KR101543063B1 - 기둥형 배터리 셀 용접용 지그 - Google Patents

기둥형 배터리 셀 용접용 지그 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복수 개의 기둥형 배터리 셀의 단자를 피용접제로 전기적으로 연결하여 배터리 팩을 제조하기 위한 기둥형 배터리 셀 용접용 지그에 관한 것으로서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기둥형 배터리 셀 용접용 지그는: 일면에 기둥형 배터리 셀을 장착하기 위한 계단형 장착부(34)가 형성되고 타면에 기둥형 배터리 셀을 장착하기 위한 평면형 장착부(36)가 형성된 베이스 바디; 상기 계단형 장착부(34)를 마주본 상태에서 기둥형 배터리 셀이 장착될 수 있는 평면형 장착부(16)를 가지고, 상기 베이스 바디의 일면을 개폐하며, 상기 계단형 장착부(34)와 상기 평면형 장착부(16) 사이에 기둥형 배터리 셀을 파지할 수 있는 제1 클램핑 바디; 및 상기 평면형 장착부(36)를 마주본 상태에서 기둥형 배터리 셀이 장착될 수 있는 계단형 장착부(24)를 가지고, 상기 베이스 바디의 타면을 개폐하며, 상기 평면형 장착부(36)와 상기 계단형 장착부(24) 사이에 기둥형 배터리 셀을 파지할 수 있는 제2 클램핑 바디;를 포함한다.

Description

기둥형 배터리 셀 용접용 지그{Jig for welding column type battery cell}
본 발명은 기둥형 배터리 셀 용접용 지그에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복수 개의 기둥형 배터리 셀의 단자를 피용접제로 전기적으로 연결하여 배터리 팩을 제조하기 위한 기둥형 배터리 셀 용접용 지그에 관한 것이다.
일반적으로, 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요의 증가로 배터리 팩의 수요가 늘고 있으며, 그 중 특히 이차전지를 사용한 배터리 팩의 수요는 급격하게 증가하고 있다.
배터리 팩이란, 복수 개의 배터리 셀이 직렬 또는 병렬로 연결되어 이루어지며, 기계, 전자 장치에 전원을 공급하는 유닛을 말한다.
통상적으로 하나의 배터리 셀이 출력하는 전압은 높지 않기 때문에, 고전압을 얻기 위해서는 배터리 셀을 직렬로 연결하여 배터리 팩을 구성한다. 또한, 하나의 배터리 셀로부터 전원이 공급되는 시간은 길지 않기 때문에 장기간 가동되어야 하는 기계, 전자 장치에는 병렬 연결된 배터리 셀로 구성된 배터리 팩이 장착된다. 그리고, 요구되는 사양에 따라, 배터리 셀의 직렬 연결과 병렬 연결이 혼용된 배터리 팩이 사용될 수도 있다.
한편, 배터리 팩을 구성하는 배터리 셀은 파우치 형, 캔 형 등 여러가지 종류가 존재하며, 기둥형의 배터리 셀도 존재한다.
도 1은 복수 개의 기둥형 배터리 셀이 피용접제로 전기적으로 연결된 비대칭형 배터리 팩의 사시도이다.
도 1에 도시된 것과 같은 비대칭형 배터리 팩(1)은 기둥형 배터리 셀(2A, 2B)의 전극 단자들을 피용접제(3)에 의하여 연결하여 제조하게 된다.
도 2는 도 1에 도시된 배터리 팩을 제조하기 위하여 기둥형 배터리 셀이 파지된 지그이며, 도 3 및 도 4는 도 2에 도시된 지그에 파지된 기둥형 배터리 셀의 전극 단자를 범용 용접 장치로 용접하는 공정을 나타낸 개략도이다.
도 1에 도시된 것과 같은 비대칭형 배터리 팩(1)을 제조하기 위해, 도 2에 도시된 지그(4)를 사용한다.
보다 상세하게 설명하면, 도 2에 도시된 지그(4)에 기둥형 배터리 셀(2A, 2B)을 2열로 장착하고, 피용접제(3)를 전극 단자에 적절히 배치한 후, 도 2의 화살표 방향을 따라 용접 헤드를 이동시키며 용접을 수행하게 된다. 도 2에 도시된 점선을 기준으로 하여 좌우로 2개의 비대칭 배터리 팩(1)을 제조할 수 있다.
용접이 완료 후 지그(4)로부터 비대칭 배터리 팩(1)을 탈거하면 2개의 비대칭 배터리 팩(1)의 제조가 완료된다.
한편, 통상적으로 배터리 팩을 제조하는 공장에는 범용 용접 장치가 마련되어 있을뿐, 도 1에 도시된 비대칭 형상의 배터리 팩(1)만을 전용으로 용접하는 용접 장치가 별개로 마련되어 있지는 않다. 그리고, 범용 용접 장치는 용접의 속도를 높이기 위하여 총 4개의 용접 헤드를 갖는 경우가 많다.
용접 헤드(7A, 7B)는, 피용접제(3)를 전극 단자에 용접하는 용접팁(5A, 5B)과, 상기 용접팁(5A, 5B)이 설치되는 용접 홀더(6A, 6B)를 구비하며, 이외에도 피용접제(3)에 용접팁(5A, 5B)을 밀착시키기 위한 스프링도 구비할 수 있다. 이 때문에 상부에 위치한 용접 헤드(7A)와 하부에 위치한 용접 헤드(7B)의 간격은, 지그(4)에 장착된 상측 열의 기둥형 배터리 셀(2A)과 하측 열의 기둥형 배터리 셀(2B)의 간격(D0)보다 넓다.
따라서, 상부에 위치한 용접 헤드(7A)만이 도 2에 도시된 화살표 방향을 따라 움직이며 용접을 하거나, 하부에 위치한 용접 헤드(7B)만이 도 2에 도시된 화살표 방향을 따라 움직이며 용접을 하게 된다.
결국, 도 2에 도시된 지그(4)를 사용하여 도 1에 도시된 비대칭형 배터리 팩(1)을 제조하려면, 범용 용접 장치에 구비된 총 4개의 용접 헤드(7A, 7B) 중에 2개만 사용하고 나머지 2개는 작동 정지시켜야 하기 때문에, 비대칭형 배터리 팩(1)의 제조 속도가 매우 느려진다는 단점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 착상된 것으로서, 범용 용접 장치의 용접 헤드를 모두 작동하여 기둥형 배터리 셀의 전극 단자를 용접할 수 있게 하는 기둥형 배터리 셀 용접용 지그를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 비대칭형 배터리 팩의 제조 속도를 향상시킬 수 있는 기둥형 배터리 셀 용접용 지그를 제공하는 것에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기둥형 배터리 셀 용접용 지그는: 일면에 기둥형 배터리 셀을 장착하기 위한 계단형 장착부(34)가 형성되고 타면에 기둥형 배터리 셀을 장착하기 위한 평면형 장착부(36)가 형성된 베이스 바디; 상기 계단형 장착부(34)를 마주본 상태에서 기둥형 배터리 셀이 장착될 수 있는 평면형 장착부(16)를 가지고, 상기 베이스 바디의 일면을 개폐하며, 상기 계단형 장착부(34)와 상기 평면형 장착부(16) 사이에 기둥형 배터리 셀을 파지할 수 있는 제1 클램핑 바디; 및 상기 평면형 장착부(36)를 마주본 상태에서 기둥형 배터리 셀이 장착될 수 있는 계단형 장착부(24)를 가지고, 상기 베이스 바디의 타면을 개폐하며, 상기 평면형 장착부(36)와 상기 계단형 장착부(24) 사이에 기둥형 배터리 셀을 파지할 수 있는 제2 클램핑 바디;를 포함한다.
바람직하게, 상기 계단형 장착부(34)와 상기 평면형 장착부(16) 사이의 공간은 기둥형 배터리 셀을 단층으로 수납하는 단층 수납 구간과, 기둥형 배터리 셀을 복층으로 수납하는 복층 수납 구간으로 이루어지고, 상기 평면형 장착부(36)와 상기 계단형 장착부(24) 사이의 공간은 기둥형 배터리 셀을 단층으로 수납하는 단층 수납 구간과, 기둥형 배터리 셀을 복층으로 수납하는 복층 수납 구간으로 이루어진다.
바람직하게, 상기 계단형 장착부(34)와 상기 평면형 장착부(16) 사이에 수납된 기둥형 배터리 셀과, 상기 평면형 장착부(36)와 상기 계단형 장착부(24) 사이에 수납된 기둥형 배터리 셀은 서로 동일한 형상으로 배열된다.
바람직하게, 상기 계단형 장착부(34), 상기 평면형 장착부(16), 상기 평면형 장착부(36), 및 상기 계단형 장착부(24) 중 적어도 어느 하나의 표면에는 기둥형 배터리 셀의 파지력 향상을 위한 마찰 패드 또는 자석이 형성된다.
바람직하게, 상기 베이스 바디의 일면과 타면을 각각 개폐할 수 있도록 상기 제1 클램핑 바디와 상기 제2 클램핑 바디는 상기 베이스 바디에 회동 가능하게 힌지 결합된다.
바람직하게, 상기 베이스 바디의 전영역 중 단층 수납 구간에 대응되는 영역에 살빼기부(38)가 형성되거나, 상기 제2 클램핑 바디의 전영역 중 단층 수납 구간에 대응되는 영역에 살빼기부(28)가 형성된다.
바람직하게, 상기 기둥형 배터리 셀 용접용 지그는: 상기 베이스 바디, 상기 제1 클램핑 바디, 및 상기 제2 클램핑 바디와 결합되고, 기둥형 배터리 셀의 양단부를 덮으며, 기둥형 배터리 셀의 양단부에 위치한 전극 단자를 용접하기 위한 용접팁이 통과할 수 있는 용접홀을 갖는 용접 가이드 커버를 더 구비한다.
바람직하게, 상기 용접 가이드 커버는 그 내측면에, 상기 기둥형 배터리 셀의 전극 단자 사이를 전기적으로 연결하는 피용접제를 수용한다.
바람직하게, 상기 계단형 장착부(34)와 상기 평면형 장착부(16) 사이에 형성된 상기 단층 수납 구간에 위치한 기둥형 배터리 셀과, 상기 평면형 장착부(36)와 상기 계단형 장착부(24) 사이에 형성된 상기 단층 수납 구간에 위치한 기둥형 배터리 셀의 간격은, 기둥형 배터리 셀에 형성된 전극 단자를 용접하기 위한 범용 용접 장치의 상부 용접팁과 하부 용접팁 사이의 간격과 동일하다.
본 발명에 따르면, 범용 용접 장치의 용접 헤드를 모두 작동하여 기둥형 배터리 셀의 전극 단자를 용접할 수 있게 하는 기둥형 배터리 셀 용접용 지그를 제공할 수 있다.
또한, 비대칭형 배터리 팩의 제조 속도를 향상시킬 수 있는 기둥형 배터리 셀 용접용 지그를 제공할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술된 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되지 않아야 한다.
도 1은 복수 개의 기둥형 배터리 셀이 피용접제로 전기적으로 연결된 비대칭형 배터리 팩의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 배터리 팩을 제조하기 위하여 기둥형 배터리 셀이 파지된 지그이다.
도 3 및 도 4는 도 2에 도시된 지그에 파지된 기둥형 배터리 셀의 전극 단자를 범용 용접 장치로 용접하는 공정을 나타낸 개략도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기둥형 배터리 셀 용접용 지그의 평면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 기둥형 배터리 셀 용접용 지그의 제1 클램핑 바디가 개방된 상태를 나타낸다.
도 7은 도 5에 도시된 기둥형 배터리 셀 용접용 지그의 제1 클램핑 바디와 제2 클램핑 바디가 개방된 상태를 나타낸다.
도 8은 도 5에 도시된 기둥형 배터리 셀 용접용 지그에 용접 가이드 커버가 결합된 상태를 나타낸 평면도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기둥형 배터리 셀 용접용 지그에 파지된 기둥형 배터리 셀의 전극 단자를 범용 용접 장치로 용접하는 공정을 나타낸 개략도이다.
도 11은 도 8에 도시된 용접 가이드 커버 상에서 용접팁이 이동하는 경로를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기둥형 배터리 셀 용접용 지그에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기둥형 배터리 셀 용접용 지그의 평면도이고, 도 6은 도 5에 도시된 기둥형 배터리 셀 용접용 지그의 제1 클램핑 바디가 개방된 상태를 나타내며, 도 7은 도 5에 도시된 기둥형 배터리 셀 용접용 지그의 제1 클램핑 바디와 제2 클램핑 바디가 개방된 상태를 나타낸다.
도 7의 경우, 배터리 팩(1)은 제외하고, 기둥형 배터리 셀 용접용 지그(50)만 도시되어 있다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기둥형 배터리 셀 용접용 지그(50)는, 베이스 바디(30)와, 제1 클램핑 바디(10)와, 제2 클램핑 바디(20)를 구비한다.
베이스 바디(30)의 일면에는 기둥형 배터리 셀(2)을 장착하기 위한 계단형 장착부(34)가 형성되고, 베이스 바디(30)의 타면에는 기둥형 배터리 셀(2)을 장착하기 위한 평면형 장착부(36)가 형성된다.
제1 클램핑 바디(10)는 상기 베이스 바디(30)의 계단형 장착부(34)를 마주본 상태에서 기둥형 배터리 셀(2)이 장착될 수 있는 평면형 장착부(16)를 가지고, 계단형 장착부(34)와 평면형 장착부(16) 사이에 기둥형 배터리 셀(2)을 파지한다.
제2 클램핑 바디(20)는 상기 베이스 바디(30)의 평면형 장착부(36)를 마주본 상태에서 기둥형 배터리 셀(2)이 장착될 수 있는 계단형 장착부(24)를 가지고, 평면형 장착부(36)와 계단형 장착부(24) 사이에 기둥형 배터리 셀(2)을 파지한다.
상기 제1 클램핑 바디(10)는 베이스 바디(30)의 일면을 개폐하며, 상기 제2 클램핑 바디(20)는 베이스 바디(30)의 타면을 개폐한다. 그리고, 이를 위해, 제1 클램핑 바디(10)와 제2 클램핑 바디(20)는 각각 힌지(12, 22)에 의하여 베이스 바디(30)에 회동 가능하게 결합될 수 있다.
다만, 도 5 내지 도 7에 도시된 것과는 달리, 제1 클램핑 바디(10)와 제2 클램핑 바디(20)는 베이스 바디(30)에 탈착 가능하게 결합되어도 무방하다.
베이스 바디(30)의 계단형 장착부(34)와 제1 클램핑 바디(10)의 평면형 장착부(16) 사이의 공간은 기둥형 배터리 셀(2)을 단층으로 수납하는 단층 수납 구간과, 기둥형 배터리 셀(2)을 복층으로 수납하는 복층 수납 구간으로 이루어진다.
또한, 베이스 바디(30)의 평면형 장착부(36)와 제2 클램핑 바디(20)의 계단형 장착부(24) 사이의 공간은 기둥형 배터리 셀(2)을 단층으로 수납하는 단층 수납 구간과, 기둥형 배터리 셀(2)을 복층으로 수납하는 복층 수납 구간으로 이루어진다.
도 5를 기준으로 단층 수납 구간은 점선의 왼쪽 부분에 해당하고, 복층 수납 구간은 점선의 오른쪽 부분에 해당한다.
한편, 베이스 바디(30)의 전영역 중 단층 수납 구간에 대응되는 영역에 살빼기부(38)가 형성되거나, 제2 클램핑 바디(20)의 전영역 중 단층 수납 구간에 대응되는 영역에 살빼기부(28)가 형성될 수 있다. 이를 통해, 기둥형 배터리 셀 용접용 지그(50)를 보다 경량화 할 수 있다.
도면에 도시되어 있지는 않으나, 베이스 바디(30)의 계단형 장착부(34), 제1 클램핑 바디(10)의 평면형 장착부(16), 베이스 바디(30)의 평면형 장착부(36), 및 제2 클램핑 바디(20)의 계단형 장착부(24) 중 적어도 어느 하나의 표면에는 마찰 패드 또는 자석이 형성될 수 있다.
상기 마찰 패드 또는 자석은, 제1 클램핑 바디(10)와 제2 클램핑 바디(20)를 베이스 바디(30)에 결합한 상태에서 기둥형 배터리 셀(2)이 기둥형 배터리 셀 용접용 지그(50)로부터 미끄러지면서 이탈되거나, 파지된 위치가 변동되는 것을 방지하기 위한 것이다.
기둥형 배터리 셀(2)의 외부 케이싱을 이루는 재질에 철이 포함되어 있다면 상기 장착부(16, 24, 34, 36)의 표면에 자석을 설치하는 것이 바람직하며, 기둥형 배터리 셀(2)이 상기 장착부(16, 24, 34, 36)에서 움직이거나 이탈하는 것을 자석이 방지할 수 있다. 물론, 상기 장착부(16, 24, 34, 36)의 표면에 마찰 패드를 장착하여도 유사한 효과를 얻을 수 있다.
그리고, 기둥형 배터리 셀(2)의 외부 케이싱을 이루는 재질에 철이 포함되어 있지 않다면, 상기 장착부(16, 24, 34, 36)의 표면에는 자석보다 마찰 패드를 장착하는 것이 유리하다.
이와 같이, 상기 장착부(16, 24, 34, 36)의 표면에 마찰 패드 또는 자석을 형성하는 것에 의하여, 기둥형 배터리 셀 용접용 지그(50)의 기둥형 배터리 셀(2)에 대한 파지력을 향상시킬 수 있다.
도 8은 도 5에 도시된 기둥형 배터리 셀 용접용 지그에 용접 가이드 커버가 결합된 상태를 나타낸 평면도이다.
도 8에 도시된 것과 같이, 본 발명의 바람직한 실시예데 따른 기둥형 배터리 셀 용접용 지그(50)에는 용접 가이드 커버(40)가 더 구비될 수 있다.
상기 용접 가이드 커버(40)는, 베이스 바디(30), 제1 클램핑 바디(10), 및 제2 클램핑 바디(20)와 결합되고, 기둥형 배터리 셀(2)의 양단부를 덮는다. 또한, 기둥형 배터리 셀(2)의 양단부에 위치한 전극 단자를 용접하기 위한 용접팁(5A, 5B)이 통과할 수 있는 용접홀(42)을 갖는다. 그리고, 용접홀(42)은 용접 가이드 커버(40)의 전 표면 중 기둥형 배터리 셀(2)의 양단부에 형성된 전극 단자에 대응되는 위치에 형성된다.
도면에 도시되어 있지는 않으나, 용접 가이드 커버(40)는 그 내측면에, 기둥형 배터리 셀(2)의 전극 단자 사이를 전기적으로 연결하는 피용접제(3)를 수용한다. 피용접제(3)는 도 1에 도시되어 있으며, 도 1에 도시된 이외에도 다양한 형상을 가질 수 있다. 바람직하게는, 용접 가이드 커버(40)의 내측면에 피용접제(3)를 수용할 수 있는 홈이 형성되어, 이 홈에 피용접제(3)가 안착될 수 있다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기둥형 배터리 셀 용접용 지그에 파지된 기둥형 배터리 셀의 전극 단자를 범용 용접 장치로 용접하는 공정을 나타낸 개략도이며, 도 11은 도 8에 도시된 용접 가이드 커버 상에서 용접팁이 이동하는 경로를 나타낸 도면이다.
도 9 및 도 10에 도시된 기둥형 배터리 셀 용접용 지그(50)는 도 8의 Ⅸ-Ⅸ선에 따른 종단면으로 표시되어 있다.
범용 용접 장치는 총 4개의 용접 헤드(7A, 7B)를 가진다. 그리고, 용접 헤드(7A, 7B)는, 피용접제(3)를 전극 단자에 용접하는 용접팁(5A, 5B)과, 상기 용접팁(5A, 5B)이 설치되는 용접 홀더(6A, 6B)를 구비한다.
용접팁(5A, 5B)은 피용접제(3)를 기둥형 배터리 셀(2)에 형성된 전극 단자에 용접하여 복수 개의 기둥형 배터리 셀(2)을 전기적으로 연결해 주며, 용접 방식으로는 예컨대, 스폿 용접이 사용될 수 있다.
범용 용접 장치의 용접 헤드(7A, 7B)는, 상기 용접팁(5A, 5B)과, 용접 홀더(6A, 6B) 이외에도, 피용접제(3)에 용접팁(5A, 5B)을 밀착시키기 위한 스프링(미도시)을 구비할 수도 있다.
상부 용접팁(5A)와 하부 용접팁(5B)의 간격은 H이다. 그리고, 계단형 장착부(34)와 평면형 장착부(16) 사이에 형성된 단층 수납 구간에 위치한 기둥형 배터리 셀(2)과, 평면형 장착부(36)와 계단형 장착부(24) 사이에 형성된 단층 수납 구간에 위치한 기둥형 배터리 셀(2)의 간격은D1이다. 그리고, D1은 상부 용접팁(5A)와 하부 용접팁(5B)의 간격(H)과 동일한 것이 바람직하다.
이미 설명한 바와 같이, 도 2에 도시된 종래기술에 따른 지그(4)를 사용하게 되면, 지그(4)에 장착된 상측 열의 기둥형 배터리 셀(2A)과 하측 열의 기둥형 배터리 셀(2B)의 간격(D0)이, 상부에 위치한 용접 헤드(7A)와 하부에 위치한 용접 헤드(7B)의 간격(H)보다 좁아지게 된다. 따라서, 도 3 및 도 4에 도시된 것과 같이, 상부 용접팁(5A)만이 도 2에 도시된 화살표 방향을 따라 움직이며 용접을 하거나, 반대로, 하부 용접팁(5B)만이 도 2에 도시된 화살표 방향을 따라 움직이며 용접을 할 수 밖에 없다.
그러나, 본 발명에 따른 기둥형 배터리 셀 용접용 지그(50)의 경우, D1은 상부 용접팁(5A)과 하부 용접팁(5B)의 간격(H)과 동일하며, 도 5에 도시된 것과 같이, 베이스 바디(30)의 계단형 장착부(34)와 제1 클램핑 바디(10)의 평면형 장착부(16) 사이에 수납된 기둥형 배터리 셀(2)과, 베이스 바디(30)의 평면형 장착부(36)와 제2 클램핑 바디(20)의 계단형 장착부(24) 사이에 수납된 기둥형 배터리 셀(2)은 서로 동일한 형상으로 배열될 수 있다.
따라서, 도 9에 도시된 것과 같이 상부 용접팁(5A)과 하부 용접팁(5B)은 상측 배터리 팩(1A)의 상측열과 하측 배터리 팩(1B)의 상측열을 따라 이동하면서 피용접제(3)를 배터리 셀의 전극 단자에 용접할 수 있고, 도 10에 도시된 것과 같이 상부 용접팁(5A)과 하부 용접팁(5B)은 상측 배터리 팩(1A)의 하측열과 하부 배터리 팩(1B)의 하측열을 따라 이동하면서 피용접제(3)를 배터리 셀의 전극 단자에 용접할 수 있다.
즉, 상부 용접팁(5A)과 하부 용접팁(5B)은 도 11에 도시된 화살표를 따라 상측 배터리 팩(1A)뿐만 아니라, 하측 배터리 팩(1B)을 동시에 제조할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 기둥형 배터리 셀 용접용 지그(50)를 사용하는 경우, 범용 용접 장치의 상부 용접팁(5A)과 하부 용접팁(5B) 중 어느 하나를 작동 정지할 필요 없이, 동시에 사용할 수 있고, 이로 인해, 비대칭형 배터리 팩(1)의 제조 속도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
1, 1A, 1B : 배터리 팩, 비대칭형 배터리 팩
2, 2A, 2B : 기둥형 배터리 셀
3 : 피용접제
5A, 5B : 용접팁
6A, 6B : 용접 홀더
7A, 7B : 용접 헤드
10 : 제1 클램핑 바디
12, 22 : 힌지
16, 36 : 평면형 장착부
20 : 제2 클램핑 바디
24, 34 : 계단형 장착부
28, 38 : 살빼기부
30 : 베이스 바디
40 : 용접 가이드 커버
42 : 용접홀
50 : 기둥형 배터리 셀 용접용 지그

Claims (9)

  1. 일면에 기둥형 배터리 셀을 장착하기 위한 계단형 장착부(34)가 형성되고 타면에 기둥형 배터리 셀을 장착하기 위한 평면형 장착부(36)가 형성된 베이스 바디;
    상기 계단형 장착부(34)를 마주본 상태에서 기둥형 배터리 셀이 장착될 수 있는 평면형 장착부(16)를 가지고, 상기 베이스 바디의 일면을 개폐하며, 상기 계단형 장착부(34)와 상기 평면형 장착부(16) 사이에 기둥형 배터리 셀을 파지할 수 있는 제1 클램핑 바디; 및
    상기 평면형 장착부(36)를 마주본 상태에서 기둥형 배터리 셀이 장착될 수 있는 계단형 장착부(24)를 가지고, 상기 베이스 바디의 타면을 개폐하며, 상기 평면형 장착부(36)와 상기 계단형 장착부(24) 사이에 기둥형 배터리 셀을 파지할 수 있는 제2 클램핑 바디;를 포함하는 기둥형 배터리 셀 용접용 지그.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 계단형 장착부(34)와 상기 평면형 장착부(16) 사이의 공간은 기둥형 배터리 셀을 단층으로 수납하는 단층 수납 구간과, 기둥형 배터리 셀을 복층으로 수납하는 복층 수납 구간으로 이루어지고,
    상기 평면형 장착부(36)와 상기 계단형 장착부(24) 사이의 공간은 기둥형 배터리 셀을 단층으로 수납하는 단층 수납 구간과, 기둥형 배터리 셀을 복층으로 수납하는 복층 수납 구간으로 이루어진 것을 것을 특징으로 하는 기둥형 배터리 셀 용접용 지그.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 계단형 장착부(34)와 상기 평면형 장착부(16) 사이에 수납된 기둥형 배터리 셀과, 상기 평면형 장착부(36)와 상기 계단형 장착부(24) 사이에 수납된 기둥형 배터리 셀은 서로 동일한 형상으로 배열된 것을 특징으로 하는 기둥형 배터리 셀 용접용 지그.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 계단형 장착부(34), 상기 평면형 장착부(16), 상기 평면형 장착부(36), 및 상기 계단형 장착부(24) 중 적어도 어느 하나의 표면에는 기둥형 배터리 셀의 파지력 향상을 위한 마찰 패드 또는 자석이 형성된 것을 특징으로 하는 기둥형 배터리 셀 용접용 지그.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 바디의 일면과 타면을 각각 개폐할 수 있도록 상기 제1 클램핑 바디와 상기 제2 클램핑 바디는 상기 베이스 바디에 회동 가능하게 힌지 결합된 것을 특징으로 하는 기둥형 배터리 셀 용접용 지그.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 베이스 바디의 전영역 중 단층 수납 구간에 대응되는 영역에 살빼기부(38)가 형성되거나,
    상기 제2 클램핑 바디의 전영역 중 단층 수납 구간에 대응되는 영역에 살빼기부(28)가 형성된 것을 특징으로 하는 기둥형 배터리 셀 용접용 지그.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 베이스 바디, 상기 제1 클램핑 바디, 및 상기 제2 클램핑 바디와 결합되고,
    기둥형 배터리 셀의 양단부를 덮으며,
    기둥형 배터리 셀의 양단부에 위치한 전극 단자를 용접하기 위한 용접팁이 통과할 수 있는 용접홀을 갖는 용접 가이드 커버를 더 구비한 것을 특징으로 하는 기둥형 배터리 셀 용접용 지그.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 용접 가이드 커버는 그 내측면에, 상기 기둥형 배터리 셀의 전극 단자 사이를 전기적으로 연결하는 피용접제를 수용하는 것을 특징으로 하는 기둥형 배터리 셀 용접용 지그.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 계단형 장착부(34)와 상기 평면형 장착부(16) 사이에 형성된 상기 단층 수납 구간에 위치한 기둥형 배터리 셀과, 상기 평면형 장착부(36)와 상기 계단형 장착부(24) 사이에 형성된 상기 단층 수납 구간에 위치한 기둥형 배터리 셀의 간격은, 기둥형 배터리 셀에 형성된 전극 단자를 용접하기 위한 범용 용접 장치의 상부 용접팁과 하부 용접팁 사이의 간격과 동일한 것을 특징으로 하는 기둥형 배터리 셀 용접용 지그.
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