KR20210016703A - 금속판재를 이용한 모듈케이스의 제조방법 및 이와 같은 방법에 의해 제조된 모듈케이스 - Google Patents

금속판재를 이용한 모듈케이스의 제조방법 및 이와 같은 방법에 의해 제조된 모듈케이스 Download PDF

Info

Publication number
KR20210016703A
KR20210016703A KR1020190094785A KR20190094785A KR20210016703A KR 20210016703 A KR20210016703 A KR 20210016703A KR 1020190094785 A KR1020190094785 A KR 1020190094785A KR 20190094785 A KR20190094785 A KR 20190094785A KR 20210016703 A KR20210016703 A KR 20210016703A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
module case
plate material
rotary press
manufacturing
plate
Prior art date
Application number
KR1020190094785A
Other languages
English (en)
Inventor
이강일
최원석
배재현
홍대지
오형욱
Original Assignee
주식회사 엘지화학
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 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020190094785A priority Critical patent/KR20210016703A/ko
Publication of KR20210016703A publication Critical patent/KR20210016703A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
    • B21D5/04—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves on brakes making use of clamping means on one side of the work
    • B21D5/042—With a rotational movement of the bending blade
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D51/00—Making hollow objects
    • B21D51/16—Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • B21D51/52—Making hollow objects characterised by the use of the objects boxes, cigarette cases, or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

본 발명은 소정 크기로 절단된 판재를 준비하는 단계, 상기 판재를 로터리 프레스를 향하여 제1방향으로 이동시키는 단계, 상기 판재 상에 성형보조부재를 위치시키는 단계, 상기 로터리 프레스를 이용하여 상기 판재를 절곡하여 모듈케이스의 제1면 내지 제4면을 성형하는 단계, 및 상기 제1면과 제4면이 만나는 모서리를 용접하는 단계를 포함하는 모듈케이스의 제조방법에 대한 것이다.

Description

금속판재를 이용한 모듈케이스의 제조방법 및 이와 같은 방법에 의해 제조된 모듈케이스 {Method for Manufacturing Module Case Using Metal Sheet and Module Case Fabricated by Using the Same}
본원 발명은 금속판재를 이용한 모듈케이스의 제조방법 및 이와 같은 방법에 의해 제조된 모듈케이스에 대한 것으로서, 구체적으로 소정 크기로 절단된 판재를 로터리 프레스를 이용하여 성형하고 용접으로 마무리하여 모노프레임 형태의 모듈케이스를 제조하는 방법 및 이와 같은 방법에 의해 제조된 모듈케이스에 대한 것이다.
화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량 및 디젤 차량이 주요 대기오염원으로 지적되면서, 대기오염을 방지하기 위한 대안으로서 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차에 대한 관심이 높아지고 있으며, 이에 대한 에너지원으로서 이차전지에 대한 연구 개발이 활발히 진행되고 있다.
이와 같이 대용량 디바이스에 사용되는 이차전지는 다수의 전지셀들이 배열된 구조의 전지셀 어셈블리 또는 전지모듈의 형태로 사용된다.
상기 전지셀 어셈블리 또는 전지모듈은 디바이스의 다양한 운용 환경의 영향을 받을 수 있는 바, 물리적 손상에 따른 성능 저하 내지 안전성이 파괴되는 문제를 방지하고, 고용량 및 고전압의 에너지원을 제조하기 위하여, 외면을 감싸는 구조의 외장 케이스에 전지셀 어셈블리 또는 전지모듈을 수납하여 이용할 수 있다.
이와 같은 외장 케이스는 수용되는 대상에 따라 모듈케이스 또는 팩케이스가 될 수 있다.
상기 모듈케이스 또는 팩케이스는 형태에 따라 모노프레임 또는 U프레임 등으로 분류될 수 있으며, 조립 과정의 간소화와 밀봉 안전성을 고려할 때 모노프레임이 선호될 수 있다.
상기 모노프레임의 제조를 위하여 금속의 재결정 온도보다 높은 온도 및 높은 압력 하에서 컨테이너와 다이 사이로 금속 빌릿(billet)을 밀어내어 모노프레임을 뽑아내는 열간압출공정을 사용할 수 있다.
그러나, 상기 열간압출공정을 사용하는 경우에는 모노프레임이 처지거나 냉각과정에서 뒤틀리며 변형될 수 있는데, 이는 치수 불량을 야기하여 생산성이 저하될 수 있다. 또한, 높은 압출비로 인하여 열간압출공정에서 사용되는 다이의 수명이 짧아지는 문제가 있다.
이와 같은 문제점에 대한 우려는 대용량의 전지모듈 및 전지팩을 제조하기 위하여 모노프레임의 크기가 커짐에 따라 증가되고 있다.
이와 관련하여, 특허문헌 1은 철망 시트의 단부를 절곡하기 위한 철망 절곡기에 대한 것으로서, 절곡된 부분의 끝단이 개방된 구조인 바 외부와 밀봉 유지가 필요한 모듈케이스의 제조에 적용하기 어려운 문제가 있다.
특허문헌 2는 베이스 다이 상의 중앙 일측에서 회전 왕복 운동하는 로터리 캡과, 상기 로터리 캡을 주기적으로 회전 왕복 운동시키는 구동실린더 및 상형다이의 작동과 연동하여 상기 로터리 캡과 함께 패널을 가압하여 언더 컷 부분을 성형하는 성형스틸을 포함하는 로터리 캡 프레스 장치에 대한 것으로서, 패널의 끝단을 가압하여 언더 컷 부분을 성형하는 기술을 개시하고 있으나, 상기 특허문헌 1과 같이 모노프레임 형태의 모듈케이스 제조방법에 이용하기 어렵다.
이와 같이, 대용량의 모듈케이스를 제조하기 위한 방법으로서, 모듈케이스의 크기가 증가함에도 변형되는 것을 방지할 수 있고, 전체적인 부피가 일정할 때 상대적으로 고용량의 전지모듈을 제조하기 위한 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.
일본 공개특허공보 제1996-132164호 (1996.05.28) 한국 공개특허공보 제2004-0088927호 (2004.10.20)
본원 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 압연된 상태의 금속 판재를 절곡한 후 용접하여 모노프레임 형태로 만들기 위하여 로터리 프레스를 이용하고 있는 바, 종래에 열간압출가공 후 냉각하는 과정에서 모듈케이스가 변형되는 문제를 해결할 수 있으며, 치수 불량률을 감소시킴으로써 생산성이 향상된 모듈케이스의 제조방법 및 이와 같은 방법에 의해 제조된 모듈케이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본원 발명에 따른 모듈케이스의 제조방법은, 소정 크기로 절단된 판재를 준비하는 단계, 상기 판재를 로터리 프레스를 향하여 제1방향으로 이동시키는 단계, 상기 판재 상에 성형보조부재를 위치시키는 단계, 상기 로터리 프레스를 이용하여 상기 판재를 절곡하여 모듈케이스의 제1면 내지 제4면을 성형하는 단계, 및 상기 제1면과 제4면이 만나는 모서리를 용접하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1면 내지 제4면을 형성하는 단계는 상기 판재를 상기 성형보조부재와 로터리 프레스 사이에 개재한 상태에서, 상기 로터리 프레스가 회전하여 상기 로터리 프레스의 절곡부와 상기 성형보조부재의 모서리 부분이 맞물리는 과정을 포함할 수 있다.
상기 로터리 프레스는 상기 제1방향과 반대 방향인 제2방향으로 이동한 후 회전하여 상기 판재를 절곡할 수 있다.
또는, 상기 제1면이 형성된 후 상기 로터리 프레스는 판재로부터 분리되어 하향 이동하고, 상기 판재는 제1방향으로 이동하며, 상기 로터리 프레스는 판재와 접촉하도록 상향 이동한 상태에서 회전하여 제2면이 형성되고, 상기 로터리 프레스는 판재로부터 분리되어 하향 이동하고, 상기 판재는 제1방향으로 이동하며, 상기 로터리 프레스는 판재와 접촉하도록 상향 이동한 상태에서 회전하여 제3면이 형성되고, 상기 판재의 나머지 부분은 제4면이 될 수 있다.
상기 성형보조부재는 모듈케이스의 제조방법에 의해 제조되는 모듈케이스 내측의 폭, 높이 및 깊이와 대응되는 크기로 이루어질 수 있다.
상기 용접하는 단계는 상기 모듈케이스의 제1면과 제4면에 형성된 맞물림 구조가 결합되어 연결된 상태에서 진행될 수 있다.
상기 판재는 제1방향의 양측 끝단 중 제1끝단에는 홈부가 형성되고 제2끝단에는 돌출부가 형성되어 있고, 상기 제1면과 제4면이 연결되는 모서리에서 상기 홈부와 돌출부 간에 맞물림 결합이 이루어질 수 있다.
상기 홈부의 깊이와 돌출부의 높이는 상기 모듈케이스의 두께와 대응되는 크기일 수 있다.
상기 판재의 제1방향 길이는 상기 제1면에서 홈부가 형성되지 않은 부분, 제2면, 제3면 및 제4면에서 돌출부가 형성된 부분의 제1방향 길이의 합과 동일할 수 있다.
상기 판재는 Al-Mn계 또는 Al-Mg계 알루미늄 압연판재일 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 모듈케이스의 제조방법으로 제조된 모듈케이스를 제공하는 바, 상기 모듈케이스는 제1면 내지 제4면을 포함하는 모노프레임 형태이고, 상기 제1면에 형성된 홈부에 제4면에 형성된 돌출부가 안착되어 맞물림 결합이 이루어지는 구조로 이루어질 수 있다.
상기 모듈케이스에서 제1면과 제4면의 사이각은 직각이고, 제1면과 제2면, 제2면과 제3면, 및 제3면과 제4면은 사이에 형성된 곡면을 포함할 수 있다.
상기 모듈케이스의 두께는 5 mm 이하일 수 있다.
상기 곡면의 곡률반경은 5R보다 작을 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본원 발명에 따른 모듈케이스의 제조방법을 사용하는 경우에는, 열간압출가공 후 냉각하는 과정에서 모듈케이스가 변형되는 것을 방지할 수 있는 바, 치수 불량이 저감되어 생산성이 향상될 수 있다.
또한, 모듈케이스의 두께 감소 및 모듈케이스 모서리 부분의 곡률 감소로 인해 전지모듈의 용량이 증가될 수 있다.
또한, 열간압출 다이 금형은 장시간 고온고압에 노출되므로 변형에 의해서 금형의 수명이 짧은 반면, 금속 판재 성형에 사용하는 프레스 금형의 수명은 상대적으로 길기 때문에 금형의 교체 주기를 증가시키고 교체 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 모듈케이스 제조방법의 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 모듈케이스 제조방법의 과정을 도시하고 있다.
도 3은 본 발명에 따른 모듈케이스를 제조하기 위한 판재의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 모듈케이스의 사시도이다.
도 5는 종래의 모듈케이스(a)와 도 4의 모듈케이스의 수직 단면도(b)이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본원 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본원 발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본원 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본원 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본원 발명을 도면에 따라 상세한 실시예와 같이 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 모듈케이스 제조방법의 흐름도이고, 도 2는 본 발명에 따른 모듈케이스 제조방법의 과정을 도시한 모식도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 모듈케이스 제조방법은, 소정 크기로 절단된 판재를 준비하는 단계, 상기 판재를 로터리 프레스를 향하여 제1방향으로 이동시키는 단계, 상기 판재 상에 성형보조부재를 위치시키는 단계, 상기 로터리 프레스를 이용하여 상기 판재를 절곡하여 모듈케이스의 제1면 내지 제4면을 성형하는 단계, 및 상기 제1면과 제4면이 만나는 모서리를 용접하는 단계를 포함한다.
상기 판재는 금속 소재의 압연재를 사용할 수 있는 바, 성형성 및 부식성 등을 고려하여 예를 들어, Al-Mn계 또는 Al-Mg계 알루미늄 압연판재를 사용할 수 있다.
상기 Al-Mn계 알루미늄 압연판재는 알루미늄 이외에 망간(Mn)을 더 첨가한 알루미늄 합금으로, 순알루미늄 재료에서 강도를 높인 형태이다. 대표적인 알루미늄 합금은 A3003이고, 이것을 더욱 강화한 A3004, A3104, A3005, A3105가 있다.
상기 Al-Mg계 알루미늄 압연판재는 알루미늄 이외에 마그네슘(Mg)을 더 첨가한 것으로 일반적으로 상기 마그네슘의 함량은 0.5~5%로서 함량 비율 범위가 넓은 편에 속하고, 이로 인해 성질의 폭도 넓은 재료이다. 마그네슘의 첨가량이 증가하면 강도가 증가하지만 강도가 일정 정도 이상이 되면 부식이나 균열이 발생할 수 있다. Al-Mg계 알루미늄은 비열처리형 알루미늄 합금 중에서 가장 높은 강도를 갖고, 대표적인 합금으로는 A5052, A5182, A5083이 있다.
구체적으로, 모듈케이스로 성형하기 위한 판재를 준비하기 위하여, 판재를 소정 크기로 절단한다.
본 발명에 따른 모듈케이스 제조방법은 판재를 로터리 프레스를 이용하여 절곡함으로써 모듈케이스의 네 면을 성형하는 바, 모노프레임 형태의 모듈케이스를 성형한 후 모듈케이스의 크기를 맞추기 위해 별도의 커팅과정을 생략하기 위하여, 완성된 모듈케이스에서 깊이 방향이 되는 판재의 폭은 모듈케이스의 깊이와 동일한 크기로 절단하여 준비할 수 있다.
상기 절단된 판재(110)를 로터리 프레스(120)를 향하여 제1방향(X)으로 이동시킨다.
판재(110)의 이동은 컨베이어 벨트 또는 복수의 이동식 롤러 등을 이용하여 진행될 수 있으며, 로터리 프레스(120)를 이용한 절곡 과정이 수회 이루어지는 동안 판재의 이동과 정지 과정이 함께 반복될 수 있다.
판재의 하면은 로터리 프레스(120)와 대면하고, 상기 판재의 상면에는 성형보조부재(130)를 위치시킨다. 성형보조부재(130)의 배치와 판재의 로터리 프레스 방향으로의 이동은 동시에 또는 순차적으로 이루어질 수 있으며, 순서가 특별히 한정되지 않는다.
이와 같이 판재(110)를 로터리 프레스(120)와 성형보조부재(130) 사이에 개재한 상태에서, 로터리 프레스(120)가 회전하면서 판재(110)를 절곡하면서 모듈케이스의 제1면 내지 제4면이 성형되는 바, 로터리 프레스(120)가 성형보조부재(130)를 감싸고, 로터리 프레스의 절곡부(121)와 성형보조부재(130)의 모서리(131) 부분이 맞물리도록 로터리 프레스(120)를 회전하여 판재(110)를 절곡시킨다. 이와 같은 과정을 통해 도 2의 (b)와 같이 판재에 제1면(111)이 형성된다.
계속하여 제2면 내지 제4면을 성형하기 위하여, 로터리 프레스가 제1방향과 반대 방향인 제2방향(X')으로 이동하여 회전하여 판재를 절곡하는 과정이 진행될 수 있고, 또는 로터리 프레스가 판재와 분리되도록 하향 이동한 후 판재가 제1방향으로 이동하고, 다시 로터리 프레스는 판재와 대면하도록 상향 이동한 후 회전하여 판재를 절곡하는 과정이 진행될 수 있다.
도 2는 로터리 프레스가 제2방향으로 이동하면서 모듈케이스를 제조하는 방법을 도시하고 있는 바, 제1면이 형성된 상태에서 로터리 프레스(120)가 제2방향(X')으로 이동하여 로터리 프레스의 절곡부(121)와 성형보조부재(130)의 모서리가 인접하도록 위치한다. 로터리 프레스(120)가 성형보조부재(130)를 감싸도록 회전함으로써 판재(110)가 절곡되는 바, 이와 같은 과정을 통해 제2면(112)이 성형된다.
이후, 로터리 프레스(120)는 제2방향(X')으로 이동하여 로터리 프레스의 절곡부(121)와 성형보조부재(130)의 모서리가 인접하도록 위치한다. 로터리 프레스(120)가 성형보조부재(130)를 감싸도록 회전함으로써 판재(110)가 절곡되는 바, 이와 같은 과정을 통해 제3면(113)이 성형된다.
판재(110)에서 제1면(111), 제2면(112), 및 제3면(113)을 제외한 나머지 부분이 제4면(114)이 되는 바, 제1면 내지 제4면으로 구성되는 사각기둥 형태의 모듈프레임 형태를 완성한 후, 제1면(111)과 제4(114)면이 만나는 모서리에 용접부(140)가 형성되도록 용접되어 모듈케이스를 완성할 수 있다.
또는, 로터리 프레스가 제2방향이 아닌 상하 방향으로만 이동하며 회전을 하며 판재를 절곡하는 방법으로서, 상기 제1면이 성형된 후 상기 로터리 프레스는 판재로부터 분리되어 하향 이동하고, 상기 판재는 제1방향으로 이동하며, 상기 로터리 프레스는 판재와 접촉하도록 상향 이동한 상태에서 로터리 프레스의 절곡부와 성형보조부재의 모서리가 인접하도록 회전하여 제2면이 성형된다, 상기 로터리 프레스는 판재로부터 분리되어 하향 이동하고, 상기 판재는 제1방향으로 이동하며, 상기 로터리 프레스는 판재와 접촉하도록 상향 이동한 상태에서 로터리 프레스의 절곡부와 성형보조부재의 모서리가 인접하도록 회전하여 제3면이 형성되고, 상기 판재의 나머지 부분은 제4면이 될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 모듈케이스를 제조하기 위한 판재의 사시도이이고, 도 4는 본 발명에 따른 모듈케이스의 사시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 판재(110)는 제1면(111), 제2면(112), 제3면(113) 및 제4면(114)이 형성될 부분을 포함하고, 제1끝단(110a)에 홈부(115)가 형성되어 있고, 홈부(115)와 대응되는 제2끝단(110b)에 돌출부(116)가 형성되어 있다.
따라서, 로터리 프레스로 판재를 절곡하여 모듈케이스를 성형한 후, 제1면과 제4면의 모서리를 용접으로 결합할 때, 홈부(115)와 돌출부(116)가 맞물림 결합되어 연결된 상태에서 용접을 수행한다.
판재(110)의 제1방향 길이(A)는 제1면(111)에서 홈부(115)가 형성되지 않은 부분의 제1방향 길이(a1), 제2면(112)의 제1방향 길이(a2), 제3면(113)의 제1방향 길이(a3) 및 제4면(114)에서 돌출부(116)가 형성된 부분의 제1방향 길이(a4)의 합과 동일하다.
즉, 본 발명에 따른 모듈케이스 제조방법은 제1면 내지 제4면 형성 후 판재에 잉여 부분이 발생하지 않는다. 따라서, 용접 전 및 용접 후에 소망하는 크기의 모듈케이스로 맞추기 위해 판재를 커팅하는 과정이 불필요하여 제조 공정이 간소화된 특징이 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 모듈케이스는 제1면(111) 내지 제4면(114)을 포함하는 모노프레임 형태이고, 제1면(111)에 형성된 홈부(115)에 제4면(114)에 형성된 돌출부(116)가 안착되어 맞물림 결합되는 구조이다.
종래의 열간압출공정에 의해 제조된 모듈케이스는 깊이 방향(z) 및 높이 방향(x)에서 기울어지는 변형으로 인한 불량율이 높았으나, 본 발명에 따른 모듈케이스는 판재를 절곡하여 성형하고, 상기와 같은 맞물림 구조를 포함하기 때문에 모듈케이스의 깊이 방향(z) 및 높이 방향(x)의 축이 기울어지는 것을 방지하여 치수안전성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 모듈케이스 제조방법은 판재의 상면에 성형보조부재를 위치시킨 상태에서 판재를 절곡하며, 로터리 프레스는 절곡된 판재가 성형보조부재와 밀착될때까지 회전한다. 따라서, 상기 성형보조부재는 모듈케이스 내측의 폭(b1), 높이(b2) 및 깊이(b3)와 대응되는 크기이다.
한편, 돌출부와 홈부가 맞물림 결합하여 모듈케이스의 제1면과 제4면 사이의 모서리가 실링되는 바, 돌출부의 높이(c1), 홈부의 깊이(c2) 및 모듈케이스의 두께(c3)는 동일하게 형성되는 것이 바람직하다.
도 5는 종래의 모듈케이스(a)와 도 4의 모듈케이스의 수직 단면도(b)이다.
도 5를 참조하면, 종래의 모듈케이스(a)는 네 개의 모서리부에 곡면이 형성되는 구조로서, 모듈케이스의 두께가 측면과 상하면이 각각 3 ㎜, 2 ㎜ 이상이고 모서리부 곡면의 곡률반경은 2R이상으로 형성된다.
반면에, 본 발명에 따른 모듈케이스(b)는 로터리 프레스에 의해 절곡되어 성형되는 3개의 모서리부는 곡면이 형성되나, 용접으로 결합되는 1개의 모서리부는 면과 면이 만나는 직각 모서리가 형성된다. 모듈케이스(b)의 두께는 2mm 이하이며 곡면 모서리부의 곡률반경은 2R 미만으로 형성된다.
다만, 고용량 고출력을 위한 대형화모델 크기로 모듈케이스를 제조하는 경우에는, 모듈케이스(b)의 두께는 5mm 이하이며 곡면 모서리부의 곡률반경은 5R 미만으로 형성될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 모듈케이스(b)는 외형 크기가 동일할 때 상대적으로 모듈케이스의 두께가 얇고 곡률반경이 작기 때문에 전지셀 또는 전지모듈을 수용할 수 있는 공간이 상대적으로 넓다. 따라서, 고용량의 전지모듈을 제공할 수 있다.
110: 판재
110a: 제1끝단
110b: 제2끝단
111, 211: 제1면
112, 212: 제2면
113, 213: 제3면
114, 214: 제4면
115: 홈부
116: 돌출부
120: 로터리 프레스
121: 절곡부
130: 성형보조부재
131: 성형보조부재의 모서리
140: 용접부
X: 제1방향
X': 제2방향
A: 판재의 제1방향 길이
a1: 제1면에서 홈부가 형성되지 않은 부분의 제1방향 길이
a2: 제2면의 제1방향 길이
a3: 제3면의 제1방향 길이
a4: 제4면에서 돌출부가 형성된 부분의 제1방향 길이
b1: 모듈케이스 내측의 폭
b2: 모듈케이스 내측의 높이
b3: 모듈케이스 내측의 깊이
c1: 돌출부의 높이
c2: 홈부의 깊이
c3, d2: 모듈케이스의 두께
d1: 종래 모듈케이스의 두께
R1: 종래 모듈케이스의 곡률반경
R2: 본 발명의 모듈케이스의 곡률반경

Claims (14)

  1. 소정 크기로 절단된 판재를 준비하는 단계;
    상기 판재를 로터리 프레스를 향하여 제1방향으로 이동시키는 단계;
    상기 판재 상에 성형보조부재를 위치시키는 단계;
    상기 로터리 프레스를 이용하여 상기 판재를 절곡하여 모듈케이스의 제1면 내지 제4면을 성형하는 단계; 및
    상기 제1면과 제4면이 만나는 모서리를 용접하는 단계;
    를 포함하는 모듈케이스의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1면 내지 제4면을 형성하는 단계는 상기 판재를 상기 성형보조부재와 로터리 프레스 사이에 개재한 상태에서, 상기 로터리 프레스가 회전하여 상기 로터리 프레스의 절곡부와 상기 성형보조부재의 모서리 부분이 맞물리는 과정을 포함하는 모듈케이스의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 로터리 프레스는 상기 제1방향과 반대 방향인 제2방향으로 이동한 후 회전하여 상기 판재를 절곡하는 모듈케이스의 제조방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제1면이 형성된 후 상기 로터리 프레스는 판재로부터 분리되어 하향 이동하고, 상기 판재는 제1방향으로 이동하며, 상기 로터리 프레스는 판재와 접촉하도록 상향 이동한 상태에서 회전하여 제2면이 형성되고,
    상기 로터리 프레스는 판재로부터 분리되어 하향 이동하고, 상기 판재는 제1방향으로 이동하며, 상기 로터리 프레스는 판재와 접촉하도록 상향 이동한 상태에서 회전하여 제3면이 형성되고,
    상기 판재의 나머지 부분은 제4면이 되는 모듈케이스의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 성형보조부재는 모듈케이스의 제조방법에 의해 제조되는 모듈케이스 내측의 폭, 높이 및 깊이와 대응되는 크기로 이루어지는 모듈케이스의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 용접하는 단계는 상기 모듈케이스의 제1면과 제4면에 형성된 맞물림 구조가 결합되어 연결된 상태에서 진행되는 모듈케이스의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 판재는 제1방향의 양측 끝단 중 제1끝단에는 홈부가 형성되고 제2끝단에는 돌출부가 형성되어 있고,
    상기 제1면과 제4면이 연결되는 모서리에서 상기 홈부와 돌출부 간에 맞물림 결합이 이루어지는 모듈케이스의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 돌출부의 높이, 홈부의 깊이 및 모듈케이스의 두께는 동일한 크기인 모듈케이스.
  9. 제8항에 있어서, 상기 판재의 제1방향 길이는 상기 제1면에서 홈부가 형성되지 않은 부분, 제2면, 제3면 및 제4면에서 돌출부가 형성된 부분의 제1방향 길이의 합과 동일한 모듈케이스의 제조방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 판재는 Al-Mn계 또는 Al-Mg계 알루미늄 압연판재인 모듈케이스의 제조방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 모듈케이스의 제조방법으로 제조된 모듈케이스로서,
    상기 모듈케이스는 제1면 내지 제4면을 포함하는 모노프레임 형태이고, 상기 제1면에 형성된 홈부에 제4면에 형성된 돌출부가 안착되어 맞물림 결합이 이루어지는 모듈케이스.
  12. 제11항에 있어서, 상기 모듈케이스에서 제1면과 제4면의 사이각은 직각이고, 제1면과 제2면, 제2면과 제3면, 및 제3면과 제4면은 사이에 형성된 곡면을 포함하는 모듈케이스.
  13. 제11항에 있어서, 상기 모듈케이스의 두께는 5 mm 이하인 모듈케이스
  14. 제13항에 있어서, 상기 곡면의 곡률반경은 5R보다 작은 모듈케이스.
KR1020190094785A 2019-08-05 2019-08-05 금속판재를 이용한 모듈케이스의 제조방법 및 이와 같은 방법에 의해 제조된 모듈케이스 KR20210016703A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190094785A KR20210016703A (ko) 2019-08-05 2019-08-05 금속판재를 이용한 모듈케이스의 제조방법 및 이와 같은 방법에 의해 제조된 모듈케이스

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190094785A KR20210016703A (ko) 2019-08-05 2019-08-05 금속판재를 이용한 모듈케이스의 제조방법 및 이와 같은 방법에 의해 제조된 모듈케이스

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210016703A true KR20210016703A (ko) 2021-02-17

Family

ID=74731759

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190094785A KR20210016703A (ko) 2019-08-05 2019-08-05 금속판재를 이용한 모듈케이스의 제조방법 및 이와 같은 방법에 의해 제조된 모듈케이스

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20210016703A (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114888138A (zh) * 2022-07-13 2022-08-12 靖江市顺欣空调设备制造有限公司 一种防火阀阀板加工用的折弯装置
WO2022265422A1 (ko) * 2021-06-18 2022-12-22 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 모듈 및 이의 제조 방법
CN117225971A (zh) * 2023-11-10 2023-12-15 江苏常丰精密科技有限公司 一种动力电池方壳拉伸模具

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08132164A (ja) 1994-11-02 1996-05-28 Maru Kikai Kogyo Kk 金網折曲げ型及び金網折曲げ機
KR20040088927A (ko) 2003-04-14 2004-10-20 현대자동차주식회사 로터리 캠 프레스 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08132164A (ja) 1994-11-02 1996-05-28 Maru Kikai Kogyo Kk 金網折曲げ型及び金網折曲げ機
KR20040088927A (ko) 2003-04-14 2004-10-20 현대자동차주식회사 로터리 캠 프레스 장치

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022265422A1 (ko) * 2021-06-18 2022-12-22 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 모듈 및 이의 제조 방법
CN114888138A (zh) * 2022-07-13 2022-08-12 靖江市顺欣空调设备制造有限公司 一种防火阀阀板加工用的折弯装置
CN114888138B (zh) * 2022-07-13 2022-11-18 靖江市顺欣空调设备制造有限公司 一种防火阀阀板加工用的折弯装置
CN117225971A (zh) * 2023-11-10 2023-12-15 江苏常丰精密科技有限公司 一种动力电池方壳拉伸模具
CN117225971B (zh) * 2023-11-10 2024-01-30 江苏常丰精密科技有限公司 一种动力电池方壳拉伸模具

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20210016703A (ko) 금속판재를 이용한 모듈케이스의 제조방법 및 이와 같은 방법에 의해 제조된 모듈케이스
US8202647B2 (en) Laminate cased battery
US6946221B2 (en) Square battery container, method of manufacturing the container, and square battery using the container
JP5908128B2 (ja) 二次電池用電池ケース
EP3098877A1 (en) Battery cell comprising circumferential surface sealing part having sealing line, and battery cell sealing device for producing same
JP2009533834A (ja) ポーチ型バッテリー
US20190334131A1 (en) Pouch Cell and Method of Forming Same
KR101637891B1 (ko) 둘 이상의 부재들로 이루어진 전지케이스를 포함하는 각형 전지셀
KR20200117177A (ko) 이차전지용 파우치 외장재의 제조장치 및 제조방법
JP2003123704A (ja) 電池缶およびそれを用いた電池
CN110024161B (zh) 用于在分层板材中形成波纹拐角密封接头的装置和方法
JP3689667B2 (ja) 角形電池缶およびその製造方法並びにそれを用いた角形電池
US20230253647A1 (en) Assembled battery and manufacturing method for the same
JP4046550B2 (ja) 反りが少ない固体高分子型燃料電池メタルセパレータ及びその製造方法
CN108780857B (zh) 具有包含收容部和电极引线槽的电池壳的电池单元
JP2021099930A (ja) 燃料電池用接合セパレータの製造方法
CN217562680U (zh) 电池壳体及电池
JP2019114515A (ja) 燃料電池用セパレータの製造装置及び燃料電池用セパレータの製造方法
KR20220127145A (ko) 배터리 셀 제조 장치
CN112775290B (zh) 一种电池盒上泄压阀安装孔的制造方法
KR102478939B1 (ko) 전기자동차용 배터리셀 커버 및 이의 제조방법
JP7017944B2 (ja) 金属成形体の製造方法
JP6035796B2 (ja) 電池の外装缶の製造方法及び二次電池の製造方法
JP2002331309A (ja) 薄板の折り曲げ成形方法、金型および密閉二次電池の製造方法
CN113097527B (zh) 燃料电池用接合隔板的制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination