KR20230110974A - Manufacturing method of battery case for electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 배터리 케이스의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 케이스 본체의 개방된 양단에 커버를 용접으로 고정하여 봉합할 때 코팅 잔유물로 인한 용접 불량을 방지할 수 있는 배터리 케이스의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a battery case, and more particularly, to a method for manufacturing a battery case capable of preventing welding defects due to coating residues when a cover is fixed to both open ends of a case body by welding and sealed.
최근에 급격하게 보급되고 있는 전기자동차 및 하이브리드 자동차는 전기를 동력으로 사용하고 있으며, 이 전기를 발생시키는 배터리를 장착하고 있다. 여기서, 배터리는 단위 배터리 셀들을 모아서 구성하고, 이를 배터리 모듈이라 칭한다.Recently, electric vehicles and hybrid vehicles, which are rapidly spreading, use electricity as power and are equipped with batteries that generate the electricity. Here, the battery is configured by collecting unit battery cells, and this is referred to as a battery module.
이 배터리 모듈은 다수의 배터리 셀들을 전기적으로 연결한 후에 배터리 케이스(또는 하우징)에 삽입 설치하여 전기 자동차 및 하이브리드 자동차에 설치하게 된다.After electrically connecting a plurality of battery cells, the battery module is inserted into a battery case (or housing) to be installed in an electric vehicle or a hybrid vehicle.
이러한 종래의 배터리 케이스는 알루미늄 소재를 다이캐스팅 방식으로 여러 부품으로 분리하여 성형한 후에 각 부품을 용접으로 결합하여 형성하게 된다. 그러나, 다이캐스팅 소재의 특성상 다이캐스팅 제작된 부품의 내부에는 불가피하게 기공이 생성되고, 이러한 기공이 생성되는 다이캐스팅 부품을 용접할 경우 용접에 의한 폭발, 용접 불량 등의 문제가 발생하게 된다. Such a conventional battery case is formed by separating and molding an aluminum material into several parts by a die-casting method, and then combining each part by welding. However, due to the nature of the die-casting material, pores are inevitably created inside the parts manufactured by die-casting, and when the die-casting parts in which these pores are created are welded, problems such as explosion due to welding and welding defects occur.
이러한 문제를 해소할 수 있는 배터리 케이스가 제안되었으며, 이러한 배터리 케이스는 도 1에 도시한 배터리 케이스 제조 공정에 의해 성형된다.A battery case capable of solving this problem has been proposed, and such a battery case is molded by the battery case manufacturing process shown in FIG. 1 .
먼저, 배터리 케이스는, 양단부가 개방되는 통 형상의 케이스 본체와, 케이스 본체의 양단에 고정되어 양단의 개방된 부분을 덮는 커버를 포함하여 구성한다. First, the battery case includes a tubular case body with both ends open, and a cover fixed to both ends of the case body and covering the open portions of both ends.
케이스 본체는 내측에 공간부를 가지는 사각 기둥의 통 형상의 부재로 형성된다. 케이스는 공간부로 출입 가능하도록 양단부가 개방되어 형성된다. 케이스 본체는 알루미늄 소재를 압출하여 제작하거나 사각 형상의 판부재를 여러 번 접어서 사각 기둥 형태로 만든 후에 접는 방향의 단부를 겹쳐서 용접으로 고정하여 형성한다.The case body is formed of a tubular member of a quadrangular column having a space on the inside. The case is formed with both ends open so as to be able to enter and exit the space. The case body is formed by extruding an aluminum material or by folding a rectangular plate member several times to form a square column shape, overlapping ends in the folding direction, and fixing them by welding.
이후에, 케이스 본체에 다수의 홀을 형성한다. 이 다수의 홀은 케이스 본체 내로 레진(resin)을 주입할 때 사용된다. 다수의 홀을 형성하는 과정에는 프레스(press)나 공구(드릴)를 이용하여 홀의 성형시 홀 가장자리에 발생되는 버(burr)를 제거하는 과정도 포함된다.After that, a number of holes are formed in the case body. These multiple holes are used to inject resin into the case body. The process of forming a plurality of holes also includes a process of removing burrs generated at the edges of the holes when the holes are formed using a press or a tool (drill).
다수의 홀 성형 이후에, 케이스 본체의 내면에 절연막 층을 형성한다. 이 절연막 층은 분체 도장실에 케이스 본체를 넣은 후에 분체 도장으로 형성한다. 즉, 케이스 본체를 본체 도장실에 넣은 후에, 분체 도장기계로 도료를 케이스 본체의 내측으로 분사하여 절연막 층을 형성하게 된다. 여기서, 절연막층(22)은 케이스 본체에 전기가 전달되지 않는 절연체로서 기능을 수행하도록 한다. After forming multiple holes, an insulating film layer is formed on the inner surface of the case body. This insulating film layer is formed by powder coating after placing the case body in a powder coating room. That is, after the case body is placed in the body painting room, a powder coating machine sprays the paint to the inside of the case body to form an insulating film layer. Here, the insulating film layer 22 functions as an insulator that does not transmit electricity to the case body.
상기 절연막 층 형성 이후에, 케이스 본체 내부에 배터리를 조립하고, 배터리의 전기적 연결 작업 등을 수행한다. 즉, 케이스 본체 내부에 배터리를 설치하는 작업을 완료한다.After forming the insulating film layer, the battery is assembled inside the case body, and the battery is electrically connected. That is, the operation of installing the battery inside the case body is completed.
이후에, 케이스 본체 내에 형성된 절연막 층 중에서 케이스 본체의 양단부 에지 부분에 형성된 절연막을 제거하게 된다. 즉, 케이스 본체의 개방된 양단부에 커버를 고정하기 위해 용접할 때, 절연막 층에 의해 용접 불량이 발생되는 것을 방지하기 위하여 케이스 본체의 개방된 양단 에지 부분에 형성된 절연막 층을 제거하는 것이다.After that, the insulating film formed on the edge portions of both ends of the case body is removed from among the insulating film layers formed in the case body. That is, when the cover is welded to fix the cover to both open ends of the case body, the insulating film layer formed on both open edge portions of the case body is removed to prevent welding defects caused by the insulating film layer.
이렇게 케이스 본체의 양단 에지 부분의 절연막 층을 제거한 후에, 커버를 케이스 본체의 개방된 양단부에 밀착시킨 후에 커버를 케이스 본체 쪽으로 가압한 상태에서 커버를 케이스 본체의 양단부에 용접으로 고정하게 된다.In this way, after removing the insulating layer at both ends of the case body, the cover is brought into close contact with both open ends of the case body, and then the cover is welded to both ends of the case body while pressing the cover toward the case body.
이렇게, 케이스 본체의 양단부에 커버를 용접으로 고정하여 개방된 케이스 본체의 양단을 봉합함으로써, 배터리 케이스의 제작을 완료하게 된다.In this way, by fixing the cover to both ends of the case body by welding and sealing both ends of the opened case body, the manufacture of the battery case is completed.
상기와 같이 배터리 케이스가 제작되는 경우에는 다음과 같은 문제점이 있었다.When the battery case is manufactured as described above, there are the following problems.
먼저, 케이스 본체의 양단부에 커버가 용접으로 고정되는 용접 부위를 마련하기 위하여 케이스 본체 내에 형성된 절연막 층을 제거하게 되는데, 이때, 발생되는 절연막층 잔유물 등이 용접 부위에 남아 있게 됨으로써, 커버의 용접 고정시 용접 불량이 발생하는 문제가 있었다.First, the insulating film layer formed in the case body is removed in order to provide a welding portion at both ends of the case body to which the cover is fixed by welding.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 배터리 케이스의 제작시 절연막층 코팅입자로 인한 용접 불량을 미연에 방지할 수 있어 케이스의 엄격한 치수관리를 수행할 수 있는 한 배터리 케이스 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and it is possible to prevent welding defects due to insulating film layer coating particles in advance when manufacturing a battery case, so that strict dimensional management of the case can be performed. Its purpose is to provide a method for manufacturing a battery case.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 케이스 본체와 커버를 각각 성형하여 준비하는 부품 준비단계와, 상기 케이스 본체에 다수의 홀을 형성하는 피어싱 단계와, 상기 커버가 상기 케이스 본체에 용접으로 결합되는 용접 영역에 보호부재를 형성하는 보호부재 형성단계와, 상기 보호부재가 양단부에 형성된 상기 케이스 본체의 내측과 상기 케이스 본체의 내측에 절연막층을 형성하는 절연막층 형성단계와, 상기 케이스 본체의 양단에 형성된 보호부재를 제거하는 보호부재 제거단계와, 상기 케이스 본체에 배터리를 설치하고, 상기 배터리를 전기적으로 연결하는 배선 작업을 수행하는 구성품 설치단계; 및 상기 케이스 본체의 양단에 커버를 용접으로 고정하여 상기 케이스 본체의 개방된 양단을 봉합하는 커버 봉합단계를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a component preparation step of preparing by molding a case body and a cover, a piercing step of forming a plurality of holes in the case body, a protective member forming step of forming a protective member in a welding region where the cover is welded to the case body, an insulating film layer forming step of forming an insulating film layer inside the case body and the inside of the case body where the protective member is formed at both ends, and removing the protective member to remove the protective member formed on both ends of the case body. Step and component installation step of installing a battery in the case body, and performing a wiring work for electrically connecting the battery; and a cover sealing step of sealing both open ends of the case body by fixing the cover to both ends of the case body by welding.
상기 피어싱 단계는, 상기 케이스 본체에 홀을 형성한 후에, 상기 홀의 가장자리에 형성된 버(burr)를 제거하도록 구성하는 것이 바람직하다.In the piercing step, after forming a hole in the case body, it is preferable to remove a burr formed on an edge of the hole.
상기 절연막층 형성단계는, 상기 케이스 본체 내에 도장 작업으로 절연막층을 도포한 후에 상기 도포된 절연막층을 경화시키는 과정을 포함하는 것이 바람직하다.The step of forming the insulating film layer preferably includes a process of curing the applied insulating film layer after coating the insulating film layer in the case body by painting.
상기 보호부재 형성단계는, 졸(sol) 상태의 보호부재 재료를 담은 용기에 홀이 형성된 상기 케이스 본체의 단부를 설정된 시간 동안 담근 후에 꺼내 건조시켜 보호부재를 형성하는 것이 바람직하다.In the step of forming the protective member, it is preferable to form a protective member by immersing an end portion of the case body in which a hole is formed in a container containing a protective member material in a sol state for a set period of time, then taking it out and drying it.
본 발명에 의하면, 케이스 본체 내측에 절연막층을 형성하기 전에 케이스 본체의 용접 부위에 보호부재를 형성함으로써 용접 작업시 이물질(절연막층 코팅 입자)에 의한 용접 불량을 방지할 수 있는 것이다.According to the present invention, by forming a protective member on the welding portion of the case body before forming the insulating film layer inside the case body, it is possible to prevent welding defects caused by foreign substances (insulating film layer coating particles) during welding.
도 1은 종래의 배터리 케이스 제조 공정을 도시한 도면.
도 2는 일반적인 배터리 케이스를 도시한 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 케이스의 제조 공정을 도시한 도면.
도 4a 내지 도 4c는 도 3의 배터리 케이스의 제조 공정에서 보호부재를 형성하는 과정을 도시한 단면도.1 is a view showing a conventional battery case manufacturing process.
Figure 2 is an exploded perspective view showing a general battery case.
Figure 3 is a diagram showing a manufacturing process of a battery case according to an embodiment of the present invention.
4a to 4c are cross-sectional views illustrating a process of forming a protective member in the manufacturing process of the battery case of FIG. 3 .
본 명세서 및 청구범위에서 사용하는 용어나 단어는, 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석될 것이 아니라, '발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다'는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to ordinary or dictionary meanings, but should be interpreted as meanings and concepts consistent with the technical spirit of the present invention based on the principle that 'the inventor may appropriately define the concept of terms in order to best explain his or her invention'.
또한, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시한 구성은, 본 발명의 바람직한 실시 예에 불과한 것일 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해해야 한다.In addition, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical spirit of the present invention, so that they can be substituted at the time of the present application. It should be understood that there may be various equivalents and modifications.
먼저, 본 발명을 설명함에 있어서, 양단부가 개방된 케이스 본체를 기준으로 할 때 케이스 본체의 개방된 양단부 중 어느 한 방향을 전방이라 하면 반대쪽을 후방이라 하되, 본 발명의 실시예에서는 전방으로 개방된 부분이 노출된 쪽을 전방이라 하고, 개방된 부분이 노출되지 않은 반대쪽을 후방이라 한다. First, in the description of the present invention, when one direction of the open ends of the case body is referred to as the front when both ends are open based on the case body, the opposite side is referred to as the rear.
도 2는 통상적인 배터리 케이스를 도시한 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 케이스의 제조 공정을 도시한 도면이다. 도 4a 내지 도 4c는 도 3의 배터리 케이스의 제조 공정에서 보호부재를 형성하는 과정을 도시한 단면도이다.Figure 2 is an exploded perspective view showing a conventional battery case, Figure 3 is a view showing a manufacturing process of the battery case according to an embodiment of the present invention. 4A to 4C are cross-sectional views illustrating a process of forming a protective member in the manufacturing process of the battery case of FIG. 3 .
도 2 내지 도 4c을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 케이스의 제조방법은, 부품 준비단계(S100), 피어싱 단계(S110), 보호부재 형성단계(S120), 절연막층 형성단계(S130), 보호부재 제거단계(S140), 구성품 설치단계(S150), 커버 봉합단계(S160)를 포함하여 구성한다.2 to 4c, the method of manufacturing a battery case according to an embodiment of the present invention includes a component preparation step (S100), a piercing step (S110), a protective member forming step (S120), an insulating film layer forming step (S130), a protective member removal step (S140), a component installation step (S150), and a cover sealing step (S160).
먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 케이스(10)는 도 2와 같이, 양단이 개방 형성된 케이스 본체(20)와, 케이스 본체(20)의 개방된 양단을 덮는 커버(30)로 이루어진다. 케이스 본체(20)는 양단이 개방된 사각 기둥 형상으로 형성된다. 즉, 케이스 본체(20)는 도 2와 같이, 대략 사각기둥형상으로 형성하여 내부에 배터리 모듈을 삽입할 수 있는 공간을 구비한다. 커버(30)는 케이스 본체(20)의 개방된 양단에 고정되어 개방된 양단을 덮는 것으로, 케이스 본체(20)의 개방된 양단의 입구와 같은 형상으로 형성된다. 케이스 본체(20)는 내측에 설치되는 배터리와 전선 등에 의해 전기가 통하지 않도록 내면을 절연막 층(22)으로 형성한다. 커버(30)는 케이스 본체(20)의 내측을 향하는 면에 절연막 층(22)을 구비할 수도 있다. 즉 커버는 배터리가 직접 접촉되지 않으므로 절연막층을 형성하거나 형성하지 않을 수 있다.First, as shown in FIG. 2 , the battery case 10 according to an embodiment of the present invention includes a case body 20 with open ends and a cover 30 covering both open ends of the case body 20 . The case body 20 is formed in the shape of a square pillar with both ends open. That is, as shown in FIG. 2 , the case body 20 is formed in a substantially rectangular prism shape and has a space into which a battery module can be inserted. The cover 30 is fixed to both open ends of the case body 20 to cover both open ends, and is formed in the same shape as the inlet of both open ends of the case body 20 . The inner surface of the case body 20 is formed with an insulating film layer 22 so that electricity does not flow due to a battery and wires installed therein. The cover 30 may have an insulating film layer 22 on a surface of the case body 20 facing the inside. That is, since the cover does not directly contact the battery, an insulating film layer may or may not be formed.
준비단계(S100)는 케이스 본체(20)와 커버(30)를 각각 성형하여 준비하게 된다. 케이스 본체(20)는 알루미늄(Al) 소재를 압출하여 설정된 길이로 형성하게 된다. 이때, 케이스 본체(20)는 양단부가 개방된 사각 기둥 형상으로 형성된다. 여기서, 케이스 본체(20)와 커버(30)를 알루미늄 소재를 사용하여 제작하게 되는데, 이는 열 방출을 용이하게 할 수 있고서 중량도 가볍게 할 수 있기 때문이다.In the preparation step (S100), the case body 20 and the cover 30 are respectively molded and prepared. The case body 20 is formed to a set length by extruding an aluminum (Al) material. At this time, the case body 20 is formed in the shape of a square pillar with both ends open. Here, the case body 20 and the cover 30 are manufactured using an aluminum material, because heat can be easily dissipated and the weight can be lightened.
케이스 본체(20)는 압출 가공으로 성형하지 않고 다른 방법으로 성형할 수도 있다. 구체적으로, 롤이나 길이가 길게 형성된 판 형태의 재료를 사각 기둥 형상의 케이스 본체(20)를 펼쳐서 형성되는 판 형상의 부재의 크기로 절단한 후에, 판 형상의 부재를 측면 방향으로 수회 접었을 때, 서로 만나는 양측부를 용접 고정하여 사각기둥 형상의 케이스 본체(20)를 형성할 수도 있다. 커버(30)는 다이캐스팅 성형으로 형성할 수 있다. The case body 20 may be formed by other methods than by extrusion. Specifically, after cutting a roll or a long plate-shaped material into the size of a plate-shaped member formed by unfolding the rectangular columnar case body 20, when the plate-shaped member is folded several times in the lateral direction, both side portions that meet each other may be welded and fixed to form the rectangular columnar case body 20. The cover 30 may be formed by die casting.
피어싱 단계(S110)는 준비단계(S100)에서 사각 기둥 형상으로 성형된 케이스 본체(20)에 다수의 홀(21)을 피어싱 금형으로 형성하게 된다. 여기서, 다수의 홀(21)은 케이스 본체(20) 내에 레진(resin)을 주입하는데 사용된다. 레진은 배터리 셀과 케이스 본체(20) 사이에 마련됨으로써, 배터리 셀에서 발생되는 열이 케이스 본체(20)로 잘 전달시켜 방출시키는 역할을 한다.In the piercing step (S110), a plurality of holes 21 are formed with a piercing mold in the case body 20 formed in the shape of a square pillar in the preparation step (S100). Here, the plurality of holes 21 are used to inject resin into the case body 20 . Resin is provided between the battery cell and the case body 20, so that the heat generated in the battery cell is well transferred to the case body 20 and discharged.
케이스 본체(20)에 홀(21)을 형성하는 피어싱 가공은 펀칭(punching) 가공으로 형성한다. 여기에서 피어싱 가공은 피어싱 금형을 사용한다. 또한, 피어싱 가공은 홀을 형성하는 것이므로 드릴을 사용할 수도 있다.The piercing process for forming the hole 21 in the case body 20 is formed by punching process. Here, the piercing process uses a piercing mold. In addition, since the piercing process is to form a hole, a drill may be used.
피어싱 단계(S110)는 피어싱 금형으로 홀(21)을 형성할 때 홀(21)의 주변으로 형성되는 버(burr)를 제거하는 버 제거단계를 더 포함한다. 버 제거단계는 버(burr) 제거 방법으로는 디버링 금형을 사용하여 홀(21)의 주변에 형성된 버(burr)를 제거하게 된다. 여기서, 홀(21) 주변에 형성되는 버(burr)는 피어싱으로 홀을 형성할 때 발생되는 찌꺼기로서, 재질에 따라 날카로워서 작업자에게 부상을 입힐 뿐만 아니라 제품의 외관을 해치는 문제를 발생시키게 된다. 이러한 버(Burr)는 케이스 본체(20)의 외측과 내측에 모두 형성됨으로 케이스 본체(20)의 내측과 외측에서 모두 제거하는 것이 바람직하다.The piercing step (S110) further includes a burr removal step of removing burrs formed around the hole 21 when the hole 21 is formed with the piercing mold. In the burr removal step, a burr formed around the hole 21 is removed using a deburring mold as a burr removal method. Here, the burrs formed around the hole 21 are dregs generated when the hole is formed by piercing, and are sharp depending on the material, causing injuries to workers as well as damaging the appearance of the product. Since these burrs are formed on both the outside and the inside of the case body 20, it is preferable to remove both the inside and outside of the case body 20.
피어싱 단계(S110) 이후에는 피어싱 단계와 버 제거 단계시 발생된 이물질을 깨끗이 제거할 수 있도록 세척단계(S115)를 갖는다. 즉, 세척단계(S115)는 피어싱 단계(S110)와 버 제거시 케이스 본체(20)에 묻은 이물질을 깨끗이 제거하는 것이다. 또한, 케이스 본체의 표면을 탈지하여 표면의 피막을 전처리하여 코팅이 잘될 수 있도록 한다.After the piercing step (S110), a cleaning step (S115) is performed to cleanly remove foreign substances generated during the piercing step and the burr removal step. That is, the cleaning step (S115) is to cleanly remove the foreign substances attached to the case body 20 during the piercing step (S110) and deburring. In addition, the surface of the case body is degreased to pre-treat the surface film so that the coating can be performed well.
보호부재 성형단계(120)는 커버(30)가 용접 고정되는 케이스 본체(20)의 양단부에 용접 부위(20a)를 형성하도록 케이스 본체(20)의 양단의 일부를 덮어서 보호하는 보호부재(40)를 형성하게 된다. 여기서, 커버(30)를 케이스 본체(20)의 양단부에 밀착시켜 용접 고정할 때, 케이스 본체(20)의 단부에서 용융되어 커버(30)에 접합되는 부위를 용접 부위(20a)라 칭하기로 한다. 그리고 케이스 본체(20)의 내면에서 용접 부위(20a)를 제외한 나머지를 절연막층 형성 부위(20b)라 칭한다. 용접 부위(20a)는 배터리 케이스(10)의 설계시 설정된 치수에 따른다.In the protective member forming step 120, the protective member 40 is formed to cover and protect parts of both ends of the case body 20 so as to form welding regions 20a at both ends of the case body 20 to which the cover 30 is welded and fixed. Here, when the cover 30 is brought into close contact with both ends of the case body 20 and fixed by welding, the portion melted at the end of the case body 20 and joined to the cover 30 is referred to as a welded portion 20a. In addition, the rest of the inner surface of the case body 20 excluding the welded portion 20a is referred to as an insulating film layer formation portion 20b. The welding area 20a follows the dimensions set when designing the battery case 10 .
여기서, 보호부재(40)의 성형은 다음과 같이 이루어진다. 사전에 케이스 본체(20)를 가열시킨 후 보호부재(40)의 재료가 졸(sol) 상태로 담긴 용기에 케이스 본체(20)의 단부를 설정된 시간 동안 넣어서 케이스 본체(20)의 단부에 액상 상태의 보호부재가 묻을 수 있도록 한다. 이후에, 케이스 본체(20)를 꺼내서 케이스 본체(20)의 단부에 묻어 있는 보호부재(40)를 건조시켜 단단한 상태가 되도록 한다.Here, molding of the protective member 40 is performed as follows. After heating the case body 20 in advance, the end of the case body 20 is put in a container containing the material of the protective member 40 in a sol state for a set time, so that the end of the case body 20 is covered with the protective member in liquid state. After that, the case body 20 is taken out, and the protection member 40 buried at the end of the case body 20 is dried to make it hard.
이때, 용기에 담긴 졸(sol) 상태의 보호부재(40)의 원료 용액의 깊이는 졸(sol) 상태의 보호부재의 원료에 케이스 본체(20)의 단부를 넣었을 때 용접 부위(20a)의 높이와 같도록 구성한다.At this time, the depth of the raw material solution of the sol-state protective member 40 contained in the container is the same as the height of the welded portion 20a when the end of the case body 20 is inserted into the raw material of the sol-state protective member.
여기서, 보호부재(40)는 케이스 본체(20)의 양단에 부착하여 쉽게 떼어낼 수 있는 설정된 폭을 갖는 부착 부재 예로서, 테이프 부재로 구성할 수도 있다.Here, the protective member 40 is an attachment member having a set width that can be easily detached by being attached to both ends of the case body 20, and may be composed of, for example, a tape member.
보호부재 형성단계(S120)에서 케이스 본체(20)의 양단부에 보호부재(40)를 모두 형성하게 된다.In the protective member forming step (S120), all the protective members 40 are formed on both ends of the case body 20.
절연막층 형성단계(S130)는 케이스 본체(20)의 내면에 절연막층(22)을 형성하는 것이다. 여기서, 절연막층(22)은 케이스 본체(20)의 내면을 전기가 통하지 않도록 비전도성 상태로 만들기 위한 것이다. 따라서, 절연막층(22)을 형성하는 도료는 비전도성 물질인 것이 바람직하다. 이 절연막층(22)은 비전도성 물질로 된 도료로 케이스 본체(20)의 내면을 도포하여 형성하게 된다.In the insulating film layer forming step (S130), an insulating film layer 22 is formed on the inner surface of the case body 20. Here, the insulating film layer 22 is to make the inner surface of the case body 20 non-conductive so that electricity does not flow. Therefore, the paint forming the insulating film layer 22 is preferably a non-conductive material. The insulating film layer 22 is formed by coating the inner surface of the case body 20 with a paint made of a non-conductive material.
여기서, 절연막층을 형성하기 위해 비전도성 물질의 도료를 케이스 본체의 내면에 도포할 때 다양한 방법으로 수행할 수 있으나, 하나의 예로서, 분체도장법을 제시할 수 있다. 이 분체도장은 이미 널리 알려진 기술로서 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 절연막층 형성단계(S130)는 분체도장으로 형성된 절연막층(22)이 묻어 나지 않도록 완전히 건조시키는 과정도 포함한다.Here, when applying a paint of a non-conductive material to the inner surface of the case body to form an insulating film layer, various methods may be used, but as an example, a powder coating method may be suggested. This powder coating is a well-known technology, and a detailed description thereof will be omitted. The insulating film layer forming step (S130) also includes a process of completely drying the insulating film layer 22 formed by powder coating so as not to be stained.
즉, 절연막층 형성단계(S130)에는 분체 도장으로 케이스 본체(20) 내에 형성된 절연막층(22)을 경화시키는 과정을 더 포함하고 있는데, 절연막층(22)에 열을 가하여 건조시켜 경화시키는 것이다. 이렇게 절연막층(22)에 열을 가하여 건조시켜 경화하는 과정에서 너무 고온의 열을 가하게 되면 케이스 본체(20)에 변형이 발생되거나 강성이 약화되기 때문에 약한 온도의 열을 가하는 것이 바람직하다. 또한, 절연막층(22)에 열을 직접 가하는 것보다 설정된 온도를 유지하는 챔버 내에 절연막층(22)이 형성된 케이스 본체(20)를 수용한 상태에서 건조 경화 작업을 수행하는 것이 바람직하다. That is, the insulating film layer forming step (S130) further includes a process of curing the insulating film layer 22 formed in the case body 20 by powder coating, which is dried and cured by applying heat to the insulating film layer 22. In the process of drying and hardening by applying heat to the insulating film layer 22, if too high a temperature is applied, the case body 20 is deformed or its rigidity is weakened, so it is preferable to apply low temperature heat. In addition, rather than directly applying heat to the insulating film layer 22, it is preferable to perform the dry curing operation in a state where the case body 20 in which the insulating film layer 22 is formed is accommodated in a chamber maintaining a set temperature.
절연막층 형성단계(S130) 이후에는, 케이스 본체(20)의 양단에 형성된 보호부재(40)를 제거하는 보호부재 제거단계(S140)를 갖는다.After the insulating film layer forming step (S130), there is a protective member removing step (S140) of removing the protective member 40 formed on both ends of the case body 20.
보호부재 제거단계(S140)는 케이스 본체(20)의 단부에 형성된 보호부재(40)를 제거하는 것이다. 보호부재(40)는 제거시 별도의 도구나 손으로 제거할 수 있는 것이다.The protective member removal step (S140) is to remove the protective member 40 formed at the end of the case body 20. When removing the protective member 40, it can be removed with a separate tool or by hand.
보호부재 제거단계(S140) 이후에는 케이스 본체(20)의 내부에 배터리 모듈을 조립하고, 배터리 모듈을 전기적으로 연결하는 배선 작업을 수행하는 구성품 설치단계(S150)를 갖는다.After the protection member removal step (S140), a component installation step (S150) of assembling the battery module inside the case body 20 and performing wiring work for electrically connecting the battery module is provided.
구성품 설치단계(S150)는 배터리 셀을 서로 결합하여 구성한 배터리 팩을 케이스 본체(20) 내에 끼워서 전선으로 연결하여 배선하게 된다. 구성품 설치단계(S150)는 후술하는 커버 봉합단계(S160)를 수행하기 전에 케이스 본체(20) 내에 설치해야 할 모든 구성품을 설치하게 된다. In the component installation step (S150), a battery pack configured by coupling battery cells to each other is inserted into the case body 20 and connected with wires to be wired. In the component installation step (S150), all components to be installed in the case body 20 are installed before performing the cover sealing step (S160) to be described later.
구성품 설치단계(S150) 이후에, 케이스 본체(20)의 양단에 커버(30)를 밀착시킨 상태에서 용접으로 고정하는 커버 봉합단계(S150)를 갖는다. 이 커버 봉합단계(S150)에서 케이스 본체(20)의 양단에 커버(30)를 밀착시킬 때, 커버(30)에 압력을 가하여 용접 작업시 용융되는 케이스 본체(20)의 양단의 용접 부위(20a)와 커버(30)의 용접부위가 서로 압착시켜 결합하게 된다.After the component installation step (S150), there is a cover sealing step (S150) of fixing the cover 30 to both ends of the case body 20 by welding in a state of being in close contact with each other. In this cover sealing step (S150), when the cover 30 is brought into close contact with both ends of the case body 20, pressure is applied to the cover 30 so that the welded portions 20a at both ends of the case body 20, which are melted during the welding operation, and the welded portion of the cover 30 are pressed together and bonded to each other.
상기와 같이, 케이스 본체(20)의 양단에 커버(30)를 용접으로 고정하여 봉합함으로써 배터리 케이스(10)의 제작이 완료되는 것이다.As described above, manufacturing of the battery case 10 is completed by fixing the cover 30 to both ends of the case body 20 by welding and then sealing it.
*10; 배터리 케이스
20; 케이스 본체
20a; 용접 부위 20b; 절연막층 형성 부위
21; 홀 22: 절연막층
30; 커버
40; 보호부재
*10; battery case
20; case body
20a; weld area 20b; Insulation film layer formation site
21; Hall 22: insulating film layer
30; cover
40; protection member
Claims (4)
상기 케이스 본체에 다수의 홀을 형성하는 피어싱 단계;
상기 커버가 상기 케이스 본체에 용접으로 결합되는 용접 부위에 보호부재를 덮도록 형성하는 보호부재 형성단계;
상기 보호부재가 양단부에 형성된 상기 케이스 본체의 내측에 절연막 층을 형성하는 절연막 층 형성단계;
상기 케이스 본체의 양단에 형성된 보호부재를 제거하는 보호부재 제거단계;
상기 케이스 본체에 배터리를 설치하고, 상기 배터리를 전기적으로 연결하는 배선 작업을 수행하는 구성품 설치단계; 및
상기 케이스 본체의 양단에 커버를 용접으로 고정하여 상기 케이스 본체의 개방된 양단을 봉합하는 커버 봉합단계; 를 포함하되,
상기 보호부재 형성단계는, 졸(sol) 상태의 보호부재 재료를 담은 용기에 홀이 형성되고, 사전 가열된 상기 케이스 본체의 설계시 설정된 치수의 단부를 설정된 시간 동안 담근 후에 꺼내 건조시켜 보호부재를 형성하는 배터리 케이스의 제조방법.A component preparation step of preparing by molding the case body and the cover, respectively;
a piercing step of forming a plurality of holes in the case body;
Forming a protective member to cover a welding portion where the cover is welded to the case body;
an insulating film layer forming step of forming an insulating film layer inside the case body on which the protective member is formed at both ends;
a protective member removal step of removing the protective members formed at both ends of the case body;
A component installation step of installing a battery in the case body and performing a wiring work for electrically connecting the battery; and
a cover sealing step of sealing both open ends of the case body by fixing the cover to both ends of the case body by welding; Including,
In the step of forming the protective member, a hole is formed in a container containing a protective member material in a sol state, and the end of the preheated case body having a set size during design is immersed for a set time and then taken out and dried to form a protective member. Method of manufacturing a battery case.
상기 피어싱 단계는,
상기 케이스 본체에 홀을 형성한 후에, 상기 홀의 가장자리에 형성된 버(burr)를 제거하도록 구성하는 배터리 케이스의 제조방법.According to claim 1,
The piercing step,
After forming a hole in the case body, a method of manufacturing a battery case configured to remove a burr formed at an edge of the hole.
상기 버 제거 후에 상기 케이스 본체를 세척하도록 구성하는 배터리 케이스의 제조방법.According to claim 2,
A method of manufacturing a battery case comprising washing the case body after removing the burrs.
상기 절연막층 형성단계는,
상기 케이스 본체 내에 도장 작업으로 절연막층을 도포한 후에 상기 도포된 절연막층을 건조시켜 경화하는 과정을 포함하는 배터리 케이스의 제조방법.According to claim 1,
In the step of forming the insulating film layer,
A method of manufacturing a battery case comprising applying an insulating film layer in the case body by painting, and then drying and curing the applied insulating film layer.
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| KR20190027449A (en) | 2017-09-07 | 2019-03-15 | 주식회사 케이에이치바텍 | Manufacturing method for battery housing for electric vehicle and structure for joining battery cover |
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