KR20190006260A - 전기차량용 배터리의 냉각핀 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기차량용 배터리의 냉각핀 및 그 제조방법에 대한 것으로서, 용접불량을 없애고 그 제조방법이 단순한 전기차량용 배터리의 냉각핀 및 그 제조방법에 대한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 전기차량용 배터리의 냉각핀 제조방법은 방열판 제조단계와, 홈성형단계와, 정착단계 및 결합판성형단계를 포함한다. 상기 방열판 제조단계는 방열평판과, 상기 방열평판의 테두리에서 냉각튜브를 감싸기 위하여 돌기된 복수의 결합판을 구비하는 방열판을 제조한다. 상기 홈성형단계는 상기 방열평판의 테두리에 냉각튜브의 반을 감싸서 밀착할 수 있는 홈을 성형한다. 상기 냉각튜브 장착단계는 상기 홈에 상기 냉각튜브를 삽입한다. 상기 결합판성형단계는 상기 결합판이 상기 홈에서 노출된 냉각튜브를 감싸서 밀착되도록 결합판을 성형한다.
본 발명에 의하면 방열판이 소성가공되어 방열판과 냉각튜브가 접촉한다. 이때 방열판에 냉각튜브가 삽입될 수 있는 홈이 형성되어 냉각튜브가 삽입되고 결합판이 냉각튜브와 밀착되므로 방열판과 냉각튜브의 접촉이 높아서 냉각효율이 높고 용접결합되지 아니하므로 용접불량을 방지할 수 있다.

Description

전기차량용 배터리의 냉각핀 및 그 제조방법{The cooling fin of battery for electric vehicle and the manufacturing method of it }

본 발명은 전기차량용 배터리의 냉각핀 및 그 제조방법에 대한 것으로서, 용접불량을 없애고 그 제조방법이 단순한 전기차량용 배터리의 냉각핀 및 그 제조방법에 대한 것이다.

전기자동차에는 차량의 동력원으로서 배터리가 탑재된다. 배터리의 경우 충전 및 방전시에 열이 발생되며, 배터리의 손상 및 성능저하를 방지하기 위하여 배터리는 항상 적정온도로 유지되어야 한다. 따라서 배터리의 충전 및 방전시에 발생되는 열을 방열하기 위하여 배터리에는 냉각핀이 설치되어 배터리에서 발생되는 열을 냉각시킨다.

종래의 경우 배터리에 발생되는 열을 방출시키기 위한 냉각핀은 냉각수가 유동되는 냉각튜브와, 냉각튜브에 흐르는 냉각수를 냉각시키기 위한 방열판을 구비한다. 이때 냉각핀의 냉각효율을 높이기 위해서 냉각튜브와 방열판이 접촉이 높아야 하며 이를 위하여 종래의 냉각핀은 냉각튜브와 방열판이 용접결합된다.

등록번호 제10-221057호(등록일자 : 1999년 6월 24일) 공개번호 제10-2015-0035270호(공개일자 2015년 4월 6일)

냉각핀은 방열판의 두께가 얇으므로 종래의 경우 냉각튜브와 방열판의 용접결합시 방열판이 변형이 되는 등 용접결함이 자주 발생하였다. 그래서 냉각핀의 제조시 제품불량이 자주 발생하여 제조원가가 상승한다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것이다. 본 발명은 냉각튜브와 방열판의 접촉을 높여서 냉각핀의 냉각효율을 높이는 한편 용접불량의 발생을 방지할 수 있는 냉각핀의 제조방법 및 그 냉각핀을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 전기차량용 배터리의 냉각핀 제조방법은 방열판 제조단계와, 홈성형단계와, 정착단계 및 결합판성형단계를 포함한다. 상기 방열판 제조단계는 방열평판과, 상기 방열평판의 테두리에서 냉각튜브를 감싸기 위하여 돌기된 복수의 결합판을 구비하는 방열판을 제조한다. 상기 홈성형단계는 상기 방열평판의 테두리에 냉각튜브의 반을 감싸서 밀착할 수 있는 홈을 성형한다. 상기 냉각튜브 장착단계는 상기 홈에 상기 냉각튜브를 삽입한다. 상기 결합판성형단계는 상기 결합판이 상기 홈에서 노출된 냉각튜브를 감싸서 밀착되도록 결합판을 성형한다.

또한, 상기의 전기차량용 배터리의 냉각핀 제조방법에 있어서, 상기 홈성형단계는 상기 결합판이 수직으로 세워지도록 상기 홈에 형합하는 금형으로 상기 방열평판의 테두리를 가압하여 상기 홈을 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기의 전기차량용 배터리의 냉각핀 제조방법에 있어서, 상기 결합판성형단계는 상기 결합판의 단부가 0.3 내지 0.5mm 상기 냉각튜브를 함입시키도록 상기 결합판을 가압하여 상기 결합판을 성형하는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 측면에 따른 전기차량용 배터리의 냉각핀은 냉각튜브와, 방열판을 포함한다. 상기 냉각튜브는 냉각수가 흐른다 상기 방열판은 테두리에 상기 냉각튜브의 하부면을 감싸서 밀착될 수 있는 홈이 형성되도록 구부러진 사각형의 방열평판과, 상기 홈에 삽입된 상기 냉각튜브의 상부면을 감싸서 밀착도록 상기 테두리에서 일정한 간격을 따라 복수 개가 연장된 결합판을 구비한다.

본 발명에 의하면 방열판이 소성가공되어 방열판과 냉각튜브가 접촉한다. 이때 방열판에 냉각튜브가 삽입될 수 있는 홈이 형성되어 냉각튜브가 삽입되고 결합판이 냉각튜브와 밀착되므로 방열판과 냉각튜브의 접촉이 높아서 냉각효율이 높고 용접결합되지 아니하므로 용접불량을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전기차량용 배터리의 냉각핀의 일 실시예의 사시도,
도 2는 도 1의 실시예를 만들기 위한 방열판의 성형 전의 개념도,
도 3은 도 1의 실시예를 만들기 위하여 도 2에 홈이 형성되도록 성형한 개념도,
도 4는 도 3의 B-B 방향에서 바라본 단면도,
도 5는 도 1의 A-A 방향에서 바라본 단면도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 전기차량용 배터리의 냉각핀의 일 실시예를 설명한다.

본 발명에 따른 전기차량용 배터리의 냉각핀은 냉각튜브(10) 및 방열판(20)을 포함한다.

냉각튜브(10)는 과열된 배터리를 냉각시키기 위한 냉각수가 흐른다.

방열판(20)은 냉각튜브(10)에 흐르는 냉각수의 온도를 방열시키는 역할을 한다. 이를 위하여 방열판(20)은 방열평판(21)과 결합판(23)을 구비한다. 방열평판(21)은 사각형으로 형성되며 테두리에 냉각튜브(10)가 삽입되어 밀착될 수 있는 홈(21a)이 형성된다. 방열판(20)이 냉각튜브(10)에 흐르는 냉각수의 열을 방열시키기 위하여는 냉각튜브(10)와 밀접하게 접촉해야 한다. 그래서 홈(21a)은 냉각튜브(10)의 하부면을 감싸서 밀착될 수 있게 형성된다. 결합판(23)은 방열판(20)의 테두리에 일정한 간격으로 복수 개 형성되며. 홈(21a)에 냉각튜브(10)가 삽입되면 냉각튜브(10)의 상부면에 밀착될 수 있도록 상부면을 감싼다.

종래의 경우 방열판과 냉각튜브는 용접으로 결합되었다. 이 경우 방열판의 두께가 얇으므로 용접시 방열판이 뒤틀어지는 등 용접불량이 발생한다는 문제점이 있었다. 그러나 본 실시예의 경우 방열판(20)이 소성변형되어 냉각튜브(10)와 결합되므로 용접불량이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

한편 본 실시예의 냉각핀은 냉각튜브(10)에서 방열판(20)으로 열전달이 좋아야 한다. 열전달이 잘되기 위해서는 냉각튜브(10)와 방열판(20)의 결합시 틈이 없고 밀착이 높아야 한다. 용접결합시에는 냉각튜브(10)와 방열판(20)의 결합시 틈이 없어서 열전달 효율을 높일 수 있지만 방열판(20)을 소성가공하여 방열판(20)을 냉각튜브(10)에 밀착시키면 틈이 발생하여 열전달 효율이 높지 않다는 문제점이 있었다. 열전달 효율을 높이기 위해서 본 실시예의 냉각핀의 제조방법은 방열판 제조단계와, 홈성형단계와, 냉각튜브 장착단계와, 결합판성형단계를 포함한다.

상기 방열판 제조단계에서는 도 2에 도시된 바와 같이 사각형의 방열평판(21)의 테두리에 냉각튜브(10)를 감싸기 위하여 돌기된 복수의 결합판(23)을 구비한 방열판(21)을 제조한다.

상기 홈성형단계에서는 방열평판(21)의 테두리에 냉각튜브(10)의 하부면을 감싸서 밀착될 수 있는 홈(21a)이 형성되도록 방열판(20)을 성형한다. 이때 냉각튜브(10)가 삽입되도록 금형으로 방열평판(21)의 테두리를 가압하면 방열평판(21)의 테두리에 홈(21a)이 형성되는 한편 결합판(23)이 수직으로 세워진다.

상기 냉각튜브 장착단계에서는 홈(21a)에 냉각튜브(10)를 삽입한다.

상기 결합판성형단계에서는 결합판(23)이 홈(21a)에서 노출된 냉각튜브(10)를 감싸서 밀착되도록 결합판(23)을 성형한다. 이때 냉각튜브(10)와 형합하는 금형으로 결합판(23)을 가압하면 냉각튜브(10)는 성형되어 냉각튜브(10)에 밀착될 수 있다. 그런데 이 경우 금형으로 가압한 후 금형을 제거하면 스프링백 효과에 의하여 결합판(23)이 냉각튜브(10)에 밀착되지 않고 약간 복원되어 틈이 발생하게 된다. 그러면 결합판(23)과 냉각튜브(10)가 밀착되지 아니하여 열전달 효율이 낮게 된다. 이를 방지하기 위하여 금형으로 결합판(23)을 가압시 결합판(23)의 단부가 0.3 내지 0.5mm 정도 냉각튜브(10)를 함입시키도록 결합판(23)을 가압하는 것이 바람직하다. 더욱 자세하게는 0.4mm 정도 냉각튜브(10)를 함입시키는 것이 바람직하다. 즉 도 5에 도시된 바와 같이 화살표 1의 방향으로 결합판(23)의 단부가 0.4mm 정도 함입되도록 금형으로 결합판(23)을 가압한다. 그러면 금형을 제거하더라도 결합판(23)이 냉각튜브(10)에 밀착되어 틈이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

10 : 냉각튜브 20 : 방열판
21 : 방열평판 21a : 홈
23 : 결합판

Claims (1)

1. 방열평판과, 상기 방열평판의 테두리에서 냉각튜브를 감싸기 위하여 돌기된 복수의 결합판을 구비하는 방열판을 제조하는 방열판 제조단계와,
   상기 결합판이 수직으로 세워지도록 상기 방열평판의 테두리에 냉각튜브의 반을 감싸서 밀착할 수 있는 홈에 형합하는 금형으로 상기 방열평판의 테두리를 가압하여 상기 홈을 형성하는 홈성형단계와,
   상기 홈에 상기 냉각튜브를 삽입하는 냉각튜브 장착단계와,
   상기 결합판의 단부가 상기 냉각튜브를 0.3 내지 0.5mm 함입시키도록 상기 결합판을 가압하여 상기 결합판이 상기 홈에서 노출된 냉각튜브를 감싸서 밀착되도록 상기 결합판을 성형하는 결합판성형단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차량용 배터리의 냉각핀 제조방법

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