KR101822510B1 - 기밀성을 높인 비축전지 제조방법 - Google Patents

기밀성을 높인 비축전지 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 헤더의 외측부가 조립 시 케이스를 향하는 방향으로부터 대향되는 방향을 향할수록 직경이 작아지도록 경사지게 형성됨으로써 헤더 삽입 시 헤더에 밀착되는 케이스의 상단이 외측으로 벌어지는 휨 현상을 효율적으로 방지할 수 있고, 휨 현상이 방지됨에 따라 케이스 및 헤더의 용접면적을 줄여 용접면의 변형을 방지함과 동시에 전지의 기밀성을 높여 전지성능 및 수명을 개선시킬 수 있고, 헤더 삽입 시 헤더에 밀착되는 케이스의 상단부를 내측으로 가압하여 케이스가 헤더에 밀접하게 접촉되도록 함으로써 케이스 및 헤더의 접촉성 및 기밀성을 높이면서 용접면적을 줄일 수 있는 비축전지 제조방법에 관한 것이다.

Description

기밀성을 높인 비축전지 제조방법{Manufacturing method of reserved battery for enhancing air tightness}
본 발명은 기밀성을 높인 비축전지 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게로는 헤더의 외측면에 경사부를 형성함과 동시에 헤더 삽입 후 헤더에 밀착되는 측벽을 내측으로 가압하는 공정을 수행함으로써 케이스의 휨 현상을 효율적으로 방지함과 동시에 용접불량을 최소화할 수 있으며, 전지 기밀성을 높여 전해액 누설, 전지성능 및 수명을 개선시킬 수 있는 비축전지 제조방법에 관한 것이다.
전지는 일반적으로 전기화학 반응을 유발하여 전기를 발생시키기 위한 장치로서, 소형제작이 가능할 뿐만 아니라 휴대가 용이하여 다양한 목적의 장비에 널리 사용되고 있다.
특히 비축전지는 양극, 음극 및 세퍼레이터로 이루어지는 전극부를 전해액과 서로 분리시킨 비활성화 상태로 보관하되 사용 시 전해액이 수용된 앰플을 파손시켜 전해액을 전극부로 유입시켜 전극부가 활성화 되도록 구성됨으로써 자가 방전을 억제하여 사용 시 소망의 수명 및 전극 성능을 발휘할 수 있는 장점으로 인해 그 수요도가 점차 증가하고 있다.
통상적으로 비축전지는 장비에 1회 장착된 이후 사용조건에 따라 5년에서 20년 이상 사용할 수 있으며, 상온에서 85℃까지의 넓은 온도범위에서 사용되고 있기 때문에 고온에서 전지 외부로 전해액이 누출되지 않도록 밀봉하는 기술이 매우 중요하다.
이러한 밀봉을 위하여 종래에는 케이스 내부에 셀, 앰플 등의 구성수단들을 설치한 후 케이스 개구부로 헤더를 삽입시킨 후 레이저 용접을 통해 밀봉시키는 방식을 수행하고 있다.
그러나 이러한 밀봉방식은 헤더를 전지 케이스의 개구부로 삽입시킬 대 헤더가 밀착되는 전지 케이스의 상단이 외측으로 벌어지게 되고, 이로 인해 레이저 용접 시 간격이 발생하여 용접불량이 높아 기밀성이 떨어져 전해액이 누설되는 문제점이 빈번하게 발생하는 단점을 갖는다.
본 출원인은 국내등록특허 제10-1293523호(발명의 명칭 : 앰플형 비축 전지)를 통해 셀의 실장이 간단하게 이루어짐과 동시에 사용 시 앰플의 파손이 용이하게 이루어지는 앰플형 비축전지를 연구하여 특허 등록 받았다.
도 1은 국내등록특허 제10-1293526호(앰플형 비축전지)의 헤더 결합과정을 나타내는 설명도이다.
도 1의 앰플형 비축전지(이하 종래기술이라고 함)(100)는 케이스(101)의 내부에 셀, 앰플 등의 구성수단들인 전지어셈플리들이 설치되면, 케이스(101)의 개구부로 헤더(102)를 삽입시킨다.
이때 헤더(102)는 케이스(101)의 개구부에 억지 끼움 방식으로 삽입됨에 따라 헤더(102)가 케이스(101)의 개구부로 삽입될 때 헤더(102)에 밀착되는 케이스(101)의 상단이 외측으로 벌어지는 휨 현상이 발생하게 된다. 이러한 상태에서 헤더(102)의 외측면과, 케이스(101)의 내측벽을 레이저 용접을 통해 결합시킴으로써 헤더(101) 및 케이스(102)를 결합시킨다.
그러나 종래기술(100)은 헤더(101) 조립 시 케이스(101)의 개구부에 인접한 측벽이 외측으로 벌어지는 휨 현상으로 인해 기밀성이 떨어져 전해액이 누설될 뿐만 아니라 전지성능 및 수명이 저하되는 문제점이 발생하게 된다.
또한 종래기술(100)은 케이스(101)의 휨 현상으로 인해 케이스(101) 및 헤더(102)를 용접하기 위한 용접면적이 넓게 형성되고, 이와 같이 케이스(101) 및 헤더(102)의 용접면이 넓게 분포되면 용접시간이 연장되면서 용접면이 변형되기 때문에 상품가치가 낮아지며, 전해액 누설현상이 증가하는 단점을 갖는다.
즉 1)케이스 및 헤더의 기밀성을 높여 용접불량을 방지함과 동시에 전지성능 및 수영을 개선할 수 있으며, 2)케이스 및 헤더의 용접영역의 면적을 줄여 용접면의 변형을 방지할 수 있는 비축전지 제조방법에 대한 연구가 시급한 실정이다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결과제는 헤더의 외측부가조립 시 케이스를 향하는 방향으로부터 대향되는 방향을 향할수록 직경이 작아지도록 경사지게 형성됨으로써 헤더 삽입 시 헤더에 밀착되는 케이스의 상단이 외측으로 벌어지는 휨 현상을 효율적으로 방지할 수 있고, 휨 현상이 방지됨에 따라 케이스 및 헤더의 용접면적을 줄여 용접면의 변형을 방지함과 동시에 전지의 기밀성을 높여 전지성능 및 수명을 개선시킬 수 있는 비축전지 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명의 다른 해결과제는 헤더 삽입 시 헤더에 밀착되는 케이스의 상단부를 내측으로 가압하여 케이스가 헤더에 밀접하게 접촉되도록 함으로써 케이스 및 헤더의 접촉성 및 기밀성을 높이면서 용접면적을 줄일 수 있는 비축전지 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명의 다른 해결과제는가압장치를 이용하여 헤더 삽입단계(S50) 및 케이스 가압단계(S60)를 간단하고 신속하게 수행할 수 있어 제조공정이 간단해짐과 동시에 불량률을 절감시킬 수 있는 비축전지 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결수단은 전기를 발생시키는 셀과, 전해액이 충진된 앰플을 격리시켜 보관하되, 임계치 이상 충격 시 상기 앰플이 격파되어 상기 셀이 활성화되는 비축전지를 제조하기 위한 비축전지 제조방법에 있어서: 하부가 개구되는 케이스를 제조하는 케이스 제조단계; 원판 형상으로 형성되어 상기 케이스의 개구부로 삽입되며, 외측부가 조립 시 상기 케이스를 향하는 일면으로부터 수직으로 연결되는 수직부와, 상기 수직부에 연결되되 타면을 향할수록 직경이 작아지는 경사부로 형성되는 헤더를 제조하는 헤더 제조단계; 상기 셀, 상기 앰플을 포함하며, 상기 케이스 내부에 설치되어 전기를 발생시키는 전지어셈블리들을 제조하여 상기 케이스 내부에 설치되는 전지어셈블리 제조 및 설치단계; 상기 전지어셈블리 제조 및 설치단계에 의해 상기 전지어셈블리가 내부에 설치된 케이스의 개구부로 상기 헤더 제조단계에 의한 상기 헤더를 삽입시키는 헤더 삽입단계; 상기 헤더 삽입단계에 의해 상기 헤더가 삽입되면, 상기 헤더의 외측부에 접촉되는 상기 케이스의 측벽인 접촉벽 중 상기 헤더의 경사부에 대응되는 접촉벽을 내측으로 가압시키는 케이스 가압단계; 상기 케이스 가압단계에 의한 상기 헤더 및 상기 케이스의 연결부위를 용접시키는 용접단계를 포함하고, 상기 케이스 제조단계에 의해 제조되는 상기 케이스는 일측이 개구된 소경의 제1 원통부; 상하부가 개구되어 상기 제1 원통부에 연결되는 대경의 제2 원통부; 상기 제1 원통부 및 상기 제2 원통부를 연결시키는 연결부를 포함하는 상기 헤더 삽입단계는 상기 헤더가 상기 케이스의 개구부로 삽입될 때 상기 수직부가 상기 케이스의 접촉벽의 내면에 접촉되되 상기 경사부가 상기 케이스의 접촉벽으로부터 이격되고, 상기 케이스 가압단계는 상기 헤더의 경사부에 대응되는 접촉벽을 가압시켜 상기 헤더의 경사부에 대응되는 접촉벽이 상기 헤더의 경사부에 대접되도록 함으로써 삽입된 상기 케이스가 회측으로 벌어지는 휨 현상을 방지하도록 하고, 상기 헤더 삽입단계 및 상기 케이스 가압단계에 적용되는 가압장치는 원기둥 형상으로 형성되되 상면에 원 형상의 안착홈이 형성되는 지그부; 장방향의 판재로 형성되며, 상기 지그부를 중심으로 서로 간격을 두고 형성되며, 수평방향으로 이동 가능하도록 설치되는 가압부들; 상기 가압부들을 수평방향으로 이동시키는 구동수단을 포함하고, 상기 가압부들은 서로를 향하는 단부에 반원 형상의 가압홈들이 형성되고, 상기 지그부의 안착홈으로 상기 케이스의 상기 제1 원통부가 안착되어 상기 제2 원통부의 개구부로 상기 헤더가 삽입될 때 상기 가압홈들이 상기 헤더의 경사부와 동일한 높이에 배치되도록 설치되고, 상기 구동수단은 상기 지그부의 안착홈으로 상기 케이스의 상기 제1 원통부가 안착되어 상기 제2 원통부의 개구부로 상기 헤더가 삽입되면, 상기 가압부들의 가압홈들이 상기 헤더의 경사부에 대응되는 상기 케이스의 접촉벽을 내측으로 가압하도록 상기 가압부들을 이동시키는 것이다.
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상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면 전지의 기밀성을 높여 용접불량율을 절감시킴과 동시에 전지의 성능 및 수명을 현저히 개선시킬 수 있게 된다.
또한 본 발명에 의하면 헤더의 외측부가 일측에서 타측을 향할수록 직경이 작아지도록 경사지게 형성되도록 함으로써 간단한 구조 변경을 통해 전지의 기밀성을 높일 수 있게 된다.
또한 본 발명에 의하면 헤더의 외측부가 경사지게 형성됨에 따라 헤더 삽입 시 헤더의 외측부에 밀착되는 케이스의 상단이 외측으로 벌어지는 휨 현상을 효율적으로 방지할 수 있게 된다.
또한 본 발명에 의하면 헤더가 삽입되면 헤더의 외측부에 밀착되는 상단의 외주면을 내측으로 가압시킴으로써 헤더 및 케이스의 용접면적을 줄이면서 접촉면적을 늘려 기밀성이 더욱 증가하게 된다.
또한 본 발명에 의하면 가압장치를 이용하여 헤더 삽입단계(S50) 및 케이스 가압단계(S60)를 간단하고 신속하게 수행할 수 있어 제조공정이 간단해짐과 동시에 불량률을 절감시킬 수 있다.
도 1은 국내등록특허 제10-1293526호(앰플형 비축전지)의 헤더 결합과정을 나타내는 설명도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예인 비축전지 제조방법을 나타내는 공정순서도이다.
도 3은 도 2의 케이스 제조단계에 의해 제조되는 케이스를 나타내는 측단면도이다.
도 4는 도 2의 헤더 제조단계에 의해 제조되는 헤더를 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 4의 측단면도이다.
도 6은 도 2의 헤더 삽입단계 및 케이스 가압단계를 설명하기 위한 예시도이다.
도 7은 도 6의 케이스 및 헤더가 결합되는 영역을 확대한 예시도이다.
도 8은 도 2의 헤더 삽입단계 및 케이스 가압단계에 적용되는 가압장치를 나타내는 사시도이다.
도 9는 도 8의 가압장치의 지그부에 케이스가 안착되는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 10은 도 8의 가압장치가 케이스를 가압하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예인 비축전지 제조방법을 나타내는 공정순서도이다.
도 2의 비축전지 제조방법(S1)은 헤더구조와, 케이스 및 헤더의 결합방식을 변경함으로써 용접면적 및 용접불량을 최소화하여 전지의 기밀성을 높여 전지성능 및 수명을 높일 수 있는 비축전지를 제조하기 위한 공정방법이다.
또한 비축전지 제조방법(S1)은 케이스 제조단계(S10)와, 헤더 제조단계(S20), 전지어셈블리 제조단계(S30), 전지어셈블리 설치단계(S40), 헤더 삽입단계(S50), 케이스 가압단계(S60), 용접단계(S70)로 이루어진다.
케이스 제조단계(S10)는 본 발명에 적용되는 케이스를 제조하는 공정단계이고, 헤더 제조단계(S20)는 본 발명의 헤더를 제조하는 공정단계이고, 전지어셈블리 제조단계(S30)는 케이스 제조단계(S10)에 의해 제조된 케이스의 내부에 설치되는 구성수단들인 전지어셈블리들을 제조하는 공정단계이고, 전지어셈블리 설치단계(S40)는 케이스 제조단계(S10)에 의해 제조된 케이스의 내부에 전지어셈블리 제조단계(S30)에 의한 전지어셈블리들을 설치하는 공정단계이고, 헤더 삽입단계(S50)는 전지어셈블리 설치단계(S40)를 통해 내부에 전지어셈블리들이 설치된 케이스의 개구부에 헤더를 삽입시키는 공정단계이고, 케이스 가압단계(S60)는 헤더 삽입단계(S50)에 의해 삽입된 헤더에 밀착되는 케이스의 측벽을 내측으로 가압시키는 공정단계이고, 용접단계(S70)는 케이스 가압단계(S60)를 통해 내측으로 가압된 케이스 및 헤더를 용접시켜 헤더를 고정시키는 공정단계이다.
케이스 제조단계(S10)는 본 발명의 케이스를 제조하는 공정단계이다.
도 3은 도 2의 케이스 제조단계에 의해 제조되는 케이스를 나타내는 측단면도이다.
본 발명의 케이스(2)는 도 3에 도시된 바와 같이, 일측이 개구된 소경의 제1 원통부(21)와, 상하부가 개구되어 제1 원통부(21)에 연결되는 대경의 제2 원통부(23)와, 제1 원통부(21) 및 제2 원통부(23)를 연결시키는 연결부(25)로 이루어진다. 이때 제2 원통부(23)의 개구부에는 헤더(8)가 설치된다.
즉 케이스(2)는 개구부에 인접한 상부영역이 하부영역보다 넓게 확장, 상세하게로는 개구부에 인접한 상부영역이 하부영역보다 직경이 큰 원통 형상으로 형성됨으로써 서로 다른 직경을 갖는 원통들이 연결되어 형성된다.
이와 같이 본 발명의 케이스 제조단계(S10)는 도 3의 케이스(2)를 제조하는 공정단계이고, 케이스(2)의 내부에는 후술되는 전지어셈블리 설치단계(S40)에 의해 전지어셈블리들이 설치되되, 케이스(2) 개부구에는 후술되는 헤더 삽입단계(S50)를 통해 헤더(8)가 삽입된다.
도 2의 헤더 제조단계(S20)는 본 발명의 헤더를 제조하는 공정단계이다.
도 4는 도 2의 헤더 제조단계에 의해 제조되는 헤더를 나타내는 사시도이고, 도 5는 도 4의 측단면도이다.
본 발명의 헤더(8)는 도 4와 5에 도시된 바와 같이, 원 형상의 판재로 형성되어 원판부(85)와, 원판부(85)의 중앙에 수직 설치되는 양극 핀(81)과, 양극 핀(81) 및 원판부(85)를 절연시키는 절연재(83)로 이루어진다.
또한 양극 핀(81)은 셀의 양극 단자와 리드선을 통해 전기적으로 연결되고, 원판부(85)는 셀의 음극 단자와 리드선을 통해 전기적으로 연결된다.
또한 헤더(8)는 조립 시 케이스(2)의 개구부로 삽입되며, 레이저 용접을 통해 케이스(2)와 결합하여 케이스(2) 내부를 밀폐시킨다.
또한 헤더(8)의 원판부(85)의 외측부(851)는 일면(853)에서 타면(855)을 향할수록 직경이 증가하도록 경사지게 형성되는 경사부(8513)와, 타면(855)으로부터 수직으로 형성되어 경사부(8513)에 연결되는 수직부(8511)로 이루어진다.
이때 헤더(8)는 케이스(2) 조립 시 타면(855)이 케이스(2)의 내측을 향하도록 케이스(2)의 개구부로 삽입된다.
즉 헤더(8)는 원판부(85)의 외측부(851)가 경사부(8513)를 포함하여 케이스(2)를 향하는 방향에서 대향되는 방향을 향할수록 직경이 작아지게 형성됨으로써 헤더 삽입단계(S50)를 통해 케이스(2)로 삽입될 때 외측부(851)에 밀착되는 케이스(2)의 측벽이 외측으로 벌어지는 휨 현상을 방지함과 동시에 용접면적을 줄일 수 있고, 이에 따라 용접불량이 절감되며, 전지의 기밀성이 증가하여 전지성능 및 수명을 개선시킬 수 있게 된다.
이때 케이스(2)는 헤더(8)가 삽입되면, 경사부(8513)에 의하여 내측벽과 헤더(8) 사이에 간격이 형성되게 되고, 이러한 상태에서 케이스 가압단계(S50)를 통해 케이스(2)의 측벽이 내측으로 가압되어 케이스(2)의 측벽이 내측으로 절곡됨으로써 케이스(2) 및 헤더(8)의 용접면적이 절감되어 용접불량을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 기밀성을 높여 전지성능 및 수명이 개선되게 된다.
다시 도 2로 돌아가 전지어셈블리 제조단계(S30)를 살펴보면, 전지어셈블리 제조단계(S30)는 케이스(2) 내부에 설치되어 전기를 발생시키기 위한 구성수단들인 전지어셈블리들을 제조하는 공정단계이다.
이때 전지어셈블리 제조단계(S30)에 적용되는 전지어셈블리는 본 출원인에 의해 특허 등록된 국내등록특허 제10-1381842호(발명의 명칭 : 절연기능을 높인 비축전지용 전극)에 개시된 바와 같이, 전해액이 저장되는 앰플과, 앰플을 지지하면서 충격가속도를 증가시키는 무게추와, 앰플을 고정 및 지지하는 지지체와, 앰플의 외측에 앰플을 감싸듯이 설치되는 셀 가이드와, 셀 가이드에 실장되어 전해액이 유입될 때 전기를 발생시키는 셀 등으로 이루어질 수 있으나, 전지어셈블리의 구성은 이에 한정되지 않으며, 공지된 다양한 형상 및 구성이 적용될 수 있다.
전지어셈블리 설치단계(S40)는 케이스 제조단계(S10)에 의해 제조된 도 3의 케이스(2)의 내부에, 전지어셈블리 제조단계(S30)에 의해 제조된 전지어셈블리들을 설치 및 결합시키는 공정단계이다.
헤더 삽입단계(S50)는 전지어셈블리 설치단계(S40)에 의해 내부에 전지어셈블리들이 설치된 케이스(2)의 개구부로, 헤더 제조단계(S20)에 의해 제조된 도 4와 5의 헤더(8)를 삽입시키는 공정단계이다.
이때 헤더(8)가 케이스(2)의 개구부로 삽입되면, 헤더(8)의 외측부(851)의 수직부(8511)는 케이스(2)의 내측벽에 대접되고, 헤더(8)의 외측부(851)의 경사부(8513)는 케이스(2)의 내측벽과 소정 간격으로 이격되게 된다.
또한 헤더 삽입단계(S50)는 후술되는 도 8의 가압장치(300)의 지그부(310)에 개구부가 상부를 향하도록 케이스(2)를 안착시킨 후 안착된 케이스(2)의 개구부로 헤더(8)를 삽입시키는 것으로 이루어질 수 있고, 이러한 가압장치(300)는 후술되는 도 8 내지 10에서 상세하게 설명하기로 한다.
케이스 가압단계(S60)는 헤더 삽입단계(S50)에 의해 케이스(2)의 개구부로 헤더(8)가 삽입되면, 헤더(8)의 외측부(851)의 경사부(8513)에 대응되는 케이스(2)의 접촉벽(231)을 내측으로 가압시키는 공정단계이다.
또한 케이스 가압단계(S60)에 의해 내측으로 가압되는 케이스(2)의 접촉벽(231)은 내측으로 절곡되어 헤더(8)의 수직부(8511) 및 경사부(8513)에 대접됨으로써 용접이 이루어지는 용접영역이 줄어들게 됨과 동시에 휨 현상을 방지하여 전지의 기밀성을 높일 수 잇게 된다.
용접단계(S70)는 케이스 가압단계(S60)에 의해 접촉벽(231)이 내측으로 가압된 케이스(2) 및 헤더(8)을 용접시켜 헤더(8)를 고정시키는 공정단계이다.
도 6은 도 2의 헤더 삽입단계 및 케이스 가압단계를 설명하기 위한 예시도이고, 도 7은 도 6의 케이스 및 헤더가 결합되는 영역을 확대한 예시도이다.
헤더 삽입단계(S50)는 도 6에 도시된 바와 같이, 케이스(2)의 개구부가 상부를 향하도록 배치되면, 케이스(2)의 개구부로 헤더(8)를 삽입시킨다.
또한 케이스(2)의 개구부로 헤더(8)가 삽입되면, 케이스(2)의 접촉벽(231)의 내면의 하부영역은 헤더(8)의 외측면(851)의 수직부(8511)에 대접된다. 이때 헤더(8)는 외측면(851)의 경사부(8513)가 상향할수록 직경이 작아지도록 경사지게 형성됨에 따라 헤더(8) 삽입 시 케이스(2)의 접촉벽(231)의 내면의 상부영역은 헤더(8)의 외측면(851)의 경사부(8513)와 소정 간격으로 이격되게 된다.
이러한 상태에서 케이스 가압단계(S60)를 통해 헤더(8)의 외측면(851)의 경사부(8513)에 대응되는 케이스(2)의 접촉벽(231)의 상부영역을 외측에서 내측을 향하는 방향으로 임계치 이상의 압력을 가하면, 케이스(2)의 접촉벽(231)이 내측으로 기울어져 헤더(8)의 경사부(8513)와 밀접하게 접촉됨으로써 헤더(8) 삽입 시 케이스(2)의 측벽이 외측으로 벌어지는 휨 현상을 방지함과 더불어 용접면적이 줄어들게 되고, 이에 따라 전지의 기밀성이 증가하여 전해액 주설, 전지성능 및 수명을 개선할 수 있으며, 용접불량을 최소화할 수 있고, 용접면의 변형을 방지할 수 있게 된다.
도 8은 도 2의 헤더 삽입단계 및 케이스 가압단계에 적용되는 가압장치를 나타내는 사시도이고, 도 9는 도 8의 가압장치의 지그부에 케이스가 안착되는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 8의 가압장치(300)는 본 발명의 헤더 삽입단계(S50) 및 케이스 가압단계(S60)에 적용되며, 헤더(8)의 케이스(2) 개구부로의 삽입공정이 용이하게 이루어지도록 함과 동시에 헤더(8)가 삽입된 케이스(2)의 접촉벽(231)을 내측으로 가압시키기 위한 장치이다.
또한 가압장치(300)는 원통 형상으로 형성되되 상부면에 원 형상의 안착홈(311)이 형성되는 지그부(310)와, 판재로 형성되되 서로를 향하는 단부에 반원 형상의 가압홈(321), (331)들이 형성되며 수평 방향으로 이동가능하도록 설치되는 가압부(320), (330)들과, 가압부(320), (330)들을 수평방향으로 이동시키는 이동수단(미도시)으로 이루어진다.
지그부(310)는 원기둥 형상으로 형성되며, 상부면에 안착홈(311)이 형성된다. 이때 지그부(310)의 안착홈(311)은 전술하였던 도 3의 케이스(2)의 제1 원통부(21)와 동일한 직경으로 형성됨으로써 케이스(2)의 제1 원통부(21)가 삽입되어 안착된다.
즉 지그부(310)는 도 9에 도시된 바와 같이, 케이스(2)의 제2 원통부(23)의 개구부가 상부를 향하도록 케이스(2)가 안착된다.
가압부(320), (330)들은 장방향의 판재로 형성되며, 지그부(310)와 수직을 형성하도록 수평하게 설치된다.
또한 가압부(320), (330)들은 단부에 내측으로 반원 형상의 가압홈(321), (331)들이 각각 형성된다. 이때 가압홈(321), (331)들은 내경이 제2 원통부(23)의 외경과 동일한 크기로 형성된다.
또한 가압부(320), (330)들은 가압홈(321), (331)들이 형성되는 단부 사이에, 지그부(310)에 안착된 케이스(2)의 접촉벽(231)이 배치되도록 상호 이격되게 형성된다. 즉 가압부(320), (330)들은 지그부(310)에 케이스(2)가 안착될 때 헤더(8)의 외측부(851)의 경사부(8513)에 대응되는 케이스(2)의 접촉벽(231)과 동일한 높이에 수평으로 설치된다.
이러한 가압부(320), (330)들은 이동수단에 의하여 수평방향으로 이동하게 된다.
도 10은 도 8의 가압장치가 케이스를 가압하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
가압장치(300)는 도 10에 도시된 바와 같이, 최초 가압부(320), (330)들이 지그부(310)로부터 이격되도록, 상세하게로는 이동수단에 의하여 수평방향으로 외측을 향하도록 이동되고, 이러한 상태에서 케이스(2)의 개구부가 상부를 향하도록 케이스(2)가 지그부(310)의 안착홈(311)에 안착되며, 지그부(310)의 안착홈(311)으로 안착된 케이스(2)의 개구부로 헤더(8)가 삽입된다.
또한 가압장치(300)는 케이스(2)의 개구부로 헤더(8)가 삽입되면, 가압부(320), (330)들이 이동수단에 의하여 내측으로 이동, 상세하게로는 가압부(320), (330)들의 가압홈(321), (331)들이 지그부(310)에 안착된 케이스(2)의 접촉벽(251)에 접촉된 후 내측으로 소정 거리를 더 이동하게 된다. 즉 가압장치(300)는 케이스(2)의 개구부로 헤더(8)가 삽입되면 헤더(8)의 외측부(851)의 경사부(8513)에 대응되는 케이스(2)의 접촉벽(251)을 가압홈(321), (331)들이 가압하여 해당 케이스(2)의 접촉벽(251)이 내측으로 절곡되게 된다.
또한 가압장치(300)는 가압부(320), (330)들에 의하여 케이스(2)의 접촉벽(251)이 내측으로 절곡되면, 다시 이동수단에 의하여 외측으로 벌어지게 된다.
이와 같이 본 발명의 일실시예인 비축전지 제조방법(S1)은 비축전지의 기밀성을 높여 용접불량율을 절감시킴과 동시에 전지의 성능 및 수명을 현저히 개선시킬 수 있게 된다.
또한 본 발명의 비축전지 제조방법(S1)은헤더의 외측부가 일측에서 타측을 향할수록 직경이 작아지도록 경사지게 형성되도록 함으로써 간단한 구조 변경을 통해 전지의 기밀성을 높일 수 있게 된다.
또한 본 발명의 비축전지 제조방법(S1)은 헤더의 외측부가 경사지게 형성됨에 따라 헤더 삽입 시 헤더의 외측부에 밀착되는 케이스의 상단이 외측으로 벌어지는 휨 현상을 효율적으로 방지할 수 있게 된다.
또한 본 발명의 비축전지 제조방법(S1)은 헤더가 삽입되면 헤더의 외측부에 밀착되는 상단의 외주면을 내측으로 가압시킴으로써 헤더 및 케이스의 용접면적을 줄이면서 접촉면적을 늘려 기밀성이 더욱 증가하게 된다.
또한 본 발명의 비축전지 제조방법(S1)은 가압장치를 이용하여 헤더 삽입단계(S50) 및 케이스 가압단계(S60)를 간단하고 신속하게 수행할 수 있어 제조공정이 간단해짐과 동시에 불량률을 절감시킬 수 있다.
1:비축전지 2:케이스 3:앰플
4:무게추 5:지지체 6:셀 가이드
8:헤더 21:제1 원통부 23:제2 원통부
25:연결부 81:양극핀 83:절연체
85:원판부 300:가압장치 310:지그부
311:지그홈 320, 330:가압부 321, 331:가압홈

Claims (6)

  1. 전기를 발생시키는 셀과, 전해액이 충진된 앰플을 격리시켜 보관하되, 임계치 이상 충격 시 상기 앰플이 격파되어 상기 셀이 활성화되는 비축전지를 제조하기 위한 비축전지 제조방법에 있어서:
    하부가 개구되는 케이스를 제조하는 케이스 제조단계;
    원판 형상으로 형성되어 상기 케이스의 개구부로 삽입되며, 외측부가 조립 시 상기 케이스를 향하는 일면으로부터 수직으로 연결되는 수직부와, 상기 수직부에 연결되되 타면을 향할수록 직경이 작아지는 경사부로 형성되는 헤더를 제조하는 헤더 제조단계;
    상기 셀, 상기 앰플을 포함하며, 상기 케이스 내부에 설치되어 전기를 발생시키는 전지어셈블리들을 제조하여 상기 케이스 내부에 설치되는 전지어셈블리 제조 및 설치단계;
    상기 전지어셈블리 제조 및 설치단계에 의해 상기 전지어셈블리가 내부에 설치된 케이스의 개구부로 상기 헤더 제조단계에 의한 상기 헤더를 삽입시키는 헤더 삽입단계;
    상기 헤더 삽입단계에 의해 상기 헤더가 삽입되면, 상기 헤더의 외측부에 접촉되는 상기 케이스의 측벽인 접촉벽 중 상기 헤더의 경사부에 대응되는 접촉벽을 내측으로 가압시키는 케이스 가압단계;
    상기 케이스 가압단계에 의한 상기 헤더 및 상기 케이스의 연결부위를 용접시키는 용접단계를 포함하고,
    상기 케이스 제조단계에 의해 제조되는 상기 케이스는
    일측이 개구된 소경의 제1 원통부;
    상하부가 개구되어 상기 제1 원통부에 연결되는 대경의 제2 원통부;
    상기 제1 원통부 및 상기 제2 원통부를 연결시키는 연결부를 포함하고,
    상기 헤더 삽입단계는
    상기 헤더가 상기 케이스의 개구부로 삽입될 때 상기 수직부가 상기 케이스의 접촉벽의 내면에 접촉되되 상기 경사부가 상기 케이스의 접촉벽으로부터 이격되고,
    상기 케이스 가압단계는
    상기 헤더의 경사부에 대응되는 접촉벽을 가압시켜 상기 헤더의 경사부에 대응되는 접촉벽이 상기 헤더의 경사부에 대접되도록 함으로써 삽입된 상기 케이스가 회측으로 벌어지는 휨 현상을 방지하도록 하고,
    상기 헤더 삽입단계 및 상기 케이스 가압단계에 적용되는 가압장치는
    원기둥 형상으로 형성되되 상면에 원 형상의 안착홈이 형성되는 지그부;
    장방향의 판재로 형성되며, 상기 지그부를 중심으로 서로 간격을 두고 형성되며, 수평방향으로 이동 가능하도록 설치되는 가압부들;
    상기 가압부들을 수평방향으로 이동시키는 구동수단을 포함하고,
    상기 가압부들은
    서로를 향하는 단부에 반원 형상의 가압홈들이 형성되고, 상기 지그부의 안착홈으로 상기 케이스의 상기 제1 원통부가 안착되어 상기 제2 원통부의 개구부로 상기 헤더가 삽입될 때 상기 가압홈들이 상기 헤더의 경사부와 동일한 높이에 배치되도록 설치되고,
    상기 구동수단은
    상기 지그부의 안착홈으로 상기 케이스의 상기 제1 원통부가 안착되어 상기 제2 원통부의 개구부로 상기 헤더가 삽입되면, 상기 가압부들의 가압홈들이 상기 헤더의 경사부에 대응되는 상기 케이스의 접촉벽을 내측으로 가압하도록 상기 가압부들을 이동시키는 것을 특징으로 하는 비축전지 제조방법.
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