KR101490056B1 - 납축전지 극판군의 러그 연결 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 극판군 보관 장치(Buffer Zone)(1)의 출측에 극판 군 차입 장치(2)를 설치하고, 극판 군 차입 장치(2)의 출측에 극판군 정렬 장치(3)를 설치하며, 극판군 정렬장치의 출측에 세척 및 플럭싱 장치(4)를 각각 일(ㅡ)자 형태의 리니어 방식으로 배치 구성하고,세척 및 플럭싱 장치의 출측에 건조장치(5)와 티닝(Tinning) 장치(6)그리고 극판군 용접장치(7) 및 전조차입장치(8)를 로터리 방식(Rotary)을 적용하여 배치 구성한 것을 특징으로 하는 납축전지 극판군의 러그 연결 장치를 제공함으로서 로타리방식과 리니어방식을 결합하여 AGM납축전지와 MF납축전지 모두를 하나의 생산 설비에 의하여 제조할 수 있게 하여 생산 설비의 중복 투자를 생략할 수 있게 하는 것임.

Description

납축전지 극판군의 러그 연결 장치{Strapping system by casting on lug of lead storage battery grid}
본 발명은 자동차용 납축전지를 제조함에 있어서, 극판에 형성된 러그(Lug)를 주조 방식(Casting)으로 형성되는 스트랩(Strap)으로 연결하는 극판군의 러그 연결 장치에 관한 것이다.
일반적으로 납축전지는 격리판을 사이에 두고 양극판과 음극판이 설치되는 극판군을 여럿 중첩시키되, 각각의 극판의 러그부분을 스트랩으로 병렬로 결합시켜 납축전지를 구성하게 된다. 이러한 스트랩으로의 러그 연결은, 특허공개10-20070031745호에서 보는 바와 같이, 돌출 성형되어 있는 각 러그를 금형에 넣고, 금형에 납물을 부어 각 러그가 주조(casting)로 성형되는 스트랩(strap)으로 연결되게 된다(strapping).
극판군의 병렬 연결을 위한 공정은, 극판군을 정렬하는 정렬과정, 접합부에 대한 이물질 제거 및 약품 처리 과정을 거쳐 마지막으로 일정한 형틀에 납물을 붓고 극판군을 삽입하는 공정으로 이루어진다. 이러한 공정은 통상 6~8개의 공정으로 이루어지는 바, 이러한 공정을 회전하는 Table 형태에서 처리하는 방법을 로터리(Rotary)방식이라 하며, 일자 형태의 구조를 갖는 방식을 리니어(Linear)방식이라 한다.
로터리방식은 리니어방식보다 높은 생산성을 가지나, 공간이 협소하여 Tinning 장치를 설치할 수 없어, Tinning 공정을 필요로 하는 유리섬유판(Glass Mat)을 격리판으로 사용하는 AGM(Absorbed Glass Mat)납축전지를 생산할 수 없는 결점이 있다. 그리하여, 이러한 로터리방식으로는 폴리에치렌(PE) 재질의 격리판을 사용하는 일반 차량용의 시동으로 사용 되는 MF(Maintenance free)납축전지(무정비 배터리)만을 생산하고 있다. 반면 리니어방식은 MF 및 AGM 제품을 모두 생산할 수 있고 공정의 확장성 및 품질의 신뢰가 높으나 생산성이 떨어지는 단점이 있다. 따라서 대부분의 납축전지 제조 회사는 상기의 두 제품을 생산하기 위해 로터리 및 리니어 방식 모두의 생산 설비를 구비하고 있다.
종래에는 위와 같이 각 배터리 제조 회사가 로터리 방식의 스트래핑 장치와 리니어 방식의 스트래핑 장치를 모두 구비하지 않으면 아니되어 설비 투자의 중복 및 시설 유지비의 가중 부담을 가지는 결점이 있었다.
이에 본 발명은 극판군 보관 장치(Buffer Zone)(1)의 출측에 극판 군 차입 장치(2)를 설치하고, 극판 군 차입 장치(2)의 출측에 극판군 정렬 장치(3)를 설치하며, 극판군 정렬장치의 출측에 세척 및 플럭싱 장치(4)를 각각 일(ㅡ)자 형태의 리니어 방식으로 배치 구성하고,세척 및 플럭싱 장치의 출측에 건조장치(5)와 티닝(Tinning) 장치(6)그리고 극판군 용접장치(7) 및 전조차입장치(8)를 로터리 방식(Rotary)을 적용하여 배치 구성한 것을 특징으로 하는 납축전지 극판군의 러그 연결 장치를 제공한다.
위와 같이 로타리방식과 리니어방식을 결합한 본 발명의 러그 연결 장치 즉, 스트래핑 장치(Strapping system)는 AGM납축전지와 MF납축전지 모두를 하나의 생산 설비에 의하여 제조할 수 있게 하여 생산 설비의 중복 투자를 생략할 수 있게 하는 장점을 가지게 한다.
도1은 본 발명의 러그 연결 장치의 예시도
도2는 종래의 로터리방식의 러그 연결장치도
도3은 종래의 리니어방식의 러그 연결장치도
극판군의 양극과 음극 러그를 각각 병렬 용접하기 위한 스트래핑 장치는 일반적으로 아래의 장치를 필요로 한다.
a) 극판군 보관 장치(Buffer Zone)
설계된 납축전지의 용량에 맞게, 음극판과 격리판 및 양극판을 적층하여서 되는 극판군을
제조 보관하는 설비(Stacking Machine)와 스트래핑의 생산성을 높이기 위해, 극판군을 여유로 보관하는 장치이다.
b) 극판군 차입 장치
전 단계의 제조 보관설비(Stacking Machine)로, 설계된 용량에 맞게 적층된 다수의 양극판, 음극판과 격리판을 지그 박스(Jig Box)에 차입 하는 과정을 수행하는 장치이다. 지그 박스(Jig Box)란 극판군을 일정한 간격으로 일정한
위치로 이동할 수 있도록 하는 보조 기구를 말한다.
c) 극판군 정렬 장치
보관 설비(Stacking Machine)에서 적층된 극판군은 이송 과정에 정렬이 틀어지므로, 이를 음극판과 양극판의 용접부를 중심으로, 좌우 그리고 상하로 정렬하는 장치를 말한다.
d) 세척 및 플락싱 장치(Flux & Brushing)
음극판과 양극판의 용접부는 용접을 위해, 이물질 및 산화에 의한 산화막이 없어야 한다. 이를 위해 철 소재의 Brush를 이용하여 용접부를 청소하는 과정을 Brushing라고 하고, 청소된 용접 부위에 용접의 결합력을 강화시키기 위해, 액상의 화학약품(Flux)을 도포하는 플락싱(Fluxing) 장치를 필요로 한다
e) 건조 장치(Drying)
플락싱 장치에 의해 도포된 화학약품이 액체 상태로 존재할 경우, 용접과정에서 기포를 생성하여 용접품질을 저하시키므로, 이를 방지하기 위해 건조 시키는 과정을 수행하는 장치를 필요로 한다.
f) 티닝(Tinning) 장치
납축전지 제품은 일반적으로 양극판과 음극판의 Short를 방지하기 위해 PE 재질의 격리판을 사용하나, 높은 방전 특성을 갖는 제품을 위해 유리섬유 재질의 격리판을 사용하며, 이런 제품을 AGM 제품이라 하는 바, AGM 제품은 극판군의 용접부에 대해 강한 내부식성을 요구한다.
이를 위해, 주석(Tin) 합금을 용접부에 도포하여, 강한 결합력과 내부석성을 갖도록 하는 티닝(Tinning)공정이 사용된다. 티닝(Tinning) 방법은, 용융된 주석 합금에 극판의 용접부위를 수 초 동안 담그는 방법이 사용된다.
.
g) 극판군 용접(COS, Casting On Strap) 장치
a)~e)까지 처리가 완료된 극판군에서 양극판과 음극판을 각각 병렬로 용접하는 과정이다.
일반적으로 일정한 형태의 금형에 용융된 납물을 붓고, 상기에서 제작된 극판군을 삽입 후, 납물을 냉각시켜 제조한다.
h) 전조 차입 장치
병렬 용접된 극판군을, 플라스틱 재질의 납축전지 외함에 넣는 과정을 수행하는 장치를 필요로 한다.
그런데, 종래에 사용되던 설비는, 첨부된 도면 도2에 도시된 바와 같이 위의 장치들을 원형의 회전식으로 구성한 로터리 방식의 설비와, 첨부된 도면 도3에 도시된 바와 같은 방식과 일(一)자 형태로 구성시킨 리니어방식의 스트래핑 장치가 사용되고 있다.
회전 방식(Rotary)은 상기의 과정을 회전하면서 처리하므로, 생산성은 높으나 공간이 협소하여, 상기 과정 중 티닝 공정을 수행하기 위한 티닝 장치를 구비하지 아니하여 티닝(Tinning)된 AGM 납축전지를 생산하기 어렵다. 일자 형태의 리니어(Linear) 방식은 상기의 모든 과정을 처리 할 수 있으나, 설비 길이가 길고 생산성이 회전식에 비해 낮다.
상기의 이유로, 일반적인 납축전지 제품과 AGM 제품 두 가지를 생산하기 위해서는, 회전식 과 일자 형태의 제조 설비가 모두 필요했다.
그리하여, 본 발명은 종래의 상기의 처리 장치 중, 처리 과정이 짧은 a)-d) 장치는 일자 형태로 배치 구성하고, 처리 공정이 긴 e)~g) 과정을 수행하기 위한 장치는 회전 방식(Rotary)을 적용하여 배치 구성한 스트래핑장치를 제공한다.
즉, 본 발명은, 극판군 보관 장치(Buffer Zone)(1)의 출측에 극판 군 차입 장치(2)를 설치하고, 극판 군 차입 장치(2)의 출측에 극판군 정렬 장치(3)를 설치하며, 극판군 정렬장치의 출측에 세척 및 플럭싱 장치(4)를 각각 일(ㅡ)자 형태의 리니어 방식으로 배치 구성하고,세척 및 플럭싱 장치의 출측에 건조장치(5)와 티닝(Tinning) 장치(6)그리고 극판군 용접장치(7) 및 전조차입장치(8)를 로터리 방식(Rotary)을 적용하여 배치 구성한 것을 특징으로 하는 납축전지 극판군의 러그 연결 장치를 제공한다.
본 발명에서의 회전부는 기존 회전 방식과 달리 일부 처리 과정을 사전에 취함으로써, 티닝 공정을 수행할 수 있게 함이 바람직하다.

①: 극판군 보관 장치(Buffer Zone)
②: 극판 군 차입 장치
③: 극판군 정렬 장치
④: 세척 및 플럭싱 장치
⑤: 건조장치
⑥: 티닝(Tinning) 장치
⑦: 극판군 용접장치
⑧: 전조 차입 장치

Claims (1)

  1. 극판군 보관 장치(Buffer Zone)(1)의 출측에 극판 군 차입 장치(2)를 설치하고, 극판 군 차입 장치(2)의 출측에 극판군 정렬 장치(3)를 설치하며, 극판군 정렬장치의 출측에 세척 및 플럭싱 장치(4)를 각각 일(ㅡ)자 형태의 리니어 방식으로 배치 구성하고,세척 및 플럭싱 장치의 출측에 건조장치(5)와 티닝(Tinning) 장치(6)그리고 극판군 용접장치(7) 및 전조차입장치(8)를 로터리 방식(Rotary)을 적용하여 배치 구성한 것을 특징으로 하는 납축전지 극판군의 러그 연결 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5918661A (en) 1997-09-30 1999-07-06 Acumuladores Mexicanos, S.A. De C.V. Process to manufacture pore-free cast-on-strap joints for lead-acid batteries

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