KR20180134059A - 전자파 차폐 성능을 개선하기 위한 알루미늄 부착방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자파 차폐 성능을 개선하기 위한 알루미늄 부착방법에 관한 것으로, 특히 전자파에 민감한 전기자동차용 배터리 케이스에서 전자파 차폐를 위해 케이스 표면에 부착되는 알루미늄 필름 혹은 알루미늄 시트 혹은 알루미늄 포일의 부착력을 강화시켜 사용시 분리 이탈 혹은 들뜸, 박리에 의한 전자파 차폐 불량을 막을 수 있도록 개선된 전자파 차폐 성능을 개선하기 위한 알루미늄 부착방법에 관한 것이다.

Description

전자파 차폐 성능을 개선하기 위한 알루미늄 부착방법{Aluminum adhesion method to improve electromagnetic shielding performance}

본 발명은 전자파 차폐 성능을 개선하기 위한 알루미늄 부착방법에 관한 것으로, 특히 전자파에 민감한 전기자동차용 배터리 케이스에서 전자파 차폐를 위해 케이스 표면에 부착되는 알루미늄 필름 혹은 알루미늄 시트 혹은 알루미늄 포일의 부착력을 강화시켜 사용시 분리 이탈 혹은 들뜸, 박리에 의한 전자파 차폐 불량을 막을 수 있도록 개선된 전자파 차폐 성능을 개선하기 위한 알루미늄 부착방법에 관한 것이다.

전세계적으로 전기자동차의 수요가 증가하고 있고, 특히 중국은 국가적인 차원의 전폭적 지원에 힘입어 비약적으로 성장하고 있으며, 가장 큰 시장이다.

이러한 전기자동차 시장의 성장에 따라 소비자의 요구사항도 함께 증대하여 각국의 완성차 업체에서도 이와 같은 소비자의 요구사항을 반영하기 위해 노력하고 있는데 주된 요구사항 중 하나로 연비 개선을 들 수 있다.

특히, 전기자동차(HEV, PHEV, EV, 수소연료전지차 등)의 경우 1회 충전으로 주행가능한 거리를 높이기 위해 차량의 중량절감, 배터리 용량증대 등 많은 부분에 있어 연구 및 투자를 집중하고 있다.

이와 같이 전기자동차의 중량 절감을 위해 부품단위별로도 내구성은 높이면서 경량화를 증대시킬 수 있는 경량화소재를 적용하려는 시도가 활발하게 이루어지고 있으며, 그 일환으로 열경화성수지 특히, SMC(유리섬유가 함유된 불포화폴리에스테르)가 활용되고 있다.

이중에서도 전기자동차의 배터리팩은 전원공급을 위한 핵심 부품으로써 특히 전자파로부터 충분히 보호되어야 한다.

이를 위해, 배터리팩의 외관을 구성하는 배터리 케이스 표면에는 전자파 차폐 성능이 뛰어난 알루미늄 재질의 필름 혹은 시트나 포일이 부착되어 전자파로부터 보호될 수 있도록 하고 있다.

이때, 알루미늄 필름이나 시트 혹은 포일의 부착은 일측면, 즉 접착면에 접착제를 도포하여 배터리 케이스의 표면에 부착하거나 혹은 접착제를 미리 알루미늄 필름이나 시트 혹은 포일의 일측면에 점착시켜 두었다가 배터리 케이스의 표면에 부착할 때 열을 가해 접착하는 형태로 이루어진다.

그런데, 전기자동차용 배터리 케이스는 내화염성을 가져야 하기 때문에 열경화성수지, 주로 SMC로 성형되기 때문에 표면거칠기가 거칠고 이물이 많아 표면 상태에 따라 접착력이 차이가 생기는데, 접착력이 강하지 못해 사용중 국부적인 들뜸, 박리, 벗겨짐, 접힘 등의 문제가 발생되어 효과적인 전자파 차폐능력을 발휘하지 못하는 단점이 있다.

대한민국 공개특허 제10-2014-0015606호(2014.02.06.) '전자파 차폐시트 및 그 차폐시트 제조방법' 대한민국 공개특허 제10-2003-0088941호(2003.11.21.) '전기 자동차용 배터리 팩 어셈블리' 대한민국 등록특허 제10-1124575호(2012.02.29.) '온라인 전기자동차의 자기장 차폐장치'

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 전자파에 민감한 전기자동차용 배터리 케이스에서 전자파 차폐를 위해 케이스 표면에 부착되는 알루미늄 필름 혹은 알루미늄 시트 혹은 알루미늄 포일의 부착력을 강화시켜 사용시 분리 이탈 혹은 들뜸, 박리에 의한 전자파 차폐 불량을 막을 수 있도록 개선된 전자파 차폐 성능을 개선하기 위한 알루미늄 부착방법을 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 열경화성수지로 성형된 전기자동차용 배터리 케이스의 전자파 차폐 성능을 높이기 위해 표면에 알루미늄을 접착시키는 부착방법에 있어서; 상기 배터리 케이스의 표면을 균질화시키면서 미세한 이물질들을 제거하여 접착제의 밀착력을 높이도록 플라즈마 처리하는 디스미어(desmear) 공정과; 상기 디스미어 공정 후 접착제의 개재하여 전자파 차폐체인 알루미늄을 부착하는 전자파 차폐체 부착공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 성능을 개선하기 위한 알루미늄 부착방법을 제공한다.

이때, 상기 전자파 차폐체는 알루미늄 필름 혹은 시트 혹은 포일중 하나인 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 전자파 차폐체 부착공정 전에 접착제 조성공정을 먼저 수행하되, 상기 접착제 조성공정은 접착제에 접착제 100중량부를 기준으로 IDP(Inherently Dissipative Polymer)를 3-6중량부 더 포함하는 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 전자파에 민감한 전기자동차용 배터리 케이스에서 전자파 차폐를 위해 케이스 표면에 부착되는 알루미늄 필름 혹은 알루미늄 시트 혹은 알루미늄 포일의 부착력을 강화시켜 사용시 분리 이탈 혹은 들뜸, 박리에 의한 전자파 차폐 불량을 막을 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전자파 차폐 성능을 개선하기 위한 알루미늄이 부착될 전기자동차용 배터리 케이스의 예시적인 사진이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

열경화성수지, 특히 SMC(Sheet Molding Compound)를 이용하여 전기자동차용 배터리 케이스가 제조되기 때문에 그 표면은 균일하지 못하다.

때문에, 접착제를 도포하더라도 표면 상태에 따라 알루미늄 필름 혹은 시트 혹은 포일의 부착성능에 차이를 갖게 되어 국부적인 박리가능성을 배제할 수 없다.

이에, 본 발명에서는 피착물의 표면, 즉 도 1의 예시와 같이, 배터리 케이스(100)의 표면을 균질화시키면서 미세한 이물질들을 완전히 제거하여 접착제의 밀착력을 높일 수 있도록 하는 디스미어(desmear) 공정을 포함한다.

즉, 본 발명은 플라즈마를 통한 배터리 케이스(100)의 표면 디스미어 공정과, 상기 디스미어 공정 후 접착제의 개재하여 전자파 차폐체인 알루미늄 필름 혹은 시트 혹은 포일을 부착하는 전자파 차폐체 부착공정으로 이루어진다.

여기에서, 상기 디스미어 공정은 플라즈마 처리를 통해 이루어지는데, 플라즈마는 방전에 의해 형성되면서 이온 또는 반응성이 높은 라디칼을 방출하며, 이렇게 생성된 이온, 라디칼은 배터리 케이스(100)의 표면에 계속적인 충돌과 전기적 인력에 의해 가속되어 표면에 수 ㎛이내의 영역에서 분자 결합을 파괴하여 이물질을 제거함은 물론 초미세한 표면요철을 생성시키고 친수화를 유도하여 물리, 화학적인 변화를 발생시킨다. 이를 통해 접착제의 부착력, 즉 접착 밀착력을 극대화시킴으로써 균일한 부착력을 유지하게 된다.

특히, 디스미어 공정을 거치게 되면 배터리 케이스(100)의 표면장력이 접착제의 표면장력보다 커져 접착제가 표면에서 균일하게 퍼지도록 유도하는 효과도 있기 때문에 이를 통해 균일한 도포가 가능하게 된다.

이에 더하여, 본 발명에서는 접착제를 도포하여 전자파 차폐체를 부착하기 전에 접착제 조성공정이 더 수행될 수 있다.

상기 접착제 조성공정은 접착제에도 대전 방지 물질을 포함시켜 접착제 자체적으로도 전자파 차폐 기능을 갖출 수 있도록 하기 위한 것이다.

이를 위해, 기존 접착제에 기존 접착제 100중량부를 기준으로 IDP(Inherently Dissipative Polymer)를 3-6중량부 더 포함하도록 조성하는 과정이 접착제 조성공정이다.

이 경우, 기존 접착제는 보통 수용성 비닐론과 EVA 에멀젼을 포함하여 구성되는 것이 일반적이다.

이때, IDP는 영구 대전 방지기능을 갖는 물질로서, 접착능력을 그대로 유지시키면서 대전 방지 기능에 따른 전자파 차폐 능력만 강화시킬 수 있기 때문에 유효한 성분이 된다.

다만, 6중량부를 초과하면 점성을 떨어뜨려 접착능력을 저하시키므로 그 이하로 첨가되어야 하며, 3중량부 미만으로 첨가되면 전자파 차폐 능력이 떨어지므로 상기 범위로 한정해야 한다.

이와 같이 구성하게 되면 본 발명에 따른 전자파 차폐능력을 균일하게 안정적으로 유지시킬 수 있다.

100: 배터리 케이스

Claims (3)

1. 열경화성수지로 성형된 전기자동차용 배터리 케이스의 전자파 차폐 성능을 높이기 위해 표면에 알루미늄을 접착시키는 부착방법에 있어서;
   상기 배터리 케이스의 표면을 균질화시키면서 미세한 이물질들을 제거하여 접착제의 밀착력을 높이도록 플라즈마 처리하는 디스미어(desmear) 공정과;
   상기 디스미어 공정 후 접착제의 개재하여 전자파 차폐체인 알루미늄을 부착하는 전자파 차폐체 부착공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 성능을 개선하기 위한 알루미늄 부착방법.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 전자파 차폐체는 알루미늄 필름 혹은 시트 혹은 포일중 하나인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 성능을 개선하기 위한 알루미늄 부착방법.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 전자파 차폐체 부착공정 전에 접착제 조성공정을 먼저 수행하되, 상기 접착제 조성공정은 접착제에 접착제 100중량부를 기준으로 IDP(Inherently Dissipative Polymer)를 3-6중량부 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 성능을 개선하기 위한 알루미늄 부착방법.

Images