KR20210149139A - 온도 제어 모듈 및 배터리팩 - Google Patents

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KR20210149139A
KR20210149139A KR1020217035970A KR20217035970A KR20210149139A KR 20210149139 A KR20210149139 A KR 20210149139A KR 1020217035970 A KR1020217035970 A KR 1020217035970A KR 20217035970 A KR20217035970 A KR 20217035970A KR 20210149139 A KR20210149139 A KR 20210149139A
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temperature control
battery
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control module
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KR1020217035970A
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Yongqiang SU
Zengzhong WANG
Buwei WU
Linggang ZHOU
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컨템포러리 엠퍼렉스 테크놀로지 씨오., 리미티드
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Abstract

본 출원은 온도 제어 모듈 및 배터리팩을 제공하며, 온도 제어 모듈은 온도 제어 관로를 포함한다. 온도 제어 관로는, 제1 측벽; 제1 측벽과 함께 캐비티를 형성하는 제2 측벽을 구비한다. 제1 측벽의 외면의 적어도 일부분은 제2 측벽을 향해 함몰된 호형면으로 형성; 및/또는, 제2 측벽의 외면의 적어도 일부분은 제1 측벽을 향해 함몰된 호형면으로 형성된다. 외부 공기가 온도 제어 관로를 유통할 때, 배터리에 대한 방열 처리를 구현할 수 있다. 배터리에 팽창 변형이 발생할 때, 인접한 두 배터리가 제1 측벽과 제2 측벽을 가압하고, 제1 측벽의 외면의 적어도 일부분이 호형면으로 형성, 및/또는 제2 측벽의 외면의 적어도 일부분이 호형면으로 형성되므로, 이러한 호형면 구조는 제1 측벽 및/또는 제2 측벽과 배터리 큰 면의 접촉 면적을 증가시키며, 배터리 큰 면이 튀어나온 후의 형상과 일치하게 접하므로, 온도 제어 관로의 배터리에 대한 작용력을 감소시키고, 배터리의 사용 수명을 향상시킨다.

Description

온도 제어 모듈 및 배터리팩
본 출원은 배터리 기술분야에 관한 것으로서, 특히 온도 제어 모듈 및 배터리팩에 관한 것이다.
본 출원은 2019년 06월 18일 중국 전리국에 출원한 출원 번호가 201920919814.3이고, 출원의 명칭이 “온도 제어 모듈 및 배터리팩”인 중국 특허 출원의 우선권을 주장하며, 그 모든 내용은 인용을 통해 본 출원에 결합된다.
배터리팩은 일반적으로 하나로 그룹화된 복수의 배터리를 포함한다. 그룹화 기술에서, 구조 자체 강도와 성능을 확보하는 것 외에, 배터리 수명에 대한 구조의 영향을 더 고려하여야 하며, 여기서 온도와 팽창력은 배터리 수명에 대해 큰 영향을 미치므로, 설계 시 반드시 열 관리와 팽창력 설계를 고려하여야 한다.
열관리 설계 측면에서, 현재 주로 수냉과 공냉 두 가지 방식이 존재한다. 여기서, 수냉 방식의 원가가 보다 높으므로, 배터리팩은 일반적으로 공냉 방식을 사용하여 방열한다.
팽창력 설계 측면에서, 배터리팩은 충방전 과정에서, 배터리가 점차적으로 팽창하며, 고정 구조와 상호 작용력(즉 팽창력)이 발생한다. 여기서, 적당한 팽창력은 배터리 자체 반응에 유리하지만, 지나치게 큰 팽창력은 배터리에 인가되는 압력의 과대를 초래하여 리튬 석출 현상이 발생하고, 심지어 불가역적 용량 손실을 초래하여, 배터리의 수명을 크게 단축시킨다.
팽창력을 완화시키기 위하여, 현재 주로 다음과 같은 몇가지 방식이 존재한다. (1)배터리 간에 직접 밀착되며, 외부 구조를 보강하여, 직접 팽창력에 저항하는 바, 이러한 방식은, 배터리 용량과 배터리 그룹화 수량이 점차적으로 증가할 때, 배터리 그룹화 후의 팽창력이 점점 커져, 배터리 사용 수명을 단축시키는 단점이 존재하고; (2)배터리 사이에 완충 패드 등의 구조를 추가하며, 이는 재질 자체의 신축 특성을 이용하여 팽창력을 흡수하여, 그룹화된 후의 팽창력을 줄이는 바, 이러한 방식은 배터리의 큰 면이 완충 패드에 밀착되어, 배터리 측면과 저부를 사용하여 방열할 수 밖에 없으므로, 방열 효율이 저하되는 단점이 존재하고; (3)배터리와 배터리가 이격되고, 중간에 간격이 존재하여, 배터리가 자유롭게 팽창할 수 있는 바, 이러한 방식은 배터리가 초기에 자유 팽창하며, 무압력 상황에서 반응이 불충분하여, 사용 수명을 단축시키고, 동시에 만약 배터리 팽창량이 보다 크고, 예비 간격이 지나치게 클 때, 그룹화 부피에 영향을 미친다.
배경기술에 존재하는 문제점을 감안하여, 본 출원의 목적은 온도 제어 모듈 및 배터리팩을 제공하며, 온도 제어 모듈이 배터리팩에 적용될 때, 온도 제어 모듈이 배터리에 대한 열관리 요구를 만족하는 동시에, 온도 제어 모듈의 배터리 표면에 대한 작용력을 효과적으로 감소시켜, 배터리의 사용 수명을 크게 향상시킨다.
상술한 목적을 구현하기 위하여, 본 출원은 온도 제어 모듈을 제공하며, 온도 제어 관로를 포함한다. 상기 온도 제어 관로는, 제1 측벽; 종방향을 따라 제1 측벽과 마주하여 설치되고, 제1 측벽에 연결되며 제1 측벽과 함께 캐비티를 형성하는 제2 측벽을 구비한다. 제1 측벽의 외면의 적어도 일부분은 종방향을 따라 제2 측벽을 향해 함몰된 호형면으로 형성되는 것; 및/또는 제2 측벽의 외면의 적어도 일부분은 종방향을 따라 제1 측벽을 향해 함몰된 호형면으로 형성되는 것이다.
온도 제어 관로는, 종방향을 따라 연장되며 제1 측벽 및 제2 측벽과 연결되어, 상기 캐비티를 복수의 채널로 분할하는 이격벽을 더 구비한다.
제1 측벽은, 종방향을 따라 제2 측벽을 향해 함몰된 호형면으로 형성된 제1 바디부; 및 제1 바디부의 일단에 연결되며 상하 방향을 따라 연장된 제1 연장부를 구비한다. 제2 측벽은, 종방향을 따라 제1 측벽을 향해 함몰된 호형면으로 형성된 제2 바디부; 및 제2 바디부의 일단에 연결되고 상하 방향을 따라 연장되는 제2 연장부를 구비하고, 제2 연장부는 종방향을 따라 제1 연장부와 마주하여 설치된다.
온도 제어 모듈은 제1 연장부와 제2 연장부 외측에 끼움 설치되는 제1 절연부재를 더 포함한다.
제1 절연부재는, 제1 본체부; 및 제1 본체부에 설치된 제1 개구홈을 구비하고, 제1 개구홈의 홈 깊이 방향은 상하 방향을 따라 설치되며, 제1 개구홈은 제1 연장부와 제2 연장부가 삽입되도록 제공된다.
제1 본체부는, 상하 방향 상에서 제1 연장부와 제2 연장부 일측에 위치하는 제1 상벽; 및 종방향 상에서 제1 연장부와 제2 연장부를 감싸고 클램핑하는 2개의 제1 클립벽을 구비하고, 각 제1 클립벽은 제1 상벽에 연결되고 상하 방향을 따라 연장되며, 각 제1 클립벽의 두께는 상하 방향을 따라 제1 상벽으로부터 제1 상벽과 멀어지는 방향을 향해 순차적으로 감소된다.
제1 측벽은, 제1 바디부의 타단에 연결되며 상하 방향을 따라 연장된 제3 연장부를 더 구비한다. 제2 측벽은, 제2 바디부의 타단에 연결되고 상하 방향을 따라 연장된 제4 연장부를 더 구비하고, 제4 연장부는 종방향을 따라 제3 연장부와 마주하여 설치된다. 온도 제어 모듈은, 제3 연장부와 제4 연장부 외측에 끼움 설치되는 제2 절연부재를 더 포함한다.
제2 절연부재는, 제2 본체부; 및 제2 본체부에 설치되는 제2 개구홈을 구비하고, 제2 개구홈의 홈 깊이 방향은 상하 방향을 따라 설치되며, 제2 개구홈은 제3 연장부 및 제4 연장부가 삽입되도록 제공된다.
제2 본체부는, 상하 방향 상에서 제3 연장부와 제4 연장부 일측에 위치하는 제2 상벽; 및 종방향 상에서 제3 연장부와 제4 연장부를 감싸고 클램핑하는 2개의 제2 클립벽을 구비하고, 각 제2 클립벽은 제2 상벽에 연결되고 상하 방향을 따라 연장되며, 각 제2 클립벽의 두께는 상하 방향을 따라 제2 상벽으로부터 제2 상벽과 멀어지는 방향을 향해 순차적으로 감소된다.
본 출원은 배터리팩을 더 제공하는 바, 이는 복수의 배터리 및 상술한 제어 모듈을 포함하고, 상기 복수의 배터리는 제1 배터리와 제2 배터리를 포함하고, 온도 제어 모듈은 제1 배터리와 제2 배터리 사이에 설치된다.
본 출원의 유리한 효과는 아래와 같다.
외부 공기가 온도 제어 관로를 유통할 때,배터리에 대한 방열 처리를 구현하여, 온도 제어 모듈이 배터리에 대한 열관리 요구를 만족하도록 확보할 수 있다. 또한 배터리팩의 동작 과정에서, 배터리에 팽창 변형이 발생할 때, 인접한 두 배터리의 큰 면이 제1 측벽과 제2 측벽을 가압하고, 제1 측벽의 외면의 적어도 일부분이 호형면으로 형성, 및/또는 제2 측벽의 외면의 적어도 일부분이 호형면으로 형성되며, 이러한 호형면 구조는 제1 측벽 및/또는 제2 측벽과 대응되는 배터리의 큰 면의 접촉 면적을 증가시키며, 대응되는 배터리의 큰 면이 튀오나온 후의 형상과 일치하게 접하므로, 온도 제어 관로의 배터리에 대한 작용력을 효과적으로 감소시키고, 이로써 배터리의 사용 수명을 크게 향상시킨다.
도 1은 본 출원의 배터리팩의 사시도이다.
도 2는 도 1 중 인접한 두 배터리와 대응되는 온도 제어 모듈의 위치 관계를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1 중 온도 제어 모듈의 분해도이다.
도 4는 도 3 중 온도 제어 관로의 정면도이다.
도 5는 배터리팩의 공기 통로 모듈과 로우 박스의 조립도이다.
본 출원의 목적, 기술방안 및 이점을 더욱 명확하게 이해할 수 있도록, 이하 첨부 도면 및 실시예를 결합하여, 본 출원에 대해 보다 상세하게 설명한다. 여기에 기재되는 구체적인 실시예는 단지 본 출원을 해석하기 위한 것으로서 본 출원을 한정하는 것은 아님을 이해하여야 한다.
본 출원의 기재에서, 별도의 명확한 규정 및 한정이 없는 한, 용어 “제1”, “제2”는 단지 기재의 목적으로 사용될 뿐, 상대적 중요성을 지시하거나 암시하는 것으로 이해하여서는 안된다. 용어 “복수”는 2개 이상(2개를 포함)을 가리키고; 별도의 규정 또는 설명이 없는 한, 용어 “연결”은 넓은 범위로 이해하여야 하는 바, 예를 들어 “연결”은 고정적 연결일 수 있고, 탈착 가능한 연결일 수도 있고, 또는 일체적 연결, 또는 전기적 연결, 또는 신호 연결일 수도 있고; “연결”은 직접적 연결일 수 있고, 중간 매체를 통한 간접적 연결일 수도 있다. 당업자는 구체적인 상황에 따라 상술한 용어의 본 출원에서의 구체적인 의미를 이해할 수 있다.
본 명세서의 기재에서, 특별히 설명하면, 본 출원의 실시예에 기재된 “상”, “하” 등의 방위 용어는 첨부 도면에 도시된 각도를 기준으로 기재되는 것으로서, 본 출원의 실시예에 대한 한정으로 이해하여서는 안된다. 아래에서는 구체적인 실시예를 통해 및 첨부 도면을 결합하여 본 출원에 대해 더욱 상세하게 기재한다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 출원의 배터리팩은 온도 제어 모듈(1), 복수의 배터리(2), 로우 박스(3), 공기 통로 모듈(4), 팬(5), 밴드(6), 어퍼 박스 커버(7), 엔드 플레이트(8), 장착 패널(9) 및 와이어 하네스 이격판(미도시)을 포함한다.
도 1과 도 2를 참조하면, 상기 복수의 배터리(2)는 제1 배터리(2A)와 제2 배터리(2B)를 포함하고, 온도 제어 모듈(1)은 제1 배터리(2A)와 제2 배터리(2B) 사이에 설치된다. 또한, 제1 배터리(2A)와 제2 배터리(2B)는 수량 상에서 모두 복수일 수 있고, 제1 배터리(2A)와 제2 배터리(2B)는 순차적으로 교대로 배열되며, 종방향(Y) 상에서 인접하는 제1 배터리(2A)와 제2 배터리(2B) 사이마다 모두 온도 제어 모듈(1)이 설치될 수 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 온도 제어 모듈(1)은 온도 제어 관로(11), 제1 절연부재(12) 및 제2 절연부재(13)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 절연부재(12)와 제2 절연부재(13)는 각각 온도 제어 관로(11)의 상하 방향(Z) 상의 양단에 끼움 설치된다.
온도 제어 관로(11)는 배터리(2)에 대해 방열 처리를 수행하기 위한 것이고, 온도 제어 관로(11)의 강도 및 열전도성을 확보하기 위하여, 온도 제어 관로(11)는 알루미늄 프로파일과 같은 금속 재질로 제조될 수 있다.
온도 제어 관로(11)는 제1 측벽(111), 제2 측벽(112), 이격벽(113), 제1 연결벽(114) 및 제2 연결벽(115)을 구비할 수 있다. 여기서, 제1 측벽(111), 제2 측벽(112), 이격벽(113), 제1 연결벽(114) 및 제2 연결벽(115)은 알루미늄 압출 공정을 사용하여 일체로 성형될 수 있다.
제1 측벽(111)과 제2 측벽(112)은 종방향(Y) 상에서 마주하여 설치되며, 제2 측벽(112)은 제1 연결벽(114)과 제2 연결벽(115)을 통해 제1 측벽(111)과 연결되고, 이렇게 제1 측벽(111), 제2 측벽(112), 제1 연결벽(114) 및 제2 연결벽(115)은 함께 캐비티를 구비하는 프레임 구조를 형성한다. 여기서, 제1 측벽(111)과 제2 측벽(112)은 직접 대응되는 배터리(2)의 큰 면을 향하여 설치되고, 외부 공기가 온도 제어 관로(11)의 캐비티를 유통할 때, 배터리(2)에 대한 방열 처리를 구현하여, 온도 제어 모듈(1)이 배터리(2)에 대한 열관리 요구을 만족하도록 확보할 수 있다.
제1 측벽(111)의 외면의 적어도 일부분은 종방향(Y)을 따라 제2 측벽(112)으로 함몰된 호형면으로 형성된다. 온도 제어 모듈(1)과 배터리(2)가 조립된 후, 제1 측벽(111)과 대응되는 배터리(2) 사이에 간격(S)이 형성되고, 상기 간격(S)은 배터리(2)의 팽창 변형을 위해 팽창 공간을 제공한다.
배터리팩의 동작 과정에서, 배터리(2)에 팽창 변형이 발생할 때, 배터리(2)의 큰 면이 점차적으로 튀어나와 상기 간격(S) 내로 진입하며 제1 측벽(111)의 외면을 가압하고, 제1 측벽(111)의 외면의 적어도 일부분은 호형면으로 형성되어 있으므로, 이러한 호형면 구조는 제1 측벽(111)과 대응되는 배터리(2)의 큰 면의 접촉 면적을 증가시키며, 대응되는 배터리(2)의 큰 면이 튀어나온 후의 형상과 일치하게 접하므로, 온도 제어 관로(11)의 배터리(2)에 대한 작용력을 효과적으로 감소시키고, 이로써 배터리(2)의 사용 수명을 크게 향상시킨다.
구체적으로, 도 4를 참조하면, 종방향(Y)을 따라 제2 측벽(112)을 향해 함몰된 호형면으로 형성된 제1 바디부(111A); 제1 바디부(111A)의 일단에 연결되며 상하 방향(Z)을 따라 연장된 제1 연장부(111B); 및 제1 바디부(111A)의 타단에 연결되며 상하 방향(Z)을 따라 연장된 제3 연장부(111C)를 구비할 수 있다.
특별히 설명하면, 제1 바디부(111A)는 대응되는 배터리(2)의 중부 위치와 대응되고, 제1 연장부(111B) 및 제3 연장부(111C)는 대응되는 배터리(2)의 상하 방향(Z) 상의 양단 위치와 대응된다. 배터리(2)의 팽창 과정에서, 배터리(2)의 상하 방향(Z) 상의 양단에 발생되는 변형이 보다 작고, 배터리(2)의 중부에 발생되는 변형이 보다 크므로, 배터리(2) 상하 양단과 대응되는 제1 연장부(111B)와 제3 연장부(111C)는 직접 평면 구조로 형성될 수 있다.
제2 측벽(112)의 외면의 적어도 일부분은 종방향(Y)을 따라 제1 측벽(111)을 향해 함몰된 호형면으로 형성된다. 온도 제어 모듈(1)과 배터리(2)가 조립된 후, 제2 측벽(112)과 대응되는 배터리(2) 사이에 간격(S)이 형성되고, 상기 간격(S)은 배터리(2)의 팽창 변형을 위한 팽창 공간을 제공한다.
배터리팩의 동작 과정에서, 배터리(2)에 팽창 변형이 발생할 때, 배터리(2)의 큰 면은 점차적으로 튀어나와 상기 간격(S) 내부로 진입하며 제2 측벽(112)의 외면을 가압하고, 제2 측벽(112)의 외면의 적어도 일부분이 호형면으로 형성되므로, 이러한 호형면 구조는 제2 측벽(112)과 대응되는 배터리(2)의 큰 면의 접촉 면적을 증가시키며, 대응되는 배터리(2)의 큰 면이 튀어나온 후의 형상과 일치하게 접하므로, 온도 제어 관로(11)의 배터리(2)에 대한 작용력을 효과적으로 감소시키고, 이로써 배터리(2)의 사용 수명을 크게 향상시킨다.
구체적으로, 도 4를 참조하면, 제2 측벽(112)은, 종방향(Y)을 따라 제1 측벽(111)을 향해 함몰된 호형면으로 형성된 제2 바디부(112A); 제2 바디부(112A)의 일단에 연결되고 상하 방향(Z)을 따라 연장되는 제2 연장부(112B)로서, 종방향(Y)을 따라 제1 연장부(111B)와 마주하여 설치되는 제2 연장부(112B); 및 제2 바디부(112A)의 타단에 연결되고 상하 방향(Z)을 따라 연장되며, 제4 연장부(112C)는 종방향(Y)을 따라 제3 연장부(111C)와 마주하여 설치되는 제4 연장부(112C)를 더 구비할 수 있다.
특별히 설명하면, 제2 바디부(112A)는 대응되는 배터리(2)의 중부 위치와 대응되고, 제2 연장부(112B) 및 제4 연장부(112C)는 대응되는 배터리(2)의 상하 방향(Z) 상의 양단 위치와 대응된다. 배터리(2)의 팽창 과정에서, 배터리(2)의 상하 방향(Z) 상의 양단에 발생되는 변형이 보다 작고, 배터리(2)의 중부에 발생되는 변형이 보다 크므로, 배터리(2) 상하 양단에 대응되는 제2 연장부(112B)와 제4 연장부(112C)는 직접 평면 구조로 형성될 수 있다.
제1 측벽(111)의 외면의 적어도 일부분이 종방향(Y)을 따라 제2 측벽(112)을 향해 함몰된 호형면으로 형성되며, 제2 측벽(112)의 외면의 적어도 일부분도 종방향(Y)을 따라 제1 측벽(111)을 향해 함몰된 호형면으로 형성될 때, 제1 측벽(111)과 제2 측벽(112)은 모두 대응되는 배터리(2)와 간격(S)이 형성된다.
배터리팩의 동작 과정에서, 배터리(2)에 팽창 변형이 발생할 때, 인접한 두 배터리(2)(즉, 제1 배터리(2A)와 제2 배터리(2B))의 큰 면은 각각 튀어나와 대응되는 간격(S) 내부로 진입하여 제1 측벽(111)과 제2 측벽(112)을 가압한다. 제1 측벽(111)의 호형면 구조는 대응되는 배터리(2) 큰 면이 튀어나온 후의 형상과 접하여 일치되고, 제2 측벽(112)의 호형면 구조도 대응되는 배터리(2)의 큰 면이 튀어나온 후의 형상과 일치하게 접하므로, 온도 제어 관로(11)의 배터리(2)에 대한 작용력을 효과적으로 감소시키고, 이로써 배터리(2)의 사용 수명을 크게 향상시킨다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 이격벽(113)은 종방향(Y)을 따라 연장되며 제1 측벽(111) 및 제2 측벽(112)과 연결되어, 상기 캐비티를 복수의 채널(F)로 분할한다. 여기서, 이격벽(113)을 설치하는 것을 통해, 온도 제어 관로(11)의 강도를 증가시킬 뿐만 아니라, 온도 제어 관로(11)가 외부 공기가 유통되기 위한 충분한 공간을 갖도록 확보하여, 온도 제어 모듈(1)이 배터리(2)에 대한 열관리 요구를 만족하도록 한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 제1 연결벽(114)은 제1 연장부(111B) 중 제1 바디부(111A)와 멀리 떨어진 일단 및 제2 연장부(112B) 중 제2 바디부(112A)와 멀리 떨어진 일단에 연결되며, 제1 연결벽(114)은 제1 연장부(111B), 제2 연장부(112B)와 함께 제1 절연부재(12)에 수용된다. 여기서, 제1 연결벽(114)은 평판 형상의 구조 또는 호 형상의 구조로 형성될 수 있다.
도 3과 도 4를 참조하면, 제2 연결벽(115)은 제3 연장부(111C) 중 제1 바디부(111A)와 멀리 떨어진 일단 및 제4 연장부(112C) 중 제2 바디부(112A)와 멀리 떨어진 일단에 연결되며, 제2 연결벽(115)은 제3 연장부(111C), 제4 연장부(112C)와 함께 제2 절연부재(13)에 수용된다. 여기서, 제2 연결벽(115)은 평판 형상의 구조 또는 호 형상의 구조로 형성될 수 있다.
도 2와 도 3을 참조하면, 제1 절연부재(12)는 제1 측벽(111)의 제1 연장부(111B)와 제2 측벽(112)의 제2 연장부(112B) 외측에 끼움 설치되며, 인접한 두 배터리(2)와 직접 접촉한다. 비록 배터리(2)의 상하 방향(Z) 상의 양단에 발생되는 변형이 보다 작지만, 온도 제어 모듈(1)의 배터리(2)에 대한 작용력을 효과적으로 감소시키고, 절연 작용을 수행하기 위하여, 제1 절연부재(12)는 절연 완충 재료를 사용하여 제조되는 것이 바람직하다.
구체적으로, 제1 절연부재(12)는 제1 본체부(121); 및 제1 본체부(121)에 설치되는 제1 개구홈(122)을 구비할 수 있으며, 제1 개구홈(122)의 홈 깊이 방향은 상하 방향(Z)을 따라 설치되며, 제1 개구홈(122)은 제1 연장부(111B), 제2 연장부(112B) 및 제1 연결벽(114)이 삽입되도록 제공된다.
제1 본체부(121)는, 상하 방향(Z) 상에서 제1 연장부(111B)와 제2 연장부(112B) 일측에 위치하는 제1 상벽(121A); 및 종방향(Y) 상에서 제1 연장부(111B)와 제2 연장부(112B)를 감싸고 클램핑하는 2개의 제1 클립벽(121B)을 구비할 수 있고, 각 제1 클립벽(121B)은 제1 상벽(121A)에 연결되고 상하 방향(Z)을 따라 연장되며, 각 제1 클립벽(121B)의 두께는 상하 방향(Z)을 따라 제1 상벽(121A)으로부터 제1 상벽(121A)과 멀어지는 방향을 향해 순차적으로 감소된다.
도 2와 도 3을 참조하면, 제2 절연부재(13)는 제1 측벽(111)의 제3 연장부(111C)와 제2 측벽(112)의 제4 연장부(112C) 외측에 끼움 설치되며, 인접한 두 배터리(2)와 직접 접촉한다. 비록 배터리(2)의 상하 방향(Z) 상의 양단에 발생되는 변형이 보다 작지만, 온도 제어 모듈(1)의 배터리(2)에 대한 작용력을 효과적으로 감소시키고, 절연 작용을 수행하기 위하여, 제2 절연부재(13)도 절연 완충 재료를 사용하여 제조되는 것이 바람직하다.
구체적으로, 제2 절연부재(13)는 제2 본체부(131); 및 제2 본체부(131)에 설치되는 제2 개구홈(132)을 구비할 수 있으며, 제2 개구홈(132)의 홈 깊이 방향은 상하 방향(Z)을 따라 설치되며, 제2 개구홈(132)은 제3 연장부(111C), 제4 연장부(112C) 및 제2 연결벽(115)이 삽입되도록 제공된다.
제2 본체부(131)는, 상하 방향(Z) 상에서 제3 연장부(111C)와 제4 연장부(112C) 일측에 위치하는 제2 상벽(131A); 및 종방향(Y) 상에서 제3 연장부(111C)와 제4 연장부(112C)를 감싸고 클램핑하는 2개의 제2 클립벽(131B)을 구비할 수 있으며, 각 제2 클립벽(131B)은 제2 상벽(131A)에 연결되고 상하 방향(Z)을 따라 연장되며, 각 제2 클립벽(131B)의 두께는 상하 방향(Z)을 따라 제2 상벽(131A)으로부터 제2 상벽(131A)과 멀어지는 방향을 향해 순차적으로 감소된다.
도 1을 참조하면, 로우 박스(3)는 상기 복수의 배터리(2)를 지지하기 위한 것이다. 상기 복수의 배터리(2)는 횡방향(X) 상에서 적어도 2줄의 배터리 줄로 배열될 수 있으며, 공기 통로 모듈(4)은 두 줄의 배터리 줄 사이에 설치되며 로우 박스(3)에 고정된다. 공기 통로 모듈(4)과 대응되는 배터리 줄에 공기 통로가 형성되며, 상기 공기 통로는 대응되는 온도 제어 모듈(1)의 복수의 채널(F) 및 팬(5)과 연통된다.
구체적으로, 도 5를 참조하면, 공기 통로 모듈(4)은 풍량 조절판(41), 제1 지지판(42), 제2 지지판(43), 장착판(44) 및 씰링 스트립(45)을 포함할 수 있다.
풍량 조절판(41)은 상기 공기 통로 내에 설치되며, 제1 지지판(42)과 제2 지지판(43)은 종방향(Y) 상에서 이격되게 설치되며 제1 지지판(42)은 팬(5)에 인접되어 있다. 여기서, 풍량 조절판 (41)의 높이는 제1 지지판(42)로부터 제2 지지판(43)을 향하는 방향을 따라 순차적으로 감소되어, 상기 공기 통로가 종방향(Y)을 따라 팬(5)에 가까운 일측으로부터 팬(5)과 멀어지는 일측을 향해 확장되도록 한다.
장착판(44)은 종방향(Y)을 따라 연장되고 제1 지지판(42)과 제2 지지판(43)에 연결되며, 풍량 조절판(41)은 장착판(44)에 고정 장착된다. 씰링 스트립(45)은 제1 지지판(42), 제2 지지판(43) 및 장착판(44) 상에 설치된다. 공기 통로 모듈(4)과 복수의 배터리(2)가 장착 완료된 후, 씰링 스트립(45)은 대응되는 배터리 줄에 접착되어 해당 배터리 줄과 밀폐 연결된다.
배터리팩은 사용 과정에서, 팬(5)의 작용 하에, 외부 공기가 온도 제어 모듈(1)의 복수의 채널(F)로 진입하여, 배터리(2)에 대한 방열을 구현할 수 있다. 동시에, 풍량 조절판(41)을 설치함으로써, 외부 공기가 서로 다른 온도 제어 모듈(1)에 진입하는 량이 다르며, 이에 따라 모든 배터리(2)에 대한 균일한 방열을 구현한다.
도 1을 참조하면, 엔드 플레이트(8)는 종방향(Y) 상에서 각 배터리 줄 양단에 설치된다. 밴드(6)는 둘레 방향을 따라 대응되는 하나의 배터리 줄 중 모든 배터리(2), 대응되는 온도 제어 모듈(1) 및 대응되는 2개의 엔드 플레이트(8)를 조인다. 장착 패널(9)은 종방향(Y) 상에서 대응되는 엔드 플레이트(8) 외측에 위치하며, 로우 박스(3) 및 대응되는 엔드 플레이트(8)에 고정 연결되고, 팬(5)을 고정 장착시킨다.
도 1을 참조하면, 와이어 하네스 이격판은 상기 복수의 배터리(2) 상부에 설치되며 엔드 플레이트(8)에 직접 고정되고, 이에 따라 배터리팩의 그룹화 효율 및 일체화 정도를 향상시키는데 기여할 수 있다. 어퍼 박스 커버(7)는 와이어 하네스 이격판의 상부에 설치되며 체결부재(예컨대, 리벳)을 통해 와이어 하네스 이격판과 고정 연결된다. 여기서, 어퍼 박스 커버(7)의 둘레측에 버클 등의 복잡한 구조가 설치되지 않으므로, 플라스틱 흡입 공정을 사용하여 직접 가공하여 형성될 수 있으므로, 가공 원가를 절감시킨다.

Claims (10)

  1. 온도 제어 관로(11)를 포함하고, 상기 온도 제어 관로(11)는,
    제1 측벽(111);
    종방향(Y)을 따라 제1 측벽(111)과 마주하여 설치되고, 제1 측벽(111)에 연결되며 제1 측벽(111)과 함께 캐비티를 형성하는 제2 측벽(112)을 구비하고,
    여기서, 제1 측벽(111)의 외면의 적어도 일부분은 종방향(Y)을 따라 제2 측벽(112)을 향해 함몰된 호형면으로 형성되는 것; 및/또는
    제2 측벽(112)의 외면의 적어도 일부분은 종방향(Y)을 따라 제1 측벽(111)을 향해 함몰된 호형면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 온도 제어 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    온도 제어 관로(11)는, 종방향(Y)을 따라 연장되며 제1 측벽(111) 및 제2 측벽(112)과 연결되어, 상기 캐비티를 복수의 채널(F)로 분할하는 이격벽(113)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 온도 제어 모듈.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    제1 측벽(111)은, 종방향(Y)을 따라 제2 측벽(112)을 향해 함몰된 호형면으로 형성된 제1 바디부(111A); 및 제1 바디부(111A)의 일단에 연결되며 상하 방향(Z)을 따라 연장된 제1 연장부(111B)를 구비하고;
    제2 측벽(112)은, 종방향(Y)을 따라 제1 측벽(111)을 향해 함몰된 호형면으로 형성된 제2 바디부(112A); 및 제2 바디부(112A)의 일단에 연결되고 상하 방향(Z)을 따라 연장되는 제2 연장부(112B)를 구비하고, 제2 연장부(112B)는 종방향(Y)을 따라 제1 연장부(111B)와 마주하여 설치되는 것을 특징으로 하는 온도 제어 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    온도 제어 모듈(1)은 제1 연장부(111B)와 제2 연장부(112B) 외측에 끼움 설치되는 제1 절연부재(12)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 제어 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    제1 절연부재(12)는, 제1 본체부(121); 및 제1 본체부(121)에 설치된 제1 개구홈(122)을 구비하고, 제1 개구홈(122)의 홈 깊이 방향은 상하 방향(Z)을 따라 설치되며, 제1 개구홈(122)은 제1 연장부(111B)와 제2 연장부(112B)가 삽입되도록 제공되는 것을 특징으로 하는 온도 제어 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    제1 본체부(121)는, 상하 방향(Z) 상에서 제1 연장부(111B)와 제2 연장부(112B) 일측에 위치하는 제1 상벽(121A); 및 종방향(Y) 상에서 제1 연장부(111B)와 제2 연장부(112B)를 감싸고 클램핑하는 2개의 제1 클립벽(121B)을 구비하고, 각 제1 클립벽(121B)은 제1 상벽(121A)에 연결되고 상하 방향(Z)을 따라 연장되며, 각 제1 클립벽(121B)의 두께는 상하 방향(Z)을 따라 제1 상벽(121A)으로부터 제1 상벽(121A)과 멀어지는 방향을 향해 순차적으로 감소되는 것을 특징으로 하는 온도 제어 모듈.
  7. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 측벽(111)은, 제1 바디부(111A)의 타단에 연결되며 상하 방향(Z)을 따라 연장된 제3 연장부(111C)를 더 구비하고;
    제2 측벽(112)은, 제2 바디부(112A)의 타단에 연결되고 상하 방향(Z)을 따라 연장된 제4 연장부(112C)를 더 구비하고,
    제4 연장부(112C)는 종방향(Y)을 따라 제3 연장부(111C)와 마주하여 설치되고;
    온도 제어 모듈(1)은, 제3 연장부(111C)와 제4 연장부(112C) 외측에 끼움 설치되는 제2 절연부재(13)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 제어 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    제2 절연부재(13)는, 제2 본체부(131); 및 제2 본체부(131)에 설치되는 제2 개구홈(132)을 구비하고, 제2 개구홈(132)의 홈 깊이 방향은 상하 방향(Z)을 따라 설치되며, 제2 개구홈(132)은 제3 연장부(111C) 및 제4 연장부(112C)가 삽입되도록 제공되는 것을 특징으로 하는 온도 제어 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    제2 본체부(131)는, 상하 방향(Z) 상에서 제3 연장부(111C)와 제4 연장부(112C) 일측에 위치하는 제2 상벽(131A); 및 종방향(Y) 상에서 제3 연장부(111C)와 제4 연장부(112C)를 감싸고 클램핑하는 2개의 제2 클립벽(131B)을 구비하고, 각 제2 클립벽(131B)은 제2 상벽(131A)에 연결되고 상하 방향(Z)을 따라 연장되며, 각 제2 클립벽(131B)의 두께는 상하 방향(Z)을 따라 제2 상벽(131A)으로부터 제2 상벽(131A)과 멀어지는 방향을 향해 순차적으로 감소되는 것을 특징으로 하는 온도 제어 모듈.
  10. 복수의 배터리(2) 및 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 온도 제어 모듈(1)을 포함하고, 상기 복수의 배터리(2)는 제1 배터리(2A)와 제2 배터리(2B)를 포함하고, 온도 제어 모듈(1)은 제1 배터리(2A)와 제2 배터리(2B) 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 배터리팩.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN210136909U (zh) * 2019-06-18 2020-03-10 宁德时代新能源科技股份有限公司 温控组件及电池包
CN112103419A (zh) * 2019-06-18 2020-12-18 宁德时代新能源科技股份有限公司 温控组件及电池包
CN114221074A (zh) * 2020-09-07 2022-03-22 比亚迪股份有限公司 一种电池托盘、电池包及电动汽车
CN112886124B (zh) * 2021-01-15 2022-07-15 焦作市合鑫机械有限公司 基于侧壁空腔降温的氟离子电池及其降温方法
CN117178409A (zh) * 2022-01-27 2023-12-05 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池、用电装置、制备电池的方法和制备电池的装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07190661A (ja) * 1993-12-27 1995-07-28 Hitachi Ltd 熱交換器
CN1188889A (zh) * 1997-01-20 1998-07-29 株式会社杰克塞尔 热交换器用管
JP2000048867A (ja) 1998-07-31 2000-02-18 Toyota Motor Corp 組電池
DE10238235A1 (de) 2002-08-21 2004-03-04 Daimlerchrysler Ag Elektrochemischer Energiespeicher mit Wärmeaustauscherstruktur und mehreren elektrochemischen Speicherzellen
EP1644682A1 (en) * 2003-07-15 2006-04-12 Outokumpu Copper Products Oy Pressure containing heat transfer tube and method of making thereof
KR100590049B1 (ko) * 2004-11-30 2006-06-14 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 모듈과 이에 적용되는 단위 전지 고정용앤드플레이트
DE102009048250A1 (de) * 2009-10-05 2011-04-07 Li-Tec Battery Gmbh Batterieanordnung
US9065158B2 (en) * 2010-05-28 2015-06-23 GM Global Technology Operations LLC Corrugated fin and frame assembly for battery cooling
JP2015011919A (ja) 2013-07-01 2015-01-19 三洋電機株式会社 電源装置
US9640788B2 (en) * 2014-08-22 2017-05-02 Ford Global Technologies, Llc Battery cell separator having contoured profile
JP2016152203A (ja) * 2015-02-19 2016-08-22 日立オートモティブシステムズ株式会社 組電池
JP6853947B2 (ja) 2016-11-15 2021-04-07 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置
KR102244139B1 (ko) 2017-07-31 2021-04-22 주식회사 엘지화학 배터리 셀용 카트리지 및 이를 포함하는 배터리 모듈
CN210136909U (zh) * 2019-06-18 2020-03-10 宁德时代新能源科技股份有限公司 温控组件及电池包

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