KR20200060114A

KR20200060114A - 배터리 팩

Info

Publication number: KR20200060114A
Application number: KR1020180145677A
Authority: KR
Inventors: 이근용; 김기웅
Original assignee: 주식회사 주왕산업
Priority date: 2018-11-22
Filing date: 2018-11-22
Publication date: 2020-05-29
Also published as: KR102214547B1

Abstract

본 발명은 배터리 팩에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배터리 팩의 온도를 일정하게 유지할 수 있으며, 배터리 팩에 포함된 배터리 각각의 온도를 균질하게 관리할 수 있는 배터리 팩을 개시한다.

Description

배터리 팩{Battery Pack}

본 발명은 배터리 팩에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배터리 팩의 온도를 효율적이고 균일하게 관리할 수 있는 배터리 팩에 관한 것이다.

이차 전지는 화학적 에너지를 전기적 에너지로 변환시켜 외부의 회로에 전원을 공급하기도 하고, 방전되었을 때 외부의 전원을 공급받아 전기적 에너지를 화학적 에너지로 바꾸어 전기를 저장할 수 있는 배터리로서, 일반적으로 축전지라고 부른다. 이러한 이차 전지는 재충전과 대용량화가 가능한 장점이 있어 널리 쓰이고 있다.

이차 전지 중에서도 리튬이온배터리는 니켈-카드뮴 배터리나, 니켈-메탈 하이브리드 배터리에 비하여 작동 전압이 3배가 높고, 단위 중량당 에너지 밀도의 특성도 우수하여 장 수명, 고용량 등의 특성으로 원통형 또는 각형의 리튬이온배터리 수개를 직렬 연결하여 하나의 배터리 팩을 이룸으로써 고출력의 하이브리드 자동차에 사용되고 있다.

그런데, 상술한 바와 같이 수십 개의 배터리가 직렬 또는 병렬 연결되면 배터리의 충전 또는 방전 시 배터리 팩을 이루고 있는 각 배터리 즉, 셀에서는 열이 발생되며, 각 셀의 온도에 따라 배터리 팩의 충전 또는 방전 성능은 달라지므로 각 셀의 온도를 적절하게 유지하는 것은 매우 중요하다.

이러한 문제를 해결하기 위해한 선행기술로, 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0024187호, "차량용 배터리 냉각장치"가 있으며, 상기 선행기술에서는 배터리 셀과, 상기 배터리 셀 사이에 배치되는 방열판과, 상기 방열판과 열교환 가능하게 배치되며, 냉각매체가 유통되는 냉각유로가 형성된 열교환 패드를 구비하여 각 배터리 셀에서 발생하는 열을 냉각시키도록 하였다.

하지만 상기 선행특허는 냉각유로 내부를 유통하는 냉각매체의 방향이 단순히 일측 배터리 셀에서 타측 배터리 셀로 향하고 있어, 각 배터리 셀 간의 온도편차가 커 배터리 모듈의 성능을 저하시키는 문제가 있었고, 하나의 배터리 팩을 이루는 각 배터리 셀 중 일부에만 과열로 인한 문제가 발생하여도 배터리 팩 전체를 교체해야 하는 문제가 있는 바, 이러한 문제를 해결할 수 있는 배터리 팩의 개발이 시급한 실정이다.

1. 한국공개특허공보 제10-2018-0080614호("전기자동차의 수냉식 배터리모듈") 2. 한국공개특허공보 제10-2016-0030724호("수냉식 배터리모듈 및 이를 이용한 수냉식 배터리 냉각장치") 3. 한국공개특허공보 제10-2016-0024187호("차량용 배터리 냉각장치")

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 배터리 팩의 온도를 일정하게 관리할 수 있는 배터리 팩을 제공함에 있다.

또한, 배터리 팩에 포함된 배터리 각각의 온도를 균질하게 관리할 수 있는 배터리 팩을 제공함에 있다.

한편, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 배터리 팩은 배터리가 수납되며, 배터리와 열교환 하는 수납부와, 상기 수납부 양단에 마련되어 상기 수납부와 열교환 하고, 각각의 내부에 일단에서 타단까지 서로 연통하도록 형성된 한 쌍 이상의 열교환유로가 형성된 열교환부 및 상기 각 열교환부 일단 또는 양단에 마련되어, 상기 열교환유로에 열교환매체를 순환 및 회수된 열교환매체가 일정 온도가 되도록 냉각 또는 가열하는 온도조절부를 포함하되, 상기 각 열교환부에 마련된 상기 쌍으로 이루어진 열교환유로로 유통되는 열교환매체는 서로 반대 방향으로 흐르는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 수납부는 상기 배터리를 감싸는 형태의 배터리 삽입슬롯이 형성된 수납하우징이 상기 한 쌍의 열교환부 사이에 일직선상으로 다수개 연결되어 형성되는 수납어레이를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 수납어레이는 일측에서 타측으로 다수개가 배열되어 수납계를 이루되, 상기 수납어레이 중 어느 하나인 제1 수납어레이와 상기 제1 수납어레이와 이웃하게 배치되는 제2 수납어레이는 각각에 포함된 수납하우징이 서로 엇갈리게 배치된 것을 특징으로 한다.

상세히, 상기 수납하우징은 그 외측이 만곡 형성되어 서로 이웃하게 배치된 수납하우징과의 연결부위에는 오목홈이 형성되고, 상기 제1 수납어레이의 각 오목홈에는 상기 제2 수납어레이의 만곡 형성된 수납하우징 외측이 안착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 배터리 삽입슬롯 중 상기 열교환부와 이웃하게 배치된 배터리 삽입슬롯은 상기 열교환부 측으로 오목하게 형성된 이격홈이 더 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 배터리 팩은, 상기 수납부 상면을 덮는 상부커버와, 상기 수납부 하면을 덮는 하부커버를 포함하되, 상기 상부커버와 하부커버 중 적어도 어느 하나에는 상기 수납부의 대향면에 상기 각 배터리 삽입슬롯에 대응하는 형태의 배터리 고정홈이 더 형성된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 수납어레이는 홀수개로 형성되고, 상기 상부커버와 하부커버는 동일한 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또는, 상기 수납부는, 일측면에 상기 배터리의 일측면을 감싸도록 형성되는 제1 안착홈이 형성되고, 타측면에 배터리의 타측면을 감싸도록 형성되는 제2 안착홈이 형성된 수납플레이트가 일측에서 타측으로 다수개 배열되어 형성되는 수납계를 포함하고, 각각의 수납플레이트 사이에는 서로 이웃하게 배치되는 수납플레이트의 상기 제1 안착홈과 제2 안착홈이 서로 맞물림으로써 배터리 삽입슬롯이 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 배터리 팩은, 상기 각 수납플레이트들을 관통하는 압착볼트와, 상기 압착볼트의 일단에 나사결합되어 각 수납플레이트가 밀착시키는 압착너트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 안착홈 및 제2 안착홈은 상기 한 쌍의 열교환부 사이에 일직선 상으로 다수개 형성되며, 상기 제1 안착홈과 제2 안착홈은 그 형성 위치가 서로 엇갈리게 형성된 것을 특징으로 한다.

상세히, 상기 제2 안착홈은, 서로 이웃하게 배치된 제1 안착홈 사이에 배치되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 수납플레이트는 짝수개로 형성되고, 상기 상부커버와 하부커버는 동일한 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수납부와 열교환부 사이에는 서멀패드가 삽입되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수납부와 열교환부는 각각이 볼트를 통해 고정되되, 상기 볼트의 둘레에는 절연재질의 앵커가 삽입되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 배터리 팩은 온도조절부의 구성을 통해 배터리 팩의 온도를 일정 온도로 유지하여 배터리 팩의 과냉각 또는 과가열로 인한 문제를 예방할 수 있는 효과가 있다.

또한, 한 쌍의 열교환유로와 상기 각 열교환유로에 서로 반대 방향으로 열교환매체를 유통시키는 온도조절부의 구성을 통해, 각 배터리간의 온도 편차를 저감시켜 열균형에 따른 배터리 팩의 성능을 향상 효과가 있다.

또한, 이격홈의 구성을 통해 각 배터리들의 냉각 및 가열 속도를 균일하게 함과 동시에 배터리 팩의 경량화가 가능한 효과가 있다.

또한, 서로 엇갈리게 배치되는 각각의 수납어레이 및 수납플레이트의 구성을 통하여 배터리 팩을 보다 콤팩트하게 형성할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상부커버 또는 하부커버에 형성되는 배터리 고정홈을 통해 배터리 팩에 포함된 배터리를 정위치에 배치시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 홀수개로 형성되는 수납어레이 또는 짝수개로 형성되는 수납플레이트의 구성을 통해 상부커버와 하부커버가 동일한 형태로 제작되어 가공경비를 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 압착볼트와 압착너트 및 서멀패드를 통해 열교환 효율을 증진시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 배터리 팩의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 배터리 팩의 분배사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 배터리 팩의 열교환부를 설명하기 위한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 배터리 팩의 수납계를 나타내기 위한 A-A' 단면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 배터리 팩의 서멀패드와 앵커 볼트를 나타내기 위한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 배터리 팩의 상부커버 또는 하부커버를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 배터리 팩의 수납부를 도시한 분해사시도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 배터리 팩의 수납부를 도시한 평면도이다.

이하, 상기와 같은 본 발명의 일실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

[제1 실시예]

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 배터리 팩(10)은 수납부(100)와, 열교환부(300)와, 온도조절부(미도시) 및 커버부(500)를 포함하여 구성된다.

먼저, 각부 구성의 역할 및 결합관계를 간단히 설명하면 다음과 같다.

커버부(500)는 상부커버(510)와 하부커버(530)로 구성되며, 수납부(100) 상면과 하면을 덮어 보호하는 역할을 함과 동시에 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 배터리 팩(10)에 포함된 배터리를 전기적으로 연결하는 역할을 한다.

수납부(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 상부커버(510)와 하부커버(530) 사이에 배치된다. 수납부(100)에는 배터리를 삽입할 수 있는 배터리 삽입슬롯이 마련되어 배터리 삽입슬롯에 배터리를 수납할 수 있고, 수납된 배터리와 열교환한다.

열교환부(300)는 상기 수납부(100) 양단에 마련된 것으로, 내부에 열교환유로(310)가 형성되어 수납부(100)와 열교환한다.

온도조절부는 배터리 팩(10) 내부에 수납된 배터리의 온도가 일정 온도범위에 들도록 하기 위한 것으로, 각 열교환부 일단 또는 양단에 마련되어 상기 열교환유로(310)에 열교환매체를 순환 및 회수된 열교환매체를 기 설정된 온도가 되도록 냉각 또는 가열시키는 역할을 한다.

정리하면, 상기 수납부(100)는 배터리와 직접 접촉하여, 배터리의 열을 흡열 또는 배터리에 방열함으로써 열교환 하고, 열교환부(300)는 수납부(100)가 배터리로부터 흡수한 열을 다시 전달하거나, 배터리로 전달할 열을 상기 수납부(100)로 전달한다. 그리고 온도조절부는 열교환부(300)를 유통하는 열교환매체를 통해 열교환부(300)로부터 전달받은 열을 회수하여 냉각시키거나, 가열된 열교환매체를 열교환부(300)의 열교환유로(310)로 순환시켜 열을 전달하도록 하는 것이다.

각부 구성에 대하여 좀 더 상세히 설명하면, 상기 수납부(100)는 도 3에 도시된 바와 같이, 배터리를 감싸는 형태이며, 상기 배터리 삽입슬롯(132)이 형성된 수납하우징(131)이 한 쌍의 열교환부(300) 사이에 일직선상으로 다수개 연결되어 수납어레이(130)를 형성한다.

여기서, 상기 배터리는 원통형 배터리 일 수 있으며, 이에 따라 상기 배터리 삽입슬롯(132) 및 수납하우징(131)의 외면은 원통 형태로 만곡 형성된다. 그리고 서로 이웃하게 배치되는 수납하우징(131) 사이에는 만곡 형성된 각각의 수납하우징(131)의 형상으로 인하여 오목하게 형성되는 오목홈(133)이 형성된다.

그리고 상기 수납어레이(130) 양단부에는 상기 열교환부(300)와의 접촉을 위해 양측으로 일정 길이 연장된 형태이며, 그 단부가 평평하게 형성된 접촉돌기(137)가 형성된다.

또한, 수납어레이(130)의 양단 즉, 각각의 열교환부(300)와 이웃하게 배치되는 배터리 삽입슬롯(132)은 상기 접촉돌기(137) 내부로 오목하게 이격홈(135)이 더 형성되는데, 이때, 이격홈(135)의 형성 방향은 상기 열교환부(300) 측으로 형성됨이 바람직하다.

상기 이격홈(135)은 수납어레이(130) 양단부에 배치된 수납어레이(130)의 전열면적을 인위적으로 축소시켜 수납어레이(130)의 양단부에 배치된 배터리와 중앙부에 배치된 배터리간의 냉각 또는 가열 속도의 차이를 완화시켜, 수납어레이(130)를 이루는 각 배터리간의 온도편차를 저감시키고, 배터리 셀을 경량화 하는 효과를 도모한다.

한편, 상기 수납어레이(130)는 일측에서 타측으로 다수개가 배열되어 수납계(110)를 이룬다.

상세히, 수납어레이(130)는 수납어레이(130)의 연장방향과 수직한 방향으로 다수개가 서로 연접하도록 배열되는데, 이때 상기 수납계(110)를 이루고 있는 수납어레이(130) 중 어느 하나인 제1 수납어레이(130a)는 제1 수납어레이(130a)의 각 오목홈(133)에 제1 수납어레이(130a)와 연접하도록 이웃하게 배치된 제2 수납어레이(130b)의 만곡 형성된 외면 일부가 안착되도록 서로 엇갈리게 배치된다.

수납계(110)를 이루는 각각의 수납어레이(130)가 상술한 바와 같은 배열을 이룸으로써, 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 배터리 팩(10)은 더욱 콤팩트한 배터리 팩(10)의 제공이 가능하다.

열교환부(300)는 상술한 바와 같이 수납부(100) 즉 수납계(110)의 양단에 마련되는데, 상기 열교환부(300)는 수납부(100)를 이루는 각각의 수납어레이(130)의 모든 접촉돌기(137)와 일측면이 접하도록 길게 형성되며, 그 내부에는 열교환부(300)의 형성 방향을 따라 일단에서 타단까지 서로 연통하도록 형성된 상기 열교환유로(310)가 적어도 한 쌍 이상 형성된다.

이때, 상기 열교환부(300)와 연결된 온도조절부는 도 4에 도시된 바와 같이 서로 쌍을 이루는 각 열교환유로(310) 즉, 제1 열교환유로(310a)와 제2 열교환유로(310b) 각각에 흐르는 열교환매체의 흐름방향이 서로 반대가 되도록 열교환매체를 순환시킨다.

이를 위하여, 상기 온도조절부는 열교환부(300) 양단에 각각 하나씩 마련되며, 각각은 상기 제1 열교환유로(310a) 및 제2 열교환유로(310b)와 연통되도록 연결된다. 이때, 열교환부(300) 일측에 연결된 온도조절부는 제2 열교환유로(310b)로부터 유입되는 열교환매체를 회수하여 냉각 또는 가열시킨 후 제2 열교환유로(310b)로 유통시키고, 열교환부 타측에 연결된 온도조절부는 제1 열교환유로(310a)로부터 유입되는 열교환매체를 회수하여 냉각 또는 가열시킨 후 제1 열교환유로(310a)로 유통시킬 수 있다.

또는, 상기 온도조절부는 열교환부(300) 일측 또는 타측에 단일개로 마련되어, 상기 제1 열교환유로(310a) 및 제2열교환유로(310)와 연통하도록 연결되되, 상기 온도조절부는 제2 열교환유로(310b)로부터 유입되는 열교환매체를 회수하여 냉각 또는 가열시키고, 제2 열교환유로(310b)로 유통시키도록 연결되며, 상기 열교환부(300)의 온도조절부가 연결된 타측에는 상기 제1 열교환유로(310a)와 제2 열교환유로(310b)를 연결하는 연결관로(미도시)가 마련될 수 있다.

온도조절부와 열교환유로(310)는 상술한 바와 같은 결합관계를 가짐으로써 열의 분포가 일측에 집중되는 것을 방지하여 열교환부(300)의 연장방향을 따라 냉각 또는 가열이 고르게 이루어지도록 하여 각 수납어레이(130)간의 온도편차를 저감하도록 한다.

한편, 상기 열교환부(300)와 수납부(100)의 접촉면에는 도 5에 도시된 바와 같이 서멀패드(330)가 삽입된다.

서멀패드(330)는 열전도율이 높은 소재로 이루어지며, 상기 수납부(100)와 열교환부(300) 각각에 형성될 수 있는 요철에 더욱 밀착됨으로써 수납부(100)와 열교환부(300)간의 열교환 효율을 높이는 효과를 도모한다.

열교환부(300)와 수납부(100)는 각각이 서로 연통하도록 형성되는 다수의 결합홀(301)에 볼트(350)가 삽입됨으로써 결합되는데, 이때, 상기 결합홀(301)과 볼트(350) 사이에는 절연재질로 이루어지며 볼트를 감사는 형태의 앵커(351)가 끼워져, 수납부(100)에 포함된 각각의 배터리간의 합선을 방지하도록 함이 바람직하다.

상기 커버부(500)는 도 6에 도시된 바와 같이 플레이트 형상으로, 수납부 상면을 덮는 상부커버(510)와 수납부 하면을 덮는 하부커버(530)를 포함한다.

이때, 상부커버(510)와 하부커버(530)는 수납부의 대향면에 각 배터리 삽입슬롯 및 수납어레이와 대응하는 형상의 배터리 고정홈(501)이 더 형성된다. 즉, 상기 수납어레이의 각 배터리 삽입슬롯에는 배터리가 삽입될 시 배터리의 중앙부가 안착되고, 배터리의 상단부와 하단부는 상부커버(510)와 하부커버(530) 각각에 형성된 배터리 고정홈(501)에 안착되어 그 위치가 고정되는 것이다.

덧붙여, 상기 상부커버(510)와 하부커버(530)는 나사를 통해 상기 열교환부와 결합됨으로써 각 구성들 간의 배치가 고정 될 수 있다.

한편, 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 배터리 팩(10)의 수납어레이는 홀수개로 형성되는 것이 바람직하다.

수납어레이의 개수가 홀수개로 형성될 경우 상기 상부커버(510)와 하부커버(530)의 형상이 동일하여 하나의 주물로 상부커버(510)와 하부커버(530)를 모두 제작할 수 있어 경제적이고 제작이 용이한 효과를 기대할 수 있다.

[제2 실시예]

본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 배터리 팩은 제1 실시예와 동일한 형태와 구성을 가지되, 수납부의 형태가 다르게 형성된 것으로, 수납부를 제외한 나머지 구성에 대한 설명은 생략하도록 한다.

상기 수납부(100)는 수납플레이트(170)를 포함하는데, 상기 수납플레이트(170)는 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 한 쌍의 열교환부 사이에 일직선상으로 길게 형성되며, 일측면에는 상기 배터리의 일측면을 감싸도록 형성되는 제1 안착홈(171)이 수납플레이트(170)의 형성 방향을 따라 다수개 형성되고, 타측면에는 배터리의 타측면을 감사도록 형성되는 제2 안착홈(172)이 수납플레이트(170)의 형성 방향을 따라 다수개 형성된 형태이다.

여기서, 상기 제2 안착홈(172)의 형성 위치는 서로 이웃하게 배치된 상기 제1 안착홈(171) 사이에 배치되어, 제1 안착홈(171)과 제2 안착홈(172)은 서로 엇갈리는 형태로 배치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 수납플레이트(170) 양단에는 수납플레이트(170)를 상하를 관통하는 형태의 이격홀(136)이 형성되어 수납플레이트(170) 중앙부와 양단 사이의 냉각 또는 가열 속도가 균질하게 이루어지도록 할 수도 있다.

상기 수납플레이트(170)는 도 8에 도시된 바와 같이 상기 열교환부의 연장방향을 따라 일단에서 타단까지 다수개 배열되어 하나의 수납계(150)를 형성하는데, 서로 이웃하게 배치되는 각각의 수납플레이트(170) 사이에는 각각의 수납플레이트(170)에 형성된 제1 안착홈(171)과 제2 안착홈(172)이 서로 맞물림으로써 배터리 삽입슬롯(173)을 형성하여, 상기 배터리 삽입슬롯(173)에 배터리를 삽입할 수 있도록 한다.

수납계(150)에 포함된 수납플레이트(170)들은 압착볼트(190)가 각각을 관통하여 압착너트(191)와 결합함으로써 서로가 밀착된다.

이때, 상기 제1 안착홈(171)과 제2 안착홈(172)의 단면 형상은 반원 형태가 아닌 원호 형상으로 형성되어, 서로 이웃한 수납플레이트(170)에 형성되며 서로 대향하도록 배치되는 제1 안착홈(171)과 제2 안착홈(172)은 서로가 결합함으로써 형성되는 배터리 삽입슬롯(173)이 배터리 삽입슬롯(173)에 삽입되는 배터리의 외면을 완전히 감싸지 않도록 형성하는 것이 바람직하다.

이는, 서로 대향하도록 배치되는 제1 안착홈(171)과 제2 안착홈(172) 사이에 인위적인 유격을 형성하여, 각각의 배터리 삽입슬롯(173)에 삽입되는 배터리의 직경에 따라 제1 안착홈(171)과 제2 안착홈(172)이 배터리에 더욱 밀착될 수 있도록 하고, 수납플레이트(170) 사이를 이격시킴으로써 통풍이 원활하게 일어나는 효과를 기대할 수 있다.

한편, 상기 수납플레이트(170)를 짝수개로 형성한다면, 상기 제1 실시예에서와 마찬가지로 상부커버와 하부커버를 동일한 형상으로 제작할 수 있어 경제적이면서도 제작이 용이한 효과를 도모할 수 있을 것이다.

본 발명의 상기한 실시 예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안 된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.

10: 배터리 팩
100: 수납부
110: 수납계
130: 수납어레이 130a: 제1 수납어레이 130b: 제2 수납어레이
131: 수납하우징
132: 배터리 삽입슬롯
133: 오목홈
135: 이격홈
137: 접촉돌기
150: 수납계
170: 수납플레이트
171: 제1 안착홈 172: 제2 안착홈
173: 배터리 삽입슬롯
190: 압착볼트 191: 압착너트
300: 열교환부
301: 결합홀
310: 열교환유로 310a: 제1 열교환유로 310b: 제2 열교환유로
330: 서멀패드
350: 볼트 351: 앵커
500: 커버부
501: 배터리 고정홈
510: 상부커버 530: 하부커버

Claims

배터리가 수납되며, 배터리와 열교환 하는 수납부;
상기 수납부 양단에 마련되어 상기 수납부와 열교환 하고, 각각의 내부에 일단에서 타단까지 서로 연통하도록 형성된 한 쌍 이상의 열교환유로가 형성된 열교환부; 및
상기 각 열교환부 일단 또는 양단에 마련되어, 상기 열교환유로에 열교환매체를 순환 및 회수된 열교환매체가 일정 온도가 되도록 냉각 또는 가열하는 온도조절부;를 포함하되,
상기 각 열교환부에 마련된 상기 쌍으로 이루어진 열교환유로로 유통되는 열교환매체는 서로 반대 방향으로 흐르는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제1항에 있어서,
상기 수납부는,
상기 배터리를 감싸는 형태의 배터리 삽입슬롯이 형성된 수납하우징이 상기 한 쌍의 열교환부 사이에 일직선상으로 다수개 연결되어 형성되는 수납어레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제2항에 있어서,
상기 수납어레이는,
일측에서 타측으로 다수개가 배열되어 수납계를 이루되,
상기 수납어레이 중 어느 하나인 제1 수납어레이와 상기 제1 수납어레이와 이웃하게 배치되는 제2 수납어레이는 각각에 포함된 수납하우징이 서로 엇갈리게 배치된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제3항에 있어서,
상기 수납하우징은 그 외면이 만곡 형성되어 서로 이웃하게 배치된 수납하우징과의 연결부위에는 오목홈이 형성되고,
상기 제1 수납어레이의 각 오목홈에는 상기 제2 수납어레이의 만곡 형성된 수납하우징 외면이 안착되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제2항에 있어서,
상기 배터리 삽입슬롯 중 상기 열교환부와 이웃하게 배치된 배터리 삽입슬롯은 상기 열교환부 측으로 오목하게 형성된 이격홈이 더 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제2항에 있어서,
상기 배터리 팩은,
상기 수납부 상면을 덮는 상부커버와, 상기 수납부 하면을 덮는 하부커버를 포함하되,
상기 상부커버와 하부커버 중 적어도 어느 하나에는 상기 수납부의 대향면에 상기 각 배터리 삽입슬롯에 대응하는 형태의 배터리 고정홈이 더 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제6항에 있어서,
상기 수납어레이는 홀수개로 형성되고,
상기 상부커버와 하부커버는 동일한 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제1항에 있어서,
상기 수납부는,
일측면에 상기 배터리의 일측면을 감싸도록 형성되는 제1 안착홈이 형성되고, 타측면에 배터리의 타측면을 감싸도록 형성되는 제2 안착홈이 형성된 수납플레이트가 일측에서 타측으로 다수개 배열되어 형성되는 수납계를 포함하고,
각각의 수납플레이트 사이에는 서로 이웃하게 배치되는 수납플레이트의 상기 제1 안착홈과 제2 안착홈이 서로 맞물림으로써 배터리 삽입슬롯이 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제8항에 있어서,
상기 배터리 팩은,
상기 각 수납플레이트들을 관통하는 압착볼트와,
상기 압착볼트의 일단에 나사결합되어 각 수납플레이트가 밀착시키는 압착너트를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제8항에 있어서,
상기 제1 안착홈 및 제2 안착홈은 상기 한 쌍의 열교환부 사이에 일직선 상으로 다수개 형성되며,
상기 제1 안착홈과 제2 안착홈은 그 형성 위치가 서로 엇갈리게 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제10항에 있어서,
상기 제2 안착홈은,
서로 이웃하게 배치된 제1 안착홈 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제8항에 있어서,
상기 배터리 팩은,
상기 수납부 상면을 덮는 상부커버와, 상기 수납부 하면을 덮는 하부커버를 포함하되,
상기 상부커버와 하부커버 중 적어도 어느 하나에는 상기 수납부의 대향면에 상기 각 배터리 삽입슬롯에 대응하는 형태의 배터리 고정홈이 더 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제12항에 있어서,
상기 수납플레이트는 짝수개로 형성되고,
상기 상부커버와 하부커버는 동일한 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제1항에 있어서,
상기 수납부와 열교환부 사이에는 서멀패드가 삽입되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제1항에 있어서,
상기 수납부와 열교환부는 각각이 볼트를 통해 고정되되,
상기 볼트의 둘레에는 절연재질의 앵커가 삽입되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.