KR102130818B1 - 냉각 유로를 구비한 배터리 모듈 및 그 조립방법과 프레임 어셈블리 - Google Patents

냉각 유로를 구비한 배터리 모듈 및 그 조립방법과 프레임 어셈블리 Download PDF

Info

Publication number
KR102130818B1
KR102130818B1 KR1020160124854A KR20160124854A KR102130818B1 KR 102130818 B1 KR102130818 B1 KR 102130818B1 KR 1020160124854 A KR1020160124854 A KR 1020160124854A KR 20160124854 A KR20160124854 A KR 20160124854A KR 102130818 B1 KR102130818 B1 KR 102130818B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
plate
cell
pouch
cooling
battery module
Prior art date
Application number
KR1020160124854A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180034958A (ko
Inventor
윤지수
이윤구
강달모
류상우
문정오
서성원
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020160124854A priority Critical patent/KR102130818B1/ko
Publication of KR20180034958A publication Critical patent/KR20180034958A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102130818B1 publication Critical patent/KR102130818B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/613Cooling or keeping cold
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H01M10/6557Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange arranged between the cells
    • H01M2/1016
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/147Lids or covers
    • H01M50/166Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • Y02E60/122

Abstract

본 발명은 파우치 셀들로 이루어진 셀 어셈블리; 상기 셀 어셈블리를 지지하고 상기 파우치 셀의 에지 부분이 꽂힐 수 있는 슬릿이 정해진 간격으로 형성되어 있는 바텀 플레이트; 및 상기 바텀 플레이트의 평면에 대하여 수직을 이루고 상기 셀 어셈블리의 최외측에 인접하게 배치되는 사이드 플레이트;를 포함하고, 상기 바텀 플레이트의 상기 슬릿에 상기 파우치 셀의 에지 부분이 꽂힘에 따라 인접한 에지들 사이마다 빈 공간이 형성되고, 상기 빈 공간이 냉각 유로로 사용되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈을 개시한다.

Description

냉각 유로를 구비한 배터리 모듈 및 그 조립방법과 프레임 어셈블리{SECONDARY BATTERY MODULE HAVING COOLING PASSAGE, FABRICATION METHOD AND FRAME ASSEMBLY FOR THE SAME}
본 발명은 배터리 모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 냉각 유체를 흘려주기 위한 냉각 유로의 구조가 개선된 배터리 모듈 및 그 조립방법과 프레임 어셈블리에 관한 것이다.
일반적으로, 배터리 모듈은 다수의 셀들이 직렬 및/또는 병렬 연결을 통해 집합된 구조로 형성된다. 이러한 배터리 모듈은 통상적으로 다수의 셀들이 일방향으로 배열되어 적층된 셀 어셈블리와, 셀 어셈블리를 감쌀 수 있는 플레이트들을 가진 프레임을 구비한다.
종래의 배터리 모듈은, 배터리 셀의 냉각을 위해 수냉식으로 냉각 유로를 별도로 설계할 경우 냉각 유로가 차지하는 공간이 별도로 필요하므로 구조의 간소화가 어렵고 장착 가능한 셀 용량에 한계가 있다.
배터리 모듈의 냉각 기술과 관련하여, 특허문헌 1은 냉각 매체가 흐르는 복수의 튜브 사이에 공간이 형성되고, 이 공간에는 배터리 셀 및 냉각핀이 튜브에 접촉되게 삽입된 구조를 가진 배터리 냉각장치를 개시하고 있다.
특허문헌 2는 흡기구를 통해 유입된 냉각풍이 원활하게 유동하도록 상기 케이스에 수납된 이웃하는 모듈 사이의 빈 공간에 설치된 정류핀을 포함하여 구성된 배터리 모듈 냉각용 지지장치를 개시하고 있다.
또한, 특허문헌 3은 냉각수의 흐름 방향의 변경이 가능한 전방 및 후방 커버의 고무 시트들로 구성되어, 냉각수가 어레이 전체에 걸쳐서 흐르도록 하는 경로를 제공하는 전력 배터리 팩 냉각 장치를 개시하고 있다.
상기와 같은 기술들이 제시되었음에도 불구하고, 종래기술에 따른 배터리 모듈은 냉각 유로를 설치하기 위한 공간 확보에 한계가 있었으며, 냉각 유로의 설치를 위해 별도의 부품이 추가됨에 따라 공정 비용도 많이 드는 문제가 있다.
특허문헌 1: 한국 공개특허공보 제2011-0130312호 특허문헌 2: 한국 등록특허공보 제10-0836398호 특허문헌 3: 한국 공개특허공보 제2013-0105653호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 창안된 것으로서, 배터리 셀에 내장되는 파우치 셀을 활용하여 냉각 유로용 공간을 확보할 수 있는 배터리 모듈 및 그 조립방법과 프레임 어셈블리를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 냉각 유로를 활용하여 서로 다른 배터리 모듈 간을 연결할 수 있는 구조를 가진 배터리 모듈 및 그 조립방법과 프레임 어셈블리를 제공하는 데 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 창안된 것으로서, 파우치 셀들로 이루어진 셀 어셈블리; 상기 셀 어셈블리를 지지하고 상기 파우치 셀의 에지 부분이 꽂힐 수 있는 슬릿이 정해진 간격으로 형성되어 있는 바텀 플레이트; 및 상기 바텀 플레이트의 평면에 대하여 수직을 이루고 상기 셀 어셈블리의 최외측에 인접하게 배치되는 사이드 플레이트;를 포함하고, 상기 바텀 플레이트의 상기 슬릿에 상기 파우치 셀의 에지 부분이 꽂힘에 따라 인접한 에지들 사이마다 빈 공간이 형성되고, 상기 빈 공간이 냉각 유로로 사용되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈을 제공한다.
본 발명은 상기 빈 공간과 연통 가능하게 배치되는 냉각 호스;를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 상기 셀 어셈블리의 양단에 배치되는 한 쌍의 엔드 플레이트를 더 포함하고, 상기 한 쌍의 엔드 플레이트 중 적어도 어느 하나에는 상기 냉각 호스의 끝부분이 외부로 인출될 수 있다.
본 발명에 따르면, 어느 하나의 모듈에 위치한 냉각 호스가 다른 하나의 모듈에 위치한 냉각 호스와 결합되어 서로 다른 모듈들이 직렬 연결될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, (a) 파우치 셀들로 이루어진 셀 어셈블리를 지지하고 상기 파우치 셀의 에지 부분이 꽂힐 수 있는 슬릿이 정해진 간격으로 형성되어 있는 바텀 플레이트와, 상기 바텀 플레이트의 평면에 대하여 수직을 이루고 상기 셀 어셈블리의 최외측에 인접하게 배치되는 사이드 플레이트를 구비한 프레임 어셈블리를 준비하는 단계; (b) 상기 바텀 플레이트의 상기 슬릿에 상기 파우치 셀의 에지 부분을 꽂아 넣어 파우치 셀을 배치하는 단계; 및 (c) 상기 파우치 셀의 에지 부분이 꽂힘에 따라 인접한 에지들 사이마다 형성된 빈 공간과 연통하는 냉각 호스를 배치하는 단계;를 포함하는 배터리 모듈의 조립방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 배터리 모듈의 외곽에서 복수개의 파우치 셀을 지지하는 프레임 어셈블리에 있어서, 상기 파우치 셀을 지지하고 상기 파우치 셀의 에지 부분이 꽂힐 수 있는 슬릿이 정해진 간격으로 형성되어 있는 바텀 플레이트; 및 상기 바텀 플레이트의 평면에 대하여 수직을 이루고 상기 셀 어셈블리의 최외측에 인접하게 배치되는 사이드 플레이트;를 포함하고, 상기 바텀 플레이트의 상기 슬릿은 상기 파우치 셀의 에지 부분이 꽂힘에 따라 인접한 에지들 사이마다 냉각 유로용 빈 공간이 형성될 수 있게 구비된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈의 프레임 어셈블리가 제공된다.
본 발명에 따르면 배터리 모듈에 내장되는 파우치 셀의 에지 구조를 그대로 활용하여 인접한 셀들 간에 냉각 유로 공간을 확보할 수 있으므로 모듈의 구조를 간소화할 수 있으며 공정 비용을 절감할 수 있다.
또한, 냉각 호스를 활용하여 서로 다른 모듈들을 서로 앞뒤로 연결하는 것이 가능하므로 모듈간 연결을 위한 별도의 팩 플레이트(Pack plate)가 필요치 않은 장점이 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 모듈의 외관을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 단면도이다.
도 3은 도 1의 후면도이다.
도 4는 도 1의 측면도이다.
도 5는 서로 다른 배터리 모듈을 직렬로 연결한 상태를 도시한 사시도이다.
도 6은 도 5에서 C 부분의 결합구조를 도시한 분리 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 모듈의 외관을 도시한 사시도이며, 도 2는 도 1의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 모듈은 복수개의 파우치 셀(111)로 이루어진 셀 어셈블리(110)와, 파우치 셀(111)들이 꽂힐 수 있는 바텀 플레이트(120)와 상기 셀 어셈블리(110)의 최외측에 인접하게 배치되는 사이드 플레이트(100)를 포함하는 프레임 어셈블리를 구비한다.
각각의 파우치 셀(111)은 얇은 판상 몸체를 갖는 것으로서, 양극, 세퍼레이터 및 음극이 교대로 적층되고 적어도 일측으로 전극탭이 인출되어 있는 구조로 이루어진다. 상기 양극 및 음극은 집전체의 적어도 한면에 전극 활물질, 바인더 수지, 도전제 및 기타 첨가제 등의 슬러리를 도포함으로써 제조된다. 상기 전극 활물질은, 양극의 경우, 리튬 함유 전이금속 산화물과 같은 통상의 양극 활물질이 사용되고, 음극의 경우에는 리튬 이온이 흡장 및 방출될 수 있는 리튬 금속, 탄소재 및 금속 화합물 또는 이들의 혼합물과 같은 통상의 음극 활물질이 사용될 수 있다. 또한, 상기 세퍼레이터로는 리튬 이차전지에 사용되는 통상의 다공성 고분자 필름이 채용 가능하다.
상기 전극조립체와 함께 파우치 케이스 내에 수용되는 전해액으로는 통상의 리튬 이차전지용 전해액이 채용될 수 있다. 상기 파우치 케이스는 시트 소재로 형성되는 것으로서, 전극조립체를 수용하기 위한 수납부를 구비한다. 바람직하게, 파우치 케이스는 시트 소재가 소정 형상으로 가공되어 형성된 제1 케이스와 제2 케이스가 결합되어 형성된다. 파우치 케이스를 이루는 시트 소재는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylene Terephthalate, PET)나 나일론(Nylon) 등의 절연물질로 이루어진 최외곽의 외부수지층과, 기계적 강도를 유지하고 수분 및 산소의 침투를 막아주는 알루미늄 소재의 금속층과, 열접착성을 가져 실링재 역할을 하는 폴리올레핀(Polyolepin)계 재료로 이루어진 내부수지층이 적층된 다층 구조로 구성되어 있다.
상기 파우치 케이스를 이루는 시트 소재는 필요에 따라 상기 내부 수지층과 금속층, 상기 외부 수지층과 금속층 사이에는 소정의 접착수지층이 개재될 수 있다. 상기 접착 수지층은 이종 재료 간의 원활한 부착을 위한 것으로서 단층 또는 다층으로 형성되고, 그 재료는 통상적으로 폴리올레핀계 수지가 사용되거나 원활한 가공을 위해 폴리우레탄 수지가 사용될 수 있으며, 이들의 혼합물도 채용 가능하다.
파우치 셀(111)에 있어서 에지(Edge) 부분(112)은, 상기 파우치 케이스의 효율적인 접합을 위해, 열압착에 의한 실링이 이루어지는 플랜지(Flange) 부분에 해당한다. 따라서 파우치 셀(111)의 에지 부분(112)은 몸체 부분에 비해 두께가 상대적으로 매우 얇게 구성된다.
복수개의 파우치 셀(111)은 일방향으로 배열되어 실질적으로 적층 구조를 이룬다.
상기 프레임 어셈블리는 셀 어셈블리(110)를 수용하여 지지 및 보호하는 구조물로서, 셀 어셈블리(110)의 하부에 위치하는 바텀 플레이트(120)와, 셀 어셈블리(110)의 최외측에 인접하게 배치되는 사이드 플레이트(100)를 포함한다. 상기 프레임 어셈블리를 이루는 각각의 플레이트들(100,120)은 얇은 두께를 가진, 예컨대 알루미늄 판재와 같은 메탈 플레이트에 의해 형성된다.
바텀 플레이트(120)는 복수개의 파우치 셀(111)의 하단면을 일괄적으로 지지할 수 있는 베이스면을 구비한다. 바텀 플레이트(120)의 베이스면에는 파우치 셀(111)들과 일대일 대응하게 파우치 셀(111)의 에지 부분(112)이 꽂힐 수 있는 슬릿이 일정 간격으로 형성되어 있다. 여기서, 파우치 셀(111)의 배열 방향과 슬릿의 배열 방향은 서로 일치한다.
바텀 플레이트(120)의 상기 슬릿에 파우치 셀(111)의 에지 부분(112)이 꽂힘에 따라 인접한 에지 부분(112)들 사이마다 빈 공간(125)이 형성되고, 이 빈 공간(125)은 냉각 유로로 사용된다. 즉, 상기 빈 공간(125)에는 절연유와 같은 냉각 유체가 공급되어 파우치 셀(111)의 가장자리 부분으로부터 냉각이 이루어지게 된다. 냉각 유체는 도 4에 도시된 바와 같이 모듈의 일단으로부터 타단까지 연속적으로 형성된 유로를 따라 이동하게 된다.
사이드 플레이트(100)는 상대적으로 폭이 좁고 길이가 긴 형상의 메탈 플레이트로 이루어지고, 바텀 플레이트(120)의 평면에 대하여 수직을 이루고 셀 어셈블리(110)의 최외측에 인접하게 배치된다.
상기 프레임 어셈블리의 길이방향 양단에는 한 쌍의 엔드 플레이트(101)가 배치된다. 한 쌍의 엔드 플레이트(101)는 바텀 플레이트(120) 및 상부 플레이트의 길이방향 양단과 사이드 플레이트(100)에 결합되어 파우치 셀(111)의 양단을 지지한다.
한 쌍의 엔드 플레이트(101) 중 어느 하나에는 냉각 호스(130)의 끝부분이 외부로 인출되게 배치된다. 냉각 호스(130)는 각각의 빈 공간(125)과 일대일 대응하며 연통하도록 설치된다. 본 발명의 변형예에 따르면 냉각 호스(130)는 각각의 빈 공간(125) 내에 종입되도록 길게 연장되게 배치되는 것도 가능하다.
또한, 한 쌍의 엔드 플레이트(101) 중 다른 하나에는 도 3에 도시된 바와 같이 삽입공(131)이 형성되어 있다. 삽입공(131)의 안쪽에는 냉각 호스(130)가 배치될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이 서로 다른 배터리 모듈 A, B는 앞뒤로 서로 연결되어 조립체를 이룬 상태에서 사용될 수 있다. 이때, 결합부 C는 도 6에 도시된 바와 같이 어느 하나의 모듈에 위치한 냉각 호스(130)가 다른 하나의 모듈에 형성된 삽입공(131)에 삽입되어 다른 모듈의 냉각 호스(130)에 연결된다. 이와 같이 냉각 호스(130)를 활용하여 서로 다른 모듈들을 서로 앞뒤로 연결하면, 기존과는 달리 모듈 간을 서로 연결하여 합체하기 위한 별도의 팩 플레이트가 필요치 않은 장점이 있다.
상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 모듈은 복수개의 파우치 셀(111) 단위로 프레임 어셈블리가 결합된 형태가 되도록 조립이 된다.
상기 프레임 어셈블리는 슬릿이 형성되어 있는 바텀 플레이트(120)와 상기 바텀 플레이트(120)에 대하여 수직을 이루게 배치된 사이드 플레이트(100)를 포함하고, 복수개의 파우치 셀(111)들을 바텀 플레이트(120)의 각 슬릿에 에지 부분(112)을 꽂아 넣고 실링 처리를 하면 파우치 셀(111)들의 배치가 완료된다.
바텀 플레이트(120)의 상기 슬릿에 파우치 셀(111)의 에지 부분(112)이 꽂힘에 따라 인접한 에지들 사이마다 빈 공간(125)이 형성되고, 이 빈 공간(125)은 냉각 유로로 사용된다.
조립이 완료된 이후에 냉각 호스(130)를 통해 절연유 등의 냉각 유체를 흘려주면 파우치 셀(111)의 가장자리 부분으로부터 냉각이 이루어지게 된다.
이렇게 제조된 배터리 모듈은 파우치 셀(111)의 배치에 따라 자연스럽게 형성된 빈 공간(125)을 이용하여 냉각 유로 공간이 확보되므로 구조의 간소화가 가능하고 조립 공정비용이 절감될 수 있는 현저한 효과가 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100: 사이드 플레이트 101: 엔드 플레이트
110: 셀 어셈블리 111: 파우치 셀
112: 에지 부분 120: 바텀 플레이트
125: 빈 공간 130: 냉각 호스

Claims (9)

  1. 넓은 면이 수직하게 세워지고 일 방향으로 배열된 파우치 셀들로 이루어진 셀 어셈블리;
    상기 셀 어셈블리의 하부에서 상기 셀 어셈블리를 지지하고 상기 파우치 셀에서 실링 이루어진 에지 부분이 꽂힐 수 있는 슬릿이 정해진 간격으로 형성되어 있는 바텀 플레이트;
    상기 바텀 플레이트의 평면에 대하여 수직을 이루고 상기 파우치 셀들의 배열 방향에 따른 상기 셀 어셈블리의 최외측에 인접하게 배치되는 사이드 플레이트; 및;
    상기 셀 어셈블리의 양단에 배치되는 한 쌍의 엔드 플레이트를 포함하고,
    상기 바텀 플레이트의 상기 슬릿에 상기 파우치 셀의 에지 부분이 꽂힘에 따라 인접한 에지들 사이마다 냉각 유로로 사용될 수 있는 빈 공간이 형성되고,
    상기 한 쌍의 엔드 플레이트 중 어느 하나에는 상기 빈 공간과 연통하는 냉각 호스가 설치되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 엔드 플레이트 중 적어도 어느 하나에는 상기 냉각 호스의 끝부분이 외부로 인출된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    어느 하나의 모듈에 위치한 냉각 호스가 다른 하나의 모듈에 위치한 냉각 호스와 결합되어 서로 다른 모듈들이 직렬 연결되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  5. (a) 넓은 면이 수직하게 세워지고 일 방향으로 배열된 파우치 셀들로 이루어진 셀 어셈블리를 지지하고 상기 파우치 셀에서 실링이 이루어진 에지 부분이 꽂힐 수 있는 슬릿이 정해진 간격으로 형성되어 있는 바텀 플레이트와, 상기 바텀 플레이트의 평면에 대하여 수직을 이루고 상기 셀 어셈블리의 최외측에 인접하게 배치되는 사이드 플레이트 및 상기 셀 어셈블리의 길이방향 양단에 인접하게 한 쌍의 엔드 플레이트를 구비한 프레임 어셈블리를 준비하는 단계;
    (b) 상기 바텀 플레이트의 상기 슬릿에 상기 파우치 셀의 에지 부분을 꽂아 넣어 파우치 셀을 배치하는 단계; 및
    (c) 상기 파우치 셀의 에지 부분이 꽂힘에 따라 인접한 에지들 사이마다 형성된 빈 공간과 연통하는 냉각 호스를 상기 한 쌍의 엔드 플레이트 중 어느 하나에 배치하는 단계;를 포함하는 배터리 모듈의 조립방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 한 쌍의 엔드 플레이트 중 적어도 어느 하나에 대하여 상기 냉각 호스의 끝부분을 외부로 인출하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈의 조립방법.
  7. 제6항에 있어서,
    어느 하나의 모듈에 위치한 냉각 호스를 다른 하나의 모듈에 위치한 냉각 호스와 결합하여 서로 다른 모듈들을 앞뒤로 직렬 연결하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈의 조립방법.
  8. 배터리 모듈의 외곽에서 넓은 면이 수직하게 세워지고 일 방향으로 배열된 복수개의 파우치 셀들로 이루어진 셀 어셈블리를 지지하는 프레임 어셈블리에 있어서,
    상기 셀 어셈블리의 하부에서 상기 셀 어셈블리를 지지하고 상기 파우치 셀에서 실링이 이루어진 에지 부분이 꽂힐 수 있는 슬릿이 정해진 간격으로 형성되어 있는 바텀 플레이트;
    상기 바텀 플레이트의 평면에 대하여 수직을 이루고 상기 셀 어셈블리의 최외측에 인접하게 배치되는 사이드 플레이트; 및
    상기 바텀 플레이트의 길이방향 양단에 배치되는 한 쌍의 엔드 플레이트를 포함하고,
    상기 바텀 플레이트의 상기 슬릿은 상기 파우치 셀의 에지 부분이 꽂힘에 따라 인접한 에지들 사이마다 냉각 유로용 빈 공간이 형성되고,
    상기 한 쌍의 엔드 플레이트 중 어느 하나에는 상기 빈 공간과 연통하는 냉각 호스가 설치되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈의 프레임 어셈블리.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 한 쌍의 엔드 플레이트 중 적어도 어느 하나에는 상기 냉각 유로용 빈 공간과 연통 가능한 냉각 호스의 끝부분이 외부로 인출되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈의 프레임 어셈블리.
KR1020160124854A 2016-09-28 2016-09-28 냉각 유로를 구비한 배터리 모듈 및 그 조립방법과 프레임 어셈블리 KR102130818B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160124854A KR102130818B1 (ko) 2016-09-28 2016-09-28 냉각 유로를 구비한 배터리 모듈 및 그 조립방법과 프레임 어셈블리

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160124854A KR102130818B1 (ko) 2016-09-28 2016-09-28 냉각 유로를 구비한 배터리 모듈 및 그 조립방법과 프레임 어셈블리
PCT/KR2017/010742 WO2018062863A1 (ko) 2016-09-28 2017-09-27 냉각 유로를 구비한 배터리 모듈 및 그 조립방법과 프레임 어셈블리
US15/781,569 US10957949B2 (en) 2016-09-28 2017-09-27 Battery module having cooling channel, and assembling method and frame assembly thereof
EP17856749.1A EP3382790B1 (en) 2016-09-28 2017-09-27 Battery module having cooling channel, and assembling method and frame assembly thereof
CN201780005336.9A CN108432034B (zh) 2016-09-28 2017-09-27 具有冷却通道的电池模块及其组装方法和框架组件
JP2018538608A JP2019507469A (ja) 2016-09-28 2017-09-27 冷却流路を備えたバッテリーモジュール、その組立方法及びフレームアセンブリ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180034958A KR20180034958A (ko) 2018-04-05
KR102130818B1 true KR102130818B1 (ko) 2020-07-06

Family

ID=61759766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160124854A KR102130818B1 (ko) 2016-09-28 2016-09-28 냉각 유로를 구비한 배터리 모듈 및 그 조립방법과 프레임 어셈블리

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10957949B2 (ko)
EP (1) EP3382790B1 (ko)
JP (1) JP2019507469A (ko)
KR (1) KR102130818B1 (ko)
CN (1) CN108432034B (ko)
WO (1) WO2018062863A1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015005362A (ja) 2013-06-19 2015-01-08 日立オートモティブシステムズ株式会社 電池モジュール

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4572019B2 (ja) 1999-10-08 2010-10-27 トヨタ自動車株式会社 組電池
KR100836398B1 (ko) 2006-12-12 2008-06-09 기아자동차주식회사 배터리 모듈 냉각용 지지장치
EP2068390A1 (en) 2007-11-28 2009-06-10 SANYO Electric Techno Create Co., Ltd. Battery system with battery cells arranged in array alignment
KR101112442B1 (ko) * 2008-10-14 2012-02-20 주식회사 엘지화학 냉각 효율성이 향상된 전지모듈 어셈블리
DE102009052254A1 (de) 2009-11-06 2011-05-12 Behr Gmbh & Co. Kg Energiespeichervorrichtung
JP2011175743A (ja) 2010-02-23 2011-09-08 Sanyo Electric Co Ltd 電源装置及びこれを備える車両
US8383260B2 (en) * 2010-02-26 2013-02-26 GM Global Technology Operations LLC U-formed cooling plate with solid fins for lithium pouch cells
KR101263245B1 (ko) 2010-05-27 2013-05-10 한라비스테온공조 주식회사 배터리 냉각장치
US8492019B2 (en) * 2010-08-17 2013-07-23 GM Global Technology Operations LLC Extruded thermal fin for temperature control of battery cells
JP6020942B2 (ja) 2011-01-07 2016-11-02 株式会社Gsユアサ 蓄電装置
JP5804323B2 (ja) 2011-01-07 2015-11-04 株式会社Gsユアサ 蓄電素子及び蓄電装置
CN102714283B (zh) 2011-01-24 2015-03-11 冯国安 动力电池包冷却装置
DE102011102765A1 (de) * 2011-05-28 2012-11-29 Audi Ag Batterie für ein Fahrzeug und Verfahren zum Fertigen einer Batterie
KR101261736B1 (ko) * 2011-06-13 2013-05-07 로베르트 보쉬 게엠베하 배터리 팩
JP2013012441A (ja) * 2011-06-30 2013-01-17 Sanyo Electric Co Ltd 電源装置及び電源装置を備える車両
JP5019242B1 (ja) * 2011-08-01 2012-09-05 小林 正英 医療点滴静脈注射装置
WO2013031613A1 (ja) 2011-08-26 2013-03-07 三洋電機株式会社 電源装置及びこれを備える車両並びに蓄電装置
US9761850B2 (en) * 2011-10-28 2017-09-12 Nucleus Scientific, Inc. Multi-cell battery assembly
DE102011086246A1 (de) 2011-11-14 2013-05-16 Sb Limotive Company Ltd. Batteriesystem und Kraftfahrzeug
KR101447057B1 (ko) * 2012-01-26 2014-10-07 주식회사 엘지화학 전지셀의 장착 및 방열을 위한 방열 지지부재를 포함하는 전지모듈
JP2012227164A (ja) 2012-07-20 2012-11-15 Sanyo Electric Co Ltd バッテリシステム
KR101527352B1 (ko) * 2012-09-07 2015-06-10 주식회사 엘지화학 펄스 형태의 핀을 포함하는 전지모듈
US20140295235A1 (en) * 2013-03-29 2014-10-02 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery module
KR20140140795A (ko) * 2013-05-30 2014-12-10 삼성에스디아이 주식회사 배터리 모듈
KR101608853B1 (ko) * 2013-06-20 2016-04-04 주식회사 엘지화학 이차 전지용 프레임 및 이를 포함하는 배터리 모듈
KR101743697B1 (ko) 2014-04-14 2017-06-20 주식회사 엘지화학 냉각 유로와 벤팅 유로가 분리된 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
WO2016063434A1 (ja) 2014-10-21 2016-04-28 三洋電機株式会社 電源装置
KR20160082073A (ko) * 2014-12-30 2016-07-08 에이치엘그린파워 주식회사 가스 유출 방지를 위한 배터리 팩

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015005362A (ja) 2013-06-19 2015-01-08 日立オートモティブシステムズ株式会社 電池モジュール

Also Published As

Publication number Publication date
EP3382790A4 (en) 2019-01-02
JP2019507469A (ja) 2019-03-14
US20190334217A1 (en) 2019-10-31
EP3382790A1 (en) 2018-10-03
EP3382790B1 (en) 2020-11-04
US10957949B2 (en) 2021-03-23
KR20180034958A (ko) 2018-04-05
WO2018062863A1 (ko) 2018-04-05
CN108432034A (zh) 2018-08-21
CN108432034B (zh) 2021-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2849275B1 (en) Battery module including high-efficiency cooling structure
KR101218751B1 (ko) 냉각 효율성이 향상된 중대형 전지팩
EP2573861B1 (en) Cooling member having a novel structure, and battery module including same
JP5577459B2 (ja) コンパクト構造及び優れた安定性を有する冷却部材、並びにそれを有するバッテリーモジュール
US8999549B2 (en) Cooling member of improved cooling efficiency and battery module employed with the same
US10601091B2 (en) Rechargeable battery module
KR101803958B1 (ko) 효율적인 냉각 구조의 전지팩 케이스
JP2015528189A (ja) エネルギー貯蔵装置およびエネルギー貯蔵方法
US9806381B2 (en) Serpentine cooling element for battery assembly
US20160028131A1 (en) Battery module
US10629875B2 (en) Battery module
US10312561B2 (en) Unit cell pack
JP5871067B2 (ja) 電池構造体
KR102130818B1 (ko) 냉각 유로를 구비한 배터리 모듈 및 그 조립방법과 프레임 어셈블리
KR102073853B1 (ko) 냉각 유로가 개선된 배터리 모듈 및 이를 위한 프레임 어셈블리
EP3716392A1 (en) Battery module having improved cooling structure
KR20210063565A (ko) 방열핀을 구비한 전지셀 카트리지, 이를 포함하는 전지 모듈 및 이의 제조방법
EP3671946A1 (en) Battery module having improved cooling structure
KR20210072999A (ko) 에너지 밀도와 방열효과가 향상된 전지 팩
KR20180023637A (ko) 배터리 모듈

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant