KR102575052B1 - Manufacturing method of battery pack housing for electric vehicles for injection molding - Google Patents

Manufacturing method of battery pack housing for electric vehicles for injection molding Download PDF

Info

Publication number
KR102575052B1
KR102575052B1 KR1020220080588A KR20220080588A KR102575052B1 KR 102575052 B1 KR102575052 B1 KR 102575052B1 KR 1020220080588 A KR1020220080588 A KR 1020220080588A KR 20220080588 A KR20220080588 A KR 20220080588A KR 102575052 B1 KR102575052 B1 KR 102575052B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
insert
rigid
manufacturing
reinforcing material
mold
Prior art date
Application number
KR1020220080588A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
박제현
Original Assignee
주식회사 창대정밀
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 창대정밀 filed Critical 주식회사 창대정밀
Priority to KR1020220080588A priority Critical patent/KR102575052B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102575052B1 publication Critical patent/KR102575052B1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/0005Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor using fibre reinforcements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14008Inserting articles into the mould
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/1418Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles the inserts being deformed or preformed, e.g. by the injection pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/56Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using mechanical means or mechanical connections, e.g. form-fits
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D12/00Producing frames
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C2045/0093Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor of articles provided with an attaching element
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2793/00Shaping techniques involving a cutting or machining operation
    • B29C2793/0027Cutting off
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2793/00Shaping techniques involving a cutting or machining operation
    • B29C2793/0081Shaping techniques involving a cutting or machining operation before shaping
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/34Electrical apparatus, e.g. sparking plugs or parts thereof
    • B29L2031/3468Batteries, accumulators or fuel cells
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/34Electrical apparatus, e.g. sparking plugs or parts thereof
    • B29L2031/3481Housings or casings incorporating or embedding electric or electronic elements

Abstract

본 발명은 사출금형을 이용한 전기자동차용 배터리팩 하우징 제조방법에 있어서, 다발섬유 재질의 긴 바형태를 갖도록 강성보강재 인서트 물을 제작하는 강성보강재 인서트 물 제작단계; 상기 강성보강재 인서트 물 제작단계를 거쳐 제작된 긴 바 형태의 강성보강재 인서트 물을 일정한 길이로 절단하는 강성보강재 인서트 물 절단단계; 상기 강성보강재 인서트 물 절단단계를 거쳐 절단된 다수개의 강성보강재 인서트 물로 박스형태의 직육면체를 만들기 위하여 각 모서리부나 중간부에 강성보강재 인서트 물 선단과 인접된 다른 강성보강재 인서트 물 선단이 각각 삽입되면서 강성보강재 인서트 물의 고정결합상태를 지속적으로 유지시키기 위한 인서트 물 연결고정구를 제작하는 인서트 물 연결고정구 제작단계; 상기 인서트 물 연결고정구 제작단계를 거쳐 제작된 다수개의 인서트 물 연결고정구와 상기 일정길이로 절단된 다수개의 강성보강재 인서트 물로 박스형태의 강성보강재 직육면체 프레임을 제작하는 강성보강재 직육면체 프레임 제작단계; 상기 강성보강재 직육면체 프레임 제작단계를 거쳐 제작된 강성보강재 직육면체 프레임을 사출금형의 상형과 하형 사이의 성형중심부에 위치시키되 다수개의 인서트 물 연결고정구 부위에 보스나 코어일부 돌출부를 형성시켜 형내 강성보강재 직육면체 프레임의 장착위치를 고정시키는 강성보강재 직육면체 프레임 성형중심부 고정단계; 및 상기 강성보강재 직육면체 프레임 성형중심부 고정단계를 거쳐 사출금형의 형개시에 상기 강성보강재 직육면체 프레임을 상형과 하형 사이의 성형중심부에 고정장착시킬 수 있고 형폐시 뒤로 후퇴되어 제품 외관에 상기 강성보강재 직육면체 프레임 노출을 최소화시키는 역슬라이드 방식으로 사출성형을 진행하는 역슬라이드 사출성형단계로 이루어지는 사출성형용 전기자동차 배터리팩 하우징 제조방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 경량성이 우수하면서 굴곡강성과 에너지 흡수량 등 기계적 물성이 우수하며, 긴 바(bar) 형태로 섬유 강화복합소재인 강성보강재 인서트 구조물을 이용한 인서트 사출성형 방식으로, 사전에 강성보강재 인서트 구조물을 사출금형에 결합시키되 성형두께 중심부에 위치시켜 자체 강성을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 성형제품의 강성신뢰성이 유지되면서도 기계적 강도의 성능을 극대화시킬 수 있고, 단일화된 강성보강재 인서트 구조물을 보다 빠르게 삽입시켜 생산성을 보다 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
The present invention is a method for manufacturing a battery pack housing for an electric vehicle using an injection mold, comprising: manufacturing a rigid reinforcing material insert to have a long bar shape of a bundled fiber material; A rigid reinforcing material insert water cutting step of cutting the rigid reinforcing material insert into a predetermined length in the form of a long bar manufactured through the rigid reinforcing material insert water manufacturing step; In order to make a box-shaped rectangular parallelepiped with the plurality of stiffener inserts cut through the stiffener insert water cutting step, the front end of the stiffener insert and the other adjacent stiffener insert are inserted into each corner or middle part, respectively, while the rigid stiffener insert is inserted. An insert water connection fixture manufacturing step of manufacturing an insert water connection fixture for continuously maintaining a fixed coupling state of the insert water; A rigid reinforcement cuboid frame manufacturing step of manufacturing a box-shaped rigid reinforcement cuboid frame with a plurality of insert water connection fixtures manufactured through the insert water connection fixture manufacturing step and a plurality of rigid reinforcement inserts cut to the predetermined length; Place the rigid reinforcement cuboid frame fabricated through the step of manufacturing the rigid reinforcement cuboid frame at the molding center between the upper mold and the lower mold of the injection mold, and form bosses or core protrusions at the parts of the plurality of insert water connection fixtures to form the rigid reinforcement cuboid frame in the mold. A step of fixing the central portion of the rigid reinforcement cuboid frame forming to fix the mounting position of the; And through the step of fixing the molding center of the rigid reinforcement cuboid frame, the rigid reinforcement cuboid frame can be fixed to the molding center between the upper mold and the lower mold when the injection mold is opened, and the rigid reinforcement cuboid frame can be retracted to the product exterior when the mold is closed. It relates to a method for manufacturing an electric vehicle battery pack housing for injection molding comprising a reverse slide injection molding step of performing injection molding in a reverse slide method that minimizes exposure.
The present invention has excellent light weight and excellent mechanical properties such as flexural stiffness and energy absorption, and is an insert injection molding method using a rigid reinforcing material insert structure, which is a fiber-reinforced composite material in the form of a long bar, in advance. By combining the structure with the injection mold and locating it in the center of the molding thickness, self-stiffness can be increased, and the mechanical strength performance can be maximized while the rigidity reliability of the molded product is maintained, and the unified rigid reinforcing insert structure can be inserted more quickly. This has the effect of further increasing productivity.

Description

사출성형용 전기자동차 배터리팩 하우징 제조방법{Manufacturing method of battery pack housing for electric vehicles for injection molding}Manufacturing method of battery pack housing for electric vehicles for injection molding {Manufacturing method of battery pack housing for electric vehicles for injection molding}

본 발명은 사출성형용 전기자동차 배터리팩 하우징 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 경량성이 우수하면서 굴곡강성과 에너지 흡수량 등 기계적 물성이 우수하며 긴 바(bar) 형태로 섬유 강화복합소재인 강성보강재 인서트 구조물과 이를 고정결합시키는 인서트 물 연결구를 이용한 사출성형용 전기자동차 배터리팩 하우징 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for manufacturing an electric vehicle battery pack housing for injection molding, and more particularly, has excellent light weight, excellent mechanical properties such as bending stiffness and energy absorption, and stiffness, which is a fiber-reinforced composite material in the form of a long bar. It relates to a method for manufacturing an electric vehicle battery pack housing for injection molding using a reinforcing insert structure and an insert water connector for fixing the same.

일반적으로 자동차 배기가스에 대한 국제 환경규제 강화, 석유의 고갈 가능성, 고유가 지속 등으로 세계 자동차시장은 내연기관 자동차에서 전기자동차로 눈을 돌리고 있다. 특히 순수 전기자동차(EV)는 효과적인 글로벌 온실가스 감축수단이자, 지속가능한 환경을 위한 유력한 대안으로 부상하고 있다. 한편, 연료비 상승에 대한 부담으로 저가연료 자동차에 대한 소비자들의 선호가 높아짐에 따라 전기 자동차(EV) 및 하이브리드자동차(HEV)등에 대한 판매가 대폭 증가하고 있다. 이에 따라 선진국들은 전기 자동차 보급 정책을 강력하게 추진하고 있다. In general, due to the strengthening of international environmental regulations on automobile exhaust gas, the possibility of oil depletion, and the continuing high oil price, the global automobile market is turning its eyes from internal combustion engine vehicles to electric vehicles. In particular, electric vehicles (EVs) are emerging as an effective means of reducing global greenhouse gas emissions and a viable alternative for a sustainable environment. Meanwhile, sales of electric vehicles (EVs) and hybrid vehicles (HEVs) are significantly increasing as consumers' preference for low-cost vehicles increases due to the burden of rising fuel costs. Accordingly, developed countries are strongly promoting electric vehicle distribution policies.

따라서 전기자동차를 운영하기 위한 핵심 부품인 배터리의 용량과 효율은 전기자동차의 가장 중요한 관건이 되고, 성능에 따른 주행 가능 거리가 큰 이슈가 되고 있으며, 이로 인해 자동차 제조 회사 및 소비자의 배터리에 대한 관심이 높아지고 있다. Therefore, the capacity and efficiency of the battery, which is a key part for operating an electric vehicle, has become the most important factor for an electric vehicle, and the driving distance according to its performance has become a major issue. As a result, automobile manufacturers and consumers are interested in batteries this is rising

종래 차량 전장용 배터리는 주로 납축전지가 사용되었지만 차량의 동력원으로 사용하기에 납축전지는 무게 및 부피 대비 축적 가능한 전기량, 즉 충전용량이 낮아 전기자동차용 배터리로는 무게 대비 충전용량을 높일 수 있는 리튬 계열의 배터리가 주로 사용되고 있다.Lead-acid batteries have been mainly used for electric vehicles in the past, but since lead-acid batteries are used as a power source for vehicles, lead-acid batteries have a low charge capacity compared to weight and volume, and lithium Series batteries are mainly used.

배터리는 기본적으로 화학적 에너지를 전기 에너지와 호환시킬 수 있도록 이루어진 장치이며, 차량의 특성상 충전과 방전이 함께 이루어질 수 있는 이차전지의 사용이 기본적인 전제가 되고 있다.A battery is basically a device made to make chemical energy compatible with electrical energy, and the use of a secondary battery that can be charged and discharged together has become a basic premise due to the characteristics of a vehicle.

전기 자동차에 사용되는 리튬 이온 배터리는, 안정적인 용량 확보를 위해 다수의 배터리 셀 유닛(battery cell unit)이 서로 밀접하게 결합되어 모듈(module) 형태를 이루고, 복수의 모듈이 결합되어 충분한 용량을 가지는 배터리팩(battery pack)을 이루게 된다. 이런 모듈 형태를 포함한 전기 자동차 배터리에서는 전체 중량이 증가되어 이를 안정적으로 수용하고 기계적으로 보호하기 위해 케이스 혹은 하우징이 사용되며, 하우징의 강성도 상당히 높은 수준이 요구된다.A lithium ion battery used in an electric vehicle is a battery having a sufficient capacity by combining a plurality of battery cell units to form a module in which a plurality of battery cell units are closely coupled to each other to secure stable capacity. form a battery pack. In an electric vehicle battery including such a module type, a case or a housing is used to stably accommodate and mechanically protect the total weight due to an increase in overall weight, and a considerably high level of rigidity of the housing is required.

또한 전기 자동차 배터리는, 노면 상태와 같은 차량 주행 환경에 따른 진동 및 충격에 노출되므로 이러한 진동 및 충격에 대응 할 수 있도록 그 하우징에 대한 강성 설계가 필요하고, 진동 및 충격에 대한 충분한 강성을 확보하지 못할 경우 하우징 자체의 휨과 같은 변형의 문제가 발생할 수 있고, 그런 변형에 따른 하우징 내부의 부품의 고정상태 불량, 파손, 배터리 기능상의 문제가 발생할 수 있다.In addition, since the electric vehicle battery is exposed to vibrations and shocks according to the vehicle driving environment such as road surface conditions, a rigid design for the housing is required to cope with these vibrations and shocks, and sufficient rigidity against vibrations and shocks is not secured. If not, deformation problems such as bending of the housing itself may occur, and due to such deformation, poor fixation of parts inside the housing, damage, and battery function problems may occur.

또한, 주행중의 충격이나 사고로 인하여 최악의 경우 배터리 하우징이 파손되어 배터리 셀 자체나 기타 내부 부품 파손, 전원 연결부의 단락 등의 문제가 발생할 수 있고, 이런 경우 배터리는 작은 공간에 많은 에너지를 축적하고 있는 전기적, 화학적 대상물이므로 이런 에너지의 급격한 분출에 의한 화재, 폭발 등에 의해 차량 자체와 탑승자가 위험에 노출되는 문제가 발생될 수 있다.In addition, in the worst case, the battery housing may be damaged due to an impact or accident while driving, which may cause problems such as damage to the battery cell itself or other internal parts, and short circuit of the power connection. In this case, the battery accumulates a lot of energy in a small space and Since it is an electrical and chemical object that is present, a problem in which the vehicle itself and its occupants are exposed to danger may occur due to fire or explosion caused by a sudden burst of energy.

이러한 기존의 전기 자동차 배터리 하우징과 관련된 문제를 해결하기 위해 하우징 재료 선정 및 하우징 구조, 제작방식에 대한 여러 기술들이 제시되어 왔다.In order to solve the problems related to the existing electric vehicle battery housing, various technologies for housing material selection, housing structure, and manufacturing method have been proposed.

기존의 전기자동차용 배터리팩은 차량에 전원공급을 하는 리튬이온 배터리 모듈, 배터리 모듈의 온도관리를 위한 냉난방장치, 배터리로부터 전기를 송전하기 위한 배선, 배터리 제어에 필요한 각종 전기 장치 및 BMS를 내부에 포함할 수 있도록 용기 형태로 이루어지는 외형 케이스, 배터리 모듈을 고정하는 브래킷, 냉난방장치를 고정하는 브래킷, 배선 고정하는 브래킷, 배터리 제어에 필요한 전기 장치를 고정하는 브래킷, BMS를 고정하는 브래킷, 외형 케이스 적어도 일부를 외측에서 덮도록 이루어진 커버, 전기장치 등을 덮는 커버, 저전류퓨즈를 덮는 커버 등을 구비하여 이루어진다.Existing battery packs for electric vehicles include a lithium-ion battery module that supplies power to the vehicle, a heating and cooling device for temperature management of the battery module, wiring for transmitting electricity from the battery, and various electrical devices and BMS necessary for battery control. An outer case made in the form of a container to contain, a bracket to fix the battery module, a bracket to fix the air conditioner, a bracket to fix the wiring, a bracket to fix the electric device required for battery control, a bracket to fix the BMS, an outer case at least A cover made to cover a part from the outside, a cover covering an electric device, a cover covering a low current fuse, and the like are provided.

또한, 케이스 및 커버를 포함하여 이루어져 외관을 이루는 하우징에는 접지를 위한 전도장치가 적용되어 있다. 추가로 배터리 모듈을 고정하는 브래킷은 다수의 리튬이온 셀이 조합되어 있는 모듈의 특성 상 중량이 타 부품에 비해 상당하여 이 부분에 충격 및 진동에 의한 기계적 강도를 보강하는 브래킷이 추가되어 있다.In addition, a conduction device for grounding is applied to the housing that includes a case and a cover to form an exterior. In addition, the bracket that secures the battery module has a considerable weight compared to other parts due to the nature of the module in which a number of lithium-ion cells are combined, so a bracket that reinforces mechanical strength due to shock and vibration is added to this part.

판금 부품은 그 제작방법의 특성 상 얇은 강판을 이용하는 것으로 그 자체의 기계적 강도를 보증하는데 어려움이 있어 보강이 필요한 부위를 절곡하거나 추가 용접하여 요구하는 강도를 만족하도록 하게 된다. 또한, 조립방식은 나사 및 너트 체결형태가 주로 이용되는데 체결력 강화를 위한 부품 선정이 적용되어 있다.Sheet metal parts use thin steel sheets due to the nature of their manufacturing method, and it is difficult to guarantee their mechanical strength, so the required strength is satisfied by bending or additionally welding the area requiring reinforcement. In addition, as for the assembly method, a screw and nut fastening type is mainly used, and parts selection for strengthening fastening force is applied.

배터리 케이스 혹은 하우징에 대해 좀 더 살펴보면, 일반적으로, 전기 자동차용 배터리팩은, 배터리 하우징과 배터리 하우징에 수납된 배터리 셀을 구비하여 이루어진다. 전기차용 배터리 하우징은 배터리 장착 및 교환을 위한 마운트 장치를 구비하여 이루어지고, 내부에 수납된 배터리 셀을 외부로부터 보호하는 역할을 한다. 또한, 외부 환경에 따른 방수 보호를 위해 하우징을 이루는 케이스 및 커버 간 밀폐가 중요시 된다.Looking more closely at the battery case or housing, in general, a battery pack for an electric vehicle includes a battery housing and battery cells accommodated in the battery housing. A battery housing for an electric vehicle includes a mount device for mounting and exchanging batteries, and serves to protect battery cells stored therein from the outside. In addition, sealing between the case and cover constituting the housing is important for waterproof protection according to the external environment.

종래의 전기차용 배터리 하우징에서 이러한 과제를 해결하기 위해 충분한 두께의 금속재를 사용하여 프레스 성형하거나, 다이캐스팅 등의 공법으로 하우징의 강성을 보장하도록 구성하고, 내부 부재 등을 추가하여 기계적인 강도를 개선하는 방법이 이용되었다.In order to solve these problems in the conventional electric vehicle battery housing, the rigidity of the housing is guaranteed by press molding using a metal material of sufficient thickness or by a method such as die casting, and internal members are added to improve mechanical strength. method was used

종래의 기술에서 스틸 소재를 사용하는 방식은 소재 자체가 기계적 강도가 우수하고 용접방식 적용에도 큰 문제가 되지 않아 조립성에서도 유리한 측면이 있다. 단, 소재가 중량이 무거운 금속에 속하므로 차량 배터리 하우징으로서 경량화를 위한 요구사항을 만족시키기 어렵다.The method of using a steel material in the prior art has an advantage in terms of assemblability because the material itself has excellent mechanical strength and does not pose a big problem in the application of the welding method. However, since the material belongs to heavy metal, it is difficult to satisfy the requirements for light weight as a vehicle battery housing.

다른 방법으로는 알루미늄 소재를 이용하는 방법이 있다. 이 방법에서는 배터리 하우징을 대개 판금 가공형태로 만들고 이 때 일부 구간의 용접이 불가피하게 요구되는데 이에 따른 용접가공 비용이 상승하는 문제가 있다. 이를 해결하기 위해 프레스 금형 또는 다이캐스팅 금형등을 이용하는 방식도 대량생산에 맞춘 기술이 있으나, 이 또한 초기 투자비용 발생 문제와 설계의 유연성에서 제약이 있다는 문제점을 가진다. 또한 알루미늄 재질 자체는 스틸 재질 대비하여 경량화에 용이하나 기계적 강도는 저하되므로 합금으로 만들어 사용하는 것이 필요하며, 기구적인 두께 치수도 증가될 필요가 있다. Another method is to use an aluminum material. In this method, the battery housing is usually made in the form of sheet metal processing, and at this time, welding of some sections is unavoidably required, which increases the cost of the welding process. In order to solve this problem, a method using a press mold or a die casting mold is also a technology suitable for mass production, but this also has problems in that the initial investment cost is generated and the flexibility of the design is limited. In addition, aluminum material itself is easy to lighten compared to steel material, but mechanical strength is lowered, so it is necessary to make and use an alloy, and the mechanical thickness dimension also needs to be increased.

또 다른 방법으로, 경량화와 기계적 강도를 모두 만족시키기 위한 고강도 플라스틱 소재도 개발되고 있는바, 금속 소재의 배터리 하우징을 플라스틱으로 대체하기엔 기존의 제품구조와 엔지니어링 플라스틱을 사용하는 방식은 강성에 한계가 있고, 이를 보완하기 위하여 강성보강재를 투입하여 사출하는 방식이 검토되어 왔다.As another method, high-strength plastic materials are being developed to satisfy both light weight and mechanical strength. To replace metal battery housings with plastics, existing product structures and methods using engineering plastics have limitations in stiffness, However, in order to compensate for this, a method of injecting and injecting a rigid reinforcing material has been reviewed.

기존의 강성보강대 인서트(insert) 투입산출의 경우 구조적인 특성상 제품의 일부 형상에만 강성보강재 적용이 가능하였고, 다수의 강성부강재를 배치하는 경우 인서트(insert) 투입시간 증대로 인해 싸이클 타임(cycle time)이 과도하게 증강되어 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.In the case of the existing rigid reinforcement bar insert input calculation, it was possible to apply rigid reinforcement only to some shapes of the product due to structural characteristics, and when arranging a large number of rigid reinforcement materials, the cycle time was reduced due to the increase in insert input time. There is a problem in that productivity is lowered due to excessive enhancement.

또한, 인서트 투입이 완료된 후 실제 제품이 생산되는 과정에서 사출부푸의 중심에 강성보강재를 위치시키는 금형구조를 구현하기가 현실적으로 어려운 문제점이 있었다.In addition, there is a problem in that it is practically difficult to implement a mold structure for locating a rigid reinforcing material in the center of an injection molding machine in the process of actual product production after insert injection is completed.

(KR) 대한민국 특허등록 제10-2281771호(2021.07.26.,공고)(KR) Republic of Korea Patent Registration No. 10-2281771 (2021.07.26., notice)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 경량성이 우수하면서 굴곡강성과 에너지 흡수량 등 기계적 물성이 우수한 사출성형용 전기자동차 배터리팩 하우징 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing an electric vehicle battery pack housing for injection molding that has excellent mechanical properties such as bending stiffness and energy absorption while being excellent in light weight.

또한, 긴 바(bar) 형태로 섬유 강화복합소재인 강성보강재 인서트 구조물을 이용한 인서트 사출성형 방식으로 사전에 강성보강재 인서트 구조물을 금형에 결합시키되 성형두께 중심부에 위치시켜 자체 강성을 높일 수 있을 뿐만 아니라 성형부품의 강성신뢰성이 유지되면서도 기계적 강도의 성능을 극대화시킬 수 있고 단일화된 강성보강재 인서트 구조물을 보다 빠르게 삽입시켜 생산성을 보다 증대시킬 수 있는 사출성형용 전기자동차 배터리팩 하우징 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.In addition, it is an insert injection molding method using a rigid reinforcing material insert structure, which is a fiber-reinforced composite material in the form of a long bar. It combines the rigid reinforcing material insert structure with the mold in advance and places it in the center of the molding thickness to increase its own rigidity. Its purpose is to provide a method for manufacturing an electric vehicle battery pack housing for injection molding that can maximize the performance of mechanical strength while maintaining the rigidity and reliability of molded parts, and can increase productivity by inserting a unified rigid reinforcing material insert structure more quickly. there is

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 사출금형(40)을 이용한 전기자동차용 배터리팩 하우징 제조방법에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention, in the method for manufacturing a battery pack housing for an electric vehicle using an injection mold 40,

다발섬유 재질의 긴 바형태를 갖도록 강성보강재 인서트 물(10)을 제작하는 강성보강재 인서트 물 제작단계(S100);A rigid reinforcing material insert product manufacturing step of manufacturing the rigid reinforcing material insert 10 to have a long bar shape of a bundled fiber material (S100);

상기 강성보강재 인서트 물 제작단계(S100)를 거쳐, 제작된 긴 바 형태의 강성보강재 인서트 물(10)을 일정한 길이로 절단하는 강성보강재 인서트 물 절단단계(S110);A rigid reinforcing material insert water cutting step (S110) of cutting the rigid reinforcing material insert (10) in the form of a long bar manufactured through the rigid reinforcing material insert manufacturing step (S100) to a predetermined length;

상기 강성보강재 인서트 물 절단단계(S110)를 거쳐, 절단된 다수개의 강성보강재 인서트 물(10)로 박스형태의 직육면체를 만들기 위하여 각 모서리부나 중간부에 강성보강재 인서트 물(10) 선단과 인접된 다른 강성보강재 인서트 물(10) 선단이 각각 삽입되면서 강성보강재 인서트 물(10)의 고정결합상태를 지속적으로 유지시키기 위한 인서트 물 연결고정구(20)를 제작하는 인서트 물 연결고정구 제작단계(S120);Through the stiffener insert water cutting step (S110), in order to make a box-shaped rectangular parallelepiped with the plurality of rigid reinforcing material inserts 10 cut, another stiffener insert 10 is adjacent to the front end of each corner or middle portion. An insert water connection fixture manufacturing step of manufacturing an insert water connection fixture 20 for continuously maintaining the fixed coupling state of the rigid reinforcement insert water 10 while the front ends of the water reinforcement insert water 10 are inserted (S120);

상기 인서트 물 연결고정구 제작단계(S120)를 거쳐, 제작된 다수개의 인서트 물 연결고정구(20)와 상기 일정길이로 절단된 다수개의 강성보강재 인서트 물(10)로 박스형태의 강성보강재 직육면체 프레임(30)을 제작하는 강성보강재 직육면체 프레임 제작단계(S130);Through the insert water connection fixture manufacturing step (S120), the plurality of insert water connection fixtures 20 manufactured and the plurality of rigid reinforcing material inserts 10 cut to the predetermined length are box-shaped rigid reinforcement rectangular parallelepiped frames 30 ) Rigid reinforcing material rectangular parallelepiped frame manufacturing step (S130);

상기 강성보강재 직육면체 프레임 제작단계(S130)를 거쳐, 제작된 강성보강재 직육면체 프레임(30)을 사출금형(40)의 상형(41)과 하형(42) 사이의 성형중심부(43)에 위치시키되, 다수개의 인서트 물 연결고정구(20) 부위에 보스(44)나 코어일부 돌출부(45) 중 하나 이상을 형성시켜 형내 강성보강재 직육면체 프레임(30)의 장착위치를 견고히 고정시키는 강성보강재 직육면체 프레임 성형중심부 고정단계(S140); 및Through the rigid reinforcement cuboid frame manufacturing step (S130), the rigid reinforcement cuboid frame 30 manufactured is placed in the molding center 43 between the upper mold 41 and the lower mold 42 of the injection mold 40, Forming at least one of the boss 44 or the core part protrusion 45 at the part of the insert water connection fixture 20 to firmly fix the mounting position of the rigid reinforcing material rectangular parallelepiped frame 30 in the mold. (S140); and

상기 강성보강재 직육면체 프레임 성형중심부 고정단계(S140)를 거쳐, 사출금형(40)의 형개시에 상기 강성보강재 직육면체 프레임(30)을 상형(41)과 하형(42) 사이의 성형중심부(43)에 고정장착시킬 수 있고, 형폐시 뒤로 후퇴되어 제품(50) 외관에 상기 강성보강재 직육면체 프레임(30) 노출을 최소화시키는 역슬라이드 방식으로 사출성형을 진행하는 역슬라이드 사출성형단계(S150)로 이루어지는 특징이 있다.Through the rigid reinforcement cuboid frame molding center fixing step (S140), the rigid reinforcement cuboid frame 30 is placed in the molding center 43 between the upper mold 41 and the lower mold 42 at the time of mold opening of the injection mold 40. It is characterized by a reverse slide injection molding step (S150) in which injection molding is performed in a reverse slide method that can be fixedly mounted and is retracted backward when the mold is closed to minimize exposure of the rigid reinforcement rectangular parallelepiped frame 30 to the exterior of the product 50. there is.

상기 강성보강재 직육면체 프레임(30)에 사용되는 상기 인서트 물 연결구(20)로는, 3방향에서 상기 강성보강재 인서트 물(10) 선단이 각각 만나 결속되는 3웨이(way)A형(21)와, 3방향에서 상기 강성보강재 인서트 물(10) 선단이 각각 만나되 2방향이 동일한 방향이고 1방향이 수직으로 결속되되 대략 "T"형상으로 결속되는 3웨이(way)B형(22)와, 4방향에서 상기 강성보강재 인서트 물(10) 선단이 각각 만나되 2방향이 동일한 방향이고 다른 2방향이 다른방향에서 각각 결속되는 4웨이(way)A형(23)와, 4방향에서 상기 강성보강재 인서트 물(10) 선단이 각각 만나되 2방향이 각각 동일한 방향이고 다른 2방향이 서로 수직으로 만나 대략 "+"형상으로 결속되는 4웨이(way)B형(21) 중 어느 하나 또는 하나 이상이 사용되어서 이루어지는 특징이 있다.The insert water connector 20 used in the rigid reinforcement cuboid frame 30 includes a 3-way A-type 21 in which the ends of the rigid reinforcement insert water 10 meet and bind each other in three directions, and 3 In the direction, the ends of the stiffener inserts 10 meet each other, but two directions are the same and one direction is vertically bound, but three-way B-type 22 and four-way B-type 22 are bound in a substantially "T" shape. In the 4-way A-type 23 in which the ends of the stiffener insert 10 meet each other, but two directions are the same direction and the other two directions are bound in different directions, and the rigid stiffener insert water in 4 directions (10) Any one or more of the 4-way B-type 21, in which the ends meet each other, where 2 directions are the same direction and the other 2 directions meet each other perpendicularly and are bound in an approximate "+" shape, is used There are features that are made.

상기 인서트 물 연결구(20)는, 재질이 합성수지, 알루미늄, 알루미늄합금 중 어느 하나 또는 하나 이상으로 이루어지는 특징이 있다.The insert water connector 20 is characterized in that the material is made of any one or more of synthetic resin, aluminum, and aluminum alloy.

이와 같이, 본 발명은 경량성이 우수하면서 굴곡강성과 에너지 흡수량 등 기계적 물성이 우수하며, 긴 바(bar) 형태로 섬유 강화복합소재인 강성보강재 인서트 구조물을 이용한 인서트 사출성형 방식으로, 사전에 강성보강재 인서트 구조물을 사출금형에 결합시키되 성형두께 중심부에 위치시켜 자체 강성을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 성형제품의 강성신뢰성이 유지되면서도 기계적 강도의 성능을 극대화시킬 수 있고, 단일화된 강성보강재 인서트 구조물을 보다 빠르게 삽입시켜 생산성을 보다 증대시킬 수 있는 효과가 있다.As such, the present invention is excellent in light weight and excellent in mechanical properties such as bending stiffness and energy absorption, and is an insert injection molding method using a rigid reinforcing material insert structure, which is a fiber-reinforced composite material in the form of a long bar, in advance. By combining the reinforcing insert structure with the injection mold and locating it in the center of the molding thickness, its own rigidity can be increased, and the mechanical strength performance can be maximized while the rigidity reliability of the molded product is maintained. There is an effect that can be inserted quickly to further increase productivity.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.The present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and various modifications can be made by anyone skilled in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes are within the scope of the claims.

도 1은 본 발명 실시 예인 사출성형용 전기자동차 배터리팩 하우징 제조방법의 순서도이고,
도 2는 본 발명 실시 예인 사출성형용 전기자동차 배터리팩 하우징 제조방법의 강성보강재 인서트 물 제작단계 및 절단단계를 거쳐 제작된 강성보강재 인서트 물의 모습을 보인 요부확대 사시사진이며,
도 3은 본 발명 실시 예인 사출성형용 전기자동차 배터리팩 하우징 제조방법의 인서트 물 연결고정구 제작단계를 거쳐 제작된 인서트 물 연결고정구의 모습을 보인 확대 사시도,
도 4는 본 발명 실시 예인 사출성형용 전기자동차 배터리팩 하우징 제조방법의 강성보강재 직육면체 프레임 제작단계를 거쳐 제작된 강성보강재 직육면체 프레임의 일 실시 예의 모습을 보인 사시도,
도 5는 도 4의 요부확대 사시도,
도 6은 본 발명 실시 예인 사출성형용 전기자동차 배터리팩 하우징 제조방법의 강성보강재 직육면체 프레임 제작단계를 거쳐 제작된 강성보강재 직육면체 프레임의 다른 실시예의 모습을 보인 사시도,
도 7은 본 발명 실시 예인 사출성형용 전기자동차 배터리팩 하우징 제조방법의 강성보강재 직육면체 프레임 성형중심부 고정단계의 모습을 볼인 요부확대 사용상태 단면도,
도 8은 본 발명 실시 예인 사출성형용 전기자동차 배터리팩 하우징 제조방법의 역슬레이드 사출성형단계를 순차적으로 작동상태를 보인 요부확대 단면도,
도 9는 본 발명 실시 예인 사출성형용 전기자동차 배터리팩 하우징 제조방법의 역슬레이드 사출성형단계를 거쳐 제작된 제품의 모습을 보인 사시도.
1 is a flowchart of a method for manufacturing an electric vehicle battery pack housing for injection molding according to an embodiment of the present invention;
2 is an enlarged perspective view showing the appearance of a rigid reinforcing material insert produced through a rigid reinforcing material insert manufacturing step and a cutting step of the electric vehicle battery pack housing manufacturing method for injection molding according to an embodiment of the present invention,
Figure 3 is an enlarged perspective view showing the appearance of the insert water connection fixture manufactured through the insert water connection fixture manufacturing step of the electric vehicle battery pack housing manufacturing method for injection molding, which is an embodiment of the present invention;
4 is a perspective view showing an embodiment of a rigid reinforcing material rectangular parallelepiped frame manufactured through the rigid reinforcing material rectangular parallelepiped frame manufacturing step of the electric vehicle battery pack housing manufacturing method for injection molding, which is an embodiment of the present invention;
Figure 5 is an enlarged perspective view of the main part of Figure 4;
6 is a perspective view showing another embodiment of a rigid reinforcing material rectangular parallelepiped frame manufactured through the rigid reinforcing material rectangular parallelepiped frame manufacturing step of the electric vehicle battery pack housing manufacturing method for injection molding, which is an embodiment of the present invention;
7 is a cross-sectional view of a state in which a ball-in main part is enlarged and used in a step of fixing a center part of a rigid reinforcement rectangular parallelepiped frame in a method of manufacturing an electric vehicle battery pack housing for injection molding, which is an embodiment of the present invention;
8 is an enlarged cross-sectional view showing a main part sequentially operating the reverse slade injection molding step of the electric vehicle battery pack housing manufacturing method for injection molding, which is an embodiment of the present invention;
9 is a perspective view showing a product manufactured through a reverse slade injection molding step of a method for manufacturing an electric vehicle battery pack housing for injection molding, which is an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의해 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, an embodiment of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice it. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다. 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니되며, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. In order to clearly describe the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar components throughout the specification. The scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described in the text, and the embodiments can be changed in various ways and can have various forms, so the scope of the present invention is limited to those that can realize the technical idea. It should be understood to include equivalents.

본 발명의 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우 뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification of the present invention, when a part is said to be "connected" to another part, this includes not only the case of being "directly connected" but also the case of being "indirectly connected" through another member. In addition, when a part "includes" a certain component, it means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.

본 발명에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 발명의 기술적 사항에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.The terms used in the present invention are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of the user or operator, so the definitions of these terms are meanings consistent with the technical details of the present invention. and should be interpreted as a concept.

그리고, 아래 실시 예에서의 선택적인 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.In addition, optional terms in the following embodiments are used to distinguish one component from other components, and the components are not limited by the terms. Hereinafter, in describing the present invention, detailed descriptions of related known technologies that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.

본 발명의 사출성형용 전기자동차 배터리팩 하우징 제조방법은, 강성보강재 인서트 물 제작단계(S100)와, 강성보강재 인서트 물 절단단계(S110)와, 인서트 물 연결고정구 제작단계(S120)와, 강성보강재 직육면체 프레임 제작단계(S130)와, 강성보강재 직육면체 프레임 성형중심부 고정단계(S140)와, 역슬라이드 사출성형단계(S150)로 이루어진다.The method for manufacturing an electric vehicle battery pack housing for injection molding of the present invention includes a rigid reinforcing material insert manufacturing step (S100), a rigid reinforcing material insert water cutting step (S110), an insert water connection fixture manufacturing step (S120), a rigid reinforcing material It consists of a rectangular parallelepiped frame manufacturing step (S130), a rigid reinforcement rectangular parallelepiped frame molding center fixing step (S140), and a reverse slide injection molding step (S150).

상기 강성보강재 인서트 물 제작단계(S100)는, 다발섬유 재질의 긴 바형태를 갖도록 강성보강재 인서트 물(10)을 제작하는 단계이다.The rigidity reinforcing material insert manufacturing step (S100) is a step of manufacturing the rigidity reinforcing material insert 10 to have a long bar shape of a bundled fiber material.

상기 강성보강재 인서트 물 절단단계(S110)는, 도 2와 같이, 상기 강성보강재 인서트 물 제작단계(S100)를 거쳐, 제작된 긴 바 형태의 강성보강재 인서트 물(10)을 일정한 길이로 절단하는 단계이다.The rigidity reinforcing material insert cutting step (S110) is, as shown in FIG. 2, the step of cutting the long bar-shaped rigidity reinforcing material insert water 10 manufactured through the rigidity reinforcing material insert manufacturing step (S100) to a certain length. am.

상기 인서트 물 연결고정구 제작단계(S120)는, 도 3과 같은 형상으로, 상기 강성보강재 인서트 물 절단단계(S110)를 거쳐, 절단된 다수개의 강성보강재 인서트 물(10)로 박스형태의 직육면체를 만들기 위하여 각 모서리부나 중간부에 강성보강재 인서트 물(10) 선단과 인접된 다른 강성보강재 인서트 물(10) 선단이 각각 삽입되면서 강성보강재 인서트 물(10)의 고정결합상태를 지속적으로 유지시키기 위한 인서트 물 연결고정구(20)를 제작하는 단계이다.In the insert water connection fixture manufacturing step (S120), a box-shaped rectangular parallelepiped is made in the same shape as shown in FIG. Insert water for continuously maintaining the fixed coupling state of the stiffener insert (10) while the front end of the other stiffener insert (10) adjacent to the front end of the stiffener insert (10) is inserted into each corner or middle part This is a step of manufacturing the connection fixture 20.

상기 강성보강재 직육면체 프레임 제작단계(S130)는, 도 4 내지 도 6과 같이, 상기 인서트 물 연결고정구 제작단계(S120)를 거쳐, 제작된 다수개의 인서트 물 연결고정구(20)와 상기 일정길이로 절단된 다수개의 강성보강재 인서트 물(10)로 박스형태의 강성보강재 직육면체 프레임(30)을 제작하는 단계이다.The rigid reinforcement rectangular parallelepiped frame manufacturing step (S130), as shown in FIGS. 4 to 6, through the insert water connection fixture manufacturing step (S120), the plurality of insert water connection fixtures 20 manufactured and cut to the predetermined length This is a step of manufacturing a box-shaped rigid reinforcement rectangular parallelepiped frame 30 with a plurality of rigid reinforcement inserts 10.

상기 강성보강재 직육면체 프레임(30)에 사용되는 상기 인서트 물 연결구(20)로는, 도 4 내지 도 6과 같이, 3방향에서 상기 강성보강재 인서트 물(10) 선단이 각각 만나 결속되는 3웨이(way)A형(21)와, 3방향에서 상기 강성보강재 인서트 물(10) 선단이 각각 만나되 2방향이 동일한 방향이고 1방향이 수직으로 결속되되 대략 "T"형상으로 결속되는 3웨이(way)B형(22)와, 4방향에서 상기 강성보강재 인서트 물(10) 선단이 각각 만나되 2방향이 동일한 방향이고 다른 2방향이 다른방향에서 각각 결속되는 4웨이(way)A형(23)와, 4방향에서 상기 강성보강재 인서트 물(10) 선단이 각각 만나되 2방향이 각각 동일한 방향이고 다른 2방향이 서로 수직으로 만나 대략 "+"형상으로 결속되는 4웨이(way)B형(21) 중 어느 하나 또는 하나 이상이 사용되어서 이루어진다.As the insert water connector 20 used in the rigid reinforcement cuboid frame 30, as shown in Figs. Type A 21 and the ends of the stiffener insert 10 meet each other in three directions, but two directions are the same direction and one direction is vertically bound, but three-way B that is bound in an approximate “T” shape A type 22 and a 4-way A-type 23 in which the ends of the stiffener insert 10 meet each other in 4 directions, 2 directions are the same and the other 2 directions are bound in different directions, respectively; Of the four-way B-type 21 in which the ends of the stiffener inserts 10 meet each other in four directions, but two directions are the same direction and the other two directions meet each other perpendicularly and are bound in an approximate "+" shape. Any one or more than one is used.

상기 인서트 물 연결구(20)는, 재질이 합성수지, 알루미늄, 알루미늄합금 중 어느 하나 또는 필요에 따라서 하나 이상으로 이루어짐이 강성을 위해서는 바람직함을 알 수 있다.It can be seen that the insert water connector 20 is preferably made of one or more of synthetic resin, aluminum, and aluminum alloy, or, if necessary, for rigidity.

상기 강성보강재 직육면체 프레임 성형중심부 고정단계(S140)는, 도 7와 같이, 상기 강성보강재 직육면체 프레임 제작단계(S130)를 거쳐, 제작된 강성보강재 직육면체 프레임(30)을 사출금형(40)의 상형(41)과 하형(42) 사이의 성형중심부(43)에 위치시키되, 다수개의 인서트 물 연결고정구(20) 부위에 보스(44)나 코어일부 돌출부(45) 중 하나 이상을 형성시켜 형내 강성보강재 직육면체 프레임(30)의 장착위치를 견고히 고정시키는 단계이다.The rigid reinforcement cuboid frame molding center fixing step (S140), as shown in FIG. 41) and the lower mold 42, but located in the center of the molding 43, by forming at least one of the boss 44 or the core part protrusion 45 at the portion of the plurality of insert water connection fixtures 20, the rigid reinforcing material cuboid in the mold This step is to firmly fix the mounting position of the frame 30.

상기 역슬라이드 사출성형단계(S150)는, 도 8과 같이, 상기 강성보강재 직육면체 프레임 성형중심부 고정단계(S140)를 거쳐, 사출금형(40)의 형개시에 상기 강성보강재 직육면체 프레임(30)을 상형(41)과 하형(42) 사이의 성형중심부(43)에 고정장착시킬 수 있고, 형폐시 뒤로 후퇴되어 제품(50) 외관에 상기 강성보강재 직육면체 프레임(30) 노출을 최소화시키는 역슬라이드 방식으로 사출성형을 진행하여, 도 9와 같이, 제품(50)을 얻는 단계이다. In the reverse slide injection molding step (S150), as shown in FIG. 8, through the fixing step (S140) of the rigid reinforcing material rectangular parallelepiped frame molding center, the rigid reinforcing material rectangular parallelepiped frame 30 is upper molded at the time of mold opening of the injection mold 40. It can be fixedly installed in the molding center 43 between the mold 41 and the lower mold 42, and is injected in a reverse slide method that minimizes the exposure of the rectangular parallelepiped frame 30 of the rigid reinforcing material to the exterior of the product 50 by retracting backward when the mold is closed. This is a step of obtaining a product 50 by performing molding, as shown in FIG. 9 .

이와 같은 본 발명은, 경량성이 우수하면서 굴곡강성과 에너지 흡수량 등 기계적 물성이 우수하며, 긴 바(bar) 형태로 섬유 강화복합소재인 강성보강재 인서트 물(10)을 이용한 인서트 사출성형 방식으로, 사전에 강성보강재 인서트 물(10)을 사출금형(40)에 결합시키되 td형(41)과 하형(42) 사이의 성형중심부(43)에 보스(44)나 코어 일부 돌출부(45)를 통해 고정시킨 상태로 사출작업이 진행되어 자체 강성을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 성형제품(50)의 강성신뢰성이 유지되면서도 기계적 강도의 성능을 극대화시킬 수 있고, 사출작업시 단일화된 강성보강재 인서트 물(10)과 인서트 물 연결구(20)로 이루어진 감성부강재 직육면체 프레임(30)을 보다 빠르게 사출금형(40) 내에 삽입고정시켜 생산성을 보다 증대시킬 수 있게 된다.As described above, the present invention is excellent in light weight and excellent in mechanical properties such as bending stiffness and energy absorption, and is an insert injection molding method using a rigid reinforcing material insert 10, which is a fiber-reinforced composite material in the form of a long bar, In advance, the rigid reinforcing material insert (10) is coupled to the injection mold (40), but fixed to the molding center (43) between the td type (41) and the lower mold (42) through the boss (44) or part of the core protrusion (45) The injection operation proceeds in the state in which the rigidity of the molded product 50 is not only increased, but also the mechanical strength performance can be maximized while the rigidity reliability of the molded product 50 is maintained. Productivity can be further increased by inserting and fixing the sensitive part steel rectangular parallelepiped frame 30 made of the insert water connector 20 more quickly into the injection mold 40.

본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 기술적 사상의 범위에 포함되는 것은 자명하다.The present embodiment and the drawings accompanying this specification clearly represent only a part of the technical idea included in the present invention, and can be easily inferred by those skilled in the art within the scope of the technical idea included in the specification and drawings of the present invention. It is obvious that all possible modifications and specific embodiments are included in the scope of the technical idea of the present invention.

본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.

10 : 강성보강재 인서트 물
20 : 인서트 물 연결고정구
21 : 3웨이A형
22 : 3웨이B형
23 : 4웨이A형
24 : 4웨이B형
30 : 강성부강재 직육면체 프레임
40 : 사출금형
41 : 상형
42 : 하형
43 ; 성형중심부
44 : 보스
45 : 코어 일부 돌출부
50 : 제품
100 : 강성보강재 인서트 물 제작단계
110 : 강성보강재 인서트 물 절단단계
120 : 인서트 물 연결고정구 제작단계
130 : 강성보강재 직육면체 프레임 제작단계
140 : 강성보강재 직육면체 프레임 성형중심부 고정단계
150 : 역슬레이드 사출성형 단계
10: rigid reinforcement insert water
20: insert water connector
21 : 3 way A type
22: 3 way B type
23 : 4 way A type
24 : 4 way B type
30: Rigid steel rectangular parallelepiped frame
40: injection mold
41: hieroglyph
42: lower hyung
43; molding center
44 : Boss
45: core part protrusion
50: product
100: Rigid reinforcing material insert water manufacturing step
110: rigid reinforcement insert water cutting step
120: manufacturing step of insert water connection fixture
130: rigid reinforcement rectangular parallelepiped frame production step
140: Rigid reinforcement rectangular parallelepiped frame molding center fixing step
150: reverse slade injection molding step

Claims (3)

사출금형(40)을 이용한 전기자동차용 배터리팩 하우징 제조방법에 있어서,
다발섬유 재질의 긴 바형태를 갖도록 강성보강재 인서트 물(10)을 제작하는 강성보강재 인서트 물 제작단계(S100);
상기 강성보강재 인서트 물 제작단계(S100)를 거쳐, 제작된 긴 바 형태의 강성보강재 인서트 물(10)을 일정한 길이로 절단하는 강성보강재 인서트 물 절단단계(S110);
상기 강성보강재 인서트 물 절단단계(S110)를 거쳐, 절단된 다수개의 강성보강재 인서트 물(10)로 박스형태의 직육면체를 만들기 위하여 각 모서리부나 중간부에 강성보강재 인서트 물(10) 선단과 인접된 다른 강성보강재 인서트 물(10) 선단이 각각 삽입되면서 강성보강재 인서트 물(10)의 고정결합상태를 지속적으로 유지시키기 위한 인서트 물 연결고정구(20)를 제작하는 인서트 물 연결고정구 제작단계(S120);
상기 인서트 물 연결고정구 제작단계(S120)를 거쳐, 제작된 다수개의 인서트 물 연결고정구(20)와 상기 일정길이로 절단된 다수개의 강성보강재 인서트 물(10)로 박스형태의 강성보강재 직육면체 프레임(30)을 제작하는 강성보강재 직육면체 프레임 제작단계(S130);
상기 강성보강재 직육면체 프레임 제작단계(S130)를 거쳐, 제작된 강성보강재 직육면체 프레임(30)을 사출금형(40)의 상형(41)과 하형(42) 사이의 성형중심부(43)에 위치시키되, 다수개의 인서트 물 연결고정구(20) 부위에 보스(44)나 코어일부 돌출부(45) 중 하나 이상을 형성시켜 형내 강성보강재 직육면체 프레임(30)의 장착위치를 견고히 고정시키는 강성보강재 직육면체 프레임 성형중심부 고정단계(S140); 및
상기 강성보강재 직육면체 프레임 성형중심부 고정단계(S140)를 거쳐, 사출금형(40)의 형개시에 상기 강성보강재 직육면체 프레임(30)을 상형(41)과 하형(42) 사이의 성형중심부(43)에 고정장착시킬 수 있고, 형폐시 뒤로 후퇴되어 제품(50) 외관에 상기 강성보강재 직육면체 프레임(30) 노출을 최소화시키는 역슬라이드 방식으로 사출성형을 진행하는 역슬라이드 사출성형단계(S150)로 이루어짐을 특징으로 하는 사출성형용 전기자동차 배터리팩 하우징 제조방법.
In the method for manufacturing a battery pack housing for an electric vehicle using an injection mold 40,
A rigid reinforcing material insert product manufacturing step of manufacturing the rigid reinforcing material insert 10 to have a long bar shape of a bundled fiber material (S100);
A rigid reinforcing material insert water cutting step (S110) of cutting the rigid reinforcing material insert (10) in the form of a long bar manufactured through the rigid reinforcing material insert manufacturing step (S100) to a predetermined length;
Through the stiffener insert water cutting step (S110), in order to make a box-shaped rectangular parallelepiped with the plurality of rigid reinforcing material inserts 10 cut, another stiffener insert 10 is adjacent to the front end of each corner or middle portion. An insert water connection fixture manufacturing step of manufacturing an insert water connection fixture 20 for continuously maintaining the fixed coupling state of the rigid reinforcement insert water 10 while the front ends of the water reinforcement insert water 10 are inserted (S120);
Through the insert water connection fixture manufacturing step (S120), the plurality of insert water connection fixtures 20 manufactured and the plurality of rigid reinforcing material inserts 10 cut to the predetermined length are box-shaped rigid reinforcement rectangular parallelepiped frames 30 ) Rigid reinforcing material rectangular parallelepiped frame manufacturing step (S130);
Through the rigid reinforcement cuboid frame manufacturing step (S130), the rigid reinforcement cuboid frame 30 manufactured is placed in the molding center 43 between the upper mold 41 and the lower mold 42 of the injection mold 40, Forming at least one of the boss 44 or the core part protrusion 45 at the part of the insert water connection fixture 20 to firmly fix the mounting position of the rigid reinforcing material rectangular parallelepiped frame 30 in the mold. (S140); and
Through the rigid reinforcement cuboid frame molding center fixing step (S140), the rigid reinforcement cuboid frame 30 is placed in the molding center 43 between the upper mold 41 and the lower mold 42 at the time of mold opening of the injection mold 40. A reverse slide injection molding step (S150) in which injection molding is performed in a reverse slide method that can be fixed and mounted, and is retreated backward when the mold is closed to minimize exposure of the rigid reinforcement rectangular parallelepiped frame 30 to the exterior of the product 50. A method for manufacturing an electric vehicle battery pack housing for injection molding.
제 1 항에 있어서,
상기 강성보강재 직육면체 프레임(30)에 사용되는 상기 인서트 물 연결구(20)로는, 3방향에서 상기 강성보강재 인서트 물(10) 선단이 각각 만나 결속되는 3웨이(way)A형(21)와, 3방향에서 상기 강성보강재 인서트 물(10) 선단이 각각 만나되 2방향이 동일한 방향이고 1방향이 수직으로 결속되되 "T"형상으로 결속되는 3웨이(way)B형(22)와, 4방향에서 상기 강성보강재 인서트 물(10) 선단이 각각 만나되 2방향이 동일한 방향이고 다른 2방향이 다른방향에서 각각 결속되는 4웨이(way)A형(23)와, 4방향에서 상기 강성보강재 인서트 물(10) 선단이 각각 만나되 2방향이 각각 동일한 방향이고 다른 2방향이 서로 수직으로 만나 "+"형상으로 결속되는 4웨이(way)B형(21) 중 어느 하나 또는 하나 이상이 사용되어서 이루어지는 것을 특징으로 하는 사출성형용 전기자동차 배터리팩 하우징 제조방법.
According to claim 1,
The insert water connector 20 used in the rigid reinforcement cuboid frame 30 includes a 3-way A-type 21 in which the ends of the rigid reinforcement insert water 10 meet and bind each other in three directions, and 3 In the direction, the ends of the rigid reinforcing material inserts 10 meet each other, but 2 directions are the same direction and 1 direction is vertically bound but 3 way B type 22 bound in a “T” shape, and in 4 directions A 4-way A-type 23 in which the ends of the rigid reinforcing material inserts 10 meet each other, but two directions are the same direction and the other two directions are bound in different directions, and the rigid reinforcing material insert water in 4 directions ( 10) One or more of the four-way B-type 21 in which the ends meet each other, but the two directions are the same direction and the other two directions meet each other perpendicularly and are bound in a "+" shape. Method for manufacturing electric vehicle battery pack housing for injection molding.
제 2 항에 있어서,
상기 인서트 물 연결구(20)는, 재질이 합성수지, 알루미늄, 알루미늄합금 중 어느 하나 또는 하나 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 사출성형용 전기자동차 배터리팩 하우징 제조방법.
According to claim 2,
The insert water connector 20 is a method for manufacturing an electric vehicle battery pack housing for injection molding, characterized in that the material is made of any one or more than one of synthetic resin, aluminum, and aluminum alloy.
KR1020220080588A 2022-06-30 2022-06-30 Manufacturing method of battery pack housing for electric vehicles for injection molding KR102575052B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220080588A KR102575052B1 (en) 2022-06-30 2022-06-30 Manufacturing method of battery pack housing for electric vehicles for injection molding

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220080588A KR102575052B1 (en) 2022-06-30 2022-06-30 Manufacturing method of battery pack housing for electric vehicles for injection molding

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102575052B1 true KR102575052B1 (en) 2023-09-07

Family

ID=87974901

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220080588A KR102575052B1 (en) 2022-06-30 2022-06-30 Manufacturing method of battery pack housing for electric vehicles for injection molding

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102575052B1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100719409B1 (en) * 2006-10-30 2007-05-18 (주)거창 Model Block Manufacturing Method and Model Block Forming Individual Blocks by Insert Injection
JP2012232519A (en) * 2011-05-03 2012-11-29 Fuji:Kk Insert molding method and insert molding device
KR101301709B1 (en) * 2012-03-21 2013-08-30 주식회사 아성프라텍 Injection molding mold for manufacturing battery pack case of electric vehicle or electric motorcycle
KR20130132777A (en) * 2010-11-29 2013-12-05 포리프라스틱 가부시키가이샤 Insert molded body and method for producing insert molded body
KR101765701B1 (en) * 2016-09-27 2017-08-08 영진하이테크 주식회사 System for trimming carbon fiber
KR101810197B1 (en) * 2015-09-23 2017-12-18 (주)해광테크 Method of manufacturing for lower frame of aquaculture cage
KR102281771B1 (en) 2020-05-07 2021-07-26 에너테크인터내셔널 주식회사 battery housing for electric vehicle

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100719409B1 (en) * 2006-10-30 2007-05-18 (주)거창 Model Block Manufacturing Method and Model Block Forming Individual Blocks by Insert Injection
KR20130132777A (en) * 2010-11-29 2013-12-05 포리프라스틱 가부시키가이샤 Insert molded body and method for producing insert molded body
JP2012232519A (en) * 2011-05-03 2012-11-29 Fuji:Kk Insert molding method and insert molding device
KR101301709B1 (en) * 2012-03-21 2013-08-30 주식회사 아성프라텍 Injection molding mold for manufacturing battery pack case of electric vehicle or electric motorcycle
KR101810197B1 (en) * 2015-09-23 2017-12-18 (주)해광테크 Method of manufacturing for lower frame of aquaculture cage
KR101765701B1 (en) * 2016-09-27 2017-08-08 영진하이테크 주식회사 System for trimming carbon fiber
KR102281771B1 (en) 2020-05-07 2021-07-26 에너테크인터내셔널 주식회사 battery housing for electric vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5408440B2 (en) Battery case for vehicle
EP2691999B1 (en) Battery module incorporating exterior casing and liner
CN102576916B (en) Method for producing an energy store holder for a vehicle
KR101400090B1 (en) Battery Module Assembly Having Bus Bar Assembly on the Front and Battery Pack Employed with the Same
JP5096038B2 (en) Battery pack structure
CN102630352A (en) Battery
KR101799565B1 (en) Battery Pack of Improved Safety
JP2013114951A (en) Power supply device and vehicle including the same, power storage device, coupling unit
KR20080034220A (en) Battery module of compact joint structure
JP6328842B2 (en) Power supply device and vehicle equipped with the same
EP3321058A1 (en) Method and apparatus for manufacturing battery pack having fixing structure made from thermoplastic resin
KR20220083733A (en) Battery Assembly for Electric Vehicles
CN109546023A (en) Battery module shell for the vehicles
WO2019187314A1 (en) Power supply device and vehicle provided with power supply device
KR102575052B1 (en) Manufacturing method of battery pack housing for electric vehicles for injection molding
KR102281771B1 (en) battery housing for electric vehicle
CN210040349U (en) Module shell of battery module, battery module and power battery
US20230178844A1 (en) Power supply device, and vehicle and electrical storage device each equipped with same
KR20180081921A (en) Housing structure of Battery module
KR20210156240A (en) Battery Module, Battery Pack, Vehicle, and Method For Manufacturing Battery Pack
CN219779093U (en) Battery box, battery and power consumption device
KR102658636B1 (en) Battery module case with living hinge
CN219436061U (en) Battery restraint, battery and power consumption device
KR102407865B1 (en) Battery case module for electric and hybrid vehicle
JP7466977B2 (en) Battery pack and device including same

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant