KR20030003537A - 전기자동차용 축전지 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전지의 외부 인출단자와 극판의 용접성을 향상시키고, 용접 작업시 발생하는 전지의 파손 및 불량을 방지할 수 있는 전기자동차용 축전지 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 활물질을 충전하여 제조되는 음극 및 양극 전극과, 상기 전극 일부분의 활물질을 제거한 극판 표면에 부착되는 탭과, 상기 극판과 탭을 동시에 엠보싱 가공하여 형성되는 돌기를 포함하여 구성하고, 상기 극판과 탭을 엠보싱 가공한 후 저항 용접에 의해 결합 구성함을 특징으로 한다.

Description

전기자동차용 축전지 및 그 제조방법{Storage battery for Electric Auto and method for making the same}

본 발명은 전기자동차용 축전지 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 전지의 외부 인출단자와 극판의 용접성을 향상시키고, 용접 작업시 저항 집중에 의한 전지의 파손 및 불량을 방지할 수 있도록 하는데 적합하게 이용할 수 있는 전기자동차용 축전지 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에서 축전지는 엔진을 구동하기 위한 시동장치로 한정되어 사용되었으나, 근래에는 공해로 인한 환경 오염 문제와 에너지원의 다각화에 따라 구동 자체를 전기에 의존하는 전기자동차의 개발 및 상용화가 실현되고 있다.

이에 따라 전기자동차의 동력원으로 사용되는 축전지도 점차 고 성능화되는 추세이며, 그 일 예로서 최근에는 고용량 및 경량화를 실현한 니켈-수소(Ni-MH)전지가 주목을 받고 있다.

니켈-수소전지는 알칼리 축전지의 일종으로, 수소 흡장 합금으로 된 활물질을 음극에 사용하고 폼(Foam) 니켈 기판에 수산화 니켈 분말로 된 활물질을 충전하여 양극으로 사용하며, 이렇게 구성된 전극의 사이에 전해액을 충진하여 사용한다.

이렇게 구성되는 니켈-수소전지는 도 1에 도시한 바와 같이, 전극(2)으로부터 활물질을 제거한 극판(4) 표면에 탭(6)을 용접 부착하여 외부 인출 단자로 사용한다.

그러나 종래의 니켈-수소전지는 전극(2)으로부터 활물질을 제거할 때, 그 활물질이 완전히 제거되지 않고 소량이 잔존하는 문제점이 있다. 이 경우에 상기 활물질은 부도체로서 작용하여, 용접기(8)에 의한 극판(4)과 탭(6)의 저항 용접시 용접기(8)의 전류를 극판에 잔류된 활물질에 집중시킴으로써 전극 파손이나 혹은 불량을 초래하는 문제점이 있다.

앞서 설명한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 전지의 외부 인출단자인 탭과 극판의 용접성을 향상시키고, 용접 작업시 저항 집중에 의한 전지의 파손 및 불량을 방지할 수 있도록 하는 전기자동차용 축전지 및 그 제조방법을 제공함에 목적을 두고 있다.

상기 목적에 따라 본 발명에서는 활물질을 충전하여 제조되는 음극 및 양극 전극과, 상기 전극 일부분의 활물질을 제거한 극판 표면에 부착되는 탭과, 상기 극판과 탭을 동시에 엠보싱 가공하여 형성되는 돌기를 포함하여 구성되고, 상기 극판과 탭을 엠보싱 가공된 후 저항 용접에 의해 결합 구성한 전기자동차용 축전지을 제안한다.

또한 본 발명은 상기 축전지를 제조하는 방법으로서, 활물질을 충전하여 제조된 음극 혹은 양극 전극으로부터 일부분의 활물질을 제거하고 세척하여 극판이 노출되게 하는 단계와, 상기 극판에 탭을 가 용접하고 극판과 탭을 동시에 엠보싱 금형으로 가공 처리하여 돌기를 형성하는 단계와, 표면이 편평한 용접기의 전극을 이용하여 상기 극판과 탭을 용접 결합하는 단계로 이루어지는 전기자동차용 축전지의 제조방법을 제안한다.

도 1은 종래 공지된 전기자동차용 축전지 전극을 도시한 구성도.

도 2는 본 발명에 의한 전기자동차용 축전지 전극 및 그 제조 공정을 설명하는 도면.

도 3은 도 2의 A-A 선을 절취 도시한 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

12-전극14-극판

16-탭18-돌기

20-용접기 전극

이하, 첨부 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시 형태를 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 의한 전기자동차용 축전지 전극 및 그 제조 공정을 설명하는 전체 구성을 보여주고 있으며, 도 3은 본 발명의 요부를 보여주고 있다.

도시한 바와 같이 본 발명의 전기자동차용 축전지는 기본적으로 음극 및 양극과 같은 전극(12), 그 전극(12)의 사이에 절연을 위해 삽입되는 세퍼레이터(도시생략), 그리고 전해액을 포함하여 구성된다.

상기 전극(12)은 수소 흡장 합금으로 된 활물질을 극판(14)에 충전하여 음극으로 사용하고, 폼(Foam) 니켈 극판(14)에 수산화 니켈 분말로 된 활물질을 충전하여 양극으로 사용할 수 있다.

이렇게 제조되는 전극(12)은 어셈블리 단계에 앞서 외부로 전기를 인출하기 위한 단자 즉, 탭(16)을 용접 부착한다. 탭(16)은 통상 Ni 재질로 된 호일을 사용한다.

여기서 탭(16)은 전극(12) 일부분의 활물질을 제거한 극판(14) 표면에 용접하게 되지만, 이때 활물질은 완전히 제거되지 않고 잔류되어 저항으로 작용하는바, 본 발명에서는 이를 방지하기 위해 상기 극판(14)과 탭(16)을 사전 엠보싱 처리하여 활물질에 의한 전류의 집중 현상을 해결하고자 한다.

보다 구체적으로 본 발명은 전극(12)으로부터 활물질을 제거한 극판(14)에 1차적으로 탭(16)을 가 용접하고, 이렇게 겹쳐진 극판(14)과 탭(16)을 동시에 엠보싱 금형을 이용하여 프레스 가공하므로 다수 돌기(18)를 형성한다.

상기 돌기(18)는 용접기 전극(20)으로부터 인가되는 전류를 극판(14)과 탭(16)에 균일하게 전달하여 용접 특성을 향상시킬 수 있다.

이후 엠보싱 가공이 완료된 극판(14)과 탭(16)은 편평한 전극 표면을 갖는용접기에 의해 2차로 용접 결합된다.

이때 용접기 전극(20)은 극판(14) 및 탭(16)이 사전에 엠보싱 처리되어 있으므로 별도의 요철 전극을 사용할 필요가 없으며, 편평한 전극으로도 소망의 용접 특성을 달성할 수 있다.

한편 본 발명의 제조방법을 단계 별로 설명하면, 먼저 활물질을 충전하여 제조된 음극 혹은 양극 전극(12)으로부터 일부분의 활물질을 제거하고 세척하여 극판(14)이 노출되게 하는 단계와, 상기 극판에 탭(16)을 가 용접하고 극판과 탭을 동시에 엠보싱 금형으로 가공 처리하여 돌기(18)를 형성하는 단계와, 표면이 편평한 용접기의 전극(20)을 이용하여 상기 극판과 탭을 용접 결합하는 단계로 이루어진다.

이상에서 설명한 구성을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 전기자동차용 축전지 및 그 제조방법은 전지의 외부 인출단자인 탭과 극판의 용접성을 향상시킬 수 있으며, 그 결과 전지의 용량과 출력을 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명에 의하면 용접 작업시 발생하는 전지의 파손 및 불량을 방지함으로써 생산성을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (3)

1. 활물질을 충전하여 제조되는 전극과, 상기 전극 일부분의 활물질을 제거한 극판 표면에 부착되는 탭과, 상기 극판과 탭을 동시에 엠보싱 가공하여 형성되는 돌기를 포함하여 구성되고,상기 극판과 탭은 엠보싱 가공된 후 저항 용접에 의해 결합 구성된 것임을 특징으로 하는 전기자동차용 축전지.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 전극은 양극임을 특징으로 하는 전기자동차용 축전지.
3. 활물질을 충전하여 제조된 음극 혹은 양극 전극으로부터 일부분의 활물질을 제거하고 세척하여 극판이 노출되게 하는 단계와,

   상기 극판에 탭을 가 용접하고 극판과 탭을 동시에 엠보싱 금형으로 가공 처리하여 돌기를 형성하는 단계와,

   표면이 편평한 용접기의 전극을 이용하여 상기 극판과 탭을 용접 결합하는 단계를 포함하는 전기자동차용 축전지의 제조방법.