KR20220072888A - 배터리 모듈 냉각 구조체 - Google Patents

배터리 모듈 냉각 구조체 Download PDF

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KR20220072888A
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Abstract

본 발명은 배터리 모듈에 발생된 열을 균일하게 냉각시키는 배터리 모듈 냉각 구조체에 관한 것으로서, 다수개의 배터리 모듈; 상기 배터리 모듈의 하부에 각각 배치되어 상기 배터리 모듈을 냉각시키는 다수개의 냉각블록; 및 서로 근접한 상기 냉각블록을 관통하고, 내부에 냉각수가 유동하는 냉각유로를 포함하고, 상기 냉각블록은, 상부를 폐쇄하고, 상부 몸체를 이루는 상부 패널; 상기 상부 패널로부터 하부 방향으로 이격되어 하부를 폐쇄하는 하부 패널; 및 상기 하부 패널의 둘레를 따라 상방향으로 연장되고, 단부가 상기 상부 패널에 고정되는 측벽을 포함한다.

Description

배터리 모듈 냉각 구조체{BATTERY MODULE COOLING STRUCTURE}
본 발명은 배터리 모듈 냉각 구조체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배터리 모듈에 발생된 열을 균일하게 냉각시키는 배터리 모듈 냉각 구조체에 관한 것이다.
최근 환경 보호에 대한 관심 증가에 따라 기존의 연소식 엔진을 사용하는 내연기관 자동차에서 환경 친화적이고, 연비를 고려한 또 다른 형태의 자동차, 즉, 하이브리드 자동차 및 전기자동차의 개발이 활발하게 진행되고 있다.
하이브리드 자동차는 기존의 엔진과 전기에너지로 구동되는 모터를 연계하여 두 가지의 동력원으로 자동차를 구동하는 만큼, 배기가스에 의한 환경오염의 저감과 함께 연비향상의 효과로 인하여 미국과 일본을 중심으로 최근 각광을 받고 있는 현실 대안적인 차세대 자동차로 자리매김하고 있다.
일반적으로 하이브리드 자동차의 주동력원으로는 가솔린 및 디젤로 구동되는 엔진과, 보조 동력원으로 모터를 사용하여 일정 속도 이상에서는 동력원을 엔진으로 하여 주행하고, 저속 운전 시에는 모터를 동력원으로 전환하여 주행한다.
그리고, 전기자동차는 주로 모터를 주동력원으로 사용한다.
한편, 상기 모터의 구동에 필요한 동력원으로 고전압 배터리 모듈을 사용하고 있는데, 이러한 고전압 배터리 모듈은 전기자동차는 물론 하이브리드 자동차의 수명에 중요한 인자로 작용하고 있다.
따라서, 이러한 배터리를 효율적으로 운용하기 위해서는 이에 대한 관리가 철저하게 이루어져야 한다.
그런데 종래의 배터리를 장시간 사용할 경우 배터리로부터 열이 발생하게 되고, 특히 대용량의 배터리의 경우, 충전 또는 방전 시 전류양의 증가에 따라 더 많은 열을 수반하게 된다.
이때 발생한 열이 충분히 제거되지 않는 경우, 배터리의 성능이 저하되거나, 나아가 발화 또는 폭발에 이르기도 한다.
이로 인해, 배터리 성능의 유지 및 향상시키기 위해서는 배터리의 냉각이 필수적이다.
즉, 친환경 차량에 들어가는 배터리의 수명과 성능을 보증하기 위해 모든 친환경 차량에는 배터리 냉각 장치가 사용된다.
이러한 배터리 냉각 장치는 냉각유체에 따라 크게 공기를 이용한 공냉식, 냉각수를 이용한 수냉식, 냉매를 이용한 냉매식으로 나눠진다.
이 중 냉각수를 이용하는 수냉식은 다수개의 배터리 모듈 별로 냉각을 위해 내부에 냉각수가 흐르는 냉각블록이 배터리 모듈의 하부에 각각 배치된다.
그리고, 다수개의 냉각블록들은 서로 퀵 커넥터 등을 포함한 파이프 라인을 통해 결합된다.
그리고, 냉각수는 배터리 시스템의 입구로부터 유입되어 상기 파이프 라인을 통해 각 배터리 모듈의 하단 냉각 블록에 분배가 되며, 각 배터리 블록에서 배터리의 발열을 흡수하고, 배터리 시스템의 출구로 배출된다.
그런데, 종래의 배터리 냉각시스템에서 시스템내 각 냉각블록 간 연결된 파이프 라인 등은 외부로부터 충격 또는 반복적인 진동 발생시, 연결부위가 많아 냉각수가 누출될 위험성에 노출되어 있다.
특히, 상기와 같이 누출된 냉각수는 시스템내에 잔존할 수 있는 구조로 셀 및 전장품에서 쇼트 및 화재 발생의 가능성이 있는 문제가 있다.
상기한 이유로 해당분야에서는 배터리 냉각블록들을 연결한 파이프 라인 등, 냉각블록의 연결부의 사이로부터 냉각수가 누출되는 차단하여 냉각수 누출에 대한 안전성을 확보할 수 있는 방안을 모색하고 있으나, 현재까지는 만족할 만한 결과를 얻지 못하고 있는 실정이다.
전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 냉각블록의 연결부를 최소화하여 냉각블록의 연결부의 사이로부터 냉각수가 누출되는 차단하여 냉각수 누출에 대한 안전성을 확보할 수 있는 배터리 모듈 냉각 구조체를 제공하는데 있다.
본 발명의 전술한 목적 및 그 이외의 목적과 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 배터리 모듈 냉각 구조체는, 다수개의 배터리 모듈; 상기 배터리 모듈의 하부에 각각 배치되어 상기 배터리 모듈을 냉각시키는 다수개의 냉각블록; 및 서로 근접한 상기 냉각블록을 관통하고, 내부에 냉각수가 유동하는 냉각유로를 포함하고, 상기 냉각블록은, 상부를 폐쇄하고, 상부 몸체를 이루는 상부 패널; 상기 상부 패널로부터 하부 방향으로 이격되어 하부를 폐쇄하는 하부 패널; 및 상기 하부 패널의 둘레를 따라 상방향으로 연장되고, 단부가 상기 상부 패널에 고정되는 측벽을 포함한다.
상기 측벽은 상기 상부 패널의 하면에 용접결합방식으로 결합된다.
상기 하부 패널의 두께는 상기 상부 패널 두께의 50% 내지 45%이다.
상기 냉각블록은, 상기 상부 패널의 둘레로부터 연장되어 서로 근접한 상기 상부 패널을 서로 연결하고, 냉각수가 유입되는 유입공 및 냉각수가 배출되는 배출공이 각각 형성된 플랜지부; 상기 플랜지부의 상부에 결합되고, 냉각수가 유입되는 유입관; 및 상기 플랜지부의 상부에서 상기 유입관으로부터 이격된 위치에 결합되고, 냉각수가 배출되는 배출관을 더 포함한다.
상기 유입관은 상기 유입공과 서로 연통되고, 상기 배출관은 상기 배출공과 서로 연통된다.
상기 상부 패널과 상기 하부 패널 사이로 냉각수가 유동하는 수용부가 형성된다.
배터리 모듈 냉각 구조체는, 다수개의 배터리 모듈; 상기 배터리 모듈의 하부에 각각 배치되어 상기 배터리 모듈을 냉각시키는 다수개의 냉각블록; 서로 근접한 상기 냉각블록을 관통하고, 내부에 냉각수가 유동하는 냉각유로; 다수개의 상기 배터리 모듈의 둘레를 감싸는 프레임; 및 다수개의 상기 배터리 모듈 사이에 배치되어, 다수개의 상기 배터리 모듈 사이에 경계를 형성하는 구획부재를 포함한다.
상기 프레임의 내측면에는 상기 배터리 모듈과 상기 냉각블록을 서로 이격시키는 간격유지부가 연장된다.
상기 냉각블록은, 상기 구획부재의 하부에 결합된다.
상기 냉각블록과 상기 구획부재는 서로 나사결합된다.
본 발명에 따르면, 하부 패널로부터 상방향으로 연장된 측벽이 상부 패널의 하면에 용접결합방식으로 결합됨으로써, 수용부에 수용된 냉각수가 냉각블록의 외부로 누출되는 것을 효과적으로 차단할 수 있다.
이로 인해 배터리 시스템 내에 각종 전장품에 냉각수가 접하여 쇼트 및 화재 등과 같은 안전사고가 발생되는 것을 효과적으로 방지할 수 있고, 배터리 모듈 냉각 구조체를 구성하기 위한 부품 공수 및 조립공정 등을 현저하게 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
그리고, 하부 패널의 두께가 상부 패널의 두께의 45% 내지 50%의 두께로 이루어져 하부 패널의 두께가 상부 패널의 두께보다 얇게 형성됨으로써, 냉각블록에 외력 또는 차량의 주행에 의한 반복적인 진동이 가해져 파손이 발생할 경우, 비교적 얇은 두께로 이루어진 하부 패널이 먼저 파손되어 냉각블록의 내부에 수용된 냉각수가 하부 패널을 통해 외부로 누출된다.
이로 인해 냉각블록의 상부에 배치된 배터리 모듈에 냉각수가 접하는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 간격유지부의 하면에 상부 패널의 상면이 접하고, 상부에 배터리 모듈이 안착되어 냉각블록과 배터리 모듈이 소정거리 이격되도록 함으로써, 냉각블록과 배터리 모듈 사이에 소정의 공간이 형성되어 배터리 모듈을 냉각블록과 함께 수냉식과 공냉식 냉각구조를 동시에 적용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 모듈 냉각 구조체를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 모듈 냉각 구조체에서 배터리 모듈을 제거한 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 모듈 냉각 구조체의 냉각블록을 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 냉각블록의 단면을 나타낸 개략도.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 이하의 도면에서 각 구성은 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면 상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"는 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 모듈 냉각 구조체를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 모듈 냉각 구조체에서 배터리 모듈을 제거한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 모듈 냉각 구조체의 냉각블록을 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 냉각블록의 단면을 나타낸 개략도.
도 1 내지 도 4를 참조하면 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 모듈(100) 냉각 구조체는 배터리 모듈(100)과, 냉각블록(200)과, 냉각유로(300)와, 프레임(400) 및 구획부재(500)를 포함한다.
배터리 모듈(100)은 다수개로 이루어진 것으로서, 다수개의 배터리 셀 및 내부에 상기 배터리 셀을 수용하는 커버부재로 이루어지고, 차체에 고정된다.
배터리 모듈(100)은 고전압 배터리 시스템으로 공급할 전원을 저장한다.
배터리 모듈(100)은 다수개가 수평방향으로 배열(ARRANGE)된다.
바람직하게는 배터리 모듈(100)은 도 1에 도시된 바와 같이 평면에서 바라봤을 때, 사용환경에 따라 2열4행으로 배열될 수 있다.
다수개의 배터리 모듈(100)은 2열4행으로 배열되는 것으로 설명하였지만, 이에 한정하지 않고, 사용환경에 따라 다양한 형태로 배열됨도 가능하다.
한편, 본 발명의 배터리 셀은 다양한 형태로 제조할 수 있으며, 파우치형(POUCHED TYPE)으로 제작됨이 바람직하다.
이러한 파우치형 배터리 셀은 유연성을 갖는 알루미늄 라미네이트 시트를 외장부재로 사용함으로써, 쉽게 휘어짐이 가능한 형태로 이루어진다.
파우치형의 배터리 셀은 그 형상을 비교적 자유롭게 형성할 수 있고 무게가 가벼워 다수의 배터리 셀을 구성해야 하는 차량용 배터리 모듈(100)에 주로 사용된다.
냉각블록(200)은 다수개로 이루어진 배터리 모듈(100)과 대응되도록 다수개로 이루어져 각각 독립된 격실구조로 이루어진다.
그리고, 냉각블록(200)은 다수개로 이루어져 각각의 배터리 모듈(100)의 발열을 냉각시킨다.
이를 위해 냉각블록(200) 내부에는 배터리 모듈(100)을 냉각시키기 위한 냉각수가 유입된다.
냉각블록(200)은 내부에 냉각수가 흐르고, 수냉식 배터리모듈의 충전 또는 방전 시, 배터리 셀로부터 발생된 열을 흡수한다.
그리고, 냉각블록(200)은 다수개의 배터리 모듈(100)의 하부에 각각 배치되어 배터리 모듈(100)의 외측에 형성된다.
이러한 냉각블록(200)은 상부 패널(210)과, 하부 패널(220)과, 측벽(230)과, 플랜지부(240)와, 유입관(250)과, 배출관(260)을 포함한다.
상부 패널(210)은 바람직하게는 사각형상으로 이루어진 것으로서, 냉각블록(200)의 상부영역 몸체를 이루고, 냉각블록(200)의 상부를 폐쇄한다.
하부 패널(220)은 바람직하게는 사각형상으로 이루어진 것으로서, 냉각블록(200)의 하부영역 몸체를 이루고, 상부 패널(210)로부터 하부 방향으로 이격되어 냉각블록(200)의 하부를 폐쇄한다.
측벽(230)은 하부 패널(220)의 둘레를 따라 상방향으로 연장된 것으로서, 단부가 상부 패널(210)에 고정된다.
즉, 측벽(230)은 상부 패널(210)과 하부 패널(220)을 서로 연결하여 상부 패널(210)과 하부 패널(220) 사이를 밀폐시킨다.
따라서, 측벽(230)은 상부 패널(210)과 하부 패널(220)을 서로 연결하여 상부 패널(210)과 하부 패널(220)을 폐쇄함으로써, 상부 패널(210)과 하부 패널(220) 및 측벽(230) 사이에 수용부(270)가 형성되도록 한다.
수용부(270)는 상부 패널(210)과 하부 패널(220) 및 측벽(230) 사이에 형성된 공간으로써, 외부로부터 유입공(241)을 통해 냉각수가 유입되어 유동한다.
이로 인해 냉각블록(200)의 상부에 배치된 배터리 모듈(100)의 발열을 효과적으로 냉각시킬 수 있다.
한편, 이러한 측벽(230)은 상부 패널(210)의 하면과 서로 용접결합방식으로 결합된다.
따라서, 수용부(270)에 수용된 냉각수가 냉각블록(200)의 외부로 누출되는 것을 효과적으로 차단할 수 있다.
이로 인해 배터리 시스템 내에 각종 전장품에 냉각수가 접하여 쇼트 및 화재 등과 같은 안전사고가 발생되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 상부 패널(210)과 하부 패널(220) 및 측벽(230)으로 이루어진 냉각블록(200)은 용접결합을 통해 형성됨으로써, 배터리 모듈(100) 냉각 구조체를 구성하기 위한 부품 공수 및 조립공정 등을 현저하게 감소시킬 수 있다.
한편, 하부 패널(220)의 두께(T1)는 상부 패널(210)의 두께(T2)의 50%이하로 이루어지고, 바람직하게는 45% 내지 50%의 두께로 이루어진다.
즉, 하부 패널(220)의 두께(T1)가 상부 패널(210)의 두께(T2)보다 얇게 형성됨으로써, 냉각블록(200)에 외력 또는 차량의 주행에 의한 반복적인 진동이 가해져 파손이 발생할 경우, 비교적 얇은 두께로 이루어진 하부 패널(220)이 먼저 파손된다.
이로 인해, 냉각블록(200)의 내부에 수용된 냉각수가 파손된 하부 패널(220)을 통해 외부로 누출됨으로써, 냉각블록(200)의 상부에 배치된 배터리 모듈(100)에 냉각수가 접하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
플랜지부(240)는 상부 패널(210)의 둘레로부터 연장되어 서로 근접한 상부 패널(210)을 서로 연결한다.
즉, 플랜지부(240)는 다수개로 이루어진 냉각블록(200)을 서로 연결하여 하나의 냉각블록(200)을 이루도록 한다.
한편, 플랜지부(240)는 상부 패널(210)의 둘레에 형성된 것으로 설명하였지만, 다수개로 이루어진 냉각블록(200)을 하나의 냉각블록(200)을 이루도록 할 수 있다면, 하부 패널(220)의 둘레에 형성되어 서로 근접한 하부 패널(220)을 서로 연결함도 가능하다.
이러한 플랜지부(240)에는 유입공(241)과 배출공(242)이 형성된다.
유입공(241)은 외부로부터 냉각수가 유입되는 구멍이고, 배출공(242)은 유입공(241)을 통해 유입된 냉각수가 냉각블록(200)의 내부를 유동하여 배터리 모듈(100)을 냉각시킨 후 배출되는 구멍이다.
한편, 유입공(241) 및 배출공(242)은 냉각블록(200)의 상부에 배치되는 배터리 모듈(100)과 겹치지 않는 영역에 형성된다.
이로 인해 유입공(241)은 외부로부터 냉각수를 용이하게 유입시킬 수 있고, 배출공(242)은 냉각수를 용이하게 배출시킬 수 있다.
유입관(250)은 중공의 파이프 형상으로 이루어진 것으로서, 플랜지부(240)의 상부에 결합되고, 냉각수가 수용부(270)로 유입되도록 한다.
이러한 유입관(250)은 플랜지부(240)에 형성된 유입공(241)과 서로 연통된다.
이로 인해 유입관(250)은 냉각수가 냉각블록(200)의 수용부(270)에 용이하게 유입될 수 있다.
배출관(260)은 중공의 파이프 형상으로 이루어진 것으로서, 플랜지부(240)의 상부에 서 유입관(250)으로부터 이격된 위치에 결합된다.
그리고, 배출관(260)은 유입관(250)으로부터 유입되고 수용부(270)의 내부를 유동하여 배터리 모듈(100)을 냉각시킨 냉각수가 배출되도록 한다.
이러한 배출관(260)은 상부 패널(210)에 형성된 배출공(242)과 서로 연통된다.
냉각유로(300)는 내부에 냉각수가 유동하는 것으로서, 유입관(250) 및 유입공(241)을 통해 유입된 냉각수가 다수개의 냉각블록(200)을 모두 거칠 수 있도록 냉각블록(200) 중 서로 근접한 냉각블록(200)을 서로 관통한다.
즉, 냉각수는 냉각유로(300)에 의해 다수개의 냉각블록(200)의 수용부(270)에 유입된다.
이로 인해 발열된 다수개의 배터리 모듈(100)은 냉각블록(200)에 유입된 냉각수에 의해 냉각될 수 있다.
그리고, 냉각수는 냉각유로(300)를 통해 다수개의 냉각블록(200)을 유동하여 다수개의 배터리 모듈(100)을 냉각시킨 후, 배출공(242) 및 배출관(260)을 통해 배출된다.
프레임(400)은 사각틀 형상으로 이루어져 다수개의 배터리 모듈(100) 둘레를 감싸는 것으로서, 다수개로 이루어진 배터리 모듈(100)을 외력으로부터 보호하고, 차체에 용이하게 고정될 수 있도록 한다.
이러한 프레임(400)의 내부에는 간격유지부(410)가 형성된다.
간격유지부(410)는 프레임(400)의 하부 내측면에서 길이방향을 따라서 내부 방향으로 소정 거리 연장된다.
이러한 간격유지부(410)는 프레임(400)의 내측면으로부터 프레임(400)의 두께만큼 연장된다.
그리고, 간격유지부(410)는 하면에 상부 패널(210)의 상면이 접하고, 상부에 배터리 모듈(100)이 안착된다.
즉, 간격유지부(410)는 냉각블록(200)과 배터리 모듈(100)이 소정거리 이격되도록 하여 냉각블록(200)과 배터리 모듈(100) 사이에 소정의 공간이 형성되도록 한다.
이로 인해 간격유지부(410)는 배터리 모듈(100)을 냉각블록(200)과 함께 수냉식과 공냉식 냉각구조를 동시에 적용할 수 있도록 한다.
따라서, 본 발명의 배터리 모듈(100) 냉각 구조체는 수냉식 냉각구조와 공냉식 냉각구조를 동시에 적용함으로써, 배터리 모듈(100)을 더욱 빠르고 효과적으로 냉각시킬 수 있다.
구획부재(500)는 프레임(400)의 내부에 형성된 것으로서, 다수개의 배터리 모듈(100) 사이에 배치된다.
즉, 구획부재(500)는 다수개의 배터리 모듈(100) 사이를 경계하는 경계선 역할을 한다.
그리고, 구획부재(500)의 두께는 간격유지부(410)의 두께보다 두껍다.
또한, 구획부재(500)의 하부에는 냉각블록(200)이 결합된다.
이러한 구획부재(500)는 냉각블록(200)과 서로 나사결합방식으로 결합된다.
즉, 구획부재(500)의 하부에는 냉각블록(200)이 배치되는 바, 하면이 간격유지부(410)의 하면과 동일한 높이로 이루어진다.
따라서, 다수개의 배터리 모듈(100) 사이에는 구획부재(500)에 의해 다수개의 배터리 모듈(100)이 정확한 위치에 배치됨으로써, 냉각블록(200)과 배터리 모듈(100)의 조립 시. 오조립을 효과적으로 방지할 수 있다.
이상 상술한 바와 같이 본 발명에 의한 배터리 모듈(100) 냉각 구조체는, 하부 패널(220)로부터 상방향으로 연장된 측벽(230)이 상부 패널(210)의 하면에 용접결합방식으로 결합됨으로써, 수용부(270)에 수용된 냉각수가 냉각블록(200)의 외부로 누출되는 것을 효과적으로 차단할 수 있다.
이로 인해 배터리 시스템 내에 각종 전장품에 냉각수가 접하여 쇼트 및 화재 등과 같은 안전사고가 발생되는 것을 효과적으로 방지할 수 있고, 배터리 모듈(100) 냉각 구조체를 구성하기 위한 부품 공수 및 조립공정 등을 현저하게 감소시킬 수 있다.
그리고, 하부 패널(220)의 두께가 상부 패널(210)의 두께의 45% 내지 50%의 두께로 이루어져 하부 패널(220)의 두께가 상부 패널(210)의 두께보다 얇게 형성됨으로써, 냉각블록(200)에 외력 또는 차량의 주행에 의한 반복적인 진동이 가해져 파손이 발생할 경우, 비교적 얇은 두께로 이루어진 하부 패널(220)이 먼저 파손되어 냉각블록(200)의 내부에 수용된 냉각수가 하부 패널(220)을 통해 외부로 누출된다.
이로 인해 냉각블록(200)의 상부에 배치된 배터리 모듈(100)에 냉각수가 접하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 간격유지부(410)의 하면에 상부 패널(210)의 상면이 접하고, 상부에 배터리 모듈(100)이 안착되어 냉각블록(200)과 배터리 모듈(100)이 소정거리 이격되도록 함으로써, 냉각블록(200)과 배터리 모듈(100) 사이에 소정의 공간이 형성되어 배터리 모듈(100)을 냉각블록(200)과 함께 수냉식과 공냉식 냉각구조를 동시에 적용할 수 있도록 한다.
이처럼 본 명세서에 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명을 위한 예시적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 배터리 모듈 200: 냉각블록
210: 상부 패널 220: 하부 패널
230: 측벽 240: 플랜지부
241: 유입공 242: 배출공
250: 유입관 260: 배출관
270: 수용부 300: 냉각유로
400: 프레임 410: 간격유지부
500: 구획부재

Claims (10)

  1. 다수개의 배터리 모듈;
    상기 배터리 모듈의 하부에 각각 배치되어 상기 배터리 모듈을 냉각시키는 다수개의 냉각블록; 및
    서로 근접한 상기 냉각블록을 관통하고, 내부에 냉각수가 유동하는 냉각유로를 포함하고,
    상기 냉각블록은,
    상부를 폐쇄하고, 상부 몸체를 이루는 상부 패널;
    상기 상부 패널로부터 하부 방향으로 이격되어 하부를 폐쇄하는 하부 패널; 및
    상기 하부 패널의 둘레를 따라 상방향으로 연장되고, 단부가 상기 상부 패널에 고정되는 측벽을 포함하는 배터리 모듈 냉각 구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 측벽은 상기 상부 패널의 하면에 용접결합방식으로 결합되는 배터리 모듈 냉각 구조체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하부 패널의 두께는 상기 상부 패널 두께의 50% 내지 45%인 배터리 모듈 냉각 구조체.
  4. 제1항에 있어서, 상기 냉각블록은,
    상기 상부 패널의 둘레로부터 연장되어 서로 근접한 상기 상부 패널을 서로 연결하고, 냉각수가 유입되는 유입공 및 냉각수가 배출되는 배출공이 각각 형성된 플랜지부;
    상기 플랜지부의 상부에 결합되고, 냉각수가 유입되는 유입관; 및
    상기 플랜지부의 상부에서 상기 유입관으로부터 이격된 위치에 결합되고, 냉각수가 배출되는 배출관을 더 포함하는 배터리 모듈 냉각 구조체.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 유입관은 상기 유입공과 서로 연통되고, 상기 배출관은 상기 배출공과 서로 연통되는 배터리 모듈 냉각 구조체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 상부 패널과 상기 하부 패널 사이로 냉각수가 유동하는 수용부가 형성된 배터리 모듈 냉각 구조체.
  7. 다수개의 배터리 모듈;
    상기 배터리 모듈의 하부에 각각 배치되어 상기 배터리 모듈을 냉각시키는 다수개의 냉각블록;
    서로 근접한 상기 냉각블록을 관통하고, 내부에 냉각수가 유동하는 냉각유로;
    다수개의 상기 배터리 모듈의 둘레를 감싸는 프레임; 및
    다수개의 상기 배터리 모듈 사이에 배치되어, 다수개의 상기 배터리 모듈 사이에 경계를 형성하는 구획부재를 포함하는 배터리 모듈 냉각 구조체.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 프레임의 내측면에는 상기 배터리 모듈과 상기 냉각블록을 서로 이격시키는 간격유지부가 연장된 배터리 모듈 냉각 구조체.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 냉각블록은, 상기 구획부재의 하부에 결합되는 배터리 모듈 냉각 구조체.
  10. 제11항에 있어서,
    상기 냉각블록과 상기 구획부재는 서로 나사결합되는 배터리 모듈 냉각 구조체.
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