KR101504078B1 - 배터리 팩 - Google Patents

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Abstract

배터리 팩(1)은, 차량 탑재 상태에서, 상하 방향으로 소정의 간극(G1, G2)을 형성하여 적층한 복수의 전지 모듈(3, 5, 7)과, 상기 전지 모듈(3, 5, 7)의 측부에, 상기 소정의 간극(G1)에 대면한 상태로 장착된 배터리 컨트롤러(13)를 구비하고 있다.

Description

배터리 팩{BATTERY PACK}
본 발명은, 배터리 팩에 관한 것이다.
전지를 복수 배열시켜 전지 모듈로 하고, 상기 전지 모듈을 복수 조합하여 배터리 팩을 구성하는 기술이, 예를 들어 특허 문헌 1에 개시되어 있다. 특히, 전기 자동차에 있어서는, 상기 배터리 팩을 전기 자동차에 탑재하여 모터의 구동원으로 하고 있다.
일본 특허 출원 공개 제2003-45384호 공보
그러나, 종래의 배터리 팩에 있어서는, 배터리 컨트롤러 등의 보조 기계류를 냉각하는 경우에는, 전용의 냉각 장치를 설치할 필요가 있기 때문에, 중량 증가 및 비용 상승의 요인이 되고 있었다.
따라서, 본 발명은, 전용의 냉각 장치를 설치하지 않고 배터리 컨트롤러를 효율적으로 냉각할 수 있는 배터리 팩을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 배터리 팩은, 소정의 간극을 두고 복수의 전지 모듈을 적층하고, 상기 전지 모듈에, 상기 소정의 간극에 대면시킨 상태로 배터리 컨트롤러를 장착하고 있다. 또한, 본 발명에 있어서의 전지 모듈은, 복수의 전지로 구성되는 것뿐만 아니라, 단일 부재의 전지로 구성되는 것도 포함하는 것으로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 배터리 팩을 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1의 배터리 팩으로부터 보조 기계류를 제거한 상태를 도시하는 사시도이다.
도 3은 도 2의 측면도이다.
도 4는 도 3의 배터리 팩으로부터 장착 패널을 제거한 상태를 도시하는 측면도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면과 함께 상세하게 설명한다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 따른 배터리 팩을 도시하는 사시도이다. 또한, 이하에 있어서는, 전지를 두께 방향으로 복수 배열한 전지 모듈을 상하로 적층시킨 배터리 팩에 대해서 설명하지만, 단일 부재의 전지를 상하로 적층시킨 배터리 팩에도 본 발명은 적용 가능하다.
본 실시 형태에 따른 배터리 팩(1)은, 상하 방향으로 적층된 3단의 전지 모듈(3, 5, 7)과, 이들 전지 모듈(3, 5, 7)의 측부에 장착된 보조 기계류로 구성되어 있다. 차량 탑재 상태에서는, 전방측, 후방측 및 차폭 방향은 도 1의 화살표로 나타낸 바와 같이 배치되어 있다. 상기 전지 모듈은, 가장 상단에 배치된 상측 전지 모듈(3)과, 높이 방향 중앙측에 배치된 중앙측 전지 모듈(5)과, 가장 하단에 배치된 하측 전지 모듈(7)로, 3단으로 구성되어 있다. 이들 전지 모듈(3, 5, 7)끼리는, 상하 방향으로 연장되는 장척 형상의 지지 플레이트(11)를 통하여 연결되어 있다. 또한, 전지 모듈(3, 5, 7)은 각각, 판 형상의 전지(9)를 차폭 방향[전지(9)의 판 두께 방향]으로 복수로 병렬시켜 연결되어 있다. 또한, 상술한 보조 기계류는, 구체적으로는 배터리 컨트롤러(예를 들어, 리튬 이온 배터리 컨트롤러)(13)나 배선 코드(도시 생략)가 포함된다. 이 배터리 컨트롤러(13)는, 배터리 팩(1)의 충방전의 제어 및 감시를 행하는 것이다. 이 제어 등에 의해서 열이 발생하므로, 배터리 컨트롤러(13)를 소정 온도 이하로 유지하기 위해 적절하게 냉각할 필요가 있다.
도 2는 도 1의 배터리 팩으로부터 보조 기계류를 제거한 상태를 도시하는 사시도, 및, 도 3은 도 2의 측면도이다.
보조 기계류를 제거한 배터리 팩(1)의 측부에는, 후술하는 보강 부재(37)와 상기 보강 부재(37) 상으로부터 장착한 장착 플레이트(21)가 설치되어 있다. 이 장착 플레이트(21)는, 외주 부분이 배터리 팩(1)의 측면에 볼트를 사용하여 체결되어 있다. 장착 플레이트(21)에는, 높이 방향의 대략 중앙부에, 측면에서 보아 거의 X자 형상으로 교차시킨 리브(21a)에 의해서 대략 삼각 형상의 개구부(21b)가 4개 형성되어 있다. 이들 개구부(21b)를 덮도록, 1점 쇄선으로 나타내는 배터리 컨트롤러(13)가 장착되어 있다. 또한, 상측 전지 모듈(3)과 중앙측 전지 모듈(5) 사이에 설치된 제1 간극(G1)(도4 참조)은, 장착 플레이트(21)의 개구부(21b)에 대면하여 배치되어 있다.
도 4는, 도 3으로부터 장착 패널을 제거한 상태를 도시하는 측면도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 상측 전지 모듈(3), 중앙측 전지 모듈(5), 및 하측 전지 모듈(7)의 측면에는, 직사각 형상의 엔드 플레이트(31)가 설치되어 있다. 상기 엔드 플레이트(31)에는 보강 부재(37)가 접합되어 있다. 이 보강 부재(37)가, 상하 방향으로 연장되는 장척 형상의 지지 플레이트(11)에 결합되어 있다.
또한, 상측 전지 모듈(3)과 중앙측 전지 모듈(5) 사이에는 제1 간극(G1)이 형성되어 있고, 중앙측 전지 모듈(5)과 하측 전지 모듈(7) 사이에는 제2 간극(G2)이 형성되어 있다. 즉, 상측 전지 모듈(3)과 중앙측 전지 모듈(5)의 상하 거리는 D1이며, 중앙측 전지 모듈(5)과 하측 전지 모듈(7)의 상하 거리는 D2이다. 이와 같이, 전지 모듈(3, 5, 7)끼리는, 차량에 탑재된 상태에 있어서 상하 방향으로 소정의 간극(G1, G2)을 두고 배치되어 있다. 제1 간극(G1)의 상하 치수인 D1은, 제2 간극(G2)의 상하 치수인 D2보다도 크게 형성되어 있다.
그리고, 배터리 컨트롤러(13)는, 1점 쇄선으로 나타낸 바와 같이, 제1 간극(G1)에 대면하여 배치되어 있다.
이하에, 본 발명의 실시 형태에 따른 작용 효과를 설명한다.
본 실시 형태에 따른 배터리 팩은, 소정의 간극(G1, G2)을 형성하여 적층한 복수의 전지 모듈(3, 5, 7)과, 상기 전지 모듈(3, 5, 7)의 측부에, 상기 소정의 간극(G1)에 대면하여 장착한 배터리 컨트롤러(13)를 구비하고 있다.
상술한 바와 같이, 배터리 컨트롤러(13)는, 배터리 팩(1)의 충방전의 제어 및 감시를 행하는 것이며, 이 제어 등에 의해서 열이 발생한다. 따라서, 배터리 컨트롤러(13)를 냉각할 필요가 있다. 여기서, 전지 모듈(3, 5, 7)끼리의 사이에는, 제1 간극(G1) 및 제2 간극(G2)이 형성되어 있기 때문에, 공기의 대류에 의해서, 제1 간극(G1) 및 제2 간극(G2)으로부터는, 외측을 향하여 공기가 방출된다. 따라서, 이들 간극(G1, G2)에 배터리 컨트롤러(13)를 대면시켜 배치함으로써, 특별한 장치 등을 사용하지 않고, 배터리 컨트롤러(13)를 자연 대류에 의해서 효율적으로 냉각시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 제1 간극(G1)의 상하 치수인 D1은, 제2 간극(G2)의 상하 치수인 D2보다도 크게 형성되어 있고, 배터리 컨트롤러(13)를 상측의 제1 간극(G1)에 대면시켜 배치하고 있다. 이와 같이, 간극이 복수 형성되어 있는 경우에, 가장 큰 간극 D1에 대면시킴으로써, 배터리 컨트롤러(13)를 효율적으로 냉각할 수 있다.
또한, 일본 특허 출원 제2009-106893호(출원일:2009년 4월 24일)의 전체 내용은, 이에 원용된다.
이상, 실시 형태를 따라서 본 발명의 내용을 설명하였지만, 본 발명은 이들 기재에 한정되는 것이 아니라, 다양한 변형 및 개량이 가능한 것은, 당업자에게는 자명하다.
상술한 실시 형태에서는, 복수의 전지(9)로 구성되는 전지 모듈(3, 5, 7)의 간극(G1, G2)에 대면시켜 배터리 컨트롤러(13)를 배치하였다. 그러나, 단일 부재의 전지를 소정의 간극을 두고 적층시키고, 이 간극에 대면시킨 상태로 배터리 컨트롤러를 상기 단일 부재의 전지에 장착해도 된다.
본 발명에 있어서는, 복수의 전지 모듈의 사이에 형성한 소정의 간극에 대면시킨 상태로 배터리 컨트롤러를 상기 전지 모듈에 장착하고 있기 때문에, 상기 소정의 간극으로부터 흘러 나오는 공기류에 의해서 배터리 컨트롤러가 냉각된다. 따라서, 전용의 냉각 장치를 설치하지 않고 배터리 컨트롤러를 효율적으로 냉각할 수 있다.

Claims (3)

  1. 공기가 유통 가능한 복수의 간극을 형성하여 수직 방향으로 적층한 3개 이상의 전지 모듈과,
    상기 3개 이상의 전지 모듈의 일단부 측에 설치되어, 상기 3개 이상의 전지 모듈을 지지하는 지지 부재와,
    상기 지지 부재를 통하여 각각의 전지 모듈의 일단부 측의 수직면에 장착됨과 동시에 개구부를 가진 장착 플레이트,
    상기 장착 플레이트의 개구부를 덮도록 장착된 배터리 컨트롤러를 구비하고,
    상기 장착 플레이트의 개구부는 상기 공기가 유통 가능한 복수의 간극 중에 가장 큰 간극과 대면하는 위치에 설치되고,
    상기 개구부는 각각이 평면에서 볼 때 삼각 형상으로 형성된 4개의 삼각 형상 개구로 구성되고, 이들 삼각 형상 개구가 서로 근접하여 배치된 것에 의해서, 4개의 삼각 형상 개구끼리의 사이에, X자 형상으로 교차한 리브가 형성된, 배터리 팩.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 가장 큰 간극을 제외한 간극은 상기 장착 플레이트에 의해 덮여진, 배터리 팩.
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