KR102651434B1 - 전기차의 배터리 하우징 제조방법 및 그 방법을 수행하는 지그장치 - Google Patents
전기차의 배터리 하우징 제조방법 및 그 방법을 수행하는 지그장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102651434B1 KR102651434B1 KR1020210147842A KR20210147842A KR102651434B1 KR 102651434 B1 KR102651434 B1 KR 102651434B1 KR 1020210147842 A KR1020210147842 A KR 1020210147842A KR 20210147842 A KR20210147842 A KR 20210147842A KR 102651434 B1 KR102651434 B1 KR 102651434B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- battery housing
- cooling pad
- housing panel
- welding
- electric vehicle
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 113
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 45
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 41
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 20
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims abstract description 20
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 28
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/61—Types of temperature control
- H01M10/613—Cooling or keeping cold
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
- H01M10/625—Vehicles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
- H01M10/6554—Rods or plates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
- H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
- B60Y2200/00—Type of vehicle
- B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
- B60Y2200/91—Electric vehicles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2220/00—Batteries for particular applications
- H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
본 발명은 전기차의 배터리 하우징 제조방법 및 그 방법을 수행하는 지그장치에 관한 것이다. 본 발명의 전기차의 배터리 하우징 제조방법은 상호 접합되어 전기차의 배터리 하우징을 이룰 배터리 하우징 패널(housing panel)과 쿨링 패드(cooling pad)의 자재를 준비하는 자재 준비단계; 상기 쿨링 패드의 판면에 형성되는 복수 개의 접합홈에 접착제를 도포하는 접착제 도포단계; 도포된 접작체가 상기 배터리 하우징 패널을 향하게 하면서 상기 배터리 하우징 패널과 상기 쿨링 패드를 가접착시키는 자재 가접착단계; 가접착되어 한 몸체를 이루는 상기 배터리 하우징 패널과 상기 쿨링 패드에 복수 개의 리벳을 체결해서 고정시키는 리벳에 의한 자재 고정단계; 상기 리벳으로 고정되어 한 몸체를 이루는 상기 배터리 하우징 패널과 상기 쿨링 패드를 지그장치에 로딩하는 자재 로딩단계; 및 상기 지그장치에 로딩된 자재를 용접해서 상기 배터리 하우징 패널과 상기 쿨링 패드를 접합하는 자재 용접단계를 포함한다.
Description
본 발명은, 전기차의 배터리 하우징 제조방법 및 그 방법을 수행하는 지그장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 종래보다 개선된 방식으로 배터리 하우징 패널(housing panel)과 쿨링 패드(cooling pad)를 접합해서 전기차의 배터리 하우징을 제조할 수 있으며, 이로 인해 제품의 품질 향상에 이바지할 수 있는, 전기차의 배터리 하우징 제조방법 및 그 방법을 수행하는 지그장치에 관한 것이다.
내연기관 등에 의해 발생하는 환경오염 문제가 부각되면서 이러한 환경오염 문제를 해결하기 위한 방안으로 전기자동차(EV, Electric Vehicle)와 하이브리드 전기자동차(HEV, Hybrid Electric Vehicle) 등이 기존의 내연기관 자동차를 대체하는 친환경 이동 수단으로 주목받고 있다.
이에 따라, 전기자동차의 동력원인 고성능ㅇ고용량의 배터리에 대하여도 관심이 증가하고 있으며, 여러 학교, 기업 및 연구소에서 배터리 팩(battery pack)에 대한 연구 및 개발이 활발하게 진행되고 있다.
전기자동차를 가동하기 위해서는 일반적인 스마트폰의 수천 배에 달하는 엄청난 양의 전력이 요구되기 때문에, 전기자동차에는 배터리 셀(battery cell)이 적어도 수십 개에서 많게는 수천 개까지 장착된다.
수많은 배터리 셀을 안전하게 효율적으로 관리하기 위해서, 여러 개의 배터리 셀을 하나의 프레임에 넣어 배터리 모듈(battery module)을 만들고, 이러한 배터리 모듈을 여러 개를 모아 배터리의 온도나 전압 등을 관리해주는 배터리 관리시스템(BMS, Battery Management System)과 냉각장치 등을 추가하여 최종적으로 배터리 팩이라는 형태로 구성한다.
이러한 배터리 팩의 성능은 배터리 셀이 구동되는 온도에 의하여 주로 결정되는데, 배터리 팩 내 셀들의 평균 온도를 적절히 유지하고 셀간 온도 편차를 줄이는 것이 중요하다. 배터리셀의 적정한 구동 온도는 20℃ 내자 50℃의 범위인 것으로 알려져 있다.
충ㅇ방전 시 또는 구동 시 이러한 온도 범위를 넘어서는 경우 배터리 셀의 성능 저하는 물론 화재 및 나아가 폭발이 발생할 가능성도 있다. 그뿐만 아니라 전기 화학 반응, 충ㅇ방전 효율, 전하 수용성 등에 악영향을 끼치며 결국에는 배터리 수명을 감소시킨다.
또한, 온도편차로 인해 셀 간 내부저항 불균형이 생기면 사용 가능한 배터리 셀이 많이 남아있음에도 불구하고, 배터리 모듈을 교체해야하는 문제가 발생한다. 따라서, 배터리를 적절한 온도로 유지하며, 셀 간 온도편차를 줄일 수 있는 배터리 냉각시스템이 필요하다.
배터리의 냉각은 냉각 유체를 이용하며, 일반적으로 배터리 모듈 단위로 이루어진다. 냉각 방식은 크게 공랭식과 수랭식으로 나눌 수 있다.
공랭식은 주로 냉각팬을 배터리 트레이에 부착하고, 공기를 외부에서 흡입하여 배터리 트레이의 입구 쪽부터 공기로 냉각을 시킨 후 배터리 트레이의 뒤쪽 출구로 공기를 배기시키는 방식이다. 수랭식은 상대적으로 발열량이 큰 경우에 이용되는 방식으로 수냉판으로 냉각수를 유입시켜 배터리 팩을 냉각시킨다.
한편, 이러한 배터리 팩의 제조 시 이를 구성하는 단위 구성인 배터리 하우징 패널(housing panel)과 쿨링 패드(cooling pad)의 접합 공정이 수반되는데, 기존에는 단순 본딩 공정에 의존하여 왔기 때문에 효율이 떨어짐은 물론, 제품의 품질이 저하될 수밖에 없다는 점을 고려해볼 때, 이를 보완하기 위한 기술 개발이 필요한 실정이다.
본 발명의 목적은, 종래보다 개선된 방식으로 배터리 하우징 패널(housing panel)과 쿨링 패드(cooling pad)를 접합해서 전기차의 배터리 하우징을 제조할 수 있으며, 이로 인해 제품의 품질 향상에 이바지할 수 있는, 전기차의 배터리 하우징 제조방법 및 그 방법을 수행하는 지그장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 상호 접합되어 전기차의 배터리 하우징을 이룰 배터리 하우징 패널(housing panel)과 쿨링 패드(cooling pad)의 자재를 준비하는 자재 준비단계; 상기 쿨링 패드의 판면에 형성되는 복수 개의 접합홈에 접착제를 도포하는 접착제 도포단계; 도포된 접작체가 상기 배터리 하우징 패널을 향하게 하면서 상기 배터리 하우징 패널과 상기 쿨링 패드를 가접착시키는 자재 가접착단계; 가접착되어 한 몸체를 이루는 상기 배터리 하우징 패널과 상기 쿨링 패드에 복수 개의 리벳을 체결해서 고정시키는 리벳에 의한 자재 고정단계; 상기 리벳으로 고정되어 한 몸체를 이루는 상기 배터리 하우징 패널과 상기 쿨링 패드를 지그장치에 로딩하는 자재 로딩단계; 및 상기 지그장치에 로딩된 자재를 용접해서 상기 배터리 하우징 패널과 상기 쿨링 패드를 접합하는 자재 용접단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차의 배터리 하우징 제조방법에 의해 달성된다.
상기 지그장치는, 상기 배터리 하우징 패널과 상기 쿨링 패드의 인라인(In-Line) 용접을 위하여 상기 배터리 하우징 패널과 상기 쿨링 패드의 내측에 배치되는 복수 개의 U자형 클램프 유닛; 상기 배터리 하우징 패널과 상기 쿨링 패드의 외측 사이드에 배치되되 상기 배터리 하우징 패널과 상기 쿨링 패드의 아웃라인(Out-Line) 용접을 위하여 상기 배터리 하우징 패널과 상기 쿨링 패드의 사이드 영역을 클램핑 고정하는 복수 개의 사이드 클램프; 및 상기 배터리 하우징 패널과 상기 쿨링 패드의 내측에 배치되고 해당 위치에서 상기 배터리 하우징 패널과 상기 쿨링 패드를 고정하는 복수 개의 핀을 포함할 수 있다.
상기 자재 용접단계는, 상기 U자형 클램프 유닛을 매개로 해서 상기 U자형 클램프 유닛의 둘레 라인을 따라 용접함으로써 상기 배터리 하우징 패널과 상기 쿨링 패드의 인라인(In-Line) 용접을 진행하는 자재 인라인 용접단계; 상기 U자형 클램프 유닛을 제거하는 U자형 클램프 유닛 제거단계; 및 상기 사이드 클램프들에 의해 클램핑된 상기 배터리 하우징 패널과 상기 쿨링 패드의 아웃라인(Out-Line) 용접을 진행하는 자재 아웃라인 용접단계를 포함할 수 있다.
상기 목적은, 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 전기차의 배터리 하우징 제조방법을 수행하기 위한 장치로서, 상기 배터리 하우징 패널과 상기 쿨링 패드의 인라인(In-Line) 용접을 위하여 상기 배터리 하우징 패널과 상기 쿨링 패드의 내측에 배치되는 복수 개의 U자형 클램프 유닛; 상기 배터리 하우징 패널과 상기 쿨링 패드의 외측 사이드에 배치되되 상기 배터리 하우징 패널과 상기 쿨링 패드의 아웃라인(Out-Line) 용접을 위하여 상기 배터리 하우징 패널과 상기 쿨링 패드의 사이드 영역을 클램핑 고정하는 복수 개의 사이드 클램프; 및 상기 배터리 하우징 패널과 상기 쿨링 패드의 내측에 배치되고 해당 위치에서 상기 배터리 하우징 패널과 상기 쿨링 패드를 고정하는 복수 개의 핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차의 배터리 하우징 제조방법을 수행하는 지그장치에 의해서도 달성된다.
본 발명에 따르면, 종래보다 개선된 방식으로 배터리 하우징 패널(housing panel)과 쿨링 패드(cooling pad)를 접합해서 전기차의 배터리 하우징을 제조할 수 있으며, 이로 인해 제품의 품질 향상에 이바지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 전기차의 배터리 하우징의 분해 구조도이다.
도 2는 도 1에 도시된 배터리 하우징 패널의 확대 구조도이다.
도 3은 쿨링 패드의 확대 구조도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차의 배터리 하우징 제조방법의 순서도이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차의 배터리 하우징 제조방법에 따른 일부 공정 이미지들이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기차의 배터리 하우징 제조방법을 수행하는 지그장치의 구조도이다.
도 10은 도 9의 지그장치에 관한 제어블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 배터리 하우징 패널의 확대 구조도이다.
도 3은 쿨링 패드의 확대 구조도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차의 배터리 하우징 제조방법의 순서도이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차의 배터리 하우징 제조방법에 따른 일부 공정 이미지들이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기차의 배터리 하우징 제조방법을 수행하는 지그장치의 구조도이다.
도 10은 도 9의 지그장치에 관한 제어블록도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술하는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.
본 명세서에서, 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하여지도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
따라서 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하려고 구체적으로 설명되지 않는다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문어구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작(작용)은 하나 이상의 다른 구성 요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.
또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 1은 전기차의 배터리 하우징의 분해 구조도, 도 2는 도 1에 도시된 배터리 하우징 패널의 확대 구조도, 도 3은 쿨링 패드의 확대 구조도, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차의 배터리 하우징 제조방법의 순서도, 도 5 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차의 배터리 하우징 제조방법에 따른 일부 공정 이미지들이다.
이들 도면을 참조하면, 본 발명은 종래보다 개선된 방식으로 배터리 하우징 패널(110, housing panel)과 쿨링 패드(120, cooling pad)를 접합해서 전기차의 배터리 하우징(100)을 제조할 수 있으며, 이로 인해 제품의 품질 향상에 이바지할 수 있는, 전기차의 배터리 하우징 제조방법 및 그 방법을 수행하는 지그장치
이러한 효과를 제공할 수 있는 본 발명은 도 4에 도시된 전기차의 배터리 하우징 제조방법 외에도 도 7 및 도 8에 도시된 지그장치에 그 권리범위가 적용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기차의 배터리 하우징 제조방법에 대해 먼저 살펴보면, 본 실시예에서 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차의 배터리 하우징 제조방법은 자재 준비단계(S10), 접착제 도포단계(S20), 자재 가접착단계(S30), 자재 고정단계(S40), 자재 로딩단계(S50) 및 자재 용접단계(S60)를 포함할 수 있다.
자재 준비단계(S10)는 상호 접합되어 전기차의 배터리 하우징(100)을 이룰 배터리 하우징 패널(110, housing panel)과 쿨링 패드(120, cooling pad)의 자재를 준비하는 공정이다.
배터리 하우징 패널(110)과 쿨링 패드(120)는 도 1 내지 도 3에 도시된 것처럼 얇은 판상체의 부재로 형성될 수 있다. 특히, 쿨링 패드(120)에는 복수 개의 접합홈(121)이 형성된다. 복수 개의 접합홈(121)에 접착제(131)가 도포된다.
접착제 도포단계(S20)는 도 5처럼 쿨링 패드(120)의 판면에 형성되는 복수 개의 접합홈(121)에 접착제(131)를 도포하는 공정이다. 접착제(131)는 배터리 하우징 패널(110)과 쿨링 패드(120)를 임시로 가접착하는 수단이다.
자재 가접착단계(S30)는 도 6처럼 도포된 접작체가 배터리 하우징 패널(110)을 향하게 하면서 배터리 하우징 패널(110)과 쿨링 패드(120)를 가접착시키는 공정이다. 접착제(131)가 도포되었기 때문에, 배터리 하우징 패널(110)과 쿨링 패드(120)이 접착되어 한 몸체를 이루긴 하지만, 완전히 고정된 것은 아니다.
자재 고정단계(S40)는 가접착되어 한 몸체를 이루는 배터리 하우징 패널(110)과 쿨링 패드(120)에 복수 개의 리벳(133)을 체결해서 고정시키는 공정이다. 리벳(133)을 체결해서 자재를 고정하기 때문에, 이 공정을 수행하고 나면 비로소 배터리 하우징 패널(110)과 쿨링 패드(120)가 한 몸체로 고정된다.
자재 로딩단계(S50)는 리벳(133)으로 고정되어 한 몸체를 이루는 배터리 하우징 패널(110)과 쿨링 패드(120)를 지그장치(140)에 로딩하는 공정이다.
지그장치(140)는 배터리 하우징 패널(110)과 쿨링 패드(120)의 인라인(In-Line) 용접을 위하여 배터리 하우징 패널(110)과 쿨링 패드(120)의 내측에 배치되는 복수 개의 U자형 클램프 유닛(150)과, 배터리 하우징 패널(110)과 쿨링 패드(120)의 외측 사이드에 배치되되 배터리 하우징 패널(110)과 쿨링 패드(120)의 아웃라인(Out-Line) 용접을 위하여 배터리 하우징 패널(110)과 쿨링 패드(120)의 사이드 영역을 클램핑 고정하는 복수 개의 사이드 클램프(161)와, 배터리 하우징 패널(110)과 쿨링 패드(120)의 내측에 배치되고 해당 위치에서 배터리 하우징 패널(110)과 쿨링 패드(120)를 고정하는 복수 개의 핀(163)을 포함할 수 있다.
여기서, 배터리 하우징 패널(110)과 쿨링 패드(120)를 지그장치(140)에 로딩한다는 의미는 도 7처럼 지그장치(140)를 이루는 U자형 클램프 유닛(150), 사이드 클램프(161) 및 핀(163)을 서로 접착한 배터리 하우징 패널(110)과 쿨링 패드(120)에 배치한다는 의미이다. U자형 클램프 유닛(150), 사이드 클램프(161) 및 핀(163)을 개별적으로 배치, 즉 로딩할 수도 있고, 별도의 로딩 테이블에 배터리 하우징 패널(110)과 쿨링 패드(120)를 로딩한 후, U자형 클램프 유닛(150), 사이드 클램프(161) 및 핀(163)이 해당 위치에 자동으로 배치될 수 있게끔 할 수도 있다. 이는 후술한다.
자재 용접단계(S60)는 지그장치(140)에 로딩된 자재를 용접해서 배터리 하우징 패널(110)과 쿨링 패드(120)를 접합하는 공정이다.
이러한 자재 용접단계(S60)는 도 7 및 도 8처럼 U자형 클램프 유닛(150)을 매개로 해서 U자형 클램프 유닛(150)의 둘레 라인을 따라 용접함으로써 배터리 하우징 패널(110)과 쿨링 패드(120)의 인라인(In-Line) 용접을 진행하는 자재 인라인 용접단계(S61)와, U자형 클램프 유닛(150)을 제거하는 U자형 클램프 유닛 제거단계(S62)와, 사이드 클램프(161)들에 의해 클램핑된 배터리 하우징 패널(110)과 쿨링 패드(120)의 아웃라인(Out-Line) 용접을 진행하는 자재 아웃라인 용접단계(S63)를 포함할 수 있다.
이하, 배터리 하우징(100)을 제조하는 공정을 살펴본다.
우선, 도 1 내지 도 3처럼 상호 접합되어 전기차의 배터리 하우징(100)을 이룰 배터리 하우징 패널(110)과 쿨링 패드(120)의 자재를 준비한다.
다음, 도 5처럼 쿨링 패드(120)의 판면에 형성되는 복수 개의 접합홈(121)에 접착제(131)를 도포한다. 접착제(131)는 배터리 하우징 패널(110)과 쿨링 패드(120)를 임시로 가접착하는 수단이다.
다음, 도 6처럼 도포된 접작체가 배터리 하우징 패널(110)을 향하게 하면서 배터리 하우징 패널(110)과 쿨링 패드(120)를 가접착시킨다.
그런 다음, 도 7처럼 리벳(133)으로 고정되어 한 몸체를 이루는 배터리 하우징 패널(110)과 쿨링 패드(120)를 지그장치(140)에 로딩한다. 이때, U자형 클램프 유닛(150), 사이드 클램프(161) 및 핀(163)을 개별적으로 배치, 즉 로딩할 수도 있고, 별도의 로딩 테이블에 배터리 하우징 패널(110)과 쿨링 패드(120)를 로딩한 후, U자형 클램프 유닛(150), 사이드 클램프(161) 및 핀(163)이 해당 위치에 자동으로 배치될 수 있게끔 할 수도 있다.
다음, 지그장치(140)에 로딩된 자재를 용접해서 배터리 하우징 패널(110)과 쿨링 패드(120)를 접합한다. 즉 도 7 및 도 8처럼 U자형 클램프 유닛(150)을 매개로 해서 U자형 클램프 유닛(150)의 둘레 라인을 따라 용접함으로써 배터리 하우징 패널(110)과 쿨링 패드(120)의 인라인(In-Line) 용접을 진행한 후, U자형 클램프 유닛(150)을 제거한 다음, 사이드 클램프(161)들에 의해 클램핑된 배터리 하우징 패널(110)과 쿨링 패드(120)의 아웃라인(Out-Line) 용접을 진행함으로써 완료될 수 있다.
이상 설명한 바와 같은 구조를 기반으로 작용을 하는 본 실시예에 따르면, 종래보다 개선된 방식으로 배터리 하우징 패널(110)과 쿨링 패드(120)를 접합해서 전기차의 배터리 하우징(100)을 제조할 수 있으며, 이로 인해 제품의 품질 향상에 이바지할 수 있게 된다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기차의 배터리 하우징 제조방법을 수행하는 지그장치의 구조도이고, 도 10은 도 9의 지그장치에 관한 제어블록도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 지그장치(240)는 한 몸체로 된 배터리 하우징 패널(210)과 쿨링 패드(220)가 로딩되는 로딩 테이블(241)과, 배터리 하우징 패널(210)과 쿨링 패드(220)의 인라인(In-Line) 용접을 위하여 배터리 하우징 패널(210)과 쿨링 패드(220)의 내측에 배치되는 복수 개의 U자형 클램프 유닛(242)과, U자형 클램프 유닛(242)을 로딩 테이블(241) 상의 배터리 하우징 패널(210)과 쿨링 패드(220)로 배치하는 제1 구동장치(243)와, 배터리 하우징 패널(210)과 쿨링 패드(220)의 외측 사이드에 배치되되 배터리 하우징 패널(210)과 쿨링 패드(220)의 아웃라인(Out-Line) 용접을 위하여 배터리 하우징 패널(210)과 쿨링 패드(220)의 사이드 영역을 클램핑 고정하는 복수 개의 사이드 클램프(244)와, 사이드 클램프(244)를 로딩 테이블(241) 상의 배터리 하우징 패널(210)과 쿨링 패드(220)로 배치하는 제2 구동장치(245)와, 배터리 하우징 패널(210)과 쿨링 패드(220)의 내측에 배치되고 해당 위치에서 배터리 하우징 패널(210)과 쿨링 패드(220)를 고정하는 복수 개의 핀(246)과, 핀(246)을 로딩 테이블(241) 상의 배터리 하우징 패널(210)과 쿨링 패드(220)로 배치하는 제3 구동장치(247)와, 제1 내지 제3 구동장치(243,245,247)의 동작을 자동으로 컨트롤하는 컨트롤러(280)를 포함한다.
컨트롤러(280)는 중앙처리장치(281, CPU), 메모리(282, MEMORY), 그리고 서포트 회로(283, SUPPORT CIRCUIT)를 포함할 수 있다.
중앙처리장치(281)는 본 실시예에서 제1 내지 제3 구동장치(243,245,247)의 동작을 자동으로 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다.
메모리(282, MEMORY)는 중앙처리장치(281)와 연결된다. 메모리(282)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리일 수 있다.
서포트 회로(283, SUPPORT CIRCUIT)는 중앙처리장치(281)와 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(283)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.
본 실시예에서 컨트롤러(280)는 제1 내지 제3 구동장치(243,245,247)의 동작을 자동으로 컨트롤하는데, 이러한 일련의 컨트롤 프로세스 등은 메모리(282)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(282)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 중앙처리장치(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있다.
본 발명에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명의 프로세스들은 컴퓨터 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 또는 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.
이에, 컨트롤러(280)가 동작하면 이의 컨트롤에 의해 제1 내지 제3 구동장치(243,245,247)가 개별 혹은 동시에 동작해서 예컨대, 도 7처럼 U자형 클램프 유닛(242), 사이드 클램프(244) 및 핀(246)이 해당 위치에 자동으로 배치될 수 있게끔 할 수 있다.
본 실시예가 적용되더라도 종래보다 개선된 방식으로 배터리 하우징 패널(210)과 쿨링 패드(220)를 접합해서 전기차의 배터리 하우징(200)을 제조할 수 있으며, 이로 인해 제품의 품질 향상에 이바지할 수 있다.
이처럼 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다고 하여야 할 것이다.
100 : 배터리 하우징 110 : 배터리 하우징 패널
120 : 쿨링 패드 121 : 접합홈
131 : 접착제 133 : 리벳
140 : 지그장치 150 : U자형 클램프 유닛
161 : 사이드 클램프 163 : 핀
120 : 쿨링 패드 121 : 접합홈
131 : 접착제 133 : 리벳
140 : 지그장치 150 : U자형 클램프 유닛
161 : 사이드 클램프 163 : 핀
Claims (4)
- 삭제
- 상호 접합되어 전기차의 배터리 하우징을 이룰 배터리 하우징 패널(housing panel)과 쿨링 패드(cooling pad)의 자재를 준비하는 자재 준비단계;
상기 쿨링 패드의 판면에 형성되는 복수 개의 접합홈에 접착제를 도포하는 접착제 도포단계;
도포된 접작체가 상기 배터리 하우징 패널을 향하게 하면서 상기 배터리 하우징 패널과 상기 쿨링 패드를 가접착시키는 자재 가접착단계;
가접착되어 한 몸체를 이루는 상기 배터리 하우징 패널과 상기 쿨링 패드에 복수 개의 리벳을 체결해서 고정시키는 리벳에 의한 자재 고정단계;
상기 리벳으로 고정되어 한 몸체를 이루는 상기 배터리 하우징 패널과 상기 쿨링 패드를 지그장치에 로딩하는 자재 로딩단계; 및
상기 지그장치에 로딩된 자재를 용접해서 상기 배터리 하우징 패널과 상기 쿨링 패드를 접합하는 자재 용접단계를 포함하고,
상기 지그장치는,
상기 배터리 하우징 패널과 상기 쿨링 패드의 인라인(In-Line) 용접을 위하여 상기 배터리 하우징 패널과 상기 쿨링 패드의 내측에 배치되는 복수 개의 U자형 클램프 유닛;
상기 배터리 하우징 패널과 상기 쿨링 패드의 외측 사이드에 배치되되 상기 배터리 하우징 패널과 상기 쿨링 패드의 아웃라인(Out-Line) 용접을 위하여 상기 배터리 하우징 패널과 상기 쿨링 패드의 사이드 영역을 클램핑 고정하는 복수 개의 사이드 클램프; 및
상기 배터리 하우징 패널과 상기 쿨링 패드의 내측에 배치되고 해당 위치에서 상기 배터리 하우징 패널과 상기 쿨링 패드를 고정하는 복수 개의 핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차의 배터리 하우징 제조방법.
- 제2항에 있어서,
상기 자재 용접단계는,
상기 U자형 클램프 유닛을 매개로 해서 상기 U자형 클램프 유닛의 둘레 라인을 따라 용접함으로써 상기 배터리 하우징 패널과 상기 쿨링 패드의 인라인(In-Line) 용접을 진행하는 자재 인라인 용접단계;
상기 U자형 클램프 유닛을 제거하는 U자형 클램프 유닛 제거단계; 및
상기 사이드 클램프들에 의해 클램핑된 상기 배터리 하우징 패널과 상기 쿨링 패드의 아웃라인(Out-Line) 용접을 진행하는 자재 아웃라인 용접단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차의 배터리 하우징 제조방법.
- 제2항 또는 제3항의 전기차의 배터리 하우징 제조방법을 수행하기 위한 장치로서,
상기 배터리 하우징 패널과 상기 쿨링 패드의 인라인(In-Line) 용접을 위하여 상기 배터리 하우징 패널과 상기 쿨링 패드의 내측에 배치되는 복수 개의 U자형 클램프 유닛;
상기 배터리 하우징 패널과 상기 쿨링 패드의 외측 사이드에 배치되되 상기 배터리 하우징 패널과 상기 쿨링 패드의 아웃라인(Out-Line) 용접을 위하여 상기 배터리 하우징 패널과 상기 쿨링 패드의 사이드 영역을 클램핑 고정하는 복수 개의 사이드 클램프; 및
상기 배터리 하우징 패널과 상기 쿨링 패드의 내측에 배치되고 해당 위치에서 상기 배터리 하우징 패널과 상기 쿨링 패드를 고정하는 복수 개의 핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차의 배터리 하우징 제조방법을 수행하는 지그장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210147842A KR102651434B1 (ko) | 2021-11-01 | 2021-11-01 | 전기차의 배터리 하우징 제조방법 및 그 방법을 수행하는 지그장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210147842A KR102651434B1 (ko) | 2021-11-01 | 2021-11-01 | 전기차의 배터리 하우징 제조방법 및 그 방법을 수행하는 지그장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230063031A KR20230063031A (ko) | 2023-05-09 |
| KR102651434B1 true KR102651434B1 (ko) | 2024-03-27 |
Family
ID=86408995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210147842A KR102651434B1 (ko) | 2021-11-01 | 2021-11-01 | 전기차의 배터리 하우징 제조방법 및 그 방법을 수행하는 지그장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102651434B1 (ko) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN210897394U (zh) * | 2019-10-31 | 2020-06-30 | 宁波敏实汽车零部件技术研发有限公司 | 一种集成可拆卸水冷板总成的电池箱下托盘 |
| KR102293499B1 (ko) | 2019-07-09 | 2021-08-26 | 주식회사 성우하이텍 | 배터리 모듈 하우징과 냉각패널의 접합 방법 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20090126408A (ko) | 2008-06-04 | 2009-12-09 | 김경희 | 측 단면 조명 방식의 화면 장치 |
| DE102017202552A1 (de) * | 2017-02-16 | 2018-08-16 | Reinz-Dichtungs-Gmbh | Kühlerplatte und Verfahren zu deren Herstellung |
| KR20210003559A (ko) * | 2019-07-02 | 2021-01-12 | 박성진 | 자동차용 배터리 냉각 블록 어셈블리 및 그 제조방법 |
-
2021
- 2021-11-01 KR KR1020210147842A patent/KR102651434B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102293499B1 (ko) | 2019-07-09 | 2021-08-26 | 주식회사 성우하이텍 | 배터리 모듈 하우징과 냉각패널의 접합 방법 |
| CN210897394U (zh) * | 2019-10-31 | 2020-06-30 | 宁波敏实汽车零部件技术研发有限公司 | 一种集成可拆卸水冷板总成的电池箱下托盘 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20230063031A (ko) | 2023-05-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20220320650A1 (en) | Thermal epoxy and positioning of electrochemical cells | |
| US11152672B2 (en) | Battery module bus bar carrier having guide extensions system and method | |
| JP4727668B2 (ja) | バッテリーパック用の冷却装置 | |
| EP3201969B1 (en) | Battery module passive thermal management features and positioning | |
| US8785027B2 (en) | Battery pack having cooling system | |
| US20190348726A1 (en) | Electrified vehicle battery packs with improved thermal interface material distribution | |
| JP2023527946A (ja) | バッテリモジュール組立体、バッテリパック、及びバッテリを電源として使用する装置 | |
| US20240234861A1 (en) | Thermal management system for a battery module | |
| WO2023124267A1 (zh) | 电池包及其拆解方法 | |
| KR20210012160A (ko) | 차량용 배터리 냉각장치 및 그 제조방법 | |
| KR102651434B1 (ko) | 전기차의 배터리 하우징 제조방법 및 그 방법을 수행하는 지그장치 | |
| US11101509B2 (en) | Battery cooling plate with distributed coolant flow | |
| KR20200084404A (ko) | 전기자동차의 배터리 모듈용 냉각패널 | |
| KR20200027709A (ko) | 전기자동차의 배터리모듈 | |
| CN111670508B (zh) | 用于车辆电池组的固定元件和包括其的车辆电池组 | |
| JP2010205442A (ja) | 電池モジュール保持部材、組電池、組電池の製造方法 | |
| KR102651444B1 (ko) | 전기차 배터리 팩 케이스 | |
| EP3921888B1 (en) | Battery system having a passive heat sink | |
| KR102117317B1 (ko) | 냉각 핀의 장착 방향이 교차 배열된 전지모듈 | |
| US20240339710A1 (en) | Segmented battery cell mounting plate for thermal runaway mitigation | |
| KR20240000891A (ko) | 전기차의 배터리 팩 케이스용 알루미늄 냉각블록 제조방법 및 그 방법으로 제조된 전기차의 배터리 팩 케이스용 알루미늄 냉각블록, 그리고 상기 알루미늄 냉각블록을 구비하는 전기차의 배터리 팩 케이스 | |
| US20240243383A1 (en) | Heat-sink with variable cross-section coolant channels | |
| US20240347844A1 (en) | Structural senseline assembly with split interconnect board for battery cell array | |
| KR20230045380A (ko) | 배터리 셀 유닛 및 이를 포함하는 배터리 팩 어셈블리 | |
| EP3243239B1 (en) | Battery module cooling fins and footings system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right |