내구성 있는 배터리 인클로저를 설계하고 제조하는 방법은?

내식성 및 표면 마감

산화, 긁힘, 마모를 방지하는 마감 처리. 적절한 표면 처리는 까다로운 환경에서도 기능과 외관을 모두 보존합니다.

밀폐된 인클로저도 습기, 화학 증기 또는 자외선에 노출될 수 있습니다. 시간이 지나면 이러한 요인들이 코팅을 공격하고 구조를 약화시킬 수 있습니다. 표면 마감 처리는 부식을 방지하고 서비스 수명을 연장하는 내구성 있는 보호막을 만듭니다.

금속 표면 처리

금속 유형마다 다른 보호 방법이 필요합니다:

• 알류미늄: 아노다이징 부식 및 내마모성을 위해 단단한 산화물 층(두께 15-25 µm)을 형성합니다.
• 스테인레스 스틸: 패시베이션 오염 물질을 제거하여 녹이 생기는 것을 방지하는 깨끗한 산화크롬 막을 형성합니다.
• 탄소강: 분체 도장, 아연 도금, 또는 용융 아연 도금 은 오래 지속되는 보호 기능을 추가합니다. 8~12µm의 아연 층은 일반적으로 500~800시간 동안 염수 분무 테스트를 견뎌냅니다.

플라스틱 및 복합 마감재

플라스틱 부품의 경우 자외선 차단 소재나 코팅을 사용하면 변색과 균열을 방지할 수 있습니다. 카본 블랙이나 자외선 흡수제를 추가하면 실외 환경에서도 표면 강도를 유지하는 데 도움이 됩니다. 디자인에 금속과 플라스틱 부품이 모두 포함된 경우, 재료가 만나는 부분에 갈바닉 부식을 방지하기 위해 코팅 호환성을 확인합니다.

디자인 팁: 엔지니어링 도면과 구매 주문서에는 항상 마감 유형과 두께를 포함하세요.

일관된 코팅 사양은 예측 가능한 내식성을 보장하고 조립 시 적합성 문제를 방지합니다.

배수 및 습도 조절

외부에서 항상 물이 유입되는 것은 아니며 내부에서도 결로 현상이 발생할 수 있습니다. 응결은 특히 실외 설치에서 온도와 습도가 변동할 때 나타납니다.

내부 부식이나 단락을 방지합니다:

• 인클로저의 가장 낮은 지점에 보호 커버 또는 메시로 배수구를 추가하세요.
• 압력을 균등화하지만 물과 먼지를 차단하는 브리더 밸브를 사용하세요.
• 습한 환경에서 보관 또는 배송되는 인클로저를 위한 건조제 팩을 포함하세요.

디자인 팁: 브리더 밸브는 물이 튀기 쉬운 곳에서 멀리 떨어진 곳에 배치하세요.

표준 오차: 센서 및 BMS 장치의 부식 또는 잘못된 판독값을 초래하는 결로 현상을 무시합니다.

내부 레이아웃 및 어셈블리 디자인

외피만큼이나 내부 구조도 중요합니다. 체계적인 마운팅 및 케이블 경로는 진동으로 인한 손상을 방지하고 유지보수를 간소화합니다.

지지 및 장착 구조

내부 지지대가 셀, 회로 기판 및 커넥터를 제자리에 단단히 고정합니다.

• 대괄호 및 트레이: 운송 중 셀 이동을 방지하고 배선을 보호하세요.
• 쿠션 패드: 충격을 흡수하여 진동 손상을 줄입니다.
• 가이드 레일 또는 프레임: 손쉬운 조립과 서비스를 위해 정렬을 유지하세요.

더 큰 하우징에서는 칸막이 벽이나 크로스 브레이스를 사용하여 하중을 분산하고 패널 뒤틀림을 방지하세요.

케이블 관리 및 안전 공간 확보

전원 및 신호 라인은 간섭을 줄이기 위해 별도의 경로를 따라야 합니다.

• 전기적 위험을 방지하기 위해 고전압과 제어 회로 사이의 간격을 유지하세요.
• 스트레인 릴리프와 잠금 커넥터를 추가하여 와이어가 빠지는 것을 방지하세요.
• 날카로운 모서리와 용접 이음새에서 케이블을 멀리 배치하여 손상을 방지하세요.

케이블을 적절히 정리하면 조립 속도가 빨라지고 나중에 수리할 위험도 줄어듭니다.

조립 및 유지 관리의 용이성

내구성에는 서비스 용이성이 포함됩니다. 쉽게 열고 다시 밀봉할 수 있는 디자인으로 유지보수 중 손상을 방지합니다.

• 탈착식 패널 다른 봉인을 방해하지 않고 접근을 허용합니다.
• 경첩식 도어 검사 또는 배터리 교체 시간을 절약할 수 있습니다.
• 모듈식 하위 어셈블리 기술자가 전체 상자를 분해하지 않고도 결함이 있는 구성품을 교체할 수 있습니다.

디자인 팁: 캡티브 나사, 투명 액세스 핸들 및 정렬 탭을 사용합니다.

현장 유지보수를 간소화하고 재조립 후 일관된 밀봉을 보장합니다.

안전과 인체공학의 통합

안전한 인클로저는 시간이 지날수록 더욱 안정적으로 사용할 수 있습니다. 인체공학적 설계로 작업자의 피로와 유지보수 오류를 줄여줍니다.

• 부상을 방지하기 위해 모서리를 둥글게 처리하고 디버링을 추가합니다.
• 안전한 수작업을 지원하는 손잡이와 리프팅 포인트를 디자인하세요.
• 접지, 고전압 또는 화재 경고에는 안전 색상과 눈에 잘 띄는 라벨을 사용하세요.
• 무단 액세스를 방지하기 위해 잠금 가능한 패널을 포함하세요.

인체공학에 대한 관심은 사용성을 향상시키고 체계적인 엔지니어링 접근 방식을 반영합니다.

배터리 인클로저는 어떻게 제작하나요?

제작은 디자인 컨셉을 정밀하고 기능적인 구조로 변환합니다. 판금 성형 또는 압출 중 선택하는 공정은 인클로저의 크기, 강도 및 환경 요구 사항에 따라 달라집니다.

배터리 인클로저용 판금 제작

판금 제조 는 여전히 맞춤형 배터리 하우징에 가장 다재다능하고 널리 사용되는 방법입니다. 설계 유연성, 높은 강도, 빠른 생산이 필요한 소형부터 대형 인클로저에 이상적입니다.

프로세스는 다음과 같이 시작됩니다. 레이저 절단 또는 CNC 펀칭 를 사용하여 강철, 알루미늄 또는 스테인리스 강판으로 패널을 만듭니다. 그런 다음 브레이크 벤딩 셰이프 모서리와 플랜지를 눌러 강성과 정렬을 맞춥니다. TIG 또는 MIG 용접으로 패널을 결합하여 진동과 물의 침투에 견디는 밀폐된 구조를 만듭니다.

용접 후에는 표면을 세척, 처리, 코팅(분말 코팅, 아노다이징, 아연 도금 등)하여 내식성을 높입니다. 그런 다음 경첩, 개스킷, 손잡이 등의 하드웨어를 설치하여 조립합니다.

장점:

• 프로토타입과 소량 및 중대형 생산을 위한 유연한 디자인.
• 뛰어난 중량 대비 강도 비율.
• IP 등급 밀봉 및 열 관리 시스템과 호환됩니다.

신청:

• 에너지 저장 시스템, EV 배터리 모듈, 산업용 전원 캐비닛 및 실외 인클로저.

디자인 팁: 내부 보강재 또는 플랜지 모서리를 추가하여 두께나 무게를 늘리지 않고도 대형 패널을 강화할 수 있습니다.

배터리 인클로저용 압출

압출 는 균일한 단면과 매끄럽고 연속적인 구조가 필요한 인클로저에 이상적이며, 종종 소형 경량 배터리 팩에 사용됩니다.

이 방법에서는 알루미늄 빌릿을 가열한 다음 정밀 금형을 통해 밀어 넣어 원하는 프로파일을 형성합니다. 그런 다음 이 프로파일을 길이에 맞게 절단하고 포트 또는 커넥터용으로 가공한 후 엔드 커버로 조립합니다.

압출 인클로저는 스냅-핏 또는 나사식 커버를 사용하는 경우가 많아 용접할 필요 없이 강도와 서비스 가능성을 모두 보장합니다.

장점:

• 뛰어난 치수 정확도와 열 방출.
• 관절이 적은 경량 구조.
• 대량 생산을 위한 낮은 가공 비용.

신청:

• EV 배터리 모듈, 휴대용 기기, 드론, 통신 장비.

디자인 팁: 압출과 CNC 가공을 결합하여 공차 제어를 개선하고 미적 마감이 우수합니다. 높은 IP 보호를 위해 실리콘 개스킷과 정밀 맞춤 커버를 사용합니다.