KR100683916B1 - 이차전지 케이스의 탈지 및 피막형성방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이차전지 케이스의 탈지와 피막형성에 관련되는 것으로서, 드로잉과정을 거쳐 이차전지 케이스로 성형한 후에, 드로잉오일을 제거하도록 하며, 이어서 이차전지 케이스 표면을 매끄럽게 하도록 하기위해 세척제를 도포하여 얇은 피막을 형성시키도록 하는 연속적인 작업과정에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 탈지단계, 린스단계, 건조단계, 윤활단계, 피막형성단계 및 피막건조단계로 구성됨을 기술적 요지로 하는 이차전지 케이스의 탈지 및 피막형성방법에 관한 것이다.

이차전지, 케이스, 피막형성, 탈지, 윤활

Description

이차전지 케이스의 탈지 및 피막형성방법{CLEANING AND MAKING FILM METHOD OF SECONDARY BATTERY CASE}

도 1 - 드로잉 가공된 이차전지 케이스의 개략적인 형태를 보여주는 사시도.

도 2 - 본 발명에 따른 전체적인 작업과정을 보여주는 작업공정도.

도 3 - 트레이가 회전체에 장착되는 상태를 보여주는 측면도.

<도면에 사용된 주요부호에 대한 설명>

1 : 이차전지 케이스

2 : 트레이 3 : 회전체

4 : 캐리어

본 발명은 휴대폰과 같은 전자제품의 충전용 밧데리로 사용되는 이차전지 케이스에 관련되는 것이며, 특히 드로잉 가공으로 이차전지 케이스를 성형한 후에 연속적인 과정으로 탈지 및 윤활을 위한 피막을 형성시킬 수 있도록 하는 이차전지 케이스의 탈지 및 피막형성 방법에 관한 것이다.

일반적으로 프레스를 이용하여 드로잉 가공하는 경우에는 소재 및 금형의 손 상을 방지하고 원활하게 가공될 수 있도록 하기위해 드로잉오일을 소재에 입힌 후에 원하는 형상으로 가공하게 된다.

본 발명과 관련한 이차전지 케이스는 보통 알루미늄을 드로잉가공하여 일측이 개방되고 내부가 빈 케이스 형태로 제작하게되며, 성형이 완료된 후에는 드로잉오일을 제거하는 과정을 거치게 된다.

한편 일반적으로 리튬이온 2차전지의 전해질 분리막은 100μ 두께의 연질 알루미늄이므로 케이스에 조립시 손상을 입게 될 위험에 직면하기 쉬우므로 각 전지 메이커들은 각각의 방법으로 케이스 내부를 보다 미끄럼성이 좋도록 하기 위해 노력하고 있다.

이러한 필요에 의해 이차전지 케이스를 밧데리로 조립함에 있어 케이스 내부로 전해질 분리막이 용이하게 삽입되어 조립될 수 있도록 하기 위한 목적으로 케이스 표면에 얇은 피막을 형성시켜 윤활이 가능토록 해야 할 필요가 있다.

따라서 본 발명에서는 성형된 이차전지 케이스를 탈지하는 단계부터 피막을 형성시키는 단계까지의 다수의 연속적인 작업과정을 라인상에서 단계적으로 수행될 수 있도록 하는 이차전지 케이스의 탈지 및 피막형성방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 케이스 내부에 수용되는 리튬이온의 순환을 기능적으로 방해하지 않는 윤활성 물질로서 피막을 형성할 수 있도록 함을 또 다른 목적으로 한다.

상술한 바와 같은 목적 달성을 위한 본 발명은, 성형된 이차전지 케이스를 순수 속에 담궈진 상태에서 초음파진동을 이용하여 잔류하는 드로잉오일 성분을 제거하는 탈지단계와; 상기 이차전지 케이스를 순수 속에 담궈 세정하는 린스단계와; 세정이 이루어진 상기 이차전지 케이스를 건조시키는 건조단계와; 건조가 이루어진 이차전지 케이스를 탄화수소계 세척제 속에 담구는 윤활단계와; 세척제가 도포된 이차전지 케이스를 회전시켜 대부분의 세척제를 제거하며 이차전지 케이스의 표면에는 얇은 세척제막이 형성되게 하는 피막형성단계와; 열을 가하여 이차전지 케이스의 표면에 형성된 세척제막이 고착될 수 있게 하는 피막건조단계;로 구성됨을 기술적 요지로 하는 이차전지 케이스의 탈지 및 피막형성방법에 관한 것이다.

그리고, 상기 탄화수소계 세척제는 증류범위 210~250℃이고 인화점이 70~90℃ 범위에 있는 비방향성 용제(Dearomatic Solvent, 상품명 YKD-80)를 베이스오일로 하고 여기에 탄소수가 25개인 파라핀왁스를 혼합한 것임을 특징으로 하는 이차전지 케이스의 탈지 및 피막형성 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 이차전지 케이스의 탈지 및 피막형성방법에 의하면 다수개의 이차전지 케이스를 일련의 연속적 과정을 통해 탈지하고 피막을 형성시켜 최종적인 이차전지용 케이스를 얻을 수 있게 된다.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 상세히 설명하기로 하며, 첨부되는 도1은 드로잉 가공된 이차전지 케이스의 개략적인 형태를 보여주는 사시도이며, 도2는 전체적인 작업과정을 보여주는 작업공정도이다.

도시된 바와 같이 이차전지 케이스(1)는 직사각형 형상이며 일측이 개방되고 내부가 빈 형태를 가지고 있다. 이러한 이차전지 케이스는 트레이(2)에 다수개가 놓여지며 상기 트레이는 회전될 수 있는 회전체(3)에 장착된다.

참고로 도3은 상기 트레이가 회전체에 장착되는 상태를 보여주는 측면도이며 상기 회전체가 순차적으로 이동되면서 연속적인 탈지 및 피막형성 과정을 거치게 된다.

상기 도2에 도시된 바와 같이 회전체의 이동은 캐리어(4)에 의해 이루어지며, 이러한 기계적 작동에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.

최초단계로서 순수를 이용한 탈지단계(Ⅰ)가 수행되며 이것은 트레이에 놓여진 이차전지 케이스를 순수 속에 담군 상태에서 초음파진동을 가하여 이차전지 케이스에 잔류하는 드로잉오일 성분을 제거하는 것이다.
상술한 초음파진동은 'NX2000S'와 같은 일반적인 초음파진동기 2대를 이용하여 28KHZ, 1200W 조건에서 6분간 수행함으로써 달성되는바, 이때 순수의 온도는 55℃ 정도가 바람직하다.

본 예에서는 탈지단계를 두 번 실시하도록 하고 있으며, 회전체를 회전시키면서 세척을 수행토록 한다.

순수를 이용한 탈지가 끝나면 이어서 이차전지 케이스를 다시 순수 속에 담군 후 꺼집어내는 린스단계(Ⅱ)가 수행된다. 상기 린스단계도 이차전지 케이스에 남아 있는 잔류물 또는 이물질을 제거하는 단계이다.

보다 바람직하게는 상기 린스단계로서 연속적으로 수차례에 걸친 린스단계(Ⅱ-1)를 거치도록 한다.

수차례에 걸친 린스단계 후에는 다음 단계로는 건조단계(Ⅲ)가 이루어지며, 이것은 열풍을 가하는 등의 방법으로 실시하면 되고 바람직하게는 2번에 걸쳐 건조 를 행함이 좋다.

건조작업이 완료되면 이차전지 케이스를 탄화수소계 세척제에 담구는 윤활단계(Ⅳ)가 수행된다. 바람직하게로는 상기 세척제로서 탄화수소계 세척제를 사용함이 적합하며 이 과정으로 이차전지 케이스는 탄화수소계 세척제로 도포된다.

세척제로 도포시킨 이차전지 케이스는 다음 과정으로 피막형성단계(Ⅴ)를 거치게 되고, 이 단계에서는 세척제로 도포된 이차전지 케이스를 고속으로 회전시켜 대부분의 세척제를 제거시키며 이차전지 케이스의 표면에는 얇은 세척제막이 남아 있도록 한다.

즉, 적정두께의 피막이 이차전지 케이스의 표면에 존재하도록 적합한 rpm 예를들어 900rpm으로 3분간 회전시켜, 수 미크론 정도의 피막을 형성시킴이 적합하다.

이차전지 케이스의 표면에 적정두께의 세척제막을 형성시킨 후에는 상기 세척제막이 이차전지 케이스 표면에 고착될 수 있게 하기 위해 피막건조단계(Ⅵ)가 이루어진다.
상술한 피막건조단계는 열이나 송풍을 이용하여 이차전지 케이스에 얇게 도포된 세척제막을 고정시킴을 의미하는바, 예를들어 피막형성단계 이후 열풍건조를 6분간 2회 실시한다.
이때 열풍건조 조건은 열풍을 가하는 후드의 토출온도를 130℃로 하고, 풍압을 210m/min하며, 풍향은 하부에서 상부로 함으로써 달성된다.

한편, 상기 윤활단계에서 사용되는 탄화수소계 세척제는 비방향성 용제(Dearomatic Sovent, 상품명 YKD-80)를 베이스오일로 하고 여기에 파라핀왁스를 혼합한 것이며, 바람직하게는 비방향성 용제 100중량부에 파라핀왁스를 1~2 중량부 첨가한 것을 사용한다.

여기서 비방향성 용제(Dearomatic Solvent)는 증류점이 210~250도 정도이고 인화점이 70~90도 범위에 있는 것을 사용함이 적합하다.

그리고 본 발명에 사용되는 파라핀왁스는 탄소수가 25개인 파라핀왁스를 사용하게 된다.

탄화수소계 세척제로서 비방향성 용제와 파라핀왁스를 혼합하여 사용하는 것은 이 두개의 증발온도가 유사한 범위에 있기 때문에 동시에 증발하게 되고 따라서 이차전지 케이스 표면에 얼룩이 남게되는 현상을 방지할 수 있기 때문이다.

상기와 같은 성분의 탄화수소계 세척제는 발명자가 오랜시간 연구한 결과 경험칙에 의해 얻어진 것이며, 이차전지 케이스 표면에 보다 미려한 피막을 형성할 수 있게 된다.

상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 드로잉 가공으로 이차전지 케이스로 성형 후 드로잉 오일을 제거하는 것부터 이차전지 케이스 표면에 세척제막을 형성시키는 피막건조단계까지의 전 과정을 연속적으로 수행할 수 있어 작업성을 향상시킬 수 있고 윤활성이 우수한 이차전지 케이스를 얻을 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (2)

1. 성형된 이차전지 케이스를 순수 속에 담궈진 상태에서 초음파진동을 이용하여 잔류하는 드로잉오일 성분을 제거하는 탈지단계와;

   상기 이차전지 케이스를 순수속에 담궈 세정하는 린스단계와;

   세정 후 상기 이차전지 케이스를 건조시키는 건조단계와;

   건조가 이루어진 이차전지 케이스를 탄화수소계 세척제 속에 담구는 윤활단계와;

   세척제가 도포된 이차전지 케이스를 회전시켜 대부분의 세척제를 제거하며 이차전지 케이스의 표면에는 얇은 세척제막이 형성되게 하는 피막형성단계와;

   열을 가하여 이차전지 케이스의 표면에 형성된 세척제막이 고착될 수 있게하는 피막건조단계;로 구성됨을 특징으로 하는 이차전지 케이스의 탈지 및 피막형성방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 탄화수소계 세척제는,

   증류점이 210~250℃이고 인화점이 70~90℃ 범위에 있는 비방향성 지방성화합물을 베이스오일로 하고 여기에 탄소수가 25개인 파라핀왁스를 혼합한 것임을 특징으로 하는 이차전지 케이스의 탈지 및 피막형성 방법.

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