本發明涉及一種二次電池殼體的制造方法，更詳細地，涉及一種可極大減少制造工序和原材料費用的二次電池殼體的制造方法。
背景技術：
一般情況下，與不可充電的一次電池不同，二次電池(secondary battery)為可進行充電及放電的電池，被廣泛用作移動電話、筆記本電腦、數碼相機、動態影像專家壓縮標準音頻層面三(MP3)播放器等各種便攜式電子設備的驅動電源。
并且，二次電池還被作為可解決以往使用化石燃料的汽油車、柴油車等所帶來的大氣污染等問題的電動汽車(Electric Vehicle)、混合動力汽車(Hybrid electrical vehicle)等的動力源來備受矚目。
在由如上所述的二次電池形成的電池模塊中，在小型移動設備方面，每1臺設備使用一個或三五個電池單元，相反，由于汽車等大中型設備需要大功率、大容量的電池，所以使用由多個電池單元電連接而成的大中型電池模塊。
上述電池模塊以多種形狀制造，通過串聯上述大功率電池單元并收容于二次電池用殼體來構成大中型電池模塊，來還可用于驅動以大電力作為需求的設備，例如，可用于驅動電動汽車等的馬達。
為了有效冷卻電池單元或實現上述電池電源的輕量化，如上所述的殼體被制造成鋁制殼體(罐)。
尤其，因鋁制殼體可使殼體的厚度薄，因而與相同外形的其他原材料的殼體相比，收容更多的電池活性物質，從而可提高電池整體的體積能量密度。即，降低電池整體的重量，提高能量密度。
一般情況下，使用作為鋁制殼體(罐)的現有制造工藝的深引伸加工(deep drawing)工藝，來制造如上所述的二次電池用鋁制殼體。
借助深引伸加工工藝來制造的殼體因通過連續使用濕式潤滑油來對表面良好的冷軋材進行加工來制造產品，因而具有表面光澤良好的優點。
但是，深引伸加工工藝首先通過以橢圓形對冷軋材進行沖壓來制成原材料，由于在此過程中的收益率非常低，僅為60％～70％，因此，存在原材料費用高的缺點。
尤其，由于在濕式潤滑中進行10～15次的反復工序，因此因復雜的工藝而導致設備大型化、因相應工序數量中所需的模具而導致高費用、因需應對模具結構的復雜性和工序的連續性而需要在技術上達到熟練程度，深引伸加工工藝可被視為高費用制造工藝。
并且，因使用濕式潤滑方法，而在克服金屬間摩擦方面受限，而且，由于在工藝上使得設備的沖程長，致使設備大型化，而且，決定生產率的每分鐘生產速度低，最高為20次，因而存在生產率低的問題。
為了克服如上所述的問題，提出了通過沖鍛來制造二次電池殼體的方法。
因此，開發一種利用沖鍛的二次電池殼體的制造方法實際成為了一種需求，從而改善生產率方面的問題。
現有技術文獻
專利文獻
韓國公開專利第2013-0131522號(2013年12月04日公開)
技術實現要素：
技術問題
本發明用于解決上述以往的諸多問題，本發明的目的在于提供極大減少制造工序和原材料費用的二次電池用殼體的制造方法。
解決問題的手段
用于實現上述目的的本發明的二次電池用殼體的制造方法，其特征在于，包括：步驟一)，準備原材料；步驟二)，利用沖模(die)和沖頭(punch)，借助沖擊(impact)鍛造，使原材料成型為沖擊成型品；以及步驟三)，借助引縮加工(ironing)，使沖擊成型品成型為成品。
并且，本發明的特征在于，上述原材料使用切割后的擠出型材料，上述擠出型材料的截面的兩側端部呈半圓形或上述擠出型材料的截面的各邊角呈圓弧狀，通過預處理鍛造，進行切割的切割面的兩側端部呈半圓形或上述切割面的各邊角呈圓弧狀。
并且，本發明的特征在于，上述沖模的入口側短邊和長邊分別呈圓弧狀，上述短邊的圓弧度大于長邊的圓弧度。
并且，本發明的特征在于，上述沖模的入口側短邊的圓弧度大小為長邊的圓弧度大小的2～5倍。
并且，本發明的特征在于，在上述沖頭的與上述沖模相向的位置附著合模平坦面，上述合模平坦面的長邊的高度大于短邊的高度。
并且，本發明的特征在于，上述合模平坦面的長邊形成為僅有上述合模平坦面的長邊的中央部的50％～80％的范圍的高度大于短邊的高度。
并且，本發明的特征在于，上述合模平坦面的長邊的高度為短邊的高度的2～5倍。
并且，本發明的特征在于，上述沖模的外周面被組裝環包圍，上述組裝環的內徑小于上述沖模的外徑。
并且，本發明的特征在于，上述原材料和沖模的長邊的公差大于上述原材料和沖模的短邊的公差。
并且，本發明的特征在于，沿著從上述沖模的底面長邊朝向上述沖模的短邊的方向形成傾斜部。
并且，本發明的特征在于，除去上述傾斜部的上述沖模的長邊具有完成上述成品底面的大小，上述沖模的長邊的末端呈圓弧狀，在長邊長度的1％～3％的范圍內，上述傾斜部占45％。
發明的效果
根據本發明的二次電池用殼體的制造方法，可通過沖鍛實現90％的二次電池殼體的形狀，借助引縮加工，實現二次電池殼體尺寸的精密度并在二次電池殼體表面形成光澤，從而具有與深引伸加工相比極大減少制造工序和原材料費用的效果。
附圖說明
圖1為本發明的二次電池殼體的制造方法的工序流程圖。
圖2為基于圖1所示的二次電池殼體的制造方法來制造的成型品圖。
圖3為示出本發明的沖模的圖。
圖4為示出本發明的沖模和沖頭的圖。
圖5為示出深引伸加工原材料和沖鍛用原材料的圖。
圖6為示出用于預處理鍛造的擠出型材料的圖
圖7為示出本發明的沖模和原材料的形狀關系的圖
圖8為放大示出沖模的一部分的圖。
附圖標記的說明
100：沖模
110：組裝環
200：沖頭
210：合模平坦面
具體實施方式
以下，參照附圖，對本發明的優選的實施例進行詳細的說明。
圖1為本發明的二次電池殼體的制造方法的工序流程圖，圖2為基于圖1所示的二次電池殼體的制造方法來制造的成型品圖，圖3為示出本發明的沖模的圖，圖4為示出本發明的沖模和沖頭的圖，圖5為示出深引伸加工原材料和沖鍛用原材料的圖，圖6為示出用于預處理鍛造的擠出型材料的圖，圖7為示出本發明的沖模和原材料的形狀關系的圖，圖8為放大示出沖模的一部分的圖。
如圖1至圖8所示，根據本發明的二次電池殼體的制造方法，首先準備原材料1，然后利用沖模100和沖頭200，借助沖鍛工藝，使上述原材料成型為沖擊成型品2，再借助引縮加工，使沖擊成型品成型為成品3，從而制造二次電池殼體。
因此，本發明考慮到鋁的可塑性特性，通過沖鍛實現90％的鋁制殼體的形狀，為了克服沖鍛的缺點，即，為了克服尺寸精密度和光澤方面的缺點，追加1～2回的引縮加工，從而制造二次電池的殼體。
即，成品3(二次電池殼體)的底面品質和厚度取決于沖鍛，而成品3壁面厚度則借助引縮加工最終形成，從而可制造出尺寸公差精密的成品3。
如上所述的沖鍛可根據原材料1形狀、尺寸及沖頭200和沖模100的形狀成功地實現沖鍛。
首先，本發明為了降低原材料1的成本，如圖5所示，使用擠出型材料，上述擠出型材料的價格比用于深引伸加工的冷軋材更低廉。
為了實現深引伸加工，以橢圓形對如上所述的冷軋材進行沖壓，在此過程中收益率非常低，僅為60％～70％。相反，在使用擠出型材料的情況下，可使用鋸切邊機進行切割，所以收益率達到非常高的95％～98％。
但是，由于原材料1的鋸切割面在沖鍛中阻礙鋁的短邊部的移動，因而使原材料1第一次鍛造成型來具有與沖鍛的沖模100相似的形狀。
具體地，如圖2或圖5所示，上述原材料1使用切割后的擠出型材料，上述擠出型材料的截面的兩側端部呈半圓形或上述擠出型材料的截面的各邊角呈圓弧狀，通過預處理鍛造，上述切割面的兩側端部呈半圓形或切割面的各邊角呈圓弧狀。
因此，可解決沖鍛時向原材料1的鋸切割面的長邊方向發生傾斜。
并且，如圖7所示，原材料1和沖模100之間的尺寸關系為長邊的公差大、短邊的公差小。這是為了使成品的短邊和長邊的移動速度相對齊。
而且，沖模100的底面部的各邊角呈圓弧狀101，使得沖模100的底面部與成品的底面相似。
另一方面，作為本發明的原材料的鋁在可塑性特性上具有可實現沖鍛的特征。若鋁在受到沖擊后開始塑性變形，則其變形速度明顯加快，并且向已確定方向發生非常快速的質量移動。
即，在對矩形鋁原材料進行沖鍛的過程中，最難以控制的技術為使上述原材料的長邊、短邊均勻成型。
這是由于因鋁的特性而不可避免面地向長邊發生質量移動，因而難以對此進行控制。因此，這也成為了以往只能采用深引伸加工工藝來制造矩形鋁殼體的原因之一。
為了控制如上所述的質量向長邊側傾斜的現象，在本發明中調整沖頭200形狀和沖模100的入口側的直徑(R)。
即，調整沖頭200下部合模平坦面210的寬度，并調整沖模100入口側的直徑(R)值，以此控制上述鋁的摩擦阻力，從而控制質量向長邊部傾斜。
具體地，在上述沖模100的入口側的短邊和長邊分別形成圓弧102、圓弧103，上述短邊的圓弧103大于長邊的圓弧102。
這是由于沖鍛時原材料的移動速度取決于沖模100的壁面和沖頭200的摩擦面積，所以通過調整摩擦面積，來控制原材料1的短邊和長邊的移動速度。
這是因為，在沒有圓弧的普通沖模中，原材料的長邊的移動速度比原材料的短邊的移動速度快。
即，隨著上述沖模100的短邊的圓弧103大于沖模100的長邊的圓弧102，使形成原材料1的短邊的沖模短邊壁面的長度小于沖模長邊壁面的長度，從而當進行沖鍛時，使得原材料1的長邊和短邊具有相同的移動速度。
最終，以使短邊和長邊不存在區別的方式使沖擊成型品2的壁面的長度以相同的速度成型。
此時，優選地，上述沖模100的入口側短邊的圓弧103大小為長邊的圓弧102大小的2～5倍。
尤其，優選地，長邊的圓弧103形成于沖模100寬度的中央部的50％～80％的范圍。即，除沖模100寬度的長邊中央部的50％～80％的范圍的其他范圍的長邊的圓弧度與短邊的圓弧度大小一致。
并且，在上述沖頭200的與沖模100相向的位置附著合模平坦面210，上述合模平坦面210的長邊的高度大于短邊的高度。這也是為了調整原材料短邊和長邊的移動速度。
此時，優選地，上述合模平坦面210的長邊形成為僅有上述合模平坦面的長邊的中央部的50％～80％的范圍的高度大于短邊的高度，上述合模平坦面的長邊的高度為短邊的高度的2～5倍。
用于控制向長邊部傾斜的結果值如下表一。
表一
當進行沖鍛時，因沖擊而產生的模具(沖模)的移動或微小的變形，會導致瞬間塑性變形的鋁制原材料的移動變得混亂。
最終，模具(沖模)的堅固性非常重要，并且應使模具的變形達到最小化。
因此，在本發明中，沖模100未被分成多個部件，而是以一體型制造，并且，為了減少施加于沖模的沖擊壓力，采用了預先賦予背應力的組裝方式。
具體地，如圖3所示，上述沖模100的外周面被組裝環110包圍，上述組裝環110的內徑小于沖模的外徑。上述沖模100借助熱裝組裝于組裝環110。
因此，當借助熱裝來使沖模100和組裝環110實現加壓組裝時，對沖模100賦予背應力，使背應力與施加于沖模100的沖擊成型壓力相抵消，最終使沖模100所受到的應力在引起可塑性變形或彈性變形的范圍以下，從而防止沖模100的瞬間變形。
若在沖鍛的過程中，沖模100直接受到成型所需的力，并且沖模100所受到的力超過沖模100材料的彈性極限，則最終在沖鍛過程中導致沖模發生晃動，從而引起沖擊成型品2破裂或產生不穩定成型品。
因此，當對沖模100進行組裝時，添加組裝環110來向沖模100賦予收縮應力，從而使得沖模100無法達到彈性極限。
并且，沿著從上述沖模100的底面長邊朝向上述沖模100的短邊的方向形成傾斜部120。
即，若在未形成傾斜部120的情況下執行引縮加工來從沖擊成型品2的底面朝向壁面減少厚度，則沖擊成型品2的底面長邊的中央部膨脹，為了防止上述中央部膨脹，在沖模100形成傾斜部120，且在沖擊成型品2也形成傾斜部。
最后，除上述傾斜部120的上述沖模100的長邊具有完成上述成品的底面的大小，上述沖模的長邊的末端呈圓弧狀，在長邊的長度的1％～3％的范圍內，上述傾斜部120占45％。
以上，對本發明的優選實施例進行了詳細的說明，但本法明的技術范圍并不僅僅限定于上述實施例，而是應根據發明要求保護范圍來解釋。此時，只要是本發明所屬技術領域的普通技術人員，就應考慮可在不脫離本發明的范圍內對本發明進行多種修改和變形。