电阻焊接机和使用该电阻焊接机制造电池的方法与流程

本申请要求2018年11月27日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请no.10-2018-0148841的优先权和权益，其全部内容通过引用结合于此。

本发明涉及一种电阻焊接机以及一种使用该电阻焊接机的电池制造方法。

背景技术：

近年来，由于化石燃料的枯竭，能源价格已经上涨，因此对环境污染的关注增强，并且对环保的可替代能源的需求已经成为未来生活必不可少的因素。因此，已经连续进行了对诸如核能、太阳能、风能、潮汐能等各种发电技术的研究，并且用于更有效地使用所产生的能量的蓄电装置也备受关注。

此外，随着技术发展和对移动设备和电动车辆的需求增加，对作为能源的电池的需求也快速增加，因此，已经进行了很多关于能够满足各种需求的电池的研究。特别地，对具有高能量密度、放电电压和输出稳定性的优点的锂可再充电电池(诸如锂离子电池和锂离子聚合物电池)的需求很高。

可再充电电池根据电极组件的结构来进行分类，所述电极组件具有这样的结构：其中，正极电极、负极电极和被置于正极电极和负极电极之间的分隔件被堆叠。代表性地，电极组件可以被分为果冻卷(螺旋缠绕)型电极组件和堆叠型电极组件，所述果冻卷(螺旋缠绕)型电极组件具有如下结构：正极电极和负极电极在分隔件被置入其间的情况下被螺旋地缠绕，在所述堆叠型电极组件中，多个正极电极和多个负极电极在分隔件被置入其间的情况下被顺序地堆叠，并且近来，为了解决果冻卷型电极组件和堆叠型电极组件的问题，已经开发了具有果冻卷型和堆叠型被混合的先进结构的电极组件。在该电极组件中，预定单元的正极电极和负极电极在分隔件被置入其间的情况下被堆叠，然后堆叠后的单元单体被放置在分隔膜上，并且被顺序地螺旋缠绕。

根据使用目的，这种电极组件被容纳在袋状壳体、圆柱形罐和方形壳体中，以制造电池。

其中，圆柱形电池易于制造，并且具有单位重量能量密度高的优点，并且被用作从便携式计算机到电动车辆范围内的各种装置的能源。

图1是通过使用传统的电阻焊接机将圆柱形电池的负极电极接线片焊接到金属罐的概略图。

参考图1，圆柱形电池20具有这样的结构：果冻卷型电极组件24被容纳在金属罐22中。为了便于描述，仅示意了电极组件24的一部分和金属罐22的一部分。电阻焊接机10具有这样的结构：焊条12被连接到焊接保持器11，并且电流通过焊接保持器11被施加到焊条12。

为了将电极组件24的负极电极接线片21焊接到金属罐22，电阻焊接机10的焊条12可以在分离膜23之间穿过，并且焊条12的一端可以接触负极电极接线片21。在这种状态下，通过向焊条12施加电流，负极电极接线片21被焊接到金属罐22。在这种情况下，在流过电流的焊条12中产生大量的热能，这造成降低了负极电极接线片21和金属罐22之间的焊接强度的问题。

另外，由于焊条12位于分离膜23之间的狭窄空间中，因此存在当焊接时分离膜23发生熔化并被附接到焊条12的问题。

在所述背景技术部分中公开的以上信息仅用于增强对本发明的背景的理解，因此它可能包含不构成该国本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

技术问题

本发明旨在解决以往所要求的传统技术和技术目的的问题。

经过广泛的研究和各种实验，本申请的发明人确认，如下文所述，通过在焊条中形成空气出口来排出压缩空气，能够排出在焊条中产生的热能，并且分离膜能够远离焊条，从而完成了本发明。

技术方案

为了实现该目的，根据本发明的电阻焊接机包括压缩机、焊接保持器和焊条，其中，由压缩机压缩的空气可以通过焊接保持器被引入焊条中，然后通过形成在焊条中的空气出口排出。

焊条可以包括在其中央部分处形成的空气流动路径。

空气流动路径可以与空气出口流体连通。

焊接保持器可以包括空气入口和空气出口。

通过空气入口引入的空气的一部分可以被引入到空气流动路径中。

未引入到空气流动路径中的剩余空气可以通过空气出口排出。

空气出口可以根据焊条的长度以不同的频率形成。

空气出口可以被形成为狭缝形状。

焊接保持器可以包括阀，该阀对引入到焊条的空气流动路径中的空气量进行调节。

一种用于通过使用根据本发明的电阻焊接机来制造电池的方法可以包括：在金属罐中容纳果冻卷型电极组件；将焊条插入到电极组件的中央部分中；通过将压缩空气排出到空气出口而将分离膜推开；并且通过向焊条施加电流来将电极组件的负极接线片焊接到金属罐。

附图说明

图1是通过使用传统的电阻焊接机将圆柱形电池的负极接线片焊接到金属罐的概略图。

图2是根据本发明示例性实施例的电阻焊接机的概略图。

图3是沿图2的虚线a截取的截面图。

图4到图6是根据本发明其它示例性实施例的电阻焊接机的概略图。

图7和图8是用于使用根据本发明示例性实施例的电阻焊接机来制造圆柱形电池的方法(以下称为“制造方法”)的概略图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本发明的各种示例性实施例，从而本领域技术人员易于实现本发明。本发明可以以很多不同的形式来实施，并且不应被解释为限于在此阐述的示例性实施例。

另外，除非存在明确相反的描述，否则术语“包括”和诸如“包括”或“包含”的变体将被理解为暗示包括所声明的元件，但不排除任何其它元件。

此外，在整个说明书中，短语“截面图”指的是从侧面观察通过竖直切割目标部分而形成的截面。

图2是根据本发明示例性实施例的电阻焊接机的概略图。图3是沿图2的虚线a截取的截面图。

参考图2和图3，电阻焊接机100可以包括压缩机101、焊接保持器102和焊条103。由压缩机101压缩的空气可以通过焊接保持器102被引入焊条103中，然后通过空气出口104排放到外侧。

焊条103的形状没有特别限制，但是果冻卷型电极组件的中央可以具有接近圆形的形状，因此可以被形成为相对于直径具有较长长度的圆柱形。焊条103的一侧可以被连接到焊接保持器102。空气流动路径105可以形成在焊条103的中央部分c中，并且空气流动路径105可以与焊接保持器102流体连通。

多个空气出口104可以形成在焊条103的侧表面109上，并且空气出口104可以与空气流动路径105连通。多个空气出口104可以沿着侧表面109在焊条103的中央部分c处的径向方向上形成。

焊接保持器102可以包括空气入口106和空气出口107。在压缩机101中被压缩的空气通过空气入口106被引入焊接保持器102中，并且被引入空气中的一部分被引入到焊条103的空气流动路径105中。未被引入到焊条103的空气流动路径105中的其它压缩空气可以通过空气出口107排出。

通过这样的结构，在焊接期间从空气出口104排出的压缩空气可以具有预定压力，因此分离膜(未示出)可以与焊条103分开地置放，以防止分离膜附接到焊条103。

另外，被引入焊条103的空气流动路径105中的空气在通过空气出口104被排出的同时，可以对焊接期间在焊条103中产生的热能进行冷却。

图4是根据本发明另一个示例性实施例的电阻焊接机的概略图。

参考图4，空气出口104可以根据与焊接保持器102的距离而以不同的频率形成在电阻焊接机200的焊条103中。除了空气出口104以不同的频率形成之外，图4的电阻焊接机200可以包括与图2的电阻焊接机100相同的构造。

如前所述，焊条103可以具有与其直径相比长度较长的形状。在这种情况下，当空气出口104根据焊条103的长度而以相同的频率形成时，从靠近焊接保持器102置放的空气出口104排出的空气量和从远离焊接保持器102置放的空气出口104排出的空气量可能彼此不同。因此，在位于焊条103与电极接线片(未示出)相接触之处的部分b中，排出的空气量减少，因此可能不易于从焊条103分离分离膜(未示出)并冷却焊条103。因此，根据从电阻焊接机200的焊接保持器102到焊条103的距离，以不同的频率形成空气出口104，从而即使在b部分也能够排出足够的空气量，从而解决上述问题。在图4的焊条103中，与焊接保持器102附近相比，在部分b中形成更多的空气出口104。

图5是根据本发明另一示例性实施例的电阻焊接机的概略图。

参考图5，形成在电阻焊接机300的焊条103中的空气出口104可以被形成为各种形状。例如，空气出口104可以被形成为狭缝的形状。狭缝形空气出口104可以形成在焊条103的纵向方向上。通过这种结构，能够使得在沿着焊条103的长度的每个位置处通过空气出口104排出的空气量保持恒定。除了空气出口104被形成为狭缝形状之外，图5的电阻焊接机300可以包括与图2的电阻焊接机100相同的构造。

图6是根据本发明另一示例性实施例的电阻焊接机的概略图。

参考图6，在电阻焊接机400中，焊接保持器102中可以包括阀108，以调节流入焊条103的空气流动路径105中的空气量。除了在焊接保持器102上形成阀108之外，图6所示电阻焊接机400可以包括与图2的电阻焊接机100相同的构造。

作为本发明的另一示例性实施例，图6的阀108可以被应用于图2、图4和图5的示例性实施例。

图7和图8是用于使用根据本发明示例性实施例的电阻焊接机制造圆柱形电池的方法(以下称为“制造方法”)的概略图。

参考图2、图7和图8，根据本示例性实施例的电池制造方法可以包括：将电阻焊接机100的焊条103定位在果冻卷型电极组件24的中央部分处，并且使得焊条103的端部接触负极电极接线片21。

在本示例性实施例中，可以包括如下步骤：通过焊接保持器102来将通过操作压缩机101而压缩的空气引入到焊条103的空气流动路径105中，并且通过空气出口104排出所引入的空气。在图8中，由箭头示出了通过空气出口104排出的空气。通过空气出口104排出的空气可以将分离膜23从焊条103分离。

在本示例性实施例中，可以包括如下步骤：通过向焊条103施加电流来焊接负极电极接线片21和金属罐22。在焊接期间通过空气出口104排出的空气可以将分离膜23保持为从焊条103分离。另外，在焊接期间通过空气出口104排出的空气可以冷却焊条103。

基于该内容，本发明领域的普通技术人员将能够在本发明的范围内作出各种应用和修改。

工业适用性

如上所述，在根据本发明示例性实施例的电阻焊接机中，空气出口形成在焊条中，以冷却由焊条产生的热能，并防止分离膜在焊接期间接触焊条。