KR20110011651A - 배터리 조립체 - Google Patents

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KR20110011651A
KR20110011651A KR1020107027117A KR20107027117A KR20110011651A KR 20110011651 A KR20110011651 A KR 20110011651A KR 1020107027117 A KR1020107027117 A KR 1020107027117A KR 20107027117 A KR20107027117 A KR 20107027117A KR 20110011651 A KR20110011651 A KR 20110011651A
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battery pack
battery
pack assembly
container
connector
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KR1020107027117A
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데릭 스코트 벅
로버트 엔. 패틱
브루스 제이. 실크
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에네르델, 인코포레이티드
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Abstract

배터리 모듈은 배터리 컨테이너 내부의 과잉의 압력을 방출하기 위한 압력 방출 특징부(37, 38), 상기 모듈(13)들의 수리, 교체, 재생 및/또는 재사용을 가능케 하면서 상기 모듈(13)들을 안착시키기 위해 케이스에 배치된 충진 물질(152)과 모듈(13) 사이에 배치된 외피 덮개(150), 및 커넥터(130)를 포함한다.

Description

배터리 조립체{BATTERY ASSEMBLY}
본 발명은 전지를 갖는 배터리팩에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상기 배터리팩 내부의 전지를 냉각시키기 위한 냉각 시스템 또는 가열 시스템이 구비된 자동차용 배터리팩에 관한 것이다.
예를 들어 하이브리드 자동차(hybrid vehicle) 및 전기 자동차와 같은 자동차는 추진 시스템을 이용하여 동력을 공급한다. 하이브리드 자동차의 경우, 상기 추진 시스템은 가솔린(휘발유)을 이용하여 내연기관(ICE)에 동력을 공급하고 전기 배터리를 이용하여 전동기에 동력을 공급하는 가솔린-전기 하이브리드 자동차를 가장 일반적으로 지칭한다. 이들 하이브리드 자동차들은 회생 제동(regenerative braking)을 통해 운동 에너지를 포획함으로써 이들 배터리를 충전한다. 운행 중이거나 공회전 중인 경우에 상기 내연기관의 일부 출력은 상기 배터리를 충전하기 위해 전기를 생성하는 발전기(단순히 발전 모드로 운행하는 전동기(들))에 공급된다. 이는, 그리드 또는 범위 확장형 트레일러(range extending trailer)와 같은 외부 소스에 의해 충전되는 배터리를 이용하는 순수 전기 자동차와는 대비가 된다. 거의 모든 하이브리드 자동차들은, 디젤, 및 에탄올 또는 식물유와 같은 기타 연료들 또한 이따금 사용되는 것으로 인식될지라도, 여전히 유일한 연료 공급원으로서 가솔린을 요구한다.
배터리 및 전지들은 당해 기술분야에서 널리 공지된 중요한 에너지 저장 장치들이다. 상기 배터리 및 전지들은 전형적으로 전극들 및 이들 사이에 위치한 이온 전도성 전해질을 포함한다. 리튬 이온 배터리들을 포함하는 배터리팩들은 충전 가능하고 메모리 효과(memory effect)를 갖고 있지 않기 때문에 자동차용 및 다양한 상업용 전자 장치에서 점점 더 인기를 얻고 있다. 상기 리튬 이온 배터리를 최적의 작동 온도에서 저장하고 작동시키는 것은 상기 배터리가 장기간 동안 충전을 유지하도록 하는데 있어서 매우 중요하다.
상기 리튬 이온 배터리들의 특징으로 인해 상기 배터리팩은 -20℃ 내지 60℃의 주위온도 범위에서 작동한다. 그러나 상기 배터리팩이 이러한 온도 범위에서 작동할지라도, 상기 주위 온도가 0℃ 아래로 떨어지면 상기 배터리팩은 충전 및 방전 용량 및 성능을 잃기 시작할 수 있다. 주위 온도에 따라 상기 배터리 수명 용량 또는 충전/방전 성능은 온도가 0℃를 벗어나면서 상당히 감소하게 될 것이다. 그럼에도 불구하고, 주위 온도가 상기 주위 온도 범위를 벗어나게 되는 환경에서 상기 리튬 이온 배터리을 사용하는 것이 불가피하게 될 수도 있다.
상술한 바와 같이, 다수의 전지가 구비된 배터리 또는 배터리 조립체에서는 하나의 전지와 그 다음 전지에서 유의한 온도 변화가 발생할 수 있으며, 이는 상기 배터리팩의 성능을 손상시킨다. 전체 배터리팩의 긴 수명을 조장하기 위해서는 상기 전지들은 목적하는 임계 온도(threshold temperature) 아래에 있어야 한다. 상기 팩 성능을 조장하기 위해서는 상기 배터리팩의 전지들 사이의 온도차가 최소화되어야 한다. 그러나 주위환경으로의 열경로(thermal path)에 따라서, 다양한 전지들은 서로 다른 온도에 도달할 것이다. 더욱이, 동일한 이유로, 다양한 전지들은 충전 과정 동안에 서로 다른 온도에 도달할 것이다. 따라서 하나의 전지가 다른 전지들보다 상승된 온도를 갖는다면, 상기 전지의 충전 또는 방전 효율은 다르게 될 것이고, 그 결과 다른 전지들보다 빠르게 충전하거나 방전될 수도 있다. 이로 인해 전체 팩의 성능의 열화를 초래할 것이다.
당해 기술분야에는 냉각 시스템들이 구비된 상기 배터리팩의 다양한 설계가 다수 존재한다. 존스(Jones) 등에게 허여된 미국특허 제 5,071,652 호에는 나란히 배치된 복수의 원형 전지 모듈을 포함하는 원형 구조를 갖는 외부 압력 용기를 포함하는 금속 산화물-수소 배터리가 교시되어 있다. 서로 인접한 전지 모듈들은 상기 전지 모듈에서 상기 외부 압력 용기로 열을 전달하는 원형의 열전달 부재들에 의해 분리되어 있다. 상기 열전달 부재 각각은 서로 인접한 전지 모듈 사이에 배치되어 있는 일반적으로 편평한 몸체 또는 핀(fin)을 포함한다. 외부면 플랜지부는 상기 압력 용기의 내면과 접촉하여 위치하고 있다. 상기 전지 모듈 각각의 너비는 상기 플랜지부의 길이보다 커서, 상기 열전달 부재 각각의 플랜지부가 인접한 열전달 부재와는 접촉하지 않도록 한다. 상기 플랜지부는 상기 압력 용기에 대해 외부 배분력(outward radial force)을 나타내도록 구성되고 배열되어 있다. 고정바(tie bar)들은 상기 압력 용기에 삽입되어 있는 스택의 형태로 상기 전지 모듈들과 상기 열전달 부재들을 함께 고정시키는 역할을 한다.
존스 등에게 허여된 미국특허 제 5,071,652 호에 교시된 금속 산화물-수소 배터리는 원통형 배터리용으로 설계되어 있다. 존스 등에게 허여된 미국특허 제 5,071,652 호에는 상기 열전달 부재들은 상기 용기와 집적 접촉하고 있음이 교시되어 있다. 따라서 존스 등에게 허여된 미국특허 제 5,071,652 호에서는 상기 용기와 상기 열전달 부재들 사이에 이격(clearance)을 생성하되, 상기 이격은 냉각제 또는 가열제를 도입하여 상기 전지를 냉각시키거나 가열하기 위해 사용될 수 있다는 것이 교시되어 있지 않다.
얼(Earl) 등에게 허여된 미국특허 제 5,354,630 호에는 공간 스택(a stack of compartments)을 포함하는 외부 압력 용기가 구비된 원형의 Ni-H2 저장 배터리의 일반적인 압력용기가 교시되어 있다. 상기 공간 각각은 하나 이상의 배터리 전지, 열전달 부재, 서로 인접한 공간들 사이에 비교적 일정한 거리를 유지하기 위한 전지 스페이서를 포함한다. 상기 열전달 부재들은 상기 배터리 전지와 열적으로 접촉하고 있는 핀 부분(fin portion), 및 상기 핀 부분으로부터 길이방향으로 확장되어 상기 압력 용기의 내벽과 열적으로 접촉하고 있는 플랜지 부분을 포함한다. 상기 열전달 부재는 배터리 전지에서 생성된 열을 상기 압력 용기로 방사 방향으로 전달하는 역할을 한다.
존스(Jones) 등에게 허여된 미국특허 제 5,071,652 호에 교시된 금속 산화물-수소 배터리와 유사하게, 얼 등에게 허여된 미국특허 제 5,354,630 호에 교시된 저장 배터리는 원통형의 배터리에 대해 설계되어 있다. 얼 등에게 허여된 미국특허 제 5,354,630 호에 교시된 이러한 금속 산화물-수소 배터리에는 상기 용기와 직접 접촉하고 있어 상기 용기와 상기 열전달 부재들 사이에 이격을 생성하지 못하는 열전달 부재들이 구비되어 있으며, 여기서 상기 이격은 냉각제 또는 가열제를 도입하여 상기 전지를 냉각시키거나 가열하기 위해 사용될 수 있다.
호프만(Hoffman) 등에게 허여된 미국특허 제 6,117,584 호에는 전기 화학적 에너지 저장 장치와 함께 사용되는 열적 전도체가 교시되어 있다. 상기 열적 전도체는 전기 화학적 전지의 음극 및 양극 접점 둘 중 하나 또는 둘 모두에 부착되어 있다. 상기 전도체의 탄성 부분은 상기 전도체와 상기 벽 구조 사이의 상대적인 이동에 대해 상기 전도체와 격납 용기(containment vessel)의 인접한 내벽 사이의 접점을 유지하도록 높이 또는 위치가 변경된다. 상기 열적 전도체는 상기 전기 화학적 전지 내부 및 외부로 전류를 전도하고, 상기 전도체와 상기 벽 구조 사이에 위치한 열적 전도성 및 전기 저항성 물질과 상기 전기 화학적 전지 사이에서 열적 에너지를 전도한다. 호프만 등에게 허여된 미국특허 제 6,117,584 호에 교시된 열적 전도체는 전지의 음극 및 양극 접점들 중 하나 또는 둘 모두에 부착되어 있으며, 상기 전지들 사이에 부착되어 있지 않다.
오가타(Ogata) 등에게 허여된 미국특허 제 6,709,783 호에는 서로에 대해 평행하게 배열된 니켈-금속 하이브리드 배터리들로 구성된 프리즘 형태의 복수의 편평한 배터리 모듈들이 구비된 배터리팩이 교시되어 있다. 상기 배터리 모듈 각각은 복수의 프리즘형 배터리 케이스들을 일체형으로 서로 연결시킴으로써 형성된 내부 케이스부로 이루어져 있으며, 상기 복수의 프리즘형 배터리 케이스들은 단면 측부 및 장면 측부를 가지며, 상기 단면 측부는 서로 인접한 배터리 케이스들 사이의 공간선을 구성하여, 서로 공유하고 있다. 복수의 스페이서들은, 교호로 돌출된 홈(groove) 또는 융기(ridge)들이, 상기 배터리 모듈들 사이에 냉각 유로(cooling passage)를 제공하기 위한 배터리 모듈들의 반대편 장 측면부와 각각 접촉하도록, 반대 방향으로 휘어져 있는 쉬트(sheet)로 제조된다. 오가타 등에게 허여된 미국특허 제 6,709,783 호에 교시된 배터리팩은 상기 전지들 사이의 빈 공간, 즉 냉각 유로를 한정하도록 의도된 것이며, 이로 인해 상기 팩의 포장 특성이 열화된다.
힌튼(Hinton) 등에게 허여된 미국특허 제 6,821,671 호에는 배터리 전지 냉각용 장치가 교시되어 있다. 힌튼 등에게 허여된 미국특허 제 6,821,671 호의 도 1에 도시된 바와 같이, 냉각핀(cooling fin)은, 상기 냉각핀을 지지하기 위한 레일(railing)들이 구비된 배터리 전지에 연결되어 있으며, 이때 각각의 냉각핀은 상기 레일 사이에서 슬라이딩(sliding)하여 상기 개개의 배터리 전지 내에 상기 냉각핀이 압입되어 상술한 장치를 형성하게 된다. 상기 배터리 전지와 냉각핀의 연동은 상기 냉각핀들이 상기 배터리 전지를 지나 확장되는 방식으로 제공된다. 따라서 상기 냉각제는 상기 장치의 측면으로부터 도입되는 경우에 자신의 의도된 목적을 수행하게 될 뿐이다. 예를 들어, 상기 냉각제가 상기 장치의 전면부에 인가되는 경우, 첫 번째 배터리 전지만 상기 냉각제에 노출되어, 다른 배터리 전지들의 효과적인 냉각을 막는다.
상술한 바와 같이, 힌튼 등에게 허여된 미국특허 제 6,821,671 호의 도 7에는, 상기 냉각핀으로부터 확장되어 있는 외이(ear)들을 통해 스트랩(strap)들이 삽입되어, 상기 배터리 전지들을 압축 상태로 유지하기 위해 상기 장치 및 핀들을 함께 형성하도록 다수의 배터리 전지들이 연결되어 있는 장치가 도시되어 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 스트랩들은 상기 배터리 전지를 변형시키므로, 배터리 전지 각각의 전해질, 양극 및 음극 사이의 화학 반응에 악영향을 미치며, 상기 전지의 수명 감소를 초래한다.
일본 공개공보 제 JP2001-229897 호에는 배터리팩 설계 및 이를 제조하는 방법이 교시되어 있다. 상기 방법의 목적은 차가운 공기가 빈 공간을 통과하도록 전지들 사이에 빈 공간을 형성하고, 또한 상기 전지들을 냉각시키기 위해 상기 전지들 사이에 빈 공간을 형성하는 것이다. 상술한 오가타 등에게 허여된 미국특허 제 6,709,783 호와 유사하게, 일본 공개공보 제 JP2001-229897 호에 교시된 배터리팩은 상기 전지들 사이의 빈 공간을 한정하도록 의도된 것이며, 이로 인해 상기 팩의 포장 특성이 열화된다.
리튬 배터리 전지들의 포장은 지속적으로 개발 및 연구되는 분야들 중 하나이다. 일반적으로, 금속 케이스에 포장된 상기 리튬 배터리 전지들은, 예를 들어 미국특허 제 6,406,815 호에 도시된 바와 같이 공지되어 있다. 상기 금속 케이스는 조작 및 진동에 의한 손상으로부터 전지를 보호하는 이점을 갖는다. 이들은 치수적으로 일정하여, 미국특허 제 6,368,743 호에 개시된 바와 같은 대형 단일 팩에 다수의 케이스를 결합하도록 한다. 그러나 상기 금속 케이스들의 제조에 많은 비용이 들며, 서로 다른 구성 각각이 다양한 구성요소들을 제조하기 위한 새로운 다이(die)들, 및 이들 구성요소들을 조립하기 위한 새로운 도구들을 요구한다. 결과적으로, 리튬 배터리 전지 팩을 형성하는 인벨롭(envelope) 안에 리튬 배터리 전지들을 동봉하기 위한 기법 및 재료들이 개발되고 있으며, 이들 중 하나가 미국 특허 제 6,729,908 호에 개시되어 있다. 불행하게도, 이들 패키지는 상기 금속 케이스들과 거의 마찬가지로 구조적 강도, 또는 조작 및 진동으로부터 보호하지 못하며, 또한 이들 패키지는 리튬 배터리 전지 팩의 두께에서의 고유 변화로 인해 일정한 크기의 전지 그룹에 결합될 수 없다.
따라서 선행 기술분야의 리튬 배터리들의 팩에 대해 리튬 배터리가 작동하는 주위 온도 범위를 증가시키고, 포장 특징 및 안전성이 개선된 새로운 배터리팩을 제공하도록 개선의 기회가 여전히 존재한다.
또한 가능한 한 가장 긴 수명 및 전격 용량(rated capacity) 및 공칭 충전 및 방전 속도를 확보하기 위해 최적의 작동 온도로 상기 배터리팩을 유지할 기회가 여전히 존재한다.
리튬 배터리 모듈 또는 전지 팩의 두께에서의 고유 변화로 인해 상기 전지들이 일정한 크기의 전기 그룹 또는 모듈 그룹으로 결합함에 따라 상기 금속 케이스들과 거의 마찬가지로 구조적 강도, 또는 조작 및 진동으로부터 보호할 새로운 프레임 설계를 제공할 기회 또한 존재한다. 또한 상기 배터리팩의 내부 압력이 공칭 압력을 초과함에 따라 자동차의 탑승 공간에서 가스를 방출하게 하는 용액을 제공하여, 운전자 및/또는 승객에 대한 잠재적 위험과 임의의 의도하지 않은 위험한 사고(event)를 제거하기 위해 상기 공간내로의 가스 방출을 방지할 기회가 여전히 존재한다. 본 발명의 배터리 조립체는 자동차에서 사용되는 수평 또는 수직 집적 배터리 전지 포장 구성을 포함하지만 이에 한정되지 않은 다양한 구성에 사용되도록 변형될 수 있다. 복수의 배터리 모듈들은, 예를 들어 커버를 포함할 수 있는 접시부 또는 지지 트레이(dish or support tray)와 같은 컨테이너에 수용될 수 있다. 상기 컨테이너는 플로어 팬(floor pan) 조립체 또는 자동차의 다른 부분에 의해 지지될 수 있다. 상기 컨테이너는 베이스(base) 및 이로부터 확장되어 있는 복수의 측벽을 제공한다. 하나 이상의 압력 방출 장치는 가스와 같은 유체가 상기 접시부에서 배출되도록 하기 위해 베이스 또는 벽에 배치된다. 상기 압력 방출 장치는, 예를 들어 상기 컨테이너 영역을 스코어링(scoring)하거나 다르게는 약화시킴으로써 형성된 파단 요소(rupture element) 또는 디스크이거나, 또는 밸브 장치일 수 있다. 일 실시예에서, 복수의 파단 요소들이 상기 컨테이너의 벽에 배치된다. 상기 파단 요소들은 높은 압력 하에서 파열하는 스코어링 라인(scoring line)을 제공할 수 있다. 상기 파단 요소의 대안으로서, 상기 배터리 조립체는 비상시 고압 배출뿐만 아니라 저압 배출을 가능케 할 수 있는 밸브 장치를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 밸브 장치는 상기 컨테이너의 베이스에 배치되어, 상기 컨테이너의 베이스에 형성된 개구부(opening)를 선택적으로 개폐하기 위해 구성된다. 일 실시예에서, 상기 밸브 장치는 밀봉재 또는 O-링이 구비된 차폐 플레이트, 상기 접시부의 베이스에서 상기 개구부를 통해 확장되어 있는 스프링 리테이너(spring retainer) 부분, 및 상기 차폐 플레이트의 맞은편에 위치한 압축 플레이트가 구비된 로드(rod), 및 상기 차폐 플레이트와 상기 압축 플레이트 사이에 배치되고 상기 스프링 리테이너에 의해 안착된 스프링 또는 바이어싱 요소(바이어싱 부재)를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 스프링 리테이너는 십자 형태로 이루어지며, 코어부, 및 예시적으로는 각각이 고압 파단 특성을 나타내는 4개 이상의 방사상 부분을 포함한다. 상기 밸브 장치 및 파단 요소들은 과압 제거 시스템을 제공하며, 이들은 "폭발 요소(bursting element)"로서 작용한다. 상기 장치가 배치된 영역은 상기 배터리팩 내부의 압력이 규정된 한계점을 초과하는 이벤트 중에 파열하여 개방되도록 설계된다.
본 발명에 따른 배터리 모듈의 일 실시예에서, 예를 들어 폴리우레탄, 폴리우레탄 포말, 실리콘류 또는 에폭시류와 같은 충진 물질(potting material)이 상기 배터리 모듈 및 상응하는 전지를 부분적으로 또는 완전히 밀봉(encapsulation)하기 위해 케이스에 위치한 배터리 모듈 내로 주입되고, 상기 모듈과 케이스 사이의 공기 간극(air gap)을 제거한다. 또한 상기 충진 물질은 충격 및 진동에 노출되는 동안에 전극 스택이 전지 포장 물질 내부에서 이동하는 것을 방지하는 역할을 한다. 또한 상기 충진 물질은 시간이 지남에 따라 전지 패키징(cell packaging)이 느슨해지는 것을 방지하며, 전해질이 상기 전지 패키지의 베이스에 정착하는 것을 방지하며, 따라서 전지의 전기 용량이 감소하는 것을 방지한다. 또한 상기 충진/밀봉 물질은 상기 배터리팩 케이스 내부에서 상기 배터리 모듈이 움직이는 것을 방지한다. 외피 덮개(wrap blanket)는 상기 모듈과 충진 물질 사이에 배치되어, 사용자가 상기 접시부로부터 상기 모듈을 제거하여 상기 모듈을 정비하도록 하며, 매우 효율적인 방식으로 상기 팩을 간단하게 재생하도록 하는 "녹색" 용액을 제공한다.
본 발명의 이점은, 압력 방출 요소들을 상기 접시부에 위치시킴으로써 자동차의 탑승 공간으로부터 가스의 방출을 가능케 하는 용액을 제공하는 것이며, 여기서 상기 압력 방출 요소들은, 상기 팩 내부의 압력이 공칭 압력 또는 소정의 압력을 초과함에 따라 활성화되어, 운전자 및/또는 승객에 대한 잠재적인 위험 및 임의의 의도하지 않은 위험한 사고를 제거하기 위해 상기 탑승 공간내로의 가스 방출을 방지한다.
본 발명의 또 다른 이점은, 상기 전지를 둘러싸서 안착시키는 우수한 유지력을 갖는 배터리 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 이점은, 상기 전지 인벨롭 내부의 전극 스택을 둘러싸서 이동하지 않도록 안착시키는 우수한 유지력을 갖는 배터리 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 이점은, 상기 배터리팩에 대한 잠재적인 액체의 침투 및 상기 배터리 모듈 내부에서 상기 배터리 모듈 외부로의 누수를 유의하게 감소시켜, 제품 수명의 감소 및 상기 배터리 모듈의 조기 고장을 방지하는, 충진 물질에 의해 밀봉된 배터리 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 이점은, 폴리우레탄 포말을 포함하는 배터리팩의 잠재적인 유지 장치로서 저질량 설계(low mass design)를 제공하는 것으로, 상기 유지 장치는, 예를 들어 실리콘 또는 에폭시 접착제와 같은 통상적인 유지 방법에 사용되는 장치에 비해 경쟁력이 매우 높다.
본 발명의 또 다른 이점은, 상기 모듈을 수용하는 케이스, 및 상기 모듈을 적절한 위치에 고정하는 봉지재(encapsulant)를 이용하여, 상기 팩이 임의의 방향으로 장착되도록 하는 포장 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 이점은, 단순화된 조립 방법으로 인해 제조비용을 감소시키는 배터리팩을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 이점은, 설계가 단순하며 중량이 감소된 팩을 제공하는 것이다.
본원에 개시된 배터리 조립체는 상기 배터리팩이 작동할 수 있는 주위 온도 범위를 증가시킴으로써 선행 기술분야의 배터리팩들에 대해 몇몇 이점을 제공한다. 또한 본원에 개시된 배터리 조립체는 상기 배터리팩의 수명을 연장하고 배터리팩 안전성을 증가시키기 위해 상기 배터리팩을 최적의 작동 온도로 유지하는 데 유리하다.
본 발명의 기타 이점들은 첨부된 도면과 관련하여 고려되는 경우 하기 상세한 설명을 참조하여 보다 용이하게 이해됨에 따라 이들 이점은 용이하게 인식될 것이다:
도 1은 복수의 배터리 서브팩 및 기타 구성요소들이 수용되어 있는, 접시부 및 유체 유입구 및 배출구들이 구비된 커버를 보여주는 배터리팩 조립체의 사시도이고;
도 2는 자동차의 플로어 팬 조립체에 의해 지지되는 도 1의 배터리 조립체의 사시도이고;
도 3은 공기와 같은 유체가 상기 배터리팩 조립체를 통해 순환하도록 하는 플레넘(plenum)을 포함하도록 형성된 중앙 브릿지(central bridge) 내부의 상기 접시부의 베이스에 위치한 고압 방출 요소들의 일 실시예로서 작용하는 밸브를 보여주는, 상기 자동차의 플로어 팬 조립체에 의해 지지되는 상기 배터리팩 조립체의 횡축을 따른 단면도이고;
도 4는 상기 접시부, 배터리 서브팩 및 기타 구성요소들을 보여주는, 커버가 제거된 도 1의 배터리 조립체의 부분 사시도이고;
도 5는 상기 접시부의 측벽에 있는 복수의 압력 방출 요소를 보여주는 도 1의 접시부 또는 지지 트레이의 사시도이고;
도 6은 상기 배터리팩 조립체를 통한 전형적인 공기 유동 경로를 보여주고, 상기 브릿지 내부의 영역에서 상기 접시부의 베이스 상에 위치한 압력 방출 요소들을 보여주는, 상기 커버가 제거된 도 1의 배터리팩 조립체의 사시 단면도이고;
도 7은 밸브 조립체가 상기 접시부의 베이스를 통과하여 형성된 구멍을 정상적으로 밀폐하도록 바이어싱된 상태에서 상기 접시부의 베이스를 통해 형성된 구멍을 가로질러 상기 접시의 베이스에 부착된 스프링 리테이너 십자 형태의 스프링 리테이너가 구비된 밸브 조립체 유형의 압력 방출 요소의 단면도이고;
도 8a는, 파열시 상기 구멍에 걸쳐 놓여있는 스프링 리테이너 십자부의 일부 및 상기 밸브 조립체의 나머지 부분이 상기 접시부로부터 유체를 방출하기 위한 대형 개구부를 이탈하는 상기 배터리 조립체로부터 사출될 수 있도록, 상기 구멍의 외주면에 위치한 고압 파열 특징부가 구비된 상기 접시부의 베이스에 형성된 구멍을 따라 상기 접시부의 베이스에 부착된 본 발명의 배터리 조립체의 일 실시예를 보여주는 스프링 리테이너 십자부의 평면도이고;
도 8b는, 파열시 상기 스프링 리테이너 십자부 및 상기 밸브 조립체의 나머지 부분이 상기 접시부로부터 유체를 방출하기 위한 대형 개구부를 이탈하는 상기 배터리 조립체로부터 사출될 수 있도록 위치한 고압 파열 특징부가 구비된 상기 접시부의 베이스에 일체형으로 형성된 본 발명의 배터리 조립체의 일 실시예를 보여주는 스프링 리테이너 십자부의 평면도이고;
도 9는 상기 접시부의 베이스를 스코어링함으로써 형성된 폭발 요소의 평면도이고;
도 10a, 10b 및 10c는 상기 접시부를 통해 공기를 순환시키기 위해 상기 접시부에 형성된 공기 유입구 및 배출구를 보여주는 다양한 도면이고;
도 11은 쉬트의 가장자리부에서 확장되어 있는 물결모양의 열적핀(thermal fin) 및 L자 형태의 열적핀이 구비된 방열판 요소의 사시도이고;
도 12는 도 11의 방열판 요소의 일부를 보여주는 세부 사시도이고;
도 13은 상기 배터리 모듈의 구성요소를 함께 안착시키기 위해 사용된 프레임 부재의 사시도이고;
도 14는 방열판 조립체를 형성하기 위해 도 13의 2개의 프레임 부재 내부에 수용된 도 11 및 도 12의 방열판 요소의 사시도이고;
도 15는 전지 조립체를 형성하기 위해 도 13의 2개의 프레임 부재에 의해 도 14의 방열판 조립체의 마주보는 측면 상에 안착된 전지의 사시도이고;
도 16은 배터리 모듈을 형성하기 위해 사용된 커버의 사시도이고;
도 17은 도 15의 복수의 전지 조립체 및 도 16의 2개의 커버를 이용하여 형성된 배터리 모듈의 사시도이고;
도 18은 도 11의 방열판 및 도 13의 프레임 부재의 약간 변형된 부분을 이용한 대체 방열판 조립체의 확대도이고;
도 19는 도 18의 방열판 조립체 및 도 18의 변형 프레임 부재들을 이용하여 형성된 전지 조립체의 확대도이고;
도 20은 대체 배터리 모듈의 확대도이고;
도 21은 배터리 서브팩 일부의 확대도이고;
도 22는 하우징 및 도 17의 2개의 배터리 모듈을 포함하는 배터리 서브팩 일부의 사시도이고;17의 2개의 배터리 모듈을 포함하는 배터리 서브팩 일부의 사시도이고;
도 23은 하우징 커버가 부착된 도 22의 배터리 서브팩의 사시도이고;
도 24는 도 23의 배터리 서브팩의 사시도와 다른 사시도이고;
도 25는 상기 하우징에 수용된 충진 물질, 및 상기 충진 물질과 상기 배터리 모듈들 사이에 위치한 외피 덮개를 보여주는 도 23의 서브팩의 단면도이고;
도 26 및 도 27은 도 23의 배터리 서브팩 및 커넥터와 케이블이 제거된 부분을 보여주는 사시도이고;
도 28은 도 23의 배터리 서브팩이 제거된 부분을 보여주는 사시도이다.
유사한 도면 부호가 유사 또는 상응하는 부품을 나타내는 도면들을 참고하면, 본 발명의 배터리 조립체 또는 배터리팩은 자동차 응용분야에서 사용되는 수평 또는 수직 집적된 배터리 전지 포장 구성을 포함하지만, 이에 한정되지 않는 다양한 구성에 사용되도록 변형된다. 상기 배터리 조립체 또는 팩 또는 배터리팩 조립체는 일반적으로 도 1에서 도면부호 10으로 도시되어 있다. 상기 배터리 조립체(10)는 복수의 배터리 서브팩을 포함하며, 이들 각각은 일반적으로 도 1에서 도면부호 12로 도시되어 있다.
도 11 내지 도 22를 참고하여 가장 잘 도시된 바와 같이, 상기 서브팩(12) 각각의 배터리 모듈(13) 각각은 복수의 전지(91)를 포함한다. 바람직하게는, 상기 전지(91) 각각은 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한, 리튬 이온 전지이다. 배터리 분야에서의 숙련자라면 기타 전지들이 본 발명의 범주 내에서 사용될 수 있음을 인지할 것이다. 상기 전지(91) 각각은 리튬 배터리 분야에서의 숙련자에게 공지된 바와 같이 전해질과 함께 서로들의 사이에서 함께 작용하는 복수의 배터리 구성요소(미도시)를 포함하되, 상기 전해질은 상기 배터리 구성요소들 사이에 존재한다.
일 실시예에 따르면, 본원에 개시된 배터리팩에는, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한, 각각 다수의 전지(91)를 제공하는 복수의 배터리 모듈(13)들이 구비되어 있으며, 상기 전지(91) 각각은, 예를 들어 편평한 원자재 알루미늄 합금 호일 등과 같은 열 전도성 물질로 형성된 개개의 방열판(90)들에 의해 샌드위치(sandwich)되어 있다. 바람직하게는, 상기 전지(91) 각각은 제 1 전류 집전체, 상기 제 1 전류 집전체에 인접한 제 1 전극, 제 2 전류 집전체 및 상기 제 1 전극에 대해 반대편에 있고 상기 제 2 전류 집전체에 인접한 제 2 전극을 구비한 리튬 이온 전지이다. 분리층(separator layer)은 제 1 및 제 2 전극들 사이에 위치하고, 상기 제 1 및 제 2 전극들은 이들 사이에 있는 전해질을 전도한다. 상기 복수의 제 1 전극 및 제 2 전극들은 전기 절연성 인벨롭 내에 집적되고 포장되어 전지(91)를 형성한다. 상기 전지 패키징은 측면 가장자리들 및 열적 말단부들을 포함한다. 예시적으로, 하나의 열적 말단부는 제 1 방향으로 확장되어 있는 제 1 굴곡부를 포함한다. 다른 열적 말단부는 상기 제 1 방향과는 반대인 제 2 방향으로 확장되어 있는 제 2 굴곡부를 포함한다. 이 같은 구성의 일 예로 미국 특허 공개공보 제 2008/0090137 호(미국 특허출원 제 11/748,690 호: 2007년 5월 15일자 출원)이면서 현재는 미국 특허 제 7,531,270 호에 더욱 상세하게 기술되어 있으며, 이는 전체가 본원에서 법에서 허용 가능한 범위 내에서 참고로 인용된다.
상기 방열판은 열적 말단부들 및 상부 및 저부 열적 전달 가장자리부들을 포함한다. 상기 상부 및 저부 열적 전달 가장자리부들은 상기 방열판과 일체형이며 이로부터 확장되어 있는 복수의 핀(fin)을 포함할 수 있다. 상기 핀들은 냉각 형성되며, 적용분야에 따라 상기 전지(91)들로 또는 상기 전지(91)들로부터 열을 전달하기 위해 설계된다. 전기 절연성 스페이서 장치 또는 이(ear)들의 쌍은 상기 방열판의 측면 각각 상에 기계적으로 부착되어 있다. 복수의 스터드(stud)들은 상기 방열판의 일측 상의 상기 스페이서에 성형되어, 상기 스페이서로부터 확장되어 있다. 상기 복수의 스터드가 없지만 센서용 융기부(relief)가 구비된 스페이서는 맞은편 측부를 점유하여 방열판 조립체를 형성한다. 상기 전지 터미널들은 직렬 또는 병렬 구조로 상기 스터드 상에서 접혀 있다. 상기 전지(91)들은 상기 방열판 조립체 사이에 배치되어 있다. 본 발명의 교시 내에서 이용될 수 있는 방열판의 몇몇 예들이 상기에서 인용된 미국 특허공보 제 2008/0090137 호이면서 현재는 미국 특허 제 7,531,270 호에 더욱 상세하게 기술되어 있다.
본원에 개시된 배터리 조립체(10)의 일 실시예에서, 복수의 연성 회로(flexible circuit)가 모두 직렬 연결로 전압을 감지하기 위해 상기 스터드 상에 위치하고 있다. 일체형 센서들은 온도 감지를 제공하기 위해 상기 연성 회로 상에 위치한다. 일체형 스프링 와셔(spring washer)가 구비된 너트(nut)는 전기 전도도 및 기계적 유지력을 제공하기 위해 각각의 스터드 상에 나사산으로 이루어져 있다. 2개의 단부 또는 압축 플레이트(104, 106)들은 상기 방열판 조립체들에 부착되어 있으며, 상기 방열판 조립체들은 이들 사이에 배치된 상기 전지(91)들과 서로에 대해 배열된다. 본 발명의 교시 내에서 사용될 수 있는 이 같은 조립체의 일 예가 상기에서 인용된 미국 특허공보 제 2008/0090137 호이면서 현재는 미국 특허 제 7,531,270 호에 더욱 상세하게 기술되어 있다.
본원에 개시된 방열판 조립체들의 일 실시예에서, 예시적으로는 4개 이상의 고정 로드(tie rod, 110)들이 상기 방열판 조립체들 및 상기 압축 플레이트(104, 106) 각각을 통해 외주면으로 확장되어 있으며, 이로 인해 상기 전지(91) 내부에서의 이온 전도성을 위해 보다 짧은 경로 길이 및 상기 방열판(90)으로 또는 상기 방열판(90)으로부터의 열의 향상된 열 전달을 조장하기 위해 상기 배터리 모듈(13) 전체를 압축 상태로 만들 수 있다.
도 2 내지 도 6 및 도 21 내지 도 27에 가장 잘 도시된 바와 같이, 상기 모듈(13)들은 하우징 내에 밀봉되어 복수의 배터리 서브팩(12)을 형성하며, 상기 배터리 서브팩(12)들은 일반적으로 도면부호 14로 표시된 접시부 또는 지지 트레이와 같은 컨테이너에 수용된다. 도 2 및 도 3에 가장 잘 도시된 바와 같이, 상기 접시부(14)는 자동차(미도시)의 플로어 팬 조립체(16) 또는 기타 부품에 의해 지지된다. 도 3 내지 도 5에 가장 잘 도시된 바와 같이, 상기 접시부(14)는 베이스(18) 및 이로부터 확장되어 있는 복수의 측벽(20, 22, 24, 26)을 제공한다. 상기 측벽(20, 22, 24, 26)들은, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한, 상기 베이스(18)에 대해 일반적으로 수직일 수 있으며, 약간 기울어져 있을 수도 있다. 외주면 립(peripheral lip, 28)은 상기 측벽(20, 22, 24, 26) 각각으로부터 확장되어 있다. 일반적으로 도면부호 30으로 표시되는 브릿지부와 평행하게 확장되는 상기 벽부(20, 24)는 도 3, 도 4 및 도 24에 도시된 바와 같이, 상기 서브팩(12)으로부터 확장되어 있는 집게(tongs)와 같은 복수의 제 2 잠금 요소(34)들 각각을 수용하기 위해 부채꼴 모양의 절단면 부분과 같은 복수의 제 1 잠금 요소(32)들을 포함하여, 기계적 연결에 의해 상기 접시부(14) 내부에 상기 모듈(12)들을 안착시키고, 상기 접시부(14) 내부의 상기 모듈(12)들의 상대적인 움직임을 방지한다. 본원에서 예시된 바와 같은 유형의 기계적 연결은 본 발명의 범주를 한정하기 위해 의도된 것이 아니다. 상기 벽부(20, 24)는 또한 상기 브릿지부(30)와 평행하게 확장될 수 있다.
도 6에서 예를 들어 도시된 바와 같이, 본원에 개시된 배터리 조립체의 온도를 조절하기 위한 전형적인 기류(airflow)에는 화살표 1의 방향으로 상기 공기 유입구(74)를 통해 상기 접시부(14) 및 커버(70)로부터 형성된 상기 하우징의 내부로 들어가는 외부 공급원으로부터의 공기가 포함된다. 몇몇 실시예에서는 이러한 공기의 외부 공급원은 자동차 공기 조절 시스템 또는 가열 시스템으로부터의 조절 공기(conditioned air)일 수 있다. 이 같은 상황에서, 상기 압력 방출 장치(38)들은 배터리팩으로부터 기체를 배출하기 위한 대안적인 경로를 제공함으로써 배터리 서브팩(12)이 파열되는 응급 상황으로부터 야기되는 것과 같은 고압 조건 동안에 상기 자동차 공기 조절 및 가열 시스템을 통해 자동차의 탑승 공간으로 상기 기체들이 들어가는 것을 방지하는데 도움이 된다. 상기 배터리팩(10)의 내부로 들어가는 공기는 상기 브릿지부(30)에 형성된 플레넘(plenum)을 통해, 이어 상기 출입구(60)들 및 관형 부재(128)를 통해 화살표 2의 방향으로 유동하여 상기 배터리 서브팩(12) 각각의 내부로 들어간다. 상기 서브팩(12) 각각의 내부에서, 상기 공기는 상기 열전달 요소(90)들의 핀(94)들을 가로질러 화살표 3의 방향으로 유동한다. 상기 공기는 상기 하우징 커버(124)에 형성된 슬롯(126)을 통해 화살표 4의 방향으로 상기 배터리 서브팩(12) 각각의 내부에서 배출된다. 이어, 상기 공기는 상기 배출구(72)를 통해 화살표 6의 방향으로 배출될 수 있도록 상기 서브팩(12) 각각의 하우징 커버(124) 내부를 가로질러 화살표 5의 방향으로 유동한다.
복수의 압력 방출 요소들은 기체와 같은 유체가 상기 접시부(14)를 지나 배출될 수 있도록 하기 위해 상기 접시부(14)에 배치된다. 상기 압력 방출 요소들은 기체와 같은 유체가 상기 접시부(14)를 지나 배출될 수 있도록 하기 위해 상기 벽부(20, 24)에 배치된 파단 요소 또는 디스크(37)를 포함할 수 있다. 상기 파단 요소(37)들은 압축된 유체가 상기 접시부에서 배출되는 개구부를 이탈하는 상기 벽부로부터 디스크를 배출하기 위해 높은 압력 하에서 파열되는 원형 패턴으로 상기 접시부의 벽부에 형성된 스코어링 라인을 제공할 수 있다. 대안적으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 파단 요소(37)는 유체를 방출하기 위해 생성되고 개방되는 고압의 상황에서 폭발하여 개방되는 상기 접시부(14)의 베이스(18)에서의 다른 형태, 예를 들어 예시적인 X자 형태로 스코어링 라인을 제공할 수 있다.
상기 파단 요소(37)들의 대안으로서 본원에 개시된 배터리 조립체(10)의 압력 방출 요소들은 비상시 고압 배출뿐만 아니라 저압 배출을 가능케 할 수 있는 도 3, 도 6, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같은 압력 방출 요소로서 작용하는 밸브 장치(38)를 포함할 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 파단 요소(37) 및 밸브 장치(38)들은 본 발명에 범위 이내에서 함께 사용될 수 있다.
본원에 개시된 배터리 조립체(10)의 일 실시예에서, 상기 밸브 장치(38)는 상기 접시부(14)의 베이스(18)를 통해 확장되어 있는 개구부(41)를 선택적으로 개폐하기 위해 상기 접시부(14)의 베이스(18)에 배치되며, 상기 개구부(41)를 정상적으로 밀폐하도록 바이어싱된다. 도 7에 최적 도시된 바와 같이, 상기 밸브 장치(38)의 일 실시예는 밀봉재 또는 O-링(42)이 구비된 예시적으로는 디스크 형태인 차폐 플레이트(40), 상기 접시부의 베이스(18)에서 상기 개구부(41)를 가로질러 확장되어 있는 스프링 리테이너(43), 상기 디스크(40)의 반대편에 위치한 압축 플레이트(46)가 구비된 로드(44)와 같은 연결 부재, 및 상기 플레이트(46) 및 상기 디스크(40) 사이에 배치되고 상기 스프링 리테이너(43)에 의해 안착되는 스프링 또는 바이어싱 부재(48)를 포함한다. 도 8a에 도시된 바와 같이, 상기 스프링 리테이너(43)의 일 실시예는 상기 접시부(14)의 베이스(18)와 기계적으로 연동되어 있는 리테이너 스프링 십자부를 포함할 수 있다. 도 8b에서 예를 들어 도시된 바와 같이, 상기 스프링 리테이너(43)의 일 실시예는 상기 접시부(14)의 베이스(18)에 일체형으로 형성된 리테이너 스프링 십자부일 수 있다. 도 8a 및 도 8b에서 예를 들어 도시된 바와 같이, 상기 리테이너 스프링 십자부(43)는 로드(44)가 통과하도록 하는 구멍을 포함하도록 형성된 코어부(47), 및 각각이 고압 파열 특징부(45)를 나타내는 4개 이상의 방사상 부분(49)들을 포함한다. 상기 고압 파열 특징부(45) 각각으로부터 방사상 내부로 상기 방사상 부분(49) 각각은 상부로 확장되는 스프링 리테이너 립(spring retainer lip, 51)을 포함하도록 형성된다. 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 고압 파열 특징부(45)들은 상기 접시부(14)의 베이스에서 상기 개구부(41)의 벽부에 인접하여 위치한다. 상기 리테이너 스프링 십자부(43)는 정상적인 저압 상황에서 상기 밸브를 적절한 위치에 유지하지만, 고압 하에서는 고압 파열 특징부(45)들에서 파열이 일어날 것이다. 정상적인 작동 압력에서는 상기 스프링 또는 바이어싱 부재(48)는 상기 접시부(14) 내부에 위치한다. 예시적으로, 상기 고압 파열 특징부(45)들이 고압 상황에서 파열될 때 유체를 방출하기 위한 실질적으로 차폐되지 않은 개구부(41)를 이탈하는 상기 접시부(14)로부터 상기 밸브 조립체가 적어도 실질적으로는 배출되도록 상기 스프링(48), 로드(44) 및 압축 플레이트(46)는 사이징(sizing)되고 상기 스프링 리테이너 립(51)은 배치된다.
도 3, 도 5 및 도 6에 예를 들어 도시된 바와 같이, 브릿지부(30)는 상기 접시부(14)의 벽부(22, 26) 사이에서 확장되어 있다. 상기 브릿지부(30)는 상면부(50) 및 상기 측벽(20, 24)에 대해 일반적으로 수직으로 확장되는 측벽(52, 54)을 포함한다. 상기 브릿지부(30)는 케이스 및 하우징들에 밀봉되어 복수의 배터리 서브팩(12)을 형성할 수 있는 상기 복수의 모듈(13)들을 수용하기 위해 상기 접시부(14)가 2개의 구역(57, 58)으로 분할된다. 상기 측벽(52, 54)들은 상기 구역(57, 58)들 사이에 유체 유로를 제공하여 상기 접시부(14)로부터 배출하기 위해 복수의 슬롯(56)을 제공한다. 상기 밸브 장치(38) 또는 파단 요소(37)들은 상기 베이스(18)에 배치되고, 상기 벽부(22, 26)로부터 확장되는 상기 측벽(52, 54)들 사이에 배치될 것이다. 상기 상면부(50)는 서로에 대해 이격되게 위치하고 상기 접시부(l4)의 벽부(22)에서 벽부(26)로 2개의 행으로 확장되는 복수의 출입구(60)를 제공한다.
상기 밸브 장치(38)들은 과압 제거 시스템을 제공하며, "폭발 요소(bursting element)"로서 작용한다. 상기 장치(38) 및 파단 요소(37)들이 배치되어 있는 영역은 상기 배터리팩(10)의 내부 압력이 규정된 한계점을 초과하는 이벤트 동안에 파열하여 개방되도록 설계된다.
본원에 개시된 배터리 조립체(10)의 일 실시예에서, 상기 출입구(60)들은 도 6에 도시된 바와 같이 상기 모듈(12)들 각각과 유체 소통(fluid communication)할 수 있다. 제 1 및 제 2 브라켓(62, 64)은 상기 벽부(22, 26)와 일체형이며, 이들로부터 확장되어 있으며, 상기 상면부(50)와 함께 정렬되어 있다. 상기 브라켓(62, 64)은 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같은 다양한 설계를 제공할 수 있거나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한 동일할 수 있다. 커버(70)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 내부에 배치된 상기 모듈(12)들과 함께 상기 접시부(14)를 밀봉하기 위해 설계된다. 상기 접시부(14) 및 상기 커버(70)의 재료는 본 발명의 범주를 제한하도록 의도된 것이 아니다. 본원에서 개시된 배터리 조립체의 일 실시예에서, 상기 커버(70) 및 상기 접시부(14) 둘 모두는 금속 및 금속 합금, 중합체 및 이들의 조합으로부터 형성될 수 있다.
도 10a 내지 도 10c는 제 1 브라켓(62)의 몇몇 도면을 제공한다. 상기 브라켓(62, 64) 각각은 개개의 바이어싱 부재(76)에 연결된 유동 체크 밸브 특징부(72, 74)를 포함한다. 바이어싱 부재(76)들은 팩 압력에 기초하여 개폐되도록 상기 밸브 특징부(72, 74)를 작동시킨다. 냉각 공기가 요구되는 경우, 팬 시스템(fan system)으로부터의 압력에 의해 상기 흡입 밸브(72)가 개방된다. 상기 압력이 더 이상 존재하지 않는 경우 스프링 장력에 의해 상기 흡입 밸브(72)가 폐쇄된다. 상기 배터리팩(10)이 내부 과압에 적용되는 경우, 상기 흡입 밸브(72)는 폐쇄될 것이고, 상기 배기 밸브(74)는 개방될 것이다. 부가적으로 상기 흡입 밸브(72)는 열적 이벤트로부터의 증기 및 기체들이 상기 탑승 공간으로 들어가는 것을 방지하도록 작용한다.
도 11 내지 도 20은 일반적으로 도 17, 도 20 및 도 21에서 도면부호 13으로 표시되는 모듈(13)의 일부 및 이의 하부 구성요소들의 다양한 예시를 포함하고 있다. 열적 전도성 플레이트, 쉬트 또는 호일(92)은 도 11 내지 도 17에 도시된 실시예에서 물결모양의 구조 및 도 18 내지 도 21에 도시된 실시예에서 개방형 박스 구조를 제공하는 제 1 가장자리 핀 부분(94)에서 끝난다. 도 12는 가열기 블랭킷(heater blanket)들 및/또는 냉각 재킷(cooling jacket)을 포함하지만 이에 한정되지 않은 외부 가열 또는 냉각 장치를 위해 열적 계면(thermal interface plane)을 제공하기 위해 굴곡 형태의 평면인 제 2 가장자리 핀 부분(95)을 도시하고 있다. 당해 기술분야의 숙련자라면 상기 핀 부분(94)의 다른 수많은 형태는, 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 한, 상기 서브팩(12)의 배터리 모듈(13)의 전지들을 냉각시키거나 가열하기 위해 열적 전도성 플레이트, 쉬트 또는 호일 각각의 핀 부분(94)에 도입된 액체, 고체 또는 기체 등과 같은 냉각 또는 가열 매질을 위한 보다 양호한 표면적을 제공하기 위해 사용될 수 있다는 것을 인식할 것이다.
도 15 및 도 19에서 예를 들어 도시된 바와 같이 상술한 바를 참고하면, 전지 조립체(90)는 2개의 세트의 프레임(96 , 98)을 포함한다. 도 14 및 도 18에서 예를 들어 도시된 바와 같은 제 1 세트의 프레임(96)은 기계적 연결부 세트를 제공하여 이들 사이에 상기 전도성 플레이트, 쉬트 또는 호일(92)을 안착시킨다. 상기 제 2 세트의 프레임(98)은 상기 전도성 플레이트, 쉬트 또는 호일(92)의 맞은편에 부착된 상기 전지(91)들을 안착시키기 위해 사용된다.
도 16, 도 17 및 도 20에서 가장 잘 도시된 바와 같이, 일반적으로 도면부호 104 및 106으로 표시되는 한 쌍의 압축 플레이트는 상기 서브팩(12) 각각의 배터리 모듈(13)의 열적 벽부를 형성하기 위해 설계된다. 일 세트의 이격 구멍(spaced hole, 108)은 상기 압축 플레이트(104, 106)들 및 상기 조립체(90)를 통해 확장하는 로드(110)들을 수용하기 위해 상기 압축 플레이트(104, 106)들 및 상기 조립체(90)에 제한되며, 상기 전지(91) 내부에서의 이온 전도성을 위한 보다 짧은 경로 길이 및 상기 전지 조립체(90)들로부터의 열전달을 향상시키기 위해 상기 전지에 압력을 가하고 상기 배터리 모듈(13) 전체를 압축 상태로 만들도록 패스너(fastener, 112)들에 의해 안착된다. 대안적으로, 상기 압축 플레이트(104, 106) 각각은 인접한 조립체(90)들과 연동하여 이를 유지하는 자웅 특징부(미도시)를 제공한다. 일 세트의 원추형/원뿔형 특징부는 상기 열 전도성 플레이트, 쉬트 또는 호일(92)로부터 확장될 수 있다.
도 21 및 도 22에 도시된 바와 같이, 2개의 배터리 모듈(13)은 서브팩(12) 내로 조립된 후, 서브팩 하우징(122) 내에 위치하여 하우징 커버(124)에 의해 밀봉된다. 상기 하우징 커버(124)는 상기 열 전도성 플레이트, 쉬트 또는 호일(92)에 노출되는 슬롯(126), 및 상기 출입구(60)들에 유체 연결된 이들 각각이 구비된 관형 부재(128)를 포함한다. 집게와 같은 상기 제 1 잠금 요소(32)들 및 상기 제 2 잠금 요소(34)들은 도 4, 도 5 및 도 24에 도시된 바와 같이 상기 하우징(122)으로부터 확장되어 있다. 상기 하우징(122) 및 상기 하우징 커버(124)는 중합체 물질, 비-중합체 물질 또는 이들 조합으로부터 형성되며, 이는 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는다.
조립 동안에 물질(148)의 블랭킷은 조립된 배터리 모듈(13) 각각의 일부를 둘러싸서 외피 덮개(150)를 형성하며, 이는 상기 모듈과 상기 하우징(122) 사이에 배치된 충진 물질(152)로부터 상기 모듈(13)의 제거를 용이하게 한다. 예를 들어, 혼합된 2-상 밀봉 용액 또는 충진 물질(152)의 층류(laminar flow)는 부어지거나, 그렇지 않는 경우에 상기 서브팩(12)의 서브팩 하우징(122) 내로 도입된다. 상기 모듈(13)을 부분적으로 둘러싸고 있는 상기 외피 덮개에 대한 과다한 표면적 접점 및 이에 대한 상기 밀봉 용액의 우수한 접착 특성은 RTV와 같은 통상적인 방법에 대해 보유력과 같은 유의한 기계적 이점을 제공한다. 상기 밀봉 용액의 팽창은 또한 충격, 진동 및 압괴 하중(crush load)에 대해 상기 배터리팩(10)의 구조적 온전성을 상당히 증가시킨다. 도 25에서 예시적으로 도시된 상기 밀봉 용액은 상기 배터리 모듈(13)을 적어도 부분적으로 밀봉하여, 상기 모듈(13)과 상기 케이스 또는 하우징(122) 사이의 공기 간극을 감소시킨다.
열전달 계수는 사멸 공기 간극(dead air gap)에 의해 생성된 연관 절연층들의 제거를 통해 향상될 수 있다. 상기 밀봉 용액의 사출 크기(shot size)는 도 25에 도시된 바와 같은 공기 냉각형 적용을 위한 상기 방열판 핀(94)의 구성에 있어서 상기 밀봉 용액이 비등하지 않도록 제어될 수 있다. 또한 상기 밀봉 용액(152)은 충격 및 진동에 노출되는 동안 상기 전지 포장 물질 내부에서 상기 전극 스택이 이동하는 것을 방지하는 역할을 한다. 또한 상기 밀봉 용액(152)은 전지 패키징이 시간이 지남에 따라 느슨해지는 것을 방지하며, 전해질이 상기 전지 패키지의 베이스에 정착하는 것을 방지하며, 상기 전지(91)의 전기 용량이 감소하는 것을 방지한다. 일 실시예에서, 상기 외피 덮개(150)는 중합체 재료로 형성된다. 상기 밀봉 물질이 상기 모듈(13)에 직접 부착하는 것을 억제하는 다른 물질들이 본 발명의 범주 내에서 사용될 수 있다. 상기 외피 덮개(150)는 상기 모듈(13)과 상기 밀봉 용액(148) 사이에 배치되어, 사용자가 상기 서브팩(12) 및 상기 접시부(14)로부터 상기 모듈(13)을 제거하여 상기 모듈(13)을 정비하도록 하거나, 매우 효율적인 방식으로 상기 팩(10) 또는 개개의 서브팩(12)을 간단하게 재생하도록 하는 "녹색" 용액을 제공한다.
도 26 내지 도 28은 일반적으로 도면부호 130으로 도시된 래드삭(Radsok) 조립체를 제공한다. 상기 서브팩(12) 각각의 모듈(13) 각각은 케이블(134)과 협력할 수 있도록 서브팩 터미널(132)을 포함한다. 래드삭 커넥터(136)는 상기 서브팩 터미널(132)과 상기 래드삭 커넥터(136)를 안정하게 연결시키기 위해 코어 부재를 제공한다. 중합체 재료로 형성된 비용 효율적인 보호용 덮개(138)는 상기 커넥터(136)를 밀봉하며, 상기 케이블(134)까지 확장되어 있다. 복수의 이동 방지 립(anti-pullout rib, 140)은 상기 보호용 덮개(138)로부터 확정되어, 상기 케이블(134)을 상기 서브팩 터미널(132)에 안착시킨다. 삽입시에 상기 립(140)은 상기 하우징 커버(124)를 통해 확장되어 있는 개구부(125) 내로 삽입됨에 따라 붕괴하게 된다.
본원에 개시된 배터리 서브팩(12)은 상기 하우징 커버(124)가 상기 하우징의 내부와 외부 사이에서 확장되어 있는 개구부(125)를 포함하여 형성하도록 구성된다. 상기 하우징의 내부에 수용된 상기 배터리 모듈(13)은 커넥터의 제 1 부분으로서 작용하도록 구성된 커넥터 부분(133)이 구비된 하나 이상의 서브팩 터미널(132)을 포함한다. 상기 서브팩 터미널(132)의 상기 커넥터 부분(133)은 상기 하우징 커버(124) 내의 상기 개구부(125)에 인접하게 배치된다. 상기 Radsock 커넥터(136)는 상기 커넥터의 제 2 부분을 형성하며, 상기 케이블(134)에 물리적 및 전기적으로 연결되어 있다. 상기 래드삭 커넥터(136)는 상기 케이블(134)에 상기 서브팩 터미널(132)을 전기적으로 연결하기 위해 상기 서브팩 터미널(132)의 커넥터 부분(133)과 연동하도록 구성된다.
상기 보호용 덮개(138)는 상기 래드삭 커넥터(136)의 적어도 일부를 밀봉하고, 적어도 부분적으로는 탄성형의 전기 절연 물질로부터 형성된다. 상기 개구부(125)로 상기 보호용 덮개(138)를 삽입하는 도중에, 상기 립(140)들은 이동하여, 상기 서브팩 터미널(132)의 커넥터 부분(133)에 연결하기 위해 상기 래드삭 커넥터(136)가 상기 개구부(125)를 통해 확장되도록 한다. 상기 커넥터 부분(133)에 상기 래드삭 커넥터(136)의 연결 시에, 상기 보호용 덮개(138)의 립(140)들은 상기 커넥터 부분(133)으로부터 상기 래드삭 커넥터(136)의 물리적 분리를 억제하기 위해 상기 보호용 덮개(138) 및 상기 하우징이 협력하도록 하는 구성을 갖는다.
상기 팩(10)은 예비 충전 회로, 단락 보호 장치, 전류 센서, 전원 커넥터, 한 쌍의 전력 접촉 장치, 및 한 쌍의 전력 버스바(power buss bar)를 포함하며, 상기 전력 버스바는 상기 서브팩(12) 각각의 모듈 각각으로부터 확장되고 개개의 전력 접촉 장치에 연결되어 있다. 상술한 바를 참고하면, 상기 배터리팩(10)은 상기 전지들의 온도를 감지하기 위해 상기 하우징 내부에 배치된 온도 센서(미도시)들을 추가로 포함한다. 상기 온도 센서들은 상기 온도 센서들로부터 온도를 수용하여 상기 데이터를 배터리 제어 회로로 전송하는 연성 회로에 전기적으로 연결되어 있다. 상기 온도가 설정된 안전한 한계점을 초과하는 경우, 상기 배터리 제어기는 상기 배터리팩(10) 전체의 전원을 차단할 것이다.
당해 기술분야의 숙련자라면 상기 배터리팩(10)이 다수의 온도 센서 및 다수의 제어 회로를 포함할 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 부가적으로, 상기 전지, 냉각 장치, 가열기, 필요한 경우 온도 센서 및 제어 회로들의 배열은 도면에 도시되고 본원에 개시된 바와 다를 수 있다. 추가로, 하나의 온도 센서가 다수의 제어 회로와 함께 사용될 수 있거나, 상기 제어 회로 각각은 자신의 온도 센서를 구비할 수 있다. 이들 각각은 상기 제어 회로에 의해 제어될 수 있거나, 상기 가열기 각각은 필요한 경우에 개별적인 제어 회로에 의해 제어될 수 있다.
당해 기술분야의 숙련자라면 리튬 이온 배터리가 이상적인 온도 범위 내에서 최적으로 작동할 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 상기 주위 온도가 0℃ 미만인 경우, 상기 전지(91)들의 성능이 상당히 감소한다. 따라서 상기 가열기는 상기 최적의 작동 온도까지 상기 배터리 모듈(13)을 가열하며, 이는 상기 배터리 모듈(13)이 상기 주위 온도가 0℃ 미만인 경우도 사용될 수 있도록 한다. 예를 들어, 상기 가열기와 함께 상기 배터리 모듈이 -40℃ 정도의 낮은 주위 온도에서 사용될 수 있다. 당해 기술분야의 숙련자라면 상기 인용된 온도가 단순히 예로서 나타나 있다는 것을 인지할 것이다. 대안적으로, 상기 가열기는, 예를 들어 액체, 기체 또는 고체 등과 같은 냉각제를 상기 방열판 조립체에 도입하여 상기 전지를 냉각시키기 위해 동일 평면상의 계면을 냉각시키기 위한 물재킷 장치(water jacket device, 미도시)로 교체될 수도 있다.
상술한 바를 참고하면 본 발명의 기타 이점들은 도시된다. 상기 배터리팩(10)은 매우 높은 에너지 밀도 특성을 가지되, 상기 높은 에너지 밀도는 상기 전지, 전력 및 데이터 버스 장치, 제어기, 열적 관리 및 보유 구조를 작은 부피의 공간에 조립하여, 포장 특성을 개선하고 조밀한 제품을 제공함으로써 달성된다. 상기 배터리팩(10)은 상기 전지들을 둘러싸서 안착시키는 우수한 보유 방법을 제공하며, 상기 배터리 모듈(13) 및 서브팩(12)의 비용 효율적인 설계를 제공한다. 본 발명의 다른 이점은 상기 배터리 모듈(13)이 상기 충진 물질(152)에 의해 적어도 부분적으로 밀봉되되, 상기 배터리 모듈(13) 내로의 액체의 잠재적인 침투를 상당히 감소시키거나, 상기 배터리팩(10)의 내부에서 상기 배터리팩(10)의 외부로의 유출을 상당히 감소시켜, 제품 수명의 감소를 방지하거나 상기 배터리팩(10)의 조기 고장을 방지하는 것이다.
본원에 개시된 배터리팩은 선행 기술분야에 대한 기타 이점을 제공한다. 상기 배터리팩(10)은 상기 전지(91)들을 둘러싸서 안착시키고 상기 내부 전극 스택들을 상기 전지 내에 안착시키는 우수한 보유 방법을 제공하는 우수한 포장 특징을 갖는다. 다른 이점은, 개선된 접착력, 블랭킷 포장된 모듈, 상기 배터리 서브팩(12)의 하우징 및 이들 사이에 배치된 밀봉재 사이의 표면적 접점, 및 물질 밀도를 제공하는 배터리팩(10)의 유일한 설계로서, 통상적인 보유 방법을 이용하는 선행 기술분야의 배터리팩의 온전성을 갖는 배터리팩(10)을 제공한다. 본원에 개시된 배터리팩(10)의 또 다른 이점은, 상기 배터리팩(10)이 상기 배터리팩(10)의 내부 구성요소들이 상기 충진 물질(152)로 밀봉되는 화학적 내성 설계를 갖되, 상기 충진 물질(152)은 상기 배터리팩(10) 내로의 액체의 잠재적인 침투를 상당히 감소시키거나, 상기 배터리팩(10)의 내부에서 상기 배터리팩(10)의 외부로의 유출을 상당히 감소시켜, 제품 수명의 감소를 방지하거나 상기 배터리팩(10)의 조기 고장을 방지한다.
본 발명이 예시적인 실시예로서 개시되어 있을지라도, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한, 당해 기술분야의 숙련자들에 의해 다양한 변경이 가능하며, 각각의 성분들은 이의 동등물로 대치될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 또한 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한, 본 발명의 교시에 맞게 특정한 상황 또는 재료를 변경하도록 다양한 변형이 이루어질 수 있다. 따라서 본 발명은 이러한 발명을 수행하기 위해 고려되는 최선의 실시예로서 개시된 특정의 실시예에 한정되지 않는 것으로 의도되지만, 본 발명은 첨부된 특허청구범위의 범주 내에 있는 모든 실시예를 포함할 것이다.

Claims (20)

  1. 탑승 공간(passenger compartment)이 구비된 자동차용 배터리팩 조립체로서,
    복수의 배터리 모듈;
    상기 복수의 배터리 모듈을 수용하되, 베이스(base) 및 상기 베이스로부터 확장되어 있는 복수의 측벽을 제공하는 컨테이너; 및
    지지 트레이에 배치되어 기체와 같은 유체가 선택적으로 상기 컨테이너를 지나 배출되도록 하기 위한 하나 이상의 압력 방출 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 탑승 공간이 구비된 자동차용 배터리팩 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 압력 방출 장치는 파단 요소(rupture element)를 포함하는 것을 특징으로 하는 탑승 공간이 구비된 자동차용 배터리팩 조립체.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 파단 요소는 상기 컨테이너의 벽을 스코어링(scoring)함으로서 형성된 디스크를 포함하는 것을 특징으로 하는 탑승 공간이 구비된 자동차용 배터리팩 조립체.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 파단 요소는 상기 컨테이너의 베이스를 스코어링함으로서 형성된 디스크를 포함하는 것을 특징으로 하는 탑승 공간이 구비된 자동차용 배터리팩 조립체.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 파단 요소들은 상기 컨테이너 내부의 높은 압력 조건 하에서 파열하는 스코어링 라인(scoring line)들을 제공하는 것을 특징으로 하는 탑승 공간이 구비된 자동차용 배터리팩 조립체.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 압력 방출 장치는 상기 컨테이너 내부의 압력 하에 존재하는 유체의 고압 배출(high pressure venting)뿐만 아니라, 저압 배출을 허용하도록 구성된 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 탑승 공간이 구비된 자동차용 배터리팩 조립체.
  7. 제 1 항에 있어서, 밸브 장치가 베이스에 존재하며, 상기 밸브는
    밀봉재;
    상기 컨테이너에 결합된 스프링 리테이너;
    상기 밀봉재의 맞은편에 위치한 압축 표면을 갖는 연결 부재; 및
    상기 압축 표면과 상기 밀봉재 사이에 배치되고 상기 스프링 리테이너에 의해 안착된 바이어싱 요소;를 포함하는 것을 특징으로 하는 탑승 공간이 구비된 자동차용 배터리팩 조립체.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 스프링 리테이너는 컨테이너와 일체형인 것을 특징으로 하는 탑승 공간이 구비된 자동차용 배터리팩 조립체.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 스프링 리테이너는 코어부, 및 상기 코어부에서 방사상으로 확장되어 있는 복수의 방사상 부분을 포함하되, 상기 하나 이상의 방사상 부분은 고압 파열 특징부를 제공하는 것을 특징으로 하는 탑승 공간이 구비된 자동차용 배터리팩 조립체.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 복수의 방사상 부분들 각각은 고압 파열 특징부를 제공하는 것을 특징으로 하는 탑승 공간이 구비된 자동차용 배터리팩 조립체.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 스프링 리테이너는 4개 이상의 방사상 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 탑승 공간이 구비된 자동차용 배터리팩 조립체.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 컨테이너는 자동차의 플로어 팬 조립체에 의해 지지되도록 구성되고, 상기 압력 방출 장치는 상기 탑승 공간으로 배출된 유체가 유입되는 것을 억제하는 방식으로 상기 컨테이너로부터 유체를 배출하기 위해 상기 컨테이너 내부에 위치하는 것을 특징으로 하는 탑승 공간이 구비된 자동차용 배터리팩 조립체.
  13. 내부로 유체를 도입하기 위한 장치가 구비되어 자동차용 배터리팩 조립체의 온도에 영향을 미치는 배터리팩 조립체로서,
    측면 가장자리부가 구비된 복수의 프리즘 전지 및 상기 프리즘 전지들 사이에서 확장되어 있는 복수의 열전달 요소를 포함하되, 상기 열전달 요소 각각은 열적 말단부들 및 열적 전달 가장자리부들을 제공하고, 상기 열전달 가장자리부들 중 하나 이상은 상기 프리즘 전지의 상기 가장자리부들을 지나서 확장되어 있으며, 상기 방열판들 및 상기 프리즘 전지들은 서로 연결된 상태에서 제거 가능하여, 상기 프리즘 전지들을 가압하는 배터리 모듈;
    상기 배터리 모듈이 수용되는 케이스;
    상기 배터리 모듈을 적어도 부분적으로 밀봉(encapsulating)하기 위해 상기 케이스에 배치된 충진 물질; 및
    상기 충진 물질 및 상기 배터리 모듈 사이에 배치하기 필요한 정도로 상기 배터리 모듈을 압축하는 블랭킷 물질;을 포함하는 하나 이상의 배터리 서브팩을 포함하는 것을 특징으로 하는 내부로 유체를 도입하기 위한 장치가 구비되어 자동차용 배터리팩 조립체의 온도에 영향을 미치는 배터리팩 조립체.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 충진 물질은 상기 프리즘 전지의 가장자리부를 지나서 확장되어 있는 열적 전달 가장자리부들을 포함하지 않는 모듈의 일부를 완전히 밀봉하는 것을 특징으로 하는 내부로 유체를 도입하기 위한 장치가 구비되어 자동차용 배터리팩 조립체의 온도에 영향을 미치는 배터리팩 조립체.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 충진 물질은 폴리우레탄, 폴리우레탄 포말, 실리콘류 및 에폭시류로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 내부로 유체를 도입하기 위한 장치가 구비되어 자동차용 배터리팩 조립체의 온도에 영향을 미치는 배터리팩 조립체.
  16. 제 13 항에 있어서, 상기 충진 물질은 상기 모듈과 상기 케이스 사이의 공기 간극을 실질적으로 감소시키기 위해 상기 케이스에 배치되는 것을 특징으로 하는 내부로 유체를 도입하기 위한 장치가 구비되어 자동차용 배터리팩 조립체의 온도에 영향을 미치는 배터리팩 조립체.
  17. 제 13 항에 있어서, 상기 전지 각각은 전극, 전해질 및 전지 패키징(cell packaging)을 포함하며, 상기 충진 물질은 시간이 지남에 따라 상기 전지 패키징이 실질적으로 느슨해지는 것을 방지하기 위해 상기 케이스에 배치되는 것을 특징으로 하는 내부로 유체를 도입하기 위한 장치가 구비되어 자동차용 배터리팩 조립체의 온도에 영향을 미치는 배터리팩 조립체.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 충진 물질은 상기 전해질이 실질적으로 상기 전지 패키징 내부에 정착되는 것을 방지하기 위해 상기 케이스에 배치되는 것을 특징으로 하는 내부로 유체를 도입하기 위한 장치가 구비되어 자동차용 배터리팩 조립체의 온도에 영향을 미치는 배터리팩 조립체.
  19. 제 17 항에 있어서, 상기 충진 물질은 상기 케이스 내부의 상기 모듈의 움직임을 실질적으로 방지하기 위해 상기 케이스에 배치되는 것을 특징으로 하는 내부로 유체를 도입하기 위한 장치가 구비되어 자동차용 배터리팩 조립체의 온도에 영향을 미치는 배터리팩 조립체.
  20. 하우징의 내부와 외부 사이에서 확장되어 있는 개구부를 포함하도록 형성된 하우징, 및 상기 하우징의 내부에 수용되는 배터리 모듈을 포함하되, 상기 배터리 모듈은 커넥터의 제 1 부분으로서 작용하도록 구성된 커넥터 부분이 구비된 하나 이상의 서브팩 터미널을 포함하며, 상기 커넥터 부분은 상기 개구부에 인접하여 위치하는 배터리 서브팩;
    케이블에 연결되며, 상기 케이블에 상기 서브팩 터미널을 전기적으로 연결하기 위해 상기 서브팩 터미널의 커넥터 부분과 연동하도록 구성된 커넥터의 제 2 부분; 및
    상기 커넥터의 제 2 부분의 적어도 일부를 밀봉하고, 적어도 부분적으로 탄성형의 전기 절연 물질로 형성되는 보호용 덮개(boot)를 포함하되, 상기 보호용 덮개는 상기 개구부 내로 삽입되는 동안에 상기 보호용 덮개의 일부가 이동하여 상기 커넥터의 제 2 부분이 상기 개구부를 통해 확장하여 상기 커넥터 부분에 연결되도록 구성되며, 상기 커넥터 부분에 상기 커넥터의 제 2 부분의 연결 시에 상기 보호용 덮개의 이동한 부분이 상기 보호용 덮개 및 상기 하우징이 상기 커넥터 부분으로부터 상기 커넥터의 제 2 부분의 물리적 단절을 억제하기 위해 연동하는 구성을 나타내도록 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리팩 조립체.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130086964A (ko) * 2012-01-26 2013-08-05 삼성에스디아이 주식회사 전지 모듈 및 전지모듈을 포함하는 운송 수단
KR20140024579A (ko) * 2012-08-20 2014-03-03 에스케이이노베이션 주식회사 전지모듈 어셈블리 및 그 제조방법
KR101383721B1 (ko) * 2012-11-28 2014-04-10 기아자동차(주) 차량용 고전압 배터리팩
KR20180113802A (ko) * 2017-04-07 2018-10-17 주식회사 엘지화학 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
US11075423B2 (en) 2016-07-07 2021-07-27 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery submodule carrier, battery submodule, battery system and vehicle
US11139521B2 (en) 2016-07-07 2021-10-05 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery submodule carrier, battery submodule, battery system and vehicle

Families Citing this family (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2218131A4 (en) 2007-11-07 2012-08-01 Enerdel Inc BATTERY ASSEMBLY WITH TEMPERATURE REGULATING DEVICE
WO2009073225A1 (en) * 2007-12-05 2009-06-11 Enerdel, Inc. Battery assembly with temperature control device
TW201044672A (en) * 2009-06-03 2010-12-16 Open Minder Group Ltd Battery device and method of packaging, disassembling and recycling thereof
KR101259757B1 (ko) * 2009-12-04 2013-05-07 주식회사 엘지화학 우수한 냉각 효율성과 콤팩트한 구조의 전지모듈 및 중대형 전지팩
KR101205181B1 (ko) * 2010-05-18 2012-11-27 주식회사 엘지화학 신규한 구조의 냉각부재와 이를 포함하는 전지모듈
JP5466574B2 (ja) * 2010-05-21 2014-04-09 日立マクセル株式会社 非水電解質電池及び非水電解質電池モジュール
KR101156958B1 (ko) * 2010-05-27 2012-06-21 주식회사 코캄 전기 자동차용 배터리 팩과, 조립체 및, 이를 이용한 온도제어 시스템
US8895177B2 (en) 2010-11-18 2014-11-25 Robert Bosch Gmbh Modular battery pack systems for prismatic cells
DE202012101076U1 (de) * 2011-04-14 2012-04-19 Visteon Global Technologies, Inc. Vorrichtung zum Kühlen von Batterien, insbesondere für Kraftfahrzeuge
US8620502B2 (en) * 2011-05-17 2013-12-31 Phillips & Temro Industries Inc. Coolant circulation heater for an electric vehicle battery
KR101307369B1 (ko) * 2011-05-23 2013-09-11 주식회사 엘지화학 안전성이 향상된 전지팩
DE212012000137U1 (de) * 2011-08-15 2014-02-27 Graftech International Holdings Inc. Batteriesatzanordnung
JP5880109B2 (ja) * 2012-02-16 2016-03-08 日産自動車株式会社 バッテリパックの防爆弁
RU2015101967A (ru) * 2012-06-26 2016-08-20 Энердел, Инк. Модульная система накопления энергии
AT513127B1 (de) * 2012-08-21 2014-02-15 Avl List Gmbh Elektrischer Energiespeicher
US20140091748A1 (en) * 2012-09-28 2014-04-03 Quantumscape Corporation Battery control systems
TWI474534B (zh) * 2012-10-04 2015-02-21 Metal Ind Res & Dev Ct 電池模組
TWI459612B (zh) * 2012-11-14 2014-11-01 Formosa Plastics Transp Corp Modular battery
WO2014189362A1 (en) 2013-05-24 2014-11-27 Super B B.V. Battery assembly and method of manufacturing the same
JP6695800B2 (ja) * 2013-08-30 2020-05-20 ゴゴロ インク 熱暴走緩和を伴う携帯式電気エネルギー蓄電装置
US10103374B2 (en) 2013-09-06 2018-10-16 Johnson Controls Technology Company Battery cell interconnect with stress distribution over a geometric form
KR102295629B1 (ko) 2013-09-12 2021-08-27 가부시키가이샤 지에스 유아사 축전 장치
CN104752650B (zh) * 2013-12-31 2017-05-03 比亚迪股份有限公司 动力电池模组
CN104752639B (zh) * 2013-12-31 2017-07-04 比亚迪股份有限公司 动力电池模组
JP6506307B2 (ja) * 2014-05-12 2019-04-24 エルジー・ケム・リミテッド スペーサーを含む電池パック
US9543557B2 (en) * 2014-09-26 2017-01-10 Ford Global Technologies, Llc Traction battery assembly
JP6383318B2 (ja) * 2015-03-31 2018-08-29 Fdk株式会社 電池パック
US20160344059A1 (en) * 2015-05-18 2016-11-24 Johnson Controls Technology Company System and method for lithium-ion battery module assembly via heat seal of cover to base of housing
JP6260590B2 (ja) * 2015-07-14 2018-01-17 トヨタ自動車株式会社 非水系二次電池
US9923179B2 (en) 2015-07-15 2018-03-20 Ford Global Technologies, Llc Battery assembly with biased component profiles to promote battery cell to heat exchanger contact
CN107710495B (zh) * 2015-07-24 2020-12-01 松下知识产权经营株式会社 温度调节单元、温度调节系统、车辆
US10147984B2 (en) * 2015-07-31 2018-12-04 SynCells, Inc. Portable and modular energy storage for multiple applications
FR3042093B1 (fr) * 2015-10-05 2017-10-06 Blue Solutions Module de stockage d'energie electrique et son procede de fabrication
JP6540628B2 (ja) * 2016-07-29 2019-07-10 株式会社デンソー 電池パック
JP6892451B2 (ja) * 2016-09-13 2021-06-23 株式会社東芝 蓄電池装置および車両
CN110431710B (zh) * 2017-03-22 2023-04-04 积水保力马科技株式会社 电池模块及电池组
CN110574216B (zh) * 2017-04-24 2023-03-24 A123系统有限责任公司 车辆电池
EP3656004A1 (en) 2017-07-21 2020-05-27 QuantumScape Corporation Active and passive battery pressure management
CN115566335A (zh) 2018-02-16 2023-01-03 H.B.富乐公司 电池单元灌封化合物及其制造方法
JP6755631B2 (ja) * 2018-08-30 2020-09-16 第一工業製薬株式会社 電池ポッティング用２液硬化型樹脂組成物
JP2020063058A (ja) * 2018-10-15 2020-04-23 大日本印刷株式会社 弁及びこれを備える包装体
US11139516B2 (en) * 2019-05-06 2021-10-05 Bae Systems Controls Inc. Battery cell module
US11239506B2 (en) * 2020-01-10 2022-02-01 Ford Global Technologies, Llc Thermal event detection for battery packs
US11177516B2 (en) * 2020-01-10 2021-11-16 Ford Global Technologies, Llc Thermal event mitigation for battery packs
CN112448061A (zh) * 2020-02-09 2021-03-05 苏州市新方纬电子有限公司 一种两个锂电池包串联装置
KR102665192B1 (ko) * 2020-04-29 2024-05-09 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 팩 및 이를 포함하는 디바이스
DE102020120042A1 (de) * 2020-07-29 2022-02-03 Audi Aktiengesellschaft Batterie und Kraftfahrzeug mit Batterie
KR20220075711A (ko) * 2020-11-30 2022-06-08 에스케이온 주식회사 배터리 모듈
WO2022221928A1 (en) * 2021-04-23 2022-10-27 Powerblocks Pty Ltd Modular interconnectable housing structures and built structures formed therefrom
EP4333178A1 (en) 2021-04-29 2024-03-06 Aisin Keikinzoku Co., Ltd. Onboard battery case structure
CN113258195B (zh) * 2021-05-07 2023-03-03 东莞新能安科技有限公司 电池包及其制造方法、用电设备
US11784364B2 (en) 2021-06-16 2023-10-10 Lg Energy Solution, Ltd. Battery system having a battery module
US11563253B1 (en) 2021-07-15 2023-01-24 Enevate Corporation Method and system for formation of cylindrical and prismatic can cells
US12002993B2 (en) 2021-09-10 2024-06-04 Milwaukee Electric Tool Corporation Battery pack with wire bonded bus bars
SE2250769A1 (en) * 2022-06-22 2023-12-23 Northvolt Ab Wrapping for a cell in a potted battery module

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4314008A (en) * 1980-08-22 1982-02-02 General Electric Company Thermoelectric temperature stabilized battery system
US5071652A (en) * 1990-12-11 1991-12-10 Globe-Union Inc. Metal oxide hydrogen battery having improved heat transfer properties
US5354630A (en) * 1992-12-10 1994-10-11 Comsat Ni-H2 battery having improved thermal properties
US5879831A (en) * 1993-10-25 1999-03-09 Ovonic Battery Company, Inc. Mechanical and thermal improvements in metal hydride batteries, battery modules and battery packs
CN1123958A (zh) * 1994-11-29 1996-06-05 孙寅贵 能大幅度提高组合电池比能量的方法及装置
US5620057A (en) * 1994-12-19 1997-04-15 General Motors Corporation Electric vehicle battery enclosure
US6117584A (en) * 1997-07-25 2000-09-12 3M Innovative Properties Company Thermal conductor for high-energy electrochemical cells
US6001504A (en) * 1998-03-11 1999-12-14 Duracell Inc. Prismatic battery housing
US6255015B1 (en) * 1998-08-23 2001-07-03 Ovonic Battery Company, Inc. Monoblock battery assembly
GB2350592B (en) * 1999-06-04 2002-09-25 Delphi Tech Inc Roll control actuator
JP2001196103A (ja) * 2000-01-12 2001-07-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 組電池の冷却構造
US6406815B1 (en) * 2000-02-11 2002-06-18 Delphi Technologies, Inc. Compact lithium ion battery and method of manufacturing
JP5059990B2 (ja) 2000-02-15 2012-10-31 トヨタ自動車株式会社 組電池および二次電池の固定方法
US6479185B1 (en) * 2000-04-04 2002-11-12 Moltech Power Systems, Inc. Extended life battery pack with active cooling
US6729908B2 (en) * 2001-07-31 2004-05-04 Delphi Technologies, Inc. Battery pack having perforated terminal arrangement
JP4510467B2 (ja) * 2002-02-19 2010-07-21 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 高エネルギー電気化学電池のための温度制御装置および方法
US6821671B2 (en) * 2002-03-01 2004-11-23 Lg Chem, Ltd. Method and apparatus for cooling and positioning prismatic battery cells
US7241530B2 (en) * 2002-07-23 2007-07-10 Nissan Motor Co., Ltd. Module battery
JP3649213B2 (ja) * 2002-07-30 2005-05-18 日産自動車株式会社 モジュール電池
CN102340028B (zh) * 2003-10-14 2014-07-02 株式会社Lg化学 盒式锂离子聚合物电池组
US7063910B2 (en) * 2004-04-06 2006-06-20 Angstrom Power Compact chemical reactor with reactor frame
JP4457812B2 (ja) 2004-08-30 2010-04-28 新神戸電機株式会社 組電池及びモジュール電池
JP2006216303A (ja) 2005-02-02 2006-08-17 Denso Corp 発熱機器の冷却構造
KR100965049B1 (ko) 2005-03-23 2010-06-21 에스케이에너지 주식회사 고출력 리튬 2차 전지 유닛셀의 적층 구조
DE102005031504A1 (de) * 2005-07-06 2007-01-11 Daimlerchrysler Ag Prismatische Batterie aus mehreren Einzelzellen
KR100684770B1 (ko) 2005-07-29 2007-02-20 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 모듈
JP4659699B2 (ja) * 2005-07-29 2011-03-30 三星エスディアイ株式会社 電池モジュール
KR100696638B1 (ko) * 2005-09-05 2007-03-19 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 모듈
JP5078052B2 (ja) 2005-10-18 2012-11-21 トヨタ自動車株式会社 電池モジュール構造
JP4767009B2 (ja) * 2005-12-14 2011-09-07 日立ビークルエナジー株式会社 組電池
JP5114950B2 (ja) 2006-02-13 2013-01-09 日産自動車株式会社 電池モジュール、組電池及びそれらの電池を搭載した車両
US7531270B2 (en) * 2006-10-13 2009-05-12 Enerdel, Inc. Battery pack with integral cooling and bussing devices
EP2218131A4 (en) * 2007-11-07 2012-08-01 Enerdel Inc BATTERY ASSEMBLY WITH TEMPERATURE REGULATING DEVICE
WO2009073225A1 (en) * 2007-12-05 2009-06-11 Enerdel, Inc. Battery assembly with temperature control device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130086964A (ko) * 2012-01-26 2013-08-05 삼성에스디아이 주식회사 전지 모듈 및 전지모듈을 포함하는 운송 수단
KR20140024579A (ko) * 2012-08-20 2014-03-03 에스케이이노베이션 주식회사 전지모듈 어셈블리 및 그 제조방법
KR101383721B1 (ko) * 2012-11-28 2014-04-10 기아자동차(주) 차량용 고전압 배터리팩
US11075423B2 (en) 2016-07-07 2021-07-27 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery submodule carrier, battery submodule, battery system and vehicle
US11139521B2 (en) 2016-07-07 2021-10-05 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery submodule carrier, battery submodule, battery system and vehicle
KR20180113802A (ko) * 2017-04-07 2018-10-17 주식회사 엘지화학 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차

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Publication number Publication date
WO2009140199A2 (en) 2009-11-19
EP2301106A4 (en) 2014-04-02
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