KR102294501B1

KR102294501B1 - Resistance welder of cylindrical secondary batteries

Info

Publication number: KR102294501B1
Application number: KR1020210055288A
Authority: KR
Inventors: 방석현
Original assignee: 주식회사 탑
Priority date: 2021-04-28
Filing date: 2021-04-28
Publication date: 2021-08-26

Abstract

The present invention relates to a resistance welding device for cylindrical secondary batteries, which improves the welding efficiency and quality, comprising: a resistance welding unit (110) for placing a protrusion (25) to separately correspond to external electrode terminals (15) of cylindrical batteries (10); a welding rod height change value measuring unit (120) for measuring the height change value of a welding rod (112); and a display unit (130) for displaying the result.

Description

Resistance welder of cylindrical secondary batteries

이 발명은 원통형 이차전지들의 저항 용접 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 돌기부가 형성된 접속 커넥팅부를 복수 구비하는 메탈 플레이트에서 원통형 전지들의 외부 전극단자 각각에 대응하게 외부 전극단자에 돌기부를 위치시키고, 간섭 없이 외부 전극단자에 용접봉으로 가압하면서 용접을 완료한 후 용접 전을 기준으로 측정한 용접봉의 높이 변화 값으로부터 해당 용접 부위의 불량 여부 및 불량 유형을 판정하는 원통형 이차전지들의 저항 용접 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a resistance welding apparatus for cylindrical secondary batteries, and more particularly, in a metal plate having a plurality of connecting connecting parts formed with protrusions, a protrusion is positioned on an external electrode terminal corresponding to each of the external electrode terminals of the cylindrical batteries, and interference It relates to a resistance welding device for cylindrical secondary batteries that determines whether or not a corresponding welding part is defective and the type of defect from the value of the height change of the welding rod measured before welding after completing welding while pressurizing the external electrode terminal with a welding rod without welding.

마주하는 금속체에 용접봉으로 압력을 가한 상태에서 전류를 인가하면 금속체 간의 저항이 큰 접촉 부위에 발열이 일어나면서 서로 녹아 접합되는 성질을 이용하는 저항 용접은, 순간적으로 접촉 부위를 녹이기 위해 짧은 시간 동안 많은 전류를 인가하므로 이로 인한 전기 충격에 의해 용접물이 순간적으로 요동치게 되면서 용접물 간 용접이 제대로 이루어지지 않아 용접물에 엠보 구조를 형성하여 용접 품질을 높이고 용접력의 강화를 도모한다.Resistance welding, which uses the property of melting and joining with each other while heat is generated at the contact area with high resistance between the metal objects when a current is applied while pressure is applied to the metal body with a welding rod, is used to melt the contact area for a short time Since a lot of current is applied, the weldment is momentarily fluctuated by the resulting electric shock, and the welding between the weldments is not performed properly.

이러한 저항 용접기의 용접에서 가장 중요한 부분인 용접 품질은, 용접 전류 및 전압, 용접 시간, 가압력 등과 같은 용접 조건에 따라 좌우되며, 구체적으로 용접 전류, 전압, 용접 시간의 경우에는 컨트롤러에서 설정 후 문제 발생 시 에러 메시지를 띄워 사용자가 인식할 수 있고, 가압력의 경우에는 로드 셀에서 소정의 가압력이 유지되지 않으면 사용자가 인식할 수 있게 되어 용접 과정에서의 용접 품질 확보를 위한 조치는 어느 정도 되어있다고 할 수 있는데, 용접물의 표면에 이물, 유분, 염분 등이 남아있는 경우에 입고 시 검사를 하고 있지만 육안검사로 신뢰성이 떨어지고, 현장에서도 이물이나 작업자의 손에 의한 유분, 염분 등이 소량이라도 남아 있으면 용접 품질에 나쁜 영향을 주게 된다.The welding quality, which is the most important part of the resistance welding machine, depends on welding conditions such as welding current and voltage, welding time, and pressing force. It can be recognized by the user by displaying an error message during the welding process. However, if foreign matter, oil, salt, etc. remain on the surface of the weldment, inspection is carried out at the time of receipt, but the reliability is lowered by visual inspection. will have a bad effect on

즉, 엠보 용접물의 경우에는 용접 부위가 매우 작은 면적을 형성하므로, 해당 용접 부위에 이물, 유분, 염분과 같은 불순물이 소량이라도 남아있게 되면 이들이 절연막을 형성하여 용접물 상호 간에 접촉이 이루어지지 않으면서 용접불량이 발생할 수 있게 된다.That is, in the case of an embossed weldment, since the welded area forms a very small area, if a small amount of impurities such as foreign matter, oil, or salt remain in the welded area, they form an insulating film and are welded without contact with each other. defects may occur.

이와 같은 원인에 의한 용접불량의 발생은 사전에 대부분 제거될 수 있겠지만, 예를 들어 이차전지를 활용한 ESS, 휴대폰, 전기자동차 등에서 화재나 폭발 방지와 같이 안정성을 요하는 경우에 적게라도 남아있어 용접 품질이 확보되지 않으면 자칫 대형 사고로 이어질 수 있게 된다. 또한 용접물 상호 간에 용접이 충분하게 이루어지지 않는 약 용접과 같은 용접불량이 발생할 수도 있게 된다.Most of the occurrence of welding defects due to such causes can be eliminated in advance, but for example, in ESSs using secondary batteries, mobile phones, electric vehicles, etc. If the quality is not secured, it may lead to a major accident. In addition, welding defects such as weak welding in which welding is not sufficiently performed between the weldments may occur.

여기서, 이차전지는 파우치형, 원통형, 각형과 같이 케이스의 형상에 따라 분류되며, 이 중 원통형 전지는 주로 금속 재질의 케이스를 원통형 구조로 만들어 사용하므로 다른 형태의 배터리 셀에 비해 안전성이 뛰어나다. 또한, 케이스 내부에 구성되는 전극 조립체를 둥글게 말아 제조하기 때문에 부피당 에너지 밀도가 높을 뿐만 아니라 여러 개의 전지를 직렬 또는 병렬로 연결하여 대용량의 전력 저장 장치를 구성하기 쉽다는 장점이 있다.Here, secondary batteries are classified according to the shape of the case, such as pouch type, cylindrical type, and prismatic type. Among them, the cylindrical battery is mainly made of a metal case in a cylindrical structure and is therefore superior in safety compared to other types of battery cells. In addition, since the electrode assembly configured inside the case is rolled and manufactured, the energy density per volume is high, and it is easy to construct a large-capacity power storage device by connecting several batteries in series or in parallel.

이러한 원통형 전지의 상면과 하면에는 양극 단자와 음극 단자가 각각 형성되어 다른 전지의 음극 단자 및 양극 단자와 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있는 구조를 갖는다. 그리고 통상 양극 단자는 전지에서 돌출된 구조를 갖고 음극 단자는 대략 평면구조로 이루어짐에 따라 양극 단자와 음극 단자를 안정적으로 연결하기 위해 서로 접속되는 양극 단자 또는 음극 단자를 리드와 같이 전기가 통하는 금속 즉, 메탈 플레이트를 저항 용접하는 방법으로 연결하고 있다.A positive terminal and a negative terminal are respectively formed on the upper surface and the lower surface of the cylindrical battery to have a structure that can be connected in series or in parallel with the negative terminal and the positive terminal of another battery. And, as the positive terminal has a structure protruding from the battery and the negative terminal has a substantially planar structure, the positive terminal or negative terminal connected to each other in order to stably connect the positive terminal and the negative terminal is connected to a metal that conducts electricity such as a lead. , the metal plates are connected by resistance welding.

그러나 종래에는 메탈 플레이트의 접속 커넥팅부에 형성되는 돌기부를 원통형 전지의 외부 전극단자에 저항 용접할 때, 약 용접, 과 용접 등 모든 용접 불량에 대한 검출 기술이 없어 용접 품질을 향상시키는데 한계가 있었다.However, in the prior art, when resistance welding the protrusion formed in the connection connecting portion of the metal plate to the external electrode terminal of the cylindrical battery, there is no detection technology for all welding defects such as weak welding and over welding, so there is a limit in improving the welding quality.

즉, 저항 용접 후에 육안검사 또는 비전검사를 실시할 경우에는 과 용접에 대한 일부 검출은 가능하나 약 용접에 대한 검출은 불가능한 문제점이 있으며, 용접 부분을 당기는 들춤 검사로 신뢰성을 높이고 있는데, 이 경우에 일부 약 용접이나 미 용접 검출은 가능하지만 최초에는 정상(양품)이었음에도 메탈 플레이트에 직접적으로 힘을 가하게 되므로 오히려 용접 부분의 약화가 초래되고 있었다.That is, when performing visual inspection or vision inspection after resistance welding, there is a problem that some detection of over-welding is possible, but detection of weak welding is impossible. Although it is possible to detect some weak or non-welded welds, even though it was initially normal (good quality), direct force was applied to the metal plate, resulting in weakening of the welded part.

도 1은 종래 원통형 배터리 저항 용접 장치가 도시된 블록 구성도이고, 도 2는 도 1의 저항 용접 장치로 용접하는 과정을 보여주는 주요부 상세 도면들이고, 도 3은 도 2의 용접하는 과정에서 사용되는 메탈 플레이트가 도시된 평면도 및 측면도이다.1 is a block diagram showing a conventional cylindrical battery resistance welding apparatus, FIG. 2 is a detailed view of a main part showing a welding process with the resistance welding apparatus of FIG. 1, and FIG. 3 is a metal used in the welding process of FIG. The plate is shown in top and side views.

도 1에 나타낸 바와 같은, 공개특허 제10-2019-0114107호(발명의 명칭 : 원통형 배터리 저항 용접 장치 및 이를 이용한 원통형 배터리 저항 용접 방법, 그리고 이를 통해 제작된 원통형 배터리)에서는, 원통형 전지(10)에서 외부에 노출된 전극 단자(15)에, 돌기부(25)가 형성된 메탈 플레이트(20)를 가압하면서 용접하는 저항 용접기(30)와; 상기 원통형 전지(10)와 메탈 플레이트(20)가 용접되는 쪽에 구비되어 용접할 때 메탈 플레이트(20)의 돌기부(25) 높이 변화 또는 저항 용접기(30)의 용접봉(32) 이동 거리를 측정하는 변위 측정수단(50)과; 상기 저항 용접기(30)의 작동 상태 또는 상기 가압력 측정수단(40) 및 변위 측정수단(50)에서 측정된 결과가 입력되는 모니터링 수단(60)을 포함한 것을 특징으로 하는 원통형 배터리 저항 용접 장치가 개시된다.As shown in FIG. 1, in Patent Publication No. 10-2019-0114107 (title of the invention: resistance welding apparatus for a cylindrical battery and a method for resistance welding a cylindrical battery using the same, and a cylindrical battery manufactured through the same), the cylindrical battery 10 a resistance welding machine 30 for welding the metal plate 20 having the protrusion 25 formed thereon while pressing the electrode terminal 15 exposed to the outside; The cylindrical battery 10 and the metal plate 20 are provided on the welding side, and when welding, the height change of the protrusion 25 of the metal plate 20 or the displacement for measuring the movement distance of the welding rod 32 of the resistance welding machine 30 measuring means 50; A cylindrical battery resistance welding apparatus comprising a monitoring means (60) to which the operating state of the resistance welding machine (30) or the result measured by the pressing force measuring means (40) and the displacement measuring means (50) is input is disclosed. .

그리고 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 원통형 배터리 저항 용접 장치는, 원통형 전지(10)의 외부에 노출된 전극 단자(15)에 다른 전지의 전극 단자 또는 배터리 회로와 전기적으로 연결하기 위해 메탈 플레이트(20)를 가압하면서 저항 용접하도록 구성된다.And as shown in Figures 2 and 3, the cylindrical battery resistance welding device, the electrode terminal 15 exposed to the outside of the cylindrical battery 10 to electrically connect with the electrode terminal or battery circuit of another battery. It is configured to perform resistance welding while pressing the plate 20 .

여기서, 메탈 플레이트(20)는, 돌출 구조의 돌기부(25)가 원통형 전지(10)의 전극 단자(15)에 용접되어 고정되는데, 사각 구조의 플레이트부(22)의 가운데 부분에 나란히 구성되는 접속 커넥팅부(24)를 원통형 전지(10)의 전극 단자(15)에 용접한 다음 절단하여 외곽의 플레이트부(22)를 분리하게 된다.Here, in the metal plate 20, the protrusion 25 of the protruding structure is welded to the electrode terminal 15 of the cylindrical battery 10 and fixed, and a connection configured in parallel with the center of the plate portion 22 having a rectangular structure. The connecting part 24 is welded to the electrode terminal 15 of the cylindrical battery 10 and then cut to separate the outer plate part 22 .

이러한 종래 원통형 배터리 저항 용접 장치에서는, 변위 측정수단(50)으로서 리니어 스케일 센서를 이용하여 용접 전후 돌기부(25)의 높이차 측정으로 용접 불량을 검출하면서 용접을 실시할 수 있도록 한다.In such a conventional cylindrical battery resistance welding apparatus, a linear scale sensor is used as the displacement measuring means 50 to perform welding while detecting a welding defect by measuring the height difference between the protrusions 25 before and after welding.

여기서, 스케일 및 센싱헤드로 이루어지는 상기 리니어 스케일 센서는, 직선 이동체에 상기 센싱헤드가 설치되고, 직선 이동체의 동선을 따라 상기 스케일이 설치되어, 상기 스케일에 형성된 인덱스를 상기 센싱헤드가 지나가면서 센싱하여 이를 직선거리로 환산하고, 그에 따라 직선 이동체의 이동 거리를 알려준다.Here, in the linear scale sensor comprising a scale and a sensing head, the sensing head is installed on a linear moving body, the scale is installed along the moving line of the linear moving body, and the index formed on the scale is sensed as the sensing head passes. This is converted into a linear distance, and accordingly, the moving distance of the linear moving object is informed.

그러나 하향 돌출되는 용접봉의 길이가 길 경우 용접 시 휨 현상이 발생하여 간섭이 되지 않을 최소한 길이로 사용하고 있어, 이 경우 변위 측정수단(50)이 용접봉 측면으로 설치가 구조적으로 어렵게 된다.However, if the length of the welding rod protruding downward is long, bending phenomenon occurs during welding and is used at a minimum length not to interfere with, in this case, it is structurally difficult to install the displacement measuring means 50 to the side of the welding rod.

또한 변위 측정수단(50)이 용접부에 근접하여 설치되므로 용접 시 스파크 불꽃 등에 의해 파손 및 측정 오류가 발생할 수 있다.In addition, since the displacement measuring means 50 is installed close to the welding part, damage and measurement errors may occur due to sparks and the like during welding.

그리고 돌기부(25)가 형성된 메탈 플레이트(20)에 0.2㎜ 이하의 NI소재를 적용하는 경우에, 미세한 외부 충격에도 쉽게 변형이 갈 수 있으며 특히 접속 커넥팅부(24)가 돌출된 구조에서는 더욱 취약하여 용접 시 용접 충격에 따른 변형으로 측정 오류 및 측정이 불가능한 상황이 발생할 수 있게 된다.And in the case of applying an NI material of 0.2 mm or less to the metal plate 20 on which the protrusion 25 is formed, it can be easily deformed even by a minute external impact. Deformation due to welding impact during welding may cause measurement errors and situations in which measurement is impossible.

한편 종래 원통형 배터리 저항 용접 장치는, 여러 개의 원통형 전지를 직렬 또는 병렬로 연결하여 대용량의 전력 저장 장치를 구성하게 용접 할 수 있다.On the other hand, the conventional cylindrical battery resistance welding apparatus, by connecting several cylindrical batteries in series or in parallel can be welded to constitute a large-capacity power storage device.

도 4는 돌출부가 형성된 접속 커넥팅부를 복수 구비하는 메탈 플레이트의 예를 나타낸 도면이고, 도 5는 도 4의 메탈 플레이트를 사용하여 도 1의 원통형 배터리 저항 용접 장치로 용접하는 과정을 도 4의 메탈 플레이트가 포함되게 부분적으로 나타낸 도면이다.4 is a view showing an example of a metal plate having a plurality of connecting connecting parts having protrusions formed therein, and FIG. 5 is a process of welding the metal plate of FIG. 4 using the cylindrical battery resistance welding apparatus of FIG. 1 to the metal plate of FIG. It is a view partially shown to include.

도 4에 나타낸 바와 같은 돌출부(25)가 형성된 접속 커넥팅부(24)를 복수 구비하는 메탈 플레이트(20')를 사용하여, 도 5에 나타낸 바와 같이 여러 개의 원통형 전지를 직렬 또는 병렬로 연결하여 대용량의 전력 저장 장치를 구성하게 용접하는 경우에는, 변위 측정수단(50)과 메탈 플레이트(20') 간의 간섭이 발생하여 용접 작업을 할 수 없을 뿐만 아니라 돌기부(25) 높이 변화도 측정할 수 없으며, 상기 저항 용접기(30)의 용접봉(32) 이동 거리를 측정하는 경우에 기계적으로 설치하기 어렵고, 설치된 상태에서도 반복되는 용접 작업에 따른 내구성 약화로 변위 측정의 정확도가 낮아지는 문제점도 발생하게 된다.By using a metal plate 20 ′ having a plurality of connecting connecting portions 24 having a protrusion 25 as shown in FIG. 4 , as shown in FIG. 5 , several cylindrical batteries are connected in series or in parallel to form a large capacity In the case of welding to constitute a power storage device of In the case of measuring the moving distance of the welding rod 32 of the resistance welding machine 30, it is difficult to install mechanically, and even in the installed state, there is a problem in that the accuracy of displacement measurement is lowered due to weakening of durability due to repeated welding work.

따라서 상기 변위 측정수단(50)으로서 리니어 스케일 센서를 상기 메탈 플레이트(20)의 돌기부(25)의 높이 변화 또는 상기 저항 용접기(30)의 용접봉(32) 이동 거리를 측정하는데 설치 및 적용하기는 현실적으로 어려움이 있게 된다.Therefore, it is realistic to install and apply a linear scale sensor as the displacement measuring means 50 to measure the height change of the protrusion 25 of the metal plate 20 or the moving distance of the welding rod 32 of the resistance welding machine 30. there will be difficulties

또한 원통형 전지를 여러 개 직렬 또는 병렬로 연결하여 대용량의 전력 저장 장치를 구성하는 경우에는 안전성을 감안한 폭주(전지 화재 발생 시 화염 전위 현상)방지를 위해 전지 주변에 돌기를 세우는데, 변위 측정수단(50)과 돌기 간에도 간섭 발생으로 적용이 구조적으로 불가능하게 된다.In addition, when several cylindrical batteries are connected in series or parallel to form a large-capacity power storage device, protrusions are erected around the battery to prevent runaway (flame potential phenomenon in case of battery fire) in consideration of safety. 50) and the protrusion, it is structurally impossible to apply due to the occurrence of interference.

그리고 상기 용접봉(32)은, 반복되는 용접 작업에 의해 마모되는데, 예를 들어 천 회당 0.01㎜ 정도씩 용접봉의 길이가 짧아지면서 길이 변화에 따라 용접 품질에 영향을 미치게 된다.And the welding rod 32 is worn by repeated welding operations, for example, the length of the welding rod is shortened by about 0.01 mm per thousand times, and the welding quality is affected according to the change in length.

이와 같이 반복되는 용접으로 용접봉이 마모되면서 용접 상태를 측정하는 기준 위치가 변화하고, 원통형 전지들이나 돌기와 같은 구조물의 치수 변화에 따른 기준 위치도 수시로 변화하여 변위 측정수단(50)의 기준 세팅이 어렵고 측정 오류가 발생하는 문제점도 있게 된다.As the welding rod wears out due to repeated welding in this way, the reference position for measuring the welding state changes, and the reference position according to the dimensional change of structures such as cylindrical batteries or protrusions also changes frequently, making it difficult to set the reference of the displacement measuring means 50 and measure There is also the problem that errors occur.

공개특허 제10-2019-0114107호(발명의 명칭 : 원통형 배터리 저항 용접 장치 및 이를 이용한 원통형 배터리 저항 용접 방법, 그리고 이를 통해 제작된 원통형 배터리)Patent Laid-Open No. 10-2019-0114107 (Title of the invention: Cylindrical battery resistance welding apparatus and cylindrical battery resistance welding method using same, and cylindrical battery manufactured through the same)

이 발명은 위의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 돌기부가 형성된 접속 커넥팅부를 복수 구비하는 판 형상의 메탈 플레이트에서 원통형 전지들의 외부 전극단자 각각에 대응하게 돌기부를 위치시키고 간섭 없이 전기적으로 외부 전극단자에 연결하게 용접봉으로 가압하면서 용접을 완료한 후 용접 전과의 용접봉 높이 변화 값으로부터 해당 용접 부위의 불량 여부 및 용접 불량인 경우에 돌기부가 함몰되지 않고 거의 그대로 유지되거나 함몰 정도가 크지 않거나 반대로 매우 큰 경우와 같이 불량 유형을 판정하여 작업자에게 필요한 조치를 바로 취할 수 있게 하는 원통형 이차전지들의 저항 용접 장치의 제공을 과제로 한다.The present invention is to solve the above problem, and in a plate-shaped metal plate having a plurality of connecting connecting parts formed with protrusions, the protrusions are positioned corresponding to the external electrode terminals of cylindrical batteries, respectively, and electrically connected to the external electrode terminals without interference After welding is completed while pressurizing with the welding rod, from the value of the change in height of the welding rod before welding, if the welding part is defective and in the case of poor welding, the protrusion is not depressed and remains almost as it is, or the degree of depression is not large or conversely very large. An object of the present invention is to provide a resistance welding device for cylindrical secondary batteries that can determine the type of defect and allow the operator to take necessary measures immediately.

또한 이 발명은 위의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 용접봉을 하향 돌출되게 고정시킨 용접봉 홀더의 측부에 고정 설치된 기준 블록의 높이 변화 값으로부터 용접봉의 높이 변화 값을 광학적 비접촉으로 측정하여 돌기부가 형성된 접속 커넥팅부를 복수 구비하는 메탈 플레이트와 기준 블록간의 간섭을 피하면서 복수 부위의 용접을 원활하게 하는 원통형 이차전지들의 저항 용접 장치의 제공을 과제로 한다.In addition, the present invention is to solve the above problem, the height change value of the welding rod is measured in optical non-contact from the height change value of the reference block fixedly installed on the side of the welding electrode holder that fixes the welding rod to protrude downward. An object of the present invention is to provide a resistance welding apparatus for cylindrical secondary batteries that facilitates welding of a plurality of parts while avoiding interference between a metal plate having a plurality of parts and a reference block.

또한 이 발명은 위의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 돌기부의 함몰 정도가 크지 않은 용접 불량의 경우에 용접봉 마모를 체크할 것을 표시하여 보다 신속하게 용접 불량을 해소할 수 있게 하는 원통형 이차전지들의 저항 용접 장치의 제공을 과제로 한다.In addition, this invention is intended to solve the above problem, and resistance welding of cylindrical secondary batteries, which allows the welding defect to be resolved more quickly by indicating to check the wear of the welding rod in the case of a welding defect in which the degree of depression of the protrusion is not large. Provision of the device is a task.

상기의 과제를 해결하기 위해 이 발명은, 돌기부(25)가 형성된 접속 커넥팅부(24)를 복수 구비하는 메탈 플레이트(20’)에서, 원통형 전지(10)들의 외부 전극단자(15) 각각에 대응하게 돌기부(25)를 위치시키고, 용접봉 홀더(111)에 하향 돌출되게 고정시킨 용접봉(112)이 상기 접속 커넥팅부(24)에 형성된 돌기부(25)에 밀착된 상태에서 전류를 인가받아 상기 외부 전극단자(15)와 용접하는 저항 용접부(110)와; 상기 저항 용접부(110)에서 상기 외부 전극단자(15)에 접속 커넥팅부(24)를 용접하기 전과 후 상기 용접봉(112)의 높이 변화 값을 측정하는 용접봉 높이 변화 값 측정부(120); 및, 상기 용접봉 높이 변화 값 측정부(120)에서 측정된 결과를 표시하는 표시부(130);를 포함하고, 상기 용접봉 높이 변화 값 측정부(120)는, 상기 용접봉 홀더(111)의 측부에 고정 설치되어 용접 전후에 상기 메탈 플레이트(20’)와 간섭을 일으키지 않는 기준 블록(121)과; 상기 기준 블록(121)의 상부에서 소정 높이로 상기 용접봉(112)의 상하 작동과 무관하게 고정 설치되어, 용접 전후에 상기 용접봉(112)의 상하 작동에 따른 상기 기준 블록(121)의 높이 변화 값을 광학적 비접촉으로 측정하는 기준 블록 높이 변화 값 측정부(122); 및, 상기 기준 블록 높이 변화 값 측정부(122)에서 용접 전후에 측정한 상기 기준 블록(121)의 높이 변화 값이 소정 범위 이내이면 정상 용접으로, 벗어나면 용접 불량으로 판정하는 한편, 용접 불량에서 상기 기준 블록(121)의 높이 변화 값이 소정 범위에서 큰 쪽으로 벗어나면 과 용접으로 상기 표시부(130)에 용접 세팅 값 체크 안내가 표시되게 하고, 작은 쪽으로 벗어나되 소정 값 이상이면 약 용접으로 상기 표시부(130)에 상기 용접봉(112)의 마모 체크 안내가 표시되게 하며, 소정 값 이하이면 미 용접으로 상기 표시부(130)에 밀착부 이물질 체크 안내가 표시되게 하면서 불량의 유형을 판정하는 용접 불량 여부 및 불량 유형 판정부(123);를 포함한 것을 특징으로 하는 원통형 이차전지들의 저항 용접 장치(100)를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention corresponds to each of the external electrode terminals 15 of the cylindrical batteries 10 in the metal plate 20 ′ having a plurality of connecting and connecting portions 24 having protrusions 25 formed therein. In a state in which the protrusion 25 is positioned and the welding rod 112 fixed to protrude downwardly from the welding rod holder 111 is in close contact with the protrusion 25 formed in the connecting connecting portion 24, a current is applied to the external electrode a resistance welding unit 110 for welding the terminal 15; a welding electrode height change value measurement unit 120 for measuring a height change value of the welding rod 112 before and after welding the connection connecting portion 24 to the external electrode terminal 15 in the resistance welding portion 110; and a display unit 130 displaying the result measured by the welding electrode height change value measurement unit 120 , wherein the welding electrode height change value measurement unit 120 is fixed to the side of the welding electrode holder 111 . a reference block 121 that is installed and does not interfere with the metal plate 20' before and after welding; The height change value of the reference block 121 according to the vertical operation of the welding rod 112 before and after welding is fixed and installed regardless of the vertical operation of the welding rod 112 at a predetermined height from the upper portion of the reference block 121 a reference block height change value measuring unit 122 for measuring the ? And, if the height change value of the reference block 121 measured before and after welding by the reference block height change value measuring unit 122 is within a predetermined range, it is determined as normal welding, and if it is out of the range, it is determined as poor welding. When the height change value of the reference block 121 deviates from the predetermined range to the large side, the welding setting value check guide is displayed on the display unit 130 by over-welding. The wear check guide of the welding rod 112 is displayed on 130, and if it is less than a predetermined value, the contact part foreign material check guide is displayed on the display unit 130 as non-welding, and whether or not welding is defective to determine the type of defect; It provides a resistance welding apparatus 100 for cylindrical secondary batteries, characterized in that it includes; a defective type determination unit 123 .

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상기의 해결 수단을 갖는 이 발명의 원통형 이차전지들의 저항 용접 장치에 의하면, 돌기부가 형성된 접속 커넥팅부를 복수 구비하는 판 형상의 메탈 플레이트에서 원통형 전지들의 외부 전극단자 각각에 대응하게 돌기부를 위치시키고 간섭 없이 전기적으로 외부 전극단자에 연결하게 용접봉으로 가압하면서 용접을 완료한 후 용접 전과의 용접봉 높이 변화 값을 광학적 비접촉으로 측정하면서 용접을 실시함으로써, 해당 돌기부가 형성된 접속 커넥팅부의 돌기부와 외부 전극단자인 용접 부위의 불량 여부 및 해당 용접 부위가 불량인 경우에, 돌기부가 함몰되지 않고 그대로 유지되거나 함몰되더라도 정도가 크지 않거나 매우 큰 경우와 같이 미 용접, 약 용접, 과 용접으로 용접 불량의 유형을 판정하여, 불량 해소에 필요한 조치를 바로 적절하게 하면서 용접 품질을 유지하여 경쟁력을 높이며, 용접 불량에 따른 대형 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있게 된다.According to the resistance welding apparatus for cylindrical secondary batteries of the present invention having the above solution, the protrusion is positioned corresponding to each of the external electrode terminals of the cylindrical batteries in a plate-shaped metal plate having a plurality of connecting connecting parts formed with protrusions, and without interference After welding is completed while pressing with a welding rod to electrically connect to the external electrode terminal, the welding is performed while measuring the change in the height of the welding rod before welding in an optically non-contact manner. In the case of defective or defective welding, the type of welding defect is determined by unwelding, weak welding, and over-welding, such as when the protrusion is maintained without depression or the degree of depression is not great or very large. While taking the necessary measures to solve the problem, it is possible to maintain the welding quality and increase competitiveness, and to prevent large accidents due to poor welding in advance.

특히, 용접봉 높이 변화 값을 광학적 비접촉으로 측정함으로써, 용접 과정에서 판 형상의 메탈 플레이트와 기준 블록 간의 간섭을 일으키지 않아 정확하고 안정적으로 복수 부위의 용접과 변화 값의 측정을 신속하고 원활하게 할 수 있는 효과가 있게 된다.In particular, by measuring the change in height of the welding rod in an optically non-contact manner, it does not cause interference between the plate-shaped metal plate and the reference block during the welding process. it will work

또한, 용접 불량의 유형으로 약 용접의 판정 시에 용접봉의 마모 상태를 체크하도록 함으로써, 불량 발생의 원인을 보다 신속하게 해결하여 용접 효율과 품질을 향상시키는 효과가 있게 된다.In addition, by checking the wear state of the welding rod upon determination of weak welding as the type of welding defect, there is an effect of improving welding efficiency and quality by more quickly solving the cause of the defect.

도 1은 종래 원통형 배터리 저항 용접 장치가 도시된 블록 구성도이고,
도 2는 도 1의 저항 용접 장치로 용접하는 과정을 보여주는 주요부 상세 도면들이고,
도 3은 도 2의 용접하는 과정에서 사용되는 메탈 플레이트가 도시된 평면도 및 측면도이고,
도 4는 돌출부가 형성된 접속 커넥팅부를 복수 구비하는 메탈 플레이트의 예를 나타낸 도면이고,
도 5는 도 4의 메탈 플레이트를 사용하여 도 1의 원통형 배터리 저항 용접 장치로 용접하는 과정을 도 4의 메탈 플레이트가 포함되게 부분적으로 나타낸 도면이고,
도 6a 및 도 6b는 이 발명의 실시 예에 따른 원통형 이차전지들의 저항 용접 장치와 실제 제작된 예를 나타낸 도면들이고,
도 7a 및 도 7b는 도 4의 메탈 플레이트를 사용하는 이 발명의 실시 예에 따른 원통형 이차전지들의 저항 용접 장치와 그 때의 용접 과정을 도 4의 메탈 플레이트가 포함되게 부분적으로 나타낸 도면들이고,
도 8은 이 발명의 실시 예에 따른 원통형 이차전지들의 저항 용접 장치의 표시부 예를 나타낸 도면이고,
도 9는 이 발명의 실시 예에 따른 원통형 이차전지들의 저항 용접 장치의 작동 과정을 나타낸 흐름도이고,
도 10은 이 발명의 실시 예에 따른 원통형 이차전지들의 저항 용접 장치에서 용접 전후의 높이 변화 값 예를 나타낸 도면이고,
도 11은 이 발명의 실시 예에 따른 원통형 이차전지들의 저항 용접 장치에서 용접봉의 마모에 따른 용접 전후의 용접봉의 높이 변화 값 예를 나타낸 도면이다.1 is a block diagram showing a conventional cylindrical battery resistance welding apparatus,
Figure 2 is a detailed view showing the main part of the welding process with the resistance welding apparatus of Figure 1,
3 is a plan view and a side view showing a metal plate used in the welding process of FIG. 2;
4 is a view showing an example of a metal plate having a plurality of connecting connecting portions formed with protrusions;
5 is a view partially showing the process of welding with the cylindrical battery resistance welding apparatus of FIG. 1 using the metal plate of FIG. 4 to include the metal plate of FIG. 4;
6A and 6B are diagrams showing a resistance welding apparatus for cylindrical secondary batteries according to an embodiment of the present invention and an example actually manufactured;
7A and 7B are views partially showing the resistance welding apparatus for cylindrical secondary batteries according to an embodiment of the present invention using the metal plate of FIG. 4 and the welding process at that time including the metal plate of FIG. 4;
8 is a view showing an example of a display unit of a resistance welding apparatus for cylindrical secondary batteries according to an embodiment of the present invention;
9 is a flowchart illustrating an operation process of a resistance welding apparatus for cylindrical secondary batteries according to an embodiment of the present invention;
10 is a view showing an example of a height change value before and after welding in the resistance welding apparatus for cylindrical secondary batteries according to an embodiment of the present invention;
11 is a view showing an example of a change in height of a welding rod before and after welding according to abrasion of the welding rod in the resistance welding apparatus for cylindrical secondary batteries according to an embodiment of the present invention.

이하에서는, 이 발명의 바람직한 실시 예를 첨부하는 도면들을 참조하여 상세하게 설명하는데, 이는 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람이 쉽게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 이 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다. 그리고 사용되는 전후, 좌우, 상하, 내외와 같은 상대적인 위치를 정의하는 용어는 첨부된 도면을 기준으로 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which is intended to be described in detail so that a person of ordinary skill in the art to which this invention pertains can easily implement, thereby It does not mean that the technical spirit and scope of this invention are limited. And the terms defining the relative positions such as front and rear, left and right, up and down, inside and outside used are based on the accompanying drawings.

도 6a 및 도 6b는 이 발명의 실시 예에 따른 원통형 이차전지들의 저항 용접 장치와 실제 제작된 예를 나타낸 도면들이고, 도 7a 및 도 7b는 도 4의 메탈 플레이트를 사용하는 이 발명의 실시 예에 따른 원통형 이차전지들의 저항 용접 장치와 그 때의 용접 과정을 도 4의 메탈 플레이트가 포함되게 부분적으로 나타낸 도면들이고, 도 8은 이 발명의 실시 예에 따른 원통형 이차전지들의 저항 용접 장치의 표시부 예를 나타낸 도면이다.6A and 6B are diagrams showing a resistance welding apparatus for cylindrical secondary batteries according to an embodiment of the present invention and an example actually manufactured, and FIGS. 7A and 7B are diagrams showing an embodiment of the present invention using the metal plate of FIG. The resistance welding apparatus for cylindrical secondary batteries according to the present invention and the welding process at that time are partially shown to include the metal plate of FIG. the drawing shown.

이 발명의 실시 예에 따른 원통형 이차전지들의 저항 용접 장치(100)는, 도 6a 및 도 6b에 나타낸 바와 같이, 저항 용접부(110)와, 용접봉 높이 변화 값 측정부(120), 그리고 표시부(130)를 포함한다.As shown in FIGS. 6A and 6B , the resistance welding apparatus 100 for cylindrical secondary batteries according to an embodiment of the present invention includes a resistance welding unit 110 , a welding rod height change value measuring unit 120 , and a display unit 130 . ) is included.

상기 저항 용접부(110)는, 도 4에 나타낸 바와 같이 돌기부(25)가 형성된 접속 커넥팅부(24)를 복수 구비하는 메탈 플레이트(20')를, 도 7a 및 도 7b에 나타낸 바와 같이 원통형 전지(10)들의 외부 전극단자(15) 각각에 대응하게 돌기부(25)를 위치시키고, 용접봉 홀더(111)에 하향 돌출되게 고정시킨 용접봉(112)이, 예를 들어 헤드 실린더의 가압 작동으로 로드 셀에서 측정한 가압력이 소정 값이 될 때까지 스프링 압축력을 받으며 상기 접속 커넥팅부(24)에 형성된 돌기부(25)에 밀착시킨 상태에서 전류를 인가받아 상기 외부 전극단자(15)와 저항 용접하도록 구성될 수 있다.The resistance welding part 110 includes a metal plate 20' having a plurality of connecting and connecting parts 24 having protrusions 25 formed therein, as shown in FIG. 4, and as shown in FIGS. 7A and 7B, a cylindrical battery ( 10) The protrusion 25 is positioned corresponding to each of the external electrode terminals 15, and the welding rod 112 fixed to protrude downward to the welding rod holder 111 is, for example, in the load cell by pressing operation of the head cylinder. It receives a spring compression force until the measured pressing force becomes a predetermined value, and receives a current in a state in close contact with the protrusion 25 formed on the connection connecting part 24 to perform resistance welding with the external electrode terminal 15. have.

구체적으로, 상기 메탈 플레이트(20')에서 상기 접속 커넥팅부(24)에 형성된 돌기부(25)가 용접하고자 하는 원통형 전지(10)의 상부 접합 예정부위인 외부 전극단자(15)에 접촉되게 위치시키는데, 저항 용접을 수행하는 좌우의 용접봉(112)이 상기 원통형 전지(10)의 외부 전극단자(15)와의 용접을 위해 형성되면서 상기 외부 전극단자(15)와의 용접 위치를 나타내는 역할도 하는 상기 접속 커넥팅부(24)에 형성된 돌기부(25)의 상부를 포함하게 위치한다.Specifically, in the metal plate 20', the protrusion 25 formed on the connection connecting part 24 is placed in contact with the external electrode terminal 15, which is an upper bonding area of the cylindrical battery 10 to be welded. , the left and right welding rods 112 performing resistance welding are formed for welding with the external electrode terminal 15 of the cylindrical battery 10, and the connection connecting also serves to indicate the welding position with the external electrode terminal 15 It is positioned to include the upper portion of the protrusion 25 formed in the portion 24 .

그리고 상기 용접봉(112)은 하부에 위치하는 상기 메탈 플레이트(20')의 접속 커넥팅부(24)에 형성된 돌기부(25)를 포함하게 가압하면서 인가되는 전류에 의해 함몰시켜 마주하는 상기 원통형 전지(10)의 외부 전극단자(15)와 접합되게 한다.And the welding rod 112 includes the protrusion 25 formed in the connection connecting portion 24 of the metal plate 20 ′ located at the lower portion, and is depressed by the applied current while pressing the cylindrical battery 10 facing each other. ) to be joined to the external electrode terminal 15 of

이 때, 상기 접속 커넥팅부(24)에 형성된 돌기부(25)는, 상기 메탈 플레이트(20')의 하부로 돌출되어 상기 원통형 전지(10)의 외부 전극단자(15)와 접촉하면서 저항이 증가하고, 상기 용접봉(112), 메탈 플레이트(20'), 및 상기 원통형 전지(10)의 외부 전극단자(15)로 인가되는 전류가 상기 돌기부(25)로 집중되면서 더 많이 발생하는 열에 의해 용융되면서 용접력을 강화시킨다.At this time, the protrusion 25 formed on the connection connecting part 24 protrudes below the metal plate 20 ′ and comes into contact with the external electrode terminal 15 of the cylindrical battery 10 to increase resistance and , the welding rod 112 , the metal plate 20 ′, and the current applied to the external electrode terminal 15 of the cylindrical battery 10 are concentrated to the protrusion 25 while being melted by the heat generated more. strengthen the power

상기 용접봉 높이 변화 값 측정부(120)는, 상기 저항 용접부(110)에 설치되어, 상기 저항 용접부(110)에서 상기 외부 전극단자(15)에 돌기부(25)를 용접하기 전과 후 상기 용접봉(112)의 높이 변화 값을 측정하고 이로부터 용접 불량 여부 및 불량 유형을 판정하기 위해, 기준 블록(121)과, 기준 블록 높이 변화 값 측정부(122), 그리고 용접 불량 여부 및 불량 유형 판정부(123)를 포함한다.The welding rod height change value measuring unit 120 is installed in the resistance welding unit 110, before and after welding the protrusion 25 to the external electrode terminal 15 in the resistance welding unit 110 and the welding rod 112 ) to measure the height change value and determine whether or not welding is defective and the defective type therefrom, the reference block 121, the reference block height change value measurement unit 122, and the welding defect and defective type determination unit 123 ) is included.

상기 기준 블록(121)은, 상기 용접봉(112)과 일체로 상하 작동하게 상기 용접봉 홀더(111)의 측부나 상부에 고정되고, 상기 기준 블록 높이 변화 값 측정부(122)와 상하로 마주하며 위치하게 설치된다.The reference block 121 is fixed to the side or the upper part of the welding rod holder 111 to vertically operate integrally with the welding rod 112, and faces the reference block height change value measuring unit 122 in the vertical direction. is installed

여기서, 상기 용접봉(112)이 상하 작동하면서 용접 전후에 상기 메탈 플레이트(20')와 간섭을 일으키지 않게 용접봉(112)의 단부에서 소정 높이를 두고 상기 용접봉 홀더(111)가 설치되므로, 상기 용접봉(112)이 삽입될 공간만 있으면 상기 기준 블록(121)의 간섭 없이 용접을 할 수 있으며 용접 주변에 장애물 있어도 적용할 수 있게 된다.Here, since the welding rod holder 111 is installed at a predetermined height from the end of the welding rod 112 so as not to interfere with the metal plate 20' before and after welding while the welding rod 112 moves up and down, the welding rod ( 112) can be welded without interference of the reference block 121 as long as there is a space to be inserted, and even if there are obstacles around the welding, it can be applied.

그리고 상기 기준 블록(121)은, 상면 전체를 평탄하게 형성시키고 세라믹 재질로 제작하여 상기 기준 블록 높이 변화 값 측정부(122)에서 측정을 위해 조사되는 레이저 광이 반사될 때 산란의 흡수를 통한 직진성을 확보하여 오차 발생의 최소화로 정확도를 확보할 수 있게 한다.And the reference block 121 is made of a ceramic material with an entire upper surface flat, so that when the laser light irradiated for measurement by the reference block height change value measurement unit 122 is reflected, straightness through absorption of scattering to ensure accuracy by minimizing the occurrence of errors.

상기 기준 블록 높이 변화 값 측정부(122)는, 상기 기준 블록(121)의 상부에서 소정 높이로 상기 용접봉(112)의 상하 작동과 무관하게 고정 설치되는데, 용접 전후에 상기 용접봉(112)의 상하 작동에 따른 상기 기준 블록(121)의 높이 변화 값을 예를 들어 거리 측정용 레이저 변위 센서를 적용하여 광학적 비접촉으로 측정하게 할 수 있다.The reference block height change value measuring unit 122 is fixedly installed at a predetermined height above the reference block 121 irrespective of the vertical operation of the welding rod 112 , and the welding rod 112 moves up and down before and after welding. The height change value of the reference block 121 according to the operation may be measured in an optically non-contact manner by applying, for example, a laser displacement sensor for measuring a distance.

여기서 측정되는 상기 기준 블록(121)으로부터의 높이는, 스프링의 압축이 멈춘 상태에서 상기 용접봉(112)에 전류를 인가하지 않은 용접하기 전의 기준을 형성하게 용접 대기 위치로 0.000㎜를 자동으로 세팅하고, 상기 용접봉(112)에 전류를 인가하여 용접을 완료한 후의 높이를 측정하여, 이들의 변화 값에 의해 정해진다.The height from the reference block 121 measured here is automatically set to 0.000 mm as a welding standby position to form a reference before welding without applying a current to the welding electrode 112 in a state where the compression of the spring is stopped, By applying a current to the welding rod 112 to measure the height after welding is completed, it is determined by their change values.

이와 같이 측정된 용접 전후의 높이 변화 값으로부터 상기 용접 불량 여부 및 불량 유형 판정부(123)에서 용접 불량 여부 및 불량 유형을 판정하게 한다.From the measured height change value before and after welding, the welding defect and defect type determining unit 123 determines whether or not the welding defect and the defect type are present.

상기 용접 불량 여부 및 불량 유형 판정부(123)에서는, 상기 기준 블록 높이 변화 값 측정부(122)에서 용접 전후에 측정한 상기 기준 블록(121)의 높이 변화 값이 소정 범위 이내이면 정상 용접으로, 벗어나면 용접 불량으로 판정한다.In the welding defect and defect type determining unit 123, if the height change value of the reference block 121 measured before and after welding by the reference block height change value measurement unit 122 is within a predetermined range, normal welding is performed, If it deviates, it is judged as welding defect.

그리고 상기 용접 불량 여부 및 불량 유형 판정부(123)에서는, 용접 불량인 경우 상기 기준 블록(121)의 높이 변화 값이 소정 범위에서 큰 쪽으로 벗어나면 과 용접으로, 작은 쪽으로 벗어나되 소정 값 이상이면 약 용접으로, 소정 값 이하이면 미 용접으로 불량의 유형을 판정한다.And in the welding defect and defect type determining unit 123, if the welding defect height change value of the reference block 121 deviates from a large side within a predetermined range, it is over-welding, and if it is over a predetermined value, it is about As welding, if it is less than a predetermined value, the type of failure is determined as unwelded.

상기 표시부(130)는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 상기 기준 블록 높이 변화 값 측정부(122)에서 측정된 결과를 표시하고, 여기에 생산 수량, 양품 수량, 유형별 불량 수량, 그리고 불량 유형에 따른 체크 사항 등을 표시하여 작업자가 확인 및 적절한 조치를 취할 수 있도록 한다.The display unit 130, as shown in FIG. 8, displays the result measured by the reference block height change value measurement unit 122, and according to the production quantity, the good quantity, the defective quantity by type, and the defective type. Check items are marked so that the operator can confirm and take appropriate action.

상기와 같은 구성을 갖는 이 발명의 실시 예에 따른 원통형 이차전지들의 저항 용접 장치(100)에서 용접 불량 여부 및 불량 유형의 판단 과정을 첨부하는 도면들을 참조하면서 상세하게 설명하면 다음과 같다.A process of determining whether welding is defective and a defective type in the resistance welding apparatus 100 for cylindrical secondary batteries according to an embodiment of the present invention having the above configuration will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 9는 이 발명의 실시 예에 따른 원통형 이차전지들의 저항 용접 장치의 작동 과정을 나타낸 흐름도이고, 도 10은 이 발명의 실시 예에 따른 원통형 이차전지들의 저항 용접 장치에서 용접 전후의 높이 변화 값 예를 나타낸 도면이다.9 is a flowchart illustrating an operation process of a resistance welding apparatus for cylindrical secondary batteries according to an embodiment of the present invention, and FIG. 10 is an example of a height change value before and after welding in the resistance welding apparatus for cylindrical secondary batteries according to an embodiment of the present invention is a diagram showing

먼저, 상기 원통형 전지(10)의 전극 단자(15)와 메탈 플레이트(20')의 접속 커넥팅부(24)에 형성된 돌기부(25)가 상호 접촉된 상태로 위치하있도록 하고, 상기 메탈 플레이트(20')의 상부에 상기 저항 용접부(110)의 용접봉(112)을 위치시킨다. 이 때, 상기 기준 블록 높이 변화 값 측정부(122)에서 용접 전 상기 용접봉(112)의 높이를 0.000㎜로 자동 세팅한다(S101).First, the electrode terminals 15 of the cylindrical battery 10 and the protrusions 25 formed on the connection connecting portion 24 of the metal plate 20' are positioned in a state in which they are in contact with each other, and the metal plate 20 '), the welding rod 112 of the resistance welding part 110 is positioned on the upper part. At this time, the height of the welding rod 112 before welding is automatically set to 0.000 mm in the reference block height change value measurement unit 122 (S101).

다음으로, 상기와 같이 용접 세팅 작업이 완료되면, 상기 저항 용접부(110)의 용접기(112)에서 상기 전극단자(15)와 돌기부(25)의 접촉 부분에 전류를 전원 공급부로부터 인가받으면서 저항 용접한다.Next, when the welding setting operation is completed as described above, in the welding machine 112 of the resistance welding unit 110, a current is applied to the contact portion between the electrode terminal 15 and the protrusion 25 from the power supply and resistance welding is performed. .

다음으로, 상기 저항 용접부(110)의 용접기(112)에서 전류를 인가받아 용접을 완료한 상태에서 용접불량 여부를 판단할 수 있게 상기 기준 블록 높이 변화 값 측정부(122)에서 용접 후 상기 용접봉(112)의 높이를 측정한다(S102).Next, the welding rod ( 112) is measured (S102).

그리고 상기 용접 불량 여부 및 불량 유형 판정부(123)에서, 상기 단계 S101에서 세팅된 상기 기준 블록(121)의 높이를 기준으로, 상기 단계 S102에서 측정된 상기 용접봉(112)의 높이 변화 값의 용접 상태로부터, 불량 여부를 판정하고 용접 불량의 경우에는 유형별로 판정을 하여 메시지 창이 오픈되어 표시되는 판정 내용에 따라 재 용접 또는 불량 배출과 같은 조치를 취할 수 있게, 도 10에 나타낸 바와 같이, 상기 용접봉(112)의 높이 변화 값이 0.160~0.190㎜인지를 판단한다(S103).And in the welding defect and defect type determining unit 123, based on the height of the reference block 121 set in the step S101, the welding of the height change value of the welding rod 112 measured in the step S102 As shown in FIG. 10, the welding rod can be determined from the state, and in the case of a welding defect, by type, a message window is opened and actions such as re-welding or defective discharge can be taken according to the displayed determination contents. It is determined whether the height change value of (112) is 0.160 to 0.190 mm (S103).

여기서, 도 10에 나타낸 바와 같이, 예를 들어 돌기부의 높이를 0.2㎜로 하고 정상 용접의 판정 기준을 0.16~0.190㎜로 설정하는 경우, 구분 1 내지 5, 7 내지 9, 11 내지 14, 그리고 16 내지 20에서는 상기 기준 블록(121)으로부터의 높이 변화 값이 0.16~0.19㎜이므로 정상(양품)으로 판정하게 된다.Here, as shown in FIG. 10, for example, when the height of the protrusion is 0.2 mm and the determination criterion for normal welding is set to 0.16 to 0.190 mm, categories 1 to 5, 7 to 9, 11 to 14, and 16 In to 20, since the height change value from the reference block 121 is 0.16 to 0.19 mm, it is determined as normal (good product).

상기 용접 불량 여부 및 불량 유형 판정부(123)에서, 단계 S103에서 상기 용접봉(112)의 높이 변화 값이 0.160~0.190㎜의 범위 이내로 판단되면, 상기 메탈 플레이트(20')와 원통형 전지(10)의 접촉 부위에 이물, 유분, 염분 등이 존재하지 않아 통전되면서 저항 열이 발생되어 접촉면이 녹아 용접 후에 돌기부(25)가 적절하게 함몰되어 정상(양품)의 정상 용접으로 판정하여 단계 S101로 되돌아가 상기 용접봉(112)의 높이를 0.000㎜로 자동 세팅하고 이후 단계를 진행한다.If the welding defect and defect type determining unit 123 determines that the height change value of the welding rod 112 is within the range of 0.160 to 0.190 mm in step S103, the metal plate 20 ′ and the cylindrical battery 10 There is no foreign matter, oil, salt, etc. in the contact area of the The height of the welding rod 112 is automatically set to 0.000 mm and the subsequent steps are performed.

만일 단계 S103에서 상기 용접봉(112)의 높이 변화 값이 0.160~0.190㎜의 범위를 벗어나면, 상기 용접 불량 여부 및 불량 유형 판정부(123)에서, 0.159㎜ 이하인지를 판단하여(S104), 해당되지 않으면 과 용접으로 판정하여 용접 세팅 값을 체크하도록 상기 표시부(130)에 표시하게 한다.If the height change value of the welding rod 112 is out of the range of 0.160 to 0.190 mm in step S103, the welding defect and defect type determining unit 123 determines whether it is 0.159 mm or less (S104), and the corresponding If not, it is determined as over-welding and displayed on the display unit 130 to check the welding setting value.

여기서, 도 10에 나타낸 바와 같이, 예를 들어 돌기부의 높이를 0.2㎜로 하고 정상 용접의 판정 기준을 0.160~0.190㎜로 설정하는 경우, 구분 15에서는 상기 기준 블록(121)으로부터의 높이 변화 값이 0.20㎜이므로, 용접 후에 돌기부(25)가 지나치게 함몰되어 과 용접으로 판정하게 된다.Here, as shown in FIG. 10, for example, when the height of the protrusion is 0.2 mm and the determination standard of normal welding is set to 0.160 to 0.190 mm, in division 15, the height change value from the reference block 121 is Since it is 0.20 mm, the protrusion 25 is excessively recessed after welding, and it is determined as overwelding.

이 경우, 작업자는 용접 불량으로 처리하며 용접 세팅 값을 체크하여 조정 등 필요한 조치를 취할 수 있다.In this case, the operator treats it as a welding defect, and can take necessary measures such as adjustment by checking the welding setting value.

그리고 단계 S104에서 0.159㎜ 이하에 해당되면, 상기 용접 불량 여부 및 불량 유형 판정부(123)에서, 다시 0.05㎜ 이하인지를 판단하여(S105), 해당되면 상기 메탈 플레이트(20')와 원통형 전지(10)의 접촉 부위에 이물, 유분, 염분 등이 존재하여 통전되지 않으면서 저항 열이 발생되지 않아 용접 후에도 돌기부(25)가 거의 함몰되지 않아 용접이 안된 미 용접으로 판정하여 밀착부 이물질을 체크하도록 상기 표시부(130)에 표시하게 한다.And if it is 0.159 mm or less in step S104, the welding defect and defective type determining unit 123 determines whether it is 0.05 mm or less again (S105), and if applicable, the metal plate 20' and the cylindrical battery ( 10) There are foreign substances, oil, salt, etc. in the contact area, so that resistance heat is not generated without electricity being energized. to be displayed on the display unit 130 .

여기서, 도 10에 나타낸 바와 같이, 예를 들어 돌기부의 높이를 0.2㎜로 하고 정상 용접의 판정 기준을 0.160~0.190㎜로 설정하는 경우, 구분 6에서는 상기 기준 블록(121)으로부터의 높이 변화 값이 0.05㎜이므로 미 용접으로 판정하게 된다.Here, as shown in FIG. 10, for example, when the height of the protrusion is 0.2 mm and the determination standard of normal welding is set to 0.160 to 0.190 mm, in division 6, the height change value from the reference block 121 is Since it is 0.05 mm, it is judged as unwelded.

이 경우, 작업자는 밀착부 이물질을 체크한 후 재 용접 또는 용접 불량으로 처리할 수 있다.In this case, the operator can check for foreign substances in the adhesion part and treat it as a re-welding or welding defect.

만일 단계 S105에서 0.05㎜ 이하에 해당되지 않으면, 상기 용접 불량 여부 및 불량 유형 판정부(123)에서 0.159~0.05㎜의 약 용접으로 판정하여 용접봉 마모를 체크하도록 상기 표시부(130)에 표시하게 한다.If it does not correspond to 0.05 mm or less in step S105, the welding defect and defect type determination unit 123 determines that it is a weak welding of 0.159 to 0.05 mm and displays it on the display unit 130 to check the welding rod wear.

여기서, 도 10에 나타낸 바와 같이, 예를 들어 돌기부의 높이를 0.2㎜로 하고 정상 용접의 판정 기준을 0.160~0.190㎜로 설정하는 경우, 구분 10에서는 상기 기준 블록(121)으로부터의 높이 변화 값이 0.10㎜이므로 약 용접으로 판정하게 된다.Here, as shown in FIG. 10, for example, when the height of the protrusion is 0.2 mm and the determination standard of normal welding is set to 0.160 to 0.190 mm, in division 10, the height change value from the reference block 121 is Since it is 0.10 mm, it is judged as weak welding.

도 11은 이 발명의 실시 예에 따른 원통형 이차전지들의 저항 용접 장치에서 용접봉의 마모에 따른 용접 전후의 용접봉의 높이 변화 값 예를 나타낸 도면이다.11 is a view illustrating an example of a change in height of a welding rod before and after welding according to abrasion of the welding rod in the resistance welding apparatus for cylindrical secondary batteries according to an embodiment of the present invention.

도 11에 나타낸 바와 같이, 작업자는 반복되는 용접에 의해 용접봉이 마모되는 정도를 우선적으로 체크한 후 용접봉을 정확하게 세팅 또는 교체하여 재 용접할 수 있다.11, the operator can re-weld by accurately setting or replacing the welding rod after first checking the degree of wear of the welding rod by repeated welding.

이 발명은 상기의 실시 예에 한정되지 않으며, 청구범위에 기재되는 발명의 범위 내에서 다양한 변형이 가능하고, 이러한 변형도 이 발명의 범위 내에 포함된다.The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible within the scope of the invention described in the claims, and such modifications are also included within the scope of the present invention.

10 : 원통형 전지
15 : 외부 전극단자
20, 20': 메탈 플레이트
22 : 플레이트부
24 : 접속 커넥팅부
25 : 돌기부
100 : 이 발명의 실시 예에 따른 원통형 이차전지들의 저항용접 장치
110 : 저항 용접부
111 : 용접봉 홀더
112 : 용접봉
120 : 용접봉 높이 변화 값 측정부
121 : 기준 블록
122 : 기준 블록 높이 변화 값 측정부
123 : 용접 불량 여부 및 불량 유형 판정부
130 : 표시부10: cylindrical battery
15: external electrode terminal
20, 20': metal plate
22: plate part
24: connection connecting part
25: protrusion
100: resistance welding apparatus for cylindrical secondary batteries according to an embodiment of the present invention
110: resistance welding
111: welding rod holder
112: welding rod
120: welding rod height change value measurement unit
121: reference block
122: reference block height change value measurement unit
123: welding defect and defect type determination unit
130: display unit

Claims

delete

In the metal plate 20 ′ having a plurality of connecting and connecting portions 24 on which the protrusions 25 are formed, the protrusions 25 are positioned corresponding to the external electrode terminals 15 of the cylindrical batteries 10 , respectively, and the welding rod holder Resistance welding part 110 for welding with the external electrode terminal 15 by receiving current in a state in which the welding rod 112 fixed to the 111 downwardly protrudes and is in close contact with the protrusion 25 formed on the connecting connecting part 24 . )Wow;
a welding electrode height change value measurement unit 120 for measuring a height change value of the welding rod 112 before and after welding the connection connecting portion 24 to the external electrode terminal 15 in the resistance welding portion 110; and,
a display unit 130 for displaying the result measured by the welding electrode height change value measurement unit 120;
The welding rod height change value measurement unit 120,
a reference block 121 which is fixedly installed on the side of the welding rod holder 111 and does not interfere with the metal plate 20' before and after welding;
The height change value of the reference block 121 according to the vertical operation of the welding rod 112 before and after welding is fixed and installed regardless of the vertical operation of the welding rod 112 at a predetermined height from the upper portion of the reference block 121 a reference block height change value measuring unit 122 for measuring the ? and,
If the height change value of the reference block 121 measured before and after welding by the reference block height change value measuring unit 122 is within a predetermined range, it is determined as normal welding, and if it is out of the predetermined range, it is determined as poor welding. If the height change value of the block 121 deviates from the predetermined range to the large side, the welding setting value check guide is displayed on the display unit 130 by over-welding, and if it deviates from the small side but exceeds a predetermined value, the display unit 130 by weak welding ) to display the wear check guide of the welding rod 112, and if it is less than a predetermined value, the welding defect and defect type to determine the type of defect while displaying the contact part foreign material check guide on the display unit 130 as non-welding Determination unit 123; resistance welding apparatus 100 of cylindrical secondary batteries, characterized in that it includes.