KR20220133610A - Battery pack structure with improved cooling performance - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 냉각 성능이 개선된 배터리팩 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 배터리팩 구조와 자체적으로 구비된 냉각 장치에 의해 효과적인 냉각을 하는 냉각 성능이 개선된 배터리팩 구조에 관한 것이다. The present invention relates to a battery pack structure with improved cooling performance, and more particularly, to a battery pack structure with improved cooling performance for effective cooling by the battery pack structure and a cooling device provided therein.
최근에는 스마트폰, 태블릿 피씨, 노트북 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차 전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.In recent years, as the demand for portable electronic products such as smartphones, tablet PCs, and laptops has rapidly increased, and development of electric vehicles, energy storage batteries, robots, satellites, etc. is in full swing, high-performance secondary batteries that can be repeatedly charged and discharged research is being actively conducted.
이러한 이차 전지 중 하나인 리튬 이차 전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 리튬 이차 전지는, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재, 즉 전지 케이스를 구비한다.A lithium secondary battery, which is one of these secondary batteries, mainly uses a lithium-based oxide and a carbon material as a positive electrode active material and a negative electrode active material, respectively. A lithium secondary battery includes an electrode assembly in which a positive electrode plate and a negative electrode plate to which the positive electrode active material and the negative electrode active material are applied, respectively, are disposed with a separator interposed therebetween, and a casing for sealing and housing the electrode assembly together with an electrolyte, that is, a battery case.
일반적으로 리튬 이차 전지는 외장재의 형상에 따라, 전극 조립체가 금속 캔에 내장되어 있는 캔형 이차 전지와 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 내장되어 있는 파우치형 이차 전지로 분류될 수 있다.In general, a lithium secondary battery may be classified into a can-type secondary battery in which the electrode assembly is embedded in a metal can and a pouch-type secondary battery in which the electrode assembly is embedded in a pouch of an aluminum laminate sheet according to the shape of the exterior material.
휴대형 전자기기와 같은 소형 장치뿐 아니라, 전기 자동차(하이브리드 자동차 포함)나 전력저장장치와 같은 중대형 장치에 대한 이차 전지의 이용이 확대되고 있다. 특히, 중대형 장치의 경우 높은 용량 및 출력을 필요로 한다는 점에서, 이들에 적용되는 배터리 팩 내부에는 많은 수의 이차 전지가 서로 전기적으로 연결된 상태로 수납되어 있다.The use of secondary batteries is expanding not only for small devices such as portable electronic devices, but also for medium and large devices such as electric vehicles (including hybrid vehicles) and power storage devices. In particular, since medium-to-large devices require high capacity and output, a large number of secondary batteries are accommodated in a state in which they are electrically connected to each other in a battery pack applied thereto.
그런데, 이처럼 중대형 장치에 이용되는 배터리 팩의 경우, 상당 수의 이차 전지가 다양한 구조로 포함되어 있기 때문에, 이차 전지의 사용 과정 중에 많은 열이 발생할 수 있다. 즉, 이차 전지는 전기 화학적 반응을 일으키며 충전이나 방전 과정을 수행하면서 열을 발생시킬 수 있는데, 중대형 배터리 팩의 경우 각 이차 전지에 의한 발열량이 합산되고, 다수의 이차 전지가 서로 좁은 공간에 밀집되어 있기 때문에 열 배출이 제대로 이루어지지 않을 수 있다. 그러므로, 중대형 배터리 팩일수록 사용 중 온도가 더욱 크게 증가할 수 있다.However, in the case of a battery pack used in a medium or large-sized device, since a significant number of secondary batteries are included in various structures, a lot of heat may be generated during the use of the secondary batteries. That is, the secondary battery generates an electrochemical reaction and can generate heat while performing the charging or discharging process. Because of this, heat dissipation may not be performed properly. Therefore, the mid-to large-sized battery pack may have a larger temperature increase during use.
특히, 팩단위로 사용되는 리튬이온 배터리는, 팩 내 셀들의 평균 온도를 적절히 유지하고, 셀 간 온도편차를 줄이는 것이 중요하다. 충/방전 시, 배터리를 적절한 온도로 유지하지 못하면 높은 온도로 인한 화재 및 폭발할 가능성이 있기 때문이다. 그뿐만 아니라 전기 화학 반응, 충/방전 효율, 전하 수용성 등에 악영향을 끼치며 결국에는 배터리 수명을 감소시킨다.In particular, in a lithium ion battery used in a pack unit, it is important to properly maintain the average temperature of the cells in the pack and to reduce the temperature deviation between cells. This is because, if the battery is not maintained at an appropriate temperature during charging/discharging, there is a possibility of fire or explosion due to high temperature. In addition, it adversely affects electrochemical reactions, charge/discharge efficiency, charge acceptance, etc., and ultimately reduces battery life.
또한, 셀 간 온도편차로 인해 셀 간 내부저항의 불균형이 생기면 사용 가능한 배터리 셀이 많이 남아있음에도 불구하고, 배터리 모듈을 교체해야하는 문제가 발생한다. 따라서 다양한 운전 조건과 과도적인 출력상황에서도 배터리를 적절한 온도로 유지하며, 셀 간 온도 편차를 줄일 수 있는 배터리 냉각시스템이 필요한 실정이다. In addition, when an imbalance of internal resistance between cells occurs due to a temperature difference between cells, a problem arises in that the battery module needs to be replaced even though a large number of usable battery cells remain. Therefore, there is a need for a battery cooling system capable of maintaining the battery at an appropriate temperature even under various operating conditions and transient output conditions and reducing the temperature deviation between cells.
본 발명의 목적은, 배터리팩 내부 구조를 변경하고, 외부 냉각 장치를 구비하지 않고도 냉각 성능이 개선된 배터리팩 구조를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a battery pack structure having improved cooling performance without changing the internal structure of the battery pack and without an external cooling device.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.In addition, the problem to be solved by the present invention is not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned are clearly to those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. can be understood
상기 목적은, 본 발명에 따라, 미음자 형상으로 제1 유로가 중앙에 형성되어 배열되는 배터리; 내부 공간이 형성되어 상기 배터리들을 수용하고, 상기 내부 공간으로 유체가 유입되는 유입구 및 상기 내부 공간으로부터 상기 유체가 유출되는 유출구가 형성되며, 팬이 구비된 하우징을 포함하여, 상기 팬은, 상기 하우징의 내부 공간에 설치되되 상기 유입구 또는 상기 유출구 측 중 적어도 어느 한 측에 설치되는 것을 특징으로 하는, 냉각 성능이 개선된 배터리팩 구조에 의하여 달성된다. The above object is, according to the present invention, a battery in which the first flow path is formed in the center in a microphone shape and arranged; An inner space is formed to accommodate the batteries, and an inlet through which a fluid is introduced into the inner space and an outlet through which the fluid flows from the inner space are formed. Installed in the inner space of the doedoe characterized in that installed on at least one side of the inlet or the outlet side, the cooling performance is achieved by the improved battery pack structure.
상기 팬은, 인접한 상기 배터리의 중앙부인 상기 제1 유로를 제외한 영역에 평행하게 설치될 수 있다.The fan may be installed in parallel to an area excluding the first flow path, which is a central portion of the adjacent battery.
상기 배터리는, 일체로 이루어지거나, 다수개의 셀이 미음 형상을 갖도록 이루어질 수 있다. The battery may be formed as an integral body or a plurality of cells may be formed to have an unum shape.
인접한 상기 배터리 사이에는, 유체의 흐름을 바꾸기 위한 방향전환 플레이트가 구비되어 이루어질 수 있다. Between the adjacent batteries, a diverting plate for changing the flow of the fluid may be provided.
상기 배터리의 테두리 쪽 상기 하우징의 내벽은, 제2 유로를 갖도록 반복되는 요철 형상을 갖는 리브가 형성되어 이루어질 수 있다. The inner wall of the housing toward the edge of the battery may be formed with ribs having a repeating concave-convex shape to have a second flow path.
본 발명에 의하면, 배터리를 사용하다보면 배터리의 중앙부가 주로 다른 곳보다 온도가 높은데, 배터리를 미음(ㅁ)자 형상으로 마련함으로써, 유체가 유로가 생겨 배터리팩 내부의 열이 효과적으로 감소하는 효과를 제공할 수 있게 된다. According to the present invention, when the battery is used, the central part of the battery has a higher temperature than other places. By providing the battery in the shape of an umbilical cord (ㅁ), a fluid flow path is created to effectively reduce the heat inside the battery pack. be able to provide
또한, 배터리 사이에 방향전환 플레이트를 삽입함으로써, 유체의 흐름이 배터리 골고루 닿도록 하는 효과를 제공할 수 있게 된다. In addition, by inserting the diverting plate between the batteries, it is possible to provide the effect of allowing the flow of fluid to evenly contact the batteries.
한편, 본 발명의 효과는 상기 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.On the other hand, the effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description of the claims.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 성능이 개선된 배터리팩 구조의 구성을 개략적으로 나타내는 투명 사시도이다.
도 2의 (a) 내지 (c)는 도 1의 냉각 성능이 개선된 배터리팩 구조 기본 배터리 구조를 나타낸 개략도이다.
도 3은 도 1의 냉각 성능이 개선된 배터리팩 구조의 A-A'을 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 3의 냉각 성능이 개선된 배터리팩 구조의 B-B'을 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 1의 냉각 성능이 개선된 배터리팩 구조의 방향전환 플레이트를 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 5의 냉각 성능이 개선된 배터리팩 구조의 방향전환 플레이트가 삽입된 단면을 나타낸 도 1의 A-A'을 나타내는 단면도이다. 1 is a transparent perspective view schematically showing the configuration of a battery pack structure with improved cooling performance according to an embodiment of the present invention.
2 (a) to (c) are schematic views showing the basic battery structure of the battery pack structure of FIG. 1 with improved cooling performance.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line A-A' of the battery pack structure in which the cooling performance of FIG. 1 is improved.
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line B-B′ of the battery pack structure with improved cooling performance of FIG. 3 .
5 is a perspective view illustrating a direction changing plate of the battery pack structure with improved cooling performance of FIG. 1 .
FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 1 showing a cross-section in which a direction change plate of the battery pack structure with improved cooling performance of FIG. 5 is inserted.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in describing the present invention, descriptions of already known functions or configurations will be omitted in order to clarify the gist of the present invention.
또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.In addition, when it is said that a certain element is "connected" to another element, it may be directly connected to the other element, but it should be understood that another element may exist in between. On the other hand, when it is mentioned that a certain element is "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle.
그리고, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.In addition, the terms used herein are for the purpose of describing the embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, the terms 'comprises' and/or 'comprising' do not exclude the presence or addition of one or more other components.
첨부된 도면 중에서, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 성능이 개선된 배터리팩 구조의 구성을 개략적으로 나타내는 투명 사시도이고, 도 2의 (a) 내지 (c)는 도 1의 냉각 성능이 개선된 배터리팩 구조 기본 배터리 구조를 나타낸 개략도이며, 도 3은 도 1의 냉각 성능이 개선된 배터리팩 구조의 A-A'을 나타내는 단면도이다. 또한, 도 4는 도 3의 냉각 성능이 개선된 배터리팩 구조의 B-B'을 나타내는 단면도이고, 도 5는 도 1의 냉각 성능이 개선된 배터리팩 구조의 방향전환 플레이트를 나타내는 사시도이며, 도 6은 도 5의 냉각 성능이 개선된 배터리팩 구조의 방향전환 플레이트가 삽입된 단면을 나타낸 도 1의 A-A'을 나타내는 단면도이다. Among the accompanying drawings, FIG. 1 is a transparent perspective view schematically showing the configuration of a battery pack structure with improved cooling performance according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2A to 2C are the cooling performance of FIG. This improved battery pack structure is a schematic diagram showing a basic battery structure, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line A-A' of the battery pack structure with improved cooling performance of FIG. 1 . In addition, FIG. 4 is a cross-sectional view showing B-B' of the battery pack structure with improved cooling performance of FIG. 3, and FIG. 5 is a perspective view showing the direction change plate of the battery pack structure with improved cooling performance of FIG. 1, FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 1 showing a cross-section in which a direction change plate of a battery pack structure having improved cooling performance of FIG. 5 is inserted.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 구분하기 위하여 개략적인 라인으로 나타내거나 확대하여 나타내었다. In addition, since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily indicated for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to the bar shown in the drawings, and is shown in schematic lines to clearly distinguish various parts and regions. or enlarged.
또한, 도에 나타낸 X, Y, Z축은, 권리의 한정의 용도가 아닌 설명의 편의를 위해서 임의로 정한 것으로, X축(화살표 쪽)은 팬(300)에 의해 유체의 흐름 방향을 지시하고, Y축(화살표 쪽)은 좌에서 우, Z축(화살표 쪽)은 아래에서 위를 지시하는 것으로 정의하기로 하고, 이하에서 설명되는 각 방향은 이와 다르게 특별히 한정하는 경우를 제외하고, 이에 기초한 것이다.In addition, the X, Y, and Z axes shown in the figure are arbitrarily determined for convenience of explanation, not for the purpose of limiting rights, and the X axis (arrow side) indicates the flow direction of the fluid by the
또한, 팬(300)이 하우징(200)의 내부 공간에 설치되되 유입구(220) 또는 유출구(240) 측 중 적어도 어느 한 측에 설치될 수 있지만, 설명의 편의를 위해서 본 발명에서는, 유입구(220) 쪽에 설치되는 것으로 설명하기로 한다. In addition, the
본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 성능이 개선된 배터리팩 구조(1)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 미음(ㅁ)자 배터리(100), 하우징(200) 및 팬(300)을 포함하여 이루어질 수 있다. As shown in FIG. 1 , the battery pack structure 1 with improved cooling performance according to an embodiment of the present invention includes a muzzle (ㅁ)
배터리(100)는, 미음자 형상으로 제1 유로(120)가 중앙에 형서되어 일정 이격간격을 두고 배열될 수 있다. In the
이러한 배터리(100)는, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 일체형으로 이루어지거나, 도 2의 (b)나 (c)에 도시된 바와 같이, 다수개의 셀이 미음 형상으로 연결되어 하나의 기본 배터리(100) 형태를 이룰 수 있다. 이런 기본 배터리(100)들이 배열되어 배터리팩이 되는 것이다. Such a
배터리(100)를 사용하다보면 배터리(100)의 중앙부가 주로 다른 곳보다 온도가 높은데, 배터리(100)를 미음(ㅁ)자 형상으로 마련함으로써, 유체가 제1 유로(120)로 흘러 배터리팩 내부의 열이 효과적으로 감소할 수 있게 된다. When the
하우징(200)은, 내부 공간이 형성되어 상술한 미음자 배터리(100)들을 수용하고, 내부 공간으로 유체가 유입되는 유입구(220) 및 내부 공간으로부터 유체가 유출되는 유출구(240)가 형성될 수 있으며, 팬(300)을 구비하여 이루어질 수 있다. The
팬(300)은, 하우징(200)의 내부 공간에 설치되되 유입구(220) 또는 유출구(240) 측 중 적어도 어느 한 측에 설치되어 유체를 일방향으로 흐르게 하여 배터리(100)를 냉각하는 구성이다. The
본 발명에서 팬(300)은, 작동을 위한 전원을 하우징(200)의 내부 공간에 수납된 배터리(100)로부터 공급받을 수 있다. 하우징(200)의 내부 공간에는 배터리(100)가 수납되어 있기 때문에, 팬(300)이 작동하기 위한 전원 공급부를 별도로 구비하지 않고, 내부 공간에 수납된 배터리(100)를 이용하여 팬(300)으로 전원이 공급되도록 이루어져 팬(300)이 작동할 수 있는 충분한 크기의 전력을 제공받을 수 있게 된다. In the present invention, the
이러한 팬(300)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 인접한 배터리(100)의 중앙부인 제1 유로(120)를 제외한 영역에 평행하게, 마주보도록 4개 설치되는 것이 바람직한데, 이는 흐르는 유체가 배터리(100)의 몸체부분에 가로막혀 배터리(100)를 냉각하면서 제1 유로(120), 후술할 제2 유로(262) 등으로 흐르며 골고루 냉각할 수 있는 이점이 있다. As shown in FIG. 3, four
제2 유로(262)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 배터리(100)의 테두리 쪽 하우징(200)의 내벽에 반복되는 요철 형상의 리브(260)에 의해 형성되는 것으로, 팬(300)에 의해 형성된 유체가 미음자 배터리(100)의 몸체에 가로막혀 흐르게 되는 공간이다. As shown in FIG. 4 , the
한편, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 인접한 배터리(100) 사이에는, 유체의 흐름을 바꾸기 위한 방향전환 플레이트(400)가 구비될 수 있는데, 이는 팬(300)에 의해 형성된 유체가 배터리(100) 표면을 골고루 냉각하기 위한 것이다. On the other hand, as shown in FIGS. 5 and 6 , between the
이로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 성능이 개선된 배터리팩 구조(1)는, 배터리(100)를 사용하다보면 배터리(100)의 중앙부가 주로 다른 곳보다 온도가 높은데, 배터리(100)를 미음(ㅁ)자 형상으로 마련함으로써, 유체가 제1 유로(120)가 생겨 배터리팩 내부의 열이 효과적으로 감소할 수 있게 된다. Accordingly, in the battery pack structure 1 with improved cooling performance according to an embodiment of the present invention, when the
또한, 배터리(100) 사이에 방향전환 플레이트(400)를 삽입함으로써, 유체의 흐름이 배터리(100) 표면 골고루 닿도록 할 수 있게 된다. In addition, by inserting the
한편, 본 발명에 따른 본 발명에 따른 냉각 성능이 개선된 배터리팩 구조(1)는, 본 발명에서 설명되는 기술적 특징을 갖는 것으로서, 형상, 모양, 규격 등이 다양하게 이루어질 수 있음은 물론이고, 상술한 실시예 및 변형예들의 혼합으로 이루어질 수도 있다.On the other hand, the battery pack structure 1 with improved cooling performance according to the present invention according to the present invention has the technical characteristics described in the present invention, and as well as can be made in various shapes, shapes, specifications, etc., A mixture of the above-described embodiments and modifications may be made.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.In the foregoing, specific embodiments of the present invention have been described and illustrated, but it is common knowledge in the art that the present invention is not limited to the described embodiments, and that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. It is self-evident to those who have Accordingly, such modifications or variations should not be individually understood from the technical spirit or point of view of the present invention, and modified embodiments should be said to belong to the claims of the present invention.
1
냉각 성능이 개선된 배터리팩 구조
100
배터리
120
제1 유로
200
하우징
201
정면
202
배면
220
유입구
240
유출구
260
리브
262
제2 유로
264
홈
300
팬
400
방향전환 플레이트
420
막음판
422
빗살
440
제3 유로1 Battery pack structure with improved cooling performance
100 batteries
120 1st Euro
200 housing
201 front
202 back
220 inlet
240 outlet
260 ribs
262
264 home
300 fans
400 turn plate
420 block board
422 comb
440 3rd Euro
Claims (5)
내부 공간이 형성되어 상기 배터리들을 수용하고, 상기 내부 공간으로 유체가 유입되는 유입구 및 상기 내부 공간으로부터 상기 유체가 유출되는 유출구가 형성되며, 팬이 구비된 하우징을 포함하여,
상기 팬은,
상기 하우징의 내부 공간에 설치되되 상기 유입구 또는 상기 유출구 측 중 적어도 어느 한 측에 설치되는 것을 특징으로 하는,
냉각 성능이 개선된 배터리팩 구조.a battery in which the first flow path is formed in the center in a microphone shape and arranged;
An inner space is formed to accommodate the batteries, an inlet through which a fluid flows into the inner space and an outlet through which the fluid flows out of the inner space are formed, including a housing provided with a fan,
the fan,
Doedoe installed in the inner space of the housing, characterized in that it is installed on at least one side of the inlet or the outlet side,
Battery pack structure with improved cooling performance.
상기 팬은,
인접한 상기 배터리의 중앙부인 상기 제1 유로를 제외한 영역에 평행하게 설치되는 것을 특징으로 하는,
냉각 성능이 개선된 배터리팩 구조.According to claim 1,
the fan,
characterized in that it is installed in parallel to the area except for the first flow path, which is the central part of the adjacent battery,
Battery pack structure with improved cooling performance.
상기 배터리는,
일체로 이루어지거나, 다수개의 셀이 미음 형상을 갖도록 이루어지는 것을 특징으로 하는,
냉각 성능이 개선된 배터리팩 구조.According to claim 1,
The battery is
Characterized in that it is made integrally, or a plurality of cells are made to have a mic shape,
Battery pack structure with improved cooling performance.
인접한 상기 배터리 사이에는,
유체의 흐름을 바꾸기 위한 방향전환 플레이트가 구비되는 것을 특징으로 하는,
냉각 성능이 개선된 배터리팩 구조.According to claim 1,
Between the adjacent batteries,
characterized in that a diverting plate for changing the flow of fluid is provided,
Battery pack structure with improved cooling performance.
상기 배터리의 테두리 쪽 상기 하우징의 내벽은,
제2 유로를 갖도록 반복되는 요철 형상을 갖는 리브가 형성되는 것을 특징으로 하는,
냉각 성능이 개선된 배터리팩 구조.
According to claim 1,
The inner wall of the housing toward the edge of the battery,
characterized in that a rib having a concave-convex shape that is repeated to have a second flow path is formed,
Battery pack structure with improved cooling performance.
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JP2012084314A (en) * | 2010-10-08 | 2012-04-26 | Hino Motors Ltd | Internal cooling structure for battery pack |
KR20140034352A (en) * | 2012-09-07 | 2014-03-20 | 현대자동차주식회사 | Battery system |
KR20140043518A (en) * | 2012-09-20 | 2014-04-10 | 주식회사 엘지화학 | Battery pack of excellent cooling efficiency |
KR20150033180A (en) * | 2013-09-23 | 2015-04-01 | 주식회사 엘지화학 | Pack housing and battery pack including the same |
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- 2021-03-25 KR KR1020210038931A patent/KR102598939B1/en active IP Right Grant
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---|---|---|---|---|
JP2012084314A (en) * | 2010-10-08 | 2012-04-26 | Hino Motors Ltd | Internal cooling structure for battery pack |
KR20140034352A (en) * | 2012-09-07 | 2014-03-20 | 현대자동차주식회사 | Battery system |
KR20140043518A (en) * | 2012-09-20 | 2014-04-10 | 주식회사 엘지화학 | Battery pack of excellent cooling efficiency |
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