KR102199562B1 - 배터리 팩 - Google Patents

배터리 팩 Download PDF

Info

Publication number
KR102199562B1
KR102199562B1 KR1020187030204A KR20187030204A KR102199562B1 KR 102199562 B1 KR102199562 B1 KR 102199562B1 KR 1020187030204 A KR1020187030204 A KR 1020187030204A KR 20187030204 A KR20187030204 A KR 20187030204A KR 102199562 B1 KR102199562 B1 KR 102199562B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
flow channel
flow
flow path
acute
fluid communication
Prior art date
Application number
KR1020187030204A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180123555A (ko
Inventor
스코트 두들리
아만다 노위키
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
Publication of KR20180123555A publication Critical patent/KR20180123555A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102199562B1 publication Critical patent/KR102199562B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/617—Types of temperature control for achieving uniformity or desired distribution of temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64—Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/647—Prismatic or flat cells, e.g. pouch cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554—Rods or plates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554—Rods or plates
    • H01M10/6555—Rods or plates arranged between the cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567—Liquids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/211—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for pouch cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/271—Lids or covers for the racks or secondary casings
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)

Abstract

배터리 모듈과 냉각 플레이트를 갖는 배터리 팩이 제공된다. 배터리 팩은 하부 표면과, 배터리 모듈을 통해 하부 표면에 평행하게 연장되는 제1 평면을 갖는다. 냉각 플레이트는 서로 결합되어 길이 방향 축을 따라 연장되는 하부 팬 및 상부 플레이트를 갖는다. 배터리 모듈의 하부 표면은 상부 플레이트 상에 배치된다. 하부 팬은 그 내부에 냉매를 수용하는 제1 및 제2 유로 패턴을 갖는 제1 냉각 영역을 갖는다. 제1 및 제2 유로 패턴은 제1 온도 레벨의 섭씨 1도 이내에서 배터리 모듈의 단면 영역의 제1 및 제2 절반부의 온도를 각각 유지하도록 크기 및 형상이 정해진다.

Description

배터리 팩
본 발명은 배터리 팩에 관한 것이다.
본 출원은 2016년 12월 12일 자로 출원된 미국 특허출원번호 제62/432,954호 및 2017년 03월 01일 자로 출원된 미국 특허출원번호 제15/446,733호에 대한 우선권주장출원으로서, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.
배터리 팩은 그 내부에 배터리 모듈을 갖는다. 종래 배터리 팩에서, 배터리 팩을 냉각시키기 위해 이용되는 다양한 냉각 방법들은, 작동 중에 원하는 온도 레벨의 섭씨 1도 내에서 상기 배터리 모듈의 하부 표면과 평행한 상기 배터리 모듈의 단면 영역의 온도를 유지할 수 없었다.
종래 배터리 팩의 경우, 동작 중에 배터리 모듈 내의 중앙에 위치된 배터리 셀은 배터리 모듈 내의 다른 배터리 셀의 온도로부터 섭씨 1도 이상의 온도를 가지며, 이는 중앙에 위치하는 배터리 셀이 나머지 배터리 셀보다 빠르게 열화되는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결할 수 있는 배터리 팩을 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 해결하기 위해, 본 발명은, 배터리 팩으로서, 하부 표면 및 제1 평면을 갖는 배터리 모듈로서, 상기 제1 평면은 상기 하부 표면에 평행하게 상기 배터리 모듈을 따라 연장되는 상기 배터리 모듈을 포함한다. 상기 배터리 팩은, 상호 결합되며 길이 방향 축을 따라 연장되는 하부 팬과 상부 플레이트를 가지는 냉각 플레이트를 더 포함한다. 상기 배터리 모듈의 상기 하부 표면이 상기 상부 플레이트 상에 배치된다. 상기 하부 팬과 상기 상부 플레이트는 그들 사이에 내부 영역을 정의한다. 상기 하부 팬은, 그 내부에 냉매를 수용하는 제1 및 제2 유로 패턴을 갖는 제1 냉각 영역을 가진다. 상기 제1 유로 패턴은, 제1 온도 레벨의 섭씨 1도 내에서 상기 배터리 모듈의 단면 영역의 적어도 제1 절반의 온도를 유지하도록 형상 및 크기가 정해진다. 상기 제2 유로 패턴은, 상기 제1 온도 레벨의 섭씨 1도 내에서 상기 배터리 모듈의 단면 영역의 적어도 제2 절반의 온도를 유지하도록 형상 및 크기가 정해진다. 상기 배터리 모듈의 단면 영역의 제1 절반과 상기 배터리 모듈의 단면 영역의 제2 절반은 상기 제1 평면과 일치하고 평행하다.
이상과 같은 다양한 실시예에 따라, 전술한 문제점을 해결할 수 있는 배터리 팩을 제공할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 개략적인 도면이다.
도 2는, 도 1의 배터리 팩의 하부 측의 개략적인 도면이다.
도 3은, 도 1의 3-3 라인을 따른 배터리 팩의 단면도이다.
도 4는, 도 1의 배터리 팩에서 사용되는 냉각 플레이트의 개략적인 도면이다.
도 5는, 도 4의 냉각 플레이트의 상부 측의 개략적인 도면이다.
도 6은, 도 4의 냉각 플레이트의 다른 측면에서의 개략적인 도면이다.
도 7은, 도 4의 7-7 라인을 따른 냉각 플레이트의 개략적인 단면도이다.
도 8은, 도 4의 냉각 플레이트에서 하부 팬의 상부 측의 개략적인 도면이다.
도 9는, 도 8의 하부 팬의 상부 측에서 제1, 제2 및 제3 배터리 모듈들이 상기 하부 팬 상측에 어느 방향으로 배향되는지를 나타내는 경계선을 표시한 개략적인 도면이다.
도 10은, 도 8의 하부 팬의 다른 측면에서의 개략적인 도면이다.
도 11은, 도 5의 11-11 라인을 따른 냉각 플레이트의 개략적인 단면도이다.
도 12는, 도 5의 12-12 라인을 따른 냉각 플레이트의 개략적인 단면도이다.
도 13은, 도 5의 13-13 라인을 따른 냉각 플레이트의 개략적인 단면도이다.
도 14는, 도 1의 배터리 팩에서, 제1, 제2 및 제3 배터리 모듈의 하부 표면으로부터 평행하고 이격된 평면을 따르는 제1, 제2 및 제3 배터리 모듈의 온도 레벨을 나타내는 열 전달 모델링 소프트웨어로부터 얻어진 온도 변화를 나타내는 개략적인 도면이다.
도 1 내지 도 13을 참조하여, 본 실시예에 따른 배터리 팩(10)이 구비된다. 상기 배터리 팩(10)은, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 플레이트(20) 및 배터리 모듈들(40, 42, 44)을 포함한다. 상기 냉각 플레이트(20)의 이점은, 상기 냉각 플레이트(20)가 제1 온도 레벨의 섭씨 1도 이내에서 평면(1000, 도 3 참조)을 따라 취해진 상기 배터리 모듈(40)의 단면 영역의 적어도 제1 절반의 온도를 유지시킬 수 있는 형상 및 크기로 정해진 유로 패턴(370, 도 8 참조) 및 상기 제1 온도 레벨의 섭씨 1도 이내에서 평면(1000)을 따른 상기 배터리 모듈(40)의 상기 단면 영역의 적어도 제2 절반의 온도를 유지시킬 수 있는 형상 및 크기로 정해진 유로 패턴(372, 도 8 참조)를 가짐에 있다.
도 4 내지 도 10을 참조하면, 상기 냉각 플레이트(20)는, 냉매 소스로부터 상기 냉각 플레이트(20)를 유동하는 냉매를 사용하여 상기 배터리 모듈들(40, 42, 44)을 냉각할 수 있게 구비된다. 상기 냉각 플레이트(20)는, 하부 팬(60), 상부 플레이트(62), 관형 입구 포트(64) 및 관형 출구 포트(66)를 포함한다.
도 6, 도 8, 도 10 및 도 11을 참조하면, 상기 하부 팬(60)은 상기 상부 플레이트(62)와 결합된다. 상기 하부 팬은, 하부 플레이트부(80), 외측벽부(82, 83, 84, 86, 88, 90, 92, 94, 96, 97, 98), 내측벽부(110, 112, 114, 116), 주변 난간부(120, 124, 126, 128), 삼각 형상 돌출부(150, 152, 198, 200, 250, 252, 298, 300), 예각 사다리꼴 형상 돌출부(acute trapezoidal-shaped raised portions, 154, 156, 158, 160, 174, 176, 178, 180, 194, 196, 254, 256, 258, 260, 274, 276, 278, 280, 294, 296)를 포함한다. 본 실시예에서, 상기 하부 팬(60)은 예로써, 알루미늄과 같은 금속으로 구비된다.
도 6, 도 8 및 도 10을 참조하면, 외측벽부(82, 83, 84)는, 상기 하부 플레이트부(80)와 결합되며 상기 하부 플레이트부(80)로부터 멀어지는 제1 방향으로 연장된다. 상기 외측벽부(82, 83, 84)는, 상기 하부 팬(60)의 제1 단부에 근접하게 배치된다. 상기 외측벽부(82, 84)는 상기 냉각 플레이트(20)의 길이 방향 축(302, 도 6 참조)에 실질적으로 수직으로 연장되며, 상호 동일 선형으로 또한 배치된다. 상기 외측벽부(83)는 상기 외측벽부(82, 84)에 결합되며 상기 외측벽부(82, 84) 사이에 배치된다.
상기 외측벽부(86)는 상기 하부 플레이트부(80)와 결합되며, 상기 하부 플레이트부(80)로부터 먼 상기 제1 방향으로 연장된다. 상기 외측벽부(86)는 상기 외측벽부(84, 88) 사이에 결합되고 연장되며, 상기 길이 방향 축(302)에 실질적으로 평행하게 연장된다.
상기 외측벽부(88) 및 상기 내측벽부(112)는 상기 하부 플레이트부(80)와 결합되고, 상기 하부 플레이트부(80)로부터 먼 상기 제1 방향으로 연장된다. 상기 외측벽부(88) 및 상기 내측벽부(112)는 상기 하부 팬(60)의 제2 단부에 근접하게 배치되고, 상기 냉각 플레이트(20)의 상기 길이 방향 축(302, 도 6 참조)에 실질적으로 수직하며, 상호 동일 선형으로 또한 배치된다.
상기 내측벽부(110)는 상기 하부 플레이트부(80)와 결합되며, 상기 하부 플레이트부(80)로부터 먼 상기 제1 방향으로 연장된다. 상기 내측벽부(110)는 또한 상기 외측벽부(82) 및 상기 내측벽부(112)와 결합되며, 상기 외측벽부(82) 및 상기 내측벽부(112) 사이에 연장된다. 아울러, 상기 내측벽부(110)는 실질적으로 상기 길이 방향 축(302)에 평행하다.
상기 외측벽부(90) 및 상기 내측벽부(114)는 상기 하부 플레이트부(80)에 결합되며, 상기 하부 플레이트부(80)로부터 먼 상기 제1 방향으로 연장된다. 상기 외측벽부(90) 및 상기 내측벽부(114)는 상기 하부 팬(60)의 상기 제2 단부에 근접하게 배치되고, 상기 냉각 플레이트(20)의 상기 길이 방향 축(302, 도 6 참조)에 실질적으로 수직하게 배치되며, 또한, 서로 평행하며 이격되게 배치된다. 상기 외측벽부(90) 및 상기 내측벽부(114)는 유로부(802)(도 10 참조, 이들 사이에)를 정의한다.
상기 내측벽부(116) 및 상기 외측벽부(92)는 상기 하부 플레이트부(80)에 결합되며, 상기 하부 플레이트부(80)로부터 먼 상기 제1 방향으로 연장된다. 상기 내측벽부(116) 및 상기 외측벽부(92)는 상기 하부 팬(60)의 상기 제2 단부에 근접하게 배치되고, 상기 냉각 플레이트(20)의 상기 길이 방향 축(302, 도 6 참조)에 실질적으로 수직하게 배치되며, 또한, 서로 동일 선형으로 배치된다.
상기 외측벽부(94)는, 상기 하부 플레이트부(80)와 결합되며, 상기 하부 플레이트부(80)로부터 먼 상기 제1 방향으로 연장된다. 상기 외측벽부(94)는 외측벽부(92, 96) 사이에서 결합되고 연장되며, 상기 길이 방향 축(302)에 실질적으로 평행하게 연장된다.
상기 외측벽부(96, 97, 98)는, 상기 하부 플레이트부(80)에 결합되고 상기 하부 플레이트부(80)로부터 먼 제1 방향으로 연장된다. 상기 외측벽부(96, 97, 98)는 상기 하부 팬(60)의 상기 제1 단부에 근접하게 배치된다. 상기 외측벽부(96, 98)는, 상기 냉각 플레이트(20)의 상기 길이 방향 축(302, 도 6 참조)에 실질적으로 수직하게 연장되며, 또한 상호 동일 선형으로 배치된다. 상기 외측벽부(97)는 상기 외측벽부(96, 98) 사이에 결합되고 배치된다.
상기 내측벽부(118)는 상기 하부 플레이트부(80)에 결합되고 상기 하부 플레이트부(80)로부터 먼 상기 제1 방향으로 연장된다. 상기 내측벽부(118)는 상기 외측벽부(98)와 상기 내측벽부(116)와 결합되고, 상기 외측벽부(98)와 상기 내측벽부(116) 사이에 배치된다. 또한, 상기 내측벽부(118)는, 실질적으로, 상기 길이 방향 축(302) 축에 평행하게 연장된다.
도 8을 참조하면, 상기 주변 난간부(120, 124, 126, 128)는, 상기 하부 팬(60)의 외측 주변부에 형성되며, 실질적으로 서로 동일 평면 상에 배치된다. 또한, 상기 주변 난간부(120, 124, 126, 128)는, 상기 상부 플레이트(62)와 결합된다.
상기 주변 난간부(120)는, 상기 외측벽부(82, 83, 84, 96, 96, 98)과 결합되며, 상기 하부 플레이트부(80)로부터 소정 거리 이격되게 배치되며, 상기 하부 플레이트부(80)와 실질적으로 평행하게 배치된다.
상기 주변 난간부(124)는, 상기 외측벽부(86)와 결합되며, 상기 하부 플레이트부(80)로부터 소정 거리 이격되게 배치되며, 상기 하부 플레이트부(80)와 실질적으로 평행하게 배치된다.
상기 주변 난간부(126)는, 상기 외측벽부(88, 90, 92)와 결합되며, 상기 하부 플레이트부(80)로부터 소정 거리 이격 배치되며, 상기 하부 플레이트부(80)와 실질적으로 평행하게 배치된다.
상기 주변 난간부(128)는, 상기 외측벽부(94)와 결합되며, 상기 하부 플레이트부(80)로부터 소정 거리 이격 배치되며, 상기 하부 플레이트부(80)와 실질적으로 평행하게 배치된다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 상기 삼각 형상 돌출부(150, 152, 198, 200, 250, 252, 298, 300) 및 상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부(154, 156, 158, 160, 174, 176, 178, 180, 194, 254, 256, 258, 260, 274, 276, 278, 280, 294, 296)은 상기 하부 플레이트부(80)와 결합되며, 상기 하부 플레이트부(80)로부터 먼 상기 제1 방향으로 연장된다. 또한, 상기 삼각 형상 돌출부(150, 152, 198, 200, 250, 252, 298, 300) 및 상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부(154, 156, 158, 160, 174, 176, 178, 180, 194, 254, 256, 258, 260, 274, 276, 278, 280, 294, 296)은 상기 상부 플레이트(62)와 직접적으로 연결되며, 상기 상부 플레이트(62)와 결합된다.
도 6, 도 8 및 도 10을 참조하여, 상기 삼각 형상 돌출부들, 상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들 및 상기 하부 팬(60)의 상기 상측 절반(도 8 참조)에 관련된 유동 채널들에 대해 지금부터 설명하겠다.
상기 하부 플레이트부(80), 상기 측벽(83) 및 상기 삼각 형상 돌출부들(150, 152)은 그들 사이에 상기 유동 채널(380, 도 10 참조)을 정의한다.
상기 삼각 형상 돌출부(150) 및 상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부(154) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 유동 채널(382)을 정의한다. 상기 유동 채널(382)은, 상기 삼각 형상 돌출부(150) 및 상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부(154)의 외측 표면들 사이에 배치되며, 상기 유동 채널(380)과 유동적으로 연통(fluidly communicates)한다.
상기 삼각 형상 돌출부(152) 및 상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부(156) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 유동 채널(384)을 정의한다. 상기 유동 채널(384)은, 상기 삼각 형상 돌출부(152) 및 상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부(156)의 외측 표면들 사이에 배치되며, 상기 유동 채널(380)과 유동적으로 연통한다.
상기 삼각 형상 돌출부(150), 상기 외측벽부(84, 86) 및 상기 하부 플레이트부(80)는, 상기 유동 채널(380)과 유동적으로 연통 가능한 유동 채널(386)을 정의한다.
상기 삼각 형상 돌출부(152), 상기 외측벽부(82), 상기 내측벽부(110, 도 6 참조) 및 상기 하부 플레이트부(80)는, 상기 유동 채널(380)과 유동적으로 연통 가능한 유동 채널(388)을 정의한다.
상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부(154, 156) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 유동 채널(390)을 정의한다. 상기 유동 채널(390)은, 상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(154, 156) 사이에 배치되고, 상기 유동 채널(380)과 유동적으로 연통한다.
상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부(154, 158) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 유동 채널(392)을 정의한다. 상기 유동 채널(392)은 상기 예각 사다리꼴 형상들(154, 158)의 외측 표면들 사이에 배치되며, 상기 유동 채널들(382, 386)과 유동적으로 연통한다.
상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(156, 160) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 유동 채널(394)을 정의한다. 상기 유동 채널(394)은 상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(156, 160)의 외측 표면들 사이에 배치되며, 상기 유동 채널들(384, 388)과 유동적으로 연통한다.
상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(158, 160) 및 상기 하부 플레이트부(80)는, 유동 채널(396)을 정의한다. 상기 유동 채널(396)은, 상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(158, 160)의 외측 표면들 사이에 배치되며, 상기 유동 채널들(392, 394)과 유동적으로 연통한다.
상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부(158), 상기 외측벽부(86) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 상기 유동 채널(382, 386)과 유동적으로 연통하는 유동 채널(398)을 정의한다.
상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부(160), 상기 내측벽부(110) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 상기 유동 채널들(384, 388)과 유동적으로 연통하는 유동 채널(400)을 정의한다.
상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부(174, 158) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 유동 채널(582)을 정의한다. 상기 유동 채널(582)은 상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(174, 158) 사이에 배치되며, 상기 유동 채널(396)과 유동적으로 연통한다.
상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(160, 176) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 유동 채널(584)을 정의한다. 상기 유동 채널(584)은 상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(160, 176)의 외측 표면들 사이에 배치되며, 상기 유동 채널(396)과 유동적으로 연통한다.
상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(174, 176) 및 상기 하부 플레이트부(80)는, 유동 채널(590)을 정의한다. 상기 유동 채널(590)은, 상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(174, 176) 사이에 배치되며, 상기 유동 채널(396)과 유동적으로 연통한다.
상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(174, 178) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 유동 채널(592)을 정의한다. 상기 유동 채널(592)은, 상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(174, 178)의 외측 표면들 사이에 배치되며, 상기 유동 채널들(582, 398)과 유동적으로 연통한다.
상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(176, 180) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 유동 채널(594)을 정의한다. 상기 유동 채널(594)은, 상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(176, 180)의 외측 표면들 사이에 배치되며, 상기 유동 채널들(584, 400)과 유동적으로 연통한다.
상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(178, 180) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 유동 채널(596)을 정의한다 .상기 유동 채널(596)은, 상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(178, 180)의 외측 표면들 사이에 배치되며, 상기 유동 채널들(592, 594)과 유동적으로 연통한다.
상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부(178), 상기 외측벽부(86) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 상기 유동 채널들(582, 398)과 유동적으로 연통하는 유동 채널(598)을 정의한다.
상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부(180), 상기 내측벽부(110) 및 상기 하부 플레이트부(80)는, 상기 유동 채널들(584, 400)과 유동적으로 연통하는 유동 채널(600)을 정의한다.
상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부(194, 178) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 유동 채널(782)을 정의한다. 상기 유동 채널(782)은, 상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(194, 178) 사이에 배치되며, 상기 유동 채널(596)과 유동적으로 연통한다.
상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(180, 196) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 유동 채널(784)을 정의한다. 상기 유동 채널(784)은 상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(180, 196)의 외측 표면들 사이에 배치되며, 상기 유동 채널(596)과 유동적으로 연통한다.
상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(194, 196) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 유동 채널(790)을 정의한다. 상기 유동 채널(790)은 상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(194, 196) 사이에 배치되며, 상기 유동 채널(596)과 유동적으로 연통한다.
상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(194, 198) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 유동 채널(792)을 정의한다. 상기 유동 채널(792)은 상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(194, 198)의 외측 표면들 사이에 배치되며, 상기 유동 채널들(782, 598)과 유동적으로 연통한다.
상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(196, 200) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 유동 채널(794)을 정의한다. 상기 유동 채널(794)은 상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(196, 200)의 외측 펴면들 사이에 배치되며, 상기 유동 채널들(784, 600)과 유동적으로 연통한다.
상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부(198), 상기 외측벽부들(86, 88) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 상기 유동 채널들(782, 598)과 유동적으로 연통하는 유동 채널(798)을 정의한다.
상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부(200), 상기 내측벽부(110, 112, 도 6 참조) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 상기 유동 채널들(784, 600)과 유동적으로 연통하는 유동 채널(800)을 정의한다.
상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(198, 200) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 유동 채널(801)을 정의한다. 상기 유동 채널(801)은 상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(198, 200) 사이에 배치되며, 상기 유동 채널들(792, 794, 798, 800)과 유동적으로 연통한다.
상기 외측벽부(90) 및 상기 내측벽부(114) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 유동 채널(802)을 정의한다. 상기 유동 채널(802)은, 상기 외측벽부(90) 및 상기 내측벽부(114) 사이에 배치되며, 상기 유동 채널들(792, 794, 798, 800)과 유동적으로 연통한다.
도 6, 도 8 및 도 10을 참조하여, 상기 삼각 형상 돌출부들, 상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들 및 상기 하부 팬(60)의 상기 하측 절반(도 8 참조)에 관련된 유동 채널들에 대해 지금부터 설명하겠다.
상기 하부 플레이트부(80), 상기 측벽(97) 및 상기 삼각 형상 돌출부들(250, 252)은 그들 사이에 상기 유동 채널(480)을 정의한다.
상기 삼각 형상 돌출부(250) 및 상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부(254) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 유동 채널(482)을 정의한다. 상기 유동 채널(482)은 상기 삼각 형상 돌출부(250) 및 상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부(254)의 외측 표면들 사이에 배치되며, 상기 유동 채널(480)과 유동적으로 연통한다.
상기 삼각 형상 돌출부(252) 및 상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부(256) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 유동 채널(484)을 정의한다. 상기 유동 채널(484)은 상기 삼각 형상 돌출부(252) 및 상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부의 외측 표면들 사이에 배치되며, 상기 유동 채널(480)과 유동적으로 연통한다.
상기 삼각 형상 돌출부(250), 상기 외측벽부(94, 96) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 상기 유동 채널(480)과 유동적으로 연통하는 유동 채널(486)을 정의한다.
상기 삼각 형상 돌출부(252), 상기 외측벽부(98), 상기 내측벽부(118, 도 6 참조) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 상기 유동 채널(480)과 유동적으로 연통하는 유동 채널(488)을 정의한다.
상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(254, 256) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 유동 채널(490)을 정의한다. 상기 유동 채널(490)은 상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(254, 256) 사이에 배치되며, 상기 유동 채널(480)과 유동적으로 연통한다.
상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(254, 258) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 유동 채널(492)을 정의한다. 상기 유동 채널(492)은 상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(254, 258)의 외측 표면들 사이에 배치되며, 상기 유동 채널들(482, 486)과 유동적으로 연통한다.
상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(256, 260) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 유동 채널(494)을 정의한다. 상기 유동 채널(494)은 상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(256, 260)의 외측 표면들 사이에 배치되며, 상기 유동 채널들(484, 488)과 유동적으로 연통한다.
상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(258, 260) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 유동 채널(496)을 정의한다. 상기 유동 채널(496)은 상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(258, 260)의 외측 표면들 사이에 배치되며, 상기 유동 채널들(492, 494)과 유동적으로 연통한다.
상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부(258), 상기 외측벽부(94) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 상기 유동 채널들(482, 486)과 유동적으로 연통하는 유동 채널(498)을 정의한다.
상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부(260), 상기 내측벽부(118) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 상기 유동 채널들(484, 488)과 유동적으로 연통하는 유동 채널(500)을 정의한다.
상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(274, 258) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 유동 채널(682)을 정의한다. 상기 유동 채널(682)은 상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(274, 258) 사이에 배치되며, 상기 유동 채널(496)과 유동적으로 연통한다.
상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(260, 276) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 유동 채널(684)을 정의한다. 상기 유동 채널(684)은 상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(260, 276)의 외측 표면들 사이에 배치되며, 상기 유동 채널(496)과 유동적으로 연통한다.
상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(274, 276) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 유동 채널(690)을 정의한다. 상기 유동 채널(690)은 상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(274, 276) 사이에 배치되며, 상기 유동 채널(496)과 유동적으로 연통한다.
상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(274, 278) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 유동 채널(692)을 정의한다. 상기 유동 채널(692)는 상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(274, 278)의 외측 표면들 사이에 배치되며, 상기 유동 채널들(682, 498)과 유동적으로 연통한다.
상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(276, 280) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 유동 채널(694)을 정의한다. 상기 유동 채널(694)은 상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(276, 280)의 외측 표면들 사이에 배치되며, 상기 유동 채널들(684, 500)과 유동적으로 연통한다.
상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(278, 280) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 유동 채널(696)을 정의한다. 상기 유동 채널(696)은 상기 예각 사다리꼴 형상 돌출불들(278, 280)의 외측 표면들 사이에 배치되며, 상기 유동 채널들(692, 694)과 유동적으로 연통한다.
상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부(278), 상기 외측벽부(94) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 상기 유동 채널들(682, 498)과 유동적으로 연통하는 유동 채널(698)을 정의한다.
상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부(280), 상기 내측벽부(118) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 상기 유동 채널들(684, 500)과 유동적으로 연통하는 유동 채널(700)을 정의한다.
상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부(294, 278) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 유동 채널(882)을 정의한다. 상기 유동 채널(882)은 상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(294, 278) 사이에 배치되며, 상기 유동 채널(696)과 유동적으로 연통한다.
상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부(280, 296) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 유동 채널(884)을 정의한다. 상기 유동 채널(884)은 상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(280, 296)의 외측 표면들 사이에 배치되며, 상기 유동 채널(696)과 유동적으로 연통한다.
상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(294, 296) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 유동 채널(890)을 정의한다. 상기 유동 채널(890)은 상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(294, 296) 사이에 배치되며, 상기 유동 채널(696)과 유동적으로 연통한다.
상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(294, 298) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 유동 채널(892)을 정의한다. 상기 유동 채널(892)은 상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부들(294, 298)의 외측 표면들 사이에 배치되며, 상기 유동 채널들(882, 698)과 유동적으로 연통한다.
상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부(296) 및 상기 삼각 형상 돌출부(300) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 유동 채널(894)을 정의한다. 상기 유동 채널(894)은 상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부(296) 및 상기 삼각 형상 돌출부(300)의 외측 표면들 사이에 배치되며, 상기 유동 채널들(884, 700)과 유동적으로 연통한다.
상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부(298), 상기 외측벽부들(94, 92) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 상기 유동 채널들(882, 698)과 유동적으로 연통하는 유동 채널(898)을 정의한다.
상기 삼각 형상 돌출부(300), 상기 내측벽부들(116, 118, 도 6 참조) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 상기 유동 채널들(884, 700)과 유동적으로 연통하는 유동 채널(900)을 정의한다.
상기 삼각 형상 돌출부들(298, 300) 및 상기 하부 플레이트부(80)는 유동 채널(901)을 정의한다. 상기 유동 채널(901)은 상기 삼각 형상 돌출부들(298, 300) 사이에 배치되며, 상기 유동 채널들(892, 894, 898, 900) 및 상기 유동 채널(802)와 유동적으로 연통한다.
도 4 및 도 7을 참조하면, 상기 상부 플레이트(62)는 상기 하부 팬(62)과 결합되며, 그들 사이에 내부 폐쇄 영역(67)을 정의한다. 본 실시예에서, 상기 상부 플레이트(62)는, 예로써, 알루미늄과 같은 열 전도성 물질로 구비된다.
상기 관형 입구 포트(64)는 상기 상부 플레이트(62)와 결합되며, 상기 냉각 플레이트(20)의 상기 내부 영역(67)(및 도 8에 도시된 상기 제1 냉각 영역(351)의 상기 유로 패턴(370))과 유동적으로 연통한다. 상기 관형 입구 포트(64)는 상기 관형 입구 포트(64)와 유동적으로(fluidly) 결합되는 냉매 소스(미도시)로부터 냉매를 받으며, 상기 냉각 플레이트(20)가 상기 배터리 모듈들(40, 42, 44)을 냉각할 수 있도록 상기 내부 영역(67)(및 상기 유로 패턴(380)) 내로 냉매를 안내한다.
상기 관형 출구 포트(66)는 상기 상부 플레이트(62)와 결합되며, 상기 냉각 플레이트(20)의 상기 내부 영역(67)(및 도 8에 도시된 상기 제1 냉각 영역(351)의 상기 유로 패턴(372))과 유동적으로 연통한다. 상기 관형 출구 포트(66)는 상기 내부 영역(67)으로부터 상기 냉매를 받아 상기 냉매를 상기 관형 출구 포트(66)와 유동적으로 결합된 냉매 소스(미도시)로 돌려 보낸다.
도 8, 도 9, 도 10 및 도 14를 참조하여, 상기 배터리 모듈들(40, 42, 44)의 냉각을 위한 상기 냉각 플레이트(20)의 상기 제1, 제2, 및 제3 냉각 영역들(351, 352, 353)에 대해, 지금부터, 각각 설명하겠다.
상기 제1 냉각 영역(351)은 상기 배터리 모듈(40) 밑에 직접적으로 배치되며, 제1 온도 레벨의 섭씨 1도 이내에서 평면(1000, 도 3 참조)을 따라 상기 배터리 모듈(40)의 온도를 유지시킬 수 있게 구성된다. 상기 제1 냉각 영역(351)은 실질적으로 서로 유사한 형상들을 갖는 유로 패턴들(370, 372, 도 9 참조)을 포함한다. 상기 유로 패턴들(370, 372)은 상기 내측벽부들(110, 118, 도 8 참조)에 의해 서로 분리된다. 도 14를 참조하면, 열 전달 모델링 소프트웨어로부터 획득된 온도 변화 도식이 개시된다. 상기 온도 변화 도식은 상기 배터리 모듈(40) 내의 상기 평면(1000)을 따라 측정된 온도 변화 영역(1010)을 가지며, 상기 배터리 모듈(40)의 온도가 상기 유로 패턴들(370, 372)에 의해 상기 제1 온도 레벨의 섭씨 1도 이내에서 유지되는 것을 나타낸다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 상기 유로 패턴(370)은 유동 채널들(380, 382, 384, 386, 388, 390, 392, 394, 398, 400)을 포함하며, 상기 제1 온도 레벨의 섭씨 1도 이내에서 평면(1000, 도 3 참조)을 따라 취득된 상기 배터리 모듈(40)의 단면 영역의 적어도 제1 절반의 온도를 유지시킨다. 상기 배터리 모듈(40)의 상기 단면 영역의 상기 제1 절반은 상기 평면(1000)에 일치하고 평행하다.
상기 유로 패턴(372)은 유동 채널들(480, 482, 484, 486, 488, 490, 492, 494, 496, 498, 500)을 포함하며, 상기 제1 온도 레벨의 섭씨 1도 이내에서 상기 평면(1000, 도 3 참조)을 따라 취득된 상기 배터리 모듈(40)의 단면 영역의 적어도 제2 절반의 온도를 유지시킨다. 상기 배터리 모듈(40)의 상기 단면 영역의 상기 제2 절반은 상기 평면(1000)에 일치하고 평행하다.
상기 제2 냉각 영역(352)은 상기 배터리 모듈(42) 밑에 직접적으로 배치되며, 상기 제1 온도 레벨의 섭씨 1도 이내에서 상기 평면(1000, 도 3 참조)을 따라 취득된 상기 배터리 모듈(42)의 온도를 유지시킬 수 있게 구성된다. 상기 제2 냉각 영역(352)은 실질적으로 서로 유사한 형상을 갖는 유로 패턴들(570, 572, 도 9 참조)을 포함한다. 상기 유로 패턴들(570, 572)는 상기 내측벽부들(110, 118, 도 8 참조)에 의해 서로 분리된다. 도 14를 참조하면, 열 전달 모델링 소프트웨어로부터 획득된 온도 변화 도식이 개시된다. 상기 온도 변화 도식은 상기 배터리 모듈(42) 내의 상기 평면(1000)을 따라 측정된 온도 변화 영역(1012)을 가지며, 상기 배터리 모듈(42)의 온도가 상기 유로 패턴들(570, 572)에 의해 상기 제1 온도 레벨의 섭씨 1도 이내에서 유지되는 것을 나타낸다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 상기 유로 패턴(570)은 유동 채널들(396, 398, 400, 582, 584, 590, 592, 594, 596, 598, 600)을 포함하며, 상기 제1 온도 레벨의 섭씨 1도 이내에서 평면(1000, 도 3 참조)을 따라 취득된 상기 배터리 모듈(42)의 단면 영역의 적어도 제1 절반의 온도를 유지시킨다. 상기 배터리 모듈(42)의 상기 단면 영역의 상기 제1 절반은 상기 평면(1000)에 일치하고 평행하다.
상기 유로 패턴(572)은 유동 채널들(496, 498, 500, 682, 684, 690, 692, 694, 696, 698, 700)을 포함하며, 상기 제1 온도 레벨의 섭씨 1도 이내에서 상기 평면(1000, 도 3 참조)을 따라 취득된 상기 배터리 모듈(42)의 단면 영역의 적어도 제2 절반의 온도를 유지시킨다. 상기 배터리 모듈(42)의 상기 단면 영역의 상기 제2 절반은 상기 평면(1000)에 일치하고 평행하다.
상기 제3 냉각 영역(354)은 상기 배터리 모듈(44) 밑에 직접적으로 배치되며, 상기 제1 온도 레벨의 섭씨 1도 이내에서 상기 평면(1000, 도 3 참조)을 따라 취득된 상기 배터리 모듈(44)의 온도를 유지시킬 수 있게 구성된다. 상기 제2 냉각 영역(354)은 실질적으로 서로 유사한 형상을 갖는 유로 패턴들(770, 772, 도 9 참조)을 포함한다. 상기 유로 패턴들(770, 772)는 상기 내측벽부들(110, 118, 도 8 참조)에 의해 서로 분리된다. 도 14를 참조하면, 열 전달 모델링 소프트웨어로부터 획득된 온도 변화 도식이 개시된다. 상기 온도 변화 도식은 상기 배터리 모듈(44) 내의 상기 평면(1000)을 따라 측정된 온도 변화 영역(1014)을 가지며, 상기 배터리 모듈(44)의 온도가 상기 유로 패턴들(770, 772)에 의해 상기 제1 온도 레벨의 섭씨 1도 이내에서 유지되는 것을 나타낸다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 상기 유로 패턴(770)은 유동 채널들(596, 598, 600, 782, 784, 790, 792, 794, 796, 798, 800, 802)을 포함하며, 상기 제1 온도 레벨의 섭씨 1도 이내에서 평면(1000, 도 3 참조)을 따라 취득된 상기 배터리 모듈(44)의 단면 영역의 적어도 제1 절반의 온도를 유지시킨다. 상기 배터리 모듈(44)의 상기 단면 영역의 상기 제1 절반은 상기 평면(1000)에 일치하고 평행하다.
상기 유로 패턴(772)은 유동 채널들(796, 798, 700, 882, 884, 890, 892, 894, 896, 898, 900)을 포함하며, 상기 제1 온도 레벨의 섭씨 1도 이내에서 상기 평면(1000, 도 3 참조)을 따라 취득된 상기 배터리 모듈(44)의 단면 영역의 적어도 제2 절반의 온도를 유지시킨다. 상기 배터리 모듈(44)의 상기 단면 영역의 상기 제2 절반은 상기 평면(1000)에 일치하고 평행하다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 작동 중에, 상기 냉매는 상기 관형 입구 포트(64)로 들어가고, 상기 제1 냉각 영역(351)의 상기 유로 패턴(370), 상기 제2 냉각 영역(352)의 상기 유로 패턴(570), 상기 제3 냉각 영역(353)의 상기 유로 패턴(770), 상기 유동 채널(802), 상기 제3 냉각 영역(353)의 상기 유로 패턴(772), 상기 제2 냉각 영역(352)의 상기 유로 패턴(572), 상기 제1 냉각 영역(351)의 상기 유로 패턴(372)을 흐르며, 그 후, 상기 관형 출구 포트(66)로 나간다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 배터리 모듈들(40, 42, 44)은 상기 냉각 플레이트(20)의 상측 표면 상에 배치된다.
상기 배터리 모듈(40)은, 복수의 배터리 셀들(1300) 및 복수의 열 전도성 플레이트 부재들(1302)을 포함한다. 상기 복수의 배터리 셀들(1300)은 상기 냉각 플레이트(20)의 상기 길이 방향 축(302, 도 8 참조) 및 상기 냉매 유동 방향과 수직한 방향 내에 각각 배치되는 리튬-이온 파우치 배터리 셀들이다. 상기 복수의 열 전도성 플레이트 부재들(1302)은 상기 배터리 모듈(40)부터 상기 냉각 플레이트(20)로 열 에너지를 전달하기 위해 상기 복수의 배터리 셀들(1300) 및 상기 냉각 플레이트(20) 모두와 직접적으로 접촉한다. 상기 배터리 모듈(40)의 하부 표면(1304)은 상기 평면(1000)에 평행하다.
상기 배터리 모듈(42)은 복수의 배터리 셀들(1400) 및 복수의 열 전도성 플레이트 부재들(1402)을 포함한다. 상기 복수의 배터리 셀들(1400)은 상기 냉각 플레이트(20)의 상기 길이 방향 축(302, 도 8 참조) 및 상기 냉매 유동 방향과 수직한 방향 내에 각각 배치되는 리튬-이온 파우치 배터리 셀들이다. 상기 복수의 열 전도성 플레이트 부재들(1402)은 상기 배터리 모듈(42)부터 상기 냉각 플레이트(20)로 열 에너지를 전달하기 위해 상기 복수의 배터리 셀들(1400) 및 상기 냉각 플레이트(20) 모두와 직접적으로 접촉한다. 상기 배터리 모듈(42)의 하부 표면(1404)은 상기 평면(1000)에 평행하다.
상기 배터리 모듈(44)은 복수의 배터리 셀들(1500) 및 복수의 열 전도성 플레이트 부재들(1502)을 포함한다. 상기 복수의 배터리 셀들(1500)은 상기 냉각 플레이트(20)의 상기 길이 방향 축(302, 도 8 참조) 및 상기 냉매 유동 방향과 수직한 방향 내에 각각 배치되는 리튬-이온 파우치 배터리 셀들이다. 상기 복수의 열 전도성 플레이트 부재들(1502)은 상기 배터리 모듈(44)부터 상기 냉각 플레이트(20)로 열 에너지를 전달하기 위해 상기 복수의 배터리 셀들(1500) 및 상기 냉각 플레이트(20) 모두와 직접적으로 접촉한다. 상기 배터리 모듈(44)의 하부 표면(1504)은 상기 평면(1000)에 평행하다.
이상 설명한 본 실시예에 따른 배터리 팩은 다른 배터리 팩에 비해 실질적인 이점을 제공한다. 특히, 상기 배터리 팩은 냉각 플레이트를 포함하며, 상기 냉각 플레이트는, 제1 온도 레벨의 섭씨 1도 내에서 평면을 따라 취득된 제1 배터리 모듈의 단면 영역의 적어도 제1 절반의 온도를 유지시킬 수 있는 형상 및 크기로 정해지는 제1 유로 패턴 및 상기 제1 온도 레벨의 섭씨 1도 내에서 상기 평면을 따른 상기 제1 배터리 모듈의 상기 단면 영역의 적어도 제2 절반의 온도를 유지시킬 수 있는 형상 및 크기로 정해지는 제2 유로 패턴을 포함한다.
이상 청구된 발명이 단지 제한된 수의 실시예와 관련하여 상세히 설명되었지만, 본 발명은 이러한 개시된 실시예에 제한되지 않는다는 것을 이해해야 함은 물론이다. 오히려, 청구된 발명은 임의의 수의 변형, 변경, 대체 또는 앞서 기술되지 않았지만 본 발명의 정신 및 범위에 상응하는 균등한 구성을 포함하도록 변형될 수 있다. 또한, 청구된 발명의 다양한 실시예가 설명되었지만 본 발명의 양태는 설명된 실시예 중 일부만을 포함할 수 있는 것도 이해되어야 한다. 따라서, 청구된 발명은 전술한 설명에 의해 제한되는 것으로 간주되어서는 아니됨은 물론이다.

Claims (10)

  1. 배터리 팩에 있어서,
    하부 표면을 갖는 배터리 모듈; 및
    상호 결합되며 길이 방향 축을 따라 연장되는 하부 팬과 상부 플레이트를 가지고, 상기 하부 표면이 상기 상부 플레이트 상에 배치되며, 상기 하부 팬과 상기 상부 플레이트가 그들 사이에 내부 영역을 정의하는 냉각 플레이트;를 포함하며,
    상기 하부 팬은, 그 내부에 냉매를 수용하는 제1 및 제2 유로 패턴을 갖는 제1 냉각 영역을 가지며,
    상기 하부 팬의 상기 제1 냉각 영역은, 상기 상부 플레이트와 결합하여 연결되는 복수의 예각 사다리꼴 형상 돌출부를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 유로 패턴은, 상기 예각 사다리꼴 형상 돌출부 사이에 확정되어 상기 길이 방향 축에 대한 대각선 방향으로 연장되는 유동 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하부 팬은, 상기 상부 플레이트와 결합되어 상기 상부 플레이트와 접촉하는 제1 및 제2 삼각 형상 돌출부를 가지며, 상기 제1 및 제2 삼각 형상 돌출부는, 상기 내부 영역 내에서 그들 사이에 제1 유동 채널을 가지며, 상기 제1 유동 채널은, 상기 제1 유로 패턴의 일부분을 정의하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 예각 사다리꼴 형상 돌출부 중 제1 및 제2 예각 사다리꼴 형상 돌출부는 상기 제1 유동 채널과 유동적으로 연통되는 그 사이에 제2 유동 채널을 가지며, 상기 제1 예각 사다리꼴 형상 돌출부는 상기 제1 유동 채널과 유동적으로 연통되는 상기 제1 예각 사다리꼴 형상 돌출부의 외면 둘레로 연장되는 제3 유동 채널을 가지며, 상기 제2 예각 사다리꼴 형상 돌출부는 상기 제1 유동 채널과 유동적으로 연통되는 상기 제2 예각 사다리꼴 형상 돌출부의 외면 둘레로 연장되는 제4 유동 채널을 가지며, 상기 제2, 제3 및 제4 유동 채널은 상기 제1 유로 패턴의 일부분을 정의하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 유동 채널은, 실질적으로 상기 길이 방향 축에 평행하게 연장되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 예각 사다리꼴 형상 돌출부의 제3 및 제4 예각 사다리꼴 형상 돌출부는 유동적으로 상기 제2, 제3 및 제4 유동 채널과 연통되는 그 사이에 제5 유동 채널을 가지며, 상기 제5 유동 채널은, 상기 제1 유로 패턴의 일부분을 정의하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 모듈은,
    상기 길이 방향 축에 수직한 제1 방향에 각각 배치되는 복수의 파우치 배터리 셀들;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유로 패턴은, 상기 제2 유로 패턴의 형상과 실질적으로 유사한 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 하부 팬은, 상기 길이 방향 축을 따라 길게 연장되는 내측벽부를 가지며, 상기 내측벽부는, 상기 제1 유로 패턴과 상기 제2 유로 패턴을 분리하고 상기 제1 유로 패턴과 상기 제2 유로 패턴 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 상부 플레이트와 결합되고 상기 제1 유로 패턴과 유동적으로 연통되는 관형 입구 포트;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 상부 플레이트와 결합되고 상기 제2 유로 패턴과 유동적으로 연통되는 관형 출구 포트;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
KR1020187030204A 2016-12-12 2017-12-12 배터리 팩 KR102199562B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662432954P 2016-12-12 2016-12-12
US62/432,954 2016-12-12
US15/446,733 US10594004B2 (en) 2016-12-12 2017-03-01 Battery pack
US15/446,733 2017-03-01
PCT/KR2017/014569 WO2018110948A1 (ko) 2016-12-12 2017-12-12 배터리 팩

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180123555A KR20180123555A (ko) 2018-11-16
KR102199562B1 true KR102199562B1 (ko) 2021-01-07

Family

ID=62489730

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187030204A KR102199562B1 (ko) 2016-12-12 2017-12-12 배터리 팩

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10594004B2 (ko)
EP (1) EP3528337B1 (ko)
JP (1) JP6680905B2 (ko)
KR (1) KR102199562B1 (ko)
CN (1) CN108886187B (ko)
PL (1) PL3528337T3 (ko)
WO (1) WO2018110948A1 (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020009997A1 (en) * 2018-07-05 2020-01-09 Modine Manufacturing Company Battery cooling plate and fluid manifold
CN210242511U (zh) 2018-07-26 2020-04-03 达纳加拿大公司 具有平行流动特征以增强热传导的热交换器
CN109473590A (zh) * 2018-12-07 2019-03-15 蜂巢能源科技有限公司 电池包和车辆
USD977619S1 (en) * 2019-04-05 2023-02-07 Phase Change Energy Solutions, Inc. Thermal management panel
CN114072628A (zh) * 2019-04-05 2022-02-18 相变能量解决方案有限公司 热管理装置和方法
KR20210127027A (ko) * 2020-04-13 2021-10-21 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 모듈 및 그 제조 방법
KR20210132816A (ko) * 2020-04-28 2021-11-05 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
KR20210133540A (ko) * 2020-04-29 2021-11-08 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩
JP2022006940A (ja) * 2020-06-25 2022-01-13 株式会社アイシン バッテリー装置

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6783630B2 (en) 2002-08-27 2004-08-31 Axcelis Technologies, Inc. Segmented cold plate for rapid thermal processing (RTP) tool for conduction cooling
JP4485187B2 (ja) 2003-12-24 2010-06-16 本田技研工業株式会社 バッテリケース
JP4062273B2 (ja) * 2004-03-31 2008-03-19 日産自動車株式会社 組電池
JP2007294891A (ja) * 2006-03-30 2007-11-08 Dowa Metaltech Kk 放熱器
US20080299448A1 (en) * 2006-11-20 2008-12-04 Derrick Scott Buck Battery unit with temperature control device
JP2008181735A (ja) 2007-01-24 2008-08-07 Calsonic Kansei Corp 車両用バッテリ冷却システム
CN103201870B (zh) * 2010-10-29 2016-09-07 达纳加拿大公司 用于冷却导热蓄电池的热交换器和蓄电池单元结构
JP2013030403A (ja) * 2011-07-29 2013-02-07 Panasonic Corp 電池モジュールの冷却装置
US9643391B2 (en) 2011-08-11 2017-05-09 Mahle International Gmbh Device for controlling the temperature of an energy accumulator, more particularly for a vehicle, and method for production thereof
KR20150001716A (ko) 2012-01-31 2015-01-06 비에이이 시스템즈 랜드 앤 암어먼츠 엘.피. 수륙양용 차량을 위한 후퇴 가능한 트림 베인
KR20140026961A (ko) 2012-08-24 2014-03-06 주식회사 한국쿨러 배터리용 열교환기
KR101446956B1 (ko) 2012-12-13 2014-11-04 대한칼소닉주식회사 적층형 유로 형성 구조를 갖는 배터리 히트 싱크
KR101589935B1 (ko) 2014-01-06 2016-01-29 희성정밀 주식회사 전기 자동차용 배터리 냉각장치 및 그 제조 방법
WO2016015156A1 (en) * 2014-07-31 2016-02-04 Dana Canada Corporation Battery cell heat exchanger with graded heat transfer surface
US9537127B2 (en) 2014-11-12 2017-01-03 Ford Global Technologies, Llc Low profile battery assembly for electrified vehicles
US9627724B2 (en) 2014-12-04 2017-04-18 Lg Chem, Ltd. Battery pack having a cooling plate assembly
US9941557B2 (en) 2015-02-24 2018-04-10 GM Global Technology Operations LLC Battery system cooling systems and methods
CN205004415U (zh) * 2015-09-18 2016-01-27 杭州三花研究院有限公司 一种换热装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP3528337A4 (en) 2019-09-11
CN108886187B (zh) 2021-09-24
WO2018110948A1 (ko) 2018-06-21
CN108886187A (zh) 2018-11-23
JP6680905B2 (ja) 2020-04-15
KR20180123555A (ko) 2018-11-16
JP2019519884A (ja) 2019-07-11
EP3528337B1 (en) 2020-10-07
EP3528337A1 (en) 2019-08-21
US20180166754A1 (en) 2018-06-14
US10594004B2 (en) 2020-03-17
PL3528337T3 (pl) 2021-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102199562B1 (ko) 배터리 팩
JP6490252B2 (ja) 電池パック
JP6374603B2 (ja) 電池パック
JP2019530191A (ja) バッテリモジュール、走行用バッテリパック、及び自動車
KR102157378B1 (ko) 배터리 팩
JP6513427B2 (ja) 液冷式冷却装置
WO2021018675A1 (en) Contra flow channel battery heat exchanger
KR102002043B1 (ko) 이차전지 모듈 및 이차전지 팩
CN106233528A (zh) 电池组和组装电池组的方法
EP3457488B1 (en) Battery module
CN209357799U (zh) 一种电池包
KR102220838B1 (ko) 배터리용 열교환기
CN106450119A (zh) 电池模组及其制备方法及电池组件
KR102494671B1 (ko) 직접냉각 배터리 팩
KR20170031743A (ko) 열 교환기
JP6824551B2 (ja) 電池モジュール及び電池モジュールの組立方法
WO2012138833A2 (en) Cooling assembly and method of control
JP2014186924A (ja) バッテリークーラー及びその製造方法
KR20140088125A (ko) 열 교환기용 플레이트 및 이러한 플레이트를 구비한 열 교환기
KR101926831B1 (ko) 전지팩
KR20190081441A (ko) 전기자동차용 충전장치의 냉각구조
US20180347431A1 (en) Heat exchanger and waste heat recovery structure
US10222130B2 (en) Work machine heat exchanger
KR20120105790A (ko) 열교환기

Legal Events

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