KR102093120B1 - Battery case for electric vehicle - Google Patents

Battery case for electric vehicle Download PDF

Info

Publication number
KR102093120B1
KR102093120B1 KR1020170182975A KR20170182975A KR102093120B1 KR 102093120 B1 KR102093120 B1 KR 102093120B1 KR 1020170182975 A KR1020170182975 A KR 1020170182975A KR 20170182975 A KR20170182975 A KR 20170182975A KR 102093120 B1 KR102093120 B1 KR 102093120B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
embossing
frame
hole
battery case
electric vehicle
Prior art date
Application number
KR1020170182975A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20190080495A (en
Inventor
이영득
박병학
Original Assignee
주식회사 성우하이텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 성우하이텍 filed Critical 주식회사 성우하이텍
Priority to KR1020170182975A priority Critical patent/KR102093120B1/en
Publication of KR20190080495A publication Critical patent/KR20190080495A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102093120B1 publication Critical patent/KR102093120B1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0007—Measures or means for preventing or attenuating collisions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/26—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/20—Floors or bottom sub-units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91—Electric vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Abstract

전기자동차용 배터리 케이스가 개시된다.
본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리 케이스는, 차체의 센터 플로어 상에 설치되어 배터리 모듈이 배치되는 언더커버, 상기 언더커버의 상면 가장자리에 경계를 형성하는 외부 프레임 및 다공의 엠보싱 홀이 형성된 판넬을 소재로 가공되어 상기 외부 프레임의 내측에 격자형태로 설치되는 엠보싱 프레임을 포함한다.Disclosed is a battery case for an electric vehicle.
The battery case for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention is installed on a center floor of a vehicle body, an undercover on which a battery module is disposed, an outer frame forming a boundary on the upper edge of the undercover, and a porous embossing hole The panel includes an embossing frame that is processed from a material and installed in a grid shape inside the outer frame.

Description

전기자동차용 배터리 케이스{BATTERY CASE FOR ELECTRIC VEHICLE}Battery case for electric vehicles {BATTERY CASE FOR ELECTRIC VEHICLE}

본 발명은 전기자동차용 배터리 케이스에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기자동차의 배터리의 방열과 충격으로부터 보호하기 위한 전기자동차용 배터리 케이스에 관한 것이다. The present invention relates to a battery case for an electric vehicle, and more particularly, to a battery case for an electric vehicle for protecting against heat radiation and shock of the battery of the electric vehicle.

일반적으로 전기자동차(Electric Vehicle)에는 배터리의 에너지에 의한 모터의 구동력으로 동작하는 차량을 의미한다. In general, an electric vehicle refers to a vehicle that operates with a driving force of a motor caused by battery energy.

전기자동차에 있어서 관심이 높은 주행가능거리를 극대화하기 위하여 고에너지 밀도 배터리 모듈(배터리 팩이라고도 함)에 대한 연구가 지속되어 왔으며 최근에는 안전성을 확보하는 방향으로 발전하고 있다. 예컨대, 전기자동차에 장착되는 배터리 케이스의 장착구조와 그 안전성에 대한 관심이 고조되고 있다.Research on high energy density battery modules (also referred to as battery packs) has been continued to maximize the mileage that is of high interest in electric vehicles, and has recently been developed toward securing safety. For example, interest in the mounting structure of a battery case mounted on an electric vehicle and its safety is increasing.

도 1은 종래의 전기자동차의 배터리 케이스를 개략적으로 나타낸다.1 schematically shows a battery case of a conventional electric vehicle.

첨부된 도 1을 참조하면, 최근 전기자동차는 차체구조에 맞게 센터 플로워 하단부에 배터리를 탑재하도록 배터리 케이스를 장착하고 있다. Referring to the attached FIG. 1, recently, an electric vehicle is equipped with a battery case to mount a battery at a lower portion of the center floor according to the body structure.

배터리 케이스는 외부 프레임(1)의 내측에 보강을 위한 격자형태의 내부 프레임(2)을 설치하여 분리된 장착공간(3)에 각각 배터리 모듈(B/M)을 장착한다. 이러한 배터리 케이스는 내부 프레임(2)을 통한 강성을 확보하여 외부 충격으로부터 배터리와 승객을 보호하고자 하는 목적을 가가지고 설계된다.The battery case is provided with a battery module (B / M) in a separate mounting space 3 by installing a grid-shaped inner frame 2 for reinforcement inside the outer frame 1. This battery case is designed with the purpose of protecting the battery and the passenger from external impact by securing rigidity through the inner frame (2).

그러나, 종래의 배터리 케이스는 격자형태로 내부 프레임(2)으로 사방이 막혀있는 장착공간(3)에 배터리 모듈(B/M)이 장착되며, 여기에 도면에서는 생략되었으나 상면이 덮개로 케이싱됨으로써 실질적인 밀폐구조가 형성되어 방열이 안 되는 단점이 있다. 이는 충전 또는 방전 시 발열이 큰 배터리의 과열로 내구수명이 저하될 수 있으며 차량의 주행 시 이상작동을 유발할 수 있어 운전자의 안전을 보장할 수 없다.However, in the conventional battery case, the battery module (B / M) is mounted in the mounting space 3 which is blocked in all directions with the inner frame 2 in the form of a lattice. There is a disadvantage that the heat dissipation is not possible because the sealing structure is formed. This can degrade endurance life due to overheating of a battery with high heat during charging or discharging, and may cause abnormal operation when driving a vehicle, so it cannot guarantee the safety of the driver.

또한, 도 2는 종래의 차량 충돌 시 배터리 케이스의 문제점을 설명하기 위한 개념도이다.In addition, Figure 2 is a conceptual diagram for explaining the problem of the battery case in the conventional vehicle collision.

첨부된 도 2를 참조하면, 종래의 전기자동차의 측면 충돌 시 가해지는 충격으로 배터리 케이스의 프레임들이 심하게 변형된 상태를 보여준다. Referring to the accompanying Figure 2, it shows a state in which the frame of the battery case is severely deformed by the impact applied during the side collision of the conventional electric vehicle.

일반적으로 배터리 케이스의 프레임은 스틸 프레스 또는 알루미늄 압출로 구성되는데 전기자동차의 충돌에 의해 배터리 케이스의 내부 프레임(2)에 충격이 가해지면 변형 및 파단이 발생되어 배터리 모듈(B/M)을 손상시키는 문제점이 있다.In general, the frame of the battery case is made of steel press or aluminum extrusion. When an impact is applied to the inner frame (2) of the battery case due to the collision of an electric vehicle, deformation and rupture occur to damage the battery module (B / M). There is a problem.

특히, 차체의 전후방과는 달리 범퍼가 없는 측면 충돌 발생시에는 그 충격으로 인해 배터리 케이스의 프레임들이 여러 방향으로 좌굴(buckling load)을 일으키거나 파단 될 가능성이 높다. 이로 인해 강성 보강을 목적으로 형성된 프레임들이 오히려 배터리 모듈(B/M)을 파손하거나 승객의 안전까지 위협하는 2차 사고로 이어질 수 있는 문제점이 있다.In particular, unlike the front and rear of the vehicle body, when a bumper-free side collision occurs, the impact of the frames of the battery case is likely to cause a buckling load or break in various directions. Due to this, the frames formed for the purpose of reinforcing rigidity have a problem in that they may lead to a secondary accident that damages the battery module (B / M) or threatens the safety of the passenger.

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.The items described in this background section are written to improve the understanding of the background of the invention, and may include matters not known in the prior art that are already known to those skilled in the art.

본 발명의 실시 예는 전기자동차의 배터리 케이스에 다공의 엠보싱 홀이 형성된 프레임을 적용하여 외부 충격 흡수를 통한 배터리를 보호와 엠보싱 홀을 통한 방열기능을 제공하는 전기자동차용 배터리 케이스를 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a battery case for an electric vehicle that provides a protection against a battery through external shock absorption and heat dissipation through an embossing hole by applying a frame having a porous embossing hole to the battery case of the electric vehicle.

본 발명의 일 측면에 따르면, 전기자동차용 배터리 케이스는 차체의 센터 플로어 상에 설치되어 배터리 모듈이 배치되는 언더커버; 상기 언더커버의 상면 가장자리에 경계를 형성하는 외부 프레임; 및 다공의 엠보싱 홀이 형성된 판넬을 소재로 가공되며, 상기 외부 프레임의 내측에 격자형태로 설치되는 엠보싱 프레임을 포함한다.According to an aspect of the present invention, the battery case for an electric vehicle is installed on a center floor of a vehicle body and an undercover in which a battery module is disposed; An outer frame forming a border at an edge of the upper surface of the undercover; And an embossing frame which is processed from a panel in which a porous embossing hole is formed, and is installed in a lattice form inside the outer frame.

상기 엠보싱 프레임은 이중 패널로 구성되며 마주하는 상부 판넬과 하부 판넬의 표면이 오목 및 볼록한 모양으로 엠보싱 가공되어 오목한 중앙에 상기 엠보싱 홀이 형성될 수 있다.The embossing frame is composed of a double panel, and the surfaces of the upper and lower panels facing each other can be embossed into concave and convex shapes to form the embossing hole in the center of the concave.

또한, 상기 엠보싱 홀은 펀칭과 동시에 이중 패널의 펀칭부가 서로 맞물려 접합될 수 있다.In addition, the embossing hole may be joined by punching the double panel punching portions at the same time as the punching.

또한, 상기 엠보싱 홀은 육각형으로 형성되어 양측의 꼭지점을 잊는 중심이 충격방향과 수직으로 위치되어 상기 충격방향으로의 좌굴 현상을 유도할 수 있다.In addition, the embossing hole is formed in a hexagonal shape so that the center of forgetting the vertices on both sides is perpendicular to the impact direction to induce a buckling phenomenon in the impact direction.

또한, 상기 엠보싱 프레임의 상기 엠보싱 홀은 이웃하는 홀과 지그재그 패턴으로 배치될 수 있다.Also, the embossing hole of the embossing frame may be arranged in a zigzag pattern with neighboring holes.

또한, 상기 엠보싱 프레임은 일정 단면 형상을 갖도록 길이방향을 따라서 절곡 성형될 수 있다.In addition, the embossing frame may be bent along the longitudinal direction to have a predetermined cross-sectional shape.

또한, 상기 엠보싱 프레임은 다각형 단면 형상의 관 형태로 형성될 수 있다.In addition, the embossing frame may be formed in a tubular shape with a polygonal cross-section.

또한, 상기 엠보싱 프레임은 상기 엠보싱 홀을 관통하는 결합부재의 기계적 접합이나 미그용접을 통해 상기 언더커버에 설치될 수 있다.In addition, the embossing frame may be installed on the undercover through mechanical bonding or mig welding of a coupling member penetrating the embossing hole.

본 발명의 실시 예에 따르면, 다공의 엠보싱 홀(H)이 형성된 엠보싱 프레임을 통해 배터리 케이스를 보강하여 외부 충격에 대한 의도된 형상변경을 유도하여 충격을 최소화함으로써 배터리 및 운전자를 안전하게 보호할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the battery case is reinforced through an embossing frame in which a porous embossing hole (H) is formed to induce an intended shape change for an external impact, thereby minimizing the impact to protect the battery and the driver safely. .

또한, 배터리의 충전 및 방전 시 발생되는 발열을 다공의 엠보싱 홀을 통해 방열함으로써 배터리의 과열을 예방할 수 있다.In addition, it is possible to prevent overheating of the battery by dissipating heat generated during charging and discharging of the battery through a porous embossing hole.

그리고, 충격흡수 효율이 높고 중량이 가벼운 것으로 증명된 엠보싱 프레임을 활용하여 배터리 케이스를 구성함으로써 전기 자동차의 안전성과 연비향상에 따른 제품경쟁력을 향상시키는 효과를 기대할 수 있다.In addition, by constructing a battery case using an embossing frame proved to have high impact absorption efficiency and light weight, it is possible to expect an effect of improving product competitiveness according to safety and fuel efficiency of an electric vehicle.

도 1은 종래의 전기 자동차의 배터리 케이스를 개략적으로 나타낸다.
도 2는 종래의 배터리 케이스의 충돌 시 문제점을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전기 자동차 배터리 케이스의 구성을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 엠보싱 프레임의 A-A 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 외부 충격에 의한 엠보싱 프레임의 좌굴형태를 나타낸다.
도 6과 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 일반 프레임과 엠보싱 프레임의 충경흡수를 시험한 결과를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 엠보싱 홀을 통한 방열 상태를 나타낸다.1 schematically shows a battery case of a conventional electric vehicle.
2 is a conceptual diagram for explaining a problem when a conventional battery case collides.
3 shows a configuration of an electric vehicle battery case according to an embodiment of the present invention.
4 is an AA cross-sectional view of an embossing frame according to an embodiment of the present invention.
5 shows a buckling shape of an embossing frame due to external impact according to an embodiment of the present invention.
6 and 7 show the results of testing the absorption of the diameter of the general frame and the embossing frame according to an embodiment of the present invention.
8 shows a heat dissipation state through an embossing hole according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art to which the present invention pertains may easily practice. However, the present invention can be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In addition, in order to clearly describe the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and like reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a part “includes” a certain component, it means that the component may further include other components, not to exclude other components, unless otherwise stated. In addition, terms such as “… unit”, “… group”, and “module” described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software. have.

명세서 전체에서, 전기자동차의 배터리 케이스를 위주로 설명하겠으나 본 발명의 실시 예가 이에 한정되는 것은 아니며, 배터리 모듈이 적용되는 하이브리드 자동차(HEV), 마일드 하이브리드 자동차(M-HEV) 및 그 밖에 배터리 모듈이 탑재되어 모터로 구동되는 다양한 이동수단에 적용될 수 있다.Throughout the specification, the battery case of the electric vehicle will be mainly described, but embodiments of the present invention are not limited thereto, and a hybrid vehicle (HEV) to which a battery module is applied, a mild hybrid vehicle (M-HEV), and other battery modules are mounted. It can be applied to various moving means driven by a motor.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리 케이스에 대하여 도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.Now, a battery case for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리 케이스의 구성을 나타낸다.3 shows a configuration of a battery case for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 엠보싱 프레임의 A-A 단면도이다.4 is an A-A cross-sectional view of an embossing frame according to an embodiment of the present invention.

첨부된 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 케이스(10)는 배터리 모듈이 배치되는 언더커버(11), 상기 언더커버(11)의 상면 가장자리에 형성된 외부 프레임(12), 다공의 엠보싱 홀(H)이 형성된 판넬을 소재로 가공되며, 상기 외부 프레임(12)의 내측에 격자형태로 설치되는 엠보싱 프레임(13)을 포함한다.3 and 4, the battery case 10 according to an embodiment of the present invention includes an undercover 11 in which a battery module is disposed, and an outer frame 12 formed on an edge of the upper surface of the undercover 11 ), A panel in which a porous embossing hole (H) is formed is processed from a material, and includes an embossing frame 13 installed in a lattice form inside the outer frame 12.

이하, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어서, 배터리 케이스(10)에는 배터리 모듈(B/M)이 장착되는 것으로 설명하겠으나, 이에 한정되지 않으며, 배터리, 배터리 셀, 배터리 팩, 배터리, 패키지, 배터리 유닛, 전지, 2차 전지 등 통상적으로 배터리에 포함되는 제품이 장착되는 것으로도 설명될 수 있다.Hereinafter, in describing the embodiment of the present invention, the battery case 10 will be described as being equipped with a battery module (B / M), but is not limited thereto, and the battery, battery cell, battery pack, battery, package, battery It may also be described that a product typically included in a battery such as a unit, a battery, or a secondary battery is mounted.

언더커버(11)는 차체의 센터 플로어 상에 설치되어 배터리 모듈을 하부 충격으로부터 보호한다.The undercover 11 is installed on the center floor of the vehicle body to protect the battery module from lower impact.

외부 프레임(12)는 스틸프레스 또는 알루미늄 압출로 제작되며 최외곽의 경계를 형성한다. 외부 프레임(12)은 직사각형 기반의 경계를 형성하면서 차체의 디자인 설계에 따라 일부 경계가 변형될 수 있다.The outer frame 12 is made of steel press or aluminum extrusion and forms the outermost boundary. While the outer frame 12 forms a rectangular-based boundary, some boundaries may be deformed according to the design design of the vehicle body.

엠보싱 프레임(13)은 'ㄷ'자와 같이 일정 단면 형상을 갖도록 길이방향을 따라서 절곡 성형될 수 있으며, 따라서 별도의 프레스 공정이 필요 없다. The embossing frame 13 can be bent along the longitudinal direction to have a certain cross-sectional shape, such as 'c', so no separate press process is required.

또한, 이에 한정되지 않으며 엠보싱 프레임(13)은 'ㅁ'자와 같이 다각형 의 관형태로 구성될 수 있다(도 5 및 도 7 참조). In addition, the present invention is not limited to this, and the embossing frame 13 may be configured in a polygonal tube shape such as 'ㅁ' (see FIGS. 5 and 7).

또한, 엠보싱 프레임(13)은 상기 엠보싱 홀(H)을 관통하는 결합부재의 기계적 접합이나 미그용접을 통해 언더커버(11)에 간단히 조립될 수 있다.In addition, the embossing frame 13 may be simply assembled to the undercover 11 through mechanical bonding or mig welding of a coupling member penetrating the embossing hole H.

이러한, 엠보싱 프레임(13)은 복수의 엠보싱 홀(H)이 형성된 엠보싱 판넬 충격 흡수 부재로 가공된다. The embossing frame 13 is processed into an embossing panel shock absorbing member in which a plurality of embossing holes H are formed.

여기서, 외부의 물리적인 충격으로부터 배터리 모듈을 보호하는 방법에는 크게 두 가지 방법이 있으며, 첫 번째 충분한 강성의 프레임을 최대한 활용하여 변형되지 않도록 하는 방법과 두 번째 외부의 물리적인 충격을 최대한 흡수하는 충격흡수 부재를 활용하는 방법이 있다.Here, there are two methods to protect the battery module from external physical impact, the method of making the most of the frame with sufficient rigidity to prevent deformation, and the method of absorbing the external physical impact as much as possible. There is a method of utilizing the absorbent member.

상기 첫 번째 방법은, 앞서 도 2를 통해 설명된 종래의 강성 보강을 위한 내부 프레임(2)은 강성의 프레임을 적용한 것으로 프레임의 한계점에서는 급격한 좌굴 및 변형이 발생되면 오히려 배터리를 파손하는 역효과를 초래한다. 그렇다고 강재의 수를 최대한 늘리는 것은 차체의 중량이 증가되어 연비에 민감한 전기자동차에는 적합하다 할 수 없다.The first method, the internal frame 2 for the conventional rigid reinforcement described through FIG. 2 is applied to the rigid frame, a sudden buckling and deformation occurs at the limit of the frame, rather it damages the battery. do. However, increasing the number of steel materials as much as possible is not suitable for electric vehicles that are sensitive to fuel efficiency because the weight of the vehicle body is increased.

반면, 본 발명의 실시 예에 따른 엠보싱 프레임(13)은 상기 두 번째에 해당하는 것으로 표면에 다공의 엠보싱 홀(H)을 형성하여 외부의 물리적인 충격을 최대한 흡수하는 충격 흡수 부재로서의 역할을 한다. 즉, 엠보싱 프레임(13)은 자신을 희생하여 형상이 변형되면서 최대한 충격을 흡수하는 목적으로 형성된다.On the other hand, the embossing frame 13 according to an embodiment of the present invention corresponds to the second and forms a porous embossing hole H on the surface to serve as a shock absorbing member that absorbs external physical shock as much as possible. . That is, the embossing frame 13 is formed for the purpose of absorbing the impact as much as possible while the shape is deformed at the expense of itself.

엠보싱 프레임(13)은 이중 패널로 구성되며, 마주하는 상부 판넬(131)과 하부 판넬(132)의 표면이 오목 및 볼록한 모양으로 엠보싱 가공되어 오목한 중앙에 엠보싱 홀(H)이 형성된다. The embossing frame 13 is composed of a double panel, and the surfaces of the opposing upper panel 131 and lower panel 132 are embossed into concave and convex shapes to form an embossing hole H in the concave center.

즉, 엠보싱 홀(H)이 형성된 주변부는 오목하게 오목홈(133)이 형성되고 다른 부분은 이중 판넬(131, 132)간의 이격이 유지되어 볼록하게 형성된다. That is, the peripheral portion where the embossing hole H is formed is concavely formed with a concave groove 133, and the other portion is convexly formed by maintaining the separation between the double panels 131 and 132.

한편, 엠보싱 홀(H)은 펀칭과 동시에 이중 패널의 펀칭된 부분이 서로 맞물려 접합(예; 클린칭)될 수 있다.On the other hand, the embossing hole (H) can be joined (eg, clinched) by punching and the punched parts of the double panel at the same time as punching.

엠보싱 프레임(13)의 엠보싱 홀(H)은 원형으로 형성될 수 있다.The embossing hole H of the embossing frame 13 may be formed in a circular shape.

또한, 상기 엠보싱 홀(H)은 육각형으로 형성되어 양측의 꼭지점을 잊는 중심이 충격방향과 수직으로 위치하도록 설치된다. 즉, 차체를 기준으로 배터리 케이스(10)의 종방향으로 설치되는 엠보싱 프레임(13)의 엠보싱 홀(H)은 전후의 충격방향 및 횡방향으로으로 설치되는 엠보싱 프레임(13)의 엠보싱 홀(H)은 좌우의 충격방향과 수직을 이룬다.In addition, the embossing hole (H) is formed in a hexagon so that the center of forgetting the vertices on both sides is installed perpendicular to the impact direction. That is, the embossing hole H of the embossing frame 13 installed in the longitudinal direction of the battery case 10 based on the vehicle body is embossed hole H of the embossing frame 13 installed in the front and rear impact directions and in the transverse direction ) Is perpendicular to the left and right impact directions.

예컨대, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 외부 충격에 의한 엠보싱 프레임의 좌굴형태를 나타낸다. For example, FIG. 5 shows a buckling shape of an embossing frame due to external impact according to an embodiment of the present invention.

첨부된 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 엠보싱 프레임(13)은 엠보싱 홀(H)에 의해 자연스럽게 접히면서 촘촘하게 좌굴 형태가 형성된 것을 보여준다. 5, the embossing frame 13 according to an embodiment of the present invention shows that the buckling shape is formed densely while being naturally folded by the embossing hole H.

특히, 엠보싱 홀(H)은 충격방향과 수직한 위치의 양측 꼭지점이 충격에 의해 자바라와 같이 접히면서 상기 충격방향으로의 좌굴 현상을 유도하며, 그 좌굴은 엠보싱 홀(H)의 배열 순서에 따라 단계적으로 발생되면서 충격을 흡수한다.In particular, the embossing hole (H) induces a buckling phenomenon in the impact direction while both vertices at a position perpendicular to the impact direction are folded like bellows by the impact, the buckling according to the arrangement order of the embossing hole (H) As it occurs in stages, it absorbs shock.

이때, 엠보싱 프레임(13)의 엠보싱 홀(H)들은 이웃하는 앞열과 뒷열이 지그재그로 배치되어, 좌굴 현상을 유도하면서도 충격흡수를 위한 강성을 확보할 수 있다.At this time, the embossing holes (H) of the embossing frame 13 are arranged in a zigzag neighboring front row and back row, it is possible to secure the rigidity for shock absorption while inducing a buckling phenomenon.

한편, 도 6과 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 일반 프레임과 엠보싱 프레임의 충경흡수를 시험한 결과를 나타낸다.On the other hand, Figures 6 and 7 shows the results of testing the absorption of the diameter of the normal frame and the embossing frame according to an embodiment of the present invention.

첨부된 도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 엠보싱 프레임(13)과 동일한 재질 및 두께의 세가지 프레임과 자유낙하 시험을 통한 해석 결과를 보여준다.6 and 7, the three frames of the same material and thickness as the embossing frame 13 according to an embodiment of the present invention and analysis results through free fall test are shown.

이러한 시험을 통한 엠보싱 프레임(13)은 3종류의 일반 프레임 대비 상대적으로 흡수 에너지가 높고 중량이 가장 가볍고 효율이 가장 높은 효과가 증명되었으며, 특히 최대 변형시의 좌굴 형태가 좌우로 틀어지지 않고 수직방향으로 촘촘히 나타나 배터리 모듈의 손상 없이 안성을 확보할 수 있는 부재로 확인됐다.Through this test, the embossing frame 13 has been proved to have relatively high absorption energy, lightest weight, and highest efficiency compared to three types of general frames, and in particular, the buckling shape at the maximum deformation is not displaced from side to side, but vertically. As a result, it was confirmed to be a member capable of securing stability without damaging the battery module.

한편, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 엠보싱 홀을 통한 방열 상태를 나타낸다.On the other hand, Figure 8 shows a heat dissipation state through the embossing hole according to an embodiment of the present invention.

첨부된 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 엠보싱 프레임(13)의 엠보싱 홀(H)을 통해 공기가 순환되는 상태를 보여준다.Referring to the attached Figure 8, it shows a state in which air is circulated through the embossing hole (H) of the embossing frame 13 according to an embodiment of the present invention.

따라서, 엠보싱 프레임(13)은 외부 프레임(12)의 내측에 격자형태로 설치되더라도 다공의 엠보싱 홀(H)을 통해 공기를 순환시킴으로써 배터리 모듈의 충전 또는 방전(주행) 시 발생되는 열이 방열된다. Therefore, even when the embossing frame 13 is installed inside the outer frame 12 in a lattice form, heat generated during charging or discharging (driving) of the battery module is dissipated by circulating air through the porous embossing hole H. .

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 다공의 엠보싱 홀(H)이 형성된 엠보싱 프레임을 통해 배터리 케이스를 보강하여 외부 충격에 대한 의도된 형상변경을 유도하여 충격을 최소화함으로써 배터리 및 운전자를 안전하게 보호할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to an embodiment of the present invention, the battery case is reinforced through an embossing frame in which a porous embossing hole (H) is formed to induce an intended shape change for an external shock, thereby minimizing shock to protect the battery and the driver safely There is an effect that can be done.

또한, 배터리의 충전 및 방전 시 발생되는 발열을 다공의 엠보싱 홀을 통해 방열함으로써 배터리의 과열을 예방할 수 있는 효과가 있다.In addition, it is possible to prevent overheating of the battery by dissipating heat generated during charging and discharging of the battery through a porous embossing hole.

또한, 충격흡수 효율이 높고 중량이 가벼운 것으로 증명된 엠보싱 프레임을 활용하여 배터리 케이스를 구성함으로써 전기 자동차의 안전성과 연비향상에 따른 제품경쟁력을 향상시키는 효과를 기대할 수 있다.In addition, by constructing a battery case using an embossing frame proved to have high shock absorption efficiency and light weight, it is possible to expect an effect of improving product competitiveness according to safety and fuel efficiency of an electric vehicle.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

10: 배터리 케이스
11: 언더커버
12: 외부 프레임
13: 엠보싱 프레임
131: 상부 판넬
132: 하부 판넬
133: 오목홈10: battery case
11: Under cover
12: outer frame
13: Embossing frame
131: upper panel
132: lower panel
133: concave groove

Claims (8)

차체의 센터 플로어 상에 설치되어 배터리 모듈이 배치되는 언더커버;
상기 언더커버의 상면 가장자리에 경계를 형성하는 외부 프레임; 및
다공의 엠보싱 홀이 형성된 판넬을 소재로 가공되며, 상기 외부 프레임의 내측에 격자형태로 설치되는 엠보싱 프레임을 포함하되,
상기 엠보싱 프레임은 일정 단면 형상을 갖도록 길이방향을 따라서 절곡 성형된 이중 패널로 구성되며 마주하는 상부 판넬과 하부 판넬의 표면이 오목 및 볼록한 모양으로 엠보싱 가공되어 오목한 중앙에 상기 엠보싱 홀이 형성되며 상기 엠보싱 홀은 펀칭과 동시에 이중 패널의 펀칭부가 서로 맞물려 접합되고, 상기 엠보싱 홀은 육각형 모양으로 양측의 꼭지점을 잊는 중심이 충격방향과 수직으로 위치되어 충격에 의해 자바라 형태로 접히면서 상기 충격방향으로의 좌굴 현상을 유도하되 상기 차체를 기준으로 종방향으로 설치되는 상기 엠보싱 프레임의 엠보싱 홀은 전후 충격방향과 수직을 이루고 횡방방향으로 설치되는 상기 엠보싱 프레임의 엠보싱 홀은 좌우의 충격방향과 수직을 이루고 설치되는 전기자동차용 배터리 케이스.An undercover installed on a center floor of the vehicle body and disposed with a battery module;
An outer frame forming a border at an edge of the upper surface of the undercover; And
A panel having a perforated embossing hole is processed from a material, and includes an embossing frame installed in a lattice form inside the outer frame.
The embossing frame is composed of a double panel bent and formed along a longitudinal direction to have a certain cross-sectional shape, and the surfaces of the upper and lower panels facing each other are embossed into concave and convex shapes to form the embossing hole in the center of the concave and embossing. At the same time as the punching, the punching parts of the double panel are joined to each other and joined, and the embossing hole is hexagonal in shape and the center of forgetting the vertices on both sides is positioned perpendicular to the impact direction, folding in the bellows shape by impact and buckling in the impact direction The embossing hole of the embossing frame, which induces the phenomenon but is installed in the longitudinal direction based on the vehicle body, is perpendicular to the front and rear impact directions, and the embossing hole of the embossing frame, which is installed in the transverse direction, is perpendicular to the left and right impact directions and is installed. Battery case for electric vehicles. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 엠보싱 프레임의 엠보싱 홀은 이웃하는 홀과 지그재그 패턴으로 배치되는 전기자동차용 배터리 케이스.According to claim 1,
The embossing hole of the embossing frame is a battery case for an electric vehicle that is arranged in a zigzag pattern with a neighboring hole. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 엠보싱 프레임은
다각형 단면 형상의 관 형태로 형성되는 전기자동차용 배터리 케이스.According to claim 1,
The embossing frame
A battery case for an electric vehicle that is formed in a polygonal cross-sectional tube shape. 제1항에 있어서,
상기 엠보싱 프레임은
상기 엠보싱 홀을 관통하는 결합부재의 기계적 접합이나 미그용접을 통해 상기 언더커버에 설치되는 전기자동차용 배터리 케이스.
According to claim 1,
The embossing frame
A battery case for an electric vehicle that is installed on the undercover through mechanical bonding or mig welding of a coupling member penetrating the embossing hole.
KR1020170182975A 2017-12-28 2017-12-28 Battery case for electric vehicle KR102093120B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170182975A KR102093120B1 (en) 2017-12-28 2017-12-28 Battery case for electric vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170182975A KR102093120B1 (en) 2017-12-28 2017-12-28 Battery case for electric vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190080495A KR20190080495A (en) 2019-07-08
KR102093120B1 true KR102093120B1 (en) 2020-03-25

Family

ID=67256139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170182975A KR102093120B1 (en) 2017-12-28 2017-12-28 Battery case for electric vehicle

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102093120B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220156319A (en) * 2021-05-18 2022-11-25 남도금형(주) Battery case for electric vehicle

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100254237B1 (en) 1995-12-15 2000-06-01 정몽규 Battery tray of a solar energy car
JP2002054672A (en) * 2000-08-09 2002-02-20 Mitsubishi Automob Eng Co Ltd Shock absorber for movable body

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2819927B2 (en) * 1992-03-02 1998-11-05 トヨタ自動車株式会社 Battery holder for electric vehicles
JP2604987Y2 (en) * 1993-10-20 2000-06-12 マツダ株式会社 Battery support structure for electric vehicles
KR20150125263A (en) * 2014-04-30 2015-11-09 주식회사 엘지화학 Sealing Device For Battery Case And Battery Cell Manufactured Using The Same
KR101813234B1 (en) * 2015-03-04 2017-12-29 주식회사 엘지화학 Cell Cover for secondary battery and battery module including the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100254237B1 (en) 1995-12-15 2000-06-01 정몽규 Battery tray of a solar energy car
JP2002054672A (en) * 2000-08-09 2002-02-20 Mitsubishi Automob Eng Co Ltd Shock absorber for movable body

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190080495A (en) 2019-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10723234B2 (en) Battery housing
US10059382B2 (en) Method and apparatus for attaching a crushable carbon fiber reinforced polymer structure to the outer surface of a battery enclosure
JP5721907B2 (en) Vehicle floor structure
US10766537B2 (en) Vehicle side portion structure
KR102540938B1 (en) Vehicle rear chassis module
JP5866933B2 (en) Car body rear structure
US10938007B2 (en) Battery housing and motor vehicle comprising a battery housing of this kind
US10439183B2 (en) Impact absorbing elements attached to the outer surface of a battery enclosure
JP7084366B2 (en) Vehicle undercarriage
JP2014038843A (en) Battery for vehicle
US20210070376A1 (en) Vehicle body lower structure
US11383766B2 (en) Vehicle body lower structure
US11440593B2 (en) Vehicle body lower structure
KR101916466B1 (en) Battery stack for vehicle
KR101458702B1 (en) sub frame for automobile
KR20210087522A (en) Electric Vehicle Battery Pack with Bottom Crash Shield
CN110525187B (en) Battery assembly with crash protection element for a motor vehicle
KR102093120B1 (en) Battery case for electric vehicle
KR100506757B1 (en) Bumper beam reinforcement structure
JP6848626B2 (en) Vehicle front structure
JP7352856B2 (en) Vehicle undercarriage structure
KR102107488B1 (en) Underfloor reinforcement structure of vehicle body
KR102132307B1 (en) Reinforcement unit of battery case for electric vehicles
JP2021070386A (en) Vehicular battery case structure
JP6798310B2 (en) Battery pack for vehicle mounting

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant