KR102290969B1 - 배터리케이스의 밀폐 검사방법 - Google Patents

배터리케이스의 밀폐 검사방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배터리케이스의 수밀 시험을 통해 밀폐 성능을 검사하는 기술에 관한 것으로, 본 발명에서는, 수밀 시험을 위해 물이 채워지는 수조; 상기 수조 내부에 구비되고, 내면에 물과 접촉시 색상이 변화하는 리크검출제가 도포되는 배터리케이스;를 포함하고, 상기 배터리케이스의 내부가 밀폐되도록 조립된 상태에서 수조 내에서 물속에 완전하게 잠기도록 구비하고, 상기 수조 내의 물을 제거하여 배터리케이스 내부가 개방되도록 해제된 상태에서 리크검출제의 색상 변화를 확인하여 배터리케이스 내부에 물이 유입되었는지 검출하는 것을 특징으로 하는 배터리케이스의 밀폐 검사장치 및 방법이 소개된다.

Description

배터리케이스의 밀폐 검사방법{SEALING TEST METHOD FOR BATTERY CASE}
본 발명은 배터리케이스의 수밀 시험을 통해 밀폐 성능을 검사하는 배터리케이스의 밀폐 검사장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
전기차나 하이브리드 차량, 연료전지 차량 등과 같은 친환경 차량의 경우 차량의 구동을 위해 고전압배터리가 사용된다.
이러한, 고전압배터리는 충방전시와 같은 고온조건에서 과열이 되고, 외기온이 낮은 저온조건에서는 과냉되어, 성능을 제대로 발휘하지 못하게 된다.
이에, 고전압배터리의 온도 조건에 따라 공냉 또는 수냉방식으로 냉각하거나 히팅장치 등을 이용하여 승온시키는 공조시스템이 설치가 되고, 공조시스템의 작동을 통해 고전압배터리의 온도를 최적으로 유지시키게 된다.
다만, 고전압배터리를 감싸는 구조의 배터리케이스가 제대로 밀폐되지 않은 경우, 고전압배터리의 온도가 외기온의 영향을 받아 변화하게 되면서 공조 효율이 떨어지게 되는바, 배터리케이스의 밀폐 성능을 확인할 수 있는 방안이 요구되고 있다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2015-0042105 A
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 배터리케이스의 수밀 시험을 통해 밀폐 성능을 검사하는 배터리케이스의 밀폐 검사장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 수밀 시험을 위해 물이 채워지는 수조; 상기 수조 내부에 구비되고, 내면에 물과 접촉시 색상이 변화하는 리크검출제가 도포되는 배터리케이스;를 포함하고, 상기 배터리케이스의 내부가 밀폐되도록 조립된 상태에서 수조 내에서 물속에 완전하게 잠기도록 구비하고, 상기 수조 내의 물을 제거하여 배터리케이스 내부가 개방되도록 해제된 상태에서 리크검출제의 색상 변화를 확인하여 배터리케이스 내부에 물이 유입되었는지 검출하는 것을 특징으로 하는 할 수 있다.
상기 수조는 배터리케이스를 수용 가능한 함체 형상으로 형성되고; 상기 배터리케이스를 수조의 바닥면에 체결하도록 상기 수조에 케이스고정구가 구비될 수 있다.
상기 수조에 공급되는 물이 저장되는 저장탱크; 상기 수조와 저장탱크 사이에 연결되어, 저장탱크 내의 물을 수조에 급수하고, 수조의 물을 저장탱크 내에 배수하는 급배수펌프;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 구성은, 배터리케이스의 내면에 물과 접촉시 색상이 변화하는 리크검출제를 도포하는 도포단계; 상기 배터리케이스의 내부가 밀폐되도록 조립된 상태에서 수조 내에서 물속에 완전하게 잠기도록 구비하는 침수단계; 상기 수조 내의 물을 제거한 후, 배터리케이스의 내부가 개방되도록 해제하는 해제단계; 및 상기 배터리케이스에 도포된 리크검출제의 색상 변화를 확인하여 배터리케이스 내부에 물이 유입되었는지 검출하는 검출단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 침수단계에서는, 상기 수조에 구비된 케이스고정구를 이용하여 배터리케이스를 수조의 바닥면에 체결 고정시키고; 상기 배터리케이스를 수조 내부의 물속에 일정시간 이상 침수 유지할 수 있다.
상기 침수단계에서는, 밀폐 조립된 배터리케이스를 수조 내부에 구비한 상태에서 저장탱크 내에 저장된 물을 급수펌프를 이용하여 수조 내부에 공급하고; 상기 해제단계에서는, 수조 내부에 채워진 물을 배수펌프를 이용하여 저장탱크 내부에 배수시킬 수 있다.
상기 검출단계에서는, 상기 도포단계에서 촬영된 배터리케이스 내부의 영상데이터와, 상기 해제단계에서 확인되는 배터리케이스 내부를 비교하여 물 유입 여부를 검출할 수 있다.
상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 배터리케이스의 수밀 시험시, 리크검출제의 색상 변화 여부에 의해 배터리케이스의 밀폐 성능을 검사함으로써, 배터리케이스의 밀폐 불량으로 인한 고전압배터리의 공조성능 및 효율이 저하되는 것을 방지하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 배터리케이스용 밀폐 검사장치를 통해 검사 가능한 배터리케이스를 예시한 도면.
도 2는 본 발명의 배터리케이스용 밀폐 검사장치를 입체적으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 배터리케이스용 밀폐 검사장치를 측면에서 바라본 형상을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 배터리케이스용 밀폐 검사장치를 위에서 바라본 형상을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 배터리케이스용 밀폐 검사방법의 과정을 나열한 블록도.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 배터리케이스(10)용 밀폐 검사장치를 통해 검사 가능한 배터리케이스(10)를 예시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 배터리케이스(10)용 밀폐 검사장치를 입체적으로 도시한 도면이다.
본 발명은 수조(20) 내부에 배터리케이스(10)를 침수시켜 리크 여부를 검사하는 것으로, 도면을 참조하여 설명하면, 먼저 수조(20)는 수밀 시험을 위해 물이 공급되어 채워지는 것은 물론, 내부에 채워진 물을 배수 가능하도록 구성이 된다.
여기서, 상기 수조(20) 내에 채워지는 물은 후술하는 리크검출제와 반응시키기 위한 알칼리수일 수 있다. 예컨대, 일반 수돗물에 염기성 약품을 혼합한 물일 수 있다.
아울러, 배터리케이스(10)는 상기 수조(20) 내부에 구비되는 것으로, 상기 배터리케이스(10)의 내면에 물과 접촉하면 색상이 변화하는 리크검출제가 도포된다.
이러한, 상기 리크검출제는 배터리케이스(10)의 수밀 및 기밀성 테스를 위한 약품으로, 예컨대 물(알칼리수)과 접촉하면 노란색에서 보라색으로 변색이 된다.
그리고, 상기 리크검출제는 용접 겹침부(판재와 판재가 겹치는 부위로, 용접 티칭에 어려움으로 리크가 많이 발생하는 부위) 및 설계 취약부와 같이 기밀 및 수밀이 의심되는 부분에 더 세심하게 도포할 수 있다.
특히, 본 발명은 상기 배터리케이스(10)의 내부가 밀폐되도록 조립된 상태에서 수조(20) 내에서 물속에 완전하게 잠기도록 구비하고, 이어서 상기 수조(20) 내의 물을 제거하여 배터리케이스(10) 내부가 개방되도록 해제된 상태에서 배터리케이스(10) 내부에 도포된 리크검출제의 색상 변화를 확인하여 배터리케이스(10) 내부에 물이 유입되었는지 검출하게 된다.
예컨대, 배터리케이스(10)의 상판(10a)과 하판(10b) 사이에 가스켓을 넣고, 일정한 체결토크를 인가하여 상판(10a)과 하판(10b)을 체결 조립한다. 그리고, 배터리케이스(10)에 마련된 냉각블럭 연결부, 전장품 연결부, 릴리프밸브 등의 개구된 부분을 모두 차단하여 배터리케이스(10)의 내부를 밀폐 상태로 조립하게 된다.
참고로, 배터리케이스(10)의 조립 전 배터리케이스(10)의 외관과, 용접부위의 점검을 통해 용접이 적절하게 이루어졌는지 여부를 확인할 수 있다.
즉, 배터리케이스(10) 내에 도포된 리크검출제의 색상이 변하지 않고 물의 침입 흔적이 없는 경우, 물이 유입되지 않은 것으로 진단하고, 리크검출제의 색상이 변하거나 물의 침입 흔적이 있는 경우, 물이 유입된 것으로 진단하게 된다.
이처럼, 배터리케이스(10)의 수밀 시험을 통해 밀폐 성능을 검사 및 확인함으로써, 배터리케이스(10)의 밀폐 불량으로 인한 공조성능 및 공조효율이 저하되는 현상을 방지하게 된다.
아울러, 도 2를 참조하면, 상기 수조(20)는 배터리케이스(10)가 차량에 탑재되는 형태로 수용 가능한 크기의 사각 함체 형상으로 형성이 되고, 상부가 개방되어 배터리케이스(10)를 넣거나 빼낼 수 있게 된다.
그리고, 상기 수조(20)의 측면에는 수조(20) 내부를 육안으로 확인 가능한 점검창(24)이 구비될 수 있다.
또한, 상기 수조(20)의 하단에는 케이스고정구(22)가 구비되고, 상기 케이스고정구(22)가 배터리케이스(10)에 연결되거나, 또는 배터리케이스(10)의 상면을 스트랩 형태로 지지함으로써, 배터리케이스(10)를 수조(20)의 바닥면에 체결 고정시킬 수 있게 된다. 즉, 수조(20) 내부에 구비된 배터리케이스(10)가 부력에 의해 물에 뜨지 않도록 고정시키게 된다.
도 3은 본 발명의 배터리케이스(10)용 밀폐 검사장치를 측면에서 바라본 형상을 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 배터리케이스(10)용 밀폐 검사장치를 측면에서 바라본 형상을 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 수조(20)에 물을 공급할 수 있도록 수조(20)와 인접한 위치에 물이 저장되는 저장탱크(30)가 설치될 수 있다.
그리고, 상기 수조(20)와 저장탱크(30) 사이에 급배수펌프가 연결되어, 저장탱크(30) 내의 물을 수조(20)에 급수하고, 수조(20)의 물을 저장탱크(30) 내에 배수하게 된다.
즉, 수조(20)에 물 공급이 필요한 경우, 급수펌프(32)를 작동하여 저장탱크(30)에 저장된 물을 수조(20)에 공급하고, 수조(20)에 공급된 물의 배수가 필요한 경우, 배수펌프(34)를 작동하여 수조(20)에 공급된 물을 저장탱크(30) 내부로 배수시키게 된다.
도 5는 본 발명의 배터리케이스(10)용 밀폐 검사방법의 과정을 나열한 블록도이다.
도 5에 따르면, 본 발명에서 배터리케이스(10)를 검사하기 위한 방법은, 배터리케이스(10)의 내면에 물과 접촉시 색상이 변화하는 리크검출제를 도포하는 도포단계(S10)와, 상기 배터리케이스(10)의 내부가 밀폐되도록 조립된 상태에서 수조(20) 내에서 물속에 완전하게 잠기도록 구비하는 침수단계(S20)와, 상기 수조(20) 내의 물을 제거한 후, 배터리케이스(10)의 내부가 개방되도록 해제하는 해제단계(S30) 및, 상기 배터리케이스(10)에 도포된 리크검출제의 색상 변화를 확인하여 배터리케이스(10) 내부에 물이 유입되었는지 검출하는 검출단계(S40)를 포함하여 구성이 된다.
그리고, 상기 침수단계(S20)에서는, 상기 수조(20)에 구비된 케이스고정구(22)를 이용하여 배터리케이스(10)를 수조(20)의 바닥면에 체결 고정함으로써, 부력에 의해 배터리케이스(10)가 물에 뜨는 것을 방지하게 된다.
또한, 상기 배터리케이스(10)를 수조(20) 내부의 물속에 일정시간 이상 침수 유지함으로써, 배터리케이스(10) 시험의 신뢰도를 높이게 된다.
아울러, 상기 침수단계(S20)에서는, 밀폐 조립된 배터리케이스(10)를 수조(20) 내부에 구비한 상태에서 저장탱크(30) 내에 저장된 물을 급수펌프(32)를 이용하여 수조(20) 내부에 공급하고, 상기 해제단계(S30)에서는, 수조(20) 내부에 채워진 물을 배수펌프(34)를 이용하여 저장탱크(30) 내부에 배수시킬 수 있게 된다.
또한, 상기 검출단계(S40)에서는, 상기 도포단계에서 촬영된 배터리케이스(10) 내부의 영상데이터와, 상기 해제단계에서 확인된 배터리케이스(10) 내부를 비교하여 물 유입 여부를 검출할 수 있다.
즉, 배터리케이스(10)의 조립 전에 상판(10a) 및 하판(10b)의 내면에 리크검출제가 도포된 부분의 영상을 촬영하여 확보하고, 배터리케이스(10)의 침수 이 후 배터리케이스(10)를 해제한 후에 리크검출제가 도포된 부분을 비교함으로써, 배터리케이스(10) 내부에 물이 유입되었는지 검사할 수 있게 된다.
한편, 본 발명을 이용한 배터리케이스(10)의 전체적인 검사 과정을 예시하여 설명하면, 먼저 배터리케이스(10)의 조립 전에 환기가 용이한 장소에서 배터리케이스(10)의 상판(10a) 및 하판(10b)의 내면에 리크검출제를 도포한다. 이때에, 용접겹침부 및 설계 취약부 등의 리크 의심부분은 리크검출제를 더욱 세밀하게 도포할 수 있다.
그리고, 배터리케이스(10)의 상판(10a) 및 하판(10b)에 리크검출제가 도포된 부분을 중심으로 사진을 촬영한다.
이어서, 상판(10a) 및 하판(10b) 사이에 가스켓을 두고 토크렌치 등의 공구를 이용하여 상판(10a)과 하판(10b)을 설정된 체결토크로 체결하고, 냉각블록 연결부, 전장품 연결부, 릴리프밸브 등의 개구부분을 모두 차단함으로써, 배터리케이스(10)의 내부가 밀폐되도록 조립한다.
그리고, 호이스트 등의 기구를 이용하여 배터리케이스(10)를 수조(20) 내부에 이동시키고, 케이스고정구(22)를 이용하여 배터리케이스(10)를 수조(20) 바닥면에 체결 고정시킨다.
이어서, 급수펌프(32)를 작동하여 수조(20) 내부에 물(알칼리수)를 급수하게 되는데, 배터리케이스(10)가 물속에 완전하게 침수된 상태에서 물의 높이가 일정높이에 도달하면 급수를 중단한다.
그리고, 배터리케이스(10)의 침수 후 약 30분 침수상태를 유지한 후, 배수펌프(34)를 작동하여 수조(20) 내부의 물을 저장탱크(30) 내에 배수시킨다.
이어서, 수조(20)의 물이 배수 완료되면, 에어건 등을 이용하여 배터리케이스(10) 표면에 남아 있는 물기를 완전하게 제거한다. 이는, 배터리케이스(10)의 해제시 표면에 남아 있는 물이 배터리케이스(10) 내부로 유입되어 리크검출제의 색상 변화가 생기는 것을 방지하기 위함이다.
이 후, 배터리케이스(10)가 흔들리지 않도록 유의하여 상판(10a) 및 하판(10b)의 조립을 해제하고, 상판(10a) 및 하판(10b)에 리크검출제가 도포된 부분과 이전에 촬영된 영상을 비교한다.
이에, 리크검출제의 색상이 변화하지 않고 물이 침입한 흔적이 없으면 물 유입이 발생하지 않은 것으로 진단하고, 리크검출제의 색상이 변화한 경우 물 유입이 발생한 것으로 진단하게 된다.
바람직하게는, 물 유입이 발생한 부위를 통해 정확한 리크 부위를 진단함으로써, 해당 리크 부위에 대한 수리 및 정비를 진행할 수 있다. 다만, 대량누수로 인한 리크검출제의 번짐이 발생하여 정확한 리크 위치를 파악하기 힘든 경우에는 색상 변화의 경로를 추적하여 리크 위치를 진단할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 배터리케이스(10)의 수밀 시험시, 리크검출제의 색상 변화 여부에 의해 배터리케이스(10)의 밀폐 성능을 검사함으로써, 배터리케이스(10)의 밀폐 불량으로 인한 고전압배터리의 공조성능 및 효율이 저하되는 것을 방지하게 된다.
한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
10 : 배터리케이스
10a : 상판
10b : 하판
20 : 수조
22 : 케이스고정구
24 : 점검창
30 : 저장탱크
32 : 급수펌프
34 : 배수펌프

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 배터리케이스의 내면에 물과 접촉시 색상이 변화하는 리크검출제를 도포하는 도포단계;
    상기 배터리케이스의 내부가 밀폐되도록 조립된 상태에서 수조 내에서 물속에 완전하게 잠기도록 구비하는 침수단계;
    상기 수조 내의 물을 제거한 후, 배터리케이스의 내부가 개방되도록 해제하는 해제단계; 및
    상기 배터리케이스에 도포된 리크검출제의 색상 변화를 확인하여 배터리케이스 내부에 물이 유입되었는지 검출하는 검출단계;를 포함하는 배터리케이스의 밀폐 검사방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 침수단계에서는,
    상기 수조에 구비된 케이스고정구를 이용하여 배터리케이스를 수조의 바닥면에 체결 고정시키고;
    상기 배터리케이스를 수조 내부의 물속에 일정시간 이상 침수 유지하는 것을 특징으로 하는 배터리케이스의 밀폐 검사방법.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 침수단계에서는, 밀폐 조립된 배터리케이스를 수조 내부에 구비한 상태에서 저장탱크 내에 저장된 물을 급수펌프를 이용하여 수조 내부에 공급하고;
    상기 해제단계에서는, 수조 내부에 채워진 물을 배수펌프를 이용하여 저장탱크 내부에 배수시키는 것을 특징으로 하는 배터리케이스의 밀폐 검사방법.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 검출단계에서는,
    상기 도포단계에서 촬영된 배터리케이스 내부의 영상데이터와, 상기 해제단계에서 확인되는 배터리케이스 내부를 비교하여 물 유입 여부를 검출하는 것을 특징으로 하는 배터리케이스의 밀폐 검사방법.
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