KR101750086B1 - 용접용 밀착지그 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀착지그에 관한 것으로서, 배터리 팩의 모듈을 용접 시 모재 간의 밀착력이 확보되도록 하여 용접 품질이 향상되고 수율의 안정화를 이룰 수 있도록 함을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 밀착지그는, 제1용접대상물을 제2용접대상물에 가압하면서 두 곳 이상의 용접포인트를 안내하는 밀착부를 포함한다.

Description

용접용 밀착지그{Welding Stick Jig}

본 발명은 용접용 밀착지그에 관한 것이다.

일반적으로 Module은 battery cell, cell cover, module upper housing, module lower housing으로 구성되어 있고, Battery cell을 cell cover에 조립 후, module lower housing에 삽입한다.

이때 Busbar에 Cell의 Lead를 용접하는 공정이 있는데, 이러한 공정은 각 Cell이 가진 전압을 직렬로 연결시켜 대전압으로 만들기 위해 필요한 공정이다.

여기서, 상기 용접은 레이저 용접장치를 통해 이루어질 수 있다.

그리고 레이저 용접에서 용접성에 가장 큰 영향을 주는 요소 중에 하나로 밀착지그를 뽑을 수 있다. 레이저 용접을 하기 위해서는 용접하려는 용접대상물과 다른 하나의 용접대상물이 밀착된 상태를 유지해야 한다. 배터리 Module에서는 Cell의 Lead와 Module Housing의 Busbar를 용접하거나 또는 Cell의 Lead와 다른 하나의 Cell Lead를 주로 용접하게 되는데, Cell의 Lead와 Module Housing의 Busbar 또는 Cell의 Lead와 다른 하나의 Cell의 Lead가 완전히 밀착되지 않은 상태에서 Cell의 Lead와 Module Housing의 Busbar 또는 Cell의 Lead와 다른 하나의 Cell의 Lead의 사이에 간극이 존재할 경우 레이저 용접이 진행되면 상부에 있는 Cell의 Lead에 관통현상이 발생하여 불량이 발생된다.

또한, Cell의 Lead와 Module Housing의 Busbar 또는 Cell의 Lead와 다른 하나의 Cell Lead의 사이에 간극은 없지만 밀착 지그의 휘어짐이나 마모 등으로 밀착력 손실이 발생할 경우 레이저의 용접 열이 잘 전달되지 않아서 약용접 등의 불량이 발생된다.

현재까지는 busbar의 틀어짐에 의한 밀착력 손실 및 리드 관통 불량 발생 시 현장 작업자가 육안으로 밀착 상태를 점검 후 밀착 지그 간의 간격을 확보하기 위해 밀착 지그의 각도를 재조정하여 밀착력을 보완하였으나 이는 간헐적인 임시 대책에 불과하므로, 근본적으로 busbar의 뒤틀림이 발생되지 않도록 하여 항상 밀착력을 확보할 수 있는 밀착지그의 개발이 절실한 상황이다.

공개특허공보 제10-2013-0049984호(2013.05.15)

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 배터리 팩의 모듈을 용접 시 모재 간의 밀착력이 확보되도록 하여 용접 품질이 향상되고 수율의 안정화를 이룰 수 있도록 한 용접용 밀착지그를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 용접용 밀착지그는, 제1용접대상물을 제2용접대상물에 가압하면서 두 곳 이상의 용접포인트를 안내하는 밀착부를 포함한다.

그리고 상기 밀착부는,

상기 제1용접대상물과 마주하는 베이스부,

상기 베이스부의 일측으로 돌출되고 서로 간격을 두고 형성되며 상기 각각의 용접포인트를 가압하는 두 개 이상의 가압고정부를 포함한다.

또한 상기 베이스부에는 상기 용접포인트와 마주하는 할 수 있는 두 개 이상의 장공이 서로 간격을 두고 형성되어 있다.

그리고 상기 가압고정부에는 상기 밀착부의 장공과 연결되는 장공이 형성되어 있다.

또한 상기 밀착부의 양측에 각각 형성되는 고정부를 포함한다.

그리고 상기 고정부는,

상기 밀착부의 양측에 경사각을 갖도록 형성되는 경사부,

상기 경사부의 끝단에서 직각 형상으로 연장형성되는 결합부를 포함한다.

본 발명에 따른 용접용 밀착지그는, 용접대상물간의 밀착성 및 밀착력이 강화되도록 할 수 있어, 레이저 용접 시 리드 관통 형상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 용접용 밀착지그는, 이너 버스바의 양쪽을 동시에 밀착하는 방식으로 이너 버스바가 틀어지지 않도록 할 수 있어, 레이저 초점 거리의 변화로 인한 용접 불량, 밀착 실패로 인한 리드 관통 불량 등을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도1 및 도2는 본 발명에 따른 용접용 밀착지그를 도시한 사시도.
도3 및 도4는 본 발명에 따른 용접용 밀착지그를 통해 용접대상물을 용접하는 상태를 도시한 도.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

도1 및 도2는 본 발명에 따른 용접용 밀착지그를 도시한 사시도이고, 도3 및 도4는 본 발명에 따른 용접용 밀착지그를 통해 용접대상물을 용접하는 상태를 도시한 도이다.

도1 내지 도4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 용접용 밀착지그(100)는, 제1용접대상물(10)과 제2용접대상물(20)이 간극 없이 밀착된 상태를 유지하도록 하므로서 레이저 용접 시 리드 관통 형상을 방지할 수 있으며 상기 제1용접대상물(10)과 제2용접대상물(20)이 어느 일측으로 뒤틀리지 않도록 하므로서 레이저 초점 거리의 변화로 인한 용접 불량, 밀착 실패로 인한 리드 관통 불량 등을 방지하기 위한 것으로, 제1용접대상물(10)을 제2용접대상물(20)에 가압하여 밀착시키는 밀착부(110)와, 상기 밀착부(110)의 양측에 형성되며 상기 밀착부(110)를 용접장치에 고정시키기 위한 고정부(113)를 포함한다.

여기서, 상기 제1용접대상물(10)은 Cell의 Lead 또는 Module Housing의 Busbar일 수 있고, 상기 제2용접대상물(20)은 Cell의 Lead일 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 용접용 밀착지그(100)는 Cell의 Lead와 Module Housing의 Busbar 또는 Cell의 Lead와 또 다른 Cell Lead을 용접할 때 사용될 수 있다.

이때, 상기 제1용접대상물(10)과 제2용접대상물(20)은 레이저 용접장치(30)를 통해 용접될 수 있다.

한편, 상기 밀착부(110)는 상기 제1용접대상물(10)을 제2용접대상물(20)에 가압하면서 레이저 용접장치(30)가 용접작업을 수행할 수 있는 용접포인트를 안내하기 위한 것으로, 다시 베이스부(114)와 가압고정부로 나뉘어 구성된다.

이때, 상기 용접포인트는 상기 제1용접대상물(10) 중 상기 가압고정부에 의해 가압되는 부분이다. 본 발명에서는 상기 가압고정부가 제1가압고정부(111)와 제2가압고정부(112)로 분할형성됨으로 인해 상기 용접포인트가 제1용접포인트(101)와 제2용접포인트(102)로 형성되는 예를 들어 설명한다.

상기 베이스부(114)는 일정한 폭과 두께를 갖도록 형성되며 그 일면이 상기 제1용접대상물(10)과 마주한다.

상기 제1가압고정부(111)와 제2가압고정부(112)는 상기 밀착부(110)의 일측으로 돌출형성된다. 상기 제1가압고정부(111)와 제2가압고정부(112)는 상기 베이스부(114)의 수직방향을 따라 형성되며 서로 간격을 두고 배치된다.

상기 제1가압고정부(111)와 제2가압고정부(112)는 상기 제1용접대상물(10)을 제2용접대상물(20)에 가압한다. 이때, 상기 제1용접대상물(10) 중 상기 제1가압고정부(111)에 의해 가압되는 부분이 제1용접포인트(101)가 되고 상기 제2가압고정부(112)에 의해 가압되는 부분이 제2용접포인트(102)가 된다.

즉, 본 발명에 따른 용접용 밀착지그(100)는 종래의 용접용 밀착지그와 달리 상기 제1가압고정부(111)와 제2가압고정부(112)가 상기 제1용접포인트(101)와 제2용접포인트(102)를 동시에 가압하여 고정함에 따라, 용접과정 중 상기 제1용접대상물(10)과 제2용접대상물(20)이 서로 밀착된 상태에서 어느 한 방향으로 틀어지지 않도록 할 수 있다.

이로 인해 상기 제1용접대상물(10)과 제2용접대상물(20) 간의 밀착성 및 밀착력이 향상되어 제1용접대상물(10)과 제2용접대상물(20)의 사이에 간극이 형성되지 않도록 할 수 있어, 레이저 용접장치(30)를 통해 용접 시 리드 관통 형상을 방지할 수 있다. 또한, 제1용접대상물(10)과 제2용접대상물(20)이 틀어지지 않도록 할 수 있음에 따라 레이저 초점 거리의 변화로 인한 용접 불량, 밀착 실패로 인한 리드 관통 불량 등을 방지할 수 있다.

부가적으로 이상 설명한 베이스부(114)와 제1가압고정부(111)에는 서로 연결되는 장공(110a,111a)이 형성되어 있고, 상기 베이스부(114)와 제2가압고정부(112)에는 서로 연결되는 장공(110b,112a)이 형성되어 있다.

이때, 상기 제1가압고정부(111)와 제2가압고정부(112)는 상기 베이스부(114)의 장공(110a)보다 큰 크기를 갖도록 형성되고, 상기 제1가압고정부(111)의 장공(111a)과 제2가압고정부(112)의 장공(112a)은 상기 베이스부(110)의 장공(110a,110b)과 동일한 크기를 갖도록 형성될 수 있다.

이러한 베이스부(114)의 장공(110a)과 제1가압고정부(111)의 장공(111a)은 제1용접포인트(101)와 마주하게 되며 상기 베이스부(114)의 다른 장공(110b)과 상기 제2가압고정부(112)의 장공(112a)은 상기 제2용접포인트(102)와 마주하게 된다.

즉, 상기 제1용접대상물(10)과 제2용접대상물(20)을 레이저 용접하고자 할 경우 베이스부(114)의 장공(110a)과 제1가압고정부(111)의 장공(111a)의 사이에 제1용접포인트(101)가 위치되고, 베이스부(114)의 다른 장공(110b)과 제2가압고정부(112)의 장공(112a)의 사이에는 제2용접포인트(102)가 위치되어 상기 레이저 용접장치(30)에서 발생되는 레이저 빔이 상기 장공을 통과하여 제1용접대상물(10)의 제1용접포인트(101) 및 제2용접포인트(102)의 길이방향을 따라 이동되면서 용접을 수행하도록 할 수 있다.

이상 설명한 밀착부(110)의 양측에는 고정부(113)가 형성된다.

상기 고정부(113)는 레이저 용접작업 시 용접용 밀착지그(100)를 피고정물(120)에 고정시켜 레이저의 초점이 변화되지 않도록 하면서 레이저 용접장치(30)의 이동경로를 안내 하기 위한 것으로, 다시 경사부(1131)와 결합부(1132)로 나뉘어 구성된다.

여기서, 상기 피고정물(120)은 링 형상으로 형성될 수 있으며 브라켓(미도시)에 고정된 상태에서 상기 고정부(113)와 결합되어 본 발명에 따른 용접용 밀착지그(100)가 용접대상물과 밀착되도록 한다.

부가적으로, 상기 피고정물(120)에는 후술되는 결합부(1132)와의 결합을 위한 결합편(미도시)이 형성된다.

상기 피고정물(120)과 결합부(1132)와의 결합방법은 아래에서 자세히 설명한다.

상기 경사부(1131)는 상기 밀착부(110)의 양측에 경사각을 갖도록 형성된다.

이때, 상기 각각의 경사부(1131)는 서로 멀어지는 방향으로 형성되어 상기 경사부(1131) 사이의 공간은 결합부(1132)를 향해 갈수록 점진적으로 넓어진다.

이로 인해, 상기 레이저 용접장치(30)가 상기 경사부(1131)의 사이의 공간에서 상기 제1용접포인트(101)와 제2용접포인트(102)를 따라 이동되면서 용접용 밀착지그(100) 상에서 용이하게 수용되어 원활한 용접작업을 수행할 수 있다.

상기 결합부(1132)는 상기 브라켓의 결합편에 결합되는 것으로, 상기 경사부(1131)의 끝단에서 직각 형상으로 연장형성되며, 피고정물(120)과 마주하는 부분에 상기 결합편이 삽입되는 삽입홈(1132a)이 형성된다.

그리고, 상기 결합부(1132)에는 체결홀(1132b)이 형성되어 있고 상기 결합편에는 상기 체결홀(1132b)과 연결되는 체결홀(미도시)가 형성되어 있어, 상기 결합편이 결합부의 삽입홈(1132a)에 삽입된 상태에서 상기 결합부(1132)의 체결홀(1132b)과 결합편의 체결홀에 볼트 등의 결합장치를 순차적으로 체결하면, 용접용 밀착지그(100)가 피고정물(120)에 안정적으로 결합된다.

이와 같이, 용접용 밀착지그(100)가 고정부(113)를 통해 브라켓에 고정되도록 하면서 제1가압고정부(111)와 제2가압고정부(112)가 제1용접대상물(10)의 제1용접포인트(101)와 제2용접포인트(102)에 각각 밀착되도록 하면 상기 제1용접대상물(10)과 제2용접대상물(20)이 틀어지지 않도록 할 수 있어, 원활한 용접작업을 수행하도록 할 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100 : 용접용 밀착지그 110 : 밀착부
110a, 110b, 111a, 112a : 장공 111 : 제1가압고정부
112 : 제2가압고정부 113 : 고정부
114 : 베이스부 1131 : 경사부
1132 : 결합부 1132a : 삽입홈
1132b : 체결홀 120 : 피고정물
10 : 제1용접대상물 101 : 제1용접포인트
102 : 제2용접포인트 20 : 제2용접대상물
30 : 레이저 용접장치

Claims (6)

1. 제1용접대상물을 제2용접대상물에 가압하면서 두 곳 이상의 용접포인트를 안내하는 밀착부를 포함하며,
   상기 밀착부는, 상기 제1용접대상물과 마주하는 베이스부, 상기 베이스부의 일측으로 돌출되고 서로 간격을 두고 형성되며 상기 두 곳 이상의 용접포인트를 각각 가압하는 두 개 이상의 가압고정부를 포함하고,
   상기 베이스부 및 가압고정부에는 상기 용접포인트의 길이방향을 따라 이동되면서 용접을 수행할 수 있도록 상기 용접포인트와 마주 할 수 있는 두 개 이상의 장공이 서로 간격을 두고 형성되어 있는 것인 용접용 밀착지그.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에서,
   상기 가압고정부의 장공은 상기 밀착부의 장공과 연결되어 형성되는 것인 용접용 밀착지그.
5. 제1항에서,
   상기 밀착부의 양측에 각각 형성되는 고정부
   를 포함하는 용접용 밀착지그.
6. 제5항에서,
   상기 고정부는,
   상기 밀착부의 양측에 경사각을 갖도록 형성되는 경사부,
   상기 경사부의 끝단에서 직각 형상으로 연장형성되는 결합부
   를 포함하는 용접용 밀착지그.

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