WO2012091196A1 - 바닥체 분리결합형 전지용 캔 및 그의 제조방법 - Google Patents

바닥체 분리결합형 전지용 캔 및 그의 제조방법 Download PDF

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battery
manufacturing
coupled
bead
bottom body
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정홍대
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a bottom body detachable battery can and a method for manufacturing the same. More specifically, the can body and the bottom body are separated from each other to provide a configuration in which the thickness of the can, the vertical length of the can, and the material of the can.
  • the present invention relates to a bottom-separable coupled battery can and a method of manufacturing the same, which can mold a battery can without restriction and increase moldability of the battery can.
  • Cells or batteries that generate electric energy through physical or chemical reactions of materials and supply power to the outside cannot obtain AC power supplied to buildings according to the living environment surrounded by various electric and electronic devices. It is used when DC power is needed.
  • the primary battery is a consumable battery, commonly referred to as a battery.
  • the secondary battery is a rechargeable battery that is manufactured using a material that can be repeated a number of times the redox process between the current and the material, the power is charged when the reduction reaction to the material by the electric current, the oxidation reaction to the material When this is performed, the power is discharged, and as such charge-discharge is repeatedly performed, electricity is generated.
  • the battery can is used as a case that forms the appearance of the battery is formed by a deep drawing (flat drawing) of a steel plate in the form of a plate, such a battery can is generally molded in a cup (cup) shape.
  • Korean Unexamined Patent Publication No. 10-2010-0116340 Metal for manufacturing a cylindrical battery can and a cylindrical battery can according to it
  • Publication No. 10-2009-0113301 Battery Cans, a method for producing the same, and an apparatus for manufacturing a battery can ”.
  • the publication No. 10-2010-0116340 “Method for manufacturing a cylindrical battery can” includes the steps of forming a main body having a cylindrical body portion and a trimming portion inclined in the outer diameter direction from the body portion by deep drawing; Forming a stepped portion at an interface between the main body portion and the trimming portion; And it discloses a method for manufacturing a battery can including cutting the step portion
  • the publication No. 10-2009-0113301 “method for manufacturing a battery can” is a drawing process using a press mechanism to draw the battery can
  • a method of manufacturing a bottomed cylindrical battery can in which the bottom wall portion and the side wall portion each have a predetermined thickness and the bottom wall thickness and the side wall thickness are uniform is disclosed.
  • the flat plate After the flat plate is placed between the die and the punch, the flat plate should be at least a certain thickness, depending on the characteristics of the drawing processing such that plastic deformation of the flat plate is induced between the die and the punch according to the pressing operation.
  • the battery can can be molded without causing tearing of the flat body or wrinkles caused by plastic flow of the raw material during plastic deformation.
  • the production of a deep can or the production of a stainless battery can in which the vertical length of the battery can is increased in accordance with the fear of tearing or wrinkle of the flat plate described above. Even difficulties followed.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and as the can body forming the side portion of the battery can and the bottom forming the bottom surface portion of the battery can are separated from each other and combined, the thickness of the can, the vertical length of the can, and the material of the can. Disclosure of the Invention It is an object of the present invention to provide a new type of bottom-separable battery can and a method for manufacturing the same, which can mold a battery can without restrictions.
  • the bottom surface portion of the battery can is formed while the bottom body is inserted into and inserted into the open lower portion of the can body, the bottom surface portion of the battery can can be formed horizontally, thereby increasing the formability of the battery can. It is an object of the present invention to provide a new type of bottom-coupling battery can and a method for manufacturing the same.
  • an object of the present invention is to provide a bottom-type separate-coupled battery can and a method of manufacturing the same, in which a molding defect rate is minimized when the battery can is manufactured by cutting the hollow tube body to form a can body.
  • the bottom separating-type battery can of the present invention for achieving the above object is a can body used as a case of the battery, the can body made of a tubular shape penetrating in the vertical direction; It is coupled to the open lower portion of the can body characterized in that it comprises a bottom to form the bottom of the can body while closing the lower portion of the can body.
  • the bottom body detachable battery has a shape in which a side surface protrudes along the circumference of the bottom surface.
  • the can body and the bottom body according to the present invention such as the can body and the bottom body to form a locking jaw bead that is engaged with each other in a corresponding portion to prevent the bottom body from being separated in the vertical direction of the can body. do.
  • the locking jaw beads are formed by recessing corresponding portions of the lower part of the can body and the side surface of the bottom body in a 'V' shape.
  • bottom-separable battery cell can according to the present invention as described above is further provided with a sealing material of a synthetic resin material formed along the periphery of the can body and the bottom body in contact with each other.
  • the can body and the bottom body are coupled to each other by electric resistance welding in the bottom body detachable battery can according to the present invention.
  • the method for manufacturing a weldable battery can of the present invention for achieving the above object relates to a method for manufacturing a battery can used as a battery case, to form a can body by cutting the hollow tube by the height of the battery can. Making a step; And a bottom body having a horizontal cross section corresponding to the open lower horizontal cross section of the can body, coupling the bottom body to the open bottom of the can body.
  • the bottom body is fitted in close contact with the bottom of the can body, and the bottom body and the bottom of the can body are joined to each other by welding.
  • the bottom body is formed in a cap shape in which a side surface protrudes along the circumference of the bottom surface, and the bottom of the can body and the side of the bottom body. These are joined together by electrical resistance welding.
  • a bead for the locking jaw in the portions corresponding to each other of the bottom of the can body and the bottom side of the can body and the locking jaw beads of the can body and the bottom body so that the can body and the bottom body is coupled.
  • a bead molding device for forming a bead (bead) along the circumference of the tube, the bead forming apparatus in which the bottom body is inserted below After fixing the can body, the corresponding portions of the lower portion of the can body and the side surface of the bottom body are recessed inwards in a 'V' shape through the bead forming apparatus so that the locking jaw beads are formed.
  • the periphery of the contact portion between the can body and the bottom body is sealed with a sealing material made of a synthetic resin material which is inserted and injected by an insert injection mechanism.
  • the bottom separating type battery can of the present invention and the method for manufacturing the same according to the present invention, which are formed as described above, are provided without a limitation on the thickness of the can, the length of the can in the vertical direction, and the material of the can by providing a configuration in which the can body and the bottom body are separated from each other.
  • Various thicknesses, various vertical lengths, and battery cans of various materials can be formed.
  • a thin-film battery can, a deep can, a stainless steel can for high pressure, and the like can be manufactured.
  • the bottom-separated battery can and the method for manufacturing the bottom of the present invention is configured to form the bottom surface portion of the battery can while the bottom body is inserted in the lower portion of the can body, the bottom surface portion of the battery can can be formed horizontally While the moldability of the can is increased, the structural stability of the battery can is also increased.
  • the can body is formed by cutting the hollow tubular body, the molding defect rate during manufacturing of the battery can is minimized, and thus, the production productivity is also improved.
  • Figure 1 (a) is an outer view and an exploded view of a bottom-separable coupled battery can according to an embodiment of the present invention made of a cylindrical shape;
  • Figure 1 (b) is an outer view and an exploded view of a bottom-separable coupled battery can according to an embodiment of the present invention made of a rectangular cross-sectional shape;
  • Figure 2 (a) is a cross-sectional view of the bottom body detachable battery can according to an embodiment of the present invention, the bottom surface of the bottom body is disposed below;
  • Figure 2 (b) is a cross-sectional view of the bottom body detachable battery can according to an embodiment of the present invention in which the bottom surface of the bottom body is disposed above.
  • FIG. 3A is an enlarged view of a main part of FIG. 2A;
  • FIG. 3B is an enlarged view of an essential part of FIG. 2B;
  • Figure 4 is a view for showing a process of forming a can body by cutting the hollow tube in the method of manufacturing a bottom-coupled battery can according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a view showing a process of forming a bottom by drawing a plate in the method of manufacturing a bottom body detachable battery can according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a view showing a method for manufacturing a bottom-coupled battery can according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 1 to 6 exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 6.
  • illustrations and references to structures and operations easily understood by those skilled in the art from general batteries, secondary batteries, cans, and battery cans are briefly or omitted.
  • detailed descriptions and illustrations of specific technical configurations and operations of elements not directly related to technical features of the present invention are omitted, and only the technical configurations related to the present invention are briefly shown or described. It was.
  • Figure 1 (a) is an external view and an exploded view of the bottom-coupled battery can according to an embodiment of the present invention made of a cylindrical shape
  • Figure 1 (b) according to an embodiment of the present invention made of a rectangular cross-sectional shape 2 is an external view and an exploded view of a bottom-coupled battery can
  • FIG. 2 (a) is a cross-sectional view of a bottom-coupled battery can according to an embodiment of the present invention in which a bottom surface of the bottom body is disposed below
  • FIG. 2 (B) is a cross-sectional view of a bottom-separable battery cell can according to an embodiment of the present invention, the bottom surface of the bottom body is disposed on the upper side
  • Figure 3 (a) is an enlarged view of the main part of Figure 2 (a)
  • 3 (b) is an enlarged view of a main part of FIG. 2 (b).
  • the bottom separation type battery can 100 of the present invention may be made of a cylindrical shape, or may be made of a rectangular in cross-sectional shape.
  • the bottom separation type battery can 100 of the present invention is not limited to the cylindrical and rectangular cross-sectional shape may have a variety of cross-sectional shape.
  • the bottom separating-coupled battery can 100 of the present invention is a can used as a case of a battery, and the can body 20 and the bottom body 40 are separated from each other and combined.
  • the can body 20 is formed in a tubular shape penetrating in the vertical direction, such can body 20 accommodates the electrolyte material therein.
  • the bottom body 40 is coupled to the open lower portion of the can body 20 to form the bottom of the can body 20 while closing the lower portion of the can body 20, such a bottom body 40 can body It has a shape having a horizontal cross section corresponding to the open lower horizontal cross section of (20).
  • the bottom body 40 may have a shape in which the side surface 40b protrudes along the circumference of the bottom surface 40a of the shape corresponding to the open lower horizontal cross-section of the can body 20.
  • the bottom body 40 according to the embodiment of the present invention has a cap shape in which the side surface 40b protrudes vertically upward along the edge circumference of the bottom surface 40a.
  • the bottom body 40 may be inserted in the lower portion of the can body 20 such that the side surface 40b is positioned above the bottom surface 40a as shown in FIGS. 2A and 3A. 2B and 3B, the side surface 40b may be inserted below the can body 20 such that the side surface 40b is positioned below the bottom surface 40a.
  • the bottom-separable combined battery can 100 of the present invention has a bottom body 40 is inserted into the lower portion of the can body 20 is coupled to each other, for the battery Since the bottom of the can 100 is formed horizontally, the moldability of the battery can 100 is increased, and the structural stability of the battery can 100 is also increased.
  • the can body 20 and the bottom body 40 as described above are joined by welding an electrical resistance.
  • the can body 20 and the bottom body 40 are seam welded, and accordingly, the can body 20 by heat. And deformation of the can body 20 and the bottom body 40 due to residual stress during welding or deterioration of the bottom body 40 are prevented, and the bonding strength and airtightness of the can body 20 and the bottom body 40 are improved. do.
  • the can body 20 and the bottom body 40 form a bead 60 for the locking jaw at a portion corresponding to each other, and the locking jaw bead 60 and the bottom body 40 of the can body 20 are formed. As the locking jaw bead 60 is in close contact with each other, the bottom body 40 is prevented from being separated in the vertical direction of the can body 20.
  • the locking jaw bead 60 according to the embodiment of the present invention as shown in Figures 2 and 3 corresponding to each other of the lower portion of the can body 20 and the side surface 40b of the bottom body 40 'V 'It is made of concave inward in shape.
  • the can body 20 and the bottom body 40 allow seam welding to be made at the close contact portion 90 of the bead 60 for engaging jaw.
  • the sealing body 80 is formed along a circumference of the can body 20 and the bottom body 40 in contact with each other.
  • a portion where the can body 20 and the bottom body 40 in contact with each other on which the sealing agent 80 is formed may be formed around the end of the side surface 40b of the bottom body 40 and the bottom surface of the bottom body 40 ( 40a) the periphery of the end, the sealant 80 may be formed only around the end of the side surface 40b of the bottom body 40, or may be formed only around the end of the bottom surface 40a of the bottom body 40. It may be formed at the same time around the end of the side surface 40b of the bottom body 40 and the end of the bottom surface 40a of the bottom body 40.
  • the portion for forming the sealing agent 80 may have airtightness required according to the internal pressure of the battery can 100, the type of electrolyte material contained in the battery can 100, the intended use of the battery can 100, and the like. It is determined in consideration of the degree.
  • the sealing agent 80 is formed along the periphery where the can body 20 and the bottom body 40 come into contact with each other, the airtightness of the portion where the can body 20 and the bottom body 40 are coupled to each other is formed. It can be improved to prevent the electrolyte material contained in the can body 20 from leaking to the outside.
  • the bottom of the bottom-coupled battery can 100 is the lower portion of the can body 20 and the side portion 40b of the bottom body 40 which is in contact with each other 5 ⁇ 10 ⁇ m thickness Nickel plating or chromium plating may be performed. Accordingly, the adhesion between the lower portion of the can body 20 and the side surface 40b of the bottom body 40, which are in contact with each other, is increased, thereby increasing the adhesion between the can body 20 and the bottom body 40. ), The airtightness can be further increased.
  • Figure 4 is a view showing a process of forming a can body by cutting the hollow tube in the method of manufacturing a bottom-coupled battery can according to an embodiment of the present invention
  • Figure 5 is an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a view illustrating a process of forming a bottom by drawing a plate in a method of manufacturing a bottom-coupled battery can according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a method of manufacturing a bottom-coupled battery can according to an embodiment of the present invention. The figure for showing.
  • the hollow body 10 may be cut and processed by the height of the battery can 100, and the can body 20. Forming a step.
  • the hollow tube 10 a pipe of circular cross section may be used as the hollow tube 10.
  • the can body 20 is formed by cutting the hollow tubular body 10 as described above, the thickness of the battery can 100, the vertical length (depth) of the battery can 100, and the material of the battery can 100 are formed. It is possible to mold the battery can 100 of various thicknesses, various vertical lengths, and various materials without limitation, thereby, cans for manufacturing thin-film battery cans, deep cans, stainless steel cans for high pressure, etc.
  • the body 20 can be provided.
  • a method of manufacturing a weldable battery can 100 draws a bottom 40 having a horizontal cross section corresponding to an open lower horizontal cross section of the can body 20. (drawing) forming by processing.
  • a plate 30 is provided to be disposed between the drawing die and the punch, and the plate 30 is plastically deformed according to the pressing operation of the punch along the circumference of the bottom surface 40a.
  • the side surface 40b is processed into the cap-shaped bottom body 40 which protruded.
  • the can body 20 and the bottom body 40 is preferably made of the same material with each other.
  • a method of manufacturing a weldable battery can 100 includes a can body 20 and a bottom body 40, and a bottom of an open bottom of the can body 20. Engaging the sieve 40.
  • the lower portion of the can body 20 and the side surface 40b portion of the bottom body 40 that are in contact with each other have a thickness of 5 to 10 ⁇ m. After plating or chromium plating, they are bonded to each other.
  • the bottom body 40 is inserted in close contact with the lower portion of the can body 20, and the bead for locking jaw 60 is formed around the lower portion of the can body 20 and the side surface 40b of the bottom body 40.
  • a bead forming apparatus for forming a bead is formed along the circumference of the tubular body, and after fixing the can body 20 having the bottom body 40 inserted into the bead forming apparatus, the can body 20.
  • the lower portion of the bottom and the corresponding portions of the side surface 40b of the bottom body 40 are indented inwards in a 'V' shape through the bead forming apparatus so that the locking jaw beads 60 are formed.
  • the can body 20 and the bottom body (20) may be formed between the lower portion of the can body 20 and the engaging jaw bead 60 formed along the circumference of the side surface 40b of the bottom body 40.
  • Weld 40) by electric resistance welding.
  • seam welding is provided at the contact area 90 of the locking jaw bead 60 which is formed at the lower portion of the can body 20 and the side surface 40b of the bottom body 40 and meshes with each other. Be sure to Through such seam welding, the can body 20 and the bottom body 40 are firmly coupled to each other integrally.
  • the sealing body 80 is formed around a portion where the can body 20 and the bottom body 40 come into contact with each other to seal a portion where the can body 20 and the bottom body 40 come into contact with each other.
  • an insert injection mechanism is provided, and a synthetic resin material is injected and cured after insert injection around the end of the side surface 40b of the bottom body 40 and the end of the bottom surface 40a of the bottom body 40. 80) is formed.
  • hollow tube 20 can body
  • welding part 100 battery can

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Abstract

본 발명은 바닥체 분리결합형 전지용 캔 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 이는 전지의 케이스로 사용되는 캔으로서, 상하방향으로 관통된 관체형상으로 이루어지는 캔몸체와; 캔몸체의 개방된 하부에 결합되어 캔몸체의 하부를 폐쇄시키면서 캔몸체의 바닥을 이루게 되는 바닥체를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기와 같이 이루어지는 본 발명의 바닥체 분리결합형 전지용 캔 및 그의 제조방법은 캔몸체와 바닥체가 서로 분리되어 결합되는 구성의 제공으로 캔의 두께, 캔의 상하방향 길이, 캔의 재질에 제약없이 전지용 캔을 성형할 수 있고, 전지용 캔의 성형성도 증대되도록 한다.

Description

바닥체 분리결합형 전지용 캔 및 그의 제조방법
본 발명은 바닥체 분리결합형 전지용 캔 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 캔몸체와 바닥체가 서로 분리되어 결합되는 구성의 제공으로 캔의 두께, 캔의 상하방향 길이, 캔의 재질에 제약없이 전지용 캔을 성형할 수 있고, 전지용 캔의 성형성도 증대되도록 하는 바닥체 분리결합형 전지용 캔 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
물질의 물리적 반응이나 화학적 반응을 통해 전기에너지를 생성시켜 외부로 전원을 공급하게 되는 전지(cell, battery)는 각종 전기전자 기기로 둘러싸여 있는 생활환경에 따라, 건물로 공급되는 교류전원을 획득하지 못할 경우나 직류전원이 필요할 경우 사용하게 된다.
이와 같은 전지 중에서 화학적 반응을 이용하는 화학전지인 일차전지와 이차전지가 일반적으로 많이 사용되고 있는데, 일차전지는 건전지로 통칭되는 것으로 소모성 전지이다. 또한, 이차전지는 전류와 물질 사이의 산화환원과정이 다수번 반복가능한 소재를 사용하여 제조되는 재충전식 전지로서, 전류에 의해 소재에 대한 환원반응이 수행되면 전원이 충전되고, 소재에 대한 산화반응이 수행되면 전원이 방전되는데, 이와 같은 충전-방전이 반복적으로 수행되면서 전기가 생성되게 된다.
한편, 전지의 외형을 이루며 케이스로 사용되는 전지용 캔(can)은 평판 형태의 강판을 딥 드로잉(deep drawing) 가공하여 이루어지는 것으로, 이와 같은 전지용 캔은 컵(cup) 형상으로 성형되는 것이 일반적이다.
이와 같은 전지용 캔의 제조와 관련한 기술로는 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2010-0116340호 "원통형 전지용 캔의 제조방법 및 그에 따른 원통형 전지용 캔", 공개번호 제10-2009-0113301호 "전지 캔 및 그 제조 방법 및 전지 캔의 제조 장치" 등이 안출되어 있다.
여기서, 상기 공개번호 제10-2010-0116340호 "원통형 전지용 캔의 제조방법"은 강판을 딥 드로잉에 의해 원통형 본체부와 상기 본체부로부터 외경 방향으로 경사지게 연장된 트리밍부를 갖는 본체를 성형하는 단계; 상기 본체부와 상기 트리밍부의 경계면에 단차부를 형성하는 단계; 및 상기 단차부를 절단하는 단계를 포함하여 전지용 캔을 제조하는 방법을 개시하고 있고, 상기 공개번호 제10-2009-0113301호 "전지 캔의 제조 방법"은 프레스기구를 이용하여 전지 캔을 드로잉 가공으로 성형시키면서 저벽부 및 측벽부가 각각 소정의 두께를 가지며, 저벽 두께 및 측벽두께가 균일한, 바닥이 있는 원통 형상의 전지 캔을 제조할 수 있는 방법을 개시하고 있다.
이와 같은 종래의 전지용 캔은 드로잉 가공에 의해 제조되는 것임에 따라, 전지용 캔의 측면부와 바닥면부가 서로 이어지는 부위가 라운드(round) 형상으로 이루어지게 되어 전지용 캔의 성형성이 낮아지고, 이로써 전지용 캔의 구조적 안정성이 낮아지는 단점이 있었다.
그리고, 평판체를 다이(die)와 펀치(punch) 사이에 배치시킨 후, 프레싱 동작에 따라 다이와 펀치 사이에서 평판체의 소성변형이 유도되도록 하는 드로잉 가공의 특성에 따라, 평판체가 일정두께 이상이어야 평판체의 찢어짐이나 소성변형시 소재의 소성유동에 의한 주름의 발생없이 전지용 캔을 성형할 수 있었다. 이로써 드로잉 가공에 의한 종래의 전지용 캔 제조방법에서는 두께가 얇은 박막형 전지용 캔의 제조가 어려웠다.
또한, 드로잉 가공에 의한 종래의 전지용 캔 제조방법에서는 상술된 평판체의 찢어짐이나 주름 발생의 우려에 따라 전지용 캔의 상하방향 길이를 길게 한 딥 캔(deep can)의 제조나 스테인레스형 전지용 캔의 제조에도 어려움이 따랐다.
본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 전지용 캔의 측면부를 이루는 캔몸체와 전지용 캔의 바닥면부를 이루는 바닥체가 서로 분리되어 결합됨에 따라, 캔의 두께, 캔의 상하방향 길이, 캔의 재질에 제약없이 전지용 캔을 성형할 수 있는 새로운 형태의 바닥체 분리결합형 전지용 캔 및 그의 제조방법을 제공함에 목적이 있다.
또한, 본 발명은 캔몸체의 개방된 하부에 바닥체가 삽입되어 끼워지면서 전지용 캔의 바닥면부가 형성되는 구성임에 따라, 전지용 캔의 바닥면부가 수평하게 형성될 수 있어 전지용 캔의 성형성도 증대될 수 있는 새로운 형태의 바닥체 분리결합형 전지용 캔 및 그의 제조방법을 제공함에 목적이 있다.
그리고, 본 발명은 중공형 관체를 절단 가공하여 캔몸체를 형성함에 따라, 전지용 캔의 제조시 성형 불량률이 최소화되는 새로운 형태의 바닥체 분리결합형 전지용 캔 및 그의 제조방법을 제공함에 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바닥체 분리결합형 전지용 캔은, 전지의 케이스로 사용되는 캔으로서, 상하방향으로 관통된 관체형상으로 이루어지는 캔몸체와; 상기 캔몸체의 개방된 하부에 결합되어 상기 캔몸체의 하부를 폐쇄시키면서 상기 캔몸체의 바닥을 이루게 되는 바닥체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 바닥체 분리결합형 전지용 캔에서 상기 바닥체는 바닥면의 둘레를 따라 측면이 돌출형성된 형상으로 이루어진다.
이와 같은 본 발명에 따른 바닥체 분리결합형 전지용 캔에서 상기 캔몸체와 바닥체는 서로 대응하는 부위에 서로 맞물리게 되는 걸림턱용 비드를 형성하여 상기 바닥체가 상기 캔몸체의 상하방향으로 이탈되는 것이 방지되도록 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 바닥체 분리결합형 전지용 캔에서 상기 걸림턱용 비드는 상기 캔몸체의 하부와 상기 바닥체의 측면의 서로 대응하는 부위가 'V'형상으로 내측으로 요입되어 이루어진 것이다.
이와 같은 본 발명에 따른 바닥체 분리결합형 전지용 캔에서 상기 캔몸체와 바닥체가 서로 접촉하는 부위 둘레를 따라 형성되는 합성수지 소재의 실링제를 더 구비한다.
이와 같은 본 발명에 따른 바닥체 분리결합형 전지용 캔에서 상기 캔몸체와 바닥체는 서로 전기저항용접되어 결합되는 것이다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 용접결합형 전지용 캔의 제조방법은 전지의 케이스로 사용되는 전지용 캔의 제조방법에 관한 것으로, 중공형 관체를 전지용 캔의 높이만큼 절단하여 캔몸체를 형성하는 단계와; 상기 캔몸체의 개방된 하부 수평단면에 대응하는 수평단면을 가진 바닥체를 구비하여 상기 캔몸체의 개방된 하부에 상기 바닥체를 결합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 바닥체 분리결합형 전지용 캔의 제조방법에서 상기 바닥체가 상기 캔몸체의 하부에 밀착되게 끼워진 후, 상기 바닥체와 상기 캔몸체의 하부가 서로 용접되어 결합되는 것이다.
이와 같은 본 발명에 따른 바닥체 분리결합형 전지용 캔의 제조방법에서 상기 바닥체는 바닥면의 둘레를 따라 측면이 돌출형성된 캡(cap) 형상으로 이루어지고, 상기 캔몸체의 하부와 바닥체의 측면이 전기저항용접에 의해 서로 결합된다. 또한, 상기 캔몸체 하부와 상기 바닥체 측면의 서로 대응하는 부위에 걸림턱용 비드를 성형하여 상기 캔몸체와 바닥체의 걸림턱용 비드가 서로 맞물리면서 상기 캔몸체와 바닥체가 결합되도록 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 바닥체 분리결합형 전지용 캔의 제조방법에서 관체의 둘레를 따라 비드(bead)를 성형하게 되는 비드 성형장치를 구비하고, 상기 비드 성형장치에 상기 바닥체가 하부에 삽입된 상기 캔몸체를 고정시킨 후, 상기 캔몸체의 하부와 상기 바닥체의 측면의 서로 대응하는 부위를 상기 비드 성형장치를 통해 'V'형상으로 내측으로 요입하여 걸림턱용 비드가 형성되도록 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 바닥체 분리결합형 전지용 캔의 제조방법에서 상기 캔몸체와 바닥체가 서로 접촉하는 부위 둘레는 인서트 사출기구에 의해 인서트 사출되는 합성수지 소재의 실링제로 밀봉된다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 바닥체 분리결합형 전지용 캔 및 그의 제조방법은, 캔몸체와 바닥체가 서로 분리되어 결합되는 구성의 제공으로 캔의 두께, 캔의 상하방향 길이, 캔의 재질에 제약없이 다양한 두께, 다양한 상하방향 길이, 다양한 재질의 전지용 캔을 성형할 수 있게 된다. 이로써, 본 발명의 바닥체 결합형 전지용 캔 및 그의 제조방법을 적용할 경우, 박막형 전지용 캔, 딥 캔(deep can), 고압력용 스테인레스형 캔 등을 제조할 수 있게 된다.
그리고, 본 발명의 바닥체 분리결합형 전지용 캔 및 그의 제조방법은, 바닥체가 캔몸체의 하부에 끼워지면서 전지용 캔의 바닥면부를 이루는 구성으로, 전지용 캔의 바닥면부를 수평하게 형성할 수 있어 전지용 캔의 성형성이 증대되는 한편, 전지용 캔의 구조적 안정성도 증대되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 중공형 관체를 절단 가공하여 캔몸체를 형성함에 따라, 전지용 캔의 제조시 성형 불량률이 최소화되고, 이로써 제조생산성이 향상되는 효과도 동시에 가지게 된다.
도 1의 (a)는 원통형상으로 이루어진 본 발명의 실시예에 따른 바닥체 분리결합형 전지용 캔의 외형도와 분해도;
도 1의 (b)는 사각단면형상으로 이루어진 본 발명의 실시예에 따른 바닥체 분리결합형 전지용 캔의 외형도와 분해도;
도 2의 (a)는 바닥체의 바닥면이 하측에 배치되는 본 발명의 실시예에 따른 바닥체 분리결합형 전지용 캔의 단면도;
도 2의 (b)는 바닥체의 바닥면이 상측에 배치되는 본 발명의 실시예에 따른 바닥체 분리결합형 전지용 캔의 단면도;
도 3의 (a)는 도 2의 (a)의 주요부 확대도;
도 3의 (b)는 도 2의 (b)의 주요부 확대도;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 바닥체 분리결합형 전지용 캔의 제조방법에서 중공형 관체를 절단 가공하여 캔몸체를 형성하는 프로세스를 보여주기 위한 도면;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 바닥체 분리결합형 전지용 캔의 제조방법에서 판체를 드로잉 가공하여 바닥체를 형성하는 프로세스를 보여주기 위한 도면;
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 바닥체 분리결합형 전지용 캔의 제조방법을 보여주기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 6에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 전지, 이차 전지, 캔, 전지용 캔 등으로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.
도 1의 (a)는 원통형상으로 이루어진 본 발명의 실시예에 따른 바닥체 분리결합형 전지용 캔의 외형도와 분해도이고, 도 1의 (b)는 사각단면형상으로 이루어진 본 발명의 실시예에 따른 바닥체 분리결합형 전지용 캔의 외형도와 분해도이며, 도 2의 (a)는 바닥체의 바닥면이 하측에 배치되는 본 발명의 실시예에 따른 바닥체 분리결합형 전지용 캔의 단면도이고, 도 2의 (b)는 바닥체의 바닥면이 상측에 배치되는 본 발명의 실시예에 따른 바닥체 분리결합형 전지용 캔의 단면도이며, 도 3의 (a)는 도 2의 (a)의 주요부 확대도이고, 도 3의 (b)는 도 2의 (b)의 주요부 확대도이다.
도 1의 (a)와 (b)를 참조하면, 본 발명의 바닥체 분리결합형 전지용 캔(100)은 원통형상으로 이루어지거나, 직사각형 단면 형상의 각형으로 이루어질 수 있다. 물론, 본 발명의 바닥체 분리결합형 전지용 캔(100)은 원통형상과 직사각형 단면 형상에 한정되지 않고 다양한 단면 형상을 가질 수 있다.
이와 같은 본 발명의 바닥체 분리결합형 전지용 캔(100)은, 전지의 케이스로 사용되는 캔으로, 캔몸체(20)와 바닥체(40)가 서로 분리되어 결합되는 것을 특징으로 한다.
캔몸체(20)는 상하방향으로 관통된 관체형상으로 이루어지는 것으로, 이와 같은 캔몸체(20)는 내부에 전해질 물질을 수용하게 된다.
바닥체(40)는 캔몸체(20)의 개방된 하부에 결합되어 캔몸체(20)의 하부를 폐쇄시키면서 캔몸체(20)의 바닥을 이루게 되는 것으로, 이와 같은 바닥체(40)는 캔몸체(20)의 개방된 하부 수평단면에 대응하는 수평단면을 가지는 형상으로 이루어진다. 이를 위하여 바닥체(40)는 캔몸체(20)의 개방된 하부 수평단면에 대응하는 형상의 바닥면(40a)의 둘레를 따라 측면(40b)이 돌출형성된 형상으로 이루어질 수 있다. 여기서, 본 발명의 실시예에 따른 바닥체(40)는 바닥면(40a)의 가장자리 둘레를 따라 측면(40b)이 상측으로 수직되게 돌출형성된 캡(cap) 형상으로 이루어진다.
이와 같은 바닥체(40)는 도 2의 (a)와 도 3의 (a)에서와 같이 측면(40b)이 바닥면(40a)의 상측에 위치하도록 캔몸체(20)의 하부에 삽입될 수도 있고, 도 2의 (b)와 도 3의 (b)에서와 같이 측면(40b)이 바닥면(40a)의 하측에 위치하도록 캔몸체(20)의 하부에 삽입될 수도 있다.
도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바닥체 분리결합형 전지용 캔(100)은 캔몸체(20)의 하부에 바닥체(40)가 삽입되어 서로 결합되는 구성임에 따라, 전지용 캔(100)의 바닥이 수평하게 형성되어 전지용 캔(100)의 성형성이 증대되고, 전지용 캔(100)의 구조적 안정성도 증대되게 된다.
이와 같은 캔몸체(20)와 바닥체(40)는 전기저항용접되어 결합된다. 여기서, 본 발명의 실시예에 따른 바닥체 분리결합형 전지용 캔(100)은 캔몸체(20)와 바닥체(40)가 시임 용접(seam welding)되는데, 이에 따라, 열에 의한 캔몸체(20)와 바닥체(40)의 변질이나 용접시 잔류응력에 의한 캔몸체(20)와 바닥체(40)의 변형이 방지되고, 캔몸체(20)와 바닥체(40)의 결합강도 및 기밀성이 향상된다.
그리고, 캔몸체(20)와 바닥체(40)는 서로 대응하는 부위에 걸림턱용 비드(bead)(60)를 형성하는데, 캔몸체(20)의 걸림턱용 비드(60)와 바닥체(40)의 걸림턱용 비드(60)가 서로 맞물려 밀착되면서 바닥체(40)가 캔몸체(20)의 상하방향으로 이탈되는 것이 방지되게 된다.
여기서, 본 발명의 실시예에 따른 걸림턱용 비드(60)는 도 2와 도 3에서와 같이 캔몸체(20)의 하부와 바닥체(40)의 측면(40b)의 서로 대응하는 부위가 'V'형상으로 내측으로 요입되어 이루어진 것이다.
한편, 캔몸체(20)와 바닥체(40)는 서로 맞물리는 걸림턱용 비드(60)의 밀착 부위(90)에서 시임 용접이 이루어지도록 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 바닥체 분리결합형 전지용 캔(100)은 캔몸체(20)와 바닥체(40)가 서로 접촉하는 부위 둘레를 따라 실링제(80)가 형성되도록 한다.
여기서, 실링제(80)가 형성되는 캔몸체(20)와 바닥체(40)가 서로 접촉하는 부위는 바닥체(40)의 측면(40b) 끝단부 둘레와 바닥체(40)의 바닥면(40a) 끝단부 둘레인데, 실링제(80)는 바닥체(40)의 측면(40b) 끝단부 둘레에만 형성될 수도 있고, 바닥체(40)의 바닥면(40a) 끝단부 둘레에만 형성될 수도 있으며, 바닥체(40)의 측면(40b) 끝단부 둘레와 바닥체(40)의 바닥면(40a) 끝단부 둘레에 동시에 형성될 수도 있다. 이와 같이 실링제(80)를 형성시키는 부위는 전지용 캔(100)의 내부압력, 전지용 캔(100)의 내부에 수용되는 전해질 물질의 종류, 전지용 캔(100)의 사용용도 등에 따라 요구되는 기밀성의 정도를 고려하여 결정된다.
이와 같이 캔몸체(20)와 바닥체(40)가 서로 접촉하는 부위 둘레를 따라 실링제(80)가 형성됨에 따라, 캔몸체(20)와 바닥체(40)가 서로 결합되는 부위의 기밀성이 향상되어 캔몸체(20)의 내부에 수용되는 전해질 물질이 외부로 누출되는 것이 방지될 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 바닥체 분리결합형 전지용 캔(100)은 서로 접촉하게 되는 캔몸체(20)의 하부 부위와 바닥체(40)의 측면(40b) 부위가 5~10㎛두께로 니켈 도금이나 크롬 도금되도록 하는데, 이에 따라 서로 접촉하게 되는 캔몸체(20)의 하부 부위와 바닥체(40)의 측면(40b) 부위의 밀착성이 증대되어 캔몸체(20)와 바닥체(40)의 결합시 기밀성이 더욱 증대될 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 바닥체 분리결합형 전지용 캔의 제조방법에서 중공형 관체를 절단 가공하여 캔몸체를 형성하는 프로세스를 보여주기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 바닥체 분리결합형 전지용 캔의 제조방법에서 판체를 드로잉 가공하여 바닥체를 형성하는 프로세스를 보여주기 위한 도면이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 바닥체 분리결합형 전지용 캔의 제조방법을 보여주기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 용접결합형 전지용 캔(100)의 제조방법은 먼저, 중공형 관체(10)를 전지용 캔(100)의 높이만큼 절단가공하여 캔몸체(20)를 형성하는 단계를 포함한다. 여기서, 중공형 관체(10)로는 원형 단면의 파이프(pipe)가 사용될 수 있다.
이와 같이 중공형 관체(10)의 절단가공으로 캔몸체(20)가 형성됨에 따라, 전지용 캔(100)의 두께, 전지용 캔(100)의 상하방향 길이(깊이), 전지용 캔(100)의 재질에 제약없이 다양한 두께, 다양한 상하방향 길이, 다양한 재질의 전지용 캔(100)을 성형할 수 있게 되고, 이로써, 박막형 전지용 캔, 딥 캔(deep can), 고압력용 스테인레스형 캔 등의 제조를 위한 캔몸체(20)를 제공할 수 있게 된다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 용접결합형 전지용 캔(100)의 제조방법은 캔몸체(20)의 개방된 하부 수평단면에 대응하는 수평단면을 가진 바닥체(40)를 드로잉(drawing) 가공으로 형성하는 단계를 포함한다. 이를 위하여 판체(plate)(30)가 구비되어 드로잉 금형(die)와 펀치(punch) 사이에 배치되고, 펀치의 프레싱 동작에 따라 판체(30)가 소성변형되면서 바닥면(40a)의 둘레를 따라 측면(40b)이 돌출형성된 캡 형상의 바닥체(40)로 가공되게 된다.
여기서, 캔몸체(20)와 바닥체(40)는 서로 동일한 소재로 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 용접결합형 전지용 캔(100)의 제조방법은 캔몸체(20)와 바닥체(40)를 구비하여 캔몸체(20)의 개방된 하부에 바닥체(40)를 결합시키는 단계를 포함한다.
여기서, 본 발명의 실시예에 따른 용접결합형 전지용 캔(100)는 서로 접촉하게 되는 캔몸체(20)의 하부 부위와 바닥체(40)의 측면(40b) 부위가 5~10㎛두께로 니켈 도금이나 크롬 도금되도록 한 후, 서로 결합되도록 한다.
먼저, 캔몸체(20)의 하부에 바닥체(40)를 밀착되게 끼우고, 서로 대응하는 캔몸체(20)의 하부와 바닥체(40)의 측면(40b) 둘레를 따라 걸림턱용 비드(60)를 비드 성형장치를 통해 형성한다. 이를 위하여 관체의 둘레를 따라 비드(bead)를 성형하게 되는 비드 성형장치를 구비하고, 비드 성형장치에 바닥체(40)가 하부에 삽입된 캔몸체(20)를 고정시킨 후, 캔몸체(20)의 하부와 바닥체(40)의 측면(40b)의 서로 대응하는 부위를 비드 성형장치를 통해 'V'형상으로 내측으로 요입하여 걸림턱용 비드(60)가 형성되도록 한다.
다음으로, 캔몸체(20)의 하부와 바닥체(40)의 측면(40b) 둘레를 따라 형성된 걸림턱용 비드(60) 사이에 용접부위(90)가 형성되도록 캔몸체(20)와 바닥체(40)를 전기저항용접 방식으로 용접결합한다. 이를 위하여 시임 용접기구를 구비하고, 캔몸체(20)의 하부와 바닥체(40)의 측면(40b)에 형성되어 서로 맞물리는 걸림턱용 비드(60)의 밀착 부위(90)에서 시임 용접이 수행되도록 한다. 이와 같은 시임 용접을 통해 캔몸체(20)와 바닥체(40)는 서로 일체로 견고하게 결합되게 된다.
마지막으로, 캔몸체(20)와 바닥체(40)가 서로 접촉하는 부위 둘레에 실링제(80)가 형성되면서 캔몸체(20)와 바닥체(40)가 서로 접촉하는 부위가 밀봉되도록 한다. 이를 위하여 인서트 사출기구가 구비되고, 바닥체(40)의 측면(40b) 끝단부 둘레와 바닥체(40)의 바닥면(40a) 끝단부 둘레에 합성수지 소재가 인서트 사출된 후 경화되면서 실링제(80)가 형성되도록 한다.
이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
<부호의 설명>
10 : 중공형 관체 20 : 캔몸체
30 : 판체 40 : 바닥체
40a : 바닥면 40b : 측면
60 : 걸림턱용 비드 80 : 실링제
90 : 용접부위 100 : 전지용 캔

Claims (12)

  1. 전지의 케이스로 사용되는 캔에 있어서,
    상하방향으로 관통된 관체형상으로 이루어지는 캔몸체와;
    상기 캔몸체의 개방된 하부에 결합되어 상기 캔몸체의 하부를 폐쇄시키면서 상기 캔몸체의 바닥을 이루게 되는 바닥체를 포함하는 것을 특징으로 하는 바닥체 분리결합형 전지용 캔.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 바닥체는 바닥면의 둘레를 따라 측면이 돌출형성된 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 바닥체 분리결합형 전지용 캔.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 캔몸체와 바닥체는 서로 대응하는 부위에 서로 맞물리게 되는 걸림턱용 비드를 형성하여 상기 바닥체가 상기 캔몸체의 상하방향으로 이탈되는 것이 방지되도록 하는 것을 특징으로 하는 바닥체 분리결합형 전지용 캔.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 걸림턱용 비드는 상기 캔몸체의 하부와 상기 바닥체의 측면의 서로 대응하는 부위가 'V'형상으로 내측으로 요입되어 이루어진 것임을 특징으로 하는 바닥체 분리결합형 전지용 캔.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 캔몸체와 바닥체가 서로 접촉하는 부위 둘레를 따라 형성되는 합성수지 소재의 실링제를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 바닥체 분리결합형 전지용 캔.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 캔몸체와 바닥체는 서로 전기저항용접되어 결합되는 것을 특징으로 하는 바닥체 분리결합형 전지용 캔.
  7. 전지의 케이스로 사용되는 전지용 캔의 제조방법에 있어서,
    중공형 관체를 전지용 캔의 높이만큼 절단하여 캔몸체를 형성하는 단계와;
    상기 캔몸체의 개방된 하부 수평단면에 대응하는 수평단면을 가진 바닥체를 구비하여 상기 캔몸체의 개방된 하부에 상기 바닥체를 결합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 바닥체 분리결합형 전지용 캔의 제조방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 바닥체가 상기 캔몸체의 하부에 밀착되게 끼워진 후, 상기 바닥체와 상기 캔몸체의 하부가 서로 용접되어 결합되는 것을 특징으로 하는 바닥체 분리결합형 전지용 캔의 제조방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 바닥체는 바닥면의 둘레를 따라 측면이 돌출형성된 캡(cap) 형상으로 이루어지고,
    상기 캔몸체의 하부와 바닥체의 측면이 전기저항용접에 의해 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 바닥체 분리결합형 전지용 캔의 제조방법.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 바닥체는 바닥면의 둘레를 따라 측면이 돌출형성된 캡(cap) 형상으로 이루어지고,
    상기 캔몸체 하부와 상기 바닥체 측면의 서로 대응하는 부위에 걸림턱용 비드를 성형하여 상기 캔몸체와 바닥체의 걸림턱용 비드가 서로 맞물리면서 상기 캔몸체와 바닥체가 결합되도록 하는 것을 특징으로 하는 바닥체 분리결합형 전지용 캔의 제조방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    관체의 둘레를 따라 비드(bead)를 성형하게 되는 비드 성형장치를 구비하고,
    상기 비드 성형장치에 상기 바닥체가 하부에 삽입된 상기 캔몸체를 고정시킨 후,
    상기 캔몸체의 하부와 상기 바닥체의 측면의 서로 대응하는 부위를 상기 비드 성형장치를 통해 'V'형상으로 내측으로 요입하여 걸림턱용 비드가 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 바닥체 분리결합형 전지용 캔의 제조방법.
  12. 제 7항에 있어서,
    상기 캔몸체와 바닥체가 서로 접촉하는 부위 둘레는 인서트 사출기구에 의해 인서트 사출되는 합성수지 소재의 실링제로 밀봉되는 것을 특징으로 하는 바닥체 분리결합형 전지용 캔의 제조방법.
PCT/KR2010/009431 2010-12-28 2010-12-28 바닥체 분리결합형 전지용 캔 및 그의 제조방법 WO2012091196A1 (ko)

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