KR101261736B1 - 배터리 팩 - Google Patents

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KR101261736B1 KR1020110056849A KR20110056849A KR101261736B1 KR 101261736 B1 KR101261736 B1 KR 101261736B1 KR 1020110056849 A KR1020110056849 A KR 1020110056849A KR 20110056849 A KR20110056849 A KR 20110056849A KR 101261736 B1 KR101261736 B1 KR 101261736B1
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로베르트 보쉬 게엠베하
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Abstract

본 발명은 방열 특성을 향상시킬 수 있는 배터리 팩에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 적어도 하나의 배터리 셀을 구비한 배터리 모듈 및 상기 배터리 셀과 접촉하도록 상기 배터리 모듈 주변의 일정 위치에 배치된 적어도 하나의 방열판을 포함하고, 상기 방열판은 냉매 통로인 적어도 하나의 유로, 상기 방열판의 골격을 유지하는 리브 및 상기 유로와 상기 리브 사이에 위치하는 통공부를 구비하는 배터리 팩이 제공된다.

Description

배터리 팩{Battery pack}
본 발명은 방열 특성을 향상시킬 수 있는 배터리 팩에 관한 것이다.
일반적으로 이차전지는 충전 및 방전이 가능하여 반복적으로 사용할 수 있는 전지로, 하나의 배터리 셀로 이루어져 휴대폰, 노트북, 컴퓨터, 카메라, 캠코더 등의 휴대용 소형 전자기기에 사용되거나, 다수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 팩으로 이루어져 고출력의 하이브리드 전기 자동차(HEV), 전기 자동차(EV) 등의 모터 구동용 전원으로 사용될 수 있다.
상기 배터리 팩은 고출력의 모터 구동용 전원에 사용되어, 충전 또는 방전 동작에 의해 많은 열을 발생시키며, 이러한 열은 배터리 셀을 열화 시킬 수 있다. 이에 따라, 방열 특성을 향상시키는 구조의 배터리 팩이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 방열 특성을 향상시킬 수 있는 전지 팩을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 적어도 하나의 배터리 셀을 구비한 배터리 모듈 및 상기 배터리 셀과 접촉하도록 상기 배터리 모듈 주변의 일정 위치에 배치된 적어도 하나의 방열판을 포함하고, 상기 방열판은 냉매 통로인 적어도 하나의 유로, 상기 방열판의 골격을 유지하는 리브 및 상기 유로와 상기 리브 사이에 위치하는 통공부를 구비하는 배터리 팩이 제공된다.
상기 유로에는 적어도 하나의 돌기부가 더 구비될 수 있다.
상기 유로의 단부에 연결홈이 형성될 수 있다.
상기 유로의 단부에 커넥터가 더 구비될 수 있다.
이웃한 상기 연결홈 또는 상기 커넥터와 결합되어 이웃한 상기 유로를 연결하는 연결관을 더 포함할 수 있다.
상기 연결관은 하나의 상기 방열판 내에 위치하는 상기 유로를 연결할 수 있다.
상기 연결관은 이웃한 상기 방열판에 각각 위치하는 상기 유로를 연결할 수 있다.
상기 방열판에는 적어도 하나의 체결부가 더 구비될 수 있다.
상기 체결부는 상기 배터리 모듈, 상기 유로, 상기 리브 및 상기 통공부가 위치하지 않는 상기 방열판의 측면부 또는 바닥부에 구비될 수 있다.
이웃한 상기 방열판은 상기 체결부와 상기 체결부에 결합되는 체결부재와 체결되어 결합될 수 있다.
상기 배터리 모듈 내의 상기 배터리 셀은 지면 방향과 나란하게 배치되고, 상기 방열판은 이웃한 상기 배터리 모듈 사이에 배치될 수 있다.
상기 배터리 모듈 내의 상기 배터리 셀은 중력 방향과 나란하게 배치되고, 상기 방열판은 적어도 하나의 상기 배터리 모듈 하부에 배치될 수 있다.
상기 방열판은 압출 공정으로 형성된 일체형 구조를 가질 수 있다.
상기 방열판은 열전도성 금속 재질로 이루어질 수 있다.
상기 방열판은 알루미늄을 포함할 수 있다.
상기 냉매는 상기 유로를 제1 방향 또는 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 통과할 수 있다.
상기 냉매는 상기 유로를 제1 방향으로 통과한 이후 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 통과할 수 있다.
이웃한 상기 유로에서 상기 냉매는 각각 제1 방향과 상기 제2 방향으로 통과할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩은 일체형 구조의 방열판을 포함함으로써, 냉매를 이용한 방열 특성을 향상시킬 수 있다.
이에 따라, 배터리 모듈의 조립성을 향상시키고, 경량화할 수 있을 뿐만 아니라, 비용 또한 저감할 수 있는 장점이 있다.
또한, 방열판에서의 냉매의 누출 가능성을 줄일 수 있고 열교환 면적을 넓힘으로써 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 팩을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A'선을 따라 절취한 확대 단면도이다.
도 3a는 도 1의 방열판을 확대한 사시도이다.
도 3b는 도 3a의 B-B'선을 따라 절취한 확대 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 팩을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 4의 C-C'선을 따라 절취한 확대 단면도이다.
도 6a는 도 1의 방열판을 확대한 사시도이다.
도 6b는 도 6a의 D-D'선을 따라 절취한 확대 단면도이다.
도 7a 내지 도 8은 도 3a의 방열판을 확대한 사시도를 이용하여 냉매가 유로를 흐르는 방향을 설명하는 모식도이다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 도면에서 본 발명과 관계없는 부분은 본 발명의 설명을 명확하게 하기 위하여 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
이하, 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 팩을 개략적으로 설명하고, 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 팩을 개략적으로 설명한 이후에, 도 1 내지 도 8을 참조하여 제1 실시예와 제2 실시예에 공통되는 부분에 대해서 함께 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 팩(100)은 세로 배치형 배터리 모듈(110)을 일예로 하여, 적어도 하나의 배터리 셀(10)을 구비한 배터리 모듈(110) 및 상기 배터리 셀(10)과 접촉하도록 상기 배터리 셀(10) 하부에 배치된 적어도 하나의 방열판(120)을 포함하고, 상기 방열판(120)은 유로(121), 리브(123) 및 통공부(125)를 구비한다. 여기서, 유로(121)는 냉매의 통로로 적어도 하나 이상이고, 리브(123)는 방열판(120)의 골격을 유지하며, 통공부(125)는 상기 유로(121)와 상기 리브(123) 사이에 위치하는 공간이다. 여기서, 배터리 모듈(110) 내의 배터리 셀(10)은 중력 방향과 나란하게 배치되고, 방열판(120)은 적어도 하나의 배터리 모듈(110) 하부에 배치될 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 팩(100')은 가로 배치형 배터리 모듈(110')을 일예로 하여, 적어도 하나의 배터리 셀(10')을 구비한 배터리 모듈(110') 및 상기 배터리 셀(10')과 접촉하도록 상기 배터리 셀(10') 하부에 배치된 적어도 하나의 방열판(120')을 포함하고, 상기 방열판(120')은 유로(121'), 리브(123') 및 통공부(125')를 구비한다. 여기서, 유로(121')는 냉매의 통로로 적어도 하나 이상이고, 리브(123')는 방열판(120')의 골격을 유지하며, 통공부(125')는 상기 유로(121')와 상기 리브(123') 사이에 위치하는 공간이다. 여기서, 배터리 모듈(110') 내의 배터리 셀(10')은 지면 방향과 나란하게 배치되고, 방열판(120')은 이웃한 배터리 모듈(110') 사이에 배치될 수 있다.
도 2, 도 3a, 도 5 및 도 6a를 참조하면, 유로(121, 121')는 냉매의 통로이고, 리브(123, 123')는 방열판(120, 120')의 골격을 유지하는 프레임의 역할을 하며, 통공부(125, 125')는 리브(123, 123') 사이의 공간에 위치하며 열전도가 원활하게 하는 빈 공간이다. 또한, 통공부(125, 125')는 빈 공간이므로 방열판(120, 120')의 중량을 줄이는 역할을 할 수 있다.
상기 유로(121, 121')에는 적어도 하나의 돌기부(121a, 121a')가 더 구비될 수 있다. 돌기부(121a, 121a')는 냉매의 통로인 유로(121, 121')의 표면적을 넓힐 수 있어 열전도를 보다 원활하게 할 수 있다.
또한, 상기 방열판(120, 120')에는 적어도 하나의 체결부(129, 129')가 더 구비될 수 있다. 체결부(129, 129')는 방열판(120, 120')의 측면부 또는 바닥부에 구비될 수도 있다. 이때, 체결부(129, 129')는 배터리 모듈(110, 110'), 유로(121, 121'), 리브(123, 123') 및 통공부(125, 125')가 위치하지 않는 영역에 구비된다. 이웃한 방열판(120, 120')은 체결부(129, 129')와 체결부(129, 129')에 결합되는 체결부재(도시하지 않음)와 체결되어 결합될 수 있다.
한편, 도 3b 및 도 6b를 참조하면, 유로(121, 121')의 단부에는 점선으로 표시한 연결홈(121b, 121b')이 형성될 수 있고, 또는 별도의 커넥터(도시하지 않음)가 더 구비될 수도 있다. 여기서, 별도의 상기 커넥터는 용접 공정으로 부착될 수 있다. 상기 연결홈(121b, 121b') 또는 커넥터에는 연결관(127, 127')이 결합되어 이웃한 유로(121, 121')를 연결할 수 있다. 여기서, 연결관(127, 127')은 하나의 방열판(120, 120') 내에 위치하는 유로(121, 121')를 연결할 수도 있고, 이웃한 방열판(120, 120')에 각각 위치하는 유로(121, 121')를 연결할 수도 있다.
여기서, 종래의 유로판 및 막힘판 등을 포함하여 다층으로 구성되는 방열판과는 다르게, 본 발명의 실시예에 따른 방열판(120, 120')은 압출 공정으로 형성되어 일체형 구조를 가질 수 있다. 방열판(120, 120')은 열전도성 금속 재질로 이루어질 수 있는데, 특히 경량화나 열전도성 측면에서 유리한 알루미늄으로 이루어지는 것이 바람직하다. 하지만, 본 발명의 실시예에 따른 방열판(120, 120')으로 사용되는 재질이 이에 한정되는 것은 아니고, 열전도성 금속 재질이면 사용 가능하다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 하우징(130, 130')은 적어도 하나 이상의 배터리 모듈(110, 110')을 수용할 수 있고, 상기 복수개의 배터리 모듈(110, 110')은 배터리 셀(10, 10')의 측면이 대면하도록 정렬될 수 있다.
또한, 하우징(130, 130')에 수용되는 배터리 모듈(110, 110')을 살펴보면, 상기 배터리 모듈(110, 110')은 일방향으로 정렬되고, 양극 단자(11, 11') 및 음극 단자(12, 12')를 구비한 복수개의 배터리 셀(10, 10')을 포함하는데, 상기 배터리 셀(10, 10')은 이웃하는 배터리 셀(10, 10')의 넓은 면이 서로 대면하도록 정렬된다.
상기 배터리 모듈(110, 110')을 구성하는 배터리 셀(10, 10')은 전지 케이스에 양극판, 음극판 및 이들 극판들 사이에 개재된 세퍼레이터로 이루어진 전극 조립체와 전해액을 수용시킨 후, 캡 플레이트(14, 14')를 이용하여 상기 전극 조립체를 수용한 전지 케이스를 밀폐시킴으로써 제작될 수 있다. 상기 캡 플레이트(14, 14')에는 양극판과 연결되는 양극 단자(11, 11'), 음극판과 연결되는 음극 단자(12, 12')인 전극 단자들이 외부로 돌출된 형태로 구비될 수 있다. 여기서, 양극판 및 음극판은 전해액과 반응하여 전기 화학 에너지를 발생시킬 수 있는데, 이때 발생한 에너지는 양극 단자(11, 11') 및 음극 단자(12, 12')를 통하여 외부로 전달된다. 또한, 양극 단자(11, 11') 및 음극 단자(12, 12')의 사이에는 벤트(13, 13')가 구비되어 기체를 방출하는 통로의 역할을 한다.
본 실시예에서는 상기 배터리 셀(10, 10')이 리튬 이온 이차전지로서 각형인 것을 일 예로 하여 설명한다. 다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 본 발명은 리튬 폴리머 전지 또는 원통형 전지 등 다양한 형태의 전지에 적용될 수 있다.
상기 배터리 모듈(110)은 복수개의 배터리 셀(10)과, 서로 공간적으로 이격되어 구비되는 제1 및 제2 엔드 플레이트(111, 112)와 상기 제1 및 제2 엔드 플레이트(111, 112)를 연결하는 연결부재(113, 114)를 포함할 수 있다. 하지만, 제2 실시예와 같이, 배터리 모듈(110')은 상기 제1 및 제2 엔드 플레이트(111, 112)와 연결부재(113, 114)를 포함하지 않을 수도 있다.
상기 제1 및 제2 엔드 플레이트(111, 112)는 각각 최외각의 배터리 셀(10)과 면접촉하도록 배치되어, 복수개의 배터리 셀(10)을 내측으로 가압할 수 있다. 연결부재(113, 114)는 제1 및 제2 엔드 플레이트(111, 112)를 연결하는데, 상기 연결부재(113, 114)의 일단은 제1 엔드 플레이트(111)에 체결되고, 상기 연결부재(113, 114)의 타단은 제2 엔드 플레이트(112)에 체결된다. 이때, 상기 제1 및 제2 엔드 플레이트(111, 112)와 상기 연결부재(113, 114)는 볼트, 너트 등의 부재에 의하여 체결될 수 있다.
또한, 상기 연결부재(113, 114)는 제1 및 제2 엔드 플레이트(111, 112)를 연결하여, 복수개의 배터리 셀(10)이 정렬될 수 있는 공간을 제공하고 동시에 상기 배터리 셀(10)의 양측면과 바닥면을 지지할 수 있다. 본 실시예에서는 상기 배터리 셀(10)의 양측면을 지지하는 두개의 측면부 연결 부재(113)와 상기 배터리 셀(10)의 바닥면을 지지하는 하나의 바닥부 연결 부재(114)로 도시되어 있으나, 상기 연결부재(113, 114)가 구비되는 위치 및 형태 등은 배터리 모듈(110)의 설계에 의하여 자유롭게 변형이 가능하다. 상기 배터리 셀(10)은 상기 제1 및 제2 엔드 플레이트(111, 112), 측면부 연결 부재(113) 및 바닥부 연결 부재(114)에 의해 구획된 공간 내에 고정되어 외부 충격에 의하여 쉽게 유동하지 않는다.
여기서, 이웃한 두 배터리 셀(10, 10')의 양극 단자(11, 11') 및 음극 단자(12, 12')는 버스바(bus-bar, 15, 15')를 통하여 전기적으로 연결될 수 있다. 버스바(15, 15')에는 양극 단자(11, 11') 및 음극 단자(12, 12')가 관통할 수 있는 홀이 구비되고, 상기 단자들이 관통하여 연결된 버스바(15, 15')는 너트(16, 16') 등의 부재에 의하여 고정될 수 있다.
또한, 배터리 셀(10, 10')과 배터리 셀(10, 10') 사이에는 배리어(115, 115')가 개재될 수 있다. 상기 배리어(115, 115')에는 스페이서(미도시)가 구비되어, 이웃하는 복수개의 배터리 셀(10, 10')을 이격시키고, 상기 배터리 셀(10, 10') 사이의 공간을 형성시켜 배터리 셀(10, 10')을 냉각시키는 냉매의 이동 통로를 제공할 수 있다.
통상 배터리 셀(10, 10')은 복수회의 충전 및 방전을 진행하면서, 열이 발생할 수 있다. 이러한 발열은 배터리 셀(10, 10')의 온도를 증가시켜, 배터리 셀(10, 10')의 성능을 저하시킬 뿐 아니라, 안전성에도 문제가 될 수 있다. 상기 발열에 따른 문제를 해결하기 위해 상술한 배터리 모듈(110, 110')과 접촉하는 방열판(120, 120')이 배치된다.
본 발명의 실시예에 따른 방열판은 상술하였듯이 압출 공정으로 형성되어 일체형 구조를 가질 수 있으므로 사용자의 필요에 따라 절단하여 사용할 수 있다. 따라서, 배터리 모듈의 조립성을 향상시킬 수 있으며, 비용 또한 저감할 수 있는 장점이 있다. 또한, 방열판에서의 냉매의 누출 가능성을 줄일 수 있고, 유로에 표면적을 넓힐 수 있는 돌기부를 형성함으로써 냉각 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
이하에서는 도 7a 내지 도 8을 참조하여, 냉매가 흐르는 방향을 설명한다.
도 7a를 참조하면, 냉매는 상기 유로(121)를 제1 방향으로 통과할 수 있다. 상기 냉매는 또한 상기 유로(121)를 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로 통과할 수도 있다. 도 7b를 참조하면, 이웃한 유로(121)에서 냉매는 각각 제1 방향과 제2 방향으로 통과하는 것이 냉각 효율을 고려할 때 바람직하다.
도 8을 참조하면, 냉매는 상기 유로(121)를 제1 방향으로 통과한 이후, 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 통과할 수 있다. 여기서, 이웃한 유로(121)에서의 냉매는 각각 제1 방향과 제2 방향으로 통과하게 되고 이는 냉각 효율을 고려할 때 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩은 일체형 구조의 방열판을 포함함으로써, 냉매를 이용한 방열 특성을 향상시킬 수 있다.
이에 따라, 배터리 모듈의 조립성을 향상시키고, 경량화할 수 있을 뿐만 아니라, 비용 또한 저감할 수 있는 장점이 있다.
또한, 방열판에서의 냉매의 누출 가능성을 줄일 수 있고 열교환 면적을 넓힘으로써 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10, 10': 배터리 셀 11, 11': 양극 단자
12, 12': 음극 단자 13, 13': 벤트
14, 14': 캡 플레이트 15, 15': 버스바
16, 16': 너트 100, 100': 배터리 팩
110, 110': 배터리 모듈 111: 제1 엔드 플레이트
112: 제2 엔드 플레이트 113: 측면부 연결 부재
114: 바닥부 연결 부재 115, 115': 배리어
120, 120': 방열판 121, 121': 유로
121a, 121a': 돌기부 121b, 121b': 연결홈
123, 123': 리브 125, 125': 통공부
127, 127': 연결관 129, 129': 체결부
130, 130': 하우징

Claims (18)

  1. 적어도 하나의 배터리 셀을 구비한 배터리 모듈; 및
    상기 배터리 셀과 접촉하도록 상기 배터리 모듈 주변의 일정 위치에 배치된 적어도 하나의 방열판을 포함하고,
    상기 방열판은 냉매 통로인 적어도 하나의 유로, 상기 방열판의 골격을 유지하는 리브, 상기 유로와 상기 리브 사이에 위치하는 통공부 및 적어도 하나의 체결부를 구비하는 배터리 팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유로에는 적어도 하나의 돌기부가 더 구비되는 배터리 팩.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유로의 단부에 연결홈이 형성되는 배터리 팩.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 유로의 단부에 커넥터가 더 구비되는 배터리 팩.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    이웃한 상기 연결홈 또는 상기 커넥터와 결합되어 이웃한 상기 유로를 연결하는 연결관을 더 포함하는 배터리 팩.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 연결관은 하나의 상기 방열판 내에 위치하는 상기 유로를 연결하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 연결관은 이웃한 상기 방열판에 각각 위치하는 상기 유로를 연결하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 체결부는 상기 배터리 모듈, 상기 유로, 상기 리브 및 상기 통공부가 위치하지 않는 상기 방열판의 측면부 또는 바닥부에 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  10. 제1항에 있어서,
    이웃한 상기 방열판은 상기 체결부와 상기 체결부에 결합되는 체결부재와 체결되어 결합되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 모듈 내의 상기 배터리 셀은 중력 방향과 나란하게 배치되고, 상기 방열판은 적어도 하나의 상기 배터리 모듈 하부에 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 모듈 내의 상기 배터리 셀은 지면 방향과 나란하게 배치되고, 상기 방열판은 이웃한 상기 배터리 모듈 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 방열판은 압출 공정으로 형성된 일체형 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 방열판은 열전도성 금속 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 방열판은 알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 냉매는 상기 유로를 제1 방향 또는 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 통과하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 냉매는 상기 유로를 제1 방향으로 통과한 이후 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 통과하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    이웃한 상기 유로에서 상기 냉매는 각각 제1 방향과 상기 제2 방향으로 통과하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019135595A1 (ko) * 2018-01-08 2019-07-11 주식회사 엘지화학 배터리 팩
US11749856B2 (en) 2017-12-11 2023-09-05 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery module
US11949084B2 (en) 2018-05-16 2024-04-02 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack comprising frame profile having integral refrigerant circuit member

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012219057A1 (de) * 2012-10-18 2014-06-12 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Energiespeichermodul und Verfahren zur Herstellung des Energiespeichermoduls
DE102013207534B4 (de) * 2013-04-25 2018-08-23 Lisa Dräxlmaier GmbH Batteriegehäuse und Verfahren zur Montage einer Batterie
TWI493770B (zh) * 2014-04-21 2015-07-21 Energy Control Ltd 具過充電放電裝置的二次集合電池
DE102015206182A1 (de) 2014-05-06 2015-11-12 Robert Bosch Gmbh Isolieren von aneinanderliegenden Lithium-Ionen-Akkumulatoren durch komplettes Umspritzen/Ausgießen der Behälter in einer Vorrichtung
KR101816974B1 (ko) * 2014-11-17 2018-02-21 주식회사 엘지화학 이차전지용 냉각 플레이트 및 이를 포함하는 이차전지 모듈
CA2973021A1 (en) 2015-01-09 2016-07-14 Dana Canada Corporation Counter-flow heat exchanger for battery thermal management applications
DE112016001833T5 (de) * 2015-04-21 2018-02-15 Dana Canada Corporation Gegenstrom-Wärmetauscher für thermische Batteriemanagementanwendungen
EP3157092B1 (en) * 2015-10-14 2020-01-01 Samsung SDI Co., Ltd. Battery module including a cooling plate with embedded cooling tubes
US10170810B2 (en) * 2016-04-18 2019-01-01 Lg Chem, Ltd. Thermally conductive base member and method of assembling the thermally conductive base member
KR102130818B1 (ko) * 2016-09-28 2020-07-06 주식회사 엘지화학 냉각 유로를 구비한 배터리 모듈 및 그 조립방법과 프레임 어셈블리
KR102073853B1 (ko) * 2016-09-28 2020-02-05 주식회사 엘지화학 냉각 유로가 개선된 배터리 모듈 및 이를 위한 프레임 어셈블리
KR102399509B1 (ko) * 2017-03-30 2022-05-18 삼성에스디아이 주식회사 배터리 모듈
DE102017208641A1 (de) * 2017-05-22 2018-11-22 Audi Ag Zellmodul für Elektro- und Hybridfahrzeuge
KR102258816B1 (ko) * 2017-06-27 2021-05-31 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 모듈
KR102280096B1 (ko) 2017-10-17 2021-07-21 주식회사 엘지에너지솔루션 누설 냉매 유입 방지 기능을 갖는 배터리 팩
TWM560044U (zh) * 2018-01-23 2018-05-11 Chyng Hong Electronic Co Ltd 電源供應器之電源輸出端結構
IT201800004025A1 (it) * 2018-03-28 2019-09-28 Ferrari Spa Modulo batteria per un sistema di accumulo di energia elettrica per un veicolo con propulsione elettrica
US10886580B2 (en) 2018-08-28 2021-01-05 Rivian Ip Holdings, Llc Cylindrical battery cell packaging and cooling configuration
CN109193074A (zh) * 2018-09-25 2019-01-11 安徽江淮松芝空调有限公司 一种液冷换热器
CN113574723B (zh) * 2018-11-13 2023-07-18 瑞维安知识产权控股有限责任公司 具有近间距圆柱形单元的电池模块及其组装方法
CN109713177B (zh) * 2018-11-30 2021-12-17 东风汽车有限公司 电动汽车动力电池下壳
CN109841922A (zh) * 2019-03-25 2019-06-04 张伟球 一种具有散热结构的锂电池
CN110165332B (zh) * 2019-06-24 2024-03-22 佛山科学技术学院 一种集中散热的电池组散热装置
KR20210154513A (ko) * 2020-06-12 2021-12-21 에스케이이노베이션 주식회사 배터리 모듈
KR102371850B1 (ko) * 2020-08-21 2022-03-08 (주)엠피에스코리아 알루미늄 프로파일이 구비된 전기차량의 수냉식 배터리팩 구조
JP7302635B2 (ja) * 2021-09-22 2023-07-04 いすゞ自動車株式会社 バッテリー冷却装置
CN114665216B (zh) * 2022-05-26 2022-09-02 东营昆宇电源科技有限公司 一种储能电站用电池箱和电池模块
KR20240020080A (ko) * 2022-08-05 2024-02-14 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 팩

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008059950A (ja) 2006-08-31 2008-03-13 Sanyo Electric Co Ltd 電源装置
JP2009043453A (ja) 2007-08-06 2009-02-26 Toyota Motor Corp 燃料電池用セパレータとその製造方法および燃料電池
JP2010040420A (ja) 2008-08-07 2010-02-18 Sanyo Electric Co Ltd 車両用の電源装置
JP2010040345A (ja) 2008-08-06 2010-02-18 Sanyo Electric Co Ltd バッテリーシステム

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4592972A (en) * 1983-07-22 1986-06-03 Gates Energy Products, Inc. Vibration-resistant battery assembly
JP3850688B2 (ja) 2001-07-19 2006-11-29 松下電器産業株式会社 角形電池及び組電池の冷却装置
JP5270915B2 (ja) 2005-03-01 2013-08-21 日本電気株式会社 モジュール用筐体、フィルム外装電気デバイス用ケース、および組電池
KR100998845B1 (ko) 2007-11-09 2010-12-08 주식회사 엘지화학 방열특성의 전지모듈, 열교환 부재 및 이를 이용하는 중대형 전지팩

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008059950A (ja) 2006-08-31 2008-03-13 Sanyo Electric Co Ltd 電源装置
JP2009043453A (ja) 2007-08-06 2009-02-26 Toyota Motor Corp 燃料電池用セパレータとその製造方法および燃料電池
JP2010040345A (ja) 2008-08-06 2010-02-18 Sanyo Electric Co Ltd バッテリーシステム
JP2010040420A (ja) 2008-08-07 2010-02-18 Sanyo Electric Co Ltd 車両用の電源装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11749856B2 (en) 2017-12-11 2023-09-05 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery module
WO2019135595A1 (ko) * 2018-01-08 2019-07-11 주식회사 엘지화학 배터리 팩
KR20190084519A (ko) * 2018-01-08 2019-07-17 주식회사 엘지화학 배터리 팩
KR102391983B1 (ko) * 2018-01-08 2022-04-27 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 팩
US11437669B2 (en) 2018-01-08 2022-09-06 Lg Energy Solution, Ltd. Battery pack
US11949084B2 (en) 2018-05-16 2024-04-02 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack comprising frame profile having integral refrigerant circuit member

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US20120315529A1 (en) 2012-12-13
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