KR102182194B1 - 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛 - Google Patents

Abstract

전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛이 개시된다. 개시된 본 발명의 예시적인 일 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛은, ⅰ)배터리 팩을 수용하기 위해 상단이 개방된 수용 공간을 형성하며, 상단 가장자리 부분에 하부 플랜지를 형성하고 있는 배터리 트레이와, ⅱ)하부 플랜지에 대응하는 상부 플랜지를 가장자리 부분에 형성하며, 상부 플랜지를 통해 하부 플랜지에 체결되는 상부 케이스와, ⅲ)하부 플랜지 및 상부 플랜지 사이에 개재되며, 하부 플랜지의 상면과 상부 플랜지의 하면 사이를 실링하는 수밀 패드를 포함할 수 있다.

Description

전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛 {ASSEMBLY STRUCTURE OF BATTERY CASE FOR ELECTRIC VEHICLE}

본 발명의 실시 예는 전기자동차에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고 용량의 배터리 팩을 장착하는 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 구조에 관한 것이다.

최근 환경오염 문제 및 대체 에너지 개발에 대한 노력으로 전기 자동차의 개발이 꾸준히 이루어지고 있다.

일반적으로, 전기 자동차에는 차량을 구동시키기 위한 전기모터(구동모터)와, 그 전기모터에 전력을 공급하는 고전압 배터리가 탑재되어 있다. 배터리는 전기모터를 구동시키는 에너지원으로 인버터를 통해 전기모터에 전력을 공급할 수 있다.

이러한 배터리는 충전 및 방전 가능한 이차 전지로서, 배터리 팩의 형태로 배터리 케이스 조립체에 수용되며 차체에 탑재되는데, 그 배터리 팩은 필요 전력을 얻기 위해 다수 개의 셀들로 이루어진 복수 개의 배터리 모듈들이 직렬로 연결된 구조로 이루어진다.

종래 기술에서의 배터리 케이스 조립체는 배터리 팩을 내부에 수용하는 배터리 트레이와, 배터리 트레이의 상부에 위치하며 배터리 팩을 커버링 하는 상부 케이스를 구비하고 있다.

여기서, 배터리 트레이의 테두리 부분과 상부 케이스의 테두리 부분은 상호 밀착되며, 볼트와 너트 등과 같은 체결수단을 통해 체결된다. 이러한 경우 배터리 트레이의 테두리 부분과 상부 케이스의 테두리 부분 사이의 갭 또는 평탄도 오차에 의해 배터리 케이스 조립체의 수밀을 확보하기가 어려운 실정이다.

이에 종래에는 배터리 트레이의 테두리 부분과 상부 케이스의 테두리 부분을 체결한 상태에서 이들 사일 실러 등과 같은 실링제를 도포하고 있으나, 차량의 진동 또는 외부 충격에 의해 실링제가 떨어져나가는 등 배터리 케이스 조립체의 완벽한 수밀성을 확보하지 못하고 있는 실정이다.

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

본 발명의 실시 예들은 배터리 팩 형태의 배터리 셀들을 수용하는 배터리 케이스의 조립 구조로서, 패드를 적용하는 간단한 구성으로 배터리 케이스의 수밀 성능을 향상시킬 수 있으며, 배터리 셀들의 성능 저하를 방지할 수 있도록 한 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛을 제공하고자 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛은, ⅰ)배터리 팩을 수용하기 위해 상단이 개방된 수용 공간을 형성하며, 상단 가장자리 부분에 하부 플랜지를 형성하고 있는 배터리 트레이와, ⅱ)상기 하부 플랜지에 대응하는 상부 플랜지를 가장자리 부분에 형성하며, 상기 상부 플랜지를 통해 상기 하부 플랜지에 체결되는 상부 케이스와, ⅲ)상기 하부 플랜지 및 상부 플랜지 사이에 개재되며, 상기 하부 플랜지의 상면과 상기 상부 플랜지의 하면 사이를 실링하는 수밀 패드를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛에 있어서, 상기 수밀 패드는 상기 하부 플랜지의 상면 및 상기 상부 플랜지의 하면에 부착되는 양면 테이프 타입으로 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛에 있어서, 상기 수밀 패드는 방수성을 지닌 소재로 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛은, 상기 상부 플랜지의 상면에 접합되는 보강 브라켓을 더 포함할 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛은, ⅰ)배터리 팩을 수용하기 위해 상단이 개방된 수용 공간을 형성하며, 상단 가장자리 부분에 하부 플랜지를 형성하고 있는 배터리 트레이와, ⅱ)상기 하부 플랜지에 대응하는 상부 플랜지를 가장자리 부분에 형성하며, 상기 상부 플랜지를 통해 상기 하부 플랜지에 체결되는 상부 케이스와, ⅲ)상기 하부 플랜지 및 상부 플랜지 사이에 개재되며, 상기 하부 플랜지의 상면과 상기 상부 플랜지의 하면 사이를 실링하는 수밀 패드와, ⅳ)상기 수밀 패드의 내측 가장자리 부분에 부착되며, 상기 수용 공간에서 발생되는 수분을 흡수하는 수분 흡수 패드를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛에 있어서, 상기 수분 흡수 패드는 상기 수밀 패드의 내측 가장자리 부분에 부착되며, 상기 배터리 팩의 상면을 덮는 부직포 타입으로 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛에 있어서, 상기 수분 흡수 패드는 상기 하부 플랜지 및 상부 플랜지의 내측으로 연장된 상기 수밀 패드의 내측 가장자리 부분에 접착 식으로 부착될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛은, 상기 상부 플랜지의 상면에 접합되는 보강 브라켓을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛에 있어서, 상기 하부 플랜지에는 테두리 방향을 따라 복수 개의 웰드 볼트가 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛에 있어서, 상기 웰드 볼트는 상기 상부 플랜지를 관통하여 너트와 결합될 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛은, ⅰ)배터리 팩을 수용하기 위해 상단이 개방된 수용 공간을 형성하며, 상단 가장자리 부분에 하부 플랜지를 형성하고 있는 배터리 트레이와, ⅱ)상기 하부 플랜지에 대응하는 상부 플랜지를 가장자리 부분에 형성하며, 상기 상부 플랜지를 통해 상기 하부 플랜지에 체결되는 상부 케이스와, ⅲ)상기 하부 플랜지 및 상부 플랜지 사이에 개재되며, 상기 하부 플랜지의 상면과 상기 상부 플랜지의 하면 사이를 실링하는 수밀 패드와, ⅳ)상기 하부 플랜지의 내측으로 연장된 상기 수밀 패드의 내측 가장자리 부분에 부착되며, 상기 배터리 팩의 상면을 덮는 수분 흡수 패드와, ⅴ)상기 하부 플랜지 및 상기 상부 플랜지에 테두리 방향을 따라 형성되며, 상기 수밀 패드의 단면 형상의 변형을 유도하는 변형 유도부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛에 있어서, 상기 변형 유도부는 상기 하부 플랜지에 테두리 방향을 따라 상측으로 돌출되게 형성되는 라운드 단면 형상의 돌기와, 상기 돌기에 대응하여 상기 상부 플랜지에 테두리 방향을 따라 상측으로 오목하게 형성되며, 상기 돌기와 결합하는 결합 홈을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛에 있어서, 상기 변형 유도부는 상기 하부 플랜지에 테두리 방향을 따라 하측으로 오목하며, 내측 바닥이 상측으로 볼록한 요홈 단과, 상기 요홈 단에 대응하여 상기 상부 플랜지에 테두리 방향을 따라 하측 방향으로 돌출하며, 하면이 상측으로 오목한 돌출 단을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛에 있어서, 상기 하부 플랜지의 상기 요홈 단 외측 가장자리 부분에는 복수 개의 웰드 볼트가 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛에 있어서, 상기 웰드 볼트는 상기 상부 플랜지의 상기 돌출 단 외측 가장자리 부분에 구비된 체결 홀에 끼워지며 너트와 결합할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛에 있어서, 상기 수밀 패드는 방수성을 지닌 소재로 이루어지며, 상기 수분 흡수 패드는 부직포로 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛에 있어서, 상기 상부 플랜지의 상면에는 보강 브라켓이 접합될 수 있다.

본 발명의 실시 예는 배터리 트레이의 하부 플랜지와 상부 케이스의 상부 플랜지 사이에 방수성을 지닌 수밀 패드를 개재함으로써, 배터리 케이스 조립체의 수밀 성능을 향상시킬 수 있으며, 이로 인해 배터리의 성능 및 효율을 증대시킬 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.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛을 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛을 개략적으로 도시한 단면 구성도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛을 개략적으로 도시한 단면 구성도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛에 적용되는 수밀 패드와 수분 흡착 패드를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛을 개략적으로 도시한 단면 구성도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛에 대한 변형 예를 개략적으로 도시한 단면 구성도이다.

이하, 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.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

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", ""...수단" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛을 개략적으로 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛을 개략적으로 도시한 단면 구성도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 케이스의 조립 유닛(100)은 고전압 배터리로부터 전원을 공급받아 작동하는 구동모터를 동력원으로 하여 주행이 가능한 전기자동차에 적용될 수 있다.

예를 들면, 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛(100)은 차체의 언더 바디에 탑재되며, 다수 개의 배터리 셀들이 장착된 배터리 집합 구조체(조립체)로 구성될 수 있다.

여기서, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛(100)는 언더 바디의 전후 방향을 기준할 때, 그 언더 바디를 구성하는 프론트 플로어, 센터 플로어 및 리어 플로어의 일체형 구조에 적용될 수 있다.

더 나아가, 상기한 배터리 케이스의 조립 유닛(100)은 프론트 플로어와 별개로 일체로 구성되는 센터 플로어 및 리어 플로어의 일체형 구조에 적용될 수도 있다.

본 발명의 실시 예에서는 상기 차체(언더 바디)의 길이 방향을 전후 방향으로 정의하며, 차체의 좌우 방향을 폭 방향으로 정의하고, 차체의 높이 방향을 상하 방향으로 정의한다.

당 업계에서는 차체의 길이 방향(이송 방향)을 T 방향, 차체의 폭 방향을 L 방향, 차체의 높이 방향을 H 방향이라고도 하는데, 본 발명의 실시 예에서는 LTH 방향을 기준으로 하지 않고, 차체의 전후 방향, 폭 방향 및 상하 방향을 기준으로 한다.

더 나아가, 하기에서의 "단(한쪽/일측 단 또는 다른 한쪽/일측 단)"은 어느 한쪽의 끝으로 정의될 수 있고, 그 끝을 포함하는 일정 부분(한쪽/일측 단부 또는 다른 한쪽/일측 단부)으로 정의될 수도 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 상기 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛(100)은 배터리 팩 형태의 배터리 셀들을 수용하는 배터리 케이스의 조립 구조로서, 패드를 적용하는 간단한 구성으로 배터리 케이스의 수밀 성능을 향상시킬 수 있으며, 배터리 셀들의 성능 저하를 방지할 수 있는 구조로 이루어진다.

이를 위해 본 발명의 실시 예에 따른 상기 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛(100)은 기본적으로, 배터리 트레이(10), 상부 케이스(20), 수밀 패드(30), 그리고 보강 브라켓(40)을 포함하며, 이를 구성 별로 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 배터리 트레이(10)는 이하에서 더욱 설명될 상기 구성 요소들을 지지하기 위한 것으로서, 차체의 언더 바디 측에 장착된다. 이러한 배터리 트레이(10)는 하나의 패널 또는 서로 연결된 둘 이상의 패널로 구성될 수 있다.

상기 배터리 트레이(10)는 각종 구성 요소들을 지지하기 위한 브라켓, 바아, 로드, 플레이트, 블록, 리브, 칼라 등과 같은 각종 부속 요소들을 포함할 수도 있다.

그러나, 상기한 부속 요소들은 이하에서 더욱 설명될 각각의 구성 요소들을 배터리 트레이(10)에 설치하기 위한 것이므로, 본 발명의 실시 예에서는 예외적인 경우를 제외하고 상기한 부속 요소들을 배터리 트레이(10)로 통칭한다.

상기에서 배터리 트레이(10)는 배터리 팩(1)을 수용하기 위해 상단이 개방된 수용 공간(11)과 바닥 면을 형성하고 있으며, 그 상단의 가장자리 부분에 평판도를 지닌 하부 플랜지(13)를 형성하고 있다.

여기서, 상기 배터리 팩(1)은 충, 방전이 가능한 다수 개의 배터리 셀들이 조립된 복수 개의 배터리 모듈(3)들이 집합체로 구성된 것으로서, 그 배터리 모듈(3)들은 직렬 또는 병렬로 조합된 고전압 배터리로 구비된다. 이러한 배터리 팩(1)은 배터리 용량에 따라 배터리 모듈(3)들의 개수가 가변될 수 있고, 집합체의 형상 또한 가변될 수 있다.

상기 배터리 팩(1)은 배터리 트레이(10)의 수용 공간(11)에 수용되는 바, 그 배터리 트레이(10)의 내부 바닥 면 측에 구비된 쿨링 플레이트(도면에 도시되지 않음) 상에 배치된다.

상기한 쿨링 플레이트는 배터리 팩(1)의 배터리 모듈(3)들을 냉각수를 통해 수냉 식으로 냉각하기 위한 것으로서, 냉각수를 유동시키는 냉각수 유동통로를 형성하고 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 상부 케이스(20)는 배터리 트레이(10)의 상부에 위치하며 그 배터리 트레이(10)의 수용 공간(11)에 수용된 배터리 팩(1)을 커버링 하는 것으로서, 배터리 트레이(10)의 하부 플랜지(13)와 상호 체결 가능하게 구비된다.

상기 상부 케이스(20)는 배터리 트레이(10)의 하부 플랜지(13)에 대응하는 상부 플랜지(23)를 가장자리 부분에 형성하고 있다. 상기 상부 플랜지(23)는 평탄도를 지니며 하부 플랜지(13)에 체결될 수 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 수밀 패드(30)는 배터리 트레이(10)의 하부 플랜지(13)와 상부 케이스(20)의 상부 플랜지(23) 사이를 실링하는 것으로서, 그 하부 플랜지(13)와 상부 플랜지(23) 사이에 개재된다.

상기 수밀 패드(30)는 하부 플랜지(13)와 상부 플랜지(23) 사이에서 이들 하부 플랜지(13)와 상부 플랜지(23)의 체결력에 의해 압착되며, 그 하부 플랜지(13)와 상부 플랜지(23) 사이를 실링할 수 있다.

예를 들면, 상기 수밀 패드(30)는 하부 플랜지(13)의 상면 및 상부 플랜지(23)의 하면에 부착되는 양면 테이프 타입으로 구비되는 바, 방수성을 지닌 통상적인 방수 소재로 구비될 수 있다. 더 나아가, 상기 수밀 패드(30)에는 볼트가 끼워지는 볼트 구멍(31)들을 형성하고 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 보강 브라켓(40)은 전체 배터리 케이스의 플랜지 부분의 강성을 보강하기 위한 것으로서, 상부 케이스(20)의 상부 플랜지(23) 상면에 접합된다.

여기서, 상기한 보강 브라켓(40)은 상부 플랜지(23)에 대응하는 형상으로 구비되며, 용접 식으로 상부 플랜지(23)의 상면에 접합될 수 있고, 볼트와 너트 등의 체결수단을 통해 상부 플랜지(23)의 상면에 접합될 수도 있다. 그러나, 이하에서는 볼트와 너트의 체결수단을 통하여 보강 브라켓(40)을 상부 플랜지(23)의 상면에 접합하는 예를 설명하기로 한다.

한편, 상기에서와 같은 배터리 트레이(10)의 하부 플랜지(13), 상부 케이스(20)의 상부 플랜지(23) 및 보강 브라켓(40)은 볼트와 너트를 포함하는 체결수단을 통하여 체결(접합)될 수 있다.

이를 위해 상기 배터리 트레이(10)의 하부 플랜지(13)에는 테두리 방향을 따라 복수 개의 웰드 볼트(WB)들이 구비된다. 상기 웰드 볼트(WB)는 하측에서 하부 플랜지(13)를 관통하며 그 하부 플랜지(13)의 하면에 용접 접합된 것으로 구비될 수 있다. 이러한 웰드 볼트(WB)는 상부 플랜지(23) 및 보강 브라켓(40)에 형성된 체결 홀(H)들에 끼워지며 너트(N)와 체결될 수 있다.

따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛(100)에 의하면, 우선 쿨링 플레이트(도면에 도시되지 않음) 등과 함께 배터리 팩(1)을 배터리 트레이(10)의 수용 공간(11)에 배치한다.

그리고 나서, 본 발명의 실시 예에서는 수밀 패드(30)를 배터리 트레이(10)의 하부 플랜지(13) 상면에 부착하는데, 그 수밀 패드(30)의 볼트 구멍(31)들에 웰드 볼트(WB)를 끼우며 수밀 패드(30)를 하부 플랜지(13)의 상면에 부착한다.

대안으로서, 본 발명의 실시 예에서는 수밀 패드(30)를 상부 케이스(20)의 상부 플랜지(23) 하면에 부착할 수도 있다. 이 경우는 수밀 패드(30)의 볼트 구멍(31)과 상부 플랜지(23)의 체결 홀(H)을 일치시키며 그 수밀 패드(30)를 상부 플랜지(23) 하면에 부착한다.

이와 같은 상태에서 본 발명의 실시 예에서는 상부 케이스(20)의 상부 플랜지(23)를 하부 플랜지(13) 상의 수밀 패드(30) 상면에 부착하는데, 그 하부 플랜지(13)의 체결 홀(H)들에 웰드 볼트(WB)를 끼우며 상부 플랜지(23)의 하면을 수밀 패드(30)의 상면에 부착한다.

다음으로, 본 발명의 실시 예에서는 상부 플랜지(23) 상에서 보강 브라켓(40)의 체결 홀(H)들에 웰드 볼트(WB)를 끼우며 그 보강 브라켓(40)을 상부 플랜지(23)의 상면 측에 배치한다.

그리고 나서, 본 발명의 실시 예에서는 상기 웰드 볼트(WB)에 너트(N)를 결합한다. 이에 본 발명의 실시 예에서는 상기 웰드 볼트(WB)와 너트(N)를 통하여 배터리 트레이(10)의 하부 플랜지(13)와 상부 케이스(20)의 상부 플랜지(23)를 체결할 수 있게 된다.

여기서, 상기 수밀 패드(30)는 하부 플랜지(13)와 상부 플랜지(23)의 사이에서 웰드 볼트(WB)와 너트(N)의 체결력에 의해 압착되면서 이들 하부 플랜지(13)와 상부 플랜지(23)의 사이를 실링하게 된다.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 배터리 트레이(10)의 하부 플랜지(13)와 상부 케이스(20)의 상부 플랜지(23) 사이에 방수성을 지닌 수밀 패드(30)를 개재함으로써, 배터리 케이스 조립체의 수밀 성능을 더욱 향상시킬 수 있으며, 이로 인해 배터리의 성능 및 효율을 더욱 증대시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에서는 하부 플랜지(13)와 상부 플랜지(23)의 결합 부분에 보강 브라켓(40)을 장착함에 따라, 배터리 케이스 조립체의 내구성 향상을 도모할 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛을 개략적으로 도시한 단면 구성도이다. 도면에서 전기 실시 예와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 참조 부호를 부여한다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛(200)은 전기 실시 예의 구조를 기본으로 하면서, 상부 케이스(20)와 체결된 배터리 트레이(10)의 수용 공간(11)에서 발생되는 수분을 흡수하기 위한 수분 흡수 패드(50)를 더 포함하고 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 수분 흡수 패드(50)는 배터리 트레이(10)의 수용 공간(11)에서 그 배터리 트레이(10)의 내외부 온도 차에 의해 생성되는 수분을 흡수할 수 있다.

상기 수분 흡수 패드(50)는 수밀 패드(30)의 내측 가장자리 부분에 부착된다. 상기 수분 흡수 패드(50)는 수밀 패드(30)의 내측 가장자리 부분에서 이의 상면에 부착되며, 배터리 팩(1)의 상면 측을 전면적으로 덮는 부직포 타입으로 구비된다.

이러한 수분 흡수 패드(50)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상호 체결된 하부 플랜지(13)와 상부 플랜지(23)의 내측으로 연장된 수밀 패드(30)의 내측 가장자리 상면에 접착 식으로 부착될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시 예에서는 상기와 같이 배터리 트레이(10)의 수용 공간(11)에서 수분 흡수 패드(50)에 흡수된 수분이 배터리 모듈(3)들에서 발생하는 열에 의해 증발되면서 그 수분 흡수 패드(50)를 건조시킬 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 배터리 트레이(10)의 수용 공간(11)에서 그 배터리 트레이(10)의 내외부 온도 차에 의해 생성되는 수분을 수분 흡수 패드(50)를 통해 흡수할 수 있으므로, 수분에 의해 배터리 팩(1)의 배터리 모듈(3)들이 손상되는 것을 것을 방지할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 상기 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛(200)의 나머지 구성들 및 작용 효과는 전기 실시 예에서와 같으므로 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛을 개략적으로 도시한 단면 구성도이다. 도면에서 전기 실시 예와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 참조 부호를 부여한다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 상기 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛(300)은 전기 실시 예들의 구조를 기본으로 하면서, 수밀 패드(30) 단면 형상의 변형을 유도하는 변형 유도부(70)를 더 포함하고 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 변형 유도부(70)는 수밀 패드(30)의 수밀 성능을 더욱 향상시키기 위한 것으로서, 서로 마주하는 배터리 트레이(10)의 하부 플랜지(13)와 상부 케이스(20)의 상부 플랜지(23)에 테두리 방향을 따라 구비된다.

예를 들면, 상기 변형 유도부(70)는 하부 플랜지(13)에 테두리 방향을 따라 상측으로 돌출되게 형성되는 돌기(71)와, 그 돌기(71)에 대응하여 상부 플랜지(23)에 테두리 방향을 따라 상측으로 오목하게 형성되는 결합 홈(73)을 포함할 수 있다.

상기에서 돌기(71)는 라운드 단면 형상으로 하부 플랜지(13)에 테두리 방향을 따라 상측으로 돌출되게 형성된다. 그리고 상기 결합 홈(73)은 돌기(71)에 대응되는 라운드 단면 형상으로서 상부 플랜지(23)에 테두리 방향을 따라 상측으로 오목하게 형성되며, 돌기(71)와 암수 식으로 상호 결합된다. 이 경우 상기 돌기(71)와 결합 홈(73)은 하부 플랜지(13)와 상부 플랜지(23)의 체결 시, 수밀 패드(30)를 사이에 두고 암수 식으로 상호 결합될 수 있다.

본 발명의 실시 예에서는 돌기(71)를 하부 플랜지(13)에 형성하고, 결합 홈(73)을 상부 플랜지(23)에 형성하는 것으로 설명되었으나, 반드시 이에 한정되지 않고, 돌기(71)를 상부 플랜지(23)에 형성할 수 있고, 결합 홈(73)을 하부 플랜지(13)에 형성할 수도 있다.

그리고, 본 발명의 실시 예에서는 돌기(71)와 결합 홈(73)이 라운드 단면 형상으로 구비되는 것으로 설명되었으나, 반드시 이에 한정되지 않고, 그 외의 다양한 형상으로 형성될 수도 있다.

여기서, 상기 하부 플랜지(13)에서의 웰드 볼트(WB)는 돌기(71)의 외측 가장자리 부분에 구비되며, 상부 플랜지(23)에서의 체결 홀(H)은 결합 홈(73)의 외측 가장자리 부분에 형성될 수 있다.

따라서, 본 발명의 또 다른 실시 예에 의하면, 하부 플랜지(13)와 상부 플랜지(23)가 상호 체결될 때, 수밀 패드(30)를 사이에 두고 변형 유도부(70)의 돌기(71)와 결합 홈(73)이 상호 암수 결합되며, 수밀 패드(30) 단면 형상의 변형을 유도함으로써, 변형된 수밀 패드(30)를 통한 배터리 케이스 조립체의 수밀 성능 및 내구 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛(300)의 변형 예로는 도 6에 도시된 바와 같이, 요홈 단(81)과 돌출 단(83)을 포함하는 변형 유도부(70)를 구성할 수 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 요홈 단(81)은 배터리 트레이(10)의 하부 플랜지(13)에 구비되는 것으로, 그 하부 플랜지(13)에 테두리 방향을 따라 하측으로 오목하며, 내측 바닥이 상측으로 볼록한 형태로 구비된다.

상기 돌출 단(83)은 상부 케이스(20)의 상부 플랜지(23)에 구비되는 것으로, 요홈 단(81)에 대응하여 상부 플랜지(23)에 테두리 방향을 따라 하측 방향으로 돌출하며, 하면이 상측으로 오목한 형태로 구비된다.

여기서, 요홈 단(81)의 볼록한 부분(도면에서의"A"부분) 및 돌출 단(83)의 오목한 부분(도면에서의"B"부분)은 예를 들어 라운드 형태로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 하부 플랜지(13)에서의 웰드 볼트(WB)는 요홈 단(81)의 외측 가장자리 부분에 구비되며, 상부 플랜지(23)에서의 체결 홀(H)은 돌출 단(83)의 외측 가장자리 부분에 형성될 수 있다.

본 발명의 실시 예에서는 상기 요홈 단(81)을 하부 플랜지(13)에 형성하고, 돌출 단(83)을 상부 플랜지(23)에 형성하는 것으로 설명되었으나, 반드시 이에 한정되지 않고, 요홈 단(81)을 상부 플랜지(23)에 형성할 수 있고, 돌출 단(83)을 하부 플랜지(13)에 형성할 수도 있다.

그리고, 본 발명의 실시 예에서는 요홈 단(81)의 볼록한 부분과 돌출 단(83)의 오목한 부분이 라운드 단면 형상으로 구비되는 것으로 설명되었으나, 반드시 이에 한정되지 않고, 그 외의 다양한 형상으로 형성될 수도 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 상기 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛(300)의 나머지 구성들 및 작용 효과는 전기 실시 예들에서와 같으므로 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

1: 배터리 팩 3: 배터리 모듈
10: 배터리 트레이 11: 수용 공간
13: 하부 플랜지 20: 상부 케이스
23: 상부 플랜지 30: 수밀 패드
31: 볼트 구멍 40: 보강 브라켓
50: 수분 흡수 패드 70: 변형 유도부
71: 돌기 73: 결합 홈
81: 요홈 단 83: 돌출 단
A: 볼록 부분 B: 오목 부분
H: 체결 홀 N: 너트
WB: 웰드 볼트

Claims (15)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 배터리 팩을 수용하기 위해 상단이 개방된 수용 공간을 형성하며, 상단 가장자리 부분에 하부 플랜지를 형성하고 있는 배터리 트레이;
    상기 하부 플랜지에 대응하는 상부 플랜지를 가장자리 부분에 형성하며, 상기 상부 플랜지를 통해 상기 하부 플랜지에 체결되는 상부 케이스;
    상기 하부 플랜지 및 상부 플랜지 사이에 개재되며, 상기 하부 플랜지의 상면과 상기 상부 플랜지의 하면 사이를 실링하는 수밀 패드;
    상기 하부 플랜지의 내측으로 연장된 상기 수밀 패드의 내측 가장자리 부분에 부착되며, 상기 배터리 팩의 상면을 덮는 수분 흡수 패드; 및
    상기 하부 플랜지 및 상기 상부 플랜지에 테두리 방향을 따라 형성되며, 상기 수밀 패드의 단면 형상의 변형을 유도하는 변형 유도부;를 포함하고,
    상기 수분 흡수 패드는, 상기 수밀 패드의 내측 가장자리 부분에 부착되며, 상기 배터리 팩의 상면을 덮는 부직포로 구비되되, 상기 하부 플랜지 및 상부 플랜지의 내측으로 연장된 상기 수밀 패드의 내측 가장자리 부분에 접착 식으로 부착되며,
    상기 변형 유도부는, 상기 하부 플랜지에 테두리 방향을 따라 하측으로 오목하며, 내측 바닥이 상측으로 볼록한 요홈 단과, 상기 요홈 단에 대응하여 상기 상부 플랜지에 테두리 방향을 따라 하측 방향으로 돌출하며, 하면이 상측으로 오목한 돌출 단을 포함하는 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛.
11. 삭제
12. 삭제
13. 제10 항에 있어서,
    상기 하부 플랜지의 상기 요홈 단 외측 가장자리 부분에는 복수 개의 웰드 볼트가 구비되고,
    상기 웰드 볼트는 상기 상부 플랜지의 상기 돌출 단 외측 가장자리 부분에 구비된 체결 홀에 끼워지며 너트와 결합하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛.
14. 제10 항에 있어서,
    상기 수밀 패드는 방수성을 지닌 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛.
15. 제10 항에 있어서,
    상기 상부 플랜지의 상면에는 보강 브라켓이 접합되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 배터리 케이스의 조립 유닛.

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