KR102922368B1 - Battery case for vehicle - Google Patents

Battery case for vehicle

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KR102922368B1
KR102922368B1 KR1020210030371A KR20210030371A KR102922368B1 KR 102922368 B1 KR102922368 B1 KR 102922368B1 KR 1020210030371 A KR1020210030371 A KR 1020210030371A KR 20210030371 A KR20210030371 A KR 20210030371A KR 102922368 B1 KR102922368 B1 KR 102922368B1
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Abstract

본 발명은 다수의 배터리모듈 하측을 지지하며, 상측으로 절곡된 사이드월을 구비한 하부패널; 상기 하부패널의 사이드월을 감싸서 지지하여, 상기 배터리모듈들의 측면을 보호하도록 형성된 사이드멤버; 상기 탑재되는 배터리모듈들 사이를 가로질러 양단이 상기 사이드월에 지지되도록 결합되는 다수의 보강재를 포함하여 구성된다.The present invention comprises a lower panel having a sidewall bent upwardly and supporting the lower side of a plurality of battery modules; a side member formed to wrap around and support the sidewall of the lower panel and protect the side surfaces of the battery modules; and a plurality of reinforcing members joined so that both ends thereof are supported by the sidewall across the battery modules to be mounted.

Description

차량의 배터리 케이스{BATTERY CASE FOR VEHICLE}Battery Case for Vehicle

본 발명은 하이브리드 차량이나 전기차 등에 배터리를 탑재하는 구조에 관한 기술이다.The present invention relates to a technology for a structure for mounting a battery in a hybrid vehicle or electric vehicle.

하이브리드 차량이나 전기차 등과 같은 친환경 차량에 대한 시장 수요가 갈수록 높아지고 있으며, 이러한 친환경 차량에 대한 다양한 수요를 충족시키기 위해서는 차량에 탑재되는 배터리의 에너지 용량 증대가 필수적이다.Market demand for eco-friendly vehicles, such as hybrid and electric vehicles, is increasing, and to meet the diverse demands for these eco-friendly vehicles, increasing the energy capacity of batteries installed in these vehicles is essential.

따라서, 차량의 제한된 공간 내에 가급적 큰 에너지 용량을 제공할 수 있는 수준으로 배터리를 탑재하면서도, 충분한 내구성과 안전성을 확보할 수 있도록 하는 기술이 필요하다.Therefore, technology is needed to install batteries that can provide as much energy capacity as possible within the limited space of a vehicle, while ensuring sufficient durability and safety.

상기 발명의 배경이 되는 기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.The matters described as the background technology of the above invention are only intended to enhance understanding of the background of the present invention, and should not be taken as an acknowledgment that they correspond to prior art already known to those skilled in the art.

KR 1020140045778 AKR 1020140045778 A

본 발명은 차량에 배터리를 탑재할 수 있는 공간을 가급적 크게 확보하여 친환경 차량에서 요구되는 에너지 용량을 제공할 수 있도록 하면서도, 차량의 충돌 사고 등으로부터 충분한 안전성과 내구성을 확보하여, 궁극적으로 차량의 상품성을 향상시킬 수 있도록 하는 차량의 배터리 케이스를 제공함에 그 목적이 있다.The purpose of the present invention is to provide a battery case for a vehicle that can provide the energy capacity required for an eco-friendly vehicle by securing as large a space as possible for mounting a battery in the vehicle, while ensuring sufficient safety and durability from vehicle collision accidents, etc., thereby ultimately improving the marketability of the vehicle.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량의 배터리 케이스는,The battery case of the vehicle of the present invention to achieve the above-mentioned purpose is as follows:

다수의 배터리모듈 하측을 지지하며, 상측으로 절곡된 사이드월을 구비한 하부패널;A lower panel supporting the lower sides of a number of battery modules and having a sidewall that is bent upwards;

상기 하부패널의 사이드월과 외부면에서 접속 및 지지하여, 상기 배터리모듈들의 측면을 보호하도록 형성된 사이드멤버;A side member formed to connect and support the sidewall and outer surface of the lower panel to protect the side surfaces of the battery modules;

상기 탑재되는 배터리모듈들 사이를 가로질러 양단이 상기 사이드월에 지지되도록 결합되는 다수의 보강재;A plurality of reinforcing members joined so that both ends are supported by the sidewall across the battery modules mounted above;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.It is characterized by being composed of including.

상기 하부패널의 사이드월은, 상기 하부패널의 바닥면으로부터 상측으로 절곡된 각도 α가 90°< α < 92°의 범위 이내일 수 있다.The side wall of the lower panel may have an angle α bent upward from the bottom surface of the lower panel within a range of 90°< α < 92°.

상기 사이드멤버는 적어도 일부구간에 외측으로 돌출되는 돌출단이 일체로 형성될 수 있다.The above side member may be formed integrally with a protrusion that protrudes outward in at least some section.

상기 사이드멤버는 The above side members are

상기 하부패널의 사이드월과 결합되는 수직벽을 형성하는 수직폐단면과;A vertical closed section forming a vertical wall that is joined to the side wall of the lower panel;

상기 수직폐단면 하측에서 상기 돌출단을 형성하는 수평폐단면과;A horizontal closed cross-section forming the protrusion at the lower side of the vertical closed cross-section;

상기 수직폐단면과 수평폐단면 사이를 연결하는 중간폐단면;An intermediate closed section connecting the vertical closed section and the horizontal closed section;

을 포함하여 구성될 수 있다.It can be composed of including.

상기 사이드멤버는The above side members are

상기 수직폐단면과 수평폐단면을 형성하는 하나의 폐곡선을 형성하도록 절곡된 제1패널과;A first panel bent to form a closed curve forming the vertical closed cross-section and the horizontal closed cross-section;

양단이 상기 제1패널과 결합되어 상기 중간폐단면을 형성하는 제2패널;A second panel having both ends joined to the first panel to form the intermediate closed cross-section;

로 이루어질 수 있다.It can be made of.

상기 사이드멤버는 상기 돌출단으로부터 상기 하부패널의 하측을 향해 연장되어, 상기 하부패널의 하측면에 결합되는 로워보강패널을 포함하여 구성될 수 있다.The above side member may be configured to include a lower reinforcing panel that extends from the protrusion toward the lower side of the lower panel and is coupled to the lower surface of the lower panel.

상기 로워보강패널은 상기 사이드멤버의 돌출단 및 상기 하부패널과 함께, 상기 돌출단 하측에 하부폐단면을 형성하도록 결합될 수 있다.The above lower reinforcing panel can be combined with the protruding end of the side member and the lower panel to form a lower closed cross-section below the protruding end.

상기 로워보강패널은 상기 하부패널로 연장됨에 있어, The above lower reinforcing panel extends to the lower panel,

상기 하부패널과 평행한 방향으로 연장되는 수평부와;A horizontal portion extending in a direction parallel to the lower panel;

상기 하부패널에 대해 기울어지는 경사부;A sloped portion inclined with respect to the above lower panel;

를 포함하여 구성될 수 있다.It can be composed of including.

상기 로워보강패널은 The above lower reinforcement panel

상기 돌출단의 단부에서 하측으로 연장되도록 구비된 간격형성부;A gap forming portion provided to extend downward from the end of the above protrusion;

상기 간격형성부로부터 상기 하부패널과 평행한 방향으로 연장되는 제1수평부;A first horizontal portion extending from the gap forming portion in a direction parallel to the lower panel;

상기 제1수평부로부터 하측으로 기울어지는 경사부;An inclined portion that slopes downward from the first horizontal portion;

상기 경사부로부터 상기 하부패널과 평행한 방향으로 연장되어 상기 하부패널에 결합되는 제2수평부;A second horizontal portion extending from the inclined portion in a direction parallel to the lower panel and coupled to the lower panel;

를 포함하여 구성될 수 있다.It can be composed of including.

상기 경사부는 상기 제1수평부 및 제2수평부와 각각 이루는 사이각 β가 1° < β < 3°의 범위로 형성될 수 있다.The above-mentioned inclined portion may be formed such that the angle β formed between the first horizontal portion and the second horizontal portion is in the range of 1° < β < 3°.

상기 보강재는 The above reinforcement material

자체적으로 베이스폐단면을 구비한 베이스멤버와;A base member with its own base cross-section;

상기 베이스멤버에 2개의 중첩면에 의해 결합되면서, 상기 베이스멤버와 함께 또다른 추가폐단면을 형성하는 추가멤버;An additional member that is joined to the base member by two overlapping surfaces and forms another additional closed cross-section together with the base member;

로 구성될 수 있다.It can be composed of.

상기 베이스멤버는 상기 베이스폐단면을 형성하는 2개의 수직면을 포함하고;The base member includes two vertical surfaces forming the base cross-section;

상기 추가멤버의 중첩면은 상기 베이스멤버의 두 수직면에 각각 중첩되어 결합되며;The overlapping surface of the above additional member is overlapped and combined with each of the two vertical surfaces of the above base member;

상기 베이스멤버의 하측면은 상기 추가멤버의 중첩면 두께에 상응하게 상기 두 수직면으로부터 측방으로 돌출된 토우부;The lower surface of the above base member has a toe portion that protrudes laterally from the two vertical surfaces corresponding to the thickness of the overlapping surface of the above additional member;

를 포함하여 구성될 수 있다.It can be composed of including.

본 발명은 차량에 배터리를 탑재할 수 있는 공간을 가급적 크게 확보하여 친환경 차량에서 요구되는 에너지 용량을 제공할 수 있도록 하면서도, 차량의 충돌 사고 등으로부터 충분한 안전성과 내구성을 확보하여, 궁극적으로 차량의 상품성을 향상시킬 수 있도록 한다.The present invention secures as large a space as possible for mounting a battery in a vehicle so as to provide the energy capacity required for an eco-friendly vehicle, while ensuring sufficient safety and durability from vehicle collision accidents, etc., thereby ultimately improving the marketability of the vehicle.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 배터리 케이스를 도시한 분해사시도,
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도,
도 3 내지 도 5는 각각 하부패널의 사이드월 절곡 각도에 따른 강도 테스트 결과를 도시한 그래프,
도 6은 도 1의 Ⅵ-Ⅵ선 단면도,
도 7은 도 6의 단면도에서 하부패널이 결합된 상태를 설명한 도면,
도 8은 로워보강패널의 경사부 사이각에 따른 강도 테스트 결과를 비교하여 도시한 그래프,
도 9는 도 1의 Ⅸ-Ⅸ선 단면도이다.
Figure 1 is an exploded perspective view showing a battery case of a vehicle according to the present invention;
Figure 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of Figure 1;
Figures 3 to 5 are graphs showing the results of strength tests according to the sidewall bending angle of the lower panel, respectively.
Figure 6 is a cross-sectional view taken along line Ⅵ-Ⅵ of Figure 1;
Fig. 7 is a drawing explaining the state in which the lower panel is combined in the cross-sectional view of Fig. 6.
Figure 8 is a graph comparing the strength test results according to the angle between the slopes of the lower reinforcement panel.
Figure 9 is a cross-sectional view taken along line Ⅸ-Ⅸ of Figure 1.

본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. Specific structural or functional descriptions of the embodiments of the present invention disclosed in this specification or application are merely illustrative for the purpose of describing embodiments according to the present invention, and embodiments according to the present invention may be implemented in various forms and should not be construed as limited to the embodiments described in this specification or application.

본 발명에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 형태를 가질 수 있으므로 특정실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Since embodiments of the present invention can be modified in various ways and take various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in this specification or application. However, this is not intended to limit embodiments of the present invention to specific disclosed forms, and it should be understood that all modifications, equivalents, and alternatives fall within the spirit and technical scope of the present invention.

제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.While terms such as "first" and/or "second" may be used to describe various components, these components should not be limited by these terms. These terms are intended solely to distinguish one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a "second component," and similarly, a second component may also be referred to as a "first component."

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다. When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it should be understood that it may be directly connected or connected to that other component, but that there may be other components in between. Conversely, when a component is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there are no other components in between. Other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "directly between" or "adjacent to" and "directly adjacent to", should be interpreted similarly.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terminology used herein is for the purpose of describing specific embodiments only and is not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, it should be understood that the terms "comprises" or "has" indicate the presence of a described feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof, but do not exclude in advance the presence or possibility of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention pertains. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with their meaning in the context of the relevant technology, and shall not be construed in an idealized or overly formal sense unless explicitly defined herein.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by describing preferred embodiments thereof with reference to the attached drawings. The same reference numerals in each drawing represent the same components.

도 1 내지 도 9를 참조하면, 본 발명 차량의 배터리 케이스는, 다수의 배터리모듈(1) 하측을 지지하며, 상측으로 절곡된 사이드월(3)을 구비한 하부패널(5); 상기 하부패널(5)의 사이드월(3)을 감싸서 지지하여, 상기 배터리모듈(1)들의 측면을 보호하도록 형성된 사이드멤버(7); 상기 탑재되는 배터리모듈(1)들 사이를 가로질러 양단이 상기 사이드월(3)에 지지되도록 결합되는 다수의 보강재(9)를 포함하여 구성된다.Referring to FIGS. 1 to 9, the battery case of the vehicle of the present invention comprises a lower panel (5) having a sidewall (3) bent upward and supporting the lower side of a plurality of battery modules (1); a side member (7) formed to wrap and support the sidewall (3) of the lower panel (5) and protect the side surfaces of the battery modules (1); and a plurality of reinforcing members (9) connected so that both ends thereof are supported by the sidewall (3) across the battery modules (1) to be mounted.

즉, 본 발명의 배터리 케이스는 차량에 탑재할 다수의 배터리모듈(1)의 하측을 상기 하부패널(5)로 지지하고, 그 측면을 상기 사이드멤버(7)로 지지하며, 상기 배터리모듈(1)들 사이에는 상기 다수의 보강재(9)가 설치되도록 하여, 배터리모듈(1)들의 탑재공간을 충분히 확보하면서도 충분한 강도를 확보할 수 있도록 한 것이다.That is, the battery case of the present invention supports the lower side of a plurality of battery modules (1) to be mounted on a vehicle with the lower panel (5), supports the side surface thereof with the side member (7), and installs a plurality of reinforcing members (9) between the battery modules (1), thereby ensuring sufficient strength while securing sufficient mounting space for the battery modules (1).

참고로, 상기 배터리 케이스의 상측에는 도시되지 않은 별도의 커버가 결합된 후, 차량에 탑재될 수 있다.For reference, a separate cover (not shown) may be attached to the upper side of the battery case and then mounted on a vehicle.

상기 하부패널(5)은 도시된 바와 같이 외곽부분을 상측으로 절곡하여 상기 사이드월(3)을 형성하며, 상기 사이드월(3)은, 상기 하부패널(5)의 바닥면(11)으로부터 상측으로 절곡된 각도 α가 90°< α < 92°의 범위 이내로 설정되는 것이 바람직하다.As shown, the lower panel (5) is formed by folding the outer portion upward to form the side wall (3), and it is preferable that the angle α of the side wall (3) folded upward from the bottom surface (11) of the lower panel (5) is set within the range of 90°< α < 92°.

이는 도 3 내지 도 5에 도시된 상기 하부패널(5)의 강도 테스트 결과의 비교로부터 명확해질 수 있다.This can be made clear from a comparison of the strength test results of the lower panel (5) shown in FIGS. 3 to 5.

도 3 내지 도 5는 각각 상기 하부패널(5)의 전후방 양단을 고정되게 지지한 상태에서 측방으로부터 힘을 가하는 방식으로 테스트한 결과로서, 힘을 가하기 시작한 시점으로부터 시간의 경과에 따라 상기 하부패널(5)이 지지하는 반력의 크기가 1차 및 2차의 2번의 피크치를 가지는 것을 알 수 있다.Figures 3 to 5 are the results of a test in which force is applied from the side while the front and rear ends of the lower panel (5) are fixedly supported, respectively. It can be seen that the size of the reaction force supported by the lower panel (5) has two peaks, the first and second, as time passes from the time when the force is first applied.

상기 1차 피크치와 2차 피크치 중 하부패널(5)의 실질적인 변형이 발생하지는 않은 상태로 볼 수 있는 1차 피크치가 중요하며, 이들 1차 피크치들을 비교할 때, 도 3의 1차 피크치가 가장 큰 186.95kN을 나타내고, 도 4의 1차 피크치는 131.36kN, 도 5의 1차 피크치는 161.57kN을 나타내고 있어서, 도 3의 경우가 가장 바람직함을 알 수 있다.Among the above first and second peaks, the first peak that can be seen as a state in which no actual deformation of the lower panel (5) occurs is important, and when comparing these first peaks, the first peak of Fig. 3 shows the largest 186.95 kN, the first peak of Fig. 4 shows 131.36 kN, and the first peak of Fig. 5 shows 161.57 kN, so it can be seen that the case of Fig. 3 is the most preferable.

도 3의 경우, 상기 α= 91°인 경우이고, 도 4의 경우 α= 90°, 도 5는 α=92°이므로, 상술한 바와 같이 상기 사이드월(3)이 하부패널(5)의 바닥면(11)으로부터 상측으로 절곡된 각도 α는 90°< α < 92°의 범위 이내로 설정되는 것이 바람직한 것이다.In the case of Fig. 3, α = 91°, in the case of Fig. 4, α = 90°, and in Fig. 5, α = 92°, so as described above, it is preferable that the angle α at which the side wall (3) is bent upward from the bottom surface (11) of the lower panel (5) is set within the range of 90° < α < 92°.

참고로, 상기 하부패널(5)은 두께 2mm의 알루미늄 판재로 형성될 수 있다.For reference, the above lower panel (5) can be formed of an aluminum plate having a thickness of 2 mm.

한편, 상기 사이드멤버(7)는 적어도 일부구간에 외측으로 돌출되는 돌출단(13)이 일체로 형성되는 구성이다.Meanwhile, the side member (7) is configured to have a protrusion (13) integrally formed to protrude outward in at least some sections.

본 실시예에서 상기 사이드멤버(7) 중, 상기 돌출단(13)이 형성되는 부위는 도 1에 표시된 양쪽 측방향의 부분으로서, 실질적으로 차체에 배터리 케이스가 탑재될 때, 상기 돌출단(13)이 형성된 부위는 차체의 측방향을 향하도록 탑재되어, 차량의 측방 충돌 등과 같은 사고 시에, 외부 충격이 배터리 케이스 내부의 배터리모듈(1)로 전달되는 것을 효과적으로 방지할 수 있도록 할 수 있다.In this embodiment, among the side members (7), the portions where the protrusions (13) are formed are the portions on both sides as shown in FIG. 1, and when the battery case is actually mounted on the vehicle body, the portions where the protrusions (13) are formed are mounted so as to face the lateral direction of the vehicle body, so that in the event of an accident such as a side collision of the vehicle, external impact can be effectively prevented from being transmitted to the battery module (1) inside the battery case.

도 6과 도 7을 참조하면, 상기 사이드멤버(7) 중, 상기 돌출단(13)이 형성되는 부위의 단면은, 상기 하부패널(5)의 사이드월(3)과 결합되는 수직벽을 형성하는 수직폐단면(15)과, 상기 수직폐단면(15) 하측에서 상기 돌출단(13)을 형성하는 수평폐단면(17)과, 상기 수직폐단면(15)과 수평폐단면(17) 사이를 연결하는 중간폐단면(19)을 포함하여 구성된다.Referring to FIGS. 6 and 7, the cross-section of the side member (7) where the protrusion (13) is formed includes a vertical closed section (15) forming a vertical wall that is joined to the side wall (3) of the lower panel (5), a horizontal closed section (17) forming the protrusion (13) below the vertical closed section (15), and an intermediate closed section (19) connecting the vertical closed section (15) and the horizontal closed section (17).

즉, 상기 수직폐단면(15)에 의해 상기 하부패널(5)과의 충분한 결합면을 형성하면서 탑재되는 배터리모듈(1)들의 측방을 보호하도록 하고, 상기 수평폐단면(17)에 의해 형성되는 돌출단(13)으로 보다 큰 강성을 확보하여, 상기 배터리모듈(1)들의 보호 능력을 극대화하고, 상기 중간폐단면(19)에 의해 상기 수직폐단면(15)과 수평폐단면(17)이 함께 견고한 다중 폐단면 구조를 구성함으로써, 배터리 케이스의 자체적인 강성확보가 충분하도록 한 것이다.That is, the vertical closed section (15) forms a sufficient bonding surface with the lower panel (5) while protecting the sides of the mounted battery modules (1), and the protrusion (13) formed by the horizontal closed section (17) secures greater rigidity, thereby maximizing the protection capability of the battery modules (1), and the vertical closed section (15) and the horizontal closed section (17) form a sturdy multi-closed section structure together by the intermediate closed section (19), thereby sufficiently securing the rigidity of the battery case itself.

본 실시예에서, 상기 사이드멤버(7)는 상기 수직폐단면(15)과 수평폐단면(17)을 형성하는 하나의 폐곡선을 형성하도록 절곡된 제1패널(18)과; 양단이 상기 제1패널과 결합되어 상기 중간폐단면을 형성하는 제2패널(20)로 이루어진다.In this embodiment, the side member (7) is composed of a first panel (18) bent to form a closed curve forming the vertical closed section (15) and the horizontal closed section (17); and a second panel (20) having both ends joined to the first panel to form the intermediate closed section.

즉, 상기 제1패널(18)을 도 6의 단면과 같이 절곡하고, 제2패널(20)을 용접 등에 의해 결합하여, 상기 사이드멤버(7)를 구성하는 것으로서, 이와 같은 사이드멤버(7)는 사용되는 부품수가 적고, 제작이 용이함은 물론, 강성확보에 유리한 다수의 폐단면을 형성하는 구조인 것이다.That is, the first panel (18) is folded as shown in the cross-section of Fig. 6, and the second panel (20) is joined by welding or the like to form the side member (7). This side member (7) uses a small number of parts, is easy to manufacture, and has a structure that forms a large number of closed cross-sections that are advantageous in securing rigidity.

참고로, 상기 수직폐단면(15)과 상기 하부패널(5)의 사이드월(3)은 도 7에 표시된 바와 같이 다수의 용접점에 의해 결합되도록 구성할 수 있다.For reference, the vertical closed section (15) and the side wall (3) of the lower panel (5) can be configured to be joined by a number of welding points as shown in Fig. 7.

또한, 본 실시예에서, 상기 사이드멤버(7)는 상기 돌출단(13)으로부터 상기 하부패널(5)의 하측을 향해 연장되어, 상기 하부패널(5)의 하측면에 결합되는 로워보강패널(21)을 포함하여 구성된다.In addition, in this embodiment, the side member (7) is configured to include a lower reinforcing panel (21) that extends from the protrusion (13) toward the lower side of the lower panel (5) and is coupled to the lower surface of the lower panel (5).

상기 로워보강패널(21)은 상기 사이드멤버(7)의 돌출단(13) 및 상기 하부패널(5)과 함께, 상기 돌출단(13) 하측에 하부폐단면(31)을 형성하도록 결합된다.The above lower reinforcing panel (21) is combined with the protruding end (13) of the side member (7) and the lower panel (5) to form a lower closed cross-section (31) below the protruding end (13).

즉, 상기 로워보강패널(21)은 상기 사이드멤버(7) 자체의 다중폐단면 구조에 더하여, 상기 하부패널(5)과 함께 더 복합적인 다중폐단면 구조를 형성함으로써, 차체의 측방으로부터 가해지는 충격에 대해 보다 효과적으로 탑재된 배터리모듈(1)을 보호할 수 있도록 하는 것이다.That is, the lower reinforcing panel (21) forms a more complex multi-section structure together with the lower panel (5) in addition to the multi-section structure of the side member (7) itself, thereby protecting the battery module (1) mounted thereon more effectively against impact applied from the side of the vehicle body.

상기 로워보강패널(21)은 상기 하부패널(5)로 연장됨에 있어, 상기 하부패널(5)과 평행한 방향으로 연장되는 수평부와; 상기 하부패널(5)에 대해 기울어지는 경사부를 포함하여 구성될 수 있다.The above lower reinforcing panel (21) may be configured to include a horizontal portion extending in a direction parallel to the lower panel (5) and an inclined portion inclined with respect to the lower panel (5) as it extends to the lower panel (5).

본 실시예에서, 상기 로워보강패널(21)은 상기 돌출단(13)의 단부에서 하측으로 연장되도록 구비된 간격형성부(23); 상기 간격형성부(23)로부터 상기 하부패널(5)과 평행한 방향으로 연장되는 제1수평부(25); 상기 제1수평부(25)로부터 하측으로 기울어지는 경사부(27); 상기 경사부(27)로부터 상기 하부패널(5)과 평행한 방향으로 연장되어 상기 하부패널(5)에 결합되는 제2수평부(29)를 포함하여 구성된다.In this embodiment, the lower reinforcing panel (21) is configured to include a gap-forming portion (23) that is provided to extend downward from the end of the protrusion (13); a first horizontal portion (25) that extends from the gap-forming portion (23) in a direction parallel to the lower panel (5); an inclined portion (27) that is inclined downward from the first horizontal portion (25); and a second horizontal portion (29) that extends from the inclined portion (27) in a direction parallel to the lower panel (5) and is coupled to the lower panel (5).

즉, 상기 로워보강패널(21)은 상기 돌출단(13) 하측으로 이격된 제1수평부(25)와 제2수평부(29)가 상기 경사부(27)를 사이에 포함한 구성으로, 상기 돌출단(13)과 하부패널(5) 사이에 상기 하부폐단면(31)을 형성하도록 형성된 것이다.That is, the lower reinforcing panel (21) is formed to include a first horizontal portion (25) and a second horizontal portion (29) spaced apart from the lower side of the protrusion (13) with the inclined portion (27) therebetween, thereby forming the lower closed cross-section (31) between the protrusion (13) and the lower panel (5).

상기 경사부(27)는 상기 제1수평부(25) 및 제2수평부(29)와 각각 이루는 사이각 β가 1° < β < 3°의 범위로 형성되는 것이 바람직하다.It is preferable that the angle β between the above-mentioned inclined portion (27) and the first horizontal portion (25) and the second horizontal portion (29) is formed in the range of 1° < β < 3°.

도 8은, 상기 도 6과 같은 단면 구조의 사이드멤버(7)의 양단을 고정되게 지지한 상태에서 측방으로부터 힘을 가하는 방식으로 테스트한 결과로서, 상기 β=0°인 경우, β=2°인 경우, β=3°인 경우를 함께 비교하고 있는 바, β=2°인 경우에 최대의 힘인 36.3kN 을 견딜 수 있으므로, 상기 경사부(27)가 상기 제1수평부(25) 및 제2수평부(29)와 각각 이루는 사이각 β는 1° < β < 3°의 범위로 형성되는 것이 바람직한 것이다.FIG. 8 is a result of a test in which force is applied from the side while both ends of a side member (7) having a cross-sectional structure similar to that of FIG. 6 are fixedly supported, and the cases of β=0°, β=2°, and β=3° are compared together. Since the maximum force of 36.3 kN can be withstood in the case of β=2°, it is preferable that the angle β between the inclined portion (27) and the first horizontal portion (25) and the second horizontal portion (29) be formed in the range of 1° < β < 3°.

참고로, 상기 도 6과 같은 단면 구조는 두께 2.5mm의 알루미늄 판재 롤포밍에 의해 형성될 수 있다.For reference, a cross-sectional structure such as the above-mentioned Fig. 6 can be formed by roll forming of an aluminum plate having a thickness of 2.5 mm.

한편, 상기 보강재(9)는 도 9에 도시된 바와 같이, 자체적으로 베이스폐단면(33)을 구비한 베이스멤버(35)와; 상기 베이스멤버(35)에 2개의 중첩면(37)에 의해 결합되면서, 상기 베이스멤버(35)와 함께 또다른 추가폐단면(39)을 형성하는 추가멤버(41)로 구성되는 것이 바람직하다.Meanwhile, as shown in Fig. 9, the reinforcing member (9) is preferably composed of a base member (35) having its own base closed cross-section (33) and an additional member (41) that is joined to the base member (35) by two overlapping surfaces (37) and forms another additional closed cross-section (39) together with the base member (35).

상기 베이스멤버(35)는 상기 베이스폐단면(33)을 자체적으로 구비하고 있으므로 알루미늄 압출재 등으로 구성하는 것이 바람직하고, 상기 추가멤버(41)는 알루미늄 롤포밍에 의해 형성하여, 서로 용접에 의해 결합하는 것이 바람직하다.Since the above base member (35) has the base closed cross-section (33) itself, it is preferable to construct it from aluminum extrusion material, etc., and it is preferable to form the above additional member (41) by aluminum roll forming and join them together by welding.

상기 베이스멤버(35)는 상기 베이스폐단면(33)을 형성하는 2개의 수직면(43)을 포함하고; 상기 추가멤버(41)의 중첩면(37)은 상기 베이스멤버(35)의 두 수직면(43)에 각각 중첩되어 결합되며; 상기 베이스멤버(35)의 하측면은 상기 추가멤버(41)의 중첩면(37) 두께에 상응하게 상기 두 수직면(43)으로부터 측방으로 돌출된 토우부(45)를 포함하여 구성된다.The base member (35) includes two vertical surfaces (43) forming the base closed section (33); the overlapping surface (37) of the additional member (41) overlaps and is joined to the two vertical surfaces (43) of the base member (35), respectively; and the lower surface of the base member (35) includes a toe portion (45) that protrudes laterally from the two vertical surfaces (43) corresponding to the thickness of the overlapping surface (37) of the additional member (41).

즉, 상기 중첩면(37)과 수직면(43) 사이는 용접 등에 의해 결합되어, 상기 베이스멤버(35)와 추가멤버(41)의 견고한 결합상태를 형성하며, 상기 토우부(45)는 상기 보강재(9)의 중량 증가는 최소화하면서 단면계수를 크게 증가시키는 역할을 하여, 궁극적으로 상기 보강재(9)에 의한 배터리 케이스의 우수한 강성 확보가 가능하도록 하는 것이다.That is, the overlapping surface (37) and the vertical surface (43) are joined by welding or the like to form a solid joint state of the base member (35) and the additional member (41), and the toe portion (45) plays a role in greatly increasing the cross-sectional modulus while minimizing the increase in the weight of the reinforcing material (9), ultimately enabling the battery case to have excellent rigidity by the reinforcing material (9).

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Although the present invention has been illustrated and described with respect to specific embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be variously improved and modified without departing from the technical spirit of the invention as defined by the following claims.

1; 배터리모듈
3; 사이드월
5; 하부패널
7; 사이드멤버
9; 보강재
11; 바닥면
13; 돌출단
15; 수직폐단면
17; 수평폐단면
19; 중간폐단면
21; 로워보강패널
31; 하부폐단면
23; 간격형성부
25; 제1수평부
27; 경사부
29; 제2수평부
33; 베이스폐단면
35; 베이스멤버
37; 중첩면
39; 추가폐단면
41; 추가멤버
43; 수직면
45; 토우부
1; Battery module
3; sidewall
5; lower panel
7; Side member
9; Reinforcement
11; bottom surface
13; protrusion
15; vertical closed section
17; Horizontal closed section
19; Intermediate closed section
21; Lower reinforcement panel
31; Lower closed section
23; Gap forming part
25; First horizontal section
27; slope
29; Second horizontal section
33; Base closed section
35; bass member
37; Overlapping surface
39; Additional closed section
41; Additional members
43; vertical plane
45; Toubou

Claims (12)

다수의 배터리모듈 하측을 지지하며, 상측으로 절곡된 사이드월을 구비한 하부패널;
상기 하부패널의 사이드월과 외부면에서 접속 및 지지하여, 상기 배터리모듈들의 측면을 보호하도록 형성된 사이드멤버;
상기 탑재되는 배터리모듈들 사이를 가로질러 양단이 상기 사이드월에 지지되도록 결합되는 다수의 보강재;
를 포함하여 구성되고,
상기 사이드멤버는 적어도 일부구간에 외측으로 돌출되는 돌출단이 일체로 형성되며,
상기 사이드멤버는 상기 돌출단으로부터 상기 하부패널의 하측을 향해 연장되어, 상기 하부패널의 하측면에 결합되는 로워보강패널을 포함하여 구성되고,
상기 로워보강패널은
상기 돌출단의 단부에서 하측으로 연장되도록 구비된 간격형성부;
상기 간격형성부로부터 상기 하부패널과 평행한 방향으로 연장되는 제1수평부;
상기 제1수평부로부터 하측으로 기울어지는 경사부;
상기 경사부로부터 상기 하부패널과 평행한 방향으로 연장되어 상기 하부패널에 결합되는 제2수평부;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 배터리 케이스.
A lower panel supporting the lower sides of a number of battery modules and having a sidewall that is bent upwards;
A side member formed to connect and support the sidewall and outer surface of the lower panel to protect the side surfaces of the battery modules;
A plurality of reinforcing members joined so that both ends are supported by the sidewall across the battery modules mounted above;
It consists of, including,
The above side member is formed integrally with a protrusion that protrudes outward in at least some sections,
The above side member is configured to include a lower reinforcing panel that extends from the protrusion toward the lower side of the lower panel and is joined to the lower surface of the lower panel,
The above lower reinforcement panel
A gap forming portion provided to extend downward from the end of the above protrusion;
A first horizontal portion extending from the gap forming portion in a direction parallel to the lower panel;
An inclined portion that slopes downward from the first horizontal portion;
A second horizontal portion extending from the inclined portion in a direction parallel to the lower panel and coupled to the lower panel;
A battery case for a vehicle, characterized in that it comprises:
청구항 1에 있어서,
상기 하부패널의 사이드월은, 상기 하부패널의 바닥면으로부터 상측으로 절곡된 각도 α가 90°< α < 92°의 범위 이내인 것
을 특징으로 하는 차량의 배터리 케이스.
In claim 1,
The side wall of the lower panel has an angle α bent upward from the bottom surface of the lower panel within a range of 90°< α < 92°.
Battery case for a vehicle featuring:
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 사이드멤버는
상기 하부패널의 사이드월과 결합되는 수직벽을 형성하는 수직폐단면과;
상기 수직폐단면 하측에서 상기 돌출단을 형성하는 수평폐단면과;
상기 수직폐단면과 수평폐단면 사이를 연결하는 중간폐단면;
을 포함하여 구성된 것
을 특징으로 하는 차량의 배터리 케이스.
In claim 1,
The above side members are
A vertical closed section forming a vertical wall that is joined to the side wall of the lower panel;
A horizontal closed cross-section forming the protrusion at the lower side of the vertical closed cross-section;
An intermediate closed section connecting the vertical closed section and the horizontal closed section;
Composed of including
Battery case for a vehicle featuring:
청구항 4에 있어서,
상기 사이드멤버는
상기 수직폐단면과 수평폐단면을 형성하는 하나의 폐곡선을 형성하도록 절곡된 제1패널과;
양단이 상기 제1패널과 결합되어 상기 중간폐단면을 형성하는 제2패널;
로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 배터리 케이스.
In claim 4,
The above side members are
A first panel bent to form a closed curve forming the vertical closed cross-section and the horizontal closed cross-section;
A second panel having both ends joined to the first panel to form the intermediate closed cross-section;
A battery case for a vehicle, characterized by comprising:
삭제delete 다수의 배터리모듈 하측을 지지하며, 상측으로 절곡된 사이드월을 구비한 하부패널;
상기 하부패널의 사이드월과 외부면에서 접속 및 지지하여, 상기 배터리모듈들의 측면을 보호하도록 형성된 사이드멤버;
상기 탑재되는 배터리모듈들 사이를 가로질러 양단이 상기 사이드월에 지지되도록 결합되는 다수의 보강재;
를 포함하여 구성되고,
상기 사이드멤버는 적어도 일부구간에 외측으로 돌출되는 돌출단이 일체로 형성되며,
상기 사이드멤버는
상기 하부패널의 사이드월과 결합되는 수직벽을 형성하는 수직폐단면과;
상기 수직폐단면 하측에서 상기 돌출단을 형성하는 수평폐단면과;
상기 수직폐단면과 수평폐단면 사이를 연결하는 중간폐단면;
을 포함하여 구성되고,
상기 사이드멤버는 상기 수평폐단면으로부터 상기 하부패널의 하측을 향해 연장되어, 상기 하부패널의 하측면에 결합되는 로워보강패널을 포함하여 구성되며,
상기 로워보강패널은 상기 수평폐단면 및 상기 하부패널과 함께, 상기 사이드멤버의 수평폐단면 하측에 하부폐단면을 형성하도록 결합된 것
을 특징으로 하는 차량의 배터리 케이스.
A lower panel supporting the lower sides of a number of battery modules and having a sidewall that is bent upwards;
A side member formed to connect and support the sidewall and outer surface of the lower panel to protect the side surfaces of the battery modules;
A plurality of reinforcing members joined so that both ends are supported by the sidewall across the battery modules mounted above;
It consists of, including,
The above side member is formed integrally with a protrusion that protrudes outward in at least some sections,
The above side members are
A vertical closed section forming a vertical wall that is joined to the side wall of the lower panel;
A horizontal closed cross-section forming the protrusion at the lower side of the vertical closed cross-section;
An intermediate closed section connecting the vertical closed section and the horizontal closed section;
It consists of, including,
The above side member is configured to include a lower reinforcing panel that extends from the horizontal closed section toward the lower side of the lower panel and is joined to the lower side of the lower panel.
The above lower reinforcing panel is combined with the horizontal closed section and the lower panel to form a lower closed section below the horizontal closed section of the side member.
Battery case for a vehicle featuring:
청구항 1에 있어서,
상기 로워보강패널은 상기 하부패널로 연장됨에 있어,
상기 하부패널과 평행한 방향으로 연장되는 수평부와;
상기 하부패널에 대해 기울어지는 경사부;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 배터리 케이스.
In claim 1,
The above lower reinforcing panel extends to the lower panel,
A horizontal portion extending in a direction parallel to the lower panel;
A sloped portion inclined with respect to the above lower panel;
A battery case for a vehicle, characterized in that it comprises:
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 경사부는 상기 제1수평부 및 제2수평부와 각각 이루는 사이각 β가 1° < β < 3°의 범위로 형성되는 것
을 특징으로 하는 차량의 배터리 케이스.
In claim 1,
The above-mentioned inclined portion is formed such that the angle β between the first horizontal portion and the second horizontal portion is in the range of 1° < β < 3°.
Battery case for a vehicle featuring:
청구항 1에 있어서,
상기 보강재는
자체적으로 베이스폐단면을 구비한 베이스멤버와;
상기 베이스멤버에 2개의 중첩면에 의해 결합되면서, 상기 베이스멤버와 함께 또다른 추가폐단면을 형성하는 추가멤버;
로 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 배터리 케이스.
In claim 1,
The above reinforcement material
A base member with its own base cross-section;
An additional member that is joined to the base member by two overlapping surfaces and forms another additional closed cross-section together with the base member;
A battery case for a vehicle, characterized by comprising:
청구항 11에 있어서,
상기 베이스멤버는 상기 베이스폐단면을 형성하는 2개의 수직면을 포함하고;
상기 추가멤버의 중첩면은 상기 베이스멤버의 두 수직면에 각각 중첩되어 결합되며;
상기 베이스멤버의 하측면은 상기 추가멤버의 중첩면 두께에 상응하게 상기 두 수직면으로부터 측방으로 돌출된 토우부;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 배터리 케이스.


In claim 11,
The base member includes two vertical surfaces forming the base cross-section;
The overlapping surface of the above additional member is overlapped and combined with each of the two vertical surfaces of the above base member;
The lower surface of the above base member has a toe portion that protrudes laterally from the two vertical surfaces corresponding to the thickness of the overlapping surface of the above additional member;
A battery case for a vehicle, characterized in that it comprises:


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