KR20240009787A - 고분자 접합제를 이용한 배터리 쿨링블럭 융착방법 및 이를 통해 제조된 배터리 쿨링블럭 - Google Patents

고분자 접합제를 이용한 배터리 쿨링블럭 융착방법 및 이를 통해 제조된 배터리 쿨링블럭 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 고분자 접합제를 이용한 배터리 쿨링블럭 융착방법은, 유로성형용 비드가 형성된 베이스플레이트와 상기 베이스플레이트를 덮는 커버플레이트를 성형하는 제1 단계; 상기 커버플레이트에 입출관을 삽입한 후 결합부위에 고분자 접합체를 도포한 후 코킹하는 제2 단계; 상기 베이스플레이트와 상기 커버플레이트의 접촉 부위에 고분자 접합제를 도포한 후 상기 베이스플레이트와 상기 커버플레이트를 조립하는 제3 단계; 상기 베이스플레이트와 상기 커버플레이트를 가접하는 제4 단계; 상기 베이스플레이트와 상기 커버플레이트, 입출관을 열융착하는 제5 단계; 열융착이 완료된 제품을 검사하는 제6 단계;로 구성된다. 본 발명에 의한 배터리 쿨링블럭은, 상향으로 연장된 다수 개의 유로성형용 비드를 구비하여 상면에 유로가 형성되는 베이스플레이트; 상기 베이스플레이트의 상면을 덮도록 안착되되, 상기 베이스플레이트와 접하는 부위에 고분자 접합제가 도포된 후 열융착 공정을 통해 상기 베이스플레이트와 일체로 결합되는 커버플레이트;를 포함하여 구성된다.

Description

고분자 접합제를 이용한 배터리 쿨링블럭 융착방법 및 이를 통해 제조된 배터리 쿨링블럭 {Battery cooling block welding methode using polymeric bonding agent and battery cooling block using the same}
본 발명은 고분자 접합제를 이용한 배터리 쿨링블럭 융착방법 및 이를 통해 제조된 배터리 쿨링블럭에 관한 것으로, 더 상세하게는 융착 부위에 고분자 접합제를 도포함으로써 다양한 재질의 부품을 융착시킬 수 있을 뿐만 아니라 융착부위의 결합력을 향상시킬 수 있는 배터리 쿨링블럭 융착방법 및 이를 통해 제조된 배터리 쿨링블럭에 관한 것이다.
일반적으로 전기자동차(Electric Vehicle: EV) 또는 하이브리드 전기자동차(Hybrid Electric Vehicle: HEV)는 장래의 자동차 공해 및 에너지 문제를 해결할 수 있는 가장 가능성 높은 대안이라는 점에서 연구가 활발하게 진행되고 있다. 전기자동차는 주로 배터리의 전원을 이용하여 AC 또는 DC 모터를 구동하여 동력을 얻는 2차 전지로 이루어진 배터리를 주동력원으로 사용하고 있다.
한편, 전기자동차에 이용되는 배터리는 복수의 배터리 셀을 연결하여 하나의 모듈로 만들고, 이러한 모듈을 복수개로 연결하여 배터리 팩을 구성한다. 그리고, 이러한 배터리 팩을 전기자동차에 설치하여 전기자동차의 구동원으로 이용하고 있고 있다.
이러한 배터리는 전원을 제공하는 전지셀들이 적층된 상태로 직렬연결되며, 전지셀들의 외곽에 마련된 고정프레임들이 밀착된 상태로 고정됨에 따라 적층된 상태로 고정되어 배터리 케이스에 설치된다.
이와 같은 배터리는 전원을 공급 또는 충전 중에 과열되며 이렇게 과열되는 배터리를 적절한 온도로 제어하지 않으면 배터리의 성능 및 수명이 저하되는바, 배터리를 냉각시키기 위한 배터리 쿨링블럭이 필수적으로 요구되고 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 종래의 배터리 쿨링블럭에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 종래의 배터리 쿨링블럭 분해사시도이고, 도 2는 종래의 배터리 쿨링블럭 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 종래의 배터리 쿨링블럭은, 다수 개의 유로성형용 비드(12)가 형성되는 베이스플레이트(10)와, 상기 유로성형용 비드(12)를 덮도록 상기 베이스플레이트(10) 상에 안착되는 커버플레이트(20)로 구성되어, 도 2에 도시된 바와 같이 이웃하는 두 개의 유로성형용 비드(12) 사이의 공간이 유로(F)로 확보된다.
또한, 상기 커버플레이트(20) 중 유로(F)와 대응되는 부위에는 삽입공(22)이 형성되며 상기 삽입공(22)에는 입출관(30)이 형성되는데, 상기 입출관(30)이 과도하게 삽입되는 현상을 방지할 수 있도록 상기 입출관(30)의 외주면에는 커버플레이트(20)의 상면에 안착되는 플랜지부(32)가 구비된다.
이때, 상기 베이스플레이트(10)와 커버플레이트(20)는 브레이징 공정에 의해 결합될 수 있도록, 알루미늄(A3003) 재질의 금속으로 제작되되 상호 접합되는 면에는 상대적으로 융점이 낮은 A4045 등과 같은 클래드층(50)이 구비된다. 이와 같이 클래드층(50)이 구비된 베이스플레이트(10) 및 커버플레이트(20)를 적층시킨 상태에서 브레이징 공정을 거치게 되면, 상기 클래드층(50)이 녹으면서 상기 베이스플레이트(10)와 커버플레이트(20)를 일체로 결합시키게 된다.
또한, 상기 입출관(30) 역시 알루미늄 재질의 금속으로 제작되며, 브레이징을 할 때에는 플랜지부(32)의 저면과 커버플레이트(20)의 상면 사이에 오링 형상의 클래드링(40)을 삽입함으로써, 브레이징 시 상기 클래드링(40)이 녹음으로써 입출관(30)과 커버플레이트(20)가 일체로 결합된다.
상기 언급한 바와 같이 베이스플레이트(10)와 커버플레이트(20)와 입출관(30)이 브레이징 공정에 의해 결합되면, 한 번의 공정으로 다수 개의 유로성형용 비드(12) 끝단을 커버플레이트(20) 저면에 결합시키고 복수 개의 입출관(30)을 커버플레이트(20)에 결합시킬 수 있으므로 생산성이 향상된다는 장점이 있다.
이때, 블레이징 공정으로 각 유로성형용 비드(12)의 끝단을 커버플레이트(20)의 저면에 결합시키고자 할 때에는 유로성형용 비드(12)의 끝단과 커버플레이트(20)의 저면 사이의 간견(G)이 일정하게 유지되도록 각 유로성형용 비드(12)의 높이 편차가 0.1mm 이내로 관리되어야 하고, 각 플레이트의 평탄도가 0.15mm 이내로 제작되어야 하는데, 각 부위의 규격 오차가 기준치를 벗어나는 경우 정상적으로 결합이 되지 아니하게 된다는 문제점이 있다.
또한, 유로성형용 비드(12)의 끝단을 커버플레이트(20)의 저면에 브레이징 시키기 위해서는 유로성형용 비드(12)와 커버플레이트(20)의 접촉면이 충분히 확보되어야 하므로, 상기 유로성형용 비드(12)의 끝단 폭(W)이 넓게 제작되어야 한다. 이와 같이 유로성형용 비드(12)의 끝단 폭(W)이 넓어지면, 각 유로(F) 간의 거리가 멀어져서 배터리 쿨링블럭의 전체 규격이 커지게 된다는 문제점 즉, 제품의 소형화가 불가해 진다는 단점도 있다.
또한, 배터리 쿨링블럭을 브레이징 공정으로 제작하기 위해서는 상기 언급한 바와 같이 베이스플레이트(10) 또는 커버플레이트(20)에 클래드층(50)이 구비되어야 하는데, 클래드층(50)은 알루미늄에 비해 고가의 재료이므로 원가가 상승한다는 문제점이 있다.
또한, 상기와 같은 브레이징 공정으로 배터리 쿨링블럭을 제작하기 위해서는 입출관(30) 역시 알루미늄 등과 같은 고가의 금속재로 제작되어야 하는바, 상기 입출관(30)의 재질 변경을 통한 생산성 향상 및 원가 절감이 불가하다는 단점도 있다.
KR 10-2014-0034352 A
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 브레이징 공정을 이용하지 아니하더라도 베이스플레이트와 커버플레이트와 입출관을 결합시킬 수 있어 원가 절감 및 생산성 향상이 가능해 지고, 입출관을 합성수지로 제작할 수 있어 설계 자유도 향상 및 부품 원가 절감이 가능한 고분자 접합제를 이용한 배터리 쿨링블럭 융착방법 및 이를 통해 제조된 배터리 쿨링블럭을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 고분자 접합제를 이용한 배터리 쿨링블럭 융착방법은, 유로성형용 비드가 형성된 베이스플레이트와 상기 베이스플레이트를 덮는 커버플레이트를 성형하는 제1 단계; 상기 커버플레이트에 입출관을 삽입한 후 결합부위에 고분자 접합체를 도포한 후 코킹하는 제2 단계; 상기 베이스플레이트와 상기 커버플레이트의 접촉 부위에 고분자 접합제를 도포한 후 상기 베이스플레이트와 상기 커버플레이트를 조립하는 제3 단계; 상기 베이스플레이트와 상기 커버플레이트를 가접하는 제4 단계; 상기 베이스플레이트와 상기 커버플레이트, 입출관을 열융착하는 제5 단계; 열융착이 완료된 제품을 검사하는 제6 단계;로 구성된다.
상기 제4 단계는 열융착 프레스를 이용하여 상기 베이스플레이트와 상기 커버플레이트를 가접하도록 구성된다.
상기 제5 단계는, 상기 베이스플레이트와 상기 커버플레이트를 진공가열로 내에 인입시킨 후 열융착하도록 구성된다.
상기 제5 단계는, 190℃ ~ 210℃ 사이의 온도와 0.009 Torr ~ 0.011 Torr 사이의 진공도 하에서 8시간 동안 상기 베이스플레이트와 상기 커버플레이트를 열융착 하도록 구성된다.
또한 본 발명에 의한 배터리 쿨링블럭은, 상향으로 연장된 다수 개의 유로성형용 비드를 구비하여 상면에 유로가 형성되는 베이스플레이트; 상기 베이스플레이트의 상면을 덮도록 안착되되, 상기 베이스플레이트와 접하는 부위에 고분자 접합제가 도포된 후 열융착 공정을 통해 상기 베이스플레이트와 일체로 결합되는 커버플레이트;를 포함하여 구성된다.
상기 베이스플레이트와 상기 커버플레이트는 진공가열로 내에서 열융착되어 일체로 결합된다.
상기 베이스플레이트와 상기 커버플레이트는, 190℃ ~ 210℃ 사이의 온도와 0.009 Torr ~ 0.011 Torr 사이의 진공도 하에서 8시간 동안 열융착되어 결합된다.
상기 유로성형용 비드 중 상기 커버플레이트와 접하는 부위에는 유로의 길이방향을 따라 연장되는 오목부가 형성된다.
상기 유로성형용 비드 중 상기 커버플레이트와 접하는 부위에는 복수 개의 인입홈이 형성된다.
상기 커버플레이트 중 상기 유로와 대응되는 부위에는 삽입공이 형성되고, 외주면에 플랜지부를 구비하는 중공관 형상으로 형성되어 상기 플랜지부가 상기 커버플레이트의 상면에 안착되도록 길이방향 일단이 상기 삽입공에 삽입되며, 상기 커버플레이트와 상기 입출관이 접하는 부위에 고분자 접합제가 도포된 후 열융착 공정을 통해 상기 커버플레이트와 일체로 결합되는 입출관을 더 포함한다.
상기 입출관의 외주면 중 상기 삽입공의 내주면과 접하는 부위와, 상기 플랜지부의 저면에는, 다수 개의 미세홈이 형성된다.
본 발명에 의한 고분자 접합제를 이용한 배터리 쿨링블럭 융착방법을 이용하면, 브레이징 공정을 이용하지 아니하더라도 베이스플레이트와 커버플레이트와 입출관을 결합시킬 수 있어 원가 절감 및 생산성 향상이 가능해 지고, 입출관을 합성수지로 제작할 수 있어 설계 자유도 향상 및 부품 원가 절감이 가능한 배터리 쿨링블럭을 제작할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 종래의 배터리 쿨링블럭 분해사시도이다.
도 2는 종래의 배터리 쿨링블럭 단면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 고분자 접합제를 이용한 배터리 쿨링블럭 융착방법의 순서도이다.
도 4는 본 발명에 의한 배터리 쿨링블럭의 부분단면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 의한 배터리 쿨링블럭 제2 실시예에 포함되는 유로성형용 비드의 사시도 및 결합단면도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 의한 배터리 쿨링블럭 제3 실시예에 포함되는 유로성형용 비드의 사시도 및 결합단면도이다.
도 9는 본 발명에 의한 배터리 쿨링블럭 제4 실시예에 포함되는 입출관의 저면사시도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 고분자 접합제를 이용한 배터리 쿨링블럭 융착방법 및 이를 통해 제조된 배터리 쿨링블럭의 실시예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 의한 고분자 접합제를 이용한 배터리 쿨링블럭 융착방법의 순서도이고, 도 4는 본 발명에 의한 배터리 쿨링블럭의 부분단면도이다.
본 발명에 의한 고분자 접합제를 이용한 배터리 쿨링블럭 융착방법은 유로 형성을 위한 베이스플레이트(100)와 커버플레이트(200)를 결합시킬 때 브레이징 공법을 사용하는 것이 아니라 고분자 접합제를 이용한 열융착 공법을 사용한다는 점에 가장 큰 특징이 있다.
본 발명에 의한 배터리 쿨링블럭 융착방법을 이용하여 배터리 쿨링블럭을 제작하고자 하는 경우, 먼저 유로성형용 비드(110)가 형성된 베이스플레이트(100)와 상기 베이스플레이트(100)를 덮는 커버플레이트(200)를 성형하고(S10), 상기 커버플레이트(200)에 입출관(300)을 삽입한 후 결합부위를 코킹한다(S20). 이때 베이스플레이트(100)와 커버플레이트(200)를 성형하는 과정과 입출관(300)을 삽입한 후 코킹하는 과정은 종래의 배터리 쿨링블럭 제조공정에 적용되고 있는 제조과정과 실질적으로 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
입출관(300) 삽입 및 코킹이 완료되면, 상기 베이스플레이트(100)와 상기 커버플레이트(200)의 접촉 부위에 고분자 접합제(400)를 도포한 후 상기 베이스플레이트(100)와 상기 커버플레이트(200)를 조립하고, 상기 베이스플레이트(100)와 상기 커버플레이트(200)를 1차로 가접한다(S40). 이때 상기 베이스플레이트(100)와 상기 커버플레이트(200)의 가접 공정은 상기 베이스플레이트(100)와 상기 커버플레이트(200)를 가접시킬 수 있다면 어떠한 공정으로도 구현될 수 있으나, 소요되는 시간을 최소화시킬 수 있도록 열융착 프레스를 이용하도록 구성됨이 바람직하다. 다른 예로는, 입출관(300) 삽입 후 결합부위에 고분자 접합체(400)를 도포한 후, 코킹할 수 있다. 이에 따라, 결합부위의 리크를 방지할 수 있으며 보다 견고하게 코킹할 수 있다.
상기 베이스플레이트(100)와 상기 커버플레이트(200)의 가접이 완료되면, 상기 베이스플레이트(100)와 상기 커버플레이트(200)를 진공가열로 내에 인입시켜 열융착함으로써, 상기 베이스플레이트(100)와 상기 커버플레이트(200)를 견고하게 결합시킨다(S50). 이때, 상기 진공가열로 내부는 190℃ ~ 210℃ 사이의 온도와 0.009 Torr ~ 0.011 Torr 사이의 진공도를 유지하도록 설정하고, 상기 베이스플레이트(100)와 상기 커버플레이트(200)를 열융착 시간은 8시간으로 설정함이 바람직하다. 상기 베이스플레이트(100)와 커버플레이트(200)의 열융착이 완료되어 배터리 쿨링블럭의 성형이 완료되면, 상기 배터리 쿨링블럭의 내외부 리크테스트와 차압시험, 평탄도 검사 등과 같은 검사과정을 통해 제품의 불량여부를 판단한다(S60).
상기 언급한 바와 같이 베이스플레이트(100)와 커버플레이트(200) 사이에 고분자 접합제(400)를 도포시킨 후 열융착 공정으로 결합시키면, 상기 베이스플레이트(100)와 상기 커버플레이트(200)의 재질에 상관 없이 상기 베이스플레이트(100)와 커버플레이트(200)가 견고하게 결합될 수 있으므로, 상기 베이스플레이트(100)와 커버플레이트(200)의 강도 향상 및 부품원가 절감이 가능해진다는 장점이 있다.
예를 들어 상기 베이스플레이트(100)와 상기 커버플레이트(200)의 표면에 고가의 클래드층(50)(도 2 참조)을 형성할 필요가 없으므로, 상기 베이스플레이트(100)와 커버플레이트(200)의 원가를 줄일 수 있게 된다는 장점이 있다. 또한, 베이스플레이트(100) 및 커버플레이트(200)를 A3003 계열보다 강도가 우수한 A60 계열 또는 A70 계열의 재료로 제작하더라도 열융착 공정을 통해 베이스플레이트(100)와 커버플레이트(200)가 견고하게 실링될 수 있다는 장점 즉, 배터리 쿨링블럭의 용도 및 특성에 맞춰 상기 베이스플레이트(100) 및 커버플레이트(200)의 재질을 다양하게 변경시킬 수 있다는 장점도 있다.
또한, 베이스플레이트(100)와 커버플레이트(200)를 열융착 공정으로 결합시키면, 열융착을 위한 설비 투자비가 브레이징을 위한 설비 투자비의 약 25% 내외이므로 설비 투자금을 현저히 절감할 수 있고, 열융착 공정 1사이클 타임이 브레이징 공정 1사이클 타임의 50% 이하이므로 생산성을 2배 이상 높일 수 있으며, 불량률이 현저히 감소되어 제조원가 절감이 가능해진다는 장점도 있다.
더 나아가, 냉각수가 유출입되는 입출관(300)과 커버플레이트(200)를 열융착 공정으로 결합시키는 경우, 상기 입출관(300)을 금속으로 제작하지 아니하고 합성수지로 제작하더라도 상기 입출관(300)이 커버플레이트(200)에 견고히 결합될 수 있는바, 입출관(300)의 재질 변경을 통한 설계자유도가 증가되고 제조원가 역시 절감될 수 있다는 효과도 얻을 수 있게 된다.
상기와 같은 융착방법에 의해 제작된 본 발명에 의한 배터리 쿨링블럭은 도 4에 도시된 바와 같이, 상향으로 연장된 다수 개의 유로성형용 비드(110)를 구비하여 상면에 유로가 형성되는 베이스플레이트(100)과, 상기 베이스플레이트(100)의 상면을 덮도록 안착되되 상기 베이스플레이트(100)와 접하는 부위에 고분자 접합제(400)가 도포된 후 열융착 공정을 통해 상기 베이스플레이트(100)와 일체로 결합되는 커버플레이트(200)를 기본 구성요소로 구비한다.
종래와 같이 브레이징 공정으로 베이스플레이트(100)와 커버플레이트(200)를 결합시킬 때에는 베이스플레이트(100)의 유로성형용 비드(110) 끝단과 커버플레이트(200) 저면 간의 접촉면적이 매우 넓게 확보되어야 하지만, 본 발명에 의한 융착방법을 이용하면 유로성형용 비드(110) 끝단과 커버플레이트(200) 저면 간의 접촉면적을 줄이더라도 베이스플레이트(100)와 커버플레이트(200) 간이 결합력이 높게 확보될 수 있으므로, 상기 유로성형용 비드(110)의 상단 폭(W)을 줄일 수 있게 된다. 이와 같이 유로성형용 비드(110)의 상단 폭(W)이 줄어들수록 이웃하는 두 개의 유로(F) 간격을 좁힐 수 있으므로 일정한 크기의 베이스플레이트(100) 상에 보다 많은 유로를 형성할 수 있고, 이에 따라 제품의 소형화가 가능해진다는 장점이 있다.
또한 상기 커버플레이트(200) 중 상기 유로와 대응되는 부위에는 삽입공(210)이 형성되고, 상기 삽입공(210)에는 외주면에 플랜지부(310)를 구비하는 중공관 형상의 입출관(300)이 삽입된다. 상기 입출관(300)은 도 4에 도시된 바와 같이 상기 플랜지부(310)가 상기 커버플레이트(200)의 상면에 안착되도록 길이방향 일단이 상기 삽입공(210)에 삽입되며, 상기 커버플레이트(200)와 상기 입출관(300)이 접하는 부위에 고분자 접합제(400)가 도포된 후 열융착 공정을 통해 상기 커버플레이트(200)와 일체로 결합된다.
베이스플레이트(100)와 커버플레이트(200) 간의 결합뿐만 아니라 입출관(300)과 커버플레이트(200) 간의 결합까지 열융착 공정에 의해 이루어지도록 구성되면, 한 번의 열융착공정으로 베이스플레이트(100)와 커버플레이트(200)와 입출관(300)을 모두 결합시킬 수 있으므로, 제품 생산성이 현저히 향상되는 효과를 얻을 수 있게 된다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 의한 배터리 쿨링블럭 제2 실시예에 포함되는 유로성형용 비드(110)의 사시도 및 결합단면도이다.
본 발명에 의한 배터리 쿨링블럭은 베이스플레이트(100)와 커버플레이트(200)가 고분자 접합제(400) 도포 이후 열융착 공정을 거쳐 결합된다는 점에 특징이 있는데, 열융착되는 부위 즉, 유로성형용 비드(110)의 끝단에 구비되는 고분자 접합제(400)의 양이 충분하지 못하면 해당 부위의 결합력이 떨어질 수 있으므로, 열융착 부위에는 고분자 접합제(400)가 충분히 도포되어야 한다.
이때, 상기 고분자 접합제(400)는 액상으로 이루어지는바, 유로성형용 비드(110)의 끝단에 고분자 접합제(400)가 다량으로 도포된다 하더라도 베이스플레이트(100)와 커버플레이트(200)를 결합시키는 과정에서 베이스플레이트(100)가 일측으로 기울어지면 유로성형용 비드(110) 끝단에 도포되었던 고분자 접합제(400)가 흘러내리게 되고, 이에 따라 유로성형용 비드(110) 끝단이 정상적으로 커버플레이트(200) 저면에 융착되지 못할 우려가 발생하게 된다.
본 발명에 의한 배터리 쿨링블럭은 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있도록, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 유로성형용 비드(110) 중 상기 커버플레이트(200)와 접하는 부위에 유로의 길이방향을 따라 연장되는 오목부(112)가 형성될 수 있다. 이와 같이 유로성형용 비드(110)의 끝단에 오목부(112)가 형성되면, 유로성형용 비드(110) 끝단에 액상의 고분자 접합제(400)를 도포하였을 때 상기 고분자 접합제(400)가 오목부(112) 내에 인입되므로, 베이스플레이트(100)가 일측으로 기울어지더라도 액상의 고분자 접합제(400)가 흘러내리지 아니하게 되고, 이에 따라 유로성형용 비드(110)의 끝단이 커버플레이트(200)의 저면에 안정적으로 결합될 수 있게 된다.
이때, 상기 오목부(112)의 깊이가 너무 깊으면 유로성형용 비드(110)의 끝단이 커버플레이트(200)의 저면에 접촉되지 못할 우려가 있으므로, 상기 오목부(112)의 깊이는 매우 얕게 설정됨이 바람직하다. 또한, 본 실시예에서는 상기 오목부(112)가 유로성형용 비드(110)의 끝단 전체에 걸쳐 형성되는 경우만을 도시하고 있은, 상기 오목부(112)의 길이와 폭은 유로성형용 비드(110)의 규격이나 재질, 고분자 접합제(400)의 특성 등 여러가지 조건에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 의한 배터리 쿨링블럭 제3 실시예에 포함되는 유로성형용 비드(110)의 사시도 및 결합단면도이다.
본 발명에 의한 배터리 쿨링블럭은, 유로성형용 비드(110)의 끝단에 도포된 액상의 고분자 접합제(400)가 쉽게 흘러내리지 아니하면서도 유로성형용 비드(110)의 끝단과 커버플레이트(200) 저면 간의 접촉면적이 일정 크기 이상 넓게 확보될 수 있도록, 상기 유로성형용 비드(110) 중 상기 커버플레이트(200)와 접하는 부위에는 복수 개의 인입홈(114)이 형성될 수 있다.
상기 복수 개의 인입홈(114)은 유로성형용 비드(110)의 끝단 전체에 걸쳐 촘촘히 배열되는 것이 아니라 사전에 설정된 거리만큼 충분히 이격되도록 배열되는바, 상기 인입홈(114)의 깊이가 깊게 형성되더라도 유로성형용 비드(110)의 끝단 중 인입홈(114)이 형성되지 아니한 부위는 안정적으로 커버플레이트(200) 저면에 밀착될 수 있으므로, 베이스플레이트(100)와 커버플레이트(200)가 확실하게 결합될 수 있게 된다.
물론, 열융착 시 상기 유로성형용 비드(110)의 끝단 중 인입홈(114)이 형성된 부위까지도 상기 커버플레이트(200)의 저면에 접촉될 수 있도록 상기 인입홈(114)의 깊이는 매우 얕게 설정됨이 바람직하다. 또한, 본 실시예에서는 상기 인입홈(114)이 원형으로 형성되는 경우만을 도시하고 있으나, 상기 인입홈(114)의 형상 및 크기, 배열패턴은 유로성형용 비드(110)의 규격이나 재질, 고분자 접합제(400)의 특성 등 여러가지 조건에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
도 9는 본 발명에 의한 배터리 쿨링블럭 제4 실시예에 포함되는 입출관(300)의 저면사시도이다.
본 발명에 의한 배터리 쿨링블럭은 입출관(300)과 커버플레이트(200) 간의 접촉부위에 충분한 양의 고분제 접합제가 유지될 수 있도록, 상기 입출관(300)의 외측면에는 다수 개의 미세홈(320)이 형성될 수 있다. 예를 들어 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 입출관(300)의 외주면 중 상기 삽입공(210)의 내주면과 접하는 부위와, 상기 플랜지부(310)의 저면에는, 다수 개의 미세홈(320)이 형성될 수 있다.
이와 같이 입출관(300) 중 커버플레이트(200)와 결합되는 부위에 다수 개의 미세홈(320)이 형성되면, 입출관(300)을 커버플레이트(200)의 삽입공(210)에 삽입시키는 과정에서 상기 입출관(300)이 일측으로 기울어지더라도, 상기 입출관(300)의 표면에 도포된 액상의 고분자 접합제(400)가 상기 미세홈(320)에 걸려 쉽게 흘러내리지 아니하게 되는바, 입출관(300)이 커버플레이트(200)에 견고하게 열융착될 수 있다.
이때, 상기 미세홈(320)의 폭이나 깊이가 너무 크게 형성되면 입출관(300)과 커버플레이트(200) 간의 접촉면적이 감소되어 정상적인 열융착이 이루어지지 아니할 수 있으므로, 상기 미세홈(320)은 액상의 고분자 접합제(400)가 흘러내리는 것을 저해할 수 있는 범위 내에서 매우 좁고 얕게 형성됨이 바람직하다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
100 : 베이스플레이트 110 : 유로성형용 비드
112 : 오목부 114 : 인입홈
200 : 커버플레이트 210 : 삽입공
300 : 입출관 310 : 플랜지부
320 : 미세홈 400 : 고분자 접합제

Claims (11)

  1. 유로성형용 비드가 형성된 베이스플레이트와 상기 베이스플레이트를 덮는 커버플레이트를 성형하는 제1 단계;
    상기 커버플레이트에 입출관을 삽입한 후 결합부위에 고분자 접합체를 도포한 후 코킹하는 제2 단계;
    상기 베이스플레이트와 상기 커버플레이트의 접촉 부위에 고분자 접합제를 도포한 후 상기 베이스플레이트와 상기 커버플레이트를 조립하는 제3 단계;
    상기 베이스플레이트와 상기 커버플레이트를 가접하는 제4 단계;
    상기 베이스플레이트와 상기 커버플레이트, 입출관을 열융착하는 제5 단계;
    열융착이 완료된 제품을 검사하는 제6 단계;
    를 포함하는 고분자 접합제를 이용한 배터리 쿨링블럭 융착방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제4 단계는,
    열융착 프레스를 이용하여 상기 베이스플레이트와 상기 커버플레이트를 가접하도록 구성되는 고분자 접합제를 이용한 배터리 쿨링블럭 융착방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제5 단계는,
    상기 베이스플레이트와 상기 커버플레이트를 진공가열로 내에 인입시킨 후 열융착하도록 구성되는 고분자 접합제를 이용한 배터리 쿨링블럭 융착방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제5 단계는,
    190℃ ~ 210℃ 사이의 온도와 0.009 Torr ~ 0.011 Torr 사이의 진공도 하에서 8시간 동안 상기 베이스플레이트와 상기 커버플레이트를 열융착 하도록 구성되는 고분자 접합제를 이용한 배터리 쿨링블럭 융착방법.
  5. 상향으로 연장된 다수 개의 유로성형용 비드를 구비하여 상면에 유로가 형성되는 베이스플레이트;
    상기 베이스플레이트의 상면을 덮도록 안착되되, 상기 베이스플레이트와 접하는 부위에 고분자 접합제가 도포된 후 열융착 공정을 통해 상기 베이스플레이트와 일체로 결합되는 커버플레이트;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 쿨링블럭.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 베이스플레이트와 상기 커버플레이트는 진공가열로 내에서 열융착되어 일체로 결합되는 것을 특징으로 하는 배터리 쿨링블럭.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 베이스플레이트와 상기 커버플레이트는, 190℃ ~ 210℃ 사이의 온도와 0.009 Torr ~ 0.011 Torr 사이의 진공도 하에서 8시간 동안 열융착되어 결합되는 것을 특징으로 하는 배터리 쿨링블럭.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 유로성형용 비드 중 상기 커버플레이트와 접하는 부위에는 유로의 길이방향을 따라 연장되는 오목부가 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 쿨링블럭.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 유로성형용 비드 중 상기 커버플레이트와 접하는 부위에는 복수 개의 인입홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 쿨링블럭.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 커버플레이트 중 상기 유로와 대응되는 부위에는 삽입공이 형성되고,
    외주면에 플랜지부를 구비하는 중공관 형상으로 형성되어 상기 플랜지부가 상기 커버플레이트의 상면에 안착되도록 길이방향 일단이 상기 삽입공에 삽입되며, 상기 커버플레이트와 상기 입출관이 접하는 부위에 고분자 접합제가 도포된 후 열융착 공정을 통해 상기 커버플레이트와 일체로 결합되는 입출관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 쿨링블럭.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 입출관의 외주면 중 상기 삽입공의 내주면과 접하는 부위와, 상기 플랜지부의 저면에는, 다수 개의 미세홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 쿨링블럭.
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