WO2019245134A1 - 전극 리드를 버스바에 밀착시키는 자동 가압 지그 장치 및 이를 포함하는 배터리 모듈 제조 시스템 - Google Patents

전극 리드를 버스바에 밀착시키는 자동 가압 지그 장치 및 이를 포함하는 배터리 모듈 제조 시스템 Download PDF

Info

Publication number
WO2019245134A1
WO2019245134A1 PCT/KR2019/003200 KR2019003200W WO2019245134A1 WO 2019245134 A1 WO2019245134 A1 WO 2019245134A1 KR 2019003200 W KR2019003200 W KR 2019003200W WO 2019245134 A1 WO2019245134 A1 WO 2019245134A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pressing
unit
close contact
frame
pressurizing
Prior art date
Application number
PCT/KR2019/003200
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김경모
문정오
박진용
이정훈
지호준
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to PL19823083.1T priority Critical patent/PL3719871T3/pl
Priority to EP19823083.1A priority patent/EP3719871B1/en
Priority to JP2020529641A priority patent/JP7062195B2/ja
Priority to US16/768,018 priority patent/US11588211B2/en
Publication of WO2019245134A1 publication Critical patent/WO2019245134A1/ko
Priority to US18/098,579 priority patent/US20230150072A1/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
    • 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
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
    • B23K37/0426—Fixtures for other work
    • B23K37/0435—Clamps
    • B23K37/0443—Jigs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • 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
    • H01M50/514—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
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/536—Electrode connections inside a battery casing characterised by the method of fixing the leads to the electrodes, e.g. by 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
    • 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
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 자동 가압 지그 장치는, 배터리 모듈에 구비된 버스바와 리드 집합체가 서로 밀착되도록 하는 것으로서, 상기 배터리 모듈에 구비된 복수의 버스바 각각을 동시에 가압하고, 상기 버스바의 표면으로 상기 리드 집합체가 돌출되지 않도록 상기 버스바의 상부로부터 상기 리드 집합체의 단부를 가압하는 복수의 밀착 유닛; 상기 복수의 밀착 유닛에 연결되어 상기 복수의 밀착 유닛의 버스바에 대한 가압력을 조절하는 한 쌍의 가압 유닛; 상기 가압 유닛을 지지하는 지지 프레임; 및 상기 지지 프레임에 연결되어 상기 지지 프레임을 승강시킴으로써 상기 복수의 밀착 유닛이 상기 배터리 모듈로부터 멀어지거나 가까워지도록 하는 거리 조절 유닛; 을 포함한다.

Description

전극 리드를 버스바에 밀착시키는 자동 가압 지그 장치 및 이를 포함하는 배터리 모듈 제조 시스템
본 발명은, 전극 리드를 버스바에 밀착시키는 자동 가압 지그 장치 및 이를 포함하는 배터리 모듈 제조 시스템에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는, 복수의 그룹의 배터리 셀 적층체 각각의 전극 리드 집합체를 버스바에 동시에 밀착시키는데 이용되는 자동 가압 지그 장치 및 이를 포함하는 배터리 모듈 제조 시스템에 관한 것이다.
본 출원은 2018년 6월 22일 자로 출원된 한국 특허출원번호 제 10-2018-0072157호에 대한 우선권주장출원으로서, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.
종래의 배터리 모듈의 경우, 적층된 배터리 셀들 상호 간의 전기적 연결을 위해 버스바를 적용하되, 복수의 배터리 셀 각각에서 인출된 복수의 전극 리드들을 밴딩하여 버스바 상에 위치시킨 후 용접을 수행하였다.
배터리 모듈을 이와 같이 제조하는 경우, 밴딩된 전극 리드를 버스바 상에 위치시킨 상태에서 지그를 이용하여 전극 리드를 버스바를 향하는 방향으로 가압하여 전극 리드가 버스바에 밀착되도록 한 후 전극 리드 상에 레이저를 출사시켜 용접을 수행하였다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 파우치 타입 배터리 셀 복수개가 버스바에 의해 전기적으로 연결된 형태를 갖는 종래의 배터리 모듈이 나타나 있다.
이러한 종래의 배터리 모듈은, 도 1에 나타난 바와 같이, 복수의 파우치 타입 배터리 셀(1)로부터 인출된 각각의 전극 리드(2)를 버스바(3)의 리드 슬릿(4)에 삽입시킨 후, 도 2에 나타난 바와 같이, 삽입된 전극 리드(2)를 밴딩시켜 버스바(3)에 밀착시켜 용접함으로써 제조된다.
그러나 이와 같이 종래의 배터리 모듈은, 전극 리드(2)를 버스바(3)의 리드 슬릿(4)에 삽입하는 공정 및 전극 리드(2)를 버스바(3)에 용접하는 공정 이 외에도 전극 리드(2)를 밴딩시키는 공정이 추가적으로 요구되어 제조공정을 복잡하게 만든다.
또한, 배터리 모듈에 적용되는 파우치 타입 셀인 경우에는 셀의 두께가 얇아질수록 전극 리드의 길이 또한 짧게 제조된다. 이처럼 전극 리드의 길이가 짧아지는 경우 전극 리드와 버스바 간의 접합 면적 역시 줄어들게 되어 결합 강도가 저하되고, 이에 따른 제품 불량 발생의 우려가 커지게 된다.
따라서, 전극 리드의 밴딩 공정이 생략될 수 있는 배터리 모듈 구조의 개발이 요구되고, 이에 따라 전극 리드와 버스바의 접합 구조에 적합한 새로운 용접용 가압 지그의 개발 역시 요구되는 실정이다.
본 발명은, 상술한 문제점을 고려하여 창안된 것으로서, 전극 리드가 버스바와의 결합을 위해 밴딩되지 않은 상태로 버스바와 용접에 의해 결합된 형태를 갖는 배터리 모듈의 제조에 있어서 버스바와 전극 리드가 상호 밀착된 상태로 용접이 이루어질 수 있도록 하기 위해 버스바를 양 측에서 가압할 수 있도록 하는 자동 가압 지그 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 복수의 그룹의 배터리 셀 적층체 각각의 전극 리드 집합체를 버스바에 밀착시키는데 있어서, 한번의 공정을 통해 밀착 작업을 수행함과 더불어 복수 개소에서 이루어지는 전극 리드 집합체와 버스바 사이에서 이루어지는 밀착이 일정한 힘으로 이루어질 수 있도록 하는 자동 가압 지그 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
그 밖에도, 본 발명은, 복수의 그룹의 배터리 셀 적층체 각각의 전극 리드 집합체를 버스바에 밀착시키는데 있어서, 버스바의 표면과 전극 리드 집합체가 동일 평면을 이룰 수 있도록 하는 자동 가압 지그 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 가압 지그 장치는, 배터리 모듈에 구비된 버스바와 리드 집합체가 서로 밀착되도록 하는 것으로서, 상기 배터리 모듈에 구비된 복수의 버스바 각각을 동시에 가압하고, 상기 버스바의 표면으로 상기 리드 집합체가 돌출되지 않도록 상기 버스바의 상부로부터 상기 리드 집합체의 단부를 가압하는 복수의 밀착 유닛; 상기 복수의 밀착 유닛에 연결되어 상기 복수의 밀착 유닛의 버스바에 대한 가압력을 조절하는 한 쌍의 가압 유닛; 상기 가압 유닛을 지지하는 지지 프레임; 및 상기 지지 프레임에 연결되어 상기 지지 프레임을 승강시킴으로써 상기 복수의 밀착 유닛이 상기 배터리 모듈로부터 멀어지거나 가까워지도록 하는 거리 조절 유닛; 을 포함한다.
상기 밀착 유닛은, 상기 거리 조절 유닛의 움직임에 의해 하방으로 이동하여 상기 버스바를 양 측에서 가압하는 밀착 프레임을 포함할 수 있다.
상기 한 쌍의 가압 유닛은, 상기 복수의 밀착 유닛의 일 측에 위치하는 제1 가압 유닛 및 상기 복수의 밀착 유닛의 타 측에 위치하는 제2 가압 유닛을 포함하고, 상기 밀착 프레임은, 상기 제1 가압 유닛과 연결되는 제1 밀착 프레임 및 상기 제2 가압 유닛과 연결되며 상기 제1 밀착 프레임과 힌지를 통해 체결되는 제2 밀착 프레임을 포함할 수 있다.
상기 밀착 유닛은, 상기 밀착 프레임의 내측에 위치하며, 상기 거리 조절 유닛에 의해 상기 밀착 프레임과 함께 하방으로 이동하여 버스바의 상부로부터 상기 리드 집합체를 가압하는 리드 가압 프레임을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 밀착 프레임은, 상기 제1 가압 유닛과 연결되는 제1 거리 조절부 및 상기 버스바와 접촉하는 제1 가압부를 포함하고, 상기 제2 밀착 프레임은, 상기 제2 가압 유닛과 연결되는 제2 거리 조절부 및 상기 버스바와 접촉하는 제2 가압부를 포함할 수 있다.
상기 제1 밀착 프레임과 제2 밀착 프레임은, 상기 제1 거리 조절부 및 제2 거리 조절부 사이의 거리가 가까워지면 상기 제1 가압부 및 제2 가압부 사이의 거리가 멀어지고, 상기 제1 거리 조절부 및 제2 거리 조절부 사이의 거리가 멀어지면 상기 제1 가압부 및 제2 가압부 사이의 거리가 가까워지도록 힌지에 의해 결합될 수 있다.
상기 제1 가압 유닛은, 상기 제1 밀착 프레임과 연결되는 제1 가압 로드, 상기 가압 로드와 직접 또는 간접적으로 연결되어 상기 제1 가압 로드가 상기 밀착 유닛을 향하는 방향 또는 멀어지는 방향으로 움직이도록 하는 제1 가압 액추에이터를 포함하고, 상기 제2 가압 유닛은, 상기 제2 밀착 프레임과 연결되는 제2 가압 로드, 상기 가압 로드와 직접 또는 간접적으로 연결되어 상기 제2 가압 로드가 상기 밀착 유닛을 향하는 방향 또는 멀어지는 방향으로 움직이도록 하는 제2 가압 액추에이터를 포함할 수 있다.
상기 제1 가압 로드와 연결되는 제1 밀착 프레임의 단부 및 상기 제2 가압 로드와 연결되는 제2 밀착 프레임의 단부는 상기 제1 가압 로드와 제2 가압 로드가 간섭을 일으키지 않도록 하기 위해 서로 대면하지 않을 수 있다.
상기 가압 유닛은, 일 측이 상기 제1 가압 로드와 체결되고 타 측이 제1 밀착 프레임의 단부와 체결되는 제1 연결 플레이트; 및 일 측이 상기 제2 가압 로드와 체결되고 타 측이 제2 밀착 프레임의 단부와 연결되는 제2 연결 플레이트를 더 포함할 수 있다.
상기 자동 가압 지그 장치는, 상기 제1 연결 플레이트와 제1 가압 로드 사이 및 제2 연결 플레이트와 제2 가압 로드 사이에 개재되는 댐퍼를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 밀착 프레임 및 제2 밀착 프레임 사이에는 제1 개방부가 형성될 수 있다.
상기 리드 가압 프레임은, 상기 힌지에 고정되어 상기 밀착 프레임과 함께 움직일 수 있다.
상기 리드 가압 프레임은 상기 리드 집합체와 맞닿는 부분이 H 빔 형상을 가지며, H 빔을 이루는 격벽의 양 측에는 상기 제1 개방부와 연통되는 한 쌍의 제2 개방부가 형성되며, 상기 한 쌍의 제2 개방부는 리드 집합체와 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
상기 리드 가압 프레임 중 리드 집합체와 맞닿는 부분은, 서로 이격되어 나란히 연장되는 한 쌍의 가로바 및 한 쌍의 가로바 각각의 중심부를 연결하는 격벽을 포함할 수 있으며, 상기 가로바는 상기 리드 집합체를 가압할 수 있다.
상기 한 쌍의 가로바 각각의 외측 엣지 부분 사이의 거리는 리드 집합체의 폭과 동일하거나 더 짧게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 전극 리드가 버스바와의 결합을 위해 밴딩되지 않은 상태로 버스바와 용접에 의해 결합된 형태를 갖는 배터리 모듈의 제조에 있어서, 버스바와 전극 리드가 상호 밀착된 상태로 용접이 이루어질 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 복수의 그룹의 배터리 셀 적층체 각각의 전극 리드 집합체를 버스바에 밀착시키는데 있어서, 한번의 공정을 통해 밀착 작업을 수행함과 더불어 복수 개소에서 이루어지는 전극 리드 집합체와 버스바 간의 밀착이 일정한 힘으로 이루어질 수 있게 된다.
그 밖에, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 복수의 그룹의 배터리 셀 적층체 각각의 전극 리드 집합체를 버스바에 밀착시키는데 있어서, 버스바의 표면과 전극 리드 집합체가 동일 평면을 이룰 수 있게 되며, 이로써 버스바의 표면 외측으로 돌출되는 전극 리드 집합체 부분이 존재하지 않게 되어 전기적 연결의 품질 향상을 이룰 수 있게 된다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1 및 도 2는, 종래의 배터리 모듈을 제조함에 있어서, 전극 리드와 버스바를 결합시키는 공정을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 가압 지그 장치와 배터리 모듈이 결합된 배터리 모듈 제조 시스템을 나타내는 도면이다.
도 4 내지 도 6은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 가압 지그 장치에 의해 전극 리드 및 버스바가 가압되기 전과 후의 모습을 나타내는 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 가압 지그 장치를 구성하는 밀착 유닛을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명에 적용되는 가압 프레임의 단부에 형성된 리드 가압부에 의해 리드 집합체가 버스바에 형성된 리드 슬릿의 외측으로 돌출되지 않도록 가압되는 모습을 나타내는 도면이다.
도 10 내지 도 12는 본 발명에 적용되는 가압 유닛과 버스바, 그리고 전극 리드를 나타내는 도면으로서, 밀착 유닛에 의해 전극 리드 및 버스바가 가압되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 가압 유닛과 밀착 유닛이 결합된 형태를 나타내는 도면이다.
도 14는 제1 가압 유닛과 밀착 유닛이 결합된 형태를 나타내는 도면이다.
도 15는 제2 가압 유닛과 밀착 유닛이 결합된 형태를 나타내는 도면이다.
도 16은 가압 유닛과 밀착 유닛 사이를 연결하는 연결 댐퍼의 구조 및 작동 원리를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일부 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
먼저, 도 3 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈 제조 시스템의 전체적인 구성을 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 가압 지그 장치와 배터리 모듈이 결합된 배터리 모듈 제조 시스템을 나타내는 도면이고, 도 4 내지 도 6은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 가압 지그 장치에 의해 전극 리드 및 버스바가 가압되기 전과 가압되는 과정 중의 모습, 그리고 가압된 후의 모습을 나타내는 도면이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈 제조 시스템은, 배터리 모듈(100) 및 배터리 모듈(100)의 일 측에 배치되는 자동 가압 지그 장치(200)를 포함한다.
상기 배터리 모듈(100)은, 셀 적층체(110), 셀 적층체(110)를 수용하는 모듈 케이스(120) 및 셀 적층체(110)로부터 인출된 리드 집합체(T)와 접촉하는 버스바(130)를 포함한다.
상기 셀 적층체(110)는, 복수의 단위 셀 적층체(110A~110D)를 포함한다. 본 발명의 도면에서는 셀 적층체(110)가 제1 단위 셀 적층체(110A), 제2 단위 셀 적층체(110B), 제3 단위 셀 적층체(110C) 및 제4 단위 셀 적층체(110D)로 이루어진 경우만을 도시하고 있으나, 본 발명이 이처럼 도시된 단위 셀 적층체의 개수로 한정되는 것은 아니며, 단위 셀 적층체의 개수는 2개 이상이라면 그 개수에 제한이 없다.
상기 단위 셀 적층체(110A~110D) 각각은, 복수의 배터리 셀(111)들이 서로 대면하여 적층되어 구현되며, 적층되어 하나의 단위 셀 적층체를 이루는 각각의 배터리 셀(111)들은 전극 리드(111a)를 구비한다.
하나의 단위 셀 적층체(110A~110D)를 이루는 각각의 배터리 셀(111)들에 구비된 전극 리드(111a)들은 하나 또는 그 이상의 군을 이루며 한데 모여 하나 또는 둘 이상의 리드 집합체(T)를 형성한다.
동일한 단위 셀 적층체로부터 인출된 리드 집합체(T)는 버스바(130)에 형성된 리드 슬릿(130a)(도 10 참조)에 삽입되며, 자동 가압 지그 장치(200)에 의해 버스바(130)가 가압됨으로써 버스바(130)와 밀착되게 된다.
상기 자동 가압 지그 장치(200)는, 배터리 모듈(100)의 일 측에 배치되어 버스바(130)와 전극 리드(111a)가 서로 밀착되도록 버스바(130)를 가압하는 장치로서, 거리 조절 유닛(210), 지지 프레임(220), 밀착 유닛(240) 및 한 쌍의 가압 유닛(250, 260)을 포함한다.
상기 거리 조절 유닛(210)은, 지지 프레임(220)에 연결되어 지지 프레임(220)이 유동되도록 함으로써 복수의 밀착 유닛(240)이 배터리 모듈(100)로부터 멀어지거나 가까워지도록 하는 구성요소이다.
상기 거리 조절 유닛(210)은, 거리 조절 액추에이터(211) 및 거리 조절 액추에이터(211)에 연결되는 고정 플레이트(213)을 포함하는 형태로 구현될 수 있다.
상기 거리 조절 액추에이터(211)는, 자동 또는 수동에 의해 움직임으로써 밀착 유닛(240)의 상하 운동을 가능하게 할 수 있는 것이라면 제안 없이 적용 가능하다. 이러한 거리 조절 액추에이터(211)의 일 예로서 피스톤 왕복 운동을 하는 액추에이터가 적용될 수 있다. 이 경우, 상기 거리 조절 액추에이터(211)는, 거리 조절 실린더(211a) 및 거리 조절 실린더(211a)에 삽입되어 배터리 모듈(100)을 향하는 방향과 멀어지는 방향으로 상하 운동을 하는 거리 조절 피스톤(211b)을 포함한다.
또한, 상기 거리 조절 피스톤(211b)의 일 측 단부에는 고정 플레이트(213)가 체결될 수 있으며, 이 경우 고정 플레이트(213)를 통해 거리 조절 액추에이터(211)와 지지 프레임(220) 사이의 체결이 이루어지게 된다.
이러한 거리 조절 유닛(210)은 지지 프레임(220)의 길이 방향 일 측과 타 측에 각각 구비될 수 있으며, 이 경우 거리 조절 유닛(210)이 하나만 구비되는 경우와 비교하여 거리 조절 유닛(210)과 지지 프레임(220) 간의 결합이 보다 더 안정적으로 이루어질 수 있다.
상기 지지 프레임(220)은, 상술한 바와 같이 거리 조절 유닛(210)과 연결되어 거리 조절 유닛(210)의 움직임에 따라 상하 방향으로 이동하며, 그 내측 공간에 복수의 밀착 유닛(240)을 수용한다. 또한, 상기 가압 유닛(250, 260)이 고정될 수 있는 베이스 프레임으로서 기능한다.
즉, 상기 지지 프레임(220)은, 거리 조절 유닛(210)의 상하 방향 움직임에 따라 가압 유닛(250, 260)이 상하 방향으로 움직일 수 있도록 하며, 이로써 가압 유닛(250, 260)에 연결된 복수의 밀착 유닛(240)들이 상하 방향으로 함께 움직일 수 있도록 한다.
상기 복수의 밀착 유닛(240)들은, 가압 유닛(250, 260)을 통해 지지 프레임(220)과 연결되고, 이로써 거리 조절 유닛(210)의 상하 방향 움직임에 따라 배터리 모듈(100)과 가까워지는 방향 또는 멀어지는 방향으로 움직이게 된다.
상기 복수의 밀착 유닛(240)들은, 거리 조절 유닛(210)의 하강 운동에 의해 배터리 모듈(100)을 향해 움직임으로써 배터리 모듈(100)에 구비된 복수의 버스바(130) 각각을 동시에 가압하고, 버스바(130)의 표면으로 전극 리드(111a)가 돌출되지 않도록 버스바(130)의 상부로부터 전극 리드(111a)의 단부를 가압한다.
이러한 밀착 유닛(240)의 구체적인 구조 및 버스바(130)에 대한 구체적인 가압 메커니즘에 대해서는 이하에서 상세히 설명하기로 한다.
이하, 도 4 내지 도 6과 함께, 도 7 내지 도 12를 참조하여, 본 발명에 적용되는 밀착 유닛(240)의 구체적인 구조 및 가압 동작에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 가압 지그 장치를 구성하는 밀착 유닛을 나타내는 도면이고, 도 9는 본 발명에 적용되는 가압 프레임의 단부에 형성된 리드 가압부에 의해 리드 집합체가 버스바에 형성된 리드 슬릿의 외측으로 돌출되지 않도록 가압되는 모습을 나타내는 도면이다. 또한, 도 10 내지 도 12는 본 발명에 적용되는 가압 유닛과 버스바, 그리고 전극 리드를 나타내는 도면으로서, 밀착 유닛에 의해 전극 리드 및 버스바가 가압되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 내지 도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 가압 지그 장치(200)에 적용되는 밀착 유닛(240)은, 한 쌍의 밀착 프레임(241, 242), 힌지(243) 및 리드 가압 프레임(244)을 포함한다.
상기 한 쌍의 밀착 프레임(241, 242)은 힌지(243)에 의해 서로 상대적인 회동이 가능하도록 체결되는 제1 밀착 프레임(241) 및 제2 밀착 프레임(242)을 포함한다.
본 발명에서는, 상기 제1 밀착 프레임(241)에 있어서, 힌지(243)에 의해 제2 밀착 프레임(242)과 결합되는 부위를 기준으로 하여 일 측에 위치하는 부분을 제1 거리 조절부(241a)로 정의하기로 하고, 그 반대편인 타 측에 위치하는 부분을 제1 가압부(241b)로 정의하기로 한다.
마찬가지로, 상기 제2 밀착 프레임(242)에 있어서, 힌지(243)에 의해 제1 밀착 프레임(241)과 결합되는 부위를 기준으로 하여 일 측에 위치하는 부분을 제2 거리 조절부(242a)로 정의하고, 그 반대편인 타 측에 위치하는 부분을 제2 가압부(242b)로 정의하기로 한다.
상기 제1 밀착 프레임(241) 및 제2 밀착 프레임(242)은, 힌지(230)에 의해 상호 결합된 상태에서 제1 거리 조절부(241a)와 제2 거리 조절부(242a) 사이의 거리가 가까워지면 제1 가압부(241b)와 제2 가압부(242b) 사이의 거리가 멀어진다. 이와는 반대로 제1 거리 조절부(241a)와 제2 거리 조절부(242a) 사이의 거리가 멀어지면 제1 가압부(241b)와 제2 가압부(242b) 사이의 거리가 가까워지도록 힌지(243)에 의해 결합된다.
상기 자동 가압 지그 장치(200)를 사용함에 있어서, 거리 조절 유닛(210)을 이용하여 밀착 유닛(240)의 제1 가압부(241b) 및 제2 가압부(242b)가 버스바(130)의 길이 방향 양 측부에 닿도록 한 후, 가압 유닛(250, 260)을 동작시켜 제1 거리 조절부(241a)와 제2 거리 조절부(242a) 사이의 거리가 멀어지도록 조작 함으로써 버스바(130)를 양 측에서 가압할 수 있게 된다.
한편, 후술할 바와 같이, 상기 제1 밀착 프레임(241)의 단부에는 제1 가압 로드(253)이 연결되고, 제2 밀착 프레임(242)의 단부에는 제2 가압 로드(263)가 연결된다. 따라서, 제1 가압 로드(253)과 제2 가압 로드(263) 간에 간섭이 발생하지 않도록 하기 위해, 제1 밀착 프레임(241)의 단부와 제2 밀착 프레임(242)의 단부는 서로 대면하지 않도록 서로 다른 방향으로 연장된 형태를 갖는다.
상기 리드 가압 프레임(244)은, 한 쌍의 밀착 프레임(241, 242)에 의해 둘러싸인 공간 내에 위치하며 힌지(243)에 고정되어 밀착 프레임(241, 242)과 함께 움직인다.
따라서, 상기 리드 가압 프레임(244)은, 거리 조절 유닛(210)에 의해 밀착 프레임(241, 242)이 배터리 모듈(100)을 향해 이동할 때 함께 이동하며, 밀착 프레임(241)의 가압부(241b, 242b)가 버스바(130)의 길이 방향 양 측부와 접촉할 때, 버스바(130)의 상면에 접촉하여 리드 집합체(T)가 버스바(130)의 상면으로 돌출되지 못하도록 리드 집합체(T)의 단부를 상방에서 가압한다.
한편, 상호 결합된 한 쌍의 밀착 프레임(241, 242) 사이에는 제1 개방부(S1)가 형성되고, 리드 가압 프레임(244)은 제1 개방부(S1)와 연통되는 한 쌍의 제2 개방부(S2)를 구비하며, 한 쌍의 제2 개방부(S2)는 격벽(244a)에 의해 분리된다.
즉, 상기 리드 가압 프레임(244) 중 리드 집합체(T)와 맞닿는 부분은 H 빔(H beam) 형상을 가지며, H 빔을 이루는 격벽(244a)의 양 측에 위치하는 한 쌍의 개방부(S2)는, 버스바(130)에 형성된 리드 슬릿(130a) 내에 삽입된 리드 집합체(T)와 대응되는 위치에 형성된다.
구체적으로, 도 9를 참조하면, 상기 리드 가압 프레임(244) 중 리드 집합체(T)와 맞닿는 부분은, 서로 이격되어 나란히 연장되는 한 쌍의 가로바(B) 및 한 쌍의 가로바(B) 각각의 중심부를 연결하는 격벽(244a)을 포함한다. 상기 가로바(B)와 격벽(244a)은 서로 대략 수직한 방향으로 연장된 형태를 갖는다.
상기 한 쌍의 가로바(B) 각각의 외측 엣지 부분 사이의 거리(D1)는 리드 집합체(T)의 폭(D2), 즉 리드 슬릿(130a)의 길이(D2)와 동일하거나 그보다 더 짧게 형성된다. 이는, 가압 프레임(242)이 버스바(130)를 향하여 하강하였을 때 가로바(B)가 리드 집합체(T)와 닿을 수 있도록 하기 위함이다.
상기 한 쌍의 가로바(B) 각각의 길이 방향 양 측 단부는 리드 집합체(T)의 폭 방향 양 측 단부를 가압한다.
이처럼, 상기 가로바(B)가 리드 집합체(T)를 상부로부터 가압하여 리드 집합체(T)가 리드 슬릿(130a)의 외측으로 돌출되지 않도록 한 상태에서, 격벽(244a)을 중심으로 양 측에 형성되는 한 쌍의 제2 개방부(S2)를 통해 레이저 빔이 조사되거나 용접봉이 접근함으로써 리드 집합체(T)와 버스바(130) 사이가 용접될 수 있다.
즉, 상기 개방부(S1, S2)들의 형성으로 인해, 밀착 유닛(240)의 상부로부터 리드 집합체(T)를 향해 버스바(130)와 리드 집합체(T) 사이의 접합을 위한 용접을 수행하는 용접봉이나 레이저 빔 등이 접근할 수 있는 공간이 제공된다.
또한, 이처럼 용접봉이나 레이저 빔의 접근이 가능하도록 하기 위해 지지 프레임(220)에 있어서 상기 개방부(S1, S2)와 대응되는 위치에는 개방 홀(220a: 도 3 참조)이 형성될 수 있다.
다음은, 앞서 참조한 도 4 내지 도 6과 함께, 도 13 내지 도 16를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 가압 지그 장치(200)에 적용되는 가압 유닛(250, 260)의 구체적인 형태 및 이러한 가압 유닛(250, 260)과 밀착 유닛(240) 간의 결합 관계에 대해서 구체적으로 설명하기로 한다.
도 13은 가압 유닛과 밀착 유닛이 결합된 형태를 나타내는 도면이고, 도 14는 제1 가압 유닛과 밀착 유닛이 결합된 형태를 나타내는 도면이고, 도 15는 제2 가압 유닛과 밀착 유닛이 결합된 형태를 나타내는 도면이다. 또한, 도 16은 가압 유닛과 밀착 유닛 사이를 연결하는 연결 댐퍼의 구조 및 작동 원리를 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 4 내지 도 6과 함께 도 13 내지 도 16을 참조하면, 상기 가압 유닛(250, 260)은, 지지 프레임(220)의 일 측에 고정되는 제1 가압 유닛(250) 및 타 측에 고정되는 제2 가압 유닛(260)을 포함한다. 즉, 상기 가압 유닛(250, 260)은, 지지 프레임(220) 상에 고정 설치되어 지지 프레임(220)이 상하 운동을 하는 경우 함께 상하 운동을 하게 된다. 또한, 상기 한 쌍의 가압 유닛(250, 260)은, 복수의 밀착 유닛(240)에 연결되어 복수의 밀착 유닛(240)의 버스바(130)에 대한 가압력을 조절한다.
상기 제1 가압 유닛(250)은, 복수의 밀착 유닛(240)의 일 측에 위치하며, 제1 가압 액추에이터(251), 제1 가압 로드(253), 제1 지지 플레이트(254) 및 제1 연결 플레이트(255)를 포함한다.
마찬가지로, 상기 제2 가압 유닛(260)은, 복수의 밀착 유닛(240)의 타 측에 위치하며, 제2 가압 액추에이터(261), 제2 가압 로드(263), 제2 지지 플레이트(264) 및 제2 연결 플레이트(265)를 포함한다.
상기 제1 가압 액추에이터(251)는, 지지 프레임(220)의 일 측에 고정되어 지지 프레임(220)과 함께 움직이며, 예를 들어 제1 가압 실린더(251a) 및 제1 가압 실린더(251a)에 삽입되어 밀착 유닛(240)을 향하는 방향 및 멀어지는 방향으로 움직일 수 있는 제1 가압 피스톤(251b)을 포함하는 형태로 구현될 수 있다.
마찬가지로, 제2 가압 액추에이터(261)은, 지지 프레임(220)의 타 측에 고정되어 지지 프레임(220)과 함께 움직이며, 예를 들어 제2 가압 실린더(261a) 및 제2 가압 실린더(261a)에 삽입되어 밀착 유닛(240)을 향하는 방향 및 멀어지는 방향으로 움직일 수 있는 제2 가압 피스톤(261b)을 포함하는 형태로 구현될 수 있다.
상기 제1 가압 로드(253)는 그 일 측이 제1 지지 플레이트(254)에 연결되고, 타 측이 복수의 제1 밀착 프레임(241)들과 연결되며, 상기 제1 지지 플레이트(254)는 제1 가압 액추에이터(251)와 연결된다. 따라서, 상기 제1 가압 로드(253)는, 제1 가압 액추에이터(251)의 움직임에 따라서 제1 밀착 프레임(241)이 제2 밀착 프레임(242)과 멀어지는 방향 및 가까워지는 방향으로 움직이도록 한다.
마찬가지로, 상기 제2 가압 로드(263)는, 그 일 측이 제2 지지 플레이트(264)에 연결되고, 타 측이 복수의 제2 밀착 프레임(242)들과 연결되며, 상기 제2 지지 플레이트(264)는 제2 가압 액추에이터(261)와 연결된다. 따라서, 상기 제2 가압 로드(263)는, 제2 가압 액추에이터(261)의 움직임에 따라서 제2 밀착 프레임(242)이 제1 밀착 프레임(241)과 멀어지는 방향 및 가까워지는 방향으로 움직이도록 한다.
좀 더 구체적으로, 상기 제1 가압 로드(253) 및 제2 가압 로드(263)는, 각각 제1 거리 조절부(241a) 및 제2 거리 조절부(242a)에 연결되며, 이로써 제1 가압 로드(253)와 제2 가압 로드(263)의 움직임에 의해 힌지(243)의 회전 축을 중심으로 제1 거리 조절부(241a) 및 제2 거리 조절부(242a)가 회동함으로써 제1 거리 조절부(241a)와 제2 거리 조절부(242a) 사이의 거리가 가까워지거나 멀어질 수 있다.
상기 제1 거리 조절부(241a)와 제2 거리 조절부(242a) 사이의 거리가 가까워지는 경우, 제1 가압부(241b)와 제2 가압부(242b) 사이의 거리는 멀어지므로, 버스바(130)에 대한 가압력은 약해지게 된다. 이와는 반대로 제1 거리 조절부(241a)와 제2 거리 조절부(242a) 사이의 거리가 멀어지는 경우, 제1 가압부(241b)와 제2 가압부(242b) 사이의 거리는 가까워지므로, 버스바(130)에 대한 가압력은 강해지게 된다.
따라서, 장치 오퍼레이터는, 제1 가압 액추에이터(251) 및 제2 가압 액추에이터(261)의 움직임을 조절함으로서 밀착 유닛(240)을 이용한 버스바(130)의 가압을 수행할 수 있게 된다.
한편, 상기 제1 가압 로드(253)와 제1 밀착 프레임(241) 간의 결합은 제1 연결 플레이트(255)를 통해 이루어질 수 있으며, 마찬가지로 제2 가압 로드(263)와 제2 밀착 프레임(242) 간의 결합은 제2 연결 플레이트(265)를 통해 이루어질 수 있다.
즉, 상기 제1 연결 플레이트(255)의 길이 방향 일 측에는 제1 가압 로드(253)가 관통 결합될 수 있고, 타 측에는 연결 댐퍼(270)가 결합될 수 있다. 마찬가지로, 상기 제2 연결 플레이트(265)의 길이 방향 일 측에는 제2 가압 로드(263)가 관통 결합될 수 있고, 타 측에는 연결 댐퍼(270)가 결합될 수 있다.
상기 연결 댐퍼(270)는, 각각의 버스바(130)에 가해지는 밀착 유닛(240)의 가압력이 완전히 동일하지 않을 수 있다는 점을 감안하여 설치되는 부품으로서, 가압력 공차를 흡수할 수 있도록 댐핑(Damping) 작용을 한다.
이러한 연결 댐퍼(270)는, 예를 들어, 유압 댐퍼가 적용될 수 있으며, 연결 플레이트(255, 265)에 관통 고정되는 댐퍼 실린더(271) 및 댐퍼 실린더(271)에 삽입되어 피스톤 왕복 운동을 하되 밀착 프레임(241, 242)에 관통 고정되는 댐퍼 피스톤(272)을 포함하는 형태로 구현될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈 제조 시스템에 따르면, 복수의 버스바(130)를 복수의 밀착 유닛(240)을 이용하여 한꺼번에 동등한 힘으로 가압함과 동시에 각각의 버스바(130)의 상면으로 전극 리드(111a) 및 리드 집합체(T)가 돌출되지 않도록 버스바(130)의 상면으로부터 하방으로 가압을 해줄 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈 제조 시스템에 따르면, 용접 공정의 효율성이 증대될 뿐만 아니라, 리드 집합체(T)와 버스바(130) 간의 밀착성이 우수하게 되고, 또한 버스바(130)의 표면으로 리드 집합체(T)가 돌출되어 전극 리드(111a)가 파손되는 문제점을 해소할 수 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (15)

  1. 배터리 모듈에 구비된 버스바와 리드 집합체가 서로 밀착되도록 하는 가압 지그 장치로서,
    상기 배터리 모듈에 구비된 복수의 버스바 각각을 동시에 가압하고, 상기 버스바의 표면으로 상기 리드 집합체가 돌출되지 않도록 상기 버스바의 상부로부터 상기 리드 집합체의 단부를 가압하는 복수의 밀착 유닛;
    상기 복수의 밀착 유닛에 연결되어 상기 복수의 밀착 유닛의 버스바에 대한 가압력을 조절하는 한 쌍의 가압 유닛;
    상기 가압 유닛을 지지하는 지지 프레임; 및
    상기 지지 프레임에 연결되어 상기 지지 프레임을 승강시킴으로써 상기 복수의 밀착 유닛이 상기 배터리 모듈로부터 멀어지거나 가까워지도록 하는 거리 조절 유닛;
    을 포함하는 가압 지그 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 밀착 유닛은,
    상기 거리 조절 유닛의 움직임에 의해 하방으로 이동하여 상기 버스바를 양 측에서 가압하는 밀착 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 가압 지그 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 한 쌍의 가압 유닛은, 상기 복수의 밀착 유닛의 일 측에 위치하는 제1 가압 유닛 및 상기 복수의 밀착 유닛의 타 측에 위치하는 제2 가압 유닛을 포함하고,
    상기 밀착 프레임은, 상기 제1 가압 유닛과 연결되는 제1 밀착 프레임 및 상기 제2 가압 유닛과 연결되며 상기 제1 밀착 프레임과 힌지를 통해 체결되는 제2 밀착 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 가압 지그 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 밀착 유닛은,
    상기 밀착 프레임의 내측에 위치하며, 상기 거리 조절 유닛에 의해 상기 밀착 프레임과 함께 하방으로 이동하여 버스바의 상부로부터 상기 리드 집합체를 가압하는 리드 가압 프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 가압 지그 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1 밀착 프레임은, 상기 제1 가압 유닛과 연결되는 제1 거리 조절부 및 상기 버스바와 접촉하는 제1 가압부를 포함하고,
    상기 제2 밀착 프레임은, 상기 제2 가압 유닛과 연결되는 제2 거리 조절부 및 상기 버스바와 접촉하는 제2 가압부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 가압 지그 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 밀착 프레임과 제2 밀착 프레임은, 상기 제1 거리 조절부 및 제2 거리 조절부 사이의 거리가 가까워지면 상기 제1 가압부 및 제2 가압부 사이의 거리가 멀어지고, 상기 제1 거리 조절부 및 제2 거리 조절부 사이의 거리가 멀어지면 상기 제1 가압부 및 제2 가압부 사이의 거리가 가까워지도록 힌지에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 자동 가압 지그 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 제1 가압 유닛은, 상기 제1 밀착 프레임과 연결되는 제1 가압 로드, 상기 가압 로드와 직접 또는 간접적으로 연결되어 상기 제1 가압 로드가 상기 밀착 유닛을 향하는 방향 또는 멀어지는 방향으로 움직이도록 하는 제1 가압 액추에이터를 포함하고,
    상기 제2 가압 유닛은, 상기 제2 밀착 프레임과 연결되는 제2 가압 로드, 상기 가압 로드와 직접 또는 간접적으로 연결되어 상기 제2 가압 로드가 상기 밀착 유닛을 향하는 방향 또는 멀어지는 방향으로 움직이도록 하는 제2 가압 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 가압 지그 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 가압 로드와 연결되는 제1 밀착 프레임의 단부 및 상기 제2 가압 로드와 연결되는 제2 밀착 프레임의 단부는 상기 제1 가압 로드와 제2 가압 로드가 간섭을 일으키지 않도록 하기 위해 서로 대면하지 않는 것을 특징으로 하는 자동 가압 지그 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 가압 유닛은,
    일 측이 상기 제1 가압 로드와 체결되고 타 측이 제1 밀착 프레임의 단부와 체결되는 제1 연결 플레이트; 및
    일 측이 상기 제2 가압 로드와 체결되고 타 측이 제2 밀착 프레임의 단부와 연결되는 제2 연결 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 가압 지그 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 자동 가압 지그 장치는,
    상기 제1 연결 플레이트와 제1 가압 로드 사이 및 제2 연결 플레이트와 제2 가압 로드 사이에 개재되는 댐퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 가압 지그 장치.
  11. 제4항에 있어서,
    상기 제1 밀착 프레임 및 제2 밀착 프레임 사이에는 제1 개방부가 형성되는 것을 특징으로 하는 자동 가압 지그 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 리드 가압 프레임은, 상기 힌지에 고정되어 상기 밀착 프레임과 함께 움직이는 것을 특징으로 하는 자동 가압 지그 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 리드 가압 프레임은 상기 리드 집합체와 맞닿는 부분이 H 빔 형상을 가지며, H 빔을 이루는 격벽의 양 측에는 상기 제1 개방부와 연통되는 한 쌍의 제2 개방부가 형성되며, 상기 한 쌍의 제2 개방부는 리드 집합체와 대응되는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 자동 가압 지그 장치.
  14. 제4항에 있어서,
    상기 리드 가압 프레임 중 리드 집합체와 맞닿는 부분은, 서로 이격되어 나란히 연장되는 한 쌍의 가로바 및 한 쌍의 가로바 각각의 중심부를 연결하는 격벽을 포함하며,
    상기 가로바는 상기 리드 집합체를 가압하는 것을 특징으로 하는 자동 가압 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 한 쌍의 가로바 각각의 외측 엣지 부분 사이의 거리는 리드 집합체의 폭과 동일하거나 더 짧게 형성되는 것을 특징으로 하는 자동 가압 지그 장치.
PCT/KR2019/003200 2018-06-22 2019-03-19 전극 리드를 버스바에 밀착시키는 자동 가압 지그 장치 및 이를 포함하는 배터리 모듈 제조 시스템 WO2019245134A1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL19823083.1T PL3719871T3 (pl) 2018-06-22 2019-03-19 Urządzenia automatycznego przyrządu do dociskania do doprowadzania przewodu elektrodowego do bliskiego styku z szyną zbiorczą oraz zawierający je układ produkcji modułów akumulatorowych
EP19823083.1A EP3719871B1 (en) 2018-06-22 2019-03-19 Automatic pressure jig device for bringing electrode lead into close contact with busbar, and battery module manufacturing system comprising same
JP2020529641A JP7062195B2 (ja) 2018-06-22 2019-03-19 電極リードをバスバーに密着させる自動加圧ジグ装置及びそれを含むバッテリーモジュール製造システム
US16/768,018 US11588211B2 (en) 2018-06-22 2019-03-19 Automatic pressure jig device for bringing electrode lead into close contact with busbar, and battery module manufacturing system comprising same
US18/098,579 US20230150072A1 (en) 2018-06-22 2023-01-18 Automatic pressure jig device for bringing electrode lead into close contact with busbar, and battery module manufacturing system comprising same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180072157A KR102258176B1 (ko) 2018-06-22 2018-06-22 전극 리드를 버스바에 밀착시키는 자동 가압 지그 장치 및 이를 포함하는 배터리 모듈 제조 시스템
KR10-2018-0072157 2018-06-22

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US16/768,018 A-371-Of-International US11588211B2 (en) 2018-06-22 2019-03-19 Automatic pressure jig device for bringing electrode lead into close contact with busbar, and battery module manufacturing system comprising same
US18/098,579 Continuation US20230150072A1 (en) 2018-06-22 2023-01-18 Automatic pressure jig device for bringing electrode lead into close contact with busbar, and battery module manufacturing system comprising same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019245134A1 true WO2019245134A1 (ko) 2019-12-26

Family

ID=68968471

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2019/003200 WO2019245134A1 (ko) 2018-06-22 2019-03-19 전극 리드를 버스바에 밀착시키는 자동 가압 지그 장치 및 이를 포함하는 배터리 모듈 제조 시스템

Country Status (7)

Country Link
US (2) US11588211B2 (ko)
EP (1) EP3719871B1 (ko)
JP (1) JP7062195B2 (ko)
KR (1) KR102258176B1 (ko)
CN (2) CN210052779U (ko)
PL (1) PL3719871T3 (ko)
WO (1) WO2019245134A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112589339A (zh) * 2020-10-30 2021-04-02 博硕皓泽自动化设备无锡有限公司 一种用于汇流条焊接的支撑装置

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102258176B1 (ko) * 2018-06-22 2021-07-16 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 리드를 버스바에 밀착시키는 자동 가압 지그 장치 및 이를 포함하는 배터리 모듈 제조 시스템
US11804639B2 (en) * 2020-07-23 2023-10-31 GM Global Technology Operations LLC Multistage plunger systems and methods for forming battery cell tabs
CN113580065A (zh) * 2021-07-30 2021-11-02 国网浙江电动汽车服务有限公司 一种用于拼合动力电池模组的夹具
KR20230148007A (ko) * 2022-04-15 2023-10-24 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지 제조장치
US11904408B1 (en) * 2023-06-30 2024-02-20 Rivian Ip Holdings, Llc Laser welding mask

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11226831A (ja) * 1998-02-13 1999-08-24 Amada Co Ltd 板材加工装置のワーククランプ装置
JP2008062243A (ja) * 2006-09-04 2008-03-21 Akihisa Murata 帯状ワークの突合せ接合装置
KR101124534B1 (ko) * 2010-07-13 2012-03-16 (주)열린기술 복수 개의 이차전지 충전이 가능한 이차전지 충전장치
KR101287417B1 (ko) * 2010-12-21 2013-07-18 (주)열린기술 이차전지용 전극조립체 테이핑장치
KR20150125387A (ko) * 2014-04-30 2015-11-09 주식회사 엘지화학 레이저 용접장치
KR20180072157A (ko) 2016-12-21 2018-06-29 주식회사 인포웍스 특수재난 현장용 구조 구급용 이중대역 무선중계시스템 및 이를 이용한 중계방법

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4829587B2 (ja) * 2005-10-14 2011-12-07 日本電気株式会社 電気デバイス集合体及びその製造方法
JP5046956B2 (ja) 2005-12-01 2012-10-10 日本電気株式会社 電気デバイス集合体の製造方法
KR20120064800A (ko) 2010-12-10 2012-06-20 아이피지 포토닉스 코리아(주) 배터리 전극 용접용 지그
JP5799680B2 (ja) 2011-09-05 2015-10-28 トヨタ自動車株式会社 アーク溶接方法及びアーク溶接装置
KR101773644B1 (ko) 2013-10-30 2017-08-31 주식회사 엘지화학 수평 조절 지그 및 이를 이용하는 수평 조절 방법
KR101750086B1 (ko) 2014-05-13 2017-06-21 주식회사 엘지화학 용접용 밀착지그
KR102308634B1 (ko) 2015-03-05 2021-10-05 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지의 용접용 지그
KR102084150B1 (ko) 2016-02-25 2020-03-03 주식회사 엘지화학 배터리 셀 및 이러한 배터리 셀의 제조 방법
KR102101429B1 (ko) 2016-05-18 2020-04-16 주식회사 엘지화학 리드 용접 장치, 이러한 리드 용접 장치를 통해 제조되는 배터리 모듈 및 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩
JP6659482B2 (ja) 2016-07-05 2020-03-04 株式会社エンビジョンＡｅｓｃジャパン 溶接装置および溶接方法
CN206415798U (zh) 2016-12-05 2017-08-18 上海君屹工业自动化股份有限公司 软包电池模组极耳压紧机构
JP2018133136A (ja) 2017-02-13 2018-08-23 株式会社豊田自動織機 電池モジュールの製造方法および製造システム
US10249857B2 (en) * 2017-03-22 2019-04-02 GM Global Technology Operations LLC Battery bus bar design and laser welding
KR102155888B1 (ko) * 2017-09-11 2020-09-14 주식회사 엘지화학 레이저 용접 지그 및 이를 포함하는 레이저 용접 장치
KR102258176B1 (ko) * 2018-06-22 2021-07-16 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 리드를 버스바에 밀착시키는 자동 가압 지그 장치 및 이를 포함하는 배터리 모듈 제조 시스템

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11226831A (ja) * 1998-02-13 1999-08-24 Amada Co Ltd 板材加工装置のワーククランプ装置
JP2008062243A (ja) * 2006-09-04 2008-03-21 Akihisa Murata 帯状ワークの突合せ接合装置
KR101124534B1 (ko) * 2010-07-13 2012-03-16 (주)열린기술 복수 개의 이차전지 충전이 가능한 이차전지 충전장치
KR101287417B1 (ko) * 2010-12-21 2013-07-18 (주)열린기술 이차전지용 전극조립체 테이핑장치
KR20150125387A (ko) * 2014-04-30 2015-11-09 주식회사 엘지화학 레이저 용접장치
KR20180072157A (ko) 2016-12-21 2018-06-29 주식회사 인포웍스 특수재난 현장용 구조 구급용 이중대역 무선중계시스템 및 이를 이용한 중계방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3719871A4

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112589339A (zh) * 2020-10-30 2021-04-02 博硕皓泽自动化设备无锡有限公司 一种用于汇流条焊接的支撑装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021504921A (ja) 2021-02-15
CN110635095B (zh) 2021-02-12
EP3719871B1 (en) 2024-01-10
PL3719871T3 (pl) 2024-04-15
US11588211B2 (en) 2023-02-21
CN110635095A (zh) 2019-12-31
JP7062195B2 (ja) 2022-05-06
CN210052779U (zh) 2020-02-11
KR20200000183A (ko) 2020-01-02
US20230150072A1 (en) 2023-05-18
US20200365863A1 (en) 2020-11-19
KR102258176B1 (ko) 2021-07-16
EP3719871A4 (en) 2021-06-30
EP3719871A1 (en) 2020-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019245134A1 (ko) 전극 리드를 버스바에 밀착시키는 자동 가압 지그 장치 및 이를 포함하는 배터리 모듈 제조 시스템
WO2020004780A1 (ko) 전극 리드를 버스바에 밀착시키는 자동 가압 지그 장치
WO2019203434A1 (ko) 용접을 용이하게 할 수 있는 버스바 프레임 구조를 구비하는 단위 모듈 및 이를 포함하는 배터리 모듈
WO2020071833A1 (ko) 용접 불량을 방지할 수 있는 전지팩 프레임을 포함하는 전지팩 및 이를 제조하기 위한 가압 지그
WO2020145539A1 (ko) 폴더블 사이드 플레이트를 구비하는 배터리 모듈 및 그 제조 방법
WO2015046803A1 (ko) 전극조립체 및 이차전지의 제조방법
WO2018101619A1 (ko) 배터리 셀 디가싱 장치
WO2019124704A1 (ko) 전해액 제거장치, 그를 포함하는 이차전지 제조장치 및 제조방법, 이차전지
WO2020130399A1 (ko) 전극 리드를 버스바에 밀착시키는 가압 지그 장치 및 이를 포함하는 배터리 모듈 제조 시스템
WO2020075966A1 (ko) 버스바 프레임 조립 방법
WO2017146369A1 (ko) 배터리 셀 및 이러한 배터리 셀의 제조 방법
WO2020159116A1 (ko) 전극 탭 용접부의 압접부 크기가 상이한 전극조립체 및 이를 제조하는 초음파 용접 장치
WO2015020295A1 (ko) 전극조립체용 사행보정장치
WO2019088417A1 (ko) 배터리 팩
WO2022014954A1 (ko) 전극리드의 절곡 및 용접 장치 및 이를 이용한 전극리드의 용접 방법
WO2022191591A1 (ko) 포일 탭 포밍 장치 및 포일 탭 포밍 방법
WO2019066266A1 (ko) 전자기 펄스 접합 기술을 적용한 배터리 모듈 하우징 및 배터리 모듈 하우징 제조 방법
WO2021107460A1 (ko) 전해액 주입 장치 및 이를 이용한 전해액 주입 방법
WO2012144773A2 (ko) 다수개의 자기회로가 연속 연결된 평판형 스피커
WO2021015575A1 (ko) 연료전지용 분리판의 제조 설비 및 제조 방법
WO2020189975A1 (ko) 전지 모듈 및 그 제조 방법
WO2022019550A1 (ko) 전극 리드와 전압 센싱부재 간의 연결을 단순화한 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
WO2021167302A1 (ko) 이차전지 압연장치
WO2018004185A1 (ko) 이차 전지용 스택 장치, 이를 이용한 스택 방법 및 이에 따른 이차 전지
WO2021040188A1 (ko) 이차전지 충방전 장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19823083

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020529641

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019823083

Country of ref document: EP

Effective date: 20200629

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE