KR20190037387A - 방열이 용이한 케이스를 구비한 배터리 팩 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 방열이 용이한 케이스를 구비한 배터리 팩에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 배터리 팩 및 상기 배터리 팩이 수납되고 고정되는 외부케이스를 포함하되, 상기 외부케이스는 상면이 개구된 몸체; 상기 몸체의 개구된 상면을 덮는 커버; 상기 몸체의 양측면 내벽에 형성되어 상기 배터리 팩이 거치되어 고정되는 결합부; 상기 몸체의 정면 및 배면에 설치되어 상기 배터리 팩을 냉각시키는 제1 및 제2 팬 및 상기 결합부 하측에 형성되어 상기 배터리 팩의 열을 방출하는 제1 열방출 홀을 포함하는 방열이 용이한 케이스를 구비한 배터리 팩을 제공할 수 있다.

Description

방열이 용이한 케이스를 구비한 배터리 팩{A battery pack with a case easy to dissipate}
본 발명은 방열이 용이한 케이스를 구비한 배터리 팩에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 간단한 구조를 이루면서도 배터리 팩의 충전 및 방전 시 발생되는 열을 효율적으로 배출하여 전지셀의 냉각효율을 높임으로써, 배터리 팩의 성능 및 안전성을 향상시켜 배터리 팩의 수명 및 용량 기타 성능을 극대화 하는 방열이 용이한 케이스를 구비한 배터리 팩에 관한 것이다.
최근 에너지 및 환경 문제 해결을 위해 에너지 절약 및 환경 유해물질의 감축이 절실하게 요구되고 있으며, 화석연료의 고갈로 인한 엔진의 전동화에 대한 관심이 집중되고 있는 실정이다.
EV 등에 사용되는 배터리 팩은 전기자동차의 운전 시간 보장과 더 빠른 충전시간을 요구받고 있다.
그러나 EV 등에 사용되는 배터리 팩은 충,방전시 발생하는 열을 효과적으로 제거하는 것이 매우 중요한데 이는 바로 배터리 팩의 수명 및 효율과 직결되는 것이기 때문이다.
특히 리튬 폴리머 전지의 경우 충전 시에는 배터리 온도와 충전동작은 매우 밀접한 연관성을 안고 있다.
다시 말해, 배터리 팩 섭씨 10도 내지 섭씨 45도씨 범위에서 충전이 이루어져야 이상적이라 할 수 있다.
왜냐하면 배터리 팩을 급속으로 충전하게 되면 배터리는 셀 내부의 화학반응에 의해 온도가 상승하게 되어 열화현상 또는 발화로 이어질 가능성이 있기 때문이다.
이러한 문제를 해결 하고자 다음과 같은 종래 선행기술들이 등장하였다.
선행특허문헌 : 한국등록실용신안 제0162090호, 한국등록실용신안 제01259342호, 한국등록특허 제0853621호
종래 기술인 한국등록실용신안 제0162090호는 전기자동차의 배터리 냉각장치를 개시하고 있다.
한국등록실용신안 제0162090호는 배터리 팩에 냉매인 공기를 불어넣는 팬을 복수개 구비하고는 있으나 이는 비교적 작은 팬으로 이루어져 있어서 배터리 팩으로 공기를 강하게 불어넣지 못하여 냉각 효율이 낮은 문제가 있다.
또한 한국등록실용신안 제0162090호는 필요 이상으로 다수의 팬모터를 사용함으로써 다수개의 팬이 작동시에 발생하는 발열로 인하여 배터리 팩의 냉각이 오히려 저하될 수 있는 문제를 안고 있는 동시에 다수개의 팬 설치를 위한 공간이 필요 이상으로 많이 사용된다는 것도 문제이다.
또 다른 종래기술인 한국등록실용신안 제01259342호는 전기자동차의 배터리 냉각장치를 개시한다.
한국등록실용신안 제01259342호는 개방홀을 형성하고 반대측의 팬모터가 공기를 케이스 외부로 토출함으로써 자연적으로 개방홀을 통하여 공기가 케이스 내부로 인입되는 구조를 제시하고 있다.
그러나 한국등록실용신안 제01259342호의 경우 개방홀을 통하여 이물질이 아무런 여과 수단이 없이 곧바로 케이스 내부로 인입됨으로써 케이스 내부의 오염으로 인한 배터리 팩의 수명 단축 및 방열 효율저하의 문제점이 있다.
또 다른 종래기술인 한국등록특허 제0853621호는 전지팩의 냉각 시스템을 개시한다.
한국등록특허 제0853621호는 그 내부구조가 에어의 자유대류를 제한하는 복잡한 통로로 되어 있기 때문에 일정 방향으로의 냉각만 가능할 뿐 오히려 전체적인 냉각효율적인 측면에서는 부정적인 효과를 초래할 수 있다.
또한 한국등록특허 제0853621호는 각각의 구획벽의 존재로 인한 단열이 발생될 수 있어 배터리 팬의 신속한 냉각을 이루지 못하는 문제도 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하고자, 본 발명은 방열이 용이한 케이스를 구비한 배터리 팩에 관한 것으로, 간단한 구조를 이루면서도 배터리 팩의 충전 및 방전 시 발생되는 열을 효율적으로 배출하여 전지셀의 냉각효율을 높임으로써, 배터리 팩의 성능 및 안전성을 향상시켜 배터리 팩의 수명 및 용량 기타 성능을 극대화 하는 방열이 용이한 케이스를 구비한 배터리 팩을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 실시예에 따른 방열이 용이한 케이스를 구비한 배터리 팩은 배터리 팩 및 상기 배터리 팩이 수납되고 고정되는 외부케이스를 포함하되, 상기 외부케이스는 상면이 개구된 몸체; 상기 몸체의 개구된 상면을 덮는 커버; 상기 몸체의 양측면 내벽에 형성되어 상기 배터리 팩이 거치되어 고정되는 결합부; 상기 몸체의 정면 및 배면에 설치되어 상기 배터리 팩을 냉각시키는 제1 및 제2 팬 및 상기 결합부 하측에 형성되어 상기 배터리 팩의 열을 방출하는 제1 열방출 홀을 포함하는 방열이 용이한 케이스를 구비한 배터리 팩을 제공할 수 있다.
또한, 상기 배터리 팩은 음극리드 및 양극리드가 형성된 다수개의 전지셀; 상기 전지셀이 삽입되고 서로 평행하게 배치되는 다수개의 내부케이스 및 하나 전지셀의 음극리드와 다른 하나 전지셀의 양극리드를 연결하는 방식으로 상기 다수개의 전지셀을 연결하는 다수개의 버스바를 포함하되, 상기 전지셀은 다수개의 전지셀이 서로 음극리드 및 양극리드가 대향 배치되게 내부케이스에 삽입되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 내부케이스는 상면이 개구되어 상기 전지셀이 삽입되고, 정면 및 배면에 형성되어 상기 전지셀의 열을 방출하는 방열홀 및 양측면의 상단에 형성되어 상기 결합부에 거치되고 결합되는 고정부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 내부케이스는 정면 외벽의 모서리측에 형성되는 양각돌기 및 배면 외벽의 모서리측에 형성되는 음각돌기 포함하고, 내부케이스의 음각돌기와 후측에 인접한 내부케이스 양각돌기가 결합되어, 다수개의 내부케이스가 서로 결합되고 일정간격으로 이격되어 고정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다수개의 내부케이스의 고정부에 삽입되어, 상기 다수개의 내부케이스와 결합부의 결합을 용이하도록 하는 결합부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 버스바는 정면 및 배면의 하면이 개구되도록 형성되어, 상기 전지셀의 음극리드 또는 양극리드가 끼워지는 끼움홈을 포함할 수 있다.
또한, 상기 외부케이스가 상측에 삽입되어 이송시키는 이송부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 외부케이스는 상기 몸체의 하면에 설치되어 상기 배터리 팩의 하측에서 상측으로 공기를 송풍하는 제3 팬 및 상기 커버의 일측에 형성되어 상기 제3 팬에 송풍된 공기가 회수한 상기 배터리 팩의 열을 방출하는 제2 열방출 홀을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 외부케이스는 상기 몸체의 하단과 연결되어 상기 몸체의 하면이 지면과 이격되고, 상기 제3 팬이 외부의 공기를 흡입할 수 있도록 하는 통풍부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 방열이 용이한 케이스를 구비한 배터리 팩은 간단한 구조를 이루면서도 배터리 팩의 충전 및 방전 시 발생되는 열을 효율적으로 배출하여 전지셀의 냉각효율을 높일 수 있는 이점이 있다.
이에 따라, 배터리 팩의 성능 및 안전성을 향상시켜 배터리 팩의 수명 및 용량 기타 성능을 극대화할 수 있다.
또한, 이동 가능한 이송부를 구비함으로써 전지셀을 충전 후 차량으로 이동이 간편해지는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전지셀의 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 내부케이스의 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 내부케이스에 전지셀이 슬라이딩 결합된 모습을 나타낸 사시도.
도 4의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 내부케이스에 양각돌기 및 음각돌기를 포함한 모습을 도시한 측단면도 및 결합도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전지셀을 포함하는 복수개의 내부케이스가 버스바에 의해 연결되는 모습을 도시한 예시도.
도 6의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 버스바의 사시도.
도 7의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 결합부재를 배터리 팩에 결합된 모습을 도시한 사시도 및 결합부재의 사시도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 방열이 용이한 케이스를 구비한 배터리 팩을 나타낸 분해사시도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 몸체를 도시한 사시도.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 방열이 용이한 케이스를 구비한 배터리 팩의 몸체를 나타낸 측단면도.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 몸체에 통풍부를 더 포함한 모습을 나타낸 측단면도.
도 12 본 발명의 실시예에 따른 이송부를 도시한 사시도.
이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도 1 내지 도 12를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전지셀의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 내부케이스의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 내부케이스에 전지셀이 슬라이딩 결합된 모습을 나타낸 사시도이다.
도 4의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 내부케이스에 양각돌기 및 음각돌기를 포함한 모습을 도시한 측단면도 및 결합도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전지셀을 포함하는 복수개의 내부케이스가 버스바에 의해 연결되는 모습을 도시한 예시도이다.
도 6의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 버스바의 사시도이다.
도 7의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 결합부재를 배터리 팩에 결합된 모습을 도시한 사시도 및 결합부재의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 방열이 용이한 케이스를 구비한 배터리 팩을 나타낸 분해사시도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 몸체를 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 방열이 용이한 케이스를 구비한 배터리 팩의 몸체를 나타낸 측단면도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 몸체에 통풍부를 더 포함한 모습을 나타낸 측단면도이다.
도 12 본 발명의 실시예에 따른 이송부를 도시한 사시도이다.
도 1 내지 도 12를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 방열이 용이한 케이스를 구비한 배테리 팩은 배터리 팩(1) 및 외부케이스(2)를 포함할 수 있다.
즉, 방열이 용이한 케이스를 구비한 배터리 팩은 외부케이스(2)에 배터리 팩(1)이 수납되어 충전 및 방전이 이루어지고, 이에 따라 발생하는 배터리 팩(1)의 열의 냉각 및 방출이 용이할 수 있다.
먼저, 배터리 팩(1)은 전지셀(10), 내부케이스(11) 및 버스바(12)를 포함하고, 전지셀(10)이 삽입된 다수개의 내부케이스(11)를 평행하게 배치하고, 다수개의 전지셀(10)을 다수개의 버스바(12)로 연결시키는 것으로 하나의 배터리 팩(1)이 형성될 수 있다.
전지셀(10)은 내부케이스(11)에 삽입되고, 상단에 양극리드(양극전극리드) 및 음극리드(음극전극리드)가 형성될 수 있다.
또한, 전지셀(10)은 평행하게 배치된 다수개의 내부케이스(11)에 다수개의 전지셀(10)이 인접하고 있는 전지셀(10)끼리 서로 음극리드 및 양극리드가 대향 배치되게 삽입될 수 있다.
내부케이스(11)는 상면이 개구되어 전지셀(10)이 삽입될 수 있다.
또한, 내부케이스(11)는 삽입된 전지셀(10)의 열 배출과 외부케이스(2)에 고정되기 위하여, 방열홀(110) 및 고정부(111)를 포함할 수 있다.
방열홀(110)은 내부케이스(11) 정면 및 배면에 형성되어, 전지셀(10)을 외부에 노출시켜 열이 용이하게 방출되도록 할 수 있다.
이러한 방열홀(110)은 하나 이상으로 형성될 수 있고, 도 2에 도시된 바와 같이 직사각형 형상의 홀로 형성될 수 있으나, 이는 본 발명의 실시예에 불과하므로, 다양한 형상의 홀로 형성될 수 있다.
고정부(111)는 내부케이스(11) 양측면의 상단에 형성되어 몸체(20)의 결합부(200)에 거치될 수 있다. 즉, 고정부(111)는 내부케이스(11) 측면에 대하여 수직방향으로 돌출되게 형성되어, 결합부(200)에 거치될 수 있다.
또한, 고정부(111)는 결합부(200)에 고정되기 위해 고정홀(1110)이 일측에 형성되고, 체결수단에 의해 결합부(200)와 고정될 수 있다.
또한, 내부케이스(11)는 양각돌기(112) 및 음각돌기(113)를 더 포함할 수 있다.
양각돌기(112)는 내부케이스(11) 정면 또는 배면 외벽의 모서리측에 형성될 수 있다. 여기서, 양각돌기(112)는 4개의 모서리측에 모두 형성되는 것이 바람직하나, 하단 두개의 모서리측에 형성되는 것과 같이 내부케이스(11)가 서로 평행이 유지될 수 있도록 다양하게 형성될 수 있다.
또한, 양각돌기(112)는 돌기 중심에 보조돌기가 형성된 모양일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
음각돌기(113)는 내부케이스(11) 정면에 양각돌기(112)가 형성될 경우 배면 외벽의 모서리측에, 배면에 양갹돌기(112)가 형성될 경우 정면 외벽의 모서리측에 형성될 수 있다. 여기서, 음각돌기(113)는 4개의 모서리측에 모두 형성되는 것이 바람직하나, 하단 두개의 모서리측에 형성되는 것과 같이 내부케이스(11)가 서로 평행이 위지될 수 있도록 다양하게 형성될 수 있다.
또한, 음각돌기(113)는 돌기 중심에 홈이 형성된 모양일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
여기서, 양각돌기(112)와 음각돌기(113)의 위치는 서로 상응하고, 형상은 결합될 수 있도록 서로 대응되게 형성될 수 있다.
이러한 구성으로, 내부케이스(11)의 음각돌기(113)와 후측에 인접한 내부케이스(11)의 양각돌기(112)가 서로 결합되고, 이에 따라 다수개의 내부케이스(11)가 서로 일정간격으로 이격되어 고정될 수 있다.
예를 들어, 내부케이스(11)의 바람직한 이격간격이 3mm일 경우, 양각돌기(112)는 돌기 1.5mm 및 보조돌기 0.5mm, 음각돌기(113)는 돌기 2mm 및 홈 0.5mm의 크기로 형성되어 서로 결합되면, 다수개의 내부케이스(11)의 이격 간격이 3mm로 고정되도록 할 수 있다.
이에 따라, 내부케이스(11)에 삽입된 전지셀(10)을 버스바(12)로 연결하기 위해 내부케이스(11)를 별도로 고정하거나, 잡을 필요가 없고, 편리하게 다수개의 내부케이스(11)를 평행하게 배치할 수 있다. 즉, 배터리 팩(1)의 각 구성 결합이 용이하다.
또한, 외부케이스(2)에 고정부(111)가 결합되고, 내부케이스(11)의 하단을 고정시킬 부재 없이도 진동에 의해 흔들리지 않고 내부케이스(11)의 간격이 유지될 수 있다.
이에 따라, 배터리 팩(1)의 방열이 용이하고, 흔들림에 의해 유동되어 파손되는 경우를 방지할 수 있다.
버스바(12)는 하나 전지셀(10)의 음극리드와 다른 하나 전지셀(10)의 양극리드를 연결하는 방식으로 다수개의 전지셀(10)을 연결할 수 있다.
이에 따라, 전지셀(10)이 삽입된 다수개의 내부케이스(11)가 서로 일정간격으로 이격되게 함으로써, 전지셀(10)의 냉각을 향상시킬 수 있다.
이하, 전지셀(10) 및 버스바(12)의 결합을 이해하기 쉽도록 하기 위해 도 5의 배터리 팩(1)에서 제1 전지셀(10a), 제2 전지셀(10b), 제3 전지셀(10c) 및 제1 버스바(12a) 및 제2 버스바(12b)를 예시로 설명하도록 한다.
제1 버스바(12a)는 제1 전지셀(10a)의 양극리드와 제2 전지셀(10b)의 음극리드와 연결될 수 있다.
제2 전지셀(10b)의 양극리드와 제3 전지셀(10c)의 음극리드에 제2 버스바(12b)가 연결될 수 있다.
이와 같은 구성이 반복적으로 결합되어 배터리 팩(1)으로 형성될 수 있다.
또한, 양끝단에 위치하는 전지셀(10)의 버스바(12)가 연결되지 않은 양극리드 또는 음그리드에 버스바(12)가 외측으로 연결되고, 끝단에 위치한 버스바(12)가 컨덕터와 연결되어 배터리 팩(1)의 전지셀(10)이 충전될 수 있다.
이러한, 버스바(12)는'ㄷ'자 형상으로 형성되고, 체결홀(120)이 형성되어 체결 수단에 의해 양극리드 또는 음극리드와 고정될 수 있다.
또한, 버스바(12)는 끼움홈(121)을 포함할 수 있다. 끼움홈(121)은 버스바(12) 정면 및 배면의 하면이 개구되도록 형성되어, 전지셀(10)의 양극리드 또는 음극리드가 끼워질 수 있다.
이에 따라, 버스바(12)를 전지셀(10)의 양극리드 또는 음극리드에 끼우는 것으로 용이하게 결합할 수 있다.
이러한 버스바(12)의 크기는 다른 구성의 크기 및 형상에 따라 다양한 크기로 형성될 수 있다.
또한, 배터리 팩(1)은 결합부재(13)가 더 구비되어, 다수개의 전지셀(10)의 고정부(111)에 결합될 수 있다.
즉, 결합부재(13)에 다수개의 내부케이스(11)의 고정부(111)가 삽입되어, 몸체(20)의 결합부(200)에 거치되고, 양단의 결합부재홀(130)이 형성되어 채결수단에 의해 결합부(200)에 고정될 수 있다.
결합부재(13)는 평행하게 배치된 다수개의 내부케이스(11)에 결합되기 위해, 길이를 가지며, 상측에 다수개의 고정부 결합홈(131)이 형성될 수 있다.
이러한, 결합부재(13)는 내부케이스(11)의 고정부(111)에 하측에서 결합될 수 있다.
또한, 결합부재(13)는 고정부(111)의 상측에서 결합되어 결합부(200)와 결합부재(13) 사이에 고정부(111)가 위치되도록 할 수 있다.
이에 따라, 다수개의 내부케이스(11)의 고정부(111)를 일일이 결합부(200)에 고정시키지 않고, 간편하게 결합시킬 수 있다. 또한, 다수개의 내부케이스(11)의 결합력을 향상시킬 수 있다.
이와 같이 결합된 배터리 팩(1)은 외부케이스(2)에 수납되어 고정될 수 있다.
외부케이스(2)는 몸체(20) 및 커버(21)를 포함할 수 있다.
몸체(20)는 상면이 개구되어, 상측에서 배터리 팩(1)이 삽입되어 수납할 수 있다.
또한, 몸체(20)는 사각형 박스 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
또한, 몸체(20)는 결합부(200), 제1 팬(201), 제2 팬(202) 및 제1 열방출 홀(203)을 포함할 수 있다.
결합부(200)는 몸체(20)의 양측면 내벽에 형성되어 배터리 팩(1)의 고정부(111) 또는 결합부재(13)가 거치될 수 있다.
이를 위해, 결합부(200)는 지면과 평행인 방향으로 길이를 가지도록 형성되고, 몸체(20)의 측면에 대하여 수직방향으로 돌출되게 형성되어, 결합부(200)에 고정부(111), 결합부재(13) 및 배터리 팩(1) 중 하나가 거치되고 지지할 수 있다.
또한, 결합부(200)는 길이방향으로 일정간격 이격되어 형성되는 다수개의 결합홀(2000)을 포함할 수 있다.
이때, 결합홀(2000)의 이격 간격은 내부케이스(11)의 이격 간격과 상응하게 형성되어, 배터리 팩(1)이 결합부(200)에 거치되면, 고정부(111)의 고정홀(1110)과 결합홀(2000)의 위치가 일치하고 체결 수단으로 결합될 수 있다.
또한, 다수개의 결합홀(2000) 중 두개의 결합홀(2000)의 위치와 결합부재(13)의 결합부재홀(130)과 위치가 일치되고 체결 수단으로 결합될 수 있다. 이때, 다수개의 결합홀(2000) 중 양끝단에 위치하는 결합홀(2000)과 결합부재(13)의 결합부재홀(130)이 일치하여 고정되는 것이 가장 바람직하다.
제1 팬(201) 및 제2 팬(202)은 몸체(20)의 정면 및 배면에 설치되어 배터리 팩(1)을 냉각시킬 수 있고, 제1 팬(201) 및 제2 팬(202)은 정면 및 배면에 하나 이상이 설치될 수 있다.
이러한 제1 팬(201) 및 제2 팬(202)은 외부의 공기를 흡입하여 내부의 배터리 팩(1)의 정면 및 배면측에서 공기를 송풍함으로써, 송풍된 공기가 배터리 팩(1)의 열을 회수하여 배터리 팩(1)의 냉각효율을 향상시킬 수 있다.
열을 회수한 공기 및 배터리 팩(1)의 열이 방출될 수 있도록 몸체(20)는 양측면에 제1 열방출 홀(203)을 포함할 수 있다.
제1 열방출 홀(203)은 몸체(20)의 양측면에서 결합부(200)의 하측에 다수개가 형성될 수 있고, 배터리 팩(1)의 위치에 상응하는 높이에 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 몸체(20)는 제3 팬(204) 및 통풍부(205)를 더 포함할 수 있다.
제3 팬(204)은 몸체(20)의 하면에 설치되어 배터리 팩(1)의 하측에서 상측으로 공기를 송풍할 수 있다.
이는 배터리 팩(1)의 냉각효율을 더욱 높이기 위한 것으로, 배터리 팩(1)의 내부케이스(11) 간격 사이사이 공기를 송풍함으로써 내부에 위치한 전지셀(10)의 열을 회수하고, 커버(21)에 형성된 제2 열방출 홀(210)로 바로 방출될 수 있도록 한다.
이때, 제3 팬(204)은 결합부(200)에 거치된 배터리 팩(1)은 몸체(20)의 하면과 일정간격 이격된 상태이고, 이에 따라, 제1 팬(201) 및 제2 팬(202)으로부터 송풍된 공기를 하측에서 상측이로 송풍할 수 있고, 하측에 통풍부(205)를 더 포함하여, 통풍부(205)에 의해 외부에서 공기를 흡입하여 송풍할 수 있다.
통풍부(205)는 몸체(20)의 하단과 연결되어, 몸체(20)의 하면이 지면과 이격되고, 양측면 또는 사면에 통풍홀(2050)이 형성되어 외부의 공기가 유입될 수 있도록 한다.
또한, 몸체(20)는 열교환기(206) 및 손잡이홀(207)을 더 포함할 수 있다.
열교환기(206)는 차량 내부의 공기가 뜨거울 경우, 제1 팬(201) 및 제2 팬(202)에 의해 배터리 팩(1)에 공급되는 공기가 뜨거워 냉각 효율이 낮을 수 있어, 몸체(20) 내부의 제1 팬(201) 또는 제2 팬(202) 일측에 설치되어 제1 팬(201) 또는 제2 팬(202)으로부터 유입되는 공기를 찬 공기로 변환시켜줄 수 있다.
이에 따라, 배터리 팩(1)이 냉각될 수 있다.
손잡이홀(207)은 양측면에 하나 또는 두개가 형성되어 외부케이스(2)를 이송부(3)에 삽입시키거나 이동시킬 때, 외부케이스(2)를 용이하게 잡을 수 있도록 한다. 또한, 손잡이홀(207)은 양측면에 형성될 수 있으나, 이는 본 발명의 실시예에 불과하므로, 형성되는 위치는 한정되지 않는다.
커버(21)는 몸체(20)의 개구된 상면을 덮을 수 있다. 또한, 커버(21)는 커넥터가 구비되고 외부와 연결되어 몸체(20)에 수납된 배터리 팩(1)을 충전시킬 수 있다.
또한, 커버(21)는 제2 열방출 홀(210)을 포함할 수 있고, 제2 열방출 홀(210)은 다수개가 형성되어 배터리 팩(1)의 열과 송풍되어 열을 회수한 공기를 방출할 수 있다. 이에 따라, 몸체(20) 내부에 구비된 장비들이 보호될 수 있고, 열을 효율적으로 방출할 수 있다.
또한, 방열이 용이한 케이스가 구비된 배터리 팩은 이송부(3)를 더 포함할 수 있다.
이송부(3)는 상면에 내측으로 거치홈(30)이 형성되어, 외부케이스(2)를 이송시키기 위해 외부케이스(2)가 삽입될 수 있다. 또한, 내부는 십자빔 형상으로 형성되어 외부케이스(2)가 거치되면서, 공기가 외부케이스(2) 하측으로 유입될 수 있도록 한다.
이를 더욱 용이하게 될 수 있도록, 측면에 홀이 형성될 수 있다.
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 방열이 용이한 케이스를 구비한 배터리 팩은 간단한 구조를 이루면서도 배터리 팩의 충전 및 방전 시 발생되는 열을 효율적으로 배출하여 전지셀의 냉각효율을 높일 수 있는 이점이 있다.
이에 따라, 배터리 팩의 성능 및 안전성을 향상시켜 배터리 팩의 수명 및 용량 기타 성능을 극대화할 수 있다.
또한, 이동 가능한 이송부를 구비함으로써 전지셀을 충전 후 차량으로 이동이 간편해지는 이점이 있다.
이상으로 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것이다.
1: 배터리 팩
10: 전지셀
11: 내부케이스
110: 방열홀
111: 고정부
1110: 고정홀
112: 양각돌기
113: 음각돌기
12: 버스바
120: 체결홀
121: 끼움홈
13: 결합부재
130: 결합부재홀
131: 고정부 결합홈
2: 외부케이스
20: 몸체
200: 결합부
2000: 결합홀
201: 제1 팬
202: 제2 팬
203: 제1 열방출 홀
204: 제3 팬
205: 통풍부
2050: 통풍홀
206: 열교환기
207: 손잡이홀
21: 커버
210: 제2 열방출 홀
3: 이송부
30: 거치홈

Claims (9)

  1. 배터리 팩 및
    상기 배터리 팩이 수납되고 고정되는 외부케이스를 포함하되,
    상기 외부케이스는,
    상면이 개구된 몸체;
    상기 몸체의 개구된 상면을 덮는 커버;
    상기 몸체의 양측면 내벽에 형성되어 상기 배터리 팩이 거치되어 고정되는 결합부;
    상기 몸체의 정면 및 배면에 설치되어 상기 배터리 팩을 냉각시키는 제1 및 제2 팬 및
    상기 결합부 하측에 형성되어 상기 배터리 팩의 열을 방출하는 제1 열방출 홀을 포함하는 방열이 용이한 케이스를 구비한 배터리 팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 팩은,
    음극리드 및 양극리드가 형성된 다수개의 전지셀;
    상기 전지셀이 삽입되고 서로 평행하게 배치되는 다수개의 내부케이스 및
    하나 전지셀의 음극리드와 다른 하나 전지셀의 양극리드를 연결하는 방식으로 상기 다수개의 전지셀을 연결하는 다수개의 버스바를 포함하되,
    상기 전지셀은,
    다수개의 전지셀이 서로 음극리드 및 양극리드가 대향 배치되게 내부케이스에 삽입되는 것을 특징으로 하는 방열이 용이한 케이스를 구비한 배터리 팩.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 내부케이스는,
    상면이 개구되어 상기 전지셀이 삽입되고,
    정면 및 배면에 형성되어 상기 전지셀의 열을 방출하는 방열홀 및
    양측면의 상단에 형성되어 상기 결합부에 거치되고 결합되는 고정부를 포함하는 방열이 용이한 케이스를 구비한 배터리 팩.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 내부케이스는,
    정면 외벽의 모서리측에 형성되는 양각돌기 및
    배면 외벽의 모서리측에 형성되는 음각돌기 포함하고,
    내부케이스의 음각돌기와 후측에 인접한 내부케이스 양각돌기가 결합되어, 다수개의 내부케이스가 서로 결합되고 일정간격으로 이격되어 고정되는 것을 특징으로 하는 방열이 용이한 케이스를 구비한 배터리 팩.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 다수개의 내부케이스의 고정부에 삽입되어, 상기 다수개의 내부케이스와 결합부의 결합을 용이하도록 하는 결합부재를 더 포함하는 방열이 용이한 케이스를 구비한 배터리 팩.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 버스바는,
    정면 및 배면의 하면이 개구되도록 형성되어, 상기 전지셀의 음극리드 또는 양극리드가 끼워지는 끼움홈을 포함하는 방열이 용이한 케이스를 구비한 배터리 팩.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 외부케이스가 상측에 삽입되어 이송시키는 이송부를 더 포함하는 방열이 용이한 케이스를 구비한 배터리 팩.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 외부케이스는,
    상기 몸체의 하면에 설치되어 상기 배터리 팩의 하측에서 상측으로 공기를 송풍하는 제3 팬 및
    상기 커버의 일측에 형성되어 상기 제3 팬에 송풍된 공기가 회수한 상기 배터리 팩의 열을 방출하는 제2 열방출 홀을 더 포함하는 방열이 용이한 케이스를 구비한 배터리 팩.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 외부케이스는,
    상기 몸체의 하단과 연결되어 상기 몸체의 하면이 지면과 이격되고, 상기 제3 팬이 외부의 공기를 흡입할 수 있도록 하는 통풍부를 더 포함하는 방열이 용이한 케이스를 구비한 배터리 팩.
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