KR20180105720A - 상변환 물질/공기 결합형 계층적 배터리 열 관리 시스템 - Google Patents

상변환 물질/공기 결합형 계층적 배터리 열 관리 시스템 Download PDF

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Abstract

상변환 물질/공기 결합형 계층적 배터리 열 관리 시스템이 개시되며, 이는 배터리 열 관리 기술과 관련되어 있다. 상기 관리 시스템은 주로 베이스, 커버, 외부 리브, 내부 리브, 상부 상변환 물질 컨테이너, 중간 상변환 물질 컨테이너, 그리고 하부 상변환 물질 컨테이너를 포함한다. 서로 다른 상변환 물질로 채워진 복수의 상변환 물질 컨테이너는 각각 배터리들 사이에 배치된다. 다른 밀도와 길이를 갖는 복수 열의 외부 리브는 각 상변환 물질 컨테이너의 전방 측면과 후방 측면에 간격을 두고 분포되어 있으며, 복수 열의 내부 리브는 상기 상변환 물질 컨테이너의 내부 측판에 간격을 두고 배치된다. 배터리 전극에서 떨어져 위치한 내부 리브들은 배터리 전극에 가까운 내부 리브들보다 더 높은 밀도를 갖는다. 두 개의 열관리 기술, 즉, 상변환 물질 냉각과 공냉 기술을 결합하면, 배터리에 의해 발생된 열을 효과적으로 제거할 수 있다. 상변환 물질과 핀(fin)의 계층적 배치를 이용하여, 단일 배터리 내부나 배터리들 사이의 온도 차이를 효과적으로 감소시킬 수 있고, 단일 배터리/배터리 그룹의 온도 균일성도 향상될 수 있다. 상기 시스템은 괄목할 만한 온도 제어 및 온도 균등화 효과와 컴팩트한 구조를 갖고 있으며, 설치 및 유지가 편리하다.

Description

상변환 물질/공기 결합형 계층적 배터리 열 관리 시스템
본 발명은 배터리 열 관리 기술에 관한 것으로서, 특히, 상변환 물질/공기 결합형 계층적 배터리 열 관리 기술에 관한 것이다.
고에너지 밀도와 고전력 밀도를 갖는 에너지 저장 요소로서, 배터리는 전기자동차의 전력원으로 널리 응용되고 있다. 그러나 충전 및 방전 과정에서, 배터리 내부에서의 전기화학적 반응은 다량의 열을 발생시키게 된다. 국부적으로 축적된 열은 배터리를 지나친 고온으로 만들어, 열폭주(thermal runaway) 상태에 들어가게 하며, 결국은 자연 발화(spontaneous ignition)나 심지어는 배터리의 폭발을 초래하고, 그리하여 사람의 안전을 위태롭게 한다. 한편, 배터리 전극(battery pole) 근처에서의 전기화학적 반응은 상대적으로 강렬하며, 배터리의 온도를 불균일하게 만들고, 그리하여 배터리의 주기(cycle life)를 크게 단축시킨다. 배터리의 동작 안전성을 확보하고, 배터리의 주기를 연장하고, 전기차의 차량 성능을 향상시키며, 지속 가능한 개발을 달성하기 위해서, 합리적인 배터리 열 관리 시스템을 설계하여 배터리의 정상 작동 온도를 유지하고 온도의 균일성을 개선시키는 게 필요하다.
근년에, 공냉, 액냉(liquid cooling), 히트 파이프, 그리고 상변환 물질과 같은 온도 제어 기술들이, 배터리 열 관리 시스템에 성공적으로 적용되고 있으며, 배터리의 동작 온도를 크게 낮추어준다. 그러나, 열 관리 시스템의 열전달 성능 향상은 배터리의 열 발생의 차이를 증폭시켰고, 이는 배터리의 국부 온도차를 더 크게 만들었다. 그리하여, 배터리의 재활용 요건을 충족시키기 어렵고, 전기차의 운전비용이 증가 된다. 전기차의 내구 마일리지(endurance mileage) 증가로 인하여, 배터리 열 관리 시스템은 더 엄격한 요구조건을 만족시킬 필요가 있으며, 그 결과로 배터리의 온도는 균일하게 된다.
기술적 문제: 본 발명의 목적은 종래 기술에 존재하는 문제점을 극복하고, 혹독한 운전 조건에서 배터리의 동작 온도를 유지하고 온도의 균일성을 향상시킬 수 있는 상변환 물질/공기 결합형 계층적 배터리 열 관리 시스템을 제공하는 데 있다.
기술적 해결 방안: 본 발명의 상변환 물질/공기 결합형 계층적 배터리 열 관리 시스템은, 베이스와, 상기 베이스 상에 배치된 복수의 배터리, 그리고 베이스 위에 제공되는 커버를 포함하는데, 상기 복수의 배터리는 그룹으로 간격을 두고 배치되어 있다. 복수의 배터리의 배터리 전극들(pole)이 위치한 측면은 위쪽을 향하고 있고, 배터리 전극들은 상기 커버에 근접해 있다. 다른 종류의 상변환 물질로 채워진 복수의 상변환 물질 컨테이너들이, 간격을 두고 정렬된 배터리 사이에 각각 배치된다. 다른 밀도와 길이를 갖는 복수 열의 외부 리브(rib)가 각 상변화 물질 컨테이너의 전방 측면과 후방 측면에 간격을 두고 분포된다. 같은 열의 외부 리브들은 공기 흐름 방향을 따라 길이와 밀도 관점에서 계층적으로 분포된다. 공기 배출구 근처의 외부 리브들은 공기 흡입구 근처의 외부 리브들 보다 더욱 조밀하게 분포되고 더 길다. 복수 열의 내부 리브들은 상기 상변환 물질 컨테이너의 내부 측판상에 간격을 두고 배치된다. 배터리 전극으로부터 떨어져 위치한 내부 리브들은 배터리 전극에 가까운 내부 리브들보다 더 조밀하다. 외부 리브들의 밀도는 수직 하방을 따라서 점차적으로 감소한다. 배터리 전극에서 떨어져 위치한 상변환 물질 컨테이너의 외부 리브들은 배터리 전극 근처에 있는 상변환 물질 컨테이너의 외부 리브들보다 더 조밀하다. 배터리 사이의 간극, 상변환 물질 컨테이너, 베이스 및 커버는 통풍 덕트(air duct)를 형성한다.
상기 베이스에는 배터리들을 고정시키기 위한 베이스 홈들이 구비되어 있으며, 상기 커버를 맞추기(fitting) 위한 베이스 나사공(screw hole)들이 베이스의 주변부에 마련되어 있다.
커버의 내부 상측에는 배터리와 상부 상변환 물질 컨테이너에 대응되는 커버 홈이 마련되어 있다. 베이스 나사공에 대응되는 커버 나사공이 커버의 가장자리에 마련되어 있다. 공기 흡입구와 공기 배출구가 커버의 좌측과 우측에 각각 마련되어 있다. 상변환 물질 컨테이너와 상변환 물질의 숫자는 배터리의 특성 및 운전환경과 관련하여 결정되는데, 상변환 물질 컨테이너의 수는 3~4개이다.
복수의 상변환 물질 컨테이너들 가운데, 상부 상변환 물질 컨테이너에는 상기 상변환 물질 컨테이너의 상단면과 하단면의 양면에 상부 물질 컨테이너 돌출부가 구비된다. 하부 상변환 물질 컨테이너에는, 상기 상부 물질 컨테이너 돌출부나 중간 물질 컨테이터 돌출부와 매칭되는 홈이, 상기 하부 상변환 물질 컨테이너의 상단면에 구비되며, 그리고 상기 하부 상변환 물질 컨테이너의 하단면에는 하부 물질 컨테이너 돌출부가 구비된다. 상기 상부와 하부 상변환 물질 컨테이너 사이의 중간 상변환 물질 컨테이너는, 상기 중간 상변환 물질 컨테이너의 상단면에는 상기 상부 물질 컨테이너 돌출부와 매칭되는 홈이 마련되고, 상기 중간 상변환 물질 컨테이너의 하단면에는 상기 하부 상변환 물질 컨테이너에 매칭되는 돌출부가 구비된다.
각각의 상변환 물질 컨테이너와 상기 배터리 사이의 접촉 지점은 전기적으로 절연성이며 열적으로는 전도성인(electric-insulating thermal-conductive) 층으로 코팅된다.
복수 열의 내부 리브들은 스테인레스 강, 구리 알루미늄 합금, 그리고 높은 열전도성 성능을 갖는 저탄소강재(low-carbon steel material)로 만들어진다.
복수 열의 내부 리브들은 밀도의 관점에서 수직 하측 방향을 따라 점차적으로 감소하는 계층적 분포를 갖는다.
유익한 효과: 앞서 설명한 해결 방안으로, 본 발명은 상변환 물질 열 관리와 공기 열 관리를 합리적으로 결합시킨다; 그 구조는 컴팩트하고, 설치는 편리하며, 추후 유지 보수할 때 배터리와 상변환 물질 컨테이너를 교체하기도 편리하다. 전극 근처의 배터리에 의해 발생되는 다량의 열은 상기 상부 상변환 물질 컨테이너 내의 높은 열 전도성 성능을 갖는 상변환 물질로 제거할 수 있고, 다른 지점에서 발생된 열은 두 번째 하부 상변환 물질 컨테이너에 의해 제거되어, 그리하여 단일 배터리의 동작 온도를 유지하면서 배터리들의 온도 균일성을 확보할 수 있다. 상변환 물질 컨테이너에 배치되어 있는 외부 리브들을 사용하여, 단일 전지의 온도 균일성이 더 개선될 수 있다. 계층적으로 배치된 외부 리브들은 통풍 덕트를 따라 단계적으로(stage by stage) 배터리의 열 방출을 증강시키고, 배터리들 사이의 온도차이를 감소시켜, 배터리 집단의 온도 균일성을 향상시킬 수 있다. 본 발명의 열 관리 기술은 바람직한 온도 균형 능력과 단순한 구조를 갖고, 효율적이며 환경친화적이고, 비용이 저렴하며, 유지하기 편리하고, 확장 가능성이 높으며, 모듈 형태의 생산에도 적용 가능하다. 본 발명의 열관리 기술은 전기차와 같은 수송 수단 및 에너지 저장 플랜트와 같은 대형 장치에 대한 열관리 요구조건을 충족시킬 수 있고, 시장에서의 응용 전망이 매우 높다. 본 발명은 주로 다음과 같은 장점들을 갖고 있다: 본 발명은 상변환 물질과 공기를 합리적으로 결합시킨다; 상변환 물질과 내부 리브들, 그리고 외부 리브들을 계층적으로 배치함으로써, 배터리에서 발생된 열이 단계적으로 제거되며, 그로 인해 다량의 열을 제거하고 방열 속도를 매우 빠르게 할 수 있다. 단일 배터리의 온도 균일성이 효과적으로 개선되고 배터리들 사이의 온도차이는 감소한다. 본 발명은 간단하고 컴팩트한 구조, 배터리와 상변환 물질 컨테이너의 편리한 설치 및 유지보수, 바람직한 확장 가능성, 안전성, 그리고 고효율 등의 장점들을 가지고 있다.
도1은 본 발명의 개략적인 구조도이며;
도2는 본 발명에 따른 도1의 베이스에 대한 개략적 구조도이며;
도3은 본 발명에 따른 도1의 구조를 커버하는 커버의 개략적 구조도이며;
도4는 본 발명에 따른 외부 리브들의 분포에 대한 개요도이며;
도5는 본 발명에 따른 상부 상변환 물질 컨테이너의 내부 개요도이며;
도6은 본 발명에 따른 중간 상변환 물질 컨테이너의 내부 개요도이며;
도7은 본 발명에 따른 하부 상변환 물질 컨테이너의 내부 개요도이다.
본 발명은 첨부 도면들로 여러 실시 예들과 관련하여 더 설명되어 진다.
도 1에 보여지듯이, 본 발명의 상변환 물질/공기 결합형 계층적 배터리 열 관리 시스템은 주로 베이스(101), 커버(301), 외부 리브(108), 내부 리브(601), 상부 상변환 물질 컨테이너(105), 중간 상변환 물질 컨테이너(106), 그리고 하부 상변환 물질 컨테어너(107)를 포함한다. 복수의 배터리들(104)이 베이스(101) 상에 배치된다. 복수의 배터리들(104)은 두 그룹으로 분류되어 베이스(101) 상에 간격을 두고 배치된다. 각각의 배터리 그룹은 3개의 배터리를 포함한다. 커버(301)는 베이스(101) 상에 위치한다. 배터리(104) 전극이 위치하는 측면은 상면을 향하고, 전극은 커버(301)에 가까이 위치한다. 배터리(104)와 하부 상변환 물질 컨테이너(107)를 탑재하여 고정시키기 위한 베이스 홈(103)들이 베이스(101) 상에 구비된다.
도 2에서 보여지듯이, 커버(301)를 맞추기 위한 베이스 나사공(102)이 베이스(101)의 주변에 구비된다. 커버(301)의 내부 상측은 배터리 및 상부 상변환 물질 컨테이너에 대응되는 커버 홈(305)이 구비된다. 상기 베이스 나사공(102)에 대응되는 커버 나사공(304)이 커버(301)의 가장자리에 구비된다. 배터리 및 상부 상변환 물질 컨테이너에 대응되는 홈들은 커버(301)의 상측에 구비된다.
도 3에서 보여지듯이, 공기 흡입구(302)와 공기 배출구(303)가 커버(301)의 좌측 및 우측에 각각 구비된다. 복수의 배터리(104) 전극들이 위치하는 측면은 위로 향하고, 배터리 전극들은 커버(301)에 가까이 위치한다. 서로 다른 상변환 물질들로 채워진 복수의 상변환 물질 컨테이너는 배터리들(104) 사이에 간격을 두고 각각 배치된다. 상변환 물질 컨테이너와 상변환 물질의 숫자는 배터리 특성과 동작 환경에 따라 결정되며, 상변환 물질 컨테이너의 수는 일반적으로 2~4개이다. 각 상변환 물질 컨테이너와 배터리 사이의 접촉 지점은 전기절연 열전도성 층으로 코팅된다.
도 1은 3개의 상변환 물질 컨테이너 즉, 상부 상변환 물질 컨테이너, 중간 상변환 물질 컨테이너, 그리고 하부 상변환 물질 컨테이너를 보여준다. 상부 상변환 물질 컨테이너(105)의 상단면(upper end surface)과 하단면은 각각 상부 물질 컨테이너 돌출부(403)가 구비된다. 도 5에서 보여지듯이, 상부 상변환 물질 컨테이너(105)의 상부 물질 컨테이너 돌출부와 배터리들(104)은 커버 홈(305) 내부로 삽입될 수 있다. 중간 상변환 물질 컨테이너(106)의 상단면에는 도 6에서 보듯이, 상부 물질 컨테이너 돌출부(403)와 매칭되는 하부 물질 컨테이너 홈((601)이 구비된다. 중간 상변환 물질 컨테이너(106)의 하단면은 중간 물질 컨테이너 돌출부(602)가 구비된다. 하부 상변환 물질 컨테이너(107)의 상단면은 중간 물질 컨테이너 돌출부(602)와 매칭되는 하부 물질 컨테이너 홈(701)이 구비되고, 하부 상변환 물질 컨테이너(107)의 하단면은 하부 물질 컨테이너 돌출부(401)가 구비된다. 도 7에 보여지듯이, 하부 상변환 물질 컨테이너(107)는 하부 물질 컨테이너 돌출부(401)를 통해 베이스 홈(103)에 고정된다.
다른 밀도와 길이를 갖는 복수 열의 외부 리브들(108)은 각 상변환 물질 컨테이너의 전방 측면과 후방 측면에 간격을 두고 분포된다. 같은 열에 있는 외부 리브들(108)은 공기 흐름 방향을 따라서 길이와 밀도 측면에서 볼 때 계층적으로 분포된다. 도 4에서 보여지듯이, 공기 배출구(303) 근처의 외부 리브(108)는 공기 흡입구(302) 근처의 외부 리브108)보다 더 조밀하게 분포하고 더 길다. 복수 열의 내부 리브(501)는 상변환 물질 컨테이너의 내부 측판에 간격을 두고 배치된다. 복수 열의 내부 리브(501)는 도 5에서 보듯이, 밀도 관점이서 수직 하방으로 점차 감소하는 계층적 구조로 분포된다. 내부 리브(501)는 스테인레스 강, 구리 알루미늄 합금 그리고 높은 열전도 성능을 갖는 저탄소강재로 만들어진다. 배터리 전극에서 떨어져 위치한 내부 리브들은 배터리 전극에 가까운 내부 리브들보다 더 조밀하다. 외부 리브들(108)의 밀도는 수직 하방으로 점차적으로 감소한다. 배터리 전극으로부터 떨어져 위치한 상변환 물질 컨테이너의 외부 리브들은 배터리 전극에 가까이 위치한 상변환 물질 컨테이너의 외부 리브들보다 더 조밀하다. 배터리들(104) 사이의 간극, 상변환물질 컨테이너, 베이스(101) 그리고 커버(301)는 통풍 덕트를 형성한다.
상변환 물질 컨테이너의 수는 두 개 혹은 그 이상이다. 본 실시 예에서는, 세 개의 상변환 물질 컨테이너를 예로 들어 설명한다. 다른 상변환 물질 컨테이너는 다른 열전도성을 갖는 상변환 물질로 채워진다. 상변환 물질의 열전도성 계수와 상변환 잠열은 계층적이고 수직 하방으로 점차 감소한다. 배터리 전극에서 떨어져 위치하여 채워진 상변환 물질의 열전도성 계수와 상변환 잠열은 배터리 전극의 근처에 있는 채원진 상변환 물질보다 높아, 단일 배터리의 온도 균일성을 효과적으로 제어하게 된다. 상변환 물질은 유기 상변환 화합 물질, 무기 상변환 화합 물질, 그리고 캡슐형 상변환 물질일 수 있다. 상변환 물질 컨테이너는 상변환 물질의 누출을 방지할 수 있다.
각각의 상변환 물질 컨테이너에 설치된 내부 리브(501)들은 상기 상변환 물질 컨테이너의 열전달 성능을 향상시키기 위해 사용된다. 내부 리브들(501)의 밀도는 수직 하방으로 점차적으로 감소한다. 배터리 전극으로부터 떨어져 위치한 내부 리브들(501)은 상기 전극에 가까운 내부 전극(501)들보다 더 조밀하며, 그리하여 단일 배터리의 온도차이를 감소시킨다. 상변환 물질 컨테이너와 내부 리브들은 산화알루미늄 세라믹과 같은, 높은 열전도율의 절연 물질로 만들어진다. 내부 리브들은 막대기(rod) 형상일 수 있다.
베이스(101)에 마련된 홈(103)은 배터리(104)와 하부 상변환 물질 컨테이너 (107) 고정용으로 사용된다. 베이스(101)에는 또한 나사공(102)이 마련되는데, 이는 커버(301)에 마련된 나사공(304)과 대응되어 고정된다. 커버(301)와 베이스 (101)의 간극은 통풍 덕트를 형성할 수 있다. 공기 흡입구(302)와 공기배출구(303)가 커버(301)에 구비된다. 상기 커버와 베이스의 재료는 구리, 저탄소강 그리고 알루미늄 합금 같이 열전도율을 높고 무게가 가벼운 물질들로부터 선택될 수 있다.
상변환 물질 컨테이너의 양측에 형성된 외부 리브들(108)은 공기와 상변환 물질 컨테이너 사이의 접촉 영역을 증가시키기 위해 사용된다. 외부 리브들(108)의 밀도는 수직 하방을 따라 점차적으로 감소한다. 배터리 전극으로부터 떨어져 위치한 상변환 물질 컨테이너의 외부 리브들(108)은, 배터리 전극 근처 영역에서 방열을 향상시키고 단일 배터리의 온도 균일성을 개선하기 위해, 상기 전극에 가까운 상변환 물질 컨테이너의 외부 전극들(501) 보다 더 조밀하다.
공기 흐름 방향을 따라, 동일한 수평 위치에 있는 상변환 물질 컨테이너의 양측에 구비된 외부 리브들(108)은 밀도와 길이가 계층적이다. 동일한 수평 위치에 있는 상변환 물질 컨테이너의 양측에 구비된 외부 리브들(108)은 공기 흐름 방향을 따라서 길이와 밀도 관점에서 계층적으로 분포된다. 공기 배출구(303) 근처의 외부 리브들은 공기 흡입구(302) 근처의 외부 리브들보다 더 조밀하고 더 길다. 그리하여 통풍 덕트에서 공기 흐름의 아래 부분에 위치한 배터리(downstream battery)의 열 방출을 증가시키고, 공기 흐름의 위쪽에 위치한 배터리(upstream battery)와 아래 위치한 배터리 사이의 온도 차이를 감소시키고, 배터리 그룹의 전체 온도 균일성을 향상시킨다. 외부 리브들은 스테인레스강, 구리 알루미늄 합금 및 저탄소강과 같은 높은 열전도율을 갖는 물질로 만들어 질 수 있다.
절연 열전도제(402)는 주로 배터리와 상변환 물질 컨테이너 사이의 열 접촉 저항을 감소시키고 열전달 성능을 향상시키기 위해 사용된다. 열전도성 실리콘 그리스와 높은 열전도계수를 갖는 절연 열전도성 양면 접착 테이프가 사용된다.
101 : 베이스 102 : 베이스 나사공
103 : 베이스 홈 104 : 배터리
105 : 상부 상변환 물질 컨테이너 106 : 중간 상변환 물질 컨테이너
107 : 하부 상변환 물질 컨테이너 108 : 외부 리브
301 ; 커버 302 : 공기 흡입구
303 : 공기 배출구 304 : 커버 나사공
305 : 커버 홈 401 : 하부 물질 컨테이너 돌기
402 : 전기적 절연 열적 도전 매질 403 : 상부 물질 컨테이너 돌기
501 : 내부 리브 601 : 중간 물질 컨테이너 홈
602 ; 중간 물질 컨테이너 돌기 701 : 하부 물질 컨테이너 홈

Claims (8)

  1. 상변환 물질/공기 결합형 배터리 열관리 시스템에 있어서,
    베이스(101), 상기 베이스(101)에 배치된 복수의 배터리들(104), 여기서 복수의 배터리들은 그룹으로 간격을 두고 상기 베이스(101)에 배치되어 있으며, 그리고 상기 베이스(101) 위에 제공되는 커버(301)를 포함하며,
    여기서 복수의 배터리들(104)은, 복수의 배터리(104)의 전극이 윗면을 향하고 상기 커버(301)에 가까이 위치되게, 상기 베이스(101)에 배치되어 있으며;
    서로 다른 상변환 물질로 채워진 복수의 상변환 물질 컨테이너들은, 간격을 두고 배치된 배터리들(104) 사이에 각각 배치되며;
    다른 밀도와 길이를 갖는 복수 열의 외부 리브들(108)이 각 상변환 물질 컨테이너의 전방 측면과 후방 측면에 간격을 두고 분포되며, 동일 열의 외부 리브들(108)은 공기 흐름 방향을 따라 길이와 밀도 관점에서 계층적으로 분포되고, 공기 배출구(303) 근처의 외부 리브들(108)이 공기 흡입구(302) 근처의 외부 리브들(108)보다 더 조밀하고 더 길며;
    복수 열의 내부 리브들(501)이 상기 상변환 물질 컨테이너의 내부 측판에 간격을 두고 배치되어 있으며;
    배터리 전극들로부터 떨어져 위치한 내부 리브들은 배터리 전극들에 가까이 위치한 내부 리브들보다 더 조밀하며;
    외부 리브들(108)의 밀도는 수직 하방을 따라 점차적으로 감소하며;
    배터리 전극들로부터 떨어져 위치한 상변환 물질 컨테이너의 외부 리브들은 배터리 전극들에 가까운 상변환 물질 컨테이너의 외부 리브들보다 더 조밀하며;
    상기 배터리들(104) 사이의 간극, 상기 상변환 물질 컨테이너, 상기 베이스(101) 그리고 상기 커버(301)는 통풍 덕트를 형성하는 것을 특징으로 하는, 상변환 물질/공기 결합형 배터리 열관리 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 베이스(101)에는 상기 복수의 배터리들(104)을 탑재하여 고정하기 위한 베이스 홈(103)이 구비되어 있고, 상기 커버(301)를 맞추기 위한 베이스 나사공(102)이 상기 베이스(101) 주변에 구비되어 있는 것을 특징으로 하는, 상변환 물질/공기 결합형 배터리 열관리 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 커버(301)의 내부 상측에는 배터리 및 상부 상변환 물질 컨테이너에 대응되는 커버 홈(305)이 마련되어 있으며, 상기 베이스 나사공(102)에 대응되는 커버 나사공(304)이 상기 커버(301)의 가장자리에 구비되고, 상기 공기 흡입구(302)와 상기 공기 배출구(303)는 상기 커버(301)의 좌측면과 우측면에 각각 마련되어 있는 것을 특징으로 하는, 상변환 물질/공기 결합형 배터리 열관리 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 상변환 물질 컨테이너와 상변환 물질의 숫자는 배터리 특성과 동작 환경과 관련하여 결정되며, 상변환 물질 컨테이너의 수는 2 내지 4인 것을 특징으로 하는, 상변환 물질/공기 결합형 배터리 열관리 시스템.
  5. 청구항 1 또는 4에 있어서,
    복수의 상변환 물질 컨테이너 가운데, 상부 상변환 물질 컨테이너에는 상기 상부 상변환 물질 컨테이너의 상단면과 하단면에 상부 물질 컨테이너 돌출부가 구비되어 있으며;
    하부 상변환 물질 컨테이너는 상기 하부 상변환 물질 컨테이너의 상단면에 상기 상부 물질 컨테이너 돌출부 또는 중간 물질 컨테이너 돌출부와 매칭되는 홈이 구비되고, 상기 하부 상변환 물질 컨테이너의 하단면에는 하부 물질 컨테이너 돌출부가 구비되어 있으며;
    상기 상부 및 하부 상변환 물질 컨테이너 사이의 중간 상변환 물질 컨테이너는 상기 중간 상변환 물질 컨테이너의 상단면에 상기 상부 물질 컨테이너 돌기와 매칭되는 홈이 구비되고, 상기 중간 상변환 물질 컨테이너의 하단면에 상기 하부 상변환 물질 컨테이너와 매칭되는 돌출부가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는, 상변환 물질/공기 결합형 배터리 열관리 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    각각의 상변환 물질 컨테이너와 배터리 사이의 접촉 지역은 절연 열전도성 (electric-insulating thermal-conductive) 층으로 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는, 상변환 물질/공기 결합형 배터리 열관리 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    복수 열의 내부 리브들(501)은 스테인레스강, 구리 알루미늄 합금 그리고 높은 열전도성의 저탄소강재로 만들어지는 것을 특징으로 하는, 상변환 물질/공기 결합형 배터리 열관리 시스템.
  8. 청구항 1 또는 7에 있어서,
    상기 복수 열의 내부 리브들(501)은 밀도의 관점에서 수직 하방을 따라서 점차적으로 감소하는 계층적 분포를 갖는 것을 특징으로 하는, 상변환 물질/공기 결합형 배터리 열관리 시스템.
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