KR20100098312A - 냉매 유량의 분배 균일성이 향상된 중대형 전지팩 케이스 - Google Patents
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Abstract
Description
도 2는 도 1의 중대형 전지팩의 수직 단면 모식도이다;
도 3은 또 다른 종래의 중대형 전지팩 케이스에 전지모듈을 장착한 중대형 전지팩의 수직 단면 모식도이다;
도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지팩 케이스에 전지모듈을 장착한 중대형 전지팩의 수직 단면 모식도이다;
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지팩 케이스에 전지모듈을 장착한 중대형 전지팩의 수직 단면 모식도이다;
도 6은 또 다른 전지팩 케이스에 전지모듈을 장착한 중대형 전지팩의 수직 단면 모식도이다;
도 7 및 도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전지팩 케이스에 전지모듈을 장착한 중대형 전지팩의 수직 단면 모식도들이다;
도 9는 또 다른 전지팩 케이스에 전지모듈을 장착한 중대형 전지팩의 수직 단면 모식도이다;
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지팩 케이스에 전지모듈을 장착한 중대형 전지팩의 수직 단면 모식도이다;
도 11 내지 도 13은 도 10의 요철들의 다양한 실시예에 따른 부분 수직 단면 모식도들이다;
도 14는 도 3 및 도 5의 중대형 전지팩에서 전지셀의 온도 변화를 측정한 결과를 나타낸 그래프이다;
도 15는 도 6 및 도 7의 중대형 전지팩에서 전지셀의 온도 변화를 측정한 결과를 나타낸 그래프이다;
도 16은 도 9 및 도 10의 중대형 전지팩에서 전지셀의 온도 변화를 측정한 결과를 나타낸 그래프이다;
도 17은 도 11 내지 도 13의 요철들 구조로 형성된 중대형 전지팩에서 전지셀의 온도 변화를 측정한 결과를 나타낸 그래프이다;
도 18은 도 6의 중대형 전지팩에 격벽을 형성한 구조를 나타내는 부분 모식도이다;
도 19는 도 6 및 도 18의 중대형 전지팩에서 전지셀의 온도 변화를 측정한 결과를 나타낸 그래프이다;
도 20은 특정 형상의 하향 돌기부가 형성된 구조를 나타내는 부분 모식도이다;
도 21은 도 6 및 도 20의 중대형 전지팩에서 전지셀의 온도 변화를 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
Claims (28)
- 충방전이 가능한 전지셀 또는 단위모듈('단위셀') 다수 개가 적층되어 있는 전지모듈이 장착되는 중대형 전지팩 케이스로서, 단위셀들의 냉각을 위한 냉매가 단위셀 적층방향에 수직 방향으로 전지모듈의 일측으로부터 대향측으로 유동할 수 있도록 냉매 유입구와 냉매 배출구가 상호 반대방향으로 팩 케이스의 상부 및 하부에 위치하고 있고, 냉매 유입구로부터 전지모듈에 이르는 유동 공간('냉매 유입부')과 전지모듈로부터 냉매 배출구에 이르는 유동 공간('냉매 배출부')이 팩 케이스에 각각 형성되어 있으며,
전지모듈의 상단부에 대면하는 냉매 유입부의 상단 내면은 전지모듈 상단부와의 거리가 냉매 유입구의 대향 단부 방향으로 감소하는 구조로 이루어져 있고, 냉매의 진행을 전지모듈 쪽으로 유도하기 위한 하향 돌기부가 상기 냉매 유입구의 대향 단부로부터 소정 거리만큼 상기 냉매 유입부의 상단 내면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 중대형 전지팩 케이스. - 제 1 항에 있어서, 상기 하향 돌기부는 냉매 와류를 생성하기 위해 요철들로 이루어진 것을 특징으로 하는 중대형 전지팩 케이스.
- 제 2 항에 있어서, 상기 요철들의 높이는 상기 냉매 유입구의 대향 단부 높이를 기준으로 10 내지 50%의 크기로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 중대형 전지팩 케이스.
- 제 2 항에 있어서, 상기 요철들 중 각각의 요철의 최저점은 각각의 단위셀의 상단면 중앙부, 전방 편향부, 또는 후방 편향부 상에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 중대형 전지팩 케이스.
- 제 4 항에 있어서, 상기 요철들 중 각각의 요철의 최저점은 단위셀의 상단면 전방 편향부 상에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 중대형 전지팩 케이스.
- 제 2 항에 있어서, 상기 요철들의 형상은 하향 돌출형 또는 하향 만입형 구조의 비드 또는 반구 형상인 것을 특징으로 하는 중대형 전지팩 케이스.
- 제 6 항에 있어서, 상기 요철들은 하향 만입형 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 중대형 전지팩 케이스.
- 제 1 항에 있어서, 상기 하향 돌기부는 격벽들로 이루어진 것을 특징으로 하는 중대형 전지팩 케이스.
- 제 1 항에 있어서, 상기 하향 돌기부는 냉매 유입부의 횡방향으로 비연속식 구조이고 종방향으로 교번식 배열 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 중대형 전지팩 케이스.
- 제 1 항에 있어서, 상기 하향 돌기부는 전지모듈의 상단부 길이를 기준으로 5 내지 100%의 거리로 냉매 유입구의 대향 단부로부터 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 중대형 전지팩 케이스.
- 제 1 항에 있어서, 상기 냉매 유입부의 상단 내면은 냉매 유입구의 대향 단부에서 시작하는 경사면의 기울기가 전지모듈의 상단부를 기준으로 냉매 유입구 방향으로 증가하는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 중대형 전지팩 케이스.
- 제 11 항에 있어서, 상기 냉매 유입부의 상단 내면은 둘 또는 그 이상의 연속적인 경사면을 포함하는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 중대형 전지팩 케이스.
- 제 12 항에 있어서, 상기 상단 내면의 경사면은 냉매 유입구의 대향 단부에서 시작하는 제 1 경사면, 및 상기 제 1 경사면과 냉매 유입구 사이에서 제 1 경사면 보다 큰 기울기의 제 2 경사면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 중대형 전지팩 케이스.
- 제 13 항에 있어서, 상기 제 1 경사면의 전체 또는 일부에 하향 돌기부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 중대형 전지팩 케이스.
- 제 12 항에 있어서, 상기 상단 내면의 경사면은 냉매 유입구의 대향 단부에서 시작하며 전지모듈의 상단부와 평행한 제 1 평행면, 상기 제 1 평행면의 단부에서 시작하는 제 1 경사면, 및 상기 제 1 경사면과 냉매 유입구 사이에서 제 1 경사면 보다 큰 기울기의 제 2 경사면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 중대형 전지팩 케이스.
- 제 15 항에 있어서, 상기 제 1 평행면의 전체 또는 일부에 하향 돌기부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 중대형 전지팩 케이스.
- 제 13 항 또는 제 15 항에 있어서, 상기 제 2 경사면은 전지모듈의 상단면을 기준으로 45도를 초과하지 않는 범위에서 제 1 경사면의 기울기에 대해 20 내지 500% 증가한 기울기를 가지는 것을 특징으로 하는 중대형 전지팩 케이스.
- 제 13 항 또는 제 15 항에 있어서, 상기 제 1 경사면은 전지모듈의 상단면을 기준으로 15도 이하의 기울기를 가지는 것을 특징으로 하는 중대형 전지팩 케이스.
- 제 13 항 또는 제 15 항에 있어서, 상기 제 2 경사면은 제 1 경사면의 기울기를 초과하는 범위에서 전지모듈의 상단면을 기준으로 10 내지 30도의 기울기를 가지는 것을 특징으로 하는 중대형 전지팩 케이스.
- 제 13 항 또는 제 15 항에 있어서, 상기 냉매 유입구는 제 2 경사면과 동일하거나 그 보다 작은 기울기를 가지는 것을 특징으로 하는 중대형 전지팩 케이스.
- 제 13 항 또는 제 15 항에 있어서, 상기 냉매 유입구는 제 2 경사면과 동일하거나 그 보다 큰 기울기를 가지는 것을 특징으로 하는 중대형 전지팩 케이스.
- 제 1 항에 있어서, 상기 냉매 유입구의 대향 단부는 전지모듈의 높이를 기준으로 2 내지 30%의 높이로 전지모듈의 상단면으로부터 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 중대형 전지팩 케이스.
- 제 22 항에 있어서, 상기 냉매 유입구의 대향 단부는 전지모듈의 상단면으로부터 3 내지 20 mm의 높이로 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 중대형 전지팩 케이스.
- 제 1 항에 있어서, 상기 전지팩 케이스는 단위셀의 적층방향에 대응하는 길이가 단위셀의 폭방향에 대응하는 길이보다 상대적으로 길게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 중대형 전지팩 케이스.
- 제 1 항에 있어서, 상기 냉매 배출부는 전지모듈의 하단부에 대해 균일한 높이를 가지는 것을 특징으로 하는 중대형 전지팩 케이스.
- 제 1 항에 있어서, 상기 냉매 유입구 또는 냉매 배출구에는 냉매 유입구로부터 유입된 냉매가 전지모듈을 관통한 후 냉매 배출구로 이동할 수 있도록 송풍 팬이 추가로 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 중대형 전지팩 케이스.
- 제 1 항에 따른 중대형 전지팩 케이스에 전지모듈이 장착되어 있는 구조의 중대형 전지팩.
- 제 27 항에 있어서, 상기 전지팩은 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 또는 플러그-인 하이브리드 전기자동차의 전원으로 사용되는 것을 특징으로 하는 중대형 전지팩.
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