KR20220149425A - Heat dissipation member and battery pack including the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이웃하는 전지 모듈 간의 열전파를 방지하면서도 효과적으로 열이 분산되는 방열 부재 및 이를 포함하는 전지 팩에 관한 것이다. The present invention relates to a heat dissipation member effectively dissipating heat while preventing heat propagation between neighboring battery modules, and a battery pack including the same.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있다. 특히, 이차전지는 휴대폰, 디지털 카메라, 노트북, 웨어러블 디바이스 등의 모바일 기기뿐만 아니라, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 전기 자동차 등의 동력 장치에 대한 에너지원으로도 많은 관심을 가지고 있다. As technology development and demand for mobile devices increase, the demand for secondary batteries as an energy source is rapidly increasing. In particular, secondary batteries are of great interest not only as mobile devices such as mobile phones, digital cameras, laptops, and wearable devices, but also as energy sources for power devices such as electric bicycles, electric vehicles, and hybrid electric vehicles.
소형 모바일 기기들에는 디바이스 1대당 하나 또는 두서너 개의 전지셀들이 사용됨에 반해, 자동차 등과 같이 중대형 디바이스들에는 고출력 대용량이 필요하다. 따라서, 다수의 전지셀을 전기적으로 연결한 중대형 전지 모듈이 사용된다.While one or two or three battery cells are used per device in small mobile devices, medium and large devices such as automobiles require high output and high capacity. Accordingly, a medium or large-sized battery module in which a plurality of battery cells are electrically connected is used.
중대형 전지 모듈은 가능하면 작은 크기와 중량으로 제조되는 것일 바람직하므로, 높은 집적도로 적층될 수 있고 용량 대비 중량이 작은 각형 전지, 파우치형 전지 등이 중대형 전지 모듈의 전지셀로서 주로 사용되고 있다. Since it is preferable that the mid-to-large-sized battery module be manufactured as small as possible in size and weight, a prismatic battery, a pouch-type battery, etc. that can be stacked with a high degree of integration and have a small weight to capacity are mainly used as battery cells of the medium and large-sized battery module.
그러나, 종래기술의 전지 팩은, 복수의 전지 모듈을 구비하고, 각각의 전지 모듈의 전지셀 중 일부가 열폭주가 발생되어, 발화 내지 폭발할 경우, 인접한 이차전지로 열 또는 화염이 전달되어 2차 폭발 등이 일어나는 경우가 있어, 2차 발화 내지 폭발을 방지하기 위한 노력이 가중되고 있다. However, the prior art battery pack includes a plurality of battery modules, and when some of the battery cells of each battery module cause thermal runaway and ignite or explode, heat or flame is transferred to the adjacent secondary battery 2 There are cases where a secondary explosion or the like occurs, and efforts are being made to prevent secondary ignition or explosion.
이에 따라, 전지 팩 내 일부 전지 모듈에서 발화 내지 폭발 시 인접한 전지 모듈에 열 전달이 되는 것을 방지하면서도, 발생된 열이 효과적으로 분산될 수 있는 방열 부재 및 이를 포함하는 전지 팩을 개발할 필요가 있다.Accordingly, there is a need to develop a heat dissipation member capable of effectively dissipating heat generated while preventing heat transfer to an adjacent battery module during ignition or explosion in some battery modules in the battery pack, and a battery pack including the same.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 이웃하는 전지 모듈 간의 열전파를 방지하면서도 효과적으로 열이 분산되는 방열 부재 및 이를 포함하는 전지 팩에 관한 것이다.An object of the present invention relates to a heat dissipation member that effectively dissipates heat while preventing heat propagation between neighboring battery modules, and a battery pack including the same.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problems, and the problems not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the present specification and the accompanying drawings. .
본 발명의 일 실시예에 따른 방열 부재는, 서로 연결되어 있는 제1 프레임 및 제2 프레임을 포함하되, 상기 제1 프레임의 내면과 상기 제2 프레임의 내면이 서로 대면하도록 접혀 있는 프레임 부재; 상기 제1 프레임의 외면에 부착되어 있는 제1 단열 부재; 상기 제2 프레임의 외면에 부착되어 있는 제2 단열 부재; 상기 제1 프레임의 내면과 상기 제2 프레임의 내면 사이에 위치하는 중앙 단열 부재; 상기 제1 프레임의 내면과 상기 중앙 단열 부재 사이에 위치하는 제1 열분산 부재; 및 상기 제2 프레임의 내면과 상기 중앙 단열 부재 사이에 위치하는 제2 열분산 부재를 포함한다.A heat dissipation member according to an embodiment of the present invention includes a frame member including a first frame and a second frame connected to each other, wherein an inner surface of the first frame and an inner surface of the second frame are folded to face each other; a first heat insulating member attached to an outer surface of the first frame; a second heat insulating member attached to the outer surface of the second frame; a central heat insulating member positioned between the inner surface of the first frame and the inner surface of the second frame; a first heat dissipating member positioned between the inner surface of the first frame and the central heat insulating member; and a second heat dissipating member positioned between the inner surface of the second frame and the central heat insulating member.
상기 제1 열분산 부재는 상기 제1 프레임에 수직인 방향으로 절곡되어 있는 면을 더 포함하고, 상기 제2 열분산 부재는 상기 제2 프레임에 수직인 방향으로 절곡되어 있는 면을 더 포함하고, 상기 제1 열분산 부재 및 상기 제2 열분산 부재는 서로 반대 방향으로 절곡되어 있을 수 있다.The first heat dissipation member further includes a surface bent in a direction perpendicular to the first frame, and the second heat dissipation member further includes a surface bent in a direction perpendicular to the second frame, The first heat dissipating member and the second heat dissipating member may be bent in opposite directions.
상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임은 각각 적어도 하나의 십자형 구조를 포함하는 격자 프레임일 수 있다.Each of the first frame and the second frame may be a lattice frame including at least one cross-shaped structure.
상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임 사이에 적어도 하나의 경첩 결합부가 형성되어 있을 수 있다.At least one hinge coupling portion may be formed between the first frame and the second frame.
상기 제1 프레임의 양측에 각각 제1 측면부가 형성되어 있고, 상기 제2 프레임의 양측에 각각 제2 측면부가 형성되어 있을 수 있다.First side portions may be formed on both sides of the first frame, respectively, and second side portions may be formed on both sides of the second frame, respectively.
상기 제1 측면부는 상기 제1 단열 부재의 측면, 상기 제1 열분산 부재의 측면, 및 상기 중앙 단열 부재의 측면을 커버하고, 상기 제2 측면부는 상기 제2 단열 부재의 측면, 상기 제2 열분산 부재의 측면, 및 상기 중앙 단열 부재의 측면을 커버할 수 있다.The first side portion covers a side surface of the first heat insulating member, a side surface of the first heat dissipating member, and a side surface of the central heat insulating member, and the second side portion covers a side surface of the second heat insulating member and the second row The side surface of the dispersion member and the side surface of the central heat insulating member may be covered.
상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 중 적어도 하나의 내면에 적어도 하나의 돌출부가 형성되어 있을 수 있다. At least one protrusion may be formed on an inner surface of at least one of the first frame and the second frame.
상기 돌출부는 상기 제1 열분산 부재, 상기 제2 열분산 부재, 및 상기 중앙 단열 부재를 관통하고 있을 수 있다.The protrusion may pass through the first heat dissipating member, the second heat dissipating member, and the central heat insulating member.
상기 중앙 단열 부재는 상기 제1 단열 부재의 폭 또는 상기 제2 단열 부재의 폭보다 큰 폭을 가질 수 있다. The central insulating member may have a width greater than a width of the first insulating member or a width of the second insulating member.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 방열 부재는, 상기 제1 열분산 부재 및 상기 제2 열분산 부재 상에 형성되는 냉각 패드를 더 포함할 수 있다. The heat dissipation member according to another embodiment of the present invention may further include a cooling pad formed on the first heat dissipation member and the second heat dissipation member.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 전지 팩은, 상술한 방열 부재를 포함하되, 상기 방열 부재는 복수의 전지 모듈 중 이웃하는 한 쌍의 전지 모듈 사이에 위치한다. A battery pack according to another embodiment of the present invention includes the above-described heat dissipation member, wherein the heat dissipation member is positioned between a pair of adjacent battery modules among a plurality of battery modules.
상기 한 쌍의 전지 모듈 중 하나의 전지 모듈의 일 측면은 상기 제1 단열 부재와 접하고, 상기 한 쌍의 전지 모듈 중 다른 하나의 전지 모듈의 일측면은 상기 제2 단열 부재와 접할 수 있다. One side of one battery module of the pair of battery modules may be in contact with the first heat insulating member, and one side of the other battery module of the pair of battery modules may be in contact with the second heat insulating member.
상기 한 쌍의 전지 모듈 중 하나의 전지 모듈의 상부는 상기 제1 열분산 부재의 적어도 일부와 접하고, 상기 한 쌍의 전지 모듈 중 다른 하나의 전지 모듈의 상부는 상기 제2 열분산 부재의 적어도 일부와 접할 수 있다.An upper portion of one battery module of the pair of battery modules is in contact with at least a portion of the first heat dissipation member, and an upper portion of the other battery module of the pair of battery modules is at least a portion of the second heat dissipation member can be accessed with
실시예들에 따르면, 본 발명은 방열 부재 및 이를 포함하는 전지 팩에서, 방열 부재에 포함된 열분산 부재가 단열 부재 사이에 위치하여, 이웃하는 전지 모듈 간의 열전파를 방지하면서도 효과적으로 열이 분산될 수 있다.According to embodiments, in the present invention, in a heat dissipation member and a battery pack including the same, a heat dissipation member included in the heat dissipation member is positioned between the heat insulating members to prevent heat propagation between neighboring battery modules while effectively dissipating heat. can
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and the effects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the present specification and the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 팩에 포함되어 있는 한 쌍의 전지 모듈 및 방열 부재를 간략히 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 방열 부재를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 1의 방열 부재의 정면도이다.
도 4는 도 1의 방열 부재에 포함된 프레임 부재를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1의 방열 부재에 포함된 단열 부재 및 열분산 부재를 나타내는 도면이다.
도 6 내지 도 12는 도 1의 방열 부재가 조립되는 과정을 나타내는 도면이다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 방열 부재를 나타낸 도면이다. 1 is a diagram schematically illustrating a pair of battery modules and a heat dissipation member included in a battery pack according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view illustrating the heat dissipation member of FIG. 1 ;
3 is a front view of the heat dissipation member of FIG. 1 .
4 is a view illustrating a frame member included in the heat dissipation member of FIG. 1 .
5 is a view illustrating a heat insulating member and a heat dissipating member included in the heat dissipating member of FIG. 1 .
6 to 12 are views illustrating a process in which the heat dissipation member of FIG. 1 is assembled.
13 and 14 are views illustrating a heat dissipation member according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, various embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily carry out the present invention. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar elements throughout the specification.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 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 illustrated bar. In order to clearly express various layers and regions in the drawings, the thicknesses are enlarged. And in the drawings, for convenience of explanation, the thickness of some layers and regions is exaggerated.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, throughout the specification, when a part "includes" a component, this means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.In addition, throughout the specification, when it is referred to as "planar view", it means when the target part is viewed from above, and when it is referred to as "cross-section", it means when the cross-section obtained by cutting the target part vertically is viewed from the side.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 방열 부재를 포함하는 전지 팩을 설명하고자 한다. Hereinafter, a battery pack including a heat dissipation member according to an embodiment of the present invention will be described.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 팩에 포함되어 있는 한 쌍의 전지 모듈 및 방열 부재를 간략히 나타낸 도면이다. 1 is a diagram schematically illustrating a pair of battery modules and a heat dissipation member included in a battery pack according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전지 팩은, 방열 부재(100)를 포함하되, 방열 부재(100)는 복수의 전지 모듈 중 이웃하는 한 쌍의 전지 모듈(10) 사이에 위치한다.Referring to FIG. 1 , a battery pack according to another embodiment of the present invention includes a
여기서, 전지 모듈(10)은 구체적으로 도시되지 않았으나, 복수의 전지셀(미도시됨)이 기설정된 방향을 따라 적층된 후 모듈 프레임에 장착되어 구성되어 있을 수 있다. 여기서, 복수의 전지셀(미도시됨)은 그 종류에 특별한 제한이 없으므로 파우치형 이차 전지 또는 각형 이차 전지일 수 있다.Here, the
또한, 본 실시예에서, 한 쌍의 전지 모듈(10) 중 하나의 전지 모듈(10)의 일 측면은 제1 단열 부재(도 3, 131)와 접하고, 한 쌍의 전지 모듈(10) 중 다른 하나의 전지 모듈(10)의 일측면은 제2 단열 부재(도 3, 135)와 접할 수 있다. In addition, in this embodiment, one side of one of the
이에 따라, 본 실시예에서, 일부 전지 모듈에서 발화 또는 폭발 시, 인접한 전지 모듈(10) 간의 열전이가 방열 부재(100)의 단열 부재(도 3, 130)에 의해 차단될 수 있어, 인접한 전지 모듈(10) 간의 열전파에 의한 연속적인 발화 또는 폭발을 방지할 수 있다. Accordingly, in this embodiment, when some battery modules ignite or explode, heat transfer between the
또한, 한 쌍의 전지 모듈(10) 중 하나의 전지 모듈(10)의 상부는 제1 열분산 부재(도 2, 151)의 적어도 일부와 접하고, 한 쌍의 전지 모듈(10) 중 다른 하나의 전지 모듈(10)의 상부는 제2 열분산 부재(도 2, 155)의 적어도 일부와 접할 수 있다. In addition, an upper portion of one of the
이에 따라, 본 실시예에서, 일부 전지 모듈에서 발화 또는 폭발 시, 인접한 전지 모듈(10)에서 발생된 열은 방열 부재(100)의 열분산 부재(도 2, 150)를 따라 이동하여, 전지 모듈(10)에서 발생된 열이 효과적이고 신속하게 분산될 수 있다.Accordingly, in this embodiment, when some battery modules ignite or explode, the heat generated in the
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 방열 부재를 보다 구체적으로 설명하고자 한다. Hereinafter, a heat dissipation member according to an embodiment of the present invention will be described in more detail.
도 2는 도 1의 방열 부재를 나타내는 사시도이다. 도 3은 도 1의 방열 부재의 정면도이다. 도 4는 도 1의 방열 부재에 포함된 프레임 부재를 나타내는 도면이다. 도 5는 도 1의 방열 부재에 포함된 단열 부재 및 열분산 부재를 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a perspective view illustrating the heat dissipation member of FIG. 1 ; 3 is a front view of the heat dissipation member of FIG. 1 . 4 is a view illustrating a frame member included in the heat dissipation member of FIG. 1 . 5 is a view illustrating a heat insulating member and a heat dissipating member included in the heat dissipating member of FIG. 1 .
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 방열 부재(100)는, 서로 연결되어 있는 제1 프레임(111) 및 제2 프레임(115)을 포함하되, 제1 프레임(111)의 내면과 제2 프레임(115)의 내면이 서로 대면하도록 접혀 있는 프레임 부재(110); 제1 프레임(111)의 외면에 부착되어 있는 제1 단열 부재(131); 제2 프레임(115)의 외면에 부착되어 있는 제2 단열 부재(135); 제1 프레임(111)의 내면과 제2 프레임(115)의 내면 사이에 위치하는 중앙 단열 부재(170); 제1 프레임(111)의 내면과 중앙 단열 부재(170) 사이에 위치하는 제1 열분산 부재(151); 및 제2 프레임(115)의 내면과 중앙 단열 부재(170) 사이에 위치하는 제2 열분산 부재(155)를 포함한다.2 and 3 , the
보다 구체적으로, 도 2 및 도 4를 참조하면, 프레임 부재(110)는 서로 연결되어 있는 제1 프레임(111) 및 제2 프레임(115)을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 프레임 부재(110)는 제1 프레임(111)의 내면과 제2 프레임(115)의 내면이 서로 대면하도록 접혀 있을 수 있다. More specifically, referring to FIGS. 2 and 4 , the
일 예로, 프레임 부재(110)는 제1 프레임(111)과 제2 프레임(115) 사이에 적어도 하나의 경첩 결합부(119)가 형성되어 있을 수 있다. 여기서, 경첩 결합부(119)는 일반적으로 사용되는 경첩 결합 구조를 가지고 있을 수 있다. For example, in the
이에 따라, 제1 프레임(111) 및 제2 프레임(115)는 경첩 결합부(119)를 기준으로 제1 프레임(111)의 내면과 제2 프레임(115)의 내면이 서로 대면하는 방향으로 접힐 수 있다. 이와 더불어, 경첩 결합부(119)가 프레임 부재(110)의 하부에 위치하여, 열분산 부재(150) 및 중앙 단열 부재(170)의 상하 이탈을 방지할 수 있다. Accordingly, the
도 4를 참조하면, 제1 프레임(111) 및 제2 프레임(115)는 각각 적어도 하나의 십자형 구조를 포함하는 격자 프레임일 수 있다. 다만, 제1 프레임(111) 및 제2 프레임(115)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니며, 프레임 부재(110)의 강성을 유지할 수 있는 형상이라면 본 실시예에 포함될 수 있다. Referring to FIG. 4 , each of the
또한, 프레임 부재(110)에서, 제1 프레임(111)의 양측에 각각 제1 측면부(111a, 111b)가 형성되어 있고, 제2 프레임(115)의 양측에 각각 제2 측면부(115a, 115b)가 형성되어 있을 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 측면부(111a, 111b)는 제1 프레임(111)의 넓은 면을 기준으로 상하 방향으로 연장되어 있을 수 있고, 제2 측면부(115a, 115b)는 제2 프레임(115)의 넓은 면을 기준으로 상하 방향으로 연장되어 있을 수 있다.In addition, in the
보다 구체적으로, 도 3 및 도 4를 참조하면, 제1 프레임(111)의 제1 측면부(111a, 111b)는 제1 프레임(111)의 외면에 부착되는 제1 단열 부재(131)의 측면을 커버할 수 있다. 이와 더불어, 제1 프레임(111)의 제1 측면부(111a, 111b)는 제1 프레임(111)의 내면에 위치하는 제1 열분산 부재(151) 및 중앙 단열 부재(170)의 측면을 커버할 수 있다. More specifically, referring to FIGS. 3 and 4 , the
제2 프레임(115)의 제2 측면부(115a, 115b)의 경우에도 마찬가지로, 제2 프레임(115)의 외면에 부착되는 제2 단열 부재(135)의 측면을 커버할 수 있다. 이와 더불어, 제2 프레임(115)의 제2 측면부(115a, 115b)는 제2 프레임(115)의 내면에 위치하는 제2 열분산 부재(155) 및 중앙 단열 부재(170)의 측면을 커버할 수 있다.Similarly, in the case of the
이에 따라, 프레임 부재(110)는 제1 프레임(111) 및 제2 프레임(115)의 내면 혹은 외면에 위치하는 단열 부재(130), 열분산 부재(150), 및 중앙 단열 부재(170)의 측면을 커버하여, 단열 부재(130), 열분산 부재(150), 및 중앙 단열 부재(170)의 좌우 이탈을 방지하고, 외부 충격으로부터 보호할 수 있다. Accordingly, the
도 4를 참조하면, 프레임 부재(110)는, 제1 프레임(111) 및 제2 프레임(115) 중 적어도 하나의 내면에 적어도 하나의 돌출부(113)가 형성되어 있을 수 있다. 일 예로, 도 4와 같이, 돌출부(113)는 제1 프레임(111)의 내면에만 형성되어 있을 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 돌출부(113)는 제2 프레임(115)의 내면에 형성되어 있거나, 제1 프레임(111) 및 제2 프레임(115)의 내면에 각각 형성되어 있을 수도 있다. Referring to FIG. 4 , in the
여기서, 돌출부(113)은 제1 열분산 부재(151), 제2 열분산 부재(155), 및 중앙 단열 부재(170)를 관통하고 있을 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 열분산 부재(151), 제2 열분산 부재(155), 및 중앙 단열 부재(170)는 돌출부(113)가 끼워질 수 있는 홀이 미리 형성되어 있을 수 있다.Here, the
이에 따라, 프레임 부재(110)는 제1 프레임(111) 및 제2 프레임(115)의 내면에 위치하는 열분산 부재(150) 및 중앙 단열 부재(170)를 프레임 부재(110) 내에 보다 안정적으로 고정시킬 수 있다.Accordingly, the
또한, 프레임 부재(110)는 폴리카보네이트- 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(PC-ABS), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리프로필렌(PP) 등과 같은 소재로 이루어질 수 있다. 다만, 프레임 부재(110)의 소재는 이에 한정되는 것은 아니며, 프레임 부재(110)의 강성을 유지하면서도 열전도성이 낮은 소재라면 본 실시예에 포함될 수 있다. In addition, the
도 2, 도 3, 및 도 5(a)를 참조하면, 단열 부재(130)는 제1 단열 부재(131) 및 제2 단열 부재(135)를 포함할 수 있고, 제1 단열 부재(131)는 제1 프레임(111)의 외면에 부착되어 있고, 제2 단열 부재(135)는 제2 프레임(115)의 외면에 부착되어 있을 수 있다. 2, 3, and 5 (a) , the
여기서, 제1 단열 부재(131)는 제1 프레임(111)의 외면을 따라 연장되어 있되, 제1 측면부(111a, 111b)까지 연장되어 있을 수 있다. 또한, 제2 단열 부재(135)는 제2 프레임(115)의 외면을 따라 연장되어 있되, 제2 측면부(115a, 115b)까지 연장되어 있을 수 있다.Here, the first
또한, 단열 부재(130)는 규소 산화물로 이루어질 수 있다. 일 예로, 상기 규소 산화물은 글라스 화이버(Glass fiber)와 같은 소재로 이루어질 수 있다. 다만, 단열 부재(130)의 소재는 이에 한정되는 것은 아니며, 단열성이 높은 소재라면 본 실시예에 포함될 수 있다. Also, the
이에 따라, 본 실시예에서, 단열 부재(130)는 인접한 전지 모듈(10, 도 1) 사이의 열전이를 차단할 수 있다.Accordingly, in the present embodiment, the
도 2, 도 3, 및 도 5(b)를 참조하면, 중앙 단열 부재(170)는 제1 프레임(111)의 내면과 제2 프레임(115)의 내면 사이에 위치할 수 있다. 보다 구체적으로, 중앙 단열 부재(170)는 제1 열분산 부재(151) 및 제2 열분산 부재(155) 사이에 위치할 수 있다. 2, 3, and 5(b) , the central
여기서, 중앙 단열 부재(170)는 단열 부재(130)의 폭보다 큰 폭을 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 중앙 단열 부재(170)는 제1 단열 부재(131)의 폭 또는 제2 단열 부재(135)의 폭보다 큰 폭을 가질 수 있다. Here, the central
일 예로, 중앙 단열 부재(170)의 폭은 제1 단열 부재(131)의 폭 또는 제2 단열 부재(135)의 폭의 2배일 수 있다. 다만, 중앙 단열 부재(170)의 폭은 이에 한정되는 것이 아니며, 제1 열분산 부재(151) 및 제2 열분산 부재(155) 사이의 열전이를 차단할 수 있을 정도의 폭이라면 본 실시예에 포함될 수 있다.For example, the width of the central
또한, 중앙 단열 부재(170)는 규소 산화물로 이루어질 수 있다. 일 예로, 상기 규소 산화물은 글라스 화이버(Glass fiber)와 같은 소재로 이루어질 수 있다. 다만, 중앙 단열 부재(170)의 소재는 이에 한정되는 것은 아니며, 단열성이 높은 소재라면 본 실시예에 포함될 수 있다. Also, the central
이에 따라, 본 실시예에서, 전지 모듈(10, 도 1)로부터 제1 열분산 부재(151) 및 제2 열분산 부재(155)에 열이 각각 전달되더라도, 중앙 단열 부재(170)가 제1 열분산 부재(151)와 제2 열분산 부재(155) 사이의 열전이를 차단할 수 있다.Accordingly, in this embodiment, even if heat is transferred from the battery module 10 ( FIG. 1 ) to the first
도 2, 도 3, 및 도 5(c)를 참조하면, 열분산 부재(150)는 제1 열분산 부재(151) 및 제2 열분산 부재(155)를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 열분산 부재(151)는 제1 프레임(111)의 내면과 중앙 단열 부재(170) 사이에 위치하고, 제2 열분산 부재(155)는 제2 프레임(115)의 내면과 중앙 단열 부재(170) 사이에 위치할 수 있다.2, 3, and 5(c) , the
여기서, 열분산 부재(150)는 프레임 부재(110)와 수직인 방향으로 절곡되어 있는 면을 더 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 열분산 부재(151)는 제1 프레임(111)에 수직인 방향으로 절곡되어 있는 면을 더 포함하고, 제2 열분산 부재(155)는 제2 프레임(115)에 수직인 방향으로 절곡되어 있는 면을 더 포함할 수 있다. 여기서, 제1 열분산 부재(151) 및 제2 열분산 부재(155)는 서로 반대 방향으로 절곡되어 있을 수 있다. Here, the
또한, 열분산 부재(150)는 알루미늄(Al), 그라파이트(Graphite) 등과 같은 소재로 이루어질 수 있다. 다만, 열분산 부재(150)의 소재는 이에 한정되는 것은 아니며, 열전도성이 높은 소재라면 본 실시예에 포함될 수 있다. In addition, the
이에 따라, 본 실시예에서, 전지 모듈(10, 도 1)의 상부는 제1 열분산 부재(151)의 절곡된 면 또는 제2 열분산 부재(155)의 절곡된 면에 각각 인접하게 위치하여, 전지 모듈(10, 도 1)에서 발생된 열은 제1 열분산 부재(151) 또는 제2 열분산 부재(155)로 용이하게 분산될 수 있다. 이와 더불어, 제1 열분산 부재(151)의 절곡된 면 또는 제2 열분산 부재(155)의 절곡된 면은 팩 프레임(미도시됨)의 상부에 형성된 냉각 부재와 접하여, 전지 모듈(10, 도 1)에서 발생된 열이 효과적으로 방열될 수 있다.Accordingly, in this embodiment, the upper portion of the battery module 10 (FIG. 1) is located adjacent to the bent surface of the first
이하에서는, 본 실시예에 따른 방열 부재(100)의 각 구성 요소가 조립되는 과정을 구체적으로 설명하고자 한다.Hereinafter, a process of assembling each component of the
도 6 내지 도 12는 도 1의 방열 부재가 조립되는 과정을 나타내는 도면이다.6 to 12 are views illustrating a process in which the heat dissipation member of FIG. 1 is assembled.
도 6을 참조하면, 도 6(a)와 같이 미리 준비된 지그(220)에 형성된 홈(210)에 제1 단열 부재(131)를 위치시킬 수 있고, 도 6(b)와 같이 제1 단열 부재(131)는 홈(210)에 안정적으로 고정되어 있을 수 있다. Referring to FIG. 6 , the first
이후, 도 7을 참조하면, 도 7(a)와 같이, 제1 단열 부재(131)와 제1 프레임(111)의 외면이 대면하도록 위치를 조정한 후, 도 7(b)와 같이 제1 단열 부재(131) 상에 제1 프레임(111)의 외면을 안착시킬 수 있다.Then, referring to FIG. 7 , as shown in FIG. 7( a ), after adjusting the position so that the outer surfaces of the first
이후, 도 8을 참조하면, 제1 열분산 부재(151)의 일면이 제1 프레임(111)의 내면에 안착되되, 제1 프레임(111)에 형성된 돌출부(113)이 제1 열분산 부재(151)를 관통할 수 있다. 여기서, 제1 열분산 부재(151)는 돌출부(113)와 대응되는 크기의 홀이 미리 형성되어 있을 수 있다.Then, referring to FIG. 8 , one surface of the first
이후, 도 9를 참조하면, 제1 열분산 부재(151) 상에 중앙 단열 부재(170)가 안착되되, 제1 프레임(111)에 형성된 돌출부(113)이 중앙 단열 부재(170)를 관통할 수 있다. 여기서, 중앙 단열 부재(170)의 경우에도 돌출부(113)와 대응되는 크기의 홀이 미리 형성되어 있을 수 있다.Thereafter, referring to FIG. 9 , the central insulating
이후, 도 10을 참조하면, 중앙 단열 부재(170) 상에 제2 열분산 부재(155)가 안착되되, 제1 프레임(111)에 형성된 돌출부(113)이 제2 열분산 부재(155)를 관통할 수 있다. 여기서, 제2 열분산 부재(155)의 경우에도 돌출부(113)와 대응되는 크기의 홀이 미리 형성되어 있을 수 있다.Thereafter, referring to FIG. 10 , the second
이후, 도 11을 참조하면, 제2 프레임(115)이 제2 프레임(115)의 내면과 제1 프레임(111)의 내면이 대면하는 방향으로 접히되, 제2 프레임(115)의 내면은 제2 열분산 부재(155) 상에 안착될 수 있다. Thereafter, referring to FIG. 11 , the
이후, 도 12를 참조하면, 제2 프레임(115)의 외면에 제2 단열 부재(135)가 안착될 수 있다.Thereafter, referring to FIG. 12 , the second
이에 따라, 본 실시예에서, 방열 부재(100)는 상술한 과정에 의해 각 구성요소가 조립되어 있을 수 있어, 조립 공정이 비교적 간이하고, 별도의 접착층 없이 부품 간 기계적 결합을 통해 고정될 수 있어 생산성 또한 보다 향상될 수 있다.Accordingly, in the present embodiment, the
또한, 도 6 내지 도 12에서는 도시되지 않았으나, 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면 각 구성 요소 중 적어도 일부에 후크 구조 또는 스냅핏(Snap-fit) 구조가 형성되어 있어, 방열 부재(100)에 포함된 구성 요소들은 후크 결합 또는 스냅핏(Snap-fit) 결합으로 서로 고정되어 있을 수 있다. In addition, although not shown in FIGS. 6 to 12 , according to another embodiment of the present invention, a hook structure or a snap-fit structure is formed in at least some of each component, so that the
이에 따라. 본 실시예는 각 구성 요소 간의 결합력을 보다 향상시켜, 방열 부재(100)의 품질 또한 더욱 향상될 수 있다.Accordingly. In this embodiment, the coupling force between each component is further improved, so that the quality of the
이하에서는, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 방열 부재(100)에 대해 설명하도록 한다. 이때, 본 실시예에 따른 방열 부재는 상기 실시예에 따른 방열 부재의 구성을 모두 포함하는 바, 해당 기재는 중복 기재 방지를 위해 생략하도록 한다. Hereinafter, the
도 13 및 도 14는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 방열 부재를 나타낸 도면이다.13 and 14 are views illustrating a heat dissipation member according to another embodiment of the present invention.
도 13 및 도 14를 참조하면, 본 실시예에 따른 방열 부재(100)는 열분산 부재(150) 상에 형성되는 냉각 패드(190)를 더 포함할 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 방열 부재(100)는 제1 열분산 부재(151) 및 제2 열분산 부재(155) 상에 형성되는 냉각 패드(190)를 더 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 본 실시예에 따른 방열 부재(100)에 포함되는 냉각 패드(190)는 압축성 냉각 패드로 형성될 수 있다. 13 and 14 , the
냉각 패드(190)는 제1 열분산 부재(151) 및 제2 열분산 부재(155)의 절곡된 면 상에 형성될 수 있다. 이때, 냉각 패드(190)는 상기 절곡된 면과 동일한 면적을 갖도록 형성될 수 있으며, 상기 절곡된 면보다 작은 면적을 갖도록 형성될 수도 있다. 따라서, 제1 열분산 부재(151) 및 제2 열분산 부재(152)를 통해 전달된 열은 냉각 패드(190)를 통해 신속히 냉각 및 전달될 수 있다. The
이때, 냉각 패드(190)는 실리콘계 또는 아크릴계 소재로 형성될 수 있다. 구체적으로, 냉각 패드(190)는 실리콘 패드, 실리콘 고무 패드, 실리콘 폴리머 패드 등일 수 있으며, 아크릴 패드, 아크릴 폴리머 패드 등일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. In this case, the
본 실시예에 따른 방열 부재(100)의 열분산 부재(150) 상에는 냉각 패드(190)가 형성됨으로써 방열 부재(100)를 포함하는 상기 전지팩의 팩 프레임(도시하지 않음)과 추가적으로 접할 수 있다. 그러므로, 전지 모듈(100)에서 발생한 열은 열분산 부재(150) 및 냉각 패드(190)를 통해 상기 전지팩의 팩 프레임으로 전달됨으로써 전지 모듈(10)에서 발생한 열이 효과적이고 신속하게 분산될 수 있다. 특히, 냉각 패드(190)는 압축성 냉각 패드로 형성되어 상기 전지팩의 팩 프레임과 밀착되어 열 접촉 저항을 최소화하여 효과적인 열 전달 경로의 형성이 가능할 수 있다. The
한편, 본 실시 예에 따른 디바이스는 상술한 전지팩을 포함할 수 있다. 이러한 디바이스에는, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 자동차 등의 운송 수단에 적용될 수 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않고 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩을 사용할 수 있는 다양한 디바이스에 적용 가능하며, 이 또한 본 발명의 권리 범위에 속한다. Meanwhile, the device according to the present embodiment may include the aforementioned battery pack. Such a device may be applied to transportation means such as an electric bicycle, an electric vehicle, and a hybrid vehicle, but the present invention is not limited thereto and is applicable to various devices that can use a battery module and a battery pack including the same. belong to the scope of the invention.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims are also presented. It belongs to the scope of the invention.
10: 전지 모듈
100: 방열 부재
110: 프레임 부재
130: 단열 부재
150: 열분산 부재
170: 중앙 단열 부재
190: 냉각 패드10: battery module
100: heat dissipation member
110: frame member
130: insulation member
150: heat dissipation member
170: central insulation member
190: cooling pad
Claims (13)
상기 제1 프레임의 외면에 부착되어 있는 제1 단열 부재;
상기 제2 프레임의 외면에 부착되어 있는 제2 단열 부재;
상기 제1 프레임의 내면과 상기 제2 프레임의 내면 사이에 위치하는 중앙 단열 부재;
상기 제1 프레임의 내면과 상기 중앙 단열 부재 사이에 위치하는 제1 열분산 부재; 및
상기 제2 프레임의 내면과 상기 중앙 단열 부재 사이에 위치하는 제2 열분산 부재를 포함하는 방열 부재.a frame member comprising a first frame and a second frame connected to each other, wherein an inner surface of the first frame and an inner surface of the second frame are folded to face each other;
a first heat insulating member attached to an outer surface of the first frame;
a second heat insulating member attached to the outer surface of the second frame;
a central heat insulating member positioned between the inner surface of the first frame and the inner surface of the second frame;
a first heat dissipating member positioned between the inner surface of the first frame and the central heat insulating member; and
and a second heat dissipating member positioned between the inner surface of the second frame and the central heat insulating member.
상기 제1 열분산 부재는 상기 제1 프레임에 수직인 방향으로 절곡되어 있는 면을 더 포함하고,
상기 제2 열분산 부재는 상기 제2 프레임에 수직인 방향으로 절곡되어 있는 면을 더 포함하고,
상기 제1 열분산 부재 및 상기 제2 열분산 부재는 서로 반대 방향으로 절곡되어 있는 방열 부재.In claim 1,
The first heat dissipation member further includes a surface bent in a direction perpendicular to the first frame,
The second heat dissipation member further includes a surface bent in a direction perpendicular to the second frame,
The first heat dissipating member and the second heat dissipating member are bent in opposite directions to each other.
상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임은 각각 적어도 하나의 십자형 구조를 포함하는 격자 프레임인 방열 부재.In claim 1,
Each of the first frame and the second frame is a lattice frame including at least one cross-shaped heat dissipation member.
상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임 사이에 적어도 하나의 경첩 결합부가 형성되어 있는 방열 부재.In claim 1,
A heat dissipation member having at least one hinge coupling portion formed between the first frame and the second frame.
상기 제1 프레임의 양측에 각각 제1 측면부가 형성되어 있고,
상기 제2 프레임의 양측에 각각 제2 측면부가 형성되어 있는 방열 부재.In claim 4,
First side portions are formed on both sides of the first frame, respectively,
A heat dissipation member having second side portions formed on both sides of the second frame, respectively.
상기 제1 측면부는 상기 제1 단열 부재의 측면, 상기 제1 열분산 부재의 측면, 및 상기 중앙 단열 부재의 측면을 커버하고,
상기 제2 측면부는 상기 제2 단열 부재의 측면, 상기 제2 열분산 부재의 측면, 및 상기 중앙 단열 부재의 측면을 커버하는 방열 부재.In claim 5,
The first side portion covers a side surface of the first heat insulating member, a side surface of the first heat dissipation member, and a side surface of the central heat insulating member,
The second side portion is a heat dissipation member covering a side surface of the second heat insulating member, a side surface of the second heat dissipation member, and a side surface of the central heat insulating member.
상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 중 적어도 하나의 내면에 적어도 하나의 돌출부가 형성되어 있는 방열 부재.In claim 4,
A heat dissipation member having at least one protrusion formed on an inner surface of at least one of the first frame and the second frame.
상기 돌출부는 상기 제1 열분산 부재, 상기 제2 열분산 부재, 및 상기 중앙 단열 부재를 관통하고 있는 방열 부재.In claim 7,
The protrusion is a heat dissipating member penetrating the first heat dissipating member, the second heat dissipating member, and the central heat insulating member.
상기 중앙 단열 부재는 상기 제1 단열 부재의 폭 또는 상기 제2 단열 부재의 폭보다 큰 폭을 가지는 방열 부재.In claim 1,
The central heat-insulating member has a width greater than a width of the first heat-insulating member or a width of the second heat-insulating member.
상기 제1 열분산 부재 및 상기 제2 열분산 부재 상에 형성되는 냉각 패드를 더 포함하는 방열 부재.In claim 1,
The heat dissipation member further comprising a cooling pad formed on the first heat dissipating member and the second heat dissipating member.
상기 한 쌍의 전지 모듈 중 하나의 전지 모듈의 일 측면은 상기 제1 단열 부재와 접하고,
상기 한 쌍의 전지 모듈 중 다른 하나의 전지 모듈의 일측면은 상기 제2 단열 부재와 접하는 전지 팩.In claim 11,
One side of one of the battery modules of the pair is in contact with the first heat insulating member,
One side of the other one of the pair of battery modules is in contact with the second heat insulating member.
상기 한 쌍의 전지 모듈 중 하나의 전지 모듈의 상부는 상기 제1 열분산 부재의 적어도 일부와 접하고,
상기 한 쌍의 전지 모듈 중 다른 하나의 전지 모듈의 상부는 상기 제2 열분산 부재의 적어도 일부와 접하는 전지 팩.
In claim 12,
An upper portion of one of the pair of battery modules is in contact with at least a portion of the first heat dissipation member,
An upper portion of the other one of the pair of battery modules is in contact with at least a portion of the second heat dissipation member.
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