WO2019013492A1 - 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩 - Google Patents

배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩 Download PDF

Info

Publication number
WO2019013492A1
WO2019013492A1 PCT/KR2018/007653 KR2018007653W WO2019013492A1 WO 2019013492 A1 WO2019013492 A1 WO 2019013492A1 KR 2018007653 W KR2018007653 W KR 2018007653W WO 2019013492 A1 WO2019013492 A1 WO 2019013492A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
case
base plate
battery
protrusion
battery cell
Prior art date
Application number
PCT/KR2018/007653
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
이강우
성준엽
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 JP2019518450A priority Critical patent/JP6789388B2/ja
Priority to CN201880004010.9A priority patent/CN109923730B/zh
Priority to PL18832630.0T priority patent/PL3514004T3/pl
Priority to US16/334,240 priority patent/US10862180B2/en
Priority to EP18832630.0A priority patent/EP3514004B1/en
Publication of WO2019013492A1 publication Critical patent/WO2019013492A1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/28—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the electric energy storing means, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • 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
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • 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
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • 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
    • H01M10/64—Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/647—Prismatic or flat cells, e.g. pouch cells
    • 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
    • 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
    • H01M10/6554—Rods or plates
    • 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
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567—Liquids
    • 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
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • 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
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • 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
    • H01M50/258—Modular batteries; Casings provided with means for assembling
    • 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
    • H01M50/262—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91—Electric vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • 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
    • H01M50/296—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by terminals of battery packs
    • 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
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the present invention relates to a battery module and a battery pack including the battery module, and more particularly, to a battery module and a battery pack including the same, in which a heat dissipating member can be fixed even if a fastening member is not provided.
  • the lithium secondary batteries mainly use a lithium-based oxide and a carbonaceous material as a cathode active material and an anode active material, respectively.
  • the lithium secondary battery includes an electrode assembly in which a positive electrode plate and a negative electrode plate each coated with such a positive electrode active material and a negative electrode active material are disposed with a separator interposed therebetween, and an outer casing, that is, a battery case, for sealingly storing the electrode assembly together with the electrolyte solution.
  • the lithium secondary battery comprises a positive electrode, a negative electrode, a separator interposed therebetween, and an electrolyte.
  • a lithium secondary battery LIB
  • a lithium polymer battery LIB
  • the electrodes of these lithium secondary batteries are formed by applying a positive electrode or a negative electrode active material to a current collector such as aluminum, copper sheet, mesh, film, or foil, followed by drying.
  • the conventional battery module uses a heat dissipating member such as a heat sink which contacts the battery cell to discharge heat generated in the battery cell.
  • a heat dissipating member such as a heat sink which contacts the battery cell to discharge heat generated in the battery cell.
  • a fastening member such as a bolt and a nut is required to fix the heat sink.
  • a battery cell stack including a plurality of battery cells stacked; A case in which the battery cell stack body is housed; And a heat dissipating member inserted into the case and being held in contact with the battery cell stack body.
  • the heat dissipating member includes a base plate; And at least one protrusion coupled to the base plate and inserted into the insertion hole.
  • the base plate may be inserted into the case and may be in contact with a side of the case where the insertion hole is formed.
  • One side of the base plate may be in contact with the case, and the other side of the base plate facing the one side may be in contact with the battery cell stack.
  • At least two protrusions are provided in the first protrusion, and a coolant inlet port is formed in the first protrusion to allow the coolant to flow into the base plate, so that the coolant is allowed to flow out from the base plate to the second protrusion.
  • a refrigerant outlet port may be formed to connect the outflow channel.
  • the protrusion may be inserted into the insertion hole and coupled to the case in a hook or snap fit manner.
  • At least one step is formed on the protrusion, a hook is formed in the step, and a hook, which can be coupled to the hook, is formed in the case.
  • At least one guide protrusion may be formed in the case, and at least one guide hole may be formed in the base plate to guide insertion of the base plate along the guide protrusion.
  • a battery pack including the battery module described above, and further, an automobile including the battery module may be provided.
  • Embodiments of the present invention are characterized in that the heat radiating member is supported by the battery cell stack body and the protruding portion can be coupled to the case in a hook manner or a snap fit manner so that even if a fastening member such as a bolt and a nut is not provided, There is an effect that can be.
  • the heat dissipating member is inserted along the guide protrusion formed in the case, the heat dissipating member can be inserted accurately into the case.
  • FIG. 1 is a schematic overall perspective view of a battery module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic exploded perspective view of a battery module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a view illustrating the inside of a case in a battery module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line A-A 'in Fig.
  • " bond " or " connection, " as used herein, is intended to encompass a case in which one member and another member are directly or indirectly connected, And the like.
  • FIG. 1 is a schematic overall perspective view of a battery module according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic exploded perspective view of a battery module according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a cross- FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line A-A 'of FIG. 1; FIG. In Fig. 3, a part of the case is partially cut.
  • a battery module 10 includes a battery cell stack 100, a case 200, and a heat radiating member 300.
  • the battery cell stack 100 may be configured to stack a plurality of battery cells 110 (see FIG. 4).
  • the battery cells 110 may have various structures, and the plurality of battery cells 110 may be stacked in various ways.
  • the battery cell 110 includes a unit cell arranged in the order of a positive plate-separator-negative plate or a bi-cell arranged in the order of a positive plate-separator-negative plate-separator-positive plate- And may have a structure in which a plurality of layers are stacked in accordance with the capacity.
  • the battery cell 110 may be provided with an electrode lead.
  • the electrode lead is a kind of terminal exposed to the outside and connected to an external device, and a conductive material can be used.
  • the electrode lead may include a positive electrode lead and a negative electrode lead.
  • the positive electrode lead and the negative electrode lead may be disposed in opposite directions with respect to the longitudinal direction of the battery cell 110 or may be arranged in the same direction with respect to the longitudinal direction of the battery cell 110 .
  • the electrode leads may be electrically coupled to the bus bar.
  • the battery cell stack 100 may include a plurality of cartridges (not shown) for housing the battery cells 110.
  • Each of the cartridges (not shown) may be manufactured by injection molding of plastic, and a plurality of cartridges (not shown) may be stacked to form a storage unit capable of accommodating the battery cells 110.
  • a cartridge assembly in which a plurality of cartridges (not shown) are stacked may be provided with a connector element or a terminal element.
  • the connector element may include various types of electrical connecting or connecting members for connecting to, for example, a battery management system (BMS) (not shown) capable of providing data on the voltage or temperature of the battery cell 110 have.
  • BMS battery management system
  • the terminal element includes a positive electrode terminal and a negative electrode terminal as main terminals connected to the battery cell 110, and the terminal element may be electrically connected to the outside with a terminal bolt. Meanwhile, the battery cell 110 may have various shapes.
  • the case 200 houses the battery cell stack 100 (see Fig. 4).
  • the case 200 surrounds the battery cell stack 100 or a plurality of the cartridges housed in the battery cell 110 so as to protect the battery cell stack 100 or the cartridge assembly from external vibration or impact .
  • the case 200 may be formed in a shape corresponding to the shape of the battery cell stack 100 or the cartridge assembly.
  • the case 200 may be provided in a hexahedron shape corresponding to the hexahedron shape.
  • the case 200 may be manufactured, for example, by bending a metal plate or may be manufactured by a plastic injection molding.
  • the case 200 may be manufactured integrally or may be manufactured by combining separate plates.
  • the case 200 may be formed with a penetrating portion (not shown) through which the above-described connector element or terminal element can be exposed to the outside. That is, the connector element or the terminal element may be electrically connected to a predetermined external component or member, and a through portion may be formed in the case 200 so that the electrical connection is not disturbed by the case 200.
  • the case 200 may be formed with an insertion hole 210 for inserting a protrusion 320 of a heat dissipating member 300 described later (see FIGS. 1 and 2)
  • the guide protrusion 230 can be formed so that the guide protrusion 311 can be guided (see FIGS. 2 and 3).
  • the heat dissipating member 300 may be provided as a heat sink.
  • the heat dissipating member 300 may be a heat sink.
  • the heat dissipating member 300 is inserted into the case 200 and is held in contact with the battery cell stack 100.
  • battery cells (not shown) are inserted into a case (not shown) and a radiation member (not shown) is disposed below the battery cells Bolts and nuts were used for fixing.
  • the heat radiation member 300 when the heat radiation member 300 is first inserted into the case 200 and the heat radiation member 300 is in contact with the case 200, The body 100 is inserted and is in contact with the heat dissipating member 300 so that the heat dissipating member 300 is supported by the battery cell stack 100 so that bolts and nuts for fixing the heat dissipating member 300 are unnecessary .
  • the heat dissipating member 300 may include a base plate 310 and a protrusion 320.
  • the base plate 310 may have various shapes and contact with the battery cell stack 100 to release heat generated from the battery cell 110. To this end, the base plate 310 may be provided with a refrigerant flow-in and flow-out.
  • the base plate 310 may be inserted into the case 200 and be in contact with one side of the case 200 where the insertion hole 210 is formed. One side of the base plate 310 is in contact with the case 200 and the other side of the base plate 310 opposite to the one side is in contact with the battery cell stack 100 (see FIG. 4). That is, the base plate 310 may be interposed between the inner surface of the case 200 and the battery cell stack 100 to contact the inner surface of the case 200 and the battery cell stack 100, respectively. So that the base plate 310 can be supported by the battery cell stack 100.
  • a cover (not shown) for supporting the battery cell stack 100 may be coupled to the case 200.
  • One or more protrusions 320 may be provided and inserted into the insertion hole 210 formed in the case 200 by being coupled to the base plate 310. That is, when the protrusion 320 is inserted into the insertion hole 210 of the case 200, the base plate 310 is brought into contact with the inner surface of the case 200. At least one step 328 may be formed in the protrusion 320 and a locking groove 329 may be formed in the step 328.
  • a hook 220 can be formed which can be coupled to the hook 329.
  • the shape of the hook 220 may vary. That is, the protrusion 320 may be inserted into the insertion hole 210 and coupled to the case 200 in a hook manner or a snap fit manner.
  • hooks may be formed in the projecting portions 320 and hooking grooves may be formed in the case 200.
  • the base plate 310 of the heat dissipating member 300 is interposed between the case 200 and the battery cell stack 100 and is supported by the battery cell stack 100 as described above, It is not necessary to provide bolts and nuts for fixing.
  • the hook 220 is formed in the case 200 to increase the degree of fixation of the heat dissipating member 300 and is coupled to the hooking groove 329 formed in the protrusion 320 in a hook manner
  • the battery cell stack 100 is supported by the battery cell stack 100 at a portion where the battery cell stack 100 is coupled to the battery cell stack 100 in a hooked manner at a portion where the battery cell stack 320 is formed, .
  • the cost required for manufacturing the bolt and nut can be reduced, and the work of the operator can be facilitated because the bolt-nut coupling process is eliminated.
  • the protrusion 320 may have a function of an inlet of a refrigerant flowing into the base plate 310 and an outlet of a refrigerant flowing out of the base plate 310. That is, the protrusion 320 may be hooked to the case 200 to support the base plate 310, or may be used as a passage for refrigerant. If the protrusion 320 has a function of simply supporting the base plate 310 by the hook coupling, the number of the protrusions 320 may be one or more. In this case, An inlet port and an outlet port may be separately formed in the base plate 310 to flow into the base plate 310 and flow out from the base plate 310.
  • the protrusion 320 may be provided in two or more. That is, since at least one inlet for the refrigerant and an outlet for the refrigerant are required, it is preferable that at least two protrusions 320 are provided.
  • a protrusion 320 is provided on the base plate 310 so as to correspond to an inlet or an outlet of the protrusion 320.
  • the protrusion 320 may be formed as a single protrusion 320, An embodiment in which a non-outlet or inlet is formed is also possible.
  • a coolant inlet port 322 is formed in the first protrusion 321 so that the coolant can flow into the base plate 310 and is connected to an inflow channel (not shown) 325 may be connected to an outflow channel (not shown) by forming a coolant outflow port 326 so that the coolant can flow out from the base plate 310. That is, the refrigerant flows into the base plate 310 through the refrigerant inlet 322 formed in the first protrusion 321 from the inflow channel (not shown), and flows into the second protrusion 325 from the base plate 310, (Not shown) through the outlet 326.
  • the heat dissipating member 300 may be inserted into the case 200 in a direction different from a direction in which the heat dissipating member 300 is twisted or rotated and inserted in the case 200.
  • one or more guide protrusions 230 may be formed on the case 200
  • one or more guide holes 311 may be formed on the base plate 310. Referring to FIGS. That is, since the guide hole 311 formed in the base plate 310 is inserted along the guide protrusion 230 formed in the case 200, the base plate 310 is not twisted or rotated during the insertion of the base plate 310 There is an effect that it can be inserted in the correct direction.
  • an insertion hole 210 may be formed in the case 200, and a protrusion 320 protruding from the base plate 310 may be formed on the heat dissipation member 300.
  • the heat dissipating member 300 is inserted into the case 200 and interposed between the inner side of the case 200 and the battery cell stack 100 so that the heat dissipating member 300 can be supported by the battery cell stack 100 have.
  • a hook 220 is formed in the insertion hole 210 of the case 200.
  • a hooking groove 329 is formed in the protrusion 320 of the heat dissipating member 300.
  • the protrusion 320 of the heat dissipating member 300 May be coupled to the case 200 by hook or snap fit engagement.
  • the heat dissipating member 300 is supported by the battery cell stack body 100 and the protruding portion 320 can be coupled to the case 200 in a hook manner or a snap fit manner in this manner, The battery cell 110 can be contacted and fixed.
  • a battery pack (not shown) according to an embodiment of the present invention may include at least one battery module 10 according to an embodiment of the present invention as described above.
  • the battery pack (not shown) may include a case for housing the battery module 10, various devices for controlling the charging and discharging of the battery module 10, such as BMS, Sensors, fuses, and the like.
  • a vehicle (not shown) may include the battery module 10 or a battery pack (not shown), and the battery module 10 May be included.
  • the battery module 10 according to an embodiment of the present invention may be applied to a vehicle (not shown) such as an electric vehicle or a hybrid vehicle .
  • the present invention relates to a battery module and a battery pack including the battery module, and more particularly to an industry related to a secondary battery.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

배터리 모듈이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈은, 복수의 배터리 셀이 적층되는 배터리 셀 적층체; 배터리 셀 적층체가 수납되는 케이스; 및 케이스 내부에 삽입되며, 배터리 셀 적층체에 접촉되어 지지되는 방열부재를 포함한다.

Description

배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
본 출원은 2017년 07월 11일자로 출원된 한국 특허 출원번호 제10-2017-0087940호에 대한 우선권주장출원으로서, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.
본 발명은, 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 체결부재가 구비되지 않더라도 방열부재가 고정될 수 있는 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩에 관한 것이다.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차 전지 수요가 급격히 증가하고 있으며, 종래 이차 전지로서 니켈카드뮴 전지 또는 수소이온 전지가 사용되었으나, 최근에는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충전 및 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 리튬 이차 전지가 많이 사용되고 있다.
이러한 리튬 이차 전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 리튬 이차 전지는, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재, 즉 전지 케이스를 구비한다.
리튬 이차 전지는 양극, 음극 및 이들 사이에 개재되는 세퍼레이터 및 전해질로 이루어지며, 양극 활물질과 음극 활물질을 어떤 것을 사용하느냐에 따라 리튬 이차 전지(Lithium Ion Battery, LIB), 리튬 폴리머 전지(Polymer Lithium Ion Battery, PLIB) 등으로 나누어진다. 통상, 이들 리튬 이차 전지의 전극은 알루미늄 또는 구리 시트(sheet), 메시(mesh), 필름(film), 호일(foil) 등의 집전체에 양극 또는 음극 활물질을 도포한 후 건조시킴으로써 형성된다.
종래 배터리 모듈은 배터리 셀에서 발생되는 열을 방출시키기 위해 배터리 셀에 접촉되는 히트 싱크와 같은 방열부재가 사용된다. 하지만, 케이스에 배터리 셀이 수납된 후 히트 싱크가 배터리 셀에 접촉되므로 히트 싱크를 고정하기 위한 볼트 및 너트와 같은 체결부재가 필요하다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 볼트와 너트 같은 체결부재가 구비되지 않더라도 방열부재가 배터리 셀에 접촉되어 고정될 수 있는 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩을 제공하는 것이다.
또한, 방열부재가 케이스 내부에 정확하게 삽입될 수 있는 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 복수의 배터리 셀이 적층되는 배터리 셀 적층체; 상기 배터리 셀 적층체가 수납되는 케이스; 및 상기 케이스 내부에 삽입되며, 상기 배터리 셀 적층체에 접촉되어 지지되는 방열부재를 포함하는 배터리 모듈이 제공될 수 있다.
또한, 상기 케이스에는 삽입구멍이 형성되며, 상기 방열부재는, 베이스 플레이트; 및 상기 베이스 플레이트에 결합되어 상기 삽입구멍에 삽입되는 적어도 하나의 돌출부를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 베이스 플레이트는, 상기 케이스 내부에 삽입되어 상기 케이스 중 삽입구멍이 형성된 일측에 접촉될 수 있다.
또한, 상기 베이스 플레이트의 일측은 상기 케이스에 접촉되고, 상기 일측에 대향되는 상기 베이스 플레이트의 타측은 상기 배터리 셀 적층체에 접촉될 수 있다.
그리고, 상기 돌출부는 적어도 2개로 마련되며, 제1 돌출부에는 냉매가 상기 베이스 플레이트로 유입될 수 있도록 냉매유입구가 형성되어 유입유로가 연결되고, 제2 돌출부에는 냉매가 상기 베이스 플레이트로부터 유출될 수 있도록 냉매유출구가 형성되어 유출유로가 연결될 수 있다.
또한, 상기 돌출부는 상기 삽입구멍에 삽입되어 상기 케이스에 후크 방식 또는 스냅 핏 방식으로 결합될 수 있다.
그리고, 상기 돌출부에는 적어도 하나의 단차가 형성되며, 상기 단차에는 걸림홈이 형성되고, 상기 케이스에는 상기 걸림홈에 결합될 수 있는 후크가 형성될 수 있다.
또한, 상기 케이스에는 적어도 하나의 가이드돌기가 형성되며, 상기 베이스 플레이트에는, 상기 가이드돌기를 따라 상기 베이스 플레이트의 삽입을 가이드할 수 있는 적어도 하나의 가이드구멍이 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 전술한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩이 제공될 수 있고, 또한, 상기 배터리 모듈을 포함하는 자동차가 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 방열부재가 배터리 셀 적층체에 의해 지지되고 돌출부가 케이스에 후크 방식 또는 스냅 핏 방식으로 결합될 수 있으므로, 볼트와 너트 같은 체결부재가 구비되지 않더라도 배터리 셀에 접촉되어 고정될 수 있는 효과가 있다.
또한, 방열부재가 케이스에 형성된 가이드돌기를 따라 삽입되므로, 케이스 내부에 정확하게 삽입될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 개략적인 전체 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 개략적인 분리 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에서 케이스의 내부를 도시한 도면이다.
도 4는 도 1의 A-A'을 따라 바라본 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.
본 명세서에서 사용되는 '결합' 또는 '연결'이라는 용어는, 하나의 부재와 다른 부재가 직접 결합되거나, 직접 연결되는 경우뿐만 아니라 하나의 부재가 이음부재를 통해 다른 부재에 간접적으로 결합되거나, 간접적으로 연결되는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 개략적인 전체 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 개략적인 분리 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에서 케이스의 내부를 도시한 도면이고, 도 4는 도 1의 A-A'을 따라 바라본 단면도이다. 도 3에서는 케이스의 일부가 부분 절개되어 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(10)은, 배터리 셀 적층체(100)와, 케이스(200)와, 방열부재(300)를 포함한다.
배터리 셀 적층체(100)는 복수의 배터리 셀(110)이 적층되도록 구성될 수 있다(도 4 참조). 배터리 셀(110)은 다양한 구조를 가질 수 있으며, 또한, 복수의 배터리 셀(110)은 다양한 방식으로 적층될 수 있다. 배터리 셀(110)은 양극판-세퍼레이터-음극판의 순서로 배열되는 단위 셀(Unit Cell) 또는 양극판-세퍼레이터-음극판-세퍼레이터-양극판-세퍼레이터-음극판의 순서로 배열된 바이 셀(Bi-Cell)을 전지 용량에 맞게 복수개 적층시킨 구조를 가질 수 있다.
배터리 셀(110)에는 전극 리드가 구비될 수 있다. 전극 리드는 외부로 노출되어 외부 기기에 연결되는 일종의 단자로서 전도성 재질이 사용될 수 있다. 전극 리드는 양극 전극 리드와 음극 전극 리드를 포함할 수 있다. 양극 전극 리드와 음극 전극 리드는 배터리 셀(110)의 길이 방향에 대해 서로 반대 방향에 배치될 수도 있고, 또는 양극 전극 리드와 음극 전극 리드가 배터리 셀(110)의 길이 방향에 대해 서로 동일한 방향에 위치될 수도 있다. 전극 리드는 버스바에 전기적으로 결합될 수 있다.
배터리 셀 적층체(100)는 배터리 셀(110)을 수납하는 복수의 카트리지들(미도시)이 구비될 수 있다. 각각의 카트리지(미도시)는 플라스틱의 사출 성형으로 제조될 수 있고, 배터리 셀(110)을 수납할 수 있는 수납부가 형성된 복수의 카트리지들(미도시)이 적층될 수 있다. 복수의 카트리지들(미도시)이 적층된 카트리지 조립체에는 커넥터 요소 또는 단자 요소가 구비될 수 있다. 커넥터 요소는, 예를 들어, 배터리 셀(110)의 전압 또는 온도에 대한 데이터를 제공할 수 있는 BMS(Battery Management System, 미도시) 등에 연결되기 위한 다양한 형태의 전기적 연결 부품 내지 연결 부재가 포함될 수 있다. 그리고, 단자 요소는 배터리 셀(110)에 연결되는 메인 단자로서 양극 단자와 음극 단자를 포함하며, 단자 요소는 터미널 볼트가 구비되어 외부와 전기적으로 연결될 수 있다. 한편, 배터리 셀(110)은 다양한 형상을 가질 수 있다.
케이스(200)는 배터리 셀 적층체(100)가 수납된다(도 4 참조). 케이스(200)는 배터리 셀 적층체(100) 또는 배터리 셀(110)이 수납된 복수의 카트리지들의 전체를 둘러싸며 이에 의해 외부의 진동이나 충격으로부터 배터리 셀 적층체(100) 또는 카트리지 조립체를 보호한다.
케이스(200)는 배터리 셀 적층체(100) 또는 카트리지 조립체의 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 배터리 셀 적층체(100) 또는 카트리지 조립체가 육면체 형상으로 마련되는 경우 케이스(200)도 이에 대응되도록 육면체 형상으로 마련될 수 있다. 케이스(200)는 예를 들어, 금속 재질의 플레이트를 절곡하여 제조될 수 있고 또는 플라스틱 사출물에 의해 제조될 수도 있다. 그리고, 케이스(200)는 일체형으로 제조될 수도 있고 또는 분리된 각각의 플레이트가 결합되어 제조될 수도 있다. 케이스(200)에는 전술한 커넥터 요소 또는 단자 요소가 외부로 노출될 수 있는 관통부(미도시)가 형성될 수 있다. 즉, 커넥터 요소 또는 단자 요소는 외부의 소정 부품 내지 부재와 전기적으로 연결될 수 있는데, 이러한 전기적 연결이 케이스(200)에 의해 방해되지 않도록 케이스(200)에 관통부가 형성될 수 있다.
케이스(200)에는 후술하는 방열부재(300)의 돌출부(320)가 삽입될 수 있도록 삽입구멍(210)이 형성될 수 있고(도 1 및 도 2 참조), 방열부재(300)의 가이드구멍(311)이 가이드될 수 있도록 가이드돌기(230)가 형성될 수 있다(도 2 및 도 3 참조).
방열부재(300)는 배터리 셀 적층체(100)에서 발생되는 열을 방출시킬 수 있는 다양한 방식이 적용될 수 있으며, 예를 들어 방열부재(300)는 히트 싱크로 마련될 수 있다. 방열부재(300)는 케이스(200) 내부에 삽입되며, 배터리 셀 적층체(100)에 접촉되어 지지된다. 종래 배터리 모듈(미도시)의 경우 케이스(미도시)에 배터리 셀들(미도시)이 삽입되고 배터리 셀들(미도시)의 하측에 방열부재(미도시)가 배치되어 배터리 셀들에 접촉되며 방열부재를 고정하기 위해 볼트와 너트를 사용하였다. 하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(10)은 방열부재(300)가 먼저 삽입되어 케이스(200)에 접촉되고 방열부재(300)가 케이스(200)에 접촉된 상태에서 배터리 셀 적층체(100)가 삽입되어 방열부재(300)에 접촉되므로 방열부재(300)는 배터리 셀 적층체(100)에 의해 지지되며, 따라서, 방열부재(300)를 고정하기 위한 볼트와 너트가 불필요하다.
방열부재(300)는 베이스 플레이트(310)와, 돌출부(320)를 포함할 수 있다. 베이스 플레이트(310)는 다양한 형상을 가질 수 있으며, 배터리 셀 적층체(100)에 접촉되어 배터리 셀(110)로부터 발생되는 열을 방출시킨다. 이를 위해 베이스 플레이트(310)에는 냉매가 유입된 후 유출되도록 마련될 수 있다.
베이스 플레이트(310)는 케이스(200) 내부에 삽입되어 케이스(200) 중 삽입구멍(210)이 형성된 일측에 접촉될 수 있다. 여기서, 베이스 플레이트(310)의 일측은 케이스(200)에 접촉되고, 일측에 대향되는 베이스 플레이트(310)의 타측은 배터리 셀 적층체(100)에 접촉될 수 있다(도 4 참조). 즉, 베이스 플레이트(310)가 케이스(200)의 내측면과 배터리 셀 적층체(100) 사이에 개재되어 케이스(200)의 내측면과 배터리 셀 적층체(100)에 각각 접촉될 수 있으며, 이에 의해 베이스 플레이트(310)는 배터리 셀 적층체(100)에 의해 지지될 수 있다. 케이스(200)에는 배터리 셀 적층체(100)를 지지하기 위한 덮개(미도시)가 결합될 수 있다.
돌출부(320)는 하나 이상으로 마련될 수 있으며, 베이스 플레이트(310)에 결합되어 케이스(200)에 형성된 삽입구멍(210)에 삽입된다. 즉, 돌출부(320)가 케이스(200)의 삽입구멍(210)에 삽입되면 베이스 플레이트(310)는 케이스(200)의 내측면에 접촉된다. 여기서, 돌출부(320)에는 하나 이상의 단차(328)가 형성될 수 있고 단차(328)에는 걸림홈(329)이 형성되며, 케이스(200)의 삽입구멍(210)에는 돌출부(320)의 걸림홈(329)에 결합될 수 있는 후크(220)가 형성될 수 있다. 여기서 후크(220)의 형상은 다양할 수 있다. 즉, 돌출부(320)는 삽입구멍(210)에 삽입되어 케이스(200)에 후크 방식 또는 스냅 핏 방식으로 결합될 수 있다. 다만, 돌출부(320)에 후크가 형성되고 케이스(200)에 걸림홈이 형성될 수도 있다. 전술한 바와 같이, 방열부재(300)의 베이스 플레이트(310)가 케이스(200)와 배터리 셀 적층체(100) 사이에 개재되어 배터리 셀 적층체(100)에 의해 지지되므로 방열부재(300)를 고정시킬 볼트와 너트가 구비되지 않아도 무방하다. 하지만, 방열부재(300)의 고정정도를 높이기 위해 케이스(200)에 후크(220)가 형성되어 돌출부(320)에 형성된 걸림홈(329)에 후크 방식으로 결합되면, 방열부재(300)는 돌출부(320)가 형성된 부분에서 후크 방식으로 결합되어 고정되고 배터리 셀 적층체(100)에 접촉된 부분에서는 배터리 셀 적층체(100)에 의해 지지되므로 볼트와 너트가 구비되지 않더라도 충분히 고정될 수 있는 효과가 있다. 그리고, 이에 의해 볼트와 너트의 제작에 필요한 비용을 절감할 수 있고 볼트와 너트 결합 공정이 제거되므로 작업자의 작업이 편리해지는 효과가 있다.
한편, 돌출부(320)는 베이스 플레이트(310)로 유입되는 냉매의 입구와 베이스 플레이트(310)로부터 유출되는 냉매의 출구의 기능을 가질 수 있다. 즉, 돌출부(320)는 케이스(200)에 후크 결합되어 베이스 플레이트(310)를 지지할 수도 있으며, 또는 냉매의 이동 통로로 이용될 수도 있다. 만약, 돌출부(320)가 후크 결합에 의해 베이스 플레이트(310)를 단순히 지지하는 기능만을 가진다면 돌출부(320)의 개수는 하나로 구비되어도 무방하고 하나 이상으로 구비될 수도 있으며, 이 경우 냉매가 베이스 플레이트(310)로 유입된 후 베이스 플레이트(310)로부터 유출되기 위해 베이스 플레이트(310)에는 유입구와 유출구가 별도로 형성될 수 있다. 그러나, 돌출부(320)가 냉매의 이동 통로의 기능도 가진다면 돌출부(320)는 2개 이상으로 마련될 수 있다. 즉, 냉매의 유입구와 냉매의 유출구가 적어도 하나씩 필요하므로 돌출부(320)는 적어도 2개를 가지는 것이 바람직하다. 다만, 돌출부(320)가 하나로 마련되고, 하나의 돌출부(320)가 유입구 또는 유출구 중 하나의 기능을 가지며, 돌출부(320)의 유입구 또는 유출구에 대응되도록 베이스 플레이트(310)에 돌출부(320)가 아닌 유출구 또는 유입구가 형성된 경우의 실시예도 가능하다. 돌출부(320)가 2개인 경우, 제1 돌출부(321)에는 냉매가 베이스 플레이트(310)로 유입될 수 있도록 냉매유입구(322)가 형성되어 유입유로(미도시)에 연결되고, 제2 돌출부(325)에는 냉매가 베이스 플레이트(310)로부터 유출될 수 있도록 냉매유출구(326)가 형성되어 유출유로(미도시)에 연결될 수 있다. 즉, 냉매는 유입유로(미도시)로부터 제1 돌출부(321)에 형성된 냉매유입구(322)를 통해 베이스 플레이트(310)로 유입되고, 베이스 플레이트(310)로부터 제2 돌출부(325)에 형성된 냉매유출구(326)를 통해 유출유로(미도시)로 유출된다.
방열부재(300)는 케이스(200)에 삽입되는 과정에서 비틀어지거나 회전하여 삽입되는 방향과 다른 방향으로 케이스(200)에 삽입될 수 있다. 이를 방지하기 위해 도 2 및 도 3을 참조하면, 케이스(200)에는 하나 이상의 가이드돌기(230)가 형성되며, 베이스 플레이트(310)에는 하나 이상의 가이드구멍(311)이 형성될 수 있다. 즉, 베이스 플레이트(310)에 형성된 가이드구멍(311)이 케이스(200)에 형성된 가이드돌기(230)를 따라 삽입되므로, 베이스 플레이트(310)의 삽입 중 베이스 플레이트(310)가 비틀어지거나 회전되지 않고 정확한 방향으로 삽입될 수 있는 효과가 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(10)의 작용 및 효과에 대해 설명한다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 케이스(200)에는 삽입구멍(210)이 형성될 수 있고 방열부재(300)에는 베이스 플레이트(310)로부터 돌출되는 돌출부(320)가 형성될 수 있다. 방열부재(300)는 케이스(200)에 삽입되어 케이스(200)의 내측면과 배터리 셀 적층체(100) 사이에 개재되므로 방열부재(300)는 배터리 셀 적층체(100)에 의해 지지될 수 있다. 그리고, 케이스(200)의 삽입구멍(210)에는 후크(220)가 형성되고, 방열부재(300)의 돌출부(320)에는 걸림홈(329)가 형성되며, 방열부재(300)의 돌출부(320)는 케이스(200)에 후크 결합 내지 스냅 핏 결합으로 결합될 수 있다.
이와 같은 방식에 의해 방열부재(300)가 배터리 셀 적층체(100)에 의해 지지되고 돌출부(320)가 케이스(200)에 후크 방식 또는 스냅 핏 방식으로 결합될 수 있으므로, 볼트와 너트 같은 체결부재가 구비되지 않더라도 배터리 셀(110)에 접촉되어 고정될 수 있는 효과가 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(미도시)은, 전술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(10)을 하나 이상 포함할 수 있다. 또한, 상기 배터리 팩(미도시)은, 이러한 배터리 모듈(10) 이외에, 이러한 배터리 모듈(10)을 수납하기 위한 케이스, 배터리 모듈(10)의 충방전을 제어하기 위한 각종 장치, 이를테면 BMS, 전류 센서, 퓨즈 등이 더 포함될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차(미도시)는 전술한 배터리 모듈(10) 또는 배터리 팩(미도시)을 포함할 수 있으며, 상기 배터리 팩(미도시)에는 상기 배터리 모듈(10)이 포함될 수 있다. 그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(10)은, 상기 자동차(미도시), 예를 들어, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 전기를 사용하도록 마련되는 소정의 자동차(미도시)에 적용될 수 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
본 발명은 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩에 관한 것으로서, 특히, 이차전지와 관련된 산업에 이용 가능하다.

Claims (10)

  1. 복수의 배터리 셀이 적층되는 배터리 셀 적층체;
    상기 배터리 셀 적층체가 수납되는 케이스; 및
    상기 케이스 내부에 삽입되며, 상기 배터리 셀 적층체에 접촉되어 지지되는 방열부재를 포함하는 배터리 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 케이스에는 삽입구멍이 형성되며,
    상기 방열부재는,
    베이스 플레이트; 및
    상기 베이스 플레이트에 결합되어 상기 삽입구멍에 삽입되는 적어도 하나의 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트는, 상기 케이스 내부에 삽입되어 상기 케이스 중 삽입구멍이 형성된 일측에 접촉되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트의 일측은 상기 케이스에 접촉되고, 상기 일측에 대향되는 상기 베이스 플레이트의 타측은 상기 배터리 셀 적층체에 접촉되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 돌출부는 적어도 2개로 마련되며,
    제1 돌출부에는 냉매가 상기 베이스 플레이트로 유입될 수 있도록 냉매유입구가 형성되어 유입유로가 연결되고, 제2 돌출부에는 냉매가 상기 베이스 플레이트로부터 유출될 수 있도록 냉매유출구가 형성되어 유출유로가 연결되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 삽입구멍에 삽입되어 상기 케이스에 후크 방식 또는 스냅 핏 방식으로 결합되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 돌출부에는 적어도 하나의 단차가 형성되며, 상기 단차에는 걸림홈이 형성되고, 상기 케이스에는 상기 걸림홈에 결합될 수 있는 후크가 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 케이스에는 적어도 하나의 가이드돌기가 형성되며,
    상기 베이스 플레이트에는, 상기 가이드돌기를 따라 상기 베이스 플레이트의 삽입을 가이드할 수 있는 적어도 하나의 가이드구멍이 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 배터리 모듈을 포함하는 자동차.
PCT/KR2018/007653 2017-07-11 2018-07-05 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩 WO2019013492A1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019518450A JP6789388B2 (ja) 2017-07-11 2018-07-05 バッテリーモジュール及びこれを含むバッテリーパック
CN201880004010.9A CN109923730B (zh) 2017-07-11 2018-07-05 电池模块和包括该电池模块的电池组
PL18832630.0T PL3514004T3 (pl) 2017-07-11 2018-07-05 Moduł akumulatorowy i pakiet akumulatorowy zawierający ten moduł
US16/334,240 US10862180B2 (en) 2017-07-11 2018-07-05 Battery module and battery pack including same
EP18832630.0A EP3514004B1 (en) 2017-07-11 2018-07-05 Battery module and battery pack including same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170087940A KR102244138B1 (ko) 2017-07-11 2017-07-11 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR10-2017-0087940 2017-07-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019013492A1 true WO2019013492A1 (ko) 2019-01-17

Family

ID=65002228

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2018/007653 WO2019013492A1 (ko) 2017-07-11 2018-07-05 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10862180B2 (ko)
EP (1) EP3514004B1 (ko)
JP (1) JP6789388B2 (ko)
KR (1) KR102244138B1 (ko)
CN (1) CN109923730B (ko)
PL (1) PL3514004T3 (ko)
WO (1) WO2019013492A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210155183A (ko) * 2020-06-15 2021-12-22 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 모듈

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008251262A (ja) * 2007-03-29 2008-10-16 Sanyo Electric Co Ltd パック電池
KR101084224B1 (ko) * 2010-06-10 2011-11-17 에스비리모티브 주식회사 배터리 팩
KR101106094B1 (ko) * 2010-09-13 2012-01-18 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR20130086018A (ko) * 2010-08-16 2013-07-30 주식회사 엘지화학 콤팩트한 구조와 우수한 방열 특성의 전지모듈 및 그것을 포함하는 중대형 전지팩
JP2015138589A (ja) * 2014-01-20 2015-07-30 ダイキョーニシカワ株式会社 電池モジュール

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10005889A1 (de) * 2000-02-10 2001-08-16 Mann & Hummel Filter Flüssigkeitskühlersystem
KR20040006636A (ko) * 2002-07-13 2004-01-24 천기완 전자장치의 수냉식 연질 냉각재킷 및 이를 이용한 완충재킷
JP4494719B2 (ja) 2003-01-24 2010-06-30 古河電気工業株式会社 蓄電池用ヒートシンクおよび蓄電池冷却装置
JP4409976B2 (ja) * 2004-02-03 2010-02-03 山洋電気株式会社 電子部品冷却装置
CN101005747B (zh) * 2006-01-21 2010-05-26 富准精密工业(深圳)有限公司 液冷散热装置及用于该液冷散热装置的热交换器
DE102008010820A1 (de) 2008-02-23 2009-08-27 Daimler Ag Batterie mit mehreren parallel und/oder seriell miteinander verschalteten Einzelzellen
JP2010070011A (ja) 2008-09-17 2010-04-02 Mitsubishi Motors Corp 電気自動車用バッテリケースの空調装置
DE102009016868A1 (de) 2009-04-08 2010-10-14 Li-Tec Battery Gmbh Galvanische Zelle, Zellenstapel und Kühlkörper
JP5808090B2 (ja) 2010-08-23 2015-11-10 株式会社東芝 組電池装置
DE102011075820B4 (de) * 2011-05-13 2018-06-28 Lisa Dräxlmaier GmbH Traktionsbatterie
KR101796106B1 (ko) 2011-11-17 2017-11-10 한온시스템 주식회사 차량용 배터리 조립체
KR101589996B1 (ko) 2013-06-07 2016-01-29 주식회사 엘지화학 액상 냉매 유출에 대한 안전성이 향상된 전지팩
DE102013016620A1 (de) * 2013-10-08 2015-04-09 Daimler Ag Elektrische Batterie für ein Fahrzeug
JP6355347B2 (ja) * 2014-01-30 2018-07-11 日立建機株式会社 ハイブリッド式建設機械
KR102172433B1 (ko) * 2014-03-26 2020-10-30 에스케이이노베이션 주식회사 수냉식 배터리모듈용 수냉장치 및 이를 구비한 배터리팩
KR101780037B1 (ko) * 2015-04-22 2017-09-19 주식회사 엘지화학 배터리 셀 냉각장치 및 이를 포함하는 배터리 모듈
KR20170021561A (ko) 2015-08-18 2017-02-28 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
DE102016009969A1 (de) * 2016-08-16 2017-02-16 Daimler Ag Kraftfahrzeugbatterie mit einer crashsicheren Kühlmittelführung
CN206022458U (zh) 2016-08-17 2017-03-15 无锡市申洋电机科技有限公司 一种整体点焊的多功能锂离子电池组包结构

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008251262A (ja) * 2007-03-29 2008-10-16 Sanyo Electric Co Ltd パック電池
KR101084224B1 (ko) * 2010-06-10 2011-11-17 에스비리모티브 주식회사 배터리 팩
KR20130086018A (ko) * 2010-08-16 2013-07-30 주식회사 엘지화학 콤팩트한 구조와 우수한 방열 특성의 전지모듈 및 그것을 포함하는 중대형 전지팩
KR101106094B1 (ko) * 2010-09-13 2012-01-18 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
JP2015138589A (ja) * 2014-01-20 2015-07-30 ダイキョーニシカワ株式会社 電池モジュール

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3514004A4 *

Also Published As

Publication number Publication date
JP6789388B2 (ja) 2020-11-25
CN109923730A (zh) 2019-06-21
KR20190006790A (ko) 2019-01-21
PL3514004T3 (pl) 2023-01-09
EP3514004B1 (en) 2022-08-31
CN109923730B (zh) 2022-04-12
EP3514004A1 (en) 2019-07-24
US20190229385A1 (en) 2019-07-25
JP2019535108A (ja) 2019-12-05
US10862180B2 (en) 2020-12-08
KR102244138B1 (ko) 2021-04-22
EP3514004A4 (en) 2019-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019107795A1 (ko) 배터리 팩
WO2018021680A1 (ko) 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
WO2019054619A1 (ko) 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
CN108463901B (zh) 电池模块和包括该电池模块的电池组
WO2018236018A1 (ko) 배터리 팩
WO2017061709A1 (ko) 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
WO2014077578A1 (ko) 전지모듈 냉각장치 및 이를 포함하는 전지모듈 어셈블리
WO2019146892A1 (en) Battery module comprising a housing with integrated bus bar
EP3316391A1 (en) Battery system, base plate for a battery system and electric vehicle
WO2019031723A1 (ko) 배터리 모듈 및 배터리 모듈의 제조 방법
WO2017052104A1 (ko) 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 배터리 모듈용 케이싱 제조 방법
WO2018236022A1 (ko) 배터리 팩
WO2019112197A1 (ko) 원통형 이차전지 모듈
WO2017061707A1 (ko) 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
WO2020122386A1 (ko) 전지 모듈
WO2017099347A1 (ko) 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
WO2021107319A1 (ko) 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
WO2019013492A1 (ko) 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
WO2022149923A1 (ko) 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차
WO2019112191A1 (ko) 이차전지 모듈
WO2020180116A1 (ko) 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
WO2019225838A1 (ko) 배터리 하우징 및 이를 포함하는 배터리 모듈
WO2022114472A1 (ko) 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
WO2023038437A1 (ko) 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
KR20190007744A (ko) 배터리 모듈 및 이를 포함하는 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: 18832630

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019518450

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018832630

Country of ref document: EP

Effective date: 20190416

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE