KR101299018B1

KR101299018B1 - Battery assembly

Info

Publication number: KR101299018B1
Application number: KR1020120066435A
Authority: KR
Inventors: 박준석; 김원규; 주은아
Original assignee: 국민대학교산학협력단; 주식회사 피엠그로우; 한국항공대학교산학협력단
Priority date: 2012-06-20
Filing date: 2012-06-20
Publication date: 2013-08-23

Abstract

PURPOSE: A battery assembly is provided to obtain shock-absorbing, sound-absorbing, heat-radiating, and electromagnetic waves-shielding effects by barriers formed of a foam metal. CONSTITUTION: A battery assembly comprises a case (12) having an internal space (12'); a plurality of battery pack assemblies (30) which are arranged in the case and spaced at a constant interval; barriers (38) which are formed inside the case and formed of a foam metal, to fill the gap between the battery pack assemblies; and a mounting space (40) for mounting the battery pack assemblies inside the case. A barriers-accommodating space (42) is additionally formed in the case.

Description

[0001]

본 발명은 배터리 조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내부에 설치되는 배터리팩 조립체 사이에 발포금속으로 된 구획벽을 둔 배터리 조립체에 관한 것이다.
The present invention relates to a battery assembly, and more particularly, to a battery assembly having a partition wall made of foam metal between battery pack assemblies installed therein.

현대사회에서 인간의 생활이나 사회활동에 필수적인 운송수단으로 자리매김한 자동차는 석유와 같은 화석에너지를 에너지원으로 구동된다. 하지만, 화석에너지는 매장량이 한정되어 있어, 시간이 갈수록 고갈되고 있고 그 가격 또한 지속적으로 상승되고 있다. In modern society, automobiles that have become a necessary means of transportation for human life and social activities are driven by fossil energy such as oil as an energy source. However, fossil energy has a limited amount of reserves, and it is getting depleted as time goes on, and its price is continuously rising.

그리고, 화석에너지는 그 사용과정에서 대기 환경을 오염시키는 다양한 배기가스가 배출될 뿐만 아니라 지구 온난화의 주요원인으로 작용하고 있는 이산화탄소를 다량으로 배출하는 문제점으로 인해 전기를 에너지원으로 이동하는 전기 자동차 또는 전기 및 화석연료를 함께 사용하는 하이브리드 자동차가 개발되고 있다.In addition, fossil energy not only exhausts a variety of exhaust gases that pollute the atmospheric environment during its use, but also discharges a large amount of carbon dioxide, which is a major cause of global warming, Hybrid vehicles using electric and fossil fuel are being developed.

이와 같이 전기를 사용하는 자동차에서는 석유(휘발유, 경유 등)를 이용하거나 천연가스를 이용하는 자동차와 달리 플러그인 방식으로 배터리에 전력을 충전하게 되므로 긴 대기시간으로 인한 소비자의 불편과 충전시설 운영업체의 경제성 결여가 수반되는 문제점이 있었다. 이에 따라 전기 자동차의 배터리에 전원을 직접 충전하지 않고 사전에 배터리를 충전하여 충전이 완료된 배터리 자체를 교환하는 방식이 연구되고 있다.In this way, unlike automobiles that use petroleum (gasoline, light oil, etc.) or electric vehicles that use electricity, electric power is charged to the battery by plug-in method. Therefore, inconvenience of consumers due to long waiting time, There is a problem that it is accompanied by a lack thereof. Accordingly, a method of replacing the charged battery by charging the battery in advance without directly charging the battery of the electric vehicle has been researched.

이러한, 배터리 교체방식에 이용되는 전기 자동차용 배터리는 전기가 충전되는 다수의 배터리팩으로 이루어진 배터리팩 조립체를 배터리 케이스 내부에 수납하여 구성된다. 이와 같이 배터리팩 조립체를 케이스 내부에 수납하여서 된 것을 배터리 조립체라고 하기로 한다.The battery for an electric vehicle used in the battery replacement method is configured by housing a battery pack assembly composed of a plurality of battery packs to be charged with electricity in a battery case. The battery pack assembly housed in the case is referred to as a battery assembly.

상기 배터리 조립체에서는 케이스의 내부에 필요한 용량만큼의 배터리팩 조립체를 두게 된다. 상기 케이스의 내부에 설치되는 배터리팩 조립체는 다수개가 소정의 간격을 두고 열을 지어 설치되는 것이 일반적이다. 상기 배터리팩 조립체 사이에 소정의 간격을 두는 것은 인접한 배터리팩 조립체 사이의 영향을 배제하기 위함이다. 예를 들면, 충방전시에 발생하는 열, 전자파 등의 영향이 서로에게 미치지 않도록 하는 것이다.In the battery assembly, a battery pack assembly having a required capacity is placed inside the case. A plurality of battery pack assemblies installed inside the case are generally installed in rows at predetermined intervals. The spacing between the battery pack assemblies is intended to exclude the influence between adjacent battery pack assemblies. For example, the effect of heat, electromagnetic waves, etc. generated during charging and discharging is prevented from reaching each other.

하지만, 이와 같이 배터리팩 조립체 사이에 소정의 간격을 두어 배터리팩 조립체를 케이스 내에 배치하게 되면, 여러가지 문제점이 있다. 먼저, 예를 들면, 차량의 급정거, 전복 등 차량이 통상적인 상태를 벗어나 급격한 충격이 있는 경우에 상기 배터리팩 조립체가 케이스에 고정된 상태가 훼손되면서 인접한 배터리팩 조립체에까지 영향을 미치는 문제점이 있다.However, when the battery pack assembly is disposed in the case at a predetermined interval between the battery pack assemblies, there are various problems. First, for example, when the vehicle is suddenly impacted out of a normal state such as a sudden stop or overturning of a vehicle, there is a problem in that the battery pack assembly is fixed to the case and the adjacent battery pack assembly is affected.

그리고, 배터리팩 조립체에서 발생된 열이 외부로 원활하게 배출되지 않으면, 인접한 배터리팩 조립체에 까지 영향을 미치게 되어 배터리 조립체의 성능이 떨어지는 문제점이 있다.In addition, when heat generated from the battery pack assembly is not smoothly discharged to the outside, the battery pack assembly may affect adjacent battery pack assemblies, thereby degrading the performance of the battery assembly.

그리고, 일반적인 배터리 조립체에서는 혹한기나 혹서기 등 배터리 조립체 내외부의 온도차가 많이 생기는 경우에 배터리 조립체의 케이스 외부 표면에 결로현상이 발생할 수 있고, 이와 같은 결로 현상에 의해 발생한 수분은 배터리 조립체의 손상을 발생시킬 수 있다. In a typical battery assembly, condensation may occur on the outer surface of the case of the battery assembly when the temperature difference between the inside and the outside of the battery assembly is high, such as a cold or a cold, and moisture generated by the condensation may damage the battery assembly. Can be.

또한, 종래의 배터리 조립체에서는 자체의 소음이나 주변에서 발생하는 소음을 제거하지 못하는데, 이와 같은 소음은 배터리 조립체가 사용되는 차량의 감성 성능을 떨어뜨리는 문제점이 있다.
In addition, the conventional battery assembly does not remove its own noise or the noise generated in the surroundings, such noise has a problem of reducing the emotional performance of the vehicle used the battery assembly.

대한민국 공개특허 10-2011-0066088Republic of Korea Patent Publication 10-2011-0066088

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 자동차에서 사용되는 배터리 조립체에서 케이스의 내부에 설치되는 배터리팩 조립체 사이의 간격을 없애는 것이다.An object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, to eliminate the gap between the battery pack assembly installed inside the case in the battery assembly used in the automobile.

본 발명의 다른 목적은 배터리 조립체에서 케이스 내부에 설치되는 배터리팩 조립체 사이에 발포금속으로 된 격벽을 제공하는 것이다.
Another object of the present invention is to provide a partition of foam metal between battery pack assemblies installed inside a case in a battery assembly.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 외관을 구성하고 내부공간이 형성되는 케이스와, 상기 케이스의 내부공간에 다수개가 소정의 간격을 두고 배치되는 배터리팩 조립체와, 상기 배터리팩 조립체 사이의 간격을 메우도록 발포금속으로 상기 내부공간에 형성되는 격벽을 포함한다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, the present invention comprises a case that constitutes the appearance and the internal space is formed, a plurality of battery pack assembly disposed at a predetermined interval in the inner space of the case and And a partition wall formed in the inner space of the foam metal to fill the gap between the battery pack assemblies.

상기 격벽에 의해 상기 케이스의 내부공간에는 상기 배터리팩 조립체가 안착되는 안착공간이 형성된다.A seating space in which the battery pack assembly is mounted is formed in the inner space of the case by the partition wall.

상기 격벽에 의해서는 상기 케이스의 내부공간에 내부가 비어 있는 격벽공간부가 더 형성된다.The partition wall further includes a partition space portion having an empty inside in the inner space of the case.

상기 케이스의 내부에는 내부유로가 형성되는데, 상기 내부유로로는 상기 케이스의 일측에 형성된 유입구를 통해 공기가 들어가고 상기 내부유로를 통과한 공기는 상기 케이스의 타측에 형성된 유출구를 통해 배출된다.An inner flow path is formed inside the case, and the inner flow path enters air through an inlet formed on one side of the case, and the air passing through the inner flow path is discharged through an outlet formed on the other side of the case.

상기 내부유로에는 상기 배터리팩 조립체의 외부로 노출된 방열부재와 열적으로 접촉되는 방열판이 더 구비된다.The inner flow path further includes a heat sink in thermal contact with the heat radiation member exposed to the outside of the battery pack assembly.

상기 배터리팩 조립체는 적어도 일측으로 개방된 팩케이스의 내부에 다수개의 배터리팩이 설치되고, 상기 배터리팩의 사이에는 방열부재가 위치되고 상기 방열부재의 일부는 상기 배터리팩 조립체의 일측으로 노출된다.
The battery pack assembly includes a plurality of battery packs installed inside at least one side of the pack case, wherein a heat dissipation member is positioned between the battery packs, and a portion of the heat dissipation member is exposed to one side of the battery pack assembly.

본 발명에 의한 배터리 조립체에서는 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.In the battery assembly according to the present invention, the following effects can be obtained.

먼저, 본 발명에서는 인접하는 배터리팩 조립체 사이의 간격에 발포금속으로 만들어진 격벽을 형성하여, 상기 격벽에 의해 둘러싸이는 안착공간 내에 상기 배터리팩 조립체가 위치되도록 하였다. 따라서, 상기 격벽에 의해 상기 배터리팩 조립체가 둘러싸이므로 배터리팩 조립체를 보다 견고하게 케이스 내부에 장착할 수 있게 된다.First, in the present invention, by forming a partition wall made of foamed metal in the interval between the adjacent battery pack assembly, the battery pack assembly is positioned in the seating space surrounded by the partition wall. Therefore, since the battery pack assembly is surrounded by the partition wall, the battery pack assembly can be more firmly mounted in the case.

그리고, 상기 격벽은 발포금속으로 만들어져 있어 내부에 기공이 많이 형성되므로 상기 배터리팩 조립체에서 발생하는 진동이나 외부에서 전달되는 진동이나 충격을 보다 잘 흡수할 수 있게 됨과 동시에 소음 흡수를 잘하게 되어 배터리팩 조립체의 동작특성을 높여줌과 동시에 배터리 조립체가 사용되는 제품의 동작소음을 최소화해주는 효과가 있다.In addition, the partition wall is made of a foamed metal to form a lot of pores therein, so that it is possible to better absorb the vibration generated from the battery pack assembly or the vibration or shock transmitted from the outside and at the same time to absorb the sound better battery pack In addition to improving the operating characteristics of the assembly, there is an effect of minimizing the operation noise of the product in which the battery assembly is used.

발포금속으로 된 격벽은 자체의 열전도와 내부 기공을 통한 공기의 유동에 의해 상대적으로 열 발산을 더 잘 시킬 수 있게 된다. 따라서, 배터리팩 조립체에서 발생하는 열을 외부로 잘 배출시킬 수 있게 되어 배터리 조립체가 제 성능을 발휘할 수 있게 되는 효과가 있다.Bulkheads made of foamed metal are better at dissipating heat due to their thermal conductivity and the flow of air through the internal pores. Accordingly, the heat generated from the battery pack assembly can be well discharged to the outside, thereby enabling the battery assembly to exhibit proper performance.

본 발명에서는 케이스의 내부에 배터리팩 조립체가 위치되고 이들 배터리팩 조립체의 사이 공간이 발포금속으로 된 격벽에 의해 채워져 있어 케이스 내부의 빈 공간이 최소화되고 서로 연결된 격벽에 의해 케이스 내부의 열분포가 일정하게 된다. 따라서, 배터리 조립체 내외부의 온도차가 많이 생기는 환경에서도 케이스 외부 표면에 결로현상이 발생하는 것을 최소화하여 할 수 있어 배터리 조립체의 손상을 최소화할 수 있어, 배터리 조립체의 내구성이 좋아지는 효과가 있다.In the present invention, the battery pack assembly is located inside the case, and the space between these battery pack assemblies is filled by the partition wall made of foam metal, so that the empty space inside the case is minimized, and the heat distribution inside the case is constant by the partition walls connected to each other. do. Therefore, even in an environment where a large temperature difference between the inside and the outside of the battery assembly occurs, condensation may be minimized on the outer surface of the case, thereby minimizing damage to the battery assembly, thereby improving durability of the battery assembly.

그리고, 본 발명에서 배터리 조립체의 케이스 내부에 형성된 격벽은 발포금속으로 이루어져 있으므로, 배터리 조립체 자체에서 나오는 소음이나 주변에서 발생하는 소음을 기공이 흡수할 수 있어 배터리 조립체가 사용되는 차량의 감성 성능을 높일 수 있는 효과도 있다.
Further, in the present invention, since the partition wall formed inside the case of the battery assembly is made of a foamed metal, the pores can absorb noise generated from the battery assembly itself or noise generated from the surroundings, thereby improving the emotional performance of the vehicle in which the battery assembly is used. There is also an effect.

도 1은 본 발명에 의한 배터리 조립체의 바람직한 실시예의 외관구성을 보인 사시도.
도 2는 본 발명 실시예의 배터리 조립체의 요부 구성을 보인 부분단면 사시도.
도 3은 본 발명 실시예의 배터리 조립체의 바람직한 실시예의 구성을 평면도.
도 4는 본 발명 실시예의 배터리 조립체에 격벽을 형성하는 과정을 설명하는 설명도.
1 is a perspective view showing the appearance of a preferred embodiment of a battery assembly according to the present invention.
Figure 2 is a partial cross-sectional perspective view showing the main configuration of the battery assembly of the embodiment of the present invention.
Figure 3 is a plan view of the configuration of a preferred embodiment of the battery assembly of the embodiment of the present invention.
4 is an explanatory diagram illustrating a process of forming a partition wall in a battery assembly of an embodiment of the present invention.

이하 본 발명에 의한 배터리 조립체의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of a battery assembly according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도면들에 도시된 바에 따르면, 본 발명의 배터리 조립체(10)는 케이스(12)가 외관을 구성한다. 상기 케이스(12)의 내부에는 아래에서 설명될 배터리팩 조립체(30)가 내부에 다수개 구비된다. 배터리 조립체(10)의 용량은 일반적으로 특정 용량의 상기 배터리팩 조립체(10)가 사용되는 갯수에 따라 정해진다.As shown in the figures, the battery assembly 10 of the present invention, the case 12 constitutes an appearance. A plurality of battery pack assemblies 30 to be described below are provided inside the case 12. The capacity of the battery assembly 10 is generally determined by the number of uses of the battery pack assembly 10 of a particular capacity.

상기 케이스(12)는 전체적으로 납작한 육면체 형상으로 만들어진다. 상기 케이스(12)의 내부에는 아래에서 설명될 배터리팩 조립체(10) 등이 설치되는 내부공간(12')이 구비된다. 상기 케이스(12)는 케이스본체(14), 상부덮게(16) 및 하부덮게(18)가 형성한다. 상기 케이스본체(14)의 상면에는 상부덮게(16)가 놓여지고 상기 케이스본체(14)의 하면에는 하부덮게(18)가 위치된다. 하지만, 상기 케이스(12)의 구성이 반드시 이들 케이스본체(14), 상부덮게(16) 및 하부덮게(18)로만 되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 케이스본체(14)와 상부덮게(16)가 별개로 만들어지고, 상기 하부덮게(18)는 상기 케이스본체(14)에 일체로 만들어질 수도 있다. 도면부호 18'는 상기 케이스(12)의 하면, 즉 상기 하부덮게(18)에 형성된 이동가이드홈이다.The case 12 is made of a flat hexahedral shape as a whole. The interior of the case 12 is provided with an internal space 12 ′ in which the battery pack assembly 10 and the like will be described below. The case 12 is formed of a case body 14, the upper cover 16 and the lower cover 18. An upper cover 16 is placed on an upper surface of the case body 14, and a lower cover 18 is positioned on a lower surface of the case body 14. However, the configuration of the case 12 is not necessarily the case body 14, the upper cover 16 and the lower cover 18 only. For example, the case body 14 and the upper cover 16 may be made separately, and the lower cover 18 may be made integrally with the case body 14. Reference numeral 18 ′ is a movement guide groove formed on the bottom surface of the case 12, that is, the lower cover 18.

상기 케이스(12)의 일측에는 배터리 조립체(10)의 외부와 상기 내부공간(12')을 연통시켜 외부의 공기가 케이스(12)의 내부공간(12')으로 들어가게 하는 유입구(20)가 형성된다. 상기 유입구(20)의 반대쪽에 해당되는 상기 케이스(12)의 타측에는 유출구(22)가 형성된다. 상기 유출구(22)를 통해서는 상기 내부공간(12')의 공기가 배터리 조립체(10)의 외부로 나가게 된다.On one side of the case 12 is formed an inlet 20 to communicate the outside of the battery assembly 10 and the internal space 12 'to allow the outside air to enter the internal space 12' of the case 12. do. The outlet 22 is formed at the other side of the case 12 corresponding to the opposite side of the inlet 20. The air in the internal space 12 ′ exits the battery assembly 10 through the outlet 22.

상기 내부공간(12')에는 내부유로(24)가 형성된다. 상기 내부유로(24)는 상기 유입구(20)와 유출구(22)를 서로 연통시키는 것이다. 본 실시예에서는 상기 내부공간(12')의 빈 부분이 상기 내부유로(24)를 형성하는 것으로 되어 있는데, 상기 내부유로(24)를 별도의 덕트나 가이드벽 등으로 형성할 수도 있다.An internal passage 24 is formed in the internal space 12 ′. The internal passage 24 communicates the inlet 20 and the outlet 22 with each other. In this embodiment, the empty portion of the inner space 12 ′ forms the inner passage 24, but the inner passage 24 may be formed as a separate duct or guide wall.

상기 내부유로(24)에는 별도의 방열판(26)이 설치될 수 있다. 상기 방열판(26)은 열전도율이 좋은 재질로 만들어지는 판형상의 것으로, 아래에서 설명될 배터리팩 조립체(30)의 방열부재(38)와 열적으로 접촉되어 있다. 물론, 상기 방열판(26)없이 유동하는 공기만으로 방열이 충분히 이루어질 수 있다면 방열판(26)이 사용되지 않아도 된다.A separate heat sink 26 may be installed in the inner passage 24. The heat dissipation plate 26 is a plate shape made of a material having good thermal conductivity, and is in thermal contact with the heat dissipation member 38 of the battery pack assembly 30 to be described below. Of course, the heat dissipation plate 26 may not be used if heat dissipation may be achieved by only the air flowing without the heat dissipation plate 26.

도면부호 28은 커넥터로서 배터리 조립체(10)와 차량의 부하측을 전기적으로 연결하는 역할과 충진시에 충전기 측과 전기적으로 연결하는 역할을 한다.Reference numeral 28 denotes a connector for electrically connecting the battery assembly 10 and the load side of the vehicle and electrically connecting the charger side during charging.

상기 내부공간(12')에는 다수개의 배터리팩 조립체(30)가 설치된다. 상기 배터리팩 조립체(30)는 그 외관을 팩케이스(32)가 형성한다. 상기 팩케이스(32)는 대략 육면체 형상이고, 그 상부가 개방되어 있다. 즉, 상기 팩케이스(32)의 내부공간은 상부를 통해 개방되어 있는 형상이다. 물론, 상기 팩케이스(32)의 상부를 제외한 나머지 부분도 설계조건에 따라서는 일부가 개방되도록 할 수 있다. 상기 팩케이스(32)의 내부에는 다수개의 배터리팩(34)이 소정의 간격을 두고 배치되어 있다.A plurality of battery pack assemblies 30 are installed in the inner space 12 ′. The battery pack assembly 30 is formed in the pack case 32 the appearance thereof. The pack case 32 has a substantially hexahedron shape and has an open upper portion. That is, the inner space of the pack case 32 has a shape that is open through the top. Of course, the remaining portion other than the upper portion of the pack case 32 may also be partially opened depending on the design conditions. A plurality of battery packs 34 are disposed at predetermined intervals inside the pack case 32.

상기 배터리팩(34)은 대략 사각형 판상으로 된 파우치와 한쌍의 전극으로 구성된 배터리셀(도시되지 않음)의 양면에 각각 제1 및 제2 프레임(도시되지 않음)이 서로 결합되도록 설치되어 구성된다. 여기서 상기 제1 및 제2 프레임은 상기 배터리셀의 가장자리를 따라 소정의 폭을 가지도록 형성되고 상기 배터리셀의 양측면이 노출되도록 중앙이 개방된 형상으로 된다. 상기 제1 및 제2 프레임의 사이에 해당되는 상기 배터리팩(34)의 사이에는 방열부재(36)가 설치된다. 상기 방열부재(36)는 상기 배터리팩(34)에서 발생하는 열을 외부로 배출하는 역할을 하는 것이다. 상기 방열부재(36)는 상기 배터리팩(34)의 사이에 위치되는 부분은 외부로 보이지 않고 일부만이 상기 배터리팩 조립체(30)의 외부로 노출된다. 본 실시예의 도면에서는 상기 배터리팩 조립체(30) 외부로 드러난 부분만이 보인다. 여기서 상기 방열부재(36)가 발포금속으로 만들어 질 수 있다.The battery pack 34 is configured such that first and second frames (not shown) are coupled to each other on both sides of a battery cell (not shown) including a pouch having a substantially rectangular plate shape and a pair of electrodes. Here, the first and second frames are formed to have a predetermined width along the edge of the battery cell and have an open center in such a manner that both sides of the battery cell are exposed. The heat dissipation member 36 is installed between the battery pack 34 corresponding to the first and second frames. The heat dissipation member 36 serves to discharge heat generated from the battery pack 34 to the outside. The portion of the heat dissipation member 36 positioned between the battery packs 34 does not appear to be external, and only a portion thereof is exposed to the outside of the battery pack assembly 30. In the drawing of this embodiment, only the part exposed to the outside of the battery pack assembly 30 is visible. Here, the heat dissipation member 36 may be made of a foamed metal.

한편, 상기 케이스(12)의 내부공간(12')에는 격벽(38)이 구비된다. 상기 격벽(38)은 상기 배터리팩 조립체(30)를 둘러싸는 역할을 하는 것으로, 상기 격벽(38)에 의해 안착공간(40)이 만들어지고, 상기 안착공간(40)에 배터리팩 조립체(30)가 안착된다. 상기 격벽(38)은 실질적으로 상기 배터리팩 조립체(30) 사이에 형성되는 간격을 없애는 역할을 하는 것이다. 상기 격벽(38)은 발포금속으로 만들어진다. On the other hand, the partition wall 38 is provided in the inner space 12 ′ of the case 12. The partition 38 serves to surround the battery pack assembly 30, and a seating space 40 is formed by the partition wall 38, and the battery pack assembly 30 is disposed in the seating space 40. Is seated. The partition 38 serves to substantially eliminate the gap formed between the battery pack assembly 30. The partition 38 is made of foamed metal.

여기서, 상기 격벽(38)을 형성하는 발포금속을 제조하는 방법의 예를 설명하면 다음과 같다. 먼저, 금속분말과 발포제를 사용하여 성형 소결하는 방법이 있다. 그리고 융용금속에 점성 및 표면장력을 부여한 후 발포제를 투입하여 제조할 수 있다. 다음으로, 스폰지형태의 금속다공질 고형체를 제조하는 주조법이 있고, 금속섬유나 금속선을 압축 소결하는 방법도 있다. 또한, 얇은 판에 분해분말을 분산한 후 압축 소성 후 가열하는 소성가공법으로 제조할 수도 있다. 상기 발포금속으로 사용할 수 있는 금속으로는, 알루미늄이 가장 좋으나, 마그네슘, 은, 금, 구리, 철 등과 또는 이들의 조합을 사용할 수 있다.Here, an example of a method of manufacturing the foamed metal forming the partition 38 is as follows. First, there is a method of molding and sintering using a metal powder and a foaming agent. And then applying a foaming agent after imparting a viscosity and a surface tension to the fusing metal. Next, there is a casting method for producing a sponge-like metal porous solid body, and there is also a method of compressing and sintering metal fibers or metal wires. Alternatively, it may be produced by a plastic working method in which the decomposition powder is dispersed in a thin plate, followed by compression and firing, followed by heating. As the metal that can be used as the foamed metal, aluminum is best, but magnesium, silver, gold, copper, iron, or the like, or a combination thereof may be used.

본 발명에서 상기 격벽(38)은 위에서 설명된 발포금속을 제조하는 방법들 중의 어느 하나로 만들어진 것으로, 일반 금속에 비해 상대적으로 기공율이 현저하게 큰 것이다. 상기 격벽(38)은 상기 배터리팩 조립체(30)를 상기 케이스(12)의 내부공간(12')에 안착시킨 후에 배터리팩 조립체(30) 사이의 공간에 채워지도록 한다. 물론, 상기 배터리팩 조립체(30)와 같은 형상의 물체를 배터리팩 조립체(30)가 놓여지는 위치에 두고 상기 격벽(38)을 발포금속으로 형성한 후에, 배터리팩 조립체(30)를 위치시킬 수도 있다.In the present invention, the partition wall 38 is made of any one of the above-described methods of manufacturing the foamed metal, and the porosity is significantly higher than that of the general metal. The partition wall 38 fills the space between the battery pack assemblies 30 after the battery pack assembly 30 is seated in the inner space 12 ′ of the case 12. Of course, the battery pack assembly 30 may be positioned after an object having the same shape as the battery pack assembly 30 is formed at the position where the battery pack assembly 30 is placed and the partition 38 is formed of a foamed metal. have.

한편, 배터리팩 조립체(30) 사이의 간격이 아주 넓은 경우에 격벽(38)의 기능에 문제가 없는 범위에서 격벽공간부(42)를 형성할 수 있다. 이는 격벽공간부(42)를 둠에 의해 격벽(38)을 형성하기 위한 발포금속의 양을 상대적으로 줄일 수 있기 때문이다. 상기 격벽공간부(42)를 형성하기 위해서는 그 형상과 대응되는 금형블록(43)(도 4 참고)을 사용하면 된다.On the other hand, when the spacing between the battery pack assembly 30 is very large, it is possible to form the partition space portion 42 in a range where there is no problem in the function of the partition 38. This is because the amount of foamed metal for forming the partition 38 can be relatively reduced by placing the partition space 42. In order to form the partition space part 42, a mold block 43 (see FIG. 4) corresponding to the shape may be used.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 배터리 조립체를 제작하는 것과 사용되는 것을 상세하게 설명한다.It will be described below in detail to manufacture and use the battery assembly according to the present invention having the configuration as described above.

먼저, 도 4를 참고하면, 상기 격벽(38)은 상기 케이스(12)의 내부공간(12')에 상기 배터리팩 조립체(30)를 배치한 후에 형성할 수 있다. 상기 배터리팩 조립체(30)를 정해진 위치에 배치하고, 도 4에 도시된 바와 같이, 금형블록(43)이 필요한 경우에는 금형블록(43)도 정해진 위치에 배치한다.First, referring to FIG. 4, the partition wall 38 may be formed after the battery pack assembly 30 is disposed in the inner space 12 ′ of the case 12. The battery pack assembly 30 is disposed at a predetermined position, and as shown in FIG. 4, when the mold block 43 is required, the mold block 43 is also disposed at the predetermined position.

상기 배터리팩 조립체(30)와 금형블록(43)의 배치를 마친 후에는, 상기 격벽(38)을 발포금속을 사용하여 형성한다. 즉, 상기 배터리팩 조립체(30)와 금형블록(43) 사이의 공간에 발포금속을 주입하여 원하는 형태로 상기 격벽(38)을 형성하는 것이다. 격벽(38)의 성형을 마친 후에는, 상기 금형블록(43)을 제거하면 된다.After finishing the arrangement of the battery pack assembly 30 and the mold block 43, the partition 38 is formed using a foamed metal. That is, the barrier rib 38 is formed in a desired shape by injecting a foaming metal into the space between the battery pack assembly 30 and the mold block 43. After the molding of the partition 38 is completed, the mold block 43 may be removed.

위에서도 설명한 바와 같이, 반드시 상기 배터리팩 조립체(30)를 케이스(12)에 설치한 후에 격벽(38)을 발포금속으로 형성해야 하는 것은 아니다. 일단, 격벽(38)을 발포금속으로 형성한 후에, 상기 배터리팩 조립체(30)를 설치하여도 된다. As described above, the partition 38 is not necessarily formed of a foamed metal after the battery pack assembly 30 is installed in the case 12. Once the partition 38 is formed of a foamed metal, the battery pack assembly 30 may be provided.

이와 같이 배터리팩 조립체(30)가 상기 격벽(38)에 의해 둘러싸이고 상부가 개방되도록 된 안착공간(40)에 위치하게 되면, 안착공간의 외부로는 상기 배터리팩 조립체(30)의 상부가 노출된다. 그리고 상기 배터리팩 조립체(30) 외부로 노출된 방열부재(36)에는 방열판(26)이 접촉되도록 상기 케이스(12)의 내부유로(24)에 설치한다.As such, when the battery pack assembly 30 is positioned in the seating space 40 surrounded by the partition 38 and the top thereof is opened, the top of the battery pack assembly 30 is exposed to the outside of the seating space. do. In addition, the heat dissipation member 36 exposed to the outside of the battery pack assembly 30 is installed in the inner channel 24 of the case 12 so that the heat dissipation plate 26 is in contact with the heat dissipation member 36.

상기와 같이 제작이 된 배터리 조립체(10)는 상기 커넥터(28)가 차량 측 커넥터나 충전스테이션측 커넥터에 결합되어 방전이나 충전을 하면서 사용된다. 만약 차량에 장착되어 차량 측 커넥터와 상기 배터리 조립체(10)의 커넥터(28)가 결합되어 사용되는 경우에, 차량의 주행상태의 변화에 따라 상기 배터리팩 조립체(30)에 관성력 등의 힘이 가해질 수 있다. 하지만, 상기 격벽(38)은 내부에 많은 기공을 가지는 형태이므로 충격을 흡수할 수 있게 되어 상기 배터리팩 조립체(30)에 충격이나 진동이 가해지는 것을 방지할 수 있다.The battery assembly 10 manufactured as described above is used while the connector 28 is coupled to a vehicle side connector or a charging station side connector to discharge or charge. If the vehicle side connector and the connector 28 of the battery assembly 10 are coupled to and used in a vehicle, a force such as an inertial force may be applied to the battery pack assembly 30 according to a change in the driving state of the vehicle. Can be. However, since the partition 38 has a lot of pores therein, it is possible to absorb the shock, thereby preventing shock or vibration from being applied to the battery pack assembly 30.

그리고, 상기 배터리 조립체(10)가 충전이나 방전이 될 때, 상기 각각의 배터리팩(34)에서는 열이 발생된다. 이 열은 상기 방열부재(36)를 통해 상기 방열판(26)으로 전달되어 내부유로(24)를 흐르는 공기로 전달될 수 있다. 또한, 상기 격벽(38)측으로도 배터리팩(34)에서 발생된 열이 전달될 수 있다. 상기 격벽(38)으로 전달된 열은 상기 격벽(38) 자체를 통한 전도와 격벽(38)에 형성된 기공을 통한 공기의 유동에 의해 상기 방열판(26)이나 상기 내부유로(24)의 공기로 전달될 수 있다. 이와 같은 격벽(38)을 통한 열전달은 배터리팩 조립체(30)의 방열을 보다 원활하게 하여 배터리팩 조립체(30)의 동작이 보다 원활하게 이루어지도록 한다. 참고로,상기 격벽(38)에 형성된 기공을 통한 공기의 유동이 원활하게 되도록 하기 위해서는 상기 유입구(20)를 통해 가압된 공기가 주입되는 것이 좋고, 필요한 경우, 상기 하부덮게 쪽으로도 별도의 공기유동로를 두어 상기 격벽(38)을 통과하여 공기의 유동이 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 것이 좋다.In addition, when the battery assembly 10 is charged or discharged, heat is generated in each of the battery packs 34. This heat may be transmitted to the heat sink 26 through the heat dissipation member 36 and to the air flowing through the internal flow path 24. In addition, heat generated from the battery pack 34 may also be transferred to the partition wall 38. The heat transferred to the partition wall 38 is transferred to the air of the heat sink 26 or the internal flow path 24 by conduction through the partition wall 38 itself and air flow through the pores formed in the partition wall 38. Can be. Such heat transfer through the partition 38 makes the heat dissipation of the battery pack assembly 30 more smoothly, so that the operation of the battery pack assembly 30 is more smoothly performed. For reference, in order to smoothly flow the air through the pores formed in the partition 38, it is preferable that the pressurized air is injected through the inlet 20, and, if necessary, a separate air flow toward the lower cover. It is preferable to place a furnace so that the air flows smoothly through the partition 38.

또한, 상기 격벽(38)은 상기 배터리팩 조립체(30)들 사이를 물리적으로 차단하는 역할을 한다. 이와 같은 차단은 하나의 배터리팩 조립체(30)에서 발생된 문제, 예를 들면 화재, 전자파가 인접한 배터리팩 조립체(30)에 영향을 미치는 것을 확실하게 방지할 수 있게 된다.In addition, the partition 38 serves to physically block between the battery pack assemblies 30. This blocking can reliably prevent problems caused in one battery pack assembly 30, such as fire and electromagnetic waves, affecting the adjacent battery pack assembly 30.

그리고, 상기 격벽(38)을 구성하기 위해 발포금속을 사용하면, 방음, 차음 및 흡음 효과가 있어 배터리 조립체(10)에서 소음이 발생하는 것을 최소화하고, 주변의 소음도 제거하는 역할을 할 수 있다.In addition, when the foamed metal is used to configure the partition 38, soundproofing, soundproofing, and sound absorbing effects may be provided, thereby minimizing the occurrence of noise in the battery assembly 10, and may also serve to remove ambient noise.

한편, 상기 배터리팩 조립체(30)에서 발생되어 케이스(12)의 내부로 나온 열은 상기 케이스(12)의 유입구(20)를 통해 내부유로(24)로 들어와 상기 유출구(22)를 통해 외부로 나가는 공기로 전달된다. 이와 같이 상기 유입구(20)와 유출구(22)를 통과하여 유동되는 공기는 차량의 주행에 따라 자연스럽게 유동되는 공기이거나 별도의 구동원을 사용하여 가압되어 유동되는 공기일 수 있다.On the other hand, the heat generated from the battery pack assembly 30 to the inside of the case 12 enters the internal passage 24 through the inlet 20 of the case 12 to the outside through the outlet 22 It is delivered to the outgoing air. As such, the air flowing through the inlet 20 and the outlet 22 may be air flowing naturally according to the driving of the vehicle, or air pressurized using a separate driving source.

이와 같이 상기 유입구(20)를 통해서 들어온 공기는 상기 배터리팩 조립체(30)의 방열부재(36)에 직접 접촉하여 열을 전달받아 상기 유출구(22)를 통해 배출됨에 의해 배터리 조립체(10)에서 발생된 열을 배터리 조립체(10)의 외부로 내보낼 수 있게 된다.As such, the air introduced through the inlet 20 is generated in the battery assembly 10 by being directly contacted with the heat radiating member 36 of the battery pack assembly 30 and being discharged through the outlet 22. The heat may be exported to the outside of the battery assembly 10.

본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.The scope of the present invention is not limited to the embodiments described above, but may be defined by the scope of the claims, and those skilled in the art may make various modifications and alterations within the scope of the claims It is self-evident.

예를 들면, 도시된 실시예에서는 상기 케이스(12)의 내외부로 공기가 유입구(20)와 유출구(22)를 통해 유동되는 것으로 하였으나, 예를 들어 케이스(12)를 구성하는 상부덮게(16) 자체나 상부덮게(16)와 케이스(12) 사이의 틈새를 통해서 내외부로 공기가 유동되는 정도로도 충분히 방열이 가능하다면 별도의 유입구(20)와 유출구(22)를 두지 않을 수도 있다.
For example, in the illustrated embodiment, air flows into and out of the case 12, but flows through the inlet 20 and the outlet 22, for example, the upper cover 16 constituting the case 12. If the heat dissipation is enough to the extent that the air flows in and out through the gap between itself or the upper cover 16 and the case 12, it may not have a separate inlet 20 and outlet 22.

10: 배터리 조립체 12: 케이스
12': 내부공간 14: 케이스본체
16: 상부덮게 18: 하부덮게
20: 유입구 22: 유출구
24: 내부유로 26: 방열판
28: 커넥터 30: 배터리팩 조립체
32: 팩케이스 34: 배터리팩
36: 방열부재 38: 격벽
40: 안착공간 42: 격벽공간부10: battery assembly 12: case
12 ': internal space 14: case body
16: top cover 18: bottom cover
20: inlet 22: outlet
24: internal flow path 26: heat sink
28: connector 30: battery pack assembly
32: pack case 34: battery pack
36: heat dissipation member 38: partition wall
40: seating space 42: partition space

Claims

A case that constitutes an exterior and an internal space is formed,
A battery pack assembly disposed in a plurality at predetermined intervals in an inner space of the case;
A battery assembly comprising a partition wall formed in the inner space of the foam metal to fill the gap between the battery pack assembly.

The battery assembly of claim 1, wherein a seating space in which the battery pack assembly is seated is formed in the inner space of the case by the partition wall.

The battery assembly of claim 2, wherein the partition wall further includes a partition space portion having an empty interior in an inner space of the case.

According to claim 1, wherein the inner flow path is formed inside the case, the air flows through the inlet formed on one side of the case and the air passing through the inner flow path is formed through the outlet formed on the other side of the case Battery assembly discharged through.

The battery assembly of claim 4, wherein the inner flow path further includes a heat sink that is in thermal contact with the heat radiation member exposed to the outside of the battery pack assembly.

The battery pack assembly according to any one of claims 1 to 5, wherein the battery pack assembly includes a plurality of battery packs installed inside at least one side of the pack case, wherein a heat dissipation member is positioned between the battery packs and the heat dissipation. A part of the member is exposed to one side of the battery pack assembly.