KR102527703B1 - 배터리의 단열 냉각 판넬 구조 - Google Patents

배터리의 단열 냉각 판넬 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 배터리의 단열 냉각 판넬은 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), 상기 냉각 유로(140) 상에서 이격 배치되는 사출 유로(150), 상기 하부 판넬(120)의 하부 상에 배치되는 단열 판넬(160) 및 상기 사출 유로(150) 상에 공급되어져 상기 상부 판넬과 하부 판넬 간의 접합 기능을 수행하는 사출 부재(170)를 포함하고, 상기 사출 부재(170)는 상기 사출 유로를 따라 연속적으로 형성되되, 상기 사출 유로 상에서 상기 상부 판넬, 하부 판넬 및 단열 판넬을 따라 관통 형성되는 사출 리벳 구조체(180)가 복수 형성되고, 상기 사출 리벳 구조체(180)는, 상기 단열 판넬, 하부 판넬, 상부 판넬을 따라 관통 형성되는 지지몸체, 상기 지지몸체의 측방에서 형성되어져 상기 하부 판넬의 하부 사출 유로 상단 상에 형성되는 날개부 및 상기 상부 판넬 상에 노출 형성되는 헤드부를 포함한다.

Description

배터리의 단열 냉각 판넬 구조{Cooling panel structure of battery}
본 발명은 배터리를 이루는 전지 셀을 냉각하기 위한 단열 냉각 판넬의 구조에 관한 것이다.
전기차 또는 플러그인 하이브리드 등 배터리를 동력으로 쓰고 있는 자동차에서 배터리의 성능 유지 또는 수명 단축 방지를 위해서는 배터리의 온도 관리가 필요하다.
특히, 배터리의 온도가 관리되지 않아 과열되면 배터리의 수명 저하는 물론 과열에 의한 화재의 원인이 된다.
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.
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.
본 출원인에 의해 진행된 기존 발명에 따른 배터리의 냉각 판넬을 보면, 인서트 금형 상에 삽입 배치된 상부 판넬과 하부 판넬에 형성된 사출 유로 상에 플라스틱 레진과 같은 사출물을 주입하는 과정을 통해 상부 판넬과 하부 판넬을 결합하는 방식을 통해 상기 냉각 판넬 상에 쿨링 채널을 형성한다.
한편, 냉각 판넬을 이루는 상하부 판넬 상에 인서트 사출을 통해 이종 접합을 실시함으로써 쿨링 채널을 형성하는 과정에서 상기 상하부 판넬이 접하는 사출 부위의 끝단 영역 상에 응력이 집중하는 현상이 발생한다. 상기와 같이, 수지 공급을 통한 인서트 사출 제품인바 사출부 끝단의 응력 발생에 의해 상하부 판넬 간의 접착력 부족 시에 쿨링 채널 내부의 내압으로 인해 파열 현상이 발생할 수 있다.
상가의 내부 내압을 버티기 위해서는 사출 부위의 면적을 증대시키면 되지만, 이는 쿨링 채널의 유로폭이 좁아진다는 단점이 있게 되어 성능에 불리하며, 원가 상승의 요인이 된다.
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(72) 및 냉각핀(40)의 튜브(70)를 통해서 방출하게 하는 내용을 개시한다.
(특허문헌 1) KR10-2014-0123901 A
본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하고자 하는 것으로서, 냉각 판넬을 이루는 상부 판넬과 하부 판넬 간의 접합 강도를 증대시키기 위해서 상기 상하부 판넬을 관통하도록 일정 구간 상에 사출 부재를 리벳 구조체 형상으로 설계하는 동시에 사출 성형되는 상기 리벳 구조체의 끝단부를 원형 형상으로 반영함으로써 집중 응력을 완화한 단열 냉각 판넬을 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명은 상부 판넬과 하부 판넬의 외곽부에 대해 플랜지 형상 사출을 통해 외곽 고정부를 형성함으로써 상기 상하부 판넬의 내압에 보다 견고하게 버틸 수 있게 하는 단열 냉각 판넬을 제공한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리의 단열 냉각 판넬은 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), 상기 냉각 유로(140) 상에서 이격 배치되는 사출 유로(150), 상기 하부 판넬(120)의 하부 상에 배치되는 단열 판넬(160) 및 상기 사출 유로(150) 상에 공급되어져 상기 상부 판넬과 하부 판넬 간의 접합 기능을 수행하는 사출 부재(170)를 포함하고, 상기 상부 판넬(110)은 상부 냉각 유로(111), 상기 상부 냉각 유로(111)와 이격 형성되는 상부 사출 유로(113) 및 상기 상부 냉각 유로(111)와 상부 사출 유로(113) 사이에 배치된 상부 습합부(115)를 포함하고, 상기 하부 판넬(120)은 하부 냉각 유로(121), 상기 하부 냉각 유로(121)와 이격 형성되는 하부 사출 유로(123) 및 상기 하부 냉각 유로(121)와 하부 사출 유로(123) 사이에 배치된 하부 습합부(125)를 포함하며, 상기 사출 부재(170)는 상기 사출 유로를 따라 연속적으로 형성되되, 상기 사출 유로 상에서 상기 상부 판넬, 하부 판넬 및 단열 판넬을 따라 관통 형성되는 사출 리벳 구조체(180)가 복수 형성되고, 상기 사출 리벳 구조체(180)는, 상기 단열 판넬, 하부 판넬, 상부 판넬을 따라 관통 형성되는 지지몸체, 상기 지지몸체의 측방에서 형성되어져 상기 하부 판넬의 하부 사출 유로 상단 상에 형성되는 날개부 및 상기 상부 판넬 상에 노출 형성되는 헤드부를 포함하는 것이 바람직할 수 있다.
상기 헤드부는, 상부로 갈수록 점점 확대되는 형상인 것이 바람직할 수 있다.
상기 헤드부 형상은 원형 단면을 갖는 것이 바람직할 수 있다.
상기 상부 판넬과 하부 판넬의 가장자리에 공급되는 외측 고정부(190);를 더 포함하고, 상기 외측 고정부는 상기 상부 판넬과 하부 판넬의 끝단을 덮는 방식으로 사출 성형되는 것이 바람직할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 배터리의 단열 냉각 판넬은 냉각 판넬을 이루는 상부 판넬과 하부 판넬 간의 접합 강도를 증대시키기 위해서 상하부 판넬을 관통하도록 일정 구간 상에 사출 부재를 리벳 구조체 형상으로 설계하는 동시에 사출 성형되는 상기 리벳 구조체의 끝단부를 원형 형상으로 반영함으로써 집중 응력을 완화한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리의 단열 냉각 판넬에 대한 전체적인 결합 상태를 보이는 사시도이다.
도 2는 도 1의 단열 냉각 판넬에 대한 후방 사시도를 보인다.
도 3은 배터리의 냉각 판넬을 구성하는 상부 판넬 구조를 보인다.
도 4는 배터리의 냉각 판넬을 구성하는 하부 판넬 구조를 보인다.
도 5는 단열 냉각 판넬 상에서 상부 판넬이 제거된 상태에서 냉각 유로, 사출 유로 및 사출 리벳 구조체가 노출된 상태를 보인다.
도 6은 도 1의 A-A에 따른 단면도를 보인다.
도 7은 도 1의 B-B에 따른 단면도를 보인다.
도 8은 하부 금형 상에 형성된 수지 주입 런너를 통해 용융 수지를 복수의 지점 상으로 공급함으로써 단열 판넬을 형성하는 것을 보인다.
도 9는 상부 판넬을 통해 용융 수지를 공급하여 사출 유로 상으로 내부 사출을 하는 것을 보인다.
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.
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.
본 발명은 냉각 판넬을 이루는 상부 판넬과 하부 판넬 간의 접합 강도를 증대시키기 위해서 상기 상하부 판넬을 관통하도록 일정 구간 상에 사출 부재를 리벳 구조체 형상으로 설계하는 동시에 사출 성형되는 상기 리벳 구조체의 끝단부를 원형 형상으로 반영함으로써 집중 응력을 완화하는 것을 핵심적인 특징으로 한다.
이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따라 배터리의 냉각 판넬을 설명한다.
본 발명에 따른 배터리의 냉각 판넬은 인서트 금형 상에 삽입 배치된 상부 판넬(110)과 하부 판넬(120)에 형성된 사출 유로(150) 상에 플라스틱 레진과 같은 사출물을 주입하는 과정을 통해 상부 판넬(110)과 하부 판넬(120)을 결합하는 것과 동시에 냉각 유로(140)의 양측 상에 결합되는 입출구를 일체적으로 형성한 구조체를 형성한다.
냉각 판넬을 이루는 상부 판넬(110)은 인서트 금형을 구성하는 상부 금형에 인서트되는 것으로서, 상부 판넬(110)을 이루는 상부 양끝단에 배치된 입출구를 통해 연통 가능하게 형성되는 상부 냉각 유로(111), 상부 냉각 유로(111)와 이격 형성되는 상부 사출 유로(113) 및 상부 냉각 유로(111)와 상부 사출 유로(113) 사이에 배치된 상태에서 상기 유로(111,113) 간의 물질 이동을 방지하는 기능을 담당하는 상부 습합부(115)를 포함한다. 상기 상부 냉각 유로(111), 상부 사출 유로(113) 및 상부 습합부(115)는 인서트 금형 삽입 전에 상부 판넬(110)에 대한 냉간 스템핑을 통해 사전 가압 프레싱 공정을 통해 형성된다. 한편, 상부 판넬(110)의 일측 상에는 상부 냉각 유로(111) 에서의 냉각수 유입 및 유출을 가능하게 하는 냉각수 입구(118) 및 냉각수 출구(119)가 형성된다. 상기 냉각수 입구(118) 및 냉각수 출구(119) 상에는 각각 조인트 플랜지가 인서트 성형 방식으로 결합되는 것일 수 있다. 즉, 냉각수 입출구(118,119)에 결합되는 중공 형상의 튜브 플랜지와 상부 판넬(110) 과의 사이에 사출물을 공급하여 결속하는 방식으로 상기 튜브 플랜지와 상부 판넬(110) 내부의 공간 상에 경화된 사출물을 통해 인서트 구조체를 형성함으로써 결합을 가능하게 한다.
상부 냉각 유로(111)는 전체적으로는 상부 판넬(110) 상에서 상하로 각각 배치된 냉각수 입출구를 연결하는 방향을 따라서 상부 판넬(110)의 길이 방향을 따라 연속적으로 형성되는데, 구체적으로는 상하부 양끝단에 비해 상부 판넬(110) 상에서 상대적으로 길이가 양측단을 향하여 형성하되, 상기 상부 판넬(110)을 상하부로 반분한 상태에서 상부 판넬(110)의 일측에 배치된 냉각수 입구로 유입된 냉각수가 타측에서 유턴하여 다시 일측에 배치된 냉각수 출구로 배출되는 구조를 갖는다. 즉, 상부 냉각 유로(111)는 상부 일측단에서 시작되어 상부 타측단으로 향하는 방향으로 형성된 후에 U턴하여 다시 하부 타측단에서 하부 일측단을 향하여 형성되는 과정을 반복하여 형성되어 냉각 면적을 증가시킴으로서 유입된 냉각유체를 통한 냉각 효율을 증대시킨다. 상기에서, 상부 냉각 유로(111)는 좌측 상에 냉각수 입출구가 놓은 상태로서, 전체적으로는 ⊃ 형태의 유로를 중첩적으로 형성한 것일 수 있다.
냉각 판넬을 이루는 하부 판넬(120)은 인서트 금형을 구성하는 하부 금형에 인서트되는 것으로서, 하부 판넬(120)의 양측에 배치된 입출구를 통해 연통 가능하게 형성되는 하부 냉각 유로(121), 하부 냉각 유로(121)와 이격 형성되는 하부 사출 유로(123) 및 하부 냉각 유로(121)와 하부 사출 유로(123) 사이에 배치된 상태에서 상기 유로(121,123) 간의 물질 이동을 방지하는 기능을 담당하는 하부 습합부(125)를 포함한다. 상기 하부 냉각 유로(121), 하부 사출 유로(123) 및 하부 습합부(125)는 인서트 금형 삽입 전에 하부 판넬(120)에 대한 냉간 스템핑을 통해 사전 가압 프레싱 공정을 통해 형성된다.
하부 냉각 유로(121)는 전체적으로는 하부 판넬(120) 상에서 상하로 각각 배치된 입출구를 연결하는 방향을 따라서 하부 판넬(120)의 길이 방향을 따라 연속적으로 형성되는데, 구체적으로는 상하부 양끝단에 비해 하부 판넬(120) 상에서 상대적으로 길이가 양측단을 향하여 형성하되, 상기 하부 판넬(120)을 상하부로 반분한 상태에서 하부 판넬(120)의 일측에 배치된 냉각수 입구로 유입된 냉각수가 타측에서 유턴하여 다시 일측에 배치된 냉각수 출구로 배출되는 구조를 갖는다. 즉, 하부 냉각 유로(121)는 상부 일측단에서 시작되어 상부 타측단으로 가로질러 형성된 후에 U턴하여 다시 하부 타측단에서 하부 일측단을 향하여 가로질러 형성되는 과정을 반복하여 형성되어 냉각 면적을 증가시킴으로서 유입된 냉각유체를 통한 냉각 효율을 증대시킨다. 상기에서, 하부 냉각 유로(121)는 좌측 상에 냉각수 입출구가 놓은 상태로서, 전체적으로는 ⊃ 형태의 유로를 중첩적으로 형성한 것일 수 있다.
상부 판넬(110) 및 하부 판넬(120)은 인서트 금형 상에 안착된 상태에서, 상기 인서트 금형이 형폐되고 습합될 때 상부 습합부(115)와 하부 습합부(125)를 통해 이루어지는 습합 부분은 인서트 금형으로 공급된 사출물이 유동하지 않도록 압축을 받는다.
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 습합부(115) 및 하부 습합부(125)는 서로 밀착된 상태로 면가압이 이루어짐으로써 냉각 유로(140)와 사출 유로(150) 사이에 확실한 밀폐를 이루게 한다. 즉, 상하부 습합부(115,116)를 통해서 사출 유로(150)에 유입된 플라스틱 레진(R)의 냉각 유로(140)로의 누설을 사전에 방지한다.
사출 유로(150) 상에 플라스틱 레진(R)을 공급하는 과정에서, 상부 사출 유로(113)와 하부 사출 유로(123)는 유입된 사출물과 반응하여 금속 및 플라스틱 접합(MPA,Metal-Plastics Adhesion)을 이루게 된다.
상하부 판넬(110,120)을 이루는 금속은 기본적으로 알루미늄, 서스, 철, 구리, 마그네슘, 티타늄을 포함한 금속 그룹 중 어느 하나의 금속일 수 있다.
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.
상부 사출 유로(113)와 하부 사출 유로(123)의 내부면 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.
상기와 같이, 상부 사출 유로(113)와 하부 사출 유로(123) 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 사출 유로(150)의 내부면 상에 표면처리 만으로 인서트 사출 및 융착을 통해 접합을실시하여 기존 공정들에 비해 적은 공정수를 가능하게 하여 단가 하락에 기여한다.
본 발명에 따른 배터리의 냉각 판넬은 하부 판넬(120)의 하부면 상에서 하부 냉각 유로(121)를 덮도록 기능하는 단열 판넬(160) 및 상기 사출 유로(150) 상에 공급되어져 상기 상부 판넬과 하부 판넬 간의 접합 기능을 수행하는 사출 부재(170)를 더 포함한다.
상기 단열 판넬(160)은 하부 판넬의 수로 부위를 사출로 덮는 구조를 갖게 하는데, 결과적으로 하부 판넬 하단부의 단열 효과로 인해 냉각 성능을 향상하는 효과 있다.
상기 사출 부재(170)는 사출 유로를 따라 연속적으로 형성되되, 사출 유로 상에서 상부 판넬, 하부 판넬 및 단열 판넬을 따라 관통 형성되는 사출 리벳 구조체(180)가 복수개 형성된다.
상기 사출 리벳 구조체(180)는, 단열 판넬, 하부 판넬, 상부 판넬을 따라 관통 형성되는 지지몸체(181), 상기 지지몸체(181)의 측방에서 형성되어져 상기 하부 판넬의 하부 사출 유로 상단 상에 형성되는 날개부(183) 및 상기 상부 판넬 상에 노출 형성되는 헤드부(185)를 포함한다.
여기에서, 상부 판넬 상에는 헤드부(185)가 노출되도록 형성되는 복수의 사출 연결구(116)가 이루어진다. 상기 사출 연결구(116)는 프레스 가공을 통해서 중앙에 구멍을 형성하는 것과 동시에 하부 방향으로 절곡된 형상을 갖는 사출 고정단(117)을 형성하게 한다.
상기 헤드부(185)는 상부로 갈수록 점점 확대되는 형상을 가질 수 있는데, 사출 고정단(117) 상에 헤드부(185)가 안착되는 형태를 갖는다. 한편, 날개부(183)는 상기 사출 고정단(117)의 하단을 통해 형성되는 구조를 갖는다.
여기에서, 헤드부의 단면 형상은 원형을 갖는 것이 바람직하다. 즉, 사출 리벳 구조체(180)의 상부 끝단부를 원형 형상으로 반영하는 것을 통해서 집중 응력을 완화하는 것일 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 배터리의 냉각 판넬은 상부 판넬과 하부 판넬의 가장자리에 공급되는 외측 고정부(190)를 더 포함하는 것일 수 있다.
상기 외측 고정부(190)는 상부 판넬과 하부 판넬을 중첩한 상태에서, 상기 상하부 판넬의 벌어진 가장자리 공간을 메우는 기능을 한다. 즉, 사출재를 상부 판넬과 하부 판넬 사이 간에 공급하는 것과 동시에 상기 상부 판넬의 상단 가장자리 및 하부 판넬의 하단 가장자리를 감싸는 방식(도면번호 191)으로 통해서 상하부 판넬 가장자리에서의 벌어짐을 방지함과 동시에 상하부 판넬 가장자리를 통한 열적인 손실을 방지하는 기능을 한다.
한편, 상기 외측 고정부(190)는 냉각 판넬을 이루는 상부 판넬(110)과 하부 판넬(120) 간의 외측 가장자리 영역을 따라 연속적으로 배치되는 한편, 외측 고정부 중에서 상하부 판넬의 일측 중앙 지점으로부터 상하부 판넬의 내측 중심을 향하여 연장되는 내측 연장부(193)를 더 포함하는 것일 수 있다. 즉, 상기 내측 연장부는 ⊃ 형태를 갖는 사출 유로의 내측 상에 삽입되는 형상으로 배치된다.
이하, 본 발명에 따라 배터리의 냉각 판넬을 제조하는 과정을 설명한다.
먼저, 알루미늄 판넬을 절단하여 상부 판넬(110)과 하부 판넬(120)을 준비한다.
인서트 금형 삽입 전에 상부 판넬(110) 및 하부 판넬(120)에 대한 냉간 스템핑을 통해 사전 가압 프레싱 공정을 통해 냉각수 입출구, 상하부 냉각 유로(111,121), 상하부 사출 유로(113,123), 상하부 습합부(115,125), 사출 고정단 등을 형성한다.
다음으로, 상부 판넬(110) 및 하부 판넬(120)에 대한 탈지 처리를 행하고, 상부 사출 유로(113)와 하부 사출 유로(123)의 내부면 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.
즉, 상하부 판넬에 대한 탈지, 상하부 판넬에 형성된 사출 유로(113,123) 내면에 대한 표면처리 및 세척을 통해서 MPA 처리를 한다.
먼저, 사출 유로(150) 내에 사출재를 공급하여 사출 부재를 형성하기 전에 하부 판넬(120)의 하단 상에 단열 소재를 공급하여 경화하는 과정을 통해 하부 냉각 유로(121)의 하단을 단열처리하는 과정을 선행적으로 실시한다. 이를 통해서, 하부 판넬(120)의 하부면 상에서 하부 냉각 유로(121)를 덮도록 기능하는 단열 판넬(160)을 형성한다. 상기의 단열 판넬(160) 형성 과정은 도 8 상에 도시되는 것을 알 수 있는데, 하부 금형(미도시) 상에 형성된 수지 주입 런너를 통해 용융 수지를 복수의 지점 상으로 공급함으로써 단열 판넬(160)을 형성한다.
이후, 도 9에 도시된 바와 같이 인서트 금형 내에 MPA 처리된 상부 판넬(110)과 하부 판넬(120)을 삽입하고, 상기 인서트 금형에 대한 가열 작업을 실시한 후에, 사출 유로(150) 내에 유입된 플라스틱 수지와 상하부 사출 유로(113,123)의 내부면과의 사이에 금속 및 플라스틱 MPA 접합을 진행함으로써 사출 성형을 실시한다. 구체적으로는, 상부 판넬(110)에 형성된 복수의 사출 연결구(116)를 통해 용융 수지를 공급하여 상부 사출 유로(113)와 하부 사출 유로(123)로 이루어지는 사출 유로(150) 상으로 내부 사출을 실시한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 냉각 판넬을 이루는 상부 판넬과 하부 판넬 간의 접합 강도를 증대시키기 위해서 상하부 판넬을 관통하도록 사출 부재를 리벳 구조체 형상으로 설계하는 동시에 사출 성형되는 리벳 구조체의 끝단부를 원형 형상으로 반영함으로써 집중 응력을 완화한다.
인서트 금형 상에 상부 판넬과 하부 판넬이 배치된 상태에서 프레싱을 행하여 냉각 유로와 사출 유로 간에 가압 결합되는 습합부를 통하여 유격을 유지한 상태로 진행함으로써 사출 유로로 공급된 플라스틱 레진의 누설 방지 및 일체적인 판넬 결합 과정을 가능하게 한다.
상기와 같이, 사출 유로가 형성된 판넬을 통해 인서트 사출을 진행하여 공정을 간단하게 진행함으로써 원가의 축소를 도모하고, 기존의 용접 과정을 제거하여 용접부의 누수 결함을 제거함으로써 온도영향에 의한 품질문제를 제거한다.
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.
본 발명은 상하부 판넬에 결합되는 입출구를 일체형으로 사출성형함으로써, 기존의 튜브 제작, 플레이트 제작 및 용접결합을 포함한 복잡한 공정을 인서트 사출을 통해 간단하게 하여 원가 축소를 도모한다.
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.
110 : 상부 판넬
111 : 상부 냉각 유로
113 : 상부 사출 유로
115 : 상부 습합부
120 : 하부 판넬
121 : 하부 냉각 유로
123 : 하부 사출 유로
125 : 상부 습합부
130 : 판넬 프레임
140 : 냉각 유로
150 : 사출 유로
160 : 단열 판넬
170 : 사출 부재
180 : 사출 리벳 구조체
190 : 외측 고정부

Claims (4)

  1. 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), 상기 냉각 유로(140) 상에서 이격 배치되는 사출 유로(150), 상기 하부 판넬(120)의 하부 상에 배치되는 단열 판넬(160), 상기 사출 유로(150) 상에 공급되어져 상기 상부 판넬과 하부 판넬 간의 접합 기능을 수행하는 사출 부재(170) 및 상기 상부 판넬과 하부 판넬의 가장자리에 공급되는 외측 고정부(190)를 포함하는 배터리의 냉각 판넬 구조에 있어서,
    상기 상부 판넬(110)은 상부 냉각 유로(111), 상기 상부 냉각 유로(111)와 이격 형성되는 상부 사출 유로(113) 및 상기 상부 냉각 유로(111)와 상부 사출 유로(113) 사이에 배치된 상부 습합부(115)를 포함하고,
    상기 하부 판넬(120)은 하부 냉각 유로(121), 상기 하부 냉각 유로(121)와 이격 형성되는 하부 사출 유로(123) 및 상기 하부 냉각 유로(121)와 하부 사출 유로(123) 사이에 배치된 하부 습합부(125)를 포함하며,
    상기 사출 부재(170)는 상기 사출 유로를 따라 연속적으로 형성되되, 상기 사출 유로 상에서 상기 상부 판넬, 하부 판넬 및 단열 판넬을 따라 관통 형성되는 사출 리벳 구조체(180)가 복수 형성되고,
    상기 사출 리벳 구조체(180)는, 상기 단열 판넬, 하부 판넬, 상부 판넬을 따라 관통 형성되는 지지몸체, 상기 지지몸체의 측방에서 형성되어져 상기 하부 판넬의 하부 사출 유로 상단 상에 형성되는 날개부 및 상기 상부 판넬 상에 노출 형성되는 헤드부를 포함하고,
    상부 판넬 상에는 헤드부(185)가 노출되도록 형성되는 복수의 사출 연결구(116)가 이루어지고, 상기 사출 연결구(116)는 프레스 가공을 통해서 중앙에 구멍을 형성하는 것과 동시에 하부 방향으로 절곡된 형상을 갖는 사출 고정단(117)을 형성하며, 상부로 갈수록 점점 확대되는 형상인 상기 헤드부는 상기 사출 고정단(117) 상에 안착되는 한편, 상기 날개부는 상기 사출 고정단(117)의 하단을 통해 형성되는 구조를 가지며,
    상기 외측 고정부(190)는 상부 판넬(110)과 하부 판넬(120)을 중첩한 상태에서, 상기 상부 판넬의 상단 가장자리 및 하부 판넬의 하단 가장자리를 감싸는 방식으로 통해서 상부 판넬(110)과 하부 판넬(120)의 가장자리에서의 벌어짐을 방지함과 동시에 상부 판넬(110)과 하부 판넬(120)의 가장자리를 통한 열적인 손실을 방지하는 기능을 하며, 상부 판넬(110)과 하부 판넬(120) 간의 외측 가장자리 영역을 따라 연속적으로 배치되는 한편, 상기 외측 고정부 중에서 상부 판넬(110)과 하부 판넬(120)의 일측 중앙 지점으로부터 상부 판넬(110)과 하부 판넬(120)의 내측 중심을 향하여 연장되는 내측 연장부를 더 포함하고, 상기 내측 연장부는 ⊃ 형태를 갖는 사출 유로의 내측 상에 삽입되는 형상으로 배치되는, 배터리의 냉각 판넬 구조.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 헤드부 형상은 원형 단면을 갖는, 배터리의 냉각 판넬 구조.
  4. 삭제
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