유한요소해석에 기초한 파우치형 이차전지 실링부의통합 폴딩 공정을 위한 공구의 유효 이송경로 설계 = Design of Effective Tool Path for Integrated Folding Process of Pouch-type Secondary Battery Sealing Part based on Finite Element Analysis

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 파우치형 이차전지의 실링부 통합 폴딩 공정을 유한요소해석을 기반으로 수행하였다. 먼저 파우치 셀을 구성하는 다종 재료 물성과 이를 통합한 단일 물성을 해석에 반영하였으며, V-굽힘 해석 에서 얻어진 변형량을 실험 결과와 비교하였다. 그 결과, 단일 물성이 반영된 FE 모델의 경우 실험값과의 오차가 0.1%에 불과하여 이를 유효 물성으로 선정하였다. 이후 강체 및 탄성체 공구 해석모델을 수립하여 통합 폴딩 공정 해석을 수행한 결과, 두 모델 모두 설계 기준을 만족하였으며, 특히 탄성체 공구 모델이 최종 폴딩 각에서 더 높은 안정성을 나타냈다. 이로부터 연속 14단계의 공구 이송경로와 프로그래밍을 위 한 좌표계를 완성하였으며, 본 연구에서 제안된 통합폴딩 공정 설계의 타당성을 검증하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this study, the integrated folding process for the sealing part of a pouch-type secondarybattery was investigated using finite element(FE) analysis. The multi-layered material properties of thepouch cell and unified single-layer material properties were incorporated into the analysis, and thedeformation obtained from a V-bending simulation was compared with experimental results. The FEmodel employing the unified single-layer properties showed an error of only 0.1% compared to theexperimental values, and thus was selected as the effective property for the FE analysis. Subsequently,rigid and elastic tool models were established to perform the integrated folding process analysis. Bothmodels satisfied the design criteria; however, the elastic tool model exhibited greater stability at thefinal folding angle. Based on these results, a continuous 14-step tool path and a coordinate systemfor programming were established, thereby verifying the feasibility of the proposed integrated foldingprocess design.