KR101208581B1

KR101208581B1 - 엔드 플레이트

Info

Publication number: KR101208581B1
Application number: KR1020100040389A
Authority: KR
Inventors: 이강욱
Original assignee: 정명하이텍 (주)
Priority date: 2010-04-30
Filing date: 2010-04-30
Publication date: 2012-12-06
Also published as: KR20110120999A

Abstract

본 발명은 엔드 플레이트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 NC가공이 아닌 다이캐스팅공법으로 제조함으로써 원가비용을 낮추면서 생산성을 월등히 증가시킬 수 있는 엔드 플레이트에 관한 것이다.
본 발명은 직렬로 정렬된 다수 개의 단위셀이 밀착 결합되도록 상기 단위셀의 양측면을 압착하는 엔드 플레이트에 있어서, 상기 엔드플레이트는, KSD 2331 합금계 중 ALDC 6.1 소재로 이루어지되, 제조시 수축 및 소착 불량을 해소하도록 ALDC 6.1 소재 중 Si은 0.7~1.2%, Mg는 2.6~3.5%, Fe은 0.7~1.0%의 함량으로 조성되는 것을 특징으로 한다.

Description

엔드 플레이트{END PLATE}

본 발명은 엔드 플레이트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 NC가공이 아닌 다이캐스팅공법으로 제조함으로써 원가비용을 낮추면서 생산성을 월등히 증가시킬 수 있는 엔드 플레이트에 관한 것이다.

일반적으로 니켈-수소(Ni-MH)전지 또는 니켈-카드뮴(Ni-Cd)전지와 같은 2차 전지는 하나의 단위셀이 가지는 전력용량이 작기 때문에, 다수의 단위셀을 직렬로 연결하여 사용하는 것이 일반적이다. 이렇게 다수의 단위셀을 직렬연결하여 하나의 전지를 구성하는 것을 전지모듈이라 한다.

전지모듈은 각각의 단위셀에 형성되어 있는 단자에 커넥터를 이용하여 직렬로 접속시키고, 단위셀의 외측에 단위셀의 파손을 방지하도록 엔드 플레이트가 장착되며, 이 엔드 플레이트는 밴드로 결속되어 상기 단위셀과 함께 일체적인 형상으로 형성되어 진다.

여기서, 상기 엔드 플레이트는 외부충격을 흡수하는 기능과 더불어 폭발 방지용 안전판으로서의 기능을 가지고 있는 등 전지의 안정성과 전지를 모듈화하는 이점이 있기 때문에 전지모듈을 구성하는데 반드시 필요한 구성요소이다. 상기 엔드 플레이트는 상기 단위셀과 거의 동일한 크기의 금속 또는 합금의 재질로 제조되어 진다.

그러나 엔드 플레이트는 NC 가공법으로 절삭 가공하여 제조함에 따라 높은 생산단가와 낮은 생산성으로 인해 경쟁력이 저하되는 문제점이 있었으며, 최근 친환경적인 자동차의 수요가 늘어남에 따라 니켈수소전지에 장착되는 엔드 플레이트의 수량도 급격하게 증가되는 추세에 있으나 생산성이 낮아 머지 않아 공급부족현상을 가져올 수 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 NC가공이 아닌 다이캐스팅공법으로 제조함으로써 원가비용을 낮추면서 생산성은 월등하게 증가시킬 수 있는 엔드 플레이트를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 합금성분 중 Fe 함량 및 Si과 Mg 함량을 조절하여 조성함으로써 소착불량이나 제품 표면의 수축 및 크랙현상을 방지하여 니켈수소전지용 엔드 플레이트로서 전혀 손색이 없는 고인성 및 내충격성 제품을 제조할 수 있는 엔드 플레이트를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 높은 경쟁력으로 인하여 친환경 자동차 수요가 증가하더라도 공급부족현상을 방지할 수 있는 엔드 플레이트를 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 직렬로 정렬된 다수 개의 단위셀이 밀착 결합되도록 상기 단위셀의 양측면을 압착하는 엔드 플레이트에 있어서, 상기 엔드 플레이트는, 제조 시 수축 및 소착 불량 해소를 위해 Cu 0.1중량%이하, Si 0.7~1.2중량%, Mg 2.6~3.5중량%, Fe 0.7~1.0중량%, Mn 0.4~0.6중량%, Zn 0.4중량% 이하, Ni 0.1중량% 이하, Sn 0.1중량% 이하, AL 93~95.5중량%의 함량으로 조성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, NC가공이 아닌 전혀 새로운 방식인 다이캐스팅 공법으로 엔드 플레이트를 제조함으로써 원가비용은 획기적으로 절감하면서 생산성은 월등하게 증가시킬 수 있게 된다.

또한, 낮은 원가와 높은 생산성으로 경쟁력을 높일 수 있어 자동차 수요가 증가하더라도 공급부족 없이 원활히 공급할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 의한 단위셀에 밀착결합되는 엔드 플레이트를 보인 상태도,
도 2는 본 발명에 의한 엔드 플레이트를 보인 상태도,
도 3은 알루미늄 합금 소재의 성분함량을 보인 성분표.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 엔드 플레이트를 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 엔드 플레이트는 상기 도 1에 도시된 바와 같이, 직렬로 정렬된 다수 개의 단위셀(10)이 밀착 결합되어 지도록 상기 단위셀(10)의 양측면을 압착하는 판체로서, 외부로부터의 충격을 흡수함과 아울러 혹시 모를 폭발 등 단위셀의 파손을 방지하는 안전판으로서의 기능을 가지고 있다.

상기 엔드 플레이트(20)는 밴드(15)에 의해 상기 단위셀(10)과 결속되어져 일체로 형성되어 진다. 이때, 상기 엔드 플레이트(20)는 상기 밴드(15)에 의한 체결방식 외에 엔드 플레이트를 관통하도록 체결봉을 설치한 후 체결봉의 양단부를 너트로 체결하는 방식을 통해 상기 단위셀(10)과 밀착 결합될 수도 있음은 당연하다.

본 발명의 엔드 플레이트(20)는 NC 가공법으로 제조되는 것이 아니라, 다이캐스팅 공법으로 제조됨에 따라 생산량을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

이러한 다이캐스팅 공법으로 제조하기 위해 본 발명의 엔드 플레이트(20)는 그 함량이 Cu 0.1%이하, Si 0.7~1.2%, Mg 2.6~3.5%, Fe 0.7~1.0%, Mn 0.4~0.6%, Zn 0.4%이하, Ni 0.1%이하, Sn 0.1%이하, AL 93~95.5%로 조성되어 진다.

즉, 본 발명의 상기 엔드 플레이트(20)는 KSD 2331 합금계 중 ALDC 6.1 소재로 이루어지되, 제조시 수축 및 소착 불량을 해소하도록 ALDC 6.1 소재 중 Si은 0.7~1.2%, Mg는 2.6~3.5%, Fe은 0.7~1.0%의 함량을 갖도록 조성되어 지는 것이다.

아래의 [표 1]은 본 출원 발명의 엔드 플레이트(20)와 KS ALDC 6.1의 성분함량을 비교 대비하여 놓은 표로서, Si과 Mg 및 Fe의 함량이 상이함을 알 수 있다.

[표 1]

본 발명은 상기한 함량의 차이로 인해, 엔드 플레이트의 제조시 수축 및 소착 불량을 해소할 수 있게 되는 것이며, 만약 위 Si과 Mg 및 Fe의 함량을 조정하지 않은 채 ALDC 6.1 소재를 이용하여 제조하게 되면 엔드 플레이트의 구조상 수축 및 소착 불량 등의 결함이 발생되어 제품으로서 인정을 받지 못하게 되는 것이다.

본원 출원인도 최초 연구 개발시에는 계속해서 불량제품을 생산하였으나 수년의 연구 끝에 다이캐스팅 공법으로 제조하면서 불량문제를 해결할 수 있는 위와 같은 소재를 개발하게 된 것이다.

한편, 상기 엔드 플레이트(20)의 조성물은 상기 [표 1] 및 도 3에 도시된 다이캐스팅이 가능한 소재인 KSD 2331 합금계 중 ALDC 6.1 소재에 근접한 성분으로 이루어져 있음으로써 다이캐스팅 공법으로 제조될 수 있는 것이며, 그 생산량을 획기적으로 증가시킬 수 있는 것이다.

또한, 상기 ALDC 6.1 소재는 2륜차, 선박외기, 골프용품에 사용되는 내식성 및 주조성이 좋은 소재로서, 고인성 및 내충격성 기능의 재질을 요구하는 엔드 플레이트(20)의 재질로도 충분함에 따라 현재 사용되는 6000계 알루미늄 합금 외에도 전혀 새로운 성분으로 조성하지 않고도 KS규격의 틀 안에서 충분히 조성할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명은 ALDC 6.1 소재 중에서 상기 Fe함량의 증가로 주조시 금형 소착으로 인해 제품 살이 떨어지는 현상을 극복할 수 있고, Si함량과 Mg함량의 조절로 제품 표면에 수축 및 크랙이 발생되는 단점을 극복하면서 다이캐스팅으로도 충분히 엔드 플레이트(20)를 제조할 수 있게 된 것이다.

한편, 상기 엔드 플레이트(20)는 내측면에 일정 깊이로 패이도록 다수의 홈(22)이 형성된 상태로 제조되며, 상기 홈(22)에 의해 상기 단위셀(10)에서 배출되는 열을 빠르게 방열시킬 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명은 NC 가공법으로 제조되는 엔드 플레이트를 전혀 새로운 방식인 다이캐스팅 공법으로 제조함으로써 낮은 생산단가로 높은 생산성을 얻을 수 있게 되며, 이로 인해 월등히 높은 경쟁력을 가질 수 있게 된다.

또한, 생산량의 증가로 최근 대두되는 친환경적인 자동차의 수요 증가에 발맞춰 제때 공급수량을 맞출 수 있음으로써 공급부족에 따른 피해를 방지할 수 있게 된다.

10: 단위셀 15: 밴드
20: 엔드 플레이트 22: 홈

Claims

직렬로 정렬된 다수 개의 단위셀이 밀착 결합되도록 상기 단위셀의 양측면을 압착하는 엔드 플레이트에 있어서,
상기 엔드 플레이트는, 제조 시 수축 및 소착 불량 해소를 위해 Cu 0.1중량%이하, Si 0.7~1.2중량%, Mg 2.6~3.5중량%, Fe 0.7~1.0중량%, Mn 0.4~0.6중량%, Zn 0.4중량% 이하, Ni 0.1중량% 이하, Sn 0.1중량% 이하, AL 93~95.5중량%의 함량으로 조성되는 것을 특징으로 하는 엔드 플레이트.