JP3241877U - battery module laser welding machine - Google Patents

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張古博
呉柏慶
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新盛力科技股▲ふん▼有限公司
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Abstract

【課題】セルが導電シートに確実に接触し、溶接の歩留まりを有効に向上させられるバッテリモジュールのレーザ溶接機を提供する。【解決手段】本考案は、レーザ装置、圧着プレート及び複数の弾性ユニットを含むバッテリモジュールのレーザ溶接機であり、圧着プレートは、複数の弾性ユニットにそれぞれ面する複数の貫通孔を含む。バッテリモジュールの溶接を行う際には、複数のセルを各弾性ユニットと圧着プレートの間に配置し、圧着プレートとセルの間に導電シートを配置すればよい。レーザ装置で生成されたレーザビームは、貫通孔を経由してセル上方の導電シートに照射される。圧着プレートは、導電シートとセルを介して弾性ユニットを圧縮することで、導電シートを各セルに確実に接触させる。【選択図】図1A laser welding machine for battery modules is provided in which a cell is reliably brought into contact with a conductive sheet and the welding yield is effectively improved. The present invention is a laser welding machine for battery modules including a laser device, a crimping plate and a plurality of elastic units, wherein the crimping plate includes a plurality of through-holes respectively facing the plurality of elastic units. When welding the battery module, a plurality of cells can be placed between each elastic unit and the crimping plate, and a conductive sheet can be placed between the crimping plate and the cells. A laser beam generated by a laser device is applied to the conductive sheet above the cells through the through holes. The crimping plate compresses the elastic unit through the conductive sheet and the cell to ensure contact of the conductive sheet with each cell. [Selection drawing] Fig. 1

Description

本考案は、レーザ溶接の過程でセルが導電シートに確実に接触しないとの事態を防止可能であり、溶接の歩留まりを有効に向上させられるバッテリモジュールのレーザ溶接機に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a battery module laser welder that can prevent a situation in which a cell does not come into contact with a conductive sheet during laser welding, thereby effectively improving the welding yield.

二次電池には、主に、ニッケル水素電池、ニッケル・カドミウム電池、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池が含まれる。リチウム電池は、エネルギー密度が高く、動作電圧が高く、使用温度の範囲が広く、メモリー効果がなく、長寿命であり、複数回の充放電に耐え得る等の利点を有する。また、例えば、携帯電話、ノートパソコン、デジタルカメラ等のポータブル式電子製品に幅広く使用されており、近年では更に自動車分野にも利用されている。 Secondary batteries mainly include nickel-metal hydride batteries, nickel-cadmium batteries, lithium-ion batteries, and lithium-polymer batteries. Lithium batteries have advantages such as high energy density, high operating voltage, wide operating temperature range, no memory effect, long life, and ability to withstand multiple charge/discharge cycles. In addition, they are widely used in portable electronic products such as mobile phones, laptop computers, digital cameras, etc., and in recent years, they are also used in the field of automobiles.

セル(Cell)の構造には、主に、正極材、電解液、負極材、セパレータ及びハウジングが含まれる。セパレータは、正極材と負極材を隔離して短絡を回避するためのものである。また、電解液は、多孔質のセパレータ内に設置され、イオンの電荷を伝導する役割を担う。ハウジングは、上記の正極材、セパレータ、電解液及び負極材を覆うために用いられる。一般的に、ハウジングは金属材質からなるのが常である。 A cell structure mainly includes a positive electrode material, an electrolyte, a negative electrode material, a separator and a housing. The separator is for separating the positive electrode material and the negative electrode material to avoid a short circuit. Also, the electrolytic solution is placed in the porous separator and plays a role of conducting ionic charges. The housing is used to cover the cathode material, separator, electrolyte and anode material. In general, the housing is usually made of metal material.

使用時には、電池の導電性フレームにより複数のセルを直列及び/又は並列に接続することでセル群を形成し、セル群によって製品に必要な電圧を出力可能とする。一般的には、溶接によって電池の導電性フレームとセルを接続する。溶接の過程では、電池の導電性フレームとセルの温度を上げて、電池の導電性フレームをセルに接続する。しかし、溶接の過程では、レーザ溶接の場合を例示すると、電池の導電性フレームがセルの正極又は負極に確実に接触していなければ、電池の導電性フレームをセルの正極又は負極に接続できず、溶接に失敗する恐れがある。 In use, the conductive frame of the battery connects a plurality of cells in series and/or in parallel to form a group of cells, which group can output the voltage required for the product. Welding typically connects the cells to the conductive frame of the battery. The welding process raises the temperature of the battery's conductive frame and cell to connect the battery's conductive frame to the cell. However, in the welding process, the battery's conductive frame cannot be connected to the cell's positive or negative pole unless the battery's conductive frame is in firm contact with the cell's positive or negative pole, for example in the case of laser welding. , there is a risk of welding failure.

従来技術の課題を解消し、バッテリモジュールの溶接の歩留まりを向上させるために、本考案は、新規なバッテリモジュールのレーザ溶接機を提供する。溶接の過程において、各セルの溶接位置を同一平面上又は同一高さに保持可能とすることで、導電シートをセル上に水平に配置可能とし、セルの溶接位置に密着させて、溶接に失敗するとの事態を減少させる。 In order to overcome the problems of the prior art and improve the welding yield of battery modules, the present invention provides a novel battery module laser welding machine. In the welding process, the welding position of each cell can be held on the same plane or at the same height, so that the conductive sheet can be placed horizontally on the cell and adhered to the welding position of the cell, resulting in failure in welding. reduce the number of incidents.

本考案の一の目的は、主に、圧着プレート及び複数の弾性ユニットを含み、セルと導電シートが圧着プレートと弾性ユニットの間に配置されるバッテリモジュールのレーザ溶接機を提供することである。溶接の過程では、圧着プレートが導電シートとセルを介して弾性ユニットを圧縮する。各弾性ユニットの圧縮後の長さはセルの高さに関係している。これにより、導電シートに接続されるセルの溶接位置を同一又は近似する平面上に位置させて、導電シートとセルの溶接位置との間に大きすぎる隙間が形成されるのを防止する。 One objective of the present invention is mainly to provide a laser welding machine for battery modules which includes a crimping plate and a plurality of elastic units, wherein cells and conductive sheets are arranged between the crimping plates and the elastic units. During the welding process, the crimping plate compresses the elastic unit through the conductive sheet and cells. The length after compression of each elastic unit is related to the height of the cell. As a result, the welding positions of the cells connected to the conductive sheet are positioned on the same or similar planes to prevent formation of too large a gap between the conductive sheet and the welding positions of the cells.

圧着プレートには、各弾性ユニットにそれぞれ面する複数の貫通孔が設置される。貫通孔と弾性ユニットの間にはセル及び導電シートが存在する。レーザ装置で生成されたレーザビームは、貫通孔を経由して導電シート上に照射される。溶接の過程では、導電シートがセルの溶接位置に密着している。そのため、レーザビームで加熱された導電シートは、接触しているセルの溶接位置に熱を伝える。これにより、導電シートとセルの溶接位置が溶融して溶融池を形成し、冷却後に導電シートとセルの溶接が完了する。 The crimping plate is provided with a plurality of through-holes respectively facing each elastic unit. There are cells and conductive sheets between the through-holes and the elastic unit. A laser beam generated by a laser device is irradiated onto the conductive sheet through the through hole. During the welding process, the conductive sheet is in intimate contact with the welding position of the cell. Thus, the conductive sheet heated by the laser beam transfers heat to the welding locations of the cells in contact. As a result, the welding position between the conductive sheet and the cell melts to form a molten pool, and the welding between the conductive sheet and the cell is completed after cooling.

理想的な状態では、各セルが同じ高さを有し、導電シートも同じ厚さを有する。この場合、各セルを平坦な載置台に配置し、セル上に導電シートを配置したあとは、各セルと各導電シートの合計高さがいずれも同じとなる。これにより、各導電シートがいずれも同じ高さに位置し、レーザ装置との距離が同一に保持されるため、レーザ装置で生成されたレーザビームを各導電シート上に収束させて、導電シートと、導電シートに隣接するセルの溶接位置とを加熱可能となる。 In an ideal situation, each cell has the same height and the conductive sheets have the same thickness. In this case, after each cell is placed on a flat mounting table and the conductive sheet is placed on the cell, the total height of each cell and each conductive sheet is the same. As a result, all of the conductive sheets are positioned at the same height and the same distance from the laser device is maintained. , and the welding locations of the cells adjacent to the conductive sheet.

しかし、実際の応用時には、各セル及び各導電シートが、製造時の公差によって異なる高さ及び厚さを有している。各セル及び導電シートの高さの違いはいずれも許容範囲内であり、セルの使用に影響することはない。しかし、導電シートとセルの溶接過程では、各セルの高さの違いによって導電シートに傾斜が生じ、各導電シートとレーザ装置との距離が異なってしまう恐れがある。この場合、レーザ装置で生成されたレーザビームを各導電シート上に収束させられず、導電シートとセルの溶接位置を円滑に加熱できない恐れがある。 However, in practical applications, each cell and each conductive sheet has a different height and thickness due to manufacturing tolerances. The difference in height between each cell and the conductive sheet is within the allowable range and does not affect the use of the cells. However, in the process of welding the conductive sheet and the cells, the conductive sheet may be inclined due to the difference in the height of each cell, and the distance between each conductive sheet and the laser device may vary. In this case, the laser beam generated by the laser device cannot be focused on each conductive sheet, and there is a possibility that the welding position between the conductive sheet and the cell cannot be heated smoothly.

本考案におけるバッテリモジュールのレーザ溶接機は、弾性ユニットにより各セル及び/又は導電シートの高さの違いを解消可能なため、レーザ装置で生成されたレーザビームを各導電シート上に収束させられる。また、導電シートをセルの溶接位置に密着させられないとの課題を回避可能であるとともに、導電シートとセルとの溶接の歩留まりを有効に向上させられる。 In the battery module laser welding machine of the present invention, the elastic unit can eliminate the height difference of each cell and/or the conductive sheet, so that the laser beam generated by the laser device can be focused on each conductive sheet. In addition, it is possible to avoid the problem that the conductive sheet cannot be brought into close contact with the welding position of the cell, and it is possible to effectively improve the yield of welding between the conductive sheet and the cell.

上記の目的を達成するために、本考案は、複数のセルと複数の導電シートを溶接するためのバッテリモジュールのレーザ溶接機を提供する。当該溶接機は、レーザビームを生成するためのレーザ装置と、複数の貫通孔を含み、導電シートを介してセルに接続される圧着プレートであって、複数の貫通孔が複数のセルにそれぞれ対応し、レーザ装置で生成されたレーザビームが圧着プレートの貫通孔を経由して導電シート上に照射される圧着プレートと、圧着プレートの複数の貫通孔に面する複数の弾性ユニットであって、セルが圧着プレートの貫通孔と弾性ユニットの間に位置する弾性ユニット、を含む。 To achieve the above objectives, the present invention provides a battery module laser welding machine for welding multiple cells and multiple conductive sheets. The welding machine is a pressure plate including a laser device for generating a laser beam and a plurality of through-holes connected to the cells via a conductive sheet, the plurality of through-holes corresponding to the plurality of cells, respectively. a crimping plate in which a laser beam generated by a laser device is irradiated onto the conductive sheet through a through-hole of the crimping plate; and a plurality of elastic units facing the plurality of through-holes of the crimping plate. an elastic unit located between the through-hole of the crimping plate and the elastic unit.

本考案の別の実施例において、セルは、第1底面、第2底面及び側面を含む。側面は第1底面と第2底面の間に位置しており、第1底面と第2底面を接続するために用いられる。圧着プレートは、導電シートを介してセルの第1底面に接続され、弾性ユニットはセルの第2底面に接続される。 In another embodiment of the invention, the cell includes a first bottom surface, a second bottom surface and side surfaces. A side surface is located between the first bottom surface and the second bottom surface and is used to connect the first bottom surface and the second bottom surface. The crimping plate is connected to the first bottom surface of the cell via the conductive sheet, and the elastic unit is connected to the second bottom surface of the cell.

本考案の別の実施例では、ボトムベースを含む。複数の弾性ユニットの一端はボトムベースに接続される。 Another embodiment of the invention includes a bottom base. One ends of the plurality of elastic units are connected to the bottom base.

本考案の別の実施例では、複数の弾性ユニットの他端にそれぞれ接続される複数の積載プレートを含む。弾性ユニットは積載プレートを介してセルの第2底面に接続される。 Another embodiment of the present invention includes a plurality of loading plates respectively connected to the other ends of the plurality of elastic units. The elastic unit is connected to the second bottom surface of the cell via the loading plate.

本考案の別の実施例において、積載プレートは、セルを収容するための凹溝を含む。 In another embodiment of the invention, the loading plate includes recesses for receiving the cells.

本考案の別の実施例では、ボトムベースと圧着プレートの間に位置しており、セルの位置を固定するために用いられる固定フレームを含む。 Another embodiment of the invention includes a fixing frame located between the bottom base and the crimping plate and used to fix the position of the cells.

本考案の別の実施例において、積載プレートは絶縁性である。 In another embodiment of the invention, the loading plate is insulating.

図1は、本考案におけるバッテリモジュールのレーザ溶接機に係る一実施例の概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an embodiment of a laser welding machine for battery modules according to the present invention. 図2は、本考案におけるバッテリモジュールのレーザ溶接機に係る一実施例の平面透視図である。FIG. 2 is a perspective plan view of an embodiment of the laser welding machine for battery modules according to the present invention. 図3は、本考案におけるバッテリモジュールのレーザ溶接機に係る更なる実施例の概略断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a further embodiment of a laser welding machine for battery modules according to the present invention. 図4は、本考案におけるバッテリモジュールのレーザ溶接機に係る更なる実施例の平面透視図である。FIG. 4 is a plan perspective view of a further embodiment of the laser welding machine for battery modules according to the present invention. 図5は、本考案におけるバッテリモジュールのレーザ溶接機に係る更なる実施例の概略断面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a further embodiment of a laser welding machine for battery modules according to the present invention. 図6は、本考案におけるバッテリモジュールのレーザ溶接機に係る更なる実施例の概略断面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a further embodiment of a laser welding machine for battery modules according to the present invention.

図1及び図2を参照する。これらは、それぞれ、本考案におけるバッテリモジュールのレーザ溶接機に係る一実施例の概略断面図及び平面透視図である。図示するように、バッテリモジュールのレーザ溶接機10は、複数のセル12と複数の導電シート14を溶接するために用いられ、且つ、レーザ装置11、圧着プレート13及び複数の弾性ユニット15を含む。溶接時には、複数のセル12及び少なくとも1つの導電シート14を圧着プレート13と弾性ユニット15の間に配置すればよい。 Please refer to FIGS. These are a schematic sectional view and a plan perspective view, respectively, of an embodiment of a laser welding machine for battery modules according to the present invention. As shown, a battery module laser welder 10 is used to weld a plurality of cells 12 and a plurality of conductive sheets 14 , and includes a laser device 11 , a crimping plate 13 and a plurality of elastic units 15 . A plurality of cells 12 and at least one conductive sheet 14 may be placed between the crimping plate 13 and the elastic unit 15 during welding.

圧着プレート13はプレート状とすればよく、且つ、複数の貫通孔131を含む。本考案の一実施例において、弾性ユニット15の数は貫通孔131の数と同じである。且つ、各弾性ユニット15は、それぞれ圧着プレート13上の各貫通孔131に面している。例えば、弾性ユニット15はバネとすることができる。 The crimping plate 13 may be plate-shaped and includes a plurality of through holes 131 . In one embodiment of the present invention, the number of elastic units 15 is the same as the number of through holes 131 . Moreover, each elastic unit 15 faces each through hole 131 on the compression plate 13 . For example, the elastic unit 15 can be a spring.

レーザ溶接を行う過程において、各セル12は各弾性ユニット15上にそれぞれ配置され、導電シート14はセル12の上方に配置される。これにより、導電シート14及びセル12を圧着プレート13と弾性ユニット15の間に位置させる。また、導電シート14はセル12と圧着プレート13の間に位置し、圧着プレート13の各貫通孔131はそれぞれ各セル12に対応する。レーザ装置11で生成されたレーザビームLは、圧着プレート13の貫通孔131を経由して導電シート14上に照射され、セル12と導電シート14を溶接する。 Each cell 12 is placed on each elastic unit 15 , and the conductive sheet 14 is placed above the cells 12 in the course of laser welding. This positions the conductive sheet 14 and the cells 12 between the crimping plate 13 and the elastic unit 15 . Also, the conductive sheet 14 is positioned between the cells 12 and the compression plate 13 , and each through-hole 131 of the compression plate 13 corresponds to each cell 12 . A laser beam L generated by the laser device 11 is irradiated onto the conductive sheet 14 via the through holes 131 of the compression plate 13 to weld the cells 12 and the conductive sheet 14 together.

本考案の一実施例において、セル12は柱状体をなしており、且つ、第1底面121、第2底面123及び側面125を含む。側面125は、第1底面121と第2底面123の間に位置しており、第1底面121と第2底面123を接続する。例えば、セル12を円柱体とし、第1底面121及び第2底面123をそれぞれ正極及び負極とすればよい。 In one embodiment of the present invention, the cell 12 is columnar and includes a first bottom surface 121 , a second bottom surface 123 and side surfaces 125 . The side surface 125 is located between the first bottom surface 121 and the second bottom surface 123 and connects the first bottom surface 121 and the second bottom surface 123 . For example, the cell 12 may be a cylindrical body, and the first bottom surface 121 and the second bottom surface 123 may be the positive electrode and the negative electrode, respectively.

セル12の第2底面123は弾性ユニット15上に配置可能である。また、導電シート14はセル12の第1底面121上に配置されるため、圧着プレート13は、導電シート14を介してセル12の第1底面121に接続される。セル12の第1底面121のうち導電シート14と接触する位置を溶接位置と定義可能である。圧着プレート13は導電シート14上に位置する。圧着プレート13の貫通孔131は導電シート14を介してセル12の第1底面121に突き合わされ、例えば、導電シート14とセル12の溶接位置に突き合わされる。 A second bottom surface 123 of the cell 12 can be placed on the elastic unit 15 . Also, since the conductive sheet 14 is placed on the first bottom surface 121 of the cell 12 , the crimping plate 13 is connected to the first bottom surface 121 of the cell 12 via the conductive sheet 14 . A position of the first bottom surface 121 of the cell 12 that contacts the conductive sheet 14 can be defined as a welding position. A crimping plate 13 is positioned on the conductive sheet 14 . The through-holes 131 of the crimping plate 13 are butted against the first bottom surfaces 121 of the cells 12 via the conductive sheets 14 , for example, the welding positions of the conductive sheets 14 and the cells 12 .

圧着プレート13は、導電シート14とセル12を介して弾性ユニット15を加圧可能である。これにより、導電シート14がセル12の第1底面121に確実に接触する。その後、レーザ装置11が、貫通孔131を経由してレーザビームLを導電シート14に照射することで、セル12の第1底面121と、接続される導電シート14とを溶接可能となる。 The compression plate 13 can press the elastic unit 15 through the conductive sheet 14 and the cells 12 . This ensures that the conductive sheet 14 contacts the first bottom surface 121 of the cell 12 . After that, the laser device 11 irradiates the conductive sheet 14 with the laser beam L through the through-hole 131, so that the first bottom surface 121 of the cell 12 and the conductive sheet 14 to be connected can be welded.

理想的な状態では、各セル12が同じ高さを有し、導電シート14も同じ厚さを有することで、各導電シート14を各セル12に配置したあとに同じ合計高さを有する。この場合、各導電シート14がいずれも同じ高さに位置し、レーザ装置11に対し同じ距離が保持されるため、レーザ装置11で生成されたレーザビームLを各導電シート14上に円滑に収束させて、導電シート14とセル12の第1底面121とを加熱可能となる。 In an ideal situation, each cell 12 has the same height and the conductive sheets 14 also have the same thickness so that each conductive sheet 14 has the same total height after being placed in each cell 12 . In this case, since the conductive sheets 14 are all positioned at the same height and kept at the same distance from the laser device 11, the laser beam L generated by the laser device 11 is smoothly converged on each conductive sheet 14. This allows the conductive sheet 14 and the first bottom surface 121 of the cell 12 to be heated.

しかし、実際の応用時には、各セル12及び各導電シート14の製造時の公差に起因して、各セル12は異なる高さを有し、各導電シート14も異なる厚さを有する。この場合、各セル12の第2底面123を平坦な表面に配置し、導電シート14をセル12の第1底面121に配置したあと、セル12の第1底面121上に配置された導電シート14に傾斜が生じ得る。例えば、導電シート14は、高さの高いセル12から高さの低いセル12に向かって傾斜する。これにより、導電シート14はセル12の第1底面121にしっかりと付着し得ず、両者の間に隙間が発生してしまう。このことは、その後、レーザ装置11により導電シート14とセル12の第1底面121を溶接するのに不利となる。 However, in actual application, due to manufacturing tolerances of each cell 12 and each conductive sheet 14, each cell 12 has a different height and each conductive sheet 14 also has a different thickness. In this case, after placing the second bottom surface 123 of each cell 12 on a flat surface and placing the conductive sheet 14 on the first bottom surface 121 of the cell 12 , the conductive sheet 14 placed on the first bottom surface 121 of the cell 12 can have a slope. For example, the conductive sheet 14 slopes from tall cells 12 to short tall cells 12 . As a result, the conductive sheet 14 cannot be firmly adhered to the first bottom surface 121 of the cell 12, resulting in a gap between them. This is disadvantageous for subsequently welding the conductive sheet 14 and the first bottom surface 121 of the cell 12 with the laser device 11 .

具体的に、導電シート14とセル12の第1底面121との間に隙間がある場合、導電シート14上の熱が隙間を経由して有効に導電シート14下方のセル12の第1底面121に伝えられず、セル12の第1底面121が所定の温度(例えば、セル12の第1底面121の融点)まで加熱されない恐れがある。 Specifically, when there is a gap between the conductive sheet 14 and the first bottom surfaces 121 of the cells 12 , the heat on the conductive sheet 14 is effectively transferred to the first bottom surfaces 121 of the cells 12 below the conductive sheet 14 via the gaps. , and the first bottom surface 121 of the cell 12 may not be heated to a predetermined temperature (eg, the melting point of the first bottom surface 121 of the cell 12).

また、レーザビームLにより加熱されて溶融した導電シート14及び/又はセルの第1底面121が隙間を越えて互いに接触し得ず、結果として、導電シート14とセル12との溶接に失敗する恐れもある。 In addition, the conductive sheet 14 and/or the first bottom surface 121 of the cell, which is heated and melted by the laser beam L, cannot cross the gap and come into contact with each other, and as a result, the welding between the conductive sheet 14 and the cell 12 may fail. There is also

また、各導電シート14が傾斜して配置された場合には、各導電シート14がレーザ装置11との間に異なる距離を有することにもなる。この場合、レーザ装置11で生成されたレーザビームLが全ての導電シート14上には収束し得ず、結果として、レーザビームLが導電シート14及びセル12の全てを効果的に加熱できない恐れがある。 Moreover, when each conductive sheet 14 is arranged at an angle, each conductive sheet 14 has a different distance from the laser device 11 . In this case, the laser beam L generated by the laser device 11 cannot be converged on all the conductive sheets 14, and as a result, the laser beam L may not be able to effectively heat all of the conductive sheets 14 and cells 12. be.

上記の事態の発生を回避するために、本考案で提供するバッテリモジュールのレーザ溶接機10は、圧着プレート13の向かいに複数の弾性ユニット15を設置している。レーザ溶接を行う過程では、圧着プレート13が、導電シート14とセル12を介して弾性ユニット15を押圧し、弾性ユニット15を圧縮する。実際に応用する際には、各セル12が弾性ユニット15にそれぞれ対応し、各弾性ユニット15により各セル12の高さをそれぞれ調整する必要がある。 In order to avoid the occurrence of the above situation, the battery module laser welding machine 10 provided by the present invention is provided with a plurality of elastic units 15 opposite the crimping plate 13 . During laser welding, the pressure plate 13 presses the elastic unit 15 through the conductive sheet 14 and the cell 12 to compress the elastic unit 15 . In actual application, each cell 12 must correspond to an elastic unit 15 and the height of each cell 12 must be adjusted by each elastic unit 15 .

各セル12の高さが異なる場合には、各弾性ユニット15の圧縮後の長さにも違いが生じる。例えば、複数のセル12のうち1つのセル12の高さがその他のセル12よりも大きい場合、高さの大きなセル12に接続される弾性ユニット15の圧縮後の長さはその他の弾性ユニット15よりも小さくなる。反対に、それらのうちの1つのセル12の高さがその他のセル12よりも小さい場合、高さの小さなセル12に接続される弾性ユニット15の圧縮後の長さはその他の弾性ユニット15よりも大きくなる。実際に応用する際には、レーザ溶接される各セル12の高さが全て異なることがある。この場合、各セル12により圧縮されたあとの弾性ユニット15の長さも異なることになる。 If the heights of the cells 12 are different, the lengths of the elastic units 15 after compression are also different. For example, if one cell 12 among the plurality of cells 12 has a greater height than the other cells 12, the length of the elastic unit 15 connected to the cell 12 having the greater height after compression is equal to that of the other elastic units 15 be smaller than Conversely, if the height of one of the cells 12 is smaller than that of the other cells 12, the length of the elastic unit 15 connected to the cell 12 having the smaller height after compression is greater than that of the other elastic units 15. will also grow. In practical applications, the heights of the laser welded cells 12 may all be different. In this case, the length of the elastic unit 15 after being compressed by each cell 12 is also different.

具体的に、本考案では、複数の弾性ユニット15の圧縮後の長さによって各セル12間の高さの違いを解消可能である。これにより、導電シート14に接触するセル12の第1底面121がいずれも同じ高さに維持される。及び/又は、各導電シート14がいずれも同じ高さに位置し、例えば、同じ水平高さに位置する。換言すれば、各セル12及び各導電シート14を弾性ユニット15上に配置し、圧着プレート13で加圧したあとは、各導電シート14とレーザ装置11の間の距離が同じになるため、レーザ装置11で生成されたレーザビームLを導電シート14上に照射して収束させられる。 Specifically, in the present invention, the height difference between the cells 12 can be eliminated by adjusting the compressed lengths of the plurality of elastic units 15 . This keeps the first bottom surfaces 121 of the cells 12 in contact with the conductive sheet 14 at the same height. and/or the conductive sheets 14 are positioned at the same height, eg, at the same horizontal height. In other words, after each cell 12 and each conductive sheet 14 is placed on the elastic unit 15 and pressed by the compression plate 13, the distance between each conductive sheet 14 and the laser device 11 becomes the same. A laser beam L generated by the device 11 is irradiated onto the conductive sheet 14 and converged.

また、各導電シート14がいずれも各セル12の第1底面121に密着して、導電シート14とセル12の第1底面121との間に大きすぎる隙間が形成されるのを防止する。レーザ装置11は、導電シート14及びセル12の第1底面121を有効に加熱することで、一部の導電シート14及び第1底面121を溶融させてこれらの間に溶融池を形成可能なため、溶接に失敗するとの事態の発生を大幅に低下させられる。 In addition, each conductive sheet 14 is in close contact with the first bottom surface 121 of each cell 12 to prevent formation of too large a gap between the conductive sheet 14 and the first bottom surface 121 of the cell 12 . By effectively heating the conductive sheet 14 and the first bottom surface 121 of the cell 12, the laser device 11 can partially melt the conductive sheet 14 and the first bottom surface 121 to form a molten pool therebetween. , greatly reducing the occurrence of weld failures.

本考案の一実施例において、複数の弾性ユニット15の一端はボトムベース17上に設置可能であり、弾性ユニット15の他端はセル12を接続するために用いられる。例えば、ボトムベース17は載置台又はプレート状体である。 In one embodiment of the present invention, one end of the plurality of elastic units 15 can be installed on the bottom base 17 and the other end of the elastic units 15 is used to connect the cells 12 . For example, the bottom base 17 is a mounting table or a plate-like body.

本考案の別の実施例において、図3及び図4に示すように、弾性ユニット15の一端はボトムベース17に接続可能である。また、弾性ユニット15の他端には積載プレート151が設置される。実際に応用する際には、セル12の第2底面123を積載プレート151上に配置可能である。これにより、弾性ユニット15が積載プレート151を介してセル12の第2底面123に接続される。また、圧着プレート13は、導電シート14、セル12及び積載プレート151を介して弾性ユニット15を圧縮する。本考案の一実施例では、積載プレート151における圧着プレート13に面する表面に凹溝を設置して、セル12の収容、位置決め又は一時固定に用いてもよい。 In another embodiment of the present invention, one end of the elastic unit 15 can be connected to the bottom base 17, as shown in FIGS. A loading plate 151 is installed at the other end of the elastic unit 15 . In practical application, the second bottom surface 123 of the cell 12 can be placed on the loading plate 151 . Thereby, the elastic unit 15 is connected to the second bottom surface 123 of the cell 12 via the loading plate 151 . Also, the compression plate 13 compresses the elastic unit 15 via the conductive sheet 14 , the cells 12 and the stacking plate 151 . In one embodiment of the present invention, the surface of the loading plate 151 facing the crimping plate 13 may be provided with grooves to accommodate, position or temporarily fix the cells 12 .

実際に応用する際には、積載プレート151を絶縁性として、弾性ユニット15とセル12を隔離するために用いてもよい。例えば、弾性ユニット15を金属製のバネとし、積載プレート151を絶縁材質で製造して、セル12と弾性ユニット15を隔離することで、セル12の短絡を回避してもよい。 In practical application, the loading plate 151 may be insulating and used to separate the elastic unit 15 and the cell 12 . For example, the elastic unit 15 may be made of a metal spring, and the loading plate 151 may be made of an insulating material to isolate the cell 12 and the elastic unit 15 so as to avoid the short circuit of the cell 12 .

図5及び図6に示すように、セル12の第1底面121と導電シート14との溶接が完了したあと、セル12及び導電シート14を反転させて、複数の弾性ユニット15上に配置してもよい。セル12の第1底面121は、導電シート14を介して弾性ユニット15に接続される。 As shown in FIGS. 5 and 6 , after the welding of the first bottom surface 121 of the cell 12 and the conductive sheet 14 is completed, the cell 12 and the conductive sheet 14 are turned over and arranged on the plurality of elastic units 15 . good too. A first bottom surface 121 of the cell 12 is connected to the elastic unit 15 via the conductive sheet 14 .

その後、別の導電シート14をセル12の第2底面123上に配置し、セル12の第2底面123に接続される導電シート14に圧着プレート13を配置すればよい。圧着プレート13は、導電シート14とセル12を介して弾性ユニット15を圧縮可能である。これにより、セル12の第2底面123及び/又は第2底面123に接続される各導電シート14が同一平面上に維持される。 Then another conductive sheet 14 can be placed on the second bottom surface 123 of the cell 12 and the crimping plate 13 can be placed on the conductive sheet 14 connected to the second bottom surface 123 of the cell 12 . The crimping plate 13 can compress the elastic unit 15 via the conductive sheet 14 and the cells 12 . This keeps the second bottom surface 123 of the cell 12 and/or each conductive sheet 14 connected to the second bottom surface 123 coplanar.

導電シート14はセル12の第2底面123に密着し、各導電シート14とレーザ装置11の間の距離が近似する。これにより、レーザ装置11で生成されたレーザビームLを圧着プレート13の貫通孔131を経由して各導電シート14上に収束させ、導電シート14及びセル12の第2底面123を加熱可能とすることで、セル12の第2底面123と導電シート14との溶接を完了する。 The conductive sheets 14 are in close contact with the second bottom surfaces 123 of the cells 12, and the distances between each conductive sheet 14 and the laser device 11 are approximate. Thereby, the laser beam L generated by the laser device 11 is converged on each conductive sheet 14 via the through hole 131 of the compression plate 13, and the conductive sheet 14 and the second bottom surface 123 of the cell 12 can be heated. Thus, the welding between the second bottom surface 123 of the cell 12 and the conductive sheet 14 is completed.

図3及び図6に示すように、バッテリモジュールのレーザ溶接機10は固定フレーム19を含み得る。固定フレーム19は、ボトムベース17と圧着プレート13の間に位置しており、セル12の位置を固定することで、溶接過程におけるセル12の傾倒を防止するために用いられる。例えば、セル12は円柱体であり、固定フレーム19は円柱状の貫通孔を有する。貫通孔の面積はセル12の断面積よりもやや大きい。よって、セル12を固定フレーム19の貫通孔内に配置して、各セル12の位置を固定することが可能である。 As shown in FIGS. 3 and 6, the battery module laser welder 10 may include a stationary frame 19 . The fixing frame 19 is located between the bottom base 17 and the crimping plate 13 and is used to fix the position of the cell 12 to prevent the cell 12 from tilting during the welding process. For example, the cells 12 are cylindrical, and the fixing frame 19 has cylindrical through holes. The area of the through-hole is slightly larger than the cross-sectional area of the cell 12 . Therefore, it is possible to fix the position of each cell 12 by arranging the cells 12 in the through holes of the fixed frame 19 .

以上は本考案の好ましい実施例にすぎず、本考案の実施範囲を限定するものではない。即ち、本考案の実用新案登録請求の範囲に記載する形状、構造、特徴及び精神に基づきなされる等価の変形及び改変は、いずれも本考案の実用新案登録請求の範囲に含まれる。 The above are only preferred embodiments of the present invention, and are not intended to limit the implementation scope of the present invention. That is, equivalent variations and modifications based on the shape, structure, features and spirit described in the utility model claims of the present invention are all included in the utility model claims of the present invention.

10 バッテリモジュールのレーザ溶接機
11 レーザ装置
12 セル
121 第1底面
123 第2底面
125 側面
13 圧着プレート
131 貫通孔
14 導電シート
15 弾性ユニット
151 積載プレート
17 ボトムベース
19 固定フレーム
L レーザビーム
10 Battery module laser welder 11 Laser device 12 Cell 121 First bottom surface 123 Second bottom surface 125 Side surface 13 Crimping plate 131 Through hole 14 Conductive sheet 15 Elastic unit 151 Loading plate 17 Bottom base 19 Fixed frame L Laser beam

Claims (7)

複数のセルと複数の導電シートを溶接するためのバッテリモジュールのレーザ溶接機であって、
レーザビームを生成するためのレーザ装置、
複数の貫通孔を含み、前記導電シートを介して前記セルに接続される圧着プレートであって、前記複数の貫通孔が前記複数のセルにそれぞれ対応し、前記レーザ装置で生成された前記レーザビームが前記圧着プレートの前記貫通孔を経由して前記導電シート上に照射される圧着プレート、及び
前記圧着プレートの前記複数の貫通孔に面する複数の弾性ユニットであって、前記セルが前記圧着プレートの前記貫通孔と前記弾性ユニットの間に位置する弾性ユニット、を含むレーザ溶接機。
A battery module laser welder for welding a plurality of cells and a plurality of conductive sheets, comprising:
a laser device for generating a laser beam,
A crimping plate including a plurality of through-holes and connected to the cells through the conductive sheet, wherein the plurality of through-holes correspond to the plurality of cells, respectively, and the laser beam generated by the laser device is irradiated onto the conductive sheet through the through-holes of the crimping plate; and a plurality of elastic units facing the through-holes of the crimping plate, wherein the cell is the crimping plate. a resilient unit positioned between said through hole of said pier and said resilient unit.
前記セルは、第1底面、第2底面及び側面を含み、前記側面は前記第1底面と前記第2底面の間に位置しており、前記第1底面と前記第2底面を接続するために用いられ、前記圧着プレートは、前記導電シートを介して前記セルの前記第1底面に接続され、前記弾性ユニットは前記セルの前記第2底面に接続される請求項1に記載のバッテリモジュールのレーザ溶接機。 The cell includes a first bottom surface, a second bottom surface and a side surface, the side surface being located between the first bottom surface and the second bottom surface for connecting the first bottom surface and the second bottom surface. The battery module laser of claim 1, wherein the crimping plate is connected to the first bottom surface of the cell through the conductive sheet, and the elastic unit is connected to the second bottom surface of the cell. Welder. ボトムベースを含み、前記複数の弾性ユニットの一端は前記ボトムベースに接続される請求項2に記載のバッテリモジュールのレーザ溶接機。 3. The battery module laser welding machine of claim 2, further comprising a bottom base, wherein one end of each of the plurality of elastic units is connected to the bottom base. 前記複数の弾性ユニットの他端にそれぞれ接続される複数の積載プレートを含み、前記弾性ユニットは前記積載プレートを介して前記セルの前記第2底面に接続される請求項3に記載のバッテリモジュールのレーザ溶接機。 4. The battery module of claim 3, further comprising a plurality of stacking plates respectively connected to the other ends of the plurality of elastic units, wherein the elastic units are connected to the second bottom surfaces of the cells via the stacking plates. laser welder. 前記積載プレートは、前記セルを収容するための凹溝を含む請求項4に記載のバッテリモジュールのレーザ溶接機。 5. The battery module laser welder of claim 4, wherein the loading plate includes grooves for receiving the cells. 前記ボトムベースと前記圧着プレートの間に位置しており、前記セルの位置を固定するために用いられる固定フレームを含む請求項3に記載のバッテリモジュールのレーザ溶接機。 4. The battery module laser welder of claim 3, further comprising a fixing frame positioned between the bottom base and the compression plate and used to fix the position of the cells. 前記積載プレートは絶縁性である請求項4に記載のバッテリモジュールのレーザ溶接機。 5. The battery module laser welder of claim 4, wherein the loading plate is insulating.
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