KR20220122089A - Frame for battery module of electric vehicle with adhering different kind of materials - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an electric vehicle battery module frame in which a plastic material and a metal material are heterojunctioned. Specifically, the present invention relates to an electric vehicle battery module frame, which can stably support and protect an electric vehicle battery module due to its excellent dimensional accuracy and strength, can improve battery performance by stably maintaining the temperature of the electric vehicle battery module through excellent heat dissipation effects, is advantageous for light weight, and can reduce manufacturing costs.

Description

이종접합된 전기차 배터리 모듈 프레임{Frame for battery module of electric vehicle with adhering different kind of materials}Heterojunctional electric vehicle battery module frame {Frame for battery module of electric vehicle with adhering different kind of materials}

본 발명은 플라스틱 소재와 금속소재가 이종접합된 전기차 배터리 모듈 프레임에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 치수정밀도 및 강도가 우수하여 전기차 배터리 모듈을 안정적으로 지지 및 보호할 수 있고, 우수한 방열 효과를 통해 전기차 배터리 모듈의 온도를 안정적으로 유지하여 배터리 성능을 향상시킬 수 있으며, 경량화에 유리하고 제조비용이 절감될 수 있는 전기차 배터리 모듈 프레임에 관한 것이다.The present invention relates to an electric vehicle battery module frame in which a plastic material and a metal material are heterogeneously bonded. Specifically, the present invention can stably support and protect an electric vehicle battery module due to excellent dimensional precision and strength, and can improve battery performance by stably maintaining the temperature of electric vehicle battery module through excellent heat dissipation effect, and reduce weight It relates to an electric vehicle battery module frame that can be advantageous and reduce manufacturing costs.

전기차는 배터리의 안정성과 성능이 주행 가능 거리 등 전기차의 상품성을 결정짓는 가장 중요한 요소로 작용한다. 특히, 배터리의 성능은 주변의 온도에 크게 영향을 받는데, 일반적으로 0 내지 40℃의 온도로 유지되어야 적정한 성능을 구현할 수 있다.In an electric vehicle, the stability and performance of the battery are the most important factors that determine the marketability of an electric vehicle, such as the driving range. In particular, the performance of the battery is greatly affected by the ambient temperature, and in general, proper performance can be realized only when the battery is maintained at a temperature of 0 to 40°C.

그러나, 배터리는 충전 또는 방전(운행)되는 상황에서 열이 발생하며, 이는 주변 온도를 높여 배터리 성능을 저하시킬 수 있다. 또한, 사고 등 주변의 충격이나 전기차 자체의 진동으로부터 배터리를 보호할 필요가 있기 때문에, 이러한 배터리를 실장하여 안정적으로 지지 및 보호하는 프레임이 사용되고 있다.However, the battery generates heat during charging or discharging (operation), which may increase the ambient temperature and deteriorate battery performance. In addition, since it is necessary to protect the battery from the surrounding shock such as an accident or the vibration of the electric vehicle itself, a frame for stably supporting and protecting the battery by mounting the battery is used.

종래 배터리 모듈 프레임은 배터리 모듈을 구성하는 다수의 배터리 셀들을 수용할 수 있는 금속 재질의 박스(box) 형태로 이루어질 수 있고, 이러한 금속 재질의 프레임은 높은 기계적 강도로 배터리 셀들을 외부의 충격으로부터 안정적으로 보호할 수 있으며, 높은 열전도도로 배터리 셀들로부터 방출되는 열을 배터리 모듈 밖으로 신속하게 방출시킬 수 있다.The conventional battery module frame may be made in the form of a metal box capable of accommodating a plurality of battery cells constituting the battery module, and such a metal frame may stably protect the battery cells from external impact with high mechanical strength. It can be protected from the battery, and the heat emitted from the battery cells can be quickly dissipated out of the battery module due to its high thermal conductivity.

일반적으로, 전기차가 내연 기관 자동차와 동일한 주행거리를 갈 수 있기 위해서는 약 360 내지 400 kg의 배터리가 필요하며, 여기서 배터리 모듈 프레임이 차지하는 무게는 약 10 내지 20% 수준이다. 따라서, 배터리 모듈 프레임의 무게를 줄일 수 있다면, 더 많은 배터리 셀을 장착할 수 있고 이는 곧 주행거리 증가로 이어질 수 있다.In general, in order for an electric vehicle to travel the same mileage as an internal combustion engine vehicle, a battery of about 360 to 400 kg is required, where the weight of the battery module frame is about 10 to 20%. Therefore, if the weight of the battery module frame can be reduced, more battery cells can be mounted, which can lead to an increase in the mileage.

따라서, 종래 금속 재질의 배터리 모듈 프레임은 경량화를 위해 비중이 7.8 g/㎤인 기존의 철 소재에서 경량 금속으로 비중이 2.7 g/㎤인 알루미늄 소재, 특히 230 MPa 이상의 높은 인장강도와 -30℃의 저온 환경에서도 취성 파괴가 일어나지 않는 6,000계열의 알루미늄 합금으로 바뀌어 가고 있으나, 이러한 알루미늄 소재는 일반적으로 성형 가공이 어려워 생산성이 낮고, 압출 공정으로 제조하기 때문에 별도의 챔퍼링, 즉 각단면을 갖는 부재의 모서리 부분을 경사지게 또는 둥글게 가공하는 등의 추가 공정으로 가공비가 상승하는 문제가 있다.Therefore, the conventional metal battery module frame is made of an aluminum material with a specific gravity of 2.7 g/cm3 from a conventional iron material having a specific gravity of 7.8 g/cm3 to a lightweight metal for weight reduction, in particular, a high tensile strength of 230 MPa or more and a high tensile strength of -30℃. Although it is changing to a 6,000 series aluminum alloy that does not cause brittle fracture even in a low-temperature environment, these aluminum materials are generally difficult to form and have low productivity, and since they are manufactured through an extrusion process, separate chamfering, that is, There is a problem in that the processing cost increases due to an additional process such as processing the edge portion to be inclined or rounded.

특히, 전기차 배터리 모듈 프레임은 전기차의 진동에 의한 충격으로부터 배터리 모듈을 안정적으로 보호하기 위해 정해진 개수의 배터리 셀을 수납하기 위한 정밀하게 규격화된 공간을 형성해야 하고, 배터리 셀 사이의 이격 거리 및 배터리 팩 내에 배치되는 위치 등 매우 정밀한, 예를 들어, 공차 ±0.3 mm 수준의 치수 안정성을 확보해야 하나, 종래 성형 가공이 어려운 금속 소재의 배터리 모듈 프레임은 이러한 치수정밀도를 충분히 확보하기 어려운 문제가 있다.In particular, the electric vehicle battery module frame must form a precisely standardized space for accommodating a predetermined number of battery cells in order to stably protect the battery module from the impact caused by the vibration of the electric vehicle, the separation distance between the battery cells and the battery pack It is necessary to ensure very precise dimensional stability such as a position in which it is placed, for example, a tolerance of ±0.3 mm, but a battery module frame made of a metal material, which is difficult to form and process in the prior art, has a problem in that it is difficult to sufficiently secure such dimensional accuracy.

최근, 알루미늄 소재 보다 가벼운 플라스틱 소재를 적용하여 경량화하는 추세에 있으나, 일반적으로 플라스틱의 열전도도는 금속 소재에 비해 훨씬 낮아 방열 특성이 저하되는 문제점을 가지고 있으며, 플라스틱에 열전도성 섬유 또는 방열 성능을 일부 개선할 수 있는 첨가제를 충진하여 사용하고 있으나 이러한 소재는 고가이고 방열 성능이 여전히 기존의 금속 재질에 비해 불충분한 단점이 있다.Recently, there is a trend to reduce the weight by applying a plastic material that is lighter than an aluminum material, but in general, the thermal conductivity of plastic is much lower than that of a metal material, and there is a problem in that the heat dissipation property is lowered. Although additives that can be improved are used, these materials are expensive and the heat dissipation performance is still insufficient compared to the existing metal materials.

한편, 알루미늄 소재와 플라스틱 소재를 혼용하는 것을 생각해 볼 수 있으나, 이러한 경우 이종소재의 접합이 어려워 배터리 모듈 프레임의 치수정밀도와 강도를 확보하기 어려운 문제가 있다.On the other hand, it can be considered to mix aluminum and plastic materials, but in this case, it is difficult to bond different materials, so that it is difficult to secure the dimensional accuracy and strength of the battery module frame.

따라서, 치수정밀도 및 강도가 우수하여 전기차 배터리 모듈을 안정적으로 지지 및 보호할 수 있고, 우수한 방열 효과를 통해 전기차 배터리 모듈의 온도를 안정적으로 유지하여 배터리 성능을 향상시킬 수 있으며, 경량화에 유리하고 제조비용이 절감될 수 있는 전기차 배터리 모듈 프레임이 절실히 요구되고 있는 실정이다.Therefore, it is possible to stably support and protect the electric vehicle battery module due to its excellent dimensional precision and strength, and it is possible to improve the battery performance by stably maintaining the temperature of the electric vehicle battery module through excellent heat dissipation effect, and it is advantageous for light weight and manufacturing There is an urgent need for an electric vehicle battery module frame that can reduce costs.

본 발명은 치수정밀도 및 강도가 우수하여 전기차 배터리 모듈을 안정적으로 지지 및 보호할 수 있는 전기차 배터리 모듈 프레임을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an electric vehicle battery module frame that can stably support and protect an electric vehicle battery module with excellent dimensional accuracy and strength.

또한, 본 발명은 우수한 방열 효과를 통해 전기차 배터리 모듈의 온도를 안정적으로 유지하여 배터리 성능을 향상시킬 수 있는 전기차 배터리 모듈 프레임을 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide an electric vehicle battery module frame capable of improving battery performance by stably maintaining the temperature of an electric vehicle battery module through an excellent heat dissipation effect.

나아가, 본 발명은 경량화에 유리하고 제조비용이 절감될 수 있는 전기차 배터리 모듈 프레임을 제공하는 것을 목적으로 한다.Furthermore, an object of the present invention is to provide an electric vehicle battery module frame that is advantageous in weight reduction and can reduce manufacturing costs.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은,In order to solve the above problems, the present invention,

전기차 배터리 모듈 프레임으로서, 하부면이 개방되어 있고 내부에 배터리 모듈이 실장될 수 있는 빈 공간을 보유한 상부 하우징, 상기 상부 하우징의 개방된 하부면에 결합되는 하부 플레이트 를 포함하고, 상기 상부 하우징은 플라스틱 소재로 이루어질 수 있고, 상기 하부 플레이트는 금속 소재 또는 열전도성 플라스틱 소재로 이루어질 수 있으며, 상기 하부 플레이트는 상기 상부 하우징과 결합되는 좌우측 말단에 돌출부가 각각 구비되고, 상기 상부 하우징은 좌우측 말단에 상기 돌출부가 각각 삽입되는 홈부가 각각 구비되는, 전기차 배터리 모듈 프레임을 제공한다.An electric vehicle battery module frame, comprising: an upper housing having an open lower surface and having an empty space in which a battery module can be mounted; and a lower plate coupled to the open lower surface of the upper housing, wherein the upper housing is plastic The lower plate may be made of a material, and the lower plate may be made of a metal material or a thermally conductive plastic material. The lower plate has protrusions at left and right ends coupled to the upper housing, respectively, and the upper housing has the protrusions at the left and right ends. Provided is an electric vehicle battery module frame, each provided with grooves into which are respectively inserted.

여기서, 상기 돌출부는 상기 하부 플레이트의 측면에 형성되고, 아래 수학식 1로 정의되는 상기 하부 플레이트의 전체 길이(Lo) 대비 상기 돌출부의 길이(Li)의 비율(Lratio)은 5 내지 60%이고,Here, the protrusion is formed on the side surface of the lower plate, and the ratio (L ratio ) of the length (L i ) of the protrusion to the overall length (L o ) of the lower plate defined by Equation 1 below is 5 to 60 %ego,

[수학식 1][Equation 1]

Lratio=Li/Lo×100L ratio =L i /L o ×100

아래 수학식 2로 정의되는 상기 하부 플레이트의 두께(To) 대비 상기 돌출부의 두께(Ti)의 비율은 15 내지 45%인 것을 특징으로 하는, 전기차 배터리 모듈 프레임을 제공한다.It provides an electric vehicle battery module frame, characterized in that the ratio of the thickness (T i ) of the protrusion to the thickness (T o ) of the lower plate defined by Equation 2 below is 15 to 45%.

[수학식 2][Equation 2]

Tratio=Ti/To×100T ratio =T i /T o ×100

한편, 상기 돌출부는 상기 하부 플레이트의 상부면에 형성되고, 아래 수학식 3으로 정의되는 상기 상부 하우징의 측면의 전체 높이(Ho) 대비 상기 돌출부 및 상기 홈부의 높이(Hi)의 비율(Hratio)은 5 내지 60%이고,On the other hand, the protrusion is formed on the upper surface of the lower plate, and the ratio (H) of the height (H i ) of the protrusion and the groove to the overall height (H o ) of the side surface of the upper housing defined by Equation 3 below. ratio ) is 5 to 60%,

[수학식 3][Equation 3]

Hratio=Hi/Ho×100H ratio =H i /H o ×100

아래 수학식 4로 정의되는 상기 상부 하우징 측면의 폭(Wo) 대비 상기 돌출부 및 상기 홈부의 폭(Wi)의 비율(Wratio)은 15 내지 45%인 것을 특징으로 하는, 전기차 배터리 모듈 프레임을 제공한다.The ratio (W ratio ) of the width (W i ) of the protrusion and the groove portion to the width (W o ) of the side surface of the upper housing defined by Equation 4 below is 15 to 45%, characterized in that the electric vehicle battery module frame provides

[수학식 4][Equation 4]

Wratio=Wi/Wo×100W ratio =W i /W o ×100

또한, 상기 하부 플레이트가 사출기 금형 내부에 삽입되고 상기 상부 하우징을 형성하는 플라스틱 소재가 용융된 상태로 상기 사출기 금형 내부로 주입되어 사출됨으로써 제조되는, 전기차 배터리 모듈 프레임을 제공한다.In addition, there is provided an electric vehicle battery module frame manufactured by injecting the lower plate into the injection molding machine mold and injecting the plastic material forming the upper housing into the injection molding machine mold in a molten state.

그리고, 상기 돌출부에는 하나 이상의 타공홀이 구비되고, 상기 타공홀이 구비된 상기 돌출부의 표면 면적 대비 상기 타공홀 전체의 단면적의 비율은 10 내지 70%인 것을 특징으로 하는, 전기차 배터리 모듈 프레임을 제공한다.And, the protrusion is provided with one or more perforated holes, and the ratio of the total cross-sectional area of the perforated hole to the surface area of the protrusion provided with the perforated hole is 10 to 70%, providing an electric vehicle battery module frame do.

나아가, 상기 돌출부의 접합 표면의 표면조도(Ra)는 6 이상이고, 표면조도(Rmax)는 25S 이상이고, 표면조도(Rz)는 25Z 이상인 것을 특징으로 하는, 전기차 배터리 모듈 프레임을 제공한다.Furthermore, the surface roughness (Ra) of the bonding surface of the protrusion is 6 or more, the surface roughness (Rmax) is 25S or more, and the surface roughness (Rz) is 25Z or more, It provides an electric vehicle battery module frame.

또한, 상기 돌출부의 접합 표면에 접착제가 적용된 것을 특징으로 하는, 전기차 배터리 모듈 프레임을 제공한다.In addition, it provides an electric vehicle battery module frame, characterized in that the adhesive is applied to the bonding surface of the protrusion.

한편, 상기 하부 플레이트는 열전도도가 0.5 내지 1,000W/m·K인, 전기차 배터리 모듈 프레임을 제공한다.On the other hand, the lower plate provides an electric vehicle battery module frame having a thermal conductivity of 0.5 to 1,000 W/m·K.

또한, 상기 상부 하우징은 규격 ASTM D638에 따른 인장강도가 30 내지 500 MPa이고, 규격 ASTM D790에 따른 굴곡강도가 50 내지 500 MPa이며, 규격 UL-94 V test에 따른 연소 시간이 60초 이하이고, 규격 ASTM D648에 따른 열변형 온도가 50 내지 300℃이며, 규격 ASTM D256에 따른 -30℃에서의 아이조드(Izod) 충격 강도가 1 kJ/㎡ 이상이고, 규격 ASTM D955에 따른 수축률이 0.03 내지 3%인 것을 특징으로 하는, 전기차 배터리 모듈 프레임을 제공한다.In addition, the upper housing has a tensile strength of 30 to 500 MPa according to the standard ASTM D638, a flexural strength of 50 to 500 MPa according to the standard ASTM D790, and a burning time according to the standard UL-94 V test of 60 seconds or less, The thermal deformation temperature according to the standard ASTM D648 is 50 to 300 °C, the Izod impact strength at -30 °C according to the standard ASTM D256 is 1 kJ/m2 or more, and the shrinkage according to the standard ASTM D955 is 0.03 to 3% It provides an electric vehicle battery module frame, characterized in that.

여기서, 상기 상부 하우징을 형성하는 플라스틱 소재는 폴리아미드(PA), 개질된 폴리페닐렌 옥사이드(mPPO), 폴리부틸테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸테레프탈레이트(PET) 및 폴리카보네이트(PC)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 엔지니어링 플라스틱 및 유리섬유, 탄소섬유, 아라미드 섬유, 탄소나노튜브 및 그래핀으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 보강 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전기차 배터리 모듈 프레임을 제공한다.Here, the plastic material forming the upper housing is made of polyamide (PA), modified polyphenylene oxide (mPPO), polybutyl terephthalate (PBT), polyethyl terephthalate (PET), and polycarbonate (PC). It provides an electric vehicle battery module frame comprising one or more engineering plastics selected from the group and one or more reinforcing additives selected from the group consisting of glass fibers, carbon fibers, aramid fibers, carbon nanotubes and graphene.

또한, 상기 보강 첨가제의 함량은 상기 엔지니어링 플라스틱 100 중량부를 기준으로 5 내지 150 중량부인 것을 특징으로 하는, 전기차 배터리 모듈 프레임을 제공한다.In addition, the content of the reinforcing additive provides an electric vehicle battery module frame, characterized in that 5 to 150 parts by weight based on 100 parts by weight of the engineering plastic.

한편, 상기 하부 플레이트의 하부에는 냉매가 흐를 수 있는 냉매 유로가 형성된 냉각 플레이트가 배치되는 것을 특징으로 하는, 전기차 배터리 모듈 프레임을 제공한다.On the other hand, it provides an electric vehicle battery module frame, characterized in that the cooling plate is formed a refrigerant flow path through the lower portion of the lower plate is disposed.

여기서, 상기 냉각 플레이트의 횡단면 중 냉매 유로의 평면 단면적이 최대로 되는 횡단면에서 측정한 전체 평면 단면적 대비 냉매 유로의 평면 단면적의 비율은 50% 이상인 것을 특징으로 하는, 전기차 배터리 모듈 프레임을 제공한다.Here, the ratio of the plane cross-sectional area of the refrigerant passage to the total planar cross-sectional area measured in the cross-section in which the plane cross-sectional area of the refrigerant passage is maximized among the cross-sections of the cooling plate is 50% or more.

본 발명에 따른 전기차 배터리 모듈 프레임은 특정한 플라스틱 소재로 이루어진 상부 하우징과 일정 수준 이상의 열전도도를 갖는 하부 플레이트의 정밀하게 조절된 이종접합 구조를 통해 치수정밀도 및 강도가 향상되어 전기차 배터리 모듈을 안정적으로 지지 및 보호할 수 있는 동시에, 우수한 방열 효과를 통해 전기차 배터리 모듈의 온도를 안정적으로 유지하여 배터리 성능을 향상시킬 수 있는 우수한 효과를 나타낸다.The electric vehicle battery module frame according to the present invention has improved dimensional accuracy and strength through a precisely controlled heterojunction structure of an upper housing made of a specific plastic material and a lower plate having thermal conductivity above a certain level, thereby stably supporting an electric vehicle battery module. and, at the same time, exhibits an excellent effect of improving battery performance by stably maintaining the temperature of the electric vehicle battery module through an excellent heat dissipation effect.

또한, 본 발명에 따른 전기차 배터리 모듈 프레임은 특정한 플라스틱 소재를 통해 경량화에 유리하고 제조비용이 절감될 수 있는 우수한 효과를 나타낸다.In addition, the electric vehicle battery module frame according to the present invention exhibits an excellent effect in that it is advantageous to light weight and the manufacturing cost can be reduced through a specific plastic material.

도 1은 본 발명에 따른 전기차 배터리 모듈 프레임의 하나의 실시예에 관한 사시도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 전기차 배터리 모듈 프레임의 또 다른 실시예에 관한 사시도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 도 1a에 도시된 이종접합 구조를 확대 도시한 것이다.
도 4는 도 1b에 도시된 이종접합 구조를 확대 도시한 것이다.
도 5는 도 3 및 4에서 이종접합 부위에 관한 하나의 실시예를 도시한 것이다.
도 6은 실시예에서 사용한 이종접합 시편의 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
1 schematically shows a perspective view of an embodiment of an electric vehicle battery module frame according to the present invention.
2 schematically shows a perspective view of another embodiment of an electric vehicle battery module frame according to the present invention.
3 is an enlarged view of the heterojunction structure shown in FIG. 1A.
FIG. 4 is an enlarged view of the heterojunction structure shown in FIG. 1B.
5 shows one embodiment of the heterojunction site in FIGS. 3 and 4 .
6 schematically shows the structure of the heterojunction specimen used in Examples.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성 요소들을 나타낸다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed content may be thorough and complete, and the spirit of the present invention may be sufficiently conveyed to those skilled in the art. Like reference numbers refer to like elements throughout.

도 1은 본 발명에 따른 전기차 배터리 모듈 프레임의 하나의 실시예에 관한 사시도를 개략적으로 도시한 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 전기차 배터리 모듈 프레임의 또 다른 실시예에 관한 사시도를 개략적으로 도시한 것이다.1 schematically shows a perspective view of one embodiment of an electric vehicle battery module frame according to the present invention, and FIG. 2 schematically shows a perspective view of another embodiment of an electric vehicle battery module frame according to the present invention. will be.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전기차 배터리 모듈 프레임(100)은 하부면이 개방되어 있고 내부에 복수 개의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈이 실장될 수 있는 빈 공간을 보유하고 상기 배터리 모듈이 삽입될 수 있도록 앞면과 뒷면이 개방되어 있는 'ㄷ'자 형상의 상부 하우징(110), 및 상기 상부 하우징(110)의 개방된 하부면에 결합되는 하부 플레이트(120)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1 , the electric vehicle battery module frame 100 according to the present invention has an open lower surface and an empty space in which a battery module including a plurality of battery cells can be mounted, and the battery module It may include a 'C'-shaped upper housing 110 with open front and back sides so that it can be inserted, and a lower plate 120 coupled to the open lower surface of the upper housing 110 .

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 하부 플레이트(120)의 하부에는 내부에 냉각수 등의 냉매가 흐를 수 있는 냉매 유로(310)가 형성된 냉각 플레이트(300)가 추가로 배치될 수 있다.In addition, as shown in FIG. 2 , a cooling plate 300 having a refrigerant flow path 310 through which a refrigerant such as cooling water may flow may be additionally disposed under the lower plate 120 .

상기 냉각 플레이트(300)는 이의 내부에 냉각수 등의 냉매가 흐를 수 있는 냉매 유로(310)가 형성되어 있고 알루미늄 등의 금속 소재로 이루어질 수 있다. 상기 하부 플레이트(120)는 상기 상부 하우징(110)에 비해 열전도도가 큰 소재로 이루어짐으로써 배터리 모듈로부터의 열에너지를 대부분 신속하게 흡수하여 상기 냉각 플레이트(300)로 전달함으로써 방열하는 기능을 수행할 수 있다.The cooling plate 300 has a refrigerant passage 310 through which a refrigerant such as cooling water can flow therein, and may be made of a metal material such as aluminum. The lower plate 120 is made of a material having a higher thermal conductivity than the upper housing 110, so that most of the heat energy from the battery module is quickly absorbed and transferred to the cooling plate 300, thereby dissipating heat. have.

구체적으로, 상기 냉각 플레이트(300)의 횡단면 중 냉매 유로(310)의 평면 단면적이 최대로 되는 횡단면에서 측정한 전체 평면 단면적 대비 냉매 유로(310)의 평면 단면적의 비율은 약 50% 이상, 바람직하게는 약 70% 이상일 수 있고, 이에 따라 방열비, 즉 배터리 모듈 프레임의 전체 발열량 대비 상기 냉각 플레이트(300)의 발열량의 비율이 70% 이상, 바람직하게는 80% 이상일 수 있고, 상기 단면 비율이 50% 미만이거나 상기 방열비가 70% 미만인 경우 상기 하부 플레이트(300)의 신속한 열에너지 흡수 및 이에 따른 방열 특성은 불충분할 수 있다.Specifically, the ratio of the plane cross-sectional area of the refrigerant passage 310 to the total cross-sectional area of the refrigerant passage 310 measured in the cross-section at which the plane cross-sectional area of the refrigerant passage 310 is maximized among the cross-sections of the cooling plate 300 is about 50% or more, preferably may be about 70% or more, and accordingly, the heat dissipation ratio, that is, the ratio of the heating value of the cooling plate 300 to the total heating value of the battery module frame may be 70% or more, preferably 80% or more, and the cross-sectional ratio is 50 % or when the heat dissipation ratio is less than 70%, the rapid heat energy absorption of the lower plate 300 and thus heat dissipation characteristics may be insufficient.

한편, 상기 상부 하우징(110)은 플라스틱 소재로 이루어질 수 있다. 상기 상부 하우징(110)이 플라스틱 소재로 이루어짐으로써 종래 금속 소재의 프레임과 달리 사출 성형이 가능하기 때문에 치수정밀도가 크게 향상되고, 이로써 상기 상부 하우징(110) 내벽과 배터리 모듈 사이의 더욱 긴밀한 밀착을 통해 이들 사이의 빈 공간을 최소화하여 전기차의 진동시에도 배터리 모듈을 더욱 안정적으로 지지 및 보호할 수 있고 상기 빈 공간에 의해 방열 효과가 저하되는 것을 방지할 수 있다.Meanwhile, the upper housing 110 may be made of a plastic material. Since the upper housing 110 is made of a plastic material, unlike a conventional metal frame, injection molding is possible, so dimensional accuracy is greatly improved, and thus, through a closer adhesion between the inner wall of the upper housing 110 and the battery module By minimizing the empty space between them, it is possible to more stably support and protect the battery module even when the electric vehicle vibrates, and it is possible to prevent the heat dissipation effect from being deteriorated by the empty space.

구체적으로, 상기 플라스틱 소재는 폴리아미드(PA6, PA66), 개질된 폴리페닐렌 옥사이드(mPPO), 폴리부틸테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC) 등의 엔지니어링 플라스틱, 바람직하게는 폴리아미드(PA)의 엔지니어링 플라스틱에 유리섬유, 탄소섬유, 아라미드 섬유, 탄소나노튜브, 그래핀 등의 보강 첨가제, 바람직하게는 유리섬유가 첨가될 수 있다.Specifically, the plastic material is polyamide (PA6, PA66), modified polyphenylene oxide (mPPO), polybutyl terephthalate (PBT), polyethyl terephthalate (PET), engineering plastics such as polycarbonate (PC) , Preferably, a reinforcing additive such as glass fiber, carbon fiber, aramid fiber, carbon nanotube, graphene, etc., preferably glass fiber, may be added to the engineering plastic of polyamide (PA).

여기서, 상기 보강 첨가제의 함량은 상기 엔지니어링 플라스틱 100 중량부를 기준으로 5 내지 150 중량부, 바람직하게는 20 내지 120 중량부일 수 있다. 상기 보강 첨가제의 함량이 5 중량부 미만인 경우 상기 상부 하우징(110)의 목적한 인장강도, 굴곡강도 등의 기계적 특성을 만족할 수 없는 반면, 150 중량부 초과인 경우 상기 상부 하우징(110)을 제조하기 위한 사출시 사출기의 스크류, 금형 등의 마모가 심각해 생산성이 저하되고, 상기 플라스틱 소재의 비중이 증가하여 상기 상부 하우징(110)의 무게가 증가되며, 충격강도 등 일부 기계적 특성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.Here, the content of the reinforcing additive may be 5 to 150 parts by weight, preferably 20 to 120 parts by weight, based on 100 parts by weight of the engineering plastic. When the content of the reinforcing additive is less than 5 parts by weight, the desired mechanical properties such as tensile strength and flexural strength of the upper housing 110 cannot be satisfied, whereas when it exceeds 150 parts by weight, to manufacture the upper housing 110 During injection for injection, productivity is reduced due to severe abrasion of screws and molds of the injection machine, the weight of the upper housing 110 is increased due to the increase in specific gravity of the plastic material, and some mechanical properties such as impact strength are lowered. can

상기 플라스틱 소재는 배터리 모듈을 외부 충격으로부터 보호하기 위한 우수한 기계적 강도, 예를 들어, 규격 ASTM D638에 의해 5 mm/min의 속도로 20 kN의 하중 하에 측정된 인장강도가 30 내지 500 MPa, 바람직하게는 50 내지 400 MPa, 더욱 바람직하게는 70 내지 300 MPa이고, 규격 ASTM D790에 의해 5 mm/min의 속도로 20 kN의 하중 하에 3-point 굴곡시험으로 측정된 굴곡강도가 50 내지 500 MPa, 바람직하게는 80 내지 400 MPa, 더욱 바람직하게는 130 내지 350 MPa일 수 있다.The plastic material has excellent mechanical strength for protecting the battery module from external impact, for example, the tensile strength measured under a load of 20 kN at a rate of 5 mm/min according to the standard ASTM D638 of 30 to 500 MPa, preferably is 50 to 400 MPa, more preferably 70 to 300 MPa, and the flexural strength measured by a 3-point flexural test under a load of 20 kN at a speed of 5 mm/min according to standard ASTM D790 is 50 to 500 MPa, preferably preferably 80 to 400 MPa, more preferably 130 to 350 MPa.

여기서, 상기 플라스틱 소재의 인장강도가 30 MPa 미만인 경우 배터리 모듈을 외부의 충격으로부터 보호하기 위한 최소한의 기계적 특성이 만족되지 않을 수 있는 반면, 500 MPa 초과인 경우 과량의 첨가제에 의해 사출 가공성이 저하되고 제조비용이 불필요하게 증가할 수 있다.Here, if the tensile strength of the plastic material is less than 30 MPa, the minimum mechanical properties for protecting the battery module from external impact may not be satisfied, whereas if it exceeds 500 MPa, injection processability is lowered by an excessive amount of additives, and Manufacturing costs may increase unnecessarily.

또한, 상기 플라스틱 소재의 굴곡강도가 50 MPa 미만인 경우 배터리 모듈의 열팽창으로 인한 기계적 스트레스를 견디기 어려울 수 있는 반면, 500 MPa 초과인 경우 과량의 첨가제에 의해 사출 가공성이 저하되고 제조비용이 불필요하게 증가할 수 있다.In addition, if the flexural strength of the plastic material is less than 50 MPa, it may be difficult to withstand mechanical stress due to thermal expansion of the battery module, whereas if it exceeds 500 MPa, injection processability is reduced due to excessive additives and manufacturing cost is increased unnecessarily. can

한편, 상기 플라스틱 소재는 화재로부터 견딜 수 있는 우수한 난연성, 예를 들어, 규격 UL-94 V test에 의해 20 mm 길이의 불꽃을 10초간 1차 접염 후 연소 시간이 60초 이하, 바람직하게는 연소 시간이 30초 이하이고, 더욱 바람직하게는 추가로 10초간 2차 접염 후 연소 시간은 90초 이하, 바람직하게는 연소 시간이 60초 이하일 수 있고, 배터리 모듈에서 방출되는 열에 견딜 수 있는 높은 열변형 온도, 예를 들어, 규격 ASTM D648에 의해 시편을 오일에 침적하여 5분간 예열 후 오일을 120℃/hr의 속도로 승온하면서 시편이 0.254 mm 처질때의 온도인 열변형 온도가 50 내지 300℃, 바람직하게는 80 내지 270℃, 더욱 바람직하게는 100 내지 250℃일 수 있다.On the other hand, the plastic material has excellent flame retardancy that can withstand fire, for example, a flame of 20 mm in length according to the standard UL-94 V test for 10 seconds, and then the combustion time is 60 seconds or less, preferably the combustion time This is 30 seconds or less, and more preferably, the combustion time after secondary flame contact for an additional 10 seconds may be 90 seconds or less, preferably the combustion time may be 60 seconds or less, and a high heat deflection temperature that can withstand the heat emitted from the battery module , For example, the thermal deformation temperature, which is the temperature when the specimen sags 0.254 mm while heating the oil at a rate of 120 ° C / hr after preheating for 5 minutes by immersing the specimen in oil according to the standard ASTM D648, is 50 to 300 ° C., preferably Preferably it may be 80 to 270 ℃, more preferably 100 to 250 ℃.

여기서, 상기 플라스틱 소재의 열변형 온도가 50℃ 미만인 경우 배터리 모듈에서 발생하는 열로 인해 상기 상부 하우징(110)의 뒤틀림 등의 변형이 발생할 수 있는 반면, 300℃ 초과인 경우 융점이 너무 높아 컴파운딩 및 사출 가공성이 크게 저하되고 제조비용이 불필요하게 증가할 수 있다.Here, when the thermal deformation temperature of the plastic material is less than 50°C, deformation such as distortion of the upper housing 110 may occur due to heat generated in the battery module, whereas when it exceeds 300°C, the melting point is too high for compounding and Injection processability may be greatly reduced and manufacturing cost may increase unnecessarily.

또한, 상기 플라스틱 소재는 저온의 환경에서도 사용 가능한 우수한 저온 충격특성, 예를 들어, 규격 ASTM D256에 의해 -30℃의 챔버 내에서 30분 이상 방치 후 햄머로 타격하여 시편이 절단될 때 측정되는 아이조드(Izod) 충격 강도가 1 kJ/㎡ 이상, 바람직하게는 3 kJ/㎡ 이상, 더욱 바람직하게는 5 kJ/㎡ 이상일 수 있다.In addition, the plastic material has excellent low-temperature impact properties that can be used even in a low-temperature environment, for example, Izod, which is measured when the specimen is cut by striking with a hammer after leaving it for at least 30 minutes in a chamber at -30°C according to standard ASTM D256 (Izod) the impact strength may be 1 kJ/m 2 or more, preferably 3 kJ/m 2 or more, more preferably 5 kJ/m 2 or more.

여기서, 상기 플라스틱 소재의 상기 아이조드(Izod) 충격 강도가 1 kJ/㎡ 미만인 경우 겨울철 등 저온의 환경에서 충돌 사고 등에 의해 배터리 모듈이 파손되는 등 배터리 모듈을 적절히 보호할 수 없다. 한편, 저온 충격 강도는 높으면 높을수록 바람직하나, 인장강도, 굴곡강도, 난연성 등과 상충관계(trade-off)에 있어 적정한 수준을 유지하는 것이 바람직하다.Here, when the Izod impact strength of the plastic material is less than 1 kJ/m2, the battery module cannot be properly protected, such as the battery module being damaged by a crash accident in a low-temperature environment such as winter. On the other hand, the higher the low-temperature impact strength, the better, but it is preferable to maintain an appropriate level in trade-off with tensile strength, flexural strength, flame retardancy, and the like.

또한, 상기 플라스틱 소재는 우수한 치수정밀도를 나타내는 수축률, 예를 들어, 규격 ASTM D955에 의해 온도 23±2℃ 및 습도 50±5% 하에서 몰드에 사출하고 24±0.5 시간 이후 분리하여 측정된 수축률이 0.03 내지 3%, 바람직하게는 0.05 내지 2%, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 1%일 수 있고, 상기 수축률이 0.03% 미만인 경우 과량의 첨가제 함량으로 사출 생산성 등의 특성이 저하되는 반면 3% 초과인 경우 ±0.3 mm의 치수정밀도를 만족하기 어렵다.In addition, the plastic material has a shrinkage rate showing excellent dimensional accuracy, for example, the shrinkage rate measured by injection into a mold at a temperature of 23±2° C. and a humidity of 50±5% according to the standard ASTM D955 and separating after 24±0.5 hours is 0.03 to 3%, preferably 0.05 to 2%, more preferably 0.1 to 1%, and when the shrinkage ratio is less than 0.03%, properties such as injection productivity are deteriorated due to an excessive amount of additive, whereas when it is more than 3% It is difficult to satisfy the dimensional accuracy of ±0.3 mm.

상기 상부 하우징(110)은 배터리 모듈이 삽입될 수 있도록 앞면과 뒷면이 개방되어 있는 ㄷ자 형상으로 이루어질 수 있으나, 상기 상부 하우징(110)과 동일한 플라스틱 소재로 이루어진 전면 플레이트 및 후면 플레이트로 앞면과 뒷면을 커버할 수 있다.The upper housing 110 may be formed in a U-shape with the front and back sides open so that the battery module can be inserted, but the front and back sides are formed of a front plate and a rear plate made of the same plastic material as the upper housing 110 . can cover

상기 하부 플레이트(120)는 알루미늄, 구리, 철 등 열전도도가 높은 금속 소재로 이루어질 수 있으나, 폴리아미드(PA), 개질된 폴리페닐렌 옥사이드(mPPO), 폴리부틸테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC) 등의 엔지니어링 플라스틱, 바람직하게는 폴리아미드(PA)의 엔지니어링 플라스틱에 탄소 섬유, 탄소나노튜브, 그래핀, 질화알루미늄(aluminum nitride), 질화붕소(boron nitride), 탄화규소(silicon carbide) 또는 알루미늄 등의 금속 분말 등을 포함하는 열전도성 첨가제가 충진된 열전도성 플라스틱 소재로 이루어질 수도 있다.The lower plate 120 may be made of a metal material having high thermal conductivity, such as aluminum, copper, iron, etc., but polyamide (PA), modified polyphenylene oxide (mPPO), polybutyl terephthalate (PBT), polyethyl Engineering plastics such as terephthalate (PET), polycarbonate (PC), preferably polyamide (PA), carbon fibers, carbon nanotubes, graphene, aluminum nitride, boron nitride ), may be made of a thermally conductive plastic material filled with a thermally conductive additive including a metal powder such as silicon carbide or aluminum.

상기 하부 플레이트(120)의 열전도도는 배터리 모듈 프레임의 방열 특성을 확보하기 위하여 금속 소재로 이루어지거나 플라스틱 소재로 이루어지는 경우 모두 열전도도가 0.5 내지 1,000 W/m·K, 바람직하게는 1 내지 600 W/m·K, 더욱 바람직하게는 2 내지 300 W/m·K인 소재로 이루어질 수 있다.The thermal conductivity of the lower plate 120 is 0.5 to 1,000 W/m·K, preferably 1 to 600 W when made of a metal material or a plastic material in order to secure the heat dissipation characteristics of the battery module frame. /m·K, more preferably 2 to 300 W/m·K may be made of a material.

상기 하부 플레이트(120)를 형성하는 소재의 열전도도가 0.5 W/m·K 미만인 경우 방열 특성이 불충분하여 배터리 모듈의 성능 저하가 유발될 수 있는 반면, 1,000 W/m·K 초과인 경우 과량의 열전도성 첨가제의 첨가에 의해 가공 성형성이 저하되고 제조비용이 불필요하게 증가하는 문제가 발생할 수 있다.When the thermal conductivity of the material forming the lower plate 120 is less than 0.5 W/m·K, the heat dissipation property is insufficient and degradation of the battery module may be induced, whereas when it exceeds 1,000 W/m·K, excessive The addition of the thermally conductive additive may cause a problem in that processability is lowered and manufacturing cost is unnecessarily increased.

구체적으로, 상기 하부 플레이트(120)를 플라스틱 소재로 형성하는 경우, 상기 열전도성 첨가제의 함량은 상기 엔지니어링 플라스틱 100 중량부를 기준으로 5 내지 150 중량부, 바람직하게는 20 내지 120 중량부일 수 있다. 여기서, 상기 열전도성 첨가제의 함량이 5 중량부 미만인 경우 0.5 W/m·K 이상의 열전도도를 구현하기 어렵고, 150 중량부 초과인 경우 상기 플라스틱 소재의 비중이 2 g/㎤를 초과하여 배터리 모듈 프레임의 경량화가 불충분할 수 있다.Specifically, when the lower plate 120 is formed of a plastic material, the content of the thermal conductive additive may be 5 to 150 parts by weight, preferably 20 to 120 parts by weight, based on 100 parts by weight of the engineering plastic. Here, when the content of the thermal conductivity additive is less than 5 parts by weight, it is difficult to implement thermal conductivity of 0.5 W/m·K or more, and when it is more than 150 parts by weight, the specific gravity of the plastic material exceeds 2 g/cm 3 , so the battery module frame weight reduction may be insufficient.

상기 상부 하우징(110)은 상기 상부 하우징(110)과 상이한 소재로 이루어진 하부 플레이트(120)와 이종접합에 의해 결합될 수 있으며, 예를 들어 상기 상부 하우징(110)과 상기 하부 플레이트(120)는 인서트 사출 성형으로 결합될 수 있다. 즉, 상기 하부 플레이트(120)가 미리 제조되어 사출기 금형 내부에 삽입되고, 그 다음 상기 상부 하우징(110)의 플라스틱 소재가 금형 내부로 용융/주입됨으로써 사출되어 전체적으로 박스 형태의 구조를 만들 수 있다.The upper housing 110 may be combined with a lower plate 120 made of a material different from that of the upper housing 110 by heterojunction. For example, the upper housing 110 and the lower plate 120 may It can be joined by insert injection molding. That is, the lower plate 120 is manufactured in advance and inserted into the mold of the injection machine, and then the plastic material of the upper housing 110 is melted/injected into the mold and injected to form a box-shaped structure as a whole.

구체적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 하부 플레이트(120)가 상기 상부 하우징(110)과 결합되는 좌우측 말단에는 돌출부가 각각 구비되고, 상기 상부 하우징(110)의 좌우측 말단에는 상기 돌출부가 각각 삽입되는 홈부가 각각 구비될 수 있으며, 상기 돌출부는 도 1a에 도시된 바와 같이 상기 하부 플레이트(120)의 측면에 형성되거나, 도 1b에 도시된 바와 같이 상기 하부 플레이트(120)의 상부면에 형성될 수 있다.Specifically, as shown in FIG. 1 , protrusions are provided at left and right ends at which the lower plate 120 is coupled to the upper housing 110 , and the protrusions are respectively provided at left and right ends of the upper housing 110 . Each of the grooves to be inserted may be provided, and the protrusion is formed on the side surface of the lower plate 120 as shown in FIG. 1A or is formed on the upper surface of the lower plate 120 as shown in FIG. 1B . can be

도 3은 도 1a에 도시된 이종접합 구조를 확대 도시한 것이고, 도 4는 도 1b에 도시된 이종접합 구조를 확대 도시한 것이다.FIG. 3 is an enlarged view of the heterojunction structure illustrated in FIG. 1A , and FIG. 4 is an enlarged view illustrating the heterojunction structure illustrated in FIG. 1B .

도 1a 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 돌출부가 상기 하부 플레이트(120)의 측면에 형성되는 경우, 아래 수학식 1로 정의되는 상기 하부 플레이트(120)의 전체 길이(Lo) 대비 상기 돌출부의 길이(Li)의 비율(Lratio)은 5 내지 60%, 바람직하게는 10 내지 50%, 더욱 바람직하게는 15 내지 45%로 조절될 수 있다.1A and 3 , when the protrusion is formed on the side surface of the lower plate 120 , the protrusion is compared to the overall length L o of the lower plate 120 defined by Equation 1 below. The length (L i ) of the ratio (L ratio ) may be adjusted to 5 to 60%, preferably 10 to 50%, more preferably 15 to 45%.

[수학식 1][Equation 1]

Lratio=Li/Lo×100L ratio =L i /L o ×100

또한, 아래 수학식 2로 정의되는 상기 하부 플레이트(120)의 두께(To) 대비 상기 돌출부의 두께(Ti)의 비율(Tratio)은 15 내지 45%, 바람직하게는 20 내지 40%, 더욱 바람직하게는 25 내지 35%로 조절될 수 있다.In addition, the ratio (T ratio ) of the thickness (T i ) of the protrusion to the thickness (T o ) of the lower plate 120 defined by Equation 2 below is 15 to 45%, preferably 20 to 40%, More preferably, it may be adjusted to 25 to 35%.

[수학식 2][Equation 2]

Tratio=Ti/To×100T ratio =T i /T o ×100

한편, 도 1b 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 돌출부가 상기 하부 플레이트(120)의 상부면에 형성되는 경우, 아래 수학식 3으로 정의되는 상기 상부 하우징(110)의 측면의 전체 높이(Ho) 대비 상기 돌출부 및 상기 홈부의 높이(Hi)의 비율(Hratio)은 5 내지 60%, 바람직하게는 10 내지 50%, 더욱 바람직하게는 15 내지 45%로 조절될 수 있다.Meanwhile, as shown in FIGS. 1B and 4 , when the protrusion is formed on the upper surface of the lower plate 120 , the total height H of the side surface of the upper housing 110 defined by Equation 3 below o ) to the height (H i ) of the protrusion and the groove portion (H ratio ) may be adjusted to 5 to 60%, preferably 10 to 50%, more preferably 15 to 45%.

[수학식 3][Equation 3]

Hratio=Hi/Ho×100H ratio =H i /H o ×100

또한, 아래 수학식 4로 정의되는 상기 상부 하우징(110) 측면의 폭(Wo) 대비 상기 돌출부 및 상기 홈부의 폭(Wi)의 비율(Wratio)은 15 내지 45%, 바람직하게는 20 내지 40%, 더욱 바람직하게는 25 내지 35%로 조절될 수 있다.In addition, the ratio (W ratio ) of the width (W o ) of the side surface of the upper housing 110 defined by Equation 4 below to the width (W i ) of the protrusion and the groove portion is 15 to 45%, preferably 20 to 40%, more preferably 25 to 35%.

[수학식 4][Equation 4]

Wratio=Wi/Wo×100W ratio =W i /W o ×100

여기서, 상기 길이 비율(Lratio) 또는 상기 높이 비율(Hratio)이 5% 미만인 경우 이종접합 부위에서의 접합강도가 크게 저하되는 반면, 60% 초과인 경우 상기 하부 플레이트(120)의 열방출율이 크게 저하될 수 있다. 한편, 상기 두께 비율(Tratio) 또는 상기 폭 비율(Wratio)이 15% 미만인 경우 사출 성형성이 크게 저하되는 반면, 45% 초과인 경우 이종접합 부위에서의 접합강도가 크게 저하될 수 있다.Here, when the length ratio (L ratio ) or the height ratio (H ratio ) is less than 5%, the bonding strength at the heterojunction site is greatly reduced, whereas when it exceeds 60%, the heat release rate of the lower plate 120 is can be greatly reduced. On the other hand, when the thickness ratio (T ratio ) or the width ratio (W ratio ) is less than 15%, injection moldability is greatly reduced, whereas when it exceeds 45%, the bonding strength in the heterojunction region may be greatly reduced.

도 5는 도 3 및 4에서 이종접합 부위에 관한 하나의 실시예를 도시한 것이다.5 shows one embodiment of the heterojunction site in FIGS. 3 and 4 .

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 상부 하우징(110)과 상기 하부 플레이트(120)의 접합부위에서의 상기 돌출부에는 하나 이상의 타공홀(121)이 구비될 수 있고, 상기 타공홀(121)의 단면 형상은 원, 타원, n각형 등의 다양한 형상일 수 있으며, 인서트 사출 과정에서 상기 상부 하우징(110)을 형성하는 플라스틱 소재가 상기 하부 플레이트(120)의 돌출부에 구비된 타공홀(121)을 메우면서 사출됨으로써 상기 상부 하우징(110)과 상기 하부 플레이트(120)가 더욱 견고하게 결합될 수 있다.As shown in FIG. 5 , one or more perforated holes 121 may be provided in the protrusion at the joint portion of the upper housing 110 and the lower plate 120 , and the cross-sectional shape of the perforated hole 121 . Silver may have various shapes such as a circle, an ellipse, an n-shaped, and the like, and during the insert injection process, the plastic material forming the upper housing 110 fills the perforated hole 121 provided in the protrusion of the lower plate 120 . By injection, the upper housing 110 and the lower plate 120 may be more firmly coupled.

구체적으로, 상기 타공홀(121)이 구비된 돌출부의 표면 면적 대비 상기 타공홀(121) 전체의 단면 면적의 비율은 10 내지 70%, 바람직하게는 20 내지 60%, 더욱 바람직하게는 30 내지 50%일 수 있다. 여기서, 상기 면적 비율이 10% 미만인 경우 상기 상부 하우징(110)과 상기 하부 플레이트(120)의 접합부위에서의 접합력이 불충분할 수 있는 반면, 70% 초과인 경우 상기 하부 플레이트(120)의 열방출율이 불충분할 수 있다.Specifically, the ratio of the cross-sectional area of the entire perforated hole 121 to the surface area of the protrusion provided with the perforated hole 121 is 10 to 70%, preferably 20 to 60%, more preferably 30 to 50%. It can be %. Here, when the area ratio is less than 10%, the bonding force at the bonding portion between the upper housing 110 and the lower plate 120 may be insufficient, whereas when the area ratio is more than 70%, the heat dissipation rate of the lower plate 120 is may be insufficient.

나아가, 상기 상부 하우징(110)과 상기 하부 플레이트(120)의 이종접합 부위에서의 접합력을 추가로 향상시키기 위해 상기 돌출부 또는 상기 홈부의 접합 표면에 요철 등을 형성하거나 표면 조도를 거칠게 하여 상기 돌출부와 상기 홈부의 접합 면적을 크게 할 수 있다.Furthermore, in order to further improve the bonding force at the heterojunction portion between the upper housing 110 and the lower plate 120, the protrusion and the protrusion and the protrusion by forming irregularities or the like on the bonding surface of the groove portion or by roughening the surface. The joint area of the groove portion can be increased.

구체적으로, 상기 하부 플레이트(120)의 돌출부의 접합 표면의 중심선 표면 거칠기를 나타내는 표면조도(Ra)는 6 이상, 바람직하게는 25 이상, 요철 구조의 최대 높이를 나타내는 표면조도(Rmax)는 25S 이상, 바람직하게는 100S 이상, 10점 평균 거칠기인 표면조도(Rz)는 25Z 이상, 바람직하게는 100Z 이상일 수 있다.Specifically, the surface roughness (Ra) representing the centerline surface roughness of the joint surface of the protrusion of the lower plate 120 is 6 or more, preferably 25 or more, and the surface roughness (Rmax) representing the maximum height of the concave-convex structure is 25S or more , preferably 100S or more, the 10-point average roughness (Rz) may be 25Z or more, preferably 100Z or more.

한편, 상기 하부 플레이트(120)의 돌출부와 상기 상부 하우징(110)의 홈부 사이의 접착력을 추가로 향상시키기 위해 상기 돌출부의 접합 표면에 접착제를 추가로 적용할 수 있다.Meanwhile, in order to further improve adhesion between the protrusion of the lower plate 120 and the groove of the upper housing 110 , an adhesive may be additionally applied to the bonding surface of the protrusion.

상기 접착제는 페놀계, 에폭시계, 아크릴계, 우레탄계, 요소계, 멜라민계, 불포화/포화 폴리에스테르계, 초산비닐계, 폴리비닐알코올계, 염화비닐계, 폴리비닐아세탈계, 폴리아미드계 등의 접착제를 사용할 수 있다.The adhesive is a phenol-based, epoxy-based, acrylic-based, urethane-based, urea-based, melamine-based, unsaturated/saturated polyester-based, vinyl acetate-based, polyvinyl alcohol-based, vinyl chloride-based, polyvinylacetal-based, polyamide-based adhesive. can be used

여기서, 페놀계, 에폭시계 등 열경화형 접착제는 80℃/30분 이내 경화하는 것이 적합하고, 기타 실온 경화형 접착제는 23℃/96시간 이내 경화하는 것이 적합하고, 접착시간이 증가하면 생산성이 저하될 수 있기 때문이다.Here, thermosetting adhesives such as phenolic and epoxy adhesives are suitable to cure within 80°C/30 minutes, and other room temperature curing adhesives are suitable to be cured at 23°C/96 hours or less. because it can

또한, 상기 하부 플레이트(120)의 돌출부와 상기 상부 하우징(110)의 홈부를 상기 접착제만으로 접합하는 경우 접합부위는 규격 ASTM D638에 의해 5 mm/min의 속도로 20 kN의 하중 하에 측정된 인장강도가 30 MPa 이상, 바람직하게는 40 MPa 이상, 더욱 바람직하게는 50 MPa 이상 구현되고, 규격 ASTM D790에 의해 5 mm/min의 속도로 20 kN의 하중 하에 3-point 굴곡시험으로 측정된 굴곡강도가 30 MPa 이상, 규격 ISO 4587에 의해 측정된 접합강도가 3 MPa 이상, 바람직하게는 5 MPa 이상, 더욱 바람직하게는 7 MPa 이상일 수 있다.In addition, when the protrusion of the lower plate 120 and the groove of the upper housing 110 are joined only with the adhesive, the joint portion has a tensile strength measured under a load of 20 kN at a rate of 5 mm/min according to the standard ASTM D638. is 30 MPa or more, preferably 40 MPa or more, more preferably 50 MPa or more, and the flexural strength measured by a 3-point flexural test under a load of 20 kN at a speed of 5 mm/min according to standard ASTM D790 is 30 MPa or more, the bonding strength measured according to the standard ISO 4587 may be 3 MPa or more, preferably 5 MPa or more, and more preferably 7 MPa or more.

[실시예][Example]

1. 제조예1. Preparation example

아래 표 1 및 도 6에 나타난 구성으로 배터리 모듈 프레임을 제작했다.A battery module frame was manufactured with the configuration shown in Table 1 and FIG. 6 below.

Lratio(%)L ratio (%) Tratio(%)T ratio (%) 타공홀 면적비율(%)Perforated hole area ratio (%) 접착제glue









line
city
Yes
1One 2020 4040 3030 --
22 2020 2020 3030 -- 33 2020 4040 5050 -- 44 2020 2020 5050 -- 55 4040 4040 3030 -- 66 4040 2020 3030 -- 77 4040 4040 5050 -- 88 4040 2020 5050 -- 99 4040 2020 5050 에폭시계Epoxy 1010 4040 2020 5050 우레탄계urethane





rain
school
Yes
1One 1010 4040 3030 --
22 6060 4040 3030 -- 33 2020 4040 1010 -- 44 2020 4040 8080 -- 55 2020 1010 3030 -- 66 2020 8080 3030 --

2. 물성 평가2. Physical property evaluation

1) 인장강도 평가1) Tensile strength evaluation

규격 ASTM D638에 준하여 5 mm/min의 속도로 20 kN의 하중 하에 접합부의 인장강도를 측정했다.According to the standard ASTM D638, the tensile strength of the joint was measured under a load of 20 kN at a speed of 5 mm/min.

2) 굴곡강도 평가2) Flexural strength evaluation

규격 ASTM D790에 준하여 5 mm/min의 속도로 20 kN의 하중 하에 3-point 굴곡시험으로 접합부의 굴곡강도를 측정했다.According to the standard ASTM D790, the flexural strength of the joint was measured by a 3-point flexural test under a load of 20 kN at a speed of 5 mm/min.

3) 열방출율 및 사출 성형성 평가3) Evaluation of heat release rate and injection moldability

배터리 모듈 프레임에 배터리 셀을 결합하여 전원을 인가함으로써 시간에 따른 배터리 셀의 온도를 측정함으써 배터리 모듈 프레임의 열방출율을 평가했고, 하부 플레이트와 상부 하우징의 인서트 사출 성형시 접합부에서의 성형 불량 여부를 평가했다. 평가 결과는 1 : 아주 나쁨, 3 : 보통, 5 : 아주 좋음이다.The heat dissipation rate of the battery module frame was evaluated by measuring the temperature of the battery cells over time by combining the battery cells with the battery module frame and applying power. evaluated. The evaluation result is 1: very poor, 3: average, and 5: very good.

상기 물성 평가 결과는 아래 표 2에 기재된 바와 같다.The physical property evaluation results are as shown in Table 2 below.

인장강도(MPa)Tensile strength (MPa) 굴곡강도(MPa)Flexural strength (MPa) 열방출율heat release rate 사출 성형성injection moldability









line
city
Yes
1One 4949 8585 33 33
22 5050 9292 33 33 33 5555 9999 33 33 44 6262 102102 33 33 55 6363 9393 22 33 66 5757 9696 22 33 77 6262 102102 22 33 88 6464 114114 22 33 99 6969 124124 22 33 1010 6666 118118 22 33





rain
school
Yes
1One 2222 3939 44 33
22 5050 9595 1One 1One 33 2828 4242 33 33 44 5858 9999 22 1One 55 5757 106106 33 1One 66 2121 3333 33 44

상기 표 2에 기재된 바와 같이, 하부 플레이트의 돌출부와 상부 하우징의 홈부의 길이 비율(Lratio) 및 두께 비율(Tratio)이 적절하게 조절되고 돌출부에 구비된 타공홀의 총 단면적 비율이 적절하게 조절된 실시예 1 내지 10의 배터리 모듈 프레임은 접합부에서의 우수한 인장강도 및 굴곡강도가 구현되는 동시에, 향상된 치수정밀도를 통해 열방출율이 우수하며, 접합부에서의 사출 성형성도 우수한 것으로 확인되었다.As shown in Table 2, an embodiment in which the ratio of length (Lratio) and thickness ratio (Tratio) of the protrusion of the lower plate and the groove of the upper housing is appropriately adjusted and the ratio of the total cross-sectional area of the perforated hole provided in the protrusion is appropriately adjusted It was confirmed that the battery module frames of 1 to 10 exhibit excellent tensile and flexural strength at the joint, and at the same time have excellent heat dissipation rate through improved dimensional precision, and excellent injection moldability at the joint.

한편, 비교예 1 및 5의 배터리 모듈 프레임은 하부 플레이트에 구비된 돌출부의 길이 비율(Lratio) 또는 두께 비율(Tratio)이 기준 미달로 접합부의 인장강도가 저하되었거나 사출 성형성이 저하되었고, 비교예 2 및 6의 배터리 모듈 프레임은 하부 플레이트에 구비된 돌출부의 길이 비율(Lratio) 또는 두께 비율(Tratio)이 기준 초과로 하부 플레이트의 열방출율 및 접합부의 사출 성형성이 크게 저하되거나 인장강도 및 굴곡강도가 저하된 것으로 확인되었다.On the other hand, in the battery module frames of Comparative Examples 1 and 5, the length ratio (Lratio) or thickness ratio (Tratio) of the protrusion provided on the lower plate was less than the standard, so the tensile strength of the joint was lowered or the injection moldability was lowered, and the injection moldability was lowered. In the battery module frames of 2 and 6, the length ratio (Lratio) or thickness ratio (Tratio) of the protrusion provided in the lower plate exceeds the standard, and the heat release rate of the lower plate and the injection moldability of the joint portion are greatly reduced, or the tensile strength and flexural strength was found to be lowered.

또한, 비교예 3의 배터리 모듈 프레임은 하부 플레이트의 돌출부에 구비된 타공홀의 총 단면적 비율이 기준 미달로 인장강도 및 굴곡강도가 크게 저하된 반면, 비교예 4의 배터리 모듈 프레임은 하부 플레이트의 돌출부에 구비된 타공홀의 총 단면적 비율이 기준 초과로 접합부의 열방출율 및 사출성형성이 저하된 것으로 확인되었다.In addition, in the battery module frame of Comparative Example 3, the tensile strength and flexural strength were greatly reduced due to the ratio of the total cross-sectional area of the perforated holes provided in the protrusion of the lower plate being less than the standard, whereas the battery module frame of Comparative Example 4 had the protrusion of the lower plate. It was confirmed that the ratio of the total cross-sectional area of the provided perforated holes exceeded the standard, and the heat release rate and injection moldability of the joint were lowered.

본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허 청구 범위의 구성 요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.Although the present specification has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention within the scope without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims described below. will be able to carry out Therefore, if the modified implementation basically includes the elements of the claims of the present invention, all of them should be considered to be included in the technical scope of the present invention.

110 : 상부 하우징 120 : 하부 플레이트
200: 배터리 모듈 300: 냉각 플레이트
310: 냉매 유로
110: upper housing 120: lower plate
200: battery module 300: cooling plate
310: refrigerant flow path

Claims (13)

전기차 배터리 모듈 프레임으로서,
하부면이 개방되어 있고 내부에 배터리 모듈이 실장될 수 있는 빈 공간을 보유한 상부 하우징, 상기 상부 하우징의 개방된 하부면에 결합되는 하부 플레이트 를 포함하고,
상기 상부 하우징은 플라스틱 소재로 이루어질 수 있고,
상기 하부 플레이트는 금속 소재 또는 열전도성 플라스틱 소재로 이루어질 수 있으며,
상기 하부 플레이트는 상기 상부 하우징과 결합되는 좌우측 말단에 돌출부가 각각 구비되고, 상기 상부 하우징은 좌우측 말단에 상기 돌출부가 각각 삽입되는 홈부가 각각 구비되는, 전기차 배터리 모듈 프레임.
An electric vehicle battery module frame comprising:
An upper housing having an open lower surface and an empty space in which a battery module can be mounted, and a lower plate coupled to the open lower surface of the upper housing,
The upper housing may be made of a plastic material,
The lower plate may be made of a metal material or a thermally conductive plastic material,
The lower plate is provided with protrusions at left and right ends coupled to the upper housing, respectively, and the upper housing is provided with grooves at the left and right ends into which the protrusions are inserted, respectively.
제1항에 있어서,
상기 돌출부는 상기 하부 플레이트의 측면에 형성되고,
아래 수학식 1로 정의되는 상기 하부 플레이트의 전체 길이(Lo) 대비 상기 돌출부의 길이(Li)의 비율(Lratio)은 5 내지 60%이고,
[수학식 1]
Lratio=Li/Lo×100
아래 수학식 2로 정의되는 상기 하부 플레이트의 두께(To) 대비 상기 돌출부의 두께(Ti)의 비율은 15 내지 45%인 것을 특징으로 하는, 전기차 배터리 모듈 프레임.
[수학식 2]
Tratio=Ti/To×100
According to claim 1,
The protrusion is formed on the side of the lower plate,
The ratio (L ratio ) of the length (L i ) of the protrusion to the total length (L o ) of the lower plate defined by Equation 1 below is 5 to 60%,
[Equation 1]
L ratio =L i /L o ×100
The electric vehicle battery module frame, characterized in that the ratio of the thickness (T i ) of the protrusion to the thickness (T o ) of the lower plate defined by Equation 2 below is 15 to 45%.
[Equation 2]
T ratio =T i /T o ×100
제1항에 있어서,
상기 돌출부는 상기 하부 플레이트의 상부면에 형성되고,
아래 수학식 3으로 정의되는 상기 상부 하우징의 측면의 전체 높이(Ho) 대비 상기 돌출부 및 상기 홈부의 높이(Hi)의 비율(Hratio)은 5 내지 60%이고,
[수학식 3]
Hratio=Hi/Ho×100
아래 수학식 4로 정의되는 상기 상부 하우징 측면의 폭(Wo) 대비 상기 돌출부 및 상기 홈부의 폭(Wi)의 비율(Wratio)은 15 내지 45%인 것을 특징으로 하는, 전기차 배터리 모듈 프레임.
[수학식 4]
Wratio=Wi/Wo×100
According to claim 1,
The protrusion is formed on the upper surface of the lower plate,
The ratio (H ratio ) of the height (H i ) of the protrusion and the groove to the overall height (H o ) of the side surface of the upper housing, defined by Equation 3 below, is 5 to 60%,
[Equation 3]
H ratio =H i /H o ×100
The ratio (W ratio ) of the width (W i ) of the protrusion and the groove portion to the width (W o ) of the side surface of the upper housing defined by Equation 4 below is 15 to 45%, characterized in that the electric vehicle battery module frame .
[Equation 4]
W ratio =W i /W o ×100
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하부 플레이트가 사출기 금형 내부에 삽입되고 상기 상부 하우징을 형성하는 플라스틱 소재가 용융된 상태로 상기 사출기 금형 내부로 주입되어 사출됨으로써 제조되는, 전기차 배터리 모듈 프레임.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
An electric vehicle battery module frame manufactured by injecting the lower plate into the injection molding machine mold and injecting the plastic material forming the upper housing into the injection molding machine mold in a molten state.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 돌출부에는 하나 이상의 타공홀이 구비되고,
상기 타공홀이 구비된 상기 돌출부의 표면 면적 대비 상기 타공홀 전체의 단면적의 비율은 10 내지 70%인 것을 특징으로 하는, 전기차 배터리 모듈 프레임.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
One or more perforated holes are provided in the protrusion,
The electric vehicle battery module frame, characterized in that the ratio of the cross-sectional area of the entire perforated hole to the surface area of the protrusion provided with the perforated hole is 10 to 70%.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 돌출부의 접합 표면의 표면조도(Ra)는 6 이상이고, 표면조도(Rmax)는 25S 이상이고, 표면조도(Rz)는 25Z 이상인 것을 특징으로 하는, 전기차 배터리 모듈 프레임.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The electric vehicle battery module frame, characterized in that the surface roughness (Ra) of the bonding surface of the protrusion is 6 or more, the surface roughness (Rmax) is 25S or more, and the surface roughness (Rz) is 25Z or more.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 돌출부의 접합 표면에 접착제가 적용된 것을 특징으로 하는, 전기차 배터리 모듈 프레임.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
An electric vehicle battery module frame, characterized in that an adhesive is applied to the bonding surface of the protrusion.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하부 플레이트는 열전도도가 0.5 내지 1,000W/m·K인, 전기차 배터리 모듈 프레임.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The lower plate has a thermal conductivity of 0.5 to 1,000W/m·K, an electric vehicle battery module frame.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 상부 하우징은 규격 ASTM D638에 따른 인장강도가 30 내지 500 MPa이고, 규격 ASTM D790에 따른 굴곡강도가 50 내지 500 MPa이며, 규격 UL-94 V test에 따른 연소 시간이 60초 이하이고, 규격 ASTM D648에 따른 열변형 온도가 50 내지 300℃이며, 규격 ASTM D256에 따른 -30℃에서의 아이조드(Izod) 충격 강도가 1 kJ/㎡ 이상이고, 규격 ASTM D955에 따른 수축률이 0.03 내지 3%인 것을 특징으로 하는, 전기차 배터리 모듈 프레임.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The upper housing has a tensile strength of 30 to 500 MPa according to the standard ASTM D638, a flexural strength of 50 to 500 MPa according to the standard ASTM D790, and a burning time according to the standard UL-94 V test of 60 seconds or less, and the standard ASTM The thermal deformation temperature according to D648 is 50 to 300 ° C, the Izod impact strength at -30 ° C according to the standard ASTM D256 is 1 kJ / m 2 or more, and the shrinkage according to the standard ASTM D955 is 0.03 to 3% Characterized in the electric vehicle battery module frame.
제9항에 있어서,
상기 상부 하우징을 형성하는 플라스틱 소재는 폴리아미드(PA), 개질된 폴리페닐렌 옥사이드(mPPO), 폴리부틸테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸테레프탈레이트(PET) 및 폴리카보네이트(PC)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 엔지니어링 플라스틱 및 유리섬유, 탄소섬유, 아라미드 섬유, 탄소나노튜브 및 그래핀으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 보강 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전기차 배터리 모듈 프레임.
10. The method of claim 9,
The plastic material forming the upper housing is selected from the group consisting of polyamide (PA), modified polyphenylene oxide (mPPO), polybutyl terephthalate (PBT), polyethyl terephthalate (PET) and polycarbonate (PC). An electric vehicle battery module frame comprising one or more selected engineering plastics and one or more reinforcing additives selected from the group consisting of glass fibers, carbon fibers, aramid fibers, carbon nanotubes and graphene.
제10항에 있어서,
상기 보강 첨가제의 함량은 상기 엔지니어링 플라스틱 100 중량부를 기준으로 5 내지 150 중량부인 것을 특징으로 하는, 전기차 배터리 모듈 프레임.
11. The method of claim 10,
The content of the reinforcing additive is 5 to 150 parts by weight based on 100 parts by weight of the engineering plastic, characterized in that the electric vehicle battery module frame.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하부 플레이트의 하부에는 냉매가 흐를 수 있는 냉매 유로가 형성된 냉각 플레이트가 배치되는 것을 특징으로 하는, 전기차 배터리 모듈 프레임.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
An electric vehicle battery module frame, characterized in that a cooling plate having a refrigerant flow path through which the refrigerant flows is disposed under the lower plate.
제12항에 있어서,
상기 냉각 플레이트의 횡단면 중 냉매 유로의 평면 단면적이 최대로 되는 횡단면에서 측정한 전체 평면 단면적 대비 냉매 유로의 평면 단면적의 비율은 50% 이상인 것을 특징으로 하는, 전기차 배터리 모듈 프레임.
13. The method of claim 12,
The electric vehicle battery module frame, characterized in that the ratio of the plane cross-sectional area of the refrigerant passage to the total planar cross-sectional area measured in the cross-section in which the plane cross-sectional area of the refrigerant passage is maximized among the cross-sections of the cooling plate is 50% or more.
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CN113540653A (en) * 2018-09-20 2021-10-22 乐金华奥斯株式会社 Lower protection plate for battery module for electric vehicle
KR102214307B1 (en) * 2018-12-03 2021-02-09 에스케이씨 주식회사 Battery cell module
KR20210016827A (en) * 2019-08-05 2021-02-17 주식회사 엘지화학 Battery Module Having A Plurality of Cylindrical Battery Cells, Battery Pack and Vehicle Including the Same
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