WO2014027816A1 - 전지모듈 - Google Patents

전지모듈 Download PDF

Info

Publication number
WO2014027816A1
WO2014027816A1 PCT/KR2013/007268 KR2013007268W WO2014027816A1 WO 2014027816 A1 WO2014027816 A1 WO 2014027816A1 KR 2013007268 W KR2013007268 W KR 2013007268W WO 2014027816 A1 WO2014027816 A1 WO 2014027816A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fluid port
battery module
fluid
tubular wall
shaped member
Prior art date
Application number
PCT/KR2013/007268
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
멀리만로버트
제이 가다위스키토마스
페인조쉬
Original Assignee
주식회사 엘지화학
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 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to CN201380042980.5A priority Critical patent/CN104756279B/zh
Priority to JP2015526473A priority patent/JP2015528997A/ja
Priority to EP13879477.1A priority patent/EP2887423A4/en
Priority to KR1020157004155A priority patent/KR101636385B1/ko
Publication of WO2014027816A1 publication Critical patent/WO2014027816A1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0243—Header boxes having a circular cross-section
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/04—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates
    • F28F9/06—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by dismountable joints
    • F28F9/14—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by dismountable joints by force-joining
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0043—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for fuel cells
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a battery module.
  • the battery module uses a heat exchanger as a cooling member to prevent deterioration of the battery module.
  • the fluid ports may expand radially outward, adversely affecting the finish between each fluid port and each heat exchanger tube.
  • the safety of the battery module may be a major problem.
  • the inventors of the present application have identified the need for an improved battery module that includes a cooling manifold that includes improved fluid port sealing characteristics.
  • a battery module includes a battery cell and a heat exchanger positioned adjacent to the battery cell.
  • the battery module further includes a cooling manifold including a tubular wall, a first fluid port, and a ring shaped member.
  • the coronal wall establishes an interior region and includes first and second end portions.
  • the first fluid port extends outwardly from the outer surface of the tubular wall and is in fluid communication with the inner region.
  • the first fluid port extends through the tubular wall and is integrally attached to the tubular wall.
  • the ring shaped member is located on the outer surface of the first fluid port at a distance from the outer surface of the tubular wall.
  • the ring-shaped member is composed of a hard material that prevents the first fluid port from radially outwardly expanding when the tube from the heat exchanger is inserted into the first fluid port.
  • a battery module includes a battery cell and a heat exchanger positioned adjacent to the battery cell.
  • the battery module further includes a cooling manifold including a tubular wall, a first fluid port, and a split-ring shaped member.
  • the tubular wall sets up an interior region and includes first and second ends.
  • the first fluid port extends outwardly from the outer surface of the tubular wall and is in fluid communication with the inner region.
  • the first fluid port extends through the tubular wall and is integrally attached to the tubular wall.
  • the split-ring shaped member is located on the outer surface of the first fluid port at a distance from the outer surface of the tubular wall.
  • the split-ring shaped member is comprised of a rigid material that prevents the first fluid port from expanding outward in a radial direction when the tube from the heat exchanger is inserted into the first fluid port.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a battery module according to one exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the battery module of Figure 1;
  • FIG. 3 is a partially enlarged view of the battery module of FIG. 2 showing first and second cooling manifolds;
  • FIG. 4 is a partially enlarged view of the battery module of FIG. 3 showing a first cooling manifold
  • FIG. 5 is a schematic representation of a portion of the battery module of FIG. 1 with first and second cooling manifolds removed;
  • FIG. 6 is a schematic diagram of a cooling manifold used in the battery module of FIG. 1;
  • FIG. 7 is an exploded view of the cooling manifold of FIG. 6;
  • FIG. 8 is a cross-sectional view along the length axis of the cooling manifold of FIG. 6;
  • FIG. 9 is a partially enlarged view of the cooling manifold of FIG. 6;
  • FIG. 10 is another enlarged view of another portion of the cooling manifold of FIG. 6; FIG.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the cooling manifold of FIG. 6;
  • FIG. 12 is a cross sectional view of a portion of a tube from the cooling manifold of FIG. 6 and a heat exchanger connected to the cooling manifold;
  • FIG. 13 is a cross sectional view of the cooling manifold of FIG. 6 and a tube from a heat exchanger connected to the cooling manifold;
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of a heat exchanger connected to the cooling manifold of FIG. 6;
  • FIG. 15 is a partial schematic view of a cooling manifold using split-ring shaped members on fluid ports according to another exemplary embodiment
  • FIG. 16 is another schematic diagram of the cooling manifold of FIG. 6 including an end cap.
  • a battery module 10 for supplying electrical power includes end plates 20 and 30, frame members 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, heat exchangers 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78), battery cells 80, 82, 84, 86, 88, 90, 92, 94, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102 , 103, 104, 105, 106, 107 and cooling manifolds 110, 112.
  • An advantage of the cooling manifolds 110, 112 is that the cooling manifolds on each fluid port to prevent the fluid port from expanding out radially outward when the tube from the heat exchanger is inserted into the fluid port.
  • the end plates 20, 30 are located on opposite sides of the battery module 10, and the frame members, heat exchangers, and battery cells are disposed between the end plates 20, 30. .
  • the heat exchangers 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78 are cells from the cooling manifold 110.
  • the cooling manifold 112 is configured to receive fluid from the heat exchangers 60-78.
  • the heat exchangers 60 to 78 have the same structure with each other. Therefore, only the structure of the heat exchanger 60 will be described in more detail as follows. Referring to FIG.
  • the heat exchanger 60 includes a tube 130 coupled to the periphery of the rectangular plate 132.
  • the tube 130 includes pipe portions 140, 142, 144, 146, 148, 150, and 152 in fluid communication with each other.
  • the pipe portions 142, 144, 146, 148 are coupled to the periphery of the rectangular plate 132.
  • the pipe portions 140, 152 are configured to be received in the first and second fluid ports of the cooling manifolds 110, 112, respectively.
  • the battery cells 80, 82, 84, 86, 88, 90, 92, 94, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107 ) are all electrically connected in series.
  • the battery cells 80 to 107 are rectangular lithium-ion battery cells.
  • other types of battery cells known to those skilled in the art may be used.
  • the frame members 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48 are configured to fix between the battery cells and the heat exchangers.
  • the frame member 40 and the end plate 20 are configured to fix between the battery cells 80 and 82 and the heat exchanger 60.
  • the heat exchanger 60 is disposed between the battery cells 80 and 82 to extract thermal energy from the battery cells 80 and 82.
  • the frame members 40 and 41 are configured to fix the battery cells 84 and 86 and the heat exchanger 62 between the battery cells 84 and 86 and the heat exchanger 62.
  • the heat exchanger 62 is disposed between the battery cells 84 and 86 to extract thermal energy from the battery cells 84 and 86.
  • the frame members 41 and 42 are configured to fix the battery cells 88 and 90 and the heat exchanger 64 between the battery cells 88 and 90 and the heat exchanger 64.
  • the heat exchanger 64 is disposed between the battery cells 88 and 90 to extract thermal energy from the battery cells 88 and 90.
  • the frame members 42 and 43 are configured to fix the battery cells 92 and 94 and the heat exchanger 66 between the battery cells 92 and 94 and the heat exchanger 66.
  • the heat exchanger 66 is disposed between the battery cells 92 and 94 to extract heat energy from the battery cells 92 and 94.
  • the frame members 43 and 44 are configured to fix the battery cells 96 and 97 and the heat exchanger 68 between the battery cells 96 and 97 and the heat exchanger 68.
  • the heat exchanger 68 is disposed between the battery cells 96 and 97 to extract heat energy from the battery cells 96 and 97.
  • the frame members 44 and 45 are configured to fix the battery cells 98 and 99 and the heat exchanger 70 between the battery cells 98 and 99 and the heat exchanger 70.
  • the heat exchanger 70 is disposed between the battery cells 98 and 99 to extract heat energy from the battery cells 98 and 99.
  • the frame members 45 and 46 are configured to fix the battery cells 100 and 101 and the heat exchanger 72 between the battery cells 100 and 101 and the heat exchanger 72.
  • the heat exchanger 72 is disposed between the battery cells 100 and 101 to extract thermal energy from the battery cells 100 and 101.
  • the frame members 46 and 47 are configured to mutually fix the battery cells 102 and 103 and the heat exchanger 74 between the battery cells 102 and 103 and the heat exchanger 74.
  • the heat exchanger 74 is disposed between the battery cells 102 and 103 to extract thermal energy from the battery cells 102 and 103.
  • the frame members 47 and 48 are configured to secure the battery cells 104 and 105 and the heat exchanger 76 between the battery cells 104 and 105 and the heat exchanger 76.
  • the heat exchanger 76 is disposed between the battery cells 104 and 105 to extract heat energy from the battery cells 104 and 105.
  • the frame member 48 and the end plate 30 are configured to mutually secure the battery cells 106 and 107 and the heat exchanger 78 between the battery cells 106 and 107 and the heat exchanger 78. It is.
  • the heat exchanger 78 is disposed between the battery cells 106 and 107 to extract thermal energy from the battery cells 106 and 107.
  • the cooling manifold 110 receives fluid from a fluid cooling system (not shown) through an aperture in the first end 380. Consists of. The fluid flows into the interior region 390 and through the fluid ports 220-238 into the heat exchangers 60-78. The heat exchangers 60 to 78 extract heat energy from the battery cells 80 to 107 and transfer the heat energy to the fluid flowing through them. Thereafter, fluid flows from the heat exchangers 60 to 78 through the fluid ports of the cooling manifold 112 to the cooling manifold 112. From the cooling manifold 112, fluid flows into a fluid cooling system (not shown) that cools the fluid. Since the cooling manifold 110 has the same structure as the cooling manifold 112, only the structure of the cooling manifold 110 will be described in more detail below.
  • the cooling manifold 110 is configured to receive fluid from a fluid system (not shown) and direct the fluid to heat exchangers 60-78.
  • the cooling manifold 110 includes a tubular wall 200, mounting tabs 200, 203, 204, 205, end cap 210, fluid ports 220, 222, 224, 226, 228, 230 , 232, 234, 236, 238, ring shaped members 320, 322, 324, 326, 328, 330, 332, 334, 336, 338 and sealing gasket 350.
  • the tubular wall 200 includes a first end 380 and a second end 382.
  • the tubular wall 200 further defines an interior region 390 in fluid communication with the openings in the respective fluid ports 220-238.
  • the tubular wall 200 is made of plastic.
  • the tubular wall 200 may be composed of other materials known to those skilled in the art.
  • the mounting tabs 200, 203, 204, 205 are integrally formed on the outer surface of the tubular wall 200 at the second end 382 of the tubular wall 200.
  • the mounting members 200-205 are configured to connect with an end cap 210 located at the second end 382 for sealing the second end 382.
  • the mounting tabs 200-205 and the end cap 210 are made of plastic, and the end cap 210 is ultrasonically welded to the mounting tabs 200-205.
  • the fluid ports 220-238 extend outward from an outer surface 392 of the tubular wall 200 and are in fluid communication with an interior region 390 defined by the tubular wall 200.
  • the fluid ports 220 to 238 are linearly disposed along the outer surface 392 and spaced apart from each other. Since the fluid ports 220 to 238 have the same structure as each other, only the structure of the fluid port 220 will be discussed in more detail below.
  • the fluid port 220 includes a tubular port body 450 and a ring shaped seating portion 452.
  • the tubular body portion 450 includes a connecting body portion 456, a central body portion 458, and an outer lip portion 460.
  • the connection body 456 extends through the tubular wall 200 of the cooling manifold 110 and is integrally attached to the tubular wall 200.
  • the central body portion 458 extends from the coupling body portion 456 and is further connected to the outer edge portion 460.
  • the tubular body portion 450 further includes an outer surface 462 and an opening 464 extending through the tubular port body 450. Specifically, the opening 464 extends through the connecting body portion 456, the central body portion 458, and the outer edge portion 460.
  • the central body 458 sets a groove 490 thereon.
  • the ring-shaped seating portion 452 extends outward from the central body portion 458 and extends along the outer periphery of the central body portion 458.
  • the inertial port body 450 and the ring shaped seating portion 452 are comprised of an elastic material, such as, for example, a thermoplastic elastomer.
  • other elastic materials may be used to form the tubular body portion 450 and the ring shaped sheeting portion 452, or portions thereof.
  • the ring shaped members 320, 322, 324, 326, 328, 330, 332, 334, 336, 338 allow the tubes from the connected heat exchanger to be connected between the fluid port and the heat exchanger tube.
  • the fluid ports 220, 222 When positioned within the fluid port to achieve an improved fluid seal, the fluid ports 220, 222 to prevent each fluid port from expanding radially outward adjacent to each ring shaped member. , 224, 226, 228, 230, 232, 234, 236, and 238, respectively.
  • the ring-shaped member 320 is located on the outer surface 462 of the tubular port body 450 at a distance from the outer surface 392 of the tubular wall 200. Specifically, in one embodiment, the ring shaped member 320 is located on the central body portion 458 in the groove 490 set by the central body portion 458, and with the ring shaped sheeting portion 452. Located between the outer edges 460. The inner diameter of the ring-shaped member 320 is smaller than the uncompressed outer diameter of the tubular port body 450 of the fluid port 220.
  • the outer diameter of the ring-shaped member 320 is larger than the outer diameter of the tubular port body 450 of the fluid port 220.
  • the ring shaped sheeting 452 and outer edge 460 help to maintain the position of the ring shaped member 320 in the groove 490.
  • the ring-shaped member 320 is a fluid port body 450 in the region of the tubular port body 450 surrounded by the ring-shaped member 320 when the tube from the heat exchanger is inserted into the fluid port body 450. Is composed of a hard material that prevents the expansion outward in a radial direction.
  • the area of the tubular port body 450 surrounded by the ring shaped member 320 provides an improved fluid finish between the tubular port body 450 and the heat exchanger tube.
  • the hard material used to construct the ring shaped member 320 is steel.
  • other materials known to those skilled in the art can be used to construct the ring shaped member 320.
  • the finish 350 is positioned around the first end 380 of the tubular wall 380.
  • the finish 350 is a fluid finish between a first end 380 and a fluid system operatively connected to the first end 380 for supplying fluid within the interior region 380 through the first end 380. It is configured to provide.
  • the fluid port 502 includes a split-ring shaped member 510 extending along the periphery of the fluid port 502, wherein the split-ring shaped member 510 is a fluid flow from each heat exchanger. Prevents the fluid port 502 from radially outwardly expanding within the region of the fluid port 502 surrounded by the split-ring shaped member 510 when inserted into the port 502.
  • the split-ring shaped member 510 is generally composed of a hard material. In one embodiment, the split-ring shaped member 510 is made of steel. Of course, in another embodiment, other materials known to those skilled in the art can be used to construct the split-ring shaped member 510.
  • the structure of the cooling manifold 500 is generally of the cooling manifold 110 except that split-ring shaped members are connected to the fluid ports, instead of ring shaped members being used on the cooling manifold 100. It is similar in structure.
  • the battery modules described herein provide a substantial advantage over other battery modules. Specifically, the battery modules expand radially outwardly of the fluid ports in the region of the fluid ports surrounded by the ring shaped members or the split-ring shaped members when the tubes from the heat exchanger are inserted into the fluid ports. Cooling manifolds with ring-shaped members or split-ring-shaped members surrounding portions of the fluid ports are used to prevent this. As a result, improved fluid closure between each fluid port and each heat exchanger tube is achieved.
  • the battery modules according to the present invention provide substantial advantages over other battery modules. Specifically, the battery modules expand radially outwardly of the fluid ports in the region of the fluid ports surrounded by the ring shaped members or the split-ring shaped members when the tubes from the heat exchanger are inserted into the fluid ports. Cooling manifolds with ring-shaped members or split-ring-shaped members surrounding portions of the fluid ports are used to prevent this. As a result, improved fluid closure between each fluid port and each heat exchanger tube is achieved.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

전지모듈이 제공된다. 상기 전지모듈은 전지셀 및 상기 전지셀에 인접하여 위치한 열교환기를 포함하고 있다. 상기 전지셀은 관상 벽을 포함하고 있는 냉각 매니폴드, 제 1 유체포트, 및 링 형상 부재를 더 포함하고 있다. 상기 관상 벽은 내부 영역을 설정하고 제 1 및 제 2 단부들을 포함하고 있다. 상기 제 1 유체 포트는 관상 벽의 외면으로부터 바깥쪽으로 연장되어 있고, 상기 내부 영역과 유체적으로 연통한다. 상기 링 형상 부재는 관상 벽의 외면으로부터 소정 거리로 제 1 유체 포트의 외면 상에 위치한다.

Description

전지모듈
본 발명은 전지모듈에 관한 것이다.
일반적으로 전지모듈은 전지모듈의 열화를 방지하기 위해 냉각용 부재로서 열교환기를 사용한다.
그러나, 열교환기로부터의 관들이 유체 포트들 내로 삽입될 때, 상기 유체 포트들이 반경상으로 바깥쪽으로 팽창하면서 상기 각 유체포트와 각 열교환기 관 사이의 마감에 악영향을 끼칠 수 있다. 또한, 이로 인하여, 전지모듈의 냉각 성능이 저하된다면 전지모듈의 안전성이 크게 문제될 수 있다.
본 출원의 발명자들은 개선된 유체 포트 실링 특성들(fluid port sealing characteristics)을 포함하는 냉각 매니폴드(cooling manifold)를 포함하고 있는 개선된 전지모듈의 필요성을 확인하였다.
하나의 예시적인 실시예에 따른 전지모듈이 제공된다. 상기 전지모듈은 전지셀 및 상기 전지셀에 인접하여 위치한 열교환기(heat exchanger)를 포함하고 있다. 상기 전지모듈은 관상 벽(tubular wall)을 포함하고 있는 냉각 매니폴드(cooling manifold), 제 1 유체 포트(fluid port), 및 링 형상 부재(ring shaped member)를 더 포함하고 있다. 상기 관상 벽은 내부 영역(interior region)을 설정하고, 제 1 및 제 2 단부들(end portions)을 포함하고 있다. 상기 제 1 유체 포트는 관상 벽의 외면으로부터 바깥쪽으로 연장되어 있고, 상기 내부 영역과 유체적으로 연통(fluidly communicating)한다. 상기 제 1 유체 포트는 관상 벽을 통해 연장되어 있고, 관상 벽에 일체적으로 부착되어 있다. 상기 링 형상 부재는 관상 벽의 외면으로부터 소정 거리로 제 1 유체 포트의 외면 상에 위치한다. 상기 링 형상 부재는 상기 열교환기로부터의 관이 제 1 유체 포트 내로 삽입될 때 제 1 유체 포트가 반경상으로(radially) 바깥쪽으로 팽창하는 것을 방지하는 경질 소재로 구성되어 있다.
또 다른 예시적인 실시예에 따른 전지모듈이 제공된다. 상기 전지모듈은 전지셀 및 상기 전지셀에 인접하여 위치한 열교환기를 포함하고 있다. 상기 전지모듈은 관상 벽을 포함하고 있는 냉각 매니폴드, 제 1 유체 포트, 및 스플릿-링 형상 부재(split-ring shaped member)를 더 포함하고 있다. 상기 관상 벽은 내부 영역을 설정하고, 제 1 및 제 2 단부들을 포함하고 있다. 상기 제 1 유체 포트는 관상 벽의 외면으로부터 바깥쪽으로 연장되어 있고, 상기 내부 영역과 유체적으로 연통한다. 상기 제 1 유체 포트는 관상 벽을 통해 연장되어 있고, 관상 벽에 일체적으로 부착되어 있다. 상기 스플릿-링 형상 부재는 관상 벽의 외면으로부터 소정 거리로 제 1 유체 포트의 외면 상에 위치한다. 상기 스플릿-링 형상 부재는 상기 열교환기로부터의 관이 제 1 유체 포트 내로 삽입될 때 제 1 유체 포트가 반경상으로 바깥쪽으로 팽창하는 것을 방지하는 경질 소재로 구성되어 있다.
도 1은 본 발명의 하나의 예시적인 실시예에 따른 전지모듈의 모식도이다.
도 2는 도 1의 전지모듈의 단면도이다;
도 3은 제 1 및 제 2 냉각 매니폴드들을 나타낸 도 2의 전지모듈의 부분 확대도이다;
도 4는 제 1 냉각 매니폴드를 나타낸 도 3의 전지모듈의 부분 확대도이다;
도 5는 제 1 및 제 2 냉각 매니폴드들이 제거된 상태의 도 1의 전지모듈의 일부분의 모식도이다;
도 6은 도 1의 전지모듈 내에 사용된 냉각 매니폴드의 모식도이다;
도 7은 도 6의 냉각 매니폴드의 분해도이다;
도 8은 도 6의 냉각 매니폴드의 길이 축에 따른 단면도이다;
도 9는 도 6의 냉각 매니폴드의 부분 확대도이다;
도 10은 도 6의 냉각 매니폴드의 또 다른 부분 확대도이다;
도 11은 도 6의 냉각 매니폴드의 단면도이다;
도 12는 도 6의 냉각 매니폴드 및 상기 냉각 매니폴드에 연결된 열교환기로 부터의 관 일부(a portion of a tube)의 단면도이다;
도 13은 도 6의 냉각 매니폴드 및 상기 냉각 매니폴드에 연결된 열교환기로부터의 관의 단면도이다;
도 14는 도 6의 냉각 매니폴드에 연결된 열교환기의 단면도이다;
도 15는 또 다른 예시적인 실시예에 따른 유체 포트들 상에 스플릿-링 형상 부재들을 사용한 냉각 매니폴드의 부분 모식도이다;
도 16은 엔드 캡(end cap)을 포함하는 도 6의 냉각 매니폴드의 또 다른 모식도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 전력(electrical power)을 공급하기 위한 전지모듈(10)이 제공된다. 상기 전지모듈(10)은 엔드 플레이트들(end plates: 20, 30), 프레임 부재들(40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48), 열교환기들(60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78), 전지셀들(80, 82, 84, 86, 88, 90, 92, 94, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107) 및 냉각 매니폴드들(110, 112)을 포함하고 있다. 상기 냉각 매니폴드들(110, 112)의 이점은 상기 냉각 매니폴드들이 열교환기로부터의 관이 유체 포트 내로 삽입될 때 상기 유체 포트가 반경상으로 바깥쪽으로 팽창하는 것을 방지하기 위해 각 유체 포트 상에 위치한 경질 소재로 구성된 링 형상 부재들을 사용한다는 점이다.
상기 엔드 플레이트들(20, 30)은 전지모듈(10)의 대향 측면들에 위치해 있고, 상기 프레임 부재들, 열교환기들, 및 전지셀들은 상기 엔드 플레이트들(20, 30) 사이에 배치되어 있다.
도 1, 도 2, 도 3 및 도 14를 참조하면, 상기 열교환기들(60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78)은 상기 냉각 매니폴드(110)로부터 전지셀들(80, 82, 84, 86, 88, 90, 92, 94, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107)을 냉각하기 위해 상기 열교환기들을 통해 흐르는 유체를 수용하도록 구성되어 있다. 상기 냉각 매니폴드(112)는 상기 열교환기들(60 내지 78)로부터 유체를 수용하도록 구성되어 있다. 상기 열교환기들(60 내지 78)은 서로 동일한 구조를 갖고 있다. 따라서, 상기 열교환기(60)의 구조만이 하기와 같이 더욱 상세하게 설명될 것이다. 도 14를 참조하면, 상기 열교환기(60)는 직사각형 형상 플레이트(132)의 주변부에 결합된 관(130)을 포함하고 있다. 상기 관(130)은 서로 유체적으로 연통하는 관부들(140, 142, 144, 146, 148, 150, 152)을 포함하고 있다. 상기 관부들(142, 144, 146, 148)은 직사각형 형상 플레이트(132)의 주변부에 결합되어 있다. 상기 관부들(140, 152)은 냉각 매니폴드들(110, 112)의 제 1 및 제 2 유체 포트들에 각각 수용되도록 구성되어 있다.
도 2를 참조하면, 상기 전지셀들(80, 82, 84, 86, 88, 90, 92, 94, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107)은 모두 전기적으로 서로 직렬 연결되어 있다. 하나의 예시적인 실시예에서, 상기 전지셀들(80 내지 107)은 직사각형 형상의 리튬-이온 전지셀들이다. 물론, 또 다른 예시적인 실시예들에서, 당업자에게 알려진 다른 유형의 전지셀들이 사용될 수 있다.
상기 프레임 부재들(40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48)은 전지셀들 및 열교환기들 사이를 고정하도록 구성되어 있다. 상기 프레임 부재(40) 및 엔드 플레이트(20)는 상기 전지셀들(80, 82) 및 열교환기(60) 사이를 고정하도록 구성되어 있다. 상기 열교환기(60)는 상기 전지셀들(80, 82)로부터 열 에너지를 추출하도록 상기 전지셀들(80, 82) 사이에 배치되어 있다.
상기 프레임 부재들(40, 41)은 상기 전지셀들(84, 86) 및 열 교환기(62)의 사이에서 상기 전지셀들(84, 86)과 열 교환기(62)를 고정하도록 구성되어 있다. 상기 열교환기(62)는 상기 전지셀들(84, 86)로부터 열 에너지를 추출하도록 상기 전지셀들(84, 86) 사이에 배치되어 있다.
상기 프레임 부재들(41, 42)은 상기 전지셀들(88, 90) 및 열 교환기(64)의 사이에서 상기 전지셀들(88, 90)과 열 교환기(64)를 고정하도록 구성되어 있다. 상기 열교환기(64)는 상기 전지셀들(88, 90)로부터 열 에너지를 추출하도록 상기 전지셀들(88, 90) 사이에 배치되어 있다.
상기 프레임 부재들(42, 43)은 상기 전지셀들(92, 94) 및 열 교환기(66)의 사이에서 전지셀들(92, 94) 및 열 교환기(66)를 고정하도록 구성되어 있다. 상기 열교환기(66)는 상기 전지셀들(92, 94)로부터 열 에너지를 추출하도록 상기 전지셀들(92, 94) 사이에 배치되어 있다.
상기 프레임 부재들(43, 44)은 상기 전지셀들(96, 97) 및 열 교환기(68)사이에서 전지셀들(96, 97) 및 열 교환기(68)를 고정하도록 구성되어 있다. 상기 열교환기(68)는 상기 전지셀들(96, 97)로부터 열 에너지를 추출하도록 상기 전지셀들(96, 97) 사이에 배치되어 있다.
상기 프레임 부재들(44, 45)은 상기 전지셀들(98, 99) 및 열 교환기(70)사이에서 전지셀들(98, 99) 및 열 교환기(70)를 고정하도록 구성되어 있다. 상기 열교환기(70)는 상기 전지셀들(98, 99)로부터 열 에너지를 추출하도록 상기 전지셀들(98, 99) 사이에 배치되어 있다.
상기 프레임 부재들(45, 46)은 상기 전지셀들(100, 101) 및 열 교환기(72) 사이에서 전지셀들(100, 101) 및 열 교환기(72)를 고정하도록 구성되어 있다. 상기 열교환기(72)는 상기 전지셀들(100, 101)로부터 열 에너지를 추출하도록 상기 전지셀들(100, 101) 사이에 배치되어 있다.
상기 프레임 부재들(46, 47)은 상기 전지셀들(102, 103) 및 열 교환기(74)의 사이에서 전지셀들(102, 103) 및 열 교환기(74)를 상호 고정하도록 구성되어 있다. 상기 열교환기(74)는 상기 전지셀들(102, 103)로부터 열 에너지를 추출하도록 상기 전지셀들(102, 103) 사이에 배치되어 있다.
상기 프레임 부재들(47, 48)은 상기 전지셀들(104, 105) 및 열 교환기(76)의 사이에서 전지셀들(104, 105) 및 열 교환기(76)를 상호 고정하도록 구성되어 있다. 상기 열교환기(76)는 상기 전지셀들(104, 105)로부터 열 에너지를 추출하도록 상기 전지셀들(104, 105) 사이에 배치되어 있다.
상기 프레임 부재(48) 및 엔드 플레이트(30)는 상기 전지셀들(106, 107) 및 열 교환기(78)의 사이에서 전지셀들(106, 107) 및 열 교환기(78)를 상호 고정하도록 구성되어 있다. 상기 열교환기(78)는 상기 전지셀들(106, 107)로부터 열 에너지를 추출하도록 상기 전지셀들(106, 107) 사이에 배치되어 있다.
도 1, 도 2 및 도 6 내지 도 13을 참조하면, 상기 냉각 매니폴드(110)는 제 1 단부(380) 내의 개구(aperture)을 통해 유체 냉각 시스템(도시하지 않음)으로부터의 유체를 수용하도록 구성되어 있다. 상기 유체는 내부 영역(390) 내로 흐르고, 유체 포트들(220 내지 238)을 통해 열 교환기들(60 내지 78) 내로 흐른다. 상기 열교환기들(60 내지 78)은 전지셀들(80 내지 107)로부터 열 에너지를 추출하고, 상기 열 에너지를 그것들을 통해 흐르는 유체로 전달한다. 그 후, 유체는 상기 열 교환기들(60 내지 78)로부터 상기 냉각 매니폴드(112)의 유체 포트들을 통해 냉각 매니폴드(112)로 흐른다. 상기 냉각 매니폴드(112)로부터, 유체는 상기 유체를 냉각하는 유체 냉각 시스템(도시하지 않음) 내로 흐른다. 상기 냉각 매니폴드(110)는 냉각 매니폴드(112)와 동일한 구조를 갖고 있으므로, 단지 상기 냉각 매니폴드(110)의 구조만이 하기에서 더욱 자세하게 설명될 것이다.
도 6 내지 도 10 및 도 16을 참조하면, 상기 냉각 매니폴드(110)은 유체 시스템(도시하지 않음)으로부터 유체를 수용하고, 상기 유체를 열교환기들(60 내지 78)로 보내도록 구성되어 있다. 상기 냉각 매니폴드(110)는 관상 벽(200), 장착 탭들(mounting tabs: 200, 203, 204, 205), 엔드 캡(210), 유체 포트들(220, 222, 224, 226, 228, 230, 232, 234, 236, 238), 링 형상 부재들(320, 322, 324, 326, 328, 330, 332, 334, 336, 338) 및 실링 가스켓(sealing gasket: 350)을 포함하고 있다.
상기 관상 벽(200)은 제 1 단부(380) 및 제 2 단부(382)를 포함하고 있다. 상기 관상 벽(200)은 각각의 유체 포트들(220 내지 238) 내의 개구들과 유체적으로 연통하는 내부 영역(390)을 더 설정하고 있다. 하나의 예시적인 실시예에서, 상기 관상 벽(200)은 플라스틱으로 구성되어 있다. 물론, 또 다른 예시적인 실시예에서, 상기 관상 벽(200)은 당업자에게 알려진 다른 소재들로 구성될 수 있다.
상기 장착 탭들(200, 203, 204, 205)은 상기 관상 벽(200)의 제 2 단부(382)에서 관상 벽(200)의 외면 상에 일체적으로 형성되어 있다. 상기 장착 부재들(200 내지 205)은 제 2 단부(382)의 밀봉을 위해 상기 제 2 단부(382)에 위치한 엔드 캡(210)과 연결되도록 구성되어 있다. 하나의 실시예에서, 상기 장착 탭들(200 내지 205) 및 엔드 캡(210)은 플라스틱으로 구성되어 있고, 상기 엔드 캡(210)은 상기 장착 탭들(200 내지 205)에 초음파 용접 되어 있다.
상기 유체포트들(220 내지 238)은 관상 벽(200)의 외면(392)으로부터 바깥쪽으로 연장되어 있고, 상기 관상 벽(200)에 의해 설정된 내부 영역(390)과 유체적으로 연통된다. 상기 유체포트들(220 내지 238)은 외면(392)을 따라 선형적으로 배치되어 있고, 상호 이격되어 있다. 상기 유체 포트들(220 내지 238)은 서로 동일한 구조를 갖고 있으므로, 단지 유체 포트(220)의 구조만이 하기에서 더욱 자세하게 논의될 것이다.
도 11을 참조하면, 상기 유체 포트(220)는 관상 포트 본체(450) 및 링 형상 시팅부(ring shaped seating portion: 452)를 포함하고 있다. 상기 관상 본체부(450)는 접속 본체부(456), 중앙 본체부(458), 및 외부 가장자리부(outer lip portion: 460)를 포함하고 있다. 상기 접속 본체부(456)는 냉각 매니폴드(110)의 관상 벽(200)을 통해 연장되어 있고 상기 관상 벽(200)에 일체적으로 부착되어 있다. 상기 중앙 본체부(458)는 커플링 본체부(456)로부터 연장되어 있고, 외부 가장자리부(460)에 더 연결되어 있다. 상기 관상 본체부(450)는 외면(462) 및 상기 관상 포트 본체(450)를 통해 연장된 개구(464)를 더 포함하고 있다. 구체적으로, 상기 개구(464)는 상기 접속 본체부(456), 중앙 본체부(458) 및 외부 가장자리부(460)를 통해 연장되어 있다. 상기 중앙 본체부(458)는 그 위에 그루브(490)를 설정하고 있다. 상기 링 형상 시팅부(452) 는 상기 중앙 본체부(458)로부터 바깥쪽으로 연장되어 있고, 상기 중앙 본체부(458)의 외주(outer periphery)를 따라 연장되어 있다. 하나의 실시예에서, 관성 포트 본체(450) 및 링 형상 시팅부(452)는 예를 들어, 열가소성 탄성체(thermoplastic elastomer)와 같은 탄성 소재로 구성되어 있다. 물론 또 다른 실시예에서, 다른 탄성 소재들이 상기 관상 본체부(450) 및 링 형상 시팅부(452), 또는 그것들의 일부를 구성하기 위해서 사용될 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 링 형상 부재들(320, 322, 324, 326, 328, 330, 332, 334, 336, 338)은 연결된 열교환기로부터의 관이 유체 포트와 열 교환기 관 사이의 개선된 유체 마감(fluid seal)을 달성하기 위해 유체 포트 내에 위치되었을 때, 각각의 유체 포트가 반경상으로 바깥쪽으로 각각의 링 형상 부재에 인접하게 확장하는 것을 방지하기 위해 유체 포트들(220, 222, 224, 226, 228, 230, 232, 234, 236, 238) 상에 각각 배치되어 구성되어 있다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 간소화의 목적으로, 단지 유체 포트(220) 상의 링 형상 부재(320)의 구성만이 하기에서 더욱 자세하게 설명될 것이다. 상기 링 형상 부재(320)는 관상 벽(200)의 외면(392)으로부터 소정 거리로 관상 포트 본체(450)의 외면(462) 상에 위치해 있다. 구체적으로, 하나의 실시예에서, 상기 링 형상 부재(320)는 중앙 본체부(458)에 의해 설정된 그루브(490) 내의 중앙 본체부(458) 상에 위치해 있고, 링 형상 시팅부(452)와 외부 가장자리부(460) 사이에 위치해 있다. 상기 링 형상 부재(320)의 내경은 유체 포트(220)의 관상 포트 본체(450)의 미압축 외경 보다 작다. 상기 링 형상 부재(320)의 외경은 유체 포트(220)의 관상 포트 본체(450)의 외경보다 크다. 상기 링 형상 시팅부(452) 및 외부 가장자리부(460)는 상기 링 형상 부재(320)의 위치를 그루브 내(490)에 유지시키도록 돕는다. 상기 링 형상 부재(320)는 열교환기로부터의 관이 유체 포트 본체(450) 내로 삽입될 때 상기 링 형상 부재(320)에 의해 둘러싸인 관상 포트 본체(450)의 영역 내에서 유체포트 본체(450)가 반경상으로 바깥쪽으로 팽창하는 것을 방지하는 경질 소재로 구성되어 있다. 결과적으로, 상기 링 형상 부재(320)에 의해 둘러싸인 관상 포트 본체(450)의 영역은 관상 포트 본체(450)와 열 교환기 관 사이의 개선된 유체 마감을 제공한다. 하나의 실시예에서, 상기 링 형상 부재(320)를 구성하기 위해 사용된 경질 소재는 강철(steel)이다. 물론 또 다른 실시예에서, 당업자에게 알려진 다른 소재들이 링 형상 부재(320)를 구성하기 위해 사용될 수 있다.
도 6 내지 도 9를 참조하면, 마감(350)은 관상 벽(380)의 제 1 단부(380) 주위로 위치해 있다. 상기 마감(350)은 제 1 단부(380) 및 상기 제 1 단부(380)를 통해 내부 영역(380) 내에 유체를 공급하는 상기 제 1 단부(380)에 사용가능하게 연결된 유체 시스템 사이에 유체 마감을 제공하도록 구성되어 있다.
도 15를 참조하면, 냉각 매니폴드로(500)부터 연장된 유체 포트(502)를 구비한 냉각 매니폴드(500)의 일부분이 도시되어 있다. 상기 유체 포트(502)는 유체 포트(502)의 주위를 따라 연장된 스필릿-링 형상 부재(510)를 포함하고 있고, 스플릿-링 형상 부재(510)은 각각의 열교환기로부터의 관이 유체 포트(502) 내로 삽입될 때 스플릿-링 형상 부재(510)에 의해 둘러싸인 유체 포트(502)의 영역 내에서 상기 유체 포트(502)가 반경상으로 바깥쪽으로 팽창하는 것을 방지한다. 상기 스플릿-링 형상 부재(510)는 대체적으로 경질 소재로 구성되어 있다. 하나의 실시예에서, 상기 스플릿-링 형상 부재(510)는 강철로 구성되어 있다. 물론, 또 다른 실시예에서, 당업자에게 알려진 다른 재료들이 상기 스플릿-링 형상 부재(510)를 구성하기 위해 사용될 수 있다.
상기 냉각 매니폴드(500)의 구조는 냉각 매니폴드(100) 상에 링 형상 부재들이 사용된 대신, 유체 포트들에 스플릿-링 형상 부재가 연결된 것을 제외하고 대체적으로 상기 냉각 매니폴드(110)의 구조와 유사하다.
여기서 설명된 전지모듈들은 다른 전지모듈들에 비해 실질적인 이점을 제공한다. 구체적으로, 상기 전지모듈들은 열교환기로부터의 관들이 유체 포트들 내로 삽입될 때 링 형상 부재들 또는 스플릿-링 형상 부재들에 의해 둘러싸인 유체 포트들의 영역 내에서 상기 유체 포트들이 반경상으로 바깥쪽으로 팽창하는 것을 방지하기 위해 상기 유체 포트들의 일부분들을 감싸는 링 형상 부재들 또는 스플릿-링 형상 부재들을 구비한 냉각 매니폴드를 사용한다. 결과적으로, 각 유체포트와 각 열교환기 관 사이의 개선된 유체 마감이 달성된다.
본 발명은 단지 제한된 수의 실시예들과 관련하여 상세하게 묘사되었지만, 본 발명이 상기 표현된 실시예들에 한정되지 않음을 이해하여야 한다. 나아가, 본 발명은 여기에서 설명되어 있지는 않지만 본 발명의 사상과 범위내의 다수의 변형, 변경, 교체 또는 균등 배열을 합체하여 수정될 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예들이 표현되었지만, 본 발명의 양상들은 단지 일부 표현된 실시예들 만을 포함할 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 본 발명은 전술한 설명에 의해 한정되지 않는다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지모듈들은 다른 전지모듈들에 비해 실질적인 이점을 제공한다. 구체적으로, 상기 전지모듈들은 열교환기로부터의 관들이 유체 포트들 내로 삽입될 때 링 형상 부재들 또는 스플릿-링 형상 부재들에 의해 둘러싸인 유체 포트들의 영역 내에서 상기 유체 포트들이 반경상으로 바깥쪽으로 팽창하는 것을 방지하기 위해 상기 유체 포트들의 일부분들을 감싸는 링 형상 부재들 또는 스플릿-링 형상 부재들을 구비한 냉각 매니폴드를 사용한다. 결과적으로, 각 유체포트와 각 열교환기 관 사이의 개선된 유체 마감이 달성된다.

Claims (14)

  1. 전지셀;
    상기 전지셀에 인접하여 위치한 열교환기(heat exchanger);
    관상 벽(tubular wall)을 포함하고 있는 냉각 매니폴드(cooling manifold having), 제 1 유체 포트(fluid port), 및 링 형상 부재(ring shaped member)를 포함하고;
    상기 관상 벽은 내부 영역(interior region)을 설정하고 제 1 및 제 2 단부들(end portions)을 포함하고 있으며;
    상기 제 1 유체 포트는 관상 벽의 외면으로부터 바깥쪽으로 연장되어 있고, 상기 내부 영역과 유체적으로 연통(fluidly communicating)하며, 관상 벽을 통해 연장되어 있고, 관상 벽에 일체적으로 부착되어 있으며;
    상기 링 형상 부재는 관상 벽의 외면으로부터 소정 거리로 제 1 유체 포트의 외면 상에 위치하며, 상기 열교환기로부터의 관이 제 1 유체 포트 내로 삽입될 때 제 1 유체 포트가 반경상으로(radially) 바깥쪽으로 팽창하는 것을 방지하는 경질 소재로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 링 형상 부재의 내경(inner diameter)은 제 1 유체 포트의 관상 포트 본체(tubular port body)의 미압축 외경(uncompressed outer diameter) 보다 작은 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 유체 포트는 탄성 소재로 구성되어 있고, 상기 링 형상 부재는 경질 소재로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 탄성 소재는 열가소성 탄성체(thermoplastic elastomer)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 경질 소재는 강철(steel)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 링 형상 부재의 외경은 제 1 유체 포트의 관상 포트 본체의 외경보다 큰 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 전지모듈은, 상기 관상 벽의 외면으로부터 바깥쪽으로 연장되어 있고 내부 영역과 유체적으로 연통하는 복수의 추가 유체 포트들을 더 포함하고, 상기 복수의 추가 유체 포트들은 외면을 따라 선형적으로 배치되어 있고 상호 이격 되어 있으며, 제 1 유체 포트의 구조와 동일한 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  8. 전지셀;
    상기 전지셀에 인접하여 위치한 열교환기;
    관상 벽을 포함하고 있는 냉각 매니폴드, 제 1 유체 포트, 및 스플릿-링 형상 부재(split-ring shaped member)를 포함하고;
    상기 관상 벽은 내부 영역을 설정하고 제 1 및 제 2 단부들을 포함하고 있으며;
    상기 제 1 유체 포트는 관상 벽의 외면으로부터 바깥쪽으로 연장되어 있고, 상기 내부 영역과 유체적으로 연통하며, 관상 벽을 통해 연장되어 있고, 관상 벽에 일체적으로 부착되어 있으며;
    상기 스플릿-링 형상 부재는 관상 벽의 외면으로부터 소정 거리로 제 1 유체 포트의 외면 상에 위치하며, 열교환기로부터의 관이 제 1 유체 포트 내로 삽입될 때 제 1 유체 포트가 반경상으로 바깥쪽으로 팽창하는 것을 방지하는 경질 소재로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 스플릿-링 형상 부재의 내경은 제 1 유체 포트의 관상 포트 본체의 미압축 외경 보다 작은 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 유체 포트는 탄성 소재로 구성되어 있고, 상기 스플릿-링 형상 부재는 경질 소재로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 탄성 소재는 열가소성 탄성체(thermoplastic elastomer)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 경질 소재는 강철(steel)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  13. 제 8 항에 있어서, 상기 스플릿-링 형상 부재의 외경은 제 1 유체 포트의 관상 포트 본체의 외경보다 큰 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  14. 제 8 항에 있어서, 상기 전지모듈은, 관상 벽의 외면으로부터 바깥쪽으로 연장되어 있고 내부 영역과 유체적으로 연통하는 복수의 추가 유체 포트들을 더 포함하고, 상기 복수의 추가 유체 포트들은 외면을 따라 선형적으로 배치되어 있고, 상호 이격되어 있으며, 제 1 유체 포트의 구조와 동일한 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
PCT/KR2013/007268 2012-08-16 2013-08-13 전지모듈 WO2014027816A1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201380042980.5A CN104756279B (zh) 2012-08-16 2013-08-13 电池模块
JP2015526473A JP2015528997A (ja) 2012-08-16 2013-08-13 電池モジュール
EP13879477.1A EP2887423A4 (en) 2012-08-16 2013-08-13 BATTERY MODULE
KR1020157004155A KR101636385B1 (ko) 2012-08-16 2013-08-13 전지모듈

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/587,102 2012-08-16
US13/587,102 US8974934B2 (en) 2012-08-16 2012-08-16 Battery module

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014027816A1 true WO2014027816A1 (ko) 2014-02-20

Family

ID=50100247

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2013/007268 WO2014027816A1 (ko) 2012-08-16 2013-08-13 전지모듈

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8974934B2 (ko)
EP (1) EP2887423A4 (ko)
JP (1) JP2015528997A (ko)
KR (1) KR101636385B1 (ko)
CN (1) CN104756279B (ko)
WO (1) WO2014027816A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017521816A (ja) * 2014-05-29 2017-08-03 エルジー・ケム・リミテッド 水冷式冷却構造を含む電池モジュール

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3020722A1 (fr) * 2014-04-30 2015-11-06 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de support d'un tube, notamment d'un tube d'un echangeur de chaleur destine a venir en contact d'une batterie de vehicule automobile
DE102014106941A1 (de) * 2014-05-16 2015-11-19 Valeo Klimasysteme Gmbh Kühlvorrichtung für ein Batteriepaket
KR102378426B1 (ko) * 2014-07-28 2022-03-24 삼성에스디아이 주식회사 전지 모듈
US9941557B2 (en) * 2015-02-24 2018-04-10 GM Global Technology Operations LLC Battery system cooling systems and methods
US11480398B2 (en) * 2015-05-22 2022-10-25 The Johns Hopkins University Combining complex flow manifold with three dimensional woven lattices as a thermal management unit
DE102015214662A1 (de) * 2015-07-31 2017-02-02 Volkswagen Aktiengesellschaft Traktionsbatterie mit Batteriezellmodulen
KR102308632B1 (ko) * 2016-10-13 2021-10-05 삼성에스디아이 주식회사 배터리 모듈
KR102295371B1 (ko) * 2016-10-13 2021-08-31 삼성에스디아이 주식회사 배터리 모듈
KR102308630B1 (ko) * 2016-10-17 2021-10-05 삼성에스디아이 주식회사 배터리 모듈
DE102017104710A1 (de) * 2017-03-07 2018-09-13 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Batteriemodul zur Verwendung bei einem Hochvolt-Energiespeicher
RU2020113383A (ru) * 2017-10-06 2021-11-08 Норма Ю.С. Холдинг Ллк Сегмент терморегулирующего коллектора аккумуляторной батареи и его узел
HUE050941T2 (hu) 2018-04-09 2021-01-28 Samsung Sdi Co Ltd Hûtõközeg elosztó
FR3080911B1 (fr) * 2018-05-02 2022-01-21 Coutier Moulage Gen Ind Rampe distributrice-collectrice de fluide
US11652245B2 (en) * 2018-07-17 2023-05-16 Contemporary Amperex Technology Co., Limited Battery cooling assembly
CN208368689U (zh) * 2018-07-17 2019-01-11 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池冷却组件
DE102019214497A1 (de) * 2019-09-23 2021-03-25 Mahle International Gmbh Rohrkörper-Anordnung für eine Temperiereinrichtung, Temperiereinrichtung sowie elektrische Vorrichtung
DE102020106616B3 (de) 2020-03-11 2021-09-16 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kühleinrichtung, Batterie und Kraftfahrzeug

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5756227A (en) * 1994-11-18 1998-05-26 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Battery assembly with temperature control mechanism
KR100820519B1 (ko) * 2007-03-23 2008-04-08 지에스칼텍스 주식회사 연료전지 스택 냉각장치
US20080299446A1 (en) * 2007-06-01 2008-12-04 Cobasys. Llc Coolant manifold
KR20100003135A (ko) * 2008-06-30 2010-01-07 주식회사 엘지화학 냉각 매니폴드를 가지는 전지모듈 및 전지모듈의 냉각방법
KR20120018719A (ko) * 2010-08-23 2012-03-05 주식회사 엘지화학 매니폴드 부재 및 연결 피팅을 포함하는 전지 시스템 및 매니폴드 어셈블리

Family Cites Families (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1806364A (en) 1929-09-25 1931-05-19 Thomas S Newman Closure cap for collapsible and other containers
US2814404A (en) 1953-12-02 1957-11-26 Bryant W Griffin Closure for beaded containers
US3394836A (en) 1966-01-28 1968-07-30 George L Fowler Fill tube cap
US3588149A (en) 1969-08-13 1971-06-28 Amp Inc Vacuum or pressure coupling devices
US3750744A (en) * 1972-05-30 1973-08-07 S Bouras Cooling radiator
US4009720A (en) 1975-08-14 1977-03-01 Shiley Laboratories, Inc. Wedge seal for a tracheotomy tube
DE3010425A1 (de) * 1980-03-19 1981-09-24 Rasmussen Gmbh, 6457 Maintal Vorrichtung zum befestigen eines schlauches auf einem rohrstutzen
US4482174A (en) * 1980-09-15 1984-11-13 Lokring Apparatus and method for making a tube connection
JPS5886979U (ja) * 1981-12-08 1983-06-13 横河電機株式会社 チュ−ブ接続機構
US4706737A (en) 1986-11-20 1987-11-17 International Fuel Cells Corporation Fuel cell coolant inlet manifold and system
DE8901826U1 (ko) 1988-11-23 1989-04-06 Reutter Metallwarenfabrik Gmbh, 7050 Waiblingen, De
US5123677A (en) 1990-05-31 1992-06-23 Swagelok-Quick Connect Co. All plastic quick-connect coupling
FR2665507B1 (fr) 1990-07-31 1992-11-27 Hutchinson Sa Dispositif pour l'assemblage rapide d'une durite a un echangeur de chaleur d'un vehicule automobile.
US5921467A (en) * 1996-08-05 1999-07-13 Larson; David J. Forced air helmet heater and defroster system for sport and utility vehicles
US5873610A (en) 1996-12-19 1999-02-23 Itt Automotive, Inc. Female connector member for large tolerance male member endforms
US5882047A (en) 1996-12-20 1999-03-16 Itt Automotive, Inc. Quick connector fluid coupling
US6371319B2 (en) 1997-09-22 2002-04-16 Abbott Laboratories Closure system for containers
EP0916540A3 (de) 1997-11-12 2000-04-12 Mannesmann VDO Aktiengesellschaft Kraftstoffördereinheit mit einem Leitungsanschluss
US6102064A (en) 1998-09-10 2000-08-15 Robinson; Robert Theft resistant valve cap
US6481759B1 (en) 1999-03-31 2002-11-19 Tokai Rubber Industries, Ltd. Connecting structure
JP2001032985A (ja) 1999-07-21 2001-02-06 Tokyo Gas Co Ltd 配管継手
US6257417B1 (en) 1999-10-01 2001-07-10 James A. Szumera Automotive oil filter housing
FR2801569B1 (fr) 1999-11-29 2002-04-26 Valois Sa Capuchon de securite
JP4543464B2 (ja) 1999-12-09 2010-09-15 トヨタ自動車株式会社 電池パック
FR2803084B1 (fr) 1999-12-27 2002-04-19 Itt Mfg Entpr S Inc Commutateur electrique a effet tactile fixe par emboitement elastique sur une plaque a circuits
US6295980B1 (en) 2000-01-12 2001-10-02 Pacfab, Inc. Composite polymer manifold for water heating unit
JP2001272195A (ja) * 2000-03-27 2001-10-05 Calsonic Kansei Corp オイルクーラ内蔵ラジエータおよびその製造方法
US6688654B2 (en) 2000-12-08 2004-02-10 Newfrey Llc One piece quick connector
DE10130369A1 (de) 2001-06-23 2003-01-02 Behr Gmbh & Co Vorrichtung zum Kühlen einer Fahrzeugeinrichtung, insbesondere Batterie oder Brennstoffzelle
FR2829219B1 (fr) 2001-09-04 2004-12-17 Hutchinson Raccord d'etancheite pre-assemble
EP1479125A2 (en) 2002-02-20 2004-11-24 Acumentrics Corporation Fuel cell stacking and sealing
JP2004006089A (ja) 2002-05-31 2004-01-08 Toyota Motor Corp 電池システム
JP4366100B2 (ja) 2003-03-24 2009-11-18 パナソニックＥｖエナジー株式会社 電池パック
US20050082828A1 (en) 2003-09-12 2005-04-21 Wicks Jeffrey C. Releasable connection assembly for joining tubing sections
JP4669242B2 (ja) 2004-07-14 2011-04-13 本田技研工業株式会社 燃料電池用配管部材及びその製造方法
JP2006210245A (ja) 2005-01-31 2006-08-10 Toyota Motor Corp 電池モジュールの冷却装置
US20070087266A1 (en) 2005-10-18 2007-04-19 Debbi Bourke Modular battery system
DE102007006588B4 (de) 2007-02-09 2014-04-17 Modine Manufacturing Co. Schnellverschlusskupplung
US20080311468A1 (en) * 2007-06-18 2008-12-18 Weston Arthur Hermann Optimized cooling tube geometry for intimate thermal contact with cells
JP5111212B2 (ja) * 2008-04-12 2013-01-09 未来工業株式会社 通水管の接続具
US9140501B2 (en) * 2008-06-30 2015-09-22 Lg Chem, Ltd. Battery module having a rubber cooling manifold
US8067111B2 (en) * 2008-06-30 2011-11-29 Lg Chem, Ltd. Battery module having battery cell assembly with heat exchanger
US7883793B2 (en) 2008-06-30 2011-02-08 Lg Chem, Ltd. Battery module having battery cell assemblies with alignment-coupling features
US8327887B2 (en) * 2008-10-27 2012-12-11 All-American Hose Llc Hose
EP2351119B1 (en) * 2008-11-12 2015-09-23 Johnson Controls Saft Advanced Power Solutions LLC Battery system with heat exchanger
US8353315B2 (en) 2010-08-23 2013-01-15 Lg Chem, Ltd. End cap
US8469404B2 (en) 2010-08-23 2013-06-25 Lg Chem, Ltd. Connecting assembly
DE102010049015B4 (de) * 2010-10-21 2013-12-05 Johnson Controls Hybrid And Recycling Gmbh Kühlflüssigkeits-Verteilerschlauch und Batterieanordnung

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5756227A (en) * 1994-11-18 1998-05-26 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Battery assembly with temperature control mechanism
KR100820519B1 (ko) * 2007-03-23 2008-04-08 지에스칼텍스 주식회사 연료전지 스택 냉각장치
US20080299446A1 (en) * 2007-06-01 2008-12-04 Cobasys. Llc Coolant manifold
KR20100003135A (ko) * 2008-06-30 2010-01-07 주식회사 엘지화학 냉각 매니폴드를 가지는 전지모듈 및 전지모듈의 냉각방법
KR20120018719A (ko) * 2010-08-23 2012-03-05 주식회사 엘지화학 매니폴드 부재 및 연결 피팅을 포함하는 전지 시스템 및 매니폴드 어셈블리

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017521816A (ja) * 2014-05-29 2017-08-03 エルジー・ケム・リミテッド 水冷式冷却構造を含む電池モジュール
JP7039774B2 (ja) 2014-05-29 2022-03-23 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 水冷式冷却構造を含む電池モジュール

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015528997A (ja) 2015-10-01
KR20150043337A (ko) 2015-04-22
EP2887423A4 (en) 2015-08-19
CN104756279B (zh) 2017-05-03
EP2887423A1 (en) 2015-06-24
CN104756279A (zh) 2015-07-01
US8974934B2 (en) 2015-03-10
US20140050952A1 (en) 2014-02-20
KR101636385B1 (ko) 2016-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2014027816A1 (ko) 전지모듈
WO2011129591A2 (ko) 전지셀 어셈블리
WO2010002138A2 (ko) 나선형 유로를 가지고 있는 열 교환기를 포함하는 전지셀 어셈블리
WO2016089030A1 (ko) 전지팩
WO2017018721A1 (ko) 전지팩
WO2010002143A2 (ko) 고무 냉각 매니폴드를 포함하는 전지모듈
WO2010002139A9 (ko) 열 교환기를 가지고 있는 전지셀 어셈블리를 포함하는 전지모듈
WO2012026690A2 (ko) 매니폴드 부재 및 연결 피팅을 포함하는 전지 시스템 및 매니폴드 어셈블리
WO2012115351A2 (ko) 냉각 효율성이 향상된 냉각부재와 이를 포함하는 전지모듈
WO2015170880A1 (ko) 전지팩 및 이를 조립하는 방법
WO2012026691A2 (ko) 전지 시스템 및 분리 가능하게 함께 결합된 2개의 매니폴드 부재의 매니폴드 어셈블리
WO2011083968A2 (ko) 냉각 효율성이 향상된 중대형 전지팩
WO2010002142A9 (ko) 정렬-결합 요소들을 가지고 있는 전지셀 어셈블리들을 포함하는 전지모듈
WO2015030431A1 (ko) 냉매 및 배기 가스의 혼합을 방지하는 구조를 포함하는 전지모듈
WO2012023753A2 (ko) 콤팩트한 구조와 우수한 방열 특성의 전지모듈 및 그것을 포함하는 중대형 전지팩
WO2014035160A1 (ko) 배터리 모듈
WO2009091220A2 (en) Battery cell assembly and method for assembling the battery cell assembly
WO2013103254A1 (ko) 배터리 모듈
WO2012064160A2 (ko) 배터리 모듈 케이스
WO2018062863A1 (ko) 냉각 유로를 구비한 배터리 모듈 및 그 조립방법과 프레임 어셈블리
WO2021085870A1 (en) Full perimeter cylindrical cell battery carrier
WO2020246700A1 (ko) 이차전지 및 그 이차전지를 포함하는 전지 팩
WO2017142290A1 (ko) 전지 시스템
WO2018080182A1 (ko) 전지 모듈
WO2019221394A1 (ko) 배터리 팩

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13879477

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015526473

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2013879477

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2013879477

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20157004155

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE