KR20180039453A - 배터리 모듈 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈 어셈블리는, 배터리 모듈; 및 상기 배터리 모듈에 부착되는 냉각 플레이트를 포함하는 배터리 모듈 어셈블리로서, 상기 배터리 모듈은, 상기 배터리 모듈 내부로 써멀 페이스트가 주입될 수 있도록 하는 제1 페이스트 주입구 및 상기 배터리 모듈의 외부로 써멀 페이스트가 토출될 수 있도록 하는 제1 페이스트 토출구를 구비하며, 상기 냉각 플레이트는, 상기 제1 페이스트 주입구와 대응되는 위치에 형성되는 제2 페이스트 주입구 및 상기 제1 페이스트 토출구를 통해 상기 배터리 모듈의 외부로 토출된 써멀 페이스트가 상기 배터리 모듈 어셈블리 외부로 토출되도록 하는 제2 페이스트 토출구를 구비한다.

Description

배터리 모듈 어셈블리{Battery module assembly}
본 발명은 배터리 모듈 어셈블리에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 배터리 모듈 및 배터리 모듈에 대한 냉각을 위해 구비되는 냉각플레이트 간의 조립 공정이 좀 더 간소화 되도록 하며, 또한 배터리 모듈에 대한 냉각 성능 향상에 기여할 수 있도록 설계된 배터리 모듈 어셈블리에 관한 것이다.
이차전지의 적용 분야가 다양해 지고, 이차전지가 적용되는 기기가 발전함에 따라 이차전지에 요구되는 용량은 더욱 커지고 있으며, 이러한 용량의 증가에 따라 이차전지에 발생되는 열을 효율적으로 냉각시켜 줄 수 있는 기술의 중요성이 커지고 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 종래의 배터리 모듈 어셈블리(1)의 구조 및 이에 적용되는 배터리 모듈(2)의 구조가 나타나 있다.
먼저, 도 1을 참조하여 종래의 배터리 모듈(2)의 구조를 살펴보면, 배터리 모듈(2)의 바닥 면에는 써멀 페이스트(thermal paste)를 배터리 모듈(2)의 내부로 도포할 수 있도록 하기 위해 하나 이상의 페이스트 주입구(2a)가 생성되어 있으며, 주입된 페이스트가 내부 공간을 모두 채웠는지 알 수 있도록 하기 위해 역시 하나 이상의 페이스트 토출구(2b)가 생성되어 있다.
이와 같은 종래의 배터리 모듈(2)은 주입구(H1)를 통해 써멀 페이스트를 주입함으로써 배터리 모듈(2) 내에 있는 배터리 셀(C)과 모듈 케이스 사이의 공간을 써멀 페이스트로 채움으로써 배터리 셀(C)의 안정적인 고정과 함께 열전도성을 향상시킬 수 있도록 설계된 것이다.
이와 같이, 배터리 모듈(2) 내에 써멀 페이스트를 충진하는 공정이 끝나고 나면, 배터리 모듈(2)의 바닥면에 냉각 플레이트(3)를 부착하게 되는데, 이러한 냉각 플레이트(3)의 부착을 위해서 또 다시 배터리 모듈(2)의 바닥 면에 써멀 페이스트를 바른 다음 냉각 플레이트(3)를 부착하게 된다.
그러나, 이와 같이 냉각 플레이트(3)의 부착을 위해 배터리 모듈(2)의 바닥 면에 써멀 페이스트를 바르는 경우, 배터리 모듈(2)과 냉각 플레이트(3) 사이에 써멀 페이스트가 균일하게 도포된다는 보장이 없고 냉각 플레이트(3)가 결합될 때 써멀 페이스트가 균일하게 퍼진다는 보장 또한 없어 배터리 모듈(2)의 바닥 면과 냉각 플레이트(3)의 계면에서의 열저항이 높아질 우려가 있다.
또한, 이처럼 배터리 모듈(2) 내부에 써멀 페이스트를 도포하는 공정과 냉각 플레이트(3)의 부착을 위해 배터리 모듈(2)의 바닥 면에 써멀 페이스트를 도포하는 공정이 개별적으로 이루어지는 경우 도포 공정이 반복되는 결과가 되어 생산성의 측면에서도 불리한 단점이 존재하게 된다.
본 발명은, 상술한 기술적 문제점들을 고려하여 창안된 것으로서, 배터리 모듈에 결합되는 냉각 플레이트의 구조를 개선하여 배터리 모듈 내에 써멀 페이스트를 충진하는 공정과 냉각 플레이트와 배터리 모듈의 결합 계면에 써멀 페이스트를 도포하는 공정을 일원화 하는 것을 일 목적으로 한다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈 어셈블리는, 배터리 모듈; 및 상기 배터리 모듈에 부착되는 냉각 플레이트를 포함하는 배터리 모듈 어셈블리로서, 상기 배터리 모듈은, 상기 배터리 모듈 내부로 써멀 페이스트가 주입될 수 있도록 하는 제1 페이스트 주입구 및 상기 배터리 모듈의 외부로 써멀 페이스트가 토출될 수 있도록 하는 제1 페이스트 토출구를 구비하며, 상기 냉각 플레이트는, 상기 제1 페이스트 주입구와 대응되는 위치에 형성되는 제2 페이스트 주입구 및 상기 제1 페이스트 토출구를 통해 상기 배터리 모듈의 외부로 토출된 써멀 페이스트가 상기 배터리 모듈 어셈블리 외부로 토출되도록 하는 제2 페이스트 토출구를 구비한다.
상기 배터리 모듈은, 모듈 케이스; 및 상기 모듈 케이스 내에 수용되는 셀 적층체; 를 포함할 수 있다.
상기 배터리 모듈 내부로 주입된 써멀 페이스트는 상기 셀 적층체와 상기 모듈 케이스 사이에 형성되는 제1 페이스트 유로에 충진될 수 있다.
상기 써멀 페이스트는, 상기 셀 적층체와 상기 모듈 케이스 사이를 고정시킬 수 있다.
상기 제1 페이스트 토출구를 통해 상기 배터리 모듈의 외부로 토출된 써멀 페이스트는 상기 배터리 모듈과 상기 냉각 플레이트 사이에 형성되는 제2 페이스트 유로에 충진될 수 있다.
상기 써멀 페이스트는, 상기 배터리 모듈과 상기 냉각 플레이트 사이를 고정시킬 수 있다.
상기 냉각 플레이트는, 냉각 유체가 흐르는 통로에 해당하는 냉각 유로를 구비할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 배터리 모듈에 대한 써멀 페이스트 충진 공정과 냉각 플레이트와 배터리 모듈 계면에 대한 써멀 페이스트 도포 공정을 일원화 할 수 있게 됨으로써 배터리 모듈 어셈블리의 생산성 향상을 가져올 수 있게 된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 냉각 플레이트와 배터리 모듈 계면에 존재하는 써멀 페이스트의 분포가 일정하게 됨으로써 계면에서의 열저항을 최소화 할 수 있게 되어 냉각 성능을 향상시킬 수 있게 된다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 종래의 배터리 모듈 구조를 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 3은 종래의 배터리 모듈 어셈블리의 단면을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈 어셈블리를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈 어셈블리에 적용되는 배터리 모듈의 바닥 면이 나타나도록 도시된 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈 어셈블리를 나타내는 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일부 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 4 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈 어셈블리에 대해서 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈 어셈블리를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈 어셈블리에 적용되는 배터리 모듈의 바닥 면이 나타나도록 도시된 도면이다. 또한, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈 어셈블리를 나타내는 단면도이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈 어셈블리는, 배터리 모듈(10) 및 냉각 플레이트(20)를 포함한다.
상기 배터리 모듈(10)은, 모듈 케이스(11) 내에 복수의 배터리 셀들을 포함하는 셀 적층체(12)가 수용된 형태로 구현된다. 이러한 배터리 모듈(10)에 적용되는 셀 적층체(12)는, 복수의 배터리 셀들이 서로 인접하여 적층된 형태로 구현될 수 있다. 또한, 이와는 달리, 상기 셀 적층체(12)는, 각각의 셀들이 카트리지 내에 수용된 채로 상호 적층된 형태로 구현될 수도 있으며, 두 개 또는 그 이상의 개수의 배터리 셀들이 하나의 카트리지 내에 수용된 채로 상호 적층된 형태로 구현될 수도 있는 것이다.
즉, 이차전지의 가장 기본이 되는 최소 단위의 배터리 셀들을 여러 개 포함하는 형태이면 그 구체적 구현 형태를 불문하고 본 발명에 따른 셀 적층체(12)로서 적용 가능한 것이다.
한편, 상기 배터리 모듈(10)은, 그 바닥면에 형성된 적어도 하나의 제1 페이스트 유입구(H1) 및 적어도 하나의 제1 페이스트 토출구(H2)를 구비한다.
상기 제1 페이스트 유입구(H1)는, 모듈 케이스(11)의 바닥면에 형성되어 써멀 페이스트(thermal paste)가 배터리 모듈(10)의 내부로 유입될 수 있도록 하는 통로의 역할을 하는 것으로서, 도 5에 도시된 바와 같이, 모듈 케이스(11)의 바닥면에서 바닥면의 폭 방향을 따라 복수개가 형성될 수 있다. 다만, 이러한 제1 페이스트 유입구(H1)의 형성 위치 및 개수는 이에 한정되는 것은 아니며, 도 5에 도시된 제1 페이스트 유입구(H1)의 형성 위치 및 개수는 단지 일 예에 불과한 것이다.
상기 제1 페이스트 유입구(H2)는, 모듈 케이스(11)의 바닥면에 형성되어 써멀 페이스트가 배터리 모듈(10)의 외부로 토출될 수 있도록 하는 통로의 역할을 하는 것으로서, 도 5에 도시된 바와 같이, 모듈 케이스(11)의 바닥면에서 바닥면의 길이 방향 양 측 단부에 각각 하나씩 형성될 수 있다. 다만, 이러한 제1 페이스트 유입구(H1)의 형성 위치 및 개수는 이에 한정되는 것은 아니며, 도 5에 도시된 제1 페이스트 유입구(H1)의 형성 위치 및 개수는 단지 일 예에 불과한 것이다.
본 발명에서 이용되는 써멀 페이스트는, 열전도성 및 접착성을 갖는 페이스트로서, 상기 제1 페이스트 유입구(H1)을 통해 배터리 모듈의 내부로 주입되어 셀 적층체(12)와 셀 케이스(11) 사이에 형성되는 제1 페이스트 유로(S1)를 채운 다음, 제1 페이스트 토출구(H2)를 통해 배터리 모듈(10)의 외부로 토출된다.
이처럼, 상기 제1 페이스트 유로(S1) 내에 충진된 써멀 페이스트는, 셀 케이스(11)와 셀 적층체(12) 사이를 고정시키며, 셀 적층체(12)에서 발생되는 열이 셀 케이스(11)쪽으로 잘 전달되도록 한다.
상기 냉각 플레이트(20)는, 배터리 모듈(10)의 바닥면에 부착되는 것으로서, 배터리 모듈(10)을 냉각시키는 기능을 한다.
상기 냉각 플레이트(20)는, 배터리 모듈(10)에 형성된 제1 페이스트 주입구(H1)와 대응되는 위치에 형성되는 제2 페이스트 주입구(20a) 및 제1 페이스트 토출구(H2)에 대응되는 위치에 형성되는 제2 페이스트 토출구(20b)를 포함한다.
상기 제2 페이스트 주입구(20a)는 배터리 모듈 어셈블리의 외부로부터 써멀 페이스트를 주입하기 위한 통로의 역할을 한다. 또한, 상기 제2 페이스트 토출구(20b)는 제1 페이스트 토출구(H2)를 통해 배터리 모듈(10)의 외부로 토출된 써멀 페이스트가 배터리 모듈 어셈블리의 외부로 토출되도록 하기 위한 통로의 역할을 한다.
한편, 상기 냉각 플레이트(20)는, 배터리 모듈(10)의 바닥면과 냉각 플레이트(20) 사이에 써멀 페이스트가 충진될 수 있는 공간이 형성될 수 있도록 하기 위해, 즉 냉각 플레이트(20)가 배터리 모듈(10)의 바닥면으로부터 소정거리 이격될 수 있도록 하기 위해, 스페이서(spacer) 역할을 하는 격벽(21,22) 및 연결관(23)을 구비한다.
상기 격벽(21,22)은, 냉각 플레이트(20)의 길이 방향 양 측 단부에 구비되며, 격벽(21,22)이 갖는 두께만큼 배터리 모듈(10)과 냉각 플레이트(20) 사이에는 공간이 형성된다. 이러한 공간은, 제2 페이스트 유로(S2)로서, 배터리 모듈(10)의 제1 페이스트 토출구(H2)를 통해 토출된 써멀 페이스트가 충진되는 공간에 해당한다.
상기 제2 페이스트 유로(S2) 내에 충진된 써멀 페이스트는, 배터리 모듈(10)과 냉각 플레이트(20) 사이를 고정시키는 역할 및 배터리 모듈(10)로부터 발생된 열을 냉각 플레이트(20)쪽으로 효과적으로 전달시키는 역할을 모두 수행한다.
상기 연결관(23)은, 제1 페이스트 주입구(20a) 및 제2 페이스트 주입구(H1)와 대응되는 위치에 구비되며, 격벽(21,22)의 두께에 상응하는 길이로 형성되는 것으로서, 배터리 모듈(10)과 냉각 플레이트(20) 사이의 공간을 형성하는 스페이서 기능 이 외에도, 제2 페이스트 주입구(20a)와 제1 페이스트 주입구(H1) 사이를 연결하는 통로의 역할을 한다.
즉, 상기 제2 페이스트 주입구(20a)를 통해 배터리 모듈 어셈블리의 외부로부터 주입된 써멀 페이스트는, 연결관(23) 및 제1 페이스트 주입구(H1)를 통해 배터리 모듈(10)의 내부로 유입된다.
이처럼, 배터리 모듈(10) 내부로 유입된 써멀 페이스트는, 셀 적층체(12)와 셀 케이스(11) 사이에 형성된 제1 페이스트 유로(S1)를 충진시키고, 충진이 완료된 후에도 지속적으로 외부에서 써멀 페이스트의 유입이 있게 되면, 써멀 페이스트는 제1 페이스트 토출구(H2)를 통해 배터리 모듈(10)의 외부로 토출되어 배터리 모듈(10)과 냉각 플레이트(20) 사이에 형성된 제2 페이스트 유로(S2)를 충진시키게 된다.
또한, 제2 페이스트 유로(S2)가 완전히 충진된 이 후에도 지속적으로 써멀 페이스트의 유입이 이루어지는 경우에는, 써멀 페이스트는 제2 페이스트 토출구(20b)를 통해 배터리 모듈 어셈블리의 외부로 토출되게 된다.
즉, 제2 페이스트 주입구(20a)를 통해 써멀 페이스트의 주입을 시작한 후, 제2 페이스트 토출구(20b)를 통해 써멀 페이스트가 토출되기 시작하는 시점이 제1 페이스트 유로(S1) 및 제2 페이스트 유로(S2)에 써멀 페이스트가 충진 완료된 시점에 해당하는 것이다.
상술한 바와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈 어셈블리는, 배터리 모듈(10)에 대한 써멀 페이스트 충진 공정과 냉각 플레이트(20)와 배터리 모듈(10)의 계면에 대한 써멀 페이스트 도포 공정을 일원화 할 수 있게 됨으로써 배터리 모듈 어셈블리의 생산성 향상을 가져올 수 있는 장점을 갖는다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈 어셈블리는, 냉각 플레이트(20)와 배터리 모듈(10)의 계면에 존재하는 써멀 페이스트의 분포가 일정하게 됨으로써 계면에서의 열저항을 최소화 할 수 있게 되어 냉각 성능을 향상시킬 수 있게 된다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
10: 배터리 모듈 H1: 제1 페이스트 주입구
H2: 제1 페이스트 토출구 11: 모듈 케이스
12: 셀 적층체 S1: 제1 페이스트 유로
20: 냉각 플레이트 P: 냉각 유로
S2: 제2 페이스트 유로 20a: 제2 페이스트 주입구
20b: 제2 페이스트 토출구 21,22: 격벽
23: 연결관

Claims (7)

  1. 배터리 모듈; 및
    상기 배터리 모듈에 부착되는 냉각 플레이트를 포함하는 배터리 모듈 어셈블리에 있어서,
    상기 배터리 모듈은, 상기 배터리 모듈 내부로 써멀 페이스트가 주입될 수 있도록 하는 제1 페이스트 주입구 및 상기 배터리 모듈의 외부로 써멀 페이스트가 토출될 수 있도록 하는 제1 페이스트 토출구를 구비하며,
    상기 냉각 플레이트는, 상기 제1 페이스트 주입구와 대응되는 위치에 형성되는 제2 페이스트 주입구 및 상기 제1 페이스트 토출구를 통해 상기 배터리 모듈의 외부로 토출된 써멀 페이스트가 상기 배터리 모듈 어셈블리 외부로 토출되도록 하는 제2 페이스트 토출구를 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 모듈은,
    모듈 케이스; 및
    상기 모듈 케이스 내에 수용되는 셀 적층체;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈 어셈블리.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 배터리 모듈 내부로 주입된 써멀 페이스트는 상기 셀 적층체와 상기 모듈 케이스 사이에 형성되는 제1 페이스트 유로에 충진되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈 어셈블리.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 써멀 페이스트는, 상기 셀 적층체와 상기 모듈 케이스 사이를 고정시키는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈 어셈블리.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 페이스트 토출구를 통해 상기 배터리 모듈의 외부로 토출된 써멀 페이스트는 상기 배터리 모듈과 상기 냉각 플레이트 사이에 형성되는 제2 페이스트 유로에 충진되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈 어셈블리.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 써멀 페이스트는,
    상기 배터리 모듈과 상기 냉각 플레이트 사이를 고정시키는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈 어셈블리.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 냉각 플레이트는, 냉각 유체가 흐르는 통로에 해당하는 냉각 유로를 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈 어셈블리.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020022643A1 (ko) * 2018-07-26 2020-01-30 주식회사 엘지화학 냉각 효율이 향상된 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
WO2021107395A1 (ko) * 2019-11-28 2021-06-03 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102201348B1 (ko) 2017-01-17 2021-01-08 주식회사 엘지화학 배터리 모듈의 제조 방법
KR102207881B1 (ko) 2017-01-17 2021-01-25 주식회사 엘지화학 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
US11482742B2 (en) * 2017-07-31 2022-10-25 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Battery module, battery pack, and integrated battery pack
KR102324868B1 (ko) 2018-07-27 2021-11-09 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
KR102389911B1 (ko) * 2018-09-17 2022-04-21 주식회사 엘지에너지솔루션 모듈 하우징을 포함하는 배터리 모듈
JP1654647S (ko) * 2018-12-26 2020-03-09
USD920903S1 (en) * 2018-12-26 2021-06-01 Lg Chem, Ltd. Front cover for battery module
CN112335094B (zh) * 2019-02-13 2024-01-26 株式会社Lg新能源 电池模块、其制造方法和包括电池模块的电池组
DE102019207357A1 (de) * 2019-05-20 2020-11-26 Audi Ag Verfahren zum Einbringen eines Wärmeleitmittels zwischen ein Batteriemodul und einen Kühlboden, Injektionssystem und Batteriemodul
EP3754744A1 (de) 2019-06-17 2020-12-23 Lisa Dräxlmaier GmbH Verfahren zum herstellen einer thermischen schnittstelle in einer batterie für ein kraftfahrzeug und batterie für ein kraftfahrzeug
USD921579S1 (en) * 2019-06-26 2021-06-08 Lg Chem, Ltd. Front cover for battery module
DE102019130385A1 (de) * 2019-11-11 2021-05-12 Audi Ag Traktionsbatterie sowie Verfahren zur Montage einer solchen Traktionsbatterie
DE102021104914A1 (de) 2021-03-02 2022-09-08 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Batteriemodul, Fahrzeug mit diesem Batteriemodul und Verfahren zur Herstellung des Batteriemoduls
US20220285761A1 (en) * 2021-03-03 2022-09-08 National Chung Shan Institute Of Science And Technology Liquid cooling battery module
DE102021118643A1 (de) 2021-07-20 2023-01-26 Audi Aktiengesellschaft Verfahren zum Einbringen einer Wärmeleitmasse zwischen ein Batteriemodul und einen Gehäuseboden, Batterie und Kraftfahrzeug
DE102021118644A1 (de) 2021-07-20 2023-01-26 Audi Aktiengesellschaft Verfahren zum Einbringen einer Wärmeleitmasse zwischen ein Batteriemodul und einen Gehäuseboden, Batterie und Kraftfahrzeug
WO2023106771A1 (ko) * 2021-12-08 2023-06-15 주식회사 엘지에너지솔루션 전지팩 및 그의 제조방법

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110097666A (ko) * 2010-02-23 2011-08-31 산요덴키가부시키가이샤 전원 장치 및 이것을 구비하는 차량
JP2012113875A (ja) * 2010-11-22 2012-06-14 Hitachi Maxell Energy Ltd 非水電解質電池モジュール
JP2012119156A (ja) * 2010-11-30 2012-06-21 Sanyo Electric Co Ltd 組電池及びこれを装備する電動車両
JP2013012441A (ja) * 2011-06-30 2013-01-17 Sanyo Electric Co Ltd 電源装置及び電源装置を備える車両
US20130122331A1 (en) * 2011-11-15 2013-05-16 GM Global Technology Operations LLC Lithium ion battery cooling system
KR20150126132A (ko) * 2014-05-02 2015-11-11 주식회사 엘지화학 열가소성 수지가 주입된 전지셀의 제조 방법
JP2015207541A (ja) * 2014-04-23 2015-11-19 日立建機株式会社 作業機械及びこれに搭載される蓄電装置の冷却構造
JP2015210895A (ja) * 2014-04-24 2015-11-24 株式会社東芝 組電池モジュール

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61110974A (ja) * 1984-11-06 1986-05-29 Yuasa Battery Co Ltd 高温電池装置
JP4631118B2 (ja) 1999-02-15 2011-02-16 ソニー株式会社 移動体搭載用バッテリ装置
JP5018119B2 (ja) * 2007-02-16 2012-09-05 パナソニック株式会社 蓄電ユニット
EP2104121B1 (en) 2007-02-16 2011-12-28 Panasonic Corporation Electric storage unit
US10476051B2 (en) * 2009-04-22 2019-11-12 Tesla, Inc. Battery pack base plate heat exchanger
CN102055003A (zh) * 2009-10-30 2011-05-11 财团法人工业技术研究院 具有导热胶的电池组
JP4803306B1 (ja) * 2010-04-07 2011-10-26 ソニー株式会社 電池パックおよび電池パックの製造方法
DE102011013618A1 (de) * 2011-03-11 2012-09-13 Li-Tec Battery Gmbh Energiespeichervorrichtung
JP2012204129A (ja) 2011-03-25 2012-10-22 Hitachi Maxell Ltd 組電池
KR101305403B1 (ko) * 2011-12-30 2013-09-05 대한칼소닉주식회사 이차전지 배터리 셀의 방열판용 지그 조립체 및 이를 이용한 이차전지용 방열판의 접합 방법
JP2012136022A (ja) * 2012-01-04 2012-07-19 Jnc Corp 放熱部材、電子デバイスおよびバッテリー
US8859128B2 (en) * 2012-04-30 2014-10-14 Robert Bosch Gmbh Enhanced thermal contact
JP2014093241A (ja) * 2012-11-06 2014-05-19 Nissan Motor Co Ltd 電池モジュール
JP2014091463A (ja) * 2012-11-06 2014-05-19 Nissan Motor Co Ltd 車両のバッテリ支持構造
CN104183581A (zh) * 2013-05-21 2014-12-03 杭州华普永明光电股份有限公司 一种led模组及其制造工艺
KR101636378B1 (ko) * 2013-08-28 2016-07-05 주식회사 엘지화학 방열 구조를 가지는 단위모듈 제조용 모듈 하우징 및 이를 포함하는 전지모듈
CN203707212U (zh) * 2014-01-21 2014-07-09 周昕悦 一种锂电池组
CN103904264B (zh) * 2014-04-08 2016-01-06 淄博贝林电子有限公司 一种具有介质冷却和气体均衡功能的电池模块
CN107431147B (zh) * 2015-02-27 2021-05-18 株式会社Lg化学 电池模块
JP6248972B2 (ja) * 2015-03-23 2017-12-20 トヨタ自動車株式会社 電池パック
KR101865995B1 (ko) * 2015-03-27 2018-06-08 주식회사 엘지화학 배터리 모듈
CN204614833U (zh) * 2015-05-11 2015-09-02 宁德时代新能源科技有限公司 电池模组及动力电池系统
CN204905316U (zh) * 2015-08-14 2015-12-23 宁德时代新能源科技有限公司 一种散热型电池箱
CN105979749A (zh) * 2015-10-22 2016-09-28 乐视移动智能信息技术（北京）有限公司 一种移动终端的散热装置和移动终端
CN205248344U (zh) * 2015-12-29 2016-05-18 成都硅宝科技股份有限公司 有机硅灌封胶保护的电动汽车安全动力电池组
CN105742542B (zh) * 2016-05-06 2018-07-31 上海工程技术大学 一种强制对流动力电池散热装置
CN105916354B (zh) * 2016-05-24 2018-09-25 深圳威迈斯电源有限公司 一种带围堰的电源模块
CN106410319A (zh) 2016-10-09 2017-02-15 浙江吉利控股集团有限公司 一种电池托盘集成液冷装置
CN206471410U (zh) * 2017-01-13 2017-09-05 十堰市沃特玛电池有限公司 一种电池模组

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110097666A (ko) * 2010-02-23 2011-08-31 산요덴키가부시키가이샤 전원 장치 및 이것을 구비하는 차량
JP2012113875A (ja) * 2010-11-22 2012-06-14 Hitachi Maxell Energy Ltd 非水電解質電池モジュール
JP2012119156A (ja) * 2010-11-30 2012-06-21 Sanyo Electric Co Ltd 組電池及びこれを装備する電動車両
JP2013012441A (ja) * 2011-06-30 2013-01-17 Sanyo Electric Co Ltd 電源装置及び電源装置を備える車両
US20130122331A1 (en) * 2011-11-15 2013-05-16 GM Global Technology Operations LLC Lithium ion battery cooling system
JP2015207541A (ja) * 2014-04-23 2015-11-19 日立建機株式会社 作業機械及びこれに搭載される蓄電装置の冷却構造
JP2015210895A (ja) * 2014-04-24 2015-11-24 株式会社東芝 組電池モジュール
KR20150126132A (ko) * 2014-05-02 2015-11-11 주식회사 엘지화학 열가소성 수지가 주입된 전지셀의 제조 방법

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020022643A1 (ko) * 2018-07-26 2020-01-30 주식회사 엘지화학 냉각 효율이 향상된 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR20200012296A (ko) * 2018-07-26 2020-02-05 주식회사 엘지화학 냉각 효율이 향상된 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
CN111373598A (zh) * 2018-07-26 2020-07-03 株式会社Lg化学 冷却效率增强的电池模块和包括该电池模块的电池组
US11476512B2 (en) 2018-07-26 2022-10-18 Lg Energy Solution, Ltd. Cooling efficiency-enhanced battery module and battery pack comprising same
CN111373598B (zh) * 2018-07-26 2023-07-25 株式会社Lg新能源 电池模块和包括该电池模块的电池组
WO2021107395A1 (ko) * 2019-11-28 2021-06-03 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩

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JP6666480B2 (ja) 2020-03-13
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US10777860B2 (en) 2020-09-15
WO2018070694A1 (ko) 2018-04-19
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CN108701791A (zh) 2018-10-23
US20190044201A1 (en) 2019-02-07

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