에서, 내부에 장착되어 있다.
따라서, 자성 부재(423)와의 직접적인 접촉에 의한 접속부재(402)의 손상을 방지할 수 있다.
상기 구조를 제외한 나머지 구조는 도 1 전지셀 용접 지그 및 도 2의 접속부재 고정부와 동일하므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.

Claims (14)

  1. 전극단자들이 동일한 방향으로 배열되도록, 복수의 전지셀들이 일면에 안착되는 베이스 부(base part);
    상기 전극단자들이 배열된 베이스 부의 일측 외주변 및 이에 대향하는 타측 외주변에 위치해 있으며, 상기 전극단자들을 전기적으로 연결하는 금속 플레이트로 구성된 접속부재들이 고정되는 접속부재 고정부; 및
    상기 접속부재 고정부가 위치하는 베이스 부의 외주변을 제외한 나머지 외주변들 중에서, 적어도 하나의 외주변에 형성되어, 상기 전지셀들의 배열 상태를 지지하는 지지부;를 포함하고,
    상기 접속부재 고정부는,
    각각의 접속부재들의 위치 및 형상에 대응하여, 상기 접속부재들 각각의 외주변을 감싸도록 외향 돌출되어 있는 복수의 외주변 고정용 리브(rib);
    상기 전지셀의 전극단자에 대응하는 부위에 용접봉이 삽입될 수 있도록, 상기 외주변 고정용 리브들 각각의 내측에서 천공되어 형성되는 복수의 용접공; 및
    상기 접속부재들 각각을 자력으로 고정할 수 있도록, 접속부재들 각각과 대면하는 부위에 위치하고, 상기 용접공들과 이격되어 배치되는 복수의 자성 부재;를 포함하고 있는 전지셀 용접 지그.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 자성 부재는, 접속부재에 대면하는 접속부재 고정부의 부위에서, 외부로 노출된 상태로 탑재되어 있거나 또는 내부에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 용접 지그.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 고정용 리브는 접속부재의 두께에 대해 50% 내지 250%의 높이로 외향 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 용접 지그.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 접속부재는, 전극단자들이 접속된 전지셀들의 전압을 검출하도록, 일측 외주변으로부터 연장된 전압 검출용 탭을 포함하고 있고;
    상기 고정용 리브는 상기 전압 검출용 탭을 제외한 나머지 외주변을 감싸도록 외향 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 용접 지그.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 접속부재는 중앙 부위에 고정용 관통구가 천공되어 있고;
    상기 접속부재 고정부는 상기 고정용 관통구에 대응하는 형상으로 외향 돌출되어 있는 보조 고정용 리브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전지셀 용접 지그.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 고정용 관통구 및 보조 고정용 리브는 평면상으로 원형, 타원형 또는 다각형 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지셀 용접 지그.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 접속부재 고정부는 베이스 부의 일측 외주변 및 타측 외주변에 경첩 구조로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 용접 지그.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 지지부는, 접속부재 고정부가 위치하는 베이스 부의 외주변을 제외한 나머지 외주변들 중에서, 적어도 하나의 외주변 부위가 베이스 부의 일면으로부터 상향 돌출된 격벽 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지셀 용접 지그.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 지지부는, 접속부재가 전지셀들의 전극단자에 접속된 상태로 접속부재 고정부를 고정하도록, 인접한 접속부재 고정부의 외주변과 체결되는 고정용 체결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지셀 용접 지그.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀들이 안착되는 베이스 부의 일면에는 전지셀들의 외면에 대응하는 구조로 만입된 안착홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 용접 지그.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀은 양극단자와 음극단자가 서로 대향하는 부위에 형성된 원통형 전지셀인 것을 특징으로 하는 전지셀 용접 지그.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 접속부재들 중에서 적어도 하나의 접속부재는 나머지 접속부재와 형상이 상이한 것을 특징으로 하는 전지셀 용접 지그.
KR1020160155004A 2016-11-21 2016-11-21 접속부재 고정부를 포함하고 있는 전지셀 용접 지그 KR102232118B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160155004A KR102232118B1 (ko) 2016-11-21 2016-11-21 접속부재 고정부를 포함하고 있는 전지셀 용접 지그

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160155004A KR102232118B1 (ko) 2016-11-21 2016-11-21 접속부재 고정부를 포함하고 있는 전지셀 용접 지그

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180056986A KR20180056986A (ko) 2018-05-30
KR102232118B1 true KR102232118B1 (ko) 2021-03-25

Family

ID=62300107

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160155004A KR102232118B1 (ko) 2016-11-21 2016-11-21 접속부재 고정부를 포함하고 있는 전지셀 용접 지그

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102232118B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112186239A (zh) * 2020-11-07 2021-01-05 湖南宝特瑞能新能源有限责任公司 一种锂电池盖帽压焊操作紧缩结构

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003251714A (ja) * 2002-03-01 2003-09-09 Shibaura Mechatronics Corp シート加工方法及び装置
JP2011216366A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Sanyo Electric Co Ltd バッテリパック

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101810659B1 (ko) * 2015-04-24 2017-12-20 주식회사 엘지화학 전지셀들을 포함하고 있는 전지셀 어셈블리의 전극단자 용접 장치 및 이를 사용한 용접 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003251714A (ja) * 2002-03-01 2003-09-09 Shibaura Mechatronics Corp シート加工方法及び装置
JP2011216366A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Sanyo Electric Co Ltd バッテリパック

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180056986A (ko) 2018-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100823193B1 (ko) 이차 전지
US20150037664A1 (en) Battery cell of irregular structure and battery module employed with the same
KR20150134304A (ko) 라운드 코너를 포함하는 전지셀
KR102123674B1 (ko) 전극단자 접속 플레이트를 포함하고 있는 전지팩
KR20130051890A (ko) 신규한 구조의 전지셀
KR101683208B1 (ko) 이차 전지 및 전지 모듈
KR102116384B1 (ko) 탄성 부재를 포함하는 전지셀 활성화 트레이
KR20130049025A (ko) 이차 전지
KR20150060520A (ko) 단락 방지 수단을 포함하고 있는 전지셀
KR101653320B1 (ko) 낮은 저항의 젤리-롤형 전극조립체 및 이를 포함하는 이차전지
KR102265846B1 (ko) 전극단자 접속 플레이트를 포함하고 있는 전지팩
KR102031605B1 (ko) 단락 방지 부재를 포함하고 있는 3전극 시스템용 전극전위 측정 장치
KR101539829B1 (ko) 지지부재를 포함하는 2차 전지
KR102232118B1 (ko) 접속부재 고정부를 포함하고 있는 전지셀 용접 지그
KR20160004545A (ko) 장착홈 및 돌기부를 포함하는 전지셀 조립용 지그
KR20210009654A (ko) 원통형 전지 및 원통형 전지 제조 방법
KR20210020662A (ko) 원통형 전지
KR20180067323A (ko) 보호 부재를 포함하고 있는 전지셀
KR101678810B1 (ko) 용접봉 정렬용 홀을 포함하고 있는 지그를 구비한 용접 장치
KR102087095B1 (ko) 절연 마스크를 포함하고 있는 전지셀 충방전 장치
KR102186499B1 (ko) 외주변 부위가 접착된 분리막을 포함하는 전극조립체
KR102089306B1 (ko) 전지케이스의 고정용 돌기가 전극 탭의 고정용 관통구에 리벳 구조로 결합된 이차전지
KR101794940B1 (ko) 볼 플런저를 구비한 지그를 포함하는 전지팩 제조 장치
KR20150122340A (ko) 다수의 전극 탭들을 포함하는 젤리-롤형 전극조립체
KR101792602B1 (ko) 전극 집전체의 중첩이 최소화된 전극조립체를 포함하는 전지셀

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right