KR102256386B1 - 배터리 케이스 및 이를 포함하는 자동차 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 케이스는 베이스판부재, 상기 베이스판부재의 모서리 부분에 결합되며, 폐단면으로 형성되어 상기 베이스판부재의 형태를 유지하는 지지력을 보강하는 지지부재 및 상기 지지부재의 외측면에 결합되되, 상기 지지부재의 외측면과 협력하여 폐단면을 형성하고, 외부 충격에 형상 변형되어 충격을 흡수하는 흡수부재를 포함할 수 있다.

Description

배터리 케이스 및 이를 포함하는 자동차{Battery case and vehicle having thereof}
본 발명은 배터리 케이스 및 이를 포함하는 자동차에 관한 것이다.
전기 자동차의 배터리팩은 이차전지셀(Cell)의 집합체인 모듈(Module)이 내부에 다수가 장착되는 형태로 구성된다.
이러한 배터리팩이 장착된 자동차는 차량 충돌시 화재와 폭발로 이어져 운전자와 탑승자에게 심각한 위험을 초래할 수 있다. 이를 방지하기 위해 차체 충돌 보강재와 배터리팩 자체 보강재로 충돌 사고를 대비하고 있다.
따라서 배터리 케이스는 내부의 배터리팩을 보호하기 위해 내충돌 특성이 중요하고 차량 운행 중 도로면으로부터 유발되는 각종 진동에 대한 강성 보강이 중요하다.
여기서, 배터리 케이스의 외면을 담당하는 상부의 커버부재와 하부의 베이스부재는 주로 프레스 성형에 의하여 제작되며, 이러한 배터리 케이스를 보강하기 위하여 다수의 보강재가 배터리 케이스의 내외부에 추가되어 성능을 만족하도록 구성되고 있다.
그런데, 이러한 보강재들은 외부의 충격을 흡수하면서도, 배터리팩이 형상을 유지하여 폭발되지 않도록 보호해야 되는 두 가지 역할을 모두 만족해야 한다. 그러나, 종래의 보강재들은 강성을 보강함에 의해서 배터리팩의 형태를 유지할 수는 있으나, 변형에 의해 외부 충격을 효과적으로 흡수하지 못하는 문제가 있었다.
또한, 종래의 배터리 케이스는 배터리팩의 상부를 고정하는 팩고정부재가 쉽게 져처지시면서 배터리팩을 안정적으로 고정하지 못하는 문제가 있었다.
따라서, 전술한 문제를 해결하기 위하여 배터리 케이스 및 이를 포함하는 자동차에 대한 연구가 필요하게 되었다.
일본출원번호 제1993-331080호
본 발명은 외부 충격의 흡수를 효과적으로 수행하고, 배터리팩의 형상을 지지할 수 있는 배터리 케이스 및 이를 포함하는 자동차를 제공하는 것을 목적으로 한다.
다른 측면에서, 본 발명은 배터리팩을 안정적으로 고정할 수 있는 배터리 케이스 및 이를 포함하는 자동차를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 케이스는 베이스판부재, 상기 베이스판부재를 둘러싸며, 폐단면으로 형성되어 상기 베이스판부재를 지지하는 지지부재 및 상기 지지부재의 외측면에 결합되어 폐단면을 형성하고, 외부 충격을 흡수하는 흡수부재를 포함하고, 상기 흡수부재는, 상기 지지부재와 일정 간격 이격되어 배치되는 대면판부 및 상기 지지부재와 상기 대면판부 사이에 배치되는 간격판부를 포함하며, 상기 간격판부는, 적어도 일부에 주름유도홈을 포함하고, 상기 주름유도홈은, 벨로우즈(bellows) 형태로 형성될 수 있다.
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그리고, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 케이스는 베이스판부재, 상기 베이스판부재를 둘러싸며, 폐단면으로 형성되어 상기 베이스판부재를 지지하는 지지부재 및 상기 지지부재의 외측면에 결합되어 폐단면을 형성하고, 외부 충격을 흡수하는 흡수부재를 포함하고, 판재의 양단부를 정사각형 폐단면으로 성형한 후에, 상기 판재의 센터부를 직각으로 꺾어서 양쪽의 상기 정사각형 폐단면의 꼭지점이 접하는 접점이 형성되면, 상기 접점 부분을 용접하여 3개의 폐단면을 형성함으로써, 상기 흡수부재와 상기 지지부재는 일체로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 케이스는 베이스판부재, 상기 베이스판부재를 둘러싸며, 폐단면으로 형성되어 상기 베이스판부재를 지지하는 지지부재 및 상기 지지부재의 외측면에 결합되어 폐단면을 형성하고, 외부 충격을 흡수하는 흡수부재를 포함하고, 상기 지지부재는, 폐단면을 형성하는 내부에 지지파이프가 구비될 수 있다.
더하여, 본 발명의 실시예들에 따른 배터리 케이스는, 일단부는 상기 베이스판부재에 결합되며, 타단부는 꺾인 형태로 구비되어 상기 베이스판부재에 안착된 배터리팩의 상면을 지지하는 팩고정부재를 포함할 수 있다.
여기서, 본 발명의 실시예들에 따른 배터리 케이스의 상기 팩고정부재는, 상기 베이스판부재의 폭 방향으로 연속된 형태로 구비될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 배터리 케이스는 상기 팩고정부재의 상부에 결합되는 홀딩부재를 포함할 수 있다.
여기서, 본 발명의 실시예들에 따른 배터리 케이스의 상기 홀딩부재는, 서로 이웃하는 복수의 상기 팩고정부재 사이의 간극에 끼워지는 함몰부가 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 배터리 케이스의 상기 함몰부는, 탄성에 의해서 외측으로 팽창되는 판스프링 형태로 구비될 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시예들에 따른 배터리 케이스의 상기 홀딩부재는, 상기 함몰부에 완충소재가 채워진 형태로 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 자동차는, 복수의 배터리팩이 장착되는 상기 배터리 케이스, 상기 배터리팩과 연결되어 구동력을 제공하는 엔진, 및 상기 엔진이 설치되고, 상기 배터리 케이스가 결합되는 차체프레임을 포함할 수 있다.
본 발명의 배터리 케이스 및 이를 포함하는 자동차는 외부 충격의 흡수를 효과적으로 수행하고, 배터리팩의 형상을 지지할 수 있는 이점이 있다.
이에 의해서 배터리팩이 변형되면서 폭발하거나, 배터리팩으로 외부의 충격이 직접 전달되어 폭발되는 문제를 방지할 수 있게 된다.
다른 측면에서, 본 발명의 배터리 케이스 및 이를 포함하는 자동차는 배터리팩을 안정적으로 고정할 수 있는 이점이 있다.
다만, 본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 배터리 케이스를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 배터리 케이스에서 흡수부재에 주름유도홈이 형성된 실시예를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 배터리 케이스에서 흡수부재가 롤포밍에 의해 형성되는 상태를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 배터리 케이스에서 지지부재에 지지파이프가 구비된 실시예를 도시한 단면도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 배터리 케이스가 팩고정부재를 포함하는 실시예를 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 배터리 케이스가 홀딩부재를 포함하는 실시예를 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 배터리 케이스에서 홀딩부재가 완충소재를 포함하는 실시예를 도시한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 배터리 케이스 및 이를 포함하는 자동차를 도시한 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함하며, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호 또는 유사한 방식으로 부여된 참조 부호는 동일 구성 요소 또는 대응하는 구성요소를 지칭하는 것으로 한다.
본 발명은 배터리 케이스(1) 및 이를 포함하는 자동차에 관한 것으로, 외부 충격의 흡수를 효과적으로 수행하고, 배터리팩(2)의 형상을 지지할 수 있다. 이에 의해서 배터리팩(2)이 변형되면서 폭발하거나, 배터리팩(2)으로 외부의 충격이 직접 전달되어 폭발되는 문제를 방지할 수 있게 된다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 케이스(1)는 지지부재(20)를 포함하여 외부 충격에 의해서 상기 배터리팩(2)이 변형 등으로 파손되지 않도록 배터리 케이스(1)의 형상을 유지하게 되고, 또한 본 발명의 배터리 케이스(1)는 형상이 변형되면서 외부 충격을 흡수하는 흡수부재(30)를 포함하여 상기 배터리팩(2)으로 전달되는 외부 충격을 저감시키게 된다.
다른 측면에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 케이스(1) 및 이를 포함하는 자동차는 배터리팩(2)을 안정적으로 고정할 수 있다. 즉, 본 발명의 배터리 케이스(1)는 팩고정부재(40)를 포함하여 배터리팩(2)을 안정적으로 고정할 수 있다. 더하여 상기 팩고정부재(40)가 본 발명의 배터리 케이스(1)의 강성을 보강하는 역할도 할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 케이스(1)는 홀딩부재(50)를 포함하여, 상기 팩고정부재(40)가 상기 배터리팩(2)을 더욱 안정적으로 지지할 수 있게 구성된다. 더하여 상기 홀딩부재(50)는 상기 팩고정부재(40)를 탄성적으로 지지함으로서, 외부 충격 또는 외부 진동에 대하여 유연하게 대응하면서 상기 팩고정부재(40)를 안정적으로 지지할 수 있게 된다.
구체적으로 도면을 참조하여 설명하면, 도 1은 본 발명의 배터리 케이스(1)를 도시한 사시도로서, 이를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 케이스(1)는 베이스판부재(10), 상기 베이스판부재(10)를 둘러싸도록 배치되고 상기 베이스판부재(10)의 형태를 유지하는 지지력을 보강하는 지지부재(20) 및 상기 지지부재(20)의 외측면에 결합되고, 외부 충격에 형상 변형되어 충격을 흡수하는 흡수부재(30)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 지지부재(20)는 상기 베이스판부재(10)의 모서리 부부분에 결합될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 지지부재(20)는 폐단면으로 형성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 흡수부재(30)는 상기 지지부재(20)의 외측면과 협력하여 폐단면을 형성할 수 있다. 구체적으로, 상기 흡수부재(30)는 상기 지지부재(20)와 접하는 일면은 개방된 구조를 가질 수 있으나, 상기 지지부재(20)와 접하여 형성됨으로써 상기 흡수부재 내부의 공간은 폐단면을 형성할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 케이스(1)는 상기 지지부재(20)를 포함하여 강성을 보강하는 것에 더하여, 상기 흡수부재(30)를 포함하여 외부 충격을 변형에너지로 변환하여 효과적으로 흡수할 수 있다.
다시 말해, 상기 지지부재(20)는 외부 충격에 대하여 상기 베이스판부재(10)가 형태를 유지할 수 있도록 강성보강의 역할을 하게 되고, 상기 흡수부재(30)는 외부 충격에 대하여 압축 변형되면서 외부 충격을 흡수하게 구성될 수 있다.
이에 의해서, 상기 베이스판부재(10)에 안착되는 배터리팩(2)으로 외부 충격이 가해지는 문제를 개선하고, 또한 외부 충격에 의해서 상기 배터리팩(2)이 파손 내지 폭발하는 문제를 개선할 수 있게 된다.
상기 베이스판부재(10)는 배터리팩(2) 등의 구성이 안착되어 수용되는 부분이다. 또한 상기 베이스판부재(10)의 모서리 부분에 상기 지지부재(20)가 구비되어 외부 충격에 대한 형태를 유지할 수 있는 효과를 개선할 수 있다. 이에 의해서 상기 베이스판부재(10)에 안착되는 상기 배터리팩(2) 등이 외부 충격에 의해서 변형 또는 파손되어 폭발되는 문제를 방지할 수 있게 된다.
상기 지지부재(20)는 상기 베이스판부재(10)의 형태를 유지할 수 있는 강성을 보강하는 역할을 하게 된다. 이를 위해서, 상기 지지부재(20)는 상기 베이스판부재(10)의 모서리 부분에 결합될 수 있으며, 폐단면을 형성하는 형태로 구비될 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 지지부재(20)는 외부 충격에 대하여 강성이 보강되는 폐단면 형태를 형성함으로서, 상기 베이스판부재(10)의 강성을 보강하는 역할을 할 수 있는 것이다.
일 실시예에 따른 상기 지지부재(20)는 강성을 더욱 보강하기 위해서 폐단면의 내부에 지지파이프(21)를 더 포함할 수 있는데, 이에 대한 자세한 설명은 도 4를 참조하여 후술한다.
일 실시예에 따른 상기 흡수부재(30)는 외부 충격에 대하여 형상이 변형되면서, 외부 충격을 흡수하는 역할을 할 수 있다. 이를 위해서, 상기 흡수부재(30)는 상기 지지부재(20)의 외측면에 결합되며, 폐단면 형태로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 흡수부재(30)는 상기 지지부재(20)보다 외측에 배치됨에 의해 외부 충격을 상기 지지부재(20)보다 먼저 전달받게 되고, 이에 의해서 먼저 형상이 변형되면서 외부 충격을 흡수할 수 있는 것이다. 이에 따라 상기 베이스판부재(10)에 안착된 상기 배터리팩(2) 등으로 외부 충격이 전달되는 문제를 개선할 수 있게 된다.
일 실시예에 따른 상기 흡수부재(30)는 외부 충격에 따른 형상 변형으로 외부 충격의 흡수 효과를 높이기 위해서 주름유도홈(32a)이 형성될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 2를 참조하여 후술한다.
일 실시예에 따른 상기 흡수부재(30)는 상기 지지부재(20)와 일체로 형성되도록, 롤포밍에 의해서 형성될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 3을 참조하여 후술한다.
도 2는 본 발명의 배터리 케이스(1)에서 흡수부재(30)에 주름유도홈(32a)이 형성된 실시예를 도시한 단면도로서, 상기 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 케이스(1)의 상기 흡수부재(30)는, 상기 지지부재(20)와 일정 간격 이격되어 배치되는 대면판부(31) 및 상기 지지부재(20)와 상기 대면판부 (31) 사이에 구비되는 간격판부(32)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 배터리 케이스(1)의 상기 흡수부재(30)는, 상기 지지부재(20)와 일정 간격 이격되어 배치되는 대면판부(31) 및 상기 지지부재(20)와 상기 대면판부(31) 사이에 구비되되, 적어도 일부에 주름유도홈(32a)이 형성된 간격판부(32)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 흡수부재(30)는 구체적으로 대면판부(31), 간격판부(32)를 포함하고, 상기 간격판부(32)에는 주름유도홈(32a)이 형성될 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 흡수부재(30)는 외부 충격에 따른 형상 변형으로 외부 충격의 흡수 효과를 높이기 위해서 주름유도홈(32a)이 형성될 수 있다.
일 실시예에 따른 주름유도홈(32a)은 외부에서 충격이 가해지는 경우에 응력이 집중되는 포인트를 형성하게 되고, 이에 따라 다른 부분에 비하여 상기 주름유도홈(32a)에서 변형이 발생하게 유도될 수 있다. 따라서 상기 흡수부재(30)는 외부 충격을 받는 경우에 상기 주름유도홈(32a)에서 형상 변형이 발생하면서 외부 충격 에너지를 흡수할 수 있게 된다.
일 실시예에 따른 상기 대면판부(31)는 상기 지지부재(20)와 대면하는 상기 흡수부재(30)의 부분으로 상기 지지부재(20)의 외측면에 대면하게 된다. 그리고, 상기 대면판부(31)는 상기 간격판부(32) 및 상기 지지부재(20)의 외측면과 협력하여 폐단면을 형성하게 된다.
일 실시예에 따른 상기 간격판부(32)는 상기 대면판부(31)와 상기 지지부재(20) 사이에 구비되는 부재이다. 구체적으로 상기 대면판부(31)의 양단부에서 상기 지지부재(20)까지 연장된 상기 흡수부재(30)의 부분이다.
일 실시예에 따른 상기 간격판부(32)에는 상기 주름유도홈(32a)이 형성되어, 외부의 충격에 대하여 응력이 집중되면서 찌그러지는 변형이 유도된다. 이에 의해서 외부 충격력은 상기 간격판부(32)의 변형에너지로 소산된다.
이에 따라, 상기 배터리팩(2)으로 외부의 충격이 직접 전달되어 폭발되는 문제를 방지할 수 있게 된다.
즉, 본 발명의 배터리 케이스(1)는 형상이 변형되면서 외부 충격을 흡수하는 흡수부재(30)를 포함하여 상기 배터리팩(2)으로 전달되는 외부 충격을 저감시키게 된다.
일 실시예에 따른 상기 주름유도홈(32a)은 상기 간격판부(32)의 길이 방향으로 연속된 형태로 형성될 수 있으며, 벨로우즈 형태로 형성될 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 케이스(1)의 상기 간격판부(32)는, 상기 주름유도홈(32a)이 벨로우즈(bellows) 형태로 형성될 수 있다.
이와 같은 벨로우즈 형상은 주름진 형상이 연속되게 형성된 형태로서, 복수의 지점에서 응력이 집중되게 구성됨에서 의해서, 상기 흡수부재(30)는 더욱 효과적으로 외부 충격을 흡수하면서 변형할 수 있게 된다.
도 3은 본 발명의 배터리 케이스(1)에서 흡수부재(30)가 롤포밍에 의해 형성되는 상태를 도시한 단면도로서, 상기 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 케이스(1)의 상기 흡수부재(30)는, 상기 지지부재(20)와 일체로 형성되도록, 판재(B)의 양단부를 정사각형 폐단면으로 롤포밍 후에, 상기 판재(B)의 센터부(C)를 직각으로 꺾어서 양쪽의 상기 정사각형 폐단면의 꼭지점이 접하는 접점(P)이 형성되면, 상기 접점(P) 부분을 용접 고정하여 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
즉, 상기 흡수부재(30)는 상기 지지부재(20)와 일체로 형성되도록, 롤포밍에 의해서 형성될 수 있다.
우선, 판재(B)가 구비되며, 이러한 판재(B)의 양단부를 롤포밍에 의해서 정사각형의 폐단면을 형성하게 하며, 이는 일례로 도 3의 (a)를 참조할 수 있다. 그 후에, 상기 정사각형의 폐단면의 일측 변의 길이의 두 배에 해당하는 중앙 부분의 센터부(C)를 수직하게 접으면, 상기 판재(B) 양단부에 형성된 정사각형의 폐단면의 일 꼭지점이 맞대게 되며, 이 접점(P) 부분을 용접 결합하게 되며, 이는 일례로 도 3의 (b)를 참조할 수 있다. 이에 의해서, 상기 흡수부재(30) 및 상기 흡수부재(30)와 일체로 형성된 지지부재(20)를 형성할 수 있게 된다.
이와 같이 상기 흡수부재(30)를 상기 지지부재(20)와 일체로 롤포밍에 의해서 형성하게 되면, 상기 흡수부재(30)와 상기 지지부재(20)의 결합이 더욱 공고하게 되어 내구성을 향상시킬 수 있게 된다. 또한, 롤포밍 공법은 소재의 강도에 제약 없이 성형이 가능하므로, 경량이면서 강도는 높은 고강도 소재를 사용할 수 있는 이점을 가질 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 배터리 케이스(1)에서 지지부재(20)에 지지파이프(21)가 구비된 실시예를 도시한 단면도로서, 상기 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 케이스(1)의 상기 지지부재(20)는, 폐단면을 형성하는 내부에 지지파이프(21)가 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
즉, 상기 지지부재(20)는 강성을 더욱 보강하기 위해서 폐단면의 내부에 지지파이프(21)를 더 포함할 수 있다.
다시 말해, 상기 지지부재(20)의 내부에 관재 형상의 지지파이프(21)가 길이 방향으로 구비됨에 의해서, 상기 지지부재(20)의 강성 보강 효과를 더욱 높일 수 있는 것이다. 이러한 지지파이프(21)는 상기 지지부재(20) 내부에 용접에 의해서 결합되거나, 접착제 등으로 결합될 수 있다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 배터리 케이스(1)가 팩고정부재(40)를 포함하는 실시예를 도시한 사시도이다. 여기서, 도 5는 팩고정부재(40)를 포함하되, 배터리팩(2)이 안착되지 않은 상태의 배터리 케이스(1)를 도시한 것이고, 도 6은 도 5를 구성별로 분해하여 도시한 것이다. 그리고, 도 7은 팩고정부재(40)를 포함하되, 배터리팩(2)이 안착된 상태의 배터리 케이스(1)를 도시한 것이다.
상기 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 케이스(1)는 일단부(예를 들어, 하부)는 상기 베이스판부재(10)에 결합되며, 타단부(예를 들어, 상부)는 꺾인 형태로 구비되어 상기 베이스판부재(10)에 안착된 배터리팩(2)의 상면을 지지하는 팩고정부재(40)를 포함할 수 있다.
이와 같이, 상기 팩고정부재(40)는 상기 베이스판부재(10)에 안착된 상기 배터리팩(2)의 상면을 지지하게 구성됨에 의해서, 상기 배터리팩(2)을 안정적으로 지지할 수 있다.
이를 위해서, 상기 팩고정부재(40)는 일례로 "ㄱ"자 형상으로 형성되고, 하단부는 상기 베이스판부재(10)에 결합되고, 꺾인 형상의 타단부는 상기 배터리팩(2)의 상면과 접하게 구비될 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 케이스(1)의 상기 팩고정부재(40)는, 상기 베이스판부재(10)의 폭 방향으로 연속된 형태로 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
이와 같이, 상기 팩고정부재(40)의 형상에 의하면, 상기 베이스판부재(10)를 폭 방향으로 지지하게 강성을 보강할 수 있게 된다.
즉, 상기 팩고정부재(40)가 상기 베이스판부재(10)의 폭에 대응되는 길이로 형성되고, 상기 베이스판부재(10)의 폭 방향으로 배치됨에 의해서, 상기 베이스판부재(10)의 사이드 방향으로 가해지는 외부 충격을 지지하는 역할을 할 수 있게 되는 것이다. 더욱이 상기 팩고정부재(40)는 "ㄱ"자 형상으로 꺾인 형태이므로 강성 보강의 효과를 더욱 높일 수 있게 된다.
이에 따라, 상기 베이스판부재(10)에 강성을 보강하기 위해서 별도로 구비될 수 있는 횡보강부재(60)의 크기를 축소하거나, 상기 횡보강부재(60)의 구성을 배제할 수 있다. 이에 의해서 상기 배터리팩(2)의 배치 공간을 확보하여 에너지 밀도를 높게 형성할 수 있고, 또한 배터리 케이스(1) 등이 설치되는 자동차 등의 경량화를 가능하게 한다.
그리고, 상기 베이스판부재(10)에는 상기 배터리팩(2)을 냉각하기 위한 냉각판부재(70)가 구비될 수도 있다. 이러한 냉각판부재(70)에는 냉각을 위한 유체가 유동하는 냉각채널이 형성될 수 있다.
또한, 상기 베이스판부재(10)에 안착된 상기 배터리팩(2)의 상면에는 커버부재가 구비될 수도 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 케이스(1)는 상기 베이스판부재(10)에 대면하게 배치되며, 상기 베이스판부재(10)에 안착된 배터리팩(2)의 상면을 덮는 돔부와, 상기 돔부의 모서리 부분에 각진 형태로 꺾여 상기 지지부재(20)와 체결되는 플랜지부를 포함하는 커버부재를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 베이스판부재(10)에는 상기 베이스판부재(10)의 폭 방향 지지를 위한 상기 횡보강부재(60) 이외에도, 상기 상기 베이스판부재(10)의 길이 방향 지지를 위한 종보강부재도 구비될 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 케이스(1)는 상기 베이스판부재(10)의 길이 방향으로 연속된 형태로 구비되되, 상기 팩고정부재(40)와 교차하는 부분에 관통홈이 형성된 종보강부재를 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명의 배터리 케이스(1)가 홀딩부재(50)를 포함하는 실시예를 도시한 단면도로서, 상기 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 케이스(1)는 서로 이웃하는 배터리팩(2)을 각각 지지하는 서로 이웃하는 복수의 상기 팩고정부재(40)의 상부에 결합되는 홀딩부재(50)를 포함할 수 있다.
이러한 홀딩부재(50)는 상기 팩고정부재(40)가 상기 배터리팩(2)을 더욱 안정적으로 지지할 수 있게 구성된다. 즉, 상기 홀딩부재(50)가 서로 이웃하는 복수의 상기 팩고정부재(40)의 상부에 결합됨으로서, 이웃하는 상기 팩고정부재(40) 사이를 의지하게 결합하여, 더욱 안정적인 지지가 가능하게 구성된 것이다.
여기서, 상기 홀딩부재(50)는 단순한 플레이트 형상일 수도 있으나, 본 발명에서는 상기 홀딩부재(50)에 함몰부(51)가 형성하게 구성하고, 이러한 함몰부(51)가 서로 이웃하는 팩고정부재(40) 사이의 간극에 끼워지게 구성함으로서, 더욱 안정적으로 결합하게 구성될 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 케이스(1)의 상기 홀딩부재(50)는, 서로 이웃하는 복수의 상기 팩고정부재(40) 사이의 간극에 끼워지는 함몰부(51)가 형성될 수 있다.
이를 위해서, 상기 함몰부(51)는 아래 방향으로 함몰된 형태로 구성될 수 있으며, 상기 함몰부(51)의 폭은 서로 이웃하는 상기 팩고정부재(40) 사이의 간극에 대응되는 폭으로 형성될 수 있다.
이에 따라, 양측의 팩고정부재(40)가 상기 배터리팩(2)에 의해서 외측으로 밀리는 힘을 받는 경우에도, 상기 팩고정부재(40)는 상기 함몰부(51)에 의해서 외측으로 밀리지 않게 지지된다.
더하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 케이스(1)의 상기 함몰부(51)는, 탄성에 의해서 외측으로 팽창되는 판스프링 형태로 구비될 수 있다.
즉, 상기 홀딩부재(50)는 상기 팩고정부재(40)를 탄성적으로 지지함으로서, 외부 충격 또는 외부 진동에 대하여 유연하게 대응하면서 상기 팩고정부재(40)를 안정적으로 지지할 수 있게 되는 것이다.
다시 말해, 상기 함몰부(51)는 외측으로 팽창되는 팽창탄성력을 양측의 상기 팩고정부재(40)에 가하게 된다. 때문에 상기 팩고정부재(40)가 외측으로 밀리면서 받는 힘이 상기 팽창탄성력보다 큰 경우에는 상기 함몰부(51)는 일부 수축되면서 상기 팩고정부재(40)를 지지하게 된다. 한편, 상기 팩고정부재(40)가 외측으로 밀리면서 받는 힘이 상기 팽창탄성력보다 작아지면 상기 함몰부(51)의 팽창탄성력에 의해서 상기 팩고정부재(40)는 제자리로 밀리게 된다.
즉 상기 홀딩부재(50)는 가해지는 힘에 따라 유연하게 상기 팩고정부재(40)를 지지할 수 있게 되는 것이다.
이러한 상기 함몰부(51)의 판스프링 형태는 도 8에 도시된 바와 같이, 내측으로 오목한 단면을 형성하는 형태일 수도 있고, 또는 벨로우즈 형태로 구비되어 탄성변형 범위 내에서 팽창탄성력을 부가하게 구성될 수도 있다. 다만, 상기 함몰부(51)의 판스프링 형태는 이에 한정되지 않으며, 상기 팩고정부재(40)에 팽창탄성력을 부여할 수 있다면 본 발명의 함몰부(51)의 판스프링 형태일 수 있다.
도 9는 본 발명의 배터리 케이스(1)에서 홀딩부재(50)가 완충소재(52)를 포함하는 실시예를 도시한 단면도로서, 상기 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 케이스(1)의 상기 홀딩부재(50)는, 상기 함몰부(51)에 완충소재(52)가 채워진 형태로 구비될 수 있다.
이와 같이, 상기 홀딩부재(50)가 양측의 상기 팩고정부재(40)를 지지하는 경우에 상기 완충소재(52)가 구비됨에 의해서, 상기 팩고정부재(40)가 외측으로 벌어지는 문제를 더욱 안정적으로 방지할 수 있게 된다.
즉, 상기 완충소재(52)도 형상이 복원되는 스펀지, 발포금속 등으로 구성되어 상기 팩고정부재(40)를 제자리로 밀어주는 역할을 할 수 있는 것이다.
도 10은 본 발명의 배터리 케이스(1) 및 이를 포함하는 자동차를 도시한 구성도로서, 상기 도면을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동차는 복수의 배터리팩(2)이 장착되는 상기 배터리 케이스(1) 및 상기 배터리팩(2)과 연결되어 구동력을 제공하는 엔진(4)이 설치되고, 상기 배터리 케이스(1)가 결합되는 차체프레임(3)을 포함할 수 있다.
즉, 본 발명의 자동차는 상기 배터리 케이스(1)를 포함함에 의해서, 외부 충격의 흡수를 효과적으로 수행하고, 배터리팩(2)의 형상을 지지할 수 있어, 상기 배터리팩(2)의 파손 내지 폭발을 방지할 수 있다.
다른 측면에서, 본 발명의 자동차는 상기 배터리 케이스(1)를 포함함에 의해서, 상기 배터리팩(2)을 안정적으로 고정할 수 있고, 특히 외부 충격 또는 외부 진동에 대하여 유연하게 대응하면서 상기 팩고정부재(40)를 안정적으로 지지할 수 있게 된다.
상기 차체프레임(3)은 자동차의 형태를 형성하는 구성이고, 구동력을 생산하는 엔진(4)이 설치된다. 여기서, 상기 엔진(4)은 상기 배터리 케이스(1)에 장착된 배터리팩(2)과 연결되어 전기에너지를 전달받아 구동력을 발생시킬 수 있으며, 반대로 상기 배터리팩(2)을 충전할 수도 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
1: 배터리 케이스 2: 배터리팩
3: 차체프레임 4: 엔진
10: 베이스판부재 20: 지지부재
21: 지지파이프 30: 흡수부재
31: 대면판부 32: 간격판부
40: 팩고정부재 50: 홀딩부재
51: 함몰부 52: 완충소재
60: 횡보강부재 70: 냉각판부재

Claims (12)

  1. 베이스판부재;
    상기 베이스판부재를 둘러싸며, 폐단면으로 형성되어 상기 베이스판부재를 지지하는 지지부재; 및
    상기 지지부재의 외측면에 결합되어 폐단면을 형성하고, 외부 충격을 흡수하는 흡수부재;
    를 포함하고,
    상기 흡수부재는,
    상기 지지부재와 일정 간격 이격되어 배치되는 대면판부; 및
    상기 지지부재와 상기 대면판부 사이에 배치되는 간격판부;
    를 포함하며,
    상기 간격판부는, 적어도 일부에 주름유도홈을 포함하고,
    상기 주름유도홈은, 벨로우즈(bellows) 형태로 형성된 배터리 케이스.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 베이스판부재;
    상기 베이스판부재를 둘러싸며, 폐단면으로 형성되어 상기 베이스판부재를 지지하는 지지부재; 및
    상기 지지부재의 외측면에 결합되어 폐단면을 형성하고, 외부 충격을 흡수하는 흡수부재;
    를 포함하고,
    판재의 양단부를 정사각형 폐단면으로 성형한 후에, 상기 판재의 센터부를 직각으로 꺾어서 양쪽의 상기 정사각형 폐단면의 꼭지점이 접하는 접점이 형성되면, 상기 접점 부분을 용접하여 3개의 폐단면을 형성함으로써, 상기 흡수부재와 상기 지지부재는 일체로 형성된 배터리 케이스.
  5. 베이스판부재;
    상기 베이스판부재를 둘러싸며, 폐단면으로 형성되어 상기 베이스판부재를 지지하는 지지부재; 및
    상기 지지부재의 외측면에 결합되어 폐단면을 형성하고, 외부 충격을 흡수하는 흡수부재;
    를 포함하고,
    상기 지지부재는, 폐단면을 형성하는 내부에 지지파이프가 구비된 배터리 케이스.
  6. 제1항, 제4항, 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    일단부는 상기 베이스판부재에 결합되며, 타단부는 꺾인 형태로 구비되어 상기 베이스판부재에 안착된 배터리팩의 상면을 지지하는 팩고정부재;
    를 포함하는 배터리 케이스.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 팩고정부재는, 상기 베이스판부재의 폭 방향으로 연속된 형태로 구비되는 배터리 케이스.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 팩고정부재의 상부에 결합되는 홀딩부재;
    를 포함하는 배터리 케이스.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 홀딩부재는, 서로 이웃하는 복수의 상기 팩고정부재 사이의 간극에 끼워지는 함몰부가 형성되는 배터리 케이스.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 함몰부는, 탄성에 의해서 외측으로 팽창되는 판스프링 형태로 구비되는 배터리 케이스.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 홀딩부재는, 상기 함몰부에 완충소재가 채워진 형태로 구비되는 배터리 케이스.
  12. 복수의 배터리팩이 장착되는 제1항, 제4항, 제5항 중 어느 한 항의 배터리 케이스;
    상기 배터리팩과 연결되어 구동력을 제공하는 엔진; 및
    상기 엔진이 설치되고, 상기 배터리 케이스가 결합되는 차체프레임
    을 포함하는 자동차.
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