KR20120137849A - Battery case and unit for electric vehicle - Google Patents

Battery case and unit for electric vehicle Download PDF

Info

Publication number
KR20120137849A
KR20120137849A KR1020110056969A KR20110056969A KR20120137849A KR 20120137849 A KR20120137849 A KR 20120137849A KR 1020110056969 A KR1020110056969 A KR 1020110056969A KR 20110056969 A KR20110056969 A KR 20110056969A KR 20120137849 A KR20120137849 A KR 20120137849A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
housing
battery
module
battery module
electric vehicle
Prior art date
Application number
KR1020110056969A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101356200B1 (en
Inventor
윤신혁
김달
이건구
김민욱
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
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 현대자동차주식회사, 기아자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020110056969A priority Critical patent/KR101356200B1/en
Publication of KR20120137849A publication Critical patent/KR20120137849A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101356200B1 publication Critical patent/KR101356200B1/en

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
    • 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
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561—Gases
    • H01M10/6563—Gases with forced flow, e.g. by blowers
    • 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 of a single cell or a single battery
    • 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 of a single cell or a single battery
    • H01M50/183—Sealing members
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • 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

Abstract

PURPOSE: A battery case is provided to ensure a facilitate flux distribution to a battery module by reducing a pressure decrease by using an upper side and a side space between the battery outer case and a cell module as a duct channel without installing a separate inner duct. CONSTITUTION: A battery case comprises: a housing(100); a cooling wind inflow part and an outflow part; a plurality of module installation part(300) arranged to continuously mount battery modules(400); a middle barrier(500) arranged in a module mounting part(330) which is positioned in the middle side of the housing and sealing a gap between the battery module and a housing to enable a cooling wind to pass only a battery module; and front barrier(600) which is arranged on the module mounting par, seals a gap between the battery module and housing, and enables a cooling wind to pass the blowing hole and the battery module by forming air holes(620) to separate from each other.

Description

전기자동차 배터리 케이스 및 배터리 유닛 {BATTERY CASE AND UNIT FOR ELECTRIC VEHICLE}EV Battery Case & Battery Unit {BATTERY CASE AND UNIT FOR ELECTRIC VEHICLE}

본 발명은 전기자동차의 배터리를 수납하는 케이스 자체에 냉각유로를 형성하고 이를 잘 유통되도록 내부구조를 개량한 전기자동차 배터리 케이스 및 배터리 유닛에 관한 것이다.
The present invention relates to an electric vehicle battery case and a battery unit in which an internal structure is improved to form a cooling flow path in a case for accommodating a battery of the electric vehicle and to distribute it well.

최근 고유가 및 환경 규제에 따라 하이브리드 및 전기자동차가 각광받고 있다. 전기자동차는 친환경 및 저렴한 유지비 등의 장점이 있지만, 짧은 주행거리 및 긴 충전 시간의 단점이 있다. Recently, hybrid and electric vehicles are in the spotlight according to high oil prices and environmental regulations. Electric vehicles have advantages such as eco-friendly and low maintenance costs, but have shortcomings of short driving distance and long charging time.

짧은 주행거리의 단점을 극복하기 위해서는 차량에 보다 많은 배터리를 탑재해야 한다. 하지만, 배터리를 많이 탑재하여 사용할수록 많은 열이 발생하는데, 이를 효율적으로 냉각하지 못할 경우 배터리의 내부 구조가 파괴되어 내구수명과 출력이 급감할 수 있어서 주의가 필요하다. To overcome the shortcomings of short mileage, more batteries need to be installed in the vehicle. However, as more batteries are installed and used, more heat is generated. If the battery is not cooled efficiently, the internal structure of the battery may be destroyed, and thus the service life and output may be drastically reduced.

긴 충전 시간의 단점을 극복하기 위해 배터리를 무조건 강한 전압과 전류로 충전하게 되면 배터리의 내부 구조가 파괴되어 내구수명과 출력이 급감할 수 있어서 주의가 필요하다. 따라서 적당한 변수를 정해서 짧은 시간에 급속충전을 제어할 필요가 있다. 제어변수로서 배터리의 내구수명과 가장 관련이 있는 것은 배터리의 온도이다. 즉 적절한 배터리의 냉각이 배터리를 더 많이 충전할 수 있도록 하여 배터리의 충전시간을 줄이고 배터리의 내구수명을 유지할 수 있도록 한다. 급속충전 시 배터리의 온도는 전류에 비례하여 증가하므로(발열량∝저항×전류2), 충전시간과 배터리의 수명과 출력은 반비례의 관계로 구성된다. 따라서, 보다 빠른 충전을 위해서 차량의 냉각을 담당하는 공조장치와 연결하여 필요 시 급속냉각을 통하여 배터리의 내구수명과 충전시간을 줄이기 위한 구조 및 방법이 필요하다. In order to overcome the shortcomings of long charging time, charging the battery with strong voltage and current unconditionally destroys the internal structure of the battery, which may lead to a drastic reduction in durability and output. Therefore, it is necessary to control the fast charging in a short time by setting appropriate parameters. As a control variable, the temperature of the battery is most relevant to the endurance life of the battery. In other words, proper cooling of the battery allows the battery to be charged more, thereby reducing the battery charging time and maintaining the battery's endurance life. During fast charging, the temperature of the battery increases in proportion to the current (calorie value = resistance × current 2), so the charging time, battery life, and output are inversely related. Therefore, there is a need for a structure and method for reducing the durability life and the charging time of the battery through rapid cooling if necessary by connecting to the air conditioning device for cooling the vehicle for faster charging.

전기차 배터리 냉각시스템은 수냉식과 공냉식으로 나뉜다. 수냉식 시스템의 경우, 냉각 효율이 뛰어나다는 장점이 있지만, 구조가 복잡하고 원가 및 상품성 측면에서의 단점이 있어 대부분 공냉식을 많이 채택한다. 그러나 공냉식의 경우 냉각풍의 유로를 얼마나 효율적으로 설계하는냐에 따라 냉각성능에 많은 편차를 보이고 있다. EV battery cooling system is divided into water cooling and air cooling. Water-cooled systems have the advantage of excellent cooling efficiency, but most of them are air-cooled due to their complicated structure and disadvantages in terms of cost and marketability. However, in the case of air-cooled, the cooling performance shows a lot of variation depending on how efficiently the cooling wind flow path is designed.

또한, 배터리 용량 증가에 따라 모듈 수가 많아져서 냉각 공기 분배가 원활하지 않을 경우, 일부 배터리 셀의 온도가 증가하여 배터리 전체 출력이 감소하고 내구성 감소로 인한 위험성이 커질 수 있다. 공기 분배를 위해서, 일부 차량은 공기 분배를 위해 배터리 내부에 덕트를 설치하였다. 이는 배터리 부피 증가뿐만 아니라, 배터리 내부의 압력강하 증가로 이어져 공기 분배 및 흐름이 원활하지 못해 냉각 성능이 감소하며 소음이 발생하는 문제가 있다.In addition, when the number of modules increases as the capacity of the battery increases, cooling air distribution may not be smooth. As a result, the temperature of some battery cells may increase, thereby reducing the overall output of the battery and increasing the risk of reduced durability. For air distribution, some vehicles have installed ducts inside the battery for air distribution. This not only increases the battery volume, but also leads to an increase in the pressure drop inside the battery, resulting in poor air distribution and flow, resulting in reduced cooling performance and noise.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
It should be understood that the foregoing description of the background art is merely for the purpose of promoting an understanding of the background of the present invention and is not to be construed as an admission that the prior art is known to those skilled in the art.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 내부 덕트를 따로 설치하지 않고, 배터리 외곽 케이스와 셀 모듈 사이 상단 및 측면 공간을 덕트 유로로 사용하여 압력강하를 줄임으로써 배터리 모듈로의 원활한 유량 분배를 구현하고, 차량 공조시스템의 토출구와 배터리 공기 덕트 입구를 연결함으로써 차량 실내부로부터의 이물질 유입 가능성을 줄인 전기자동차 배터리 케이스 및 배터리 유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been proposed to solve this problem, without installing the inner duct separately, smooth flow distribution to the battery module by reducing the pressure drop using the upper and side spaces between the battery outer case and the cell module as a duct flow path The purpose of the present invention is to provide an electric vehicle battery case and a battery unit which reduce the possibility of foreign matter inflow from the vehicle interior by connecting the discharge port of the vehicle air conditioning system and the battery air duct inlet.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기자동차 배터리 케이스는, 하우징; 상기 하우징의 전단부와 후단부에 마련된 냉각풍 유입부 및 유출부; 상기 하우징의 전단부와 후단부 사이에 배터리모듈이 연속하여 장착되도록 마련된 복수의 모듈장착부; 상기 하우징의 중앙측에 위치하는 모듈장착부에 마련되며 배터리모듈과 하우징 사이를 실링하여 냉각풍이 배터리모듈만을 통과하도록 하는 중앙격벽; 및 상기 중앙격벽이 마련된 모듈장착부의 전방에 인접하는 모듈장착부에 마련되며 배터리모듈과 하우징 사이를 실링하되 통풍홀이 이격되어 형성됨으로써 냉각풍이 통풍홀과 배터리모듈을 통과하도록 하는 전방격벽;을 포함할 수 있다.An electric vehicle battery case according to the present invention for achieving the above object, the housing; Cooling air inlet and outlet provided in the front and rear ends of the housing; A plurality of module mounting parts provided to continuously mount the battery module between the front end and the rear end of the housing; A central partition provided in the module mounting unit positioned at the center of the housing to seal between the battery module and the housing so that the cooling wind passes only through the battery module; And a front partition wall provided at a module mounting unit adjacent to the front of the module mounting unit in which the central partition wall is provided and sealing between the battery module and the housing, and having ventilation holes spaced apart from each other to allow the cooling air to pass through the ventilation hole and the battery module. Can be.

상기 유출부에는 냉각팬이 구비된 토출덕트가 마련될 수 있다.The outlet portion may be provided with a discharge duct provided with a cooling fan.

상기 하우징에는 4열의 모듈장착부가 직렬로 마련되고 중앙격벽은 3열의 모듈장착부에 마련되고 전방격벽은 2열의 모듈장착부에 마련될 수 있다.The housing may be provided with four rows of module mounting units in series, the central bulkhead may be provided with three rows of module mounting units, and the front bulkhead may be provided with two rows of module mounting units.

상기 중앙격벽 및 전방격벽은 해당 모듈장착부의 전단부에 각각 형성될 수 있다.The central bulkhead and the front bulkhead may be respectively formed at the front end of the module mounting part.

상기 전방격벽의 통풍홀은 배터리모듈의 측단면과 상단면에 접하도록 이격되어 형성될 수 있다.The ventilation holes of the front bulkhead may be spaced apart from each other to contact the side end surface and the top surface of the battery module.

상기 모듈장착부는 하우징에 복수의 행/열로 마련되고, 중앙격벽은 동일 행에서 인접하는 배터리모듈의 사이 및 하우징과의 사이를 모두 실링하도록 마련될 수 있다.The module mounting part may be provided in the housing in a plurality of rows / columns, and the central partition wall may be provided to seal both the adjacent battery modules and the housing in the same row.

상기 냉각풍 유입부는 전기자동차의 실내 공조장치 토출구와 직접 연결되어 냉각풍을 공급받음으로써, 하우징 내부로 미세먼지의 유입이 차단될 수 있다.The cooling air inlet may be directly connected to the outlet of the indoor air conditioner of the electric vehicle to receive the cooling air, thereby preventing the inflow of fine dust into the housing.

한편, 이러한 배터리 케이스가 적용된 배터리 유닛은, 하우징; 상기 하우징의 전단부와 후단부에 마련된 냉각풍 유입부 및 유출부; 상기 하우징의 전단부와 후단부 사이에 연속하여 장착된 복수의 배터리모듈; 상기 하우징의 중앙측에 위치하는 배터리모듈에 마련되며 배터리모듈과 하우징 사이를 실링하여 냉각풍이 배터리모듈만을 통과하도록 하는 중앙격벽; 및 상기 중앙격벽이 마련된 배터리모듈의 전방에 인접하는 배터리모듈에 마련되며 배터리모듈과 하우징 사이를 실링하되 통풍홀이 이격되어 형성됨으로써 냉각풍이 통풍홀과 배터리모듈을 통과하도록 하는 전방격벽;을 포함할 수 있다.
On the other hand, the battery unit to which the battery case is applied, the housing; Cooling air inlet and outlet provided in the front and rear ends of the housing; A plurality of battery modules continuously mounted between the front and rear ends of the housing; A central partition provided in the battery module positioned at the center of the housing to seal between the battery module and the housing so that the cooling wind passes only through the battery module; And a front partition wall provided at the battery module adjacent to the front of the battery module provided with the central partition wall and sealing the battery module and the housing with the ventilation holes spaced apart to allow the cooling wind to pass through the ventilation hole and the battery module. Can be.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 전기자동차 배터리 케이스 및 배터리 유닛에 따르면, 내부 덕트를 따로 설치하지 않고, 배터리 외곽 케이스와 셀 모듈 사이 상단 및 측면 공간을 덕트 유로로 사용하여 압력강하를 줄임으로써 배터리 모듈로의 원활한 유량 분배를 구현하고, 차량 공조시스템의 토출구와 배터리 공기 덕트 입구를 연결함으로써 차량 실내부로부터의 이물질 유입 가능성을 줄일 수 있다.
According to the electric vehicle battery case and the battery unit having the structure as described above, by using the upper and side spaces between the battery outer case and the cell module as a duct flow path without installing the inner duct separately, by reducing the pressure drop to the battery module It is possible to reduce the possibility of foreign matter inflow from the interior of the vehicle by implementing a smooth flow distribution of the vehicle and connecting the discharge port of the vehicle air conditioning system and the battery air duct inlet.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 배터리 케이스 및 배터리 유닛을 나타낸 도면.
도 2는 도 1에 도시된 전기자동차 배터리 케이스 및 배터리 유닛의 구조도.
도 3은 도 2에 도시된 전기자동차 배터리 케이스 및 배터리 유닛의 A-A 선을 따라 절개한 단면도.
도 4는 도 2에 도시된 전기자동차 배터리 케이스 및 배터리 유닛의 B-B 선을 따라 절개한 단면도.
도 5는 격벽이 설치되지 않은 전기자동차 배터리 유닛의 열 해석을 나타낸 도면.
도 6은 도 2에 도시된 전기자동차 배터리 유닛의 열 해석을 나타낸 도면.1 is a view showing an electric vehicle battery case and a battery unit according to an embodiment of the present invention.
2 is a structural diagram of an electric vehicle battery case and a battery unit shown in FIG.
3 is a cross-sectional view taken along line AA of the electric vehicle battery case and the battery unit shown in FIG.
4 is a cross-sectional view taken along line BB of the electric vehicle battery case and the battery unit shown in FIG.
5 is a view showing a thermal analysis of the electric vehicle battery unit is not installed partitions.
6 is a view showing a thermal analysis of the electric vehicle battery unit shown in FIG.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전기자동차 배터리 케이스 및 배터리 유닛에 대하여 살펴본다.Hereinafter, an electric vehicle battery case and a battery unit according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

아울러, 이하에서 언급되는 전기자동차란, 하이브리드 자동차, 수소연료전지 자동차, 금속연료전지 자동차, 리튬이온배터리 자동차, 니켈이온배터리 자동차 등 전기를 배터리에 충전한 후 이를 구동 동력원으로 사용하는 다양한 자동차를 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.In addition, the electric vehicle referred to below includes a hybrid vehicle, a hydrogen fuel cell vehicle, a metal fuel cell vehicle, a lithium ion battery vehicle, a nickel ion battery vehicle, and the like, and various vehicles that use the same as a driving power source after charging the battery. It can be understood as a concept.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 배터리 케이스 및 배터리 유닛을 나타낸 도면으로서, 전기자동차 배터리 케이스는, 하우징(100); 상기 하우징(100)의 전단부와 후단부에 마련된 냉각풍 유입부(120) 및 유출부(140); 상기 하우징(100)의 전단부와 후단부 사이에 배터리모듈(400)이 연속하여 장착되도록 마련된 복수의 모듈장착부(300); 상기 하우징(100)의 중앙측에 위치하는 모듈장착부(330)에 마련되며 배터리모듈(400)과 하우징(100) 사이를 실링하여 냉각풍이 배터리모듈(400)만을 통과하도록 하는 중앙격벽(500); 및 상기 중앙격벽(500)이 마련된 모듈장착부(330)의 전방에 인접하는 모듈장착부(320)에 마련되며 배터리모듈(400)과 하우징(100) 사이를 실링하되 통풍홀(620)이 이격되어 형성됨으로써 냉각풍이 통풍홀(620)과 배터리모듈(400)을 통과하도록 하는 전방격벽(600);을 포함할 수 있다.1 is a view showing an electric vehicle battery case and a battery unit according to an embodiment of the present invention, the electric vehicle battery case, the housing 100; Cooling air inlet 120 and outlet 140 provided in the front and rear ends of the housing 100; A plurality of module mounting portion 300 is provided so that the battery module 400 is continuously mounted between the front end and the rear end of the housing 100; A central partition 500 provided in the module mounting part 330 positioned at the center of the housing 100 to seal between the battery module 400 and the housing 100 so that the cooling wind passes only through the battery module 400; And a module mounting part 320 adjacent to the front of the module mounting part 330 provided with the central bulkhead 500 to seal the battery module 400 and the housing 100 with spaced apart ventilation holes 620. As a result, the front windshield 600 may allow the cooling air to pass through the ventilation hole 620 and the battery module 400.

하우징(100)은 배터리 케이스의 몸체를 이루는 것으로서, 이에는 전단부에 냉각풍 유입부(120)가 마련되고 후단부에 냉각풍 유출부(140)가 마련된다. 배터리모듈(400)을 냉각하기 위한 냉각풍은 상기 냉각풍 유입부(120)가 전기자동차의 실내 공조장치 토출구(도면 미도시)와 직접 연결되어 냉각풍을 공급받음으로써, 하우징(100) 내부로 미세먼지의 유입이 차단되도록 한다.The housing 100 forms a body of the battery case, and the cooling air inlet 120 is provided at the front end and the cooling air outlet 140 is provided at the rear end. Cooling wind for cooling the battery module 400 is the cooling wind inlet 120 is directly connected to the indoor air conditioner discharge port (not shown) of the electric vehicle is supplied with the cooling wind, into the housing 100 Allow the ingress of fine dust.

또한, 배터리 케이스에는 상기 하우징(100)의 전단부와 후단부 사이에 배터리모듈(400)이 연속하여 장착되도록 마련된 복수의 모듈장착부(300)가 형성될 수 있다. 상기 모듈장착부(300)는 도시된 바와 같이 하우징(100)에 복수의 행/열로 마련될 수 있어 다수의 배터리 모듈이 장착될 수 있다.In addition, the battery case may be provided with a plurality of module mounting portion 300 is provided so that the battery module 400 is continuously mounted between the front end and the rear end of the housing 100. The module mounting unit 300 may be provided in a plurality of rows / columns in the housing 100 as shown, it can be mounted a plurality of battery modules.

상기 하우징(100)의 중앙측에 위치하는 모듈장착부(330)에는 중앙격벽(500)이 마련되는데, 중앙격벽(500)은 배터리모듈(400)과 하우징(100) 사이를 실링하여 냉각풍이 배터리모듈(400)만을 통과하도록 한다.The central partition 500 is provided at the module mounting part 330 positioned at the center of the housing 100, and the central partition 500 seals between the battery module 400 and the housing 100 to cool the battery module. Only pass 400.

또한, 상기 중앙격벽(500)이 마련된 모듈장착부(330)의 전방에 인접하는 모듈장착부(320)에는 전방격벽(600)이 마련되는데, 전방격벽(600)은 배터리모듈(400)과 하우징(100) 사이를 실링하되 통풍홀(620)이 이격되어 형성됨으로써 냉각풍이 통풍홀(620)과 배터리모듈(400)을 통과하도록 한다.In addition, the front partition 600 is provided in the module mounting portion 320 adjacent to the front of the module mounting portion 330 provided with the central partition 500, the front partition 600 is the battery module 400 and the housing 100 Seal between the ventilation holes 620 are spaced apart so that the cooling air passes through the ventilation holes 620 and the battery module 400.

즉, 하우징(100) 자체에 별도의 덕트를 설치하지 않고 냉각풍이 하우징(100) 내부를 흐르며 자연스럽게 덕트 역할을 하도록 하고, 그 하우징(100)의 내부에는 전방에 일부 통풍홀(620)이 형성된 전방격벽(600)을 설치하여 냉각풍이 대부분 배터리 모듈(400)을 관통하되 일부 통풍홀(620)을 통하여 관통하고, 중앙에는 중앙격벽(500)을 설치하여 냉각풍이 모두 매터리모듈(400)만을 관통하도록 함으로써 냉각효율이 떨어지는 중앙의 배터리모듈(400)을 집중적으로 냉각하며 아울러 전반적으로 대부분의 배터리 모듈(400)이 편차 없이 냉각되도록 할 수 있는 것이다.That is, the cooling wind flows naturally inside the housing 100 without installing a separate duct in the housing 100 itself, and the inside of the housing 100 has some ventilation holes 620 formed in the front thereof. By installing the partition wall 600, most of the cooling wind penetrates through the battery module 400, but passes through some of the ventilation holes 620, and installs a central partition wall 500 in the center to completely pass only the battery module 400. By intensively cooling the central battery module 400, the cooling efficiency is deteriorated, and in general, most of the battery modules 400 can be cooled without deviation.

한편, 상기 유출부(140)에는 냉각팬(152)이 구비된 토출덕트(150)가 마련되어 냉각팬(152)의 구동을 통해 자연스럽게 하우징(100)의 내부에서 냉각풍이 유통될 수 있도록 한다. 또한, 이러한 냉각팬(152)의 속도를 조절함으로써 냉각풍 유입부(120)를 통해 들어오는 공조공기의 풍량을 조절할 수도 있는 것이고 하우징(100) 내부의 냉각 효율을 조정할 수 있게 된다.On the other hand, the outlet 140 is provided with a discharge duct 150 is provided with a cooling fan 152 so that the cooling wind flows naturally inside the housing 100 by driving the cooling fan 152. In addition, by adjusting the speed of the cooling fan 152, it is possible to adjust the air volume of the air-conditioning air entering through the cooling wind inlet 120, it is possible to adjust the cooling efficiency inside the housing 100.

구체적으로, 도 2는 도 1에 도시된 전기자동차 배터리 케이스 및 배터리 유닛의 구조도이고, 도 3은 도 2에 도시된 전기자동차 배터리 케이스 및 배터리 유닛의 A-A 선을 따라 절개한 단면도이며, 도 4는 도 2에 도시된 전기자동차 배터리 케이스 및 배터리 유닛의 B-B 선을 따라 절개한 단면도이다.Specifically, FIG. 2 is a structural diagram of the electric vehicle battery case and the battery unit shown in FIG. 1, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA of the electric vehicle battery case and the battery unit shown in FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line BB of the electric vehicle battery case and the battery unit shown in FIG. 2.

이를 참고로 살펴보면, 상기 하우징(100)에는 4열의 모듈장착부(310,320,330,340)가 직렬로 마련되고 중앙격벽(500)은 3열의 모듈장착부(330)에 마련되고 전방격벽(600)은 2열의 모듈장착부(320)에 마련되도록 할 수 있다. 이를 통해 냉각이 약한 중앙의 배터리모듈을 다른 배터리모듈(400)과 같이 전반적으로 유사한 온도로 냉각이 가능해지는 것이다.Referring to this, the housing 100 is provided with four rows of module mounting units 310, 320, 330, 340 in series, the central partition 500 is provided in three rows of module mounting unit 330, the front partition 600 is two rows of module mounting ( 320 may be provided. Through this, the central battery module, which is weakly cooled, can be cooled to an overall similar temperature like other battery modules 400.

또한, 상기 중앙격벽(500) 및 전방격벽(600)은 해당 모듈장착부(320,330)의 전단부에 각각 형성되도록 할 수 있다. 그리고, 상기 전방격벽(600)의 통풍홀(620)은 배터리모듈(400)의 측단면과 상단면에 접하도록 이격되어 형성되도록 할 수 있다. 또한, 상기 모듈장착부(300)는 하우징(100)에 복수의 행/열로 마련되고, 중앙격벽(500)은 동일 행에서 인접하는 배터리모듈(400)의 사이 및 하우징(100)과의 사이를 모두 실링하도록 마련될 수 있다.In addition, the central bulkhead 500 and the front bulkhead 600 may be formed at front ends of the module mounting parts 320 and 330, respectively. In addition, the ventilation holes 620 of the front partition wall 600 may be formed to be spaced apart to contact the side end surface and the top surface of the battery module 400. In addition, the module mounting unit 300 is provided in a plurality of rows / columns in the housing 100, the central partition 500 is both between the adjacent battery module 400 and the housing 100 in the same row. It may be provided to seal.

즉, 도 3 및 4에서 볼 수 있듯이 전방격벽(600)은 일부의 통풍홀(620)을 통하여 냉각풍이 일부 배터리모듈의 내부로 흐르고 일부 외부로 흐르도록 한다. 이를 통해 2열의 배터리모듈은 1열보다 더 많이 냉각풍을 배터리모듈로 관통하도록 하여 1열과 대응한 수준의 냉각을 이룰 수 있게 한다. 또한 중앙격벽(500)은 하우징(100)과 배터리모듈(400)의 사이를 모두 실링하도록 하여 3열의 배터리모듈은 2열보다 더욱 냉각풍을 배터리모듈로 관통하도록 하여 1, 2열과 대응한 수준의 냉각을 이룰 수 있게 하는 것이다.That is, as shown in FIGS. 3 and 4, the front bulkhead 600 allows the cooling wind to flow into the inside of the battery module and to the outside of the battery module through some of the ventilation holes 620. This allows two rows of battery modules to penetrate the cooling wind more than one row into the battery modules to achieve a level of cooling corresponding to one row. In addition, the central bulkhead 500 seals all the space between the housing 100 and the battery module 400 so that the three rows of battery modules allow the cooling wind to penetrate through the battery modules more than the two rows. To achieve cooling.

한편, 이러한 배터리 케이스가 적용된 배터리 유닛은, 하우징(100); 상기 하우징(100)의 전단부와 후단부에 마련된 냉각풍 유입부(120) 및 유출부(140); 상기 하우징(100)의 전단부와 후단부 사이에 연속하여 장착된 복수의 배터리모듈(400); 상기 하우징(100)의 중앙측에 위치하는 배터리모듈에 마련되며 배터리모듈(400)과 하우징(100) 사이를 실링하여 냉각풍이 배터리모듈(400)만을 통과하도록 하는 중앙격벽(500); 및 상기 중앙격벽(500)이 마련된 배터리모듈의 전방에 인접하는 배터리모듈에 마련되며 배터리모듈(400)과 하우징(100) 사이를 실링하되 통풍홀(620)이 이격되어 형성됨으로써 냉각풍이 통풍홀(620)과 배터리모듈(400)을 통과하도록 하는 전방격벽(600);을 포함할 수 있다.On the other hand, the battery unit to which the battery case is applied, the housing 100; Cooling air inlet 120 and outlet 140 provided in the front and rear ends of the housing 100; A plurality of battery modules 400 continuously mounted between the front and rear ends of the housing 100; A central partition 500 provided in the battery module positioned at the center of the housing 100 to seal between the battery module 400 and the housing 100 so that the cooling wind passes only through the battery module 400; And a battery module adjacent to the front of the battery module provided with the central partition wall 500 and sealing the battery module 400 and the housing 100 with the ventilation holes 620 spaced apart from each other. 620 and the front partition 600 to pass through the battery module 400; may include.

즉, 하우징이 배터리 케이스의 역할을 하여 기타 격벽 등이 일물로 사출성형되는 것이고, 그 하우징의 내부에 배터리모듈이 장착되도록 할 수 있다.In other words, the housing serves as a battery case, such that the other partition walls are injection molded into one piece, and the battery module may be mounted inside the housing.

참고로, 도 5 및 6은 격벽의 유무에 따른 내부 열 해석의 결과를 나타낸 도면으로서, 도시된 바와 같이 격벽이 설치되지 않은 경우에는 중앙의 배터리 모듈의 온도가 다소 높게 나왔지만, 격벽이 설치된 경우에는 전반적으로 고른 열 분포를 보이는바, 전체적인 냉각성능에 있어 안정성을 보이고 있음을 알 수 있다. 이를 통해 일부 배터리의 열화를 방지하고 고른 수명을 확보함으로써 차량 전반의 비용이나 관리 측면에서 매우 유리해지는 것이다.For reference, FIGS. 5 and 6 are diagrams showing the results of internal thermal analysis according to the presence or absence of a partition wall. As shown in FIG. 5, when the partition wall is not installed, the temperature of the central battery module is slightly higher, but when the partition wall is installed. The overall heat distribution shows a good stability in overall cooling performance. This prevents some batteries from deteriorating and ensures an even life, which is very advantageous in terms of overall vehicle cost and management.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

100 : 하우징 120 : 냉각풍 유입부
140 : 냉각풍 유출부 400 : 배터리모듈
500 : 중앙격벽 600 : 전방격벽
620 : 통풍홀100 housing 120 cooling air inlet
140: cooling air outlet 400: battery module
500: central bulkhead 600: front bulkhead
620: ventilation hole

Claims (8)

하우징(100);
상기 하우징(100)의 전단부와 후단부에 마련된 냉각풍 유입부(120) 및 유출부(140);
상기 하우징(100)의 전단부와 후단부 사이에 배터리모듈(400)이 연속하여 장착되도록 마련된 복수의 모듈장착부(300);
상기 하우징(100)의 중앙측에 위치하는 모듈장착부(330)에 마련되며 배터리모듈(400)과 하우징(100) 사이를 실링하여 냉각풍이 배터리모듈(400)만을 통과하도록 하는 중앙격벽(500); 및
상기 중앙격벽(500)이 마련된 모듈장착부(330)의 전방에 인접하는 모듈장착부(320)에 마련되며 배터리모듈(400)과 하우징(100) 사이를 실링하되 통풍홀(620)이 이격되어 형성됨으로써 냉각풍이 통풍홀(620)과 배터리모듈(400)을 통과하도록 하는 전방격벽(600);을 포함하는 전기자동차 배터리 케이스.A housing 100;
Cooling air inlet 120 and outlet 140 provided in the front and rear ends of the housing 100;
A plurality of module mounting portion 300 is provided so that the battery module 400 is continuously mounted between the front end and the rear end of the housing 100;
A central partition 500 provided in the module mounting part 330 positioned at the center of the housing 100 to seal between the battery module 400 and the housing 100 so that the cooling wind passes only through the battery module 400; And
The central partition 500 is provided in the module mounting portion 320 adjacent to the front of the module mounting portion 330 is provided, the sealing between the battery module 400 and the housing 100, but the ventilation hole 620 is formed by being spaced apart An electric vehicle battery case comprising: a front partition 600 through which the cooling wind passes through the ventilation hole 620 and the battery module 400. 청구항 1에 있어서,
상기 유출부(140)에는 냉각팬(152)이 구비된 토출덕트(150)가 마련된 것을 특징으로 하는 전기자동차 배터리 케이스.The method according to claim 1,
The outlet 140 is an electric vehicle battery case, characterized in that the discharge duct 150 is provided with a cooling fan (152). 청구항 1에 있어서,
상기 하우징(100)에는 4열의 모듈장착부(310,320,330,340)가 직렬로 마련되고 중앙격벽(500)은 3열의 모듈장착부(330)에 마련되고 전방격벽(600)은 2열의 모듈장착부(320)에 마련된 것을 특징으로 하는 전기자동차 배터리 케이스.The method according to claim 1,
The housing 100 is provided with four rows of module mounting units 310, 320, 330, 340 in series, the central partition 500 is provided in three rows of module mounting portions 330, and the front partition 600 is provided in two rows of module mounting portions 320. An electric vehicle battery case. 청구항 1에 있어서,
상기 중앙격벽(500) 및 전방격벽(600)은 해당 모듈장착부(320,330)의 전단부에 각각 형성된 것을 특징으로 하는 전기자동차 배터리 케이스.The method according to claim 1,
The central bulkhead 500 and the front bulkhead 600 are formed in the front end of the module mounting portion 320, 330, respectively, characterized in that the electric vehicle battery case. 청구항 1에 있어서,
상기 전방격벽(600)의 통풍홀(620)은 배터리모듈(400)의 측단면과 상단면에 접하도록 이격되어 형성된 것을 특징으로 하는 전기자동차 배터리 케이스.The method according to claim 1,
Ventilation hole 620 of the front bulkhead 600 is an electric vehicle battery case, characterized in that formed spaced apart in contact with the side end surface and the top surface of the battery module (400). 청구항 1에 있어서,
상기 모듈장착부(300)는 하우징(100)에 복수의 행/열로 마련되고, 중앙격벽(500)은 동일 행에서 인접하는 배터리모듈(400)의 사이 및 하우징(100)과의 사이를 모두 실링하도록 마련된 것을 특징으로 하는 전기자동차 배터리 케이스.The method according to claim 1,
The module mounting unit 300 is provided in the housing 100 in a plurality of rows / columns, the central partition 500 is to seal both between the adjacent battery module 400 and the housing 100 in the same row. An electric vehicle battery case, characterized in that provided. 청구항 1에 있어서,
상기 냉각풍 유입부(120)는 전기자동차의 실내 공조장치 토출구와 직접 연결되어 냉각풍을 공급받음으로써, 하우징(100) 내부로 미세먼지의 유입이 차단된 것을 특징으로 하는 전기자동차 배터리 케이스.The method according to claim 1,
The cooling air inlet 120 is directly connected to the discharge device of the indoor air conditioner of the electric vehicle to receive the cooling wind, the electric vehicle battery case, characterized in that the inflow of fine dust into the housing 100 is blocked. 하우징(100);
상기 하우징(100)의 전단부와 후단부에 마련된 냉각풍 유입부(120) 및 유출부(140);
상기 하우징(100)의 전단부와 후단부 사이에 연속하여 장착된 복수의 배터리모듈(400);
상기 하우징(100)의 중앙측에 위치하는 배터리모듈에 마련되며 배터리모듈(400)과 하우징(100) 사이를 실링하여 냉각풍이 배터리모듈(400)만을 통과하도록 하는 중앙격벽(500); 및
상기 중앙격벽(500)이 마련된 배터리모듈의 전방에 인접하는 배터리모듈에 마련되며 배터리모듈(400)과 하우징(100) 사이를 실링하되 통풍홀(620)이 이격되어 형성됨으로써 냉각풍이 통풍홀(620)과 배터리모듈(400)을 통과하도록 하는 전방격벽(600);을 포함하는 전기자동차 배터리 유닛.A housing 100;
Cooling air inlet 120 and outlet 140 provided in the front and rear ends of the housing 100;
A plurality of battery modules 400 continuously mounted between the front and rear ends of the housing 100;
A central partition 500 provided in the battery module positioned at the center of the housing 100 to seal between the battery module 400 and the housing 100 so that the cooling wind passes only through the battery module 400; And
The central partition 500 is provided in the battery module adjacent to the front of the battery module is provided, the sealing between the battery module 400 and the housing 100, but the ventilation holes 620 are formed by being spaced apart from the ventilation holes 620 And a front partition wall 600 through which the battery module 400 passes.
KR1020110056969A 2011-06-13 2011-06-13 Battery case and unit for electric vehicle KR101356200B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110056969A KR101356200B1 (en) 2011-06-13 2011-06-13 Battery case and unit for electric vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110056969A KR101356200B1 (en) 2011-06-13 2011-06-13 Battery case and unit for electric vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120137849A true KR20120137849A (en) 2012-12-24
KR101356200B1 KR101356200B1 (en) 2014-01-27

Family

ID=47904772

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110056969A KR101356200B1 (en) 2011-06-13 2011-06-13 Battery case and unit for electric vehicle

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101356200B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101688483B1 (en) * 2011-09-01 2016-12-21 삼성에스디아이 주식회사 Battery pack
KR20170000950A (en) 2015-06-25 2017-01-04 한화테크윈 주식회사 Battery case for vehicle
US9806386B2 (en) 2013-01-03 2017-10-31 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102131613B1 (en) 2019-05-23 2020-07-08 (주)알루코 battery case and manufacturing methods therof
KR102432659B1 (en) 2020-09-24 2022-08-16 (주)알루코 battery case manufacturing methods and battery case therby
KR102534429B1 (en) 2021-08-31 2023-05-26 윤영우 Battery structure for electric vehicle
KR20230112092A (en) 2023-07-08 2023-07-26 조진영 Battery Protection System

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08310256A (en) * 1995-05-19 1996-11-26 Nissan Motor Co Ltd Battery frame structure for electric vehicle
JP4492002B2 (en) * 2001-07-31 2010-06-30 新神戸電機株式会社 Battery module
KR100612237B1 (en) * 2004-11-29 2006-08-11 삼성에스디아이 주식회사 Secondary battery module
KR100937902B1 (en) * 2005-10-21 2010-01-21 주식회사 엘지화학 Cooling System of Battery Pack

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101688483B1 (en) * 2011-09-01 2016-12-21 삼성에스디아이 주식회사 Battery pack
US9806386B2 (en) 2013-01-03 2017-10-31 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack
KR20170000950A (en) 2015-06-25 2017-01-04 한화테크윈 주식회사 Battery case for vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
KR101356200B1 (en) 2014-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101356200B1 (en) Battery case and unit for electric vehicle
US9306251B2 (en) Battery pack
US20070202792A1 (en) Car power source apparatus
US7642002B2 (en) Device for cooling batteries of an electronically and/or hybrid powered vehicle
US7858220B2 (en) Battery array for cooling battery modules with cooling air
JP6011949B2 (en) Automotive battery
CN102054946A (en) Power supply device and vehicle provided with the power supply device
JP2007042637A (en) Battery module
KR20120136923A (en) Cooling structure for electric vehicle
US9067486B2 (en) Air cooling system for high voltage battery cell arrays
KR20140026961A (en) Heat exchanger for battery
US10074880B2 (en) Cooling structure of electricity storage device
JP2010123349A (en) Battery module, battery box housing battery module, and railway vehicle equipped with battery box
CN101267961A (en) Cooling system of battery pack for vehicle
US20140141288A1 (en) Battery assembly for vehicle and vehicle having the same
US10147985B2 (en) Battery pack
KR20120069274A (en) Battery pack with radial fan
JP2006179190A (en) On-vehicle battery pack
JP2006294336A (en) Battery pack
US20200227797A1 (en) Battery pack
US9016412B2 (en) Duct to influence air cooling distribution to battery module and DC/DC module
EP4087021A1 (en) Air-cooled battery pack for electric vehicle
JP2005302590A (en) Case structure of battery pack
JP2011057191A (en) Battery cooling structure of vehicle
KR101750069B1 (en) Battery pack with optimized inlet and outlet

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161228

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171227

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181213

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191210

Year of fee payment: 7