KR20210087362A - 용접 대상물들의 밀착력을 향상시킬 수 있는 가압 지그 - Google Patents

용접 대상물들의 밀착력을 향상시킬 수 있는 가압 지그 Download PDF

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Abstract

본 발명은 용접 대상물들의 밀착력을 향상시킬 수 있는 가압 지그에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전지 셀의 전극리드(130)를 버스 바(140)에 용접하기 위하여 전극리드(130)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 제1 가압부(220); 상기 고정 몸체(210)와 상기 제1 가압부(220)를 연결하는 제1 가이드부(230); 상기 제1 가압부(220) 아래에 위치하며 제3 관통창(241′)이 구비된 제2 가압부(240); 및 상기 제1 가압부(220)와 상기 제2 가압부(240)를 연결하는 제2 가이드부(250)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

용접 대상물들의 밀착력을 향상시킬 수 있는 가압 지그{Pressing Jig For Enhancing Adhesion of Welding Object}
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.
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.
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.
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.
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.
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.
상기 선행문헌의 레이저 용접장치에 의하면, 상호 대응하는 전극단자를 각각 가압하여 모듈 케이스의 버스바에 밀착시킬 수 있어 전극단자의 용접 불량을 방지할 수 있다는 효과가 기대된다.
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.
한국공개특허 제2015-0125387호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 전극리드와 버스 바가 정확하게 위치하지 않더라도 용접 불량을 최소화할 수 있는 가압 지그를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명에서는 전극리드와 버스 바와의 중첩부에 들뜸 현상이 발생하더라도 용접 불량을 최소화할 수 있는 가압 지그를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한, 본 발명에 따른 용접 대상물들의 밀착력을 향상시킬 수 있는 가압 지그는, 전지 셀의 전극리드(130)를 버스 바(140)에 용접하기 위하여 전극리드(130)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 제1 가압부(220); 상기 고정 몸체(210)와 상기 제1 가압부(220)를 연결하는 제1 가이드부(230); 상기 제1 가압부(220) 아래에 위치하며 제3 관통창(241′)이 구비된 제2 가압부(240); 및 상기 제1 가압부(220)와 상기 제2 가압부(240)를 연결하는 제2 가이드부(250)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 가압 지그에서, 상기 제2 가압부(240)는, 제3 관통창(241′)이 형성된 수평부(241), 상기 수평부(241) 양측 단부에 소정 각도로 절곡된 한 쌍의 수직부(242), 및 상기 한 쌍의 수직부(242)에서 소정 각도로 절곡된 한 쌍의 날개부(243)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 가압 지그에서, 상기 제2 가이드부(250)는, 일측은 상기 제1 가압부(220)와 연결되고 타측은 상기 날개부(243)의 제4 관통홀(245)을 통과하는 제2 가이드봉(251), 및 상기 제2 가이드봉(251)을 감싸는 형상으로 위치하는 제2 탄성수단(252)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 가압 지그에서, 상기 제1 가압부(220)와 제2 가압부(240)의 이격 거리가 가변될 수 있도록, 상기 제2 가이드봉(251)의 일측이 상기 제1 가압부(220) 및 날개부(243)에 이동 가능하도록 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 가압 지그에서, 상기 제1 가이드부(230)는, 일측은 상기 고정 몸체(210)와 연결되고 타측은 상기 제1 가압부(220)의 제2 관통홀(222)을 통과하는 제1 가이드봉(231), 및 상기 제1 가이드봉(231)을 감싸는 형상으로 위치하는 제1 탄성수단(232)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 가압 지그에서, 상기 고정 몸체(210)와 제1 가압부(220)의 이격 거리가 가변될 수 있도록, 상기 제1 가이드봉(231)의 일측이 상기 고정 몸체(210) 또는 제1 가압부(220)에 이동 가능하도록 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 가압 지그에서, 하나의 고정 몸체(210)에 대해 복수개의 제1 가압부(220)와 제2 가압부(240)가 구비된 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 가압 지그에서, 상기 제1 가압부(220)와 제2 가압부(240)는 한 쌍으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 가압 지그에서, 상기 복수개의 제1 가압부(220)는 독립적으로 움직일 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 가압 지그에서, 상기 복수개의 제2 가압부(240)는 독립적으로 움직일 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 가압 지그를 사용하여 전지 셀의 전극리드(130)를 버스 바(140)에 용접하는 방법으로서, 상기 용접 방법은, 버스 바(140)에 전극리드(130)를 위치시키는 단계; 전극리드(130) 상면에 가압 지그를 위치시킨 후 소정 압력으로 가압하는 단계; 및 레이저 빔을 조사하여 버스 바(140)와 전극리드(130)를 용접하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 용접 대상물들의 밀착력을 향상시킬 수 있는 가압 지그에 의하면, 독립적으로 수축과 팽창이 가능한 복수개의 제1 가압부와 제2 가압부를 포함하고 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.
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 정면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 가압 지그의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 가압 지그를 이용하여 버스 바를 가압할 시, 제1 가압부와 제2 가압부의 움직임을 설명하기 위한 개념도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 가압 지그를 이용하여 버스 바를 가압할 시, 제1 가압부와 제2 가압부의 움직임을 설명하기 위한 개념도이다.
도 8은 도 7의 제1 가압부들의 분해 사시도이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 제2 가압부의 사시도이다.
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.
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.
이하, 본 발명에 따른 용접 대상물들의 밀착력을 향상시킬 수 있는 가압 지그에 관하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 가압 지그가 전지 모듈에 안착된 상태를 보여주는 사사도, 도 4는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 가압 지그의 정면도 그리고 도 5는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 가압 지그의 분해 사시도이다.
이들 도 3 내지 5를 참조하면서 설명하면, 본 발명에 따른 가압 지그(200)는 복수개의 전지 셀들이 모여 하나의 집합체를 구성하는 단위 전지 모듈(100) 상부에 위치하여, 전극리드를 버스 바에 용접할 시 전극리드를 가압하기 위한 것이다.
전지 모듈(100)은 소정 거리 이격된 한 쌍의 엔드 플레이트(110) 사이에 복수개의 전지 셀(미도시)들이 수직 방향으로 인근하여 배치되어 있으며, 전지 셀들 위에는 상부커버(120)가 장착되어 있다.
여기서, 전지 셀은 셀 케이스(미도시) 내부에 전극 조립체(미도시)가 수납되어 있으며, 양극과 음극으로 이루어진 한 쌍의 전극리드(130)는 케이스 외측으로 도출해 있는 상태이다.
그리고 전지 모듈(100)의 출력을 높일 수 있도록 각 전지 셀의 전극리드(130)는 버스 바(140) 상면에 안착되며, 소정 힘으로 전극리드(130)를 가압하기 위하여 전극리드(130) 상면에 가압 지그가 위치한다.
한편, 전지 셀을 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.
셀 케이스는 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.
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.
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.
한 쌍의 전극리드(130)들은 전극 조립체의 양극 탭과 음극 탭이 각각 전기적으로 연결된 후 셀 케이스 외부로 노출되는 구조로 이루어질 수 있고, 양극 탭과 음극 탭 없이 전극리드(130)가 직접 전극조립체와 연결하는 구조일 수도 있다.
가압 지그(200)는, 고정 몸체(210), 제1 가압부(220), 제1 가이드부(230), 제2 가압부(240) 및 제2 가이드부(250)을 포함하여 구성된다.
먼저, 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 형성되어 있다.
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.
고정 몸체(210) 아래에서 소정 거리 이격된 채 위치하고 있는 제1 가압부(220)는 소정의 폭과 길이를 갖는 대략 직육면체 형상이며, 제1 관통창(211)을 통과한 레이저 빔이 통과할 수 있도록 길이 방향을 따라 제2 관통창(221)이 형성되어 있다.
그리고 양측 가장 자리 인근에는 한 쌍의 제2 관통홀(222), 및 제2 관통홀(222)과 약간 이격된 위치에는 한 쌍의 제3 관통홀(223)이 구비되어 있다.
고정 몸체(210)와 제1 가압부(220) 사이에는 이들을 물리적으로 연결하기 위한 제1 가이드부(230)가 위치한다. 구체적으로, 제1 가이드부(230)는 제1 가이드봉(231)과 제1 탄성수단(232)을 포함하여 이루어지는데, 제1 가이드봉(231) 일측은 고정 몸체(210)의 제1 관통홀(212) 그리고 타측은 제1 가압부(220)의 제2 관통홀(222)에 체결된다.
그리고 코일스프링과 같은 제1 탄성수단(232)이 제1 가이드봉(231) 외주연을 감싸는 형상으로 장착된다.
여기서, 제1 가이드봉(231)은 일측만 고정되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제1 가이드봉(231)의 하측 단부가 제2 관통홀(222)에 고정되어 있다면 상측 단부는 고정 몸체(210)의 제1 관통홀(212)에 단순히 체결된 상태이어야 하고, 반대로 제1 가이드봉(231)의 상측 단부가 제1 관통홀(212)에 고정된 경우라면 하측 단부는 제2 관통홀(222)에 단순히 체결된 상태임을 의미한다.
이는 소정의 힘으로 고정 몸체(210)를 누르더라도 제2 가압부(240)가 전극리드(130)와 접촉하지 않을 시에는 제1 탄성수단(232)에 의해 고정 몸체(210)와 제1 가압부(220)는 최대로 이격된 상태를 유지하고, 반대로 전극리드(130)와 밀착할 시에는 제1 탄성수단(232)이 수축하여 이들 고정 몸체(210)와 제1 가압부(220)와의 이격 거리를 좁힐 수 있어야 하기 때문이다.
이어서, 제1 가압부(220) 아래에 위치하는 제2 가압부(240)에 관해 설명하기로 한다.
제2 가압부(240)는, 수평부(241), 수직부(242) 및 날개부(243)를 포함하여 구성된다.
수평부(241)는 소정의 폭과 길이를 가지며 제1 관통창(211)과 제2 관통창(221)을 순차적으로 통과한 레이저 빔이 전극리드(130)까지 도달할 수 있도록 길이 방향을 따라 제3 관통창(241′)이 구비되어 있다. 수직부(242)는 수평부(241)의 양측 단부에서 대략 직각으로 절곡된 채 상부로 연장된 한 쌍으로 이루어져 있고, 이들 한 쌍의 수직부(242) 일측 단부에서 대략 직각으로 절곡됨으로써 수평부(241)와 평행하도록 위치하는 한 쌍의 날개부(243)가 연결되어 있다.
여기서, 한 쌍의 날개부(243) 각각에는 제2 가이드봉(251)의 타측을 체결하기 위한 제4 관통홀(243′)이 구비된다.
제1 가이드부재(230)와 유사하게, 제1 가압부(220)와 제2 가압부(240) 사이에는 이들을 물리적으로 연결하기 위한 제2 가이드부(250)가 위치한다. 구체적으로, 제2 가이드부(250)는 제2 가이드봉(251)과 제2 탄성수단(252)을 포함하여 이루어지는데, 제2 가이드봉(251) 일측은 제1 가압부(220)의 제3 관통홀(223) 그리고 타측은 제2 가이드부(250)의 제4 관통홀(243′)에 체결된다.
그리고 코일스프링과 같은 제2 탄성수단(252)이 제2 가이드봉(251) 외주연을 감싸는 형상으로 장착된다.
여기서, 제2 가이드봉(251)도 일측만 고정되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제2 가이드봉(251)의 하측 단부가 제4 관통홀(243′)에 고정되어 있다면 상측 단부는 제1 가압부(220)의 제3 관통홀(223)에 단순히 체결된 상태이어야 하고, 반대로 제2 가이드봉(251)의 상측 단부가 제3 관통홀(223)에 고정된 경우라면 하측 단부는 제4 관통홀(243′)에 단순히 체결된 상태임을 의미한다.
이는 소정의 힘으로 고정 몸체(210)를 누르더라도 제2 가압부(240)가 전극리드(130)와 접촉하지 않을 시에는 제2 탄성수단(252)에 의해 제1 가압부(220)와 제2 가압부(240)는 최대로 이격된 상태를 유지하고, 반대로 전극리드(130)와 밀착할 시에는 제2 탄성수단(252)이 수축하여 이들 제1 가압부(220)와 제2 가압부(240)와의 이격 거리를 좁힐 수 있어야 하기 때문이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 가압 지그를 이용하여 버스 바를 가압할 시, 제1 가압부와 제2 가압부의 움직임을 설명하기 위한 개념도이다. 이상과 같은 구성을 갖는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가압 지그를 사용하여 버스 바(140)와 전극리드(130)의 용접 공정을 수행할 시, 버스 바(140) 가압부는 서도 독립적으로 수축 및 팽창하는 제1 가압부(220)와 제2 가압부(240), 즉 2단으로 가압할 수 있는 한 쌍의 가압부로 이루어져 있어, 전극리드(130)와 버스 바(140)와의 밀착력을 한층 향상시킬 수 있다.
도 6에서와 같이 4개의 전극리드(140)는 동일한 수평면(A-A′선) 상에 위치하는 반면, 1개는 수평면보다 약간 아래 그리고 나머지 한 개는 약간 높게 위치하더라도 제1 가이드부(230)와 제2 가이드부(250)의 신축에 의해 전극리드(130) 상면에 제2 가압부(240)가 강한 힘으로 누르고 있어, 전극리드(130)와 버스 바(140)의 용접 불량을 방지할 수 있다.
도 7은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 가압 지그를 이용하여 버스 바를 가압할 시, 제1 가압부와 제2 가압부의 움직임을 설명하기 위한 개념도이고, 도 8은 도 7의 제1 가압부들의 분해 사시도이다.
본 발명의 제2 실시예에서는 제2 가압부(220)의 구성만 상이할 뿐, 나머지 구성은 제1 실시예와 동일하므로 이하에서는 상이한 구성 중심으로 설명하기로 한다.
제2 실시예에 따른 가압 지그에서는, 제1 가압부(220)의 일측면 또는 양측면에는 높이 방향을 따라 긴 돌기부(224)와, 돌기부(224)를 가이드하기 위한 긴 홈부(225)가 구비되어 있다. 예를 들어, 가장 왼쪽에 위치하는 제1 가압부(220) 일측면에는 돌기부(224)만 형성되어 있으며, 가장 오른쪽에 위치하는 제2 가압부(220) 타측면에는 홈부(225)만 형성되어 있고, 그리고 가운데에 위치하는 4개의 제1 가압부(220)들은 홈부(225)와 돌기부(224)가 모두 구비되어 있다.
상기와 같은 제2 실시예에 의한 가압 지그를 사용할 경우, 서로 인근하는 제1 가압부(220)들이 돌기부(224)와 홈부(225)에 의해 서로 맞물린 채 상하로 슬라이딩 가능할 수 있어 수평방향으로의 뒤틀림을 방지할 수 있다.
도 9는 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 제2 가압부의 사시도이다.
본 발명의 제3 실시예에서는 전술한 제1 실시예 또는 제2 실시예의 제2 가압부가 변형된 것으로, 제2 가압부(240)의 수평부(241)에 1개 이상의 격벽(244)이 고정되어 있다. 즉, 제3 관통창(241′)을 복수개로 구획하는 격벽(244)이 구비되면, 이들 격벽(244)에 의해 가압력이 전극리드(130)로 전달되므로 전극리드(130)와 버스 바(140)와의 밀착력을 한층 높일 수 있다.
여기서, 격벽(244)의 하측 단부가 돌출하지 않도록 수평부(241)의 하측 단부와 일치하는 것이 바람직하다.
계속해서, 본 발명의 가압 지그를 사용하여 전극리드와 버스 바의 용접 방법에 관해 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 용접 방법은, 버스 바(140)에 전극리드(130)를 위치시키는 단계; 전극리드(130) 상면에 가압 지그를 위치시킨 후 소정 압력으로 가압하는 단계; 및 레이저 빔을 조사하여 버스 바(140)와 전극리드(130)를 용접하는 단계를 포함한다.
전술한 바와 같이, 고정 몸체(210)로부터의 큰 힘은 제1 가압부(220)로 전달되어 전체적으로 눌러 주며, 또 버스 바(140)와 전극리드(130)의 중첩부에서 일부 들뜸 현상이 있더라도, 독립적으로 수축과 팽창이 가능한 복수개의 제1 가압부(220)와 제2 가압부(240)가 추가로 구비되어 있어, 버스 바(140)와 전극리드(132)의 중첩면이 균일하게 접촉 및 가압될 수 있다.
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.
100 : 전지 모듈
110 : 엔드 플레이트
120 : 상부커버
130 : 전극리드
140 : 버스 바
200 : 가압 지그
210 : 고정 몸체
211 : 제1 관통창 212 : 제1 관통홀
220 : 제1 가압부
221 : 제2 관통창 222 : 제2 관통홀
223 : 제3 관통홀 224 : 돌기부
225 : 홈부
230 : 제1 가이드부
231 : 제1 가이드봉 232 : 제1 탄성수단
240 : 제2 가압부
241 : 수평부 241′: 제3 관통창
242 : 수직부
243 : 날개부 243′: 제4 관통홀
244 : 격벽
250 : 제2 가이드부
251 : 제2 가이드봉 252 : 제2 탄성수단

Claims (11)

  1. 전지 셀의 전극리드(130)를 버스 바(140)에 용접하기 위하여 전극리드(130)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 제1 가압부(220);
    상기 고정 몸체(210)와 상기 제1 가압부(220)를 연결하는 제1 가이드부(230);
    상기 제1 가압부(220) 아래에 위치하며 제3 관통창(241′)이 구비된 제2 가압부(240); 및
    상기 제1 가압부(220)와 상기 제2 가압부(240)를 연결하는 제2 가이드부(250)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가압 지그.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 가압부(240)는, 제3 관통창(241′)이 형성된 수평부(241), 상기 수평부(241) 양측 단부에 소정 각도로 절곡된 한 쌍의 수직부(242), 및 상기 한 쌍의 수직부(242)에서 소정 각도로 절곡된 한 쌍의 날개부(243)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가압 지그.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 가이드부(250)는, 일측은 상기 제1 가압부(220)와 연결되고 타측은 상기 날개부(243)의 제4 관통홀(245)을 통과하는 제2 가이드봉(251), 및 상기 제2 가이드봉(251)을 감싸는 형상으로 위치하는 제2 탄성수단(252)을 포함하는 것을 특징으로 하는 가압 지그.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 가압부(220)와 제2 가압부(240)의 이격 거리가 가변될 수 있도록, 상기 제2 가이드봉(251)의 일측이 상기 제1 가압부(220) 및 날개부(243)에 이동 가능하도록 연결되는 것을 특징으로 하는 가압 지그.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 가이드부(230)는, 일측은 상기 고정 몸체(210)와 연결되고 타측은 상기 제1 가압부(220)의 제2 관통홀(222)을 통과하는 제1 가이드봉(231), 및 상기 제1 가이드봉(231)을 감싸는 형상으로 위치하는 제1 탄성수단(232)을 포함하는 것을 특징으로 하는 가압 지그.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 고정 몸체(210)와 제1 가압부(220)의 이격 거리가 가변될 수 있도록, 상기 제1 가이드봉(231)의 일측이 상기 고정 몸체(210) 또는 제1 가압부(220)에 이동 가능하도록 연결되는 것을 특징으로 하는 가압 지그.
  7. 제1항에 있어서,
    하나의 고정 몸체(210)에 대해 복수개의 제1 가압부(220)와 제2 가압부(240)가 구비된 것을 특징으로 하는 가압 지그.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 가압부(220)와 제2 가압부(240)는 한 쌍으로 이루어진 것을 특징으로 하는 가압 지그.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 복수개의 제1 가압부(220)는 독립적으로 움직일 수 있는 것을 특징으로 하는 가압 지그.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 복수개의 제2 가압부(240)는 독립적으로 움직일 수 있는 것을 특징으로 하는 가압 지그.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 가압 지그를 사용하여 전지 셀의 전극리드(130)를 버스 바(140)에 용접하는 방법으로서,
    상기 용접 방법은, 버스 바(140)에 전극리드(130)를 위치시키는 단계;
    전극리드(130) 상면에 가압 지그를 위치시킨 후 소정 압력으로 가압하는 단계; 및
    레이저 빔을 조사하여 버스 바(140)와 전극리드(130)를 용접하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극리드와 버스 바의 용접 방법.
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KR20150125387A (ko) 2014-04-30 2015-11-09 주식회사 엘지화학 레이저 용접장치

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