KR102481965B1 - Battery case containing the cooling device of the battery module - Google Patents

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Abstract

배터리 모듈의 냉각장치를 포함하는 배터리 팩 케이스가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 모듈의 냉각장치를 포함하는 배터리 팩 케이스 는 다수개의 배터리 셀을 조합하여 전기자동차의 동력원으로 적용되는 배터리 모듈이 복수개 수용되고, 상기 배터리 모듈을 냉각시키기 위한 배터리 모듈의 냉각장치를 포함하는 배터리 팩 케이스로서, 냉각수 유로를 형성하고, 상부에 안착된 배터리 모듈을 냉각시키는 냉각패널, 상기 냉각패널의 둘레를 따라 접합되어 상기 배터리 모듈을 보호하는 가이드 멤버, 상기 냉각패널의 일측에 장착되어 상기 냉각수 유로와 연결되고, 일측에서 절곡되어 선단부가 상기 가이드 멤버에 관통 설치되며, 외부의 냉각수 탱크와 연결되는 냉각포트, 및 상기 가이드 멤버의 상부를 덮어 상기 배터리 모듈이 수용되는 내부를 밀폐하는 커버를 포함한다. A battery pack case including a cooling device for a battery module is disclosed. A battery pack case including a battery module cooling device according to an embodiment of the present invention accommodates a plurality of battery modules applied as a power source of an electric vehicle by combining a plurality of battery cells, and a battery module for cooling the battery module A battery pack case including a cooling device, a cooling panel forming a cooling water flow path and cooling a battery module seated thereon, a guide member bonded along the circumference of the cooling panel to protect the battery module, the cooling panel mounted on one side and connected to the cooling water passage, bent on one side and having a front end penetrating the guide member, a cooling port connected to an external cooling water tank, and covering the top of the guide member to accommodate the battery module. It includes a cover that seals the inside.

Description

배터리 모듈의 냉각장치를 포함하는 배터리 팩 케이스{BATTERY CASE CONTAINING THE COOLING DEVICE OF THE BATTERY MODULE}Battery pack case including a cooling device of the battery module {BATTERY CASE CONTAINING THE COOLING DEVICE OF THE BATTERY MODULE}

본 발명은 배터리 모듈의 냉각장치를 포함하는 배터리 팩 케이스에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 접합 구조의 강성을 확보하면서도 수밀성을 향상시킬 수 있는 배터리 모듈의 냉각장치를 포함하는 배터리 팩 케이스 에 관한 것이다.The present invention relates to a battery pack case including a cooling device for a battery module, and more particularly, to a battery pack case including a cooling device for a battery module capable of improving watertightness while securing rigidity of a bonding structure.

일반적으로 이차전지(secondary battery)는 충전 및 방전이 가능한 전지로서, 전기 자동차의 모터 구동용 배터리의 경우, 다수의 배터리 셀을 직렬 또는 병렬로 연결하여 대용량의 이차전지를 구성하게 된다. In general, a secondary battery is a battery that can be charged and discharged. In the case of a battery for driving a motor of an electric vehicle, a large capacity secondary battery is configured by connecting a plurality of battery cells in series or parallel.

다수의 배터리 모듈이 직렬로 연결된 배터리 팩은 충/방전 시 배터리 셀에서 열이 발생하고, 상기 배터리 셀의 온도에 따라 충방전 전력이 달라지게 된다. In a battery pack in which a plurality of battery modules are connected in series, heat is generated in the battery cells during charging/discharging, and charging/discharging power varies according to the temperature of the battery cells.

따라서, 상기 배터리 팩의 내부온도가 예를 들어, 25°~40°로 운전되도록 배터리 셀의 온도를 적절한 범위로 유지하여야 한다. Therefore, the temperature of the battery cell must be maintained within an appropriate range so that the battery pack is operated at an internal temperature of, for example, 25° to 40°.

현재 사용되고 있는 전기 자동차용 배터리의 냉각방식은 크게 공랭식과 수냉식으로 나눌 수 있으며, 공냉 및 수냉식 냉각방식은 배터리 모듈 단위로 이루어지는 것이 일반적이다. Currently used cooling methods of electric vehicle batteries can be largely divided into air-cooling and water-cooling methods, and air-cooling and water-cooling methods are generally performed in units of battery modules.

공랭식 냉각방식은 냉각팬을 배터리 트레이에 부착하고, 공기를 외부에서 흡입하여 배터리 트레이의 입구 쪽부터 냉각을 시켜 배터리 트레이의 뒤쪽 출구로 공기를 배기시킨다. In the air-cooled cooling method, a cooling fan is attached to the battery tray, and air is sucked in from the outside to cool from the inlet side of the battery tray, and the air is exhausted through the rear outlet of the battery tray.

그러나 배터리 냉각성능은 입구단에서 데워진 공기가 뒤쪽으로 전달됨으로 배터리의 위치에 따라 냉각특성에 차이가 발생할 수 있으며, 특히 앞쪽보다는 뒤쪽에 위치한 배터리의 냉각효율이 떨어진다고 볼 수 있으며, 전체적으로 공기에 의한 냉각속도가 느린 단점이 있다. However, the cooling performance of the battery may vary depending on the position of the battery as the air heated at the inlet is delivered to the rear. In particular, it can be seen that the cooling efficiency of the battery located at the rear is lower than at the front, and cooling by air as a whole. The downside is that it is slow.

이에, 발열이 상대적으로 많은 배터리 모듈에 대해 수냉판으로 냉각수를 유입시켜 배터리 팩을 냉각시키는 수냉식 냉각방식이 주로 사용되고 있다. Accordingly, a water-cooled cooling method is mainly used in which cooling water is introduced into a water-cooling plate for a battery module generating relatively large amounts of heat to cool the battery pack.

그러나, 종래 기술에 따른 수냉식 냉각장치는 배터리 모듈의 하측에 냉각 패널을 배치하고, 상기 냉각 패널에 냉각 파이프를 직접 삽입시켜 배터리 모듈을 냉각하고 있는데, 이때, 상기 냉각 패널을 차체에 용접 시, 상기 냉각 파이프에 의해 한번에 용접하기가 어렵고, 용접을 진행한다고 하더라도, 구조의 특성 상, 다른 용접을 적용해야한다는 단점이 있다. However, the water-cooled cooling device according to the prior art disposes a cooling panel below the battery module and cools the battery module by directly inserting a cooling pipe into the cooling panel. At this time, when welding the cooling panel to the vehicle body, It is difficult to weld at one time by the cooling pipe, and even if the welding is performed, there is a disadvantage in that other welding must be applied due to the nature of the structure.

다시 말해, 종류가 다른 용접을 별도로 진행하여 용접점이 많아지면, 내부의 작동유체의 압력이 높아지는 경우, 스웰링 형상 및 누수가 발생할 수 있고, 제품의 내구성이 낮아지는 문제점이 발생한다. In other words, if the number of welding points is increased by separately proceeding with different types of welding, when the pressure of the working fluid inside increases, a swelling shape and water leakage may occur, and the durability of the product may be lowered.

따라서, 냉각 효율을 향상시키면서, 제조 공정을 단순화하며, 중량을 줄여 전기 자동차의 주행거리를 늘릴 수 있는 새로운 배터리 냉각장치에 대한 연구개발이 필요하다. Therefore, it is necessary to research and develop a new battery cooling device that can increase the mileage of an electric vehicle by improving cooling efficiency, simplifying the manufacturing process, and reducing weight.

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.Matters described in this background art section are prepared to enhance understanding of the background of the invention, and may include matters that are not prior art already known to those skilled in the art to which this technique belongs.

본 발명의 실시 예는 냉각패널과 가이드 멤버의 접합 시, 다른 부품의 간섭 없이 한번의 공정으로 전주용접할 수 있는 구조로 이루어져 용접점이 줄어들어 접합 구조의 강성을 확보하면서도 수밀성을 향상시킬 수 있는 배터리 모듈의 냉각장치를 포함하는 배터리 팩 케이스를 제공하고자 한다. An embodiment of the present invention has a structure in which pole welding can be performed in one process without interference of other parts when joining a cooling panel and a guide member, so that the welding point is reduced to secure the rigidity of the joining structure while improving watertightness. It is intended to provide a battery pack case including a cooling device.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 다수개의 배터리 셀을 조합하여 전기자동차의 동력원으로 적용되는 배터리 모듈이 복수개 수용되고, 상기 배터리 모듈을 냉각시키기 위한 배터리 모듈의 냉각장치를 포함하는 배터리 팩 케이스로서, 냉각수 유로를 형성하고, 상부에 안착된 배터리 모듈을 냉각시키는 냉각패널, 상기 냉각패널의 둘레를 따라 접합되어 상기 배터리 모듈을 보호하는 가이드 멤버, 상기 냉각패널의 일측에 장착되어 상기 냉각수 유로와 연결되고, 일측에서 절곡되어 선단부가 상기 가이드 멤버에 관통 설치되며, 외부의 냉각수 탱크와 연결되는 냉각포트, 및 상기 가이드 멤버의 상부를 덮어 상기 배터리 모듈이 수용되는 내부를 밀폐하는 커버를 를 포함하는 배터리 모듈의 냉각장치를 포함하는 배터리 팩 케이스를 제공할 수 있다. In one or more embodiments of the present invention, a battery pack case including a battery module cooling device for accommodating a plurality of battery modules applied as a power source of an electric vehicle by combining a plurality of battery cells, and cooling the battery module. A cooling panel forming a cooling water passage and cooling a battery module seated thereon, a guide member bonded along the circumference of the cooling panel to protect the battery module, and a guide member mounted on one side of the cooling panel and connected to the cooling water passage A battery comprising a cooling port bent at one side and having a front end penetrating the guide member and connected to an external cooling water tank, and a cover covering an upper portion of the guide member to seal an interior in which the battery module is accommodated. A battery pack case including a cooling device of the module may be provided.

또한, 상기 냉각패널은 하측을 향하여 돌출된 일정패턴의 냉각수 홈이 형성되는 하부패널, 및 상기 하부패널의 상부에 접합되고, 상기 냉각수 홈을 밀폐하여 냉각수 유로를 형성하는 상부패널을 포함할 수 있다. In addition, the cooling panel may include a lower panel in which cooling water grooves protruding downward in a predetermined pattern are formed, and an upper panel bonded to an upper portion of the lower panel and sealing the cooling water grooves to form a cooling water passage. .

또한, 상기 일정패턴은 차체길이 방향을 기준으로 일측 선단의 일측에 형성된 냉각수 유로의 유입구로부터 시작하여 타측 선단까지 연결되고, 일측 선단으로 되돌아와 일측 선단의 타측에 형성된 냉각수 유로의 배출구에서 끝나되, 상기 냉각수 유로가 차체 하부 전면에 걸쳐 형성되도록 차폭 방향으로 길게 반복적으로 배치되어 그 양단부가 각각 연결되는 형상으로 이루어질 수 있다. In addition, the predetermined pattern starts from the inlet of the cooling water passage formed on one side of one front end in the vehicle body length direction, is connected to the other front end, returns to one front end, and ends at the outlet of the cooling water passage formed on the other side of the one front end, The coolant passages may be formed in a shape in which both ends of the coolant passages are repeatedly disposed in a vehicle width direction so as to be formed over the entire lower surface of the vehicle body, respectively.

또한, 상기 냉각포트는 상기 냉각수 유로의 유입구와 배출구에 각각 장착될 수 있다. In addition, the cooling port may be mounted at an inlet and an outlet of the cooling water passage, respectively.

또한, 상기 가이드 멤버는 상기 냉각패널의 둘레를 따라 단일 공정으로 전주용접될 수 있다. In addition, the guide member may be pole-welded along the circumference of the cooling panel in a single process.

또한, 상기 전주용접은 마찰교반용접(FSW: Friction Stir Welding)을 통해 수행될 수 있다. In addition, the pole welding may be performed through friction stir welding (FSW).

또한, 상기 냉각포트는 중앙부에 형성된 플랜지를 통해 상기 가이드 멤버의 내측면에 지지되며, 상기 플랜지와 상기 가이드 멤버 사이에 실링부재가 장착될 수 있다. In addition, the cooling port may be supported on an inner surface of the guide member through a flange formed in a central portion, and a sealing member may be mounted between the flange and the guide member.

또한, 상기 냉각포트는 외부로 노출된 외주면에 나사탭을 형성하고, 상기 나사탭을 통해 너트가 체결되어 상기 플랜지와 함께 상기 실링부재를 압착하면서, 상기 가이드 멤버에 지지될 수 있다. In addition, the cooling port may form a screw tap on an outer circumferential surface exposed to the outside, and a nut may be fastened through the screw tap to compress the sealing member together with the flange and be supported by the guide member.

또한, 상기 배터리 모듈이 수용되는 공간을 구획하며, 상기 가이드 멤버를 연결하는 복수개의 크로스 멤버를 더 포함할 수 있다. The battery module may further include a plurality of cross members that divide a space in which the battery module is accommodated and connect the guide members.

본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈의 냉각장치를 포함하는 배터리 팩 케이스 냉각패널과 가이드 멤버의 접합 시, 다른 부품의 간섭 없이 한번의 공정으로 전주용접할 수 있는 구조로 이루어져 제조공정과 제조시간을 단순화하여 생산성을 향상시킬 수 있다. When the battery pack case cooling panel including the cooling device of the battery module according to the embodiment of the present invention and the guide member are bonded, the manufacturing process and manufacturing time are reduced by having a structure capable of performing pole welding in one process without interference of other parts. Simplification can improve productivity.

다시 말해, 상기 배터리 모듈의 냉각장치를 포함하는 배터리 팩 케이스는 냉각패널과 필수적으로 연결되는 냉각포트를 가이드 멤버를 관통하는 구조로 적용하여 냉각패널과 가이드 멤버 사이의 용접 시, 한 종류의 용접을 통해 단일 공정으로 접합할 수 있어 수밀성을 향상시킬 수 있다. In other words, the battery pack case including the cooling device of the battery module applies a cooling port necessarily connected to the cooling panel in a structure penetrating the guide member so that one kind of welding is performed when welding between the cooling panel and the guide member. Through this, it is possible to bond in a single process, thereby improving watertightness.

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.In addition, effects that can be obtained or predicted due to the embodiments of the present invention will be directly or implicitly disclosed in the detailed description of the embodiments of the present invention. That is, various effects expected according to an embodiment of the present invention will be disclosed within the detailed description to be described later.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈의 냉각장치를 포함하는 배터리 팩 케이스의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈의 냉각장치를 포함하는 배터리 팩 케이스의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈의 냉각장치를 포함하는 배터리 팩 케이스에 적용되는 냉각포트의 확대도이다.
도 4는 도 3의 A-A선에 따른 단면도이다. 1 is a perspective view of a battery pack case including a cooling device for a battery module according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view of a battery pack case including a cooling device for a battery module according to an embodiment of the present invention.
3 is an enlarged view of a cooling port applied to a battery pack case including a cooling device of a battery module according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 3 .

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. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 적용하여 설명한다.In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are applied to the same or similar components throughout the specification.

또한, 하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.In addition, in the following description, the names of the components are divided into first, second, etc., because the names of the components are the same, so they are distinguished, and the order is not necessarily limited.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈의 냉각장치를 포함하는 배터리 팩 케이스의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈의 냉각장치를 포함하는 배터리 팩 케이스의 분해 사시도이다. 1 is a perspective view of a battery pack case including a cooling device for a battery module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view of a battery pack case including a cooling device for a battery module according to an embodiment of the present invention. .

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈의 냉각장치를 포함하는 배터리 팩 케이스(10)에는 다수개의 배터리 셀(미도시)을 조합하여 전기자동차의 동력원으로 적용되는 배터리 모듈(20)이 복수개 수용된다. 1 and 2, a battery applied as a power source of an electric vehicle by combining a plurality of battery cells (not shown) in a battery pack case 10 including a cooling device for a battery module according to an embodiment of the present invention. A plurality of modules 20 are accommodated.

상기한 배터리 모듈(20)이 복수개 수용되어 배터리 팩 케이스(10)에 의해 패키징됨으로써 배터리 팩(1)을 이룰 수 있다. A plurality of battery modules 20 are accommodated and packaged by the battery pack case 10 to form the battery pack 1 .

상기 배터리 팩(1)은 전기자동차의 출력과 직결되는 보증 가능한 온도를 일정하게 유지해주어야 한다. The battery pack 1 must constantly maintain a guaranteed temperature directly related to the output of the electric vehicle.

이를 위해, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈(20)의 냉각장치를 포함하는 배터리 팩 케이스(10)는 냉각패널(30), 가이드 멤버(40), 크로스 멤버(50), 냉각포트(60), 및 커버(70)를 포함한다. To this end, the battery pack case 10 including the cooling device of the battery module 20 according to an embodiment of the present invention includes a cooling panel 30, a guide member 40, a cross member 50, a cooling port 60 ), and a cover 70.

상기 냉각패널(30)은 냉각수 유로(33)를 형성하고, 상부에 상기 배터리 모듈(20)이 안착되어 상기 냉각수 유로(33)로 순환하는 냉각수에 의해 상기 배터리 모듈(20)을 냉각시킨다. The cooling panel 30 forms a cooling water passage 33 , and the battery module 20 is seated thereon to cool the battery module 20 by cooling water circulating through the cooling water passage 33 .

이러한 냉각패널(30)은 하부패널(31)과 상부패널(35)로 구성되어 상기 배터리 팩 케이스(10)의 하부를 이룬다. The cooling panel 30 is composed of a lower panel 31 and an upper panel 35 and forms the lower part of the battery pack case 10 .

상기 하부패널(31)에는 하측을 향하여 돌출된 일정패턴의 냉각수 홈이 형성된다. The lower panel 31 has cooling water grooves protruding downward in a predetermined pattern.

상기 상부패널(35)은 상기 하부패널(31)의 상부에 접합된다. The upper panel 35 is bonded to an upper portion of the lower panel 31 .

상기 상부패널(35)은 판형으로 이루어져 상기 냉각수 홈을 밀폐함으로써, 냉각수 유로(33)를 형성할 수 있다. The upper panel 35 may be formed in a plate shape to form a cooling water passage 33 by sealing the cooling water groove.

즉, 상기 하부패널(31)과 상부패널(35)은 가장자리를 따라 상호 용접되어 내부에 일정패턴의 냉각수 유로(33)를 형성할 수 있다. That is, the lower panel 31 and the upper panel 35 may be mutually welded along edges to form a predetermined pattern of the cooling water passage 33 therein.

이때, 상기 일정패턴은 차체길이 방향을 기준으로 일측 선단의 일측에 형성된 냉각수 유로(33)의 유입구(37)로부터 시작하여 타측 선단까지 연결된 후, 일측 선단으로 되돌아와 일측 선단의 타측에 형성된 냉각수 유로(33)의 배출구(39)에서 끝나는 형상으로 이루어진다. At this time, the predetermined pattern starts from the inlet 37 of the cooling water passage 33 formed on one side of one front end in the vehicle body length direction and is connected to the other front end, then returns to one front end and coolant passage formed on the other side of the one front end. It is made of a shape that ends at the outlet 39 of (33).

예를 들어, 본 발명의 실시 예에서는 일측 선단이 차량의 전방에 위치하고, 타측 선단이 차량의 후방에 위치할 수 있다. For example, in an embodiment of the present invention, one front end may be located at the front of the vehicle, and the other front end may be located at the rear of the vehicle.

더불어, 상기 일정패턴은 상기 냉각수 유로(33)가 차체 하부 전면에 걸쳐 형성되도록 차폭 방향으로 길게 반복적으로 배치되어 그 양단부가 각각 연결되는 형상으로 이루어질 수 있다. In addition, the predetermined pattern may be formed in a shape in which the coolant passages 33 are repeatedly arranged long in the vehicle width direction so that the coolant passages 33 are formed over the entire lower surface of the vehicle body, and both ends thereof are connected to each other.

본 발명의 실시 예에서는 통상적으로 당 업계에서 적용되는 차량의 전방과 후방 사이를 나타내는 차체 길이방향, 차량의 좌측과 우측 사이를 나타내는 차폭 방향, 차량의 상부와 하부 사이를 나타내는 차고 방향을 기준방향으로 설정하기로 한다. In the embodiment of the present invention, the body length direction representing the front and rear of the vehicle, the vehicle width direction representing the left and right sides of the vehicle, and the garage direction representing the upper and lower parts of the vehicle, which are typically applied in the art, are used as reference directions. to set up

상기와 같은 기준방향의 정의는 상대적인 의미로서, 본 장치의 기준위치 또는 조립 부품의 기준위치 등에 따라서 그 방향이 달라질 수 있으므로, 상기한 기준방향이 본 실시 예의 기준방향으로 반드시 한정되는 것은 아니다. The definition of the reference direction as described above has a relative meaning, and since the direction may vary depending on the reference position of the device or the reference position of an assembly part, the reference direction is not necessarily limited to the reference direction of the present embodiment.

더 나아가, 본 발명의 실시 예에서의 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. Furthermore, the end (one end/one end or the other end/one end) in the embodiment of the present invention may be defined as either end, and a certain portion including the end (one end/one end or the other/one end). one end).

상기한 냉각패널(30)의 둘레를 따라 가이드 멤버(40)가 접합된다. A guide member 40 is bonded along the circumference of the cooling panel 30 described above.

상기 가이드 멤버(40)는 상기 배터리 모듈(20)을 보호한다. The guide member 40 protects the battery module 20 .

상기 가이드 멤버(40)는 사각 단면을 가지는 알루미늄 압출재로 이루어질 수 있다. The guide member 40 may be made of an extruded aluminum material having a square cross section.

이러한 가이드 멤버(40)는 상기 냉각패널(30)의 면적에 대응하여 형성되는데, 설정길이로 절단하여 상기 냉각패널(30)의 둘레에 각각 장착될 수 있고, 일체로 형성될 수도 있다. These guide members 40 are formed to correspond to the area of the cooling panel 30, and may be cut to a set length and mounted around the cooling panel 30, respectively, or may be integrally formed.

이러한 가이드 멤버(40)는 상기 냉각패널(30)의 둘레를 따라 단일 공정으로 전주(全周)용접될 수 있다. The guide member 40 may be welded along the circumference of the cooling panel 30 in a single process.

예를 들어, 상기 가이드 멤버(40)는 마찰교반용접(FSW: Friction Stir Welding)을 통해 상기 냉각패널(30)과 접합될 수 있다. For example, the guide member 40 may be joined to the cooling panel 30 through friction stir welding (FSW).

본 발명의 실시 예에서는 상기 냉각패널(30)과 가이드 멤버(40)의 접합 시 마찰교반용접을 적용하는 것을 예로 들어 설명하였지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 용접 방법을 변경하여 적용할 수 있다. In the embodiment of the present invention, the application of friction stir welding when joining the cooling panel 30 and the guide member 40 has been described as an example, but it is not necessarily limited thereto, and the welding method may be changed and applied as needed. can

그리고 상기 냉각패널(30)의 상부에는 복수개의 크로스 멤버(50)가 장착될 수 있다. Also, a plurality of cross members 50 may be mounted on an upper portion of the cooling panel 30 .

즉, 상기 크로스 멤버(50)는 상기 배터리 모듈(20)의 냉각장치를 포함하는 배터리 팩 케이스(10)의 내부에 상기 배터리 모듈(20)이 수용되는 공간을 구획하며, 상기 가이드 멤버(40)를 연결하도록 장착될 수 있다. That is, the cross member 50 divides a space in which the battery module 20 is accommodated inside the battery pack case 10 including the cooling device of the battery module 20, and the guide member 40 can be mounted to connect

이러한 크로스 멤버(50)는 차체 길이방향으로 장착될 수 있고, 차폭 방향으로 장착될 수도 있다. The cross member 50 may be mounted in the longitudinal direction of the vehicle body or may be mounted in the vehicle width direction.

상기 크로스 멤버(50)는 상기 배터리 모듈(20)을 보호함과 동시에, 강성을 확보할 수 있다. The cross member 50 may protect the battery module 20 and secure rigidity.

한편, 상기 냉각패널(30)의 일측에는 냉각포트(60)가 장착된다. Meanwhile, a cooling port 60 is mounted on one side of the cooling panel 30 .

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈의 냉각장치를 포함하는 배터리 팩 케이스에 적용되는 냉각포트의 확대도이고, 도 4는 도 3의 A-A선에 따른 단면도이다. 3 is an enlarged view of a cooling port applied to a battery pack case including a cooling device for a battery module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG. 3 .

도 3과 도 4를 참조하면, 상기 냉각포트(60)는 상기 냉각패널(30)의 일측에 장착되어 상기 냉각수 유로(33)와 연결된다. Referring to FIGS. 3 and 4 , the cooling port 60 is mounted on one side of the cooling panel 30 and connected to the cooling water passage 33 .

상기 냉각포트(60)는 일측에서 절곡되어 선단부가 상기 가이드 멤버(40)에 관통 설치된다. The cooling port 60 is bent at one side so that the front end is installed through the guide member 40 .

또한, 상기 냉각포트(60)에는 중앙부에 플랜지(61)가 형성되며, 상기 플랜지(61)를 통해 상기 가이드 멤버(40)의 내측면에 지지된다. In addition, a flange 61 is formed at the center of the cooling port 60, and is supported on the inner surface of the guide member 40 through the flange 61.

즉, 상기 냉각포트(60)는 일측선단이 배터리 모듈의 냉각장치를 포함하는 배터리 팩 케이스(10)의 내부에서 상기 냉각패널(30)과 연결되고, 타측선단이 배터리 모듈의 냉각장치를 포함하는 배터리 팩 케이스(10)의 외부에서 냉각수 탱크(15)와 연결되는 것이다. That is, the cooling port 60 has one end connected to the cooling panel 30 inside the battery pack case 10 including the battery module cooling device, and the other end includes the battery module cooling device. It is connected to the cooling water tank 15 from the outside of the battery pack case 10.

또한, 상기 플랜지(61)와 상기 가이드 멤버(40) 사이에는 실링부재(63)가 개재된다. In addition, a sealing member 63 is interposed between the flange 61 and the guide member 40 .

이러한 냉각포트(60)는 외부의 냉각수 탱크(15)와 연결되어 상기 냉각수 유로(33)로 냉각수가 순환되도록 연결될 수 있다. The cooling port 60 may be connected to an external cooling water tank 15 so that cooling water circulates through the cooling water passage 33 .

그리고 상기 냉각포트(60)는 외부로 노출된 외주면에 나사탭(S)이 형성된다. And the cooling port 60 is formed with a screw tap (S) on the outer peripheral surface exposed to the outside.

상기 냉각포트(60)는 상기 나사탭(S)을 통해 너트(65)가 체결되어 상기 플랜지(61)와 함께 상기 실링부재(63)를 압착하면서 상기 가이드 멤버(40)에 지지될 수 있다. The cooling port 60 may be supported by the guide member 40 while the sealing member 63 is pressed together with the flange 61 by fastening the nut 65 through the screw tap S.

이로써, 상기 배터리 모듈의 냉각장치를 포함하는 배터리 팩 케이스(10)는 내부에 수밀을 이룰 수 있다. Thus, the battery pack case 10 including the cooling device of the battery module may be watertight inside.

그리고 상기 가이드 멤버(40)의 상부에는 커버(70)가 접합된다. A cover 70 is bonded to an upper portion of the guide member 40 .

상기 커버(70)는 상기 가이드 멤버(40)의 상부를 덮어 상기 배터리 모듈(20)이 수용되는 내부를 밀폐시킨다. The cover 70 covers the upper portion of the guide member 40 and seals the inside where the battery module 20 is accommodated.

따라서 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈의 냉각장치를 포함하는 배터리 팩 케이스(10)는 상기 냉각패널(30)과 가이드 멤버(40)의 접합 시, 다른 부품의 간섭 없이 한번의 공정으로 전주용접할 수 있는 구조로 이루어져 제조공정과 제조시간을 단순화하여 생산성을 향상시킬 수 있다. Therefore, when the cooling panel 30 and the guide member 40 are joined, the battery pack case 10 including the cooling device of the battery module according to an embodiment of the present invention is electrically welded in one process without interference of other parts. The manufacturing process and manufacturing time can be simplified and productivity can be improved.

즉, 상기 배터리 모듈의 냉각장치를 포함하는 배터리 팩 케이스(10)는 냉각패널(30)과 필수적으로 연결되는 냉각포트(60)를 가이드 멤버(40)를 관통하는 구조로 적용하여 냉각패널(30)과 가이드 멤버(40) 사이의 용접 시, 한 종류의 용접을 통해 단일 공정으로 접합할 수 있어 수밀성을 향상시킬 수 있다. That is, the battery pack case 10 including the cooling device of the battery module has a structure in which the cooling port 60 necessarily connected to the cooling panel 30 passes through the guide member 40 so that the cooling panel 30 ) And when welding between the guide member 40, it is possible to improve watertightness because it can be joined in a single process through one type of welding.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈의 냉각장치를 포함하는 배터리 팩 케이스(10)는 상기 냉각패널(30) 상의 냉각수 유로(33)에는 용접을 진행할 필요가 없는 구조로 이루어져 기존의 백비드나 용락으로 인해 냉각수의 유동이 방해되거나, 냉각수 유로(33) 상에 리크가 발생되는 등의 문제를 차단할 수 있다. In addition, the battery pack case 10 including the cooling device of the battery module according to an embodiment of the present invention has a structure that does not require welding to the cooling water passage 33 on the cooling panel 30, so that the existing back beads or It is possible to prevent problems such as obstruction of the flow of cooling water due to melting or leakage on the cooling water passage 33 .

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can make various modifications to the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. It will be appreciated that modifications and changes may be made.

1: 배터리 팩
10: 배터리 팩 케이스
15: 냉각수 탱크
20: 배터리 모듈
30: 냉각패널
31: 하부패널
33: 냉각수 유로
35: 상부패널
37: 유입구
39: 배출구
40: 가이드 멤버
50: 크로스 멤버
60: 냉각포트
61: 플랜지
63: 실링부재
65: 너트
70: 커버1: battery pack
10: battery pack case
15: coolant tank
20: battery module
30: cooling panel
31: lower panel
33: coolant flow path
35: upper panel
37: inlet
39: outlet
40: guide member
50: cross member
60: cooling port
61: flange
63: sealing member
65: nut
70: cover

Claims (9)

다수개의 배터리 셀을 조합하여 전기자동차의 동력원으로 적용되는 배터리 모듈이 복수개 수용되고, 상기 배터리 모듈을 냉각시키기 위한 배터리 모듈의 냉각장치를 포함하는 배터리 팩 케이스로서,
냉각수 유로를 형성하고, 상부에 안착된 배터리 모듈을 냉각시키는 냉각패널;
상기 냉각패널의 둘레를 따라 접합되어 상기 배터리 모듈을 보호하는 가이드 멤버;
상기 냉각패널의 일측에 장착되어 상기 냉각수 유로와 연결되고, 일측에서 절곡되어 선단부가 상기 가이드 멤버에 관통 설치되며, 외부의 냉각수 탱크와 연결되는 냉각포트; 및
상기 가이드 멤버의 상부를 덮어 상기 배터리 모듈이 수용되는 내부를 밀폐하는 커버를 포함하며,
상기 가이드 멤버는
상기 냉각패널의 둘레를 따라 단일 공정으로 전주용접되는 배터리 모듈의 냉각장치를 포함하는 배터리 팩 케이스. A battery pack case including a battery module cooling device for accommodating a plurality of battery modules applied as a power source of an electric vehicle by combining a plurality of battery cells, and cooling the battery module,
a cooling panel forming a cooling water passage and cooling the battery module seated thereon;
a guide member bonded along the circumference of the cooling panel to protect the battery module;
a cooling port mounted on one side of the cooling panel, connected to the cooling water passage, bent at one side, having a front end penetrating the guide member, and connected to an external cooling water tank; and
A cover covering an upper portion of the guide member to seal an interior in which the battery module is accommodated,
The guide member
A battery pack case including a cooling device of a battery module that is electro-welded in a single process along the circumference of the cooling panel. 제1항에 있어서,
상기 냉각패널은
하측을 향하여 돌출된 일정패턴의 냉각수 홈이 형성되는 하부패널; 및
상기 하부패널의 상부에 접합되고, 상기 냉각수 홈을 밀폐하여 냉각수 유로를 형성하는 상부패널;
을 포함하는 배터리 모듈의 냉각장치를 포함하는 배터리 팩 케이스. According to claim 1,
the cooling panel
a lower panel in which cooling water grooves protruding downward are formed in a predetermined pattern; and
an upper panel bonded to an upper portion of the lower panel and forming a cooling water passage by sealing the cooling water groove;
Battery pack case including a cooling device of the battery module including a. 제2항에 있어서,
상기 일정패턴은
차체길이 방향을 기준으로 일측 선단의 일측에 형성된 냉각수 유로의 유입구로부터 시작하여 타측 선단까지 연결되고, 일측 선단으로 되돌아와 일측 선단의 타측에 형성된 냉각수 유로의 배출구에서 끝나되, 상기 냉각수 유로가 차체 하부 전면에 걸쳐 형성되도록 차폭 방향으로 길게 반복적으로 배치되어 그 양단부가 각각 연결되는 형상으로 이루어지는 배터리 모듈의 냉각장치를 포함하는 배터리 팩 케이스. According to claim 2,
The schedule pattern
Based on the vehicle body length direction, it starts from the inlet of the cooling water passage formed on one side of the front end, is connected to the front end of the other side, returns to the front end of one side, and ends at the outlet of the cooling water passage formed on the other side of the front end, and the cooling water passage is located under the vehicle body. A battery pack case including a cooling device of a battery module formed in a shape that is repeatedly disposed in a vehicle width direction so as to be formed over the entire surface and has both ends connected to each other. 제3항에 있어서,
상기 냉각포트는
상기 냉각수 유로의 유입구와 배출구에 각각 장착되는 배터리 모듈의 냉각장치를 포함하는 배터리 팩 케이스. According to claim 3,
the cooling port
A battery pack case including a cooling device of a battery module mounted at an inlet and an outlet of the cooling water flow path, respectively. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 전주용접은
마찰교반용접(FSW: Friction Stir Welding)을 통해 수행되는 배터리 모듈의 냉각장치를 포함하는 배터리 팩 케이스. According to claim 1,
The electric pole welding
A battery pack case containing a cooling device for battery modules performed through Friction Stir Welding (FSW). 제1항에 있어서,
상기 냉각포트는
중앙부에 형성된 플랜지를 통해 상기 가이드 멤버의 내측면에 지지되며, 상기 플랜지와 상기 가이드 멤버 사이에 실링부재가 장착되는 배터리 모듈의 냉각장치를 포함하는 배터리 팩 케이스. According to claim 1,
the cooling port
A battery pack case including a battery module cooling device supported on an inner surface of the guide member through a flange formed in a central portion and having a sealing member mounted between the flange and the guide member. 제7항에 있어서,
상기 냉각포트는
외부로 노출된 외주면에 나사탭을 형성하고, 상기 나사탭을 통해 너트가 체결되어 상기 플랜지와 함께 상기 실링부재를 압착하면서, 상기 가이드 멤버에 지지되는 배터리 모듈의 냉각장치를 포함하는 배터리 팩 케이스. According to claim 7,
the cooling port
A battery pack case comprising a cooling device for a battery module supported on the guide member while forming a screw tap on an outer circumferential surface exposed to the outside, and a nut fastened through the screw tap to compress the sealing member together with the flange. 제1항에 있어서,
상기 배터리 모듈이 수용되는 공간을 구획하며, 상기 가이드 멤버를 연결하는 복수개의 크로스 멤버를 더 포함하는 배터리 모듈의 냉각장치를 포함하는 배터리 팩 케이스. According to claim 1,
A battery pack case comprising a cooling device for a battery module further comprising a plurality of cross members that divide a space in which the battery module is accommodated and connect the guide member.
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