KR102647909B1 - 배터리 모듈용 엔드플레이트 - Google Patents

배터리 모듈용 엔드플레이트 Download PDF

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KR102647909B1
KR102647909B1 KR1020230163534A KR20230163534A KR102647909B1 KR 102647909 B1 KR102647909 B1 KR 102647909B1 KR 1020230163534 A KR1020230163534 A KR 1020230163534A KR 20230163534 A KR20230163534 A KR 20230163534A KR 102647909 B1 KR102647909 B1 KR 102647909B1
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안병두
박순진
박제수
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신성에스티 주식회사
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Abstract

본 발명은 배터리 모듈용 엔드플레이트에 관한 것으로서, 특히 중공 배터리 케이스의 양단에 결합되는 배터리 모듈용 엔드플레이트에 관한 것이다.
본 발명의 배터리 모듈용 엔드플레이트는, 상호 결합되는 제1플레이트 및 제2플레이트와; 제1플레이트의 양측과 제2플레이트의 양측 사이에서 상하방향으로 길게 배치되고, 내부에 상하방향으로 끼움공이 형성되며, 상기 제1플레이트 또는 제2플레이트에 고정 결합되는 부싱부재;를 포함하여 이루어지되, 상기 제2플레이트의 양측에는 전방으로 돌출되는 안착커버가 절곡 형성되고, 상기 안착커버의 후방에는 상기 부싱부재가 삽입 배치되는 안착홈이 형성되며, 상기 제1플레이트의 양측에는 사출에 의해 일체로 형성되는 결합부재가 전방으로 돌출 형성되고, 상기 결합부재의 내부에는 상기 부싱부재가 인서트 사출에 의해 고정 결합되며, 상기 부싱부재가 내부에 삽입 배치된 상기 결합부재는 상기 안착홈의 내부에 삽입 배치되고, 상기 부싱부재의 외주면에는 원주방향을 따라 링 형상의 오목홈이 다수개 형성되고, 상기 결합부재의 내부에 상기 부싱부재를 인서트 사출에 의해 고정 결합할 때, 사출물이 상기 오목홈에 충진되어 상기 부싱부재를 상기 결합부재에 고정시키는 것을 특징으로 한다.

Description

배터리 모듈용 엔드플레이트 { End Plate for Battery Module }
본 발명은 배터리 모듈용 엔드플레이트에 관한 것으로서, 특히 중공 배터리 케이스의 양단에 결합되는 배터리 모듈용 엔드플레이트에 관한 것이다.
최근 화석연료의 사용에 따른 대기오염, 에너지 고갈로 인한 대체에너지 개발로 인해 생산된 전기 에너지를 저장할 수 있는 이차전지에 관한 수요가 증가하고 있다.
충방전이 가능한 이차전지는 모바일 기기, 전기 자동차, 하이브리드 전기자동차 등에 사용되는 등 일상생활에 밀접하게 사용되고 있다.
현대사회에서 필수불가결하게 사용되고 있는 각종 전자기기의 에너지원으로 사용되고 있는 이차전지는 모바일기기의 사용량 증가 및 복잡화, 전기 자동차 등의 개발로 인해 요구되는 용량이 증가되고 있다.
사용자의 수요를 충족시키기 위해 소형 기기에는 다수의 전지 셀을 배치하고 있으나, 자동차 등에는 다수개의 전지 셀을 전기적으로 연결하는 배터리 모듈 또는 이러한 배터리 모듈을 다수 구비한 배터리 팩이 사용된다.
일반적으로 전지 모듈 즉 배터리 모듈은, 케이스와, 상기 케이스의 내부에 배치되는 전지셀과, 상기 케이스의 양단에 결합되는 엔드플레이트를 포함하여 이루어진다.
상기 엔드플레이트는 금속 또는 합성수지 재질로 이루어진다.
최근에는 합성수지와 금속이 상호 결합된 구조의 엔드플레이트도 개발되고 있다.
엔드플레이트에는 별도의 기구, 지그 등을 삽입하기 위한 부싱부재가 장착되어 있는데, 이러한 부싱부재가 외력에 의해 분리되거나 유동하게 되는 문제도 있었다.
공개특허 10-2022-0001226 공개특허 10-2019-0063109
본 발명은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 부싱부재를 엔드플레이트에 견고하게 고정 결합시켜 외력에 의해 부싱부재가 분리 및 유동되는 것을 방지할 수 있고, 조립의 편의성 등을 향상시킬 수 있는 배터리 모듈용 엔드플레이트를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 배터리 모듈용 엔드플레이트는, 중공 사각형상의 배터리 케이스의 양측에 결합되는 배터리 모듈용 엔드플레이트에 있어서, 절연성을 갖는 합성수지 재질로 이루어지고, 사출에 의해 형성되는 제1플레이트와; 금속재질로 이루어져 프레스에 의해 절곡 형성되고, 상기 제1플레이트의 전방에 결합되며, 상기 배터리 케이스의 양측에 용접결합되는 제2플레이트와; 상기 제1플레이트의 양측과 상기 제2플레이트의 양측 사이에서 상하방향으로 길게 배치되고, 내부에 상하방향으로 끼움공이 형성되며, 상기 제1플레이트 또는 제2플레이트에 고정 결합되는 부싱부재;를 포함하여 이루어지되, 상기 제2플레이트의 양측에는 전방으로 돌출되는 안착커버가 절곡 형성되고, 상기 안착커버의 후방에는 상기 부싱부재가 삽입 배치되는 안착홈이 형성되며, 상기 제1플레이트의 양측에는 사출에 의해 일체로 형성되는 결합부재가 전방으로 돌출 형성되고, 상기 결합부재의 내부에는 상기 부싱부재가 인서트 사출에 의해 고정 결합되며, 상기 부싱부재가 내부에 삽입 배치된 상기 결합부재는 상기 안착홈의 내부에 삽입 배치되고, 상기 부싱부재의 외주면에는 원주방향을 따라 링 형상의 오목홈이 다수개 형성되고, 상기 결합부재의 내부에 상기 부싱부재를 인서트 사출에 의해 고정 결합할 때, 사출물이 상기 오목홈에 충진되어 상기 부싱부재를 상기 결합부재에 고정시키는 것을 특징으로 한다.
상기 안착커버의 상부 또는 하부 중 어느 하나 이상에는 상기 안착홈에 안착된 상기 부싱부재의 상단 또는 하단을 덮는 유동방지커버가 절곡 형성되고, 상기 유동방지커버에는 상기 끼움공과 연통되는 관통공이 형성된다.
상기 유동방지커버는, 상기 안착커버의 상부에 형성된 제1유동방지커버와, 상기 안착커버의 하부에 형성된 제2유동방지커버로 이루어지되, 상기 부싱부재는 상기 안착커버, 제1유동방지커버, 제2유동방지커버의 안쪽에 배치된다.
상기 유동방지커버는 상기 부싱부재의 직경보다 크게 형성된다.
상기 안착커버에는 고정공이 관통 형성되고, 상기 결합부재에는 상기 고정공에 삽입되어 고정된 고정돌기가 돌출 형성되되, 상기 제1플레이트 및 결합부재의 사출시 상기 제2플레이트 및 부싱부재는 인서트 사출에 의해 고정 결합되고, 상기 안착홈의 내부에는 상기 결합부재가 형성되면서 상기 고정공의 내부에 상기 고정돌기가 형성되어 고정됨으로서 상기 제1플레이트와 제2플레이트를 고정 결합한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 배터리 모듈용 엔드플레이트에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에서 상기 안착홈에 삽입 배치된 상기 부싱부재는, 상기 유동방지커버에 의해 상하방향으로 유동되는 것을 방지할 수 있고, 상기 안착커버에 의해 수평방향으로 분리 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
또한 상기 부싱부재는 상기 유동방지커버에 용접 결합되거나, 상기 안착커버의 안착홈에 압입 고정되기 때문에, 상기 부싱부재를 견고하게 고정시킬 수 있다.
뿐만 아니라, 엔드플레이트의 조립 및 제조의 편의성을 높일 수 있다.
그리고, 상기 부싱부재의 외주면에 형성된 오목홈에 의해 상기 부싱부재를 사출물로 이루어진 상기 제1플레이트의 결합부재에 보다 견고하게 고정시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 배터리 모듈용 엔드플레이트의 사시도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 배터리 모듈용 엔드플레이트의 일방향 분해사시도,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 배터리 모듈용 엔드플레이트의 타방향 분해사시도,
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 배터리 모듈용 엔드플레이트의 일방향 분해사시도,
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 배터리 모듈용 엔드플레이트의 일방향 분해사시도.
제1실시예
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 배터리 모듈용 엔드플레이트의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 배터리 모듈용 엔드플레이트의 일방향 분해사시도이며, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 배터리 모듈용 엔드플레이트의 타방향 분해사시도이다.
본 발명의 배터리 모듈용 엔드플레이트는 중공 사각형상의 배터리 케이스의 양측에 결합되는 것으로서, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 제1플레이트(10)와, 제2플레이트(20)와, 부싱부재(30)를 포함하여 이루어진다.
상기 제1플레이트(10)는 절연성을 갖는 합성수지 재질로 이루어지고, 사출에 의해 형성된다.
상기 제2플레이트(20)는 금속재질로 이루어져 프레스에 의해 절곡 형성된다.
상기 제2플레이트(20)는 상기 제1플레이트(10)의 전방에 결합된다.
즉, 상기 배터리 케이스의 양측에 상기 제1플레이트(10)의 일면이 대면하게 배치되고, 상기 제1플레이트(10)의 타면에 상기 제2플레이트(20)의 일면이 배치되어, 상기 제2플레이트(20)는 상기 제1플레이트(10)의 전방에 배치된 상태로 결합한다.
상기 제1플레이트(10)와 제2플레이트(20)의 결합방식 및 결합구조는 후크구조, 열융착, TOX-클린칭 등 다양한 방식 및 구조로 이루어질 수 있다.
상기 제1플레이트(10)에 결합된 상기 제2플레이트(20)는 상기 배터리 케이스의 양측에 용접에 의해 고정 결합된다.
상기 부싱부재(30)는 내부에 상하방향으로 끼움공이 형성되고, 상기 제1플레이트(10) 또는 제2플레이트(20)의 양측에 고정 결합된다.
상기 끼움공에는 별도의 도구, 지그 등이 장착되어, 배터리 케이스를 지지하도록 한다.
본 실시예에서 상기 부싱부재(30)는 상기 제1플레이트(10)의 양측과 상기 제2플레이트(20)의 양측 사이에서 상하방향으로 길게 배치되어 있다.
상기 제2플레이트(20)의 양측에는 전방으로 돌출되는 안착커버(21)가 절곡 형성되어 있다.
상기 안착커버(21)의 후방에는 상기 부싱부재(30)가 삽입되는 안착홈(22)이 형성되어 있다.
그리고, 상기 안착커버(21)의 상부 또는 하부 중 어느 하나 이상에는 상기 안착홈(22)에 안착된 상기 부싱부재(30)의 상단 또는 하단을 덮는 유동방지커버(23,24)가 절곡 형성되어 있다.
상기 유동방지커버(23,24)에는 상기 끼움공과 연통되는 관통공(26)이 형성되어 있다.
본 실시예에서, 상기 유동방지커버(23,24)는, 상기 안착커버(21)의 상부에 형성된 제1유동방지커버(23)와, 상기 안착커버(21)의 하부에 형성된 제2유동방지커버(24)로 이루어진다.
상기 부싱부재(30)는 상기 안착커버(21), 제1유동방지커버(23), 제2유동방지커버(24)의 안쪽에 배치되게 된다.
상기 유동방지커버(23,24)는 상기 부싱부재(30)의 직경보다 크게 형성된다.
상기 부싱부재(30)의 상단 또는 하단은 상기 유동방지커버(23,24)에 용접 결합되어 고정된다.
또는, 상기 부싱부재(30)는 상기 안착커버(21)의 안착홈(22) 내부에 압입되어 고정 결합된다.
위와 같은 구조에 의해 상기 안착홈(22)에 삽입 배치된 상기 부싱부재(30)는, 상기 유동방지커버(23,24)에 의해 상하방향으로 유동되는 것을 방지할 수 있고, 상기 안착커버(21)에 의해 수평방향으로 분리 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
또한 상기 부싱부재(30)는 상기 유동방지커버(23,24)에 용접 결합되거나, 상기 안착커버(21)의 안착홈(22)에 압입 고정되기 때문에, 상기 부싱부재(30)를 견고하게 고정시킬 수 있다.
제2실시예
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 배터리 모듈용 엔드플레이트의 일방향 분해사시도이다.
제2실시예는 제1실시예와 비교하여, 상기 제1플레이트(10)의 양측에 결합부재(11)가 더 형성되어 있다는 점에서 차이가 있다.
상기 제1플레이트(10)의 양측에는 사출에 의해 일체로 형성되는 결합부재(11)가 전방으로 돌출 형성된다.
상기 결합부재(11)의 내부에는 상기 부싱부재(30)가 인서트 사출에 의해 고정 결합된다.
그리고, 상기 부싱부재(30)가 내부에 삽입 배치된 상기 결합부재(11)는 상기 안착홈(22)의 내부에 삽입 배치된다.
또한, 상기 부싱부재(30)의 외주면에는 원주방향을 따라 링 형상의 오목홈(31)이 다수개 형성되어 있다.
상기 결합부재(11)의 내부에 상기 부싱부재(30)를 인서트 사출에 의해 고정 결합할 때, 사출물이 상기 오목홈(31)에 충진되어 상기 부싱부재(30)를 상기 결합부재(11)에 보다 견고하게 고정시킬 수 있다.
제2실시예에서 먼저 상기 부싱부재(30)를 상기 결합부재(11)의 내부에 인서트 사출에 의해 고정 결합하고, 그 후 상기 제1플레이트(10)와 제2플레이트(20)를 종래의 공지된 방법 및 구조를 이용하여 결합하도록 한다.
이때, 상기 부싱부재(30)가 내부에 삽입된 상기 결합부재(11)는 상기 안착홈(22)의 내부에 삽입 배치되게 된다.
필요에 따라 상기 결합부재(11)의 내부에 배치된 상기 부싱부재(30)는 제1실시예와 같이 상기 유동방지커버(23,24)에 용접 등을 통해 추가적으로 고정될 수도 있다.
그 외 다른 사항은 제1실시예와 동일 유사하기 때문에, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
제3실시예
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 배터리 모듈용 엔드플레이트의 일방향 사시도이다.
제3실시예는 제1실시예와 비교하여, 상기 제1플레이트(10)의 양측에 결합부재(11)가 더 형성되어 있다는 점에서 차이가 있다.
상기 제1플레이트(10)의 양측에는 사출에 의해 일체로 형성되는 결합부재(11)가 전방으로 돌출 형성된다.
상기 결합부재(11)의 내부에는 상기 부싱부재(30)가 인서트 사출에 의해 고정 결합된다.
그리고, 상기 부싱부재(30)가 내부에 삽입 배치된 상기 결합부재(11)는 상기 안착홈(22)의 내부에 삽입 배치된다.
상기 안착커버(21)에는 고정공(25)이 관통 형성되어 있다.
상기 결합부재(11)에는 상기 고정공(25)에 삽입되어 고정된 고정돌기(12)가 돌출 형성되어 있다.
상기 제1플레이트(10) 및 결합부재(11)의 사출시 상기 제2플레이트(20) 및 부싱부재(30)는 인서트 사출에 의해 함께 고정 결합된다.
이때 상기 부싱부재(30)는 상기 안착홈(22)에 미리 배치된 상태에 놓여 있도록 한다.
상기 안착홈(22)에 미리 배치된 상기 부싱부재(30)는 용접에 의해 상기 유동방지커버(23,24)에 고정될 수도 있고, 압입을 통해 상기 안착커버(21)에 고정될 수도 있다.
인서트 사출시, 상기 안착홈(22)의 내부에는 상기 결합부재(11)가 형성되면서 상기 고정공(25)의 내부에 상기 고정돌기(12)가 형성되어 고정됨으로서, 상기 제1플레이트(10)와 제2플레이트(20)를 고정 결합하게 된다.
또한, 상기 부싱부재(30)의 외주면에는 원주방향을 따라 링 형상의 오목홈(31)이 다수개 형성되어 있다.
상기 결합부재(11)의 내부에 상기 부싱부재(30)를 인서트 사출에 의해 고정 결합할 때, 사출물이 상기 오목홈(31)에 충진되어 상기 부싱부재(30)를 상기 결합부재(11)에 보다 견고하게 고정시킬 수 있다.
물론 제1실시예와 같이 상기 제1플레이트(10)와 제2플레이트(20)를 결합시키는 구조로, 종래의 공지된 후크결합 구조 등도 사출에 의해 함께 형성될 수도 있다.
그 외 다른 사항은 제1실시예와 동일 유사하기 때문에, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
본 발명인 배터리 모듈용 엔드플레이트는 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
10 : 제1플레이트, 11 : 결합부재, 12 : 고정돌기,
20 : 제2플레이트, 21 : 안착커버, 22 : 안착홈, 23 : 제1유동방지커버, 24 : 제2유동방지커버, 25 : 고정공, 26 : 관통공,
30 : 부싱부재, 31 : 오목홈.

Claims (5)

  1. 중공 사각형상의 배터리 케이스의 양측에 결합되는 배터리 모듈용 엔드플레이트에 있어서,
    절연성을 갖는 합성수지 재질로 이루어지고, 사출에 의해 형성되는 제1플레이트와;
    금속재질로 이루어져 프레스에 의해 절곡 형성되고, 상기 제1플레이트의 전방에 결합되며, 상기 배터리 케이스의 양측에 용접결합되는 제2플레이트와;
    상기 제1플레이트의 양측과 상기 제2플레이트의 양측 사이에서 상하방향으로 길게 배치되고, 내부에 상하방향으로 끼움공이 형성되며, 상기 제1플레이트 또는 제2플레이트에 고정 결합되는 부싱부재;를 포함하여 이루어지되,
    상기 제2플레이트의 양측에는 전방으로 돌출되는 안착커버가 절곡 형성되고,
    상기 안착커버의 후방에는 안착홈이 형성되며,
    상기 제1플레이트의 양측에는 사출에 의해 일체로 형성되는 결합부재가 전방으로 돌출 형성되고,
    상기 결합부재의 내부에는 상기 부싱부재가 인서트 사출에 의해 고정 결합되며,
    상기 부싱부재가 내부에 삽입 배치된 상기 결합부재는 상기 안착홈의 내부에 삽입 배치되고,
    상기 부싱부재의 외주면에는 원주방향을 따라 링 형상의 오목홈이 다수개 형성되고,
    상기 결합부재의 내부에 상기 부싱부재를 인서트 사출에 의해 고정 결합할 때, 사출물이 상기 오목홈에 충진되어 상기 부싱부재를 상기 결합부재에 고정시키는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈용 엔드플레이트.
  2. 청구항1에 있어서,
    상기 안착커버의 상부 또는 하부 중 어느 하나 이상에는 상기 안착홈에 안착된 상기 부싱부재의 상단 또는 하단을 덮는 유동방지커버가 절곡 형성되고,
    상기 유동방지커버에는 상기 끼움공과 연통되는 관통공이 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈용 엔드플레이트.
  3. 청구항2에 있어서,
    상기 유동방지커버는, 상기 안착커버의 상부에 형성된 제1유동방지커버와, 상기 안착커버의 하부에 형성된 제2유동방지커버로 이루어지되,
    상기 부싱부재는 상기 안착커버, 제1유동방지커버, 제2유동방지커버의 안쪽에 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈용 엔드플레이트.
  4. 청구항2에 있어서,
    상기 유동방지커버는 상기 부싱부재의 직경보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈용 엔드플레이트
  5. 청구항1에 있어서,
    상기 안착커버에는 고정공이 관통 형성되고,
    상기 결합부재에는 상기 고정공에 삽입되어 고정된 고정돌기가 돌출 형성되되,
    상기 제1플레이트 및 결합부재의 사출시 상기 제2플레이트 및 부싱부재는 인서트 사출에 의해 고정 결합되고, 상기 안착홈의 내부에는 상기 결합부재가 형성되면서 상기 고정공의 내부에 상기 고정돌기가 형성되어 고정됨으로서 상기 제1플레이트와 제2플레이트를 고정 결합하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈용 엔드플레이트.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6393086B2 (ja) * 2013-06-27 2018-09-19 三星エスディアイ株式会社Samsung SDI Co., Ltd. バッテリモジュール
KR20190063109A (ko) 2017-11-29 2019-06-07 주식회사 엘지화학 엔드 프레임을 구비한 배터리 모듈
KR102032504B1 (ko) * 2015-11-06 2019-11-08 주식회사 엘지화학 내충격성이 향상된 배터리 모듈
KR20220001226A (ko) 2020-06-29 2022-01-05 주식회사 엘지에너지솔루션 플라스틱 재질의 엔드 플레이트가 구비된 전지 모듈 및 이의 제조방법

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