KR20210074577A - Pressing Jig For Enhancing Adhesion of Welding Object - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 용접 대상물들의 밀착력을 향상시킬 수 있는 가압 지그에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서로 독립적으로 수직 이동이 가능한 복수개의 가압부를 구비함으로써 용접 대상물들의 밀착력을 향상시켜 용접 품질을 향상시킬 수 있는 가압 지그에 관한 것이다.The present invention relates to a pressing jig capable of improving the adhesion of welding objects, and more particularly, by providing a plurality of pressing parts capable of vertical movement independently of each other, thereby improving the adhesion of welding objects and improving welding quality. It's about the jig.
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 cell phones, laptops, camcorders, and digital cameras increase, technologies related to rechargeable batteries that can be charged and discharged are becoming active. In addition, secondary batteries are an alternative energy source for fossil fuels that cause air pollutants, and are being applied to electric vehicles (EVs), hybrid electric vehicles (HEVs), plug-in hybrid electric vehicles (P-HEVs), and the like. The need for development is increasing day by day.
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 hydride batteries, nickel zinc batteries, and lithium secondary batteries. Among them, lithium secondary batteries have almost no memory effect compared to nickel-based secondary batteries, so charging and discharging are free and easy. , the self-discharge rate is very low and the energy density is high.
한편, 위와 같은 이차 전지가 전기자동차 등과 같이 대용량 및 고전압을 필요로 하는 디바이스에 사용될 시에는, 다수의 전지셀들이 배열된 구조의 전지 모듈 내지 전지 팩 등의 형태로 사용된다.Meanwhile, when the secondary battery as described above is used in a device requiring a large capacity and high voltage, such as an electric vehicle, it is used in the form of a battery module or battery pack having a structure in which a plurality of battery cells are arranged.
예를 들어, 전지 모듈은 다수개의 전지 셀들이 서로 직렬 및 병렬로 연결됨으로써 용량과 출력을 향상시키며, 이들 전지 셀들 간의 전기적 연결을 위하여 버스 바(Busbar)가 이용되며, 버스 바(Busbar)와 전지 셀의 리드들은 전기가 통하는 금속이기 때문에 통상 용접하는 방법으로 연결하고 있다.For example, in a battery module, a plurality of battery cells are connected in series and parallel to each other to improve capacity and output, and a bus bar is used for electrical connection between these battery cells, and a bus bar and a battery are used. Since the leads of the cell are metal that conducts electricity, they are usually connected by welding.
한국공개특허 제2015-0125387호에는 상호 대응하는 전지셀의 전극단자(12)를 모듈 케이스의 버스바(11)에 각각 용접하여 연결하는 레이저 용접장치가 개시되어 있다. 즉, 종래 기술에 따른 지그가 구비된 레이저 용접장치의 단면도인 도 1에 도시한 바와 같이, 모듈 케이스의 버스바 양 단부에 배치된 상호 대응하는 전극단자를 향해 이동 가능하며 구비되며 레이저 빔조사부(15)가 구비된 레이저 용접 헤드(14); 및 상기 레이저 용접 헤드(14)에 구비되고, 상기 레이저 용접 헤드의 이동시 상호 대응하는 전극단자를 각각 가압하여 상기 버스바(11)의 양 단부에 각각 밀착시키는 고정지그(13)를 포함하는 레이저 용접장치이다.Korean Patent Application Laid-Open No. 2015-0125387 discloses a laser welding apparatus in which
상기 선행문헌의 레이저 용접장치에 의하면, 상호 대응하는 전극단자를 각각 가압하여 모듈 케이스의 버스바에 밀착시킬 수 있어 전극단자의 용접 불량을 방지할 수 있다는 효과가 기대된다.According to the laser welding apparatus of the prior document, it is possible to press the corresponding electrode terminals, respectively, so that they can be brought into close contact with the bus bar of the module case, and thus, the effect of preventing poor welding of the electrode terminals is expected.
하지만 종래 기술에 따른 지그와 전극리드와의 밀착위치를 설명하기위한 평면도인 도 2에 도시한 바와 같이, 전극리드(12)가 버스 바(11) 중심에서 다소 벗어나 안착될 시에는 용접점 중심으로 3면이 가압되지 않은 상태이고, 게다가 전극리드나 버스 바가 편평하지 않은 경우 일부 위치에 들뜸 현상이 발생하므로 여전히 용접 불량을 초래할 수 있다는 문제점이 있다.However, as shown in FIG. 2, which is a plan view for explaining the close contact position between the jig and the electrode lead according to the prior art, when the
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 전극리드와 버스 바가 정확하게 위치하지 않더라도 용접 불량을 최소화할 수 있는 가압 지그를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a pressure jig capable of minimizing welding defects even when an electrode lead and a bus bar are not accurately positioned.
또한 본 발명에서는 전극리드와 버스 바와의 중첩부에 들뜸 현상이 발생하더라도 용접 불량을 최소화할 수 있는 가압 지그를 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a pressure jig capable of minimizing welding defects even when a lifting phenomenon occurs in an overlapping portion of an electrode lead and a bus bar.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한, 본 발명에 따른 용접 대상물들의 밀착력을 향상시킬 수 있는 가압 지그는, 전지 셀(130)의 전극리드(132)를 버스 바(140)에 용접하기 위하여 전극리드(132)를 가압하기 위한 가압 지그(200)로서, 상기 가압 지그(200)는, 용접용 레이저가 관통할 수 있도록 제1 관통창(211)이 구비된 고정 몸체(210); 상기 고정 몸체(210) 아래에 위치하며 제2 관통창(221′)이 구비된 수평부(221)를 포함하는 제1 가압부(220); 상기 고정 몸체(210)와 상기 제1 가압부(220)를 연결하는 가이드부(230); 및 상기 제1 가압부(220) 아래에 위치하는 제2 가압부(240)를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, the pressure jig capable of improving the adhesion of welding objects according to the present invention is an electrode lead ( As a
또한 본 발명에 따른 가압 지그에서, 상기 제1 가압부(220)는, 제2 관통창(221′)이 형성된 수평부(221), 상기 수평부(221) 양측 단부에 소정 각도로 절곡된 한 쌍의 수직부(222), 및 상기 한 쌍의 수직부(222)에서 소정 각도로 절곡되며 관통홀(223′)이 형성된 한 쌍의 날개부(223)를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the pressing jig according to the present invention, the first
또한 본 발명에 따른 가압 지그에서, 상기 가이드부(230)는, 일측은 상기 고정 몸체(210)와 연결되고 타측은 날개부(223)의 관통홀(223′)을 통과하는 가이드봉(231), 및 상기 가이드봉(231)을 감싸는 형상으로 위치하는 제1 탄성수단(232)을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the pressure jig according to the present invention, the
또한 본 발명에 따른 가압 지그에서, 상기 고정 몸체(210)와 제1 가압부(220)의 이격 거리가 가변될 수 있도록, 상기 가이드봉(231)의 일측만 상기 고정 몸체(210) 또는 날개부(223)에 고정되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the pressing jig according to the present invention, only one side of the
또한 본 발명에 따른 가압 지그에서, 상기 제1 가압부(220)와 제2 가압부(240)를 연결하는 제2 탄성수단(250)이 더 구비된 것을 특징으로 한다.In addition, in the pressing jig according to the present invention, it is characterized in that the second elastic means 250 for connecting the first
또한 본 발명에 따른 가압 지그에서, 상기 제2 가압부(240)는, 서로 마주 보는 두 쌍의 측벽(241) 중앙에 제3 관통창(241′)이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, in the pressing jig according to the present invention, the second
또한 본 발명에 따른 가압 지그에서, 제1 가압부(220)에는 제2 가압부(240)가 복수개 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the pressing jig according to the present invention, the first
또한 본 발명에 따른 가압 지그에서, 상기 복수개의 제2 가압부(240)는 독립적으로 움직일 수 있는 것을 특징으로 한다.In addition, in the pressing jig according to the present invention, the plurality of second
또한 본 발명에 따른 가압 지그에서, 상기 제2 탄성수단(250)은 2개 이상인 것을 특징으로 한다.In addition, in the pressing jig according to the present invention, the second
또한 본 발명에 따른 가압 지그에서, 상기 제2 탄성수단(250)은 4개인 것을 특징으로 한다.In addition, in the pressing jig according to the present invention, the second
또한 본 발명에 따른 가압 지그는, 전지 셀(130)의 전극리드(132)를 버스 바(140)에 용접하기 위하여 전극리드(132)를 가압하기 위한 가압 지그(200)로서, 상기 가압 지그(200)는, 용접용 레이저가 관통할 수 있도록 제1 관통창(211)이 구비된 고정 몸체(210); 및 상기 고정 몸체(210) 아래에 위치하며 제2 관통창(221′)이 구비된 제1 가압몸체(221)를 포함하는 제1 가압부(220)를 포함하되, 상기 제2 관통창(221′)에는 1개 이상의 격벽(224)이 더 구비된 것을 특징으로 한다. In addition, the pressing jig according to the present invention is a
또한 본 발명에 따른 가압 지그를 사용하여 전지 셀(130)의 전극리드(132)를 버스 바(140)에 용접하는 방법은, 버스 바(140)에 전극리드(132)를 위치시키는 단계; 전극리드(132) 상면에 가압 지그를 위치시킨 후 소정 압력으로 가압하는 단계; 및 레이저 빔을 조사하여 버스 바(140)와 전극리드(132)를 용접하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the method of welding the
본 발명에 따른 용접 대상물들의 밀착력을 향상시킬 수 있는 가압 지그에 의하면, 독립적으로 수축과 팽창이 가능한 복수개의 제2 가압몸체를 포함하는 제1 가압부가 추가로 구비되어 있어, 버스 바와 전극리드의 중첩부에서 일부 들뜸 현상이 있거나, 정확하게 서로 일치하지 않더라도 이들을 확실하게 가압하는 것이 가능하고, 따라서 용접 불량을 최소화할 수 있다는 이점이 있다.According to the pressing jig capable of improving the adhesion of the welding objects according to the present invention, the first pressing portion including a plurality of second pressing bodies capable of independently contracting and expanding is additionally provided, so that the bus bar and the electrode lead overlap Even if there is some lifting phenomenon in the part or they do not exactly match each other, it is possible to press them reliably, and thus there is an advantage that welding defects can be minimized.
도 1은 종래 기술에 따른 지그가 구비된 레이저 용접장치의 단면도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 지그와 전극리드와의 밀착위치를 설명하기위한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 가압 지그가 전지 모듈에 안착된 상태를 보여주는 사사도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 가압 지그의 가압부가 전극리드 상부에 밀착한 상태를 보여주는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 가압 지그에서 레이저 빔이 통과하는 경로를 설명하기 위한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 가압 지그의 정면도이다.
도 7은 도 6의 A부분을 확대한 사시도이다.
도 8은 도 6의 A부분을 아래에서 바라본 저면도이다.
도 9는 도 7의 B부분을 확대한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 제1 가압부의 사시도이다.1 is a cross-sectional view of a laser welding apparatus equipped with a jig according to the prior art.
2 is a plan view for explaining the close contact position between the jig and the electrode lead according to the prior art.
3 is a perspective view showing a state in which the pressure jig according to the first preferred embodiment of the present invention is seated on the battery module.
4 is a perspective view showing a state in which the pressing part of the pressing jig according to the first preferred embodiment of the present invention is in close contact with the upper portion of the electrode lead.
5 is a perspective view for explaining a path through which a laser beam passes in the pressing jig according to the first preferred embodiment of the present invention.
6 is a front view of the pressing jig according to the first preferred embodiment of the present invention.
7 is an enlarged perspective view of part A of FIG. 6 .
8 is a bottom view of a portion A of FIG. 6 as viewed from below.
9 is an enlarged perspective view of a portion B of FIG. 7 .
10 is a perspective view of a first pressing part according to a second 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 the present application, terms such as “comprises”, “have” or “have” are intended to designate the existence of features, numbers, steps, components, parts, or combinations thereof described in the specification, and one or more other It is to be understood that this does not preclude the possibility of the presence or addition of features or 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 throughout the drawings for parts having similar functions and functions. Throughout the specification, when a part is said to be connected to another part, it includes not only a case in which it is directly connected, but also a case in which it is indirectly connected with another element interposed therebetween. In addition, the inclusion of a certain component does not exclude other components unless otherwise stated, but means that other components may be further included.
이하, 본 발명에 따른 용접 대상물들의 밀착력을 향상시킬 수 있는 가압 지그에 관하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a pressure jig capable of improving adhesion of welding objects according to the present invention will be described.
도 3은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 가압 지그가 전지 모듈에 안착된 상태를 보여주는 사사도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 가압 지그의 가압부가 전극리드 상부에 밀착한 상태를 보여주는 사시도이다.3 is a perspective view showing a state in which the pressing jig according to the first preferred embodiment of the present invention is seated on the battery module, and FIG. 4 is a pressing part of the pressing jig according to the first preferred embodiment of the present invention on the upper part of the electrode lead. It is a perspective view showing the adhered state.
이들 도 3 및 4를 참조하면서 설명하면, 본 발명에 따른 가압 지그(200)는 복수개의 전지 셀들이 모여 하나의 집합체를 구성하는 단위 모듈(100) 상부에 위치하여, 전극리드를 버스 바에 용접할 시 전극리드를 가압하기 위한 것이다.3 and 4, the
구체적으로, 전지 모듈(100)은 한 쌍의 엔드 플레이트(110) 사이에 복수개의 전지 셀(130)들이 수직 방향으로 인근하여 배치되어 있고, 전지 셀(130)들 위에는 상부커버(130)가 장착되어 있다. Specifically, in the battery module 100 , a plurality of
전지 셀(130)은 셀 케이스(131) 내부에 전극 조립체(미도시)가 수납되어 있으며, 양극과 음극으로 이루어진 한 쌍의 전극리드(132)는 케이스(131) 외측으로 도출해 있는 상태이다.In the
그리고 전지 모듈(100)의 출력을 높일 수 있도록 각 전지 셀(130)의 전극리드(132)는 버스 바(140) 상면에 안착하며, 소정 힘으로 전극리드(132)를 가압하기 위하여 전극리드(132) 상면에는 가압 지그가 위치한다.And the
한편, 전지 셀(130)을 구성하는 전극 조립체는 긴 시트형의 양극 및 음극 사이에 분리막이 개재된 후 권취되는 구조로 이루어지는 젤리-롤형 조립체, 또는 장방형의 양극 및 음극이 분리막을 사이에 개재한 상태로 적층되는 구조의 단위셀들로 구성되는 스택형 조립체, 단위셀들이 긴 분리 필름에 의해 권취되는 스택-폴딩형 조립체, 또는 단위셀들이 분리막을 사이에 개재한 상태로 적층되어 서로 간에 부착되는 라미네이션-스택형 조립체 등으로 이루어질 수 있으나 이에 제한하지 않는다.On the other hand, the electrode assembly constituting the
셀 케이스(131)는 통상적으로 내부층/금속층/외부층의 라미네이트 시트 구조로 이루어져 있다. 내부층은 전극 조립체와 직접적으로 접촉하므로 절연성과 내전해액성을 가져야 하고, 또 외부와의 밀폐를 위하여 실링성 즉, 내부층끼리 열 접착된 실링 부위는 우수한 열접착 강도를 가져야 한다. 이러한 내부층의 재료로는 내화학성이 우수하면서도 실링성이 좋은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌아크릴산, 폴리부틸렌 등의 폴리올레핀계 수지, 폴리우레탄수지 및 폴리이미드수지로부터 선택될 수 있으나 이에 한정하지 않으며, 인장강도, 강성, 표면경도, 내충격 강도 등의 기계적 물성과 내화학성이 뛰어난 폴리프로필렌이 가장 바람직하다.The
내부층과 접하고 있는 금속층은 외부로부터 수분이나 각종 가스가 전지 내부로 침투하는 것을 방지하는 배리어층에 해당되고, 이러한 금속층의 바람직한 재료로는 가벼우면서도 성형성이 우수한 알루미늄 막막을 사용할 수 있다.The metal layer in contact with the inner layer corresponds to a barrier layer that prevents moisture or various gases from penetrating into the battery from the outside, and as a preferable material for the metal layer, an aluminum film that is lightweight and has excellent formability may be used.
그리고 금속층의 타측면에는 외부층이 구비되며, 이러한 외부층은 전극 조립체를 보호하면서 내열성과 내화학성을 확보할 수 있도록 인장강도, 투습방지성 및 공기투과 방지성이 우수한 내열성 폴리머를 사용할 수 있고, 일예로 나일론 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용할 수 있으나 이에 제한하지 않는다. And an outer layer is provided on the other side of the metal layer, and this outer layer can use a heat-resistant polymer excellent in tensile strength, moisture permeability and air permeability to secure heat resistance and chemical resistance while protecting the electrode assembly, As an example, nylon or polyethylene terephthalate may be used, but is not limited thereto.
한편, 한 쌍의 전극리드(132)들은 전극 조립체의 양극 탭과 음극 탭이 각각 전기적으로 연결된 후 셀 케이스(131) 외부로 노출되는 구조로 이루어질 수 있고, 양극 탭과 음극 탭 없이 전극리드(132)가 직접 전극조립체와 연결하는 구조일 수도 있다.On the other hand, the pair of electrode leads 132 may have a structure in which the positive tab and the negative tab of the electrode assembly are electrically connected to each other and then exposed to the outside of the
계속해서, 가압 지그(200)는, 고정 몸체(210), 제1 가압부(220), 가이드부(230), 제2 가압부(240) 및 제2 탄성수단(250)을 포함하여 구성된다.Subsequently, the
고정 몸체(210)는 소정의 두께를 가지며 단면이 대략 사각형이고, 아래에 위치하는 제1 가압부(220)와 제2 가압부(240)까지 용접용 레이저 빔이 통과할 수 있도록 가운데에는 제1 관통창(211)이 뚫려 있다.The fixed
비록 도면에는 도시하지 않았지만, 고정 몸체(210)의 측면이나 상면 소정 부위에는 고정 몸체(210)를 아래로 누르거나 위로 들어 올리기 위한 별도의 이동수단(미도시)이 연결된다.Although not shown in the drawings, a separate moving means (not shown) for pressing down or lifting the fixed
제1 가압부(220)는 고정 몸체(210)와 소정 거리 이격된 채, 고정 몸체(210) 아래에 위치하고 있으며 제2 관통창(221′)이 구비되어 있다. 그리고 고정 몸체(210)와 제1 가압부(220) 사이에는 이들을 서로 물리적으로 연결하기 위한 가이드부(230)가 위치하고 있다.The first
게다가 제1 가압부(220) 아래에는 제3 관통창(241′)이 형성되어 있는 제2 가압부(240)가 위치하는데, 이들은 제2 탄성수단(250)에 의해 물리적으로 연결된 상태이다.In addition, the second
이들, 제1 가압부(220), 가이드부(230), 제2 가압부(240) 및 제2 탄성수단(250)에 관한 구체적인 구성은 후술하기로 한다.Specific configurations of the first
도 5는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 가압 지그에서 레이저 빔이 통과하는 경로를 설명하기 위한 사시도이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 고정 몸체(210)의 제1 관통창(211)을 통해 아래로 조사되는 레이저 빔은 제1 가압부(220)의 제2 관통창(221′)과 제2 가압부(240)의 제3 관통창(241′)을 순차적으로 통과한 후 전극리드(132)의 상면에 도달함으로써 버스 바(140)와 전극리드(132)의 용접이 이루어진다.5 is a perspective view for explaining a path through which a laser beam passes in the pressing jig according to the first preferred embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5 , the laser beam irradiated downward through the first through
도 6은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 가압 지그의 정면도, 도 7은 도 6의 A부분을 확대한 사시도, 도 8은 도 6의 A부분을 아래에서 바라본 저면도 그리고 도 9는 도 7의 B부분을 확대한 사시도이다.6 is a front view of a pressing jig according to a first preferred embodiment of the present invention, FIG. 7 is an enlarged perspective view of part A of FIG. 6, FIG. 8 is a bottom view of part A of FIG. 6 from below, and FIG. 9 is It is an enlarged perspective view of part B of FIG. 7 .
이들 도 6 내지 9를 참조하면서, 제1 가압부(220), 가이드부(230), 제2 가압부(240) 및 제2 탄성수단(250)에 관해 상세하게 설명하기로 한다.6 to 9 , the first
먼저 제1 가압부(220)는, 소정의 폭과 길이를 가지며 길이 방향을 따라 긴 제2 관통창(221′)이 형성된 수평부(221), 수평부(221)의 양측 단부에서 대략 직각으로 절곡된 채 상부로 연장된 한 쌍의 수직부(222), 그리고 수직부(222) 일측 단부에서 대략 직각으로 절곡됨으로써 수평부(221)와 평행하게 위치하는 한 쌍의 날개부(223)를 포함한다. 그리고 날개부(223)에는 후술할 가이드봉(231)을 수용하기 위한 관통홀(223′)이 구비되어 있다.First, the first
고정 몸체(210)와 제1 가압부(220) 사이에 위치하면서 이들을 서로 연결하는 가이드부(230)는, 일측은 고정 몸체(210)와 연결되고 타측은 날개부(224)의 관통홀(223′)을 통과하는 가이드봉(231)과, 가이드봉(231)의 외주연을 감싸는 형상으로 장착되어 있는 코일스프링과 같은 제1 탄성수단(232)을 포함하여 이루어진다.The
여기서, 가이드봉(231)은 일측만 고정되어야 한다. 예를 들어, 가이드봉(231)의 하측 단부가 관통홀(223′)에 고정되어 있다면 상측 단부는 고정 몸체(210)에 단순히 체결되어야 하고, 반대로 가이드봉(231)의 상측 단부가 고정 몸체(210)에 고정된 경우라면 하측 단부는 관통홀(223′)에 단순히 체결된 상태를 의미한다.Here, only one side of the
이는 소정의 힘으로 고정 몸체(210)를 누르더라도 전극리드(132)와 접촉하지 않을 시에는 제1 탄성수단(232)에 의해 고정 몸체(210)와 제1 가압부(220)는 최대로 이격된 상태를 유지하고, 반대로 전극리드(132)와 밀착할 시에는 제1 탄성수단(232)이 수축하여 이들 고정 몸체(210)와 제1 가압부(220)와의 이격 거리를 좁힐 수 있어야 하기 때문이다.This means that even when the fixed
제2 가압부(240)는 제2 탄성수단(250)를 통해 제1 가압부(220)와 연결되며, 중앙에는 제3 관통창(241′)이 형성되어 있고, 이 제3 관통창(241′)을 가운데에 두고 서로 마주 보는 두 쌍의 측벽(241)으로 이루어진 사각기둥 형상이다. The second
특히 도 9에 도시한 바와 같이, 제1 가압부(220)를 향하는 측벽(241) 상부 외측에는 만곡부(242)가 형성되어 있어 전극리드와 밀착하는 아래 보다는 상대적으로 단면적이 큰 것이 바람직한데, 이는 제1 가압부(220)와의 접촉면적을 높여 안정적으로 밀착하고, 또 전극리드(132)의 폭이 좁거나 전극리드(132)가 버스 바(140) 중심부에서 다소 벗어난 위치에 안착되더라도 전극리드(132)를 확실하게 가압할 수 있기 때문이다.In particular, as shown in FIG. 9 , a curved portion 242 is formed on the upper outer side of the
일 예로, 제2 관통창(221′)의 폭을 D1, 제1 수평부(221)의 폭을 D2, 제2 가압부(240)의 제3 관통창(241′)의 폭을 D3, 그리고 제2 가압부(240)의 상단부 폭을 D4라 정의할 때, D2는 D4이하이고, D3는 D1 미만일 수 있다.For example, the width of the second through window 221' is D1, the width of the first
한편, 코일 스프링 등으로 이루어진 제2 탄성수단(250)은 제2 가압부 (240)를 구성하는 측벽(241) 상단면에 위치하며, 제2 가압부(240)가 원하는 방향으로 소정 각도로 기울어질 수 있도록 2개 이상인 것이 바람직하고, 4개 이상인 것이 보다 바람직하다.On the other hand, the second elastic means 250 made of a coil spring, etc. is located on the upper surface of the
첨부한 도면들에서는 제2 가압부(240)가 6개인 것으로 도시하고 있으나, 이는 일예시에 불과할 뿐 얼마든지 변경이 가능하고, 이때 각각의 제2 가압부(240)는 서로 독립적으로 움직인다.Although the accompanying drawings show that there are six second
도 10은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 제1 가압부의 사시도이다.본 발명의 제2 실시예에서는 제2 가압부와 제2 탄성수단이 구비되어 있지 않은 반면, 제1 가압부(220)의 수평부(221)에 1개 이상의 고정된 격벽(224)이 구비되어 있다. 즉, 제2 관통창(221′)을 복수개로 구획하는 격벽(224)이 구비되면, 이들 격벽(224)에 의해 가압력이 전극리드(132)로 전달되므로 전극리드(132)와 버스 바(140)와의 밀착력을 높일 수 있다. 10 is a perspective view of the first pressing part in the second preferred embodiment of the present invention. In the second embodiment of the present invention, the second pressing part and the second elastic means are not provided, while the first
여기서, 격벽(224)의 하측 단부가 돌출하지 않도록 수평부(221)의 하측 단부와 일치하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable to coincide with the lower end of the
계속해서, 본 발명의 가압 지그를 사용하여 전극리드와 버스 바의 용접 방법에 관해 설명하기로 한다.Subsequently, a method of welding an electrode lead and a bus bar using the pressure jig of the present invention will be described.
본 발명에 따른 용접 방법은, 버스 바(140)에 전극리드(132)를 위치시키는 단계; 전극리드(132) 상면에 가압 지그를 위치시킨 후 소정 압력으로 가압하는 단계; 및 레이저 빔을 조사하여 버스 바(140)와 전극리드(132)를 용접하는 단계를 포함한다.A welding method according to the present invention comprises the steps of placing an
도 10에 도시한 바와 같이, 고정 몸체(210)로부터의 큰 힘은 제1 가압부(220)로 전달되어 전체적으로 눌러 주며, 또 버스 바(140)와 전극리드(132)의 중첩부에서 일부 들뜸 현상이 있더라도, 독립적으로 수축과 팽창이 가능한 복수개의 제1 가압부(220)가 추가로 구비되어 있어, 버스 바(140)와 전극리드(132)의 중첩면이 균일하게 접촉할 수 있다.As shown in FIG. 10 , a large force from the fixed
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 part of the present invention has been described in detail above, for those of ordinary skill in the art, these specific descriptions are only preferred embodiments, and the scope of the present invention is not limited thereby, It is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope and spirit of the present invention, and it is natural that such variations and modifications fall within the scope of the appended claims.
100 : 전지 모듈
110 : 엔드 플레이트
120 : 상부커버
130 : 전지 셀
131 : 셀 케이스 132 : 전극리드
140 : 버스 바
200 : 가압 지그
210 : 고정 몸체
211 : 제1 관통창
220 : 제1 가압부
221 : 수평부 221′ : 제2 관통창
222 : 수직부 223 : 날개부
223′: 관통홀 224 : 격벽
230 : 가이드부
231 : 가이드봉 232 : 제1 탄성수단
240 : 제2 가압부
241 : 측벽 241′: 제3 관통창
242 : 만곡부
250 : 제2 탄성수단100: battery module
110: end plate
120: upper cover
130: battery cell
131: cell case 132: electrode lead
140: bus bar
200: pressure jig
210: fixed body
211: first through window
220: first pressing unit
221:
222: vertical part 223: wing part
223′: through hole 224: bulkhead
230: guide unit
231: guide rod 232: first elastic means
240: second pressing unit
241:
242: curved part
250: second elastic means
Claims (12)
상기 가압 지그(200)는, 용접용 레이저가 관통할 수 있도록 제1 관통창(211)이 구비된 고정 몸체(210);
상기 고정 몸체(210) 아래에 위치하며 제2 관통창(221′)이 구비된 수평부(221)를 포함하는 제1 가압부(220);
상기 고정 몸체(210)와 상기 제1 가압부(220)를 연결하는 가이드부(230); 및
상기 제1 가압부(220) 아래에 위치하는 제2 가압부(240)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가압 지그.
As a pressing jig 200 for pressing the electrode lead 132 in order to weld the electrode lead 132 of the battery cell 130 to the bus bar 140,
The pressing jig 200 includes a fixed body 210 having a first through window 211 through which a welding laser can penetrate;
a first pressing part 220 positioned under the fixed body 210 and including a horizontal part 221 provided with a second through-window 221 ′;
a guide part 230 connecting the fixed body 210 and the first pressing part 220; and
A pressing jig comprising a second pressing part (240) positioned below the first pressing part (220).
상기 제1 가압부(220)는, 제2 관통창(221′)이 형성된 수평부(221), 상기 수평부(221) 양측 단부에 소정 각도로 절곡된 한 쌍의 수직부(222), 및 상기 한 쌍의 수직부(222)에서 소정 각도로 절곡되며 관통홀(223′)이 형성된 한 쌍의 날개부(223)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가압 지그.
According to claim 1,
The first pressing part 220 includes a horizontal part 221 in which a second through window 221' is formed, a pair of vertical parts 222 bent at both ends of the horizontal part 221 at a predetermined angle, and A pressure jig comprising a pair of wing portions 223 bent at a predetermined angle in the pair of vertical portions 222 and having a through-hole 223 ′.
상기 가이드부(230)는, 일측은 상기 고정 몸체(210)와 연결되고 타측은 상기 날개부(223)의 관통홀(223′)을 통과하는 가이드봉(231), 및 상기 가이드봉(231)을 감싸는 형상으로 위치하는 제1 탄성수단(232)을 포함하는 것을 특징으로 하는 가압 지그.
3. The method of claim 2,
The guide part 230 has one side connected to the fixed body 210 and the other side of the guide rod 231 passing through the through hole 223' of the wing part 223, and the guide rod 231. A pressing jig comprising a first elastic means (232) positioned in a shape surrounding the.
상기 고정 몸체(210)와 제1 가압부(220)의 이격 거리가 가변될 수 있도록, 상기 가이드봉(231)의 일측만 상기 고정 몸체(210) 또는 날개부(223)에 고정되는 것을 특징으로 하는 가압 지그.
4. The method of claim 3,
It characterized in that only one side of the guide rod 231 is fixed to the fixed body 210 or the wing portion 223 so that the separation distance between the fixed body 210 and the first pressing unit 220 can be varied. pressurizing jig.
상기 제1 가압부(220)와 제2 가압부(240)를 연결하는 제2 탄성수단(250)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 가압 지그.
According to claim 1,
A pressing jig, characterized in that the second elastic means (250) for connecting the first pressing part (220) and the second pressing part (240) is further provided.
상기 제2 가압부(240)는, 서로 마주 보는 두 쌍의 측벽(241) 중앙에 제3 관통창(241′)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 가압 지그.
6. The method of claim 5,
The second pressing part 240 is a pressing jig, characterized in that the third through-window 241' is formed in the center of two pairs of sidewalls 241 facing each other.
제1 가압부(220)에는 제2 가압부(240)가 복수개 구비되는 것을 특징으로 하는 가압 지그.
7. The method of claim 6,
A pressing jig, characterized in that the first pressing unit 220 is provided with a plurality of second pressing units (240).
상기 복수개의 제2 가압부(240)는 독립적으로 움직일 수 있는 것을 특징으로 하는 가압 지그.
8. The method of claim 7,
The plurality of second pressing part 240 is a pressing jig, characterized in that it can move independently.
상기 제2 탄성수단(250)은 2개 이상인 것을 특징으로 하는 가압 지그.
9. The method of claim 8,
The second elastic means 250 is a pressure jig, characterized in that two or more.
상기 제2 탄성수단(250)은 4개인 것을 특징으로 하는 가압 지그.
10. The method of claim 9,
The second elastic means (250) is a pressing jig, characterized in that four.
상기 가압 지그(200)는, 용접용 레이저가 관통할 수 있도록 제1 관통창(211)이 구비된 고정 몸체(210); 및
상기 고정 몸체(210) 아래에 위치하며 제2 관통창(221′)이 구비된 수평부(221)를 포함하는 제1 가압부(220)를 포함하되,
상기 제2 관통창(221′)에는 1개 이상의 격벽(224)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 가압 지그.
As a pressing jig 200 for pressing the electrode lead 132 in order to weld the electrode lead 132 of the battery cell 130 to the bus bar 140,
The pressing jig 200 includes a fixed body 210 having a first through window 211 through which a welding laser can penetrate; and
It is located under the fixed body 210 and includes a first pressing part 220 including a horizontal part 221 provided with a second through window 221 ′,
The second through-window (221') is a pressure jig, characterized in that one or more partition walls (224) are further provided.
상기 용접 방법은, 버스 바(140)에 전극리드(132)를 위치시키는 단계;
전극리드(132) 상면에 가압 지그를 위치시킨 후 소정 압력으로 가압하는 단계; 및
레이저 빔을 조사하여 버스 바(140)와 전극리드(132)를 용접하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극리드와 버스 바의 용접 방법.A method of welding an electrode lead 132 of a battery cell 130 to a bus bar 140 using the pressure jig according to any one of claims 1 to 10, comprising:
The welding method includes: positioning an electrode lead 132 on a bus bar 140;
Placing a pressure jig on the upper surface of the electrode lead 132 and pressing the pressure to a predetermined pressure; and
A method of welding an electrode lead and a bus bar comprising welding the bus bar 140 and the electrode lead 132 by irradiating a laser beam.
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KR1020190165386A KR20210074577A (en) | 2019-12-12 | 2019-12-12 | Pressing Jig For Enhancing Adhesion of Welding Object |
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KR20150125387A (en) | 2014-04-30 | 2015-11-09 | 주식회사 엘지화학 | Laser welding apparatus |
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2019
- 2019-12-12 KR KR1020190165386A patent/KR20210074577A/en not_active Application Discontinuation
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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N231 | Notification of change of applicant | ||
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal |