KR101958895B1 - 전지 팩 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 전지 팩 본체 내에 수용되는 전지 및 전기 기기(器機)를 효과적으로 냉각시킨다. 전지(2)가 수용되는 전지 영역과, 전기 기기가 수용되는 전기 기기 영역을 가지는 전지 팩 본체(1, 4)에 흡기구(36)와 배기구(37)를 형성한다. 흡기구(36)를 통하여 유입시킨 공기를, 전지 팩 본체(1, 4) 내에서 유동(流動)시킴으로써, 전지(2)로 전기 기기를 냉각한 후, 배기구(37)를 통하여 유출시킨다. 전기 기기 영역에, 적어도 상기 전기 기기의 일부를 덮고, 흡기구(36)를 통하여 흡입한 공기를 분기시키는 전기 기기 커버(27)를 구비한다.

Description

전지 팩{BATTERY PACK}
본 발명은, 전지 팩, 특히, 그 내부에 수용되는 전지 및 전기 기기(器機)의 냉각 구조에 특징을 가지는 전지 팩에 관한 것이다.
종래, 전지 팩으로서, 예를 들면, 전지 팩 외부로부터 흡기된 냉각 매체를, 상류측에 설치된 축전 기구(機構)의 내부를 관통하여, 하류측에 설치된 전기 기기를 수납하는 구획의 외주를 따라 냉각 매체를 유통(流通)시키고, 전지 팩 외부로 냉각 매체를 배출하도록 형성되는 통로와, 통로에 냉각 매체를 유통시키는 냉각 팬을 포함하고, 전기 기기를 수납하는 구획에 인접하는 통로의 벽면에는, 구획 내의 공간과 통로가 연통되는 개구부가 형성되도록 한 것이 공지되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
그러나, 상기 종래의 전지 팩에서는, 냉각 냉매에 의해 전기 기기를 냉각시키기 위해, 전기 기기를 수납하는 구획에 인접하는 통로의 벽면에 개구부를 형성한 것만의 구성으로 되어 있다. 그러므로, 수용된 각 전지를 효과적으로 냉각시키는 것은 어렵다.
일본공개특허 제2008-251378호 공보
본 발명은, 전지 팩 본체 내에 수용되는 전지를 효과적으로 냉각시킬 수 있는 구조를 구비한 전지 팩을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명은, 상기 문제점을 해결하기 위한 수단으로서,
전지가 수용되는 전지 영역과, 전기 기기가 수용되는 전기 기기 영역을 가지는 전지 팩 본체에 흡기구와 배기구를 형성한 전지 팩으로서,
상기 전기 기기 영역에, 적어도 상기 전기 기기의 일부를 덮고, 상기 흡기구를 통하여 흡입한 공기를 분기(分岐)시키는 전기 기기 커버를 구비한 것이다.
이 구성에 의해, 전기 기기 커버가, 유입된 공기를 분기시킨다. 그리고, 분기된 공기를, 전지 영역으로 유동(流動)시킴으로써, 각 전지를 효과적으로 냉각시킬 수 있다.
상기 전기 기기 영역은, 제어 기판을 가지는 정크션 박스(junction box)로 구성되며,
상기 전기 기기 커버는, 상기 제어 기판을 덮는 기판 커버로 이루어지는 것이 바람직하다.
이 구성에 의해, 정크션 박스 내에, 제어 기판을 포함하는 각각의 전기 기기를 장착한 후, 제어 기판을 덮는 기판 커버에 의해 공기류를 분기시킬 수 있다. 그러므로, 이 기판 커버의 형상을 변경하는 것만으로, 공기류의 설계를 자유롭게 행하는 것이 가능해진다.
상기 전기 기기 커버는, 상기 흡기구를 통하여 흡입한 공기를 제1 유동 방향으로 유동시키는 제1 면과, 제2 유동 방향으로 유동시키는 제2 면을 구비하도록 구성하면 된다.
이 구성에 의해, 제1 면과 제2 면에 의해 흡기구를 통하여 흡입한 공기의 흐름을 확실하게, 제1 유동 방향과 제2 유동 방향으로 방향을 부여할 수 있다.
상기 전지 팩 본체는, 상면이 개구된 상자체 형상의 전지 팩 케이스와, 개구를 폐쇄하는 전지 팩 커버로 이루어지고,
상기 흡기구와 상기 배기구는, 상기 전지 팩 커버의 대각(對角) 위치에 각각 형성되고,
상기 전기 기기 커버는, 전지 팩 케이스의 한쪽 변의 일부를 따라 배치되고, 제1 면이, 흡기구로부터 유입된 공기를, 상기 변을 따르는 제1 유동 방향으로 유동시키도록 배치되고, 제2 면이, 상기 변에 교차하여 남는 다른 쪽 장변측을 향하는 제2 유동 방향으로 유동시키도록 배치되어 있는 것이 바람직하다.
이 구성에 의해, 흡기구로부터 유입된 공기는, 전기 기기 커버를 따라 제1 유동 방향과 제2 유동 방향으로 유동시킬 수 있다. 그리고, 이들 각각의 방향으로 유동한 공기는, 흡기구에 대하여 대각 위치에 배치한 배기구를 향해 유동한다. 따라서, 각 전지로의 공기의 흐름을 흐트러짐이 없이 원활하게 할 수 있어, 각 전지를 효과적으로 냉각시키는 것이 가능해진다.
상기 전지 팩 본체는, 상면이 개구된 상자체 형상의 전지 팩 케이스와 개구를 폐쇄하는 전지 팩 커버로 이루어지고,
상기 전기 기기 영역은, 전지 팩 케이스 내를 길이 방향으로 분할하고,
상기 전기 기기 커버는, 전지 팩 케이스의 한쪽 변의 일부를 따라 배치되고, 제1 면이, 흡기구로부터 유입된 공기를, 상기 변을 따르는 제1 유동 방향으로 유동시키도록 배치되고, 제2 면이, 상기 변에 교차하여 남는 다른 쪽 장변측을 향하는 제2 유동 방향으로 유동시키도록 배치되어 있는 것이 바람직하다.
이 구성에 의해, 흡기구를 통하여 내부에 유입된 공기가, 전기 기기 영역에 의해 분할된 각 전지 영역을 배기구를 향해 유동한다. 따라서, 각 전지로의 공기의 흐름을 흐트러짐이 없이 원활하게 할 수 있어, 각 전지를 효과적으로 냉각시키는 것이 가능해진다.
상기 전기 기기 커버는, 상기 전기 기기 영역의 양측에 위치하고, 전지 팩 케이스의 한쪽의 변에 교차하는 한쌍의 유로(流路)를 형성하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의해, 전기 기기 커버와 통과하는 공기와의 접촉 면적을 증대시킬 수 있으므로, 전기 기기 영역의 냉각을 효과적으로 행하는 것이 가능해진다.
상기 전지 영역에는, 상기 제1 유동 방향 및 상기 제2 유동 방향을 따라 복수의 전지가 병설되도록 하면 된다.
이 구성에 의해, 제1 유동 방향 및 제2 유동 방향의 어느 쪽으로 공기가 유동하더라도 각 전지를 효과적으로 냉각시킬 수 있다.
상기 전기 기기 커버는, 제1 면이, 제1 유동 방향의 하류측에 위치하는 전지보다 제2 유동 방향측에 위치하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의해, 제1 유동 방향으로 유동하는 공기가, 전기 기기 커버의 제1 면을 통과한 후, 부분적으로 전지의 일부에 충돌하여, 제2 면을 따른 제2 유동 방향으로 유동하기 쉽게 할 수 있다.
상기 전기 기기 커버는, 열전도성이 우수한 금속 재료로 이루어지는 것이 바람직하다.
이 구성에 의해, 전기 기기 영역의 냉각을 보다 한층 효과적으로 행할 수 있다.
본 발명에 의하면, 전기 기기 커버에 의해, 전기 기기 영역의 냉각과 공기류의 변경을 동시에 행할 수 있으므로, 구조를 복잡화시키지 않고, 전지 팩 본체 내의 각 부재를 효과적으로 냉각시킬 수 있다.
도 1은 본 실시예에 관한 전지 팩의 사시도이다.
도 2는 도 1로부터 전지 팩 커버와, 전지 모듈의 일부를 분리해 낸 상태를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2로부터 가이드 부재 및 정크션 박스 내의 각 부재를 분해한 상태를 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 2의 부분 확대도이다.
도 5는 도 3의 정면도이다.
도 6은 도 2의 전지 모듈의 사시도이다.
도 7은 도 2에 전지 모듈을 추가한 평면도이다.
이하, 본 발명에 관한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 그리고, 이하의 설명에서는, 필요에 따라 특정한 방향이나 위치를 나타내는 용어(예를 들면, 「위」, 「아래」, 「측」, 「단」을 포함하는 용어)를 사용하지만, 이들 용어의 사용은 도면을 참조한 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 것으로서, 이들 용어의 의미에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 설명은, 본질적으로 예시에 지나지 않고, 본 발명, 그 적용물, 또는 그 용도를 제한하는 것을 의도하는 것은 아니다.
도 1 및 도 2는 본 실시예에 관한 전지 팩을 나타낸다. 이 전지 팩은, 전지 팩 케이스(1)에, 복수의 전지 모듈(2)과 정크션 박스(3)를 수용하고, 전지 팩 커버(4)로 폐쇄한 것이다.
전지 팩 케이스(1)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 상면이 개구되는 대략 상자체 형상이며, 내부 공간이 소정 간격으로 배치된 2개의 칸막이벽(5a, 5b)과, 칸막이부(6)에 의해, 제1 전지 수용부(7)와, 제2 전지 수용부(8a, 8b)로 3분할되어 있다. 전지 팩 케이스(1)의 양단 내면부, 칸막이벽(5a, 5b) 및 칸막이부(6)는, 칸막이 커버(9a, 9b, 9c, 9d, 9e)에 의해 각각 덮혀져 있다. 그리고, 양 칸막이벽(5a, 5b) 사이는, 정크션 박스(3)가 배치되는 정크션 박스 수용부(10)(이하, JB 수용부라고 함)로 되어 있다.
전지 팩 케이스(1)의 양 측부에는, 도 2 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 측벽과 전지 모듈(2)과의 사이에 측방 공기 유로[제1 측방 공기 유로(11) 및 제2 측방 공기 유로(12)]가 각각 형성되어 있다. 각각의 공기 유로(11, 12)는, 각 전지 수용부(7, 8a, 8b)와 연통되어 있다. 이하, 각각의 측방 공기 유로(11, 12)로 분할된 영역을, 공기류의 상류측으로부터 순차적으로, 제1 영역(13), 제2 영역(14) 및 제3 영역(15)으로 한다.
전지 모듈(2)은, 도 6에 나타낸 바와 같이, 전지 모듈 케이스(16) 내에 복수의 전지 셀(17)을 소정 간격으로 수용하고, 전지 모듈 커버(18)로 덮은 것이며, 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 각 전지 수용부(7, 8a, 8b)에 복수 개가 병설된 전지 모듈군(19)[제1 모듈군(19a), 제2 모듈군(19b), 제3 모듈군(19c)]으로서 수용된다.
상기 전지 셀(17)은 직렬로 전기 접속되어 있다. 각 전지 셀(17)은, 리튬 이온 전지 등의 비수(非水) 전해질 2차 전지이며, 도시하지 않지만, 예를 들면, 전지 용기 내에 발전 요소(要素)를 수용하고, 커버체로 봉지(封止)한 구성으로 되어 있다. 전지 모듈 케이스(16)에는, 복수의 개구가 각각 형성되고, 각 전지 셀(17) 사이에 공기를 유동시켜, 각 전지 셀(17)을 냉각 가능하도록 되어 있다.
전지 모듈(2)은, 사이드 에지의 양 단부에 플러스극과 마이너스극으로 이루어지는 고정 전극부(2a, 2b)가 각각 노출되어 있다. 여기서는, 전지 모듈(2)을 모두 동일 구조로 하고, 전지 팩 케이스(1) 내에 배치할 때의 방향을 상이하게 하도록 하고 있다.
정크션 박스(3)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 상면이 개구되는 상자형의 박스 본체(20) 내에, 도시하지 않은 제어 장치나 센서, 버스 바(bus bar) 등을 수용한 것이며, 버스 바에는 와이어 하네스(wire harness)(도시하지 않음)가 접속되어 있다. 제어 장치에서는, 버스 바를 통하여 전지 셀(17)로부터의 전력을 전지 팩이 탑재되는 차량측으로 공급하고, 와이어 하네스(도시하지 않음)를 통하여 전지 셀(17)의 전력 잔량을 검출하고, 차량측의 제어 장치와 통신함으로써 관리한다.
박스 본체(20)는, 상면부의 일부를 남기고, 절연성이 우수한 합성 수지 재료로 이루어지는 정크션 박스 커버(21)와 보조 커버(22)에 의해 덮혀져 있다.
정크션 박스 커버(21)는, 정크션 박스(3)의 중앙 부분에 배치되는, 주요한 전기 기기인 제어 장치 등을 덮기 위한 것이며, 양 측벽으로부터 돌출된 설편(舌片; ligulate strip)(21a)을, 칸막이 커버(9a, 9b)를 통하여 칸막이벽(5a, 5b)에 각각 나사 고정되도록 되어 있다.
정크션 박스 커버(21)의 양측에는, 칸막이벽(5)을 따라 가이드 플레이트(23a, 23b)가 각각 배치되어 있다. 공기류의 상류측에 위치하는 한쪽의 가이드 플레이트(23a)는, 다른 쪽의 가이드 플레이트(23b)에 비해 일단측으로 장척(長尺)으로 되어 있고, 보조 커버(22)의 측방으로 연장되어 있다. 또한, 각 가이드 플레이트(23a, 23b)의 일단부에는 가이드 블록(24a, 24b)의 일단부가 각각 연속되고, 이들 가이드 블록(24a, 24b)의 타단부의 사이에는, 보조 플레이트(25)가 배치되어 있다.
보조 커버(22)는, 정크션 박스(3)의 일단측, 즉 누전 센서, 버스 바 등이 배치되는 모든 영역을 덮기 위한 것이며, 상기 정크션 박스 커버(21)와 마찬가지로, 양 측벽으로부터 돌출된 설편(22a)을, 칸막이 커버(9)를 통하여 칸막이벽(5a, 5b)에 각각 나사 고정되도록 되어 있다. 보조 커버(22)의 상면에는 기판(26)이 설치되고, 이 기판(26)은 전기 기기 커버의 일례인 기판 커버(27)에 의해 덮혀져 있다.
기판 커버(27)는, 하면이 개구되는 상자형이며, 상면 위치는, 전지 팩 케이스(1)의 상면 위치와 대략 같은 높이로 설계되어 있다. 또한, 도 4에 나타낸 바와 같이, 기판 커버(27)의 4개의 측면 중, 전지 팩 케이스(1)의 한쪽 벽에 대향하는 제1 측면(27a)이, 제1 측방 공기 유로(11)의 일부를 구성하고 있다. 제1 측면(27a)과 직교하는 한쌍의 측면[제2 측면(27b) 및 제3 측면(27c)]은, 인접하는 각 전지 모듈(2)의 단면(斷面)이며, 제1 측방 공기 유로(11)와 직교하는 한쌍의 횡단 공기 유로(38a, 38b)를 각각 구성하고 있다. 이들 횡단 공기 유로(38a, 38b)에 의해, 제1 측방 공기 유로(11)를 따르는 제1 공기류와 직교하는 제2 공기류를 형성할 수 있다. 특히, 횡단 공기 유로(38b)에서는, 제1 측면(27a)이, 제1 측방 공기 유로(11)의 하류측에 위치하는 전지 모듈(2)의 측면에 대하여 제2 측방 공기 유로(12) 측으로 오목한 위치에 형성되어 있다. 그러므로, 이 전지 모듈(2)의 단면에 충돌하여 공기가 횡단 공기 유로(38b)로 유동하기 쉽게 되어 있다. 그리고, 기판 커버(27)는 보조 커버(22)로부터 분리 가능한 구성으로 함으로써, 뒤에라도, 다른 형태의 기판 커버(27)를 바꾸어 장착함으로써, 공기류의 변경을 행하는 것이 가능해진다.
전지 팩 커버(4)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 전지 팩 케이스(1)의 위쪽 개구부를 덮는 판상체(板狀體)이며, 대각(對角) 위치에 흡기부(36)와 배기부(37)가 각각 형성되어 있다. 흡기부(36)는, 직사각형의 개구를 가지고, 차내의 에어컨에 접속되어, 냉풍이 공급되도록 되어 있다.
다음에, 상기 구성으로 이루어지는 전지 팩에서의 공기의 유동 상태에 대하여 설명한다.
흡기부(36)로부터 공급된 공기는, 제1 측방 공기 유로(11)의 제1 영역(13)으로 유입된다. 제1 영역(13)에 유입된 공기는, 일부가 제1 측방 공기 유로(11)를 하류측으로 유동하고, 나머지가 제1 전지 수용부(7)를 제2 측방 공기 유로(12) 측을 향해 유동한다. 이로써, 제1 전지 수용부(7)에 배치된 전지 모듈군(19)의 각 전지 셀(17)이 냉각된다.
제1 측방 공기 유로(11)를 하류측으로 유동하는 공기는, 기판 커버(27)의 제1 측면(27a) 등에 의해 구성된 제1 측방 공기 유로(11)의 일부에서는, 다음과 같이 유동한다.
즉, 보조 커버(22)의 상면에는 기판 커버(27)가 장착되고, 그 제1 측면(27a)과, 한쪽 벽과, 가이드 플레이트(23)와, 제1 측방 공기 유로(11)의 일부가 구성되어 있다. 그리고, 기판 커버(27)의 양 측면[제2 측면(27b) 및 제3 측면(27c)], 인접하는 전지 모듈(2)의 단면, 및 전지 팩 커버(4)에 의해, 제1 측방 공기 유로(11)와 직교하는 한쌍의 횡단 공기 유로(38a, 38b)가 구성되어 있다. 따라서, 그 일부의 공기는, 정크션 박스(3)를 따르는 한쌍의 횡단 공기 유로(38a, 38b)를 제2 측방 공기 유로(12) 측을 향해 유동한다. 특히, 횡단 공기 유로(38b)에서는, 제1 측면(27a)이 제1 측방 공기 유로(11)의 하류측에 위치하는 전지 모듈(2)보다 제2 측방 공기 유로(12) 측으로 오목한 위치에 있다. 그러므로, 제1 측방 공기 유로(11)를 유동하는 공기의 일부가 전지 모듈(2)의 단면에 충돌하여, 횡단 공기 유로(38b)로 유입되기 쉽게 되어 있다.
이와 같이, 냉각 효율이 낮아지는 하류측의 전지 셀(17)에 대하여, 효율적으로 냉각풍을 공급할 수 있으므로, 전지 모듈(2) 사이의 온도차를 억제하는 것이 가능해진다.
이와 같이, 정크션 박스(3) 내에 수용한 각각의 전기 기기의 일부를 덮는 보조 커버(22)에 설치한 기판 커버(27)에 의해, 제1 측방 공기 유로(11)를 유동하는 공기를 횡단 공기 유로(38a, 38b)로 분류시킬 수 있다. 그러므로, 정크션 박스(3)와, 이 정크션 박스를 사이에 두고 양측에 위치하는 각 전지 수용부(7, 8a)에 따른 공기류를 얻을 수 있다. 따라서, 각 전지 수용부(7, 8a)에 배치한 각 전지 모듈(2)의 각 전지 셀(17)과, 정크션 박스(3)에 수용되는 각각의 전기 기기를 효과적으로 냉각시킬 수 있다.
또한, 제1 측방 공기 유로(11)를 하류측으로 유동하는 공기의 나머지는 제1 측방 공기 유로(11)를 그대로 제2 영역(14)으로 유동한다. 그리고, 제2 영역(14)에 도달한 공기는 전지 수용부(8a)로 유동하고, 제3 영역(15)으로 도달한 공기는 전지 수용부(8b)로 유동한다.
각 전지 수용부(7, 8a, 8b)에서는, 유동하는 공기가, 각 전지 모듈(2)의 각 전지 셀(17)의 간극(間隙)을 유동하여 냉각시킨다. 각 전지 수용부(7, 8a, 8b)를 유동한 공기는, 제2 측방 공기 유로(12)로 유동한다. 제1 영역(13)에 이른 공기는 제2 영역(14)으로 유동한 후, 제2 영역(14)에 이른 공기는 제3 영역(15)으로 유동한 후, 배기부(37)로부터 유출된다.
이와 같이, 제1 측방 공기 유로(11)를 유동하여 제2 영역(14)에 이른 공기를 전지 수용부(8a)로 유동시킬 수 있고, 제3 영역(15)에 이른 공기를 전지 수용부(8b)로 유동시킬 수 있다. 따라서, 각 전지 수용부(8a, 8b) 배치한 각 전지 모듈(2)의 각 전지 셀(17)을 효과적으로 냉각시킬 수 있다.
그리고, 본 발명은, 상기 실시예에 기재된 구성에 한정되는 것이 아니고, 각종 변경이 가능하다.
예를 들면, 상기 실시예에서는, 정크션 박스(3)의 상면 부분을 정크션 박스 커버(21)와 보조 커버(22)로 덮도록 했지만, 일체물인 하나의 커버로 덮는 것도 가능하다.
또한, 커버의 일부에 개구부나 간극을 형성함으로써, 전지 셀(17)의 냉각에 악영향을 주지 않은 범위에서, 냉각풍의 일부를 정크션 박스(3) 내로 끌여 들여, 전자 부품을 적극적으로 냉각시키는 것도 가능하다.
또한, 횡단 공기 유로(38a, 38b)는, 제1 측방 공기 유로(11)에 대하여 직교하도록 형성하였으나, 교차하고 있으면, 반드시 직교시킬 필요는 없고, 45°나 60° 등, 전지 모듈(2)의 레이아웃(layout)의 상위 등에 따라 자유롭게 변경할 수 있다.
또한, 정크션 박스 커버(21), 보조 커버(22) 및 기판 커버(27)는, 열전도성이 우수한 재료, 예를 들면, 알루미늄 합금 등으로 구성하도록 해도 된다. 이에 따르면, 정크션 박스(3) 내에 수용한 전기 기기로부터 발생하는 열을 효과적으로 주위로 전달할 수 있다. 그러므로, 횡단 공기 유로를 통과하는 공기에 발열시켜 전기 기기의 냉각을 원활하게 행하는 것이 가능해진다.
[산업 상의 이용 가능성]
본 발명에 관한 전지 팩에는, 리튬 이온 전지 외에, 납축전지 등, 각종 전지를 채용할 수 있다.
1: 전지 팩 케이스(전지 팩 본체)
2: 전지 모듈(전지)
3: 정크션 박스
4: 전지 팩 커버(전지 팩 본체)
5a, 5b: 칸막이벽
6: 칸막이부
7: 제1 전지 수용부
8a, 8b: 제2 전지 수용부
9: 칸막이 커버
10: JB 수용부
11: 제1 측방 공기 유로
12: 제2 측방 공기 유로
13: 제1 영역
14: 제2 영역
15: 제3 영역
16: 전지 모듈 케이스
17: 전지 셀
18: 전지 모듈 커버
19: 전지 모듈군
20: 박스 본체
21: 정크션 박스 커버
22: 보조 커버
23a, 23b: 가이드 플레이트
24a, 24b: 가이드 블록
25: 보조 플레이트
26: 기판
27: 기판 커버(전기 기기 커버)
27a: 제1 측면(제1 면)
27b: 제2 측면(제2 면)
27c: 제3 측면(제2 면)
36: 흡기부
37: 배기부
38a, 38b: 횡단 공기 유로

Claims (9)

  1. 전지팩으로서,
    각각 복수의 전지 모듈을 포함하는 제1 모듈군과 제2 모듈군을 구비하는 복수의 모듈군과,
    전기 기기(器機)와,
    흡기구와 배기구가 형성되어 있고, 상면이 개구된 상자체 형태의 전지팩 케이스와, 개구를 폐쇄하는 전지팩 커버로 이루어지고, 상기 복수의 전지 모듈이 수용되는 복수의 전지 영역과, 전기 기기가 수용되는 전기 기기 영역을 가지는 전지 팩 본체와,
    상기 전기 기기 영역에 배치되고, 적어도 상기 전기 기기의 일부를 덮고, 상기 흡기구를 통하여 흡입한 공기를 분기(分岐)시키는 전기 기기 커버
    를 구비하고,
    상기 전기 기기 커버는, 상기 흡기구를 통하여 흡입한 공기를 제1 유동(流動) 방향으로 유동시키는 제1 면과, 제2 유동 방향으로 유동시키는 제2 면을 구비하며, 상기 제1 모듈군이 상기 제1 유동 방향에서 상기 제1 면의 하류에 위치하고 있고, 상기 제2 모듈군이 상기 제2 유동 방향에서 상기 제2 면의 하류에 위치하고 있으며,
    평면에서 볼 때, 상기 전기 기기 커버는, 상기 제1 모듈군과 상기 제2 모듈군의 사이에 설치되어, 상기 제1 모듈군과 상기 제2 모듈군을 격리시키는,
    전지 팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전기 기기 영역은, 제어 기판을 가지는 정크션 박스(junction box)로 구성되며,
    상기 전기 기기 커버는, 상기 제어 기판을 덮는 기판 커버로 이루어지는, 전지 팩.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 흡기구와 상기 배기구는, 상기 전지 팩 커버의 대각(對角) 위치에 각각 형성되고,
    상기 전기 기기 커버는, 상기 전지 팩 케이스의 한쪽 변의 일부를 따라 배치되고, 제1 면은, 흡기구로부터 유입된 공기를, 상기 변을 따르는 제1 유동 방향으로 유동시키도록 배치되고, 제2 면은, 상기 변에 교차하여 남는 다른 쪽 변 측을 향하는 제2 유동 방향으로 유동시키도록 배치되어 있는, 전지 팩.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전기 기기 영역은, 상기 전지 팩 케이스 내를 길이 방향으로 분할하고,
    상기 전기 기기 커버는, 상기 전지 팩 케이스의 한쪽 변의 일부를 따라 배치되고, 제1 면은, 흡기구로부터 유입된 공기를, 상기 변을 따르는 제1 유동 방향으로 유동시키도록 배치되고, 제2 면은, 상기 변에 교차하여 남는 다른 쪽 변 측을 향하는 제2 유동 방향으로 유동시키도록 배치되어 있는, 전지 팩.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 전기 기기 커버는, 상기 전기 기기 영역의 양측에 위치하고, 상기 전지 팩 케이스의 한쪽의 변에 교차하는 한쌍의 유로(流路)를 형성하는, 전지 팩.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전지 영역에는, 상기 제1 유동 방향 및 상기 제2 유동 방향을 따라 복수의 전지가 병설되어 있는, 전지 팩.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전기 기기 커버는, 상기 제1 면이, 제1 유동 방향의 하류측에 위치하는 전지보다 제2 유동 방향측으로 위치하는, 전지 팩.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전기 기기 커버는, 열전도성이 우수한 금속 재료로 이루어지는, 전지 팩.
  9. 삭제
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6285197B2 (ja) * 2014-02-07 2018-02-28 株式会社Ｓｕｂａｒｕ 車載用バッテリー
JP6350592B2 (ja) 2016-05-24 2018-07-04 トヨタ自動車株式会社 車載用電池モジュール
JP2018202945A (ja) * 2017-05-31 2018-12-27 本田技研工業株式会社 車両用電源装置及び電動車両

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6828755B1 (en) 2001-10-15 2004-12-07 Johnson Controls Technology Company Battery system module
JP2008062780A (ja) * 2006-09-07 2008-03-21 Honda Motor Co Ltd 車両における電気機器の冷却構造
JP2010272251A (ja) 2009-05-19 2010-12-02 Sanyo Electric Co Ltd バッテリシステム

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3772549B2 (ja) * 1998-09-11 2006-05-10 日産自動車株式会社 電気自動車のバッテリ冷却構造
JP2006024510A (ja) * 2004-07-09 2006-01-26 Toyota Motor Corp 電池パック
JP4071255B2 (ja) * 2005-09-15 2008-04-02 株式会社日立製作所 電磁式燃料噴射弁
JP2007242285A (ja) * 2006-03-06 2007-09-20 Toyota Motor Corp 電気機器の冷却制御装置
JP4656426B2 (ja) * 2006-03-20 2011-03-23 株式会社デンソー ２電源方式の車両用電源装置
JP5034316B2 (ja) * 2006-05-22 2012-09-26 トヨタ自動車株式会社 電源装置
CN102050009B (zh) 2006-09-07 2013-03-13 本田技研工业株式会社 车辆电气设备的冷却结构
JP2008251378A (ja) 2007-03-30 2008-10-16 Toyota Motor Corp 電池パックの冷却構造
JP5098544B2 (ja) * 2007-09-28 2012-12-12 三菱自動車工業株式会社 バッテリユニット
JP5276915B2 (ja) * 2008-07-07 2013-08-28 株式会社日立製作所 二次電池を用いた電源装置
JP6045198B2 (ja) * 2011-06-08 2016-12-14 株式会社Ｇｓユアサ 電池パック

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6828755B1 (en) 2001-10-15 2004-12-07 Johnson Controls Technology Company Battery system module
JP2008062780A (ja) * 2006-09-07 2008-03-21 Honda Motor Co Ltd 車両における電気機器の冷却構造
JP2010272251A (ja) 2009-05-19 2010-12-02 Sanyo Electric Co Ltd バッテリシステム

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