KR102667435B1 - Heat Dissipating Device For Battery Pack And Method Of Manufacturing The Same - Google Patents
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Abstract
개시된 발명은 스테인리스 재질의 상부판과 하부판을 맞대어 브레이징 용접을 이용하여 접합하고 상부판과 하부판 사이의 내부 공간을 진공화시킨 후 작동유체로서 순수한 물을 충진함으로써 방열 효율을 향상시킬 수 있다. 본 발명은 상부판과 하부판 사이에 보강 구조물로서 격자 형태의 금속망을 설치함으로써 방열 장치의 제조 과정에서 발생할 수 있는 외형 변형과 손상을 줄일 수 있고, 상부판과 하부판을 맞대어 브레이징 용접으로 접착시 상부판과 하부판의 접합부에 Ni 또는 Ni 합금을 도금하여 접착력을 강화시킴으로써 기밀성을 높일 수 있다.The disclosed invention can improve heat dissipation efficiency by joining an upper plate and a lower plate made of stainless steel using brazing welding, evacuating the internal space between the upper plate and the lower plate, and then filling it with pure water as a working fluid. The present invention can reduce external deformation and damage that may occur during the manufacturing process of a heat dissipation device by installing a grid-shaped metal mesh as a reinforcing structure between the upper plate and the lower plate, and when the upper plate and lower plate are butt together and bonded by brazing welding, the upper plate Airtightness can be improved by plating Ni or Ni alloy at the joint between the plate and the lower plate to strengthen adhesion.
Description
본 발명은 배터리팩에서 발생하는 열을 방열시키는 배터리팩 방열 장치 그 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스테인리스 재질의 상부판과 하부판을 맞대어 브레이징 용접을 이용하여 접합하고 상부판과 하부판 사이의 내부 공간을 진공화시킨 후 작동유체로서 순수한 물을 충진함으로써 방열 효율을 향상시킬 수 있는 배터리팩 방열 장치 그 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of manufacturing a battery pack heat dissipation device that dissipates heat generated from a battery pack. More specifically, the present invention relates to a method of manufacturing a battery pack heat dissipation device that dissipates heat generated from a battery pack. More specifically, the present invention relates to a method of manufacturing a battery pack heat dissipation device by butting an upper plate and a lower plate made of stainless steel and joining them using brazing welding. This relates to a method of manufacturing a battery pack heat dissipation device that can improve heat dissipation efficiency by evacuating the space and then filling it with pure water as a working fluid.
현재 에너지 소비가 적고 환경오염을 줄일 수 있는 보다 친환경적인 전기차에 대한 관심이 집중되다.Currently, interest is focused on more eco-friendly electric vehicles that consume less energy and reduce environmental pollution.
일반적으로 전기차는 전기공급으르 위한 복수의 배터리 셀들이 적재된 배터리팩(Battery Pack)을 포함한다. 이러한 배터리팩은 차량 운행 중에 내부 배터리 셀을 충전 및 방전하는 과정에서 열이 발생하고, 이와 같은 열을 효과적으로 외부로 방출하지 못하면 배터리의 온도가 급격하게 상승하여, 심한 경우 배터리 화재나 폭발로 이어져, 전기차 운전자나 탑승자에게 위험을 초래할 수 있다.Generally, electric vehicles include a battery pack loaded with a plurality of battery cells to supply electricity. These battery packs generate heat in the process of charging and discharging the internal battery cells while the vehicle is in operation, and if this heat is not effectively dissipated to the outside, the temperature of the battery rises rapidly, leading to battery fire or explosion in severe cases. It can pose a risk to electric vehicle drivers and passengers.
따라서 전기차용 배터리 팩의 내부에는 배터리 셀에서 발생하는 열을 냉각하기 위한 냉각핀을 갖추고 있는데, 기존에 알려진 대부분의 배터리팩의 냉각핀은 알루미늄으로 제작되어 열전도도는 높지만, 가격이 상대적으로 비싸고 알루미늄의 무른 특성으로 제작과정에서 미세한 스크래치 결함이 발생할 가능성이 높았다.Therefore, the inside of an electric vehicle battery pack is equipped with cooling fins to cool the heat generated from the battery cells. The cooling fins of most known battery packs are made of aluminum, which has high thermal conductivity, but is relatively expensive and aluminum Due to its soft nature, there was a high possibility of fine scratch defects occurring during the manufacturing process.
더욱이 기존 전기차용 배터리팩의 경우, 알루미늄 냉각핀이 배터리 셀의 냉각에 필요한 범위 이상으로 과도하게 배터리 셀을 덮는 구조로 되어 있어, 소재 비용이 증가하고, 배터리팩의 중량도 증가하는 문제가 있기 때문에, 이에 대처할 수 있는 기술이 절실히 요구되고 있다.Moreover, in the case of existing electric vehicle battery packs, the aluminum cooling fins are structured to cover the battery cells excessively beyond the range necessary for cooling the battery cells, which increases material costs and increases the weight of the battery pack. , technology to cope with this is urgently needed.
상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 스테인리스 재질의 상부판과 하부판을 맞대어 브레이징 용접을 이용하여 접합하고 상부판과 하부판 사이의 내부 공간을 진공화시킨 후 작동유체로서 순수한 물을 충진함으로써 방열 효율을 향상시킬 수 있는 배터리팩 방열 장치 및 그 제조 방법을 제공함에 있다.The purpose of the present invention to solve the above-described conventional problems is to join the upper and lower plates made of stainless steel using brazing welding, evacuate the internal space between the upper plate and the lower plate, and then use pure water as a working fluid. The aim is to provide a battery pack heat dissipation device that can improve heat dissipation efficiency by charging and a manufacturing method thereof.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리팩 방열 장치는, 배터리 셀을 구비한 배터리팩에 접촉하는 금속 재질의 하부판; 상기 하부판에 결합되어 내부 공간을 형성하고 상기 하부판과 동일한 금속 재질의 상부판; 상기 하부판과 상부판에 의해 형성되는 내부 공간에 설치된 보강 구조물; 상기 내부 공간에 충진되는 작동유체;를 포함하되, 상기 하부판의 플랜지와 상기 상부판의 플랜지의 접촉면을 맞대어 브레이징 용접을 이용하여 접합시킴으로서 내부 공간을 밀봉하는 것을 특징으로 한다. A battery pack heat dissipation device according to the present invention for achieving the above object includes a lower plate made of metal in contact with a battery pack including battery cells; an upper plate coupled to the lower plate to form an internal space and made of the same metal as the lower plate; A reinforcing structure installed in the internal space formed by the lower plate and the upper plate; and a working fluid filled in the internal space, wherein the internal space is sealed by butting the contact surfaces of the flange of the lower plate and the flange of the upper plate and joining them using brazing welding.
또한, 상기 보강 구조물은 스테인리스 재질의 금속망으로 성형하는 것을 특징으로 한다.In addition, the reinforcing structure is characterized by being formed of a metal mesh made of stainless steel.
또한, 상기 하부판의 내면과 상기 상부판의 내면에 각각 열압착으로 부착되고 스테인리스 재질로 성형되는 금속메쉬층을 포함하고, 상기 금속메쉬층은 80 mesh ~ 200 mesh 금속망인 것을 특징으로 한다.In addition, it includes a metal mesh layer that is attached to the inner surface of the lower plate and the inner surface of the upper plate by heat compression and formed of stainless steel, and the metal mesh layer is characterized in that it is an 80 mesh to 200 mesh metal mesh.
또한, 상기 상부판과 하부판은 스테인리스 재질로 성형하고, 상기 브레이징 용접이 적용되는 상기 상부판과 하부판의 접합부에 Ni 또는 Ni계 합금으로 도금하며, 상기 브레이징 용접시 분위기 온도는 700℃ ~ 900℃인 것을 특징으로 한다.In addition, the upper plate and lower plate are formed of stainless steel, and the joint of the upper plate and lower plate to which brazing welding is applied is plated with Ni or Ni-based alloy, and the ambient temperature during brazing welding is 700°C to 900°C. It is characterized by
또한, 상기 브레이징 용접을 실시한 후 진공펌프를 이용하여 내부 공간을 진공화하는 경우, 상기 내부 공간의 진공도는 10-2 Torr인 것을 특징으로 한다.In addition, when the internal space is evacuated using a vacuum pump after performing the brazing welding, the vacuum degree of the internal space is 10 -2 Torr.
또한, 상기 작동유체는 순수한 물을 사용하며, 상기 순수한 물은 전체 내부 공간에 대해 25% ~ 40%를 차지하는 것을 특징으로 한다.In addition, the working fluid uses pure water, and the pure water occupies 25% to 40% of the total internal space.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리팩 방열 장치의 제조 방법은, 금속 재질의 하부판과 상기 하부판과 동일한 금속 재질의 상부판을 맞대어 접합시 내부 공간을 형성할 수 있도록 상부판과 하부판을 절곡 벤딩하는 단계; 상기 상부판의 내면과 하부판의 내면에 금속메쉬층을 열압착으로 부착하고, 상기 상부판과 하부판 사이에 형성된 내부 공간에 보강 구조물을 고정 설치하는 단계; 상기 상부판의 플랜지와 하부판의 플랜지를 맞대고 브레이징 용접하여 접착시키는 단계; 상기 상부판의 플랜지와 하부판의 플랜지의 접합부에 형성된 주입구를 통하여 노즐을 결합하고 진공펌프를 이용하여 내부 공간을 진공화하는 단계; 상기 주입구를 통하여 순수한 물을 충진하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method of manufacturing a battery pack heat dissipation device according to the present invention to achieve the above object includes bending the upper plate and the lower plate to form an internal space when joining a lower plate made of a metal material and an upper plate made of the same metal material as the lower plate. bending; Attaching a metal mesh layer to the inner surface of the upper plate and the inner surface of the lower plate by thermal compression, and fixing and installing a reinforcing structure in the internal space formed between the upper plate and the lower plate; Bonding the flange of the upper plate and the flange of the lower plate by brazing and welding them together; Combining a nozzle through an injection port formed at a joint between the flange of the upper plate and the flange of the lower plate and vacuumizing the internal space using a vacuum pump; Characterized in that it includes the step of filling pure water through the injection port.
또한, 상기 상부판과 하부판은 스테인리스 재질로 성형하고, 상기 브레이징 용접이 적용되는 상기 상부판과 하부판의 접합부에 Ni 또는 Ni계 합금으로 도금하며, 상기 금속메쉬층은 스테인리스 재질로 성형되는 80 mesh ~ 200 mesh 금속망이며, 상기 보강 구조물은 스테인리스 재질의 금속망으로 성형하고, 상기 브레이징 용접시 분위기 온도는 700℃ ~ 900℃이고, 상기 진공펌프를 이용하여 내부 공간을 진공화하는 경우, 상기 내부 공간의 진공도는 10-2 Torr이며, 상기 순수한 물은 전체 내부 공간에 대해 25% ~ 40%를 차지하는 것을 특징으로 한다.In addition, the upper plate and lower plate are formed of stainless steel, the joint of the upper plate and lower plate to which brazing welding is applied is plated with Ni or Ni-based alloy, and the metal mesh layer is formed of stainless steel. It is a 200 mesh metal mesh, and the reinforcing structure is formed of a metal mesh made of stainless steel, the ambient temperature during brazing welding is 700°C to 900°C, and when the internal space is evacuated using the vacuum pump, the internal space The vacuum degree is 10 -2 Torr, and the pure water occupies 25% to 40% of the entire internal space.
본 발명에 따르면 배터리팩에서 발생하는 열을 방출하는 종래기술 보다 얇고 가벼운 두께로 성형할 수 있고, 제조 비용을 절감할 수 있다.According to the present invention, it is possible to mold to a thinner and lighter thickness than the conventional technology for dissipating heat generated from a battery pack, and manufacturing costs can be reduced.
본 발명에 따르면 스테인리스 재질의 상부판과 하부판을 맞대어 브레이징 용접을 이용하여 접합하고 상부판과 하부판 사이의 내부 공간을 진공화시킨 후 작동유체로서 순수한 물을 충진함으로써 방열 효율을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, heat dissipation efficiency can be improved by joining an upper plate and a lower plate made of stainless steel using brazing welding, evacuating the internal space between the upper plate and the lower plate, and then filling it with pure water as a working fluid.
본 발명에 따르면 방열 효율의 향상으로 배터리 셀들에서 발생하는 온도 편차를 줄여 배터리 셀들의 온도 불평형으로 인한 배터리팩의 성능 저하 및 수명 저하를 줄일 수 있다.According to the present invention, the temperature deviation occurring in battery cells can be reduced by improving heat dissipation efficiency, thereby reducing the performance degradation and lifespan of the battery pack due to temperature imbalance of battery cells.
본 발명에 따르면 상부판과 하부판 사이에 보강 구조물로서 격자 형태의 금속망을 설치함으로써 방열 장치의 제조 과정에서 발생할 수 있는 외형 변형과 손상을 줄일 수 있다. According to the present invention, external deformation and damage that may occur during the manufacturing process of a heat dissipation device can be reduced by installing a grid-shaped metal mesh as a reinforcing structure between the upper plate and the lower plate.
본 발명에 따르면 상부판과 하부판을 맞대어 브레이징 용접으로 접착시 상부판과 하부판의 접합부에 Ni 또는 Ni 합금을 도금하여 접착력을 강화시킴으로써 기밀성을 높일 수 있다.According to the present invention, when the upper plate and the lower plate are bonded by brazing welding, airtightness can be improved by plating Ni or Ni alloy at the joint of the upper plate and the lower plate to strengthen the adhesive force.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리팩 방열 장치의 사용예를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배터리팩 방열 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배터리팩 방열 장치의 상부판의 플랜지와 하부판의 플랜지를 맞대어 브레이징 용접한 후 진공 펌프를 이용하여 내부 공간을 진공화하는 과정과 순수한 물을 공급하여 충진하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배터리팩 방열 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a diagram showing an example of use of a battery pack heat dissipation device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exploded perspective view of a battery pack heat dissipation device according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 shows the process of brazing and welding the flange of the upper plate and the flange of the lower plate of the battery pack heat dissipation device according to an embodiment of the present invention, and then vacuumizing the internal space using a vacuum pump and filling it with pure water. This is a drawing to explain.
Figure 4 is a flowchart for explaining a method of manufacturing a battery pack heat dissipation device according to an embodiment of the present invention.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명함으로써 본 발명을 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Hereinafter, the present invention will be described by explaining embodiments of the present invention with reference to the attached drawings. The same reference numerals in each drawing indicate the same member. Additionally, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. Additionally, when a part "includes" a certain component, this means that it may further include other components rather than excluding other components, unless specifically stated to the contrary.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 배터리팩 방열 장치(10)는 배터리팩(1) 일측에 결합된다. 실시예에서 배터리팩 방열 장치(10)가 배터리팩(1) 상면에 적층 결합된 구조를 적용하고 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며 복수의 배터리팩 방열 장치(10)가 배터리팩(1)의 상면과 하면을 커버하는 형태로 설치될 수도 있다.As shown in FIG. 1, the battery pack
배터리팩(1)은 전기차의 전기공급원으로 사용할 수 있다. 배터리팩(1) 내부에는 격벽(1a)에 의해 구획되는 공간에 복수의 배터리 셀이 장착된다.The battery pack (1) can be used as an electricity supply source for an electric vehicle. Inside the
도 2를 참고하여, 배터리팩 방열 장치(10)는 상부판(4)과 하부판(5) 사이에 설치된 한 쌍의 금속메쉬층(6)(7)과 보강 구조물(8)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the battery pack
이러한 배터리팩 방열 장치(10)는 얇고 가볍게 성형할 수 있으며, 예를 들어 3mm 두께로 제조할 수 있다.This battery pack
도 3에 도시된 바와 같이 상부판(4)과 하부판(5)을 맞대어 결합시 내부 공간을 형성할 수 있도록 단부가 절곡 형성되고 상부판(4)의 플랜지(4a)와 하부판(5)의 플랜지(5a)가 서로 대향하여 면접촉할 수 있다.As shown in Figure 3, when the upper plate 4 and the lower plate 5 are joined together, the ends are bent to form an internal space, and the flange 4a of the upper plate 4 and the flange of the lower plate 5 are formed. (5a) can be interviewed face to face.
상부판(4)과 하부판(5)은 스테인리스 재질로 성형할 수 있다.The upper plate (4) and lower plate (5) can be molded from stainless steel.
하나의 금속메쉬층(6)은 상부판(4)의 내면에 열압착으로 부착되고, 다른 하나의 금속메쉬층(7)은 하부판(5)의 내면에 열압착으로 부착된다. 상부판(4)과 하부판(5)을 결합시 상부의 금속메쉬층(6)과 하부의 금속메쉬층(7)은 서로 대향하여 설치된다. 한 쌍의 금속메쉬층(6)(7)은 스테인리스 재질로 성형되고 80 mesh ~ 200 mesh 금속망을 사용할 수 있다.One metal mesh layer (6) is attached to the inner surface of the upper plate (4) by thermal compression, and the other metal mesh layer (7) is attached to the inner surface of the lower plate (5) by thermal compression. When the upper plate 4 and the lower plate 5 are combined, the upper metal mesh layer 6 and the lower metal mesh layer 7 are installed opposite to each other. A pair of metal mesh layers (6) and (7) are made of stainless steel, and an 80 mesh to 200 mesh metal mesh can be used.
보강 구조물(8)은 상부판(4)과 하부판(5) 내부에 설치되어 강성을 보강함으로써 배터리팩 방열 장치(10)의 제조 과정에서 발생할 수 있는 외형 변형과 손상을 줄일 수 있으며, 스테인리스 재질의 금속망으로 성형할 수 있다.The reinforcing structure (8) is installed inside the upper plate (4) and lower plate (5) to reinforce rigidity, thereby reducing external deformation and damage that may occur during the manufacturing process of the battery pack heat dissipation device (10), and is made of stainless steel. It can be molded into a metal mesh.
상부판(4)과 하부판(5) 사이에 한 쌍의 금속메쉬층(6)(7), 보강 구조물(8)이 수용되어 설치된 경우, 상부판(4)의 플랜지(4a)와 하부판(5)의 플랜지(5a)를 맞대어 브레이징 용접을 이용하여 서로 대향하는 플랜지들(4a)(5a) 간의 접촉면(5b)을 접합시킴으로써 내부 공간의 기밀성을 높일 수 있다. When a pair of metal mesh layers (6) (7) and a reinforcing structure (8) are accommodated and installed between the upper plate (4) and the lower plate (5), the flange (4a) of the upper plate (4) and the lower plate (5) The airtightness of the internal space can be increased by joining the contact surfaces 5b between the opposing flanges 4a and 5a using brazing welding by butting the flanges 5a.
스테인리스 재질의 상부판(4)과 하부판(5)의 용접 품질을 향상시키기 위하여 브레이징 용접이 적용되는 상부판(4)과 하부판(5)의 접합부 즉 상부판(4)의 플랜지(4a)와 하부판(5)의 플랜지(5a)에 Ni 또는 Ni계 합금으로 도금할 수 있다. 이 때 브레이징 용접은 700℃ ~ 900℃의 분위기 온도에서 실시할 수 있다.In order to improve the welding quality of the stainless steel upper plate (4) and lower plate (5), brazing welding is applied to the joint between the upper plate (4) and lower plate (5), that is, the flange (4a) of the upper plate (4) and the lower plate. The flange (5a) of (5) can be plated with Ni or Ni-based alloy. At this time, brazing welding can be performed at an ambient temperature of 700°C to 900°C.
상부판(4)의 플랜지(4a)와 하부판(5)의 플랜지(5a)는 하향 돌출된 엠보싱 구조로 성형되고, 상부판(4)의 플랜지(4a)에는 주입구(4b)를 성형한다. 주입구(4b)는 접합면 사이의 틈새(9)에 연결되어 내부 공간과 연통하는 유로를 형성할 수 있다. The flange 4a of the upper plate 4 and the flange 5a of the lower plate 5 are molded into a downwardly protruding embossed structure, and an injection port 4b is formed in the flange 4a of the upper plate 4. The injection port 4b may be connected to the gap 9 between the joint surfaces to form a flow path communicating with the internal space.
주입구(4b)에 주입 노즐(13)이 탈부착 가능하게 결합할 수 있다. The injection nozzle 13 can be detachably coupled to the injection port 4b.
주입 노즐(13)이 주입구(4b)에 직접 결합하는 것으로 한정하는 것은 아니며, 도 3의 우측에 도시된 바와 같이 주입구(4b)에 보조꼭지(18)를 설치한 후 이 보조꼭지(18)에 주입 노즐(13)을 결합시킬 수 있다. 보조꼭지(18)는 직경 1mm 동파이프를 사용할 수 있다. The injection nozzle 13 is not limited to being directly coupled to the injection port 4b, and as shown on the right side of FIG. 3, after installing the auxiliary tap 18 on the injection port 4b, The injection nozzle 13 can be combined. The auxiliary faucet (18) can use a copper pipe with a diameter of 1 mm.
주입 노즐(13)의 일측에 유로 절환부(15)가 연결되고, 유로 절환부(15)의 일측에 제1유로(14)를 매개로 진공펌프(12)가 설치되고, 유로 절환부(15)의 타측에 제2유로(17)를 매개로 유체공급부(16)가 설치될 수 있다. A flow path switching unit 15 is connected to one side of the injection nozzle 13, a vacuum pump 12 is installed on one side of the flow path switching unit 15 via the first flow path 14, and the flow path switching unit 15 ) The fluid supply unit 16 may be installed on the other side through the second flow path 17.
주입구(4b)에 주입 노즐(13)이 결합되고 유로 절환부(15)에 의해 제1유로(14)가 열리고 제2유로(17)가 닫힌 상태에서 진공펌프(12)를 동작시키면 브레이징 용접에 의해 상호 접합된 상부판(4)과 하부판(5)의 내부 공간을 진공화시킬 수 있다. 실시예에서 내부 공간의 진공도는 10-2 Torr 로 설정하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 설치 환경을 고려하여 진공도 범위를 설정할 수 있다.When the injection nozzle 13 is coupled to the injection port 4b, the first flow path 14 is opened by the flow path switching unit 15, and the vacuum pump 12 is operated while the second flow path 17 is closed, brazing welding occurs. The internal space of the upper plate 4 and the lower plate 5 joined to each other can be vacuumized. In the embodiment, the vacuum degree of the internal space is set to 10 -2 Torr, but it is not limited to this, and the vacuum degree range can be set considering the installation environment.
한편 주입구(4b)에 주입 노즐(13)이 결합되고 유로 절환부(15)에 의해 제2유로(17)가 열리고 제1유로(14)가 닫힌 상태에서 유체 공급부(16)를 동작시키면 상호 접합된 상부판(4)과 하부판(5)의 내부 공간에 작동 유체를 충진할 수 있다. 실시예에서 유체 공급부(16)는 도시하지 않은 유체 저장탱크에 연결된 고압 펌프를 사용하며, 실시예에서 유체 저장탱크에 저장되는 작동 유체로서 순수한 물을 사용할 수 있다. 이러한 유체 공급은 전체 내부 공간에 대해 순수한 물이 25% ~ 40%를 차지하는 범위에서 이루어질 수 있다. Meanwhile, when the injection nozzle 13 is coupled to the injection port 4b, the second flow path 17 is opened by the flow path switching unit 15, and the fluid supply part 16 is operated while the first flow path 14 is closed, mutual bonding occurs. Working fluid can be filled into the internal space of the upper plate (4) and lower plate (5). In the embodiment, the fluid supply unit 16 uses a high-pressure pump connected to a fluid storage tank (not shown), and in the embodiment, pure water may be used as the working fluid stored in the fluid storage tank. This fluid supply may be in the range of pure water accounting for 25% to 40% of the entire internal space.
상부판(4)과 하부판(5)을 맞대어 브레이징 용접으로 접합시킨 후 진공화 과정과 유체 충진 과정을 완료하는 경우 주입구(4b)에서 주입 노즐(13)을 분리한 후 주입구(4b)를 용접 모재로 용접하여 막음 처리함으로써 내부 공간을 밀봉시키게 된다. When the upper plate (4) and the lower plate (5) are joined by brazing welding and the vacuuming process and fluid filling process are completed, the injection nozzle (13) is separated from the injection port (4b) and the injection port (4b) is connected to the welding base material. The internal space is sealed by welding and sealing.
이와 같이 배터리팩 방열 장치(10)는 배터리팩(1)에 결합되어 배터리 셀에서 발생하는 열을 효율적으로 방출할 수 있다.In this way, the battery pack
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 배터리팩 방열 장치의 제조 방법을 도 4에 따라 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a battery pack heat dissipation device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4.
먼저, 상부판(4)과 하부판(5)을 절곡 벤딩한다(100). 예를 들어 상부판(4) 테두리를 구부려 플랜지(4a)를 성형하고, 하부판(5) 테두리를 구부려 플랜지(5a)를 성형하며, 하나의 플랜지(4a)와 대향하는 다른 하나의 플랜지(5a)를 맞대어 접합시 상부판(4)과 하부판(5) 사이에 내부 공간을 형성할 수 있다. 상부판(4)과 하부판(5)은 금속 재질로서 스테인리스 재질로 성형할 수 있다First, the upper plate 4 and the lower plate 5 are bent (100). For example, the edge of the upper plate (4) is bent to form the flange (4a), the edge of the lower plate (5) is bent to form the flange (5a), and one flange (4a) and the other opposing flange (5a) are formed. When joining together, an internal space can be formed between the upper plate (4) and the lower plate (5). The upper plate (4) and lower plate (5) are made of metal and can be molded from stainless steel.
이어 상부판(4)의 내면과 하부판(5)의 내면에 한 쌍의 금속메쉬층(6)(7)을 열압착으로 부착하고, 상부판(4)과 하부판(5) 사이의 내부 공간에 보강 구조물(8)을 고정 설치한다(110). 상부판(4)의 내면에 금속메쉬층(6)을 부착하고 하부판(5)의 내면에 금속메쉬층(7)을 부착하며, 한 쌍의 금속메쉬층(6)(7)을 서로 대향하게 된다. 금속메쉬층(6)(7)은 스테인리스 재질로 성형되는 80 mesh ~ 200 mesh 금속망을 사용할 수 있다. 보강 구조물은 스테인리스 재질의 금속망으로 성형하는데, 금속메쉬층(6)(7)보다 메쉬 크기가 월등히 큰 금속망을 사용한다.Next, a pair of metal mesh layers (6) and (7) are attached to the inner surface of the upper plate (4) and the inner surface of the lower plate (5) by thermocompression, and are placed in the internal space between the upper plate (4) and the lower plate (5). The reinforcement structure (8) is fixedly installed (110). A metal mesh layer (6) is attached to the inner surface of the upper plate (4) and a metal mesh layer (7) is attached to the inner surface of the lower plate (5), and a pair of metal mesh layers (6) and (7) are placed facing each other. do. The metal mesh layer (6) (7) can use an 80 mesh to 200 mesh metal mesh made of stainless steel. The reinforcing structure is formed from a metal mesh made of stainless steel, and a metal mesh with a much larger mesh size than the metal mesh layer (6) (7) is used.
이어, 상부판(4)의 플랜지(4a)와 하부판(5)의 플랜지(5a)를 맞대고 브레이징 용접하여 접착시킨다(120). 여기서 스테인리스 재질로 성형되는 상부판(4)과 하부판(5)의 기밀성을 높이기 위하여 브레이징 용접을 실시하기 전에 상부판(4)과 하부판(5)의 플랜지(4a)(5a)에 Ni 또는 Ni계 합금으로 도금할 수 있고, 브레이징 용접시 700℃ ~ 900℃ 분위기 온도를 조성할 수 있다.Next, the flange 4a of the upper plate 4 and the flange 5a of the lower plate 5 are brazed and bonded (120). Here, in order to increase the airtightness of the upper plate (4) and lower plate (5) made of stainless steel, before brazing welding, the flanges (4a) (5a) of the upper plate (4) and lower plate (5) are made of Ni or Ni-based. It can be plated with alloy, and an ambient temperature of 700℃ ~ 900℃ can be created during brazing welding.
이어, 상부판(4)의 플랜지(4a)와 하부판(5)의 플랜지(5a)의 접합부에 형성된 주입구(4b)를 통하여 주입 노즐(13)을 결합하고 진공펌프(12)를 이용하여 내부 공간을 진공화시킨다(130). 이때 유로 절환부(15)가 제1유로(14)를 열고 제2유로(17)는 닫게 되는데, 내부 공간의 진공도가 10-2 Torr를 충족하도록 진공펌프(12)를 이용하여 내부 공간을 진공화한다.Next, the injection nozzle 13 is coupled through the injection port 4b formed at the joint between the flange 4a of the upper plate 4 and the flange 5a of the lower plate 5, and the internal space is purged using the vacuum pump 12. Vacuum (130). At this time, the flow path switching unit 15 opens the first flow path 14 and closes the second flow path 17, and the inner space is vacuumed using the vacuum pump 12 so that the vacuum degree of the inner space satisfies 10 -2 Torr. get angry
이어, 주입구(4b)를 통하여 내부 공간에 작동 유체로서 순수한 물을 공급하여 충진한다(140). 이때 유로 절환부(15)가 제2유로(17)를 열고 제1유로(14)는 닫게 되는데, 유체 공급부(16)에 의해 유체 저장탱크에 저장된 작동 유체로서 순수한 물이 충진된다. 순수한 물은 전체 내부 공간에 대해 25% ~ 40%를 차지할 수 있다.Next, pure water is supplied as a working fluid to fill the internal space through the inlet 4b (140). At this time, the flow path switching unit 15 opens the second flow path 17 and closes the first flow path 14, and pure water is filled as the working fluid stored in the fluid storage tank by the fluid supply part 16. Pure water can occupy 25% to 40% of the total interior space.
이후 최종적으로 주입구(4b)를 용접 모재로 용접하는 막음 처리를 통하여 배터리팩 방열 장치(10)를 제조하게 된다(150).Thereafter, the battery pack
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.The description of the present invention described above is for illustrative purposes, and those skilled in the art will understand that the present invention can be easily modified into other specific forms without changing the technical idea or essential features of the present invention. will be.
1 : 배터리팩 4 : 상부판
5 : 하부판 6, 7 : 금속메쉬층
8 : 보강 구조물 10 : 방열 장치
12 : 진공펌프 13 : 주입 노즐1: Battery pack 4: Top plate
5: Lower plate 6, 7: Metal mesh layer
8: Reinforcement structure 10: Heat dissipation device
12: vacuum pump 13: injection nozzle
Claims (8)
상기 하부판의 플랜지와 상기 상부판의 플랜지의 접촉면을 맞대어 브레이징 용접을 이용하여 접합시킴으로서 내부 공간을 밀봉하고,
상기 상부판의 플랜지와 하부판의 플랜지는 하향 돌출된 엠보싱 구조로 성형되고, 접합면 사이의 틈새에 연결되어 내부 공간과 연통하는 주입구가 상기 상부판의 플랜지에 성형되며,
상기 주입구에 유로 절환부의 일측에 연결된 주입 노즐이 직접 결합되거나 보조꼭지를 이용하여 결합되고,
상기 유로 절환부에 의해 진공 펌프 및 유체 공급부에 각각 연결된 제1 및 제2 유로를 열거나 닫음으로써 내부 공간의 진공화 또는 작동 유체를 충진할 수 있는 것을 특징으로 하는 배터리팩 방열 장치.A lower plate made of metal in contact with a battery pack equipped with battery cells, an upper plate made of the same metal as the lower plate and coupled to the lower plate to form an internal space, and a reinforcing structure installed in the internal space formed by the lower plate and the upper plate. A battery pack heat dissipation device comprising: a working fluid filled in the internal space,
The inner space is sealed by joining the contact surfaces of the flange of the lower plate and the flange of the upper plate using brazing welding,
The flange of the upper plate and the flange of the lower plate are molded into a downwardly protruding embossed structure, and an injection port connected to the gap between the joint surfaces and communicating with the internal space is molded into the flange of the upper plate,
An injection nozzle connected to one side of the flow path switching unit is coupled to the injection port directly or using an auxiliary tap,
A battery pack heat dissipation device, wherein the internal space can be evacuated or filled with a working fluid by opening or closing the first and second flow paths respectively connected to the vacuum pump and the fluid supply unit by the flow path switching unit.
상기 보강 구조물은 스테인리스 재질의 금속망으로 성형하는 것을 특징으로 하는 배터리팩 방열 장치.According to paragraph 1,
A battery pack heat dissipation device, wherein the reinforcing structure is formed of a metal mesh made of stainless steel.
상기 하부판의 내면과 상기 상부판의 내면에 각각 열압착으로 부착되고 스테인리스 재질로 성형되는 금속메쉬층을 포함하고,
상기 금속메쉬층은 80 mesh ~ 200 mesh 금속망인 것을 특징으로 하는 배터리팩 방열 장치.According to paragraph 1,
It includes a metal mesh layer that is attached to the inner surface of the lower plate and the inner surface of the upper plate by thermo-compression and is formed of a stainless steel material,
A battery pack heat dissipation device, characterized in that the metal mesh layer is an 80 mesh to 200 mesh metal mesh.
상기 상부판과 하부판은 스테인리스 재질로 성형하고,
상기 브레이징 용접이 적용되는 상기 상부판과 하부판의 접합부는 Ni 또는 Ni계 합금으로 도금하며,
상기 브레이징 용접시 분위기 온도는 700℃ ~ 900℃인 것을 특징으로 하는 배터리팩 방열 장치.According to paragraph 1,
The upper and lower plates are made of stainless steel,
The joint portion of the upper plate and lower plate to which the brazing welding is applied is plated with Ni or Ni-based alloy,
A battery pack heat dissipation device, characterized in that the ambient temperature during brazing welding is 700°C to 900°C.
상기 브레이징 용접을 실시한 후 진공펌프를 이용하여 내부 공간을 진공화하는 경우, 상기 내부 공간의 진공도는 10-2 Torr인 것을 특징으로 하는 배터리팩 방열 장치.According to paragraph 1,
When the internal space is evacuated using a vacuum pump after performing the brazing welding, the vacuum degree of the internal space is 10 -2 Torr.
상기 작동유체는 순수한 물을 사용하며,
상기 순수한 물은 전체 내부 공간에 대해 25% ~ 40%를 차지하는 것을 특징으로 하는 배터리팩 방열 장치.According to paragraph 1,
The working fluid uses pure water,
A battery pack heat dissipation device, characterized in that the pure water occupies 25% to 40% of the total internal space.
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