KR102205662B1

KR102205662B1 - 전기 자동차용 배터리 케이스

Info

Publication number: KR102205662B1
Application number: KR1020190116112A
Authority: KR
Inventors: 윤우림; 손성만
Original assignee: 주식회사 성우하이텍
Priority date: 2019-09-20
Filing date: 2019-09-20
Publication date: 2021-01-21

Abstract

본 발명은 전기 자동차용 배터리 케이스에 관한 것으로, 구체적으로 하부 판넬과 크로스 멤버를 포함하는 하판을 통해 배터리 모듈의 냉각을 수행할 수 있는 전기 자동차용 배터리 케이스에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기 자동차용 배터리 케이스는 복수의 배터리 모듈이 안착되는 하판, 상기 하판과 마주보며 상기 복수의 배터리 모듈의 상부에 설치되는 상판, 상기 하판과 상판 사이 설치되는 수직의 전판, 후판 및 양측판을 포함하는 전기 자동차용 배터리 케이스에 있어서, 상기 하판은 내부에 격벽 구조를 갖는 압출 빔재로 이루어지며, 측단에 돌출된 플랜지가 일체로 형성되는 복수의 크로스 멤버, 내부 중앙에 형성되는 격막에 의해 양측으로 구획되는 냉각수 통로가 일체로 성형되는 압출 판재로 이루어지며, 양 측단에 단차면을 형성하여 상기 크로스 멤버의 플랜지 사이에 형성된 접착부와 용접부를 통해 접합되는 복수의 하부 판넬, 및 상기 냉각수 통로의 양측에 설치되어 상기 냉각수 통로를 밀폐시키는 막음 패널을 포함한다.

Description

전기 자동차용 배터리 케이스{BATTERY CASE FOR ELECTRIC VEHICLE}

본 발명은 전기 자동차용 배터리 케이스에 관한 것으로, 구체적으로 하부 판넬과 크로스 멤버를 포함하는 하판을 통해 배터리 모듈의 냉각을 수행할 수 있는 전기 자동차용 배터리 케이스에 관한 것이다.

지구 온난화에 따른 유해 물질 방출 억제 등 사회적 이슈로 인해 전기 자동차(Electric Vehicle: EV), 하이브리드 자동차(Hybrid Electric Vehicle: HEV), 플러그인 하이브리드 자동차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle: PHEV) 등과 같은 친환경 자동차에 대한 관심이 증가하고 있다.

일반적으로, 친환경 자동차에는 차량을 구동시키기 위한 구동모터, 그 구동모터에 전력을 공급하는 고전압 배터리가 탑재되어 있다.

이러한 고전압 배터리는 구동모터를 구동시키는 에너지원으로 인버터를 통해 구동모터에 전력을 공급할 수 있다. 즉, 고전압 배터리에 저장된 에너지는 인버터를 통해 구동모터에 전달하여 차량 시동, 가속, 엔진 고효율점 운행 등에 사용되고, 엔진에서 잉여 에너지가 발생되면 구동모터를 발전기로 이용하여 그 잉여 에너지는 고전압 배터리에 저장된다.

배터리는 충전 및 방전이 가능한 이차 전지로서, 배터리 팩의 형태로 차량에 탑재된다. 배터리 팩은 고출력을 얻기 위해 다수 개의 셀들로 이루어진 배터리 모듈을 직렬로 연결한 구조를 가지고 있다.

배터리를 장시간 사용할 경우에는 배터리로부터 열이 발생하게 되고, 특히 충전 시에는 내부의 온도가 급격히 상승하게 되며, 이와 같이 배터리의 온도 상승은 배터리의 수명을 단축시키게 되고, 배터리를 최적의 상태로 사용할 수 없게 되는 것이다.

이에 배터리의 성능을 유지 및 향상시키기 위하여 직간접 수냉, 공냉 등 다양한 방법을 적용하고 있다. 수냉식 냉각의 경우에는 수냉매 열교환기를 통과하면서 냉각수를 냉각시키고, 냉각수가 수냉매 열교환기와 배터리 모듈을 순환하면서 배터리를 냉각시키도록 구성된다. 공냉식 냉각의 경우에는 냉매가 냉각용 증발기를 통과하면서 배터리 냉각용 증발기를 냉각시키고, 증발기에서 냉각된 공기가 배터리 모듈의 연결 덕트를 통해 배터리 모듈로 유동되어 배터리를 냉각시키도록 구성된다.

이러한 열교환기로서 배터리 케이스의 하판에 설치되는 냉각 플레이트는 하나의 판넬에 폼을 성형한 후, 두 개의 판넬을 맞대기 용접을 통해 형성된다. 냉각 플레이트는 용접 및 접착제를 이용하여 폐단면을 형성하고, 이를 냉각수의 수로로 사용하였다.

이에 따라, 종래의 경우에는 배터리 케이스의 하판에 냉각 플레이트를 용접을 통해 접합하므로 용접 불량 시 누수가 발생할 수 있어 수밀성이 떨어지는 문제가 발생한다.

이로 인해 전수 검사 및 전수 리워크를 실시하고 있으므로 인건비 및 검사 비용 등이 상승하며, 냉각수 누수 및 배터리의 성능이 저하되는 문제가 발생한다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예는 하부 판넬과 크로스 멤버를 포함하는 하판을 통해 배터리 모듈의 냉각을 수행할 수 있는 전기 자동차용 배터리 케이스를 제공한다.

그리고 본 발명의 실시 예는 별도의 냉각 플레이트 없이 하판을 구성하므로 부품수를 줄일 수 있는 전기 자동차용 배터리 케이스를 제공한다.

본 발명의 일 실시 예에서는 복수의 배터리 모듈이 안착되는 하판, 상기 하판과 마주보며 상기 복수의 배터리 모듈의 상부에 설치되는 상판, 상기 하판과 상판 사이 설치되는 수직의 전판, 후판 및 양측판을 포함하는 전기 자동차용 배터리 케이스에 있어서, 상기 하판은 내부에 격벽 구조를 갖는 압출 빔재로 이루어지며, 측단에 돌출된 플랜지가 일체로 형성되는 복수의 크로스 멤버; 내부 중앙에 형성되는 격막에 의해 양측으로 구획되는 냉각수 통로가 일체로 성형되는 압출 판재로 이루어지며, 양 측단에 단차면을 형성하여 상기 크로스 멤버의 플랜지 사이에 형성된 접착부와 용접부를 통해 접합되는 복수의 하부 판넬; 및 상기 냉각수 통로의 양측에 설치되어 상기 냉각수 통로를 밀폐시키는 막음 패널을 포함하는 전기 자동차용 배터리 케이스를 제공할 수 있다.

또한, 상기 냉각수 통로는 상기 격막의 일측 선단부가 부분 절개되어 양측이 상호 연결될 수 있다.

또한, 상기 접착부는 상기 단차면과, 상기 단차면 상에 안착되는 플랜지 사이에 접착제를 도포하여 형성될 수 있다.

또한, 상기 하부 판넬은 상기 단차면의 내측 모서리에 길이 방향을 따라 크랙 방지부가 형성될 수 있다.

또한, 상기 크랙 방지부는 상기 단차면의 내측 모서리에 라운드 형상의 홈으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 용접부는 상기 단차면의 측면과 상기 크로스 멤버의 하면 사이를 용접하여 이루어질 수 있다.

또한, 상기 용접부는 마찰 교반 용접, 레이저 용접, 및 브레이징 용접 중, 하나의 용접으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 격벽 구조는 상기 크로스 멤버의 폐공간을 수직으로 구획하는 세로 격벽; 및 상기 폐공간을 수평으로 구획하면서 상기 세로 격벽과 일체로 형성되는 가로 격벽으로 이루어지는 전기 자동차용 배터리 케이스.

또한, 상기 복수의 하부 판넬은 이웃하는 각각의 냉각수 통로를 냉각수 호스로 연결하여 유입되는 냉각수의 흐름을 유도하면서 배출하도록 이루어질 수 있다.

또한, 상기 냉각수 호스는 상기 하부 판넬의 냉각수 통로로 냉각수를 유입시키는 유입 호스; 상기 하부 판넬과 이웃하는 하부 판넬의 냉각수 통로를 연결하는 연결 호스; 및 상기 하부 판넬의 냉각수 통로를 흐르는 냉각수를 배출시키는 배출 호스;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 전판은 최전방에 위치하는 크로스 멤버의 외면으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 후판은 최후방에 위치하는 크로스 멤버의 외면으로 이루어질 수 있다.

그리고 본 발명의 다른 실시 예에서는 복수의 배터리 모듈이 안착되는 하판, 상기 하판과 마주보며 상기 복수의 배터리 모듈의 상부에 설치되는 상판, 상기 하판과 상판 사이 설치되는 수직의 전판, 후판 및 양측판을 포함하는 전기 자동차용 배터리 케이스에 있어서, 상기 하판은 내부에 격벽 구조를 갖는 압출 빔재로 이루어지며, 측단에 돌출된 플랜지가 일체로 형성되는 복수의 크로스 멤버; 내부 중앙에 형성되는 격막에 의해 양측으로 구획되는 냉각수 통로가 일체로 성형되는 압출 판재로 이루어지고, 양 측단에 상기 크로스 멤버의 플랜지가 안착되는 단차면을 형성하며, 상기 단차면과 상기 플랜지 사이에 접착부와 용접부를 형성하여 접합되는 복수의 하부 판넬; 상기 냉각수 통로의 양측에 설치되어 상기 냉각수 통로를 밀폐시키는 막음 패널; 및 상기 냉각수 통로에 냉각수를 유입 및 배출시키는 냉각수 호스를 포함하는 전기 자동차용 배터리 케이스를 제공할 수 있다.

본 발명의 실시 예는 하부 판넬과 크로스 멤버를 포함하는 하판을 통해 배터리 모듈의 냉각을 수행할 수 있고, 수밀성을 향상시킬 수 있다.

또한, 별도의 냉각 플레이트 없이 하판을 구성하므로 부품수를 줄일 수 없어 용접 품질을 향상시킬 수 있으며, 인건비 및 검사 비용을 줄일 수 있다.

그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기 자동차용 배터리 케이스를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기 자동차용 배터리 케이스를 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기 자동차용 배터리 케이스의 하판을 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 A-A 선에 따른 단면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 C를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 6은 도 3에 도시된 B-B선에 따른 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기 자동차용 배터리 케이스의 하부 판넬을 나타낸 사시도이다.
도 8은 도 6에 도시된 D를 확대하여 나타낸 도면이다.

이하 첨부된 도면과 설명을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 전기 자동차용 배터리 케이스에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 상세한 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 실시 예들 중에서 바람직한 하나의 실시 예에 관한 것이다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 하기의 도면과 설명에만 한정되어서는 아니 될 것이다.

또한, 하기에서 본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

또한, 이하 실시 예는 본 발명의 핵심적인 기술적 특징을 효율적으로 설명하기 위해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명백하게 이해할 수 있도록 용어를 적절하게 변형, 또는 통합, 또는 분리하여 사용할 것이나, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 결코 아니다.

이하, 본 발명의 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기 자동차용 배터리 케이스를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기 자동차용 배터리 케이스를 나타낸 분해 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 전기 자동차용 배터리 케이스(이하에서는 '배터리 케이스(50)'로 통칭하기로 함)는 고전압 배터리로부터 전원을 공급받아 작동하는 구동모터를 동력원으로 하여 주행이 가능한 전기 자동차에 적용될 수 있다.

이때, 전기 자동차는 전기로 구동하는 전기 자동차(Electric Vehicle: EV) 뿐만 아니라 모터를 구동하여 차량의 동력을 획득할 수 있는 모든 자동차를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 전기 자동차는 엔진과 모터를 통해 구동하는 하이브리드 자동차(Hybrid Electric Vehicle: HEV), 외부 전력을 연결하여 충전할 수 있는 플러그인 하이브리드 자동차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle: PHEV) 등을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 배터리 케이스(50)는 차체의 언더 바디에 탑재되며, 내부에 배터리 모듈(미도시)이 수용된다.

한편, 여기서 배터리 케이스(50)에는 배터리 모듈이 수용되는 것으로 설명하겠으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 배터리, 배터리 셀, 배터리 팩, 배터리 패키지, 배터리 유닛, 전지, 2차 전지 등 통상적으로 배터리에 포함되는 제품이 수용될 수 있다.

이를 위해, 본 발명에 따른 배터리 케이스(50)는 상판(100), 하판(200), 전판(385), 후판(387) 및 양측판(390)을 포함한다.

상판(100)은 복수의 배터리 모듈의 상부에 설치된다. 상판(100)은 하판(200)과 결합하기 위해 가장자리에 결합부(110)가 형성된다.

하판(200)은 상판(100)과 마주보며, 복수의 배터리 모듈의 하부에 설치된다.

하판(200)은 상판(100)과 결합된다. 즉, 하판(200)은 상판(100)의 결합부(110)와 화학적 또는 기계적으로 결합될 수 있다.

하판(200)은 복수의 하부 판넬(250)과 크로스 멤버(210)를 포함하여 배터리 모듈의 냉각을 수행할 수 있다.

이러한 하판(200)은 도 3 내지 도 8을 참조하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

전판(385)은 상판(100)과 하판(200) 사이에 설치된다. 즉, 전판(385)은 복수의 배터리 모듈의 일측 사이드를 지지 및 고정한다.

전판(385)은 하판(200)에서 최전방에 위치하는 크로스 멤버(210)의 외면으로 이루어진다.

후판(387)은 상판(100)과 하판(200) 사이에 설치된다. 즉, 후판(387)은 복수의 배터리 모듈의 타측 사이드를 지지 및 고정한다.

후판(387)은 전판(385)과 대향되며, 하판(200)에서 최후방에 위치하는 크로스 멤버(210)의 외면으로 이루어진다.

양측판(390)은 상판(100)과 하판(200) 사이에 서로 마주 보며 설치된다. 이러한 양측판(390)은 하판(200)에 포함된 막음 패널(330)의 외측에 설치된다.

양측판(390)은 일측이 전판(385)과 결합되고, 타측이 후판(387)과 결합된다.

이하에서는 도 3 내지 도 8을 참조하여 배터리 케이스(50)의 하판(200)을 구체적으로 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기 자동차용 배터리 케이스의 하판을 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 A-A 선에 따른 단면도이며, 도 5는 도 4에 도시된 C를 확대하여 나타낸 도면이고, 도 6은 도 3에 도시된 B-B선에 따른 단면도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기 자동차용 배터리 케이스의 하부 판넬을 나타낸 사시도이고, 도 8은 도 6에 도시된 D를 확대하여 나타낸 도면이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 하판(200)은 복수의 크로스 멤버(210), 복수의 하부 판넬(250), 막음 패널(330) 및 냉각수 호스(350)를 포함한다.

크로스 멤버(210)는 압출 빔재로 이루어진다. 크로스 멤버(210)는 하판(200)의 강성을 보강하기 위해 내부에 격벽 구조(220)로 이루어진다.

격벽 구조(220)는 도 5에 도시된 바와 같이 크로스 멤버(210)와 일체로 형성된다. 격벽 구조(220)는 세로 격벽(223) 및 가로 격벽(225)으로 이루어진다.

세로 격벽(223)은 크로스 멤버(210)의 폐공간을 수직으로 구획한다.

가로 격벽(225)은 세로 격벽(223)과 일체로 형성된다. 가로 격벽(225)은 크로스 멤버(210)의 폐공각을 수평으로 구획한다.

크로스 멤버(210)는 이웃하는 하부 판넬(250) 사이에 설치된다. 이러한 크로스 멤버(210)는 도 5에 도시된 바와 같이 하부의 양측에 플랜지(230)가 형성된다.

플랜지(230)는 크로스 멤버(210)의 측단이 돌출되어 크로스 멤버(210)와 일체로 형성된다.

플랜지(230)는 하부 판넬(250)에 안착되며, 하부 판넬(250)과 접합된다.

하부 판넬(250)은 내부에 냉각수 통로(260)가 일체로 성형되는 압출 판재로 이루어진다.

냉각수 통로(260)는 도 6에 도시된 바와 같이 하부 판넬(250)의 중앙에 형성된 격막(237)에 의해 양측으로 구획되어 제1 냉각수 통로(263) 및 제2 냉각수 통로(265)로 이루어진다.

냉각수 통로(260)는 격막(237)의 일측 선단부가 부분 절개되어 양측이 상호 연결된다. 이에 냉각수는 도 6에 도시된 바와 같이 제1 냉각수 통로(263)의 일측으로부터 유입되어 제1 냉각수 통로(263)에서 제2 냉각수 통로(265)로 흐르게 되며, 제2 냉각수 통로(265)의 일측으로 배출된다.

하부 판넬(250)은 이웃하는 크로스 멤버(210) 사이에 설치된다. 이러한 하부 판넬(250)은 도 7에 도시된 바와 같이 단차면(270)이 형성된다.

단차면(270)은 하부 판넬(250)의 양 측단에 절곡되어 형성된다.

단차면(270)은 도 5에 도시된 바와 크로스 멤버(210)의 플랜지(230)가 안착되어 접합된다. 즉, 단차면(270)은 접착부(270) 및 용접부(320)를 통해 크로스 멤버(210)와 접합된다.

용접부(320)는 하부 판넬(250)과 크로스 멤버(210) 사이에 형성되어 하부 판넬(250)과 크로스 멤버(210)를 접합시킨다. 즉, 단차면(270)의 측면과 크로스 멤버(210)의 하면 사이를 용접하여 이루어진다.

용접부(320)는 마찰 교반 용접, 레이저 용접 및 브레이징 용접 중 하나의 용접으로 이루어질 수 있다.

접착부(270)는 하부 판넬(250)과 크로스 멤버(210) 사이에 형성되어 하부 판넬(250)과 크로스 멤버(210)를 접합시킨다.

즉, 접착부(270)는 단차면(270)과 단차면(270) 상에 안착되는 플랜지(230) 사이에 접착제를 도포하여 형성된다. 여기서, 접착제는 구조용 접착제일 수 있다. 예를 들어, 구조용 접착제는 에폭시(epoxy) 수지로 이루어져 발포형 경화재일 수 있다.

하부 판넬(250)은 도 6에 도시된 바와 같이 단차면(270)의 내측에 크랙 방지부(275)가 형성된다.

크랙 방지부(275)는 단차면(270)의 내측 모서리에 길이 방향을 따라 형성된다.

크랙 방지부(275)는 단차면(270)의 내측 모서리에 라운드 형상의 홈으로 형성될 수 있다.

이러한 크랙 방지부(275)는 플랜지(230)와 단차면(270)이 접합될 때 크랙 발생을 방지할 수 있으며, 접착제가 외부로 유출되는 것을 방지하여 하판(200)의 미관성을 향상시킬 수 있다.

한편 여기서는 크랙 방지부(275)가 라운드 형상으로 형성되는 것을 예시하였지만 이에 한정되지 않으며, 크랙 발생을 방지할 수 있으면 형상은 무관하다.

하부 판넬(250)은 도 7에 도시된 바와 같이 상면 일측에 연결홀(280)이 형성된다.

연결홀(280)은 냉각수 호스(350)와 연결되어 냉각수 호스(350)를 통해 냉각수 통로(260)로 냉각수를 유입 및 배출시킨다.

막음 패널(330)은 하부 판넬(250)의 양측 각각에 설치된다. 막음 패널(330)은 냉각수 통로(260)의 양측에 화학적 또는 기계적으로 결합되어 설치된다.

막음 패널(330)은 냉각수 통로(260)를 밀폐시켜 냉각수의 외부 유출을 방지할 수 있다.

냉각수 호스(350)는 하부 판넬(250)에 형성된 냉각수 통로(260)로 냉각수를 유입시켜 냉각수의 흐름을 유도하면서 배출시킨다. 냉각수 호스(350)는 하부 판넬(250)에 형성된 연결홀(280)을 통해 냉각수 통로(260)와 연결된다.

이러한 냉각수 호스(350)는 도 8에 도시된 바와 같이 유입 호스(360), 연결 호스(365) 및 배출 호스(370)를 포함한다.

유입 호스(360)는 외부의 냉각수를 하부 판넬(250)의 냉각수 통로(260)로 유입시킨다. 즉, 유입 호스(360)는 일측에 형성된 하부 판넬(250)의 제1 냉각수 통로(263)로 냉각수를 유입시킨다. 이렇게 유입 호스(360)를 통해 유입된 냉각수는 도 6에 도시된 바와 같이 제1 냉각수 통로(263)에서 제2 냉각수 통로(265)로 흐르게 된다.

연결 호스(365)는 하부 판넬(250)과 이웃하는 하부 판넬(250)의 냉각수 통로(260)를 연결한다. 즉, 연결 호스(365)는 하부 판넬(250)의 제2 냉각수 통로(265)와 이웃하는 하부 판넬(250)의 제1 냉각수 통로(263)를 연결하여 제2 냉각수 통로(265)에서 제1 냉각수 통로(263)로 냉각수를 제공한다. 이에 냉각수는 도 6에 도시된 바와 같이 연결 호스(365)를 통해 하부 판넬(250)의 제2 냉각수 통로(265)에서 이웃하는 하부 판넬(250)의 제1 냉각수 통로(263)로 이동하게 된다.

연결 호스(365)는 하부 판넬(250)과 이웃하는 하부 판넬(250) 마다 설치될 수 있다.

배출 호스(370)는 하부 판넬(250)의 내부에 흐르는 냉각수를 외부로 배출시킨다. 즉, 배출 호스(370)는 타측에 형성된 하부 판넬(250)의 제2 냉각수 통로(265)를 흐르는 냉각수를 외부로 배출시킬 수 있다.

이에 따라, 본 발명에 따른 배터리 케이스(50)는 압출 성형을 통해 크로스 멤버(210)와 하부 판넬(250)을 형성할 수 있으며, 하부 판넬(250)의 내부에 형성된 냉각수 통로(260)를 통해 배터리 모듈의 냉각을 수행할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 배터리 케이스(50)는 크로스 멤버(210)와 하부 판넬(250)로 하판(200)을 형성하므로 부품 수를 간소화시켜 용접 품질을 향상시킬 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

50: 전기 자동차용 배터리 케이스
100: 상판
200: 하판
210: 크로스 멤버
220: 격벽
230: 플랜지
250: 하부 판넬
260: 냉각수 통로
267: 격막
270: 단차면
275: 크랙 방지부
280: 연결홀
310: 접착부
320: 용접부
330: 막음 패널
350: 냉각수 호스
390: 양측판

Claims

복수의 배터리 모듈이 안착되는 하판, 상기 하판과 마주보며 상기 복수의 배터리 모듈의 상부에 설치되는 상판, 상기 하판과 상판 사이 설치되는 수직의 전판, 후판 및 양측판을 포함하는 전기 자동차용 배터리 케이스에 있어서,
상기 하판은
내부에 격벽 구조를 갖는 압출 빔재로 이루어지며, 측단에 돌출된 플랜지가 일체로 형성되는 복수의 크로스 멤버;
내부 중앙에 형성되는 격막에 의해 양측으로 구획되는 냉각수 통로가 일체로 성형되는 압출 판재로 이루어지며, 양 측단에 단차면을 형성하여 상기 크로스 멤버의 플랜지 사이에 형성된 접착부와 용접부를 통해 접합되는 복수의 하부 판넬; 및
상기 냉각수 통로의 양측에 설치되어 상기 냉각수 통로를 밀폐시키는 막음 패널;
을 포함하는 전기 자동차용 배터리 케이스.
제1항에 있어서,
상기 냉각수 통로는
상기 격막의 일측 선단부가 부분 절개되어 양측이 상호 연결되는 전기 자동차용 배터리 케이스.
제1항에 있어서,
상기 접착부는
상기 단차면과, 상기 단차면 상에 안착되는 플랜지 사이에 접착제를 도포하여 형성되는 전기 자동차용 배터리 케이스.
제1항에 있어서,
상기 하부 판넬은
상기 단차면의 내측 모서리에 길이 방향을 따라 크랙 방지부가 형성되는 전기 자동차용 배터리 케이스.
제4항에 있어서,
상기 크랙 방지부는
상기 단차면의 내측 모서리에 라운드 형상의 홈으로 형성되는 전기 자동차용 배터리 케이스.
제1항에 있어서,
상기 용접부는
상기 단차면의 측면과 상기 크로스 멤버의 하면 사이를 용접하여 이루어지는 전기 자동차용 배터리 케이스.
제6항에 있어서,
상기 용접부는
마찰 교반 용접, 레이저 용접, 및 브레이징 용접 중, 하나의 용접으로 이루어지는 전기 자동차용 배터리 케이스.
제1항에 있어서,
상기 격벽 구조는
상기 크로스 멤버의 폐공간을 수직으로 구획하는 세로 격벽; 및
상기 폐공간을 수평으로 구획하면서 상기 세로 격벽과 일체로 형성되는 가로 격벽;
으로 이루어지는 전기 자동차용 배터리 케이스.
제1항에 있어서,
상기 복수의 하부 판넬은
이웃하는 각각의 냉각수 통로를 냉각수 호스로 연결하여 유입되는 냉각수의 흐름을 유도하면서 배출하도록 이루어지는 전기 자동차용 배터리 케이스.
제9항에 있어서,
상기 냉각수 호스는
상기 하부 판넬의 냉각수 통로로 냉각수를 유입시키는 유입 호스;
상기 하부 판넬과 이웃하는 하부 판넬의 냉각수 통로를 연결하는 연결 호스; 및
상기 하부 판넬의 냉각수 통로를 흐르는 냉각수를 배출시키는 배출 호스;
를 포함하는 전기 자동차용 배터리 케이스.
제1항에 있어서,
상기 전판은
최전방에 위치하는 크로스 멤버의 외면으로 이루어지는 전기 자동차용 배터리 케이스.
제1항에 있어서,
상기 후판은
최후방에 위치하는 크로스 멤버의 외면으로 이루어지는 전기 자동차용 배터리 케이스.
복수의 배터리 모듈이 안착되는 하판, 상기 하판과 마주보며 상기 복수의 배터리 모듈의 상부에 설치되는 상판, 상기 하판과 상판 사이 설치되는 수직의 전판, 후판 및 양측판을 포함하는 전기 자동차용 배터리 케이스에 있어서,
상기 하판은
내부에 격벽 구조를 갖는 압출 빔재로 이루어지며, 측단에 돌출된 플랜지가 일체로 형성되는 복수의 크로스 멤버;
내부 중앙에 형성되는 격막에 의해 양측으로 구획되는 냉각수 통로가 일체로 성형되는 압출 판재로 이루어지고, 양 측단에 상기 크로스 멤버의 플랜지가 안착되는 단차면을 형성하며, 상기 단차면과 상기 플랜지 사이에 접착부와 용접부를 형성하여 접합되는 복수의 하부 판넬;
상기 냉각수 통로의 양측에 설치되어 상기 냉각수 통로를 밀폐시키는 막음 패널; 및
상기 냉각수 통로에 냉각수를 유입 및 배출시키는 냉각수 호스;
를 포함하는 전기 자동차용 배터리 케이스.
제13항에 있어서,
상기 접착부는
상기 하부 판넬의 단차면과, 상기 단차면 상에 안착되는 상기 크로스 멤버의 플랜지 사이에 접착제를 도포하여 형성되는 전기 자동차용 배터리 케이스.
제13항에 있어서,
상기 용접부는
상기 하부 판넬의 단차면의 측면과 상기 크로스 멤버의 하면 사이를 용접하여 이루어지는 전기 자동차용 배터리 케이스.
제13항에 있어서,
상기 하부 판넬은
상기 단차면의 내측 모서리에 길이 방향을 따라 라운드 형상의 홈으로 이루어지는 크랙 방지부가 형성되는 전기 자동차용 배터리 케이스.
제13항에 있어서,
상기 냉각수 호스는
상기 하부 판넬의 냉각수 통로로 냉각수를 유입시키는 유입 호스;
상기 하부 판넬과 이웃하는 하부 판넬의 냉각수 통로를 연결하는 연결 호스; 및
상기 하부 판넬의 냉각수 통로를 흐르는 냉각수를 배출시키는 배출 호스;
를 포함하는 전기 자동차용 배터리 케이스.
제13항에 있어서,
상기 전판 및 후판 각각은
최전방 및 최후방 각각에 위치하는 크로스 멤버의 외면으로 이루어지는 전기 자동차용 배터리 케이스.