KR20220062720A - 배터리 케이스 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 예컨대 전기 자동차 등에서 측면 충돌에 효과적으로 대응하여 배터리의 변형량을 최소화할 수 있는 배터리 케이스에 관한 것으로, 배터리 셀을 수납하는 케이스 본체와, 상기 케이스 본체에 결합하는 커버를 포함하고, 상기 케이스 본체는, 바닥판; 상기 배터리 셀을 둘러싸도록 상기 바닥판에 결합되고, 내측벽 및 외측벽을 포함하는 측면 프레임; 상기 측면 프레임의 외측벽에 결합되는 마운팅 프레임; 및 상기 바닥판 상에 배치되고, 길이방향 양단부가 상기 측면 프레임에 삽입되는 적어도 하나의 보강재를 포함하고, 상기 보강재의 단부는 상기 측면 프레임의 내측벽 및 외측벽을 관통하여 상기 마운팅 프레임에 접촉할 수 있다.

Description

배터리 케이스 {Battery case}
본 발명은, 예컨대 전기 자동차 등에서 측면 충돌시 배터리의 변형량을 최소화할 수 있도록 된 배터리 케이스에 관한 것이다.
전기 자동차 등에 장착되는 배터리 팩은 차량 충돌시 화재와 폭발로 이어져 운전자와 탑승자에게 심각한 위험을 초래할 수 있다.
특히 배터리 팩은 차량의 전후방향에 비해 측방으로는 충돌 에너지를 흡수할 수 있는 공간이 적기 때문에, 측면 충돌에 대응할 수 있는 구조를 마련하여 측면 충돌시 내부의 배터리 셀을 보호하는 것이 중요하다.
종래에는 알루미늄 압출재를 사용하여 배터리 케이스의 측벽을 구성하고 있는데, 알루미늄 압출재는 재료 비용의 증가로 인한 가격 경쟁력이 열위해지는 단점이 있다.
(특허문헌 1) JP 2019-18732 A
본 발명은, 예컨대 전기 자동차 등에서 측면 충돌에 효과적으로 대응하여 배터리 팩의 변형량을 최소화할 수 있는 배터리 케이스를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 배터리 케이스는, 배터리 셀을 수납하는 케이스 본체와, 상기 케이스 본체에 결합하는 커버를 포함하고, 상기 케이스 본체는, 바닥판; 상기 배터리 셀을 둘러싸도록 상기 바닥판에 결합되고, 내측벽 및 외측벽을 포함하는 측면 프레임; 상기 측면 프레임의 외측벽에 결합되고, 공간부를 갖춘 마운팅 프레임; 및 상기 바닥판 상에 배치되고, 길이방향 양측 단부가 적어도 상기 측면 프레임의 내측벽을 관통하는 적어도 하나의 보강재를 포함하고, 상기 측면 프레임은 적어도 3개의 폐단면을 갖도록 형성되며, 상기 마운팅 프레임의 공간부는 상기 측면 프레임의 폐단면들 중 하나와 대응되게 위치되고, 상기 보강재의 단부는 상기 측면 프레임의 폐단면들 중 하나에 삽입될 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 측면 프레임의 횡방향 부재와 마운팅 프레임의 횡방향 부분의 높이를 일치시켜 측면 충돌시 효과적으로 대응할 수 있음과 더불어, 보강재와 측면 프레임 또는 마운팅 프레임의 결합을 통해 배터리 케이스의 가장 중요한 역할인 내부의 배터리 셀을 보호하고 측면 충돌 시의 내부 침입량을 최소화할 수 있는 효과를 얻게 된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 케이스를 도시한 분리 사시도이다.
도 2는 도 1의 I-I'선을 따라 절단한 면에서 바라본 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 측면 프레임의 일부를 도시한 사시도들이다.
도 4는 도 2에 도시된 보강재의 일부를 도시한 사시도이다.
도 5는 보강재와 측면 프레임의 결합 상태를 도시한 사시도들이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 케이스를 도시한 분리 사시도이다.
도 7은 도 6의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절단한 면에서 바라본 도면이다.
도 8은 도 6에 도시된 마운팅 프레임의 일부를 도시한 사시도이다.
도 9는 도 6에 도시된 보강재의 일부를 도시한 사시도이다.
도 10은 종래기술 및 본 발명에 따른 배터리 케이스의 해석을 통한 변형 형태를 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명이 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명된다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 케이스를 도시한 분리 사시도이다. 이에 도시된 바와 같이, 배터리 케이스는 케이스 본체(1)와 커버(2)를 포함할 수 있다.
배터리 케이스는 차체를 구성하는 언더 플로어 패널(미도시)에 고정되게 설치될 수 있다. 예를 들어, 배터리 케이스는 대략 직육면체의 형상을 갖고서 그 내부에는 복수의 배터리 셀(미도시)이 수납될 수 있다.
케이스 본체(1)와 커버(2)는 내부에 공간을 형성하도록 서로 결합될 수 있다.
일례로, 케이스 본체(1)와 커버(2)는 각각의 테두리를 따라 플랜지부(3)가 형성되고, 이들 플랜지부가 서로 중첩되어서 볼트 및 너트, 나사 등과 같은 고정구에 의해 조립될 수 있다.
혹은, 커버(2)의 테두리를 따라 형성된 플랜지부(3)와 케이스 본체(1)의 후술하는 측면 프레임(20)이 서로 중첩된 후 볼트 및 너트, 나사 등과 같은 고정구를 체결함으로써 결합이 이루어질 수 있다.
커버(2)는 중량 감소 및 원가 절감을 도모하면서 충분한 강도를 확보할 수 있는 고강도 플라스틱이나, 알루미늄 등과 같은 경금속으로 형성될 수 있다. 재질이 플라스틱인 경우에는 커버가 사출 성형이나 압축 성형 등에 의해 형성될 수 있으며, 금속인 경우에는 커버가 프레스 가공 등에 의해 소정의 형상으로 형성될 수 있다.
케이스 본체(1)는 외부로 직접 노출될 수 있고 외부의 이물질에 의한 파손 및 손상의 우려가 크기 때문에, 배터리 셀을 보다 효과적으로 보호할 수 있도록 하기 위해 금속으로 형성될 수 있다.
이러한 경우에, 케이스 본체(1)는 적당한 강도를 가진 강재, 예컨대 경량화를 위해 인장강도가 약 980MPa 이상인 초고강도의 강재와 같은 소재를 기계가공하여 구성요소들을 준비한 후 이들 구성요소를 조립하고 결합함으로써 만들어질 수 있다.
이하에서는 편의상 케이스 본체(1)를 위주로 하여 배터리 케이스가 설명된다.
도 2는 도 1의 I-I'선을 따라 절단한 면에서 바라본 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 측면 프레임의 일부를 도시한 사시도들로서, (a)는 케이스 본체(1)의 외면에서 바라본 도면이고, (b)는 케이스 본체(1)의 내면에서 바라본 도면이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 케이스에서, 케이스 본체(1)는 바닥판(10), 측면 프레임(20), 마운팅 프레임(40), 적어도 하나의 보강재(30)를 포함할 수 있다.
바닥판(10)은 예를 들어 강재 등과 같은 금속으로 만들어진 평판이다. 평판은 소정의 폭과 길이로 절단하여 준비될 수 있다. 바닥판은 배터리 셀 등을 지지하는 부재로 작용할 수 있다.
측면 프레임(20)은 케이스 본체(1)에 내장되는 배터리 셀의 크기에 따라 그 높이가 연동하여 변경될 수 있다. 또한, 측면 프레임의 상면에는 커버(2)와의 결합을 위한 복수의 체결공(21; 도 1 참조)이 형성될 수 있다.
적어도 4개의 측면 프레임(20)이 배터리 셀을 둘러싸도록 마련될 수 있다. 예를 들어, 측면 프레임은 바닥판(10)의 테두리를 따라 배치될 수 있다. 각 측면 프레임의 양단부는 소정의 각도(예컨대 대략 45도)로 경사지게 절단되어, 대응되는 다른 측면 프레임과 각각 양단부에서 접한 다음에, 예컨대 아크 용접, 레이저 용접 등의 용접으로 접합될 수 있다. 이로써, 측면 프레임은 케이스 본체(1)의 측벽을 구성할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 측면 프레임(20)은 소정 위치에서 측면 프레임의 폭방향(예컨대, 도면에서는 Y방향)으로 배치된 양측벽 중 적어도 케이스 본체(1)의 내면을 구성하는 내측벽(23)에 관통슬릿(22)이 형성될 수 있다.
선택적으로, 케이스 본체(1)의 외면을 구성하는 외측벽(24)에 관통슬릿(22)이 형성될 수 있다.
여기서, 도 3에 도시된 내측벽(23)과 외측벽(24)의 형상은 도시된 예에 한정되지 않으며, 내측벽과 외측벽의 형상은 서로 반대로 되어도 무방하다.
관통슬릿(22)은 후술하는 보강재(30)의 단면 형상과 대응되는 형상으로 형성될 수 있으며, 이로써 보강재의 단부가 관통슬릿에 끼워질 때 서로 형상맞춤될 수 있다.
예를 들면, 측면 프레임(20)은 강재, 알루미늄 등과 같은 금속을 이용하여 전체적으로 사각형 형상의 폐단면을 갖도록 형성될 수 있다.
보다 구체적으로, 측면 프레임(20)은 본 출원인이 생산하는 두께 0.8mm ~ 1.0mm 정도의 1470 MART(Martensitic)강 등의 판재로 만들어질 수 있다.
여기서, 1470 MART강은 1,470MPa 이상의 인장강도 및 1,050MPa 이상의 항복강도를 가져 충돌 안전성을 향상시킨 강종이다.
예컨대 강재인 경우에, 측면 프레임(20)은, 소정의 폭과 길이를 가진 단일 판재를 여러 번 절곡시킨 후 만나는 단부를 용접하여, 적어도 3개의 폐단면을 갖도록 형성될 수 있다. 기계가공으로는 벤딩(Bending) 또는 롤 포밍(Roll Forming) 등이 이용될 수 있다.
예를 들면, 판재가 일단에서 제1 높이만큼 종방향(Z)으로 연장하여 제1 종방향 부재(V1)를 형성한 후 제1 방향(도 2에서 반시계방향)으로 1회 절곡된다. 이어서, 소정 길이만큼 횡방향(Y)으로 연장하여 제1 횡방향 부재(H1)를 형성한 후 동일한 방향으로 1회 절곡된다. 이어서, 제2 높이만큼 종방향으로 하강하여 제2 종방향 부재(V2)를 형성한 후 동일한 방향으로 1회 절곡된다. 이어서, 소정 길이만큼 횡방향으로 연장하여 제2 횡방향 부재(H2)를 형성한 후 동일한 제1 방향으로 1회 절곡된다. 이어서, 제3 높이만큼 종방향으로 연장하여 제3 종방향 부재(V3)를 형성한 후 동일한 방향으로 1회 더 절곡된다.
제3 종방향 부재(V3)의 제3 높이가 제2 종방향 부재(V2)의 제2 높이보다 작게 되어, 제1 종방향 부재(V1)-제1 횡방향 부재(H1)-제2 종방향 부재(V2)-제2 횡방향 부재(H2)-제3 종방향 부재(V3)로 구획되는 공간이 2개의 폐단면 영역으로 구분될 수 있다. 여기서, 일측 폐단면을 제1 폐단면(C1)이라 한다. 예를 들어, 제1 폐단면은 사각형 단면을 가질 수 있다.
이어서, 소정 길이만큼 횡방향(Y)으로 연장하여 제3 횡방향 부재(H3)를 형성한 후 동일한 제1 방향으로 1회 절곡된다. 이어서, 제4 높이만큼 종방향(Z)으로 하강하여 제4 종방향 부재(V4)를 형성한 후 동일한 방향으로 1회 더 절곡된다.
제4 종방향 부재(V4)의 제4 높이가 제3 종방향 부재(V3)의 제3 높이보다 작게 되어, 제2 종방향 부재(V2)의 일부-제2 횡방향 부재(H2)-제3 종방향 부재(V3)-제3 횡방향 부재(H3)로 구획되는 공간이 2개의 폐단면 영역으로 구분될 수 있다. 여기서, 제1 폐단면(C1)에 인접한 폐단면을 제2 폐단면(C2)이라 하고, 나머지 폐단면을 제3 폐단면(C3)이라 한다. 예를 들어, 제2 폐단면 또는 제3 폐단면은 사각형 단면을 가질 수 있다.+
그 후에, 소정 길이만큼 횡방향(Y)으로 연장하여 제4 횡방향 부재(H4)를 형성한다.
이와 같이 소정 길이로 연장한 후 절곡되는 방식을 반복하여 원하는 수의 종방향 부재 및 횡방향 부재와 함께 복수의 폐단면이 형성되고 나서, 판재는 타단에서 종결된다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 케이스에서, 측면 프레임(10)은 적어도 3개의 폐단면(C1, C2, C3)을 갖도록 형성될 수 있으며, 이에 따라 4개 이상의 횡방향 부재(H1, H2, H3, H4)가 존재할 수 있게 된다.
끝으로, 판재의 양단은 플랜지를 형성하도록 시계방향 또는 반시계방향으로 각각 절곡될 수 있다. 예를 들어, 판재의 일단은 제1 방향의 반대인 제2 방향(시계방향)으로 절곡되어 제1 플랜지(F1)를 형성할 수 있으며, 타단도 제2 방향으로 절곡되어 제2 플랜지(F2)를 형성할 수 있다.
제1 플랜지(F1)는 제3 횡방향 부재(H3)에 아크 용접, 레이저 용접 등으로 용접되어 용접부(W)를 형성할 수 있다. 제2 플랜지(F2)는 제3 종방향 부재(V3)에 아크 용접, 레이저 용접 등으로 용접되어 용접부를 형성할 수 있다.
또한, 제4 종방향 부재(V4)는 제2 종방향 부재(V2)의 일측에 아크 용접, 레이저 용접 등으로 용접되어 용접부(W)를 형성할 수 있다.
이와 같이, 제2 종방향 부재(V2)와 제4 종방향 부재(V4)가 서로 겹쳐지게 됨으로써, 측면 프레임(20)의 내측벽(23) 또는 외측벽(24)이 부분적으로 두께가 두꺼워지게 되며, 이를 통해 측면 프레임의 측벽을 강건하게 하여 측면 충돌 시 배터리 팩의 내부 침입량을 최소화할 수 있다.
예를 들면, 제2 종방향 부재(V2)와 제4 종방향 부재(V4)의 겹쳐진 부분이 측면 프레임(20)의 내측벽(23) 쪽에 위치하는 것이 좋으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
폐단면의 형상은 설계 조건에 따라 조정될 수 있으며, 관통슬릿(22)은 판재의 블랭킹(Blanking) 공정에서 미리 펀칭함으로써 형성될 수 있다. 예를 들어, 판재에서 제2 종방향 부재(V2), 제3 종방향 부재(V3) 또는 제4 종방향 부재(V4)에 해당하는 부위에 관통슬릿이 미리 형성될 수 있다.
바닥판(10)과 측면 프레임(20)은 예컨대 아크 용접 등과 같은 용접에 의해 서로 결합될 수 있다. 바닥판은 측면 프레임의 저면, 즉 제2 횡방향 부재(H2)의 외면에 용접되어 용접부(W)가 형성될 수 있다. 이에 따라 케이스 본체(1)는 바닥판의 주위로 폐단면을 형성하는 측면 프레임에 의해 공간부(4; 도 1 참조)를 가질 수 있다.
마운팅 프레임(40)은 측면 프레임(20)에서 배터리 케이스의 외면을 구성하는 외측벽(24)에 결합할 수 있다. 예를 들어, 마운팅 프레임에 플랜지가 형성되고, 마운팅 프레임의 플랜지가 측면 프레임의 외면에 아크 용접 등으로 용접될 수 있다.
마운팅 프레임(40)은 볼팅 등에 의해 예를 들면 차체의 사이드 부분에 고정될 수 있다. 이로써, 배터리 케이스가 차체에 고정될 수 있다.
또한, 마운팅 프레임(40)은 충돌시 배터리 케이스 중 가장 먼저 충돌에 대응하는 부재로 작용할 수 있다.
마운팅 프레임(40)은, 예컨대 강재와 같은 금속의 단일 부재를 기계가공하여 만들어질 수 있다.
보다 구체적으로, 마운팅 프레임(40)은 본 출원인이 생산하는 두께 1.2mm ~ 1.6mm 정도의 1470 MART강 등의 판재로 만들어질 수 있다.
이와 같이, 마운팅 프레임(40)은 측면 프레임(20)보다 두께가 두꺼워, 배터리 케이스의 충돌에 대한 반발력을 증대시키는 효과를 얻을 수 있다.
마운팅 프레임(40)은, 소정의 폭과 길이를 가진 단일 판재를 여러 번 절곡시켜, 구불구불한 단면 형상을 갖도록 형성된다. 이에 따라, 마운팅 프레임은 대략 옆으로 누운 W자 형상으로 그 단면이 형성될 수 있다. 기계가공으로는 벤딩, 롤 포밍, 포밍 등이 이용될 수 있다.
예를 들면, 판재가 일단에서 소정 길이만큼 횡방향(Y)으로 연장하여 제1 횡방향 부분(HM1)을 형성한 후, 제2 방향(도 2에서 시계방향)으로 1회 절곡되고, 제1 높이만큼 종방향(Z)으로 하강하여 제1 종방향 부분(VM1)을 형성한 후 동일한 방향으로 1회 절곡된다.
이어서, 소정 길이만큼 횡방향(Y)으로 연장하여 제2 횡방향 부분(HM2)을 형성한 후 최초 절곡방향의 반대인 제1 방향(도 2에서 반시계방향)으로 1회 절곡되고, 제2 높이만큼 종방향(Z)으로 하강하여 제2 종방향 부분(VM2)을 형성한 후 동일한 제1 방향으로 1회 절곡된다.
다음으로, 소정 길이만큼 횡방향(Y)으로 연장하여 제3 횡방향 부분(HM3)을 형성한 후 최초 절곡방향인 제2 방향으로 1회 절곡되며, 제3 높이만큼 종방향(Z)으로 하강하여 제3 종방향 부분(VM3)을 형성한 후 동일한 제2 방향으로 1회 더 절곡된다.
그 후에, 소정 길이만큼 횡방향(Y)으로 연장하여 제4 횡방향 부분(HM4)을 형성한다.
이와 같이 소정 길이로 연장한 후 절곡되는 방식을 반복하여 원하는 수의 종방향 부분 및 횡방향 부분이 형성되고 나서, 판재는 타단에서 종결된다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 케이스에서, 마운팅 프레임(40)에는 적어도 2개의 횡방향 부분(제1 횡방향 부분(HM1) 및 제4 횡방향 부분(HM4))이 존재할 수 있게 된다.
끝으로, 판재의 양단은 플랜지를 형성할 수 있도록 시계방향 또는 반시계방향으로 각각 절곡될 수 있다. 예를 들어, 판재의 일단은 제2 방향으로 절곡되어 제1 결합 플랜지(FM1)를 형성할 수 있으며, 타단은 제1 방향으로 절곡되어 제2 결합 플랜지(FM2)를 형성할 수 있다.
제1 결합 플랜지(FM1)는 아크 용접 등에 의해 측면 프레임(20)의 외측벽을 구성하는 예컨대 제1 종방향 부재(V1)의 외면에 용접되어 용접부(W)를 형성할 수 있다. 제2 결합 플랜지(FM2)는 측면 프레임의 예컨대 제3 종방향 부재(V3)의 외면에 아크 용접 등으로 용접되어 용접부를 형성할 수 있다.
마운팅 프레임(40)은 절곡된 형상으로 인하여, 제1 횡방향 부분(HM1)과 제4 횡방향 부분(HM4) 사이에 개방된 공간부(SM)를 가질 수 있다.
예를 들어, 마운팅 프레임(40)의 공간부(SM)는 측면 프레임(20)의 복수의 폐단면 중 제2 폐단면(C2)과 대응되게 위치될 수 있다.
전술한 바와 같이, 마운팅 프레임(40)의 결합 플랜지(FM1, FM2)들이 아크 용접 등에 의해 측면 프레임(20)의 외측벽(24)에 결합함으로써, 마운팅 프레임의 공간부(SM)는 폐단면으로 될 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 케이스에서는, 측면 프레임(20)의 복수의 폐단면 중 하나(예컨대 C2)를 구획하는 측면 프레임의 횡방향 부재(예컨대 제3 횡방향 부재(H3) 및 제4 횡방향 부재(H4))와, 마운팅 프레임(40)의 공간부(SM)를 구획하는 마운팅 프레임의 횡방향 부분(제1 횡방향 부분(HM1) 및 제4 횡방향 부분(HM4))은 서로 종방향(Z)의 높이가 동일하게 위치될 수 있다.
예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 측면 프레임(20)의 제3과 제4 횡방향 부재(H3, H4)는 각각 마운팅 프레임(40)의 제1 및 제4 횡방향 부분(HM1, HM4)과 동일한 높이에 위치될 수 있다.
따라서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 케이스는, 알루미늄 또는 알루미늄 합금 대비 저가인 강재가 적용될 수 있음에도, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 된 복잡한 단면의 압출재와 동등한 횡방향 부재들 또는 횡방향 부분들을 갖춘 구조를 형성할 수 있다.
이러한 횡방향 부재들과 횡방향 부분들은 서로 높이가 일치되게 정렬됨으로써 배터리 케이스에서 보강부로 작용하게 되어, 배터리 케이스가 외부에서 가해지는 측면 충돌에 효과적으로 저항할 수 있게 한다.
또한, 측면 프레임(20)을 구성하는 판재의 재질과 마운팅 프레임(40)을 구성하는 판재의 재질이 갖는 강도 또는 두께의 조정을 통해 배터리 케이스의 충돌 성능을 확보할 수 있다.
더욱이, 측면 프레임(20)을 구성하는 판재의 재질과 마운팅 프레임(40)을 구성하는 판재의 재질을 달리하거나, 980MPa급 이상의 초고강도강을 채용함으로써, 배터리 케이스의 경량화를 위한 최적의 조합이 이루어질 수도 있다.
마운팅 프레임(40)의 단면 형상은 설계 조건에 따라 조정될 수 있으며, 관통슬릿(42)은 판재의 블랭킹 공정에서 미리 형성될 수 있다.
도 4는 도 2에 도시된 보강재의 일부를 도시한 사시도이고, 도 5는 보강재와 측면 프레임의 결합 상태를 도시한 사시도들로서, (a)는 케이스 본체(1)의 내면에서 바라본 도면이고, (b)는 케이스 본체(1)의 외면에서 바라본 도면이다.
보강재(30)는 배터리 셀이 수납되는 케이스 본체(1)의 내면, 즉 바닥판(10) 상에 고정되게 설치된다. 보강재는 용접 등에 의해 바닥판에 고정될 수 있으나, 그 고정방법이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 보강재(30)는 예컨대 강재 등과 같은 금속의 단일 판재를 기계가공하여 일체로 형성될 수 있다. 보강재는 벤딩, 롤 포밍, 포밍 등에 의해 성형될 수 있다.
예를 들어, 보강재(30)를 롤 포밍으로 제작할 경우, 인장강도가 약 980MPa 이상인 초고강도의 강재도 무리없이 성형이 가능하다. 더욱이, 롤 포밍에서는 프레스 성형에 비해 스프링 백의 보정이 용이하며 보강재의 코너 반경을 작게 할 수 있는 장점이 있다.
보다 구체적으로, 보강재(30)는 본 출원인이 생산하는 두께 1.0mm ~ 1.2mm 정도의 1470 MART강 등의 판재로 만들어질 수 있다.
여기서, 보강재(30)의 판재가 갖는 두께는 측면 프레임(20)의 판재가 갖는 두께보다 두껍게 될 수 있다.
보강재(30)는 소정의 폭과 길이를 가진 단일 판재를 여러 번 절곡시켜, 대략 모자형 단면 형상을 갖도록 성형함으로써 형성될 수 있다. 이에 따라, 보강재는 대략 아래로 개방된 U자 형상으로 형성되어 중공부(32)를 갖춘 본체(31)와, 본체의 길이방향(Y)을 따라 연장한 중공부의 개구 단부에서 본체의 폭방향(X) 양측으로 뻗은 지지부(33)를 포함할 수 있다. 즉, 지지부는 본체의 단부에서 본체의 폭방향으로 연장되어 형성될 수 있다.
여기서, 지지부(33)는 본체(31)의 절곡방향과 반대되는 방향으로 절곡한 후 지지부의 단부를 본체에 용접하여 폐단면을 갖도록 형성하여도 된다.
또한, 보강재(30)의 길이방향 양단부를 구성하는 본체(31)의 일부 영역에서는 지지부가 생략될 수 있으며, 이와 같이 지지부가 생략된 보강재의 양단부는 블랭킹 공정에서 판재에 반영하여 성형이 이루어질 수 있다. 이에 따라, 지지부의 길이방향(X) 길이는 본체의 길이보다 짧게 형성될 수 있다.
보강재(30)의 지지부(33)와 바닥판(10)은 예컨대 아크 용접, 레이저 용접 등과 같은 용접에 의해 서로 접합될 수 있다. 예를 들어, 지지부가 길이방향(Y) 전체 길이에 걸쳐 바닥판과 용접됨으로써, 보강재의 지지부와 바닥판 사이의 수밀성이 보장될 수 있게 된다. 이로써, 보강재의 지지부와 바닥판 사이에 용접부가 형성될 수 있다.
이때, 보강재(30)를 구성하는 본체(31)의 중공부(32)는 바닥판(10)과의 결합에 의해 폐단면으로 될 수 있다.
이러한 지지부(33)는 보강재(30)를 바닥판(10)에 고정시키는 역할과 더불어, 케이스 본체(1) 내에 설치되는 예컨대 냉각판 등과 같은 임의의 부품을 지지하는 역할도 수행할 수 있다.
보강재(30)의 길이방향(Y) 양단부는 측면 프레임(20)에 접하고 측면 프레임 내에 삽입되어 결합할 수 있다. 도 3에 도시되고 전술한 바와 같이, 보강재의 단부와 접하는 측면 프레임의 적어도 내측벽(23)에는 관통슬릿(22)이 형성되어 있어, 보강재의 단부는 관통슬릿에 끼워져 형상맞춤될 수 있다.
보다 구체적으로, 보강재(30)의 본체(31)는 관통슬릿(22)을 통해 측면 프레임(20) 내에 삽입되어 측면 프레임 내에서 복수의 폐단면들 중 하나의 폐단면(예컨대 C2) 내에 단부가 위치될 수 있다.
선택적으로, 케이스 본체(1)의 외면을 구성하는 외측벽(24)에 관통슬릿(22)이 형성되어, 보강재(30)의 길이방향(Y) 양측 단부는 측면 프레임(20)을 측면 프레임의 폭방향(Y)으로 관통한 후 측면 프레임의 외측으로 돌출할 수 있다.
이때, 보강재(30)의 단부, 즉 본체(31)의 단부가 측면 프레임(20)의 양 측벽에 있는 관통슬릿(22)을 관통하여 측면 프레임의 외측으로 돌출함으로써, 배터리 케이스의 수밀성을 보장하기 위한 용접이 적용될 수 있다.
보강재(30)의 단부가 측면 프레임(20)을 관통하여 측면 프레임으로부터 보강재의 길이방향(Y)으로 돌출한 길이는 약 5 ~ 10mm의 범위로 될 수 있다. 돌출부의 길이가 5mm 미만이면 용접하기 어렵고, 10mm를 초과하면 주변 부품들과 간섭이 생겨 배터리 케이스의 장착이 곤란하게 될 수 있다.
도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 보강재(30)의 돌출한 단부와 측면 프레임(20)의 관통슬릿(22)의 결합 부위는 예컨대 아크 용접, 레이저 용접 등과 같은 용접에 의해 서로 접합되고 용접부(W)가 형성됨으로써, 보강재의 단부와 측면 프레임 사이의 수밀성이 보장될 수 있게 된다.
보강재(30)의 지지부(33)는 측면 프레임(20) 중 케이스 본체(1)의 내면을 구성하는 내측벽(23)에 접촉할 수 있다. 예를 들어, 지지부는 내측벽을 관통하지 않을 수 있다.
보강재(30)의 단부, 즉 본체(31)의 단부가 측면 프레임(20)의 관통슬릿(22)에 끼워져 형상맞춤됨으로써, 관통슬릿을 완전히 폐쇄하게 되고, 이를 통해 보강재의 단부와 측면 프레임 사이의 수밀성이 보장될 수 있다.
보강재(30)의 단부가 관통슬릿(22)에 끼워지고 형상맞춤되어 형성된 매칭 라인은 예컨대 아크 용접, 레이저 용접 등으로 용접됨으로써, 도 5의 (a)처럼 보강재의 단부와 측면 프레임(20) 사이에 용접부(W)가 형성될 수 있다.
이에 따라, 보강재(30)의 단부와 측면 프레임(20) 사이의 견고한 결합과 동시에 수밀성이 더욱 확보될 수 있다.
수밀성을 확보하기 위하여, 케이스 본체(1)를 구성하는 구성요소들의 결합부, 즉 용접부(W)에 예컨대 아크릴 수지, 에폭시 수지, 실리콘 수지 등과 같은 플라스틱 재질의 코팅이 추가로 적용될 수 있다.
보강재(30)는 적어도 하나 이상으로 구비될 수 있다. 보강재의 갯수는 외부로부터 가해지는 충돌의 크기에 따라 결정될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 케이스에서는, 케이스 본체(1)의 바닥에 절곡된 모자형 단면의 보강재(30)를 배치하고, 보강재는 케이스 본체의 바닥을 따라 연장하면서 측면 프레임(20)과 만나고 삽입될 수 있다. 즉, 보강재가 연장하여 측면 프레임과 삽입에 의해 결합될 수 있으며, 심지어 보강재의 단부는 측면 프레임의 폐단면들 중 하나(예컨대 C2)에 삽입되어 관통될 수 있다.
예컨대 전기 자동차 등에서 측면 충돌시, 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 케이스에서 케이스 본체(1)의 측면 프레임(20)에 충돌 에너지가 전달되어 변형되면 보강재(30)는 충돌 및 변형에 저항하는 역할을 수행할 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 의하면, 내부의 배터리 셀을 보호하고 측면 충돌 시의 내부 침입량을 최소화할 수 있는 효과를 얻게 되는 것이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 케이스를 도시한 분리 사시도이고, 도 7은 도 6의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절단한 면에서 바라본 도면이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 케이스에서, 케이스 본체(1)는 바닥판(10), 측면 프레임(20), 마운팅 프레임(40), 적어도 하나의 보강재(30)를 포함할 수 있다.
여기서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 케이스에서, 케이스 본체(1)의 보강재(30)가 측면 프레임(20)을 관통하고 마운팅 프레임(40)과 접촉하는 점만 상이하고, 나머지 구성요소들은 전술한 본 발명의 제1 실시예에서 설명된 것과 동일하게 구성되어 사용될 수 있으므로, 나머지 구성요소들의 구성 및 작용의 상세한 설명을 생략하기로 한다.
마운팅 프레임(40)은 전술한 바와 같이 측면 프레임(20)에서 배터리 케이스의 외면을 구성하는 외측벽(24)에 결합할 수 있다. 예를 들어, 마운팅 프레임에 결합 플랜지(FM1, FM2)들이 형성되고, 마운팅 프레임의 결합 플랜지가 측면 프레임의 외측벽에 아크 용접 등으로 용접될 수 있다.
마운팅 프레임(40)은 볼팅 등에 의해 예를 들면 차체의 사이드 부분에 고정될 수 있다. 이로써, 배터리 케이스가 차체에 고정될 수 있다.
또한, 마운팅 프레임(40)은 충돌시 배터리 케이스 중 가장 먼저 충돌에 대응하는 부재로 작용할 수 있다.
도 8은 도 6에 도시된 마운팅 프레임의 일부를 도시한 사시도로서, 이에 도시된 바와 같이, 선택적으로 마운팅 프레임(40)은 소정 위치에서 관통슬릿(42)이 형성될 수 있다.
관통슬릿(22)은 후술하는 보강재(30)의 단면 형상과 대응되는 형상으로 형성될 수 있으며, 이로써 보강재의 단부가 관통슬릿에 끼워질 때 서로 형상맞춤될 수 있다.
마운팅 프레임(40)은, 예컨대 강재와 같은 금속의 단일 부재를 기계가공하여 만들어질 수 있다.
보다 구체적으로, 마운팅 프레임(40)은 본 출원인이 생산하는 두께 1.2mm ~ 1.6mm 정도의 1470 MART강 등의 판재로 만들어질 수 있다.
마운팅 프레임(40)은, 소정의 폭과 길이를 가진 단일 판재를 여러 번 절곡시켜, 구불구불한 단면 형상을 갖도록 형성된다. 이에 따라, 마운팅 프레임은 대략 옆으로 누운 W자 형상으로 그 단면이 형성될 수 있다. 기계가공으로는 벤딩, 롤 포밍, 포밍 등이 이용될 수 있다.
마운팅 프레임(40)의 단면 형상은 설계 조건에 따라 조정될 수 있으며, 관통슬릿(42)은 판재의 블랭킹 공정에서 미리 형성될 수 있다.
도 9는 도 6에 도시된 보강재의 일부를 도시한 사시도이다.
보강재(30)는 배터리 셀이 수납되는 케이스 본체(1)의 내면, 즉 바닥판(10) 상에 고정되게 설치된다. 보강재는 용접 등에 의해 바닥판에 고정될 수 있으나, 그 고정방법이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
또, 보강재(30)는 예컨대 강재 등과 같은 금속의 단일 판재를 기계가공하여 일체로 형성될 수 있다. 보강재는 벤딩, 롤 포밍, 포밍 등에 의해 성형될 수 있다.
예를 들어, 보강재(30)를 롤 포밍으로 제작할 경우, 인장강도가 약 980MPa 이상인 초고강도의 강재도 무리없이 성형이 가능하다. 더욱이, 롤 포밍에서는 프레스 성형에 비해 스프링 백의 보정이 용이하며 보강재의 코너 반경을 작게 할 수 있는 장점이 있다.
보다 구체적으로, 보강재(30)는 본 출원인이 생산하는 두께 1.0mm ~ 1.2mm 정도의 1470 MART강 등의 판재로 만들어질 수 있다.
여기서, 보강재(30)의 판재가 갖는 두께는 측면 프레임(20)의 판재가 갖는 두께보다 두껍고, 마운팅 프레임(40)의 판재가 갖는 두께보다 얇을 수 있다.
보강재(30)는 소정의 폭과 길이를 가진 단일 판재를 여러 번 절곡시켜, 대략 모자형 단면 형상을 갖도록 성형함으로써 형성될 수 있다. 이에 따라, 보강재는 대략 아래로 개방된 U자 형상으로 형성되어 중공부(32)를 갖춘 본체(31)와, 본체의 길이방향(Y)을 따라 연장한 중공부의 개구 단부에서 본체의 폭방향(X) 양측으로 뻗은 지지부(33)를 포함할 수 있다. 즉, 지지부는 본체의 단부에서 본체의 폭방향으로 연장되어 형성될 수 있다.
여기서, 지지부(33)는 본체(31)의 절곡방향과 반대되는 방향으로 절곡한 후 지지부의 단부를 본체에 용접하여 폐단면을 갖도록 형성하여도 된다.
또한, 보강재(30)의 길이방향 양단부를 구성하는 본체(31)의 일부 영역에서는 지지부가 생략될 수 있으며, 이와 같이 지지부가 생략된 보강재의 양단부는 블랭킹 공정에서 판재에 반영하여 성형이 이루어질 수 있다.
보강재(30)의 지지부(33)와 바닥판(10)은 예컨대 아크 용접, 레이저 용접 등과 같은 용접에 의해 서로 수밀하게 접합될 수 있다. 예를 들어, 지지부(33)의 길이방향(Y) 전체 길이에 걸쳐 바닥판과 용접됨으로써, 보강재의 지지부와 바닥판 사이의 수밀성이 보장될 수 있게 된다. 이로써, 보강재의 지지부와 바닥판 사이에 용접부가 형성될 수 있다.
이때, 보강재(30)를 구성하는 본체(31)의 중공부(32)는 바닥판(10)과의 결합에 의해 폐단면으로 될 수 있다.
이러한 지지부(33)는 보강재(30)를 바닥판(10)에 고정시키는 역할과 더불어, 케이스 본체(1) 내에 설치되는 예컨대 냉각판 등과 같은 임의의 부품을 지지하는 역할도 수행할 수 있다.
보강재(30)의 길이방향(Y) 양단부는 측면 프레임(20)과 만나고 측면 프레임을 관통하도록 결합할 수 있다. 도 7에 도시되고 전술한 바와 같이, 보강재의 단부와 접하는 측면 프레임의 양측벽에는 관통슬릿(22)이 형성되어 있어, 보강재의 단부는 관통슬릿에 끼워져 형상맞춤되고 측면 프레임의 복수의 폐단면들 중 하나, 예컨대 제2 폐단면(C2)을 관통한 후 측면 프레임을 지나 측면 프레임의 폭방향(Y)으로 계속 연장될 수 있다.
보강재(30)의 단부가 측면 프레임(20)의 관통슬릿(22)에 끼워져 형상맞춤됨으로써, 관통슬릿을 완전히 폐쇄하게 되고, 이를 통해 보강재의 단부와 측면 프레임 사이의 수밀성이 보장될 수 있다.
보강재(30)의 단부와 접하는 측면 프레임(20)의 양측벽 중 적어도 케이스 본체(1)의 내면을 구성하는 내측벽(23)에서, 보강재의 단부가 관통슬릿(22)에 끼워지고 형상맞춤되어 형성된 매칭 라인은 예컨대 아크 용접, 레이저 용접 등으로 용접됨으로써, 보강재의 단부와 측면 프레임 사이에 용접부(W)가 형성될 수 있다.
이에 따라, 보강재(30)의 단부와 측면 프레임(20) 사이의 견고한 결합과 동시에 수밀성이 더욱 확보될 수 있다.
보강재(30)의 단부, 즉 본체(31)의 단부가 측면 프레임(20)을 측면 프레임의 폭방향(Y)으로 가로질러 관통하여 측면 프레임으로부터 돌출한 다음, 마운팅 프레임(40)의 내면에 접촉할 수 있다.
선택적으로, 마운팅 프레임(40)의 내면에 오목홈(미도시)이 형성되어 측면 프레임 내에서 연장된 보강재(30)의 단부, 즉 본체(31)의 단부가 오목홈 내에 안착될 수 있다.
선택적으로, 마운팅 프레임(40)에 관통슬릿(42)이 형성되어 보강재의 단부는 관통슬릿에 끼워져 형상맞춤되고 마운팅 프레임을 관통한 후 마운팅 프레임의 외측으로 돌출할 수 있다.
이때, 보강재(30)의 단부, 즉 본체(31)의 단부가 측면 프레임(20)을 측면 프레임의 폭방향(Y)으로 가로질러 관통하여 측면 프레임으로부터 돌출한 다음, 마운팅 프레임(40)의 관통슬릿(42)을 관통하여 외측으로 돌출함으로써, 배터리 케이스의 수밀성을 보장하기 위한 용접이 적용될 수 있다.
보강재(30)의 단부가 마운팅 프레임(40)을 관통하여 마운팅 프레임으로부터 보강재의 길이방향(Y)으로 돌출한 길이는 약 5 ~ 10mm의 범위로 될 수 있다. 돌출부의 길이가 5mm 미만이면 용접하기 어렵고, 10mm를 초과하면 주변 부품들과 간섭이 생겨 배터리 케이스의 장착이 곤란하게 될 수 있다.
이와 같이 보강재(30)의 돌출한 단부와 마운팅 프레임(40)의 관통슬릿(42)의 결합 부위는 예컨대 아크 용접, 레이저 용접 등과 같은 용접에 의해 서로 접합되고 용접부(W)가 형성됨으로써, 보강재의 단부와 마운팅 프레임 사이의 수밀성이 보장될 수 있게 된다.
수밀성을 확보하기 위하여, 케이스 본체(1)를 구성하는 구성요소들의 결합부, 즉 용접부(W)에 예컨대 아크릴 수지, 에폭시 수지, 실리콘 수지 등과 같은 플라스틱 재질의 코팅이 추가로 적용될 수 있다.
한편, 보강재(30)의 지지부(33)는 측면 프레임(20) 중 케이스 본체(1)의 내면을 구성하는 내측벽(23)에 접촉할 수 있으나, 예를 들어 지지부는 내측벽은 물론 측면 프레임을 관통하지 않을 수 있다.
보강재(30)는 적어도 하나 이상으로 구비될 수 있다. 보강재의 갯수는 외부로부터 가해지는 충돌의 크기에 따라 결정될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 케이스에서는, 케이스 본체(1)의 바닥에 절곡된 모자형 단면의 보강재(30)를 배치하고, 보강재는 케이스 본체의 바닥을 따라 연장하면서 측면 프레임(20)과 만나고 측면 프레임과 폐단면들 중 하나(예컨대 C2)를 관통한 다음, 측면 프레임으로부터 돌출하여 마운팅 프레임(40)의 내면에 접촉하거나 마운팅 프레임을 관통할 수 있다. 즉, 보강재가 연장하여 측면 프레임 및 마운팅 프레임과 결합될 수 있다.
예컨대 전기 자동차 등에서 측면 충돌시, 배터리 케이스 중 가장 먼저 충돌 에너지를 받게 되는 마운팅 프레임(40)부터 변형이 일어나게 된다.
이때, 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 케이스에서는, 측면 충돌로 인해 마운팅 프레임(40)의 변형이 시작될 때부터 보강재(30)가 충돌에 저항하는 역할을 수행할 수 있다. 또한, 측면 프레임(20)이 변형될 때에도 보강재는 충돌 및 변형에 저항하는 역할을 수행할 수 있다.
따라서, 본 발명에 의하면, 내부의 배터리 셀을 보호하고 측면 충돌 시의 내부 침입량을 최소화할 수 있는 효과를 얻게 되는 것이다.
도 10은 종래기술 및 본 발명에 따른 배터리 케이스의 해석을 통한 변형 형태를 나타낸 그래프이다.
도 10에서는, 강재로 된 측면 프레임의 내측벽에 보강재의 단부가 접합되나 삽입되지 않은 종래기술의 배터리 케이스(P)와, 본 발명의 제1 실시예에 따라 보강재(30)가 측면 프레임(20)을 관통하여 결합한 배터리 케이스(I1), 및 본 발명의 제2 실시예에 따라 보강재가 측면 프레임(20) 및 마운팅 프레임(40)을 관통하여 결합한 배터리 케이스(I2) 간 변위에 따른 단면의 지지 하중(또는 반발력)을 나타내고 있다.
도 10을 살펴보면, 본 발명의 제2 실시예에 따라 보강재(30)가 측면 프레임(20) 및 마운팅 프레임(40)을 관통하여 결합한 배터리 케이스(I2)에서 단면이 수직으로 받는 하중 또는 반발력이 가장 크다는 것을 알 수 있다.
종래기술의 배터리 케이스(P)는 변위가 대략 50mm 정도에서 단면의 하중이 60KN인 반면, 본 발명에 따른 배터리 케이스(I1, I2)는 동일한 변위에서 단면의 하중이 최대 90KN에 육박하거나 도달하고 있다.
본 발명에 따른 배터리 케이스가 종래기술 대비 대략 50% 정도의 지지 하중 또는 반발력이 증가되어, 동일한 변위 내에서 더욱 큰 충돌 에너지를 흡수하고 있으며, 이로써 에너지 흡수능이 비교 우위에 있음을 확실히 보여주고 있다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 측면 프레임의 횡방향 부재와 마운팅 프레임의 횡방향 부분의 높이를 일치시켜 마운팅 프레임으로부터 전달되는 측방으로의 충돌 에너지를 충분히 흡수할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 측면 프레임의 종방향 부재들 중 일부가 서로 겹쳐져 내측벽이 부분적으로 두껍게 형성됨과 더불어, 보강재와 측면 프레임 또는 마운팅 프레임의 결합을 통해 배터리 케이스 내부의 배터리 셀을 보호하고 측면 충돌 시의 내부 침입량을 최소화할 수 있는 효과를 얻게 되는 것이다.
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.
예를 들어, 본 명세서 및 도면에서는 보강재(30)가, 차량의 좌우방향에 평행한 케이스 본체(1)의 폭방향(Y)으로 연장한 예가 도해되어 있지만, 반드시 이에 한정되지 않으며, 보강재는 차량의 전후방향에 평행한 케이스 본체의 길이방향(X)으로 연장하여 차량의 전방 충돌에 대응할 수도 있다.
따라서, 본 명세서 및 도면에 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.
1: 케이스 본체 2: 커버
3: 플랜지부 4, SM: 공간부
10: 바닥판 20: 측면 프레임
21: 체결공 22, 42: 관통슬릿
23: 내측벽 24: 외측벽
30: 보강재 31: 본체
32: 중공부 33: 지지부
40: 마운팅 프레임

Claims (9)

  1. 배터리 셀을 수납하는 케이스 본체와, 상기 케이스 본체에 결합하는 커버를 포함하고,
    상기 케이스 본체는,
    바닥판;
    상기 배터리 셀을 둘러싸도록 상기 바닥판에 결합되고, 내측벽 및 외측벽을 포함하는 측면 프레임;
    상기 측면 프레임의 상기 외측벽에 결합되고, 공간부를 갖춘 마운팅 프레임; 및
    상기 바닥판 상에 배치되고, 길이방향 양측 단부가 적어도 상기 측면 프레임의 상기 내측벽을 관통하는 적어도 하나의 보강재
    를 포함하고,
    상기 측면 프레임은 적어도 3개의 폐단면을 갖도록 형성되며,
    상기 마운팅 프레임의 공간부는 상기 측면 프레임의 폐단면들 중 하나와 대응되게 위치되고,
    상기 보강재의 단부는 상기 측면 프레임의 폐단면들 중 하나에 삽입된 배터리 케이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보강재는,
    상기 측면 프레임의 상기 내측벽을 관통하는 본체와,
    상기 본체의 단부에서 상기 본체의 폭방향으로 연장되고, 상기 측면 프레임의 내측벽에 접촉하는 지지부
    를 포함하는 배터리 케이스.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 측면 프레임의 상기 내측벽 또는 상기 외측벽에는 관통슬릿이 형성되고,
    상기 본체의 단부가 상기 측면 프레임의 관통슬릿에 끼워져 형상맞춤된 배터리 케이스.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 보강재와 상기 측면 프레임의 관통슬릿의 결합 부위에 용접부가 형성된 배터리 케이스.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 마운팅 프레임에는 관통슬릿이 형성되고,
    상기 본체의 단부는 상기 마운팅 프레임을 관통하여 상기 마운팅 프레임으로부터 돌출하고,
    상기 본체와 상기 마운팅 프레임의 관통슬릿의 결합 부위에 용접부가 형성된 배터리 케이스.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 보강재가 갖는 두께는, 상기 측면 프레임의 두께보다 두껍고, 상기 마운팅 프레임의 두께보다 얇은 배터리 케이스.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 측면 프레임은 단일 판재를 절곡시켜 적어도 3개의 폐단면과 4개 이상의 횡방향 부재가 일체로 형성되고,
    상기 마운팅 프레임은 단일 판재를 절곡시켜 상기 공간부를 갖도록 형성된 배터리 케이스.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 적어도 3개의 폐단면 중 하나를 구획하는 상기 측면 프레임의 횡방향 부재와, 상기 마운팅 프레임의 공간부를 구획하는 상기 마운팅 프레임의 횡방향 부분은 서로 종방향의 높이가 동일하게 위치된 배터리 케이스.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 적어도 3개의 폐단면 중 하나를 구획하는 상기 측면 프레임의 종방향 부재는, 상기 측면 프레임의 내측벽 또는 외측벽을 구성하는 다른 종방향 부재와 겹쳐진 배터리 케이스.
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