WO2021045366A1 - 전기자동차용 배터리 모듈 케이스 - Google Patents

전기자동차용 배터리 모듈 케이스 Download PDF

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WO2021045366A1
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protrusion
case
electric vehicle
press
battery module
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김수완
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주식회사 알멕
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    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane

Definitions

  • the present invention relates to a battery module case for an electric vehicle, and more particularly, to a battery module case for an electric vehicle with improved assembly properties.
  • an electric vehicle refers to a vehicle that operates by driving power of a motor by energy of a battery.
  • the conventional battery module is generally made of aluminum, and may include a main body provided in a hollow hexahedral shape with one side open to accommodate the battery, and a cap covering the opened portion of the main body.
  • the main body is manufactured by extrusion (pultrusion) molding because it is the most economical to produce the main body due to the nature of its shape.
  • such a battery module may be manufactured by accommodating a battery in the body and then combining the body and the cap by a mechanical coupling method such as bolt fastening or a laser welding method.
  • the present invention makes it a problem to provide a battery module case for an electric vehicle with improved assembly properties.
  • the present invention is a battery module case for an electric vehicle in which a battery for an electric vehicle provided to be applied to an electric vehicle is accommodated, in an inner profile corresponding to an outer profile of the battery for an electric vehicle.
  • a case portion formed of a hollow and having at least one side of both ends in the longitudinal direction being opened, a press-in protrusion formed along the opened end rim, and being extruded and provided as an aluminum material; And at least one or more provided to be coupled to an end of the opened case portion, the extension portion integrally protruding toward the case portion at an edge of a position corresponding to the press-in protrusion so as to be forcibly fitted into the press-in protrusion, and an end portion of the extension portion.
  • the double-sided contact grooves are recessed and formed in close contact with both sides of the press-in protrusion, and include a cover part formed by die casting of an aluminum material.
  • the present invention provides the following effects.
  • the locking constraining protrusion and the locking constraining groove provided on the opposite side and the other are elastically engaged with each other. Since removal of the case part and the cover part is prevented in advance, the bonding force can be remarkably improved.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a battery module case for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is an exploded perspective view showing a battery module case for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a front view showing a case portion in the battery module case for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a rear view showing a cover in the battery module case for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a cross-sectional view showing a press-fit projection and a double-sided contact groove in the battery module case for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a front view showing a case part in a battery module case for an electric vehicle according to a modified example of an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an exploded front view showing a case part in a battery module case for an electric vehicle according to a modified example of an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a battery module case for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is an exploded perspective view showing the battery module case for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a front view showing a case portion in the battery module case for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention
  • Figure 4 is a rear view showing a cover portion in the battery module case for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention. .
  • the battery module case 100 for an electric vehicle includes a case portion 10 and a cover portion 20.
  • the battery module case 100 for an electric vehicle is a device provided to accommodate a battery for an electric vehicle, which is provided to be applied to an electric vehicle driven by using electric energy as a power source. At this time, it is desirable to understand that the electric vehicle is used as a concept encompassing pure electric vehicles and hybrid vehicles.
  • the case 10 is formed with a hollow in an inner profile corresponding to the outer profile of the battery for an electric vehicle, so that at least one side of both ends in the longitudinal direction is opened.
  • the case portion 10 is provided by extrusion (pulling) molding made of aluminum.
  • the case part 10 is provided as a hollow rectangular parallelepiped so that both ends in the longitudinal direction are opened, and the cover part 20 is provided in a pair corresponding thereto. do.
  • a plurality of press-fit protrusions 11, 12, 13, and 14 are formed integrally protruding from the body of the case 10 along the opened edge of the case 10.
  • the press-fit protrusions 11, 12, 13, and 14 are integrally formed in a region of the open end edge of the case 10 except for the corner.
  • the press-fit protrusions 11, 12, 13, and 14 are formed such that the width is tapered toward the end.
  • the ends of the press-fit protrusions 11, 12, 13, 14 and the ends of the corners of the open end rims of the case 10 are formed in a mutually continuous profile. That is, it is preferable that the width of the end of the press-fit protrusions 11, 12, 13, 14 is smaller than the width of the end of the edge among the open end rims of the case part 10.
  • the press-fit protrusions 11, 12, 13, and 14 include a first press-fit protrusion 11 formed at an upper portion of the open end rim of the case unit 10, and an open end of the case unit 10 It is preferable to include a second press-fit protrusion 12 formed at the lower portion of the rim.
  • the press-in protrusions 11, 12, 13, 14 have a third press-in protrusion 13 formed on one side of the open end edge of the case part 10, and the opened end of the case part 10. It is preferable to include a fourth press-fit protrusion 14 formed on the other side of the end rim.
  • At least one cover part 20 may be provided so as to be coupled to an end of the opened case part 10.
  • the cover portion 20 is preferably provided in a pair so as to be coupled to both ends of the case portion 10, respectively.
  • the cover part 20 is formed of aluminum and is formed by die casting.
  • the case part 10 to be extrusion-molded and the cover part 20 to be die-casting are formed of the same aluminum material, but due to the difference in the molding method, the melting error according to the difference in the optimum output range of the welding device for welding exist.
  • the cover part 20 is provided in a cap shape in which one surface facing the case part 10 is opened, so that one surface facing the case part 10 is opened.
  • an extension part (25 in FIG. 5) extends and protrudes toward the case part 10 at a position corresponding to the press-in protrusions 11, 12, 13, and 14 on the edge of one surface of the cover part 20. This is desirable.
  • the cover part 20 has a double-sided contact groove 21 on the edge of the position corresponding to the press-in protrusions 11, 12, 13, 14 so that it is forcibly fitted into the press-in protrusions 11, 12, 13, 14, It is preferred that 22,23,24) are formed with depressions. At this time, it is preferable that the double-sided contact grooves 21, 22, 23, and 24 are formed recessed at the end of the extension part (25 in FIG. 5).
  • the double-sided contact grooves 21, 22, 23, and 24 cover both sides in the width direction of the press-fit protrusions 11, 12, 13, and 14, and are in close contact with each other for force-fitting.
  • the double-sided contact grooves 21, 22, 23, and 24 are integrally formed in a region of the cover part 20 except for the corner part.
  • the double-sided contact groove (21, 22, 23, 24) is a first double-sided contact groove (21) formed on an upper part of the rim of the cover part 20, and the lower part of the rim of the cover part (20). It is preferable to include a second double-sided contact groove 22 to be formed.
  • the double-sided contact grooves 21, 22, 23, 24 include a third double-sided contacting groove 23 formed on one side of the rim of the cover part 20, and the other side of the rim of the cover part 20. It is preferable to include a fourth double-sided contact groove 24 formed in.
  • first press-in protrusion 11 is forcibly fitted with the first double-sided contact groove 21
  • second press-in protrusion 12 is forcibly fitted with the second double-sided contact groove 22 Can be
  • third press-in protrusion 13 is forcibly fitted with the third double-sided contact groove 23
  • fourth press-in protrusion 14 is forcibly fitted with the fourth double-sided contact groove 24 Can be.
  • the case part 10 and the cover part 20 The outer profile of) can be formed as a substantially continuous profile.
  • a corner part of the open end rim of the case part 10 and a corner part of the rim of the cover part 20 are in surface contact with each other.
  • the press-fit projections 11, 12, 13, 14 formed on the case 10 and the double-sided contact formed on the cover 20 are forcibly fitted with each other.
  • cost-effective laser welding is not required, so economical efficiency is improved, and assembly convenience and manufacturing convenience may be improved through an easy assembly structure.
  • Figure 5 is a cross-sectional view showing a press-in projection and a double-sided contact groove in the battery module case for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • the press-fit protrusion 11 shown in FIG. 5 is an example of any one of the press-fit protrusions (11, 12, 13, and 14 in Fig. 2) shown in Fig. 2, and each press-fit protrusion (11 in Fig. 2) is shown as an example.
  • the shapes between ,12,13,14) are substantially the same as each other.
  • the double-sided contact groove 21 shown in FIG. 5 is an example of any one of the double-sided contact grooves shown in FIG. 2 (21, 22, 23, and 24 in FIG. 2). It is preferable to understand that the shapes between 21, 22, 23 and 24 of 2) are substantially the same as each other.
  • the press-fit protrusion 11 is formed so that the width of both sides in the width direction is tapered toward the end and is reduced.
  • the width direction means a direction from the outer surface of the case 10 exposed to the outside to the inner surface of the case 10 in which the battery for an electric vehicle is accommodated. That is, it is preferable that both sides of the press-fit protrusion 11 are formed in a form in which both sides in the width direction are narrowed down at the same time as they go toward the end of the case part 10.
  • the press-in protrusion 11 is forcibly fitted into the double-sided contact groove 12, and for this purpose, the thickness in the width direction of the press-in protrusion 11 is slightly thicker than the inner surface width of the double-sided contact groove 12. Can be formed. That is, the width of the press-fit protrusion 11 and the width of the inner surface of the double-sided contact groove 12 may be formed to substantially correspond to each other.
  • the double-sided contact groove 21 is preferably formed of an inner profile corresponding to the outer profile of the press-fit protrusion 11 so as to surround and match both sides of the press-fit protrusion 11 in the width direction.
  • the double-sided contact groove 21 is preferably formed to be recessed in the end of the extension portion 25 integrally protruding from the edge of one surface of the cover portion. At this time, it is preferable that a pair of rims 26 and 27 are formed on both sides of the double-sided contact groove 21 in the width direction so as to surround and close both sides of the press-in protrusion 11 in the width direction.
  • each of the borders 26 and 27 integrally extends from the extension part 25 and may include a first border 26 and a second border 27.
  • the lengths of the first border 26 and the second border 27 may be formed to be different from each other.
  • each of the edges 26 and 27 may have the same length.
  • the lengthwise length of the first border 26 formed at a position exposed to the outside of the cover part among the borders 26 and 27 is greater than the lengthwise length of the second border 27.
  • the outer profile of the case portion is formed to correspond to the edges 26 and 27 so that the ends of the edges 26 and 27 are fitted to the case portion on the side of the press-fit protrusion 11.
  • the length of one surface exposed to the outside of the case part 10 among both sides of the press-fit protrusion 11 in the width direction is disposed inside the case part 10 among both sides of the press-fit protrusion 11 in the width direction. It can be formed shorter than the length of the other side.
  • both sides in the width direction of the press-in protrusion 11 formed to be tapered in width toward the end portion of the case portion are formed on both sides of the width direction of the double-sided contact groove 21 formed in the cover portion 26, 27 ) Is wrapped and formed at the same time. Therefore, since a solid and easy coupling is possible only by being forcibly fitted to each other without a separate welding, the quality and manufacturing convenience of the product can be improved.
  • the detachment between the case portion and the cover portion is prevented in advance irrespective of repetition of thermal deformation of the battery for an electric vehicle, so that mutual bonding strength can be remarkably improved.
  • the case portion and the cover portion may repeat thermal expansion and contraction.
  • the thermal expansion of the case portion having a larger contact area with the battery for the electric vehicle is greater than that of the cover portion. Accordingly, the thermal expansion of the press-fit protrusion 11 is formed larger than that of the double-sided contact groove 21.
  • the press-in protrusion 11 and the double-sided contact groove 21 are mutually forcibly fitted, and the bonding force between the press-in protrusion 11 and the double-sided contact groove 21 is also in a thermally expanded state. It can be held firmly.
  • a locking constraining protrusion 28 protrudes on an outer surface of one side, and the locking constraining protrusion 28 is elastically inserted into the opposite side to be locked and locked. It is preferable that the locking confinement groove 15 is formed in a depression.
  • a locking constraining protrusion 28 is formed in any one of the press-in protrusion 11 and the double-sided contact groove 21, and the other one of the press-in protrusion 11 and the double-sided contact groove 21 opposite thereto. It is preferable that the locking confinement groove 15 is formed.
  • the locking constraining groove 15 is recessed on the outer surface opposite to the locking constraining protrusion 28 so that the locking constraining protrusion 28 is elastically inserted into the press-fit protrusion 11 to be constrained.
  • a case where it is formed is illustrated and described as an example.
  • the locking constraining protrusion 28 protruding so as to face the press-in protrusion 11 at at least one of the end portions of both sides 26 and 27 in the width direction of the double-sided contact groove 21 A case in which) is formed is illustrated and described as an example.
  • the locking and constraining protrusion 28 is preferably integrally formed with a rounded outer profile on at least one of the end portions of both sides 26 and 27 in the width direction of the double-sided contact groove 21.
  • a locking constraining protrusion may be formed in the press-in protrusion and a locking constraining groove may be formed in the double-sided contact groove, which is preferably understood as being included in the scope of the present invention.
  • the locking and constraining protrusion 28 integrally protrudes from at least one of the rims 26 and 27 toward the press-in protrusion 11 so as to be integrally rounded.
  • the shape of the recessed profile of the locking constraining groove 15 corresponds to the rounded outer profile of the locking constraining protrusion 27.
  • the locking protrusion 28 is integrally formed at the end of the second border 27 formed longer than the first border 26
  • the locking and constraining protrusion 28 may be formed on the first border 26 or may be formed on the first border 26 and the second border 27, respectively.
  • the second locking protrusion 28 is formed.
  • the two borders 27 may be temporarily elastically deformed. That is, when the press-in protrusion 11 and the double-sided contact groove 21 are joined to each other, the locking constraining protrusion 28 contacts the outer surface of the press-in protrusion 11, and the second border 27 is elastically deformed. After the elasticity can be restored.
  • the second border 27 is the locking locking protrusion 28 so that the locking locking protrusion 28 formed at the end of the second border 27 is elastically inserted into the locking locking groove 15 to be locked. It is preferable that it is provided with a predetermined length or more for elasticity. That is, as the second border 27 is provided with a predetermined length or more capable of elastic deformation, the locking locking protrusion 28 may be elastically inserted into the locking locking groove 15.
  • the press-fit protrusion 11 and the double-sided contact groove 21 are mated with each other, and the locking constraining protrusion 28 and the locking constraining groove 15 They can be caught and constrained.
  • the case portion and the cover portion can be easily coupled only by being forcibly fitted with each other, so that manufacturing convenience can be remarkably improved.
  • the heating and cooling of the electric vehicle battery is repeated several times according to the driving state, thereby causing thermal deformation of the case portion accommodating the electric vehicle battery and the cover portion coupled thereto.
  • the locking confinement protrusion 28 formed in a rounded outer surface profile at at least one of the ends of both sides 26 and 27 in the width direction of the double-sided contact groove 21 is recessed in the press-in protrusion 11. After being elastically inserted into the restraining groove 15, it is restored and restrained. Through this, removal between the case portion and the cover portion due to repeated thermal deformation of the battery for the electric vehicle is prevented in advance, so that mutual bonding strength can be remarkably improved.
  • the locking protrusion 28 and the locking confinement groove 15 provided on one side and the other side of the press-in protrusion 11 and the double-sided contact groove 21 are elastically engaged with each other.
  • the coupling force can be remarkably improved.
  • FIG. 6 is a front view showing a case part in a battery module case for an electric vehicle according to a modified example of an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a case part in a battery module case for an electric vehicle according to a modification example of the present invention. It is an exploded front view shown.
  • the basic configuration except for the case unit 120 is the same as the above-described embodiment, so a detailed description of the same configuration will be omitted.
  • a battery module case 200 for an electric vehicle includes a case part 120 and a cover part (not shown).
  • the case part 120 is provided including the first case part 121 and the second case part 122.
  • the first case portion 121 and the second case portion 122 are individually manufactured and coupled to each other, but a hollow is formed in an inner profile corresponding to the outer profile of the battery for an electric vehicle, so that at least one of both ends in the longitudinal direction It is preferable that one side is open.
  • the first case portion 121 and the second case portion 122 are provided by extrusion molding made of aluminum.
  • first case portion 121 and the second case portion 122 have a plurality of press-in protrusions integrally protruding along an end edge in the longitudinal direction.
  • a first press-in protrusion may be formed in the first case part 121
  • a second press-in protrusion, a third press-in protrusion, and a fourth press-in protrusion may be formed in the second case part 122.
  • a case in which the entire shape of the case part 120 is provided as a hollow rectangular parallelepiped so that both ends in the longitudinal direction are opened will be illustrated and described as an example.
  • the first case portion 121 is individually manufactured to constitute an upper portion of the entire case portion
  • the second case portion 122 is individually manufactured to constitute a lower portion of the entire case portion and are coupled to each other.
  • the first case portion 121 is formed of an inner profile corresponding to an outer profile of one side of the battery for the electric vehicle.
  • the second case portion 122 is detachably coupled to the first case portion 121, it is preferable that it is formed in an inner profile corresponding to the outer profile of the other side of the battery for the electric vehicle.
  • a mating protrusion 123 protrudes from one of the first case portion 121 and the second case portion 122 opposite to one of the first case portion 121 and the second case portion 122.
  • the opposite part means an area in which the first case part 121 and the second case part 122 are in contact with each other.
  • a mating groove 124 is formed in a recessed portion of the first case part 121 and the second case part 122 so that the mating protrusion 123 is fitted and coupled to the other opposite part of the first case part 121 and the second case part 122.
  • the mating protrusion 123 and the mating groove 124 are formed respectively extending along the lengthwise direction on opposite surfaces of the first case part 121 and the second case part 122.
  • the case where the mold protrusion 123 is formed in the first case portion 121 and the fitting groove 124 is formed in the second case portion 122 is an example. As illustrated and described, it is not limited thereto.
  • the molded protrusion 123 is formed so that the width of both sides in the width direction is tapered to decrease as the width direction goes toward the end. That is, it is preferable that both sides of the molded protrusion 123 are formed in a form in which both sides in the width direction are simultaneously narrowed toward the end of the first case part 121.
  • the molded protrusion 123 is forcibly fitted into the molded groove 124, and for this purpose, the thickness of the molded protrusion 123 in the width direction is finely thicker than the inner width of the molded groove 124. I can. That is, the width of the mating protrusion 123 and the width of the inner surface of the mating groove 124 may be formed to substantially correspond to each other.
  • the fitting groove 124 is preferably formed of an inner profile corresponding to the outer profile of the mold fitting protrusion 123 so as to surround both sides in the width direction of the mold fitting protrusion 123 to be molded.
  • the fitting groove 124 is preferably formed to be recessed in the end of the second case portion 122 opposite to the fitting protrusion 123.
  • a pair of mating borders are formed on both sides of the mating groove 124 in the width direction so as to surround and close both sides of the mating protrusion 123 in the width direction.
  • each of the molded frames may include a first molded frame and a second molded frame.
  • the lengths of the first type frame and the second type frame may be formed to be different from each other.
  • the lengths of each of the molded borders may be formed to have the same length as each other.
  • the longitudinal length of the first molded frame formed at a position exposed to the outside of the second case part 122 among the molded frames is shorter than the lengthwise length of the second molded frame.
  • the outer profile of the first case portion 121 is formed to correspond to the molded frame so that each end of the molded frame is fitted to the first case portion 121 on the molded protrusion 123 side.
  • the length of one surface exposed to the outside of the first case part 121 among both sides in the width direction of the mold protrusion 123 is of the first case part 121 among both sides in the width direction of the mold protrusion 123. It may be formed to be shorter than the length of the other surface disposed on the inside.
  • Both sides of the frame in the width direction of the frame are simultaneously wrapped and molded. Therefore, since a solid and easy coupling is possible only by being forcibly fitted to each other without a separate welding, the quality and manufacturing convenience of the product can be improved.
  • the fixing constraining protrusion 123a which will be described later, is elastically inserted into the molded protrusion 123 and a fixing constraining groove 124b is recessed on the outer surface opposite to the fixing constraining protrusion 123a so as to be elastically inserted thereinto.
  • the mating edge ends of both sides in the width direction of the mating groove 124 protrudes to face the mating protrusion 123, and the fixing restraining protrusion 123a is integrally formed with a rounded outer profile.
  • the fixing constraining protrusion 123a integrally protrudes from at least one of the molded edges toward the molded protrusion 123 so as to be integrally rounded.
  • the shape of the recessed profile of the fixing constraining groove 124b is formed to correspond to the rounded outer profile of the fixing constraining protrusion.
  • the fixing and constraining protrusion 123a is formed integrally with the end of the second molded frame formed longer than the first molded frame in a modified example of the embodiment of the present invention
  • the fixing constraining protrusion 123a may be formed on the first type frame, or may be formed on the first type frame and the second type frame, respectively.
  • the fixing and constraining groove 124b is formed on one surface of the molded protrusion 123 that faces the second molded frame and faced the receiving area of the electric vehicle battery. As illustrated and described, it is not limited thereto.
  • the second fixing constraining protrusion 123a is formed when the molding protrusion 123 and the mating groove 124 are molded to each other.
  • the molded border may be temporarily elastically deformed. That is, when the mating protrusion 123 and the mating groove 124 are molded with each other, the fixing restraining protrusion 123a contacts the outer surface of the mating protrusion 123, and the second mating edge is elastically deformed and then elastically restored. Can be.
  • the mold protrusion 123 and the mold groove 124 are molded with each other, and the The fixing constraining protrusion 123a and the fixing constraining groove 124b may be interlocked and constrained.
  • the electric vehicle battery may be inserted between the first case portion 121 and the second case portion 122 separated from each other. Through this, damage due to scratches, etc. that may occur as the case portion 120 is inserted in the longitudinal direction can be prevented in advance.
  • the electric vehicle battery is heated and cooled several times depending on the driving state, and accordingly, the heat of the first case portion 121 and the second case portion 122 accommodating the electric vehicle battery Deformation occurs.
  • the second case part 122 becomes the first case part when the heat deformation of the battery for the electric vehicle is repeated. There is a risk of being removed from (121).
  • the fixing constraining protrusion 123a formed in a rounded outer surface profile at at least one of the mating edge ends of both sides in the width direction of the mating groove 124 is recessed in the mating protrusion 123, the fixing constraining groove 124b It is elastically inserted into and restored and restrained. Through this, removal between the first case portion 121 and the second case portion 122 due to repeated thermal deformation of the battery for the electric vehicle may be prevented in advance, thereby remarkably improving mutual bonding force.
  • first case part 121 and the second case part 122 are individually manufactured, they can be stacked so that the hollow volume is reduced, so that space utilization is improved during transportation, and the number of products that can be transported at one time is increased. Economic feasibility can be significantly improved.
  • the present invention can be applied to an industry for the manufacture and use of electric vehicles by providing a battery module case for an electric vehicle.

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Abstract

조립성이 개선되도록, 본 발명은 전기자동차에 적용되도록 구비되는 전기자동차용 배터리가 내부에 수용되는 전기자동차용 배터리 모듈 케이스에 있어서, 상기 전기자동차용 배터리의 외면 프로파일에 대응되는 내면 프로파일로 중공이 형성되어 길이방향 양단부 중 적어도 어느 일측이 개구되되, 개구된 단부 테두리를 따라 압입돌기가 형성되며, 알루미늄 재질로서 압출 성형되어 구비되는 케이스부; 및 개구된 상기 케이스부의 단부에 결합되도록 적어도 하나 이상 구비되되, 상기 압입돌기에 억지 끼움되도록 상기 압입돌기에 대응되는 위치의 테두리에 상기 케이스부를 향하도록 연장부가 일체로 연장 돌설되고, 상기 연장부의 단부에 상기 압입돌기의 양면을 감싸며 밀착되는 양면밀착홈이 함몰 형성되며, 알루미늄 재질로서 다이캐스팅 성형되어 구비되는 커버부를 포함함을 특징으로 하는 전기자동차용 배터리 모듈 케이스를 제공한다.

Description

전기자동차용 배터리 모듈 케이스
본 발명은 전기자동차용 배터리 모듈 케이스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 조립성이 개선되는 전기자동차용 배터리 모듈 케이스에 관한 것이다.
일반적으로 전기자동차(Electric Vehicle)는 배터리의 에너지에 의한 모터의 구동력으로 동작하는 차량을 의미한다.
최근에는, 전기자동차의 주행가능거리를 극대화하기 위하여 고에너지 밀도 배터리 모듈 및 배터리 팩에 대한 연구가 지속되고 있으며, 전기자동차에 장착되는 배터리 케이스의 장착구조에 대한 관심이 고조되고 있다. 여기서, 종래의 배터리 모듈은 일반적으로 알루미늄 재질로 제조되며, 배터리가 수용되도록 일측이 개구된 중공형 육면체 형상으로 구비되는 본체와, 상기 본체의 개구된 부분을 커버하는 캡으로 구성될 수 있다. 이때, 상기 본체는 형태의 특성상 압출(인발) 성형 방식으로 제조되는 것이 가장 경제적이므로 주로 압출 성형 방식으로 제조되고 있다.
그러나, 압출 성형된 상기 본체 내면에 제조상의 불량으로 인해 길이방향을 따라 날카로운 돌기가 돌출되어 연장되면, 배터리가 상기 본체 내부에 삽입시 상기 돌기에 긁힘되어 손상되는 심각한 문제점이 있었다.
한편, 이러한 배터리 모듈은 상기 본체의 내부에 배터리를 수용시킨 후, 상기 본체와 상기 캡을 볼트 체결 등의 기계적 결합 방식이나 레이저 용접의 방식으로 결합하여 제조될 수 있다.
그러나, 배터리 모듈을 기계적 결합 방식으로 결합하기 위해서는 상기 본체 및 상기 캡에 볼트 삽입을 위한 구성 또는 나사산 형성을 위한 체적 등이 더 확보되어야 하므로 배터리 모듈의 전체적인 부피가 증가되는 문제점이 있었다. 이에 따라, 한정된 크기의 전기자동차 내부에 적용되어야 하는 배터리 모듈의 부피가 증가되어 공간활용성이 저하되는 문제점이 있었다.
또한, 배터리 모듈을 레이저 용접 방식으로 결합하는 경우 레이저 용접에 소요되는 비용이 높아 경제성 및 생산성이 저하되는 문제점이 있었다. 특히, 압출 제조된 알루미늄 재질의 본체와 다이캐스팅 제조된 알루미늄 재질의 캡 간의 용접을 위한 최적 출력 범위차에 따른 용융 오차에 의해 불량률이 증가하여 최종 제조된 배터리 모듈의 품질이 심각하게 저하되는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 조립성이 개선되는 전기자동차용 배터리 모듈 케이스를 제공하는 것을 해결과제로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 전기자동차에 적용되도록 구비되는 전기자동차용 배터리가 내부에 수용되는 전기자동차용 배터리 모듈 케이스에 있어서, 상기 전기자동차용 배터리의 외면 프로파일에 대응되는 내면 프로파일로 중공이 형성되어 길이방향 양단부 중 적어도 어느 일측이 개구되되, 개구된 단부 테두리를 따라 압입돌기가 형성되며, 알루미늄 재질로서 압출 성형되어 구비되는 케이스부; 및 개구된 상기 케이스부의 단부에 결합되도록 적어도 하나 이상 구비되되, 상기 압입돌기에 억지 끼움되도록 상기 압입돌기에 대응되는 위치의 테두리에 상기 케이스부를 향하도록 연장부가 일체로 연장 돌설되고, 상기 연장부의 단부에 상기 압입돌기의 양면을 감싸며 밀착되는 양면밀착홈이 함몰 형성되며, 알루미늄 재질로서 다이캐스팅 성형되어 구비되는 커버부를 포함함을 특징으로 하는 전기자동차용 배터리 모듈 케이스를 제공한다.
상기의 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 케이스부에 형성된 압입돌기와 커버부에 형성된 양면밀착홈이 상호간 억지 끼움되어 결합됨에 따라 압출 및 다이캐스팅의 상이한 제조방식으로 각각 제조되는 케이스부 및 커버부 간의 용접 불량 발생이 미연에 방지되므로 제품 품질 및 생산성이 현저히 개선될 수 있다.
둘째, 케이스부에 단부로 갈수록 폭이 테이퍼지게 감소되도록 형성되는 압입돌기의 폭방향 양면을 커버부에 형성된 양면밀착홈의 폭방향 양측 테두리가 동시에 감싸며 형합되므로 열변형 반복에 관계없이 케이스부와 커버부 간의 결합력이 현저히 개선될 수 있다.
셋째, 압입돌기와 양면밀착홈 중 대향되는 일측 및 타측에 구비되는 걸림구속돌기 및 걸림구속홈이 상호간 탄발적으로 걸림 결합되므로 잦은 열변형의 반복으로 인한 압입돌기의 미세한 슬라이드 이동을 구속하여 오랜 사용시에도 케이스부 및 커버부의 탈거가 미연에 방지되어 결합력이 현저히 개선될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 배터리 모듈 케이스를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 배터리 모듈 케이스를 나타낸 분해사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 배터리 모듈 케이스에서 케이스부를 나타낸 정면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 배터리 모듈 케이스에서 커버부를 나타낸 후면도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 배터리 모듈 케이스에서 압입돌기 및 양면밀착홈을 나타낸 단면도.
도 6은 본 발명의 일실시예의 변형예에 따른 전기자동차용 배터리 모듈 케이스에서 케이스부를 나타낸 정면도.
도 7은 본 발명의 일실시예의 변형예에 따른 전기자동차용 배터리 모듈 케이스에서 케이스부를 나타낸 분해정면도.
본 발명의 최선의 실시 형태는 첨부된 도면을 참조하여 이하에서 보다 상세히 설명될 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기자동차용 배터리 모듈 케이스를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 배터리 모듈 케이스를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 배터리 모듈 케이스를 나타낸 분해사시도이다. 그리고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 배터리 모듈 케이스에서 케이스부를 나타낸 정면도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 배터리 모듈 케이스에서 커버부를 나타낸 후면도이다.
도 1 내지 도 4에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 배터리 모듈 케이스(100)는 케이스부(10) 및 커버부(20)를 포함한다.
여기서, 상기 전기자동차용 배터리 모듈 케이스(100)는 전기에너지를 동력원으로 하여 구동되는 전기자동차에 적용되도록 구비되는 전기자동차용 배터리를 내부에 수용하도록 구비되는 장치이다. 이때, 전기자동차는 순수 전기자동차와 하이브리드 자동차를 포괄하는 개념으로 사용됨으로 이해함이 바람직하다.
한편, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 케이스부(10)는 상기 전기자동차용 배터리의 외면 프로파일에 대응되는 내면 프로파일로 중공이 형성되어 길이방향 양단부 중 적어도 어느 일측이 개구됨이 바람직하다. 이러한 상기 케이스부(10)는 알루미늄 재질로서 압출(인발) 성형되어 구비된다.
이때, 본 발명의 일실시예에서 상기 케이스부(10)가 중공형 직육면체로 구비되어 길이방향 양단부가 개구되고, 상기 커버부(20)가 그에 대응하여 한쌍으로 구비되는 경우를 예로써 도시 및 설명한다.
그리고, 상기 케이스부(10)에는 개구된 단부 테두리를 따라 복수개의 압입돌기(11,12,13,14)가 상기 케이스부(10)의 몸체로부터 일체로 돌출 형성됨이 바람직하다. 여기서, 상기 압입돌기(11,12,13,14)는 상기 케이스부(10)의 개구된 단부 테두리 중 모서리부를 제외한 영역에 일체로 형성됨이 바람직하다.
또한, 상기 압입돌기(11,12,13,14)는 단부로 갈수록 폭이 테이퍼지게 감소되도록 형성됨이 바람직하다. 이때, 상기 압입돌기(11,12,13,14)의 끝단과, 상기 케이스부(10)의 개구된 단부 테두리 중 모서리의 끝단이 상호 연속적인 프로파일로 형성됨이 바람직하다. 즉, 상기 압입돌기(11,12,13,14))의 단부 폭이 상기 케이스부(10)의 개구된 단부 테두리 중 모서리의 끝단 폭보다 작게 형성됨이 바람직하다.
그리고, 상기 압입돌기(11,12,13,14)는 상기 케이스부(10)의 개구된 단부 테두리 중 상부에 형성되는 제1압입돌기(11)와, 상기 케이스부(10)의 개구된 단부 테두리 중 하부에 형성되는 제2압입돌기(12)를 포함함이 바람직하다. 또한, 상기 압입돌기(11,12,13,14)는 상기 케이스부(10)의 개구된 단부 테두리 중 일측부에 형성되는 제3압입돌기(13)와, 상기 케이스부(10)의 개구된 단부 테두리 중 타측부에 형성되는 제4압입돌기(14)를 포함함이 바람직하다.
한편, 도 1 내지 도 2, 그리고 도 4를 참조하면, 상기 커버부(20)는 개구된 상기 케이스부(10)의 단부에 결합되도록 적어도 하나 이상 구비될 수 있다. 이때, 본 발명의 일실시예에서 상기 커버부(20)는 상기 케이스부(10)의 양단부에 각각 결합되도록 한쌍으로 구비됨이 바람직하다. 이러한 상기 커버부(20)는 알루미늄 재질로서 다이캐스팅 성형되어 구비된다.
이때, 압출 성형되는 상기 케이스부(10)와, 다이캐스팅 성형되는 상기 커버부(20)는 동일한 알루미늄 재질로 형성되지만 성형 방식의 차이로 인해 용접을 위한 용접장치의 최적 출력 범위차에 따른 용융 오차가 존재한다. 여기서, 상기 커버부(20)는 상기 케이스부(10)에 대향되는 일면이 개구된 캡형으로 구비되어 상기 케이스부(10)에 대향되는 일면이 개구됨이 바람직하다. 그리고, 상기 커버부(20)의 일면 테두리에는 상기 압입돌기(11,12,13,14)에 대응되는 위치에 상기 케이스부(10)를 향하도록 연장부(도 5의 25)가 연장 돌설됨이 바람직하다.
그리고, 상기 커버부(20)에는 상기 압입돌기(11,12,13,14)에 억지 끼움되도록 상기 압입돌기(11,12,13,14)에 대응되는 위치의 테두리에 양면밀착홈(21,22,23,24)이 함몰 형성됨이 바람직하다. 이때, 상기 양면밀착홈(21,22,23,24)이 상기 연장부(도 5의 25)의 단부에 함몰 형성됨이 바람직하다.
여기서, 상기 양면밀착홈(21,22,23,24)은 상기 압입돌기(11,12,13,14)의 폭방향 양면을 감싸며 밀착되어 억지 끼움 결합됨이 바람직하다. 또한, 상기 양면밀착홈(21,22,23,24)은 상기 커버부(20)의 테두리 중 모서리부를 제외한 영역에 일체로 형성됨이 바람직하다.
또한, 상기 양면밀착홈(21,22,23,24)은 상기 커버부(20)의 테두리 중 상부에 형성되는 제1양면밀착홈(21)과, 상기 커버부(20)의 테두리 중 하부에 형성되는 제2양면밀착홈(22)을 포함함이 바람직하다. 또한, 양면밀착홈(21,22,23,24)은 상기 커버부(20)의 테두리 중 일측부에 형성되는 제3양면밀착홈(23)과, 상기 커버부(20)의 테두리 중 타측부에 형성되는 제4양면밀착홈(24)를 포함함이 바람직하다.
여기서, 상기 제1압입돌기(11)는 상기 제1양면밀착홈(21)과 상호 억지 끼움 결합되며, 상기 제2압입돌기(12)는 상기 제2양면밀착홈(22)과 상호 억지 끼움 결합될 수 있다. 더불어, 상기 제3압입돌기(13)는 상기 제3양면밀착홈(23)과 상호 억지 끼움 결합되며, 상기 제4압입돌기(14)는 상기 제4양면밀착홈(24)과 상호 억지 끼움 결합될 수 있다.
이를 통해, 각 상기 압입돌기(11,12,13,14)와 각 상기 양면밀착홈(21,22,23,24)이 상호 억지 끼움 결합됨에 따라 상기 케이스부(10) 및 상기 커버부(20)의 외면 프로파일이 실질적으로 연속적인 프로파일로 형성될 수 있다. 이때, 상기 케이스부(10)의 개구된 단부 테두리 중 모서리부와, 상기 커버부(20)의 테두리 중 모서리부는 상호간 면접촉됨이 바람직하다.
따라서, 본체와 캡이 고비용의 레이저 용접을 통해 결합되던 종래와 달리, 상기 케이스부(10)에 형성된 각 압입돌기(11,12,13,14)와 상기 커버부(20)에 형성된 각 양면밀착홈(21,22,23,24)이 상호간 억지 끼움 결합된다. 이를 통해, 고비용의 레이저 용접이 요구되지 않아 경제성이 개선되며, 용이한 조립구조를 통해 조립편의성 및 제조편의성이 개선될 수 있다.
특히, 압출 및 다이캐스팅의 상이한 제조방식으로 각각 제조되어 상호간의 용접을 위한 최적 출력 범위차에 따른 용융 오차가 존재하는 상기 케이스부(10) 및 상기 커버부(20) 간의 용접 불량 발생이 미연에 방지된다. 따라서, 제품 품질 및 생산성이 현저히 개선될 수 있다.
한편, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 배터리 모듈 케이스에서 압입돌기 및 양면밀착홈을 나타낸 단면도이다. 이때, 도 5에 도시된 압입돌기(11)는 도 2에 도시된 각 압입돌기(도 2의 11,12,13,14) 중 어느 하나를 예로써 도시한 것으로 각 압입돌기(도 2의 11,12,13,14) 간의 형상은 상호 실질적으로 동일한 것으로 이해함이 바람직하다. 더불어, 도 5에 도시된 양면밀착홈(21)은 도 2에 도시된 각 양면밀착홈(도 2의 21,22,23,24) 중 어느 하나를 예로써 도시한 것으로 각 양면밀착홈(도 2의 21,22,23,24) 간의 형상은 상호 실질적으로 동일한 것으로 이해함이 바람직하다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 압입돌기(11)는 폭방향 양면이 단부로 갈수록 폭이 테이퍼지게 협소화되며 감소되도록 형성됨이 바람직하다. 이때, 폭방향이라 함은 외측으로 노출되는 상기 케이스부(10)의 외면부에서 전기자동차용 배터리가 수용되는 상기 케이스부(10)의 내면부로의 방향을 의미한다. 즉, 상기 압입돌기(11)는 폭방향 양면이 상기 케이스부(10)의 단부로 갈수록 각각 동시에 협소화되는 형태로 형성됨이 바람직하다.
여기서, 상기 압입돌기(11)는 상기 양면밀착홈(12)에 억지 끼움되어 형합되는데, 이를 위하여 상기 압입돌기(11)의 폭방향 두께가 상기 양면밀착홈(12) 내면 폭보다 미세하게 더 굵게 형성될 수 있다. 즉, 상기 압입돌기(11)의 폭과 상기 양면밀착홈(12)의 내면 폭이 상호 실질적으로 대응되도록 형성될 수 있다.
그리고, 상기 양면밀착홈(21)은 상기 압입돌기(11)의 폭방향 양면을 감싸며 형합되도록 상기 압입돌기(11)의 외면 프로파일에 대응되는 내면 프로파일로 형성됨이 바람직하다.
상세히, 상기 양면밀착홈(21)은 상기 커버부의 일면 테두리에 일체로 돌설된 상기 연장부(25)의 단부에 함몰 형성됨이 바람직하다. 이때, 상기 양면밀착홈(21)의 폭방향 양측에는 상기 압입돌기(11)의 폭방향 양면을 감싸며 밀착되도록 한쌍의 테두리(26,27)가 형성됨이 바람직하다.
여기서, 각 상기 테두리(26,27)는 상기 연장부(25)로부터 일체로 연장되되, 제1테두리(26)와 제2테두리(27)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1테두리(26)와 상기 제2테두리(27)의 길이는 상호간 상이하게 형성될 수 있다. 물론, 각 상기 테두리(26,27)의 길이는 상호 동일한 길이로 형성될 수도 있다.
예컨대, 도 5를 참조하면, 상기 테두리(26,27) 중 상기 커버부의 외측으로 노출되는 위치에 형성된 상기 제1테두리(26)의 길이방향 길이가 상기 제2테두리(27)의 길이방향 길이보다 짧게 형성될 수 있다. 더불어, 상기 테두리(26,27)의 각 단부가 상기 압입돌기(11)측 케이스부에 형합되도록 상기 케이스부의 외면 프로파일이 상기 테두리(26,27)에 대응되어 형성됨이 바람직하다. 또한, 상기 압입돌기(11)의 폭방향 양면 중 상기 케이스부(10)의 외측으로 노출되는 일면의 길이가 상기 압입돌기(11)의 폭방향 양면 중 상기 케이스부(10)의 내측에 배치되는 타면의 길이보다 짧게 형성될 수 있다.
이를 통해, 상기 케이스부에 단부로 갈수록 폭이 테이퍼지게 감소되도록 형성되는 상기 압입돌기(11)의 폭방향 양면을 상기 커버부에 형성된 상기 양면밀착홈(21)의 폭방향 양측 테두리(26,27)가 동시에 감싸며 형합된다. 따라서, 별도의 용접 없이도 상호 억지 끼움되는 것만으로도 견고하고 용이한 결합이 가능하므로 제품의 품질 및 제조편의성이 개선될 수 있다.
또한, 전기자동차용 배터리의 열변형 반복에 관계없이 상기 케이스부와 상기 커버부 간의 탈거가 미연에 방지되어 상호간의 결합력이 현저히 개선될 수 있다. 이때, 상기 전기자동차용 배터리에 발열이 발생됨에 따라 상기 케이스부 및 상기 커버부가 열 팽창 및 수축을 반복할 수 있다. 여기서, 상기 전기자동차용 배터리와의 접촉면적이 더 넓은 상기 케이스부의 열팽창이 상기 커버부의 열팽창보다 더 크다. 이에 따라, 상기 압입돌기(11)의 열팽창이 상기 양면밀착홈(21)의 열팽창보다 크게 형성된다. 즉, 열수축된 초기상태에서 상기 압입돌기(11) 및 상기 양면밀착홈(21)이 상호 억지 끼움 상태로 결합됨과 더불어 열팽창 상태에서도 상기 압입돌기(11) 및 상기 양면밀착홈(21)간의 결합력이 견고하게 유지될 수 있다.
한편, 상기 압입돌기(11)와 상기 양면밀착홈(21) 중 일측 외면에는 걸림구속돌기(28)가 돌출되며, 대향되는 타측에는 상기 걸림구속돌기(28)가 탄발적으로 삽입되어 걸림 구속되는 걸림구속홈(15)이 함몰 형성됨이 바람직하다.
즉, 상기 압입돌기(11)와 상기 양면밀착홈(21) 중 어느 하나에 걸림구속돌기(28)가 형성되며, 그에 대향되는 상기 압입돌기(11)와 상기 양면밀착홈(21) 중 다른 하나에는 상기 걸림구속홈(15)이 형성됨이 바람직하다.
이때, 본 발명의 일실시예에서, 상기 압입돌기(11)에 상기 걸림구속돌기(28)가 탄성 삽입되어 구속되도록 상기 걸림구속돌기(28)에 대향되는 외면에 걸림구속홈(15)이 함몰 형성되는 경우를 예로써 도시 및 설명한다.
또한, 본 발명의 일실시예에서, 상기 양면밀착홈(21)의 폭방향 양측 테두리(26,27) 단부 중 적어도 어느 하나에 상기 압입돌기(11)에 대향되도록 돌출되는 상기 걸림구속돌기(28)가 형성되는 경우를 예로써 도시 및 설명한다. 이때, 상기 걸림구속돌기(28)는 상기 양면밀착홈(21)의 폭방향 양측 테두리(26,27) 단부 중 적어도 어느 하나에 라운드진 외면 프로파일로 일체로 형성됨이 바람직하다.
물론, 경우에 따라 압입돌기에 걸림구속돌기가 형성되고 양면밀착홈에 걸림구속홈이 형성될 수도 있으며, 이는 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 이해함이 바람직하다.
여기서, 상기 걸림구속돌기(28)는 상기 테두리(26,27) 중 적어도 어느 하나로부터 상기 압입돌기(11)를 향하도록 일체로 라운드지게 연장 돌출됨이 바람직하다. 또한, 상기 걸림구속홈(15)의 함몰된 프로파일이 형상이 상기 걸림구속돌기(27)의 라운드진 외면 프로파일에 대응되어 형성됨이 바람직하다.
이때, 본 발명의 일실시예에서 상기 걸림구속돌기(28)가 상기 제1테두리(26) 보다 길게 형성된 상기 제2테두리(27)의 단부에 일체로 형성되는 경우를 예로써 도시 및 설명한다. 물론, 상기 걸림구속돌기(28)가 상기 제1테두리(26)에 형성될 수도 있으며, 상기 제1테두리(26) 및 상기 제2테두리(27)에 각각 형성될 수도 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에서 상기 걸림구속홈(15)이 상기 제2테두리(26)에 대향되며 상기 전기자동차용 배터리의 수용 영역에 대향되는 상기 압입돌기(11)의 일면에 형성되는 경우를 예로써 도시 및 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
그리고, 상기 걸림구속돌기(28)가 상기 걸림구속홈(15)에 삽입되기 위해 상기 압입돌기(11) 및 상기 양면밀착홈(21)이 상호간 형합시 상기 걸림구속돌기(28)가 형성된 상기 제2테두리(27)가 일시적으로 탄성 변형될 수 있다. 즉, 상기 압입돌기(11) 및 상기 양면밀착홈(21)이 상호간 형합시 상기 걸림구속돌기(28)가 상기 압입돌기(11)의 외면에 접촉되며 상기 제2테두리(27)가 탄성 변형된 후 탄성 복원될 수 있다.
여기서, 상기 제2테두리(27)의 단부에 형성된 상기 걸림구속돌기(28)이 상기 걸림구속홈(15)에 탄발 삽입되어 걸림 구속되도록 상기 제2테두리(27)는 상기 걸림구속돌기(28)가 탄발되기 위한 기설정된 길이 이상으로 구비됨이 바람직하다. 즉, 상기 제2테두리(27)가 탄발 변형 가능한 기설정된 길이 이상으로 구비됨에 따라 상기 걸림구속돌기(28)가 상기 걸림구속홈(15)에 탄발적으로 삽입될 수 있다.
이에 따라, 상기 전기자동차용 배터리가 상기 케이스부에 수용된 후, 상기 압입돌기(11) 및 상기 양면밀착홈(21)이 상호간 형합되고 상기 걸림구속돌기(28) 및 상기 걸림구속홈(15)이 상호간 걸림 구속될 수 있다. 이를 통해, 상기 케이스부와 상기 커버부가 상호간 억지 끼움되는 것만으로도 용이하게 결합될 수 있어 제조편의성이 현저히 개선될 수 있다.
여기서, 상기 전기자동차용 배터리는 구동상태에 따라 가열 및 냉각이 수차례 반복되는데, 이에 따라 상기 전기자동차용 배터리를 수용하는 상기 케이스부와 그에 결합된 상기 커버부의 열변형이 발생된다.
이때, 상기 걸림구속돌기(28) 및 상기 걸림구속홈(15) 간의 걸림 구속 구조가 형성되지 않는 경우 상기 전기자동차용 배터리의 열변형 반복시 상기 커버부가 상기 케이스부로부터 탈거될 우려가 있다. 따라서, 상기 양면밀착홈(21)의 폭방향 양측 테두리(26,27) 단부 중 적어도 어느 하나에 라운드진 외면 프로파일로 형성된 상기 걸림구속돌기(28)가 상기 압입돌기(11)에 함몰 형성된 상기 걸림구속홈(15)에 탄성 삽입된 후 복원되어 구속된다. 이를 통해, 상기 전기자동차용 배터리의 열변형 반복에 의한 상기 케이스부와 상기 커버부 간의 탈거가 미연에 방지되어 상호간의 결합력이 현저히 개선될 수 있다.
이와 같이, 상기 압입돌기(11)와 상기 양면밀착홈(21) 중 대향되는 일측 및 타측에 구비되는 상기 걸림구속돌기(28) 및 상기 걸림구속홈(15)이 상호간 탄발적으로 걸림 결합된다. 이를 통해, 잦은 열변형의 반복으로 인한 상기 압입돌기(11)의 미세한 슬라이드 이동을 구속하여 오랜 사용시에도 상기 케이스부 및 상기 커버부의 탈거가 미연에 방지되어 결합력이 현저히 개선될 수 있다.
한편, 도 6은 본 발명의 일실시예의 변형예에 따른 전기자동차용 배터리 모듈 케이스에서 케이스부를 나타낸 정면도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예의 변형예에 따른 전기자동차용 배터리 모듈 케이스에서 케이스부를 나타낸 분해정면도이다. 본 발명의 일실시예의 변형예에서는 케이스부(120)를 제외한 기본적인 구성은 상술한 일실시예와 동일하므로 동일한 구성에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 6 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예의 변형예에 따른 전기자동차용 배터리 모듈 케이스(200)는 케이스부(120) 및 커버부(미도시)를 포함한다.
여기서, 상기 케이스부(120)는 제1케이스부(121)와 제2케이스부(122)를 포함하여 구비됨이 바람직하다. 이때, 상기 제1케이스부(121) 및 상기 제2케이스부(122)는 개별 제조되어 상호 결합되되, 전기자동차용 배터리의 외면 프로파일에 대응되는 내면 프로파일로 중공이 형성되어 길이방향 양단부 중 적어도 어느 일측이 개구됨이 바람직하다. 이러한 상기 제1케이스부(121) 및 상기 제2케이스부(122)는 알루미늄 재질로서 압출 성형되어 구비된다.
그리고, 상기 제1케이스부(121) 및 상기 제2케이스부(122)에는 길이방향 단부 테두리를 따라 복수개의 압입돌기가 일체로 돌출 형성됨이 바람직하다. 이때, 제1압입돌기가 상기 제1케이스부(121)에 형성되고, 제2압입돌기, 제3압입돌기, 제4압입돌기가 상기 제2케이스부(122)에 형성될 수 있다. 이때, 제1압입돌기, 제2압입돌기, 제3압입돌기, 제4압입돌기의 형상은 상술된 일실시예와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 일실시예에서 상기 케이스부(120)의 전체 형상이 중공형 직육면체로 구비되어 길이방향 양단부가 개구되는 경우를 예로써 도시 및 설명한다. 또한, 상기 제1케이스부(121)가 전체 케이스부 중 상부를 구성하고 상기 제2케이스부(122)가 전체 케이스부 중 하부를 구성하도록 개별 제조되어 상호 결합됨으로 이해함이 바람직하다.
상세히, 상기 제1케이스부(121)는 상기 전기자동차용 배터리의 일측 외면 프로파일에 대응되는 내면 프로파일로 형성됨이 바람직하다. 또한, 상기 제2케이스부(122)는 상기 제1케이스부(121)에 착탈식으로 결합되되, 상기 전기자동차용 배터리의 타측 외면 프로파일에 대응되는 내면 프로파일로 형성됨이 바람직하다.
그리고, 상기 제1케이스부(121) 및 상기 제2케이스부(122) 중 어느 하나의 대향부에는 형합돌기(123)가 돌출 형성됨이 바람직하다. 이때, 대향부라 함은 상기 제1케이스부(121) 및 상기 제2케이스부(122)가 상호 접촉되는 영역을 의미한다.
또한, 상기 제1케이스부(121) 및 상기 제2케이스부(122) 중 나머지 하나의 대향부에는 상기 형합돌기(123)가 끼움 결합되도록 형합홈(124)이 함몰 형성됨이 바람직하다. 여기서, 상기 형합돌기(123) 및 상기 형합홈(124)은 상기 제1케이스부(121) 및 상기 제2케이스부(122)의 각 대향면에 길이방향을 따라 각각 연장 형성됨이 바람직하다. 이때, 본 발명의 일실시예의 변형예에서 상기 형합돌기(123)가 상기 제1케이스부(121)에 형성되고 상기 형합홈(124)이 상기 제2케이스부(122)에 형성되는 경우를 예로써 도시 및 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상세히, 상기 형합돌기(123)는 폭방향 양면이 단부로 갈수록 폭이 테이퍼지게 협소화되며 감소되도록 형성됨이 바람직하다. 즉, 상기 형합돌기(123)는 폭방향 양면이 상기 제1케이스부(121)의 단부로 갈수록 각각 동시에 협소화되는 형태로 형성됨이 바람직하다.
여기서, 상기 형합돌기(123)는 상기 형합홈(124)에 억지 끼움되어 형합되는데, 이를 위하여 상기 형합돌기(123)의 폭방향 두께가 상기 형합홈(124) 내면 폭보다 미세하게 더 굵게 형성될 수 있다. 즉, 상기 형합돌기(123)의 폭과 상기 형합홈(124)의 내면 폭이 상호 실질적으로 대응되도록 형성될 수 있다.
그리고, 상기 형합홈(124)은 상기 형합돌기(123)의 폭방향 양면을 감싸며 형합되도록 상기 형합돌기(123)의 외면 프로파일에 대응되는 내면 프로파일로 형성됨이 바람직하다. 상세히, 상기 형합홈(124)은 상기 형합돌기(123)에 대향되는 상기 제2케이스부(122)의 단부에 함몰 형성됨이 바람직하다. 이때, 상기 형합홈(124)의 폭방향 양측에는 상기 형합돌기(123)의 폭방향 양면을 감싸며 밀착되도록 한쌍의 형합테두리가 형성됨이 바람직하다.
여기서, 각 상기 형합테두리는 제1형합테두리와 제2형합테두리를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1형합테두리와 상기 제2형합테두리의 길이는 상호간 상이하게 형성될 수 있다. 물론, 각 상기 형합테두리의 길이는 상호 동일한 길이로 형성될 수도 있다.
예컨대, 도 7을 참조하면, 상기 형합테두리 중 상기 제2케이스부(122)의 외측으로 노출되는 위치에 형성된 상기 제1형합테두리의 길이방향 길이가 상기 제2형합테두리의 길이방향 길이보다 짧게 형성될 수 있다. 더불어, 상기 형합테두리의 각 단부가 상기 형합돌기(123)측 제1케이스부(121)에 형합되도록 상기 제1케이스부(121)의 외면 프로파일이 상기 형합테두리에 대응되어 형성됨이 바람직하다. 또한, 상기 형합돌기(123)의 폭방향 양면 중 상기 제1케이스부(121)의 외측으로 노출되는 일면의 길이가 상기 형합돌기(123)의 폭방향 양면 중 상기 제1케이스부(121)의 내측에 배치되는 타면의 길이보다 짧게 형성될 수 있다.
이를 통해, 상기 제1케이스부(121)에 단부로 갈수록 폭이 테이퍼지게 감소되도록 형성되는 상기 형합돌기(123)의 폭방향 양면을 상기 제2케이스부(122) 에 형성된 상기 형합홈(124)의 폭방향 양측 형합테두리가 동시에 감싸며 형합된다. 따라서, 별도의 용접 없이도 상호 억지 끼움되는 것만으로도 견고하고 용이한 결합이 가능하므로 제품의 품질 및 제조편의성이 개선될 수 있다.
한편, 상기 형합돌기(123)에는 후술되는 고정구속돌기(123a)가 탄성 삽입되어 구속되도록 상기 고정구속돌기(123a)에 대향되는 외면에 고정구속홈(124b)이 함몰 형성됨이 바람직하다.
그리고, 상기 형합홈(124)의 폭방향 양측 형합테두리 단부 중 적어도 어느 하나에는 상기 형합돌기(123)에 대향되도록 돌출되되 라운드진 외면 프로파일로 상기 고정구속돌기(123a)가 일체로 형성됨이 바람직하다.
여기서, 상기 고정구속돌기(123a)는 상기 형합테두리 중 적어도 어느 하나로부터 상기 형합돌기(123)를 향하도록 일체로 라운드지게 연장 돌출됨이 바람직하다. 또한, 상기 고정구속홈(124b)의 함몰된 프로파일이 형상이 상기 고정구속돌기의 라운드진 외면 프로파일에 대응되어 형성됨이 바람직하다.
이때, 본 발명의 일실시예의 변형예에서 상기 고정구속돌기(123a)가 상기 제1형합테두리 보다 길게 형성된 상기 제2형합테두리의 단부에 일체로 형성되는 경우를 예로써 도시 및 설명한다. 물론, 상기 고정구속돌기(123a)가 상기 제1형합테두리에 형성될 수도 있으며, 상기 제1형합테두리 및 상기 제2형합테두리에 각각 형성될 수도 있다. 또한, 본 발명의 일실시예에서 상기 고정구속홈(124b)이 상기 제2형합테두리에 대향되며 상기 전기자동차용 배터리의 수용 영역에 대향되는 상기 형합돌기(123)의 일면에 형성되는 경우를 예로써 도시 및 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
그리고, 상기 고정구속돌기(123a)가 상기 고정구속홈(124b)에 삽입되기 위해 상기 형합돌기(123) 및 상기 형합홈(124)이 상호간 형합시 상기 고정구속돌기(123a)가 형성된 상기 제2형합테두리가 일시적으로 탄성 변형될 수 있다. 즉, 상기 형합돌기(123) 및 상기 형합홈(124)이 상호간 형합시 상기 고정구속돌기(123a)가 상기 형합돌기(123)의 외면에 접촉되며 상기 제2형합테두리가 탄성 변형된 후 탄성 복원될 수 있다. 이에 따라, 상기 전기자동차용 배터리가 상기 제1케이스부(121) 및 상기 제2케이스부(122)의 내측에 수용된 후, 상기 형합돌기(123) 및 상기 형합홈(124)이 상호간 형합되고 상기 고정구속돌기(123a) 및 상기 고정구속홈(124b)이 상호간 걸림 구속될 수 있다.
또한, 상기 전기자동차용 배터리가 상호 분리된 상기 제1케이스부(121) 및 상기 제2케이스부(122)의 사이로 삽입될 수 있다. 이를 통해, 상기 케이스부(120)의 길이방향으로 삽입됨에 따라 발생될 수 있는 스크래치 등에 의한 손상이 미연에 방지될 수 있다. 여기서, 상기 전기자동차용 배터리는 구동상태에 따라 가열 및 냉각이 수차례 반복되는데, 이에 따라 상기 전기자동차용 배터리를 수용하는 상기 제1케이스부(121) 및 상기 제2케이스부(122)의 열변형이 발생된다.
이때, 상기 고정구속돌기(123a) 및 상기 고정구속홈(124b) 간의 걸림 구속 구조가 형성되지 않는 경우 상기 전기자동차용 배터리의 열변형 반복시 상기 제2케이스부(122)가 상기 제1케이스부(121)로부터 탈거될 우려가 있다.
따라서, 상기 형합홈(124)의 폭방향 양측 형합테두리 단부 중 적어도 어느 하나에 라운드진 외면 프로파일로 형성된 상기 고정구속돌기(123a)가 상기 형합돌기(123)에 함몰 형성된 상기 고정구속홈(124b)에 탄성 삽입된 후 복원되어 구속된다. 이를 통해, 상기 전기자동차용 배터리의 열변형 반복에 의한 상기 제1케이스부(121)와 상기 제2케이스부(122) 간의 탈거가 미연에 방지되어 상호간의 결합력이 현저히 개선될 수 있다.
더욱이, 상기 제1케이스부(121) 및 상기 제2케이스부(122)가 개별 제조됨에 따라 중공 부피가 감소되도록 적층 가능하므로 운반시 공간활용성이 개선되며, 한번에 운송할 수 있는 제품 수가 증가되므로 경제성이 현저히 개선될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구항에서 청구하는 범위를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형 실시되는 것은 가능하며, 이러한 변형 실시는 본 발명의 범위에 속한다.
본 발명은 전기자동차용 배터리 모듈 케이스를 제공함으로써 전기자동차의 제조 및 사용을 위한 산업에 적용될 수 있다.

Claims (6)

  1. 전기자동차에 적용되도록 구비되는 전기자동차용 배터리가 내부에 수용되는 전기자동차용 배터리 모듈 케이스에 있어서,
    상기 전기자동차용 배터리의 외면 프로파일에 대응되는 내면 프로파일로 중공이 형성되어 길이방향 양단부 중 적어도 어느 일측이 개구되되, 개구된 단부 테두리를 따라 압입돌기가 형성되며, 알루미늄 재질로서 압출 성형되어 구비되는 케이스부; 및
    개구된 상기 케이스부의 단부에 결합되도록 적어도 하나 이상 구비되되, 상기 압입돌기에 억지 끼움되도록 상기 압입돌기에 대응되는 위치의 테두리에 상기 케이스부를 향하도록 연장부가 일체로 연장 돌설되고, 상기 연장부의 단부에 상기 압입돌기의 양면을 감싸며 밀착되는 양면밀착홈이 함몰 형성되며, 알루미늄 재질로서 다이캐스팅 성형되어 구비되는 커버부를 포함함을 특징으로 하는 전기자동차용 배터리 모듈 케이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 압입돌기의 폭방향 양면은 단부로 갈수록 폭이 테이퍼지게 협소화되도록 형성되며, 상기 양면밀착홈은 상기 압입돌기의 폭방향 양면을 감싸며 형합되도록 상기 압입돌기의 외면 프로파일에 대응되는 내면 프로파일로 형성되되,
    상기 양면밀착홈의 폭방향 양측에는 상기 압입돌기의 폭방향 양면을 감싸도록 상기 연장부로부터 일체로 연장되는 제1테두리와 제2테두리가 형성됨을 특징으로 하는 전기자동차용 배터리 모듈 케이스.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1테두리 및 상기 제2테두리 중 일측 외면에는 걸림구속돌기가 일체로 상기 압입돌기를 향하여 돌출 형성되며, 상기 압입돌기의 일면에는 상기 걸림구속돌기가 탄발적으로 삽입되어 걸림 구속되는 걸림구속홈이 상기 걸림구속돌기의 외면에 대응되는 프로파일로 함몰 형성됨을 특징으로 하는 전기자동차용 배터리 모듈 케이스.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1테두리 및 상기 제2테두리 중 상기 걸림구속돌기가 형성된 일측은 타측보다 길게 형성되되 상기 걸림구속돌기가 상기 걸림구속홈에 탄발적으로 삽입되도록 기설정된 길이 이상으로 구비됨을 특징으로 하는 전기자동차용 배터리 모듈 케이스.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 압입돌기는 상기 케이스부의 개구된 단부 테두리 중 모서리부를 제외한 영역에 일체로 형성되고,
    상기 양면밀착홈은 상기 커버부의 테두리 중 모서리부를 제외한 영역에 일체로 형성됨을 특징으로 하는 전기자동차용 배터리 모듈 케이스.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이스부는
    상기 전기자동차용 배터리의 일측 외면 프로파일에 대응되는 내면 프로파일이 형성되는 제1케이스부와,
    상기 제1케이스부에 착탈식으로 결합되되, 상기 전기자동차용 배터리의 타측 외면 프로파일에 대응되는 내면 프로파일이 형성되는 제2케이스부를 포함하되,
    상기 제1케이스부 및 상기 제2케이스부 중 어느 하나의 대향부에는 형합돌기가 돌출 형성되고, 상기 제1케이스부 및 상기 제2케이스부 중 나머지 하나의 대향부에는 상기 형합돌기가 끼움 결합되도록 형합홈이 함몰 형성됨을 특징으로 하는 전기자동차용 배터리 모듈 케이스.
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