KR101778675B1 - 냉매의 온도 측정을 위한 분리형 온도 센서를 포함하는 전지팩 - Google Patents

냉매의 온도 측정을 위한 분리형 온도 센서를 포함하는 전지팩 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전지모듈 어셈블리의 냉각을 위한 냉매가 유입 및 배출되는 냉매 유입 부재 및 냉매 배출 부재를 포함하고 있는 전지팩으로서, 상기 냉매 유입 부재 및 냉매 배출 부재는, 각각 전지모듈 어셈블리에 냉매를 순환시키도록 연결되어 있는 유입 커넥터(Inlet Connector)와 배출 커넥터(Outlet Connector), 외부로부터 냉매가 유입되고 배출되는 퀵 커넥터들(Quick Connectors), 및 상기 유입 커넥터 및 배출 커넥터와 퀵 커넥터들 사이를 각각 연통하도록 연결하는 유입 호스 및 배출 호스를 포함하고 있으며, 상기 냉매 유입 부재의 유입 커넥터와 유입 호스가 연결되는 부위에는 냉매의 온도 측정을 위한 분리형 온도 센서가 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩을 제공한다.

Description

냉매의 온도 측정을 위한 분리형 온도 센서를 포함하는 전지팩 {Battery Pack Having Separable Temperature Sensor for Sensing The Temperature of Coolant}
본 발명은 냉매의 온도 측정을 위한 분리형 온도 센서를 포함하는 전지팩에 관한 것이다.
최근, 화석연료의 고갈에 의한 에너지원의 가격 상승, 환경 오염의 관심이 증폭되며, 친환경 대체 에너지원에 대한 요구가 미래생활을 위한 필수 불가결한 요인이 되고 있다. 이에 원자력, 태양광, 풍력, 조력 등 다양한 전력 생산기술들에 대한 연구가 지속되고 있으며, 이렇게 생산된 에너지를 더욱 효율적으로 사용하기 위한 전력저장장치 또한 지대한 관심이 이어지고 있다.
특히, 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 최근에는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV) 등의 동력원으로서 이차전지의 사용이 실현화되고 있으며, 그리드(Grid)화를 통한 전력 보조전원 등의 용도로도 사용영역이 확대되고 있어, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다.
한편, 소형 모바일 기기들에는 디바이스 1 대당 하나 또는 두서너 개의 전지셀들이 사용됨에 반하여, 자동차 등과 같은 중대형 디바이스에는 고출력 대용량의 필요성으로 인해, 다수의 전지셀을 전기적으로 연결한 전지모듈을 포함하는 전지팩이 사용된다
이러한 전지팩의 경우, 전기자전거, 전기자동차 등과 같이 다양한 작동 환경에 노출되는 디바이스들은 전지팩을 구성하는 요소들이 외부 환경에 대해 안정적으로 보호되어야 하며, 다수의 전지를 사용하여 고출력 및 대용량을 구현하여야 하기 때문에 안전성 측면도 중요시 되고 있다.
대표적으로, 이러한 전지모듈 내지 전지팩을 구성하는 전지셀들은 충방전이 가능한 이차전지로 구성되어 있으므로, 이와 같은 고출력 대용량 이차전지는 충방전 과정에서 다량의 열을 발생시킨다.
또한, 충방전 과정에서 발생한 이차전지의 열이 효과적으로 제거되지 못하면, 열축적이 일어나고 결과적으로 전지팩의 열화를 촉진하며, 경우에 따라서는 발화 또는 폭발을 유발할 수 있다. 따라서, 전지모듈 내지 상기 전지모듈 다수 개를 포함하는 전지팩에는 그것에 내장되어 있는 전지셀들을 냉각시키는 냉각 시스템이 필요하다.
도 1에는 종래의 전지팩에 사용되는 냉매 유입 부재 및 냉매 배출 부재의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도가 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 냉매 유입 부재(110) 및 냉매 배출 부재(120)는, 각각 전지모듈 어셈블리에 냉매를 순환시키도록 연결되어 있는 유입 커넥터(Inlet Connector; 111)와 배출 커넥터(Outlet Connector; 121), 외부로부터 냉매가 유입되고 배출되는 퀵 커넥터들(Quick Connectors; 113, 123), 및 상기 유입 커넥터(111) 및 배출 커넥터(121)와 퀵 커넥터들(113, 123) 사이를 각각 연통하도록 연결하는 유입 호스(112) 및 배출 호스(122)를 포함하고 있다.
유입 커넥터(111) 및 배출 커넥터(121)는 각각 일측이 전지모듈 어셈블리의 엔드 플레이트에 밀착된 상태로 결합되고, 타측이 유입 호스(112) 및 배출 호스(122)의 일단부에 연결되어 있다.
유입 호스(112) 및 배출 호스(122)는 서로 교차되는 형상으로 절곡되어, 각 타단부가 퀵 커넥터들(113, 123)에 연결되어 있다.
퀵 커넥터들(113, 123)은 유입 호스(112) 및 배출 호스(122)의 타단부에 연결되어 외부로부터 냉매가 유입 및 배출되도록 구성됨으로써, 전지모듈 어셈블리에 냉매를 순환시킨다.
이 때, 유입 호스(112)의 타단부에 연결되어 있는 퀵 커넥터(113)에는 전지모듈 어셈블리로 유입되는 냉매의 온도를 측정하기 위한 온도 센서(130)가 일체형으로 형성되어 있다.
따라서, 상기 온도 센서(130)를 교체 또는 수리하기 위해서는 냉매 유입 부재(110) 전체를 전지팩으로부터 분리하여야 하는 번거로움이 있다.
또한, 전지팩 내에서 냉매 유입 부재(110) 및 냉매 배출 부재(120)가 위치하는 공간에는, 상기 냉매 유입 부재(110) 및 냉매 배출 부재(120)를 제외하고, 다양한 전기적 연결 부재 내지 장치들이 위치하므로, 상기 온도 센서(130)를 교체 또는 수리하는 경우, 냉매 유입 부재(110)의 분리 및 재결합이 용이하지 않아, 온도 센서(130)의 교체 또는 수리에 소요되는 시간을 증가시키고, 작업 속도를 저하시킨다.
또한, 상기 냉매 유입 부재(110) 및 냉매 배출 부재(120)는 상대적으로 좁은 공간에 위치하는 반면, 많은 장치들과 함께 복잡하게 위치하므로, 상기 냉매 유입 부재(110)의 분리 및 재결합을 위한 작업 도구의 사용이 용이하지 않고, 상기 냉매 유입 부재(110)의 분리 또는 재결합 과정에서, 유입 호스(112)의 절곡에 따른 손상을 초래할 수 있는 문제점이 있다.
따라서, 이러한 문제점을 근본적으로 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 이후 설명하는 바와 같이, 냉매 유입 부재의 유입 커넥터와 유입 호스가 연결되는 부위에 냉매의 온도 측정을 위한 분리형 온도 센서가 위치하도록 구성됨으로써, 온도 센서의 교체 또는 수리 과정에서, 냉매 유입 부재 전체를 분리 및 결합할 필요가 없이, 온도 센서만을 분리 및 재결합할 수 있으므로, 작업 속도를 향상시켜, 작업에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있으며, 상대적으로 여유 있는 공간에 분리형 온도 센서가 위치함으로써, 작업 도구의 사용이 용이하여, 작업성을 향상시킬 수 있으며, 상기 작업간에 발생할 수 있는 유입 호스의 손상을 효과적으로 방지할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지팩은,
전지모듈 어셈블리의 냉각을 위한 냉매가 유입 및 배출되는 냉매 유입 부재 및 냉매 배출 부재를 포함하고 있는 전지팩으로서,
상기 냉매 유입 부재 및 냉매 배출 부재는, 각각 전지모듈 어셈블리에 냉매를 순환시키도록 연결되어 있는 유입 커넥터와 배출 커넥터, 외부로부터 냉매가 유입되고 배출되는 퀵 커넥터들, 및 상기 유입 커넥터 및 배출 커넥터와 퀵 커넥터들 사이를 각각 연통하도록 연결하는 유입 호스 및 배출 호스를 포함하고 있으며,
상기 냉매 유입 부재의 유입 커넥터와 유입 호스가 연결되는 부위에는 냉매의 온도 측정을 위한 분리형 온도 센서가 결합되어 있는 구조로 이루어져 있다.
따라서, 본 발명에 따른 전지팩은 온도 센서의 교체 또는 수리 과정에서, 냉매 유입 부재 전체를 분리 및 결합할 필요가 없이, 온도 센서만을 분리 및 재결합할 수 있으므로, 작업 속도를 향상시켜, 작업에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있으며, 상대적으로 여유 있는 공간에 분리형 온도 센서가 위치함으로써, 작업 도구의 사용이 용이하여, 작업성을 향상시킬 수 있으며, 상기 작업간에 발생할 수 있는 유입 호스의 손상을 효과적으로 방지할 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 전지팩은,
복수의 전지셀들을 포함하는 구조의 전지모듈들이 적층 배열되어 있고, 최외측에 위치한 전지모듈들의 외면이 각각 엔드 플레이트에 의해 덮여 있는 구조로 이루어진 전지모듈 어셈블리; 및
상기 전지모듈 어셈블리가 상면에 탑재되어 있고, 상기 엔드 플레이트에 대응되는 단부 중 적어도 일측 단부에는 상기 상면으로부터 수직 방향으로 돌출 연장되어 있는 측면 커버를 포함하고 있는 트레이(tray) 어셈블리;
를 포함하고 있고,
상기 냉매 유입 부재 및 냉매 배출 부재는 전지모듈 어셈블리의 엔드 플레이트와 트레이 어셈블리의 측면 커버 사이의 공간에 위치하는 구조일 수 있다.
최근에는, 전지팩이 점차 경량화 및 소형화 되어가는 추세에 있는 바, 이를 위해, 상기 전지모듈 어셈블리의 엔드 플레이트와 트레이 어셈블리의 측면 커버 사이의 공간은 좁아질 수 밖에 없는 반면에, 상기 좁은 공간에는 냉매 유입 부재 및 냉매 배출 부재를 비롯하여, 상대적으로 많은 전기적 연결 부재 내지 장치들이 위치하게 된다.
이에 따라, 상기 냉매 유입 부재 및 냉매 배출 부재는 각각 적어도 한번 이상 절곡되어 있는 구조로 이루어질 수 있다.
구체적으로, 상기 유입 커넥터 및 배출 커넥터가 전지모듈 어셈블리의 엔드 플레이트 상의 동일 선상에 위치한 상태에서, 상기 유입 호스 및 배출 호스는 각각 유입 커넥터 및 배출 커넥터로부터 상호 교차하도록 측면 방향으로 절곡되고, 상기 유입 호스 및 배출 호스에 각각 연결되는 퀵 커넥터 방향을 향하여 더 절곡된 구조로 이루어질 수 있다.
이러한 경우에, 상기 유입 호스 및 배출 호스의 절곡 구조는 전지모듈의 엔드 플레이트와 트레이 어셈블리의 측면 커버 사이의 공간상 제약과 함께, 냉매 유입 부재 및 냉매 배출 부재의 유입 커넥터 및 배출 커넥터의 형상에 기인한 것일 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 유입 커넥터 및 배출 커넥터는 각각 평면상으로 사각형 형상인 판상형 부재를 포함하고 있고, 상기 판상형 부재를 사이에 두고 서로 대향하는 일면 및 타면에 각각 서로 연통되는 호스 연결구 및 모듈 연결구가 돌출되어 있는 구조일 수 있다.
이 때, 상기 유입 커넥터 및 배출 커넥터의 호스 연결구는 각각 유입 호스 및 배출 호스에 연결되고, 상기 모듈 연결구는 각각 전지모듈 어셈블리의 엔드 플레이트에 연결되는 구조일 수 있다.
또한, 일반적으로, 전지모듈 어셈블리의 엔드 플레이트와 트레이 어셈블리의 측면 커버 사이의 좁은 공간에서, 상기 유입 커넥터 및 배출 커넥터는 트레이 어셈블리의 상면으로부터 소정의 높이에 위치하는 반면, 상기 유입 호스 및 배출 호스에 연결되는 퀵 커넥터들은, 유입 커넥터 및 배출 커넥터의 판상형 부재로부터 돌출된 호스 연결구와의 접촉을 피하기 위해, 상기 유입 커넥터 및 배출 커넥터에 비해, 트레이 어셈블리로부터 낮거나 높게 위치할 수 있으며, 상세하게는, 낮게 위치하는 구조로 이루어질 수 있다.
다시 말해, 상기 유입 커넥터 및 배출 커넥터는 판상형 부재를 중심으로 상기 판상형 부재의 일면 및 타면에 각각 서로 연통되는 호스 연결구 및 모듈 연결구가 돌출되어 있고, 상기 돌출된 형태의 호스 연결구에는 유입 호스 및 배출 호스가 각각 연결되며, 상기 유입 호스 및 배출 호스와 각각 연결되는 퀵 커넥터들은 유입 커넥터 및 배출 커넥터의 판상형 부재와 상이한 높이에 위치하므로, 상대적으로 좁은 공간에서, 상기 유입 호스 및 배출 호스를 통해, 유입 커넥터 및 배출 커넥터와 퀵 커넥터들을 각각 연결시킬 수 있도록, 상기 유입 호스 및 배출 호스는 적어도 한번 이상 절곡되어 있는 구조로 이루어질 수 있다.
물론, 상기 냉매 유입 부재 및 냉매 배출 부재가 적용되는 전지팩의내부 구조 내지 형상 등의 차이에 따라, 상기 유입 호스 및 배출 호스에 각각 연결되는 퀵 커넥터들은 서로 교차되지 않은 상태로 위치거나, 상기 퀵 커넥터들이 유입 커넥터 및 배출 커넥터와 동일한 높이에 위치할 수도 있으며, 이에 따라, 상기 냉매 유입 호스 및 배출 호스는 서로 교차되지 않고, 한번만 절곡되는 구조로 이루어질 수도 있다.
또한, 상기 유입 커넥터 및 배출 커넥터는 대체로 동일한 형상으로서, 상기 판상형 부재는 각각의 모서리에 관통 구조로 이루어진 체결공들을 포함하고 있는 구조일 수 있으며, 상기 유입 커넥터 및 배출 커넥터는 판상형 부재가 전지모듈 어셈블리의 엔드 플레이트에 밀착된 상태로 결합되고, 상기 유입 커넥터 및 배출 커넥터의 모듈 연결구들은 상기 엔드 플레이트를 관통하는 구조로 연결되는 구조일 수 있다.
따라서, 상기 유입 커넥터 및 배출 커넥터는 판상형 부재가 전지모듈 어셈블리의 엔드 플레이트에 밀착된 상태에서, 상기 판상형 부재의 체결공들에 체결구들이 각각 삽입됨으로써, 전지모듈 어셈블리의 엔드 플레이트에 안정적으로 결합 및 고정될 수 있으며, 이 때, 상기 유입 커넥터 및 배출 커넥터의 모듈 연결구들은 상기 엔드 플레이트를 관통하는 구조로서, 전지모듈 어셈블리 내에 냉매를 순환시킬 수 있다.
또한, 상기 유입 커넥터는 유입 호스와 연결되는 부위에 분리형 온도 센서의 결합을 위한 체결공을 포함하고 있고, 상기 체결공은 유입 커넥터의 연결구에 연통되어 있는 구조일 수 있다.
따라서, 상기 유입 커넥터와 유입 호스가 연결되는 부위에 형성된 체결공에 분리형 온도 센서가 결합되는 경우, 온도를 감지하는 분리형 온도 센서의 감지부가 전지모듈 어셈블리 내로 유입되는 냉매에 직접적으로 접촉함으로써, 용이하게 상기 냉매의 온도를 감지할 수 있다.
한편, 상기 분리형 온도 센서는 냉매 유입 방향에 대해 소정의 각도로 기울어진 상태로 결합되어 있는 구조일 수 있는 바, 상세하게는, 상기 분리형 온도 센서는, 냉매 유입 부재의 유입 커넥터와 유입 호스가 연결되는 부위에서, 트레이 어셈블리의 상면을 향하여, 냉매 유입 방향에 대해 소정의 각도로 기울어진 상태로 결합되어 있는 구조일 수 있으며, 이러한 경우에, 상기 각도는 30도 내지 60도일 수 있고, 더욱 상세하게는 40도 내지 50도일 수 있다.
앞서 설명한 바와 마찬가지로, 유입 커넥터 및 배출 커넥터는 트레이 어셈블리의 상면으로부터 소정의 높이에 위치한 상태에서, 상기 유입 커넥터 및 배출 커넥터의 판상형 부재에는 호스 연결구가 돌출되어 있는 반면, 유입 호스 및 배출 호스를 통해 각각 상기 호스 연결구에 연결되는 퀵 커넥터들은 상기 유입 커넥터 및 배출 커넥터에 비해, 트레이 어셈블리의 상면으로부터 낮거나 높게 위치할 수 있으므로, 상기 유입 커넥터 및 배출 커넥터와 퀵 커넥터들 사이에는 소정의 공간이 형성될 수 있다.
따라서, 상기 소정의 공간에서, 분리형 온도 센서가 냉매 유입 방향에 대해 소정의 각도로 기울어진 상태로 결합됨으로써, 작업 도구를 이용하여 분리형 온도 센서의 분리 및 재결합을 용이하게 수행할 수 있으며, 이에 따라, 작업 속도가 향상되며, 작업에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 분리형 온도 센서는 나사식 결합 구조로 결합되어 있는 구조일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 분리형 온도 센서가 유입 커넥터와 유입 호스가 연결되는 부위의 체결공에 결합됨으로써, 용이하게 냉매의 온도를 측정할 수 있고, 상기 결합 부위에서 발생할 수 있는 냉매의 유출을 효과적으로 방지할 수 있는 구조라면 특별히 제한되는 것은 아니다.
이 때, 상기 분리형 온도 센서는 외주면 중 적어도 일부가 다각형으로 이루어진 외주를 형성하는 구조일 수 있으며, 더욱 구체적으로, 상기 분리형 온도 센서는 외주면 중 적어도 일부가 육각형으로 이루어진 외주를 형성하는 구조일 수 있다.
따라서, 상기 분리형 온도 센서는 스패너(spanner), 복스 렌치(box wrench) 등의 작업 도구를 사용하여 용이하게 분리 및 재결합될 수 있다.
또한, 상기 분리형 온도 센서는 냉매와 접촉하는 감지부의 대향 부위인 헤드부(Head Portion)에 다각형의 홈, 더욱 상세하게는, 육각형의 홈을 포함함으로써, L렌치 등의 작업 도구를 사용하여 용이하게 분리 및 재결합될 수도 있음은 물론이다.
본 발명은 또한, 상기 전지팩을 포함하는 디바이스를 제공하는 바, 상기 디바이스는 파워 툴, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장 장치로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
상기 디바이스들은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 구체적인 설명을 생략한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지팩은, 냉매 유입 부재의 유입 커넥터와 유입 호스가 연결되는 부위에 냉매의 온도 측정을 위한 분리형 온도 센서가 위치하도록 구성됨으로써, 온도 센서의 교체 또는 수리 과정에서, 냉매 유입 부재 전체를 분리 및 결합할 필요가 없이, 온도 센서만을 분리 및 재결합할 수 있으므로, 작업 속도를 향상시켜, 작업에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있으며, 상대적으로 여유 있는 공간에 분리형 온도 센서가 위치함으로써, 작업 도구의 사용이 용이하여, 작업성을 향상시킬 수 있으며, 상기 작업간에 발생할 수 있는 유입 호스의 손상을 효과적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 전지팩에 사용되는 냉매 유입 부재 및 냉매 배출 부재의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다;
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지팩의 냉매 유입 부재 및 냉매 배출 부재의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다;
도 3은 도 2의 냉매 유입 부재를 A 방향에서 바라본 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다;
도 4는 도 3의 B-B’에 따른 유입 커넥터의 수직 단면도이다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면들을 참조하여 본 발명을 더욱 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 2에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지팩의 냉매 유입 부재 및 냉매 배출 부재의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다;
도 2를 참조하면, 냉매 유입 부재(210) 및 냉매 배출 부재(220)는, 각각 유입 커넥터(211)와 배출 커넥터(221), 퀵 커넥터들(213, 223), 및 상기 유입 커넥터(211) 및 배출 커넥터(221)와 퀵 커넥터들(213, 223) 사이를 각각 연통하도록 연결하는 유입 호스(212) 및 배출 호스(222)를 포함하고 있다.
유입 커넥터(211) 및 배출 커넥터(221)는 대체로 동일한 형상으로 이루어져 있으며, 구체적으로, 유입 커넥터(211) 및 배출 커넥터(221)는 각각 평면상으로 사각형 형상인 판상형 부재들(214, 224)을 포함하고 있고, 상기 판상형 부재들(214, 224)을 사이에 두고 서로 대향하는 일면 및 타면에 각각 서로 연통되는 호스 연결구들(215, 225) 및 모듈 연결구들(216, 226)이 돌출되어 있다.
유입 커넥터(211) 및 배출 커넥터(221)의 호스 연결구들(215, 225)에는 각각 유입 호스(212) 및 배출 호스(222)가 연결되어 있다.
유입 호스(212) 및 배출 호스(222)는, 유입 커넥터(211) 및 배출 커넥터(221)가 전지모듈 어셈블리의 엔드 플레이트 상의 동일 선상에 위치한 상태에서, 각각 상기 유입 커넥터(211) 및 배출 커넥터(221)로부터 상호 교차하도록 측면 방향으로 절곡되고, 상기 유입 호스(212) 및 배출 호스(222)에 각각 연결되는 퀵 커넥터들(213, 223) 방향을 향하여 더 절곡되어 있다.
다시 말해, 유입 호스(212) 및 배출 호스(222)는 각각 두 군데의 절곡 부위를 포함하고 있다.
냉매 유입 부재(210)의 유입 커넥터(211)와 유입 호스(212)가 연결되는 부위에는 전지모듈 어셈블리 내로 유입되는 냉매의 온도 측정을 위한 분리형 온도 센서(230)가 결합되어 있다.
도 3에는 도 2의 냉매 유입 부재를 A 방향에서 바라본 구조를 개략적으로 나타낸 모식도가 도시되어 있다.
도 3을 참조하면, 냉매 유입 부재(210)는 유입 커넥터(211), 유입 호스(212) 및 퀵 커넥터(213)를 포함하고 있다.
유입 커넥터(211)의 판상형 부재(211)는 4군데의 모서리가 둥근 원형으로 이루어져 있고, 상기 각 모서리에는 전지모듈 어셈블리의 엔드 플레이트와의 결합을 위하여, 관통 구조로 이루어진 체결공들(214a, 214b, 214c, 214d)이 형성되어 있다.
퀵 커넥터(213)는 유입 커넥터(211)가 위치한 높이(H1)에 비해 상대적으로 낮은 높이(H2)에 위치해 있고, 냉매의 온도 측정을 위한 분리형 온도 센서(230)는 냉매 유입 커넥터(211)와 유입 호스(212)가 연결되는 부위에서, 퀵 커넥터(213)가 위치한 하부 방향을 향하여 결합되어 있다.
분리형 온도 센서(230)는 외주면 중 유입 커넥터(210)와의 결합 부위에 인접한 외주면 부위에 육각형으로 이루어진 외주(231)를 형성하고 있다.
따라서, 상기 분리형 온도 센서는 스패너(spanner), 복스 렌치(box wrench) 등의 작업 도구를 사용하여 용이하게 분리 및 재결합될 수 있다.
또한, 상기 유입 커넥터(211)와 퀵 커넥터(213)의 위치 및 이에 따른 유입 호스(212)의 절곡 구조로 인해, 유입 커넥터(211)와 퀵 커넥터(213) 사이에는 소정의 공간(240)이 형성되고, 상기 소정의 공간(240)에 분리형 온도 센서(230)가 위치하는 바, 분리형 온도 센서(230)의 분리 및 재결합을 위한 작업 도구를 사용할 수 있는 공간(240)이 확보되므로, 분리형 온도 센서(230)의 분리 및 재결합을 위한 작업이 보다 용이하게 수행될 수 있다.
도 4에는 도 3의 B-B’에 따른 유입 커넥터의 수직 단면도가 모식적으로 도시되어 있다.
도 4를 참조하면, 유입 커넥터(211)는 판상형 부재(214)를 사이에 두고 서로 대향하는 일면 및 타면에 각각 서로 연통되는 호스 연결구(215) 및 모듈 연결구(216)가 돌출되어 있으며, 호스 연결구(215)에는 유입 호스(212)가 연결되어 있다.
유입 커넥터(211)는 유입 호스(212)와 연결되는 부위에 분리형 온도 센서(230)의 결합을 위한 체결공(260)을 포함하고 있고, 상기 체결공(260)은 유입 커넥터(211)의 연결구들(215, 216)에 연통되어 있다.
따라서, 분리형 온도 센서(230)가 체결공(260)에 결합되는 경우, 분리형 온도 센서(230)의 감지부(232)가 전지모듈 어셈블리 내로 유입되는 냉매에 직접적으로 접촉함으로써, 용이하게 상기 냉매의 온도를 감지할 수 있다.
분리형 온도 센서(230)는 퀵 커넥터가 위치한 트레이 어셈블리의 상면을 향하여, 냉매 유입 방향(250)에 대해 소정의 각도(R)로 기울어진 상태로 결합되어 있다.
분리형 온도 센서(230)는 나사식 결합 구조(233)로 결합되어 있어, 보다 안정적으로 체결공(260)에 결합 및 고정될 수 있으며, 상기 체결공(260)을 통한 냉매의 유출을 효과적으로 방지할 수 있다.
본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (17)

  1. 전지모듈 어셈블리의 냉각을 위한 냉매가 유입 및 배출되는 냉매 유입 부재 및 냉매 배출 부재를 포함하고 있는 전지팩으로서,
    상기 냉매 유입 부재 및 냉매 배출 부재는, 각각 전지모듈 어셈블리에 냉매를 순환시키도록 연결되어 있는 유입 커넥터(Inlet Connector)와 배출 커넥터(Outlet Connector), 외부로부터 냉매가 유입되고 배출되는 퀵 커넥터들(Quick Connectors), 및 상기 유입 커넥터 및 배출 커넥터와 퀵 커넥터들 사이를 각각 연통하도록 연결하는 유입 호스 및 배출 호스를 포함하고 있으며,
    상기 냉매 유입 부재의 유입 커넥터와 유입 호스가 연결되는 부위에는 냉매의 온도 측정을 위한 분리형 온도 센서가 결합되어 있으며,
    상기 전지팩은,
    복수의 전지셀들을 포함하는 구조의 전지모듈들이 적층 배열되어 있고, 최외측에 위치한 전지모듈들의 외면이 각각 엔드 플레이트에 의해 덮여 있는 구조로 이루어진 전지모듈 어셈블리; 및
    상기 전지모듈 어셈블리가 상면에 탑재되어 있고, 상기 엔드 플레이트에 대응되는 단부 중 적어도 일측 단부에는 상기 상면으로부터 수직 방향으로 돌출 연장되어 있는 측면 커버를 포함하고 있는 트레이(tray) 어셈블리;
    를 포함하고 있고,
    상기 냉매 유입 부재 및 냉매 배출 부재는 전지모듈 어셈블리의 엔드 플레이트와 트레이 어셈블리의 측면 커버 사이의 공간에 위치하고 있고,
    상기 유입 커넥터 및 배출 커넥터가 전지모듈 어셈블리의 엔드 플레이트 상의 동일 선상에 위치한 상태에서, 상기 유입 호스 및 배출 호스는 각각 유입 커넥터 및 배출 커넥터로부터 상호 교차하도록 측면 방향으로 절곡되고, 상기 유입 호스 및 배출 호스에 각각 연결되는 퀵 커넥터 방향을 향하여 더 절곡된 구조로 이루어져 있으며,
    상기 분리형 온도 센서는, 냉매 유입 부재의 유입 커넥터와 유입 호스가 연결되는 부위에서, 트레이 어셈블리의 상면을 향하여, 냉매 유입 방향에 대해 소정의 각도로 기울어진 상태로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.
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  5. 제 1 항에 있어서, 상기 유입 커넥터 및 배출 커넥터는 각각 평면상으로 사각형 형상인 판상형 부재를 포함하고 있고, 상기 판상형 부재를 사이에 두고 서로 대향하는 일면 및 타면에 각각 서로 연통되는 호스 연결구 및 모듈 연결구가 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 유입 커넥터 및 배출 커넥터의 호스 연결구는 각각 유입 호스 및 배출 호스에 연결되고, 상기 모듈 연결구는 각각 전지모듈 어셈블리의 엔드 플레이트에 연결되는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 판상형 부재는 각각의 모서리에 관통 구조로 이루어진 체결공들을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 유입 커넥터 및 배출 커넥터는 판상형 부재가 전지모듈 어셈블리의 엔드 플레이트에 밀착된 상태로 결합되고, 상기 유입 커넥터 및 배출 커넥터의 모듈 연결구들은 상기 엔드 플레이트를 관통하는 구조로 연결되는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  9. 제 5 항에 있어서, 상기 유입 커넥터는 유입 호스와 연결되는 부위에 분리형 온도 센서의 결합을 위한 체결공을 포함하고 있고, 상기 체결공은 유입 커넥터의 연결구에 연통되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 각도는 30도 내지 60도인 것을 특징으로 하는 전지팩.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 분리형 온도 센서는 나사식 결합 구조로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 분리형 온도 센서는 외주면 중 적어도 일부가 다각형으로 이루어진 외주를 형성하는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 분리형 온도 센서는 외주면 중 적어도 일부가 육각형으로 이루어진 외주를 형성하는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  16. 제 1 항에 따른 전지팩을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 디바이스는 파워 툴, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장 장치로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 디바이스.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011233366A (ja) * 2010-04-27 2011-11-17 Hitachi Vehicle Energy Ltd 蓄電システム
JP2013195147A (ja) * 2012-03-16 2013-09-30 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk 温度センサ、及び温度センサの取り付け構造

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