KR102569935B1 - Battery module assembly structure and the method to use cooling blocks - Google Patents

Battery module assembly structure and the method to use cooling blocks Download PDF

Info

Publication number
KR102569935B1
KR102569935B1 KR1020180034726A KR20180034726A KR102569935B1 KR 102569935 B1 KR102569935 B1 KR 102569935B1 KR 1020180034726 A KR1020180034726 A KR 1020180034726A KR 20180034726 A KR20180034726 A KR 20180034726A KR 102569935 B1 KR102569935 B1 KR 102569935B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cooling
bolt
battery module
support bar
assembly structure
Prior art date
Application number
KR1020180034726A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20190112572A (en
Inventor
정승룡
박성환
김덕근
Original Assignee
에이치그린파워 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 에이치그린파워 주식회사 filed Critical 에이치그린파워 주식회사
Priority to KR1020180034726A priority Critical patent/KR102569935B1/en
Publication of KR20190112572A publication Critical patent/KR20190112572A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102569935B1 publication Critical patent/KR102569935B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554Rods or plates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/26Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by cooling
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/613Cooling or keeping cold
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625Vehicles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567Liquids
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/258Modular batteries; Casings provided with means for assembling
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/262Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/289Mountings; 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

본 발명은 냉각용 블록을 공용으로 사용하기 위한 배터리 모듈 조립 구조 및 조립 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 특정 볼트가 체결되는 인서트 너트가 내장된 쿨링 서포트바; 상기 쿨링 서포트바에 연결되고, 상기 특정 볼트가 체결되는 공간을 제공하는 볼트 체결부 스페이서; 상기 특정 볼트가 관통하여 상기 좌측, 우측 모듈과 상기 쿨링 플레이트의 완체결을 위한 쿨링플레이트 스페이서;로 이루어진 냉각용 블록을 공용으로 사용하기 위한 배터리 모듈 조립 구조 및 조립 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a battery module assembly structure and assembly method for commonly using a cooling block, and more particularly, to a cooling support bar having an insert nut to which a specific bolt is fastened; a bolt fastening spacer connected to the cooling support bar and providing a space where the specific bolt is fastened; A battery module assembly structure and assembly method for commonly using a cooling block including a cooling plate spacer through which the specific bolt passes through to completely fasten the left and right modules and the cooling plate.

Description

냉각용 블록을 공용으로 사용하기 위한 배터리 모듈 조립 구조 및 조립 방법{Battery module assembly structure and the method to use cooling blocks}Battery module assembly structure and method for commonly using cooling blocks {Battery module assembly structure and the method to use cooling blocks}

본 발명은 냉각용 블록을 공용으로 사용하기 위한 배터리 모듈 조립 구조 및 조립 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 특정 볼트가 체결되는 인서트 너트가 내장된 쿨링 서포트바; 상기 쿨링 서포트바에 연결되고, 상기 특정 볼트가 체결되는 공간을 제공하는 볼트 체결부 스페이서; 상기 특정 볼트가 관통하여 상기 좌측, 우측 모듈과 상기 쿨링 플레이트의 완체결을 위한 쿨링플레이트 스페이서;로 이루어진 냉각용 블록을 공용으로 사용하기 위한 배터리 모듈 조립 구조 및 조립 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a battery module assembly structure and assembly method for commonly using a cooling block, and more particularly, to a cooling support bar having an insert nut to which a specific bolt is fastened; a bolt fastening spacer connected to the cooling support bar and providing a space where the specific bolt is fastened; A battery module assembly structure and assembly method for commonly using a cooling block including a cooling plate spacer through which the specific bolt passes through to completely fasten the left and right modules and the cooling plate.

일반적으로, 친환경 자동차용 배터리 시스템은 자동차를 구동하기 위한 에너지를 저장, 공급하는 역할을 하고 있다. 자율 주행 등 차세대 자동차 개발의 경쟁이 심화됨에 따라 1회 충전으로 얼마나 주행이 가능할 것인가가 해당 제품의 상품성을 가늠하는 가장 큰 기준으로 작용하고 있다. In general, a battery system for an eco-friendly vehicle plays a role of storing and supplying energy for driving the vehicle. As competition in the development of next-generation vehicles, such as self-driving, intensifies, the biggest criterion for determining the marketability of a product is how much it can drive on a single charge.

그러나. 종래기술은 수냉각 시스템을 배터리 모듈 당 1개를 사용하였으며 모듈의 배열 형태에 따라 냉각 시스템 역시 종속적으로 변형하여야 하는 문제점이 있었다. however. In the prior art, one water cooling system was used per battery module, and there was a problem in that the cooling system also had to be modified dependently according to the arrangement of the modules.

따라서 배터리 모듈 배열에 있어 공간 활용을 저해하는 요소로 작용하여 다수의 모듈의 냉각 경로를 공용화 하여 공간 활용성을 증대시킨 후 더 많은 배터리를 탑재하는 것이 필요하게 되었다. Therefore, it is necessary to mount more batteries after increasing space utilization by sharing a cooling path of a plurality of modules by acting as an element that hinders space utilization in the arrangement of battery modules.

또한 1회 충전거리가 해당 차량의 상품성을 결정 짓는 주요 인자로 부각되면서 한정된 공간에 더 많은 배터리를 배열하기 위한 배터리 모듈의 배열 기술이 필요하게 되었으며 그 중에서도 배터리의 핵심인 냉각 관련 부품을 공용화 하여 공간 활용도를 높이는 것이 필요하게 되었다.In addition, as the distance of one charge has emerged as a major factor determining the marketability of the vehicle, battery module arrangement technology is needed to arrange more batteries in a limited space. There was a need to increase usability.

한국공개특허 제2012-0136923호Korean Patent Publication No. 2012-0136923

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 배터리의 핵심인 냉각 관련 부품을 공용화 하여 공간 활용도를 높일 수 있는 냉각용 블록을 공용으로 사용하기 위한 배터리 모듈 조립 구조를 제공하는 데 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a battery module assembly structure for commonly using a cooling block that can increase space utilization by sharing cooling-related parts, which are the core of a battery. there is.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 좌측모듈; 우측모듈; 상기 좌측모듈과 우측모듈 사이에 위치한 쿨링 플레이트;로 구성되는 냉각용 블록을 공용으로 사용하기 위한 배터리 모듈 조립 구조에 있어서, 특정 볼트가 체결되는 인서트 너트가 내장된 쿨링 서포트바; 상기 쿨링 서포트바에 연결되고, 상기 특정 볼트가 체결되는 공간을 제공하는 볼트 체결부 스페이서; 상기 특정 볼트가 관통하여 상기 좌측, 우측 모듈과 상기 쿨링 플레이트의 완체결을 위한 쿨링플레이트 스페이서;로 이루어진다.In order to solve the above problems, the present invention is a left module; right module; In the battery module assembly structure for common use of a cooling block consisting of a cooling plate located between the left module and the right module, a cooling support bar having an insert nut to which a specific bolt is fastened; a bolt fastening spacer connected to the cooling support bar and providing a space where the specific bolt is fastened; It consists of a cooling plate spacer for complete fastening of the left and right modules and the cooling plate through which the specific bolt passes.

상기 쿨링 서포트바는 공구 투입 방향으로 투입되고 M5 볼트가 체결되는 인서트 너트가 내장된다.The cooling support bar is inserted in the tool insertion direction and has an insert nut to which an M5 bolt is fastened.

상기 특정 볼트는 M5 볼트로서, 상기 쿨링 서포트바 내의 인서트 너트에 체결된다.The specific bolt is an M5 bolt and is fastened to an insert nut in the cooling support bar.

상기 볼트 체결부와 동일한 형태로서, 작업성 증대를 위해 색상으로 이원화하는 미체결부 스페이서;를 더 포함한다.In the same form as the bolt fastening part, it further includes a non-fastening part spacer that is divided into two colors to increase workability.

상기 좌측, 우측 모듈은 바닥과 수직하게 설치되는 다수의 배터리 셀로 이루어지되, 상기 배터리 셀은 차량의 길이방향과 수직한 방향으로 인접한 다른 배터리 셀과 간격을 두고 배열된다.The left and right modules are composed of a plurality of battery cells installed perpendicularly to the floor, and the battery cells are arranged at intervals from other battery cells adjacent to each other in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the vehicle.

본 발명은 좌측모듈과 우측모듈 사이에 쿨링 플레이트를 위치시키는 단계; 상기 쿨링 플레이트의 하측에 차량 장착용 브라켓트를 장착시키는 단계; 상기 좌측, 우측 모듈과 쿨링 플레이트의 완체결을 위한 상기 좌측, 우측 모듈의 사이에 스페이서를 조립하는 단계; 상기 스페이서에 특정 볼트를 체결하는 단계;를 포함한다.The present invention includes the steps of positioning a cooling plate between a left module and a right module; mounting a vehicle mounting bracket to a lower side of the cooling plate; assembling spacers between the left and right modules to completely fasten the left and right modules to the cooling plate; and fastening a specific bolt to the spacer.

상기 좌측, 우측 모듈의 공용화 수냉각 유로를 조립하는 단계;를 더 포함하여, 하나의 수냉각 유로에 다수의 좌측, 우측 모듈이 장착 가능하다.Assembling common water cooling passages of the left and right modules may be further included, and a plurality of left and right modules may be mounted on one water cooling passage.

상기 좌측, 우측 모듈을 지지하는 쿨링 서포트바를 더 조립하는 단계;를 더 포함한다.The method further includes assembling cooling support bars supporting the left and right modules.

상기 특정 볼트는 M5 볼트로서, 상기 쿨링 서포트바 내의 인서트 너트에 체결된다.The specific bolt is an M5 bolt and is fastened to an insert nut in the cooling support bar.

상기 쿨링 서포트바가 공구 투입 방향으로 투입되는 단계; 상기 쿨링 서포트바의 인서트 너트에 M5 볼트를 체결하는 단계;가 더 포함된다.inserting the cooling support bar in a tool insertion direction; A step of fastening an M5 bolt to an insert nut of the cooling support bar is further included.

상기와 같이 이루어지는 본 발명은 배터리 모듈의 공용화 수냉각 유로의 구성과, 공용화된 수냉각 시스템에 장착을 위한 배터리 모듈의 고정이 가능하여 공간 활용도를 높여 부피 및 중량 에너지 밀도를 향상 시킬 수 있다.The present invention made as described above can configure the common water cooling path of the battery module and fix the battery module for mounting in the common water cooling system, thereby increasing space utilization and improving volumetric and weight energy density.

도 1은 종래 발명에 따른 배터리 모듈 조립 구조의 구성도를 보여주는 도면이다.
도 2와 도 3은 본 발명에 따른 냉각용 블록을 공용으로 사용하기 위한 배터리 모듈 조립 구조의 구성도를 보여주는 도면이다.
도 4는 도 3의 냉각용 블록을 공용으로 사용하기 위한 배터리 모듈 조립 세부 구조를 보여주는 도면이다.
도 5는 냉각용 블록을 공용으로 사용하기 위한 배터리 모듈 조립 과정을 보여주는 도면이다.
도 6은 도 4의 절단면도이다.
1 is a view showing the configuration of a battery module assembly structure according to the prior art.
2 and 3 are diagrams showing the configuration of a battery module assembly structure for commonly using a cooling block according to the present invention.
FIG. 4 is a view showing a detailed assembly structure of a battery module for commonly using the cooling block of FIG. 3 .
5 is a view showing a battery module assembly process for commonly using a cooling block.
6 is a cutaway view of FIG. 4 .

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.In order to fully understand the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the examples described in detail below. This embodiment is provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Therefore, the shapes of elements in the drawings may be exaggerated to emphasize a clearer explanation. It should be noted that in each drawing, the same members are sometimes indicated by the same reference numerals. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention are omitted.

일반적으로 전기자동차에 사용되는 리튬이온 배터리의 성능은 배터리 온도에 따라 큰 차이를 보인다. 지나치게 높은 온도는 배터리 성능 및 배터리의 수명에 악영향을 미친다. In general, the performance of lithium-ion batteries used in electric vehicles shows a large difference depending on the battery temperature. An excessively high temperature adversely affects battery performance and battery life.

하이브리드 자동차(HEV: Hybrid Electric Vehicle), 플러그인 하이브리드 자동차(PHEV: Plug-in Hybrid Electric Vehicle), 전기차(EV: Electric Vehicle), 저속 전기 자동차(NEV: Neighborhood Electric Vehicle), 연료 전지 자동차(FCV: Fuel-Cell Vehicle)를 포함하는 전기자동차의 큰 단점 중 하나가 배터리의 수명과 크게 연관되어 있다. Hybrid Electric Vehicle (HEV), Plug-in Hybrid Electric Vehicle (PHEV), Electric Vehicle (EV), Neighborhood Electric Vehicle (NEV), Fuel Cell Vehicle (FCV) One of the major disadvantages of electric vehicles, including cell vehicles, is largely related to battery life.

따라서 배터리의 열관리를 통하여 온도를 효율적으로 제어하는 것이 매우 중요하다. Therefore, it is very important to efficiently control the temperature through thermal management of the battery.

또한 일충전 주행거리 증대 경쟁에 따라 용량이 증대된 배터리는 더 이상 공랭식 냉각 방식으로는 냉각 효과가 미비하여 차량의 수냉각 시스템(라지에이터)을 활용하여 직, 간접적으로 배터리를 냉각하게 되었다.In addition, batteries with increased capacity due to the competition to increase mileage per charge no longer have a cooling effect with the air-cooled cooling method, so the battery is cooled directly or indirectly using the vehicle's water cooling system (radiator).

그러나 종래기술 대비 본 발명의 구성의 차이점을 보면, 종래의 기술은 배터리 모듈 당 별도의 수냉각 유로를 형성하여 냉각경로를 구성하여 기구 설계면에서는 불필요한 공간 할애가 많았었다. However, looking at the difference in the configuration of the present invention compared to the prior art, the prior art configures a cooling path by forming a separate water cooling path for each battery module, so there was a lot of unnecessary space in terms of device design.

그래서 본 발명을 통하여 하나의 수냉각 유로에 다수의 모듈 장착이 가능케 하여 전체적으로 공간 활용도를 높여 부피 및 중량 에너지 밀도를 향상 시켜야 하는 것이다.Therefore, through the present invention, it is necessary to improve the volumetric and weight energy density by increasing space utilization as a whole by enabling a plurality of modules to be mounted on one water cooling passage.

도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예로서, 본 발명은 우측모듈(12), 좌측모듈(14), 상기 좌측모듈과 우측모듈 사이에 위치한 쿨링 플레이트(22), 상기 쿨링 플레이트의 하측에 위치한 차량 장착용 브라켓트(30)로 구성된다.2 to 6, as one embodiment of the present invention, the present invention includes a right module 12, a left module 14, a cooling plate 22 located between the left module and the right module, the It consists of a vehicle mounting bracket 30 located on the lower side of the cooling plate.

이 때, 상기 좌측, 우측 모듈(12, 14)은 바닥과 수직하게 설치되는 다수의 배터리 셀로 이루어지되, 상기 배터리 셀은 차량의 길이방향과 수직한 방향으로 인접한 다른 배터리 셀과 간격을 두고 배열된다.At this time, the left and right modules 12 and 14 are composed of a plurality of battery cells installed vertically to the floor, and the battery cells are arranged at intervals from other battery cells adjacent to each other in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the vehicle. .

또한 상기 좌측, 우측 모듈의 공용화 수냉각 유로를 포함하되, 하나의 수냉각 유로에 다수의 좌측, 우측 모듈이 장착 가능하다.In addition, a common water cooling passage for the left and right modules is included, and a plurality of left and right modules can be mounted on one water cooling passage.

본 발명의 다른 실시예로서 좌측, 우측 모듈과 쿨링 플레이트의 완체결을 위한 특정 볼트로 체결되고, 스페이서 역할을 하는 조립 구조를 포함한다.Another embodiment of the present invention includes an assembly structure that is fastened with specific bolts for complete coupling of the left and right modules and the cooling plate and serves as a spacer.

따라서 본 발명은 좌측, 우측 모듈과 쿨링 플레이트의 완체결을 위한 다양한 구조의 조립 구조를 제공할 수 있으며, 대표적으로 일정 형상의 플레이트와 이에 대한 체결부와 이를 조립하는 조립 구조 등으로 나뉠 수 있다.Therefore, the present invention can provide various assembly structures for complete fastening of the left and right modules and the cooling plate, and can be typically divided into plates of a certain shape, fastening parts therefor, and assembly structures for assembling them.

또한 본 발명의 또 다른 실시예로서 상기 좌측, 우측 모듈을 지지하는 쿨링 서포트바(41)을 더 포함할 수 있다.In addition, as another embodiment of the present invention, a cooling support bar 41 supporting the left and right modules may be further included.

또한 상기 특정 볼트는 M5 볼트로서, 상기 쿨링 서포트바(41) 내의 인서트 너트에 체결되며, 이에 한정되지는 않는다.In addition, the specific bolt is an M5 bolt and is fastened to the insert nut in the cooling support bar 41, but is not limited thereto.

한편 본 발명의 다른 실시예로서, 본 발명은 쿨링 서포트바(41), 볼트 체결부 스페이서(42)와 쿨링플레이트 스페이서(44)와 M5 Bolt(45) 등으로 구성된다.Meanwhile, as another embodiment of the present invention, the present invention is composed of a cooling support bar 41, a bolt fastening spacer 42, a cooling plate spacer 44, an M5 bolt 45, and the like.

쿨링 서포트바(41)은 공구 투입 방향으로 투입되고 M5 볼트는 체결되는 인서트 너트가 내장된다.The cooling support bar 41 is inserted in the tool insertion direction, and an insert nut to which the M5 bolt is fastened is built-in.

상기 특정 볼트는 M5 볼트로서, 상기 쿨링 서포트바 내의 인서트 너트에 체결된다.The specific bolt is an M5 bolt and is fastened to an insert nut in the cooling support bar.

본 발명의 일실시예로서, 본 발명은 특정 볼트가 체결되는 인서트 너트가 내장된 쿨링 서포트바(41), 상기 쿨링 서포트바에 연결되고, 상기 특정 볼트가 체결되는 공간을 제공하는 볼트 체결부 스페이서(42), 상기 특정 볼트가 관통하여 상기 좌측, 우측 모듈과 상기 쿨링 플레이트의 완체결을 위한 쿨링플레이트 스페이서(44);로 이루어진다.As an embodiment of the present invention, the present invention relates to a cooling support bar 41 having an insert nut to which a specific bolt is fastened, a bolt fastening spacer connected to the cooling support bar and providing a space to which the specific bolt is fastened ( 42), a cooling plate spacer 44 through which the specific bolt passes through to completely fasten the left and right modules and the cooling plate.

상기 쿨링 서포트바는 공구 투입 방향으로 투입되고 M5 볼트가 체결되는 인서트 너트를 내장한다.The cooling support bar is inserted in the tool insertion direction and includes an insert nut to which an M5 bolt is fastened.

이 때, 상기 특정 볼트는 M5 볼트로서, 상기 쿨링 서포트바 내의 인서트 너트에 체결된다.In this case, the specific bolt is an M5 bolt and is fastened to an insert nut in the cooling support bar.

상기 좌측, 우측 모듈은 바닥과 수직하게 설치되는 다수의 배터리 셀로 이루어지되, 상기 배터리 셀은 차량의 길이방향과 수직한 방향으로 인접한 다른 배터리 셀과 간격을 두고 배열된다.The left and right modules are composed of a plurality of battery cells installed perpendicularly to the floor, and the battery cells are arranged at intervals from other battery cells adjacent to each other in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the vehicle.

상기 볼트 체결부와 동일한 형태로서, 작업성 증대를 위해 색상으로 이원화하는 미체결부 스페이서(43)를 더 포함한다.It has the same shape as the bolt fastening part, and further includes an unfastened part spacer 43 that is divided into two colors to increase workability.

이하 본 발명의 각 세부적인 조립 단계를 설명한다.Hereinafter, each detailed assembly step of the present invention will be described.

먼저 좌측모듈과 우측모듈 사이에 쿨링 플레이트를 위치시킨다.First, place a cooling plate between the left module and the right module.

그리고 상기 쿨링 플레이트의 하측에 차량 장착용 브라켓트를 장착시킨다.A vehicle mounting bracket is mounted on the lower side of the cooling plate.

또한 상기 좌측, 우측 모듈과 쿨링 플레이트의 완체결을 위한 상기 좌측, 우측 모듈의 사이에 스페이서를 조립한다.In addition, a spacer is assembled between the left and right modules for complete fastening of the left and right modules and the cooling plate.

계속하여 상기 스페이서에 특정 볼트를 체결한다.Continue to fasten specific bolts to the spacer.

이하 구체적인 냉각용 블록을 공용으로 사용하기 위한 배터리 모듈 조립 방법에 대하여 자세히 설명한다.Hereinafter, a method of assembling a battery module for common use of a specific cooling block will be described in detail.

본 발명의 일실시예로서 상기 좌측, 우측 모듈의 공용화 수냉각 유로를 조립하는 단계;를 더 포함하여, 하나의 수냉각 유로에 다수의 좌측, 우측 모듈이 장착 가능하다.As an embodiment of the present invention, a plurality of left and right modules may be mounted on one water cooling passage, further comprising assembling common water cooling passages of the left and right modules.

따라서 본 발명은 배터리 모듈의 공용화 수냉각 유로의 구성과, 공용화된 수냉각 시스템에 장착을 위한 배터리 모듈의 고정이 가능하여 공간 활용도를 높여 부피 및 중량 에너지 밀도를 향상 시킬 수 있다.Therefore, the present invention can configure a common water cooling path of a battery module and fix a battery module for mounting in a common water cooling system, thereby increasing space utilization and improving volumetric and weight energy density.

또한 본 발명의 일실시예로서, 상기 좌측, 우측 모듈을 지지하는 쿨링 서포트바를 더 조립하는 단계;를 더 포함할 수 있다.In addition, as an embodiment of the present invention, further assembling a cooling support bar supporting the left and right modules may be further included.

또한 본 발명의 일 실시예로서, 상기 쿨링 서포트바가 공구 투입 방향으로 투입되는 단계와, 상기 쿨링 서포트바의 인서트 너트에 M5 볼트를 체결하는 단계가 추가적으로 더 포함될 수 있으며, 이외에도 좌측, 우측 모듈과 쿨링 플레이트의 완체결을 위한 다양한 체결 장치가 추가될 수도 있다.In addition, as an embodiment of the present invention, the step of inserting the cooling support bar in the tool input direction and the step of fastening the M5 bolt to the insert nut of the cooling support bar may be additionally included, in addition to the left and right modules and cooling Various fastening devices for complete fastening of the plate may be added.

12 : 우측모듈
14 : 좌측모듈
22 : 쿨링 플레이트
30 : 차량 장착용 브라켓트
41 : 쿨링 서포트바
42 : 볼트 체결부 스페이서
43 : 미체결부 스페이서
44 : 쿨링플레이트 스페이서
45 : M5 Bolt
12: right module
14: left module
22: cooling plate
30: vehicle mounting bracket
41: cooling support bar
42: bolt joint spacer
43: unfastened spacer
44: cooling plate spacer
45 : M5 Bolt

Claims (10)

좌측모듈; 우측모듈; 상기 좌측모듈과 우측모듈 사이에 위치한 쿨링 플레이트;로 구성되는 냉각용 블록을 공용으로 사용하기 위한 배터리 모듈 조립 구조에 있어서,
특정 볼트가 체결되는 인서트 너트가 내장된 쿨링 서포트바;
상기 쿨링 서포트바에 연결되고, 상기 특정 볼트가 체결되는 공간을 제공하는 볼트 체결부 스페이서;
상기 특정 볼트가 관통하여 상기 좌측, 우측 모듈과 상기 쿨링 플레이트의 완체결을 위한 쿨링플레이트 스페이서;로 이루어진 것을 특징으로 하는 냉각용 블록을 공용으로 사용하기 위한 배터리 모듈 조립 구조.
left module; right module; In the battery module assembly structure for commonly using a cooling block composed of; a cooling plate located between the left module and the right module,
A cooling support bar with a built-in insert nut to which a specific bolt is fastened;
a bolt fastening spacer connected to the cooling support bar and providing a space where the specific bolt is fastened;
A battery module assembly structure for common use of a cooling block, characterized in that consisting of a cooling plate spacer for complete fastening of the left and right modules and the cooling plate through the specific bolts.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 특정 볼트는 M5 볼트로서, 상기 쿨링 서포트바 내의 인서트 너트에 체결되는 것을 특징으로 하는 냉각용 블록을 공용으로 사용하기 위한 배터리 모듈 조립 구조.
According to claim 1,
The specific bolt is an M5 bolt, and the battery module assembly structure for common use of the cooling block, characterized in that fastened to the insert nut in the cooling support bar.
제1항에 있어서,
상기 볼트 체결부 스페이서와 동일한 형태로서, 작업성 증대를 위해 색상으로 이원화하는 미체결부 스페이서;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각용 블록을 공용으로 사용하기 위한 배터리 모듈 조립 구조.
According to claim 1,
A battery module assembly structure for common use of a cooling block, characterized in that it further comprises: a non-fastening spacer that has the same shape as the bolt fastening spacer and is dualized in color to increase workability.
제1항에 있어서,
상기 좌측, 우측 모듈은 바닥과 수직하게 설치되는 다수의 배터리 셀로 이루어지되, 상기 배터리 셀은 차량의 길이방향과 수직한 방향으로 인접한 다른 배터리 셀과 간격을 두고 배열되는 것을 특징으로 하는 냉각용 블록을 공용으로 사용하기 위한 배터리 모듈 조립 구조.
According to claim 1,
The left and right modules are composed of a plurality of battery cells installed vertically to the floor, and the battery cells are arranged at intervals from other adjacent battery cells in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the vehicle. Battery module assembly structure for common use.
좌측모듈과 우측모듈 사이에 쿨링 플레이트를 위치시키는 단계;
상기 쿨링 플레이트의 하측에 차량 장착용 브라켓트를 장착시키는 단계;
상기 좌측, 우측 모듈과 쿨링 플레이트의 완체결을 위한 상기 좌측, 우측 모듈의 사이에 스페이서를 조립하는 단계;
상기 스페이서에 특정 볼트를 체결하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각용 블록을 공용으로 사용하기 위한 배터리 모듈 조립 방법.
positioning a cooling plate between the left module and the right module;
mounting a vehicle mounting bracket to a lower side of the cooling plate;
assembling spacers between the left and right modules to completely fasten the left and right modules to the cooling plate;
A method for assembling a battery module for common use of a cooling block, comprising: fastening a specific bolt to the spacer.
제6항에 있어서,
상기 좌측, 우측 모듈의 공용화 수냉각 유로를 조립하는 단계;를 더 포함하여, 하나의 수냉각 유로에 다수의 좌측, 우측 모듈이 장착 가능한 것을 특징으로 하는 냉각용 블록을 공용으로 사용하기 위한 배터리 모듈 조립 방법.
According to claim 6,
Assembling common water cooling passages of the left and right modules; a battery module for common use of the cooling block, characterized in that a plurality of left and right modules can be mounted on one water cooling passage assembly method.
제6항에 있어서,
상기 좌측, 우측 모듈을 지지하는 쿨링 서포트바를 더 조립하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각용 블록을 공용으로 사용하기 위한 배터리 모듈 조립 방법.
According to claim 6,
The method of assembling a battery module for commonly using the cooling block, further comprising assembling a cooling support bar supporting the left and right modules.
제8항에 있어서,
상기 특정 볼트는 M5 볼트로서, 상기 쿨링 서포트바 내의 인서트 너트에 체결되는 것을 특징으로 하는 냉각용 블록을 공용으로 사용하기 위한 배터리 모듈 조립 방법.
According to claim 8,
The specific bolt is an M5 bolt, and the battery module assembly method for commonly using the cooling block, characterized in that fastened to the insert nut in the cooling support bar.
삭제delete
KR1020180034726A 2018-03-26 2018-03-26 Battery module assembly structure and the method to use cooling blocks KR102569935B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180034726A KR102569935B1 (en) 2018-03-26 2018-03-26 Battery module assembly structure and the method to use cooling blocks

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180034726A KR102569935B1 (en) 2018-03-26 2018-03-26 Battery module assembly structure and the method to use cooling blocks

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190112572A KR20190112572A (en) 2019-10-07
KR102569935B1 true KR102569935B1 (en) 2023-08-23

Family

ID=68422206

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180034726A KR102569935B1 (en) 2018-03-26 2018-03-26 Battery module assembly structure and the method to use cooling blocks

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102569935B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11784364B2 (en) 2021-06-16 2023-10-10 Lg Energy Solution, Ltd. Battery system having a battery module

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016152133A (en) 2015-02-17 2016-08-22 藤倉ゴム工業株式会社 Metal air battery unit and metal air battery

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101112442B1 (en) * 2008-10-14 2012-02-20 주식회사 엘지화학 Battery Module Assembly of Improved Cooling Efficiency
KR20120136923A (en) 2011-06-10 2012-12-20 현대자동차주식회사 Cooling structure for electric vehicle
KR20130033597A (en) * 2011-09-27 2013-04-04 에스케이이노베이션 주식회사 Secondary battery module

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016152133A (en) 2015-02-17 2016-08-22 藤倉ゴム工業株式会社 Metal air battery unit and metal air battery

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190112572A (en) 2019-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN210200841U (en) Power battery pack with combinable battery module and power automobile chassis assembly thereof
KR102416527B1 (en) Battery Pack comprising a Frame Profile with Integral Coolant Circuit Elements
KR102007699B1 (en) Battery module carrier comprsing a removable component carrier, battery system with such a battery module carrier and vehicle with such a battery system
KR102276261B1 (en) Battery sub-module carrier, battery sub-module, battery system and automobile
KR101840417B1 (en) Battery Module Comprising Cooling Structure having Minimized Bending of Coolant Channel
KR102608242B1 (en) Vehicle Body Part, Battery System for Vehicle integrated in the Vehicle Body part and Vehicle with integrated the Battery System
JP2022545267A (en) Battery packs and automobiles containing them
EP3201966B1 (en) Battery module thermal management fluid guide assembly
TW202027326A (en) Battery pack, vehicle and energy storage device
CN102630352B (en) Battery
US8895173B2 (en) Battery module for an electric vehicle, and method of assembly thereof
WO2020147271A1 (en) Modular battery
JP5307250B2 (en) Battery module having cooling means, and (medium or large) battery pack including the same
US11312219B2 (en) Chassis components, vehicle battery system integrally formed with chassis components, and integrated battery system vehicle comprising same
US9437852B2 (en) Method for manufacturing a battery, battery arrangement and modular system
JP2005005167A (en) Battery pack
JP2011198688A (en) Vehicular battery tray, and vehicular battery device equipped with the same
KR20220041428A (en) Battery module, battery pack and vehicle including the same
KR20210017172A (en) Under Body for Vehicle
KR20240043732A (en) Integrated battery cooling system
US10305152B2 (en) Water cooling system for a battery
KR102569935B1 (en) Battery module assembly structure and the method to use cooling blocks
CN217009315U (en) Battery package and vehicle
CN105304839A (en) Battery module with liquid cooling member
KR20160076121A (en) Cooling module of an energy storage unit

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