KR101324593B1 - Method for fabricating busbar for series connection of hetero-electrode battery using friction stir welding and busbar fabricated thereby - Google Patents

Method for fabricating busbar for series connection of hetero-electrode battery using friction stir welding and busbar fabricated thereby Download PDF

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Abstract

본 발명과 관련된 마찰교반용접을 이용하는 이종 전극 배터리용 직렬 연결단자의 제작방법은, 제1도전재료에 의해 형성되는 제1플레이트 및 제2도전재료에 의해 형성되는 제2플레이트를 각각 마련하는 단계; 상기 제1플레이트와 제2플레이트를 맞대어 배치하는 단계; 숄더부와 핀부를 갖는 회전공구를 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트의 맞대기선을 따라 이송시키는 단계; 및 접합된 상기 제1플레이트와 제2플레이트를 복수 개로 절단하여 연결단자를 형성하는 단계를 포함한다. A method of manufacturing a series connection terminal for a hetero-electrode battery using friction stir welding according to the present invention includes providing a first plate formed of a first conductive material and a second plate formed of a second conductive material; Arranging the first plate and the second plate to face each other; Transferring a rotary tool having a shoulder portion and a pin portion along the butt line of the first plate and the second plate; And cutting the bonded first and second plates into a plurality to form a connection terminal.

Description

마찰교반용접을 이용하는 이종 전극 배터리용 직렬 연결단자의 제작방법 및 그에 의해 제작된 직렬 연결단자{METHOD FOR FABRICATING BUSBAR FOR SERIES CONNECTION OF HETERO-ELECTRODE BATTERY USING FRICTION STIR WELDING AND BUSBAR FABRICATED THEREBY}METHODS FOR FABRICATING BUSBAR FOR SERIES CONNECTION OF HETERO-ELECTRODE BATTERY USING FRICTION STIR WELDING AND BUSBAR FABRICATED THEREBY}

본 발명은 마찰교반용접(Friction Stir Welding: FSW)을 이용하여 이종 전극을 갖는 배터리를 직렬로 연결하기 위한 배터리용 연결단자의 제작하는 방법 및 그에 의해 제작된 연결단자에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for manufacturing a battery connection terminal for connecting a battery having a heterogeneous electrode in series using friction stir welding (FSW), and a connection terminal produced by the same.

전기자동차 등의 용도로 사용되는 축전지는 큰 출력을 얻어야 하기에 고전압 또는 대전류의 용량을 필요로 한다. 축전지에는 산화환원반응이 이루어지는 장소가 되는 전극을 포함하고 있는데, 알루미늄과 구리의 조합과 같이 상이한 전극에 의하여 이루어지기도 한다. Batteries used in electric vehicles, etc. require a high voltage or a large current capacity to obtain a large output. The battery includes an electrode serving as a place where a redox reaction occurs, and may be made of different electrodes such as a combination of aluminum and copper.

하나의 단위 전지(Cell)에서 발생시킬 수 있는 전압은 큰 동력을 얻기에 충분하지 않으므로, 전체적인 전원을 구성하기 위해 단위 전지를 직렬 및 병렬로 연결하기도 한다. 단위 전지와 단위 전지를 연결시 각 전극들을 연결하기 위해서는 볼트체결, 리벳 등의 방법들이 있으나 용접을 이용하는 것이 접촉 저항을 줄이고 공간 절약 및 녹 발생 등으로 인한 내구성 저하를 방지하기 위한 가장 합리적인 방안으로 알려져 있다.Since the voltage that can be generated in one unit cell is not sufficient to obtain a large power, the unit cells may be connected in series and in parallel to form an overall power source. There are methods of bolting and riveting to connect the electrodes when connecting the unit cell and the unit cell. However, welding is known as the most reasonable way to reduce the contact resistance and to reduce durability due to space saving and rust. have.

그런데 알루미늄과 알루미늄간의 용접과 구리와 구리의 용접은 레이저나 전자빔과 같은 고밀도 에너지원을 이용한 용접 가능하지만, 구리와 알루미늄의 이종 재료간의 용접은 많은 문제를 야기한다. 근본적으로 구리와 알루미늄은 금속의 특성상 차이가 크기 때문에 용융시켜 접합시키더라도 쉽게 혼합되지 않고, 접합된 부분에 불균일한 영역이 발생하게 되며, 용접 부위의 취성이 증가하여 쉽게 부러지는 경향이 있다.However, welding between aluminum and aluminum and welding between copper and copper can be performed by using a high-density energy source such as a laser or an electron beam, but welding between dissimilar materials of copper and aluminum causes many problems. Fundamentally, copper and aluminum do not easily mix even when they are melted and joined because of large differences in the properties of metals, and non-uniform areas are generated in the joined areas, and brittleness of the welded parts increases, and thus tends to break easily.

한편, 기존의 연결단자의 제조방법은 하나씩 형성하는 것이므로 양산성이 떨어질 뿐만 아니라 각 제품의 접합품질을 보장하기가 어려운 문제도 있다.
On the other hand, the conventional manufacturing method of the connection terminal is to form one by one because not only the mass production is poor, there is also a problem that it is difficult to ensure the bonding quality of each product.

본 발명은 상기한 점을 감안한 것으로, 용접 부위의 접촉 저항을 줄일 수 있으며, 내구성을 높일 수 있는 이종 전극 직렬연결용 배터리 연결단자를 제작하는 방법 그에 의해 제작된 연결단자를 제안하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above, and a method of manufacturing a battery terminal for connecting a dissimilar electrode series which can reduce contact resistance of a welded part and increase durability, and an object thereof is to propose a connection terminal manufactured by the same. .

본 발명의 다른 목적은, 높은 용접 품질을 유지할 수 있으면서도 양산성을 개선시킨 마찰교반용접을 이용하는 이종 전극 배터리용 직렬 연결단자의 제작방법을 제시하는데 있다.
Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a series connection terminal for a hetero-electrode battery using friction stir welding in which mass productivity can be maintained while improving high welding quality.

상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명과 관련된 마찰교반용접을 이용하는 이종 전극 배터리용 직렬 연결단자의 제작방법은, 제1도전재료에 의해 형성되는 제1플레이트 및 제2도전재료에 의해 형성되는 제2플레이트를 각각 마련하는 단계; 상기 제1플레이트와 제2플레이트를 맞대어 배치하는 단계; 숄더부와 핀부를 갖는 회전공구를 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트의 맞대기선을 따라 이송시키는 단계; 및 접합된 상기 제1플레이트와 제2플레이트를 복수 개로 절단하여 연결단자를 형성하는 단계를 포함한다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM In order to solve the said subject, the manufacturing method of the series connection terminal for heteroelectrode batteries using the friction stir welding which concerns on this invention is made with the 1st plate and the 2nd conductive material formed of the 1st conductive material. Preparing two plates, respectively; Arranging the first plate and the second plate to face each other; Transferring a rotary tool having a shoulder portion and a pin portion along the butt line of the first plate and the second plate; And cutting the bonded first and second plates into a plurality to form a connection terminal.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제1플레이트에 동종재질의 제1전극과 용접되기 위한 제1접합부위를 형성하고, 상기 제2플레이트에 동종재질의 제2전극과 용접되기 위한 제2접합부위를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.As an example related to the present invention, a first junction portion for welding with a first electrode of the same material is formed on the first plate, and a second junction portion for welding with a second electrode of the same material in the second plate. It may further comprise forming a.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제1접합부위 및 상기 제2접합부위는, 라운드형의 돌기 형태로 형성될 수 있다.As an example related to the present invention, the first junction portion and the second junction portion may be formed in a round protrusion shape.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제1접합부위 및 상기 제2접합부위는, 사각형의 돌기 형태로 형성될 수 있다.As an example related to the present invention, the first junction portion and the second junction portion may be formed in a rectangular protrusion shape.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트는 상호 평평하게 맞대어 배치되고, 상기 회전공구를 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트의 맞대기선을 따라 이송시키는 단계는, 상기 회전공구를 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트의 상면에 배치한 후, 상기 맞대기선의 주변부위가 평평한 상태로 접합되도록 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트의 맞대기선을 따라 이송시키는 것일 수 있다.As an example related to the present invention, the first plate and the second plate are disposed to face each other flat, and the step of transferring the rotating tool along the butt line of the first plate and the second plate, the rotation After the tool is disposed on the upper surface of the first plate and the second plate, the peripheral portion of the butt line may be transferred along the butt line of the first plate and the second plate to be bonded in a flat state.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제1도전재료와 상기 제2도전재료 중 어느 하나는 알루미늄(Al)이고, 상기 제1도전재료와 상기 제2도전재료 중 다른 하나는 구리(Cu)일 수 있다.As an example related to the present invention, one of the first conductive material and the second conductive material may be aluminum (Al), and the other of the first conductive material and the second conductive material may be copper (Cu). have.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 마찰교반용접을 이용하는 이종 전극 배터리용 직렬 연결단자의 제작방법은, 상기 회전공구의 이송 끝단부에 형성된 핀홈을 포함하는 부위를 절단하는 단계를 더 포함할 수 있다.As an example related to the present invention, the method of manufacturing a series connection terminal for a different electrode battery using friction stir welding may further include cutting a portion including a pin groove formed at a transfer end of the rotary tool. .

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트는 상호 겹쳐지도록 맞대어 배치되고, 상기 회전공구를 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트의 맞대기선을 따라 이송시키는 단계는, 상기 회전공구를 상기 제1플레이트 또는 상기 제2플레이트의 상면에 배치한 후 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트의 맞대기선을 따라 이송시키는 것일 수 있다.As an example related to the present invention, the first plate and the second plate are disposed to face each other to overlap each other, and the step of transferring the rotary tool along the butt line of the first plate and the second plate, the rotation The tool may be disposed on an upper surface of the first plate or the second plate and then transferred along a butt line between the first plate and the second plate.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제1플레이트와 제2플레이트는 대응되는 경사면을 갖도록 형성한 후 맞대어 배치하고, 상기 회전공구를 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트의 맞대기선을 따라 이송시키는 단계는, 상기 회전공구를 상기 제1플레이트 또는 상기 제2플레이트의 상면에 배치한 후 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트의 맞대기선을 따라 이송시키는 것일 수 있다.As an example related to the present invention, the first plate and the second plate are formed to have a corresponding inclined surface, and are disposed to face each other, and the rotating tool is transferred along the butt line of the first plate and the second plate. The rotation tool may be disposed on an upper surface of the first plate or the second plate and then transferred along the butt line between the first plate and the second plate.

본 발명은 또한, 위의 방법에 의하여 제조된, 이종 전극 배터리용 직렬 연결단자를 제시한다.
The present invention also provides a series connection terminal for a different electrode battery, prepared by the above method.

본 발명과 관련된 마찰교반용접을 이용하는 이종 전극 배터리용 직렬 연결단자의 제작방법 및 그에 의해 제작된 직렬 연결단자에 의하면, 마찰교반용접에 의해 이종 재료간의 접합시 발생할 수 있는 문제점을 극복할 수 있으며, 원하는 크기 및 형상을 갖는 연결단자를 얻을 수 있는 장점이 있다. According to the manufacturing method of the series connection terminal for a hetero-electrode battery using the friction stir welding and the series connection terminal produced by the present invention, it is possible to overcome the problems that may occur when joining dissimilar materials by friction stir welding. There is an advantage to obtain a connection terminal having a desired size and shape.

또한, 본 발명과 관련된 연결단자의 제작방법에 의하면, 제1플레이트와 제2플레이트를 한 번에 마찰교반용접한 후 복수 개로 절단하여 원하는 크기 및 형상을 얻는 것이므로 양산이 용이하며, 균일하면서도 우수한 품질을 유지할 수 있는 장점이 있다. 나아가, 회전공구에 의한 홈 자국은 제거되므로 우수한 품질의 연결단자를 제조할 수 있다.
In addition, according to the manufacturing method of the connection terminal according to the present invention, since the first plate and the second plate are subjected to friction stir welding at a time and cut into a plurality of pieces to obtain a desired size and shape, mass production is easy, uniform and excellent quality. There is an advantage to keep it. Furthermore, since groove marks by the rotary tool are removed, it is possible to manufacture a connection terminal of excellent quality.

도 1은 본 발명과 관련된 직렬 연결단자(100)를 이용하여 배터리셀간 직렬연결된 상태를 개략적으로 보인 구조도
도 2는 도 1의 직렬 연결단자(100)와 알루미늄도선(10) 및 구리도선(20) 사이의 연결상태를 보인 개념도
도 3은 본 발명과 관련된 마찰교반용접을 이용하는 이종 전극 배터리용 직렬 연결단자(100)의 제작방법을 설명하기 위한 개념도
도 4는 본 발명과 관련된 다른 예에 따른 마찰교반용접을 이용하는 이종 전극 배터리용 직렬 연결단자(200)의 제작방법을 설명하기 위한 개념도
도 5는 본 발명과 관련된 또 다른 예에 따른 마찰교반용접을 이용하는 이종 전극 배터리용 직렬 연결단자(300)의 제작방법을 설명하기 위한 개념도
도 6은 본 발명과 관련된 이종 전극 배터리용 직렬 연결단자의 제작방법에서 사용될 수 있는 이종 재료의 맞대기 구조들을 보인 개략적인 단면도1 is a schematic view showing a state in which battery cells are connected in series using a series connection terminal 100 according to the present invention.
FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a connection state between the series connection terminal 100 and the aluminum conductor 10 and the copper conductor 20 of FIG. 1.
3 is a conceptual diagram illustrating a method for manufacturing a series connection terminal 100 for a hetero-electrode battery using friction stir welding according to the present invention.
4 is a conceptual view illustrating a method of manufacturing a series connection terminal 200 for a different electrode battery using friction stir welding according to another embodiment related to the present invention.
5 is a conceptual diagram for explaining a method of manufacturing a series connection terminal 300 for a different electrode battery using friction stir welding according to another embodiment related to the present invention.
Figure 6 is a schematic cross-sectional view showing the butt structure of the dissimilar material that can be used in the manufacturing method of the series connection terminal for a different electrode battery according to the present invention.

이하, 본 발명과 관련된 마찰교반용접을 이용하는 이종 전극 배터리용 직렬 연결단자의 제작방법 및 그에 의해 제작된 직렬 연결단자를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a series connection terminal for a heterogeneous electrode battery using friction stir welding according to the present invention, and a series connection terminal manufactured thereby will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명과 관련된 직렬 연결단자(100)를 이용하여 배터리셀간 직렬연결된 상태를 개략적으로 보인 구조도이고, 도 2는 도 1의 직렬 연결단자(100)와 알루미늄도선(10) 및 구리도선(20) 사이의 연결상태를 보인 개념도이다.FIG. 1 is a schematic view illustrating a state in which battery cells are connected in series using a series connection terminal 100 according to the present invention, and FIG. 2 is a series connection terminal 100 of FIG. 1, an aluminum conductor 10, and a copper conductor line ( 20 is a conceptual diagram showing the connection between the two.

도 1과 같이, 배터리 시스템은, '+'극성인 알루미늄전극(11)과 '-'극성인 구리전극(21)을 갖는 복수의 배터리셀(C)이 상호 직렬로 연결되어 있다. 어느 하나의 배터리셀(C)을 인접한 배터리셀(C)과 직렬로 연결하기 위해서는 필연적으로 알루미늄과 구리 사이의 연결부분이 발생한다. 여기서, 연결단자(100)는 알루미늄도선(10)과 구리도선(20)의 사이에서 알루미늄도선(10)과 구리도선(20)의 직접용접에 의한 문제를 해결하고 배터리셀(C)간 직렬연결이 용이하도록 배치되어 있다.As shown in FIG. 1, in the battery system, a plurality of battery cells C having an aluminum electrode 11 having '+' polarity and a copper electrode 21 having '−' polarity are connected in series. In order to connect one battery cell C in series with an adjacent battery cell C, a connection portion between aluminum and copper is inevitably generated. Here, the connection terminal 100 solves the problem by the direct welding of the aluminum lead 10 and the copper lead 20 between the aluminum lead 10 and the copper lead 20 and connected in series between the battery cells (C) It is arrange | positioned so that it may be easy.

도 2는 두 가지 금속이 접합된 연결단자(100)를 보이고 있다. 이들 금속은 각각 알루미늄과 구리로서 전기적, 기계적으로 결합되어 있다(가 부분). 따라서, 알루미늄도선(10)은 동일한 재료로 되어 있는 연결단자(100)의 대응금속에(나 부분), 구리도선(20)은 동일한 재료로 되어 있는 연결단자(100)의 반대쪽 대응금속에(다 부분) 각각 연결될 수 있다. 이 경우, 용접 등에 의한 결합이 용이하며, 이종금속에 의한 접합시 발생할 수 있는 문제가 발생하지 않게 된다.2 shows a connection terminal 100 in which two metals are bonded. These metals are electrically and mechanically bonded as aluminum and copper, respectively. Therefore, the aluminum conductor 10 is made of the corresponding metal of the connecting terminal 100 made of the same material (or part), and the copper conductor 20 is made of the mating metal of the opposite side of the connecting terminal 100 made of the same material. Part) can be connected respectively. In this case, bonding by welding or the like is easy, and problems that may occur when joining by dissimilar metals do not occur.

도 3은 본 발명과 관련된 마찰교반용접을 이용하는 이종 전극 배터리용 직렬 연결단자의 제작방법을 설명하기 위한 개념도이다.3 is a conceptual view illustrating a method of manufacturing a series connection terminal for a heterogeneous electrode battery using friction stir welding according to the present invention.

본 예의 직렬 연결단자(100)의 제작방법은, 제1도전재료에 의해 형성되는 제1플레이트(110) 및 제2도전재료에 의해 형성되는 제2플레이트(120)를 각각 마련하는 단계, 제1플레이트(110)와 제2플레이트(120)를 맞대어 배치하는 단계, 숄더부(S)와 핀부(P)를 갖는 회전공구(T)를 제1플레이트(110)와 제2플레이트(120)의 맞대기선(L)을 따라 이송시키는 단계, 및 접합된 제1플레이트(110)와 제2플레이트(120)를 절단하여 연결단자(100)를 형성하는 단계를 포함한다.In the manufacturing method of the series connection terminal 100 of the present example, providing a first plate 110 formed of a first conductive material and a second plate 120 formed of a second conductive material, respectively, Placing the plate 110 and the second plate 120 against each other; butting the rotary tool T having the shoulder portion S and the pin portion P together with the first plate 110 and the second plate 120. Transferring along the line (L), and cutting the bonded first plate 110 and the second plate 120 to form a connection terminal (100).

제1플레이트(110)와 제2플레이트(120)는 각각 알루미늄(Al) 및 구리(Cu)로 조성될 수 있는 것으로서, 일정 크기로 자를 수 있도록 평판 형태로 형성될 수 있다. 이러한 이종 재료의 조합은 알루미늄과 구리 외에도 알루미늄과 금, 은 또는 납 등의 조합, 아연과 구리, 금, 은 또는 납, 기타 금속간의 조합일 수 있다.The first plate 110 and the second plate 120 may be formed of aluminum (Al) and copper (Cu), respectively, and may be formed in a flat plate shape so as to be cut to a predetermined size. The combination of these dissimilar materials may be a combination of aluminum and gold, silver or lead, in addition to aluminum and copper, and a combination between zinc and copper, gold, silver or lead, and other metals.

제1플레이트(110)와 제2플레이트(120)의 용접을 위하여 제1플레이트(110)와 제2플레이트(120)는 상호 평평하게 맞대어 배치될 수 있다. 이 경우, 회전공구(T)를 제1플레이트(110)와 제2플레이트(120)의 상면에 배치한 후, 맞대기선(L)의 주변부위가 평평한 상태로 접합되도록 제1플레이트(110)와 제2플레이트(120)의 맞대기선(L)을 따라 이송시킨다. 회전공구(T)의 이송에 의하여 용접부위(W)는 평평하고 깨끗한 상태가 되므로 접합품질을 높일 수 있다. 이러한 마찰교반용접방법은 이미 알려져 있는 것으로, 두 개의 금속 사이에 모재보다 경도가 높은 별도의 마찰 공구를 삽입한 후 고속으로 회전시키면서 용접선 방향으로 이동하게 되면, 모재에 직접 마찰을 시키면서 재료 내부에 교반작용과 소성유동 현상을 일으켜서 교반 및 혼합작용으로 두 개의 금속이 용접되는 원리를 이용한다.In order to weld the first plate 110 and the second plate 120, the first plate 110 and the second plate 120 may be disposed to face each other flat. In this case, after placing the rotary tool (T) on the upper surface of the first plate 110 and the second plate 120, the peripheral portion of the butt line (L) and the first plate 110 to be joined in a flat state Along the butt line L of the second plate 120 is transferred. By the transfer of the rotary tool (T) the welded portion (W) becomes flat and clean state, thereby improving the joining quality. This friction stir welding method is known. When a separate friction tool having a hardness higher than that of the base metal is inserted between the two metals, the friction stir welding method rotates at a high speed and moves in the direction of the welding line. It uses the principle that two metals are welded by stirring and mixing by causing action and plastic flow phenomenon.

제1플레이트(110)와 제2플레이트(120)가 접합되면, 일정한 크기별로 연결단자(100)를 절단하여 원하는 크기 및 형상을 얻을 수 있다. 이러한 절단방법으로서, 워터젯 절단, 레이저 절단, 초음파 절단, 플라즈마 절단, 와이어 컷팅, 샤링기(shearing), 톱기계, 휠커터 등이 사용될 수 있다. 도 3에서 CL로 표시된 부분은 커터에 의하여 잘려지는 절단선으로서, 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 이러한 절단선(CL)은 용접 후에 절단과정에서 실제로 이루어질 수 있으며, 반대로 용접 전에 형성함으로써 모재의 손실을 줄일 수도 있다.When the first plate 110 and the second plate 120 are bonded, the desired size and shape can be obtained by cutting the connection terminal 100 by a predetermined size. As such a cutting method, waterjet cutting, laser cutting, ultrasonic cutting, plasma cutting, wire cutting, shearing, saw machine, wheel cutter, or the like can be used. In FIG. 3, the portion indicated by CL is a cutting line cut by the cutter, and may be formed in various shapes. The cutting line CL may be actually made in the cutting process after welding, and conversely, the cutting line CL may be formed before welding to reduce the loss of the base material.

회전공구(T)의 이송 끝단부에 형성된 핀홈(101)을 포함하는 부위(103)를 절단하는 단계가 추가됨으로써 불필요한 자국을 제거하고 우수한 품질의 연결단자(100)만을 사용할 수 있다.By cutting the part 103 including the pin groove 101 formed at the transfer end of the rotary tool T, unnecessary marks can be removed and only the connection terminal 100 having excellent quality can be used.

도 4는 본 발명과 관련된 다른 예에 따른 마찰교반용접을 이용하는 이종 전극 배터리용 직렬 연결단자(200)의 제작방법을 설명하기 위한 개념도이다.4 is a conceptual view illustrating a method of manufacturing a series connection terminal 200 for a hetero-electrode battery using friction stir welding according to another embodiment of the present invention.

본 예에서는, 제1플레이트(210) 및 제2플레이트(220)를 마련시, 제1플레이트(210)에 동종재질의 제1전극과 용접되기 위한 제1접합부위(215)를 형성하고, 제2플레이트(220)에 동종재질의 제2전극과 용접되기 위한 제2접합부위(225)를 형성하는 단계가 포함된 것을 보인다. 이러한 제1접합부위(215)와 제2접합부위(225)는 배터리의 전극 또는 도선과 연결되는 부분으로서, 동종 재질의 용접에 의할 경우 결합강도를 높이고 용접의 편의성을 높일 수 있게 다른 부위보다는 돌출되어 있다. 도 4에 의하면 이러한 제1접합부위(215) 및 제2접합부위(225)는 라운드형의 돌기 형태로 형성되어 있다. 돌기의 형성을 위하여 테일러 블랭킹과 같은 방법이 사용될 수 있다. 다만, 제1접합부위(215)와 제2접합부위(225)는 용접 후에 형성하는 것도 가능하다.In the present example, when the first plate 210 and the second plate 220 are provided, a first joining portion 215 is formed on the first plate 210 to be welded with the first electrode of the same material. It is shown that the second plate 220 includes a step of forming a second junction portion 225 for welding with a second electrode of the same material. The first junction 215 and the second junction 225 is a part connected to the electrode or the lead of the battery, when the welding of the same material to increase the bonding strength and the ease of welding rather than other parts It protrudes. According to FIG. 4, the first junction portion 215 and the second junction portion 225 are formed in a round protrusion shape. Methods such as Taylor blanking can be used for the formation of the projections. However, the first junction portion 215 and the second junction portion 225 may be formed after welding.

도 5는 본 발명과 관련된 또 다른 예에 따른 마찰교반용접을 이용하는 이종 전극 배터리용 직렬 연결단자(300)의 제작방법을 설명하기 위한 개념도이다.5 is a conceptual view illustrating a method of manufacturing a series connection terminal 300 for a heterogeneous electrode battery using friction stir welding according to still another embodiment of the present invention.

본 예에서는, 제1플레이트(310) 및 제2플레이트(320)에 각각 형성되는 제1접합부위(315)와 제2접합부위(325)가 사각형의 돌기 형태로 형성되어 있다. 앞의 예와 마찬가지로 돌기형의 제1접합부위(315)와 제2접합부위(325)를 갖는 제1플레이트(310) 및 제2플레이트(320)는 배터리셀로부터 나온 동종재질의 전극 또는 도선과의 용접을 용이하게 한다.In this example, the first joining portion 315 and the second joining portion 325 respectively formed on the first plate 310 and the second plate 320 are formed in the shape of a rectangular protrusion. As in the previous example, the first plate 310 and the second plate 320 having the protruding first junction portion 315 and the second junction portion 325 may be formed of the same electrode or conductive wire from the battery cell. To facilitate welding.

도 6은 본 발명과 관련된 이종 전극 배터리용 직렬 연결단자의 제작방법에서 사용될 수 있는 이종 재료의 맞대기 구조들을 보인 개략적인 단면도이다. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing butt structures of different materials that may be used in the method of manufacturing a series connection terminal for a different electrode battery according to the present invention.

(a)도의 연결단자(100)는 제1플레이트와 제2플레이트의 단부가 수직면을 이룬 상태에서 상호 맞대기한 것이고, (b)도의 연결단자(100')은 제1플레이트와 제2플레이트의 단부가 대응되는 경사면을 갖도록 형성한 후 맞대어 배치한 것이며, (c)도의 연결단자(100")은 제1플레이트와 제2플레이트가 상호 겹쳐지도록 맞대어 배치한 것을 각각 보인다. 마찬가지로, 맞대어 배치된 후에는 마찰교반용접이 이루어지며 접합후 일정크기로 잘려져서 깨끗한 품질의 연결단자를 얻는다. 이외에도 맞대기의 다른 방법으로서, 제1플레이트에 대하여 제2플레이트를 육성도포한 후 마찰교반용접을 할 수 있다. (a) connection terminals 100 are butted together with the ends of the first plate and the second plate in a vertical plane, and (b) connection terminals 100 'are the ends of the first plate and the second plate. Are formed to have a corresponding inclined surface, and are arranged to face each other, and the connecting terminals 100 ″ in FIG. 3C are shown to be arranged to face each other such that the first and second plates overlap each other. Friction stir welding is carried out, and after joining, it is cut to a certain size to obtain a connection terminal of clean quality.

상기와 같이 설명된 마찰교반용접을 이용하는 이종 전극 배터리용 직렬 연결단자의 제작방법 및 그에 의해 제작된 직렬 연결단자는 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용되지 않는다. 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
The manufacturing method of the series connection terminal for the hetero-electrode battery using the friction stir welding described above and the series connection terminal produced by the same are not limited to the configuration and method of the embodiments described. The embodiments may be configured so that all or some of the embodiments may be selectively combined so that various modifications may be made.

100, 100', 100", 200, 300: 이종 전극 배터리용 직렬 연결단자
101: 핀홈 103: 제거될 부위
110, 210, 310: 제1플레이트 120, 220, 320: 제2플레이트
215, 315: 제1접합부위 225, 325: 제2접합부위
T: 회전 공구 S: 숄더부
P: 핀부 W: 용접부위
L: 맞대기선 CL: 절단선100, 100 ', 100 ", 200, 300: Series connection terminal for different electrode batteries
101: pin groove 103: area to be removed
110, 210, 310: First plate 120, 220, 320: Second plate
215, 315: first junction 225, 325: second junction
T: rotary tool S: shoulder portion
P: pin part W: welding part
L: Butt line CL: Cut line

Claims (10)

알루미늄(Al)에 의해 형성되는 제1플레이트 및 구리(Cu)에 의해 형성되는 제2플레이트를 각각 마련하는 단계;
상기 제1플레이트와 제2플레이트를 맞대어 배치하는 단계;
숄더부와 핀부를 갖는 회전공구를 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트의 맞대기선을 따라 마찰 이송시키는 단계;
상기 회전공구의 이송 끝단부에 형성된 핀홈을 포함하는 부위를 절단하는 단계;
상기 제1플레이트에 알루미늄(Al) 재질의 제1전극과 용접되기 위한 제1접합부위를 형성하고, 상기 제2플레이트에 구리(Cu) 재질의 제2전극과 용접되기 위한 제2접합부위를 형성하는 단계; 및
상기 마찰에 의해 접합된 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트를 복수 개의 연결단자로 절단하되, 절단된 각각의 연결단자가 상기 제1접합부위와 상기 회전공구에 의해 용접된 용접부위 및 상기 제2접합부위를 갖도록 절단하는 단계를 포함하고,
상기 제1접합부위 및 상기 제2접합부위는, 테일러블랭킹에 의해 형성되며 다른 부위보다는 돌출된 라운드형의 돌기 형태 또는 사각형의 돌기 형태로 형성되는, 마찰교반용접을 이용하는 이종 전극 배터리용 직렬 연결단자의 제작방법.
Providing a first plate formed of aluminum (Al) and a second plate formed of copper (Cu), respectively;
Arranging the first plate and the second plate to face each other;
Frictionally transferring a rotary tool having a shoulder portion and a pin portion along the butt line of the first plate and the second plate;
Cutting a portion including a pin groove formed at a transfer end of the rotary tool;
A first junction portion for welding with a first electrode of aluminum (Al) material is formed on the first plate, and a second junction portion for welding with a second electrode of copper (Cu) material is formed on the second plate. Making; And
The first plate and the second plate joined by the friction are cut into a plurality of connection terminals, wherein each of the cut connection terminals is welded by the first joining portion and the rotary tool and the second joining portion. Cutting to have a site;
The first junction portion and the second junction portion are formed by Taylor Blanking and are formed in the form of round protrusions or quadrangular protrusions protruding from other portions, and the series connection terminals for the friction electrode welding using friction stir welding. How to make.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1플레이트와 제2플레이트를 맞대어 배치하는 단계에서, 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트는 상호 평평하게 맞대어 배치되고,
상기 회전공구를 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트의 맞대기선을 따라 이송시키는 단계는, 상기 회전공구를 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트의 상면에 배치한 후, 상기 맞대기선의 주변부위가 평평한 상태로 접합되도록 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트의 맞대기선을 따라 이송시키는, 마찰교반용접을 이용하는 이종 전극 배터리용 직렬 연결단자의 제작방법.
The method of claim 1,
In the step of arranging the first plate and the second plate to face each other, the first plate and the second plate are arranged to be flat to each other,
In the step of transferring the rotary tool along the butt line of the first plate and the second plate, after placing the rotary tool on the upper surface of the first plate and the second plate, the peripheral portion of the butt line is flat A method of manufacturing a series connection terminal for a different electrode battery using friction stir welding, which is transferred along a butt line between the first plate and the second plate to be bonded in a state.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1플레이트와 제2플레이트를 맞대어 배치하는 단계에서, 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트는 상호 겹쳐지도록 맞대어 배치되고,
상기 회전공구를 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트의 맞대기선을 따라 이송시키는 단계는, 상기 회전공구를 상기 제1플레이트 또는 상기 제2플레이트의 상면에 배치한 후 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트의 맞대기선을 따라 이송시키는, 마찰교반용접을 이용하는 이종 전극 배터리용 직렬 연결단자의 제작방법.
The method of claim 1,
In the step of arranging the first plate and the second plate to face each other, the first plate and the second plate are disposed to face each other to overlap each other,
The step of transferring the rotary tool along the butt line of the first plate and the second plate, after placing the rotary tool on the upper surface of the first plate or the second plate and the first plate and the second plate A method of manufacturing a series connection terminal for a two-electrode battery using friction stir welding, which is transferred along a butt line of a plate.
제1항에 있어서,
상기 제1플레이트와 제2플레이트를 맞대어 배치하는 단계에서, 상기 제1플레이트와 제2플레이트는 대응되는 경사면을 갖도록 형성한 후 맞대어 배치하고,
상기 회전공구를 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트의 맞대기선을 따라 이송시키는 단계는, 상기 회전공구를 상기 제1플레이트 또는 상기 제2플레이트의 상면에 배치한 후 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트의 맞대기선을 따라 이송시키는, 마찰교반용접을 이용하는 이종 전극 배터리용 직렬 연결단자의 제작방법.
The method of claim 1,
In the step of arranging the first plate and the second plate against each other, the first plate and the second plate are formed to have a corresponding inclined surface, and then arranged face to face,
The step of transferring the rotary tool along the butt line of the first plate and the second plate, after placing the rotary tool on the upper surface of the first plate or the second plate and the first plate and the second plate A method of manufacturing a series connection terminal for a two-electrode battery using friction stir welding, which is transferred along a butt line of a plate.
제1항, 제5항, 제8항 및 제9항 중 어느 하나의 항의 방법에 의하여 제조된, 이종 전극 배터리용 직렬 연결단자.
A series connection terminal for a hetero-electrode battery manufactured by the method of any one of claims 1, 5, 8 and 9.
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