초록 ▼

□ 개발내용 및 결과
○ 체적 11,880㎤(외접원 250㎝) 중공형 Pack Case 부품의 고객요구 품질특성을 확보 하고 정밀압출을 위한 압출공정 최적화
․ 등온, 등속제어 압출기술 개발하여 Battery Pack Case 압출시 형상 변형을 최소화하기 위한 최적의 압출조건 결정함
․ 압출공정 조건에 따른 부품의 산포 분석을 통한 압출공정 최적화 기술을 개발함
○ 외접원 250㎝(체적 11,880㎤) 중공형 Pack Case의 고수명, 정밀압출을 위한 금형기술 개발
․ Metal Flow 최적화를 위한

□ 개발내용 및 결과
○ 체적 11,880㎤(외접원 250㎝) 중공형 Pack Case 부품의 고객요구 품질특성을 확보 하고 정밀압출을 위한 압출공정 최적화
․ 등온, 등속제어 압출기술 개발하여 Battery Pack Case 압출시 형상 변형을 최소화하기 위한 최적의 압출조건 결정함
․ 압출공정 조건에 따른 부품의 산포 분석을 통한 압출공정 최적화 기술을 개발함
○ 외접원 250㎝(체적 11,880㎤) 중공형 Pack Case의 고수명, 정밀압출을 위한 금형기술 개발
․ Metal Flow 최적화를 위한 압출해석 기술개발과 3D Modeling 기법을 이용한 압출금형의 설계기술 개발함
․ 참여기관 ㈜ 혜성정밀 협업을 통하여 기존 열간 공구강(SKD61종) 대비 고온변형 특성이 우수한 소재와, 열처리 특성 조건에 따른 금형 수명 및 부품 안정성을 시험하여 최적의 열간 공구강소재와 열처리특성을 표준화 하여 Battery Pack Case 부품 양산 안정화 기술을 개발함
○ 외접원 250㎝(체적 11,880㎤) 중공형 Pack Case의 압출성 향상기술 개발
․ 압출생산 로트별 금형 변형량, 칫수변형 등을 통계적 기법을 이용하여 분석하여 최적의 압출조건(Lot, 제품속도, 온도변화)을 규명을 통한 생산성 향상
․ 단조공정의 소재가열 시스템의 F/proof화를 구축하여 공정 표준화를 설정을 통한 품질특성 최적화 실시

□ 개발내용 및 결과
○ 외접원 250㎝(체적 11,880㎤) 중공형 Pack Case의 고수명, 정밀압출을 위한 압출금형 최적화 제작기술 개발
․ 해외 선진 압출기술을 조사하여 Battery Pack Case용 압출금형 개선을 위한 Bench Marking
․ 기존 SKD61종 대비 고온항복강도, 고인성 소재를 적용하고 각 소재별 열처리조건을 최적화하여 Battery Pack Case용 압출금형의 고수명과,생산성을 향상 시킬 수 있는 기술 개발
○ FEM 해석기술을 이용하여 6000계 알루미늄 합금으로 외접원 25㎠ 두께 3~5mm 박육단면과, 후육단면 복합형상을 가진 Battery Pack Case의 Side Cover부품을 단조공법 적용을 위해 단조금형을 최적화시켜 양산성이 확보된 금형을 개발함.
○ 외접원 25㎠(체적 11,880㎤) Pack Case부품을 최종고객이 요구하는 면윤곽도, 직각도, 평탄도 및 외형칫수를 반복정밀도 0.02mm이내, 부품측정 Cycle 18초/개 이내에 측정이 가능하고, 3차원측정기를 대응하며 데이터를 통계적으로 분석이 가능하고 Data Base화가 가능한 자동측정 시스템을 개발함.
○ 4세대금 Battery Pack은 시제품개발과 차량시험을 완료했고, 최종 고객사의 PPAP를 통과하였음.

□ 기술개발 배경
○ 전기차용 고용량, 고효율의 Battery Pack의 시장은 매년 20%이상 성장을하고 있으며, 이에 따른 고강성과 고정밀을 요구하는 Pack Case의 수요는 Battery Pack의 성장과 함께 증가하는 추세임.
○ 최근 Porsche, Audi등 Global 자동차메이커가 개발하는 전기차량에 대한 성능을 1회 충전후 이동거리 500km, Full Charge time 20분이내, 0~100km까지 도달시간 3.5초, 200km 도달시간 12초이내를 목표로 하고 있고, 최근 이슈가 되고 있는 전기차 배터리 화재사고 등의 안전결함을 방지하기 위해 필연적으로 충전/기동시 발생하는 열충격 변형이 작고 방열성능이 우수한 90Kw이상의 고용량이면서, 경량화, 안정성이 뛰어난 4세대급 배터리 모듈 개발이 필요함
○ 현재 개발대상 Pack Case는 2020년 양산적용을 목표로 하고 있으며, 개발성공시 200억 규모의 매출을 확보 할 수 있으며, Global Car Maker들이 경쟁적으로 고용량 Battery Pack의 수요가 확대되는 추세이므로 90Kw급 이상의 Pack Case시장은 매년 15% 이상 성장 확보되어 있음.

□ 핵심개발 기술의 의의
Battery Pack 제조기술 분야에서 일본, 중국과의 기술경쟁에서 지속적인 우의를 선점하기 위해 3세대급 Battery Pack의 양산적용과 동시에 더욱 용량이 크고, 안정성과 효율을 높인 4세대급 Battery Pack을 개발함으로써 경쟁국과 기술격차를 더 크게 만들 수 있는 중요한 기술개발 과제임.

□ 적용 분야
전기자동차(배터리)

(출처 : 초록 - 3. 개발결과 요약 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1초록 ... 2자동차부품기업위기극복지원사업 주요 연구성과 ... 8목차 ... 11제 1 장 서론 ... 12 제 1 절 과제의 개요 ... 12제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과(기술개발 내용 및 방법) ... 14 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 14 제 3 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 16 제 4 절 수행 결과의 보안등급 ... 16 제 5 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리현황 ... 17제 3 장 결과 ... 18 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 18 1. 연구개발 추진 일정 ... 18 2. 연구개발 추진 실적 ... 19 3. 기술개발 결과의 유형 및 무형 성과 전체를 기재 ... 20 제 5 절 자체보안관리진단표 ... 37 제 6 절 자체안전리진단표 ... 41제 4 장 설문조사 (수행기관별 작성) ... 57끝페이지 ... 65