KR20170110331A - Method of Inspecting Welding State Using Pressure Gauge - Google Patents

Method of Inspecting Welding State Using Pressure Gauge Download PDF

Info

Publication number
KR20170110331A
KR20170110331A KR1020160034583A KR20160034583A KR20170110331A KR 20170110331 A KR20170110331 A KR 20170110331A KR 1020160034583 A KR1020160034583 A KR 1020160034583A KR 20160034583 A KR20160034583 A KR 20160034583A KR 20170110331 A KR20170110331 A KR 20170110331A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
welding
pressure
battery cell
pressure gauge
welded portion
Prior art date
Application number
KR1020160034583A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102072481B1 (en
Inventor
임승원
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 KR1020160034583A priority Critical patent/KR102072481B1/en
Publication of KR20170110331A publication Critical patent/KR20170110331A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102072481B1 publication Critical patent/KR102072481B1/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B23K31/00—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
    • B23K31/12—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to investigating the properties, e.g. the weldability, of materials
    • B23K31/125—Weld quality monitoring
    • 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
    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/002—Resistance welding; Severing by resistance heating specially adapted for particular articles or work
    • 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
    • B23K13/00—Welding by high-frequency current heating
    • 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
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/21—Bonding by welding
    • 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
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0587—Construction or manufacture of accumulators having only wound construction elements, i.e. wound positive electrodes, wound negative electrodes and wound separators
    • 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
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M2/1016—
    • B23K2201/36—
    • 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
    • Y02P70/54—

Abstract

본 발명은 압력게이지를 사용하여 용접 상태를 검사하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전지셀의 전극단자들에 전극 탭 또는 외부 회로와의 전기적 연결을 위한 버스 바가 용접된 용접부의 용접 상태를 검사하기 위한 방법으로서, (a) 가압 공기에 의해 압력을 측정하는 압력게이지가 장착된 지그를 전지셀의 용접부에 밀착시키는 과정; (b) 상기 지그에 설정된 압력으로 가압 공기를 인가하는 과정; (c) 정상용접이 이루어진 전지셀의 용접부에 가해진 압력에 대하여 상기 압력게이지를 사용하여 측정된 압력의 차이를 비교하는 과정; 및 (d) 상기 압력 차이가 설정 범위 내이면 정상용접으로 판단하고, 설정 범위를 벗어나면 용접관통에 의한 불량으로 판단하는 과정;을 포함하는 용접 검사 방법을 제공한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of inspecting a welding state using a pressure gauge, and more particularly, to a method of inspecting a welding state of a welded portion of an electrode tap of a battery cell or a bus bar for electrical connection to an external circuit (A) a process of bringing a jig equipped with a pressure gauge for measuring pressure with pressurized air into close contact with a welded portion of the battery cell; (b) applying pressurized air at a pressure set in the jig; (c) comparing a pressure difference measured using the pressure gauge with respect to a pressure applied to a welded portion of the battery cell to which normal welding is performed; And (d) determining that the welding is normal if the pressure difference is within the set range, and determining that the weld is defective if the pressure difference is out of the setting range.

Description

압력게이지를 사용하여 용접 상태를 검사하는 방법 {Method of Inspecting Welding State Using Pressure Gauge}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method of inspecting a welding state using a pressure gauge,

본 발명은 압력게이지를 사용하여 용접 상태를 검사하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of inspecting a welding condition using a pressure gauge.

최근, 충방전이 가능한 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있다. 또한, 이차전지는, 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등의 에너지원으로서도 주목받고 있다. 따라서, 이차전지를 사용하는 애플리케이션의 종류는 이차전지의 장점으로 인해 매우 다양화되고 있으며, 향후에는 지금보다는 많은 분야와 제품들에 이차전지가 적용될 것으로 예상된다.BACKGROUND ART [0002] In recent years, rechargeable secondary batteries have been widely used as energy sources for wireless mobile devices. In addition, the secondary battery is attracting attention as an energy source for electric vehicles, hybrid electric vehicles, and the like, which is proposed as a solution for air pollution in existing gasoline vehicles and diesel vehicles using fossil fuels. Therefore, the types of applications using secondary batteries are diversifying due to the advantages of secondary batteries, and it is expected that secondary batteries will be applied to many fields and products in the future.

이러한 이차전지는 전극과 전해액의 구성에 따라 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지, 리튬 폴리머 전지 등으로 분류되기도 하며, 그 중 전해액의 누액 가능성이 적으며, 제조가 용이한 리튬이온 폴리머 전지의 사용량이 늘어나고 있다.Such a secondary battery may be classified as a lithium ion battery, a lithium ion polymer battery, or a lithium polymer battery depending on the configuration of an electrode and an electrolytic solution. The amount of the lithium ion polymer battery Is growing.

일반적으로, 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.2. Description of the Related Art Generally, a secondary battery includes a cylindrical battery and a prismatic battery in which an electrode assembly is embedded in a cylindrical or rectangular metal can according to the shape of a battery case, and a pouch type battery in which an electrode assembly is embedded in a pouch- .

도 1은 종래의 원통형 전지의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a conventional cylindrical battery.

도 1을 참조하면, 원통형 이차전지(10)는 젤리-롤형(권취형) 전극조립체(12)를 원통형 케이스(13)에 수납하고, 원통형 케이스(13) 내에 전해액을 주입한 후에, 케이스(13)의 개방 상단에 전극 단자(예를 들어, 양극 단자; 도시하지 않음)가 형성되어 있는 캡 어셈블리(14)를 결합하여 제작한다.1, a cylindrical secondary battery 10 includes a jelly-roll type (wound type) electrode assembly 12 accommodated in a cylindrical case 13, an electrolyte is injected into the cylindrical case 13, And a cap assembly 14 having an electrode terminal (for example, a positive electrode terminal; not shown) formed at the open upper end of the cap assembly 14.

전극조립체(12)는 양극(12a)과 음극(12b), 및 이들 사이에 분리막(12c)을 개재한 후 둥근 형태로 감은 구조로서, 그것의 권심(젤리-롤의 중심부)에는 원통형의 센터 핀(15)이 삽입되어 있다. 센터 핀(15)은 일반적으로 소정의 강도를 부여하기 위해 금속 소재로 이루어져 있으며, 판재를 둥글게 절곡한 중공형의 원통형 구조로 이루어져 있다. 이러한 센터 핀(15)은 전극조립체를 고정 및 지지하는 작용과 충방전 및 작동시 내부 반응에 의해 발생되는 가스를 방출하는 통로로서 작용한다.The electrode assembly 12 has a structure in which a positive electrode 12a and a negative electrode 12b are sandwiched between a separator 12c and a separator 12c therebetween. The electrode assembly 12 has a cylindrical center pin (15) is inserted. The center pin 15 is generally made of a metal material in order to impart a predetermined strength and has a hollow cylindrical structure in which the plate material is bent in a round shape. The center pin 15 serves as a channel for fixing and supporting the electrode assembly and a gas for discharging gas generated by an internal reaction during charging, discharging and operation.

원통형 이차전지의 음극 단자에는 음극 탭이 용접에 의해 결합된다. 그러나, 용접이 정상적으로 이루어지지 않으면 용접 후 용접 부위 관통에 의한 누액이 발생한다. 이러한 용접관통이 발생하는 경우에 내부적으로는 수율 저하 및 누액에 의한 오염 우려가 있고, 외부적으로는 전지셀의 안정성 및 품질 문제가 발생할 수 있다.The negative electrode tab of the cylindrical secondary battery is welded to the negative electrode tab. However, if the welding is not performed properly, leakage due to penetration of the welding part after welding occurs. In the case where such penetration of the weld occurs, there is a fear of a decrease in yield and contamination due to leakage, internally, and stability and quality problems of the battery cell may occur externally.

또한, 용접 후 용접점에 대한 비젼 검사시 정상 용접점 및 불량 용접점 간의 정확한 구분이 되지 않으므로 비젼 검사에 의한 자동검사가 불가능하다는 문제가 있다.In addition, there is a problem in that automatic inspection by the vision inspection is impossible because the accurate division between the normal welding point and the bad welding point can not be made during the vision inspection of the welding spot after welding.

따라서, 전지셀을 진공 챔버에 수납하여 누액 가속검사 후에 작업자의 의한 육안검사에 의존 할 수 밖에 없으므로 선별 인원 증가에 따른 인건비 향상 요인과 작업자 숙련도에 따라 선별력에 편차가 크다는 문제가 있다.Accordingly, since the battery cell is housed in a vacuum chamber and it depends on the naked eye inspection by the operator after leakage leakage test, there is a problem in that there is a large variation in the screening power depending on factors of labor cost increase and worker skill.

이와 같이, 종래의 전극단자의 용접부위에 대한 검사 방식에 의해서는 전지셀의 품질 및 생산성을 저하시키게 된다.As described above, the quality of the battery cell and the productivity are deteriorated by the inspection method for the welded portion of the conventional electrode terminal.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the prior art and the technical problems required from the past.

구체적으로, 본 발명의 목적은 전극단자의 용접부위에서 용접이 정상적으로 이루어지지 않으면 용접 후 용접 부위 관통에 의한 누액이 발생하여 수율 저하 및 누액에 의한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 압력게이지가 장착된 지그를 전지셀의 용접부에 밀착시켜 가압 공기를 인가하고 정상용접이 이루어진 전지셀의 용접부에 가해진 압력과 압력게이지를 사용하여 측정된 압력의 차이를 비교하고, 압력 차이가 설정 범위 내이면 정상용접으로 판단하며, 설정 범위를 벗어나면 용접관통에 의한 불량으로 판단하는 용접 검사 방법을 제공하는 것이다.Specifically, the object of the present invention is to solve the problems caused by leakage and leakage due to leakage caused by penetration of the welded portion after welding if the welding is not normally performed on the welding portion of the electrode terminal, Pressure air is applied in close contact with the welded portion of the battery cell, the pressure applied to the welded portion of the battery cell where the normal welding is performed is compared with the pressure difference measured using the pressure gauge, and if the pressure difference is within the set range, And if it is out of the setting range, it is judged that it is a defect caused by welding penetration.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 압력게이지를 사용하여 용접 상태를 검사하는 방법은,According to another aspect of the present invention, there is provided a method of inspecting a welding condition using a pressure gauge,

전지셀의 전극단자들에 전극 탭 또는 외부 회로와의 전기적 연결을 위한 버스 바가 용접된 용접부의 용접 상태를 검사하기 위한 방법으로서,1. A method for inspecting a welding state of a welded portion of an electrode tab of a battery cell or a bus bar for electrical connection to an external circuit,

(a) 가압 공기에 의해 압력을 측정하는 압력게이지가 장착된 지그를 전지셀의 용접부에 밀착시키는 과정;(a) a process of bringing a jig equipped with a pressure gauge for measuring the pressure with pressurized air into close contact with a welded portion of the battery cell;

(b) 상기 지그에 설정된 압력으로 가압 공기를 인가하는 과정;(b) applying pressurized air at a pressure set in the jig;

(c) 정상용접이 이루어진 전지셀의 용접부에 가해진 압력에 대하여 상기 압력게이지를 사용하여 측정된 압력의 차이를 비교하는 과정; 및(c) comparing a pressure difference measured using the pressure gauge with respect to a pressure applied to a welded portion of the battery cell to which normal welding is performed; And

(d) 상기 압력 차이가 설정 범위 내이면 정상용접으로 판단하고, 설정 범위를 벗어나면 용접관통에 의한 불량으로 판단하는 과정;(d) determining that the welding is normal if the pressure difference is within the set range, and determining that the weld is pierced if the pressure difference is outside the set range;

을 포함하고 있는 구조로 구성되어 있다.As shown in Fig.

즉, 본 발명에 따른 압력게이지를 사용하여 용접 상태를 검사하는 방법은, 전지셀의 전극단자들의 용접 부위에 대한 검사 방법 및 상기 방법에 의해 제조된 전지셀을 제공하여 용접 불량으로 발생되는 전지셀의 품질 및 안정성을 향상시킬 수 있다.That is, a method of inspecting a welding state using a pressure gauge according to the present invention is a method of inspecting a welded portion of electrode terminals of a battery cell and a battery cell manufactured by the method, The quality and stability of the battery can be improved.

본 발명에 따르면, 상기 전지셀은 원통형 전지일 수 있다.According to the present invention, the battery cell may be a cylindrical battery.

하나의 구체적인 예에서, 상기 원통형 전지는 양극판에 결합된 양극 탭과 음극판에 결합된 음극 탭이 외향 돌출되어 있는 젤리-롤형 전극조립체를 포함하고 있고, 양극 탭 또는 음극 탭이 전지케이스의 전극단자에 용접된 용접부의 용접 상태를 검사할 수 있다.In one specific example, the cylindrical battery includes a jelly-roll type electrode assembly having a positive electrode tab coupled to a positive electrode plate and a negative electrode tab coupled to a negative electrode plate protruding outwardly, and a positive electrode tab or a negative electrode tab, The welding condition of the welded part can be checked.

이 때, 상기 전극 탭 또는 버스 바는 선형 부재일 수 있다.At this time, the electrode tab or the bus bar may be a linear member.

하나의 구체적인 예에서, 상기 가압은 시간에 따른 압력 상승의 그래프에서 선형 증대 가압 또는 원호형 증대 가압일 수 있다.In one specific example, the pressurization may be a linear increase pressurization or arcuate increase pressurization in a graph of pressure rise over time.

예를 들어, 상기 용접은 초음파 용접, 레이저 용접, 및 저항용접 중 하나 이상의 방법으로 용접할 수 있다.For example, the welding may be performed by one or more of ultrasonic welding, laser welding, and resistance welding.

본 발명에 따르면, 상기 압력게이지는 중공형의 부재이며, 전지셀의 용접부에 가해지는 압력을 측정하기 위해, 개방된 일면이 전지셀의 용접부에 밀착되어 있고 개방된 타면이 지그에 결합될 수 있다.According to the present invention, the pressure gauge is a hollow member. In order to measure the pressure applied to the welded portion of the battery cell, one surface of the pressure gauge is in close contact with the welded portion of the battery cell, .

이 때, 압력게이지는 디지털방식의 압력게이지일 수 있다.At this time, the pressure gauge may be a digital pressure gauge.

예를 들어, 상기 지그는 압력게이지의 압력이 식별되도록 압력게이지의 외주부를 가압하는 구조일 수 있다.For example, the jig may be a structure that presses the outer periphery of the pressure gauge so that the pressure of the pressure gauge is identified.

본 발명에 따르면, 상기 과정(a) 이전에, (i) 전지셀의 전극단자에 용접을 수행하고, 전지셀을 고정하는 과정을 더 포함할 수 있다.According to the present invention, before the step (a), (i) performing welding to the electrode terminal of the battery cell and fixing the battery cell.

구체적인 예에서, 상기 과정(d)에서, 정상용접의 판단을 위한 압력 차이의 설정 범위는 정상용접의 압력에 대해 0% 내지 30% 범위에서 설정될 수 있다.In the specific example, in the step (d), the setting range of the pressure difference for determining the normal welding can be set in the range of 0% to 30% with respect to the pressure of the normal welding.

경우에 따라서, 상기 과정(d) 이후에, 용접부의 간격이 벌어지거나 탈리되는 경우 약용접이 발생한 것으로 판단하는 과정(e)를 더 포함할 수 있다.The method may further include a step (e) of determining that the weak welding occurs when the interval of the welded portion is widened or eliminated after the step (d).

이 경우에, 상기 과정(e) 이후에, 용접부의 외관을 육안으로 검사하는 과정을 더 포함할 수 있다.In this case, it is possible to further include a step of visually inspecting the appearance of the welded portion after the step (e).

본 발명은 용접 검사 방법에서 정상용접으로 판단된 전지셀을 제공한다.The present invention provides a battery cell judged as normal welding in a welding inspection method.

본 발명은 또한, 상기 전지셀을 포함하는 전지팩을 제공한다.The present invention also provides a battery pack including the battery cell.

본 발명은 또한, 상기 전지팩을 전원으로 포함하는 디바이스를 제공한다.The present invention also provides a device including the battery pack as a power source.

상기 디바이스는 컴퓨터, 휴대폰, 웨어러블 전자기기, 파워 툴(power tool), 전기자동차(Electric Vehicle: EV), 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 전기 이륜차, 전기 골프 카트, 또는 전력저장용 시스템 등으로부터 선택되는 것일 수 있다.The device may be a computer, a mobile phone, a wearable electronic device, a power tool, an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle, a plug-in hybrid electric vehicle, a motorcycle, And the like.

이러한 디바이스의 구조 및 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명을 생략한다.The structure and manufacturing method of such a device are well known in the art, so a detailed description thereof will be omitted herein.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 압력게이지를 사용하여 용접 상태를 검사하는 방법은, 전지셀의 전극단자들의 용접 부위에 대한 향상된 검사 방법 및 상기 방법에 의해 제조된 전지셀을 제공하여 용접 불량으로 발생되는 전지셀의 품질 및 안정성을 향상시킬 수 있다.As described above, the method of inspecting the welding condition using the pressure gauge according to the present invention provides an improved inspection method for the welding portion of the electrode terminals of the battery cell and the battery cell manufactured by the method, It is possible to improve the quality and stability of the battery cell.

또한, 종래의 전지셀을 진공 챔버에 수납하여 누액 가속검사 후에 작업자의 의한 육안검사에 의한 인건비 향상 요인과 작업자 숙련도에 따라 선별력에 편차가 큰 문제를 해결하여 전지셀의 품질 향상 및 생산성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.In addition, since the conventional battery cells are housed in a vacuum chamber and leaky acceleration test is performed, the problem of large variations in selection ability is solved according to factors of labor cost increase and worker skill by visual inspection by an operator, thereby improving quality and productivity of battery cells Provides a possible effect.

도 1은 종래의 원통형 이차전지의 단면 모식도이다;
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 압력게이지를 사용하여 용접 상태를 검사하는 지그 및 전지셀의 모식도이다;
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 압력게이지를 사용하여 용접 상태를 검사하는 방법의 흐름도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a conventional cylindrical secondary battery;
2 is a schematic view of a jig and a battery cell for inspecting a welding state using a pressure gauge according to one embodiment of the present invention;
3 is a flow chart of a method for checking weld status using a pressure gauge according to one embodiment of the present invention.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited by the scope of the present invention.

도 2에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 압력게이지를 사용하여 용접 상태를 검사하는 방법의 모식도가 도시되어 있다.FIG. 2 is a schematic view of a method of checking a welding condition using a pressure gauge according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 전지셀(130)의 음극단자(137)에 용접된 용접부위들의 용접 상태를 검사하기 위해 압력게이지(120)가 장착된 지그(110)를 전지셀(130)의 용접이 이루어진 음극단자(137)에 밀착시킨다.2, the jig 110 to which the pressure gauge 120 is attached is welded to the battery cell 130 to inspect the welded state of the welded portions welded to the negative electrode terminal 137 of the battery cell 130. [ The negative electrode terminal 137 is formed.

용접부들(131, 133, 135)은 3개의 위치에서 이루어져 있고, 각각의 용접부들(131, 133, 135)은 정상용접부(131), 용접관통부(133), 약용접부(135)가 발생된 것을 나타낸다.The welds 131, 133 and 135 are formed at three positions and the respective welds 131, 133 and 135 are welded to the welded joints 131, 133 and 135 in a state where the normal weld 131, the weld penetration 133, .

정상용접부(131)는 지그(110)를 전지셀(130)의 용접부에 밀착시켜서 가압 공기를 가압하고 용접관통이 발생하지 않아 공기가 유출되지 않으므로 가압 압력을 유지하므로 정상으로 판정된다.The normal welding portion 131 is determined to be normal since the jig 110 is brought into close contact with the welded portion of the battery cell 130 so that the pressurized air is pressurized and welded penetration does not occur and air does not flow out so that the pressurized pressure is maintained.

용접관통(133)이 발생한 부위는 음극단자(137)에 구멍이 형성되어 초기 가압한 압력과 달라지므로 강용접이 발생한 것으로 판단한다.The welded portion 133 is formed in the negative electrode terminal 137 and is different from the initial pressurized pressure.

약용접부(135)에서는 지그(110)를 밀착하고 공기를 가압하면 용접이 정상용접과 비교하여 약하게 이루어졌으므로 간격이 벌어지거나 탈리되어 약용접이 발생한 것으로 판단한다.In the weakly welded portion 135, when the jig 110 is closely contacted and the air is pressurized, the weld is weak compared with the normal welding, and therefore, it is judged that the gap is widened or eliminated and the weak welding occurs.

도 3에는 전지셀의 전극단자들에 전극 탭 또는 외부 회로와의 전기적으로 연결하도록 버스 바가 용접된 용접부의 용접 상태를 검사하기 위한 방법의 흐름도가 도시되어 있다.3 shows a flow chart of a method for inspecting the welding condition of a welded portion of a bus bar to electrically connect the electrode terminals of the battery cell to an electrode tab or an external circuit.

도 3을 참조하면, (a) 가압 공기에 의해 압력을 측정하는 압력게이지가 장착된 지그를 전지셀의 용접부에 밀착시킨다(S110). (b) 상기 지그에 설정된 압력으로 가압 공기를 인가한다(S120). (c) 정상용접이 이루어진 전지셀의 용접부에 가해진 압력에 대하여 압력게이지를 사용하여 측정된 압력의 차이를 비교한다(S130). (d) 압력 차이가 설정 범위 내이면(S140) 정상용접으로 판단하고(S150), 압력 차이가 설정 범위를 벗어나면 용접관통에 의한 불량으로 판단하므로(S210), 용접관통이 발생하는 경우를 용이하게 판단할 수 있으므로 전지셀의 품질 향상 및 생산성을 향상시킬 수 있다.Referring to FIG. 3, (a) a jig equipped with a pressure gauge for measuring pressure by pressurized air is brought into close contact with the welded portion of the battery cell (S110). (b) Applying pressurized air to the pressure set in the jig (S120). (c) The pressure difference measured using the pressure gauge is compared with the pressure applied to the welded portion of the battery cell where normal welding is performed (S130). If the pressure difference is within the setting range (S140), the normal welding is determined (S150). If the pressure difference is out of the setting range, it is determined that the welding is difficult due to the penetration (S210) It is possible to improve the quality and productivity of the battery cell.

과정(d)에서, 정상용접의 판단을 위한 압력 차이의 설정 범위는 정상용접의 압력에 대해 0% 내지 30% 범위에서 설정된다. 과정(d) 이후에, 용접부의 간격이 벌어지거나 탈리되는 경우 약용접이 발생한 것으로 판단하는 과정(e)을 더 포함하고, 과정(e) 이후에, 용접부의 외관을 육안으로 검사하는 과정을 더 포함한다.In the step (d), the setting range of the pressure difference for determining the normal welding is set in the range of 0% to 30% with respect to the pressure of the normal welding. Further comprising the step (e) of judging that the weak welding occurs when the gap of the welded portion is widened or eliminated after the step (d), and the process of visually inspecting the appearance of the welded part after the step (e) .

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims.

Claims (16)

전지셀의 전극단자들에 전극 탭 또는 외부 회로와의 전기적 연결을 위한 버스 바가 용접된 용접부의 용접 상태를 검사하기 위한 방법으로서,
(a) 가압 공기에 의해 압력을 측정하는 압력게이지가 장착된 지그를 전지셀의 용접부에 밀착시키는 과정;
(b) 상기 지그에 설정된 압력으로 가압 공기를 인가하는 과정;
(c) 정상용접이 이루어진 전지셀의 용접부에 가해진 압력에 대하여 상기 압력게이지를 사용하여 측정된 압력의 차이를 비교하는 과정; 및
(d) 상기 압력 차이가 설정 범위 내이면 정상용접으로 판단하고, 설정 범위를 벗어나면 용접관통에 의한 불량으로 판단하는 과정;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 용접 검사 방법.1. A method for inspecting a welding state of a welded portion of an electrode tab of a battery cell or a bus bar for electrical connection to an external circuit,
(a) a process of bringing a jig equipped with a pressure gauge for measuring the pressure with pressurized air into close contact with a welded portion of the battery cell;
(b) applying pressurized air at a pressure set in the jig;
(c) comparing a pressure difference measured using the pressure gauge with respect to a pressure applied to a welded portion of the battery cell to which normal welding is performed; And
(d) determining that the welding is normal if the pressure difference is within the set range, and determining that the weld is pierced if the pressure difference is outside the set range;
Welded to the welded portion. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀은 원통형 전지인 것을 특징으로 하는 용접 검사 방법.The welding inspection method according to claim 1, wherein the battery cell is a cylindrical battery. 제 2 항에 있어서, 상기 원통형 전지는 양극판에 결합된 양극 탭과 음극판에 결합된 음극 탭이 외향 돌출되어 있는 젤리-롤형 전극조립체를 포함하고 있고, 양극 탭 또는 음극 탭이 전지케이스의 전극단자에 용접된 용접부의 용접 상태를 검사하는 것을 특징으로 하는 용접 검사 방법.The cylindrical battery of claim 2, wherein the cylindrical battery includes a positive electrode tab coupled to the positive electrode plate and a negative electrode tab coupled to the negative electrode plate, and a jelly-roll type electrode assembly protruding outwardly from the positive electrode tab and the negative electrode tab, And the welding condition of the welded portion is inspected. 제 1 항에 있어서, 상기 전극 탭 또는 버스 바는 선형 부재인 것을 특징으로 하는 용접 검사 방법.The welding inspection method according to claim 1, wherein the electrode tab or bus bar is a linear member. 제 1 항에 있어서, 상기 가압은 시간에 따른 압력 상승의 그래프에서 선형 증대 가압 또는 원호형 증대 가압인 것을 특징으로 하는 용접 검사 방법.The welding inspection method according to claim 1, wherein the pressurization is a linear increase pressurization or an arcuate increase pressurization in a graph of pressure increase with time. 제 1 항에 있어서, 상기 용접은 초음파 용접, 레이저 용접, 및 저항용접 중 하나 이상의 방법으로 용접하는 것을 특징으로 하는 용접 검사 방법.The welding inspection method according to claim 1, wherein the welding is performed by at least one of ultrasonic welding, laser welding, and resistance welding. 제 1 항에 있어서, 상기 압력게이지는 중공형의 부재이며, 전지셀의 용접부에 가해지는 압력을 측정하기 위해, 개방된 일면이 전지셀의 용접부에 밀착되어 있고 개방된 타면이 지그에 결합되는 것을 특징으로 하는 용접 검사 방법.The pressure gauge as claimed in claim 1, wherein the pressure gauge is a hollow member, and one surface of the pressure gauge is in close contact with the welded portion of the battery cell and the other surface of the battery cell is coupled to the jig A welding inspection method characterized by. 제 7 항에 있어서, 상기 압력게이지는 디지털방식의 압력게이지인 것을 특징으로 하는 용접 검사 방법.8. The method of claim 7, wherein the pressure gauge is a digital pressure gauge. 제 1 항에 있어서, 상기 지그는 압력게이지의 압력이 식별되도록 압력게이지의 외주부를 가압하는 구조인 것을 특징으로 하는 용접 검사 방법.The welding inspection method according to claim 1, wherein the jig is a structure for pressing an outer peripheral portion of the pressure gauge so that the pressure of the pressure gauge is identified. 제 1 항에 있어서, 상기 과정(a) 이전에, (i) 전지셀의 전극단자에 용접을 수행하고, 전지셀을 고정하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용접 검사 방법.The method of claim 1, further comprising: (i) performing welding to an electrode terminal of the battery cell and fixing the battery cell before the step (a). 제 1 항에 있어서, 상기 과정(d)에서, 정상용접의 판단을 위한 압력 차이의 설정 범위는 정상용접의 압력에 대해 0% 내지 30% 범위에서 설정되는 것을 특징으로 하는 용접 검사 방법.The welding inspection method according to claim 1, wherein in the step (d), the setting range of the pressure difference for determination of normal welding is set in a range of 0% to 30% with respect to the pressure of normal welding. 제 1 항에 있어서, 상기 과정(d) 이후에, 용접부의 간격이 벌어지거나 탈리되는 경우 약용접이 발생한 것으로 판단하는 과정(e)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용접 검사 방법.The welding inspection method according to claim 1, further comprising the step (e) of determining that weak welding has occurred when the gap of the welding portion is widened or eliminated after the step (d). 제 1 항에 있어서, 상기 과정(e) 이후에, 용접부의 외관을 육안으로 검사하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용접 검사 방법.The welding inspection method according to claim 1, further comprising the step of visually inspecting the appearance of the welded portion after the step (e). 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 하나에 따른 용접 검사 방법에서 정상용접으로 판단된 전지셀.A battery cell judged as normal welding in the welding inspection method according to any one of claims 1 to 13. 제 14 항에 따른 전지셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩.A battery pack comprising the battery cell according to claim 14. 제 15 항에 따른 전지팩을 전원으로 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.The device according to claim 15, comprising the battery pack as a power source.
KR1020160034583A 2016-03-23 2016-03-23 Method of Inspecting Welding State Using Pressure Gauge KR102072481B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160034583A KR102072481B1 (en) 2016-03-23 2016-03-23 Method of Inspecting Welding State Using Pressure Gauge

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160034583A KR102072481B1 (en) 2016-03-23 2016-03-23 Method of Inspecting Welding State Using Pressure Gauge

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170110331A true KR20170110331A (en) 2017-10-11
KR102072481B1 KR102072481B1 (en) 2020-02-25

Family

ID=60139150

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160034583A KR102072481B1 (en) 2016-03-23 2016-03-23 Method of Inspecting Welding State Using Pressure Gauge

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102072481B1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190114107A (en) 2018-03-29 2019-10-10 주식회사 엘지화학 Resistance welding device and method of cylindrical battery, and cylindrical battery manufactured by the method
EP3922394A4 (en) * 2019-07-30 2022-04-20 LG Energy Solution, Ltd. Method for evaluating resistance welding quality of battery by using eddy current signal characteristics
WO2022191581A1 (en) * 2021-03-08 2022-09-15 주식회사 엘지에너지솔루션 Welding quality inspection device and welding quality inspection method
KR20230055768A (en) 2021-10-19 2023-04-26 주식회사엘디전자 Eddy current test apparatus for battery top cap and testing method using the same
KR20230058836A (en) 2021-10-25 2023-05-03 주식회사 엘지에너지솔루션 Welding Part Inspection Device and Welding Part Inspection Method Using the Same

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102294189B1 (en) 2021-04-16 2021-08-27 주식회사 성안테크 Inspection device to detect welding status of missing or folding tab of battery electrode

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050047232A (en) * 2003-11-17 2005-05-20 주식회사 나인티시스템 Appratus of inspecting welding quality and method thereof
KR20130041232A (en) * 2010-11-08 2013-04-24 파나소닉 주식회사 Battery module and method for welding battery module

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050047232A (en) * 2003-11-17 2005-05-20 주식회사 나인티시스템 Appratus of inspecting welding quality and method thereof
KR20130041232A (en) * 2010-11-08 2013-04-24 파나소닉 주식회사 Battery module and method for welding battery module

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190114107A (en) 2018-03-29 2019-10-10 주식회사 엘지화학 Resistance welding device and method of cylindrical battery, and cylindrical battery manufactured by the method
EP3922394A4 (en) * 2019-07-30 2022-04-20 LG Energy Solution, Ltd. Method for evaluating resistance welding quality of battery by using eddy current signal characteristics
WO2022191581A1 (en) * 2021-03-08 2022-09-15 주식회사 엘지에너지솔루션 Welding quality inspection device and welding quality inspection method
KR20230055768A (en) 2021-10-19 2023-04-26 주식회사엘디전자 Eddy current test apparatus for battery top cap and testing method using the same
KR20230058836A (en) 2021-10-25 2023-05-03 주식회사 엘지에너지솔루션 Welding Part Inspection Device and Welding Part Inspection Method Using the Same

Also Published As

Publication number Publication date
KR102072481B1 (en) 2020-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20170110331A (en) Method of Inspecting Welding State Using Pressure Gauge
EP3511107B1 (en) System and method for inspecting welding of secondary battery
JP2010153275A (en) Method for deciding quality of secondary battery, and method for manufacturing secondary battery
JP2010102928A (en) Method and device for determining quality of secondary battery
KR20160126891A (en) Electrode Terminal Welding Device of Battery Cell Assembly Comprising Battery Cells and Welding Process Using the Same
US9577294B2 (en) Manufacturing method for secondary battery
JP4720221B2 (en) Manufacturing method of secondary battery
US10921294B2 (en) System for non-destructively inspecting and determining sealing of aluminum pouch by using ultrasonic waves
JP5974967B2 (en) Battery inspection method and battery manufacturing method
KR101989490B1 (en) Apparatus for Inspection of Welding State of Clad to Battery Cell
KR101994346B1 (en) Charging-Discharging Apparatus Capable of Measuring Thickness of Battery Cell
KR20210150106A (en) Thickness measuring device for sealing portion of secondaty battery and method for measuring thickness using the same
JP7151123B2 (en) Electric storage element inspection method and electric storage element
KR20220166723A (en) Detecting device and detecting method of welding defect for cylindrical secondary battery
JP2018122338A (en) Weld strength inspection method
CN114614101A (en) Method for manufacturing cylindrical battery
KR101521433B1 (en) Welding Test Device of Novel Structure
KR101583409B1 (en) Apparatus of inspecting leakage of cap-assembly and inspecting method thereof
KR20210090491A (en) Defective Inspection Device of Pouch-type Battery Cell
KR101889592B1 (en) Beading-free Cylindrical Battery and Manufacturing Method for the Same
JP4666897B2 (en) Battery manufacturing method
JP2762585B2 (en) Inspection method of connection between cells in lead-acid battery
KR20210057965A (en) An apparatus and method for detecting electrode damage in pouch type secondary battery
CN219284864U (en) Battery cell welding part inspection equipment
KR102544388B1 (en) apparatus for inspecting insulation of cylindrical secondary battery

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant