KR102308634B1 - 이차 전지의 용접용 지그 - Google Patents

이차 전지의 용접용 지그 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배터리 셀의 폭 방향에서 단자부가 위치된 끝단을 기준으로 하고,배터리 셀의 두께 방향에서는 가장 얇은 부분이 정렬 기준이 되도록 지그를 설계함에 의해 지그 내에서 배터리 셀이 유동하는 것을 방지할 수 있는 이차전지의 용접용 지그에 관한 것이다. 본 발명에 따른 이차전지의 용접용 지그는 상부면에 적어도 하나의 배터리 셀이 삽입되는 배터리 셀 삽입홀 및 상기 배터리 셀의 하부측이 노출되도록 관통 형성된 지그 삽입부를 포함하는 본체; 상기 본체의 상기 지그 삽입부 일측에 위치되며, 상기 배터리 셀의 일측 외면을 감싸도록 적어도 하나의 제1 홈부가 형성되는 제1 사이드 지그; 및 상기 본체의 상기 지그 삽입부 타측에 위치되며, 상기 배터리 셀의 타측 외면을 감싸도록 적어도 하나의 제2 홈부가 형성되는 제2 사이드 지그;를 포함하되, 상기 배터리 셀의 두께 방향에서, 상기 제1 홈부 및 제2 홈부의 크기는 상기 배터리 셀 삽입홀의 크기보다 더 작게 형성된다.

Description

이차 전지의 용접용 지그 {JIG FOR WELDING OF SECONDARY BATTERY}
본 발명은 이차전지의 용접용 지그에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 이차 전지 제조 시 불량률을 감소시킬 수 있는 이차전지의 용접용 지그에 관한 것이다.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요의 증가로, 이차 전지의 수요 또한 급격히 증가하고 있으며, 그 중에서도 에너지 밀도와 작동전압이 높고 보존과 수명 특성이 우수한 리튬 이차 전지는 각종 모바일 기기는 물론 다양한 전자제품의 에너지원으로 널리 사용되고 있다.
그러나, 리튬 이차 전지에는 각종 가연성 물질들이 내장되어 있어서, 과충전, 과전류, 기타 물리적 외부 충격 등에 의해 발열, 폭발 등의 위험성이 있으므로, 안전성에 문제가 있다. 따라서, 리튬 이차 전지에는 과충전, 과전류 등의 비정상인 상태를 효과적으로 제어할 수 있는 안전소자로서 PTC(Positive Temperature Coefficient) 소자, 보호회로모듈(Protection Circuit Module: PCM) 등이 전지셀에 접속된 상태로 탑재되어 있다.
일반적으로 보호회로모듈 등은 도전성 니켈 플레이트를 매개로 하여 용접 방식으로 배터리 셀에 연결된다. 즉, 보호회로모듈의 전극탭에 니켈 플레이트를 각각 용접하여 접속한 다음, 그러한 니켈 플레이트를 배터리 셀의 전극단자에 각각 용접하는 방법으로 보호회로모듈을 배터리 셀에 연결하여 이차 전지를 제조한다.
본 발명은 배터리 셀의 폭 방향에서 단자부가 위치된 끝단을 기준으로 하고, 배터리 셀의 두께 방향에서 가장 얇은 부분이 정렬 기준이 되도록 지그를 설계함에 의해 지그 내에서 배터리 셀이 유동하는 것을 방지할 수 있는 이차전지의 용접용 지그를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 이차전지의 용접용 지그는 상부면에 적어도 하나의 배터리 셀이 삽입되는 배터리 셀 삽입홀 및 상기 배터리 셀의 하부측이 노출되도록 관통 형성된 지그 삽입부를 포함하는 본체; 상기 본체의 상기 지그 삽입부 일측에 위치되며, 상기 배터리 셀의 일측 외면을 감싸도록 적어도 하나의 제1 홈부가 형성되는 제1 사이드 지그; 및 상기 본체의 상기 지그 삽입부 타측에 위치되며, 상기 배터리 셀의 타측 외면을 감싸도록 적어도 하나의 제2 홈부가 형성되는 제2 사이드 지그;를 포함하되, 상기 배터리 셀의 두께 방향에서, 상기 제1 홈부 및 제2 홈부의 크기는 상기 배터리 셀 삽입홀의 크기보다 더 작게 형성된다.
그리고, 상기 배터리 셀의 두께 방향에서, 상기 제1 홈부 및 제2 홈부의 크기는 상기 배터리 셀의 하부측 두께와 대응하도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 사이드 지그는 상기 본체에 고정될 수 있다.
이때, 상기 배터리 셀의 단자부는 상기 제1 사이드 지그가 위치된 상기 본체의 일측에 인접하게 배치될 수 있다.
더욱이, 상기 본체의 상기 지그 삽입부 내부는 육면체 구조로 이루어지며, 상기 제1 사이드 지그 및 제2 사이드 지그의 삽입 정도를 가이드하는 정렬부재가 형성될 수 있다.
게다가, 상기 정렬부재는 상기 지그 삽입부의 각 변의 중앙부로부터 양단을 향하여 일정 길이만큼 연장되어 돌출된 한 쌍의 상부 정렬부재 및 한 쌍의 하부 정렬부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 상부 정렬부재 및 하부 정렬부재와 대응하는 상기 제1 사이드 지그에는 제1 상부 챔퍼(chamfer) 및 제1 하부 챔퍼가 형성되고, 상기 제2 사이드 지그에는 제2 상부 챔퍼 및 제2 하부 챔퍼가 형성될 수 있다.
그리고, 상기 배터리 셀의 하부가 안착되도록 상기 배터리 셀 삽입홀과 대응하는 상기 본체 바닥면에 안착홈이 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2 사이드 지그의 상기 제2 홈부는 상기 배터리 셀과 대응하는 면에 가압부재를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 가압부재는 탄성 재질로 형성될 수 있으며, 상기 가압부재는 스폰지(Sponge) 또는 고무로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 사이드 지그 및 제2 사이드 지그가 맞닿는 영역에는 각각 제1 고정부재 및 제2 고정부재를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1 고정부재 및 제2 고정부재는 자석을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제1 사이드 지그 및 제2 사이드 지그는 각 외면에 음각으로 형성된 그립부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 본체의 지그 삽입부는 상기 배터리 셀의 폭 방향과 수직한 양측면이 관통될 수 있다.
본 발명에 의하면 지그 내에서 배터리 셀의 유동이 방지되도록 지그를 설계함으로써, 배터리 셀의 두께 및 폭 방향에서 정렬 산포를 저감시킬 수 있다. 즉, 배터리 셀 비드(bead) 간섭 영향을 감소시킬 수 있으며, 보호회로모듈의 비아홀(Via hole)이 노출되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 용접용 지그의 분해사시도.
도 2는 본 발명에 따른 용접용 지그의 결합사시도.
도 3은 본 발명에 따른 용접용 지그의 본체를 나타내는 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 제1 사이드 지그를 나타내는 사시도.
도 5a는 본 발명에 따른 제2 사이드 지그의 일측을 나타내는 사시도.
도 5b는 본 발명에 따른 제2 사이드 지그의 타측을 나타내는 사시도.
도 6은 도 2의 A부분으로, 용접용 지그의 정렬 기준점을 나타내는 도면.
이하 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예 및 그 밖에 당업자가 본 발명의 내용을 쉽게 이해하기 위하여 필요한 사항에 대하여 상세히 기재한다. 다만, 본 발명은 청구범위에 기재된 범위 안에서 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로 하기에 설명하는 실시예는 표현 여부에 불구하고 예시적인 것에 불과하다.
본 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 도면에서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 아울러, 도면에서 각 구성의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장될 수 있으며 실제 구성의 두께나 크기와 다를 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 용접용 지그의 분해사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 용접용 지그의 결합사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 이차전지의 용접용 지그는 본체(100), 제1 사이드 지그(200) 및 제2 사이드 지그(300)를 포함한다.
본체(100)는 상부면에 적어도 하나의 배터리 셀(10)이 삽입되는 배터리 셀 삽입홀(110) 및 배터리 셀(10)의 하부측이 노출되도록 관통 형성된 지그 삽입부(130)를 포함한다. 그리고, 제1 사이드 지그(200)는 본체(100)의 지그 삽입부(130) 일측에 위치되며, 배터리 셀(10)의 일측 외면을 감싸도록 적어도 하나의 제1 홈부(210)가 형성된다. 또한, 제2 사이드 지그(300)는 본체(100)의 지그 삽입부(130) 타측에 위치되며, 배터리 셀(10)의 타측 외면을 감싸도록 적어도 하나의 제2 홈부(310)가 형성된다.
이때, 배터리 셀(10)의 두께 방향에서, 제1 홈부(210) 및 제2 홈부(310)의 크기는 배터리 셀 삽입홀(110)의 크기보다 더 작게 형성된다. 배터리 셀(10)은 두께 방향에서 중앙 부분이 다른 부분에 비하여 상대적으로 더 두껍게 형성될 수 있다. 이에 따라, 배터리 셀 삽입홀(110)은 배터리 셀(10)의 가장 두꺼운 부분인 중앙 부분이 통과될 수 있는 크기로 형성된다. 그리고, 제1 사이드 지그(200)의 제1 홈부(210) 및 제2 사이드 지그(300)의 제2 홈부(310)는 배터리 셀(10)의 하부 측에 위치되기 때문에 배터리 셀 삽입홀(110)보다 작게 형성될 수 있다.
즉, 제1 사이드 지그(200) 및 제2 사이드 지그(300)는 배터리 셀(10)의 하부 측을 고정할 수 있으며, 본체(100)의 지그 삽입부(130)의 일측 및 타측으로부터 슬라이딩되어 상호 결합될 수 있다. 여기서, 제1 사이드 지그(200) 및 제2 사이드 지그(300)가 결합되는 구성에 대하여는 도 4 및 도 5a를 참조하여 후술한다.
그리고, 본체(100)의 지그 삽입부(130)는 배터리 셀(10)의 폭 방향과 수직한 양측면이 관통될 수 있다. 즉, 배터리 셀(10)의 두께 방향과 평행한 본체(100)의 마주하는 양 측면이 관통되어, 적어도 하나의 배터리 셀(10)의 두께 방향의 양 측면으로부터 제1 사이드 지그(200) 및 제2 사이드 지그(300)가 삽입됨에 따라 배터리 셀(10)을 고정할 수 있다.
이때, 배터리 셀(10)의 두께 방향에서, 제1 사이드 지그(200) 및 제2 사이드 지그(300) 각각에 형성된 제1 홈부(210) 및 제2 홈부(310)의 크기는 배터리 셀(10)의 하부측 두께에 대응하도록 형성될 수 있다. 여기서, 제1 홈부(210) 및 제2 홈부(310)의 크기를 배터리 셀(10)의 하부측 두께에 대응하도록 형성함으로써, 본체(100)의 상부에 형성된 배터리 셀 삽입홀(110)의 크기보다 배터리 셀(10)의 두께 방향에서 더 얇게 형성될 수 있다.
최근 들어, 배터리 셀의 폭과 두께가 얇아지면서 보호회로모듈 실장 영역 및 연결탭이 부착되는 면적이 협소해지고 있다. 이에 의해 이차 전지 제작 시 공정 산포가 크게 작용된다. 배터리 셀(10)의 스펙(spec) 대비 실제 배터리 셀(10)이 작은 경우, 용접용 지그에서 배터리 셀이 유동되고, 이에 따라 배터리 셀 비드(bead)와 연결탭 사이의 거리 마진이 부족하게 된다. 또한, 보호회로모듈의 비아홀(Via hole)이 노출되는 불량이 발생된다.
이러한 배터리 셀은 하부 측의 두께가 상부 또는 중앙 영역의 두께보다 더 작게 형성될 수 있다. 예를 들면, 상부 두께 스펙이 5.47㎜인 경우, 하부 두께는 그보다 0.02~0.08㎜만큼 작게 형성될 수 있다. 이와 같이, 배터리 셀의 상, 하부 두께에 있어 차이가 있으므로, 배터리 셀 상부에 보호회로모듈을 용접 시 사용되는 용접용 지그를 배터리 셀의 하부 측의 두께에 맞추어 설계함으로써, 상기에서 언급한 문제들을 해소할 수 있다.
즉, 일반적으로 배터리 셀이 스펙보다 더 크게 형성되는 것을 감안하여 배터리 셀을 고정하는 용접용 지그의 폭 및 두께를 크게 설계한다. 하지만, 이 경우 배터리 셀이 용접용 지그 내에서 유동되기 때문에, 본 발명에서는 설계적 여유가 없도록 용접용 지그를 제조함으로써, 용접 불량 가능성을 방지하고자 한다. 이에 따라, 본 발명에서는 제1 사이드 지그(200)의 제1 홈부(210) 및 제2 사이드 지그(300)의 제2 홈부(310)의 크기를, 배터리 셀(10)의 두께 방향에서 기존의 용접용 지그보다 약 0.1㎜ 좁게 형성한다. 이에 의해 배터리 셀(10)의 두께 방향에서의 정렬 산포를 줄여줄 수 있을 뿐만 아니라, 배터리 셀(10)의 비드 간섭 영향을 감소시킬 수 있다.
도 2를 참조하면, 배터리 셀(10)의 단자부(31)는 제1 사이드 지그(200)가 위치된 본체(100)의 일측에 인접하게 배치될 수 있다. 그리고, 제1 사이드 지그(200)가 본체(100)의 지그 삽입홀(130) 일측으로부터 삽입되어 고정된 상태에서, 제2 사이드 지그(300)가 본체(100)의 지그 삽입홀(130) 타측으로부터 삽입된다. 이처럼 제2 사이드 지그(300)가 제1 사이드 지그(200) 측으로 배터리 셀(10)을 밀어주면서 배터리 셀(10)은 단자부(31)가 위치된 본체(100)의 일측을 기준으로 하여 정렬된다.
도 1에서는 제1 사이드 지그(200)가 본체(100)에 삽입되거나, 본체(100)로부터 분리되도록 설치되었지만, 제1 사이드 지그(200)는 본체(100)에 고정될 수 있다. 이에 의해 배터리 셀(10)의 단자부(31)가 위치된 본체(100)의 일측이 배터리 셀(10)이 정렬되는 기준선이 될 수 있다.
그리고, 배터리 셀 삽입홀(110)로부터 삽입되는 배터리 셀(10)의 하부 측이 안착되도록 배터리 셀 삽입홀(110)과 대응하는 본체(100)의 바닥면에는 안착홈(120)이 형성될 수 있다. 이에 의해 제1 사이드 지그(200) 및 제2 사이드 지그(300)가 삽입되기 전에, 배터리 셀(10)이 안착홈(120)에 안착되며 1차적으로 고정될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 용접용 지그의 본체를 나타내는 사시도이다.
도 3을 참조하면, 본체(100)는 상부면에 적어도 하나의 배터리 셀이 삽입되는 배터리 셀 삽입홀(110) 및 배터리 셀(10)의 하부 측이 노출되도록 관통 형성된 지그 삽입부(130)를 포함한다.
본 발명에서 본체(100)는 육면체 구조로 형성되며, 지그 삽입부(130) 역시 육면체 구조로 이루어진다. 이때, 지그 삽입부(130)는 배터리 셀(10, 도 2 참조)의 하부 측에 형성됨으로써, 제1 사이드 지그(200) 및 제2 사이드 지그(300) 삽입 시 기울여 조립되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 배터리 셀(10)의 하부 측이 배터리 셀(10)의 중앙 부분에 비하여 스웰링에 의한 영향을 덜 받는 부분이기 때문에, 배터리 셀(10)의 하부 측에서 제1 사이드 지그(200) 및 제2 사이드 지그(300)가 삽입되도록 설계할 수 있다.
이러한 지그 삽입부(130)의 내부에는 제1 사이드 지그(200) 및 제2 사이드 지그(300)의 삽입 정도를 가이드하는 정렬부재(140, 150)가 형성될 수 있다. 이러한 정렬부재(140, 150)는 지그 삽입부(130)의 각 변에 형성되며, 중앙부로부터 양단을 향하여 일정 길이만큼 연장되어 돌출된 한 쌍의 상부 정렬부재(140) 및 한 쌍의 하부 정렬부재(150)를 포함할 수 있다.
이와 같이, 한 쌍의 상부 정렬부재(140) 및 한 쌍의 하부 정렬부재(150)는 지그 삽입부(130)의 4개의 모서리에 인접한 부분을 제외하고 형성된다. 이에 의해 도 4 및 도 5a에서 설명하는 제1 사이드 지그의 제1 상부 챔퍼 및 제1 하부 챔퍼와, 제2 사이드 지그의 제2 상부 챔퍼 및 제2 하부 챔퍼에 의해 제1 사이드 지그 및 제2 사이드 지그의 위치를 정렬할 수 있다. 이와 관련하여 도 4 및 도 5a를 참조하여 후술한다.
본 실시예에서는 상부 정렬부재(140) 및 하부 정렬부재(150)가 모두 형성되었지만, 둘 중 하나만 형성될 수도 있다. 그리고, 상부 정렬부재(140) 및 하부 정렬부재(150)는 상기 형상 외에 제1 사이드 지그(200) 및 제2 사이드 지그(300)의 삽입 정도를 가이드할 수 있는 다양한 형상으로 형성될 수 있음은 물론이다.
또한, 본체(100)의 바닥면에는 안착홈(120)이 형성될 수 있으며, 안착홈(120)은 배터리 셀(10)의 하부가 안착되도록 배터리 셀 삽입홀(110)과 대응하는 본체(100) 바닥면에 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 제1 사이드 지그를 나타내는 사시도이다.
도 4를 참조하면, 제1 사이드 지그(200)는 본체(100)의 지그 삽입부(130) 일측에 위치되며, 배터리 셀(10)의 일측 외면을 감싸도록 적어도 하나의 제1 홈부(210)가 형성될 수 있다. 이러한 제1 홈부(210)의 크기는 배터리 셀(10)의 두께 방향에서 배터리 셀 삽입홀(110)의 크기보다 더 작게 형성될 수 있다. 또한, 배터리 셀(100)의 두께 방향에서, 제1 홈부(210)의 크기는 배터리 셀(10)의 하부측 두께와 대응하도록 형성될 수 있다.
그리고, 본체(100, 도 3 참조)의 상부 정렬부재(140) 및 하부 정렬부재(150)와 대응하는 위치의 제1 사이드 지그(200)에는 제1 상부 챔퍼(chamfer, 220) 및 제1 하부 챔퍼(230)가 형성될 수 있다. 이러한 제1 상부 챔퍼(220) 및 제1 하부 챔퍼(230)는 상부 정렬부재(140) 및 하부 정렬부재(150)의 형상과 대응하도록 형성되어, 제1 사이드 지그(200)가 지그 삽입부(130) 내에 안착되는 위치를 가이드할 수 있다.
이러한 본체(100)의 상부 정렬부재(140) 및 하부 정렬부재(150)와, 제1 사이드 지그(200)의 제1 상부 챔퍼(220) 및 제1 하부 챔퍼(230)에 의하여 제1 사이드 지그(200)가 어느 한 방향으로 밀리지 않고, 기준점에서 안착될 수 있다.
또한, 제1 사이드 지그(200)는 제2 사이드 지그(300)와 맞닿는 영역에 제1 고정부재(240)를 포함할 수 있으며, 제1 고정부재(240)는 자석으로 형성될 수 있다. 그리고, 제1 고정부재(240)와 대응하는 위치의 제2 사이드 지그(300)에도 자석이 형성됨에 따라 용접 작업 시 제1 사이드 지그(200) 및 제2 사이드 지그(300)가 지그 삽입부(130)로부터 빠지지 않도록 고정할 수 있다.
도 5a는 본 발명에 따른 제2 사이드 지그의 일측을 나타내는 사시도이고, 도 5b는 본 발명에 따른 제2 사이드 지그의 타측을 나타내는 사시도이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 제2 사이드 지그(300)는 본체(100)의 지그 삽입부(130) 타측에 위치되며, 배터리 셀(10)의 타측 외면을 감싸도록 적어도 하나의 제2 홈부(310)가 형성될 수 있다. 그리고, 본체(100)의 상부 정렬부재(140) 및 하부 정렬부재(150)와 대응하는 위치의 제2 사이드 지그(300)에는 제2 상부 챔퍼(320) 및 제2 하부 챔퍼(330)가 형성될 수 있다.
이러한 제2 상부 챔퍼(320) 및 제2 하부 챔퍼(330)는 상부 정렬부재(140) 및 하부 정렬부재(150)와 대응하는 형상으로 형성되어, 제2 사이드 지그(300)가 지그 삽입부(130) 내에 안착되는 위치를 가이드할 수 있다.
또한, 제2 사이드 지그(300)의 제2 홈부(310)는 배터리 셀(10)과 대응하는 면에 가압부재(350)를 포함할 수 있다. 여기서, 가압부재(350)는 탄성 재질로 형성될 수 있으며, 가압부재(350)는 스폰지(Sponge) 또는 고무로 형성될 수 있다. 이러한 가압부재(350)는 배터리 셀(10)의 폭 방향에서 단자부(31, 도 2 참조)가 위치된 측으로 배터리 셀(10)을 가압할 수 있다. 이에 의해 배터리 셀(10)의 폭을 약 0.1㎜ 정도 보상해 줄 수 있다. 또한, 배터리 셀(10)의 위치가 비교적 고정되어, 기존보다 보호회로모듈(30)의 안착 위치 역시 단자부(31)가 위치된 배터리 셀(10)의 일측으로 변경됨에 따라 비아홀이 외부로 노출되지 않을 수 있다.
그리고, 제2 사이드 지그(300)는 제1 사이드 지그(200)와 맞닿는 영역에 제2 고정부재(340)를 포함할 수 있으며, 제2 고정부재(340)는 자석으로 형성될 수 있다. 상기 도 4에서 보는 바와 같이, 제1 사이드 지그(200)의 자석으로 형성된 제1 고정부재(240)와 결합됨으로써, 용접 작업 시 지그 삽입부(130)로부터 제1 사이드 지그(200) 및 제2 사이드 지그(300)가 빠지지 않도록 할 수 있다.
더욱이, 제2 사이드 지그(300)는 외면에 음각으로 형성된 그립부(360)를 포함할 수 있다. 도면에 도시되지는 않았지만, 제1 사이드 지그(200)의 외면에도 음각으로 형성된 그립부가 형성될 수 있다. 이에 의해 용접 레이저 지그 안착 시, 기존에는 제1 사이드 지그(200) 및 제2 사이드 지그(300)를 지지하던 부재를 일시적으로 제거하였으나, 본 발명에 의하면 별도로 제거할 필요가 없다.
도 6은 도 2의 A부분으로, 용접용 지그의 정렬 기준점을 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 배터리 셀(10)의 단자부(31)는 제1 사이드 지그(200)가 위치된 본체(100)의 일측에 인접하게 배치될 수 있다. 배터리 셀(10)이 배터리 셀 삽입홀(110)에 삽입된 후, 제1 사이드 지그(200)가 지그 삽입부(130) 일측으로부터 삽입된다. 그리고, 제1 사이드 지그(200)는 본체(100)의 상부 정렬부재(140) 및 하부 정렬부재(150)에 의해 정해진 위치에 고정 안착된다. 이에 의해 배터리 셀(10)은 단자부(31)가 형성된 일측의 위치가 정렬될 수 있다.
즉, 배터리 셀(10)의 비드 간섭 및 보호회로모듈(30)의 비아홀이 노출될 위험이 있는 단자부(31) 측에 배터리 셀(10)이 정렬되는 기준점을 잡음으로써, 용접 시 발생되는 불량을 최소화할 수 있다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
전술한 발명에 대한 권리범위는 이하의 특허청구범위에서 정해지는 것으로써, 명세서 본문의 기재에 구속되지 않으며, 청구범위의 균등 범위에 속하는 변형과 변경은 모두 본 발명의 범위에 속할 것이다.
10 : 배터리 셀 20 : 연결탭
30 : 보호회로모듈 100 : 본체
110 : 배터리 셀 삽입홀 120 : 안착홈
130 : 지그 삽입홀 140 : 상부 정렬부재
150 : 하부 정렬부재 200 : 제1 사이드 지그
210 : 제1 홈부 220 : 제1 상부 챔퍼
230 : 제1 하부 챔퍼 240 : 제1 고정부재
300 : 제2 사이드 지그 310 : 제2 홈부
320 : 제2 상부 챔퍼 330 : 제2 하부 챔버
340 : 제2 고정부재 350 : 가압부재
360 : 그립부

Claims (15)

  1. 상부면에 적어도 하나의 배터리 셀이 삽입되는 배터리 셀 삽입홀 및 상기 배터리 셀의 하부측이 노출되도록 관통 형성된 지그 삽입부를 포함하는 본체;
    상기 본체의 상기 지그 삽입부 일측에 위치되며, 상기 배터리 셀의 일측 외면을 감싸도록 적어도 하나의 제1 홈부가 형성되는 제1 사이드 지그; 및
    상기 본체의 상기 지그 삽입부 타측에 위치되며, 상기 배터리 셀의 타측 외면을 감싸도록 적어도 하나의 제2 홈부가 형성되는 제2 사이드 지그;를 포함하되,
    상기 배터리 셀의 두께 방향에서, 상기 제1 홈부 및 제2 홈부의 크기는 상기 배터리 셀 삽입홀의 크기보다 더 작게 형성되며,
    상기 제1, 제2 사이드 지그는 배터리 셀의 높이 방향을 따라 본체의 상부면 보다는 상부면과 반대되는 바닥면에 인접하게 배치되는 이차 전지의 용접용 지그.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 셀의 두께 방향에서, 상기 제1 홈부 및 제2 홈부의 크기는 상기 배터리 셀의 하부측 두께와 대응하도록 형성되는 이차 전지의 용접용 지그.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 사이드 지그는 상기 본체에 고정되는 이차 전지의 용접용 지그.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 셀의 단자부는 상기 제1 사이드 지그가 위치된 상기 본체의 일측에 인접하게 배치되는 이차 전지의 용접용 지그.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 본체의 상기 지그 삽입부 내부는 육면체 구조로 이루어지며, 상기 제1 사이드 지그 및 제2 사이드 지그의 삽입 정도를 가이드하는 정렬부재가 형성되는 이차 전지의 용접용 지그.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 정렬부재는 상기 지그 삽입부의 각 변의 중앙부로부터 양단을 향하여 일정 길이만큼 연장되어 돌출된 한 쌍의 상부 정렬부재 및 한 쌍의 하부 정렬부재를 포함하는 이차 전지의 용접용 지그.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 상부 정렬부재 및 하부 정렬부재와 대응하는 상기 제1 사이드 지그에는 제1 상부 챔퍼(chamfer) 및 제1 하부 챔퍼가 형성되고, 상기 제2 사이드 지그에는 제2 상부 챔퍼 및 제2 하부 챔퍼가 형성되는 이차 전지의 용접용 지그.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 셀의 하부가 안착되도록 상기 배터리 셀 삽입홀과 대응하는 상기 본체 바닥면에 안착홈이 형성되는 이차 전지의 용접용 지그.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2 사이드 지그의 상기 제2 홈부는 상기 배터리 셀과 대응하는 면에 가압부재를 포함하는 이차 전지의 용접용 지그.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 가압부재는 탄성 재질로 형성되는 이차 전지의 용접용 지그.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 가압부재는 스폰지(Sponge) 또는 고무로 형성되는 이차 전지의 용접용 지그.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 사이드 지그 및 제2 사이드 지그가 맞닿는 영역에는 각각 제1 고정부재 및 제2 고정부재를 포함하는 이차 전지의 용접용 지그.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 고정부재 및 제2 고정부재는 자석을 포함하는 이차 전지의 용접용 지그.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1 사이드 지그 및 제2 사이드 지그는 각 외면에 음각으로 형성된 그립부를 포함하는 이차 전지의 용접용 지그.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 본체의 지그 삽입부는 상기 배터리 셀의 폭 방향과 수직한 양측면이 관통되는 이차 전지의 용접용 지그.
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6782087B2 (ja) * 2016-03-28 2020-11-11 株式会社日本マイクロニクス シート治具、ステージ、製造装置、及び二次電池の製造方法
KR101863095B1 (ko) * 2016-11-18 2018-05-31 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩의 제조장치
KR102029718B1 (ko) * 2017-01-19 2019-10-08 주식회사 엘지화학 전지케이스의 수납부 크기에 따라 변형되는 구조의 지그
KR102287764B1 (ko) * 2017-03-24 2021-08-09 주식회사 엘지에너지솔루션 세팅 지그 및 그 세팅 지그를 포함하는 탑 캡 수용 장치 및 그 탑캡 수용 장치를 이용한 이차전지 제조 방법
KR102005401B1 (ko) * 2017-06-19 2019-10-01 주식회사 엘지화학 배터리 팩의 배터리 셀과 메탈플레이트의 밀착도 향상 지그 및 이를 이용한 레이져 용접 방법
CN109863638B (zh) * 2017-07-11 2022-03-04 株式会社Lg化学 用于二次电池测试的固定装置
KR102164255B1 (ko) 2017-07-11 2020-10-12 주식회사 엘지화학 이차전지 시험용 고정장치
KR102320112B1 (ko) 2017-07-26 2021-11-01 주식회사 엘지화학 배터리 결합용 지그 및 이를 이용한 정렬 방법
KR102106446B1 (ko) 2017-12-08 2020-05-04 삼성에스디아이 주식회사 배터리 모듈
KR102258176B1 (ko) * 2018-06-22 2021-07-16 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 리드를 버스바에 밀착시키는 자동 가압 지그 장치 및 이를 포함하는 배터리 모듈 제조 시스템
CN108788555A (zh) * 2018-07-16 2018-11-13 宝龙电子（东莞）有限公司 一种双工位的电池组焊接平台及其使用的焊接方法
CN110064878A (zh) * 2019-04-26 2019-07-30 成都工业职业技术学院 一种电池模块焊接工装
KR102040444B1 (ko) * 2019-07-11 2019-11-04 황만수 카메라 모듈 지그
CN110936083B (zh) * 2019-11-28 2021-08-20 义乌市嘉诗电子科技有限公司 一种移动电池点焊镍片固定架
CN112388083A (zh) * 2020-11-24 2021-02-23 苏州精控能源科技有限公司 一种焊接压紧装置
WO2023121304A1 (ko) * 2021-12-23 2023-06-29 주식회사 엘지에너지솔루션 용접용 지그

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3596898A (en) * 1969-03-07 1971-08-03 Luell Hilburn Fixture for welding pipes
US4718970A (en) * 1984-05-11 1988-01-12 Hydroacoustics Apparatus for stress relief and edge sealing of welded joints in plastic parts
US4593850A (en) * 1985-05-14 1986-06-10 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Automatic welding apparatus
US4708330A (en) * 1985-05-31 1987-11-24 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Alignment and assembly tool for very large diameter cylinders
JPS62238098A (ja) * 1986-04-09 1987-10-19 Toyota Motor Corp 長尺材溶接治具
US5011068A (en) * 1989-12-05 1991-04-30 Progressive Tool & Industries Co. Automotive body framing system
US5375390A (en) * 1991-05-22 1994-12-27 Technopac, Inc. Machine for making and positioning bags made of hot-melt plastic material
KR100696631B1 (ko) * 2005-08-11 2007-03-19 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 모듈
KR100840380B1 (ko) 2006-02-13 2008-06-20 주식회사 엘지화학 코어 팩의 제조를 위한 용접용 지그
JP4259558B2 (ja) * 2006-09-26 2009-04-30 トヨタ自動車株式会社 電池及び電池の製造方法
KR101053210B1 (ko) * 2007-07-27 2011-08-01 주식회사 엘지화학 전지팩의 제조를 위한 용접용 지그
JP5213404B2 (ja) * 2007-09-28 2013-06-19 三洋電機株式会社 密閉電池及びその製造方法
KR101188628B1 (ko) 2008-03-22 2012-10-08 주식회사 엘지화학 전지셀 이동 장치
KR101142622B1 (ko) * 2010-11-19 2012-05-03 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
US8708321B2 (en) * 2011-07-29 2014-04-29 Samsung Sdi Co., Ltd. Insulating film attaching jig and battery cell manufactured by using the same
CN103140954B (zh) * 2011-09-16 2015-12-02 长园科技实业股份有限公司 电池盒封口方法
KR101397029B1 (ko) * 2012-09-13 2014-05-20 삼성에스디아이 주식회사 배터리 셀 조립체, 이를 구비하는 배터리 팩, 배터리 셀 조립체의 제조방법 및 배터리 셀 조립체의 제조를 위한 지그 조립체
US9475146B2 (en) * 2013-02-28 2016-10-25 Farmer Mold & Machine Works, Inc. Soldering jig and method
US9138821B2 (en) * 2014-01-17 2015-09-22 Medtronic, Inc. Methods for simultaneously brazing a ferrule and lead pins

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