JP2023530324A - バッテリーパック及びそれを含む自動車 - Google Patents

バッテリーパック及びそれを含む自動車 Download PDF

Info

Publication number
JP2023530324A
JP2023530324A JP2022577372A JP2022577372A JP2023530324A JP 2023530324 A JP2023530324 A JP 2023530324A JP 2022577372 A JP2022577372 A JP 2022577372A JP 2022577372 A JP2022577372 A JP 2022577372A JP 2023530324 A JP2023530324 A JP 2023530324A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery cells
battery
battery pack
base plate
longitudinal direction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022577372A
Other languages
English (en)
Inventor
クワン－クン・オ
ジン－オ・ヤン
イン－ヒュク・ジュン
ヘ－ウォン・チェ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Energy Solution Ltd
Original Assignee
LG Energy Solution Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Energy Solution Ltd filed Critical LG Energy Solution Ltd
Publication of JP2023530324A publication Critical patent/JP2023530324A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64—Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/647—Prismatic or flat cells, e.g. pouch cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554—Rods or plates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H01M10/6557—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange arranged between the cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561—Gases
    • H01M10/6563—Gases with forced flow, e.g. by blowers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561—Gases
    • H01M10/6566—Means within the gas flow to guide the flow around one or more cells, e.g. manifolds, baffles or other barriers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567—Liquids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/213—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/271—Lids or covers for the racks or secondary casings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本発明の一実施例による自動車に装着されるバッテリーパックは、複数個のバッテリーセルと、複数個のバッテリーセルを支持するベースプレートと、ベースプレートの幅方向に沿って所定の長さで配置されるとともに、ベースプレートの長手方向において複数個のバッテリーセルの間に配置されて、長手方向において対向するバッテリーセルを付着して固定する、クロスビームユニットと、を含むことを特徴とする。

Description

本発明は、バッテリーパック及びそれを含む自動車に関する。
本出願は、２０２１年０１月１１日出願の韓国特許出願第１０－２０２１－０００３５５０号に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。
製品群に応じた適用性が高く、且つ、高いエネルギー密度などの電気的特性を有する二次電池は、携帯用機器だけでなく、電気的駆動源によって駆動する電気自動車（ＥＶ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）またはハイブリッド自動車（ＨＥＶ：Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）などに普遍的に適用されている。このような二次電池は、化石燃料の使用を画期的に減少できるという一次的な長所だけでなく、エネルギー使用に伴う副産物が全く生じないという点で、環境にやさしく、エネルギー効率が向上できることから、新しいエネルギー源として注目を集めている。
現在、広く使用される二次電池の種類としては、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池などがある。このような単位二次電池セル、即ち、単位バッテリーセルの作動電圧は約２．５Ｖ～４．５Ｖである。したがって、これよりさらに高い出力電圧が要求される場合、複数のバッテリーセルを直列接続してバッテリーパックを構成する。また、バッテリーパックに要求される充放電容量によって複数のバッテリーセルを並列接続してバッテリーパックを構成し得る。したがって、上記バッテリーパックに含まれるバッテリーセルの数は、要求される出力電圧または充放電容量によって多様に設定可能である。
なお、複数のバッテリーセルを直列・並列接続してバッテリーパックを構成する場合、少なくとも一つのバッテリーセルからなるバッテリーモジュールを先に構成し、このような少なくとも一つのバッテリーモジュールを用いてその他の構成要素を追加してバッテリーパックやバッテリーラックを構成する方法が一般的である。
従来のバッテリーパックの場合、通常、複数個のバッテリーセル及びその複数個のバッテリーセルを収容するセルフレームを含んで構成される。従来のセルフレームは、通常、前記複数個のバッテリーセルを収容し、剛性などの確保のために、前方プレート、後方プレート、サイドプレート、下部プレート、及び上部プレートなどの複数枚のプレートの組立体から構成される。
しかし、従来のバッテリーパックの場合、このような複数枚のプレートの組立体から構成されるセルフレーム構造の特性上、製造コストが増加し、組立工程が複雑であり、価格競争力及び製造効率の面で不利であるという問題がある。
また、従来のバッテリーパックの場合、複数枚のプレートの組立体から構成されるセルフレームの構造によって、バッテリーパックの全体サイズが増加してエネルギー密度の面で不利であるという問題がある。
本発明は、エネルギー密度を向上させると共に剛性を確保することができるバッテリーパック及びそれを含む自動車を提供することを目的とする。
また、本発明は、価格競争力及び製造効率を向上させることができるバッテリーパック及びそれを含む自動車を提供することを他の目的とする。
上記の課題を達成するために、本発明は、自動車に装着されるバッテリーパックであって、複数個のバッテリーセルと、前記複数個のバッテリーセルを支持するベースプレートと、前記ベースプレートの幅方向に沿って所定の長さで配置されるとともに、前記ベースプレートの長手方向において前記複数個のバッテリーセルの間に配置されて、前記長手方向において対向するバッテリーセルを付着して固定する、クロスビームユニットと、を含むことを特徴とするバッテリーパックを提供する。
前記複数個のバッテリーセルの一面には、前記複数個のバッテリーセルの電気的接続のための正極及び負極の構造が設けられ、前記クロスビームユニットには、前記複数個のバッテリーセルの一面の反対側である他面が付着され得る。
前記複数個のバッテリーセルの一面は、前記長手方向において、対向するバッテリーセルの一面と所定の距離だけ離隔して配置され得る。
前記クロスビームユニットには、前記複数個のバッテリーセルの冷却のための冷却水流路が備えられ得る。
前記バッテリーパックは、前記複数個のバッテリーセルの上部をカバーし、前記複数個のバッテリーセルを間に置いて前記ベースプレートと対向して配置されるカバープレートを含み得る。
前記クロスビームユニットは、前記ベースプレートと前記カバープレートとの間に配置され、前記ベースプレート及び前記カバープレートと各々接触して配置され得る。
前記クロスビームユニットは、複数個のビーム部材を含み、前記複数個のビーム部材は、前記ベースプレートの長手方向に沿って所定の距離だけ離隔して配置され得る。
前記複数個のビーム部材は、前記冷却水流路が内部に形成されたビーム本体であって、前記ベースプレートの幅方向に沿って所定の長さに形成されたビーム本体と、前記ビーム本体の下端部に備えられ、前記ベースプレートと接触して配置される第１フランジと、前記第１フランジの反対側である前記ビーム本体の上端部に備えられ、前記カバープレートと接触して配置される第２フランジと、を含み得る。
前記第１フランジ及び前記第２フランジは、前記長手方向において前記ビーム本体よりも大きい厚さを有し得る。
前記第１フランジは、前記長手方向において、前記複数個のバッテリーセルの上部の少なくとも一部をカバーし、前記第２フランジは、前記長手方向において、前記複数個のバッテリーセルの下部の少なくとも一部をカバーし得る。
前記複数個のバッテリーセルは、前記長手方向において、前記ビーム本体の両面に各々直接的に付着され得る。
前記複数個のバッテリーセルは、前記長手方向において、各々のビーム本体を間において対称的に配置され得る。
なお、本発明は、自動車であって、前述した実施例によるバッテリーパックを少なくとも一つ含むことを特徴とする自動車を提供する。
以上のような多様な実施例によって、エネルギー密度の向上と共に剛性が確保可能なバッテリーパック及びそれを含む自動車を提供することができる。
また、以上のような多様な実施例によって、価格競争力及び製造効率を向上させることができるバッテリーパック及びそれを含む自動車を提供することができる。
本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施例を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。
本発明の一実施例によるバッテリーパックを説明するための図である。 図１のバッテリーパックの分解斜視図である。 図２のバッテリーパックのクロスビームユニットのビーム部材を説明するための図である。 図３のビーム部材の断面図である。 図３のビーム部材に固定されるバッテリーセルを説明するための図である。 図１のバッテリーパックの断面図である。 本発明の他の実施例によるバッテリーパックを説明するための図である。 本発明の一実施例による自動車を説明するための図である。
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。ここで説明される実施例は、発明の理解を助けるために例示的に示したものであり、本発明は、ここで説明する実施例とは相違に多様に変形して実施できることを理解せねばならない。なお、発明の理解を助けるために、添付の図面は、実際の縮尺ではなく一部構成要素が誇張されて示され得る。
図１は、本発明の一実施例によるバッテリーパックを説明するための図であり、図２は、図１のバッテリーパックの分解斜視図である。図３は、図２のバッテリーパックのクロスビームユニットのビーム部材を説明するための図であり、図４は、図３のビーム部材の断面図であり、図５は、図３のビーム部材に固定されるバッテリーセルを説明するための図である。図６は、図１のバッテリーパックの断面図である。
図１～図６を参照すると、バッテリーパック１０は、自動車に装着され、バッテリーセル１００、ベースプレート２００、及びクロスビームユニット３００を含み得る。
また、前記バッテリーパック１０は、カバープレート４００をさらに含み得る。
以下、前記バッテリーパック１０についてより具体的に説明する。
前記バッテリーセル１００は、少なくとも一つまたはそれ以上の複数個が備えられ得る。以下、本実施例は、前記バッテリーセル１００が複数個備えられることに限定して説明する。
前記複数個のバッテリーセル１００は、二次電池であって、パウチ型二次電池、角形二次電池、または円筒型二次電池として備えられ得る。以下、本実施例において、前記複数個のバッテリーセル１００は、円筒型二次電池として備えられることに限定して説明する。
前記複数個のバッテリーセル１００の一面には、前記複数個のバッテリーセル１００の電気的接続のための正極及び負極の構造が設けられる電気的接続構造が形成され得る。
前記複数個のバッテリーセル１００の一面は、後述するベースプレート２００の長手方向において、前記正極及び負極の構造の電気的接続のためのバスバープレートなどとの接続などのために、対向するバッテリーセル１００の一面と所定の距離だけ離隔して配置され得る。
前記複数個のバッテリーセル１００の一面の反対側である他面には、正極及び負極の構造が形成されないこともある。前記複数個のバッテリーセル１００の他面は、後述するクロスビームユニット３００に付着され得る。
前記ベースプレート２００は、前記複数個のバッテリーセル１００を支持するためのものであって、前記複数個のバッテリーセル１００を搭載可能な形状及び大きさであり得る。
前記ベースプレート２００は、前記自動車に装着され得る。前記ベースプレート２００の長手方向は、前記自動車の長手方向と平行な方向であり、前記ベースプレート２００の幅方向は、前記自動車の左右両側の幅方向と平行な方向であり得る。
前記クロスビームユニット３００は、前記ベースプレート２００の幅方向に沿って所定の長さで配置され、前記ベースプレート２００の長手方向において前記複数個のバッテリーセル１００の間に配置され、前記長手方向において対向するバッテリーセル１００を付着して固定し得る。このような前記クロスビームユニット３００には、内部に冷却水流路３１５が備えられ得る。
前記クロスビームユニット３００は、剛性確保の面で所定の強度を有する金属材質として備えられ得る。本実施例の場合、前記クロスビームユニット３００と前記複数個のバッテリーセル１００との付着が、前記バッテリーセル１００の電極が形成されない前記複数個のバッテリーセル１００の他面で行われるため、前記付着による電気的短絡などの問題が発生することを防止することができる。
前記クロスビームユニット３００は、前記ベースプレート２００と後述するカバープレート４００との間に配置され、前記ベースプレート２００及び後述するカバープレート４００と各々接触して配置され得る。
前記クロスビームユニット３００は、前記バッテリーパック１０の剛性を補強すると共に、前記ベースプレート２００の幅方向、即ち、前記バッテリーパック１０の幅方向における外部衝撃などの発生時、前記複数個のバッテリーセル１００側への衝撃の伝達を防止または緩衝できる。
このために、前記クロスビームユニット３００は、前記ベースプレート２００の幅方向において、前記複数個のバッテリーセル１００よりも外側へ突出するように配置され得る。
これによって、前記クロスビームユニット３００は、前記幅方向における前記外部衝撃などの発生時、前記複数個のバッテリーセル１００より先に前記外部衝撃などを受けてこれを緩衝または吸収することで、前記複数個のバッテリーセル１００側への衝撃の伝達を最小化できる。
例えば、前記クロスビームユニット３００は、前記幅方向においてある一側における外部衝撃などの発生時、前記複数個のバッテリーセル１００よりも優先的に衝撃を受けることができ、このような衝撃を前記幅方向の他側へ伝達させることで、前記複数個のバッテリーセル１００側への衝撃の伝達を効果的に防止できる。
以下、本実施例による前記クロスビームユニット３００についてより具体的に説明する。
前記クロスビームユニット３００は、複数個のビーム部材（以下、ビーム部材３００ともいう）を含み得る。
前記複数個のビーム部材３００は、前記ベースプレート２００の長手方向に沿って所定の距離で離隔して配置され得る。前記複数個のビーム部材３００は、前記ベースプレート２００の幅方向において、前記複数個のバッテリーセル１００よりも外側に配置され得る。
このような前記複数個のビーム部材３００は各々、ビーム本体３１０、第１フランジ３３０、及び第２フランジ３５０を含み得る。
前記ビーム本体３１０は、前記冷却水流路３１５が内部に形成され、前記ベースプレート２００の幅方向に沿って所定の長さに形成され得る。このような前記ビーム本体３１０は、外部衝撃などの発生時、前記複数個のバッテリーセル１００よりも優先的に外部衝撃などを受けることで衝撃を緩衝及び吸収可能である。
前記ビーム本体３１０の長手方向に沿う両面には各々、前記複数個のバッテリーセル１００が付着され得る。これによって、前記複数個のバッテリーセル１００は、前記長手方向において、各々のビーム本体３１０を間に置いて対称的に配置され得る。
例えば、前記複数個のバッテリーセル１００は、前記長手方向において、前記ビーム本体３１０の両面に各々直接的に付着され得る。具体的には、前記複数個のバッテリーセル１００の他面が、前記長手方向において、前記ビーム本体３１０の両面に各々直接的に付着され得る。
前記複数個のバッテリーセル１００の付着は、接着剤または両面テープなどで行われ得る。しかし、これに限定されず、前記ビーム本体３１０の両面に前記複数個のバッテリーセル１００の他面が嵌められるように所定の形状の溝が形成され得る。また、前記ビーム本体３１０と前記複数個のバッテリーセル１００の他面との間に、これらの付着をガイドする付着ガイド部材が備えられ得る。前記付着ガイド部材は、前記複数個のバッテリーセル１００の他面を挿入した後、前記ビーム本体３１０の両面に各々付着され得る。
一方、前記複数個のバッテリーセル１００と前記ビーム本体３１０との間には、前記複数個のバッテリーセル１００の冷却性能をより向上させるように、接着成分を有する熱伝達物質が備えられ得る。
前記冷却水流路３１５は、前記複数個のバッテリーセル１００の冷却のためのものであって、内部に前記複数個のバッテリーセル１００の冷却のための冷却水が流動し得る。
前記第１フランジ３３０は、前記ビーム本体３１０の剛性を補強するためのものであって、前記ビーム本体３１０の下端部に備えられ得る。前記第１フランジ３３０は、前記ベースプレート２００と接触して配置され得る。
前記第１フランジ３３０は、前記長手方向において、前記ビーム本体３１０よりも大きい厚さを有し得る。前記第１フランジ３３０は、前記長手方向において、前記複数個のバッテリーセル１００の上部の少なくとも一部をカバーし得る。
これによって、前記第１フランジ３３０は、前記複数個のバッテリーセル１００が前記ビーム本体３１０にさらに安定的に固定及び支持されることを効果的にガイド可能である。
前記第２フランジ３５０は、前記ビーム本体３１０の剛性を補強するためのものであって、前記第１フランジ３３０の反対側である前記ビーム本体３１０の上端部に備えられ、後述するカバープレート４００と接触して配置され得る。
前記第２フランジ３５０は、前記長手方向において、前記ビーム本体３１０よりも大きい厚さを有し得る。前記第２フランジ３５０は、前記長手方向において、前記複数個のバッテリーセル１００の下部の少なくとも一部をカバーし得る。
これによって、前記第２フランジ３５０は、前記複数個のバッテリーセル１００が前記ビーム本体３１０にさらに安定的に固定及び支持されることを効果的にガイドできる。
前記カバープレート４００は、前記複数個のバッテリーセル１００の上部をカバーし、前記複数個のバッテリーセル１００を間に置いて前記ベースプレート２００と対向して配置され得る。
このように、本実施例による前記バッテリーパック１０は、前記クロスビームユニット３００によって、従来のような複数個のプレート部材から構成されるセルフレーム構造物を備えなくても、前記バッテリーパック１０の剛性を補強すると共に、前記複数個のバッテリーセル１００をより安定的に固定可能である。
したがって、本実施例による前記バッテリーパック１０は、従来のようなセルフレーム構造物を省略可能であるので、前記バッテリーパック１０の全体サイズを減らすことができ、前記バッテリーパック１０のエネルギー密度をさらに向上させることができる。
また、本実施例による前記バッテリーパック１０は、従来のような複数のプレート部材から構成されるセルフレーム構造物を省略することによって、前記バッテリーパック１０の製造コストを節減すると共に、組立工程の速度を大幅に高めることができる。
したがって、本実施例による前記バッテリーパック１０は、前記バッテリーパック１０の製造に際し、価格競争力を高め、前記製造工程時の組立工程の効率を大幅に向上させることができる。
また、本実施例による前記バッテリーパック１０は、前記クロスビームユニット３００内に冷却水の流動のための前記冷却水流路３１５が備えられることから、ヒートシンクのような別の構造物などを備えなくても前記複数個のバッテリーセル１００を効果的に冷却可能である。
したがって、本実施例による前記バッテリーパック１０は、従来のようなヒートシンクのような別の構造物の積層構造が省略されるので、前記バッテリーパック１０の全体サイズをより減少させることができ、前記バッテリーパック１０のエネルギー密度を大幅に向上させることができる。
図７は、本発明の他の実施例によるバッテリーパックを説明するための図である。
本実施例によるバッテリーパック２０は、前述した実施例の前記バッテリーパック１０と類似であるので、前述した実施例と実質的に同一または類似の構成については重複する説明を省略し、以下、前述した実施例との相違点を中心にして説明する。
図７を参照すると、前記バッテリーパック２０は、複数個のバッテリーセル１００、ベースプレート２００、クロスビームユニット３００、カバープレート４００、及びセル支持ガイダー５００を含み得る。
前記複数個のバッテリーセル１００、前記ベースプレート２００、前記クロスビームユニット３００及び前記カバープレート４００は、前述した実施例と実質的に同一または類似であるので、以下、重複する説明を省略する。
前記セル支持ガイダー５００は、前記ベースプレート２００と前記カバープレート４００との間で前記複数個のバッテリーセル１００の上部及び下部を支持し得る。
前記セル支持ガイダー５００は、前記複数個のバッテリーセル１００の上部及び下部をより安定的に支持できるように、相互に積層されるバッテリーセル１００の積層形状に対応する凹凸形状を有する支持空間を備え得る。
これによって、本実施例では、前記セル支持ガイダー５００によって、前記複数個のバッテリーセル１００を前記ベースプレート２００と前記カバープレート４００との間でより堅固に固定及び支持することが可能である。
また、前記セル支持ガイダー５００は、前記複数個のバッテリーセル１００の冷却性能をより向上させるように、熱伝達物質として備えられることも可能である。これによって、本実施例では、前記バッテリーパック２０の冷却性能がさらに向上できる。前記熱伝達物質は、例えば、サーマルグリース、エラストマー充填パッド、グラファイトパッド、サーマルシリコーンパッドなどとして設けられ得る。
図８は、本発明の一実施例による自動車を説明するための図である。
図８を参照すると、前記バッテリーパック１０（２０）は自動車のエネルギー源であって、自動車１に備えられ得る。例えば、前記バッテリーパック１０（２０）は、電気自動車、ハイブリッド自動車及びその他のバッテリーパック１０（２０）をエネルギー源として使用可能なその他の方式で自動車１に備えられ得る。
本実施例の前記バッテリーパック１０（２０）は、前記自動車１にモジュール化形態で装着され得る。例えば、前記バッテリーパック１０（２０）は、求められる容量などに応じて複数個が備えられ、前記自動車１内で相互に電気的に接続可能に前記自動車１に装着され得る。
本実施例の場合、前記バッテリーパック１０（２０）が前記クロスビームユニット３００を備えるので、前記バッテリーパック１０（２０）の装着によって、従来の自動車に別に備えられていたクロスビームなどのような構造物が省略可能である。
これによって、本実施例による前記自動車１は、前記自動車１において前記バッテリーパック１０（２０）の装着空間をさらに確保できるため、前記自動車１に装着されるバッテリーパック１０（２０）のエネルギー密度をより高めることができる。
また、本実施例による前記自動車１は、前記バッテリーパック１０（２０）の前記クロスビームユニット３００内に冷却水流路３１５が備えられることによって、前記バッテリーパック１０（２０）の冷却のためのヒートシンクのような冷却ユニットの構造も簡素化できるため、前記自動車１において前記バッテリーパック１０（２０）の装着空間をさらに確保可能になり、前記自動車１に装着されるバッテリーパック１０（２０）のエネルギー密度を大幅に向上させることができる。
また、前記バッテリーパック１０（２０）は、前記自動車１の外にも、二次電池を用いる電力貯蔵装置（Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ）など、その他の装置や器具及び設備などにも備えられ得ることは勿論である。
以上のような多様な実施例によって、エネルギー密度を向上させると共に、剛性が確保可能なバッテリーパック１０（２０）及びそれを含む自動車１を提供することができる。
また、以上のような多様な実施例によって、価格競争力及び製造効率が向上したバッテリーパック１０（２０）及びそれを含む自動車１を提供することができる。
以上、本発明の望ましい実施例について図示及び説明したが、本発明は上述した特定の望ましい実施例に限定されず、特許請求の範囲で請求する本発明の要旨から外れることなく当該発明が属する技術分野における通常の知識を持つ者によって多様に変形できることは言うまでもなく、かかる変形は、本発明の技術的思想や展望から個別的に理解されてはいけない。
１０、２０ バッテリーパック
１００ バッテリーセル
２００ ベースプレート
３００ ビーム部材（クロスビームユニット）
４００ カバープレート

Claims (13)

  1. 自動車に装着されるバッテリーパックであって、
    複数個のバッテリーセルと、
    前記複数個のバッテリーセルを支持するベースプレートと、
    前記ベースプレートの幅方向に沿って所定の長さで配置されるとともに、前記ベースプレートの長手方向において前記複数個のバッテリーセルの間に配置されて、前記長手方向において対向するバッテリーセルを付着して固定する、クロスビームユニットと、
    を含むことを特徴とする、バッテリーパック。
  2. 前記複数個のバッテリーセルの一面には、前記複数個のバッテリーセルの電気的接続のための正極及び負極の構造が設けられ、
    前記クロスビームユニットには、前記複数個のバッテリーセルの一面の反対側である他面が付着されていることを特徴とする、請求項１に記載のバッテリーパック。
  3. 前記複数個のバッテリーセルの一面は、前記長手方向において、対向するバッテリーセルの一面と所定の距離で離隔して配置されていることを特徴とする、請求項２に記載のバッテリーパック。
  4. 前記クロスビームユニットは、前記複数個のバッテリーセルの冷却のための冷却水流路を備えることを特徴とする、請求項１に記載のバッテリーパック。
  5. 前記複数個のバッテリーセルの上部をカバーし、前記複数個のバッテリーセルを間に置いて前記ベースプレートと対向して配置されているカバープレートを含むことを特徴とする、請求項１に記載のバッテリーパック。
  6. 前記クロスビームユニットは、前記ベースプレートと前記カバープレートとの間に配置されているとともに、前記ベースプレート及び前記カバープレートと各々接触して配置されていることを特徴とする、請求項５に記載のバッテリーパック。
  7. 前記クロスビームユニットは、複数個のビーム部材を含み、
    前記複数個のビーム部材は、前記ベースプレートの長手方向に沿って所定の距離だけ離隔して配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のバッテリーパック。
  8. 前記複数個のビーム部材は、
    冷却水流路が内部に形成されたビーム本体であって、前記ベースプレートの幅方向に沿って所定の長さに形成されたビーム本体と、
    前記ビーム本体の下端部に備えられ、前記ベースプレートと接触して配置されている第１フランジと、
    前記第１フランジの反対側である前記ビーム本体の上端部に備えられ、カバープレートと接触して配置されている第２フランジと、
    を含むことを特徴とする、請求項７に記載のバッテリーパック。
  9. 前記第１フランジ及び前記第２フランジは、前記長手方向において前記ビーム本体よりも大きい厚さを有することを特徴とする、請求項８に記載のバッテリーパック。
  10. 前記第１フランジは、前記長手方向において、前記複数個のバッテリーセルの上部の少なくとも一部をカバーし、
    前記第２フランジは、前記長手方向において、前記複数個のバッテリーセルの下部の少なくとも一部をカバーすることを特徴とする、請求項８に記載のバッテリーパック。
  11. 前記複数個のバッテリーセルは、前記長手方向において、前記ビーム本体の両面に各々直接的に付着されていることを特徴とする、請求項８に記載のバッテリーパック。
  12. 前記複数個のバッテリーセルは、前記長手方向において、各々の前記ビーム本体を間に置いて対称的に配置されていることを特徴とする、請求項８に記載のバッテリーパック。
  13. 請求項１から１２のいずれか一項に記載のバッテリーパックを少なくとも一つ含むことを特徴とする、自動車。
JP2022577372A 2021-01-11 2022-01-11 バッテリーパック及びそれを含む自動車 Pending JP2023530324A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210003550A KR20220101475A (ko) 2021-01-11 2021-01-11 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차
KR10-2021-0003550 2021-01-11
PCT/KR2022/000504 WO2022149967A1 (ko) 2021-01-11 2022-01-11 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023530324A true JP2023530324A (ja) 2023-07-14

Family

ID=82357334

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022577372A Pending JP2023530324A (ja) 2021-01-11 2022-01-11 バッテリーパック及びそれを含む自動車

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230318082A1 (ja)
EP (1) EP4187702A4 (ja)
JP (1) JP2023530324A (ja)
KR (1) KR20220101475A (ja)
CN (1) CN115803940A (ja)
WO (1) WO2022149967A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022128444A1 (de) * 2022-10-27 2024-05-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Elektrische Energiespeichereinrichtung und Kraftfahrzeug

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150127863A (ko) * 2012-08-30 2015-11-18 에스케이이노베이션 주식회사 배터리 모듈
US20170288286A1 (en) * 2016-04-01 2017-10-05 Faraday&Future Inc. Liquid temperature regulated battery pack for electric vehicles
KR102256098B1 (ko) * 2017-04-06 2021-06-03 주식회사 엘지에너지솔루션 루버 핀 형상의 열전도 매개체를 구비한 배터리 팩
KR102340099B1 (ko) * 2017-10-11 2021-12-17 주식회사 엘지에너지솔루션 양방향 냉각구조를 가진 배터리 팩
KR102270234B1 (ko) * 2017-12-12 2021-06-25 주식회사 엘지에너지솔루션 크로스 빔을 내장한 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR102489282B1 (ko) 2019-07-02 2023-01-17 고려대학교 산학협력단 Ccl4, ccl5, ccl20, 및 ccl21을 유효성분으로 포함하는 임신촉진용 조성물
CN110994068B (zh) * 2019-11-28 2022-11-04 重庆长安新能源汽车科技有限公司 一种集成式动力电池冷却结构及动力电池
CN111029512B (zh) * 2020-01-19 2022-03-15 王佳先 嵌入式液冷集成电池箱
CN112072025A (zh) * 2020-09-04 2020-12-11 东风汽车集团有限公司 抗挤压电池下箱体的集成化下底板及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220101475A (ko) 2022-07-19
EP4187702A1 (en) 2023-05-31
WO2022149967A1 (ko) 2022-07-14
EP4187702A4 (en) 2024-03-13
CN115803940A (zh) 2023-03-14
US20230318082A1 (en) 2023-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109891624B (zh) 具有防撞梁结构的电池组
KR101935013B1 (ko) 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
US10804578B2 (en) Battery module, battery pack and vehicle having same
US20200365844A1 (en) Battery module
KR20160108960A (ko) 냉각 플레이트들을 포함하는 전지모듈
JP7334326B2 (ja) バッテリーパック及びそれを含む自動車
US20200266398A1 (en) Battery Module
KR20210133542A (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
JP2023504557A (ja) バッテリーパック及びそれを含む自動車
JP2023530353A (ja) バッテリーパック及びそれを含む自動車
KR101731957B1 (ko) 냉각 효율이 향상된 전지모듈
KR20210007244A (ko) 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
JP2023537015A (ja) 電池モジュールおよびこれを含む電池パック
JP2023530324A (ja) バッテリーパック及びそれを含む自動車
KR20220101306A (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
JP2023528523A (ja) バッテリーモジュール、それを含むバッテリーパック及び自動車
JP7154382B2 (ja) バッテリーパック及びそれを含む自動車
US20220158284A1 (en) Battery Module and Battery Pack Including the Same
JP2023510897A (ja) 電池モジュールおよびこれを含む電池パック
JP2023518999A (ja) 電池モジュールおよびこれを含む電池パック
KR20200104620A (ko) 다면 열전달 경로를 구비하는 배터리 모듈
US11894537B2 (en) Battery module and battery pack including the same
US20230246261A1 (en) Battery module and battery pack including the same
KR20240071920A (ko) 개선된 냉각 구조를 갖는 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩
KR20230160019A (ko) 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20221215

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20231227

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240115

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240401