KR102244139B1 - 배터리 셀용 카트리지 및 이를 포함하는 배터리 모듈 - Google Patents

배터리 셀용 카트리지 및 이를 포함하는 배터리 모듈 Download PDF

Info

Publication number
KR102244139B1
KR102244139B1 KR1020170096868A KR20170096868A KR102244139B1 KR 102244139 B1 KR102244139 B1 KR 102244139B1 KR 1020170096868 A KR1020170096868 A KR 1020170096868A KR 20170096868 A KR20170096868 A KR 20170096868A KR 102244139 B1 KR102244139 B1 KR 102244139B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cooling plate
battery cell
support
cartridge
battery
Prior art date
Application number
KR1020170096868A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190012998A (ko
Inventor
최용준
김화중
성준엽
유성천
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 KR1020170096868A priority Critical patent/KR102244139B1/ko
Priority to JP2019529563A priority patent/JP6782845B2/ja
Priority to EP18840490.9A priority patent/EP3540847A4/en
Priority to US16/345,327 priority patent/US11616260B2/en
Priority to CN201880004701.9A priority patent/CN110024211B/zh
Priority to PCT/KR2018/007667 priority patent/WO2019027150A1/ko
Publication of KR20190012998A publication Critical patent/KR20190012998A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102244139B1 publication Critical patent/KR102244139B1/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
    • H01M10/61—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
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • 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
    • H01M10/651—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by parameters specified by a numeric value or mathematical formula, e.g. ratios, sizes or concentrations
    • H01M10/652—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by parameters specified by a numeric value or mathematical formula, e.g. ratios, sizes or concentrations characterised by gradients
    • 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
    • H01M10/655—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
    • H01M10/65—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
    • H01M10/6557—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange 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
    • 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
    • H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • 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
    • H01M50/258—Modular batteries; Casings provided with means for assembling
    • 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
    • H01M50/289—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • H01M50/291—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs characterised by their shape
    • 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
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0481—Compression means other than compression means for stacks of electrodes and separators
    • 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
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561—Gases
    • H01M10/6566—Means within the gas flow to guide the flow around one or more cells, e.g. manifolds, baffles or other barriers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • 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
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • 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
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

본 발명에 따른 배터리 셀용 카트리지는 판상으로 형성되고, 상호 대면되는 형태로 이격되어 내부에 냉각 유로를 형성하는 상부 냉각 플레이트와 하부 냉각 플레이트, 상기 상부 냉각 플레이트의 외주부와 상기 하부 냉각 플레이트의 외주부를 감싸는 형태로 형성되고, 상부와 하부에 배터리 셀이 안착되도록 구성된 메인 프레임 및 상기 냉각 유로에 배치되고, 상부 및 하부 중 적어도 한 방향으로 돌출 형성된 하나 이상의 지지 리브를 구비하여 상부 냉각 플레이트와 상기 하부 냉각 플레이트를 지지하는 지지부를 포함한다.

Description

배터리 셀용 카트리지 및 이를 포함하는 배터리 모듈{Cartridge for battery cell and battery module including the same}
본 발명은 배터리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수의 배터리 셀을 포함하여 배터리 모듈을 구성할 때 이용되는 배터리 셀용 카트리지 및 이를 포함하는 배터리 모듈에 관한 것이다.
현재 상용화된 배터리 셀로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 배터리 셀 등이 있는데, 이 중에서 리튬 배터리 셀은 니켈 계열의 배터리 셀에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.
이러한 리튬 배터리 셀은 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 리튬 배터리 셀은, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재, 즉 전지 케이스를 구비한다.
일반적으로 리튬 배터리 셀은 외장재의 형상에 따라, 전극 조립체가 금속 캔에 내장되어 있는 캔형 배터리 셀과 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 내장되어 있는 파우치형 배터리 셀로 분류될 수 있다.
최근에는 휴대형 전자기기와 같은 소형 장치뿐 아니라, 자동차나 전력저장장치와 같은 중대형 장치에도 배터리 셀이 널리 이용되고 있다. 이러한 중대형 장치에 이용되는 경우, 용량 및 출력을 높이기 위해 많은 수의 배터리 셀이 전기적으로 연결된다. 특히, 이러한 중대형 장치에는 적층이 용이하다는 장점으로 인해 파우치형 배터리 셀이 많이 이용된다.
하지만, 파우치형 배터리 셀은 일반적으로 알루미늄과 폴리머 수지의 라미네이트 시트의 전지 케이스로 포장되어 있으므로 기계적 강성이 크지 않다. 따라서, 다수의 파우치형 배터리 셀을 포함하여 배터리 모듈을 구성할 때, 배터리 셀을 외부의 충격 등으로부터 보호하고, 그 유동을 방지하며, 적층이 용이하도록 하기 위해, 프레임을 이용하는 경우가 많다.
프레임은 카트리지 등 다른 다양한 용어로 대체될 수 있는데, 보통 중앙 부분이 비어 있는 사각 플레이트 형태로 구성되는 경우가 많으며, 이때 4개의 변 부분이 파우치형 배터리 셀의 외주부를 감싸도록 구성된다. 그리고, 이러한 프레임은 배터리 모듈을 구성하기 위해 다수가 적층된 형태로 이용되며, 배터리 셀은 프레임이 적층되었을 때 생기는 내부의 빈 공간에 위치할 수 있다.
한편, 이처럼 다수의 프레임을 이용하여 다수의 배터리 셀이 조립되도록 하는 경우, 배터리 셀 사이에는 플레이트 형태의 냉각 핀이 개재될 수 있다. 배터리 셀은 여름과 같이 고온 환경에서 사용되는 경우가 있을 수 있으며, 또한 배터리 셀 자체적으로도 열이 발생할 수 있다. 이때, 다수의 배터리 셀이 서로 적층되어 있는 경우, 배터리 셀의 온도는 더욱 높아질 수 있는데, 이 온도가 적정 온도보다 높아지면 배터리 셀의 성능이 저하될 수 있고, 심한 경우 폭발이나 발화의 위험도 있다. 따라서, 배터리 모듈을 구성할 때 배터리 셀 사이에 냉각 핀을 개재시켜, 이러한 냉각 핀을 통해 배터리 셀의 온도 상승이 방지되도록 하는 구성이 많이 이용된다.
이러한 플레이트 형태의 냉각 핀, 즉 냉각 플레이트를 배터리 셀 사이에 게재시킨 배터리 모듈의 경우, 다양한 형태 및 방식으로 배터리 셀을 냉각시킬 수 있다. 이러한 냉각 방식 중 대표적으로는, 냉각 플레이트 주변으로 외부 공기가 흐르도록 함으로써 냉각 플레이트와 공기 사이의 열교환을 통해 배터리 셀의 온도를 낮추는 공냉식이 널리 이용되고 있다.
그런데, 이러한 공냉식을 이용하여 배터리 셀을 냉각시키는 배터리 모듈의 경우, 냉각 플레이트 주변에 냉각 유로를 안정적으로 확보하여 외부 공기가 이러한 냉각 유로를 통해 잘 흐르도록 하는 것이 중요하다. 하지만, 종래 배터리 모듈의 경우, 이러한 냉각 플레이트 주변에서 냉각 유로가 안정적으로 확보되지 못하는 문제가 있다. 특히, 냉각 플레이트로는 알루미늄 재질이 널리 이용되고 있는데, 알루미늄 재질의 냉각 플레이트는 적층용 프레임의 사출 과정이나 프레임과의 결합 과정, 배터리 모듈의 사용 중에 눌림이나 뒤틀림 등의 변형이 발생하기 쉽다.
그런데, 이러한 냉각 플레이트의 변형은 냉각 유로의 크기를 줄이거나 막아서 냉각 유로를 통한 외부 공기의 흐름을 원활하지 않도록 함으로써, 냉각 플레이트를 통한 배터리 셀의 냉각 효율을 크게 저하시키는 문제를 발생시킬 수 있다. 다만, 종래 이러한 냉각 플레이트의 변형을 방지하고자 냉각 플레이트에 비드를 형성하는 구성 등이 제안되고 있으나, 이러한 구성의 경우 비드 자체가 변형될 수 있어, 냉각 유로가 여전히 안정적으로 확보되지 못하는 문제가 존재한다고 할 수 있다.
본 발명은 배터리 셀에서 발생한 스웰링 현상 및 가스를 배터리 셀의 실링부로 분산 및 유도하여 배터리 셀의 중심부에 스웰링 현상이 집중되는 것을 방지할 수 있는 배터리 셀용 카트리지 및 이를 포함하는 배터리 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 배터리 셀용 카트리지는 판상으로 형성되고, 상호 대면되는 형태로 이격되어 내부에 냉각 유로를 형성하는 상부 냉각 플레이트와 하부 냉각 플레이트, 상기 상부 냉각 플레이트의 외주부와 상기 하부 냉각 플레이트의 외주부를 감싸는 형태로 형성되고, 상부와 하부에 배터리 셀이 안착되도록 구성된 메인 프레임 및 상기 냉각 유로에 배치되고, 상부 및 하부 중 적어도 한 방향으로 돌출 형성된 하나 이상의 지지 리브를 구비하여 상부 냉각 플레이트와 상기 하부 냉각 플레이트를 지지하는 지지부를 포함한다.
바람직하게, 상기 하나 이상의 지지 리브는 상부면과 하부면 사이의 상하 길이가 상기 상부 냉각 플레이트와 상기 하부 냉각 플레이트 사이의 이격 거리 중에서 최소 이격 거리 이상으로 형성될 수 있다.
바람직하게, 상기 하나 이상의 지지 리브는 상기 냉각 유로의 흐름 방향으로 상기 냉각 유로의 중앙부에 형성될 수 있다.
바람직하게, 상기 하나 이상의 지지 리브는 상기 배터리 셀의 실링부에서 멀리 위치할수록 상부면과 하부면 사이의 상하 길이가 길게 형성될 수 있다.
바람직하게, 상기 지지 리브는 상기 냉각 유로의 흐름 방향으로 복수 구비될 수 있다.
바람직하게, 복수의 지지 리브는 상부면과 하부면 사이의 상하 길이가 다르게 형성될 수 있다.
바람직하게, 상기 복수의 지지 리브는 상기 냉각 유로의 흐름 방향으로 상기 냉각 유로의 전단부, 중앙부 및 후단부 중 하나 이상에 형성될 수 있다.
바람직하게, 상기 중앙부에 형성된 지지 리브의 상부면과 하부면 사이의 상하 길이는 상기 전단부 및 후단부에 형성된 지지 리브의 상부면과 하부면 사이의 상하 길이 보다 길게 형성될 수 있다.
바람직하게, 상기 지지부는 상기 냉각 유로의 흐름 방향으로 길게 연장된 바 형태로 형성되고, 상기 하나 이상의 지지 리브가 상부면과 하부면으로부터 돌출 형성된 지지 바를 더 구비할 수 있다.
바람직하게, 상기 지지 리브는 상기 상부 냉각 플레이트를 지지하는 상부면과 상기 하부 냉각 플레이트를 지지하는 하부면에 돌출된 형태의 결합 돌기가 형성될 수 있다.
바람직하게, 상기 상부 냉각 플레이트와 상기 하부 냉각 플레이트는 각각 내측면에 상기 결합 돌기가 삽입 결합되도록 만입된 형태의 결합 홈이 형성될 수 있다.
바람직하게, 상기 상부 냉각 플레이트와 상기 하부 냉각 플레이트는 상기 하나 이상의 지지 리브의 상부면과 하부면 사이의 상하 길이에 대응하여 기울어져 형성될 수 있다.
바람직하게, 상기 상부 냉각 플레이트는 상부면이 하나의 배터리 셀과 대면 접촉하도록 구성될 수 있다.
바람직하게, 상기 하부 냉각 플레이트는 하부면이 다른 하나의 배터리 셀과 대면 접촉하도록 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 모듈은 배터리 셀용 카트리지를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 팩은 배터리 셀용 카트리지를 포함할 수 있다.
본 발명에 자동차는 배터리 셀용 카트리지를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 본 발명은 배터리 셀에서 발생한 스웰링 현상 및 가스를 배터리 셀의 실링부로 분산 및 유도하여 배터리 셀의 중심부에 스웰링 현상이 집중되는 것을 방지함으로써, 스웰링 현상으로 인해 배터리 셀의 전지 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀용 카트리지의 구성을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀용 카트리지의 구성을 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 A-A'선에 대한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀용 카트리지가 적층된 형태를 도시한 도면이다.
도 5는 배터리 셀에 스웰링 현상이 발생한 후, 일 실시예에 따른 배터리 셀용 카트리지의 A-A'선에 대한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 셀용 카트리지의 단면을 도시한 단면도이다.
도 7은 배터리 셀에 스웰링 현상이 발생한 후, 다른 실시예에 따른 배터리 셀용 카트리지의 A-A'선에 대한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 셀용 카트리지의 단면을 도시한 단면도이다.
도 9는 배터리 셀에 스웰링 현상이 발생한 후, 또 다른 실시예에 따른 배터리 셀용 카트리지의 A-A'선에 대한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 셀용 카트리지의 단면을 도시한 단면도이다.
도 11은 배터리 셀에 스웰링 현상이 발생한 후, 또 다른 실시예에 따른 배터리 셀용 카트리지의 A-A'선에 대한 단면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 셀용 카트리지의 단면을 확대하여 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 개략적인 구성을 나타내는 분해 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 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시형태는 통상의 기술자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이므로 도면에서의 구성요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다. 따라서, 각 구성요소의 크기나 비율은 실제적인 크기나 비율을 전적으로 반영하는 것은 아니다.
본 발명에 따른 배터리 셀용 카트리지는, 다수의 배터리 셀을 적층 및 패키징하여 배터리 모듈을 구성할 때 이용되는 것으로, 배터리 셀을 홀딩하여 그 유동을 방지하고 배터리 셀의 조립을 가이드할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀용 카트리지의 구성을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀용 카트리지의 구성을 개략적으로 도시한 분해 사시도이며, 도 3은 도 1에 도시된 A-A'선에 대한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀용 카트리지가 적층된 형태를 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 셀용 카트리지(1000)는, 상부 냉각 플레이트(100), 하부 냉각 플레이트(200), 메인 프레임(300) 및 지지부(400)를 포함한다.
상기 상부 냉각 플레이트(100)는, 판상으로 형성되고, 넓은 면이 상방과 하방을 향하도록 눕혀진 형태로 배치될 수 있다. 특히, 상부 냉각 플레이트(100)는, 사각 판상으로 형성될 수 있다.
상기 하부 냉각 플레이트(200)는, 상기 상부 냉각 플레이트(100)와 마찬가지로 판상으로 형성되고, 상부 냉각 플레이트(100)의 형태에 대응되는 형태, 이를테면 상부 냉각 플레이트(100)와 동일한 형태로 형성될 수 있다. 특히, 하부 냉각 플레이트(200)는, 넓은 면이 상부 냉각 플레이트(100)의 넓은 면과 상호 대면되는 형태로 상부 냉각 플레이트(100)의 하부에 배치될 수 있다.
이때, 상기 하부 냉각 플레이트(200)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상부 냉각 플레이트(100)와 소정 거리 이격된 형태로 배치되어 내부에 냉각 유로(C)가 형성될 수 있다.
상기 상부 냉각 플레이트(100) 및 하부 냉각 플레이트(200)는 각각, 상부 및 하부에 위치하는 배터리 셀(B)과 열교환을 할 수 있도록 열 전도성이 있는 재질로 구성될 수 있다. 특히, 이러한 2개의 냉각 플레이트는, 열 전도성이 뛰어나면서도 성형이 용이하고 무게가 가벼운 알루미늄 재질로 구성될 수 있다. 다만, 본 발명이 반드시 이러한 냉각 플레이트 재질로 한정되는 것은 아니며, 이러한 냉각 플레이트는 알루미늄 이외의 금속 등 다른 다양한 재질로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 상부 냉각 플레이트(100) 및 하부 냉각 플레이트(200)는 각각, 메인 프레임(300)에 접착 고정되는 상부 본딩부(110)와 하부 본딩부(210)를 포함 수 있다. 여기서, 상부 본딩부(110)는 상부 냉각 플레이트(100)의 테두리를 형성하는 부분이고, 하부 본딩부(210)는 하부 냉각 플레이트(200)의 테두리를 형성하는 부분이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상부 본딩부(110)는 상부 냉각 플레이트(100)의 테두리에 대응되는 형태로 구성될 수 있고, 하부 본딩부(210)는 하부 냉각 플레이트(200)의 테두리에 대응되는 형태로 구성될 수 있다.
즉, 상부 본딩부(110)와 하부 본딩부(210)는 사각링 형태로 형성될 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 상기 상부 냉각 플레이트(100)가 메인 프레임(300)에 장착되었을 때, 상부 본딩부(110)가 상기 상부 냉각 플레이트(100)의 테두리와 메인 프레임(300)의 상면을 접합시킬 수 있다. 또한, 상기 하부 냉각 플레이트(200)가 메인 프레임(300)에 장착되었을 때, 하부 본딩부(210)가 상기 하부 냉각 플레이트(200)의 테두리와 메인 프레임(300)의 하면을 접합시킬 수 있다.
이에 따라, 상기 상부 냉각 플레이트(100)와 메인 프레임(300)의 결합 부위 및 상기 하부 냉각 플레이트(200)와 메인 프레임(300)의 결합 부위 각각에 틈새가 형성될 가능성이 낮아져 결합력 및 실링성이 더욱 높아질 수 있다. 특히, 배터리 셀(B)에서 가스가 발생한 경우, 이러한 상부 본딩부(110)와 하부 본딩부(210)로 인해 상기 상부 냉각 플레이트(100)와 메인 프레임(300)의 결합 부위 및 상기 하부 냉각 플레이트(200)와 메인 프레임(300)의 결합 부위 각각으로부터 가스가 새어나가는 현상을 방지할 수 있다.
상기 메인 프레임(300)은, 상부 냉각 플레이트(100)와 하부 냉각 플레이트(200)의 외주부를 감싸는 형태로 구성될 수 있다. 특히, 상기 메인 프레임(300)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 상부에서 하부 방향으로 바라본 형태가 중앙 부분이 비어 있는 사각 링 형상으로 형성될 수 있다.
이러한, 상기 메인 프레임(300)의 비어 있는 중앙 부분에는 상부 방향으로는 상부 냉각 플레이트(100)가 노출되고, 하부 방향으로는 하부 냉각 플레이트(200)가 노출될 수 있다.
상기 메인 프레임(300)은 상부 냉각 플레이트(100) 및 하부 냉각 플레이트(200)가 개재된 상태에서 사출 성형 등으로 제조될 수 있으나, 본 발명이 반드시 이러한 제조 방식으로 제한되는 것은 아니다.
상기 메인 프레임(300)은 파우치형 배터리 셀(B)이 장착되도록 구성될 수 있다. 특히, 상기 메인 프레임(300)은 파우치형 배터리 셀(B)의 외주부가 장착되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 메인 프레임(300)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 사각 형상의 파우치형 배터리 셀(B)의 네 변이 내측에 각각 안착될 수 있다.
이때, 4개의 변을 가진 파우치형 배터리 셀(B)의 외주부는, 4개의 변 모두 메인 프레임(300)에 안착되도록 구성되거나, 4개의 변 중 일부 변, 이를테면 2개의 변이 메인 프레임(300)에 안착되도록 구성될 수도 있다.
바람직하게는, 상기 메인 프레임(300)에는 2개의 파우치형 배터리 셀이 장착될 수 있다. 즉, 상기 메인 프레임(300)에는 상부 냉각 플레이트(100)와 하부 냉각 플레이트(200)가 수직 방향으로 중앙 부분에 위치해 있을 수 있으며, 2개의 파우치형 배터리 셀은 메인 프레임(300)에서 상부 냉각 플레이트(100)의 상부 및 하부 냉각 플레이트(200)의 하부에 각각 위치할 수 있다. 그러므로, 이 경우, 배터리 셀용 카트리지를 수직 방향으로 다수 개 적층하는 경우, 1개의 배터리 셀용 카트리지마다 2개의 배터리 셀이 수납될 수 있다.
상기 메인 프레임(300)은, 둘 이상이 적층 가능하도록 구성될 수 있으며, 이를 통해 배터리 셀용 카트리지가 둘 이상 적층될 수 있다. 즉, 메인 프레임(300)에는 상부와 하부에 각각 다른 메인 프레임이 적층될 수 있다. 이처럼, 둘 이상의 배터리 셀용 카트리지가 적층되면, 배터리 셀(B)을 기준으로 메인 프레임(300)이 외주부에 배치되고, 상부 냉각 플레이트(100)가 상부에 배치되며, 하부 냉각 플레이트(200)가 하부에 배치된다.
한편, 상기 메인 프레임(300)은 둘 이상의 적층을 용이하게 하기 위해, 수직 방향으로 돌출된 돌출부(310) 및 이러한 돌출부(310)에 대응되는 형상의 삽입홈(320)을 구비할 수 있다.
예를 들어, 상기 메인 프레임(300)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 상부에 상부 방향으로 돌출된 돌출부(310)를 구비할 수 있다. 그리고, 상기 메인 프레임(300)은, 이러한 돌출부(310)의 형태에 대응되는 형태로, 하부에 오목한 형태의 삽입홈(320)이 형성되게 구성될 수 있다. 이 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 배터리 셀용 카트리지를 수직 방향으로 적층시켜 나갈 때, 메인 프레임(300)의 돌출부(310)는 상층에 위치하는 다른 메인 프레임의 삽입홈에 삽입될 수 있다. 또한, 메인 프레임(300)의 삽입홈(320)에는 하층에 위치하는 다른 메인 프레임의 돌출부가 삽입될 수 있다.
이러한 실시예에 의하면, 돌출부(310) 및 삽입홈(320)이 메인 프레임(300)의 적층, 즉 배터리 셀용 카트리지의 적층을 가이드함으로써 적층 공정이 용이하게 수행될 수 있고, 적층 이후에도 돌출부(310)와 삽입홈(320)의 결합력으로 인해 적층 상태가 안정적으로 유지될 수 있다.
한편, 상기 메인 프레임(300)은, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 측면에 개구부(330)를 구비할 수 있다. 여기서, 개구부(330)는 메인 프레임(300)을 수평 방향으로 관통한 형태로 구성되어, 상부 냉각 플레이트(100)와 하부 냉각 플레이트(200) 사이의 빈 공간 중 적어도 일부분이 외부로 노출되도록 구성될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 배터리 셀용 카트리지의 경우, 상부 냉각 플레이트(100)와 하부 냉각 플레이트(200) 사이에 빈 공간이 형성되어 이러한 빈 공간이 냉각 유로(C)로서 기능할 수 있는데, 상기 개구부(330)는 이러한 냉각 유로(C)가 메인 프레임(300)의 외부 공간으로 노출되도록 한다. 따라서, 메인 프레임(300) 외부의 공기 등이 이러한 개구부(330)를 통해 냉각 유로(C)로 유출입될 수 있다.
이때, 상기 개구부(330)는, 메인 프레임(300)에 있어서 적어도 2개 형성되는 것이 좋다. 이 경우, 적어도 1개의 개구부(330)는 유입구로서 기능하고, 나머지 개구부(330)는 유출구로서 기능할 수 있다.
따라서, 좌측의 개구부(330)로 유입된 외부 공기는 상부 냉각 플레이트(100)와 하부 냉각 플레이트(200) 사이의 냉각 유로(C)를 따라 흐르면서 배터리 셀(C)과 열 교환을 수행할 수 있다. 그리고, 이처럼 상부 냉각 플레이트(100) 및 하부 냉각 플레이트(200)와 열 교환을 수행한 공기는, 반대편의 개구부(330)를 통해 메인 프레임(300)의 외부 공간으로 유출될 수 있다.
상기 지지부(400)는, 상부 냉각 플레이트(100)와 하부 냉각 플레이트(200) 사이에 형성된 냉각 유로(C) 배치되고, 상부 및 하부 중 적어도 한 방향으로 돌출 형성된 하나 이상의 지지 리브(410a)를 구비하여 상부 냉각 플레이트(100)와 하부 냉각 플레이트(200)를 지지할 수 있다.
또한, 상기 지지부(400)는 하나 이상의 지지 리브(410a)가 상부면과 하부면으로부터 돌출 형성된 지지 바(420)를 하나 이상 구비할 수 있다.
즉, 상기 지지부(400)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 일단은 메인 프레임(300)의 일측에 형성된 개구부(330)에 고정되고, 타단은 메인 프레임(300)의 타측에 형성된 개구부(330)에 고정되도록 설치되는 하나 아상의 지지 바(420)를 구비하고, 하나 이상의 지지 바(420) 각각은 하나 이상의 지지 리브(410a)를 구비할 수 있다.
일 실시예에서, 하나 이상의 지지 바(420) 각각에는 하나의 지지 리브(410a)가 형성될 수 있다.
이러한, 상기 지지 리브(410a)는 상부 및 하부 방향으로 돌출 형성되어 상부면은 상부 냉각 플레이트(100)의 하부에 접촉하고 하부면은 하부 냉각 플레이트(200)의 상부에 접촉할 수 있다.
따라서, 상기 지지 리브(410a)는, 상부 냉각 플레이트(100)를 상부 방향으로 지지하고 하부 냉각 플레이트(200)를 하부 방향으로 지지할 수 있다.
이를 위하여, 상기 지지 리브(410a)는 상부면과 하부면 사이의 상하 길이(La)가 상부 냉각 플레이트(100)와 하부 냉각 플레이트(200) 사이의 이격 거리 중 최소 이격 거리(F) 이상이 되도록 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 지지 리브(410a)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상부면과 하부면 사이의 상하 길이(La)가 상부 냉각 플레이트(100)와 하부 냉각 플레이트(200) 사이의 이격 거리 중 최소 이격 거리(F)와 동일하도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 지지 리브(410a)는, 냉각 유로(C)의 흐름 방향으로 냉각 유로(C)의 중앙부에 형성될 수 있다. 다시 말해, 상기 지지 리브(410a)는, 지지 바(420)의 길이 방향으로 지지 바(420)의 중심에 형성될 수 있다.
이에 따라, 상기 지지 리브(410a)는 상부 냉각 플레이트(100)의 하부면과 하부 냉각 플레이트(200)의 상부면 중 각각의 중심에 접촉되어 상부 냉각 플레이트(100)와 하부 냉각 플레이트(200)를 지지할 수 있다.
한편, 배터리 셀(C)에 과충전, 과방전 및 충격 등과 같은 이상으로 부피가 증가하는 스웰링 현상이 발생하면, 통상 배터리 셀(C)의 중심부가 주변부 보다 더 많이 부피가 증가하게 된다.
이에 따라, 상술된 본 발명의 구성에 따르면, 배터리 셀(C)의 스웰링 현상의 발생 시, 주변부 보다 부피가 더 많이 증가하는 배터리 셀(C)의 중심부와 접촉된 상부 냉각 플레이트(100)의 하부면과 하부 냉각 플레이트(200)의 상부면 각각의 중심을 지지 리브(410a)가 지지함으로써, 스웰링 현상을 배터리 셀(C)의 주변부로 분산시킬 수 있다.
도 5는 배터리 셀에 스웰링 현상이 발생한 후, 일 실시예에 따른 배터리 셀용 카트리지의 A-A'선에 대한 단면도이다.
도 5를 더 참조하면, 상술한 바와 같이, 상기 지지 리브(410a)는 배터리 셀(C)의 중심부와 접촉된 상부 냉각 플레이트(100)의 하부면과 하부 냉각 플레이트(200)의 상부면 각각의 중심을 지지할 수 있다.
이를 통해, 상기 지지 리브(410a)는 배터리 셀(C)의 중심부에 밀집된 스웰링 현상을 배터리 셀(C)의 주변부로 분산시키고, 배터리 셀(C)의 중심부에 발생하는 스웰링 현상을 지연시킬 수 있다.
또한, 상기 지지 리브(410a)는 배터리 셀(C)로부터 발생되어 중심부에 밀집된 가스를 배터리 셀(C)의 주변부 특히, 실링부로 분산시킬 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 지지 리브(410a)는 배터리 셀(C)의 주변부 즉, 배터리 셀(C)의 실링부가 형성된 전단부와 후단부 양측으로 스웰링 현상과 가스를 분산시킬 수 있다.
이에 따라, 상기 지지 리브(410a)를 통해 배터리 셀(C)의 실링부로 분산된 가스는 실링부 사이의 틈으로 배출됨으로써, 과도한 스웰링으로 인한 배터리 셀(C)의 수명 감소를 방지할 수 있다.
이러한, 상기 지지부(400)는, 상부 냉각 플레이트(100)와 하부 냉각 플레이트(200)를 지지하기 위한 구조물로서, 소정 수준 이상의 기계적 강도를 갖는 재질로 구성되는 것이 좋다. 예를 들어, 상기 지지부(400)는, 스틸 등의 금속 재질이나 플라스틱 재질로 구성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 지지부(400)의 지지 바(420)는, 메인 프레임(300)에 일단과 타단이 고정되어 움직이지 않도록 메인 프레임(300)에 체결되도록 구성될 수 있다.
이를 위하여, 상기 지지부(400)는 메인 프레임(300)과 접하는 일단과 타단에 각각 체결 돌기(430)가 상부와 하부를 향하는 방향으로 돌출되어 형성될 수 있다.
이러한, 체결 돌기(430)는 메인 프레임(300)의 내측에 만입 형성된 체결 홈(340)에 삽입되어 상기 지지부(400)를 메인 프레임(300)에 체결시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 셀용 카트리지의 단면을 도시한 단면도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 셀용 카트리지는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀용 카트리지 대비, 지지 리브만이 차이가 있을 뿐 다른 구성 요소는 동일하므로 반복되는 설명은 생략하도록 한다.
도 6을 참조하면, 다른 실시예에 따른 배터리 셀용 카트리지의 지지부(400)는 지지 리브(410b)를 하나 이상 구비할 수 있다.
보다 구체적으로, 하나 이상의 지지 바(420) 각각에는 하나의 지지 리브(410b)가 형성될 수 있다.
상기 지지 리브(410b)는 상부면과 하부면 사이의 상하 길이(Lb)가 상부 냉각 플레이트(100)와 하부 냉각 플레이트(200) 사이의 이격 거리 중 최소 이격 거리(F) 보다 길게 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 지지 리브(410b)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상부면과 하부면 사이의 상하 길이(Lb)가 상부 냉각 플레이트(100)와 하부 냉각 플레이트(200) 사이의 이격 거리 중 최소 이격 거리(F) 보다 길게 형성될 수 있다.
또한, 상기 지지 리브(410b)는, 냉각 유로(C)의 흐름 방향으로 냉각 유로(C)의 중앙부에 형성될 수 있다. 다시 말해, 상기 지지 리브(410b)는, 지지 바(420)의 길이 방향으로 지지 바(420)의 중심에 형성될 수 있다.
이에 따라, 상기 지지 리브(410b)는 상부 냉각 플레이트(100)의 하부면과 하부 냉각 플레이트(200)의 상부면 중 각각의 중심에 접촉되어 상부 냉각 플레이트(100)와 하부 냉각 플레이트(200)를 지지할 수 있다.
이를 통해, 상기 지지 리브(410b)는, 주변부 보다 부피가 더 많이 증가하는 배터리 셀(C)의 중심부에 발생하는 스웰링 현상을 일 실시예에 따른 지지 리브 보다 효과적으로 감소시킬 수 있다.
이에 따라, 상술된 본 발명의 구성에 따르면, 배터리 셀(C)의 스웰링 현상의 발생 시, 주변부 보다 부피가 더 많이 증가하는 배터리 셀(C)의 중심부와 접촉된 상부 냉각 플레이트(100)의 하부면과 하부 냉각 플레이트(200)의 상부면 각각의 중심을 지지 리브(410b)가 압박 지지함으로써, 스웰링 현상을 배터리 셀(C)의 주변부로 분산시킬 수 있다.
도 7은 배터리 셀에 스웰링 현상이 발생한 후, 다른 실시예에 따른 배터리 셀용 카트리지의 A-A'선에 대한 단면도이다.
도 7을 더 참조하면, 상술한 바와 같이, 상기 지지 리브(410b)는 배터리 셀(C)의 중심부와 접촉된 상부 냉각 플레이트(100)의 하부면과 하부 냉각 플레이트(200)의 상부면 각각의 중심을 지지할 수 있다.
구체적으로, 상기 지지 리브(410b)는 상부면과 하부면 사이의 상하 길이(Lb)가 상부 냉각 플레이트(100)와 하부 냉각 플레이트(200) 사이의 이격 거리 중 최소 이격 거리(F) 보다 길게 형성됨으로써, 상부 냉각 플레이트(100)의 하부면과 하부 냉각 플레이트(200)의 상부면 각각의 중심을 효과적으로 가압시킬 수 있다.
이를 통해, 상기 지지 리브(410b)는 배터리 셀(C)의 중심부에 밀집된 스웰링 현상을 배터리 셀(C)의 주변부로 분산시키고, 배터리 셀(C)의 중심부에 발생하는 스웰링 현상을 지연시킬 수 있다.
또한, 상기 지지 리브(410b)는 배터리 셀(C)로부터 발생되어 중심부에 밀집된 가스를 배터리 셀(C)의 주변부 특히, 실링부로 분산시킬 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 지지 리브(410b)는 배터리 셀(C)의 주변부 즉, 배터리 셀(C)의 실링부가 형성된 전단부와 후단부 양측으로 스웰링 현상과 가스를 분산시킬 수 있다.
이에 따라, 상기 지지 리브(410b)를 통해 배터리 셀(C)의 실링부로 분산된 가스는 실링부 사이의 틈으로 배출됨으로써, 과도한 스웰링으로 인한 배터리 셀(C)의 수명 감소를 방지할 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 셀용 카트리지의 단면을 도시한 단면도이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 셀용 카트리지는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀용 카트리지 대비, 지지 리브만이 차이가 있을 뿐 다른 구성 요소는 동일하므로 반복되는 설명은 생략하도록 한다.
도 8을 참조하면, 또 다른 실시예에 따른 배터리 셀용 카트리지의 지지부(400)는 지지 리브(410c, 410d, 410e)를 복수 구비할 수 있다.
보다 구체적으로, 하나 이상의 지지 바(420) 각각에는 복수의 지지 리브(410c, 410d, 410e)가 형성될 수 있다.
상기 복수의 지지 리브(410c, 410d, 410e)는 상부면과 하부면 사이의 상하 길이(Lc, Ld, Le)가 상부 냉각 플레이트(100)와 하부 냉각 플레이트(200) 사이의 이격 거리 중 최소 이격 거리(F) 이상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 복수의 지지 리브(410c, 410d, 410e)는 실링부에서 멀수록 상부면과 하부면 사이의 상하 길이(Lc, Ld, Le)가 길게 형성될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 상기 복수의 지지 리브(410c, 410d, 410e)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 배터리 셀(C)의 실링부가 냉각 유로(C)의 후단부에 근접하는 경우, 냉각 유로(C)의 전단부에 형성된 지지 리브(410c), 냉각 유로(C)의 중심부에 형성된 지지 리브(410d) 및 냉각 유로(C)의 후단부에 형성된 지지 리브(410e), 3개로 구성될 수 있다.
또한, 냉각 유로(C)의 후단부에 형성된 지지 리브(410e)는 실링부와 근접하므로 냉각 유로(C)의 전단부에 형성된 지지 리브(410c) 및 냉각 유로(C)의 중심부에 형성된 지지 리브(410d) 보다 상부면과 하부면 사이의 상하 길이(Le)가 짧게 형성될 수 있으며, 그 길이는 최소 이격 거리(F)와 동일할 수 있다.
그리고, 냉각 유로(C)의 중심부에 형성된 지지 리브(410d)는 냉각 유로(C)의 전단부에 형성된 지지 리브(410c) 보다 실링부와 더 근접하므로, 상부면과 하부면 사이의 상하 길이(Ld)가 냉각 유로(C)의 전단부에 형성된 지지 리브(410c)의 상부면과 하부면 사이의 상하 길이(Lc)보다 짧게 형성될 수 있다.
마지막으로, 냉각 유로(C)의 전단부에 형성된 지지 리브(410c)는 냉각 유로(C)의 중심부에 형성된 지지 리브(410d) 및 냉각 유로(C)의 후단부에 형성된 지지 리브(410e) 보다 실링부로부터 더 이격되어 배치되므로, 상부면과 하부면 사이의 상하 길이(Lc)가 가장 길게 형성될 수 있다.
즉, 상기 복수의 지지 리브(410c, 410d, 410e)는 냉각 유로(C)의 후단부에 근접하는 배터리 셀(C)의 실링부와 멀수록 상부면과 하부면 사이의 상하 길이(Lc, Ld, Le)가 길게 형성될 수 있다.
이에 따라, 상부 냉각 플레이트(100)와 하부 냉각 플레이트(200)는 상기 복수의 지지 리브(410c, 410d, 410e)의 상이한 상하 길이에 대응하여 기울어지 도록 배치되어 고정될 수 있다.
이를 통해, 상기 복수의 지지 리브(410c, 410d, 410e)는 기울어진 상부 냉각 플레이트(100)의 하부면과 하부 냉각 플레이트(200)의 상부면 중 각각의 전단부, 중심부 및 후단부에 각각 접촉되어 상부 냉각 플레이트(100)와 하부 냉각 플레이트(200)를 지지할 수 있다.
이러한 본 발명의 구성에 따르면, 상기 복수의 지지 리브(410c, 410d, 410e)는, 배터리 셀(C)에서 발생하는 스웰링 현상과 가스를 배터리 셀(C)의 일측에 형성된 실링부로 유도시킬 수 있다.
도 9는 배터리 셀에 스웰링 현상이 발생한 후, 또 다른 실시예에 따른 배터리 셀용 카트리지의 A-A'선에 대한 단면도이다.
도 9를 더 참조하면, 상술한 바와 같이, 상기 복수의 지지 리브(410c, 410d, 410e)는 각각 배터리 셀(C)의 전단부, 중심부 및 후단부와 접촉된 상부 냉각 플레이트(100)의 하부면과 하부 냉각 플레이트(200)의 상부면을 지지할 수 있다.
이를 통해, 상기 복수의 지지 리브(410c, 410d, 410e)는 배터리 셀(C)에서 스웰링 현상 및 가스가 발생하면, 배터리 셀(C)의 실링부로부터 먼 상부 냉각 플레이트(100)의 하부면과 하부 냉각 플레이트(200)의 상부면일수록 높은 압력으로 가압함으로써, 발생된 가스를 실링부로 유도시킬 수 있다.
이에 따라, 상기 복수의 지지 리브(410c, 410d, 410e)를 통해 배터리 셀(C)의 실링부로 유도된 가스는 실링부 사이의 틈으로 배출됨으로써, 과도한 스웰링으로 인한 배터리 셀(C)의 수명 감소를 방지할 수 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 셀용 카트리지의 단면을 도시한 단면도이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 셀용 카트리지는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀용 카트리지 대비, 지지 리브만이 차이가 있을 뿐 다른 구성 요소는 동일하므로 반복되는 설명은 생략하도록 한다.
도 10을 참조하면, 또 다른 실시예에 따른 배터리 셀용 카트리지의 지지부(400)는 지지 리브(410f, 410g, 410h)를 복수 구비할 수 있다.
보다 구체적으로, 하나 이상의 지지 바(420) 각각에는 복수의 지지 리브(410f, 410g, 410h)가 형성될 수 있다.
상기 복수의 지지 리브(410f, 410g, 410h)는 상부면과 하부면 사이의 상하 길이(Lf, Lg, Lh)가 상부 냉각 플레이트(100)와 하부 냉각 플레이트(200) 사이의 이격 거리 중 최소 이격 거리(F) 이상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 복수의 지지 리브(410f, 410g, 410h)는 실링부에서 멀수록 상부면과 하부면 사이의 상하 길이(Lf, Lg, Lh)가 길게 형성될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 상기 복수의 지지 리브(410f, 410g, 410h)는, 도 10에 도시된 바와 같이, 배터리 셀(C)의 실링부가 냉각 유로(C)의 전단부와 후단부에 근접하는 경우, 냉각 유로(C)의 전단부에 형성된 지지 리브(410f), 냉각 유로(C)의 중심부에 형성된 지지 리브(410g) 및 냉각 유로(C)의 후단부에 형성된 지지 리브(410h), 3개로 구성될 수 있다.
또한, 냉각 유로(C)의 전단부에 형성된 지지 리브(410f)와 후단부에 형성된 지지 리브(410h)는 실링부와 근접하므로 냉각 유로(C)의 중심부에 형성된 지지 리브(410g) 보다 상부면과 하부면 사이의 상하 길이(Lf, Lh)가 각각 짧게 형성될 수 있으며, 그 길이는 최소 이격 거리(F)와 동일할 수 있다.
그리고, 냉각 유로(C)의 중심부에 형성된 지지 리브(410g)는 냉각 유로(C)의 전단부에 형성된 지지 리브(410f)와 후단부에 형성된 지지 리브(410h) 보다 실링부로부터 더 이격되어 배치되므로, 상부면과 하부면 사이의 상하 길이(Lg)가 가장 길게 형성될 수 있다.
즉, 상기 복수의 지지 리브(410f, 410g, 410h)는 냉각 유로(C)의 전단부와 후단부에 근접하는 배터리 셀(C)의 실링부와 멀수록 상부면과 하부면 사이의 상하 길이(Lf, Lg, Lh)가 길게 형성될 수 있다.
이에 따라, 상부 냉각 플레이트(100)와 하부 냉각 플레이트(200)는 상기 복수의 지지 리브(410f, 410g, 410h)의 상이한 상하 길이에 대응하여 기울어지 도록 배치되어 고정될 수 있다.
이를 통해, 상기 복수의 지지 리브(410f, 410g, 410h)는 기울어진 상부 냉각 플레이트(100)의 하부면과 하부 냉각 플레이트(200)의 상부면 중 각각의 전단부, 중심부 및 후단부에 각각 접촉되어 상부 냉각 플레이트(100)와 하부 냉각 플레이트(200)를 지지할 수 있다.
이러한 본 발명의 구성에 따르면, 상기 복수의 지지 리브(410f, 410g, 410h)는, 배터리 셀(C)에서 발생하는 스웰링 현상과 가스를 배터리 셀(C)의 일측과 타측에 형성된 실링부로 유도시킬 수 있다. 다시 말해, 상기 복수의 지지 리브(410f, 410g, 410h)는, 배터리 셀(C)에서 발생하는 스웰링 현상과 가스를 중심부에서 양단 즉, 전단부와 후단부로 유도시킬 수 있다.
도 11은 배터리 셀에 스웰링 현상이 발생한 후, 또 다른 실시예에 따른 배터리 셀용 카트리지의 A-A'선에 대한 단면도이다.
도 11을 더 참조하면, 상술한 바와 같이, 상기 복수의 지지 리브(410f, 410g, 410h)는 각각 배터리 셀(C)의 전단부, 중심부 및 후단부와 접촉된 상부 냉각 플레이트(100)의 하부면과 하부 냉각 플레이트(200)의 상부면을 지지할 수 있다.
이를 통해, 상기 복수의 지지 리브(410f, 410g, 410h)는 배터리 셀(C)에서 스웰링 현상 및 가스가 발생하면, 배터리 셀(C)의 실링부로부터 가장 먼 상부 냉각 플레이트(100)의 하부면과 하부 냉각 플레이트(200)의 상부면을 높은 압력으로 가압함으로써, 발생된 가스를 전단부와 후단부의 실링부로 유도시킬 수 있다.
이에 따라, 상기 복수의 지지 리브(410f, 410g, 410h)를 통해 중앙부에서 발생한 가스가 배터리 셀(C)의 실링부로 유도되어 실링부 사이의 틈으로 배출됨으로써, 과도한 스웰링으로 인한 배터리 셀(C)의 수명 감소를 방지할 수 있다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 셀용 카트리지의 단면을 확대하여 도시한 도면이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 셀용 카트리지는 지지부(400)의 지지 리브(410i)의 상부면과 하부면으로부터 각각 상부 방향과 하부 방향으로 돌출 형성된 결합 돌기(411)를 구비할 수 있다.
이러한, 결합 돌기(411)는 각각 상부 냉각 플레이트(100)의 하부면에 만입된 형태의 결합 홈(120)과 하부 냉각 플레이트(200)의 상부면에 만입된 형태의 결합 홈(220)에 삽입 결합될 수 있다.
이를 통해, 배터리 셀(C)에 스웰링 현상이 발생하여 부피가 증가하는 경우, 상부 냉각 플레이트(100)와 하부 냉각 플레이트(200)에 압력이 인가되어 지지부(400)와 상부 냉각 플레이트(100) 사이의 결합 및 지지부(400)와 하부 냉각 플레이트(200) 사이의 결합이 풀리는 현상을 방지할 수 있다.
이러한 본 발명의 구성에 따르면, 배터리 셀(C)의 스웰링 현상, 외부 충격 등으로 인해 압력이 가해지더라도 지지부(400)와 상부 냉각 플레이트(100) 사이의 결합 및 지지부(400)와 하부 냉각 플레이트(200) 사이의 결합을 견고히 유지시킬 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 개략적인 구성을 나타내는 분해 사시도이다.
본 발명에 따른 배터리 모듈(M)은, 도 13에 도시된 바와 같이, 배터리 셀과 배터리 셀용 카트리지(1000) 이외에, 유입 덕트(10) 및 유출 덕트(20)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 유입 덕트(10)는, 배터리 셀용 카트리지(1000)에 형성된 냉각 유로의 개방 부분에 구비되어 냉각 유로로 유체가 유입되도록 하는 공간 및 통로로서 기능할 수 있다.
그리고, 유출 덕트(20)는, 배터리 셀용 카트리지(1000)에 형성된 냉각 유로의 다른 개방 부분에 구비되어, 냉각 유로를 흐르던 유체가 배터리 모듈(M) 외부로 유출되도록 하는 공간 및 통로로서 기능할 수 있다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀용 카트리지(1000)는, 메인 프레임(300)의 2개의 측면에 개구부(310)가 형성될 수 있는데, 유입 덕트(10) 및 유출 덕트(20)는 이러한 개구부(310)가 형성된 측에 각각 구비될 수 있다. 한편, 유입 덕트(10) 및 유출 덕트(20)는, 냉각 유체의 유출입을 원활하게 하기 위해 팬을 구비할 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 팩은, 본 발명에 따른 배터리 모듈을 하나 이상 포함할 수 있다. 그리고, 이러한 배터리 모듈에는, 상술한 본 발명에 따른 배터리 셀용 카트리지가 복수 개 포함될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 배터리 팩은 본 발명에 따른 배터리 셀용 카트리지를 포함한다고 할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 이러한 배터리 모듈 이외에, 이러한 배터리 모듈을 수납하기 위한 케이스, 배터리 모듈의 충방전을 제어하기 위한 각종 장치, 이를테면 BMS(Battery Management System), 전류 센서, 퓨즈 등이 더 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 셀용 카트리지는, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 자동차에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 자동차는, 본 발명에 따른 배터리 모듈을 포함할 수 있고, 이러한 배터리 모듈에는 배터리 셀과 함께 본 발명에 따른 배터리 셀용 카트리지가 포함될 수 있다.
전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
100: 상부 냉각 플레이트 200: 하부 냉각 플레이트
300: 메인 프레임 400: 지지부

Claims (13)

  1. 판상으로 형성되고, 상호 대면되는 형태로 이격되어 내부에 냉각 유로를 형성하는 상부 냉각 플레이트와 하부 냉각 플레이트;
    상기 상부 냉각 플레이트의 외주부와 상기 하부 냉각 플레이트의 외주부를 감싸는 형태로 형성되고, 상부와 하부에 배터리 셀이 안착되도록 구성된 메인 프레임; 및
    상기 냉각 유로에 배치되고, 상부 및 하부 중 적어도 한 방향으로 돌출 형성된 하나 이상의 지지 리브를 구비하여 상부 냉각 플레이트와 상기 하부 냉각 플레이트를 지지하는 지지부를
    포함하고,
    상기 지지 리브는
    상기 냉각 유로의 흐름 방향으로 복수 구비되고,
    복수의 지지 리브는
    상부면과 하부면 사이의 상하 길이가 다르게 형성되며,
    상기 지지부는
    상기 냉각 유로의 흐름 방향으로 길게 연장된 바 형태로 형성되고, 상기 하나 이상의 지지 리브가 상부면과 하부면으로부터 돌출 형성된 지지 바를 더 구비하는 배터리 셀용 카트리지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 지지 리브는
    상부면과 하부면 사이의 상하 길이가 상기 상부 냉각 플레이트와 상기 하부 냉각 플레이트 사이의 이격 거리 중에서 최소 이격 거리 이상으로 형성된 배터리 셀용 카트리지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 지지 리브는
    상기 냉각 유로의 흐름 방향으로 상기 냉각 유로의 중앙부에 형성되는 배터리 셀용 카트리지.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 지지 리브는
    상기 배터리 셀의 실링부에서 멀리 위치할수록 상부면과 하부면 사이의 상하 길이가 길게 형성된 배터리 셀용 카트리지.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 지지 리브는
    상기 냉각 유로의 흐름 방향으로 상기 냉각 유로의 전단부, 중앙부 및 후단부 중 하나 이상에 형성되고,
    상기 중앙부에 형성된 지지 리브의 상부면과 하부면 사이의 상하 길이는 상기 전단부 및 후단부에 형성된 지지 리브의 상부면과 하부면 사이의 상하 길이 보다 길게 형성되는 배터리 셀용 카트리지.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 지지 리브는
    상기 상부 냉각 플레이트를 지지하는 상부면과 상기 하부 냉각 플레이트를 지지하는 하부면에 돌출된 형태의 결합 돌기가 형성되고,
    상기 상부 냉각 플레이트와 상기 하부 냉각 플레이트는
    각각 내측면에 상기 결합 돌기가 삽입 결합되도록 만입된 형태의 결합 홈이 형성된 배터리 셀용 카트리지.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 상부 냉각 플레이트와 상기 하부 냉각 플레이트는
    상기 하나 이상의 지지 리브의 상부면과 하부면 사이의 상하 길이에 대응하여 기울어져 형성된 배터리 셀용 카트리지.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 상부 냉각 플레이트는
    상부면이 하나의 배터리 셀과 대면 접촉하도록 구성되고,
    상기 하부 냉각 플레이트는
    하부면이 다른 하나의 배터리 셀과 대면 접촉하도록 구성된 배터리 셀용 카트리지.
  11. 제1항 내지 제4항 또는 제6항 또는 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 배터리 셀용 카트리지를
    포함하는 배터리 모듈.
  12. 제1항 내지 제4항 또는 제6항 또는 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 배터리 셀용 카트리지를
    포함하는 배터리 팩.
  13. 제1항 내지 제4항 또는 제6항 또는 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 배터리 셀용 카트리지를
    포함하는 배터리 자동차.
KR1020170096868A 2017-07-31 2017-07-31 배터리 셀용 카트리지 및 이를 포함하는 배터리 모듈 KR102244139B1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170096868A KR102244139B1 (ko) 2017-07-31 2017-07-31 배터리 셀용 카트리지 및 이를 포함하는 배터리 모듈
JP2019529563A JP6782845B2 (ja) 2017-07-31 2018-07-05 バッテリーセル用カートリッジ及びそれを含むバッテリーモジュール
EP18840490.9A EP3540847A4 (en) 2017-07-31 2018-07-05 CARTRIDGE FOR BATTERY CELL AND BATTERY MODULE THEREFOR
US16/345,327 US11616260B2 (en) 2017-07-31 2018-07-05 Cartridge for battery cell and battey module including the same
CN201880004701.9A CN110024211B (zh) 2017-07-31 2018-07-05 用于电池单体的套盒和包括所述套盒的电池模块
PCT/KR2018/007667 WO2019027150A1 (ko) 2017-07-31 2018-07-05 배터리 셀용 카트리지 및 이를 포함하는 배터리 모듈

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170096868A KR102244139B1 (ko) 2017-07-31 2017-07-31 배터리 셀용 카트리지 및 이를 포함하는 배터리 모듈

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190012998A KR20190012998A (ko) 2019-02-11
KR102244139B1 true KR102244139B1 (ko) 2021-04-22

Family

ID=65234010

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170096868A KR102244139B1 (ko) 2017-07-31 2017-07-31 배터리 셀용 카트리지 및 이를 포함하는 배터리 모듈

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11616260B2 (ko)
EP (1) EP3540847A4 (ko)
JP (1) JP6782845B2 (ko)
KR (1) KR102244139B1 (ko)
CN (1) CN110024211B (ko)
WO (1) WO2019027150A1 (ko)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD974283S1 (en) * 2018-12-26 2023-01-03 Lg Energy Solution, Ltd. Upper cover for battery module
KR102469872B1 (ko) 2019-04-15 2022-11-23 에스케이온 주식회사 배터리 모듈
CN210136909U (zh) * 2019-06-18 2020-03-10 宁德时代新能源科技股份有限公司 温控组件及电池包
DE102019125033A1 (de) * 2019-09-17 2021-03-18 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Akkumulatoranordnung
KR20210034929A (ko) * 2019-09-23 2021-03-31 주식회사 엘지화학 돌기 구조가 형성된 홀드다운 브라켓을 포함하는 전지팩
EP4055657A1 (en) * 2019-11-06 2022-09-14 Taiga Motors Inc. Battery cooling panel for electric vehicles
DE102019219098A1 (de) * 2019-12-06 2021-06-10 Mahle International Gmbh Batteriezellen-Anordnung für ein Kraftfahrzeug
TWM594276U (zh) 2019-12-16 2020-04-21 財團法人工業技術研究院 電池模組
CN111463519B (zh) * 2020-04-08 2022-11-22 重庆长安新能源汽车科技有限公司 一种电池缓冲隔热冷却板、动力电池包及汽车
KR102475298B1 (ko) * 2021-01-14 2022-12-08 에스케이온 주식회사 배터리 모듈
WO2023242865A1 (en) * 2022-06-14 2023-12-21 Ola Electric Mobility Private Limited A pouch cell holder assembly, a battery pack module, and a battery pack
KR20240045611A (ko) * 2022-09-30 2024-04-08 주식회사 엘지에너지솔루션 냉각 부재 및 이를 포함하는 전지 팩
KR102533961B1 (ko) 2023-03-31 2023-05-18 (주)협화산업 배터리셀 카트리지의 테이프 부착 장치
KR102533959B1 (ko) 2023-04-03 2023-05-18 (주)협화산업 배터리셀 카트리지의 케이블 모듈 조립 장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101658594B1 (ko) * 2013-10-31 2016-09-21 주식회사 엘지화학 이차 전지용 프레임 및 이를 포함하는 배터리 모듈

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5558952A (en) * 1995-12-15 1996-09-24 East Penn Mfg. Co. Pocket separator for electric storage battery plates
US7264901B2 (en) * 1998-08-23 2007-09-04 Ovonic Battery Company, Inc. Monoblock battery
US20030129486A1 (en) * 1999-08-11 2003-07-10 Werner Bohnstedt Battery separator provided with a plurality of studs and vertical ribs
KR100675633B1 (ko) * 2003-12-22 2007-02-01 엘지.필립스 엘시디 주식회사 스페이서 형성방법 및 스페이서가 구비된 액정표시소자
JP4943639B2 (ja) * 2004-08-31 2012-05-30 株式会社豊田中央研究所 半導体装置
KR100669414B1 (ko) * 2004-11-30 2007-01-15 삼성에스디아이 주식회사 전지 모듈과 전지 모듈의 격벽
KR101256058B1 (ko) * 2005-09-05 2013-04-22 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 모듈
KR100684861B1 (ko) * 2005-12-23 2007-02-20 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 모듈
JP5122194B2 (ja) 2007-07-09 2013-01-16 小島プレス工業株式会社 冷却装置
US8628872B2 (en) 2008-01-18 2014-01-14 Lg Chem, Ltd. Battery cell assembly and method for assembling the battery cell assembly
KR101634524B1 (ko) 2010-04-19 2016-06-29 엘지전자 주식회사 전지 카트리지
US8846227B2 (en) * 2009-12-18 2014-09-30 MAGNA STEYR Battery Systems GmbH & Co. OG Cooling/heating element for a rechargeable battery
US9780421B2 (en) * 2010-02-02 2017-10-03 Dana Canada Corporation Conformal heat exchanger for battery cell stack
US9147916B2 (en) * 2010-04-17 2015-09-29 Lg Chem, Ltd. Battery cell assemblies
US9065158B2 (en) * 2010-05-28 2015-06-23 GM Global Technology Operations LLC Corrugated fin and frame assembly for battery cooling
US8435668B2 (en) 2010-07-23 2013-05-07 GM Global Technology Operations LLC Prismatic battery cell with integrated cooling passages and assembly frame
US8709644B2 (en) * 2011-01-06 2014-04-29 Ford Global Technologies, Llc Battery cell separator
US9537190B2 (en) * 2011-01-06 2017-01-03 Ford Global Technologies, Llc Battery cell separators
US9356268B2 (en) * 2011-01-10 2016-05-31 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery module
ZA201205252B (en) * 2011-07-25 2014-06-25 Gen Electric Electrochemical device, method, and assembly
CN102315476B (zh) * 2011-08-25 2013-07-17 石家庄杰泰特动力能源有限公司 电池组
WO2013038520A1 (ja) * 2011-09-14 2013-03-21 日立ビークルエナジー株式会社 組電池
US9634302B2 (en) 2011-11-18 2017-04-25 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Secondary battery module
KR101987778B1 (ko) * 2012-05-11 2019-06-11 에스케이이노베이션 주식회사 냉각 유로 관통형 이차전지모듈
KR102050310B1 (ko) 2012-11-06 2019-11-29 에스케이이노베이션 주식회사 배터리 팩
KR101609212B1 (ko) * 2013-08-28 2016-04-05 주식회사 엘지화학 냉매 및 배기 가스의 혼합을 방지하는 구조를 포함하는 전지모듈
KR101615941B1 (ko) 2013-08-29 2016-04-27 주식회사 엘지화학 냉매 및 배기 가스의 혼합을 방지하는 구조를 포함하는 전지모듈
DE102013218527A1 (de) * 2013-09-16 2015-04-02 Robert Bosch Gmbh Akku
DE102015206248A1 (de) * 2014-04-10 2015-10-15 Ford Global Technologies, Llc Batteriezellentrenner
KR101760400B1 (ko) 2014-10-17 2017-07-21 주식회사 엘지화학 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR101787634B1 (ko) * 2014-10-31 2017-10-18 주식회사 엘지화학 스웰링 대응구조를 구비하는 엔드플레이트 및 이를 포함하는 배터리모듈
KR20160061122A (ko) * 2014-11-21 2016-05-31 주식회사 엘지화학 셀 온도 상승 대응 능력이 개선된 배터리팩 및 그 제조방법
JP2016115481A (ja) * 2014-12-12 2016-06-23 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置
KR101806415B1 (ko) 2014-12-19 2017-12-07 주식회사 엘지화학 냉각효율이 향상된 이차전지 셀 및 이를 포함하는 모듈형 전지
JP6641711B2 (ja) * 2015-03-27 2020-02-05 株式会社豊田自動織機 電池モジュール
KR101851432B1 (ko) * 2015-05-11 2018-04-23 주식회사 엘지화학 이차 전지용 카트리지 및 이를 포함하는 배터리 모듈
KR20170096868A (ko) 2016-02-17 2017-08-25 주식회사 디지아이 인쇄장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101658594B1 (ko) * 2013-10-31 2016-09-21 주식회사 엘지화학 이차 전지용 프레임 및 이를 포함하는 배터리 모듈

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019027150A1 (ko) 2019-02-07
US20190312319A1 (en) 2019-10-10
CN110024211B (zh) 2022-05-10
KR20190012998A (ko) 2019-02-11
JP6782845B2 (ja) 2020-11-11
US11616260B2 (en) 2023-03-28
EP3540847A4 (en) 2020-03-18
JP2020502737A (ja) 2020-01-23
EP3540847A1 (en) 2019-09-18
CN110024211A (zh) 2019-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102244139B1 (ko) 배터리 셀용 카트리지 및 이를 포함하는 배터리 모듈
KR101658594B1 (ko) 이차 전지용 프레임 및 이를 포함하는 배터리 모듈
KR102256098B1 (ko) 루버 핀 형상의 열전도 매개체를 구비한 배터리 팩
US10074835B2 (en) Battery pack
KR101095346B1 (ko) 우수한 방열 특성의 전지모듈 및 중대형 전지팩
KR101218751B1 (ko) 냉각 효율성이 향상된 중대형 전지팩
US10347880B2 (en) Battery module having improved cooling performance
US9755285B2 (en) Frame for secondary battery and battery module comprising the same
KR101205180B1 (ko) 콤팩트하고 안정성이 우수한 냉각부재와 이를 포함하는 전지모듈
KR101736378B1 (ko) 이차 전지용 프레임 및 이를 포함하는 배터리 모듈
JP2017531286A (ja) 効率的な冷却構造の電池パックケース
JP2023143936A (ja) 電池パックおよびこれを含むデバイス
KR102026386B1 (ko) 배터리 모듈
KR101533992B1 (ko) 전지모듈
KR101806412B1 (ko) 이차 전지용 카트리지 및 이를 포함하는 배터리 모듈
KR101678490B1 (ko) 이차 전지용 카트리지 및 이를 포함하는 배터리 모듈
KR101760399B1 (ko) 이차 전지용 카트리지 및 이를 포함하는 배터리 모듈
KR101746765B1 (ko) 이차 전지용 카트리지 및 이를 포함하는 배터리 모듈
JP2024509126A (ja) バッテリーモジュール
KR101779944B1 (ko) 콤팩트하고 안정성이 우수한 냉각부재와 이를 포함하는 전지모듈
KR20240045611A (ko) 냉각 부재 및 이를 포함하는 전지 팩
KR20240012305A (ko) 전지 팩 및 이를 포함하는 디바이스
KR20210037926A (ko) 냉각부 일체형 배터리 케이스 및 이의 제조방법
KR20230146446A (ko) 안전성이 강화된 배터리 모듈
JP2023534973A (ja) 電池パックおよびそれを含むデバイス

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