KR102480031B1 - 배터리용 냉각 케이스 및 이를 포함하는 배터리 모듈 - Google Patents

배터리용 냉각 케이스 및 이를 포함하는 배터리 모듈 Download PDF

Info

Publication number
KR102480031B1
KR102480031B1 KR1020180041658A KR20180041658A KR102480031B1 KR 102480031 B1 KR102480031 B1 KR 102480031B1 KR 1020180041658 A KR1020180041658 A KR 1020180041658A KR 20180041658 A KR20180041658 A KR 20180041658A KR 102480031 B1 KR102480031 B1 KR 102480031B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
case
battery
battery cell
cooling
coupling
Prior art date
Application number
KR1020180041658A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180135798A (ko
Inventor
김태일
김성엽
Original Assignee
에스케이온 주식회사
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 에스케이온 주식회사 filed Critical 에스케이온 주식회사
Priority to US15/989,876 priority Critical patent/US10720679B2/en
Priority to CN201810551848.1A priority patent/CN109088014B/zh
Priority to DE102018114023.1A priority patent/DE102018114023A1/de
Publication of KR20180135798A publication Critical patent/KR20180135798A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102480031B1 publication Critical patent/KR102480031B1/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
    • H01M10/6554—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
    • H01M10/61—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
    • H01M10/64—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
    • H01M10/6562—Gases with free flow by convection only
    • 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
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/183—Sealing members
    • H01M50/186—Sealing members characterised by the disposition of the sealing members
    • 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
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular 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
    • H01M50/258—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
    • 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)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1케이스 및 제2케이스를 포함하고, 하나 이상의 배터리 셀을 수용하는 공간을 포함하는 케이스에 있어서, 제1케이스는, 제2케이스와 결합되는 제1결합부; 및 케이스에 수용되는 배터리 셀의 일측이 외측으로 노출되어, 냉각부재에 의해 배터리 셀이 냉각될 수 있도록 개방된 제1개방부를 포함하는, 배터리용 냉각 케이스가 제공된다.

Description

배터리용 냉각 케이스 및 이를 포함하는 배터리 모듈{COOLING CASE FOR BATTERY AND BATTERY MODULE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 배터리용 냉각 케이스 및 이를 포함하는 배터리 모듈에 관한 것이다.
일반적으로 파우치 타입의 배터리는 얇은 판형의 구조로 몇 장을 셀을 하나로 묶어 모듈화시켜 사용하게 되는데, 모듈을 직렬로 연결하여 패키지를 구성하고 있다. 직렬로 연결된 배터리 모듈 패키지는 그 충방전시 배터리 셀에서 발열하는 현상이 발생되며, 각 배터리 셀의 온도는 냉각특성에 따라 셀 별로 다르게 나타나기도 하고, 셀의 온도에 따라 충방전 전력이 달라지지만, 배터리 셀은 예를 들어, 25~40도 범위의 적정 작동온도에서 운전이 되어야 한다. 상기 배터리 팩은 냉각수단과 근접하게 위치되는 측의 배터리 셀만이 최소온도에 가깝게 형성되고 냉각수단과 거리가 먼 배터리 셀은 냉각효율이 떨어지는 경향이 있다 특히, 냉각수단이 팬일 경우 그러한 경향은 더욱 심하게 드러날 수 있다.
이를 개선하기 위해서 종래에는 균일한 냉각유동 분포를 위해서 흡입덕트의 입사각과 상부커버에 구배를 적용하였으나 이러한 방안은 배러리 셀이 증가하거나 흡입구의 위치가 변경되면, 온도편차가 더 커질 수 있어 초기설계부터 재검토해야 하는 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2013-0011370호 (2013.01.30)
본 발명의 일 실시예는, 적층된 배터리 셀들을 일측면 이상 외측으로 노출시켜 대류 또는 전도를 통한 열교환을 가능하도록 하는 배터리용 냉각 케이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 본 발명의 일 실시예는, 적층된 배터리 셀들을 일측면 이상 외측으로 노출시켜 대류 또는 전도를 통한 열교환을 가능하도록 하는 배터리용 냉각 케이스를 포함하는 배터리 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는, 적층된 배터리 셀들을 외측으로 노출된 면적이 냉각부재와 접촉 또는 기 결정된 간격 이격되도록 배치될 수 있도록 냉각부재와의 대응되도록 형성되는 배터리용 냉각 케이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는, 적층된 배터리 셀들을 외측으로 노출된 면적이 냉각부재와 접촉 또는 기 결정된 간격 이격되도록 배치될 수 있도록 냉각부재와의 대응되도록 형성되는 배터리용 냉각 케이스를 포함하는 배터리 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는, 케이스 내부에 수용된 배터리 셀들이 케이스에 안착되는 면의 높이를 결정하여 발열될 수 있는 배터리 셀과 냉각부재 간의 거리를 결정할 수 있는 배터리용 냉각 케이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는, 케이스 내부에 수용된 배터리 셀들이 케이스에 안착되는 면의 높이를 결정하여 발열될 수 있는 배터리 셀과 냉각부재 간의 거리를 결정할 수 있는 배터리용 냉각 케이스를 포함하는 배터리 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1케이스 및 제2케이스를 포함하고, 하나 이상의 배터리 셀을 수용하는 공간을 포함하는 케이스에 있어서, 제1케이스는, 제2케이스와 결합되는 제1결합부; 및 케이스에 수용되는 배터리 셀의 일측이 외측으로 노출되어, 케이스 외측에 위치되는 냉각부재에 의해 배터리 셀이 냉각될 수 있도록 개방된 제1개방부를 포함하는, 배터리용 냉각 케이스가 제공된다.
그리고, 제2케이스는, 제1케이스와 결합되는 제2결합부; 및 케이스에 수용되는 배터리 셀의 일측이 외측으로 노출되어, 냉각부재에 의해 배터리 셀이 냉각될 수 있도록 개방된 제2개방부;를 포함할 수 있다.
또한, 제2케이스는 제1케이스와 대칭되도록 형성되어 서로 결합될 수 있다.
또한, 냉각부재에 의해 상기 배터리 셀에 행해지는 냉각은, 상기 냉각부재와 상기 배터리 셀이 이격되어 냉각이 행해지는 대류 또는 상기 냉각부재와 상기 배터리 셀이 접촉되어 행해지는 전도에 의한 냉각일 수 있다.
또한, 상기 제1개방부 및 상기 제2개방부를 포함하는 개방부는 상기 제1결합부 및 상기 제2결합부를 포함하는 복수 개의 결합부 사이에 위치될 수 있다.
또한, 상기 배터리 셀이 상기 케이스 내에 안착되는 안착면은,
상기 결합부 내에 각각 위치되고, 상기 결합부가 상기 몸체로부터 돌출된 돌출길이 이하의 구간에서 상기 배터리 셀이 노출되도록 형성될 수 있다.
적어도 하나 이상의 배터리 셀; 및 배터리 셀을 수용하고 제1케이스 및 제2케이스를 포함하는 케이스;를 포함하고, 제1케이스는, 제2케이스와 결합되는 제1결합부; 및 배터리 셀의 일측면이 케이스의 외측으로부터 노출되어, 케이스 외측에 위치되는 냉각부재에 의해 배터리 셀이 냉각될 수 있도록 개방된 제1개방부를 포함할 수 있다.
그리고, 제2케이스는, 제1케이스와 결합되는 제2결합부; 및 배터리 셀의 일측면이 케이스의 외측으로부터 노출되어, 냉각부재에 의해 배터리 셀이 냉각될 수 있도록 개방된 제2개방부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 배터리 셀은 외곽에 외장재에 의해 형성되는 실링부 및 밀착부를 포함하고, 상기 실링부는 상기 배터리 셀의 네 측의 둘레 중 세 측에 형성되고, 상기 배터리 셀의 나머지 일 측에는 상기 밀착부가 형성될 수 있다.
또한, 상기 배터리 셀의 상기 밀착부는 상기 제1개방부 및 상기 제2개방부를 포함하는 개방부를 통해 상기 케이스의 외측으로 노출될 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 적층된 배터리 셀들을 일측면 이상 외측으로 노출시켜 대류 또는 전도를 통한 열교환을 가능하도록 하는 배터리용 냉각 케이스를 제공할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예는, 적층된 배터리 셀들을 일측면 이상 외측으로 노출시켜 대류 또는 전도를 통한 열교환을 가능하도록 하는 배터리용 냉각 케이스를 포함하는 배터리 모듈을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는, 적층된 배터리 셀들을 외측으로 노출된 면적이 냉각부재와 접촉 또는 기 결정된 간격 이격되도록 배치될 수 있도록 냉각부재와의 대응되도록 형성되는 배터리용 냉각 케이스를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는, 적층된 배터리 셀들을 외측으로 노출된 면적이 냉각부재와 접촉 또는 기 결정된 간격 이격되도록 배치될 수 있도록 냉각부재와의 대응되도록 형성되는 배터리용 냉각 케이스를 포함하는 배터리 모듈을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는, 케이스 내부에 수용된 배터리 셀들이 케이스에 안착되는 면의 높이를 결정하여 발열될 수 있는 배터리 셀과 냉각부재 간의 거리를 결정할 수 있는 배터리용 냉각 케이스를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는, 케이스 내부에 수용된 배터리 셀들이 케이스에 안착되는 면의 높이를 결정하여 발열될 수 있는 배터리 셀과 냉각부재 간의 거리를 결정할 수 있는 배터리용 냉각 케이스를 포함하는 배터리 모듈을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 분해사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리모듈의 조립사시도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈이 냉각부재 상에 안착된 사시도
도 4(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이스에 형성된 제1단차 및 배터리 셀의 수용위치를 나타낸 도면, 도 4(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈과 대응되도록 형성되는 냉각부재를 나타낸 도면
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 포함되는 배터리 셀의 구체적인 형상을 나타낸 도면
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(10)의 분해사시도이다.
도 1을 참조하면, 배터리 모듈(10)은 케이스(100; 110, 120) 및 배터리 셀(200; 210, 220)을 포함할 수 있다.
케이스(100; 110, 120)는 제1케이스(110) 및 제2케이스(120)를 포함할 수 있다. 여기서 제1케이스(110) 및 제2케이스(120)는 도 1에 도시된 바와 같이, 서로 대칭되는 형태로 형성될 수 있지만, 배터리 셀(200; 210, 220)을 수용가능한 형태라면 구체적인 형상의 동일여부는 무관하다. 다만, 각 케이스(100; 110, 120)가 이하에서 설명할 결합부(도 2의 111, 121) 및 개방부(도 2의 112, 122)를 포함하는 경우에 해당한다. 그리고 본 발명을 설명하기 위한 예시로는, 서로 대칭인 케이스(100; 110, 120)를 설명하기로 한다. 서로 대칭으로 형성될 경우에는 인접한 다른 배터리 모듈(10)과 적층하는데 용이하게 형성될 수 있다.
도 1에 도시된 본 예시에서는 배터리 셀(200; 210, 220)의 전극탭 및 측부가 노출될 수 있도록 케이스(100; 110, 120)는 결합부(111, 121)가 각 케이스(110, 120)에 4 개씩 형성되어 있고 배터리 셀(200; 210, 220)의 측부 측에 개방부(112, 122)가 형성될 수 있다. 따라서, 각 결합부(111, 121)가 서로 결합되면 각 개방부(112, 122)가 마주하면서 케이스(100)의 내부가 외측으로부터 노출될 수 있다. 즉, 개방부(112, 122)에 의해 케이스(100)에 수용된 배터리 셀(200)이 외부로 노출될 수 있다. 구체적으로, 상술한 케이스(100; 110, 120)는 제1몸체부(113) 및 제1몸체부(113)로부터 돌출되는 복수 개의 제1결합부(111)를 포함하는 제1케이스(110)와 제2몸체부(123) 및 제2몸체부(123)로부터 돌출되는 복수 개의 제2결합부(121)를 포함하는 제2케이스(120)로 구성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(10)의 조립사시도이다.
도 2를 참조하면, 조립된 배터리 모듈(10)은 케이스(100; 110, 120) 내측에 위치된 배터리 셀(200; 210, 220)이 노출되어 노출면(C)이 형성될 수 있다. 노출면(C)은 대류 또는 전도에 의해 직접 냉각이 될 수 있는 면적으로 배터리 셀(200)이 발열에 의한 팽창 또는 폭발을 방지하기 위해 온도를 저감시킬 수 있다.
예를 들면, 냉각부재(도 3의 20)와의 직접적인 접촉이 되거나 팬에 의한 공랭이 행해질 수 있다. 이에 대한 구체적인 내용을 도 3을 통해 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(10)이 냉각부재(20) 상에 안착된 사시도이다.
도 3을 참조하면, 배터리 모듈(10)에 형성되는 개방부(112, 122)에 의해 노출면(C)이 냉각부재(20)와 접촉이 되어 냉각될 수 있다. 냉각부재(20)의 형태는 도 3에 도시된 예시에 한정되지 않고 배터리 모듈의 케이스(100; 110, 120)와 대응되도록 형성될 수 있다.
따라서, 본 실시예는 냉각부재(20)가 돌출부(21) 및 지지면(22)을 포함할 수 있다. 여기서 돌출부(21)는 케이스(100; 110, 210)에 형성된 개방부(112, 122)와 대응되도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 개방부(112, 122)가 결합부(111, 121)보다 내측으로 형성된 타단식이라면 타단의 높이차와 대응되도록 돌출부(21)의 돌출길이가 결정될 수 있다. 물론, 돌출부(21)의 폭 또한 개방부(112, 122)의 형성 길이와 대응될 수 있으나, 개방부(112, 122)의 형성길이 이하로 형성되는 것도 가능하다.
예를 들어, 냉각부재(20)의 돌출부(21) 폭이 개방부(112, 122)의 길이보다 짧게 형성될 경우에는 돌출부(21)의 폭 길이만큼 개방부(112, 122)를 통해 배터리 셀(200)의 노출면(C)과 접촉하여 냉각시키는 전도를 행할 수 있고, 근접한 위치에 돌출부(21)와 접촉하지 못한 개방부(112, 122)로 노출된 노출면(C)은 공랭에 의한 냉각이 행해질 수도 있다. 따라서, 개방부(112, 122)의 조건에 대응되도록 냉각부재(20)는 선택될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(10) 및 냉각부재(20)의 안착면을 나타낸 도면으로서, 도 4(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이스(100; 110, 120)에 형성된 제1단차(d1) 및 배터리 셀(200)의 안착위치(A1, A2, A3)를 나타낸 도면, 도 4(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(10)과 대응되도록 형성되는 냉각부재(20)를 나타낸 도면이다.
도 4(a)를 참조하면, 케이스(100; 110, 120)에 형성되는 결합부(111, 121)로부터 개방부(112, 122)까지의 거리차이인 제1단차(d1)가 형성 될 수 있다. 상기 제1단차(d1)는 배터리 모듈(10)이 설치될 시에 냉각부재(20)와 결합이 될 수 있는데, 상기 결합 시에 냉각부재(20)와의 결합력을 증진시키기 위해서 형성된 구조가 될 수도 있다.
물론, 상술한 바와 같이, 발열되는 배터리 셀(200)의 온도를 저하시키기 위해 냉각목적으로 개방부(112)가 형성될 수 있으며, 이러한 경우에 냉각부재(20)의 돌출부(21)와 배터리 셀(200)의 노출면(C)이 가깝게 배치되는 것이 유리하다. 예를 들어, 상기 노출면(C)과 돌출부(21)는 접촉되어 전도를 통해 열교환이 되고 배터리 셀(200)의 온도가 저하될 수 있다.
그러나, 돌출부(21) 및 노출면(C)이 일정거리 이격되는 경우에도 팬 등을 구비하여 대류를 통해 냉각될 수 있으며, 냉각부재(20)를 구비하지 않는 경우에도 이에 해당될 수 있다.
한편, 케이스(100; 110, 120) 내에는 배터리셀(200)이 안착되기 위한 안착면(115, 125)이 결합부(110, 120) 내측에 형성될 수 있는데, 안착면(115, 125)의 형성 위치(높이)는 선택적으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 안착면(115, 125)이 형성된 안착위치는 개방부(112, 122)를 기준으로 케이스(100)의 외측 또는 내측에 각각 위치되는 제3안착위치(A3) 및 제1안착위치(A1)가 될 수 있고, 개방부(112, 122)와 동일 선상의 높이에 위치되는 제2안착위치(A2)가 될 수도 있다.
여기서, 케이스(100; 110, 120)에 제1안착위치(A1)가 형성되는 경우에, 배터리 셀(200)은 냉각부재(20)의 돌출부(21)와 접촉이 될 수 없으므로, 전도에 의한 배터리 셀(200)의 냉각을 행하기 위해서는 돌출부(21)가 개방부(112, 122) 내측으로 일부 삽입되어 노출면(C)과 접촉을 하는 형태가 될 수 있다.
그리고, 케이스(100; 110, 120)에 제2안착위치(A2)가 형성되는 경우에, 배터리 셀(200)은 냉각부재(20)의 돌출부(21)와 접촉이 이루어져서 전도에 의해 냉각이 행해질 수 있다.
또한, 케이스(100; 110, 120)에 제3안착위치(A3)가 형성되는 경우에, 배터리 셀(200)은 냉각부재(20)의 돌출부(21)와 접촉이 이루어질 수 있다. 다만, 이러한 경우, 도 4(b)의 냉각부재(20)에 형성된 지지면(22)과 돌출부(21) 간의 높이 차인, 제2단차(d2)가 제1단차(d1)보다 낮은 경우에, 직접 접촉이 이루어지지 않을 수 있다. 따라서, 안착위치가 제3안착위치(A3)로 결정된 경우에 전도에 의한 냉각을 행하기 위해서는 적어도 제2단차(d2)는 결합부(111, 121)와 제3안착위치(A3) 간의 수직 거리 이상으로 형성되는 조건이 요구될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(10)에 포함되는 배터리 셀(200)의 구체적인 형상을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 상술한 본 발명의 일 실시예예 따른 배터리 모듈(10)에 수용되는 배터리 셀(200)의 일측면은 배터리 셀(200)의 길이 방향(a1) 둘레면 중 외장재(230)가 접합되어 형성된 세 면의 실링부(231)를 제외한 나머지 일면에서 외장재(230)가 전극조립체(240)에 밀착되어 형성된 밀착부(232)일 수 있다.
구체적으로, 상술한 배터리 셀(200)의 일면은 외장재(230)가 실링되지 않은 상태로 전극조립체(240)에 접촉된 밀착부(232)로 형성될 수 있고, 배터리 셀(200)의 밀착부(232) 측은 상술한 케이스(100; 110, 120)의 개방부(112, 122)를 통해 외부로 노출될 수 있고, 노출면(C)을 형성할 수 있다.
이를 통해, 배터리 셀(200)의 밀착부(232)가 냉각부재(20)의 돌출부(21)에 접촉되는 경우, 면상 접촉되어 냉각부재(20)와 배터리 셀(200) 간의 접촉 면적이 증대되고 배터리 셀(200)로부터 냉각부재(20)로의 열전달 효율이 크게 향상될 수 있다.
이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10 : 배터리 모듈
20 : 냉각부재
21 : 돌출부
22 : 지지면
100 : 케이스
110 : 제1케이스
111 : 제1결합부
112 : 제1개방부
113 : 제1몸체부
115 : 안착면
120 : 제2케이스
121 : 제2결합부
122 : 제2개방부
123 : 제2몸체부
125 : 안착면
200 : 배터리셀
210 : 제1배터리셀
220 : 제2배터리셀
230 : 외장재
231 : 실링부
232 : 밀착부
240 : 전극조립체
a1 : 배터리 셀의 길이 방향
C : 노출면
d1 : 제1단차
d2 : 제2단차
A1 : 제1안착위치
A2 : 제2안착위치
A3 : 제3안착위치

Claims (10)

  1. 제1몸체부, 상기 제1몸체부로부터 돌출되는 복수의 제1결합부, 그리고 상기 복수의 제1 결합부와 단차를 형성하는 제1 개방부를 포함하는 제1케이스; 및
    제2몸체부, 상기 제2몸체부로부터 돌출되며 상기 복수의 제1 결합부에 결합되는 복수의 제2결합부, 그리고 상기 복수의 제2 결합부와 단차를 형성하는 제2 개방부를 포함하는 제2케이스;를 포함하고,
    상기 제1케이스 및 상기 제2케이스가 결합되는 케이스 내에 적어도 하나의 배터리 셀이 수용되고,
    상기 적어도 하나의 배터리 셀은 상기 제1, 2 개방부를 통해 상기 케이스의 외부로 노출되는,
    배터리용 냉각 케이스.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2케이스 및 상기 제1케이스는 서로 대칭인, 배터리용 냉각 케이스.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 배터리 셀은 상기 제1,2 개방부를 통해 상기 케이스 외부에 위치하는 냉각부재에 의해 냉각되는,
    배터리용 냉각 케이스.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1개방부 및 상기 제2개방부를 포함하는 개방부는 상기 제1결합부 및 상기 제2결합부를 포함하는 복수 개의 결합부 사이에 위치되는, 배터리용 냉각 케이스.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 배터리 셀이 상기 케이스 내에 안착되는 안착면은,
    상기 결합부 내에 각각 위치되고, 상기 결합부가 상기 제1 몸체부 및 제2 몸체부로부터 돌출된 돌출길이 이하의 구간에서 상기 배터리 셀이 노출되도록 형성되는, 배터리용 냉각 케이스.
  6. 적어도 하나의 배터리 셀;
    제1 몸체부, 상기 제1 몸체부로부터 돌출되는 복수의 제1 결합부, 그리고 상기 복수의 제1 결합부와 단차를 형성하는 제1 개방부를 포함하는 제1 케이스; 및
    제2 몸체부, 상기 제2 몸체부로부터 돌출되며 상기 복수의 제1 결합부에 결합되는 복수의 제2 결합부, 그리고 상기 복수의 제2 결합부와 단차를 형성하는 제2 개방부를 포함하는 제2 케이스를 포함하고,
    상기 제1 케이스와 상기 제2 케이스가 결합되는 케이스 내에 상기 적어도 하나의 배터리 셀이 수용되고,
    상기 적어도 하나의 배터리 셀은 상기 제1,2 개방부를 통해 상기 케이스의 외부로 노출되는,
    배터리 모듈.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 배터리 셀은 외곽에 외장재에 의해 형성되는 실링부 및 밀착부를 포함하고,
    상기 실링부는 상기 배터리 셀의 네 측의 둘레 중 세 측에 형성되고, 상기 배터리 셀의 나머지 일 측에는 상기 밀착부가 형성된, 배터리 모듈.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 배터리 셀의 상기 밀착부는 상기 제1개방부 및 상기 제2개방부를 포함하는 개방부를 통해 상기 케이스의 외측으로 노출된, 배터리 모듈.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1 개방부 및 상기 제2 개방부를 포함하는 개방부는,
    상기 복수의 제1 결합부 및 상기 복수의 제2 결합부를 포함하는 복수의 결합부 사이에 위치하는,
    배터리 모듈.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 배터리 셀이 상기 케이스 내에 안착되는 안착면은,
    상기 결합부 내에 각각 위 위치하고, 상기 결합부가 상기 제1 몸체부 및 상기 제2 몸체부로부터 돌출된 돌출길이 이하의 구간에서 상기 배터리 셀이 노출되도록 형성되는,
    배터리 모듈.
KR1020180041658A 2017-06-13 2018-04-10 배터리용 냉각 케이스 및 이를 포함하는 배터리 모듈 KR102480031B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/989,876 US10720679B2 (en) 2017-06-13 2018-05-25 Cooling case for battery and battery module including the same
CN201810551848.1A CN109088014B (zh) 2017-06-13 2018-05-31 用于电池组的冷却壳体和包括冷却壳体的电池组模块
DE102018114023.1A DE102018114023A1 (de) 2017-06-13 2018-06-12 Kühlgehäuse für eine Batterie und ein dieses enthaltendes Batteriemodul

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170074234 2017-06-13
KR20170074234 2017-06-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180135798A KR20180135798A (ko) 2018-12-21
KR102480031B1 true KR102480031B1 (ko) 2022-12-21

Family

ID=64960191

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180041658A KR102480031B1 (ko) 2017-06-13 2018-04-10 배터리용 냉각 케이스 및 이를 포함하는 배터리 모듈

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102480031B1 (ko)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101262974B1 (ko) 2011-07-21 2013-05-08 기아자동차주식회사 배터리팩용 냉각케이스
KR20140073636A (ko) * 2012-11-30 2014-06-17 주식회사 Korea 신예 배터리 케이스
KR101960922B1 (ko) * 2015-08-21 2019-03-21 주식회사 엘지화학 배터리 모듈

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180135798A (ko) 2018-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6795710B2 (ja) セルエッジ直接冷却方式のバッテリーモジュール及びそれを含むバッテリーパック
EP2515359B1 (en) Cover including gas outlet for a battery module
KR20220035356A (ko) 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
US10263303B2 (en) Battery module and battery pack including same
US9818994B2 (en) Housing for an electrical module of a battery pack for a motor vehicle, and associated battery pack
JP6025030B2 (ja) 蓄電装置
CN104620406B (zh) 能量储存装置及方法
KR102280096B1 (ko) 누설 냉매 유입 방지 기능을 갖는 배터리 팩
US10312561B2 (en) Unit cell pack
US9722287B2 (en) Frame for secondary battery including cooling plate and main frame having unit frame horizontally spaced apart and battery module including the same
JP6638667B2 (ja) 電池パック
US10483601B2 (en) Battery pack with enclosed heater
US20200176838A1 (en) Battery module
JP2007066771A (ja) 組電池
KR20180017695A (ko) 냉각 구조가 개선된 배터리 팩
KR20160113990A (ko) 전지 팩
KR101679982B1 (ko) 배터리 장치
CN105870539A (zh) 一种电池模组
KR102480031B1 (ko) 배터리용 냉각 케이스 및 이를 포함하는 배터리 모듈
JP6213440B2 (ja) 蓄電モジュール
JP6680181B2 (ja) 電池パック
KR20070099843A (ko) 이차 전지 모듈
US10720679B2 (en) Cooling case for battery and battery module including the same
US11211649B2 (en) Battery module
JP7395232B2 (ja) 電池パックおよびこれを含むデバイス

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right