KR102412925B1 - 알루미늄 케이스 - Google Patents

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Abstract

알루미늄 케이스는 플레이트 본체를 포함하는 알루미늄 플레이트를 포함하고, 상기 플레이트 본체는 적어도 일면에 절연층이 부착되어, 성형된 후의 알루미늄의 내표면 및 외표면 중의 적어도 하나의 표면에 상기 절연층이 구비되도록 한다.

Description

알루미늄 케이스
본 발명은 배터리 기술분야에 관한 것으로서, 예를 들어, 알루미늄 케이스에 관한 것이다.
트랙션 배터리(traction battery)에서, 일반적으로 알루미늄 케이스는 케이스 구조의 캐리어 부재로서 사용되고, 커버 플레이트는 케이스 구조의 폐쇄 부재로서 사용되며, 알루미늄 케이스는 하나의 개구부를 구비하는 박스 구조이고, 커버 플레이트는 알루미늄 케이스의 개구부를 폐쇄하고 배터리의 케이스를 형성한다. 알루미늄 케이스는 알루미늄 플레이트를 직접 인장 성형하여 얻을 수 있으며, 배터리가 형성된 후, 알루미늄 케이스, 커버 플레이트 및 양극셀이 서로 연결되고, 모두 양전하를 가진다. 사용 과정에서 배터리 내부 단락을 방지하기 위해, 음극셀의 외부는 절연막이 피복되어, 음극셀과 알루미늄 케이스의 내표면이 접촉되어 단락되는 것을 방지한다. 그러나, 배터리를 사용함에 따라, 특히, 트랙션 배터리 등 자동차와 같은 이동장치에 장착되는 배터리에 있어서, 음극셀이 알루미늄 케이스의 내표면과 지속적으로 마찰될 수 있어, 음극셀에 피복된 절연막이 파손되면, 단락이 발생하여 배터리가 폐기될 수 있으며, 더 나아가 기타 사고를 유발할 수도 있다. 이외에, 알루미늄 플레이트를 가공하는 과정에서, 알루미늄 케이스의 내표면에 형성되는 금속분진 또한 배터리 내부 단락을 쉽게 조성할 수 있고, 안전 사고를 유발할 수 있다.
본 발명은 알루미늄 케이스가 성형된 후, 내표면 및 외표면 중의 적어도 하나의 표면에 절연층이 구비되어, 금속분진을 감소시키고, 배터리의 안정성을 향상시키며, 배터리의 후속 생산 비용을 절감할 수 있는 알루미늄 케이스를 제공한다.
알루미늄 케이스는 플레이트 본체를 포함하는 알루미늄 플레이트를 포함하고, 상기 플레이트 본체는 적어도 일면에 절연층이 부착된다.
선택적으로, 상기 알루미늄 케이스의 내표면에 상기 절연층이 구비된다.
선택적으로, 상기 알루미늄 케이스의 외표면에 상기 절연층이 구비된다.
선택적으로, 상기 알루미늄 케이스의 내표면 및 외표면에 각각 상기 절연층이 구비된다.
선택적으로, 상기 절연층은 플라스틱 막이다.
선택적으로, 상기 플라스틱 막은 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, PET) 또는 폴리프로필렌(polypropylene, PP)으로 제조된다.
선택적으로, 상기 알루미늄 케이스는 상기 알루미늄 플레이트를 스탬핑 성형하여 얻어진다.
선택적으로, 상기 절연층은 스프레이 코팅을 통해 상기 플레이트 본체의 표면에 부착된다.
선택적으로, 상기 절연층은 핫 프레싱을 통해 상기 플레이트 본체의 표면에 부착된다.
선택적으로, 상기 절연층은 접착을 통해 상기 플레이트 본체의 표면에 부착된다.
선택적으로, 상기 알루미늄 플레이트에서, 상기 알루미늄 플레이트가 스탬핑 인장될 때 상기 절연층과 상기 플레이트 본체가 상대적인 이동이 가능하도록, 상기 절연층과 상기 플레이트 본체는 완전히 고정되지 않는다.
선택적으로, 상기 알루미늄 케이스가 인장 성형된 후, 절연층과 플레이트 본체는 경화되어, 절연층과 플레이트 본체의 이탈을 방지한다.
선택적으로, 상기 절연층(12)의 두께는 0.02mm~0.1mm이다.
본 발명에서 제공하는 알루미늄 케이스는, 절연층이 구비된 알루미늄 플레이트를 사용하여 알루미늄 케이스를 제조함으로써, 제조 과정에서, 알루미늄 플레이트가 가공되는 과정에서, 금속분진의 생성을 감소시킬 수 있고, 절연층 위의 금속분진의 세척이 용이해져, 금속분진으로 인한 배터리 내부 단락의 위험을 감소시킬 수 있고, 또한 알루미늄 케이스의 외표면의 금속분진이 기타 부재에 떨어져, 안전문제를 유발하는 것을 방지할 수 있다. 이외에, 알루미늄 케이스의 내표면에 절연층이 구비되므로, 사용 시, 음극셀 자체에 피복된 절연막이 파손되더라도, 음극셀은 여전히 알루미늄 케이스의 플레이트 본체와 직접 접촉하여 전기를 전도하지 않으므로, 단락을 방지하고 배터리의 안전계수를 향상시킨다.
도 1은 일 실시예에서 제공하는 알루미늄 플레이트의 구조 개략도이다.
도 2는 일 실시예에서 제공하는 알루미늄 케이스의 구조 개략도이다.
도 3은 다른 실시예에서 제공하는 알루미늄 플레이트의 구조 개략도이다.
도 4는 다른 실시예에서 제공하는 알루미늄 케이스의 구조 개략도이다.
도 5는 다른 실시예에서 제공하는 알루미늄 플레이트의 구조 개략도이다.
도 6은 다른 실시예에서 제공하는 알루미늄 케이스의 구조 개략도이다.
여기서:
1-알루미늄 플레이트, 11-플레이트 본체, 12-절연층.
이하, 첨부된 도면을 결합하여 구체적인 실시형태를 통해 본 발명의 기술방안을 설명하도록 한다.
본 실시예의 설명에서, "위", "아래", "앞", "뒤", "좌", "우", "수직", "수평", "상단", "바닥", "내", "외" 등이 가리키는 방위 또는 위치관계는 도면에서 도시하는 방위 또는 위치관계를 기초로 하고, 이는 단지 본 실시예의 서술이 용이하도록 하기 위함이며, 제시한 장치 또는 요소가 반드시 특정 방위를 구비하여, 특정 방위로 구성되거나 동작하는 것을 나타내거나 암시하는 것이 아니므로, 본 실시예를 제한하는 것으로 이해하여서는 안된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 알루미늄 케이스가 성형된 후, 내표면과 외표면에 모두 절연층(12)이 구비되는, 표면에 절연층이 구비된 알루미늄 케이스를 제공한다. 해당 알루미늄 케이스는 도 1에 도시된 알루미늄 플레이트(1)로 제조되고, 알루미늄 플레이트(1)는 플레이트 본체(11)를 포함하되, 플레이트 본체(11)의 양면에 모두 절연층(12)이 부착되어, 성형된 후의 알루미늄 케이스의 내표면 및 외표면에 각각 절연층(12)이 구비되게 한다. 선택적으로, 알루미늄 케이스는 알루미늄 플레이트(1)를 스탬핑 성형하여 얻을 수 있는데, 예를 들어, 스탬핑 인장 성형하여 얻어지며, 이는 제조가 용이하다. 절연 성능과 전체 사이즈를 고려하여, 절연층(12)의 두께는 0.02mm~0.1mm로 설정될 수 있다.
본 실시예는 절연층(12)이 구비된 알루미늄 플레이트(1)를 사용하여 알루미늄 케이스를 제조함으로써, 제조 과정에서, 알루미늄 플레이트(1)가 가공되는 과정에서, 금속분진의 생성을 감소시킬 수 있고, 절연층(12) 위의 금속분진의 세척이 용이해져, 금속분진으로 인한 배터리 내부 단락의 위험을 감소시킬 수 있고, 또한 알루미늄 케이스의 외표면의 금속분진이 기타 부재에 떨어져, 안전문제를 유발하는 것을 방지할 수 있다. 이외에, 알루미늄 케이스의 내표면 자체에 절연층(12)이 구비되므로, 사용 시, 음극셀 자체에 피복된 절연막이 파손되더라도, 음극셀은 여전히 알루미늄 케이스의 플레이트 본체(11)와 직접 접촉하여 전기를 전도하지 않으므로, 단락을 방지하고 배터리의 안전계수를 향상시킨다. 알루미늄 케이스의 내표면에 절연층이 구비될 경우, 음극셀 외부에 절연막이 더 피복되지 않아도 되므로, 추후 배터리 제조 비용을 절감하고, 추후 배터리 제조 공정을 간소화 할 수 있다. 또한, 내표면에 구비된 절연층은 전해액이 알루미늄 케이스 내표면을 부식하는 것도 방지할 수 있다. 절연층(12)이 구비된 알루미늄 플레이트를 사용함으로써, 알루미늄 케이스가 제조된 후, 알루미늄 케이스의 외표면에 절연층(12)이 구비되어, 알루미늄 케이스와 커버 플레이트 등으로 배터리가 조립된 후, 배터리 외부에 별도로 막을 피복할 필요가 없어, 배터리의 추후 조립 공정을 감소화 하고, 추후 배터리에 별도로 막을 피복하는 비용을 절감할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 알루미늄 케이스가 성형된 후, 내표면에 절연층(12)이 구비되는, 표면에 절연층이 구비된 알루미늄 케이스를 제공한다. 해당 알루미늄 케이스는 도 3에 도시된 알루미늄 플레이트(1)로 제조되고, 알루미늄 플레이트(1)는 플레이트 본체(11)를 포함하며, 알루미늄 케이스의 내표면의 위치에 해당되는 플레이트 본체(11)의 일면에 절연층(12)이 부착되어, 성형된 후의 알루미늄 케이스의 내표면에 절연층(12)이 구비되게 한다. 선택적으로, 알루미늄 케이스는 알루미늄 플레이트(1)를 스탬핑 성형하여 얻을 수 있는데, 예를 들어, 스탬핑 인장 성형하여 얻으며, 이는 제조가 용이하다. 절연 성능과 전체 사이즈를 고려하여, 절연층(12)의 두께는 0.02mm~0.1mm로 설정될 수 있다.
본 실시예는 절연층(12)이 구비된 알루미늄 플레이트(1)를 사용하여 알루미늄 케이스를 제조함으로써, 제조 과정에서, 절연층(12)이 위치하는 일면이 가공되는 과정에서, 금속분진이 생성되지 않아, 금속분진을 감소시킬 뿐만 아니라, 알루미늄 케이스의 내표면의 금속분진의 세척 또한 용이해져, 금속분진으로 인한 배터리 내부 단락의 위험을 감소시킬 수 있다. 이외에, 알루미늄 케이스의 내표면에 절연층(12)이 구비되므로, 사용 시, 음극셀 자체에 피복된 절연막이 파손되더라도, 음극셀은 여전히 알루미늄 케이스의 플레이트 본체(11)와 직접 접촉하여 전기를 전도하지 않으므로, 단락을 방지하고 배터리의 안전계수를 향상시킨다. 알루미늄 케이스의 내표면에 절연층이 구비될 경우, 음극셀 외부에 절연막이 더 피복되지 않아도 되므로, 추후 배터리 제조 비용을 절감하고, 추후 배터리 제조 공정을 간소화 할 수 있다. 또한, 내표면에 구비된 절연층은 전해액이 알루미늄 케이스 내표면을 부식하는 것도 방지할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 알루미늄 케이스가 성형된 후, 외표면에 절연층(12)이 구비되어, 별도로 막을 피복할 필요가 없는, 외표면에 절연층이 구비된 알루미늄 케이스를 제공한다. 해당 알루미늄 케이스는 도 5에 도시된 알루미늄 플레이트(1)로 제조되고, 알루미늄 플레이트(1)는 플레이트 본체(11)를 포함하며, 알루미늄 케이스의 외표면의 위치에 해당되는 플레이트 본체(11)의 일면에 절연층(12)이 부착되어, 성형된 후의 알루미늄 케이스의 외표면에 절연층(12)이 구비되게 한다. 선택적으로, 알루미늄 케이스는 알루미늄 플레이트(1)를 스탬핑 성형하여 얻을 수 있는데, 예를 들어, 스탬핑 인장 성형하여 얻으며, 이는 제조가 용이하다. 절연 성능과 전체 사이즈를 고려하여, 절연층(12)의 두께는 0.02mm~0.1mm로 설정될 수 있다.
본 실시예는 절연층(12)이 구비된 알루미늄 플레이트(1)를 사용하여 알루미늄 케이스를 제조함으로써, 절연층(12)이 위치하는 일면이 가공되는 과정에서, 금속분진이 생성되지 않아, 절연층(12) 표면의 금속분진의 세척 또한 용이해져, 알루미늄 케이스의 외표면의 금속분진이 기타 부재에 떨어져, 안전문제를 유발하는 것을 방지할 수 있다. 절연층(12)이 구비된 알루미늄 플레이트를 사용함으로써, 알루미늄 케이스가 제조된 후, 알루미늄 케이스의 외표면에 절연층(12)이 구비되어, 알루미늄 케이스와 커버 플레이트 등으로 배터리가 조립된 후, 배터리 외부에 별도로 막을 피복할 필요가 없어, 배터리의 추후 조립 공정을 간소화 하고, 추후 배터리에 별도로 막을 피복하는 비용을 절감할 수 있다.
본 실시예에서, 절연층(12)은 플라스틱 막으로 제공될 수 있고, 우수한 절연 성능을 제공할 수 있도록 고절연의 플라스틱 막을 사용할 수 있다. 선택적으로, 플라스틱 막은 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, PET) 또는 폴리프로필렌(polypropylene, PP) 등의 재료로 제조될 수 있으며, 플라스틱 막은 비교적 우수한 절연 성능을 구비한 기타 재료로 제조될 수도 있다.
절연층(12)은 스프레이 코팅(spray coating), 핫 프레싱(hot pressing), 또는 접착 등의 다양한 방식으로 플레이트 본체(11)의 표면에 부착될 수 있는데, 잘 부착되기만 하면 된다. 그러나, 알루미늄 플레이트(1)에서, 절연층(12)과 플레이트 본체(11)는 완전히 고정되지 않는다. 절연층(12)과 플레이트 본체(11)가 완전히 고정될 경우, 알루미늄 플레이트(1)의 스탬핑 인장 시, 양자의 연성이 상이하므로, 절연층(12)의 파손을 초래하여, 작용을 잃게 될 수 있다. 따라서, 본 실시예에서, 스탬핑 성형 시, 절연층(12)과 플레이트 본체(11)가 상대적인 이동이 가능하도록, 절연층(12)과 플레이트 본체(11)는 완전히 고정되지 않고, 일정한 정도의 상대적인 이동량을 구비하여, 절연층(12)을 완전하게 유지하고 절연층(12)이 파손되는 것을 방지한다.
알루미늄 케이스가 인장 성형된 후, 절연층(12)과 플레이트 본체(11)는 경화 처리를 진행해야 하고, 경화방식에는 접착층을 가열 또는 냉각하는 등의 다양한 방식이 있으며, 접착층이 경화된 후에 절연층(12)과 플레이트 본체(11)가 완전히 고정되게 하여, 알루미늄 케이스에서 절연층(12)과 플레이트 본체(11)가 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
[산업상 이용가능성]
본 실시예에서 제공하는 알루미늄 케이스는, 절연층(12)이 구비된 알루미늄 플레이트(1)를 사용하여 알루미늄 케이스를 제조함으로써, 제조 과정에서, 알루미늄 플레이트(1)가 가공되는 과정에서, 금속분진의 생성을 감소시킬 수 있고, 절연층 위의 금속분진의 세척이 용이해져, 금속분진으로 인한 배터리 내부 단락의 위험을 감소시킬 수 있고, 또한 알루미늄 케이스의 외표면의 금속분진이 기타 부재에 떨어져, 안전문제를 유발하는 것을 방지할 수 있다. 이외에, 알루미늄 케이스의 내표면에 절연층이 구비되므로, 사용 시, 음극셀 자체에 피복된 절연막이 파손되더라도, 음극셀은 여전히 알루미늄 케이스의 플레이트 본체와 직접 접촉하여 전기를 전도하지 않으므로, 단락을 방지하고 배터리의 안전계수를 향상시킨다.

Claims (13)

  1. 배터리의 알루미늄 케이스의 제조방법에 있어서,
    상기 배터리는 커버 플레이트를 더 포함하고, 상기 커버 플레이트는 상기 알루미늄 케이스의 개구부를 폐쇄하고 상기 알루미늄 케이스와 함께 상기 배터리의 케이스를 형성하며, 상기 제조방법은,
    플레이트 본체(11)의 적어도 일면에 접착 방식을 통해 절연층(12)을 부착하는 단계-여기서, 상기 플레이트 본체(11)와 상기 절연층(12) 사이가 접착층임-;
    상기 절연층(12)이 부착된 상기 플레이트 본체(11)를 스탬핑하여 소정 형상의 알루미늄 케이스를 형성하는 단계-여기서, 스탬핑 과정에서 상기 접착층은 경화되지 않은 것이므로 상기 절연층(12)과 상기 플레이트 본체(11)는 상대적 이동이 가능함-;
    상기 스탬핑 과정 이후, 상기 접착층을 경화시켜 상기 절연층(12)과 상기 플레이트 본체(11)가 완전히 고정되게 함으로써, 상기 알루미늄 케이스에서 상기 절연층(12)이 상기 플레이트 본체(11)로부터 이탈되는 것을 방지하는 단계; 를 포함하는 배터리의 알루미늄 케이스의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 알루미늄 케이스의 내표면에 상기 절연층(12)이 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리의 알루미늄 케이스의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 알루미늄 케이스의 외표면에 상기 절연층(12)이 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리의 알루미늄 케이스의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 알루미늄 케이스의 내표면 및 외표면에 각각 상기 절연층(12)이 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리의 알루미늄 케이스의 제조방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 절연층(12)은 플라스틱 막인 것을 특징으로 하는 배터리의 알루미늄 케이스의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 플라스틱 막은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 또는 폴리프로필렌(PP)으로 제조되는 것을 특징으로 하는 배터리의 알루미늄 케이스의 제조방법.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접착층은 가열 또는 냉각을 통해 경화되는 것을 특징으로 하는 배터리의 알루미늄 케이스의 제조방법.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 절연층(12)의 두께는 0.02mm~0.1mm인 것을 특징으로 하는 배터리의 알루미늄 케이스의 제조방법.
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