KR100232626B1 - Unification structure of a battery module for an electric car - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기 자동차에 사용되는 전지의 구조에 관한 것으로서, 전지를 이루는 다수의 전지모듈 측면을 감싸면서 배열된 전지모듈들의 최외측 양쪽의 엔드 플레이트가 서로 전지모듈을 압착하도록 하는 방향으로 상기 엔드 플레이트에 밀착되는 밀착 연결부가 마련된 단일 판형부재가 설치되고, 상기 단일 판형부재의 밀착 연결부는 다수의 나사결합수단으로 엔드 플레이트에 고정되도록 된 전기 자동차용 전지모듈 일체화구조를 제공하여, 배열된 전지모듈을 일체로 지지하는 압착력을 양단의 두 엔드 플레이트와 이를 서로 연결하여 일정한 인장력을 제공하는 단일판형부재를 나사결합수단으로 결합한 구조로부터 얻어지도록 함으로써, 용접작업을 배제시켜 작업성이 향상되도록 함과 아울러 용접작업에 의한 용접부위의 파손을 근본적으로 방지할 수 있어서 보다 강한 내구성을 제공하면서도 보다 간단한 작업성을 얻을 수 있도록 하는 효과가 있다.The present invention relates to a structure of a battery used in an electric vehicle, the end plate in the direction in which the end plates on both outermost sides of the battery modules arranged while surrounding the plurality of battery modules constituting the battery to press the battery module with each other A single plate member is provided with a close contact portion to be in close contact with, and the close connection portion of the single plate member provides a battery module integrated structure for an electric vehicle that is fixed to the end plate by a plurality of screw coupling means, the arranged battery module The crimping force that is integrally supported is obtained from a structure in which two end plates at both ends and a single plate-shaped member providing a constant tensile force by connecting them to each other are combined by screwing means, thereby eliminating the welding work to improve workability and welding. Fundamentally prevents damage to welded parts due to work It can be effected to provide a more durable and simpler workability.

Description

전기 자동차용 전지모듈 일체화구조Battery module integrated structure for electric vehicles

본 발명은 전기 자동차에 사용되는 전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수의 전지모듈을 직렬 또는 병렬로 연결하여 자동차에서 필요로 하는 전원을 공급하기 위해 상기 다수의 전지모듈이 일체로 연결되어 취급될 수 있도록 하는 전지모듈 일체화구조에 관한 것이다.The present invention relates to a battery used in an electric vehicle, and more particularly, the plurality of battery modules are integrally connected and handled to supply power required by the vehicle by connecting a plurality of battery modules in series or in parallel. The present invention relates to a battery module integrated structure.

전기 자동차는 현재의 주류를 이루고 있는 내연기관이 장착된 차량이 가지고 있는 제반문제점 중 환경문제를 근본적으로 해결할 수 있는 자동차로서 유해한 배기가스 발생의 염려가 없는 것이 그 특징이다.The electric vehicle is a vehicle that can fundamentally solve environmental problems among the problems of vehicles equipped with internal combustion engines, which are the mainstream of the current mainstream, and is characterized by the absence of harmful emissions.

즉, 상기와 같은 전기 자동차는 차량의 추진력을 종래와 같이 연료의 연소작용에 의해서 얻는 것이 아니라, 충전된 전지로부터 제공되는 전력에 의해 얻도록 되어 있어서, 상기 내연기관의 작동시 발생되는 배기가스가 발생되지 않는다는 것이다.That is, the electric vehicle as described above is not to obtain the driving force of the vehicle by the combustion action of the fuel as in the prior art, but by the electric power provided from the charged battery, so that the exhaust gas generated when the internal combustion engine is operated is It does not occur.

따라서, 전기자동차에서는 자동차의 주행에 필요한 힘을 제공하기 위한 전지가 필수적이며, 상기 전지의 수명과 충전 및 방전시간 등은 전기자동차의 성능을 좌우하는 매우 중요한 요소이다.Accordingly, in an electric vehicle, a battery for providing power required for driving of the vehicle is essential, and the life of the battery and the charge and discharge time are very important factors that determine the performance of the electric vehicle.

특히, 일회의 충전으로 차량이 주행할 수 있는 거리가 길어지기 위해서는 충분한 전력을 저장했다가 방전시킬 수 있는 전지가 요구되는 바, 상기와 같은 전지는 현재 계속적인 연구 개발에 의해 점차로 그 성능이 발전해가고 있는 실정이다.In particular, in order to increase the distance that a vehicle can travel with a single charge, a battery capable of storing and discharging sufficient electric power is required. Such a battery is gradually improved in performance due to continuous research and development. I'm going.

상기한 바와 같은 전지는 일반적으로 전력을 충전 및 방전할 수 있는 한 개의 단위 전지모듈이 취급할 수 있는 전압 및 용량에는 한계가 있기 때문에 상기와 같은 전지모듈을 다수개 연결하여 해당되는 자동차에서 필요로 하는 전력을 공급할 수 있는 전지로 일체화한 구조가 사용되고 있다.Batteries as described above are generally limited in voltage and capacity that can be handled by one unit battery module capable of charging and discharging electric power. The structure integrated with the battery which can supply electric power is used.

도 1에는 현재 Ni-MH 전지모듈을 다수개 결합하여 일체화한 도면이 도시되어 있는 바, 일렬로 배열된 다수의 전지모듈(101)과, 상기 배열된 전지모듈(101)의 최외측 전지모듈에 마련된 전극(102)과, 상기 최외측 전지모듈의 외측에 접촉되도록 설치된 두 개의 엔드 플레이트(110)와, 상기 두 개의 엔드 플레이트(110)를 배열된 전지모듈(101)의 내측으로 각각 밀착시키도록 상기 두 개의 엔드 플레이트(110)에 각각 설치된 3개씩의 사각 파이프(120)와, 상기 양측에 배열된 3개씩의 사각 파이프(120)를 짝을 지어 서로 연결하며 상기 다수의 전지모듈(101) 측면을 감싸면서 설치되는 스테인레스 스틸 밴드(130) 등으로 구성되어 있다.FIG. 1 shows a diagram in which a plurality of Ni-MH battery modules are combined and integrated to form a plurality of battery modules 101 arranged in a row and an outermost battery module of the arranged battery modules 101. The electrode 102, the two end plates 110 provided to contact the outside of the outermost battery module, and the two end plates 110 to be in close contact with the inside of the arranged battery module 101, respectively. Three square pipes 120 each installed on the two end plates 110 and three square pipes 120 arranged on both sides are connected to each other in pairs, and the side surfaces of the plurality of battery modules 101 are connected. Consists of a stainless steel band 130 and the like installed while wrapping.

여기서, 상기 스테인레스 스틸 밴드(130)와 상기 사각 파이프(120)의 연결은 실질적으로 상기 다수의 전지모듈(101)을 일체화시키는 체결력을 제공하는 것으로서 이는 도시된 바와 같이 용접에 의해 그 체결력이 유지되도록 이루어진 구조이다.Here, the connection of the stainless steel band 130 and the square pipe 120 is to provide a fastening force to substantially integrate the plurality of battery modules 101, so that the fastening force is maintained by welding as shown It is a structure.

즉, 상기 스테인레스 스틸 밴드(130)와 사각 파이프(120)가 만나는 부분에 다수의 용접부위를 형성하여 상기 스테인레스 스틸 밴드(130)와 사각 파이프(120)에 의해 상기 다수의 전지모듈(101)이 일체로 취급될 수 있는 상태가 되는 것이다.That is, the plurality of battery modules 101 are formed by the stainless steel band 130 and the square pipe 120 by forming a plurality of welding sites at a portion where the stainless steel band 130 and the square pipe 120 meet each other. It becomes the state which can be handled integrally.

그런데, 상기한 바와 같은 구조에서는 상기 스테인레스 스틸 밴드(130)와 사각 파이프(120)가 만나는 부분에서 실시되는 용접작업이 용접작업의 성격상 매우 복잡하고 번거로운 작업성을 제공하게 되고, 아울러 용접부위는 상기와 같이 스테인레스 스틸 밴드(130)로부터 전해지게 되는 인장력 및 충격에 약하므로 상기와 같은 결합상태가 쉽게 파손될 위험성이 많으며, 상기 스테인레스 스틸 밴드(130)는 자체의 단가가 매우 비싸서 전지(100)의 제작단가 상승의 원인이 되고 있다.However, in the structure as described above, the welding work performed at the portion where the stainless steel band 130 and the square pipe 120 meet provides very complicated and cumbersome workability in the nature of the welding work, and the welding part is Since the weakness of the tensile force and the impact transmitted from the stainless steel band 130 as described above, there is a lot of risk that the combined state is easily broken, the stainless steel band 130 is very expensive, so the unit price of the battery 100 It is causing a rise in production costs.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 전기자동차에 사용되는 다수의 전지모듈을 연결하여 하나의 취급단위로서의 전지로 만들 때, 그 연결 구조가 보다 견고하게 지지되도록 하면서도 보다 간단한 작업성과 저렴한 비용으로 작업이 이루어질 수 있도록 한 전기 자동차용 전지모듈 일체화구조를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, when connecting a plurality of battery modules used in the electric vehicle to make a battery as a handling unit, while the connection structure is more firmly supported An object of the present invention is to provide an integrated structure of a battery module for an electric vehicle that enables simpler work and lower cost.

도 1은 종래 기술에 의한 전기 자동차용 전지모듈 일체화구조를 도시한 사시도,1 is a perspective view showing an integrated structure of a battery module for an electric vehicle according to the prior art;

도 2는 본 발명에 따른 전기 자동차용 전지모듈 일체화구조가 도시된 사시도이다.2 is a perspective view showing a battery module integrated structure for an electric vehicle according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

11: 전지모듈 20: 엔드 플레이트11: battery module 20: end plate

21: 나사구멍 30: 단일 판형부재21: screw hole 30: single plate member

30a: 밀착 연결부 31: 냉각홀30a: tight connection 31: cooling hole

32: 관통구멍 40: 스크류32: through hole 40: screw

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기 자동차용 전지모듈 일체화구조는 다수의 전지모듈을 일렬로 배열하고 상기 배열된 전지모듈의 최외측 양쪽에 엔드 플레이트를 설치하여 상기 다수의 전지모듈이 일체화되도록 하는 전지모듈 일체화구조에 있어서;The battery module integrated structure for an electric vehicle according to the present invention for achieving the above object is arranged a plurality of battery modules in a row and by installing the end plates on both outermost sides of the arranged battery module the plurality of battery modules In the battery module integrated structure to be integrated;

상기 다수의 전지모듈 측면을 감싸면서 상기 양쪽의 엔드 플레이트가 서로 전지모듈을 압착하도록 하는 방향으로 상기 엔드 플레이트에 밀착되는 밀착 연결부가 마련된 단일 판형부재가 설치되고, 상기 단일 판형부재의 밀착 연결부는 다수의 나사결합수단으로 엔드 플레이트에 고정되도록 된 것을 특징으로 한다.A single plate member having a close contact portion that is in close contact with the end plate is installed in a direction to compress the battery module with each other while the end surface of the plurality of battery module is wrapped, there is a plurality of close connection portion of the single plate member The screw coupling means of the end plate is characterized in that it is fixed.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 전기 자동차용 전지모듈 일체화구조를 도시한 것으로서, 다수의 전지모듈(11)이 일렬로 배열되어 있고, 상기 배열된 전지모듈(11)의 최외측 양쪽에 엔드 플레이트(20)가 위치하며, 상기 다수의 전지모듈(11) 측면을 감싸면서 상기 양쪽의 엔드 플레이트(20)가 서로 전지모듈(11)을 압착하도록 하는 방향으로 양단에 상기 엔드 플레이트(20)에 밀착되는 밀착 연결부(30a)가 마련된 단일 판형부재(30)가 설치되고, 상기 단일 판형부재(30)의 밀착 연결부(30a)는 다수의 나사결합수단으로 상기 엔드 플레이트(20)에 고정되어 있다.FIG. 2 illustrates an integrated structure of a battery module for an electric vehicle according to the present invention, in which a plurality of battery modules 11 are arranged in a row, and end plates 20 on both outermost sides of the arranged battery modules 11. ) Is positioned, and close contact with the end plate 20 at both ends in a direction to wrap the side of the plurality of battery modules 11, the both end plates 20 to compress the battery module 11 with each other. A single plate member 30 having a connection portion 30a is provided, and the tight connection portion 30a of the single plate member 30 is fixed to the end plate 20 by a plurality of screwing means.

여기서, 상기 전지모듈(11)의 측면과 인접하는 부위의 단일 판형부재(30)에는 자체의 강성이 저하되지 않는 범위내에서 다수의 냉각홀(31)이 형성되도록 하였으며, 상기 다수의 나사결합수단은 볼트 또는 스크류가 상기 밀착 연결부(30a)를 관통하여 엔드 플레이트(20)에 체결되도록 하는 구성이 사용될 수 있는 바, 본 도면에서는 스크류(40)가 상기 밀착 연결부(30a)의 관통구멍(32)과 엔드 플레이트(20)의 나사구멍(21)에 결합되도록 된 경우가 도시되어 있다.Here, the plurality of cooling holes 31 are formed in the single plate member 30 adjacent to the side surface of the battery module 11 so as not to decrease the rigidity thereof, and the plurality of screw coupling means. A silver bolt or screw may be used to allow the screw to penetrate the close connection part 30a to the end plate 20. In this drawing, the screw 40 has a through hole 32 of the close contact part 30a. And the case in which it is to be coupled to the screw hole 21 of the end plate 20 is shown.

또한, 상기 단일 판형부재(30)는 그 재질을 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금으로 하여 종래의 스테인레스 스틸 밴드(130) 보다 저렴한 가격으로 이루어질 수 있도록 하고 있다.In addition, the single plate-like member 30 is made of aluminum (Al) or aluminum alloy to be made at a lower price than the conventional stainless steel band 130.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured as described above are as follows.

상기와 같이 단일 판형부재(30)의 밀착 연결부(30)가 90°절곡된 형태에서는 상기 다수의 전지모듈(11)을 압착 지지하면서 발생되는 인장력이 종래와 같이 용접부위에 파손을 일으키는 힘으로 작용되지 않고 상기 밀착 연결부(30a)를 엔드 플레이트(20)에 고정하고 있는 스크류(40)에 전단력으로 제공되는 상태가 되는 바, 상기와 같은 전단력은 상기와 같이 엔드 플레이트(20)와 밀착 연결부(30a)의 결합 면적이 충분하고 그 밀착력이 상기 스크류(40)에 의해 일정수준 확보된 상황에서는 상기 스크류(40)에 큰 영향을 주지 못하게 되므로 보다 강한 내구성을 확보할 수 있다.As described above, in the form in which the close connection part 30 of the single plate member 30 is bent by 90 °, the tensile force generated while pressing and supporting the plurality of battery modules 11 is not acted as a force causing damage to the welding part as in the prior art. Without the shearing force is provided to the screw 40 that secures the close connection portion 30a to the end plate 20, the shear force as described above is the end plate 20 and the close connection portion 30a as described above. In the situation where the bonding area is sufficient and the adhesion force is secured to a certain level by the screw 40, the screw 40 may not be significantly influenced, thereby ensuring a stronger durability.

아울러, 상기와 같이 엔드 플레이트(30a)와 단일 판형부재(20)를 연결하는 작업은 상기한 바와 같이 다수의 스크류(40)를 체결하는 작업만으로 충분하므로 종래와 같이 다수의 스테인레스 스틸 밴드(130)를 용접하는 데에 필요한 노동력과 작업시간이 크게 절감되게 된다.In addition, since the operation of connecting the end plate 30a and the single plate member 20 as described above is enough to fasten the plurality of screws 40 as described above, a plurality of stainless steel bands 130 as in the prior art. The labor and work time required to weld them is greatly reduced.

이상과 같이, 본 발명은 배열된 전지모듈을 일체로 지지하는 압착력을 양단의 두 엔드 플레이트와 이를 서로 연결하여 일정한 인장력을 제공하는 단일판형부재를 나사결합수단으로 결합한 구조로부터 얻어지도록 함으로써, 용접작업을 배제시켜 작업성이 향상되도록 함과 아울러 용접작업에 의한 용접부위의 파손을 근본적으로 방지할 수 있어서 보다 강한 내구성을 제공하면서도 보다 간단한 작업성을 얻을 수 있도록 하는 효과가 있다.As described above, the present invention is a welding operation by obtaining a pressing force for integrally supporting the arranged battery module by connecting the two end plates at both ends and a single plate member that provides a constant tensile force by screwing means by connecting them to each other, By excluding the workability to be improved and also to prevent the damage of the welding part by the welding operation is fundamentally effective to provide a more durable and simpler workability.

Claims (2)

다수의 전지모듈을 일렬로 배열하고 상기 배열된 전지모듈의 최외측 양쪽에 엔드 플레이트를 설치하여 상기 다수의 전지모듈이 일체화되도록 하는 전지모듈 일체화구조에 있어서;A battery module integrated structure in which a plurality of battery modules are arranged in a row and end plates are installed at both outermost sides of the arranged battery modules so that the plurality of battery modules are integrated; 상기 다수의 전지모듈 측면을 감싸면서 상기 양쪽의 엔드 플레이트가 서로 전지모듈을 압착하도록 하는 방향으로 양단에 상기 엔드 플레이트에 밀착되는 밀착 연결부가 마련된 단일 판형부재가 설치되고, 상기 단일 판형부재의 밀착 연결부는 다수의 나사결합수단으로 상기 엔드 플레이트에 고정되도록 된 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 전지모듈 일체화구조.A single plate member having a close contact portion which is in close contact with the end plate is installed at both ends in a direction in which both end plates are pressed against each other while the battery module is wrapped around the side surface of the plurality of battery modules, and a close connection portion of the single plate member is provided. The battery module integrated structure for an electric vehicle, characterized in that is fixed to the end plate by a plurality of screw coupling means. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전지모듈의 측면과 인접하는 부위의 단일 판형부재에는 다수의 냉각홀이 형성되도록 된 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 전지모듈 일체화구조.The battery module integrated structure for an electric vehicle, characterized in that a plurality of cooling holes are formed in a single plate member of the portion adjacent to the side of the battery module.
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