KR20240073311A - 배터리 팩 케이스용 압출 프레임 - Google Patents

Abstract

배터리 팩 케이스용 압출 프레임이 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩 케이스용 압출 프레임은 배터리 팩 케이스의 측면을 이루는 측면 프레임과 보강 프레임으로 이루어지는 배터리 팩 케이스용 압출 프레임에서, 상기 측면 프레임의 외측면에 상기 보강 프레임이 일체로 압출 성형되며, 상기 보강 프레임은 내부가 폐단면의 중공부로 형성되고, 상기 중공부에는 롤 포밍 성형빔이 삽입되어 상기 보강 프레임에 고정된다.

Description

배터리 팩 케이스용 압출 프레임{Extruded frame for battery pack case}

본 발명은 배터리 팩 케이스용 압출 프레임에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기자동차에 적용되는 배터리 팩 케이스의 측면 강성을 보강하는 배터리 팩 케이스용 압출 프레임에 관한 것이다.

일반적으로 전기자동차는 PHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle), BEV(Battery Electric Vehicle), FCEV(Fuel Cell Electric Vehicle) 등을 예로 들 수 있다.

상기 전기자동차는 차체에 배터리 모듈의 집합체인 고전압의 배터리 팩을 배터리 팩 케이스를 통하여 탑재하고 있으며, 상기 배터리 팩으로부터 전원을 공급받아 작동하는 구동모터를 동력원으로 하여 주행이 가능하다.

이러한 배터리 팩은 배터리 팩 케이스에 내장된 상태로 부피와 중량이 상당히 크기 때문에, 차체에 탑재하기 위해서 차체에 탑재 공간과 함께 강건한 체결력을 확보하는 것이 중요하다.

또한, 부피와 중량이 상당한 배터리 팩 케이스는 차체에 탑재하는 작업성의 확보 또한 중요한 문제로 작용하기 때문에, 당 업계에서는 상기 배터리 팩의 탑재를 위한 차체 설계의 연구 개발에 집중하고 있다.

상기한 바와 같은 배터리 팩 케이스는 내부에 배터리 팩을 내장하여 언더 바디의 사이드 실 사이에 구성되는 플로어 패널에 탑재된다.

도 1은 일반적인 압출 프레임이 적용된 배터리 팩 케이스의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 상기 배터리 팩 케이스(100)는 측면을 이루는 압출 프레임(101)을 통해 측면 강성에 대응하고 있다.

이러한 압출 프레임(101)은 측면 프레임(103)과 보강 프레임(105)을 일체로 압출 성형하고, 내부에 격벽을 형성하여 측면 강성에 대응하고 있다.

그러나 상기 압출 프레임(101)은 내부 격벽만으로는 알루미늄 압출빔의 강성 부족으로 대응이 어려워 최근에는 보강 프레임(105)의 폭(W)을 더 크게 하여 적용하고 있다.

이와 같이, 보강 프레임(105)의 폭(W)을 더 크게 하는 경우, 측면 강성에는 대응할 수 있으나, 전체적으로 배터리 팩 케이스(100)의 사이즈가 커지거나 동일 사이즈에 대하여 상대적으로 내부의 수납용량을 줄어들게 하는 단점이 있다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예는 배터리 팩 케이스의 측면을 이루는 측면 프레임과 일체로 압출 성형되는 보강 프레임의 내부에 별물의 롤 포밍 성형빔을 삽입하여 배터리 팩 케이스의 측면 충돌 강성을 확보할 수 있도록 하는 배터리 팩 케이스용 압출 프레임을 제공하고자 한다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 배터리 팩 케이스의 측면을 이루는 측면 프레임과 보강 프레임으로 이루어지는 배터리 팩 케이스용 압출 프레임에 있어서, 상기 측면 프레임의 외측면에 상기 보강 프레임이 일체로 압출 성형되며, 상기 보강 프레임은 내부가 폐단면의 중공부로 형성되고, 상기 중공부에는 롤 포밍 성형빔이 삽입되어 상기 보강 프레임의 하면에 고정되는 배터리 팩 케이스용 압출 프레임이 제공될 수 있다.

상기 롤 포밍 성형빔은 스틸재 패널을 다단의 롤 포밍 성형하여 이루어질 수 있다.

또한, 상기 롤 포밍 성형빔은 내부가 격벽에 의해 2개의 폐공간으로 구획될 수 있다.

또한, 상기 롤 포밍 성형빔은 상기 보강 프레임의 중공부에 삽입된 상태로, 상기 보강 프레임의 하면 일측에 리벳이음으로 고정될 수 있다.

상기 측면 프레임은 내측면에 보강빔이 일체로 압출 성형될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩 케이스의 측면을 이루는 측면 프레임과 일체로 압출 성형되는 보강 프레임의 내부에 강성이 높은 별물의 스틸재 롤 포밍 성형빔을 삽입하여 고정함으로써, 배터리 팩 케이스의 측면 충돌 강성을 증대시킬 수 있다.

이에 따라, 보강 프레임의 폭을 더 크게 하지 않아도 배터리 팩 케이스의 측면 충돌 강성을 확보할 수 있다.

또한, 보강 프레임의 폭을 더 크게 하지 않아도 측면 충돌 강성에 대응할 수 있어, 전체적으로 배터리 팩 케이스의 사이즈를 키우지 않아도 동일 사이즈에 대하여 상대적으로 내부의 수납용량을 넓게 확보할 수 있다.

이외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.

도 1은 일반적인 압출 프레임이 적용된 배터리 팩 케이스의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 압출 프레임이 적용된 배터리 팩 케이스의 사시도이다.
도 3은 도 2의 A-A 선에 따른 확대 단면 사시도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예를 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 상세한 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 실시 예들 중에서 바람직한 하나의 실시 예에 관한 것이다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 압출 프레임이 적용된 배터리 팩 케이스의 사시도이고, 도 3은 도 2의 A-A 선에 따른 확대 단면 사시도이다.

도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩 케이스용 압출 프레임(11)은 기본적으로 배터리 팩 케이스(10)의 측면을 이루며, 측면 프레임(13)과 보강 프레임(15)이 일체로 압출 성형되어 이루어진다.

상기 측면 프레임(13)의 하면에는 복수개의 스크루 볼트(미도시)로 냉각 패널(CP)이 체결된다.

상기 측면 프레임(13)은 강성 보강을 위해 내부에 복수의 격벽(19)이 일체로 압출 성형되고, 상기 측면 프레임(13)은 외측면에 배터리 팩 케이스(10)의 측면 강성을 보강하기 위해 내부에 폐단면의 중공부로 형성되는 보강 프레임(15)이 일체로 압출 성형된다.

또한, 상기 측면 프레임(13)은 내측면에 내부 강성과 실링 구조를 위해 중공의 보강빔(21)이 일체로 압출 성형된다.

또한, 상기 보강 프레임(15)은 중공부 내부에 롤 포밍 성형빔(17)이 삽입되어 상기 보강 프레임(15)의 하면에 고정된다.

여기서, 상기 롤 포밍 성형빔(17)은 스틸재 패널을 다단의 롤 포밍 성형하여 이루어질 수 있다.

또한, 상기 롤 포밍 성형빔(17)은 내부가 격벽(17a)에 의해 2개의 폐공간(S1)(S2)으로 구획되어 형성될 수 있다.

이러한 롤 포밍 성형빔(17)은 상기 보강 프레임(15)의 중공부에 삽입된 상태로, 상기 보강 프레임(15)의 하면 일측에 리벳이음(R)으로 고정될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩 케이스용 압출 프레임(11)은 배터리 팩 케이스(10)의 측면을 이루는 측면 프레임(13)과 보강 프레임(15) 및 보강빔(21)이 일체로 압출 성형되며, 보강 프레임(15)의 내부에는 강성이 높은 별물의 스틸재 롤 포밍 성형빔(17)을 삽입하여 고정됨으로써, 배터리 팩 케이스(10)의 측면 충돌 강성을 확보할 수 있다.

이와 같이, 보강 프레임(15)의 폭을 더 크게 하지 않아도 배터리 팩 케이스(10)의 측면 충돌 강성을 확보할 수 있다.

이에 따라, 전체적으로 배터리 팩 케이스(10)의 사이즈를 키우지 않아도 동일 사이즈에 대하여 상대적으로 내부의 수납용량을 넓게 확보할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

11... 배터리 팩 케이스의 압출 프레임
13... 측면 프레임
15... 보강 프레임
17... 롤 포밍 성형빔
19... 격벽
21... 보강빔
CP... 냉각 패널

Claims (8)

1. 배터리 팩 케이스의 측면을 이루는 측면 프레임과 보강 프레임으로 이루어지는 배터리 팩 케이스용 압출 프레임에 있어서,
   상기 측면 프레임의 외측면에 상기 보강 프레임이 일체로 압출 성형되며,
   상기 보강 프레임은 내부가 폐단면의 중공부로 형성되고, 상기 중공부에는 롤 포밍 성형빔이 삽입되어 상기 보강 프레임에 고정되는 배터리 팩 케이스용 압출 프레임.
2. 제1항에 있어서,
   상기 롤 포밍 성형빔은
   스틸재 패널을 다단의 롤 포밍 성형하여 이루어지는 배터리 팩 케이스용 압출 프레임.
3. 제1항에 있어서,
   상기 롤 포밍 성형빔은
   내부가 격벽에 의해 2개의 폐공간으로 구획되는 배터리 팩 케이스용 압출 프레임.
4. 제1항에 있어서,
   상기 롤 포밍 성형빔은
   상기 보강 프레임의 중공부에 삽입된 상태로, 상기 보강 프레임의 하면 일측에 리벳이음으로 고정되는 배터리 팩 케이스용 압출 프레임.
5. 제1항에 있어서,
   상기 측면 프레임은
   내측면에 보강빔이 일체로 압출 성형되는 배터리 팩 케이스용 압출 프레임.
6. 배터리 팩 케이스의 측면을 이루는 측면 프레임과 보강 프레임으로 이루어지는 배터리 팩 케이스용 압출 프레임에 있어서,
   상기 측면 프레임의 외측면에 상기 보강 프레임이 일체로 압출 성형되며,
   상기 보강 프레임은 내부가 폐단면의 중공부로 형성되고, 상기 중공부에는 내부가 격벽에 의해 2개의 폐공간으로 구획되는 스틸재 롤 포밍 성형빔이 삽입되어 일측에서 상기 보강 프레임의 하면 일측에 리벳이음으로 고정되는 배터리 팩 케이스용 압출 프레임.
7. 제6항에 있어서,
   상기 롤 포밍 성형빔은
   스틸재 패널을 다단의 롤 포밍 성형하여 이루어지는 배터리 팩 케이스용 압출 프레임.
8. 제6항에 있어서,
   상기 측면 프레임은
   내측면에 보강빔이 일체로 압출 성형되는 배터리 팩 케이스용 압출 프레임.

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