KR20230095340A - 열관리 가능한 배터리팩 - Google Patents

열관리 가능한 배터리팩 Download PDF

Info

Publication number
KR20230095340A
KR20230095340A KR1020210184721A KR20210184721A KR20230095340A KR 20230095340 A KR20230095340 A KR 20230095340A KR 1020210184721 A KR1020210184721 A KR 1020210184721A KR 20210184721 A KR20210184721 A KR 20210184721A KR 20230095340 A KR20230095340 A KR 20230095340A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cooling line
cell modules
battery pack
collision member
cooling
Prior art date
Application number
KR1020210184721A
Other languages
English (en)
Inventor
원 하
Original Assignee
주식회사 포스코
재단법인 포항산업과학연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 포스코, 재단법인 포항산업과학연구원 filed Critical 주식회사 포스코
Priority to KR1020210184721A priority Critical patent/KR20230095340A/ko
Priority to PCT/KR2022/020926 priority patent/WO2023121278A1/ko
Publication of KR20230095340A publication Critical patent/KR20230095340A/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/613Cooling or keeping cold
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H01M10/6557Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange arranged between the cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/242Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries against vibrations, collision impact or swelling
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

열관리 가능한 배터리팩이 개시된다. 열관리 가능한 배터리팩은, 내부에는 냉매가 이동되는 제1 냉각 라인이 설치되며, 복수개의 셀 모듈의 하부를 지지하는 하부 커버와, 하부 커버의 상부에서 복수개의 셀 모듈의 사이 위치에 설치되며 내부에는 셀 모듈을 냉각하는 냉매가 이동되는 제2 냉각 라인이 설치되는 충돌부재와, 복수개의 셀 모듈의 측면을 보호하는 측면 프레임과, 복수개의 셀 모듈의 상부를 덮는 상부 커버를 포함한다.

Description

열관리 가능한 배터리팩{HEAT CONTROLLABLE BATTERY PACK}
본 발명은 셀 모듈의 온도를 적절한 온도로 냉각하는 것이 가능한 열관리 가능한 배터리팩에 관한 것이다.
일반적으로, 전기자동차, 전기비행체, 산업용 전동설비 등 이차전지를 사용하는 장치에서, 배터리의 효율이 극대화되고 열폭주(Thermal Runaway) 현상을 방지하기 위해서는 배터리가 일정 온도를 유지해야 한다.
현재 주류를 이루고 있는 리튬계열의 이차전지는, 적정 유지온도가 약 15~45℃ 로서 그 범위가 좁으며, 그 이상의 온도로 장시간 유지하는 경우 열폭주의 위험이 있다. 이에 전기자동차 등 이차전지를 사용하는 장치는 배터리의 열관리 시스템을 이용하여 배터리가 일정한 온도 범위 내에서 동작하도록 온도를 유지해준다.
전기자동차에 사용되는 배터리 팩은, 일반적으로 상부 커버(upper cover), 측면 프레임(side frame), 내부 충돌부재(inner crash structure), 하부 커버(lower cover) 등의 구조부(structural parts)와 그 안에 장착되는 셀 모듈(battery cell module), 배터리 관리 시스템(BMS, Battery Management System), 열관리 시스템(TMS, Thermal Management System) 등으로 이루어진다.
배터리 팩 구성 부품 중 열관리 시스템은, 배터리의 온도를 일정하게 유지시켜주는 역할을 수행한다.
이러한 열관리 시스템은, 배터리의 온도가 적정 수준 이하일 때 배터리에 열을 공급해주거나, 배터리의 온도가 적정 수준 이상일 때 배터리로부터 열을 흡수하는 부품을 포함한다.
이러한 열관리 시스템은, 통상 열전도도가 높은 알루미늄 판재나 압출재를 사용하여 내부에 냉매가 흐를 수 있는 중공형상으로 제작하고, 그 내부에 흐르는 냉매가 순환 후 열교환기 등을 통해 일정 온도를 유지하고, 냉매 온도에 따라 순환과 정체를 반복함으로서 배터리의 온도를 일정하게 유지시켜 주는 부품이다.
열관리 시스템 중 이러한 부품을 냉각 판넬(cooling panel), 냉각 시스템(cooling system) 등으로 부르는데(heating의 역할도 수행하지만 cooling의 역할이 대부분이므로 통상 냉각 시스템으로 통칭), 각형셀(Prismatic cell)이나 파우치형 셀(Pouch cell)을 사용하는 경우 셀 모듈의 형상이 육면체이므로, 육면체 중 한 면에 접촉하도록 장착되며, 대부분의 경우 셀의 하(下)면에 접촉하도록 장착된다.
배터리 팩 구성 부품 중 팩 내부에 위치하여, 외부로부터의 충격을 분산, 흡수하는 역할을 수행하는 부품을 내부 충돌부재라고 한다.
이러한 내부 충돌부재는, 통상 셀 모듈 사이사이에 위치하고, 전/후/측면 프레임과 연결되어있다.
자동차는 각종 충돌, 추돌, 전복사고의 위험성이 있는 상태에서 운행되므로, 외부 충격이 배터리 팩에 가해져 배터리의 손상으로 이어질 수 있는데, 리튬이온 이차전지의 경우 내부의 전해질, 전극 등이 대기 분위기에 노출될 경우 화재가 발생하여 탑승자의 안전에 위협이 될 수 있기 때문에, 외부의 충격으로부터 배터리 팩 내부의 셀을 보호할 수 있는 충돌부재의 역할이 매우 중요하다.
현재 대부분의 배터리 팩에서 냉각 판넬이 셀 모듈 하면에 장착되는 이유는 셀 상면의 경우 전극이 위치하고, 셀 측면의 경우 내부 충돌부재가 위치하기 때문이다. 배터리의 충방전에 따라 셀 모듈 내부에서는 열이 셀의 전/후/좌/우/상/하의 모든 방향으로 발생하는데, 냉각 판넬이 셀 모듈 하부에만 위치하는 것은 6면 중 한 개의 면에서만 열관리에 관여한다는 점에서 효율적이지 못한 문제점이 있다.
또한, 자동차의 충돌시 배터리를 보호하기 위한 충돌부재의 역할이 중요하긴하나, 한정된 배터리 팩 내부 공간 중 상당 부분을 차지하는 충돌부재가 셀 모듈 보호의 한가지 역할만을 수행하는 것도 효율적이지 못한 문제점이 있다.
본 발명의 일 실시예는, 충돌부재의 내부에 냉각 라인을 형성하여, 충돌부재를 이용한 셀 모듈의 냉각이 가능한 열관리 가능한 배터리팩을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는, 내부에는 냉매가 이동되는 제1 냉각 라인이 설치되며, 복수개의 셀 모듈의 하부를 지지하는 하부 커버와, 하부 커버의 상부에서 복수개의 셀 모듈의 사이 위치에 설치되며 내부에는 셀 모듈을 냉각하는 냉매가 이동되는 제2 냉각 라인이 설치되는 충돌부재와, 복수개의 셀 모듈의 측면을 보호하는 측면 프레임과, 복수개의 셀 모듈의 상부를 덮는 상부 커버를 포함한다.
제1 냉각 라인과 상기 제2 냉각 라인은 서로간에 연결될 수 있다.
제1 냉각 라인에 연결되는 제1 튜브와, 제2 냉각 라인에 연결되어 제1 튜브에 결합되는 제2 튜브를 포함할 수 있다.
제1 튜브와 제2 튜브는 서로간에 커넥터에 의해 연결될 수 있다.
냉매는, 제1 냉각 라인과 상기 제2 냉각 라인의 각각에 독립적으로 공급될 수 있다.
냉매는, 제1 냉각 라인과 상기 제2 냉각 라인을 순환하도록 공급될 수 있다.
충돌부재의 측면에는 완충부재가 부착될 수 있다.
복수개의 충돌부재의 사이 위치에는 복수개의 셀 모듈의 측면에 접촉되며 내부에는 제3 냉각 라인이 설치된 격벽부재를 더 포함할 수 있다.
복수개의 셀 모듈의 전극은 측면 프레임 방향으로 설치되고, 상부 커버에는 복수개의 셀 모듈의 측면을 냉각하는 제4 냉각 라인이 설치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수개의 셀 모듈이 하부 커버의 상측에 위치된 상태에서, 복수개의 셀 모듈들의 사이에 충돌부재를 설치하는 바, 하부 커버에 형성된 제1 냉각 라인과 충돌부재에 형성된 제2 냉각 라인에 의해 셀 모듈을 적절한 온도로 냉각하는 것이 가능하여 안정성과 내구성의 향상이 가능하다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열관리 가능한 배터리팩을 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 열관리 가능한 배터리팩의 하부 커버의 상측에 충돌부재가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 충돌부재를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 충돌부재를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 충돌부재를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 충돌부재를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 열관리 가능한 배터리팩을 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열관리 가능한 배터리팩을 개략적으로 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 열관리 가능한 배터리팩의 하부 커버의 상측에 충돌부재가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 충돌부재를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 열관리 가능한 배터리팩(100)은, 내부에는 냉매가 이동되는 제1 냉각 라인(30)이 설치되며 복수개의 셀 모듈(20)의 하부를 지지하는 하부 커버(10)와, 하부 커버(10)의 상부에서 복수개의 셀 모듈(20)의 사이 위치에 설치되며 내부에는 셀 모듈(20)을 냉각하는 냉매가 이동되는 제2 냉각 라인(50)이 설치되는 충돌부재(40)와, 복수개의 셀 모듈(20)의 측면을 보호하는 측면 프레임(70)과, 복수개의 셀 모듈(20)의 상부를 덮는 상부 커버(80)를 포함한다. 여기서 셀 모듈(20)은 전극이 상부에 위치하는 것을 예시적으로 설명한다. 따라서, 셀 모듈(20)은 전극이 위치한 상부를 제외한 나머지 면의 냉각이 이루어지는 것으로, 이에 대해 이하에서 구체적으로 설명한다.
하부 커버(10)는 복수개의 셀 모듈(20)이 안착된 상태로 설치되는 것으로, 복수개의 셀 모듈(20)들의 각각을 안정적으로 지지하도록 플레이트 형상으로 설치될 수 있다.
하부 커버(10)에는 복수개의 셀 모듈(20)들을 지지한 상태로 적절한 온도로 냉각 가능하도록 제1 냉각 라인(30)이 설치될 수 있다.
제1 냉각 라인(30)은 하부 커버(10)의 내부에 설치되는 것으로, 하부 커버(10)의 전체 면적에 대응하여 설치되는 것으로, 복수개의 셀 모듈(20)의 각각을 적절한 온도로 냉각하는 냉매가 흐르도록 설치될 수 있다.
제1 냉각 라인(30)은 하부 커버(10)의 내부에 단일 라인으로 형성되어 냉매가 내부를 따라 흐르도록 설치되는 것을 예시적으로 설명한다.
그러나 제1 냉각 라인(30)은 단일 라인으로 설치되는 것으로 반드시 한정되는 것은 아니고, 복수개의 라인으로 변경 설치되는 것도 가능하다. 즉, 제1 냉각 라인(30)은 복수개의 셀 모듈(20)들을 구획을 지정하여 냉각 가능하도록 변경 설치되는 것도 가능하다.
이러한 하부 커버(10)는 차량의 주행 중, 도로상의 돌, 파편, 낙하물 등의 이물질로부터 배터리 팩의 하부를 보호하는 역할을 수행하기 위해 두껍게 제작되는 바, 하부 커버(10)가 충돌 에너지의 분산 및 흡수 기능도 함께 수행할 수 있다.
이러한 하부 커버(10)의 상측에는 복수개의 셀 모듈(20)들이 복수개의 행과 열로 배열로 배치되고, 각각의 셀 모듈(20)들의 사이 위치에 충돌부재(40)가 설치될 수 있다.
충돌부재(40)는 복수개의 셀 모듈(20)들의 사이 위치에 설치되어, 셀 모듈(20)들에 전달되는 충격을 완충하면서, 각각의 셀 모듈(20)들을 적절한 온도로 냉각 가능하게 설치될 수 있다.
이를 위해 충돌부재(40)의 내부에는 냉각을 위한 냉매가 흐르는 제2 냉각 라인(50)이 설치될 수 있다.
제2 냉각 라인(50)은 충돌부재(40)의 내부에 설치되는 것으로, 충돌부재(40)의 크기에 대응하여 일방향 또는 역방향으로 수회 굴곡 형성되어 충돌부재(40)의 전체 면적에 대응하여 설치될 수 있다.
제2 냉각 라인(50)은 본 실시예에서 충돌부재(40)의 내부에 단일개로 설치되는 것을 예시적으로 설명한다. 그러나 제2 냉각 라인(50)은 단일개의 라인으로 형성되는 것으로 반드시 한정되는 것은 아니고, 복수의 라인으로 설치되어 각각의 냉각 라인에 별도의 냉매를 각각 공급하는 것도 가능하다.
이와 같이, 복수개의 셀 모듈(20)은 하부 커버(10)에 복수개의 행과 열을 이루어 배치된 상태에서 서로간의 사이 위치에 충돌부재(40)가 설치되는 바, 외력의 작용에도 충격 손상이 발생되지 않는다.
또한, 복수개의 셀 모듈(20)은 양측이 충돌부재(40)에 의해 각각 접촉된 상태로 설치되는 바, 충돌부재(40)의 내부에 설치된 제2 냉각 라인(50)을 따라 흐르는 냉매와 열교환되어 적절한 온도로 냉각될 수 있다.
충돌부재(40)의 두께와 제조 방법은, 탑재될 셀 모듈의 무게, 차체(vehicle body)의 충격 흡수능력 등에 따라 변화될 수 있다.
예로서, 차체에 고강도 강재가 다량 사용되고 충격 흡수 설계가 충분할 경우, 차량 충돌시 발생하는 에너지의 상당 부분을 차체가 흡수할 수 있는 바, 충돌부재(40)는 상대적으로 얇거나, 약한 소재가 사용될 수 있다.
반면, 차체가 약하게 설계될 경우, 충돌시 발생하는 에너지의 상당부분을 충돌부재가 흡수해야 하는 바, 충돌부재(40)는 상대적으로 두껍거나, 강한 소재가 사용될 수 있다.
한편, 복수개의 충돌부재(40)들의 사이 위치에는 복수개의 셀 모듈(20)의 측면에 접촉되는 격벽부재(52)가 설치될 수 있다.
격벽부재(52)는 복수개의 열과 행으로 배치된 복수개의 충돌부재(40)의 사이 위치에 긴 길이로 설치되는 것으로, 셀 모듈(20)의 측면에 접촉된 상태로 설치될 수 있다.
이러한 격벽부재(52)의 내부에는 제3 냉각 라인(52a)이 설치되는 바, 복수개의 셀 모듈(20)들의 측면 부분의 적절한 냉각이 가능하다.
즉, 셀 모듈(20)은 하부 커버(10)에 헝성된 제1 냉각 라인(30)과 충돌부재(40)의 내부에 형성된 제2 냉각 라인(50)에 더해, 격벽부재(52)에 형성된 제3 냉각 라인(52a)에 의해 보다 효과적인 냉각 작용이 이루어질 수 있다.
전술한 제1 냉각 라인(30)과 제2 냉각 라인(50)을 서로간에 연결하기 위해, 제1 튜브(31)와 제2 튜브(51)가 설치될 수 있다.
제1 튜브(31)는 일측은 하부 커버(10)에 형성된 제1 냉각 라인(30)에 연결되고 타측은 복수개의 충돌부재(40)에 형성된 제2 냉각 라인(50)에 연결된 제2 튜브(51)에 연결될 수 있다.
제1 튜브(31)와 제2 튜브(51)의 연결은 커넥터(61)에 의해 연결될 수 있다.
커넥터(61)는 제1 튜브(31)와 제2 튜브(51)를 실링 상태에서 연결 가능하도록 고무, 실리콘, 고분자재료 또는 금속재료를 포함한 재질로 형성될 수 있다.
이와 같이. 커넥터(61)는 제1 튜브(31)와 제2 튜브(51)를 실링 상태로 연결하는 바, 냉매의 안정적인 공급이 가능하다. 제1 튜브(31)와 제2 튜브(51)는 본 실시예에서 커넥터(61)에 의해 연결되는 것을 예시적으로 설명하지만, 이에 반드시 한정되는 것은 아니고 제1 튜브(31)와 제2 튜브(51)가 서로간에 직접 일체로 연결되는 것도 가능하다.
제2 냉각 라인(50)은 본 실시예에서 하부 커버(10) 방향에 커넥터(61)가 설치되도록 설치되며, 좌우 방향으로 긴 길이로 형성되면서 길이 방향의 소정 위치에 굴곡부가 형성되도록 형성될 수 있다. 물론 제2 냉각 라인(50)은 이에 반드시 한정되는 것은 아니고 커넥터(61)의 위치가 충돌부재(40)의 측면 위치 등으로 변경 설치되는 것도 가능하다.
한편, 제1 냉각 라인(20)과 제2 냉각 라인(50)의 냉매가 유입되는 입구와 출구의 위치, 유로의 두께와 냉매가 흐르는 방향 등은 냉매의 열용량과 부피 등을 포함한 전체 시스템의 구성 변경에 따라 변경될 수 있다.
전술한 바와 같이, 냉매는 제1 냉각 라인(30)과 제2 냉각 라인(50)의 각각에 독립적으로 공급되어, 제1 냉각 라인(30)과 제2 냉각 라인(50)에 공급되어, 복수개의 셀 모듈(20)들의 각각을 냉각할 수 있다. 그러나, 이에 반드시 한정되는 것은 아니고, 제1 냉각 라인(30)과 제2 냉각 라인(50)이 서로간에 연결된 상태에서 냉매가 순환 가능하게 공급되는 것도 가능하다.
한편, 복수개의 셀 모듈(20)은 하부 커버(10)에 안착된 상태로 측면 프레임(70)에 의해 보호될 수 있다.
측면 프레임(70)은 복수개의 셀 모듈(20)들이 내부에 위치한 상태로 보호하는 것으로, 하부 커버(10)와 상부 커버(80)의 사이 위치에서 복수개의 셀 모듈(20)들을 안정적으로 보호하도록 설치될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 실시예의 열관리 가능한 배터리팩(100)은, 복수개의 셀 모듈은 하부 커버(10)의 상측에 위치시킨 상태에서, 복수개의 셀 모듈(20)들의 사이에 충돌부재(40)를 설치하는 바, 하부 커버(10)에 형성된 제1 냉각 라인(30)과 충돌부재(40)에 형성된 제2 냉각 라인(50)에 의해 셀 모듈(20)을 적절한 온도로 냉각하는 것이 가능하여 안정성과 내구성의 향상이 가능하다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 충돌부재를 개략적으로 도시한 측면도이다. 도 1 내지 도 3과 동일 참조 번호는 동일 또는 유사 기능의 동일 또는 유사 부재를 말한다. 이하에서 동일 참조 번호에 대해서는 그 자세한 설명을 생략한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 열관리 가능한 배터리팩의 충돌부재(40)의 측면에는 완충부재(110)가 부착될 수 있다.
완충부재(110)는 충돌부재(40)의 측면에서 셀 모듈(20)과 접촉하는 측면에 부착되는 바, 외부 충격 전달시 셀 모듈(20)들을 안정적으로 보호하는 것이 가능하다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 충돌부재를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 1 내지 도 4와 동일 참조 번호는 동일 또는 유사 기능의 동일 또는 유사 부재를 말한다. 이하에서 동일 참조 번호에 대해서는 그 자세한 설명을 생략한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 열관리 가능한 배터리팩의 충돌부재(40)의 커넥터(61)는 충돌부재(40)의 대향하는 양측면에 각각 설치될 수 있다. 이와 같이 커넥터(61)가 충돌부재(40)의 대향하는 양측에 각각 형성되어 격벽부재(52)의 제3 냉각라인(52a)과 연결될 수 있다.
따라서, 제2 냉각 라인(50)은 충돌부재(40)의 대향하는 양측의 사이를 연결하면서 충돌부재(40)의 내부에 설치되며, 길이 방향의 소정 위치가 굴곡 형성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 충돌부재를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 1 내지 도 5와 동일 참조 번호는 동일 또는 유사 기능의 동일 또는 유사 부재를 말한다. 이하에서 동일 참조 번호에 대해서는 그 자세한 설명을 생략한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 열관리 가능한 배터리팩의 충돌부재(40)의 커넥터(61)는, 양측에 상하 위치를 달리하여 각각 설치될 수 있다.
따라서, 제2 냉각 라인(50)은 충돌부재(40)의 양측에 위치를 달리하여 설치된 커넥터(61)의 사이를 연결하도록 충돌부재(40)의 내부에 설치되며, 길이 방향의 소정 위치가 굴곡 형성될 수 있다. 이와 같이 커넥터(61)가 충돌부재(40)의 대향하는 양측에 각각 형성되어 격벽부재(52)의 제3 냉각라인(52a)과 연결될 수 있다.
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 열관리 가능한 배터리팩을 개략적으로 도시한 분해 사시도이다. 도 1 내지 도 6과 동일 참조 번호는 동일 또는 유사 기능의 동일 또는 유사 부재를 말한다. 이하에서 동일 참조 번호에 대해서는 그 자세한 설명을 생략한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제5 실시예에 따른 열관리 가능한 배터리팩(200)의 복수개의 셀 모듈(120)은 측면 방향으로 전극(121)이 설치된 상태로 배치될 수 있다.
이러한 복수개의 셀 모듈(120)의 상부는 내부에 제4 냉각 라인(181)이 설치된 상부 커버(180)로 커버될 수 있다.
따라서 복수개의 셀 모듈(20)은 하부 커버(10)에 형성된 제1 냉각 라인(30)과, 충돌부재(40)에 형성된 제2 냉각 라인(50)과 격벽부재(52)에 형성된 제3 냉각 라인(52a) 및 상부 커버(180)에 형성된 제4 냉각 라인(181)에 의해 효과적으로 냉각되는 것이 가능하다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10...하부 커버 20..셀 모듈
21, 121...전극 30...제1 냉각 라인
31...제1 튜브 40...충돌부재
50...제2 냉각 라인 51...제2 튜브
52...격벽부재 52a..제3 냉각 라인
61...커넥터 70...측면 프레임
80, 180...상부 커버 110..완충부재
181..제4 냉각라인

Claims (9)

  1. 내부에는 냉매가 이동되는 제1 냉각 라인이 설치되며, 복수개의 셀 모듈의 하부를 지지하는 하부 커버;
    상기 하부 커버의 상부에서 상기 복수개의 셀 모듈의 사이 위치에 설치되며, 내부에는 상기 셀 모듈을 냉각하는 냉매가 이동되는 제2 냉각 라인이 설치되는 복수개의 충돌부재;
    상기 복수개의 셀 모듈의 측면을 보호하는 측면 프레임; 및
    상기 복수개의 셀 모듈의 상부를 덮는 상부 커버;
    를 포함하는, 열관리 가능한 배터리팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 냉각 라인과 상기 제2 냉각 라인은 서로간에 연결되는, 열관리 가능한 배터리팩.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 냉각 라인에 연결되는 제1 튜브; 및
    상기 제2 냉각 라인에 연결되어 상기 제1 튜브에 결합되는 제2 튜브;
    를 더 포함하는, 열관리 가능한 배터리팩.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 튜브와 상기 제2 튜브는 서로간에 커넥터에 의해 연결되는, 열관리 가능한 배터리팩.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 냉매는, 상기 제1 냉각 라인과 상기 제2 냉각 라인의 각각에 독립적으로 공급되는, 열관리 가능한 배터리팩.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 냉매는, 상기 제1 냉각 라인과 상기 제2 냉각 라인을 순환하도록 공급되는, 열관리 가능한 배터리팩.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 충돌부재의 측면에는 완충부재가 부착되는, 열관리 가능한 배터리팩.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 충돌부재의 사이 위치에는 상기 복수개의 셀 모듈의 측면에 접촉되며 내부에는 제3 냉각 라인이 설치된 격벽부재를 더 포함하는, 열관리 가능한 배터리팩.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 셀 모듈의 전극은 상기 측면 프레임 방향으로 설치되고,
    상기 상부 커버에는 상기 복수개의 셀 모듈의 측면을 냉각하는 제4 냉각 라인이 설치되는, 열관리 가능한 배터리팩.
KR1020210184721A 2021-12-22 2021-12-22 열관리 가능한 배터리팩 KR20230095340A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210184721A KR20230095340A (ko) 2021-12-22 2021-12-22 열관리 가능한 배터리팩
PCT/KR2022/020926 WO2023121278A1 (ko) 2021-12-22 2022-12-21 열관리 가능한 배터리팩

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210184721A KR20230095340A (ko) 2021-12-22 2021-12-22 열관리 가능한 배터리팩

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230095340A true KR20230095340A (ko) 2023-06-29

Family

ID=86903408

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210184721A KR20230095340A (ko) 2021-12-22 2021-12-22 열관리 가능한 배터리팩

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20230095340A (ko)
WO (1) WO2023121278A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102574693B1 (ko) * 2023-07-10 2023-09-07 (주) 창원에코텍 전기차량의 하이브리드형 배터리 열관리 시스템

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101156527B1 (ko) * 2010-06-01 2012-06-21 에스비리모티브 주식회사 전지팩
KR102258816B1 (ko) * 2017-06-27 2021-05-31 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 모듈
KR20200143976A (ko) * 2019-06-17 2020-12-28 주식회사 엘지화학 냉각부재를 구비한 배터리 모듈 및 배터리 팩 및 전력 저장장치
JP7094920B2 (ja) * 2019-07-10 2022-07-04 本田技研工業株式会社 蓄電モジュール
KR20210015551A (ko) * 2019-08-02 2021-02-10 주식회사 엘지화학 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102574693B1 (ko) * 2023-07-10 2023-09-07 (주) 창원에코텍 전기차량의 하이브리드형 배터리 열관리 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023121278A1 (ko) 2023-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7037005B2 (ja) ルーバーフィン形状の熱伝導媒介体を備えたバッテリーパック
KR102065099B1 (ko) 크래쉬 빔과 배수 구조를 갖는 배터리 팩
KR101181807B1 (ko) 전지 조립체
CN110178263B (zh) 具有改进的温度控制性能的电池组
CN108475746B (zh) 电池组
EP1753069B1 (en) Battery module
KR20180112617A (ko) 크래쉬 빔 구조를 갖는 배터리 팩
US20220348068A1 (en) Battery pack with efficient cooling path structure and improved safety and vehicle including the same
KR20200037237A (ko) 전기자동차용 배터리 박스 플로어 및 대응하는 차체
BR102012018782A2 (pt) màdulo de acionamento para um veÍculo, em particular, veÍculo utilitÁrio
KR20210134165A (ko) 개선된 고정 구조 및 가스 배출 구조를 갖는 배터리 팩, 그리고 이를 포함하는 전자 디바이스 및 자동차
KR20220031530A (ko) 배터리 팩, 및 자동차, 및 이를 포함하는 전자 디바이스
KR102462632B1 (ko) 배터리팩의 냉각플레이트
JP4845676B2 (ja) 電動車両とこれに搭載される電源装置
US20190319233A1 (en) Battery for electrified vehicle including compressible battery modules with moveable battery arrays
KR20230095340A (ko) 열관리 가능한 배터리팩
WO2019224020A1 (en) Battery case
WO2020234750A1 (en) Thermal management system for battery cells
JP2024045600A (ja) バッテリーパック、それを含む電子デバイス、及び自動車
KR101748841B1 (ko) 이차 전지 모듈 및 이 이차 전지 모듈의 냉각 시스템
EP4276983A1 (en) Battery pack having pack case fitted with cooling fins
JP2020001451A (ja) 車両のバッテリ搭載構造
JP7436682B2 (ja) バッテリーパック、それを含む自動車
KR101338248B1 (ko) 냉각 시스템을 포함하고 있는 전지팩
CN219696554U (zh) 一种电池模组

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal