KR102301441B1 - cooling panel structure of battery - Google Patents

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Abstract

A cooling panel structure of a battery according to the present invention includes: an upper panel (110) inserted into an upper mold; a lower panel (120) inserted into a lower mold; a cooling passage (140) formed by pressing the upper panel (110) and the lower panel (120); and an injection passage (150) spaced apart from the cooling passage (140), wherein provided is a structure for preventing leakage from the cooling passage (140) by supplying an injection material onto an injection passage groove (123) formed in the lower panel (120), the occurrence of sagging at an edge that can occur in the process of bonding and molding a pair of cooling panels can be prevented through a structure in which an opened edge area of the cooling panel bonded to the upper panel (110) and the lower panel (120) is processed using an injection material, a plastic resin is supplied on the injection passage (150) using an insert mold to react with the inner surfaces of an upper injection passage (113) and a lower injection passage (123) to form metal-plastic adhesion (MPA), and provided is a structure for preventing the intrusion of the injection material (R) introduced into the injection passage (150) through a wetting unit (125) into the cooling passage (140).

Description

배터리의 냉각 판넬 구조{cooling panel structure of battery}Cooling panel structure of battery

본 발명은 배터리를 이루는 전지 셀을 냉각하기 위한 배터리의 냉각 판넬 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling panel structure of a battery for cooling the battery cells constituting the battery.

전기차 또는 플러그인 하이브리드 등 배터리를 동력으로 쓰고 있는 자동차에서 배터리의 성능 유지 또는 수명 단축 방지를 위해서는 배터리의 온도 관리가 필요하다. 배터리 온도 관리방식은 수냉식과 공냉식이 있으며, 수냉식에 사용하는 냉각용 또는 가열용 플레이트는 열전도성이 좋은 알루미늄 재질을 사용한다. 특히, 배터리의 온도가 관리되지 않아 과열되는 경우에는 배터리의 수명 저하는 물론 과열에 의한 화재 원인이 된다.In a vehicle powered by a battery, such as an electric vehicle or a plug-in hybrid, it is necessary to manage the temperature of the battery in order to maintain the performance of the battery or to prevent shortening of its lifespan. There are water-cooled and air-cooled battery temperature management methods, and the cooling or heating plate used for water cooling uses aluminum with good thermal conductivity. In particular, when the battery is overheated because the temperature of the battery is not managed, the lifespan of the battery is reduced as well as a cause of fire due to overheating.

종래에 배터리를 이루는 연료 전지 셀의 냉각 시트는 냉각용 유체가 흐르는 관에 알루미늄의 열전도 시트가 브레이징 용접 또는 전지의 열에너지를 전달하도록 구성되어 있다. 이는 연료 전지 셀 단위의 냉각 방식으로 많이 사용되고 있다.Conventionally, a cooling sheet of a fuel cell constituting a battery is configured such that a heat-conducting sheet of aluminum is brazed to a tube through which a cooling fluid flows or heat energy of the battery is transferred. This is widely used as a cooling method in units of fuel cells.

연료 전지 셀을 포함하는 단위 모듈 상에서 상기 냉각 모듈을 이루는 냉각핀의 경우도 셀 단위로 전지와 냉각핀을 접촉시켜 냉각하는 것은 동일한 개념이다. 한편, 단위 모듈을 이루는 냉각핀의 형상, 모양 또는 배치의 차이는 있을 수 있다.In the case of a cooling fin constituting the cooling module on a unit module including a fuel cell, cooling by contacting the cell and the cooling fin is the same concept. On the other hand, there may be differences in the shape, shape, or arrangement of the cooling fins constituting the unit module.

한편, 연료 전지 셀에서 발생하는 열을 냉각하기 위해서, 상기 연료 전지 셀의 상하면 상에 냉각용 플레이트를 접착제를 이용한 본딩한 상태에서 배출하는 방안이 있을 수 있다.Meanwhile, in order to cool the heat generated in the fuel cell, there may be a method of discharging the cooling plate on the upper and lower surfaces of the fuel cell in a bonding state using an adhesive.

종래의 냉각 시트는 알루미늄 상판과 하판 사이에 냉각수가 흐르는 관로가 형성되어 있으며, 굴곡이 되어 있으면서 상판과 하판이 맞닿은 부분에 브레이징 용접으로 결합하며 냉각수가 누수되지 않도록 되어있는 구조를 갖는다.The conventional cooling sheet has a structure in which a cooling water flow pipe is formed between an aluminum upper plate and a lower plate, and while it is bent, the upper and lower plates are joined by brazing welding to prevent leakage of coolant.

한편, 전지셀을 냉각시키기 위해 전지셀에 배치된 금속 냉각 플레이트와 관련된 기술을 제시하는 종래의 문헌으로는 한국공개특허문헌 제10-2014-0123901호를 참조할 수 있다. 상기 공개특허는 전지셀들에서 발생하는 열에너지를 상기 전지셀들에 밀착 결합된 유연성 열전도 시트 및 냉각핀의 튜브를 통해서 방출하게 하는 내용을 개시한다.On the other hand, as a conventional document that presents a technology related to a metal cooling plate disposed on a battery cell to cool the battery cell, reference may be made to Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2014-0123901. The publication discloses a content for discharging heat energy generated in the battery cells through a flexible heat-conducting sheet and a tube of a cooling fin closely coupled to the battery cells.

(특허문헌 1) KR10-2014-0123901 A(Patent Document 1) KR10-2014-0123901 A

본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하고자 하는 것으로서, 상하부로 배치되는 한쌍의 냉각 판넬 상에 사출재를 공급하여 접합을 시행하는 과정 중 상기 냉각 판넬의 가장자리 영역을 사출 성형 처리함으로써, 한쌍의 냉각 판넬을 접합 성형하는 공정 상에서 발생할 수 있는 가장자리부의 벌어짐 발생 현상을 방지할 수 있는 배터리의 냉각 판넬 구조를 제공하고하 하는 것이다.The present invention is intended to solve the above-mentioned problems in the prior art, by injection molding the edge area of the cooling panel during bonding by supplying an injection material onto a pair of cooling panels arranged in the upper and lower parts, thereby providing a pair of cooling panels. An object of the present invention is to provide and provide a cooling panel structure for a battery that can prevent sagging of the edge that may occur in the process of bonding and molding the battery.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리의 냉각 판넬 구조는 상부 금형에 인서트되는 상부 판넬(110), 하부 금형에 인서트되는 하부 판넬(120), 상기 상부 판넬(110)과 하부 판넬(120)을 가압하여 형성되는 냉각 유로(140) 및 상기 냉각 유로(140)에 이격 배치되는 사출 유로(150)를 포함하고,The cooling panel structure of the battery according to the present invention for achieving the above object is an upper panel 110 to be inserted into the upper mold, a lower panel 120 to be inserted into the lower mold, and the upper panel 110 and the lower panel ( 120) comprising a cooling passage 140 formed by pressing and an injection passage 150 spaced apart from the cooling passage 140,

상기 상부 판넬(110)은 상기 상부 판넬(110)의 전단 상에 상하부 방향으로 관통 형성되는 냉각수 유입구(111) 및 상기 상부 판넬(110)의 후단 상에 상하부 방향으로 관통 형성되는 냉각수 유출구(113)를 포함하고, 상기 하부 판넬(120)은 상기 상부 판넬(110)의 양측에 배치된 냉각수 유입구(111) 및 냉각수 유출구(113)를 통해 연통 가능하게 형성되는 냉각 유로홈(121), 상기 냉각 유로홈(121)과 둘러싸도록 형성되는 사출 유로홈(123), 및 상기 냉각 유로홈(121)과 사출 유로홈(123) 사이에 배치된 상태에서 상기 유로홈(121,123) 간의 물질 이동을 방지하는 기능을 담당하는 습합부(125)를 포함하며, 상기 사출 유로홈(123)과 상기 상부 판넬(110)을 통해 형성되는 사출 유로(150) 상에 사출재를 공급하여 상기 냉각 유로(140) 와의 누설을 방지하는 구조인 한편, 상기 상부 판넬(110)과 하부 판넬(120)을 접합한 냉각 판넬의 벌어진 가장자리 영역을 사출재를 이용하여 처리하는 구조를 통해, 한쌍의 냉각 판넬을 접합 성형하는 공정 상에서 발생할 수 있는 가장자리부의 벌어짐 발생 현상을 방지하고, 인서트 금형을 이용하여 상기 사출 유로(150) 상에 플라스틱 레진을 공급하여, 상기 상부 사출 유로(113)와 하부 사출 유로(123)의 내면과 반응하여 금속 및 플라스틱 접합(MPA,Metal-Plastics Adhesion)을 이루게 되고, 상기 습합부(125)를 통해서 상기 사출 유로(150)에 유입된 사출물의 냉각 유로(140)에의 침입을 방지하는 구조인 것을 특징으로 한다.The upper panel 110 includes a cooling water inlet 111 that is formed through the front end of the upper panel 110 in the upper and lower directions and a cooling water outlet 113 that is formed through the rear end of the upper panel 110 in the upper and lower directions. The lower panel 120 includes a cooling channel groove 121 formed to communicate with the cooling water inlet 111 and the cooling water outlet 113 disposed on both sides of the upper panel 110, and the cooling channel. An injection channel groove 123 formed to surround the groove 121, and a function of preventing material movement between the flow channel grooves 121 and 123 in a state disposed between the cooling channel groove 121 and the injection channel groove 123 and a wetted part 125 responsible for supplying an injection material to the injection passage 150 formed through the injection passage groove 123 and the upper panel 110 to leak with the cooling passage 140 . On the other hand, in the process of bonding and molding a pair of cooling panels, through a structure in which the gaping edge area of the cooling panel bonded to the upper panel 110 and the lower panel 120 is treated using an injection material. Prevents the occurrence of flaking of the edge portion that may occur, and supplies plastic resin on the injection passage 150 using an insert mold to react with the inner surfaces of the upper injection passage 113 and the lower injection passage 123 . A metal-plastic bonding (MPA, Metal-Plastics Adhesion) is formed, and the injection material introduced into the injection passage 150 through the wetted part 125 has a structure that prevents the intrusion into the cooling passage 140. do.

상기 상부 판넬(110)은 배터리의 안정적인 지지 및 고정을 위해 관로 미형성 구조이며, 배터리에서의 발열을 흡수하기 위해 평면 형상인 것이 바람직하다.The upper panel 110 has a structure without pipelines for stable support and fixation of the battery, and preferably has a flat shape to absorb heat from the battery.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 배터리의 냉각 판넬 구조는 한쌍의 냉각 판넬 사이에 형성되는 냉각 유로 사이에 사출재인 플라스틱 레진을 공급하여 냉각 유로 간에 발생할 수 있는 누설을 방지하는 동시에, 냉각 판넬의 가장자리 영역을 사출 성형 처리함으로써 한쌍의 냉각 판넬을 접합 성형하는 공정 상에서 발생할 수 있는 가장자리부의 벌어짐 발생 현상을 방지한다.The cooling panel structure of the battery according to the present invention as described above prevents leakage that may occur between the cooling passages by supplying plastic resin, which is an injection material, between the cooling passages formed between the pair of cooling panels, and at the same time, the edge area of the cooling panel. by injection molding to prevent the occurrence of sagging at the edge that may occur in the process of bonding and molding a pair of cooling panels.

본 발명은 한쌍의 냉각 판넬 중 상부 냉각 판넬을 배터리의 안정적인 지지와 고정을 위해 관로가 없는 구조를 갖게 하는 동시에 발열을 흡수하기 위해 평면 형상을 취하며, 냉각수가 들어가는 입구측 2개 홀과 출구쪽 2개의 홀이 형성되어 있으며, 중앙부에는 배터리 고정용 가이드홈이 형성되어 있게 한다.In the present invention, the upper cooling panel of a pair of cooling panels has a structure without pipelines for stable support and fixation of the battery, and at the same time takes a planar shape to absorb heat, two holes on the inlet side and the outlet side for cooling water Two holes are formed, and a guide groove for fixing the battery is formed in the center part.

본 발명은 기존 기술의 직선형 관료와 비교했을시 배터리가 발생하는 열을 흡수할 수 있도록 지그재그 유로를 형성함으로써 냉각 유로의 길이가 길어짐으로써 냉각효과가 좋은 장점을 제공한다.The present invention provides an advantage of a good cooling effect by forming a zigzag flow path to absorb heat generated by the battery when compared to the straight-line bureaucracy of the prior art, thereby increasing the length of the cooling flow path.

본 발명에 따른 제조 공정은 상부 냉각 판넬과 하부 냉각 판넬을 절단 및 포밍 성형하고 MPA 표면처리를 진행한 이후에 금형 상에 플레이트를 안착한 상태에서 사출 성형을 진행한다. 상기와 같이 상부 냉각 판넬과 하부 냉각 판넬을 별개로 절단과 성형에 의해 형상을 성형한다.In the manufacturing process according to the present invention, after cutting and forming the upper cooling panel and the lower cooling panel, MPA surface treatment is performed, and injection molding is performed while the plate is seated on the mold. As described above, the upper cooling panel and the lower cooling panel are separately cut and shaped to form a shape.

본 발명은 상하부 판넬에 접착력 강화를 위한 표면처리를 적용하고, 상기 표면처리된 상하부 판넬 상에 공급된 사출물 과의 접착력을 높이기 위해 금속 및 플라스틱 접합(Metal-Plastics Adhesion)을 적용함으로써 종래의 접착제에 의한 경우보다 본딩 대비 접착력을 높인다.The present invention applies a surface treatment for enhancing adhesion to the upper and lower panels, and by applying a metal-plastic bonding (Metal-Plastics Adhesion) to increase the adhesion with the injection product supplied on the surface-treated upper and lower panels. The adhesive strength is increased compared to the case of bonding.

본 발명은 사출 유로 형성 공정 상에서 상하부 판넬에 결합되는 입출구를 일체형으로 사출성형함으로써, 기존의 튜브 제작, 플레이트 제작 및 용접결합을 포함한 복잡한 공정을 간단하게 하여 원가 축소를 도모한다.The present invention promotes cost reduction by simplifying the existing tube manufacturing, plate manufacturing, and complicated processes including welding and bonding by integrally injection molding the inlet and outlet coupled to the upper and lower panels during the injection flow path forming process.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리의 냉각 판넬 구조의 상부 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리의 냉각 판넬 구조의 하부 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 배터리의 냉각 판넬을 구성하는 상부 판넬, 하부 판넬 및 상하부 판넬 사이에 채워지는 사출재의 형상을 보인다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리의 냉각 판넬을 상부에서 바라본 상태의 투영도를 보이는 것으로서, 상부 냉각 판넬에 형성된 유입홀을 통해 진입한 냉각수가 상하부 판넬 사이에 형성된 냉각 유로를 통해 유동한 후 유출홀을 통해 배출되는 것을 보인다.
도 5는 도 4의 A-A에 따른 단면을 보이는 것으로서, 한쌍의 냉각 판넬이 결합된 상태에서 그 가장자리 영역을 사출 성형 처리함으로써 한쌍의 냉각 판넬을 접합 성형하는 공정 상에서 발생할 수 있는 가장자리부의 벌어짐 발생 현상을 방지하는 과정을 보인다.
도 6은 상부 판넬과 하부 판넬의 가장자리에 대해 사출 수지재를 공급하여 냉각 판넬의 끝단 둘레 외곽면을 형성한 것을 보인다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리의 냉각 판넬을 상부에서 바라본 상태의 투영도를 보인다.1 is a top perspective view of a cooling panel structure of a battery according to an embodiment of the present invention.
2 is a bottom perspective view of a cooling panel structure of a battery according to an embodiment of the present invention.
3 shows the shape of the injection material filled between the upper panel, the lower panel, and the upper and lower panels constituting the cooling panel of the battery according to an embodiment of the present invention.
4 is a projection view of the cooling panel of the battery as viewed from the top according to an embodiment of the present invention, in which the cooling water entering through the inlet hole formed in the upper cooling panel flows through the cooling passage formed between the upper and lower panels. After that, it appears to be discharged through the outlet hole.
FIG. 5 is a cross-section taken along line AA of FIG. 4, and the edge area of the pair of cooling panels is injection-molded in a state in which the pair of cooling panels are bonded to each other, thereby showing the phenomenon of sagging of the edge that may occur in the process of bonding and molding the pair of cooling panels. process to prevent it.
6 shows that the outer surface around the end of the cooling panel is formed by supplying the injection resin material to the edges of the upper panel and the lower panel.
7 is a projection view showing a state in which the cooling panel of the battery is viewed from the top according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면 상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be embodied in various different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and the scope of the invention to those of ordinary skill in the art It is provided for complete disclosure. In the drawings, like reference numerals refer to like elements.

각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as much as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리의 냉각 판넬을 설명한다.Hereinafter, a cooling panel of a battery according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5 .

본 발명에 따른 배터리의 냉각 판넬은 인서트 금형 상에 삽입 배치되는 상부 판넬(110)과 하부 판넬(120)을 결합시 형성된 사출 유로(150) 상에 플라스틱 레진과 같은 사출물(130)을 주입하는 과정을 통해 상부 판넬(110)과 하부 판넬(120)을 결합하는 것과 동시에 상부 판넬(110)과 하부 판넬(120)의 가장자리에 대해서 사출물(130)을 별개적으로 공급하는 과정을 통해 밀폐성을 강화한 구조체를 형성하는 것을 핵심으로 한다.The cooling panel of the battery according to the present invention is a process of injecting an injection product 130 such as a plastic resin onto the injection flow path 150 formed when the upper panel 110 and the lower panel 120 that are inserted and disposed on the insert mold are combined. Through the process of coupling the upper panel 110 and the lower panel 120 and simultaneously supplying the injection-molded product 130 to the edges of the upper panel 110 and the lower panel 120 separately, the sealing property is strengthened. is the key to forming

냉각 판넬을 이루는 상부 판넬(110)은 인서트 금형을 구성하는 상부 금형에 인서트되는 것으로서, 상부 판넬(110)의 전단 상에 상하부 방향으로 관통 형성되는 냉각수 유입구(111), 상부 판넬(110)의 후단 상에 상하부 방향으로 관통 형성되는 냉각수 유출구(113)를 포함한다.The upper panel 110 constituting the cooling panel is inserted into the upper mold constituting the insert mold, and the cooling water inlet 111 that is formed through the upper and lower ends on the front end of the upper panel 110, the rear end of the upper panel 110 It includes a cooling water outlet 113 that is formed through the upper and lower directions.

상부 판넬(110)은 배터리의 안정적인 지지 및 고정을 위해 관로 형성이 없는 구조이며, 배터리에서의 발열을 흡수하기 위해 평면 형상이다.The upper panel 110 has a structure that does not form a pipe for stable support and fixation of the battery, and has a flat shape to absorb heat from the battery.

냉각 판넬을 이루는 하부 판넬(120)은 인서트 금형을 구성하는 하부 금형에 인서트되는 것으로서, 상부 판넬(110)의 양측에 배치된 냉각수 유입구(111) 및 냉각수 유출구(113)를 통해 연통 가능하게 형성되는 냉각 유로홈(121), 냉각 유로홈(121)과 둘러싸도록 형성되는 사출 유로홈(123), 및 냉각 유로홈(121)과 사출 유로홈(123) 사이에 배치된 상태에서 상기 유로홈(121,123) 간의 물질 이동을 방지하는 기능을 담당하는 습합부(125)를 포함한다. The lower panel 120 constituting the cooling panel is inserted into the lower mold constituting the insert mold, and is formed to communicate through the cooling water inlet 111 and the cooling water outlet 113 disposed on both sides of the upper panel 110. The cooling passage groove 121 , the injection passage groove 123 formed to surround the cooling passage groove 121 , and the passage grooves 121 and 123 in a state disposed between the cooling passage groove 121 and the injection passage groove 123 . ) includes a wetted part 125 responsible for preventing the movement of substances between them.

상기 냉각 유로홈(121), 사출 유로홈(123) 및 습합부(125)는 인서트 금형 삽입 전에 하부 판넬(120)에 대한 냉간 스템핑을 통해 사전 가압 프레싱 공정을 통해 형성된다. 즉, 원판으로부터 상하부 판넬(110,120)을 전달한 상태에서 가압 프레싱 공정을 통해 포밍 형성을 한후에, MPA 표면 처리를 진행한다. 이후에, 금형 상에 상기 상하부 판넬(110,120)을 안착한 상태에서 사출 성형을 실시한다.The cooling channel groove 121 , the injection channel groove 123 , and the wetted part 125 are formed through a pre-pressing pressing process through cold stamping on the lower panel 120 before inserting the insert mold. That is, after forming through a pressure pressing process in a state in which the upper and lower panels 110 and 120 are transferred from the original plate, MPA surface treatment is performed. Thereafter, injection molding is performed in a state in which the upper and lower panels 110 and 120 are seated on a mold.

냉각 유로홈(121)은 전체적으로는 상부 판넬(110)에 형성된 냉각수 유입구(111)에서 냉각수 유출구(113) 방향을 따라 연속적으로 형성된다. 즉, 입출구를 연결하는 방향을 따라서 하부 판넬(120)의 길이 방향을 따라 연속적으로 형성되는데, 구체적으로는 하부 판넬(120)의 일측에서 시작하여 반복적으로 지즈재그 식으로 형성하여 냉각 면적을 증가시킴으로서 유입된 냉각유체를 통한 냉각 효율을 증대시킨다. The cooling channel groove 121 is formed continuously along the cooling water outlet 113 direction from the cooling water inlet 111 formed in the upper panel 110 as a whole. That is, it is continuously formed along the longitudinal direction of the lower panel 120 along the direction connecting the inlet and outlet. Specifically, starting from one side of the lower panel 120, it is repeatedly formed in a zizzag manner to increase the cooling area. It increases the cooling efficiency through the introduced cooling fluid.

즉, 냉각 유로홈(121)은 하부 판넬(120)의 일측 상단에서 하단 방향으로 시작되어 연장된 후 하부 판넬(120)의 길이 방향을 따라 소정거리 이동한 후 하단에서 U턴하여 상단 방향으로 이동한다. 상기 상태에서 다시 하부 판넬(120)의 길이 방향을 따라 소정거리 이동한후 U턴하여 이동하는 과정을 반복한다.That is, the cooling channel groove 121 starts and extends from the upper end of one side of the lower panel 120 to the lower end, moves a predetermined distance along the longitudinal direction of the lower panel 120, and then turns U at the lower end to move toward the upper end. do. In the above state, after moving a predetermined distance along the longitudinal direction of the lower panel 120 again, the process of moving by U-turn is repeated.

상부 판넬(110) 및 하부 판넬(120)은 인서트 금형 상에 안착된 상태에서, 상기 인서트 금형이 형폐되고 습합될 때 습합부(125)와 상부 판넬(110)의 하면을 통해 이루어지는 습합 부분은 인서트 금형으로 공급된 사출물이 유동하지 않도록 압축을 받는다.In a state where the upper panel 110 and the lower panel 120 are seated on the insert mold, when the insert mold is molded and wetted, the wetted portion formed through the lower surface of the wetted part 125 and the upper panel 110 is the insert The injection material supplied to the mold is compressed so that it does not flow.

상부 금형 상에 상부 판넬(110)을 인서트하고, 하부 금형 상에 하부 판넬(120)을 인서트한 상태에서 상하부 금형을 형폐하는 과정을 통해 상부 판넬(110)과 하부 판넬(120)을 가압하여 냉각 유로(140) 및 사출 유로(150)를 형성한다. 상기 과정에서, 상부 판넬(110)의 하면과 습합부(125)는 서로 밀착된 상태로 면가압이 이루어짐으로써 냉각 유로(140)와 사출 유로(150) 사이에 확실한 밀폐를 이루게 한다. 즉, 습합부(125)를 통해서 사출 유로(150)에 유입된 플라스틱 레진(R)의 냉각 유로(140)로의 누설을 사전에 방지한다.Insert the upper panel 110 on the upper mold, and press the upper panel 110 and the lower panel 120 through the process of closing the upper and lower molds with the lower panel 120 inserted on the lower mold. A cooling passage 140 and an injection passage 150 are formed. In the above process, the lower surface of the upper panel 110 and the wetted portion 125 are pressurized while being in close contact with each other, thereby ensuring a reliable seal between the cooling passage 140 and the injection passage 150 . That is, the plastic resin R introduced into the injection passage 150 through the wetted portion 125 is prevented from leaking into the cooling passage 140 in advance.

사출 유로(150) 상에 플라스틱 레진(R)을 공급하는 과정에서, 상부 판넬(110)과 사출 유로홈(123)은 유입된 사출물과 반응하여 금속 및 플라스틱 접합(MPA,Metal-Plastics Adhesion)을 이루게 된다. In the process of supplying the plastic resin (R) on the injection passage 150, the upper panel 110 and the injection passage groove 123 react with the injected injection material to form a metal-plastic bonding (MPA, Metal-Plastics Adhesion). will achieve

상하부 판넬(110,120)을 이루는 금속은 기본적으로 알루미늄, 서스, 철, 구리, 마그네슘, 티타늄을 포함한 금속 그룹 중 어느 하나의 금속일 수 있다.The metal constituting the upper and lower panels 110 and 120 may be basically any one of a metal group including aluminum, sus, iron, copper, magnesium, and titanium.

사출물로 적용 가능한 수지는 금속 종류에 따라 접합 강도는 다르지만 PC, PP, PPA, PPS, PA6, PBT 등을 포함한 물질 중 어느 하나를 채용할 수 있다.The resin applicable to the injection molding has different bonding strength depending on the type of metal, but any one of materials including PC, PP, PPA, PPS, PA6, and PBT may be employed.

습합부(125)의 내면 및 상기 습합부(125)에 접하는 상부 판넬(110)의 하면 상의 금속 표면을 에칭 등을 통해 약품처리하여 복수의 미세한 홈을 만든 후 홈 속에 플라스틱 수지를 인서트 사출방식으로 주입하게 한 후 상기 홈 속에서 플라스틱이 굳어져 접합되는 방식으로 진행한다.The inner surface of the wetted part 125 and the metal surface on the lower surface of the upper panel 110 in contact with the wetted part 125 are chemically treated through etching, etc. to make a plurality of fine grooves, and then a plastic resin is injected into the grooves by insert injection method. After the injection, the plastic hardens and bonds in the groove.

상기와 같이, 습합부(125)와 상부 판넬(110)의 하면 사이에 플라스틱 수지를 주입하여 금속들 사이에 배치된 수지를 통해 접합함으로써 기존의 본딩 접착 보다 접합 성능이 뛰어나 제품 품질 향상을 가능하게 한다. 즉, 금속 재질인 습합부(125)의 내부면 상에 표면처리 만으로 인서트 사출 및 융착을 통해 접합을 실시하여 기존 공정들에 비해 적은 공정수를 가능하게 하여 단가 하락에 기여한다.As described above, by injecting a plastic resin between the wetted part 125 and the lower surface of the upper panel 110 and bonding through the resin disposed between the metals, the bonding performance is superior to that of the conventional bonding bonding, so that product quality can be improved. do. That is, by performing bonding through insert injection and fusion bonding only by surface treatment on the inner surface of the wetted part 125 made of metal, fewer steps are possible compared to the existing processes, thereby contributing to a reduction in unit cost.

도 5는 도 4의 A-A에 따른 단면을 보이는 것으로서, 한쌍의 냉각 판넬이 결합된 상태에서 그 가장자리 영역을 사출 성형 처리함으로써 한쌍의 냉각 판넬을 접합 성형하는 공정 상에서 발생할 수 있는 가장자리부의 벌어짐 발생 현상을 방지하는 과정을 보인다.FIG. 5 is a cross-section taken along line AA of FIG. 4, and the edge area of the pair of cooling panels is injection-molded in a state in which the pair of cooling panels are bonded to each other, thereby showing the phenomenon of sagging of the edge that may occur in the process of bonding and molding the pair of cooling panels. process to prevent it.

상하부로 배치되는 한쌍의 냉각 판넬 상에 사출재를 공급하여 접합을 시행하는 과정 중 상기 냉각 판넬의 가장자리 영역을 사출 성형 처리함으로써, 한쌍의 냉각 판넬을 접합 성형하는 공정 상에서 발생할 수 있는 가장자리부의 벌어짐 발생 현상을 방지한다.By injection molding the edge area of the cooling panel during bonding by supplying the injection material on the pair of cooling panels arranged in the upper and lower parts, sagging of the edge that may occur in the process of bonding and molding the pair of cooling panels occurs prevent the phenomenon.

사출재에 의해 상부 냉각 판넬과 하부 냉각 판넬이 접합되는 않은 부분은 접촉과 비접촉의 불연속의 접촉에 의한 벌어짐의 원인이 될 수 있는데, 이는 냉각 판넬의 전체 둘레부분을 이루는 가장자리 부분의 벌어짐이 되며, 내부로 확대시 접착강도를 약화시킬 수 있다. 상기한 현상을 방지하기 위해서,냉각 판넬 외곽 둘레의 가장자리를 사출성형으로 처리하는 것을 특징으로 한다.The part where the upper cooling panel and the lower cooling panel are not joined by the injection material may cause the gap due to contact and non-contact discontinuous contact, which becomes the gap at the edge forming the entire circumference of the cooling panel. When expanding inward, the adhesive strength may be weakened. In order to prevent the above phenomenon, it is characterized in that the edge of the periphery of the cooling panel is treated by injection molding.

구체적으로, 도 6을 참조하면, 상부 판넬과 하부 판넬을 결합하는 것과 동시에 상부 판넬과 하부 판넬의 가장자리에 대해서 사출물인 사출 수지재를 별개적으로 공급함으로써 사출 수지재가 냉각 판넬의 끝단 둘레 외곽면을 형성해야 되는 것을 보인다.Specifically, referring to FIG. 6 , at the same time as coupling the upper panel and the lower panel, the injection resin material, which is the injection product, is separately supplied to the edges of the upper panel and the lower panel, so that the injection resin material forms the outer surface around the end of the cooling panel. It looks like it should be formed.

구체적으로, 상부 판넬과 하부 판넬의 끝단은 소정의 길이 차를 갖게 되는데, 상부 판넬의 끝단이 하부 판넬의 끝단보다 더 외측으로 돌출된 상태를 갖는다. Specifically, the ends of the upper panel and the lower panel have a predetermined length difference, and the end of the upper panel protrudes more outward than the end of the lower panel.

도 6의 좌측 도면을 보면, 공급된 사출 수지재의 끝단은 상부 판넬의 끝단에 맞추어진 상태에서 상부 판넬과 하부 판넬 간의 이격 공간을 채우는 방식으로 구성된다.Referring to the left drawing of FIG. 6 , the end of the supplied injection resin material is configured in such a way that the space between the upper panel and the lower panel is filled in a state in which the end is fitted to the end of the upper panel.

한편, 도 6의 우측 도면을 보면, 공급된 사출 수지재의 끝단은 상부 판넬의 끝단에서 더 외측으로 연장된 상태에서 상부 판넬의 끝단을 덮는 방식으로 결합하는 것과 동시에 상부 판넬과 하부 판넬 간의 이격 공간을 채우는 방식으로 구성된다. 상부 판넬의 외측 방향으로 상부 판넬 두께의 1.5배 이상으로 연장하고, 상부 판넬의 상면은 상부 판넬 두께의 2배 이상으로 사출 수지재로 감싸주게 한다.On the other hand, looking at the right drawing of FIG. 6, the end of the supplied injection resin material extends further outward from the end of the upper panel and is coupled in a manner that covers the end of the upper panel, and at the same time, the space between the upper panel and the lower panel is reduced. It is constructed in a way that it is filled. The upper panel extends outward by 1.5 times the thickness of the upper panel, and the upper surface of the upper panel is wrapped with an injection resin material at twice the thickness of the upper panel.

즉, 공급된 사출 수지재가 냉각 판넬의 둘레 외곽면을 형성해야 되며, 냉각 판넬 끝단부의 접착 강도 확보를 위해 Al 플레이트인 상부 판넬 또는 하부 판넬의 끝단에 사출 수지재를 일치되도록 하거나 Al 플레이트의 끝단을 사출 수지재를 통해 감싸지도록 한다.That is, the supplied injection resin material should form the outer peripheral surface of the cooling panel, and in order to secure the adhesive strength at the end of the cooling panel, match the injection resin material to the end of the upper or lower panel, which is an Al plate, or cut the end of the Al plate. Make sure it is wrapped through the injection resin material.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리의 냉각 판넬을 상부에서 바라본 상태의 투영도를 보인다.7 is a projection view showing a state in which the cooling panel of the battery is viewed from the top according to another embodiment of the present invention.

냉각수 유입구(111)와 냉각수 유출구(113)를 통해 연통 가능하게 형성되는 냉각 유로홈(121)은 냉각 판넬 상에 전체적으로 형성된다. 즉, 사출 유로홈(123)과 습합부(125)를 제외한 영역이 냉각수의 통로 영역일 수 있다.The cooling channel groove 121 formed to communicate through the cooling water inlet 111 and the cooling water outlet 113 is formed entirely on the cooling panel. That is, an area excluding the injection channel groove 123 and the wetted portion 125 may be a passage area for the coolant.

한편, 사출 유로홈(123)과 습합부(125)는 냉각 판넬의 일측에서 타측으로 가는 방향으로 점점 그 길이가 길어지는 방식으로 복수개가 배치된다. 구체적으로, 사출 유로홈(123)과 습합부(125)는 그 양단이 냉각 판넬의 일측을 향해 구부러지는 방식으로 형성되는 것일수 있다.On the other hand, a plurality of injection channel grooves 123 and wetted parts 125 are arranged in such a way that their lengths gradually increase in the direction from one side to the other side of the cooling panel. Specifically, the injection channel groove 123 and the wetted portion 125 may be formed in such a way that both ends thereof are bent toward one side of the cooling panel.

한편, 상기 사출 유로홈(123)과 습합부(125)를 포함하는 블록 은 통상의 유체지식을 가진 자에 의해 다양하게 설계될 수 있다. 즉 상하 좌우가 비대칭이거나 또는 규칙적이지 않은 면적을 갖도록 할 수 있다. On the other hand, the block including the injection channel groove 123 and the wetted part 125 can be designed in various ways by a person having ordinary fluid knowledge. That is, the top, bottom, left, and right sides may be asymmetrical or may have a non-regular area.

상기 구성은 유로의 형상 및 수직 단면적에 따른 속도 및 유량을 조절하기 위한 설계구상일 수 있고, 냉각수 유입구(111)와 냉각수 유출구(113)는 배터리 팩의 레이아웃에 따라 위치가 바뀔 수 있다.The configuration may be a design concept for adjusting the speed and flow rate according to the shape and vertical cross-sectional area of the flow path, and the location of the coolant inlet 111 and the coolant outlet 113 may be changed according to the layout of the battery pack.

본 발명은 상하부 판넬에 형성된 사출 유로 상에 접착력 강화를 위한 표면처리를 적용하고, 상기 표면처리된 사출 유로 상에 공급된 사출물 과의 접착력을 높이기 위해 금속 및 플라스틱 접합(Metal-Plastics Adhesion)을 적용함으로써 종래의 접착제에 의한 경우보다 본딩 대비 접착력을 높인다.The present invention applies a surface treatment for strengthening adhesion on the injection channel formed in the upper and lower panels, and applies a metal-plastic bonding (Metal-Plastics Adhesion) to increase the adhesion with the injection product supplied on the surface-treated injection channel. By doing so, the bonding strength is increased compared to the case with the conventional adhesive.

본 발명은 한쌍의 냉각 판넬(110,120) 사이에 형성되는 사출 유로(150) 사이에 사출재인 플라스틱 레진을 공급하여 냉각 유로(140) 간에 발생할 수 있는 누설을 방지하는 동시에, 한쌍의 냉각 판넬(110,120)의 가장자리 영역을 사출 성형 처리함으로써 한쌍의 냉각 판넬을 접합 성형하는 공정 상에서 발생할 수 있는 가장자리부의 벌어짐 발생 현상을 방지한다.The present invention supplies a plastic resin, which is an injection material, between the injection passages 150 formed between the pair of cooling panels 110 and 120 to prevent leakage that may occur between the cooling passages 140, and at the same time, a pair of cooling panels 110 and 120. By injection molding the edge region of the , it prevents the occurrence of sagging of the edge that may occur in the process of bonding and molding a pair of cooling panels.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical spirit of the present invention, and various modifications and variations will be possible without departing from the essential characteristics of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

110 : 상부 냉각 판넬
111 : 냉각수 유입구
113 : 냉각수 유출구
120 : 하부 냉각 판넬
121 : 냉각 유로홈
123 : 사출 유로홈
125 : 습합부
140 : 냉각 유로
150 : 사출 유로110: upper cooling panel
111: coolant inlet
113: coolant outlet
120: lower cooling panel
121: cooling channel groove
123: injection euro groove
125: wet part
140: cooling flow path
150: injection flow path

Claims (2)

상부 금형에 인서트되는 상부 판넬(110), 하부 금형에 인서트되는 하부 판넬(120), 상기 상부 판넬(110)과 하부 판넬(120)을 가압하여 형성되는 냉각 유로(140) 및 상기 냉각 유로(140)에 이격 배치되는 사출 유로(150)를 포함하는 배터리의 냉각 판넬 구조에 있어서,
상기 상부 판넬(110)은 상기 상부 판넬(110)의 전단 상에 상하부 방향으로 관통 형성되는 냉각수 유입구(111) 및 상기 상부 판넬(110)의 후단 상에 상하부 방향으로 관통 형성되는 냉각수 유출구(113)를 포함하고,
상기 하부 판넬(120)은 상기 상부 판넬(110)의 양측에 배치된 냉각수 유입구(111) 및 냉각수 유출구(113)를 통해 연통 가능하게 형성되는 냉각 유로홈(121), 상기 냉각 유로홈(121)과 둘러싸도록 형성되는 사출 유로홈(123), 및 상기 냉각 유로홈(121)과 사출 유로홈(123) 사이에 배치된 상태에서 상기 유로홈(121,123) 간의 물질 이동을 방지하는 기능을 담당하는 습합부(125)를 포함하며,
상기 사출 유로홈(123)과 상기 상부 판넬(110)을 통해 형성되는 사출 유로(150) 상에 사출재를 공급하여 상기 냉각 유로(140) 와의 누설을 방지하는 구조인 한편, 상기 상부 판넬(110)과 하부 판넬(120)을 접합한 냉각 판넬의 벌어진 가장자리 영역을 사출재를 이용하여 처리하는 구조를 통해, 한쌍의 냉각 판넬을 접합 성형하는 공정 상에서 발생할 수 있는 가장자리부의 벌어짐 발생 현상을 방지하고,
인서트 금형을 이용하여 상기 사출 유로(150) 상에 플라스틱 레진을 공급하여, 상기 상부 판넬(110)과 사출 유로홈(123)의 내면과 반응하여 금속 및 플라스틱 접합(MPA,Metal-Plastics Adhesion)을 이루게 되고,
상기 습합부(125)를 통해서 상기 사출 유로(150)에 유입된 사출물의 냉각 유로(140)에의 침입을 방지하는 구조인,
배터리의 냉각 판넬 구조.
The upper panel 110 to be inserted into the upper mold, the lower panel 120 to be inserted into the lower mold, the cooling passage 140 formed by pressing the upper panel 110 and the lower panel 120, and the cooling passage 140 ) In the cooling panel structure of the battery including the injection flow path 150 spaced apart,
The upper panel 110 includes a cooling water inlet 111 that is formed through the front end of the upper panel 110 in the upper and lower directions and a cooling water outlet 113 that is formed through the rear end of the upper panel 110 in the upper and lower directions. including,
The lower panel 120 includes a cooling channel groove 121 formed to communicate with the coolant inlet 111 and the coolant outlet 113 disposed on both sides of the upper panel 110, and the cooling channel groove 121. The injection flow path groove 123 formed to surround the part 125;
It has a structure to prevent leakage from the cooling passage 140 by supplying an injection material onto the injection passage 150 formed through the injection passage groove 123 and the upper panel 110 , while the upper panel 110 . ) and the lower panel 120, through a structure in which the gaping edge area of the cooling panel is treated using an injection material, to prevent the occurrence of flared edges that may occur in the process of bonding and molding a pair of cooling panels,
By using an insert mold, a plastic resin is supplied on the injection passage 150 to react with the inner surface of the upper panel 110 and the injection passage groove 123 to form metal-plastic bonding (MPA, Metal-Plastics Adhesion). will be accomplished,
A structure that prevents the intrusion of the injection material introduced into the injection passage 150 through the wetted portion 125 into the cooling passage 140 ,
The cooling panel structure of the battery.
 제 1 항에 있어서,
상기 상부 판넬(110)은 배터리의 안정적인 지지 및 고정을 위해 관로 미형성 구조이며, 배터리에서의 발열을 흡수하기 위해 평면 형상인,
배터리의 냉각 판넬 구조.The method of claim 1,
The upper panel 110 has a structure without pipelines for stable support and fixation of the battery, and has a flat shape to absorb heat from the battery,
The cooling panel structure of the battery.
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