JP7387204B2 - 電池パックおよびこれを含むデバイス - Google Patents

電池パックおよびこれを含むデバイス Download PDF

Info

Publication number
JP7387204B2
JP7387204B2 JP2022523213A JP2022523213A JP7387204B2 JP 7387204 B2 JP7387204 B2 JP 7387204B2 JP 2022523213 A JP2022523213 A JP 2022523213A JP 2022523213 A JP2022523213 A JP 2022523213A JP 7387204 B2 JP7387204 B2 JP 7387204B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frame
pack
battery
heat sink
module
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.)
Active
Application number
JP2022523213A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2022553034A (ja
Inventor
ウォン・キョン・パク
ジュンヨプ・ソン
ホンゴ・ハン
ヒュン・ソプ・ユン
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 JP2022553034A publication Critical patent/JP2022553034A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7387204B2 publication Critical patent/JP7387204B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • 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
    • H01M50/262—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
    • H01M50/264—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks for cells or batteries, e.g. straps, tie rods or peripheral frames
    • 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
    • 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
    • H01M10/61—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
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6551—Surfaces specially adapted for heat dissipation or radiation, e.g. fins or coatings
    • 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
    • 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
    • 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
    • H01M10/6568—Liquids characterised by flow circuits, e.g. loops, located externally to the cells or cell casings
    • 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
    • H01M50/211—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for pouch 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
    • H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/24—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries from their environment, e.g. from corrosion
    • 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
    • H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/242—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries against vibrations, collision impact or swelling
    • 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
    • H01M50/60—Arrangements or processes for filling or topping-up with liquids; Arrangements or processes for draining liquids from casings
    • H01M50/691—Arrangements or processes for draining liquids from casings; Cleaning battery or cell 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)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Description

（関連出願（ら）との相互引用）
本出願は、２０２０年４月２９日付韓国特許出願第１０－２０２０－００５２２５４号に基づいた優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として組み含まれる。
本発明は、電池パックおよびこれを含むデバイスに関し、より具体的には冷却性能と安全性が向上した電池パックおよびこれを含むデバイスに関する。
現代社会では、携帯電話、ノートパソコン、カムコーダ、デジタルカメラなどの携帯型機器の使用が日常的になることに伴い、このようなモバイル機器と関連した分野の技術に対する開発が活発になってきている。また、充放電が可能な二次電池は、化石燃料を使用する既存のガソリン車両などの大気汚染などを解決するための方案として、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド電気自動車（Ｐ－ＨＥＶ）などの動力源として利用されているところ、二次電池に対する開発の必要性が高まっている。
現在商用化された二次電池としては、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、リチウム二次電池などがあるが、このうちリチウム二次電池は、ニッケル系の二次電池に比べてメモリ効果がほとんど起こらず、充放電が自由であり、自己放電率が非常に低く、エネルギー密度が高いという長所のため、脚光を浴びている。
このようなリチウム二次電池は、主にリチウム系酸化物と炭材料をそれぞれ正極活物質と負極活物質として使用する。リチウム二次電池は、このような正極活物質と負極活物質がそれぞれ塗布された正極板と負極板がセパレータを間に置いて配置された電極組立体と、電極組立体を電解液と共に密封収納する電池ケースとを備える。
一般的にリチウム二次電池は、外装材の形状により、電極組立体が金属カンに内装されているカン型二次電池と、電極組立体がアルミニウムラミネートシートのパウチに内装されているパウチ型二次電池とに分類され得る。
小型機器に利用される二次電池の場合、２～３個の電池セルが配置されるが、自動車などのような中大型デバイスに利用される二次電池の場合は、多数の電池セルを電気的に連結した電池モジュール（Ｂａｔｔｅｒｙ ｍｏｄｕｌｅ）が利用される。このような電池モジュールは、多数の電池セルが互いに直列または並列に連結されて電池セル積層体を形成することによって容量および出力が向上する。また、一つ以上の電池モジュールは、ＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）、冷却システムなどの各種制御および保護システムと共に装着されて電池パックを形成することができる。
二次電池は、適正温度より高くなる場合、二次電池の性能が低下することがあり、激しい場合は爆発や発火の危険もある。特に、多数の二次電池、つまり、電池セルを備えた電池モジュールや電池パックは、狭い空間で多数の電池セルから出る熱が合算されて温度がより速くかつ激しく上がることがある。言い換えると、多数の電池セルが積層された電池モジュールとこのような電池モジュールが装着された電池パックの場合、高い出力を得ることができるが、充電および放電時に電池セルで発生する熱を除去することが容易でない。電池セルの放熱が良好になされない場合、電池セルの劣化が速くなって寿命が短くなり、爆発や発火の可能性が大きくなる。
さらに、車両用バッテリーパックに含まれるバッテリーモジュールの場合、直射光線によく露出され、夏季や砂漠地域のような高温条件に置かれることがある。
したがって、電池モジュールや電池パックを構成する場合、安定的かつ効果的な冷却性能を確保することは非常に重要であると言える。
図１は従来の電池パックの部分斜視図であり、図２は図１の電池パックに含まれている電池モジュールのマウンティング方法を示す部分斜視図である。
図１および図２を参照すると、従来の電池パックは、複数の電池モジュール１０、および複数の電池モジュールが収納されるパックフレーム１１を含むことができる。説明の便宜のために図１は一つの電池モジュールだけを示した。
従来の電池パックは、電池モジュール１０の冷却のために冷媒管を設け、冷媒管と連結された冷媒管コネクタ１３を通じて冷媒を供給した。このような冷媒は、通常冷却水であり、電池パック内部にこのような冷却水を流して温度を低める流体間接冷却構造を適用した。
一方、電池モジュール１０をパックフレーム１１に収納する時、４個の縁部にマウンティングホールを設け、マウンティングボルト１２が前記マウンティングホールを通過してパックフレーム１１と締結され得る。各電池モジュール１０毎にこのようなマウンティング結合が行われ得る。
この時、電池モジュール１０の冷却のための冷媒管コネクタ１３などの冷却構成と電池モジュール１０のマウンティングのためのマウンティングボルト１２などのマウンティング構成とは別個の構成であり、各構成毎に部品が多く、複雑であるという問題がある。
また、組立不良や運行中の事故などの原因により、冷媒管や冷媒管コネクタ１３などから冷媒が漏れる状況が発生することがあるが、このように漏れた冷媒は電池パック内部に侵入して火災や爆発の原因になることがある。
したがって、冷却性能は高めながら、冷媒の漏れによる被害を最小化することができる電池パックを開発することが要求されている。
本発明が解決しようとする課題は、冷却性能の向上と共に、冷媒漏れによる被害を遮断することができる電池パックおよびこれを含むデバイスを提供することにある。
しかし、本発明の実施形態が解決しようとする課題は、前述した課題に限定されず、本発明に含まれている技術的な思想の範囲で多様に拡張され得る。
本発明の一実施形態による電池パックは、複数の電池セルが積層された電池セル積層体および前記電池セル積層体を収納するモジュールフレームを含む複数の電池モジュール；前記複数の電池モジュールを収納するパックフレーム；および前記電池モジュールの前面および後面にそれぞれ位置する固定ブラケットを含み、前記電池モジュールの前面および後面にそれぞれ突出部が形成され、前記固定ブラケットは、前記突出部を囲むと共に、前記パックフレームに結合される。
前記突出部は、前記電池モジュールの前面の下側縁部と前記電池モジュールの後面の下側縁部に形成され、前記固定ブラケットは、前記突出部の上面と一側面を囲む固定部を含むことができる。
前記固定ブラケットにブラケットホールが形成され、前記パックフレームに第１パックフレームホールが形成され得る。前記電池パックは、前記第１パックフレームホールと前記ブラケットホールを通過する第１ボルト、および前記第１ボルトと結合される第１ナットをさらに含むことができる。
前記電池パックは、前記突出部と前記パックフレームの間に位置する絶縁部材をさらに含むことができる。
前記電池モジュールは、前記モジュールフレームの底部の下に位置するヒートシンクを含むことができ、前記モジュールフレームの底部は前記ヒートシンクの上部プレートを構成することができる。
前記パックフレームは、冷媒の供給のためのパック冷媒供給管、および前記パック冷媒供給管と連結された冷媒供給用開口を含むことができ、前記ヒートシンクは、冷媒が流入される流入口を含むことができ、前記流入口と前記冷媒供給用開口が互いに連結され得る。
前記電池パックは、前記ヒートシンクと前記パックフレームの間に位置するまま、前記流入口と前記冷媒供給用開口を囲むガスケットをさらに含むことができる、
前記パックフレームは、冷媒の排出のためのパック冷媒排出管、および前記パック冷媒排出管と連結された冷媒排出用開口を含むことができ、前記ヒートシンクは、冷媒が排出される排出口を含むことができ、前記排出口と前記冷媒排出用開口が互いに連結され得る。
前記モジュールフレームは、前記モジュールフレームの底部の一部が延長されて形成されたモジュールフレーム延長部を含むことができ、前記ヒートシンクは、前記ヒートシンクの一辺から前記モジュールフレーム延長部が位置した部分に延長されたヒートシンク延長部を含むことができる、
前記パックフレームに第２パックフレームホールが形成され、前記モジュールフレーム延長部に第１マウンティングホールが形成され、前記ヒートシンク延長部に第２マウンティングホールが形成され得る。前記電池パックは、前記第１マウンティングホール、前記第２マウンティングホールおよび前記第２パックフレームホールを通過する第２ボルト、および前記第２ボルトと結合される第２ナットをさらに含むことができる。
前記固定ブラケットは、前記モジュールフレーム延長部と前記ヒートシンク延長部を覆う蓋部を含むことができる。
前記パックフレームのうち、前記蓋部により囲まれる部分に貫通した排水口が形成され得る。
前記ヒートシンクは、冷媒の流入のための流入口を含むことができ、前記流入口の少なくとも一部が前記ヒートシンク延長部に位置することができる。
前記ヒートシンクと前記モジュールフレームの底部が冷媒の流路を形成することができ、前記モジュールフレームの底部は前記冷媒と接触することができる。
前記ヒートシンクは、前記モジュールフレームの底部と接合する下部プレート、および下側に陥没形成された陥没部を含むことができる。
前記パックフレームは、前記電池モジュールを支える支えフレーム、および前記支えフレームの下に位置する下部フレームを含むことができ、前記支えフレームは、前記支えフレームと前記下部フレームの間に位置するパック冷媒供給管およびパック冷媒排出管を含むことができる。
本発明の実施形態によれば、改善された固定ブラケット構造を通じて電池モジュールの堅固な固定と同時に冷媒漏れによる被害を効果的に遮断することができる。また、部品数の節減および構造の単純化が可能である。
本発明の効果は、以上で言及した効果に制限されず、言及されていないまた他の効果は請求の範囲の記載から当業者に明確に理解され得るだろう。
従来の電池パックの部分斜視図である。 図１の電池パックに含まれている電池モジュールのマウンティング方法を示す部分斜視図である。 本発明の一実施形態による電池パックに含まれている電池モジュールおよびパックフレームを示す斜視図である。 図３の電池モジュールをパックフレームに固定する固定ブラケットを分解して示す斜視図である。 図３の電池モジュールの分解斜視図である。 図４のパックフレームと固定ブラケットを拡大して示す部分斜視図である。 図３の切断線Ａ－Ａ’に沿って切断した断面の部分断面図である。 図３の切断線Ｂ－Ｂ’に沿って切断した断面の部分断面図である。 図３のＣ部分を拡大して示す部分斜視図である。 図９の切断線Ｄ－Ｄ’に沿って切断した断面の部分断面図である。 図９の切断線Ｅ－Ｅ’に沿って切断した断面の部分断面図である。 図９の切断線Ｆ－Ｆ’に沿って切断した断面の部分断面図である。
以下、添付した図面を参照して本発明の多様な実施形態について本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施することができるように詳細に説明する。本発明は、多様な異なる形態に実現することができ、ここで説明する実施形態に限定されない。
本発明を明確に説明するために、説明上不要な部分は省略し、明細書全体にわたって同一または類似の構成要素については同一の参照符号を付した。
また、図面に示された各構成の大きさおよび厚さは、説明の便宜のために任意に示したため、本発明が必ず図示されたところに限定されるのではない。図面において、複数の層および領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。そして図面において、説明の便宜のために、一部の層および領域の厚さを誇張して示した。
また、層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上」にあるという時、これは他の部分の「直上」にある場合だけでなく、その中間にまた他の部分がある場合も含む。反対に、ある部分が他の部分の「直上」にあるという時には中間にまた他の部分がないことを意味する。また、基準となる部分の「上」にあるということは、基準となる部分の上または下に位置することであり、必ず重力反対方向に向かって「上」に位置することを意味するのではない。
また、明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」という時、これは特に反対になる記載がない限り、他の構成要素を除外せず、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。
また、明細書全体において、「平面状」という時、これは対象部分を上方から見た時を意味し、「断面状」という時、これは対象部分を垂直に切断した断面を側方から見た時を意味する。
図３は本発明の一実施形態による電池パックに含まれている電池モジュールおよびパックフレームを示す斜視図である。図４は図３の電池モジュールをパックフレームに固定する固定ブラケットを分解して示す斜視図である。図５は図３の電池モジュールの分解斜視図である。
図３乃至図５を参照すると、本発明の一実施形態による電池パックは、複数の電池モジュール１００、複数の電池モジュール１００を含むパックフレーム１１００、および電池モジュール１００の前面および後面にそれぞれ位置する固定ブラケット５００を含む。電池モジュール１００は、複数の電池セル１１０が積層された電池セル積層体１２０、および電池セル積層体１２０を収納するモジュールフレーム２００を含む。
電池セル１１０は、パウチ型電池セルであり得る。このようなパウチ型電池セルは、樹脂層と金属層を含むラミネートシートのパウチケースに電極組立体を収納した後、前記パウチケースの外周部を熱融着して形成され得る。この時、電池セル１１０は、長方形のシート型構造で形成され得る。
このような電池セル１１０は、複数個で構成され得、複数の電池セル１１０は、互いに電気的に連結され得るように積層されて電池セル積層体１２０を形成する。特に、図５に示されているようにｘ軸と平行な方向に沿って複数の電池セル１１０が積層され得る。
電池セル積層体１２０を収納するモジュールフレーム２００は、上部カバー２２０およびＵ字型フレーム２１０を含むことができる。
Ｕ字型フレーム２１０は、底部２１０ａ、および底部２１０ａの両端部から上向きに延長された二つの側面部２１０ｂを含むことができる。底部２１０ａは電池セル積層体１２０の下面（ｚ軸反対方向）を覆うことができ、側面部２１０ｂは電池セル積層体１２０の両側面（ｘ軸方向とその反対方向）を覆うことができる。
上部カバー２２０は、Ｕ字型フレーム２１０により囲まれる前記下面および前記両側面を除いた残りの上面（ｚ軸方向）を囲む一つの板状型構造で形成され得る。上部カバー２２０とＵ字型フレーム２１０は、互いに対応する縁部部位が接触された状態で、溶接などにより結合することによって、電池セル積層体１２０を上下左右に覆う構造を形成することができる。上部カバー２２０とＵ字型フレーム２１０を通じて電池セル積層体１２０を物理的に保護することができる。このために上部カバー２２０とＵ字型フレーム２１０は、所定の強度を有する金属材料を含むことができる。
一方、具体的に図示されていないが、変形例によるモジュールフレーム２００は、上面、下面および両側面が一体となった金属板材形態のモノフレームであり得る。つまり、Ｕ字型フレーム２１０と上部カバー２２０が互いに結合する構造でなく、押出成形により製造されて上面、下面および両側面が一体となった構造であり得る。
エンドプレート４００は、モジュールフレーム２００の開放された互いに対向する両側（ｙ軸方向とその反対方向）に位置して電池セル積層体１２０を覆うように形成され得る。このようなエンドプレート４００は、外部の衝撃から電池セル積層体１２０およびその他電装品を物理的に保護することができる。
一方、具体的に図示されていないが、電池セル積層体１２０とエンドプレート４００の間にはバスバーが装着されるバスバーフレーム、および電気的絶縁のための絶縁カバーなどが位置することができる。
以下、図６乃至図８などを参照して、固定ブラケット５００を通じた電池モジュール１００の固定について具体的に説明する。
図６は図４のパックフレームと固定ブラケットを拡大して示す部分斜視図である。図７は図３の切断線Ａ－Ａ’に沿って切断した断面の部分断面図である。図８は図３の切断線Ｂ－Ｂ’に沿って切断した断面の部分断面図である。
図６および図７を参照すると、本実施形態による電池モジュール１００の前面および後面にそれぞれ突出部４１０が形成される。電池モジュール１００の前面および後面にエンドプレート４００が位置することができるが、突出部４１０はエンドプレート４００に形成され得る。具体的に、突出部４１０は電池セル１１０の積層方向と垂直な方向（ｙ軸と平行な方向）に向かって突出した構造であり得る。つまり、電池モジュール１００の前面に形成された突出部４１０はｙ軸方向に向かって突出し、電池モジュール１００の後面に形成された突出部４１０はｙ軸反対方向に向かって突出し得る。
また、突出部４１０は、電池モジュール１００の前面の下側縁部と電池モジュール１００の後面の下側縁部にそれぞれ形成され、電池モジュール１００の前面と後面のそれぞれに対して互いに離隔した二つの突出部４１０が形成され得る。
固定ブラケット５００は、突出部４１０を囲みながらパックフレーム１１００に結合され得る。具体的に、突出部４１０は、エンドプレート４００から突出して形成されることによって上面と三つの側面を有するが、固定ブラケット５００は、突出部４１０の上面と一側面を囲む固定部５１０を含むことができる。また、固定部５１０は、突出部４１０の他の二つの側面をさらに囲むことができる。
図４、図６および図８を参照すると、固定ブラケット５００にブラケットホール５００Ｈが形成され、パックフレーム１１００に第１パックフレームホール１１１１Ｈが形成される。本実施形態による電池パックは、第１パックフレームホール１１１１Ｈとブラケットホール５００Ｈを通過する第１ボルトＢ１、および第１ボルトＢ１と結合される第１ナットＮ１を含むことができる。
具体的に、ブラケットホール５００Ｈと第１パックフレームホール１１１１Ｈが互いに対応するように位置し、第１ボルトＢ１が第１パックフレームホール１１１１Ｈとブラケットホール５００Ｈを通過して上向きに直立し得る。その後、第１ボルトＢ１が第１ナットＮ１と結合して固定ブラケット５００がパックフレーム１１００に固定され得る。効果的な固定のために第１パックフレームホール１１１１Ｈ、ブラケットホール５００Ｈ、第１ボルトＢ１および第１ナットＮ１は、それぞれ複数個で構成されることが好ましく、図６には一実施形態として、それぞれ４個ずつ構成されたものが示されている。
電池モジュール１００を間において互いに対向して配置される二つの固定ブラケット５００が電池モジュール１００の突出部４１０を囲みながら、第１ボルトＢ１と第１ナットＮ１を通じてパックフレーム１１００に結合するため、電池モジュール１００がパックフレーム１１００に収納および固定され得る。
一方、図７に示されているように、本実施形態による電池パックは、突出部４１０とパックフレーム１１００の間に位置する絶縁部材７００をさらに含むことができる。絶縁部材７００は、電気的絶縁を帯びるパッド形態の部材であり得る。エンドプレート４００とパックフレーム１１００の間に異種材料接触によるガルバニック腐食（Ｇａｌｖａｎｉｃ Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ）が発生することがあるが、その間に絶縁部材７００を配置することによって、ガルバニック腐食の発生を予防することができる。
一方、図５を再び参照すると、本実施形態による電池モジュール１００は、モジュールフレーム２００の底部２１０ａの下に位置するヒートシンク３００を含むことができ、モジュールフレーム２００の底部２１０ａは、ヒートシンク３００の上部プレートを構成することができる。ヒートシンク３００の陥没部３４０とモジュールフレーム２００の底部２１０ａが冷媒の流路を形成することができる。
具体的に、ヒートシンク３００は、ヒートシンク３００の骨格を形成し、モジュールフレーム２００の底部２１０ａと溶接などにより直接接合される下部プレート３１０、および冷媒が流動する経路である陥没部３４０を含むことができる。
ヒートシンク３００の陥没部３４０は、下部プレート３１０が下側に陥没形成された部分に該当する。陥没部３４０は、冷媒流路が延びる方向を基準として垂直にｘｚ平面で切断した断面がＵ字型管であり得、前記Ｕ字型管の開放された上側に底部２１０ａが位置することができる。ヒートシンク３００が底部２１０ａと接しながら、陥没部３４０と底部２１０ａの間の空間が、冷媒が流動する領域、つまり、冷媒の流路となる。これによって、モジュールフレーム２００の底部２１０ａが前記冷媒と接触することができる。
ヒートシンク３００の陥没部３４０の製造方法に特別な制限はないが、板状型のヒートシンク３００に対して陥没形成された構造を設けることによって、上側が開放されたＵ字型陥没部３４０を形成することができる。
ヒートシンク３００は、冷媒が流入される流入口３２０、および冷媒が排出される排出口３３０を含むことができる。流入口３２０と排出口３３０は陥没部３４０に形成され得る。流入口３２０を通じて底部２１０ａとヒートシンク３００の間に供給された冷媒は陥没部３４０に沿って移動し、排出口３３０を通じて排出され得る。
一方、図示してはいないが、図５のモジュールフレーム２００の底部２１０ａと電池セル積層体１２０の間に熱伝導性樹脂（Ｔｈｅｒｍａｌ ｒｅｓｉｎ）を含む熱伝導性樹脂層が位置することができる。前記熱伝導性樹脂層は、熱伝導性樹脂（Ｔｈｅｒｍａｌ ｒｅｓｉｎ）を底部２１０ａに塗布し、塗布された熱伝導性樹脂が硬化して形成され得る。
前記熱伝導性樹脂は、熱伝導性接着物質を含むことができ、具体的にシリコン（Ｓｉｌｉｃｏｎｅ）材料、ウレタン（Ｕｒｅｔｈａｎ）材料およびアクリル（Ａｃｒｙｌｉｃ）材料のうちの少なくとも一つを含むことができる。前記熱伝導性樹脂は、塗布時には液状であるが、塗布後に硬化して電池セル積層体１２０を構成する一つ以上の電池セル１１０を固定する役割を果たすことができる。また、熱伝導特性に優れて電池セル１１０で発生した熱を迅速に電池モジュールの下側に伝達することができる。
本実施形態による電池モジュール１００は、モジュールフレーム２００とヒートシンク３００の冷却一体型構造を実現して、冷却性能をより向上させることができる。モジュールフレーム２００の底部２１０ａがヒートシンク３００の上部プレートに対応する役割を果たすことによって冷却一体型構造を実現することができる。直接冷却による冷却効率が上昇し、ヒートシンク３００がモジュールフレーム２００の底部２１０ａと一体となった構造を通じて電池モジュール１００、および電池モジュール１００が装着された電池パック上の空間活用率をより向上させることができる。
具体的に、電池セル１１０で発生した熱が電池セル積層体１２０と底部２１０ａの間に位置する熱伝導性樹脂層（図示せず）、モジュールフレーム２００の底部２１０ａ、冷媒を経て電池モジュール１００の外部に伝達され得る。従来の不要な冷却構造を除去することによって、熱伝達経路が単純化され、各層の間のエアーギャップを減らすことができるため、冷却効率や性能が増大することができる。特に、底部２１０ａがヒートシンク３００の上部プレートで構成されて、底部２１０ａが直ちに冷媒と接触するため、冷媒を通じたより直接的な冷却が可能であるという長所がある。
また、不要な冷却構造の除去を通じて電池モジュール１００の高さが減少して、原価節減が可能であり、空間活用度を高めることができる。なお、電池モジュール１００がコンパクトに配置され得るため、電池モジュール１００を多数含む電池パックの容量や出力を増大させることができる。
一方、モジュールフレーム２００の底部２１０ａは、ヒートシンク３００のうち、陥没部３４０が形成されていない下部プレート３１０部分と溶接を通じて接合され得る。本実施形態は、モジュールフレーム２００の底部２１０ａとヒートシンク３００の冷却一体型構造を通じて、前述した冷却性能の向上だけでなく、モジュールフレーム２００に収容された電池セル積層体１２０の荷重を支持し、電池モジュール１００の剛性を補強する効果を有することができる。それだけでなく、下部プレート３１０とモジュールフレーム２００の底部２１０ａは、溶接結合などを通じて密封されることによって、下部プレート３１０内側に形成された陥没部３４０で冷媒が漏れることなく流動することができる。
効果的な冷却のために、図５に示されているように、モジュールフレーム２００の底部２１０ａに対応する全領域にわたって陥没部３４０が形成されることが好ましい。このために、陥没部３４０は、少なくとも一回曲がって一側から他側につながり得る。特に、モジュールフレーム２００の底部２１０ａに対応する全領域にわたって陥没部３４０が形成されるために、陥没部３４０は数回曲がることが好ましい。モジュールフレーム２００の底部２１０ａに対応する全領域にわたって形成された冷媒流路の開始点から終了点まで冷媒が移動することによって、電池セル積層体１２０の全領域に対する効率的な冷却が行われる。
一方、前記冷媒は、冷却のための媒介物として、特別な制限はないが、冷却水であり得る。
以下、図９および図１０などを参照して、パック冷媒供給管を通じたヒートシンクへの冷媒供給について具体的に説明する。
図９は図３のＣ部分を拡大して示す部分斜視図である。図１０は図９の切断線Ｄ－Ｄ’に沿って切断した断面の部分断面図である。
図４、図５、図９および図１０を参照すると、本実施形態によるパックフレーム１１００は、冷媒の供給のためのパック冷媒供給管１１３０、およびパック冷媒供給管１１３０と連結された冷媒供給用開口１１５０を含むことができる。また、パックフレーム１１００は、冷媒の排出のためのパック冷媒排出管１１４０、およびパック冷媒排出管１１４０と連結された冷媒排出用開口１１６０を含むことができる。
パックフレーム１１００は、電池モジュール１００を支える支えフレーム１１１０、および支えフレーム１１１０の下に位置する下部フレーム１１２０を含むことができる。パック冷媒供給管１１３０とパック冷媒排出管１１４０は、支えフレーム１１１０と下部フレーム１１２０の間に位置することができ、より詳細には、パック冷媒供給管１１３０とパック冷媒排出管１１４０は、支えフレーム１１１０直下に位置して支えフレーム１１１０と一体となった構成であり得る。
前述したヒートシンク３００の流入口３２０がパックフレーム１１００の冷媒供給用開口１１５０と対応するように位置して互いに連結され得る。また、ヒートシンク３００の排出口３３０がパックフレーム１１００の冷媒排出用開口１１６０と対応するように位置して互いに連結され得る。これによって、パック冷媒供給管１１３０に沿って移動する冷媒が冷媒供給用開口１１５０と流入口３２０を通じてヒートシンク３００と底部２１０ａの間に流入する。その後、陥没部３４０に沿って移動した冷媒は、排出口３３０および冷媒排出用開口１１６０を通じてパック冷媒排出管１１４０で排出され得る。
本実施形態による電池パックは、流入口３２０と冷媒供給用開口１１５０を囲むガスケット６００をさらに含むことができ、ガスケット６００は、ヒートシンク３００とパックフレーム１１００の間に位置することができる。ガスケット６００を通じて流入口３２０と冷媒供給用開口１１５０の間で冷媒が漏れることを防止することができる。同様に、ヒートシンク３００の排出口３３０と冷媒排出用開口１１６０を囲むガスケットが配置され得る。
以下、図９および図１１などを参照して、モジュールフレームとヒートシンクのマウンティング固定について具体的に説明する。
図１１は図９の切断線Ｅ－Ｅ’に沿って切断した断面の部分断面図である。
図４、図５、図９および図１１を参照すると、本実施形態によるモジュールフレーム２００は、モジュールフレーム２００の底部２１０ａ一部が延長されて形成されたモジュールフレーム延長部２１１を含むことができる。また、本実施形態によるヒートシンク３００は、ヒートシンク３００の一辺からモジュールフレーム延長部２１１が位置した部分に延長されたヒートシンク延長部３１１を含むことができる。モジュールフレーム延長部２１１とヒートシンク延長部３１１は、互いに対応する形態を有し、エンドプレート４００を通過するように延長形成され得る。
パックフレーム１１００に第２パックフレームホール１１１２Ｈが形成され、モジュールフレーム延長部２１１に第１マウンティングホール２１１Ｈが形成され、ヒートシンク延長部３１１に第２マウンティングホール３１１Ｈが形成され得る。本実施形態による電池パックは、第１マウンティングホール２１１Ｈ、第２マウンティングホール３１１Ｈおよび第２パックフレームホール１１１２Ｈを通過する第２ボルトＢ２、および第２ボルトＢ２と結合される第２ナットＮ２をさらに含むことができる。
具体的に、第１マウンティングホール２１１Ｈ、第２マウンティングホール３１１Ｈおよび第２パックフレームホール１１１２Ｈが互いに対応するように位置し、第２ボルトＢ２が第１マウンティングホール２１１Ｈ、第２マウンティングホール３１１Ｈおよび第２パックフレームホール１１１２Ｈを通過して下向きに倒立することができる。その後、第２ボルトＢ２が第２ナットＮ２と結合してモジュールフレーム２００の底部２１０ａとヒートシンク３００がパックフレーム１１００に固定され得る。
また、第２ボルトＢ２と第２ナットＮ２の締結力によりモジュールフレーム２００の底部２１０ａとヒートシンク３００が互いに強く密着するため、密封性が向上してその間での冷媒漏れの可能性を減らすことができる。
効果的な固定と密封のために、第２パックフレームホール１１１２Ｈ、第１マウンティングホール２１１Ｈ、第２マウンティングホール３１１Ｈ、第２ボルトＢ２および第２ナットＮ２は、それぞれ複数個で構成されることが好ましく、図９などには一実施形態として、それぞれ三つずつ構成されたものが示されている。
特に、図９および図１０に示されているように、ヒートシンク３００への冷媒の流入のための流入口３２０の少なくとも一部がヒートシンク延長部３１１に位置することができる。第２ボルトＢ２と第２ナットＮ２の締結力によりヒートシンク延長部３１１とパックフレーム１１００も互いに強く密着することができるため、流入口３２０を通じた冷媒流入過程での冷媒の漏れを予防することができる。また、流入口３２０と冷媒供給用開口１１５０を囲むガスケット６００もヒートシンク延長部３１１とパックフレーム１１００の間で強く圧着されるため、密封性がより向上することができる。
具体的に図示されていないが、ヒートシンク３００への冷媒を排出するための排出口３３０の少なくとも一部がヒートシンク延長部３１１に位置することができる。これによって、排出口３３０を通じた冷媒排出過程での冷媒の漏れを予防することができる。また、排出口３３０と冷媒排出用開口１１６０を囲むガスケットもヒートシンク延長部３１１とパックフレーム１１００の間で強く圧着されるため、密封性がより向上することができる。
以下、図９および図１２などを参照して、固定ブラケットの蓋部と排水口について具体的に説明する。
図１２は図９の切断線Ｆ－Ｆ’に沿って切断した断面の部分断面図である。
図４、図６、図９および図１１を参照すると、本実施形態による固定ブラケット５００は、モジュールフレーム延長部２１１とヒートシンク延長部３１１を覆う蓋部５２０を含むことができる。具体的に、蓋部５２０は、エンドプレート４００が形成する一面を除いた、上面と三つの側面を囲みながら、モジュールフレーム延長部２１１とヒートシンク延長部３１１を覆うことができる。また、蓋部５２０の左、右には第１ボルトＢ１と第１ナットＮ１の締結構造がそれぞれ位置することができ、モジュールフレーム延長部２１１とヒートシンク延長部３１１は、エンドプレート４００、蓋部５２０およびパックフレーム１１００に囲まれたまま密閉され得る。
前述したように、モジュールフレーム延長部２１１、ヒートシンク延長部３１１およびパックフレーム１１００を第２ボルトＢ２と第２ナットＮ２で結合して１次冷媒の漏れ防止構造を形成することができる。また、第１ボルトＢ１と第１ナットＮ１で固定される固定ブラケット５００に蓋部５２０を形成して、蓋部５２０を通じてモジュールフレーム延長部２１１とヒートシンク延長部３１１を密閉することによって、２次冷媒の漏れ防止構造を形成することができる。言い換えると、本実施形態による固定ブラケット５００は、電池モジュール１００をパックフレーム１１００に固定する役割を果たすだけでなく、ヒートシンク３００の流入口３２０や排出口３３０から漏れた冷媒が周辺の部品内部に侵入することを遮断する役割を果たすことができる。このように固定ブラケット５００を通じて電池モジュール１００のマウンティング固定構造と冷媒漏れ遮断構造を同時に実現することができるため、部品数の節減および構造の単純化が可能であるという長所がある。
また、パックフレーム１１００のうち、蓋部５２０により囲まれる部分に貫通した排水口１１７０が形成され得る。モジュールフレーム延長部２１１とヒートシンク延長部３１１の間に漏れた冷媒が蓋部５２０内部に集まるようになるが、排水口１１７０を通じてこのような冷媒を電池パック下部に排出させることができる。したがって、集まった冷媒が電池モジュール１００内部に侵入することを遮断して電池モジュール１００の安全性を向上させることができる。
一方、図５を再び参照すると、本実施形態によるヒートシンク３００の陥没部３４０には突出パターン３４０Ｄが形成され得る。本実施形態による電池セル積層体１２０のように積層される電池セルの個数が従来に比べて多く増える大面積の電池モジュールの場合、冷媒流路の幅がより広く形成され得るため、温度偏差がより激しくなり得る。大面積の電池モジュールでは、既存に一つの電池モジュール内にほぼ１２個乃至２４個の電池セルが積層された場合に比べてほぼ３２個乃至４８個の電池セルが一つの電池モジュール内に積層されている場合を含むことができる。このような場合、本実施形態による突出パターン３４０Ｄは、冷却流路の幅を実質的に縮小させる効果を発生させて圧力降下を最小化し、同時に冷媒流路幅間の温度偏差を減らすことができる。したがって、均一な冷却効果を実現することができる。
本実施形態で前、後、左、右、上、下のような方向を示す用語が使用されているが、このような用語は説明の便宜のためのものに過ぎず、対象となる事物の位置や観測者の位置などにより変わり得る。
前述した本実施形態による一つまたはそれ以上の電池モジュールは、ＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）、冷却システムなどの各種制御および保護システムと共に装着されて電池パックを形成することができる。
前記電池モジュールや電池パックは、多様なデバイスに適用され得る。具体的には、電気自転車、電気自動車、ハイブリッドなどの運送手段に適用され得るが、これに制限されず、二次電池を使用することができる多様なデバイスに適用可能である。
以上で本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の多様な変形および改良形態も本発明の権利範囲に属する。
１０，１００：電池モジュール
１１：パックフレーム
１３：冷媒管コネクタ
１１０：電池セル
１２０：電池セル積層体
２００：モジュールフレーム
２１０ａ：底部
２１１：モジュールフレーム延長部
２１１Ｈ：第１マウンティングホール
３００：ヒートシンク
３１０：下部プレート
３１１：ヒートシンク延長部
３１１Ｈ：第２マウンティングホール
３２０：流入口
３３０：排出口
３４０：陥没部
４１０：突出部
５００：固定ブラケット
５１０：固定部
５２０：蓋部
６００：ガスケット
７００：絶縁部材
１０００：電池パック
１１００：パックフレーム
１１１１Ｈ：第１パックフレームホール
１１１２Ｈ：第２パックフレームホール
１１２０：下部フレーム
１１３０：パック冷媒供給管
１１４０：パック冷媒排出管
１１５０：冷媒供給用開口
１１６０：冷媒排出用開口
１１７０：排水口

Claims (15)

  1. 複数の電池セルが積層された電池セル積層体および前記電池セル積層体を収納するモジュールフレームを含む複数の電池モジュール；
    前記複数の電池モジュールを収納するパックフレーム；および
    前記電池モジュールの前面および後面にそれぞれ位置する固定ブラケットを含み、
    前記電池モジュールの前記前面および前記後面にそれぞれ突出部が形成され、
    前記固定ブラケットは、前記突出部を囲むと共に、前記パックフレームに結合され、
    前記電池モジュールは、前記モジュールフレームの底部の下に位置するヒートシンクを含み、
    前記モジュールフレームの前記底部は前記ヒートシンクの上部プレートを構成し、
    前記ヒートシンクは、前記モジュールフレームの前記底部と接合する下部プレート、および下側に陥没形成された陥没部を含む、電池パック。
  2. 前記突出部は、前記電池モジュールの前記前面の下側縁部と前記電池モジュールの前記後面の下側縁部に形成され、
    前記固定ブラケットは、前記突出部の上面と一側面を囲む固定部を含む、請求項１に記載の電池パック。
  3. 前記固定ブラケットにブラケットホールが形成され、前記パックフレームに第１パックフレームホールが形成され、
    前記第１パックフレームホールと前記ブラケットホールを通過する第１ボルト、および前記第１ボルトと結合される第１ナットをさらに含む、請求項１または２に記載の電池パック。
  4. 前記突出部と前記パックフレームの間に位置する絶縁部材をさらに含む、請求項１～３の何れか一項に記載の電池パック。
  5. 前記パックフレームは、冷媒の供給のためのパック冷媒供給管、および前記パック冷媒供給管と連結された冷媒供給用開口を含み、
    前記ヒートシンクは、冷媒が流入される流入口を含み、
    前記流入口と前記冷媒供給用開口が互いに連結される、請求項１に記載の電池パック。
  6. 前記ヒートシンクと前記パックフレームの間に位置すると共に、前記流入口と前記冷媒供給用開口を囲むガスケットをさらに含む、請求項５に記載の電池パック。
  7. 前記パックフレームは、冷媒の排出のためのパック冷媒排出管、および前記パック冷媒排出管と連結された冷媒排出用開口を含み、
    前記ヒートシンクは、冷媒が排出される排出口を含み、
    前記排出口と前記冷媒排出用開口が互いに連結される、請求項１、５、及び６の何れか一項に記載の電池パック。
  8. 前記モジュールフレームは、前記モジュールフレームの前記底部の一部が延長されて形成されたモジュールフレーム延長部を含み、
    前記ヒートシンクは、前記ヒートシンクの一辺から前記モジュールフレーム延長部が位置した部分に延長されたヒートシンク延長部を含む、請求項１、５、６、及び７の何れか一項に記載の電池パック。
  9. 前記パックフレームに第２パックフレームホールが形成され、
    前記モジュールフレーム延長部に第１マウンティングホールが形成され、
    前記ヒートシンク延長部に第２マウンティングホールが形成され、
    前記第１マウンティングホール、前記第２マウンティングホールおよび前記第２パックフレームホールを通過する第２ボルト、および前記第２ボルトと結合される第２ナットをさらに含む、請求項８に記載の電池パック。
  10. 前記固定ブラケットは、前記モジュールフレーム延長部と前記ヒートシンク延長部を覆う蓋部を含む、請求項８～９の何れか一項に記載の電池パック。
  11. 前記パックフレームのうち、前記蓋部により囲まれる部分に貫通した排水口が形成される、請求項１０に記載の電池パック。
  12. 前記ヒートシンクは、冷媒の流入のための流入口を含み、
    前記流入口の少なくとも一部が前記ヒートシンク延長部に位置する、請求項８～１１の何れか一項に記載の電池パック。
  13. 前記ヒートシンクと前記モジュールフレームの前記底部が冷媒の流路を形成し、
    前記モジュールフレームの前記底部は前記冷媒と接触する、請求項１及び６～１２の何れか一項に記載の電池パック。
  14. 前記パックフレームは、前記電池モジュールを支える支えフレーム、および前記支えフレームの下に位置する下部フレームを含み、
    前記支えフレームは、前記支えフレームと前記下部フレームの間に位置するパック冷媒供給管およびパック冷媒排出管を含む、請求項１～１３の何れか一項に記載の電池パック。
  15. 請求項１～１４の何れか一項に記載の電池パックを含むデバイス。
JP2022523213A 2020-04-29 2021-03-09 電池パックおよびこれを含むデバイス Active JP7387204B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2020-0052254 2020-04-29
KR1020200052254A KR20210133531A (ko) 2020-04-29 2020-04-29 전지팩 및 이를 포함하는 디바이스
PCT/KR2021/002907 WO2021221295A1 (ko) 2020-04-29 2021-03-09 전지팩 및 이를 포함하는 디바이스

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022553034A JP2022553034A (ja) 2022-12-21
JP7387204B2 true JP7387204B2 (ja) 2023-11-28

Family

ID=78374136

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022523213A Active JP7387204B2 (ja) 2020-04-29 2021-03-09 電池パックおよびこれを含むデバイス

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20220407163A1 (ja)
EP (1) EP4037077A4 (ja)
JP (1) JP7387204B2 (ja)
KR (1) KR20210133531A (ja)
CN (1) CN114651365A (ja)
WO (1) WO2021221295A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102598703B1 (ko) 2021-10-07 2023-11-03 주식회사 엘지에너지솔루션 코팅바 및 이를 이용한 분리막 제조방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017515266A (ja) 2014-05-07 2017-06-08 エルジー・ケム・リミテッド ホールドダウンブラケットを含む電池パック
JP2018527705A (ja) 2016-01-12 2018-09-20 エルジー・ケム・リミテッド 単位モジュールに対する安定した固定手段を備えている電池モジュールアセンブリ

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5306639B2 (ja) * 2007-12-17 2013-10-02 ダイキョーニシカワ株式会社 バッテリーパック
JP2013229182A (ja) * 2012-04-25 2013-11-07 Sanyo Electric Co Ltd 電源装置、電源装置を備える車両及び蓄電装置
KR20140147979A (ko) * 2013-06-20 2014-12-31 주식회사 엘지화학 이차 전지용 프레임 및 이를 포함하는 배터리 모듈
KR102091767B1 (ko) * 2015-10-22 2020-03-20 주식회사 엘지화학 전지 보호 구조물과 이를 포함하는 전지 모듈
US11011790B2 (en) * 2017-03-17 2021-05-18 Ford Global Technologies, Llc Traction battery pack plate with retention flange
KR102065099B1 (ko) * 2017-04-04 2020-01-10 주식회사 엘지화학 크래쉬 빔과 배수 구조를 갖는 배터리 팩
CN208873788U (zh) * 2018-08-23 2019-05-17 浙江衡远新能源科技有限公司 一种电池模组固定装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017515266A (ja) 2014-05-07 2017-06-08 エルジー・ケム・リミテッド ホールドダウンブラケットを含む電池パック
JP2018527705A (ja) 2016-01-12 2018-09-20 エルジー・ケム・リミテッド 単位モジュールに対する安定した固定手段を備えている電池モジュールアセンブリ

Also Published As

Publication number Publication date
CN114651365A (zh) 2022-06-21
US20220407163A1 (en) 2022-12-22
KR20210133531A (ko) 2021-11-08
EP4037077A4 (en) 2024-02-21
JP2022553034A (ja) 2022-12-21
WO2021221295A1 (ko) 2021-11-04
EP4037077A1 (en) 2022-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7353503B2 (ja) 電池パックおよびこれを含むデバイス
JP7418558B2 (ja) 電池モジュールおよびこれを含む電池パック
JP7442920B2 (ja) 電池モジュールおよびこれを含む電池パック
JP7199778B2 (ja) 電池モジュールおよびこれを含む電池パック
JP7436125B2 (ja) 電池モジュールおよびこれを含む電池パック
JP7387204B2 (ja) 電池パックおよびこれを含むデバイス
JP7395232B2 (ja) 電池パックおよびこれを含むデバイス
JP2023518999A (ja) 電池モジュールおよびこれを含む電池パック
JP7297376B2 (ja) 電池モジュールおよびそれを含む電池パック
JP7384532B2 (ja) 電池パックおよびこれを含むデバイス
JP7278480B2 (ja) 電池パックおよびこれを含むデバイス
JP7297375B2 (ja) 電池パックおよびそれを含むデバイス
US20230073470A1 (en) Battery module and battery pack including the same
JP2023554628A (ja) 電池モジュールおよびそれを含む電池パック
JP2023554656A (ja) 電池パックおよびこれを含むデバイス
JP2023535460A (ja) 電池パックおよびこれを含むデバイス
KR20210125938A (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
JP2023548377A (ja) 電池パックおよびこれを含むデバイス
JP2023544811A (ja) 電池パックおよびこれを含むデバイス
JP2024504809A (ja) 電池モジュールおよびそれを含む電池パック

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220418

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230417

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230424

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230719

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20231016

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20231108

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7387204

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150