KR20210134342A - 자동차 배터리 셀에 절연층을 도포하는 방법 - Google Patents

자동차 배터리 셀에 절연층을 도포하는 방법 Download PDF

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KR20210134342A
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베른하르트 월
프레디 돌
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이피아르-인텔리젠테 페리페리엔 퓨어 로보터 게엠베하
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Abstract

자동차 구동 배터리가 받는 동적인 기계적 하중으로 인해, 구동 배터리의 배터리 셀의 하우징은 코팅 재료로 제조된 전기절연층으로 적어도 부분적으로 덮이는 것이 유리하다. 이를 위한 방법 및 그 방법을 수행하기 위한 코팅 스테이션이 제안되었다. 이 방법은 코팅 도포기(20)로 코팅 재료(100)를 개별적으로 분리되어 생성된 개개의 액적(102)으로 도포하는, 액체 전기절연 코팅 재료(100)로 이행하는 것이다. 상기 액적은 하우징(204)의 외부 표면(210A, 210B, 210C) 상에 코팅 점(104)을 형성하고, 코팅 점이 코팅 도포기(20)에 의해 서로 인접하게 또는 중첩하여 순차적으로 도포되어서, 코팅 점은 함께 코팅 라인(106)을 형성한다.

Description

자동차 배터리 셀에 절연층을 도포하는 방법
본 발명은 배터리 셀의 코팅 영역, 특히 자동차 배터리 셀의 코팅 영역에 관한 것으로, 다수의 배터리 셀은 함께 결합되어 자동차 배터리를 형성하고 있다. 이러한 자동차 배터리의 경우 인접한 배터리 셀 또는 인접한 배터리에 영향을 미치는 하나의 배터리 셀의 손상을 피하기 위해서, 배터리 셀에 전기절연 코팅을 제공하는 것이 알려져 있다. 상기 기술은 예를 들어 WO 2018/082989 A1에 설명되어 있다.
또한 DE 102015205481 A1에는 배터리 셀을 개별적으로 코팅하고, 이를 위해 UV 광 하에서 경화 가능한 래커(lacquer)를 사용하는 것을 개시하였다.
지금까지, 액체 코팅 물질은 일반적으로 분무 스프레이 제트의 형태로 배터리 셀의 하우징 표면에 도포되었다. 이러한 방식으로 코팅을 적용할 때, 흩날리는 분무 분말액 때문에 자동차 도장 설비와 유사한 방식으로 코팅 영역을 힘들게 스크리닝하고 또한 설비를 청소하는 데에 많은 노력을 들이는 것과 같은 요구되는 노력이 문제가 되고 있는 것으로 밝혀져 있다. 사용하지 않은 액상 도료의 유실도 생태학적 및 경제적 측면에서 불리한 것이다.
본 발명에 의해 다루어지는 문제는 종래 기술의 단점을 감소시키는 방법과, 이 방법을 기반으로 하는 코팅 스테이션 및 코팅 설비를 제공하는 것이다.
이를 위해 제안된 방법은, 액체 전기절연성 코팅재로 코팅 도포기(coating applicator)를 사용하여 코팅하는, 개별적으로 생성된 단일 액적(single drops)의 코팅재를 도포하여 배터리 셀의 하우징에 외부 절연층을 도포하는 것이다. 이 경우 이들이 하우징의 외부 표면에 부딪히면, 그 단일 액적이 코팅 점(coating points)을 형성하고, 이것은 코팅 도포기에 의해 순차적으로 인접하거나 중첩하여 도포되어 함께 코팅 라인(coating line)을 형성한다.
잉크젯 프린터가 작동하는 방식과 관련된 본 발명에 따른 방법은, 정의되지 않은 재료의 분무 또는 분사 제트가 사용되지 않고 그리고 재료의 연속한 스트림이 사용되지 않는 대신에, 액체 코팅 재료가 정의된 균일한 배출 방향으로 개개의 단일 액적의 형태로 순차적으로 토출된다는 사실에 기반하는 것이다. 이러한 단일 액적은 바람직한 각기둥 모양(prismatic) 배터리 셀 하우징의 외부 표면에 대해 사용되는 도포기의 상대적인 움직임이 있는 동안 토출되고, 서로 같은 높이로 배치되거나 중첩되는 코팅 점의 자취를 형성하여, 결과적으로 코팅 라인을 형성한다.
적절한 토출 매개변수의 적용, 정확한 상대적인 이동 및 일관된 재료 특성으로, 이런 코팅 라인은 각각의 표면을 지나면서 토출되며 생성 영역을 눈에 띄게 더럽히는 코팅 재료를 갖지 않고, 경계지점까지 일반적인 평면 및 직사각형 외부 표면에 의도된 곳에 정확히 적용할 수 있다.
도포기의 정렬 및 그 결과에 따른 단일 액적의 전달 방향은 바람직하게 코팅될 표면의 법선 벡터 방향이다. 그러나 상호 경사져 있는 외부 표면 사이의 에지의 경우에는, 단일 액적의 전달이 각각 인접한 외부 표면의 수직 각도 사이에 있는 그러한 에지에 대한 각도로 발생하도록 하는 것이 편리할 수도 있다.
코팅 재료는 액체 코팅 재료이며, 상기 재료는 경화 상태에서 전기절연 효과가 있는 것이다. 바람직하게는, 상기 재료는 방사선 하에서, 특히 UV 방사선 하에서 경화되는 적어도 하나의 성분을 포함한다. 대안적으로, 상기 재료는 중부가 또는 중축합에 의해 경화되는 성분을 포함할 수 있다. 코팅 재료는 또한 중첨가(polyaddition) 또는 중축합(polycondensation)에 의해 경화되고, 경화를 위해 방사선을 필요로 하는 성분을 포함할 수 있다.
방사선 하에서 경화되는 성분이 있는 코팅 재료의 경우에는, 특히 UV 방사선뿐만 아니라 전자 방사선도 경화 목적을 위한 방사선으로 고려된다. 방사선 하에서 경화되는 성분은 바람직하게는 하나 이상의 아크릴레이트, 하나 이상의 에폭시 또는 하나 이상의 에놀 에테르가 있다. 하나 이상의 아크릴레이트가 방사선 하에서 경화되는 성분으로서 특히 바람직하다. 방사선 하에서 경화되는 성분에 더하여, 코팅제는 용매 성분을 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 용매는 방사선 하에서 경화되는 성분과 양립할 수 있어야 한다. 바람직한 실시예에서, 방사선 하에서 경화되는 성분은 가능하다면 용매 성분 이외에, 특히 바람직하게는 용매 성분에 대한 대체물로서 적어도 하나의 반응성 희석제를 포함한다. 알려진 바와 같이 반응성 희석제는 가공용 코팅 재료의 점도를 낮추고, 그 후의 래커 경화에서 일반적으로 공중합(copolymerization)의 결과로 래커의 일부가 되는 물질을 의미하는 것으로 이해되는 것이다. 이에 반해 통상적인 용매는 화학 반응에 관여하지 않으며, 일반적으로 반응이 완료된 후 제거해야 한다. 방사선 하에서 경화되는 성분이 아크릴레이트를 포함하는 경우, 예를 들어 디프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴 아크릴레이트, 이소보르닐 아크릴레이트, 이소데실 아크릴레이트, 에틸렌 에틸 아크릴레이트, 헥산디올 디아크릴레이트, 트리시클로데칸 디메탄올 디아크릴레이트, 프로폭실화 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트, 및 프로폭실화 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트가 반응성 희석제로서 적합하다. 예를 들어, 코팅 재료는 이소보르닐 아크릴레이트 및 트리시클로데칸 디메탄올 디아크릴레이트의 조합을 포함할 수 있다. 일부 특히 바람직한 실시예에서, 코팅 재료는 하나 이상의 아크릴레이트 이외에 하나 이상의 아크릴레이트로서 하나 이상의 반응성 희석제를 포함한다. 다시 말해서, 코팅 재료는 방사선-가교성 성분으로서 본질적으로 단지 하나 이상의 반응성 희석제를 포함한다. 언급된 구성성분과는 별도로, 코팅 재료는 적어도 하나의 첨가제, 특히 광개시제, 예를 들어 적합한 포스핀 옥사이드를 포함할 수 있다.
중첨가 또는 중축합에 의해 경화되는 성분을 갖는 코팅 재료의 경우, 경화하는 데에는 방사선이 필요하지 않지만, 예를 들어 개개의 경우에는 경화가 가열에 의해 개시되거나 촉진될 수 있다. 이러한 성분으로서 특히 고려되는 것은 이소시아네이트-작용성 경화제를 갖는 히드록시-작용성 성분, 즉 폴리우레탄 제조에 사용될 수 있는 성분이다. 히드록시-작용성 성분은 일반적으로 폴리올, 특히 폴리에스테르 폴리올, 폴리에테르 폴리올 및 아크릴레이트 폴리올을 포함하는 그룹으로부터 선택된다. 경화제는 예를 들어 m-톨릴리덴 디이소시아네이트 또는 이소포론 디이소시아네이트이다.
중첨가 또는 중축합에 의해 경화되고 경화를 위해 방사선이 필요한 성분을 포함하는 코팅 재료가 이중 경화 코팅제로 알려져 있다. 경화를 위해서, 이들은 일반적으로 가열되고 조사된다. 예를 들어 이소포론 디이소시아네이트와 같은 경화제와 중첨가 반응에 들어갈 수 있는 우레탄 아크릴레이트가 이에 적합한 것이다. 그들은 결국 방사선에 의해 경화된다.
본 발명에 따른 방법을 위해 고려되는 코팅 재료는 일반적으로 실온에서 높은 점도를 가지며, 이는 제안된 유형의 전달에 바람직하지 않으므로, 배출되기 전에 코팅 재료가 바람직하게 코팅 도포기에 제공된 가열 장치에 의해 35℃ 내지 45℃의 온도로 가열된다.
바람직하게는, 상기 방법에 의해 외부 표면에 도포된 코팅 점으로부터 코팅 라인이 함께 결합될 뿐만 아니라, 다수의 코팅 라인이 서로 인접하여 순차적으로 도포되어서 결과적으로 연속적인 코팅 표면도 형성할 수 있다. 그러나, 또한 원칙적으로 통상적인 수단에 의해 하우징의 비교적 큰 표면적을 코팅하는 것과, 본 발명에 따른 방법에 의해 제공된 방식으로 코팅 라인을 갖는 에지 영역과 같은 특정 영역에만 제공하는 것도 가능하다.
단일 점을 사용하여 비교적 넓은 표면적을 코팅하기 위해서는, 다수의 코팅 라인이 겹치거나 인접하는 방식으로 서로 이웃하여 적용된다. 이런 경우, 개개의 코팅 라인이 코팅될 각각의 표면적의 가장 긴 범위에 대해 평행하게 정렬되는 것이 일반적으로 유리하며, 이런 방식으로 가장 짧은 코팅 시간을 달성할 수 있다.
코팅할 하우징의 위치 유형에 따라 코팅할 표면은 일반적으로 수평 또는 수직으로 정렬된다. 수직으로 정렬된 표면 영역의 경우, 표면 영역에 대한 코팅은 수평한 코팅 라인으로 이행될 수 있지만, 이들은 바람직하게는 위로부터 아래로 차례로 도포되는 것이다. 그 결과, 바닥에서 위쪽으로 도포하는 것과 비교하여 더 균일한 코팅 두께로, 결과적으로 아래쪽에서 위쪽으로 코팅하는 경우보다 더 높은 코팅 품질이 달성될 수 있음이 밝혀졌다. 대안적으로, 코팅될 표면의 수직한 정렬의 경우, 코팅 라인이 수직 정렬 방식으로 도포되도록 제공될 수 있다.
일반적으로 하우징의 다수의 외부 표면은 일반적으로 모두 5개의 면으로 코팅되어 있어서, 전극 요소(pole elements)가 제공되는 위쪽 면만 코팅되지 않은 상태로 남아 있다. 가능한 한 짧은 시간에 이것을 가능하게 하기 위해서는, 서로 마주하는 2개의 외부 표면에 대한 코팅이 2대의 코팅 도포기에 의해 동시에 이행되도록 제공되는 것이 바람직하다.
2대의 도포기를 사용하면 해당 표면 영역의 코팅 시간이 절반으로 줄어든다. 2대의 도포기의 이동 또는 원칙적으로 2대 이상의 도포기의 이동이 단 하나의 변위 시스템, 특히 단 하나의 로봇으로 가능하기 때문에 2대의 이러한 도포기를 취급하는 데 수반되는 노력은 비교적 적게 든다.
하우징은 바람직하게는 작업물 홀더에 의해 코팅을 하는 동안 유지된다. 이 홀더는 특히 전극 요소에서 요소를 유지시킴으로써 배터리 셀을 파지하는 방식으로 설계될 수 있다. 여기서 코팅은 일반적으로 바람직하지 않다. 배터리 셀을 고정하는 것 외에도 전극 요소에서의 작업물 홀더는 코팅 유체가 튀지 않도록 전극 요소를 추가로 보호하는 효과도 있다.
본 발명에 따른 방법의 경우에는 하우징에 대한 도포기의 상대적 변위가 작업을 하는 동안 하우징의 변위에만 기초하거나 또한 하우징의 변위에도 기초하는 것을 제공할 수 있다. 이를 위해서, 공작물 홀더는 특히 고정 베이스 또는 원형 테이블과 같은 공급 시스템에 대해 수직 축을 중심으로 회전 가능하도록 설계될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 경우, 노즐 챔버 및 노즐 개구부를 갖고 상기 노즐 챔버 하류에 인접하여 있는 코팅 도포기, 및 주기적으로 노즐 챔버로 그 길이방향 축을 따라서 들어가 그 내용물을 노즐 개구부를 통해 분리된 단일 액적으로 강제적으로 통과시키는 변위 가능한 플런저에 의해 토출이 이행된다. 적합한 코팅 도포기에는 예를 들어 독일 오터핑(Otterfing)에 소재하는 Vermes Microdispensing GmbH 회사제가 있다.
바람직하게는 압전 액츄에이터, 특히 피에조 스택에 의해 주기적으로 동작하게 설정된 상기 플런저는 100 Hz 내지 1000 Hz, 바람직하게는 200 Hz 내지 400 Hz 의 주파수로 방전을 하는 동안 이동한다. 노즐 개구부를 가진 도포기의 경우, 이러한 값은 결과적으로 토출되는 단일 액적의 수에 동시적으로 적용되어 표면에 개개의 코팅 점을 남긴다.
본 발명에 따른 방법의 경우에 사용하기 위한 코팅 도포기가 일반적으로 단 하나의 노즐 개구부를 가질지라도, 동일한 방향으로 정렬된 다수의 노즐 개구부를 갖는 설계가 가능하여, 도포기는 동일한 표면에 동시적으로 다수의 평행한 코팅 라인을 도포할 수 있다. 그러한 경우, 코팅 도포기는 특별히 개개의 피에조 스택에 의해 구동되는 개별 플런저를 가질 수 있다. 그러나 다수의 플런저가 공통 피에조 스택에 의해 구동되는 공통 플런저 유닛을 형성하여, 그 결과 플런저가 서로 다른 개별 공급 노즐 챔버로 들어 갈 수도 있다.
플런저 사용에 대한 대안으로, 원칙적으로 잉크젯 인쇄 분야에서 알려진 버블젯 기술과 유사한 방식으로, 코팅 재료의 전달이 가열 요소에 의해 발생하고, 그것은 증기 버블을 발생하여 코팅 재료를 노즐 챔버 밖으로 배출하는 것도 가능하다.
코팅은 바람직하게는 0.2 ㎣ 내지 1.0 ㎣ 의 액적 체적을 갖는 단일 액적으로 이행한다. 특정 입자 크기는 특히 주기적으로 동작하는 플런저의 스트로크에 의해 영향을 받는다. 발생하는 코팅 점은 바람직하게 가장 두꺼운 지점의 두께가 50 ㎛ 내지 100 ㎛ 이고, 이들은 평균 층 두께가 60 ㎛ 내지 120 ㎛ 이도록 코팅 라인 또는 코팅 표면을 형성하기 위해 중첩하는 방식으로 바람직하게 배치된다. 개개의 코팅 점의 직경은 바람직하게 1 ㎜ 내지 2 ㎜ 이다.
코팅은 양호하게 0.2 ㎜ 내지 0.8 ㎜, 바람직하게는 0.5 ㎜의 노즐 직경을 갖는 노즐 개구부를 통해 이행한다. 코팅은 또한 양호하게 노즐 개구부와 코팅될 외부 표면 사이의 거리가 3 ㎜ 내지 8 ㎜, 바람직하게는 4 ㎜ 내지 6 ㎜ 에서 이행한다.
노즐 챔버로의 코팅 재료의 공급은 바람직하게 3 내지 5 bar의 압력으로 이행한다. 압력이 너무 낮고 그리고 마찬가지로 플런저의 복귀 동작이 너무 빠르면, 플런저가 노즐 챔버 밖으로 이동할 때 공기가 흡입되는 경향이 있으므로, 명시된 범위에서의 공급 압력이 바람직한다. 압력을 너무 높게 선택하면, 단일 액적이 전달될 때 파괴되고 코팅이 불균일해질 수 있다.
코팅 재료를 전달하는 동안 코팅 도포기와 외부 표면 사이의 상대적 속도는 명시된 매개변수로부터 구해지며, 바람직하게는 300 ㎜/초 내지 700 ㎜/초 이다.
기술된 방법 외에도, 본 발명은 또한 배터리 셀의 하우징에 외부 절연층을 도포하기 위한 코팅 스테이션에 관한 것이다. 이를 위해 코팅 스테이션에는 개개의 단일 액적의 형태로 코팅 재료를 전달하도록 설계된 하나 이상의 자동 이동식 코팅 도포기가 있다. 또한 코팅 스테이션에는 배터리 셀을 고정하기 위한 공작물 홀더가 있다. 코팅 스테이션은 위에서 설명한 방법을 수행하도록 설계되었다.
코팅 스테이션은 배터리 셀의 하우징을 적어도 한 면에 코팅하기 위해 상술된 구성 요소로 설계되었다. 코팅 스테이션은 모든 면을 코팅하도록 설계될 수 있다. 그러나 바람직하게는 제2 처리 스테이션과 관련하여 사용되는 것이며, 따라서 각각의 처리 스테이션은 하우징의 특정 표면적 또는 특정 표면적들을 할당받을 수 있다.
바람직하게, 본 발명에 따른 코팅 스테이션은 로봇을 구비하며, 로봇 아암에는 상술된 유형의 코팅 도포기가 설치된다. 이러한 방식으로 하우징은 코팅을 하는 동안 로봇 또는 로봇의 베이스에 대해 고정된 위치에서 유지될 수 있다. 또한 하우징 자체가 로봇에 대해 이동하고, 특히 코팅을 하는 동안 수직 축을 중심으로 회전되는 것이 제공될 수 있다.
상술한 바와 같이, 2대의 코팅 도포기를 사용하여 하우징의 반대쪽에서 동시에 코팅을 수행하는 경우, 빠르게 처리한다는 측면에서 유리하다. 이를 위해서, 코팅 스테이션은 바람직한 설계에서 언급된 2대의 코팅 도포기를 갖고, 함께 동작하기 위해 공통 변위 시스템, 특히 공통 로봇 아암에 제공된다. 이 경우에는 2대의 코팅 도포기에 바람직하게 공통 캐리어 상에서 서로 대면하는 노즐 개구부가 제공된다.
단순한 설계인 경우에는 2대의 코팅 도포기가 공통 캐리어에 정착된 상대적 위치에서 고정된다. 자동 코팅 작업 중에는 상대적 위치가 변경되지 않지만, 코팅 스테이션을 설정하는 동안에는 거리를 변경하여 적합하게 할 수 있다.
그러나 코팅 도포기들 중 적어도 하나는 다른 코팅 도포기와 관련하여 전동 방식(motorized manner)으로 동작가능하고, 특히 전달 방향으로 선형으로 이동될 수 있게 제공될 수도 있다. 이를 통해 추가 설정 시간을 갖지 않고 코팅될 하우징에 적합하게 거리를 조정할 수 있다.
본 발명에 따른 코팅 스테이션은 일반적으로 코팅 재료를 위한 저장 용기를 가지며, 이 용기로부터 적어도 하나의 코팅 도포기에 액체 코팅 재료가 공급된다. 이 경우, 코팅 스테이션이 적어도 하나의 환형 채널을 포함하고, 이 환형 채널이 두 지점에서 저장 용기에 연결되어 코팅 재료가 환형 채널로 제거되고 저장 용기로 환형 채널로부터 다시 공급될 수 있는 경우, 특히 유리한 것으로 간주된다. 상기 환형 채널은 코팅 재료에 전단력을 가하여, 코팅 재료의 점도를 낮출 수 있다. 이는 기재된 코팅 도포기에 의해 재료를 배출할 수 있게 한다는 점에서 유리하다.
환형 채널은 또한 바람직하게는 공급 채널에 연결되며, 이를 통해서 코팅 재료가 코팅 도포기로 안내될 수 있다. 공급 채널에는 또는 바람직하게는 환형 채널에는 펌프가, 특히 바람직하게는 다이어프램 펌프가 배치되며, 이는 공급 압력을 형성하며, 이를 통해 코팅 재료가 코팅 도포기에 공급된다. 바람직하게, 이 공급 압력은 대략 4 bar 이다.
저장 용기에는 침전을 방지할 목적으로 코팅 재료를 교반하는 교반 메커니즘도 제공하는 것이 바람직한다. 또한, 바람직하게 저장 용기는 점도를 낮추기 위해 저장 용기 내의 코팅 재료를 가열하는 가열 장치를 갖는다.
코팅에 특히 적합한 코팅 재료는 재현 가능한 토출을 일으키기 위해서 매우 일관된 주변 매개변수를 필요로 한다는 것이 밝혀져 있다. 코팅 스테이션의 대기 상태에서 코팅 재료가 공급 채널에 남아 있으면, 점도 변화 및 침전이 발생할 수 있으므로, 일반적으로 더 이상 코팅에 사용할 수가 없다. 바람직하게, 코팅 도포기는 그에 따라서 플러싱 장치(flushing device)를 가지며, 이에 의해 코팅 재료가 코팅 도포기의 노즐 챔버 밖으로 및/또는 노즐 챔버를 저장 용기 또는 환형 채널에 연결하는 공급 채널 밖으로 흘러나가게 할 수 있다.
본 발명은 또한 배터리 셀의 하우징에 외부 절연층을 도포하기 위한 코팅 설비에 관한 것이다. 이 코팅 설비에는 적어도 설명된 유형의 제1 및 제2 코팅 스테이션이 있다. 이러한 코팅 스테이션은 각각의 경우에 설명된 방법을 수행하도록 설계되었으며, 코팅 스테이션은 동일한 하우징의 서로 다른 외부 표면을 코팅하도록 설계된다. 또한, 본 발명에 따른 코팅 설비는 코팅될 하우징을 코팅 스테이션에 공급하고 및/또는 코팅될 하우징을 제1 코팅 스테이션에서 제2 코팅 스테이션으로 변위시키도록 설계된 공급 시스템을 갖는다.
공급 시스템이 수직축을 중심으로 회전할 수 있는 원형 테이블을 갖고 그리고 바람직하게 공작물 홀더에 의해 고정되는 하우징이 적어도 2개의 코팅 스테이션 사이에서 이동되는 설계가 특히 유리한 것으로 간주된다.
2개의 코팅 스테이션에 더하여, 추가 코팅 스테이션이 있을 수 있다. 특히 UV 광에 의한 건조는 또한 바람직하게는 특별히 원형 테이블에 배치된 별도의 스테이션에서 발생한다. 또한, 층 두께를 측정하기 위한 측정 스테이션에 의한 품질 관리도 이 후에 따라서 있을 수 있다.
공작물을 원형 테이블에 고정하는 공작물 홀더는 코팅, 건조 또는 층 두께 측정을 위해 전동 방식으로 회전 가능하도록 설계될 수 있다.
본 발명의 추가 이점 및 양태가 도면에 기초하여 하기에 설명되는 본 발명의 바람직한 예시적인 실시예에 대한 청구범위 및 하기 설명으로부터 나타날 것이다.
도 1 내지 도 3은 자동차 배터리 및 상기 자동차 배터리의 단일 셀과 그 하우징을 도시한다.
도 4 및 도 5는 개개의 단일 액적을 토출하도록 설계된 코팅 도포기로 하우징을 코팅하기 위한 본 발명에 따른 코팅 방법을 예시한다.
도 6은 하우징 코팅을 위한 코팅 도포기의 가능한 경로를 도시한다.
도 7은 코팅 방법을 수행하기 위한 처리 스테이션을 도시한다.
도 8은 개략도에 사용된 코팅 도포기를 도시한다.
도 9 및 도 10은 2대의 도포기를 동시에 사용하는 처리 스테이션과 코팅 과정을 도시한다.
도 11은 복수의 코팅 스테이션 및 추가 스테이션을 갖는 코팅 설비를 도시한다.
도 1은 자동차 배터리(200)를 도시한다. 이 배터리는 각각의 경우에 각기둥 모양의 하우징을 갖는 다수의 배터리 셀(202)을 포함한다. 배터리 셀(202)은 각각의 하우징(204)의 외부 표면(210A)과 서로 같은 높이로 놓여 있다.
하나의 배터리 셀(202)이 손상된 경우 다른 배터리 셀에 영향을 미치는 손상을 방지하기 위해, 하우징(204)의 외부 표면(210A, 210B, 210C)에는 각각의 경우에 경화된 코팅 재료로 형성된 절연층이 제공된다. 이런 코팅은 배터리 셀의 조립이 완료된 후, 결과적으로 도 2의 상태에서 이행할 수 있다. 그러나 선택적으로 코팅은 또한 조립 전에 수행될 수 있으며, 이때 하우징(204)은 도 3에 나타낸 바와 같이 아직은 비워 있는 상태로 있다. 코팅될 하우징(204)은 일반적으로 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 제조된다.
특히, 배터리 셀(202)이 이미 완전히 조립된 경우, 코팅될 외부 표면(210A, 210B, 210C)에 더해서 배터리의 전극(pole) 요소(206)도 부분적으로 코팅되는 분무 코팅 재료를 사용하는 기존의 코팅 방법으로 코팅할 경우, 이는 바람직하지 않으며 이후 번거로운 후속 작업으로 이어지는 큰 리스크가 있다.
따라서, 본 발명에 따른 방법에 의해 제공되는 바와 같이, 코팅은 단일 액적에 대해 구체적으로 지향된 토출을 하게 설계된 코팅 도포기로 수행하는 것으로 예상 한다.
도 4 및 도 5는 이 방법을 예시한다. 방법은 배터리 셀(202) 또는 적어도 그 하우징(204)이 전극 요소(206)를 파지하는 것을 목적으로 하는 유지 요소(72) 및 공작물 홀더(70)에 의해 고정되는 것을 제공한다. 이어서, 코팅 도포기(20)가 아래에서 상세하게 설명되는 바와 같이 코팅될 표면 바로 근처에 위치하며, 도 4의 배열의 경우에는 외부 표면(210A)의 바로 전방에 위치한다. 코팅 도포기(20)의 노즐 개구부(24)(도 4에 도시되지 않음)와 코팅될 표면과의 사이의 거리는 바람직하게는 수 밀리미터, 이 경우에는 대략 5 ㎜ 이다.
시작 위치에서 개시하여, 코팅 도포기가 외부 표면(210A)의 방향으로 정의된 방향으로 발급하는 고주파수로 1 ㎣ 체적 미만의 개개의 단일 액적을 생성하고, 이들이 표면에 부딪칠 때, 거기에 직경이 대략 1 ㎜ 내지 2 ㎜ 인 코팅 점(104)을 형성하는 토출을 이행 한다. 이 경우에 코팅 재료의 전체 체적이 상기 표면에 남게 된다. 코팅 도포기의 작동 매개변수가 적절하게 선택되면, 분사 분무(spray mist)는 발생하지 않는다.
단일 액적(102)을 토출하고 그리고 외부 표면(210A)에 코팅 점을 형성하는 동안 또는 그 이후에, 코팅 도포기(20)는 화살표(2)로 표시되고 아래에서 추가로 설명되는 바와 같이 외부 표면(210A)에 대해 변위된다. 이러한 동작을 하는 동안, 추가적인 개개의 단일 액적(102)이 표면 방향으로 계속 발급되며, 빈도, 액적의 크기 및 코팅 도포기(20)의 속도는 코팅 점(104)이 중첩되어 연속한 코팅 라인(106)을 형성하는 방식으로 서로 호환되게 정해 진다.
도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 연속적인 코팅 표면(108)은 이전 코팅 라인(106)과 중첩하여 도포되는 추가 코팅 라인(106)으로 형성된다.
이 공정은 코팅될 모든 외부 표면(210A, 210B, 210C)에 대해 반복되어, 말미에서는 언급된 표면이 각각의 경우에 코팅 표면(108)에 의해 완전히 또는 부분적으로 덮이게 된다. 도 6은 코팅 완료 후의 하우징(204)을 도시한다.
층 두께의 균일성에 관한 코팅의 품질은 토출이 외부 표면(210C)의 경우와 같이 수평한 표면 상에서 이행될 때 가장 좋더라도, 본 경우에서 외부 표면(210A, 210B)이 수직으로 정렬된 표면에서도 높은 품질이 또한 달성될 수 있음이 발견되었다. 그러나 이것은 또한 코팅 도포기(20)가 하우징(204)에 대해 이동되는 경로(3, 5)의 배열에 따라 달라진다. 원칙적으로 개개의 코팅 라인이 각각의 경우에 코팅될 가장 긴 표면의 범위에 대해 평행하게 정렬되는 것이 유리하게 도포 된다. 따라서, 외부 표면(210A)의 경우, 코팅 라인은 수평적으로 정렬되고, 반면에 외부 표면(210B)의 경우에는 코팅 라인이 수직적으로 정렬된다. 특히 수평한 코팅 라인(106)을 수직적으로 정렬된 표면, 즉 본 경우에 외부 표면(210A)에 도포할 때, 코팅 라인이 경로(3)에 의해 예시된 바와 같이 위에서 아래로 다른 라인 아래에 라인이 배치되는 것이 유리한 것으로 밝혀져 있다.
도 7은 코팅 스테이션의 구성을 도시하며, 이 경우에는 로봇 아암(40)을 가진 로봇(38)이 로봇 아암(40)의 말단부에 제공된 코팅 도포기(20)를 안내하는 데 사용 된다. 코팅 도포기(20)의 액체 코팅 재료 공급은 저장 용기(50)에서 수행되며, 코팅 재료(100)는 배출되기 전에는 저장 용기(50)에 저장되어 있다. 본 발명에 따른 방법을 위해 특히 고려되는 코팅 재료는 일반적으로 20℃에서 상당히 높은 점도를 갖기 때문에, 코팅 재료를 더 높은 온도로 유지하기 위해, 특히 35℃와 45℃ 사이의 온도로 유지하기 위해 저장 용기(50)에는 가열 장치(54)가 제공된다. 대안으로 또는 추가하여, 가열 장치가 코팅 도포기로 이어지는 채널 또는 코팅 도포기(20) 자체에 제공될 수도 있다. 본 발명에 특히 적합한 코팅 재료는 또한 침전, 즉 구성 성분의 침전을 당하는 경향을 가졌기 때문에, 액체 코팅 재료가 대기 상태에 있을 때, 저장 용기(50)는 추가적으로 교반 메커니즘을 갖고, 그에 의해서 코팅 재료(100)는 영구적으로 균질화 된다.
저장 용기(50)로부터 코팅 도포기(20)로 공급하기 위한 다양한 채널이 제공된다. 저장 용기(50)에는 환형 채널(56)이 제공되며, 상기 환형 채널(56)은 공급 채널부분(56A) 및 복귀 채널부분(56B)을 갖는다. 저장 용기의 코팅 재료(100)는 코팅 과정 동안에 펌프(62)에 의해 공급 채널부분(56A) 내로 흡입되지만, 또한 예를 들어 공작물을 교체할 때 코팅 과정에서 잠시 중단되는 동안에도 흡입이 된다. 펌프(62)는 하류에서 대략 4 bar의 공급 압력을 발휘한다.
공급 채널부분(56A)의 말미에는 3방향 밸브(60)가 제공되며, 이를 통해 코팅 재료가 복귀 채널부분(56B)을 통해 저장 용기(50)로 다시 공급되는지 또는 공급 채널(58)을 통해 코팅 도포기(20) 방향으로 공급되는지를 제어한다.
가능한 한 중단되지 않는 저장 용기(50)로부터의 코팅 재료(100)의 공급은, 특히 코팅 도포기(20)로부터의 배출이 중단되더라도, 코팅 재료의 일관된 품질을 보장하는 목적에 기여한다. 저장 용기(50) 및 환형 채널(56)로 구성된 회로에서 순환하는 코팅 재료(100)는 환형 채널(56)에서 전단력을 받게 되고, 그 결과 점도가 떨어진다. 대조적으로, 환형 채널(56)의 일부가 아닌 코팅 도포기(20)에 대한 채널의 일부 부분에서는, 코팅 재료(100)가 코팅 도포기가 비활성화 되었을 때 움직이지 않고 유지된다. 코팅 재료의 유형에 따라서, 이러한 동작은 일반적으로 몇 분 동안은 중요하지 않다. 그러나, 코팅 재료(100)가 공급 채널(58)에 너무 오랫동안 머무르면, 점도 및/또는 침전이 증가하여 코팅 재료를 더 이상 코팅에 사용하지 않아야 한다.
따라서 시스템은 플러싱 펌프(66)를 포함하는 플러싱 장치를 가지며, 이는 플러싱-작용제 탱크(64)에서 공급 채널(58)로 세척액을 공급하여 코팅 도포기(20)를 통해 또는 별도의 유출 개구를 통해 공급 채널(58) 외부로 내부에 남아 있는 코팅 재료를 제거할 수 있고, 이어서 새로운 재료가 환형 채널(56)에서 공급 채널(58)로 공급될 수 있다.
이러한 배경에 대하여, 공급 채널(58)을 가능한 짧게 만들고 그리고 환형 채널(56)을 코팅 도포기에 가능한 한 가깝게 하는 것이 바람직하다.
아래에서 추가로 설명되는 코팅 방법에 대한 바람직한 설계의 경우에는 복수의 코팅 도포기가 사용된다. 이러한 경우 공통 환형 채널(56)에 연결되는 것이 바람직한 것으로 간주된다.
도 8은 코팅 도포기(20)의 개략적인 단면도 이다. 공급 채널(58)의 단부(59)는 코팅 도포기(20) 내에서 연장되는 것을 알 수 있으며, 여기에서는 후속하는 코팅 재료의 토출이 있는 동안 특별히 균일한 온도, 특히 35℃ 내지 45℃ 사이의 온도를 보장하기 위해 추가 가열 장치(30)가 제공된다. 공급 채널(58)은 노즐 개구부(24)에 인접한 노즐 챔버(22)로 개방된다. 개개의 단일 액적(102)의 형태로 코팅 재료를 토출하는 것은 피에조 스택(28)에 의해 화살표(6) 방향으로 전후방향으로 이동할 수 있는 플런저(26)에 의해 유발된다. 플런저는 일반적으로 100 Hz 내지 1000 Hz 의 주파수로 작동한다. 플런저가 노즐 챔버(22)로부터 인출되면, 코팅 재료(100)가 공급 채널(58)로부터 유입되고, 플런저(26)가 노즐 챔버(22) 방향으로 후속적으로 이동한 후, 노즐 개구를 통해 외부로 나가도록 강요 받게되어서, 따라서 이산적인 단일 액적(a discrete single drop)을 형성한다.
회수 이동을 하는 동안에 플런저의 속도는 비교적 낮은 경우가 유리한 것으로 밝혀졌다. 그렇지 않으면 주변 공기가 노즐 개구부(24)를 통해 노즐 챔버(22) 내로 흡입되어, 후속 배출을 하는 동안 액적 형성을 방해 및/또는 단일 액적(102) 및 후속적인 코팅 점(104)에 공기가 포함되는 위험이 있다. 이것은 원칙적으로 공급 채널(58)의 증가된 압력에 의해 상쇄될 수 있다. 그러나, 4 bar를 훨씬 초과하는 압력이 사용되는 경우에는, 단일 액적(102)이 토출될 때 부서질 위험이 있다. 따라서, 속도는 플런저(26)가 빠른 전진 이동을 하는 동안 보다 인출 이동을 하는 동안, 바람직하게는 적어도 2배 더 낮은 것이 바람직하다.
도 9 및 도 10은 방법의 보완된 변형예를 도시했다. 이것은 복수의 코팅 도포기(20), 바람직하게는 정확히 2대의 코팅 도포기가 본 경우에는 공통 로봇 아암(40)에 의해 함께 안내된다는 사실로 구별된다. 2대의 코팅 도포기(20)는 공통 캐리어(42)에 부착되고 이들의 노즐 개구부(24)가 서로 마주하고 배치되어서, 하우징(204)의 대향하는 2개 측면을 동시에 코팅할 수 있다. 그 결과, 더 짧은 사이클 시간이 달성될 수 있다.
2대의 코팅 도포기(20)가 있는 캐리어(42)의 매우 간단한 변형의 경우에는, 이들이 자동적으로 이동하는 것이 아니라, 서로 다른 치수의 하우징(204)에 적합하게 조정하기 위해서 스테이션을 설정할 때에만 거리와 관련하여 변경할 수 있다. 그러나 작동을 하는 동안 거리가 가변적인 경우에는, 예를 들어 하우징의 치수와 관련하여 약간의 변화가 있거나 다른 유형의 하우징(204)에 코팅 스테이션을 사용하는 경우에도 이 같은 방법으로 각 경우에서 노즐 개구부(24)와 각 표면과의 거리를 일정하게 유지하는 것이 유리하다. 이런 균일한 거리는 재현 가능한 배출 동작, 특히 코팅 점(104)과 코팅 라인(106)에 대한 필요한 중첩부분을 정밀하게 유지하게 한다.
도 10에서는 2대의 코팅 도포기(20)가 동시적으로 코팅을 하는 동안에 작동하는 것을 볼 수 있다. 공통 캐리어(42)에 부착되어서, 이들이 코팅을 하는 동안에 함께 이동되어, 하우징(204)의 외부 표면(210A)에 동시에 각각의 코팅 점(104) 및 코팅 라인(106)을 도포한다.
도 11은 전기 자동차의 산업적 대규모 생산에 사용될 수 있고, 이를 통해 배터리 셀(202)의 하우징(204)이 다단계 공정에서 코팅되는 코팅 설비(90)를 도시한다.
코팅 설비(90)는 수직 축을 중심으로 회전 가능하고 모두 5개의 공작물 홀더(70)를 갖는 중앙 원형 테이블(98)을 구비한다. 이 원형 테이블(98) 주위에 2개의 코팅 스테이션(10)이 배치되며, 이는 본질적으로 도 7 또는 도 9의 것에 대응하는 것이다. 또한, 여기에는 건조 스테이션(300) 및 이루어진 층 두께를 측정하기 위한 측정 스테이션(310)이 제공된다. 회전식 원형 테이블(98)이 공급 시스템(92)의 일부로 제공되며, 또한 공급 시스템은 공급 라인(94)에서 배터리 셀(202) 또는 하우징(204)을 제거하고 원형 테이블(98)의 공작물 홀더(70) 중 하나에 이들을 위치시키는 이송 로봇(96)을 갖는다. 이송 로봇(96)은 이 경우에 공작물 홀더(70) 상의 배터리 셀(202) 또는 하우징(204)의 위치를 결정한 후에 그 정확한 위치를 확인하기 위해 추가로 설계될 수 있어서, 특히 코팅 스테이션(10)이 배터리 셀(202) 또는 하우징(204)의 정확한 위치를 기반으로 하는 그들의 경로 매개변수를 적용시킬 수 있다. 또한 이송 로봇(96)에 통합된 위치 검출기 대신, 이송 로봇과 제1 코팅 스테이션(10) 사이에 다른 장치가 제공될 수도 있다. 공작물 홀더(70)의 유형 및 필요한 정확도에 따라서는 정확한 위치를 확인하지 않아도 된다.
이송 로봇(96)에 의해 공작물 홀더(70)에 위치되고 홀딩 요소(72)에 의해 거기에 고정되는 하우징(204)이 제1 코팅 스테이션으로 이동되고, 그리고 그곳에서 코팅된 후 제2 코팅 스테이션으로 시계방향으로 원형 테이블(98)을 회전시킨다. 2개의 코팅 스테이션은 다양한 외부 표면(210A, 210B, 210C)에 설명된 방식으로 코팅을 차례로 이행한다. 이 경우 코팅 스테이션의 수는 하우징 유형에 따라 조정될 수 있다. 하우징(204)에 코팅 스테이션(10)에서 외부 표면(210A, 210B, 210C) 상의 코팅이 제공되었으면, UV 광에 의해 건조 스테이션(300)에서 건조 작업이 행해진다. 이를 위해서, 건조 스테이션(300)은 대응 UV 광원, 특히 UV LED가 내부에 제공되는 가변 높이 보호 덮개를 갖는다. 원형 테이블(98)에 의한 하우징(204)의 인피딩(infeeding) 후에, 덮개는 하우징(204)을 둘러싸도록 하강된다. 건조가 완료된 후, 보호 덮개는 다시 상승된다.
이것은 달성된 층 두께에 대한 측정 스테이션(310)에서의 검사가 뒤따른다. 스테이션은 또한 이러한 목적을 위한 덮개를 가지며, 그 내부에는 층 두께 측정을 위한 적어도 하나의 측정 장치가 제공되고, 바람직하게 서로 다른 측정 지점에서 층 두께를 기록하기 위해서 복수의 측정 장치가 제공될 수 있다. 측정은 바람직하게 귀납적으로 행해진다.
마지막으로, 하우징은 원형 테이블(98)에 의해 이송 로봇(96)의 영역으로 다시 이동된다. 거기에서, 공작물 홀더(70)의 고정 요소(72)가 해제되고 그리고 하우징(204) 또는 배터리 셀(202)이 공급 라인(94)으로 다시 이송되며, 동시에 추가 하우징(204) 또는 추가 배터리 셀이 공급 라인(94)에서 제거되어, 코팅을 위해 원형 테이블(98)로 공급된다.

Claims (15)

  1. 다음의 a) 내지 c)의 특징을 가진 배터리 셀(202)의 하우징(204)에 외부 절연층(110)을 도포하는 방법이며:
    a) 액체 전기절연 코팅 재료(100)로 코팅을 이행하며,
    b) 코팅 재료(100)에서 개별적으로 생성된 단일 액적(102)을 적용하여 코팅 도포기(20)를 사용하여서 코팅을 이행하며, 상기 액적은 바람직한 각기둥 모양 하우징(204)의 외부 표면(210A, 210B, 210C)에 코팅 점(104)을 형성하고,
    c) 코팅 점이 함께 코팅 라인(106)을 형성하도록, 코팅 점(104)을 코팅 도포기(20)에 의해 순차적으로 서로 인접하거나 중첩하게 도포하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 방법은 다음의 a)의 특징을 추가적으로 갖는:
    a) 코팅이 표면 영역에 걸쳐 이행되며, 다수의 코팅 라인(106)이 서로 인접하여 순차적으로 도포되어서, 연속적인 코팅 표면(108)을 형성하는, 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 방법은 다음의 a)의 특징을 추가적으로 갖는:
    a) 서로 대향하는 2개의 외부 표면(210A, 210B)에 대한 코팅이 2대의 코팅 도포기(20)에 의해 동시에 이행되는, 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 다음의 a)의 특징을 추가적으로 갖는:
    a) 하우징(204)은 코팅하는 동안 전극 요소의 영역에 배터리 셀을 정착시키는 2개의 고정 요소(72)를 갖는 공작물 홀더(70)에 의해 유지되는, 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 다음의 a) 내지 c)의 특징 중 적어도 하나의 특징을 추가적으로 갖는:
    a) 하우징(204)의 적어도 평평한 외부 표면(210A)에서, 코팅을 외부 표면(210A)에 대해 수직한 정렬 형태로 이행하며, 수평한 코팅 라인(106)은 바람직하게 위에서 아래로 차례로 도포되고, 및/또는
    b) 하우징(204)의 적어도 평평한 외부 표면(210B)에서, 코팅을 외부 표면(210B)의 수직한 정렬 형태로 이행하며, 코팅 라인(106)은 수직한 정렬 방식으로 적용되며, 및/또는
    c) 하우징(204)의 적어도 평평한 외부 표면(210C)에서, 코팅을 외부 표면(210C)에 대해 수평한 정렬 형태 및 상방향으로 지향하여 이행하는, 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 다음의 a) 내지 c)의 특징 중 적어도 하나의 특징을 추가적으로 갖는:
    a) 코팅 재료(100)는 방사선 하에서, 특히 UV 방사선 하에서 경화되는 적어도 하나의 성분을 포함하고, 및/또는
    b) 코팅 재료(100)는 중첨가 또는 중축합에 의해 경화되는 성분을 포함하고, 및/또는
    c) 코팅 재료(100)는 중첨가 또는 중축합에 의해 경화되고 경화를 위해 방사선을 필요로 하는 성분을 포함하는, 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 다음의 a)의 특징을 추가적으로 갖는:
    a) 토출은 코팅 도포기(20)에 의해 이행되며, 상기 코팅 도포기(20)는 노즐 챔버 하류에 인접하여 노즐 챔버(22)와 노즐 개구부(24)를 구비하고, 또한 주기적으로 노즐 챔버(22)에 그 길이방향 축을 따라 들어가서는 개개의 분리된 단일 액적(102)으로 노즐 개구부(24)를 통해 그 안의 내용물을 강제적으로 통과시키는 변위 가능한 플런저(26)도 구비하고,
    바람직하게는 다음의 a)의 더해진 특징을 갖는,
    a) 플런저(26)는 100 Hz 내지 1000 Hz, 바람직하게는 200 Hz 내지 400 Hz의 주파수로 동작하는, 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 다음의 a) 내지 h)의 특징 중 적어도 하나의 특징을 추가적으로 갖는:
    a) 코팅은 0.2 ㎣ 내지 1.0 ㎣ 의 액적 체적을 갖는 단일 액적(102, 122)으로 이행하며, 및/또는
    b) 코팅 점(104)은 50 ㎛ 내지 100 ㎛ 의 최대 두께를 가지지만, 바람직하게는 60 ㎛ 내지 120 ㎛ 의 평균 층 두께를 갖는 중첩 방식으로 배치되며, 및/또는
    c) 코팅 점(104)은 1 ㎜ 내지 2 ㎜ 의 직경을 갖고, 및/또는
    d) 코팅은 노즐 직경이 0.2 ㎜ 내지 0.8 ㎜, 바람직하게는 0.5 ㎜ 인 노즐 개구부(24)를 통해 이행하며, 및/또는
    e) 코팅은 노즐 개구부(24)와 코팅될 외부 표면(210A, 210B, 210C) 사이의 거리가 3 ㎜ 내지 8 ㎜, 바람직하게는 4 ㎜ 내지 6 ㎜ 에서 이행하며, 및/또는
    f) 노즐 챔버(22) 내로의 코팅 재료(100)의 공급은 3 bar 내지 5 bar의 압력으로 이행하며, 및/또는
    g) 코팅 재료를 전달하는 동안 코팅 도포기(20)와 외부 표면(210A, 210B, 210C) 사이의 상대적 속도는 바람직하게 300 ㎜/초 내지 700 ㎜/초 이고, 및/또는
    h) 토출되기 전에, 코팅 재료(100)는 바람직하게 코팅 도포기(20)에 제공된 가열 장치(30)에 의해 35℃ 내지 45℃의 온도로 가열되는, 방법.
  9. 다음의 a) 내지 c)의 특징을 갖는 배터리 셀(202)의 하우징(204)에 외부 절연층(110)을 도포하기 위한 코팅 스테이션(10)이며:
    a) 코팅 스테이션(10)은 개개의 분리된 단일 액적(102, 122)의 형태로 코팅 재료(100)를 전달하기 위한 적어도 하나의 자동적으로 동작 가능한 코팅 도포기(20)를 갖고,
    b) 코팅 스테이션(10)은 배터리 셀(202)을 고정하기 위한 공작물 홀더(70)를 갖고,
    c) 코팅 스테이션(10)은 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하도록 설계되는, 코팅 스테이션(10).
  10. 제9항에 있어서, 상기 코팅 스테이션(10)은 다음의 a)의 특징을 추가적으로 갖는:
    a) 코팅 도포기(20)는 로봇 아암(40)에 제공되는, 코팅 스테이션(10).
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 코팅 스테이션(10)은 다음의 a)의 특징을 추가적으로 갖는:
    a) 코팅 스테이션(10)은 함께 이동하기 위해 공통 변위 시스템(40), 특히 공통 로봇 아암(40)에 제공되는 2대의 코팅 도포기(20)를 갖고,
    바람직하게는 다음의 b) 내지 d)의 특징 중 적어도 하나를 갖는:
    b) 2대의 코팅 도포기(20)는 공통 캐리어(42) 상에서 정해진 상대적 위치에 고정되며, 및/또는
    c) 2대의 코팅 도포기(20)에는 공통 캐리어(42) 상에서 서로 마주하는 노즐 개구부(24)가 제공되고, 및/또는
    d) 코팅 도포기(20) 중 적어도 하나는 다른 코팅 도포기(20)와 관련하여 전동 방식으로 동작 가능한, 코팅 스테이션(10).
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅 스테이션(10)은 다음의 a) 및 b)의 더해진 특징을 갖는:
    a) 코팅 스테이션(10)은 코팅 재료(100)를 위한 저장 용기(50)를 구비하며, 상기 저장 용기로부터 적어도 하나의 코팅 도포기(20)에 액체 코팅 재료(100)가 공급되고,
    b) 코팅 스테이션(10)은 적어도 하나의 환형 채널(56)을 포함하며, 상기 환형 채널은 2개의 지점에서 저장 용기(50)에 연결되어, 코팅 재료(100)가 환형 채널(56) 내로 제거되고 환형 채널(56)에서 저장 용기(50)로 다시 공급될 수 있고,
    바람직하게는 다음의 c) 내지 e)의 특징 중 하나 이상을 갖는:
    c) 적어도 하나의 코팅 도포기(20)는 환형 채널(56)에 연결되는 공급 채널(58)을 구비하고, 및/또는
    d) 저장 용기(50)에는 침전을 방지하기 위해 코팅 재료(100)를 교반하는 교반 메커니즘(52)이 제공되고, 및/또는
    e) 저장 용기(50)에는 저장 용기의 코팅 재료(100)를 가열하는 가열 장치(54)가 제공되는, 코팅 스테이션(10).
  13. 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅 스테이션(10)은 다음의 a)의 특징을 추가적으로 갖는:
    a) 코팅 도포기(20)는 플러싱 장치(64, 66)를 가지며, 이를 통해 코팅 재료(100)가 코팅 도포기(20)의 노즐 챔버(22)에서 및/또는 노즐 챔버(22)를 저장 용기(50) 또는 환형 채널(56)에 연결하는 공급 채널(58)에서 흘러 나갈 수 있는, 코팅 스테이션(10).
  14. 다음의 a) 내지 c)의 특징을 갖는 배터리 셀(202)의 하우징(204)에 외부 절연층(110)을 도포하기 위한 코팅 설비(90)이며:
    a) 코팅 설비(90)는 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 적어도 제1 및 제2 코팅 스테이션(10)을 구비하고,
    b) 코팅 스테이션(10)은 각각의 경우 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에서 청구된 방법을 수행하도록 설계되고, 상기 코팅 스테이션(10)은 동일한 하우징(204)의 상이한 외부 표면(210A, 210B, 210C)을 코팅하도록 설계되고,
    c) 코팅 설비(90)는 코팅 스테이션(10)에 코팅될 하우징(204)을 공급하고 및/또는 제1 코팅 스테이션(10)에서 제2 코팅 스테이션(10)으로 코팅될 하우징(204)을 변위시키기 위해 설계된 공급 시스템(92)을 구비하는, 코팅 설비(90).
  15. 제14항에 있어서, 다음의 a)의 특징을 추가적으로 갖는 코팅 설비(90)이며:
    a) 공급 시스템(92)은 하우징을 고정하기 위한 복수의 공작물 홀더(70)를 갖고,
    특정적으로 다음의 b) 및 c)의 특징이 더해진 코팅 설비(90)이며:
    b) 공급 시스템(92)은 회전식 원형 테이블(98)을 가지며, 그 위에 공작물 홀더(70)가 제공되고, 및/또는
    c) 적어도 하나의 공작물 홀더(70)는 적어도 하나의 다른 공작물 홀더(70) 또는 원형 테이블(98)에 대해 회전 가능한 공작물 홀더로 설계되는, 코팅 설비(90).
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD965474S1 (en) * 2020-10-26 2022-10-04 Hyundai Motor Company Automobile
EP4258435A3 (en) * 2022-04-05 2024-01-24 Volvo Car Corporation Fixture unit for holding a prismatic battery cell
CN115555222A (zh) * 2022-10-27 2023-01-03 欣旺达电动汽车电池有限公司 一种喷涂方法、装置及仿形绝缘涂层
CN116532318B (zh) * 2023-07-04 2023-08-29 江苏常丰精密科技有限公司 一种动力电池壳体底部堵孔机构

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5750207A (en) * 1995-02-17 1998-05-12 Si Diamond Technology, Inc. System and method for depositing coating of modulated composition
DE19643011A1 (de) * 1996-10-18 1998-04-23 Varta Batterie Direkt berdrucktes galvanisches Element
JP2010194399A (ja) * 2009-02-23 2010-09-09 Fuji Xerox Co Ltd 液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置
DE102011088739A1 (de) * 2011-12-15 2013-06-20 Robert Bosch Gmbh Gehäuse für eine Batteriezelle mit einer Lackbeschichtung zur elektrischen Isolation, Batteriezelle, Batterie sowie Kraftfahrzeug
DE102013206283A1 (de) * 2013-04-10 2014-10-16 Elringklinger Ag Verfahren zum Applizieren von Beschichtungsmaterial und Appliziervorrichtung
US9502737B2 (en) * 2013-05-23 2016-11-22 Ambri Inc. Voltage-enhanced energy storage devices
EP3063825A4 (en) * 2013-11-01 2017-06-28 Ambri Inc. Thermal management of liquid metal batteries
US20160329534A1 (en) * 2014-01-14 2016-11-10 Zpower, Llc Polymer coatings for metal surfaces
DE102015205481A1 (de) 2015-03-26 2016-09-29 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verbesserte Akkumulatoranordnung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug
EP3319143A1 (de) 2016-11-04 2018-05-09 Fredy Doll Beteiligungs-GmbH Kraftfahrzeug-batteriemodul, kraftfahrzeug mit einem elektrischen antriebsmotor und einem batteriemodul sowie verfahren zur herstellung eines kraftfahrzeug-batteriemoduls und eines kraftfahrzeugs
DE102017210744A1 (de) * 2017-06-27 2018-12-27 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Elektrochemische Batteriezelle für ein Batteriemodul und Verfahren zur Herstellung einer Batteriezelle sowie Batteriemodul

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