KR102627940B1 - Metal Plate For Resistance Welding and Welding Method Thereof - Google Patents
Metal Plate For Resistance Welding and Welding Method Thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR102627940B1 KR102627940B1 KR1020190140884A KR20190140884A KR102627940B1 KR 102627940 B1 KR102627940 B1 KR 102627940B1 KR 1020190140884 A KR1020190140884 A KR 1020190140884A KR 20190140884 A KR20190140884 A KR 20190140884A KR 102627940 B1 KR102627940 B1 KR 102627940B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- welding
- metal plate
- edge portion
- resistance welding
- resistance
- Prior art date
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 176
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 76
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 76
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 19
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 10
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 9
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000809 air pollutant Substances 0.000 description 1
- 231100001243 air pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N cadmium nickel Chemical compound [Ni].[Cd] OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 230000003446 memory effect Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- QELJHCBNGDEXLD-UHFFFAOYSA-N nickel zinc Chemical compound [Ni].[Zn] QELJHCBNGDEXLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
- B23K11/14—Projection welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
- B23K11/002—Resistance welding; Severing by resistance heating specially adapted for particular articles or work
- B23K11/0026—Welding of thin articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
- B23K11/10—Spot welding; Stitch welding
- B23K11/11—Spot welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
- B23K11/24—Electric supply or control circuits therefor
- B23K11/25—Monitoring devices
- B23K11/252—Monitoring devices using digital means
- B23K11/253—Monitoring devices using digital means the measured parameter being a displacement or a position
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
- H01M50/102—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure
- H01M50/107—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure having curved cross-section, e.g. round or elliptic
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
- H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
- H01M50/213—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
- H01M50/503—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the shape of the interconnectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
- H01M50/514—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells
- H01M50/516—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells by welding, soldering or brazing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/528—Fixed electrical connections, i.e. not intended for disconnection
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/543—Terminals
- H01M50/564—Terminals characterised by their manufacturing process
- H01M50/566—Terminals characterised by their manufacturing process by welding, soldering or brazing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/36—Electric or electronic devices
- B23K2101/38—Conductors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
본 발명은 저항 용접용 메탈 플레이트 및 이를 이용한 저항 용접 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원통형 전지(100)의 전극 단자(110)와 저항 용접되는 메탈 플레이트(200)로서, 상기 메탈 플레이트(200) 몸체부(210) 일측면에는 소정 거리 이격된 한 쌍의 돌기부(215)가 구비되며, 상기 한 쌍의 돌기부(215)는 몸체부 길이를 균등하게 분할하는 가상의 중심선(A)에서 소정거리 이격되어 위치하는 것을 특징으로 하는 저항 용접용 메탈 플레이트 및 이를 이용한 저항 용접 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a metal plate for resistance welding and a resistance welding method using the same, and more specifically, to a metal plate 200 that is resistance welded to the electrode terminal 110 of a cylindrical battery 100. One side of the body 210 is provided with a pair of protrusions 215 spaced apart by a predetermined distance, and the pair of protrusions 215 are spaced a predetermined distance apart from the virtual center line A that equally divides the length of the body. It relates to a metal plate for resistance welding, characterized in that it is positioned, and a resistance welding method using the same.
Description
본 발명은 저항 용접용 메탈 플레이트 및 이를 이용한 저항 용접 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이동식 전자기기, 자동차 등에 사용되는 원통형 전지들을 전기적으로 연결하기 위한 저항 용접용 메탈 플레이트 및 이를 이용한 저항 용접 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a metal plate for resistance welding and a resistance welding method using the same. More specifically, it relates to a metal plate for resistance welding and a resistance welding method using the same for electrically connecting cylindrical batteries used in mobile electronic devices, automobiles, etc. It's about.
휴대폰, 노트북, 캠코더, 디지털 카메라 등 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 충방전이 가능한 이차전지에 관한 기술이 활발해지고 있다. 또한, 이차 전지는 대기오염 물질을 유발하는 화석 연료의 대체 에너지원으로, 전기 자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(P-HEV) 등에 적용되고 있어, 이차 전지에 대한 개발의 필요성이 갈수록 높아지고 있는 상황이다.As technology development and demand for mobile devices such as mobile phones, laptops, camcorders, and digital cameras increase, technology for secondary batteries that can be charged and discharged is becoming more active. In addition, secondary batteries are an alternative energy source to fossil fuels that cause air pollutants, and are being applied to electric vehicles (EV), hybrid electric vehicles (HEV), and plug-in hybrid electric vehicles (P-HEV). The need for development is increasing.
현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충, 방전이 자유롭고, 자가 방전률이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.Currently commercialized secondary batteries include nickel cadmium batteries, nickel hydrogen batteries, nickel zinc batteries, and lithium secondary batteries. Among these, lithium secondary batteries rarely have a memory effect compared to nickel-based secondary batteries, so they can be freely charged and discharged. , it is in the spotlight for its very low self-discharge rate and high energy density.
위와 같은 이차 전지가 전기자동차 등과 같이 대용량 및 고전압을 필요로 하는 디바이스에 사용될 시에는, 다수의 전지셀들이 배열된 구조의 전지 셀 어셈블리 내지 전지 팩 등의 형태로 사용된다.When the above secondary batteries are used in devices that require large capacity and high voltage, such as electric vehicles, they are used in the form of battery cell assemblies or battery packs with a structure in which multiple battery cells are arranged.
한편 이차 전지는 전지 케이스의 형상에 따라 파우치형, 원통형, 각형 등으로 분류되는 것이 일반적이다. 이 중 원통형 전지는 주로 금속 재질의 케이스를 원통형 구조로 만들어서 사용하므로 다른 형태의 배터리 셀에 비해 안전성이 뛰어나다. 또한, 케이스 내부에 구성되는 전극 조립체를 둥글게 말아서 제조하기 때문에 부피당 에너지 밀도가 높을 뿐만 아니라 여러 개의 전지를 직렬 또는 병렬로 연결하여 대용량의 전력 저장 장치를 구성하기 쉽다는 장점이 있다.Meanwhile, secondary batteries are generally classified into pouch-type, cylindrical, prismatic, etc. depending on the shape of the battery case. Among these, cylindrical batteries are mainly used in a cylindrical structure made of a metal case, so they are safer than other types of battery cells. In addition, because the electrode assembly inside the case is manufactured by rolling it up, not only is the energy density per volume high, but it also has the advantage of making it easy to construct a large-capacity power storage device by connecting multiple batteries in series or parallel.
원통형 전지의 상면과 밑면에는 양극 단자와 음극 단자가 각각 구성되어 다른 전지의 음극 단자 및 양극 단자와 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있는 구조를 갖는다. 통상 양극 단자는 전지에서 돌출된 구조를 갖고, 음극 단자는 대략 평면구조로 이루어짐에 따라 양극 단자와 음극 단자를 안정적으로 연결하기 위해서 서로 접속되는 양극 단자 또는 음극 단자를 리드와 같이 전기가 통하는 금속 즉, 메탈 플레이트를 저항 용접하는 방법으로 연결하고 있다.The top and bottom of the cylindrical battery are composed of positive and negative terminals, respectively, and have a structure that can be connected in series or parallel to the negative and positive terminals of other batteries. Usually, the positive terminal has a structure that protrudes from the battery, and the negative terminal has a roughly flat structure. Therefore, in order to stably connect the positive and negative terminals, the positive or negative terminals that are connected to each other are connected to an electrically conductive metal such as a lead. , the metal plates are connected by resistance welding.
즉, 종래 기술에 따른 저항 용접용 메탈 플레이트를 사용하여 전극 단자와 메탈 플레이트를 용접하는 모습을 보여주는 개념도인 도 1을 참고하여 설명하면, 용접봉(310)을 사용하여 원통형 전지(100)의 전극 단자(110) 상부와 메탈 플레이트(200) 돌기부(215)를 가압하면서 전원을 공급하여 저항 용접을 실시하게 된다.That is, if explained with reference to Figure 1, which is a conceptual diagram showing welding an electrode terminal and a metal plate using a metal plate for resistance welding according to the prior art, the electrode terminal of the cylindrical battery 100 is welded using the welding rod 310. Resistance welding is performed by supplying power while pressurizing the upper portion of (110) and the protruding portion 215 of the metal plate 200.
그런데, 다양한 원인으로 인하여 용접 불량, 즉 도 2에서와 같은 약용접, 미용접 또는 과용접이 발생하게 되고, 이러한 용접이 불량한 경우에는 재용접이 불가능하다. 따라서 자칫 원통형 전지를 폐기해야 하는 상황이 발생할 수 있고, 이는 제조비용 상승으로 이어진다는 문제점이 있다. However, welding defects, that is, weak welding, non-welding, or over-welding as shown in FIG. 2, occur due to various reasons, and in cases where such welding is defective, re-welding is impossible. Therefore, there is a problem that a situation may arise where the cylindrical battery must be discarded, which leads to an increase in manufacturing costs.
한국공개특허공보 제2017-0135062호에는, 각각 전극 단자를 포함하는 다수의 배터리 셀과, 전극 단자에 접속되어 서로 이웃한 배터리 셀을 전기적으로 연결하는 것으로, 서로에 대해 적층된 이종 금속의 제1, 제2 버스 바를 포함하되, 제1, 제2 버스 바 각각이 전극 단자와 도전성 접촉을 형성하는 버스 바를 포함하는 배터리 모듈이 개시되어 있다.Korean Patent Publication No. 2017-0135062 discloses a plurality of battery cells, each including an electrode terminal, and a first battery cell of dissimilar metals stacked on each other, which is connected to the electrode terminals to electrically connect neighboring battery cells to each other. , a battery module including a second bus bar, wherein each of the first and second bus bars forms a conductive contact with an electrode terminal is disclosed.
상기 선행문헌에 의하면, 서로 다른 배터리 셀을 전기적으로 연결하기 위한 버스 바의 용접성이 향상되면서도 버스 바의 열적 및 전기적인 특성이 향상된다는 이점은 있으나, 불량 용접이 발생할 시의 해결방안에 관해서는 개시하고 있지 않다.According to the above prior literature, there is an advantage that the thermal and electrical characteristics of the bus bar are improved while the weldability of the bus bar for electrically connecting different battery cells is improved, but a solution when defective welding occurs is disclosed. not doing it
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 용접 불량이 발생하더라도 하나의 메탈 플레이트를 사용하여 다시 용접이 가능한 저항 용접용 메탈 플레이트 및 이를 이용한 저항 용접 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, the purpose of the present invention is to provide a metal plate for resistance welding that can be re-welded using a single metal plate even if a welding defect occurs, and a resistance welding method using the same.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 저항 용접용 메탈 플레이트는, 원통형 전지(100)의 전극 단자(110)와 저항 용접되는 메탈 플레이트(200)로서, 상기 메탈 플레이트(200) 몸체부(210) 일측면에는 소정 거리 이격된 한 쌍의 돌기부(215) 및 한 쌍의 보조 용접부(215)가 구비되며, 상기 한 쌍의 돌기부(215)는 몸체부 길이를 균등하게 분할하는 가상의 중심선(A)에서 일측 방향으로 소정거리 이격되어 위치하고, 상기 보조 용접부(216)는 몸체부 길이를 균등하게 분할하는 가상의 중심선(A)에서 타측 방향으로 소정거리 이격되어 위치하되, 상기 보조 용접부(216)는 판상으로 이루어진 상기 몸체부(210)의 소정 영역인 것을 특징으로 한다.The metal plate for resistance welding according to the present invention to solve the above problems is a metal plate 200 that is resistance welded to the electrode terminal 110 of the cylindrical battery 100, and the body portion of the metal plate 200 ( 210) One side is provided with a pair of protrusions 215 and a pair of auxiliary welding portions 215 spaced apart by a predetermined distance, and the pair of protrusions 215 have a virtual center line ( A) is located at a predetermined distance in one direction, and the auxiliary welding portion 216 is located at a predetermined distance in the other direction from the virtual center line (A) that equally divides the length of the body portion, and the auxiliary welding portion 216 is characterized in that it is a predetermined area of the body portion 210 formed in a plate shape.
또한 본 발명에 따른 저항 용접용 메탈 플레이트에서, 상기 몸체부(210)는 브릿지(220)와 연결되는 제1 엣지부(211), 상기 제1 엣지부(211)와 마주보면서 평행하게 위치하는 제2 엣지부(212), 상기 제1 엣지부(211)와 제2 엣지부(212)를 서로 연결하는 제3 엣지부(213) 및 제4 엣지부(214)로 이루어진 사각형이며, 상기 한 쌍의 돌기부(211)는 몸체부 길이를 균등하게 분할하는 가상의 중심선(A)과 상기 제1 엣지부(211) 사이에 위치하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the metal plate for resistance welding according to the present invention, the body portion 210 includes a first edge portion 211 connected to the bridge 220, and a second edge portion located parallel to and facing the first edge portion 211. 2. It is a rectangle composed of an edge portion 212, a third edge portion 213, and a fourth edge portion 214 connecting the first edge portion 211 and the second edge portion 212, and the pair The protrusion 211 of is characterized in that it is located between the first edge portion 211 and an imaginary center line (A) that equally divides the length of the body portion.
또한 본 발명에 따른 저항 용접용 메탈 플레이트에서, 상기 몸체부(210)는 브릿지(220)와 연결되는 제1 엣지부(211), 상기 제1 엣지부(211)와 마주보면서 평행하게 위치하는 제2 엣지부(212), 상기 제1 엣지부(211)와 제2 엣지부(212)를 서로 연결하는 제3 엣지부(213) 및 제4 엣지부(214)로 이루어진 사각형이며, 상기 한 쌍의 보조 용접부(216)는 몸체부 길이를 균등하게 분할하는 가상의 중심선(A)과 상기 제2 엣지부(212) 사이에 위치하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the metal plate for resistance welding according to the present invention, the body portion 210 includes a first edge portion 211 connected to the bridge 220, and a second edge portion located parallel to and facing the first edge portion 211. 2. It is a rectangle composed of an edge portion 212, a third edge portion 213, and a fourth edge portion 214 connecting the first edge portion 211 and the second edge portion 212, and the pair The auxiliary welding portion 216 is characterized in that it is located between the second edge portion 212 and a virtual center line (A) that equally divides the length of the body portion.
삭제delete
또한 본 발명에 따른 저항 용접용 메탈 플레이트에서, 상기 몸체부(210)에는 몸체부 폭을 균등하게 분할하는 가상의 중심선(B)을 따라서 소정의 폭과 길이를 갖는 슬릿홈(217)이 더 구비된 것을 특징으로 한다.In addition, in the metal plate for resistance welding according to the present invention, the body portion 210 is further provided with a slit groove 217 having a predetermined width and length along an imaginary center line (B) that equally divides the width of the body portion. It is characterized by being
또한 본 발명에 따른 저항 용접용 메탈 플레이트에서, 상기 몸체부(210) 일측 가장자리에는 상기 슬릿홈(217)에서 연장된 개구부(218)가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.Additionally, in the metal plate for resistance welding according to the present invention, an opening 218 extending from the slit groove 217 is provided at one edge of the body portion 210.
또한 본 발명에 따른 저항 용접용 메탈 플레이트를 이용한 원통형 전지의 용접 방법은, 원통형 전지(100)의 전극 단자(110) 상부에 돌기부(215)와 보조 용접부(216)가 형성된 메탈 플레이트(200)의 몸체부(210)를 위치시키는 제1 단계; 및 몸체부(210)의 돌기부(215)와 전극 단자(110)가 밀착되도록 용접봉(310)을 가압하면서 전원을 공급하는 제2 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the welding method of a cylindrical battery using a metal plate for resistance welding according to the present invention is a method of welding a metal plate 200 with a protrusion 215 and an auxiliary welding portion 216 formed on the electrode terminal 110 of the cylindrical battery 100. A first step of positioning the body portion 210; And a second step of supplying power while pressing the welding rod 310 so that the protrusion 215 of the body 210 and the electrode terminal 110 are in close contact.
또한 본 발명에 따른 저항 용접용 메탈 플레이트를 이용한 원통형 전지의 용접 방법은, 몸체부(210)의 보조 용접부(216)와 전극 단자(110)가 밀착되도록 용접봉(310)을 가압하면서 전원을 공급하는 제3 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the welding method of a cylindrical battery using a metal plate for resistance welding according to the present invention involves supplying power while pressing the welding rod 310 so that the auxiliary welding portion 216 of the body portion 210 and the electrode terminal 110 are in close contact. It is characterized by further comprising a third step.
또한 본 발명에 따른 원통형 전지는 전술한 저항 용접용 메탈 플레이트가 용접되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the cylindrical battery according to the present invention is characterized in that the metal plate for resistance welding described above is welded.
본 발명의 저항 용접용 메탈 플레이트 및 이를 이용한 저항 용접 방법에 의하면, 메탈 플레이트에 돌기부와 보조 용접부가 함께 구비되어 있어, 1차 용접 불량이 발생하더라도 2차 용접이 가능하여 메탈 플레이트와 원통형 전지의 폐기량을 줄일 수 있고 따라서 생산 코스트 절감에 기여할 수 있다는 이점이 있다.According to the metal plate for resistance welding of the present invention and the resistance welding method using the same, the metal plate is provided with a protrusion and an auxiliary welding portion, so that secondary welding is possible even if a primary welding defect occurs, thereby reducing the amount of waste of the metal plate and cylindrical battery. There is an advantage in that it can reduce and thus contribute to reducing production costs.
또한 본 발명의 저항 용접용 메탈 플레이트 및 이를 이용한 저항 용접 방법에 의하면, 메탈 플레이트에 형성되는 돌기부와 보조 용접부는 몸체부의 중심선에서 다소 편중되도록 위치하기 때문에 용접부 인근에서의 장력을 크게 낮출 수 있다는 이점이 있다.In addition, according to the metal plate for resistance welding and the resistance welding method using the same of the present invention, the protrusions and auxiliary welds formed on the metal plate are located so that they are somewhat biased from the center line of the body, so there is an advantage that the tension near the weld zone can be greatly reduced. there is.
도 1은 종래 기술에 따른 저항 용접용 메탈 플레이트로서, (a)는 평면도, (b)는 용접시 전극 단자에 메탈 플레이트가 안착된 모습을 보여주는 개념도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 저항 용접용 메탈 플레이트로 용접한 경우, 용접 불량의 예시를 보여주는 결과로서, (a)는 약용접 또는 미용접 상태, (b)는 과용접 상태의 사진이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용접 장치의 개념도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 저항 용접용 메탈 플레이트의 평면도(a)와 돌기부의 단면확대도(b)이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 저항 용접용 메탈 플레이트와 전극 단자를 용접하는 방법을 설명하기 위한 개념도이다.Figure 1 is a metal plate for resistance welding according to the prior art. (a) is a plan view, and (b) is a conceptual diagram showing the metal plate seated on the electrode terminal during welding.
Figure 2 is a result showing an example of a welding defect when welded with a metal plate for resistance welding according to the prior art. (a) is a photograph of a weakly welded or unwelded state, and (b) is a photograph of an overwelded state.
Figure 3 is a conceptual diagram of a welding device according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 4 is a plan view (a) and an enlarged cross-sectional view (b) of a protrusion of a metal plate for resistance welding according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 5 is a conceptual diagram for explaining a method of welding a metal plate for resistance welding and an electrode terminal according to a preferred embodiment of the present invention.
본 출원에서 "포함한다", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this application, terms such as “comprise,” “have,” or “equipped with” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, components, parts, or combinations thereof described in the specification, and are not intended to indicate the presence of one or more other features, numbers, steps, components, parts, or combinations thereof. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, the same reference numerals are used for parts that perform similar functions and actions throughout the drawings. Throughout the specification, when a part is said to be connected to another part, this includes not only cases where it is directly connected, but also cases where it is indirectly connected through another element in between. Additionally, including a certain component does not mean excluding other components unless specifically stated to the contrary, but rather means that other components may be further included.
이하, 본 발명에 따른 저항 용접용 메탈 플레이트 및 이를 이용한 저항 용접 방법에 관하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a metal plate for resistance welding according to the present invention and a resistance welding method using the same will be described.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용접 장치의 개념도이다. 도 3을 참조하면서 설명하면, 본 발명에 따른 원통형 전지의 저항 용접 장치는 원통형 전지(100) 외부에 노출된 전극 단자(110)에 다른 전지의 전극 단자 또는 배터리 회로를 전기적으로 연결하기 위하여 메탈 플레이트(200)를 가압하면서 저항 용접하도록 구성된다.Figure 3 is a conceptual diagram of a welding device according to a preferred embodiment of the present invention. 3, the resistance welding device for a cylindrical battery according to the present invention uses a metal plate to electrically connect an electrode terminal of another battery or a battery circuit to the electrode terminal 110 exposed to the outside of the cylindrical battery 100. (200) is configured to resistance weld while pressurizing.
메탈 플레이트(200)는 돌출 구조의 돌기부(215)와 보조 용접부(216)가 구비되어 있으며, 돌기부(215) 및/또는 보조 용접부(216)가 원통형 전지(100)의 전극 단자(110)에 용접되어 고정되며, 메탈 플레이트(200)에 관한 구체적인 구성은 후술하기로 한다.The metal plate 200 is provided with a protruding portion 215 and an auxiliary welding portion 216, and the protruding portion 215 and/or the auxiliary welding portion 216 are welded to the electrode terminal 110 of the cylindrical battery 100. and is fixed, and the specific configuration of the metal plate 200 will be described later.
원통형 전지의 용접 장치는 저항 용접부(300), 가압력 측정수단(400), 인디케이터(500), 변위 측정수단(600) 및 모니터링 수단(700)을 포함하여 이루어질 수 있다.The welding device for a cylindrical battery may include a resistance welding unit 300, a pressing force measuring unit 400, an indicator 500, a displacement measuring unit 600, and a monitoring unit 700.
저항 용접부(300)는 원통형 전지(100)의 전극 단자(110)에 메탈 플레이트(200)를 용접하기 위한 것으로, 메탈 플레이트(200)에 접촉되는 용접봉(310), 메탈 플레이트(200)의 돌기부(215)와 보조 용접부(216)가 전극 단자(110)에 밀착되도록 용접봉(310)을 가압해주는 등 용접봉(310)을 제어하기 위한 가압 추종기(320), 용접봉(310)에 제공되는 전기와 가압 추종기(310)의 가압력 등을 제어하는 용접 콘트롤러(미도시), 및 원통형 전지(100)와 메탈 플레이트(200)를 용접 가능하도록 지지하는 용접 지그(330)를 포함하여 구성될 수 있다. The resistance welding portion 300 is for welding the metal plate 200 to the electrode terminal 110 of the cylindrical battery 100, and includes a welding rod 310 in contact with the metal plate 200 and a protrusion of the metal plate 200 ( A pressure follower 320 for controlling the welding rod 310, such as pressurizing the welding rod 310 so that the auxiliary welding portion 216 and the auxiliary welding portion 216 are in close contact with the electrode terminal 110, and electricity and pressure provided to the welding rod 310. It may be configured to include a welding controller (not shown) that controls the pressing force of the follower 310, and a welding jig 330 that supports the cylindrical battery 100 and the metal plate 200 so that they can be welded.
첨부한 도 3에서는, 후술할 본 발명에 따른 메탈 플레이트(200)에 형성된 돌기부(215)와 보조 용접부(216)가 2개이므로, 용접봉(310)과 가압 추종기(320)도 각각 2개인 것으로 도시하고 있으나, 돌기부의 개수에 따라 용접봉(310)과 가압 추종기(320)의 설치 개수는 변경될 수 있다.In the attached FIG. 3, since there are two protrusions 215 and auxiliary welding portions 216 formed on the metal plate 200 according to the present invention, which will be described later, there are also two welding rods 310 and pressure followers 320. Although shown, the number of installed welding rods 310 and pressure followers 320 may vary depending on the number of protrusions.
여기서, 상기 용접봉(310)과 가압 추종기(320)는 공지의 저항 용접기를 이용하여 구성할 수 있으므로 이에 대한 보다 상세한 설명은 생략하며, 다만, 가압 추종기(320)는 스프링을 이용하여 용접봉(310)에 가압력을 제공할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.Here, the welding rod 310 and the pressure follower 320 can be constructed using a known resistance welder, so detailed description thereof is omitted. However, the pressure follower 320 uses a spring to form a welding rod ( 310) is preferably configured to provide pressing force.
한편, 용접 지그(330)는 X, Y, Z 축 방향으로 위치 제어가 가능하도록 이루어지고 원통형 전지(100)와 메탈 플레이트(200)가 상호 접촉된 상태에서 안정적으로 지지하면서 용접을 실시할 수 있는 구조이면 다양하게 설계하여 구성할 수 있을 것이다. Meanwhile, the welding jig 330 is configured to enable position control in the The structure can be designed and configured in various ways.
다만, 용접 지그(330)는 원통형 전지(100)와 메탈 플레이트(200)를 상하로 배치된 상태에서 용접이 이루어질 수 있도록 구성되는 것이 바람직하고, 이는 원통형 전지(100)와 메탈 플레이트(200)를 좌우로 고정한 상태에서 용접할 때보다 용접 품질을 높일 수 있기 때문이다.However, it is preferable that the welding jig 330 is configured so that welding can be performed with the cylindrical battery 100 and the metal plate 200 arranged vertically, which allows the cylindrical battery 100 and the metal plate 200 to be This is because welding quality can be improved compared to welding while fixed left and right.
용접시에 저항 용접부(300)의 가압력을 측정하기 위한 가압력 측정수단(400)에 관해 설명하기로 한다. 가압력 측정수단(400)은 저항 용접부(300)의 일측에 구비되어 저항 용접부(300)에 의해 메탈 플레이트(200)가 전극 단자(110)에 가압되는 가압력을 측정하도록 구성된다.The pressing force measuring means 400 for measuring the pressing force of the resistance welding portion 300 during welding will now be described. The pressing force measuring means 400 is provided on one side of the resistance welding portion 300 and is configured to measure the pressing force with which the metal plate 200 is pressed to the electrode terminal 110 by the resistance welding portion 300.
이러한 가압력 측정수단(400)은 저항 용접부(300) 각각의 가압 추종기(320)에 연결되어 가압력을 측정하는 로드 셀(410)로 구성될 수 있다. 로드 셀(410)을 이용한 측정 결과는 전술한 모니터링 수단(700)에 바로 입력되는 것도 가능하고, 추가로 구성되는 인디케이터(indicator)(500)를 통해 가압 상태를 보여주도록 구성되는 것도 가능하다. 물론, 인디케이터(500)가 구성되더라도 로드 셀(410)을 이용한 측정 결과는 모니터링 수단(700)에 입력되도록 구성되는 것이 바람직하다.This pressing force measuring means 400 may be composed of a load cell 410 that is connected to the pressing follower 320 of each resistance welding portion 300 and measures the pressing force. The measurement results using the load cell 410 can be directly input to the above-mentioned monitoring means 700, and can also be configured to show the pressurization state through an additional indicator 500. Of course, even if the indicator 500 is configured, it is preferable that the measurement results using the load cell 410 are input to the monitoring means 700.
계속해서, 용접 시 돌기부(215)의 높이 변화를 측정하는 변위 측정수단(600)은, 원통형 전지(100)와 메탈 플레이트(200)가 용접되는 쪽 또는 용접봉(310) 쪽에 구비되어, 용접할 때 메탈 플레이트(200)의 돌기부(215)의 높이 변화 또는 용접봉(310)의 이동 거리를 측정할 수 있도록 구성된다.Subsequently, the displacement measuring means 600, which measures the change in height of the protrusion 215 during welding, is provided on the side where the cylindrical battery 100 and the metal plate 200 are welded or on the side of the welding rod 310, and is provided on the side of the welding rod 310 when welding. It is configured to measure the change in height of the protrusion 215 of the metal plate 200 or the moving distance of the welding rod 310.
본 실시예에서는 하나의 메탈 플레이트(200)에 2개의 돌기부(215)가 형성되어 두 개의 용접 부분을 갖게 되므로 변위 측정수단(600)도 2개로 구성되는 것이 바람직하고, 설치 위치는 용접 지그(330) 또는 가압 추종기(320) 쪽에 설치되는 것이 바람직하다.In this embodiment, two protrusions 215 are formed on one metal plate 200 to have two welded portions, so it is preferable that the displacement measuring means 600 be composed of two, and the installation location is the welding jig 330. ) or is preferably installed on the pressure follower 320 side.
즉, 저항 용접 과정에서 돌기부(215)가 용융(melting)되면서 전극 단자(110)와의 용접이 이루어지게 되는 바, 변위 측정수단(600)을 이용하여 돌기부(215)의 용융 용접 깊이를 검출하여 용접의 유효성을 실시간 검증할 수 있도록 구성된다. 이러한 변위 측정수단(600)은 리니어 스케일 센서(linear scale sensor) 또는 리니어 인코더로 구성될 수 있고, 분해능은 0.001mm 정도, PLC 등을 통해 모니터링 수단(700)에 측정 결과를 실시간으로 입력할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.That is, during the resistance welding process, the protrusion 215 is melted and welded with the electrode terminal 110. Welding is performed by detecting the melting welding depth of the protrusion 215 using the displacement measuring means 600. It is configured to verify the validity in real time. This displacement measuring means 600 may be composed of a linear scale sensor or a linear encoder, and has a resolution of about 0.001 mm, so that the measurement results can be input in real time to the monitoring means 700 through a PLC, etc. It is desirable to be configured.
용접 상태를 보여주는 모니터링 수단(700)은, 저항 용접부(300)의 작동 상태는 물론 가압력 측정수단(400) 및 변위 측정수단(600)에서 측정된 결과를 알려주거나 보여주도록 구성된다.The monitoring means 700 for showing the welding state is configured to inform or show the results measured by the pressing force measuring means 400 and the displacement measuring means 600 as well as the operating state of the resistance welding portion 300.
이러한 모니터링 수단(700)은 모니터를 포함한 PC로 구성될 수 있으며, 용접 시 작업자가 확인할 수 있도록 저항 용접부(300)에 사용되는 전류, 전압, 저항, 전력, 에너지와, 가압력 측정수단(400) 및 변위 측정수단(600)에 의해 측정된 값 등이 표시되게 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 모니터링 수단(700)은 저항 용접부(300)를 통해 용접에 사용되는 전류, 전압, 저항, 전력, 에너지와, 가압력 측정수단(400) 및 변위 측정수단(600)에 의해 측정된 값이 저장되고 이 저장된 데이터를 통계적으로 이용하거나 나타낼 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.This monitoring means 700 may be composed of a PC including a monitor, and can measure the current, voltage, resistance, power, energy, and pressing force used in the resistance welding portion 300 so that the operator can check it during welding. It is preferable that the value measured by the displacement measuring means 600 is displayed. In addition, the monitoring means 700 stores the current, voltage, resistance, power, energy used for welding through the resistance welding portion 300, and the values measured by the pressing force measuring means 400 and the displacement measuring means 600. It is desirable that the stored data be configured to use or represent the stored data statistically.
상기한 구성 외에도 용접부 제어와 모니터링 수단(700)과의 통신 등을 위한 PLC(Programmable Logic Controller)(800), 각종 측정 결과를 알려주는 오실로스코프 등을 추가로 구성할 수 있다.In addition to the above configuration, a PLC (Programmable Logic Controller) 800 for welding control and communication with the monitoring means 700, an oscilloscope for reporting various measurement results, etc. can be additionally configured.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 저항 용접용 메탈 플레이트의 평면도(a)와 돌기부의 단면확대도(b)이다.Figure 4 is a plan view (a) and an enlarged cross-sectional view (b) of a protrusion of a metal plate for resistance welding according to a preferred embodiment of the present invention.
원통형 전지(100)의 전극 단자(110)와 저항 용접되는 본 발명에 따른 메탈 플레이트(200)는 몸체부(210)와, 몸체부(210)를 메인 메탈 플레이트와 이어주기 위한 브릿지(220)를 포함하여 이루어진다.The metal plate 200 according to the present invention, which is resistance welded to the electrode terminal 110 of the cylindrical battery 100, includes a body portion 210 and a bridge 220 for connecting the body portion 210 to the main metal plate. It is done including.
브릿지(220)와 연결되는 제1 엣지부(211), 제1 엣지부(211)와 마주보면서 평행하게 위치하는 제2 엣지부(212), 제1 엣지부(211)와 제2 엣지부(212)의 양측을 각각 서로 연결하는 제3 엣지부(213) 및 제4 엣지부(214)로 이루어져 외형이 대략 사각형인 몸체부(210)는, 일측 표면에 한 쌍의 돌기부(215), 한 쌍의 보조 용접부(216) 및 슬릿홈(217)이 형성되어 있다.A first edge portion 211 connected to the bridge 220, a second edge portion 212 located parallel to the first edge portion 211, and a first edge portion 211 and a second edge portion ( The body portion 210, which is composed of a third edge portion 213 and a fourth edge portion 214 that connect both sides of 212) and has a substantially square outer shape, has a pair of protrusions 215 on one surface, and one protrusion portion 215 on one side. A pair of auxiliary weld portions 216 and slit grooves 217 are formed.
한 쌍의 돌기부(215)는 Y축 방향에 해당되는 몸체부 길이를 균등하게 분할하는 가상의 중심선(A) 상에 위치하는 것이 바람직하고, 가상의 중심선(A)과 제1 엣지부(211) 사이에 위치하는 것이 보다 바람직하다.The pair of protrusions 215 are preferably located on a virtual center line (A) that equally divides the length of the body corresponding to the Y-axis direction, and the virtual center line (A) and the first edge portion 211 It is more preferable to be located in between.
종래의 용접용 메탈 플레이트는 몸체부 길이를 균등하게 분할하는 가상의 중심선(A)을 따라 돌기부가 구비되어 있기 때문에, 전극 단자와 메탈 플레이트 용접부 인근에서 큰 장력이 발생하고 이로 인해 원통형 전지 상단부의 변형을 초래할 위험성이 높다.Since the conventional metal plate for welding is provided with a protrusion along the virtual center line (A) that evenly divides the length of the body, a large tension is generated near the electrode terminal and the metal plate weld zone, which causes the upper part of the cylindrical battery to be deformed. There is a high risk of causing
이에 반해, 본 발명의 메탈 플레이트에 형성되는 돌기부(215)는 몸체부(210)의 중심부에서 다소 편중되도록 위치하기 때문에 용접부 인근에서의 장력을 낮출 수 있다는 이점이 있다.On the other hand, the protrusion 215 formed on the metal plate of the present invention has the advantage of being able to lower the tension near the weld zone because it is positioned to be somewhat biased at the center of the body portion 210.
또한 본 발명에서의 메탈 플레이트에는 돌기부(215)의 용접 품질이 불량한 경우 추가적으로 용접하기 위한 한 쌍의 보조 용접부(216)가 더 구비된다. 구체적으로, 한 쌍의 보조 용접부(216)는 서로 소정거리 이격되어 위치하며, 몸체부 길이를 균등하게 분할하는 가상의 중심선(A)과 제2 엣지부(212) 사이에 위치할 수 있다.
즉, 한 쌍의 돌기부(215)는 몸체부 길이를 균등하게 분할하는 가상의 중심선(A)에서 일측 방향으로 소정거리 이격되어 위치하고, 한 쌍의 보조 용접부(216)는 몸체부 길이를 균등하게 분할하는 가상의 중심선(A)에서 타측 방향으로 소정거리 이격되어 위치할 수 있다.In addition, the metal plate in the present invention is further provided with a pair of auxiliary welding portions 216 for additional welding when the welding quality of the protruding portion 215 is poor. Specifically, the pair of auxiliary welding portions 216 may be located a predetermined distance apart from each other and may be located between the second edge portion 212 and the virtual center line A that equally divides the length of the body portion.
That is, the pair of protrusions 215 are located a predetermined distance apart in one direction from the virtual center line A that divides the length of the body equally, and the pair of auxiliary welding portions 216 equally divide the length of the body. It may be located a predetermined distance away from the virtual center line (A) in the other direction.
종래의 용접용 메탈 플레이트에는 돌기부만이 구비되어 있어, 약용접, 미용접 또는 과용접과 같은 용접이 불량할 시, 해당 원통형 전지를 폐기해야 했다. 하지만, 본 발명의 메탈 플레이트에는 돌기부(215)와 함께 보조 용접부(216)가 추가로 구비되어 있어, 돌기부(215)에 의한 용접이 불량이어도 보조 용접부(216)를 활용하여 재용접이나 추가적으로 용접이 가능하기 때문에 원통형 전지의 폐기량을 현저하게 줄일 수 있다는 장점이 있다.Conventional metal plates for welding have only protrusions, so when welding is poor, such as weak welding, poor welding, or excessive welding, the cylindrical battery must be discarded. However, the metal plate of the present invention is additionally provided with an auxiliary welding portion 216 along with the protruding portion 215, so that even if welding by the protruding portion 215 is defective, re-welding or additional welding is possible by utilizing the auxiliary welding portion 216. Since this is possible, it has the advantage of significantly reducing the amount of waste of cylindrical batteries.
여기서, 보조 용접부(216)는 돌기부(215)와는 달리 돌출되는 부분이 없으며, 판상인 몸체부(210)의 소정 부위를 의미한다. 보조 용접부(216)에 돌기부를 형성시키지 않는 이유로는, 돌기부(215)에서의 1차 용접이 양호하여 추가적인 용접이 필요 없을 시, 돌출부로 인한 장력 발생이나 몸체부(210)의 들뜸 현상을 방지하기 위한 것이다.Here, the auxiliary welding portion 216 has no protruding portion, unlike the protruding portion 215, and refers to a predetermined portion of the plate-shaped body portion 210. The reason for not forming a protrusion in the auxiliary welding portion 216 is to prevent the generation of tension or lifting of the body portion 210 due to the protrusion when the primary welding at the protrusion 215 is good and no additional welding is necessary. It is for.
계속해서, 몸체부(210)의 길이방향을 따라 형성된 슬릿홈(217)은 한 쌍의 돌기부(215)를 서로 양분할 수 있도록 돌기부(215)와 돌기부(215) 사이에 위치하며, 제2 엣지부(212)를 향하는 일측에는 개구부(218)가 구비되어 있다.Subsequently, the slit groove 217 formed along the longitudinal direction of the body 210 is located between the protrusions 215 and the second edge so as to bisect the pair of protrusions 215. An opening 218 is provided on one side facing the portion 212.
즉, 몸체부 폭을 균등하게 분할하는 가상의 중심선(B)을 따라 위치하고 있으며, 소정의 폭과 길이를 갖는다.That is, it is located along the virtual center line (B) that equally divides the width of the body, and has a predetermined width and length.
이와 같은 슬릿홈(217)은 용접전류의 일부가 빠져나가는 소위 무효분류를 감소시키고 따라서 용접시 필요한 에너지를 절감할 수 있다는 이점이 있다.Such slit grooves 217 have the advantage of reducing the so-called invalid flow, in which part of the welding current escapes, and thus saving the energy required during welding.
한편, 두께가 1.5~3.0mm인 몸체부(210)의 길이(D2)와 폭(D1)은 각각 7~9mm 및 7~9mm, 슬릿홈(217)의 길이(D4)와 폭(D3)은 5.8~6.2mm 및 0.5~0.7mm인 것이 바람직하다.Meanwhile, the length (D2) and width (D1) of the body portion 210 having a thickness of 1.5 to 3.0 mm are 7 to 9 mm and 7 to 9 mm, respectively, and the length (D4) and width (D3) of the slit groove 217 are 7 to 9 mm and 7 to 9 mm, respectively. Preferably it is 5.8~6.2mm and 0.5~0.7mm.
또 돌기부(215)의 지름(R) 0.8~1.8mm인 것이 바람직하고, 보조 용접부(216)는 돌기부(215)와 동일한 크기의 지름일 수 있다.In addition, the diameter (R) of the protrusion 215 is preferably 0.8 to 1.8 mm, and the auxiliary welding portion 216 may have the same diameter as the protrusion 215.
게다가 몸체부(210) 표면에서 돌기부(215)까지의 높이(H)는 0.2~0.4mm인 것이 바람직하다.In addition, the height (H) from the surface of the body 210 to the protrusion 215 is preferably 0.2 to 0.4 mm.
상기와 같은 구성을 갖는 메탈 플레이트(200)는 Cu(예를 들면, C1100), 또는 Cu 합금(예를 들면, Cu 함량 90% 이상으로 C18145, C19025, C19170 등의 합금)으로 이루어질 수 있다.The metal plate 200 having the above configuration may be made of Cu (e.g., C1100) or a Cu alloy (e.g., an alloy such as C18145, C19025, or C19170 with a Cu content of 90% or more).
도 5는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 저항 용접용 메탈 플레이트와 전극 단자를 용접하는 방법을 설명하기 위한 개념도이다.5 is a conceptual diagram illustrating a method of welding a metal plate for resistance welding and an electrode terminal according to a first preferred embodiment of the present invention.
용접 장치의 개념도인 도 3 및 본 발명의 저항 용접용 메탈 플레이트인 도 4를 함께 참고하면서, 용접하는 방법에 관해 설명하면 본 발명의 용접방법은 원통형 전지(100)의 전극 단자(110) 상부에 돌기부(215)와 보조 용접부(216)가 구비된 메탈 플레이트(200)의 몸체부(210)를 위치시키는 제1 단계, 및 몸체부(210) 돌기부(215)와 전극 단자(110)가 밀착되도록 용접봉(310)을 가압하면서 전원을 공급하는 제2 단계, 그리고 필요에 따라 몸체부(210)의 보조 용접부(216)와 전극 단자(110)가 밀착되도록 용접봉(310)을 가압하면서 전원을 공급하는 제3 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 3, which is a conceptual diagram of the welding device, and FIG. 4, which is a metal plate for resistance welding of the present invention, to describe the welding method, the welding method of the present invention is applied to the upper electrode terminal 110 of the cylindrical battery 100. A first step of positioning the body 210 of the metal plate 200 provided with the protrusion 215 and the auxiliary welding portion 216, and ensuring that the protrusion 215 of the body 210 and the electrode terminal 110 are in close contact with each other. A second step of supplying power while pressing the welding rod 310, and, if necessary, supplying power while pressing the welding rod 310 so that the auxiliary welding portion 216 of the body 210 and the electrode terminal 110 are in close contact. It may be accomplished including a third step.
구체적으로, 제1 단계에서는 용접 지그(330)를 이용하여 원통형 전지(100)와 메탈 플레이트(200)를 지지시켜 고정한다. 이때 원통형 전지(100)의 전극 단자(110)와 메탈 플레이트(200) 몸체부(210)의 돌기부(215)가 상호 접촉된 상태에 있도록 하는 것이 바람직하다. 그리고 몸체부(210) 상부에 저항 용접부(300)의 용접봉(310)을 위치시킨다(도 5(a)).Specifically, in the first step, the cylindrical battery 100 and the metal plate 200 are supported and fixed using the welding jig 330. At this time, it is preferable that the electrode terminal 110 of the cylindrical battery 100 and the protrusion 215 of the body 210 of the metal plate 200 are in contact with each other. Then, the welding rod 310 of the resistance welding portion 300 is placed on the upper part of the body portion 210 (FIG. 5(a)).
제2 단계에서는, 저항 용접부(300)를 이용하여 전극 단자(110)와 돌기부(215)의 접촉 부분에 전기를 인가하면서 저항 용접을 실시한다. 이때, 정상 용접이 이루어지기 위해서는 적절한 가압력과 에너지를 제공하면서 설정된 변위로 용접이 이루어져야 한다(도 5(b)).In the second step, resistance welding is performed while applying electricity to the contact portion between the electrode terminal 110 and the protrusion 215 using the resistance welding unit 300. At this time, in order for normal welding to occur, welding must be performed at a set displacement while providing appropriate pressing force and energy (FIG. 5(b)).
일예로, 용접시의 전압은 2.5~5.0V, 용접시간은 3~5ms, 가압력은 2.5~3.5kgf 범위일 수 있다.For example, the voltage during welding may be in the range of 2.5 to 5.0 V, the welding time may be in the range of 3 to 5 ms, and the pressing force may be in the range of 2.5 to 3.5 kgf.
한편, 용접 조건이 설정치를 벗어가거나 몸체부(210)와 전극 단자(110) 사이, 또는 몸체부(210)와 용접봉(310) 사이에 의도치 않은 이물질이 존재하는 등, 각종 원인으로 인하여 용접 부위에 불량이 발생할 경우가 있다.Meanwhile, the welding area may be damaged due to various reasons, such as welding conditions deviating from the set value or unintended foreign substances between the body 210 and the electrode terminal 110, or between the body 210 and the welding rod 310. There may be cases where defects occur.
이러한 경우에는 전극 단자(110)와 보조 용접부(216)의 접촉 부분에 다시 전기를 인가하면서 2차 저항 용접을 실시한다(도 5(c)).In this case, secondary resistance welding is performed while electricity is again applied to the contact portion between the electrode terminal 110 and the auxiliary welding portion 216 (FIG. 5(c)).
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.As the specific parts of the present invention have been described in detail above, those skilled in the art will understand that these specific techniques are merely preferred embodiments and do not limit the scope of the present invention. It is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications are possible within the scope and technical idea, and it is natural that such changes and modifications fall within the scope of the appended patent claims.
100 : 원통형 전지
110 : 전극 단자
200 : 메탈 플레이트
210 : 몸체부
211 : 제1 엣지부 212 : 제2 엣지부
213 : 제3 엣지부 214 : 제4 엣지부
215 : 돌기부 216 : 보조 용접부
217 : 슬릿홈 218 : 개구부
220 : 브릿지
300 : 저항 용접부
310 : 용접봉
320 : 가압 추종기
400 : 가압력 측정수단
500 : 인디케이터
600 : 변위 측정수단
700 : 모니터링 수단
800 : PLC
A : 몸체부 길이를 균등하게 분할하는 가상의 중심선
B : 몸체부 폭을 균등하게 분할하는 가상의 중심선
D1 : 몸체부 폭 D2 : 몸체부 길이
D3 : 슬릿홈 폭 D4 : 슬릿홈 길이
R : 돌기부 지름
H : 돌기부 높이 100: Cylindrical battery
110: electrode terminal
200: metal plate
210: body part
211: first edge portion 212: second edge portion
213: third edge portion 214: fourth edge portion
215: protrusion 216: auxiliary welding portion
217: slit groove 218: opening
220: bridge
300: Resistance welding area
310: welding rod
320: Pressure follower
400: Pressure force measuring means
500: indicator
600: Displacement measurement means
700: Monitoring means
800: PLC
A: Imaginary center line that evenly divides the length of the body
B: Imaginary center line that evenly divides the body width
D1: Body width D2: Body length
D3: Slit groove width D4: Slit groove length
R: Protrusion diameter
H: Height of protrusion
Claims (9)
상기 메탈 플레이트 몸체부 일측면에는 소정 거리 이격된 한 쌍의 돌기부 및 한 쌍의 보조 용접부가 구비되며,
상기 한 쌍의 돌기부는 몸체부 길이를 균등하게 분할하는 가상의 중심선(A)에서 일측 방향으로 소정거리 이격되어 위치하고,
상기 보조 용접부는 몸체부 길이를 균등하게 분할하는 가상의 중심선(A)에서 타측 방향으로 소정거리 이격되어 위치하되,
상기 보조 용접부는 판상으로 이루어진 상기 몸체부의 소정 영역인 것을 특징으로 하는 저항 용접용 메탈 플레이트.
A metal plate that is resistance welded to the electrode terminal of a cylindrical battery,
One side of the metal plate body is provided with a pair of protrusions and a pair of auxiliary welding parts spaced apart by a predetermined distance,
The pair of protrusions are located at a predetermined distance apart in one direction from an imaginary center line (A) that equally divides the length of the body,
The auxiliary welding part is located at a predetermined distance from the virtual center line (A) that equally divides the length of the body part in the other direction,
A metal plate for resistance welding, wherein the auxiliary welding portion is a predetermined area of the body portion formed in a plate shape.
상기 몸체부는 브릿지와 연결되는 제1 엣지부, 상기 제1 엣지부와 마주보면서 평행하게 위치하는 제2 엣지부, 상기 제1 엣지부와 제2 엣지부를 서로 연결하는 제3 엣지부 및 제4 엣지부로 이루어진 사각형이며,
상기 한 쌍의 돌기부는 몸체부 길이를 균등하게 분할하는 가상의 중심선(A)과 상기 제1 엣지부 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 저항 용접용 메탈 플레이트.
According to paragraph 1,
The body portion includes a first edge portion connected to the bridge, a second edge portion facing the first edge portion and positioned parallel to the first edge portion, and a third edge portion and a fourth edge portion connecting the first edge portion and the second edge portion to each other. It is a square made up of parts,
A metal plate for resistance welding, characterized in that the pair of protrusions are located between the first edge portion and an imaginary center line (A) that equally divides the length of the body portion.
상기 몸체부는 브릿지와 연결되는 제1 엣지부, 상기 제1 엣지부와 마주보면서 평행하게 위치하는 제2 엣지부, 상기 제1 엣지부와 제2 엣지부를 서로 연결하는 제3 엣지부 및 제4 엣지부로 이루어진 사각형이며,
상기 한 쌍의 보조 용접부는 몸체부 길이를 균등하게 분할하는 가상의 중심선(A)과 상기 제2 엣지부 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 저항 용접용 메탈 플레이트.
According to paragraph 1,
The body portion includes a first edge portion connected to the bridge, a second edge portion facing the first edge portion and positioned parallel to the first edge portion, and a third edge portion and a fourth edge portion connecting the first edge portion and the second edge portion to each other. It is a square made up of parts,
The pair of auxiliary welding parts is a metal plate for resistance welding, characterized in that located between the second edge part and a virtual center line (A) that equally divides the length of the body part.
상기 몸체부에는 몸체부 폭을 균등하게 분할하는 가상의 중심선(B)을 따라서 소정의 폭과 길이를 갖는 슬릿홈이 더 구비된 것을 특징으로 하는 저항 용접용 메탈 플레이트.
According to paragraph 1,
A metal plate for resistance welding, characterized in that the body portion is further provided with a slit groove having a predetermined width and length along an imaginary center line (B) that equally divides the width of the body portion.
상기 몸체부 일측 가장자리에는 상기 슬릿홈에서 연장된 개구부가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 저항 용접용 메탈 플레이트.
According to clause 5,
A metal plate for resistance welding, characterized in that an opening extending from the slit groove is provided at one edge of the body portion.
원통형 전지의 전극 단자 상부에 돌기부와 보조 용접부가 형성된 메탈 플레이트의 몸체부를 위치시키는 제1 단계; 및
몸체부의 돌기부와 전극 단자가 밀착되도록 용접봉을 가압하면서 전원을 공급하는 제2 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 전지의 용접 방법.
In the welding method of a cylindrical battery using the metal plate for resistance welding according to any one of claims 1 to 2 and 4 to 6,
A first step of positioning the body of the metal plate on which the protrusions and auxiliary welds are formed on the electrode terminal of the cylindrical battery; and
A welding method for a cylindrical battery, comprising a second step of supplying power while pressurizing the welding electrode so that the protrusions of the body portion and the electrode terminal are in close contact.
몸체부의 보조 용접부와 전극 단자가 밀착되도록 용접봉을 가압하면서 전원을 공급하는 제3 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 전지의 용접 방법.
In clause 7,
A welding method for a cylindrical battery, characterized in that it further comprises a third step of supplying power while pressurizing the welding electrode so that the auxiliary welding portion of the body portion and the electrode terminal are in close contact.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190140884A KR102627940B1 (en) | 2019-11-06 | 2019-11-06 | Metal Plate For Resistance Welding and Welding Method Thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190140884A KR102627940B1 (en) | 2019-11-06 | 2019-11-06 | Metal Plate For Resistance Welding and Welding Method Thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20210054790A KR20210054790A (en) | 2021-05-14 |
| KR102627940B1 true KR102627940B1 (en) | 2024-01-22 |
Family
ID=75915633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190140884A KR102627940B1 (en) | 2019-11-06 | 2019-11-06 | Metal Plate For Resistance Welding and Welding Method Thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102627940B1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116998057A (en) | 2021-09-03 | 2023-11-03 | 株式会社Lg新能源 | Cylindrical secondary battery module, secondary battery pack including the same, and vehicle |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102317503B1 (en) * | 2015-04-09 | 2021-10-26 | 삼성에스디아이 주식회사 | Battery Pack |
| KR20170135062A (en) | 2016-05-30 | 2017-12-08 | 삼성에스디아이 주식회사 | Battery module |
| KR102389447B1 (en) * | 2018-03-29 | 2022-04-22 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Resistance welding device and method of cylindrical battery, and cylindrical battery manufactured by the method |
-
2019
- 2019-11-06 KR KR1020190140884A patent/KR102627940B1/en active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20210054790A (en) | 2021-05-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9065124B2 (en) | Battery pack and method for welding cells | |
| KR102409422B1 (en) | Bus bar for connecting battery cells, battery pack and method for manufacturing the same | |
| KR101610680B1 (en) | Welding method for electrode tap of secondary battery and the electrode assembly manufactured by the same | |
| KR101810659B1 (en) | Electrode Terminal Welding Device of Battery Cell Assembly Comprising Battery Cells and Welding Process Using the Same | |
| KR101223731B1 (en) | Battery pack and method for manufacturing the same | |
| JP4586008B2 (en) | Battery pack and manufacturing method thereof | |
| KR102389447B1 (en) | Resistance welding device and method of cylindrical battery, and cylindrical battery manufactured by the method | |
| US11923564B2 (en) | Method for producing battery module | |
| KR20170110331A (en) | Method of Inspecting Welding State Using Pressure Gauge | |
| KR102627940B1 (en) | Metal Plate For Resistance Welding and Welding Method Thereof | |
| JP2023521313A (en) | Electrode lead bending and welding device and electrode lead welding method using the same | |
| CN101425606A (en) | Rechargeable battery | |
| US11777181B2 (en) | Metal plate for resistance welding and resistance welding method using the same | |
| KR102309416B1 (en) | Pouch Type Secondary Battery for Preventing Disconnection Between Foil and Lead by sheet and Method thereof | |
| KR20220045851A (en) | Battery module and battery pack including the same and vehicle including the same | |
| JP4637122B2 (en) | Battery pack and welding method thereof | |
| KR20200104614A (en) | Battery pack having bending shaped sensing bus bar and device including the same | |
| CN219419443U (en) | Electrode assembly and pouch-type secondary battery including the same | |
| JP7032587B1 (en) | Manufacturing method of terminals for storage batteries and storage batteries | |
| KR102084087B1 (en) | Welding Device Comprising Heat Absorption Sensing Member and Validation Method for Stacking Suitability of Battery Cell Using the Same | |
| KR20230058836A (en) | Welding Part Inspection Device and Welding Part Inspection Method Using the Same | |
| JP2024512123A (en) | Cylindrical secondary battery module, secondary battery pack including the same, and automobile | |
| CN117981163A (en) | Multipurpose clamp for manufacturing secondary battery and method for setting manufacturing apparatus using the multipurpose clamp | |
| CN103314469A (en) | Battery |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |