WO2022149964A1 - 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차 - Google Patents

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battery cell
cooling
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오광근
양진오
정인혁
최해원
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Definitions

  • the present invention relates to a battery pack and an automobile including the same.
  • Secondary batteries that are easy to apply according to product groups and have electrical characteristics such as high energy density are not only portable devices, but also electric vehicles (EVs) or hybrid vehicles (HEVs) driven by an electric drive source. It is universally applied. These secondary batteries are attracting attention as a new energy source for improving eco-friendliness and energy efficiency in that not only the primary advantage of being able to dramatically reduce the use of fossil fuels, but also the fact that no by-products are generated from the use of energy.
  • EVs electric vehicles
  • HEVs hybrid vehicles
  • the types of secondary batteries currently widely used include a lithium ion battery, a lithium polymer battery, a nickel cadmium battery, a nickel hydrogen battery, a nickel zinc battery, and the like.
  • the unit secondary battery cell that is, the operating voltage of the unit battery cell is about 2.5V ⁇ 4.5V. Accordingly, when a higher output voltage is required, a plurality of battery cells are connected in series to form a battery pack. In addition, a plurality of battery cells may be connected in parallel to form a battery pack according to the charge/discharge capacity required for the battery pack. Accordingly, the number of battery cells included in the battery pack may be variously set according to a required output voltage or charge/discharge capacity.
  • a battery module including at least one battery cell is first configured, and other components are added using the at least one battery module. It is common to configure battery packs or battery racks.
  • a conventional battery pack is generally configured to include a plurality of battery cells and a cell frame accommodating the plurality of battery cells.
  • a conventional cell frame generally accommodates the plurality of battery cells and consists of an assembly of a plurality of plates such as a front plate, a rear plate, a side plate, a lower plate, and an upper plate to secure rigidity.
  • the size of the entire battery pack increases according to the cell frame structure configured by the assembly of the plurality of plates, which is disadvantageous in terms of energy density.
  • an object of the present invention is to provide a battery pack capable of securing rigidity while increasing energy density and a vehicle including the same.
  • Another object of the present invention is to provide a battery pack capable of improving cost competitiveness and manufacturing efficiency, and a vehicle including the same.
  • Another object of the present invention is to provide a battery pack capable of improving cooling performance and a vehicle including the same.
  • the present invention provides a battery pack comprising: a battery cell assembly including a plurality of battery cells; a bus bar assembly provided above the battery cell assembly and electrically connected to the plurality of battery cells; a cooling unit disposed below the bus bar assembly and disposed between the plurality of battery cells in a longitudinal direction of the battery cell assembly; and a heat conduction member filled in a space between the cooling unit and the plurality of battery cells.
  • the heat conducting member may be filled in the bus bar assembly to at least partially cover the bus bar assembly.
  • the heat conduction member may be continuously filled between the bus bar assembly and the cooling unit in a vertical direction of the battery cell assembly.
  • the heat-conducting member may be provided with a potting resin.
  • the cooling unit may include: a cooling tube formed to have a predetermined length in a longitudinal direction of the battery cell assembly, disposed between the plurality of battery cells, and provided with a cooling passage for circulating cooling water therein; and a coolant inlet/outlet connected to the cooling tube in communication with the cooling passage of the cooling tube.
  • the cooling tube may be formed in a shape corresponding to the outer surfaces of the plurality of battery cells facing each other.
  • the cooling tube may be formed so that convex portions and concave portions are alternately disposed along a longitudinal direction of the battery cell assembly.
  • the coolant inlet and outlet is provided on one side of a side in a longitudinal direction of the battery cell assembly, and the cooling tube has a predetermined length from the coolant inlet and outlet toward the other side of the side of the battery cell assembly in the longitudinal direction of the battery cell assembly. can be formed.
  • the cooling water inlet and outlet may be disposed between the plurality of battery cells in a longitudinal direction of the battery cell assembly, and the cooling tube may be disposed toward both sides of a side surface of the battery cell assembly in a longitudinal direction of the battery cell assembly from the coolant inlet/outlet. It may be formed to a predetermined length.
  • the cooling passage may include: at least one upper passage disposed above the cooling tube and having a predetermined length in a longitudinal direction of the cooling tube; at least one lower flow path disposed below the cooling tube to be spaced apart from the at least one upper flow path and formed to have a predetermined length in a longitudinal direction of the cooling tube; and a connection flow path connecting the at least one upper flow path and the at least one lower flow path.
  • the coolant inlet and outlet may include: an outlet body connected to one end of the cooling tube; a cooling water supply port provided on the inlet/outlet body and connected in communication with the upper flow path; and a cooling water discharge port provided on the inlet/outlet body and connected in communication with the lower flow path.
  • connection passage may be provided at the other end of the cooling tube.
  • the cooling tube may be disposed in contact with outer surfaces of the plurality of battery cells.
  • the bus bar assembly may include: a pair of main bus bars electrically connected to the battery cell assembly and provided with a connector connected to a charge/discharge line; and a plurality of connection bus bars electrically connected to the pair of main bus bars and connected to positive and negative electrodes of the plurality of battery cells.
  • the present invention provides a vehicle comprising, as a vehicle, at least one battery pack according to the above-described embodiments.
  • FIG. 1 is a view for explaining a battery pack according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the battery pack of FIG. 1 ;
  • FIG. 3 is a view for explaining a battery cell of the battery cell assembly of the battery pack of FIG. 2 .
  • FIG. 4 is a view for explaining a battery cell according to another embodiment of the battery cell assembly of FIG. 3 .
  • FIG. 5 is a perspective view of a busbar assembly of the battery pack of FIG. 2 ;
  • FIG. 6 is a perspective view of a connecting bus bar of the bus bar assembly of FIG. 5 ;
  • FIG. 7 is an exploded perspective view of the connecting bus bar of FIG. 6 ;
  • Fig. 8 is a perspective view of a main part of a cooling unit of the battery pack of Fig. 2;
  • Fig. 9 is a cross-sectional view of a main part of the cooling unit of Fig. 8;
  • FIG. 10 is a view for explaining a cooling unit according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a perspective view of a bottom frame of the battery pack of FIG. 2 ;
  • FIG. 12 is a perspective view of a top frame of the battery pack of FIG. 2 ;
  • Fig. 13 is an enlarged view of a main part of the top frame of Fig. 12;
  • FIG. 14 is a plan view of the top frame of FIG. 13 .
  • 15 and 16 are diagrams for explaining an electrical connection between the battery cell assembly and the bus bar assembly of the battery pack of FIG. 1 .
  • 17 and 18 are views for explaining the formation of a pack case structure through the heat conduction member of the battery pack of FIG. 1 .
  • 19 is a view for explaining a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a view for explaining a battery pack according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the battery pack of FIG. 1 .
  • the battery pack 10 may be provided as an electric vehicle or a hybrid vehicle as an energy source.
  • the battery pack 10 provided for the electric vehicle or the like will be described in more detail with reference to the following related drawings.
  • the battery pack 10 may include a battery cell assembly 100 , a bus bar assembly 200 , a cooling unit 300 , and a heat conduction member 400 .
  • the battery cell assembly 100 may include at least one or more plurality of battery cells 150 .
  • the battery cell assembly 100 will be described as including a plurality of battery cells 150 .
  • the plurality of battery cells 150 may be a cylindrical secondary battery, a pouch-type secondary battery, or a prismatic secondary battery as a secondary battery.
  • the plurality of battery cells 150 will be described by limiting them to cylindrical secondary batteries.
  • the plurality of battery cells 150 may be stacked to be electrically connected to each other.
  • the plurality of battery cells 150 may include a positive electrode 175 and a negative electrode 170 at an upper end thereof.
  • the positive electrode 175 of the battery cell 150 is provided at the center of the upper end of the battery cell 150
  • the negative electrode 170 of the battery cell 150 is the upper end of the battery cell 150 . It may be provided on the rim.
  • the positive electrode 175 and the negative electrode 170 of the plurality of battery cells 150 are one side (+Z-axis direction) of the battery cells 150 , specifically, the battery cells Since they are all provided on the upper side (+Z-axis direction) of 150 , electrical connection with the bus bar assembly 200 to be described later may be easier.
  • both the positive electrode 175 and the negative electrode 170 of the plurality of battery cells 150 have a structure in which they are disposed in the same direction (+Z-axis direction), the positive electrode 175 and the negative electrode 170 of the plurality of battery cells 150 are disposed in opposite directions.
  • a connection structure with the bus bar assembly 200 to be described later may be more simplified than a structure arranged in the direction, and a volume occupied by the electrical connection structure may also be reduced.
  • the structure of the electrical connection between the battery cells 150 and the bus bar assembly 200 to be described later is simplified, so that the structure of the battery pack 10 can be made compact and energy density improved.
  • each battery cell 150 of the plurality of battery cells 150 will be described in more detail.
  • FIG. 3 is a view for explaining a battery cell of the battery cell assembly of the battery pack of FIG. 2 .
  • the battery cell 150 may include an electrode assembly 160 , a battery can 170 , and a top cap 175 .
  • the battery cell 150 may further include an airtight gasket 180 , a current collecting plate 185 , an insulating plate 190 , and a connection plate 195 in addition to the above-described components.
  • the electrode assembly 160 includes a first electrode plate having a first polarity, a second electrode plate having a second polarity, and a separator interposed between the first electrode plate and the second electrode plate.
  • the electrode assembly 160 may have a jelly-roll shape. That is, the electrode assembly 160 may be manufactured by winding a stack formed by sequentially stacking a first electrode plate, a separator, and a second electrode plate at least once with the winding center C as a reference. In this case, a separator may be provided on the outer peripheral surface of the electrode assembly 160 to insulate it from the battery can 170 .
  • the first electrode plate is a positive electrode plate or a negative electrode plate
  • the second electrode plate corresponds to an electrode plate having a polarity opposite to that of the first electrode plate.
  • the first electrode plate includes a first electrode current collector and a first electrode active material coated on one or both surfaces of the first electrode current collector.
  • An uncoated region to which the first electrode active material is not applied is provided at one end of the first electrode current collector in the width direction (parallel to the Z-axis).
  • the uncoated region functions as the first electrode tab 162 .
  • the first electrode tab 162 is provided above the electrode assembly 160 accommodated in the battery can 170 in the height direction (parallel to the Z-axis).
  • the second electrode plate includes a second electrode current collector and a second electrode active material coated on one or both surfaces of the second electrode current collector.
  • An uncoated region to which the second electrode active material is not applied is present at the other end of the second electrode current collector in the width direction (parallel to the Z-axis).
  • the uncoated region functions as the second electrode tab 164 .
  • the second electrode tab 164 is provided under the height direction (parallel to the Z-axis) of the electrode assembly 160 accommodated in the battery can 170 .
  • the battery can 170 is a cylindrical container having an opening formed thereon, and is made of a conductive metal material.
  • the battery can 170 accommodates the electrode assembly 160 through the upper opening, and also accommodates the electrolyte.
  • the battery can 170 is electrically connected to the second electrode tab 164 of the electrode assembly 160 . Accordingly, the battery can 170 has the same polarity as the second electrode tab 164 . In this embodiment, the battery can 170 may function as the negative electrode 170 .
  • the battery can 170 includes a beading part 171 and a crimping part 172 formed at an upper end thereof.
  • the beading portion 171 is formed on the electrode assembly 160 .
  • the beading part 171 is formed by press-fitting the outer peripheral surface of the battery can 170 .
  • the beading part 171 prevents the electrode assembly 160 having a size corresponding to the width of the battery can 170 from coming out through the upper opening of the battery can 170 , and the top cap 175 is seated therein. It may function as a support.
  • the upper edge 173 of the beading part 171 of the battery can 170 may be fitted or placed in contact with the guide groove 249 of the negative electrode connection part 248 of the bus bar assembly 200 to be described later. This is to facilitate the welding process during a welding process for electrical connection between the bus bar assembly 200 and the battery can 170 serving as the negative electrode 170, which will be described later.
  • the crimping part 172 is formed on the beading part 171 .
  • the crimping part 172 has an extended and bent shape so as to surround a portion of the outer peripheral surface of the top cap 175 disposed on the beading part 171 and an upper surface of the top cap 175 .
  • the top cap 175 is a component made of a conductive metal material and covers an upper opening of the battery can 170 .
  • the top cap 175 is electrically connected to the first electrode tab 162 of the electrode assembly 160 and is electrically insulated from the battery can 170 . Accordingly, the top cap 175 may function as the positive electrode 175 of the battery cell 150 .
  • the top cap 175 is seated on the beading part 171 formed on the battery can 170 , and is fixed by the crimping part 172 . Between the top cap 175 and the crimping part 172 of the battery can 170 , the airtightness of the battery can 170 is ensured and the airtightness of the battery can 170 and the top cap 175 is electrically insulated. A gasket 180 may be interposed therebetween.
  • the top cap 175 may include a protrusion formed to protrude upward from the center thereof.
  • the protrusion may guide so as to facilitate contact with an electrical connection component such as a bus bar.
  • the current collecting plate 185 is coupled to the upper portion of the electrode assembly 160 .
  • the current collecting plate 185 is made of a conductive metal material and is connected to the first electrode tab 162 .
  • a lead 187 may be connected to the current collecting plate 185 , and the lead 187 may extend upwardly of the electrode assembly 160 and be directly coupled to the top cap 175 or coupled to a lower surface of the top cap 175 . It may be coupled to the connecting plate 195 to be.
  • the current collecting plate 185 is coupled to an end of the first electrode tab 162 .
  • the coupling between the first electrode tab 162 and the current collecting plate 185 may be performed, for example, by laser welding.
  • the laser welding may be performed by partially melting the base material of the current collecting plate 185 , or may be performed with solder for welding interposed between the current collecting plate 185 and the first electrode tab 162 .
  • the solder may have a lower melting point compared to the current collecting plate 185 and the first electrode tab 162 .
  • the current collecting plate 185 may also be coupled to the lower surface of the electrode assembly 160 .
  • one surface of the current collecting plate 185 is coupled to the second electrode tab 164 of the electrode assembly 160 by welding, and the opposite surface is welded to the inner bottom surface of the battery can 170 by welding. can be combined.
  • the coupling structure of the current collecting plate 185 and the second electrode tab 164 coupled to the lower surface of the electrode assembly 160 is substantially the same as the current collecting plate 185 coupled to the upper surface of the electrode assembly 160 described above. do.
  • the insulating plate 190 is disposed between the upper end of the electrode assembly 160 and the beading portion 171 or between the current collecting plate 185 and the beading portion 171 coupled to the upper portion of the electrode assembly 160 to provide a first A contact between the electrode tab 162 and the battery can 170 or between the current collecting plate 185 and the battery can 170 is prevented.
  • the insulating plate 190 includes a lead hole 193 through which a lead 187 extending upwardly from the current collecting plate 185 or from the first electrode tab 162 can be drawn out.
  • the lead 187 is drawn upward through the lead hole 193 and coupled to the lower surface of the connection plate 195 or the lower surface of the top cap 175 .
  • the top cap 175 and The upper edge 173 of the battery can 170 has a structure that can be used as the positive electrode 175 and the negative electrode 170, respectively. Therefore, in the case of electrically connecting a plurality of battery cells 150 according to an embodiment of the present invention, the electrical connection components such as the bus bar assembly 200 are disposed on only one side of the battery cells 150 . This becomes possible, which can lead to a simplification of the structure and an improvement in energy density.
  • FIG. 4 is a view for explaining a battery cell according to another embodiment of the battery cell assembly of FIG. 3 .
  • the battery cell 155 according to the present embodiment is similar to the battery cell 150 of the previous embodiment, redundant descriptions of components substantially the same as or similar to those of the previous embodiment will be omitted, and hereinafter, the previous embodiment will be omitted. The difference between and will be explained.
  • the battery cell 155 may further include a metal washer 197 and an insulation washer 199 in addition to the configuration of the battery cell 150 .
  • the metal washer 197 is made of a metal material having conductivity, and is a component having a substantially disk shape with a hole formed in the center thereof.
  • the metal washer 197 is coupled to the crimping portion 172 of the battery can 170 .
  • the coupling between the metal washer 197 and the crimping part 172 may be performed, for example, by laser welding.
  • the metal washer 197 is electrically insulated from the top cap 175 .
  • the top cap 175 is exposed through a hole formed in the center of the metal washer 175 , and the metal washer 197 and the protrusion formed in the center of the top cap 175 are spaced apart from each other.
  • the metal washer 197 is vertically spaced apart from the remaining portions except for the protrusion of the top cap 175 . Accordingly, the metal washer 197 is electrically connected to the second electrode tab 164 and the battery can 170 , and may function as a negative electrode of the battery cell 155 .
  • the width D2 of the metal washer 197 is formed to be larger than the width D1 of the upper surface of the crimping portion 172 of the battery can 170 .
  • an electrical connection component such as the bus bar assembly 200 is coupled to the metal washer 197 to connect the plurality of battery cells 150 .
  • the bonding area between the electrical connection component and the metal washer 197 is in order to be enlarged.
  • the welding process can be smoothly performed, the fastening force between the two parts can be improved, and the electrical resistance at the coupling part can be reduced. have.
  • the insulating washer 199 is interposed between the top cap 175 and the metal washer 197 .
  • the insulating washer 199 is made of an insulating material.
  • the top cap 175 functions as a positive electrode and the metal washer 197 functions as a negative electrode, the top cap 175 and the metal washer 197 must remain electrically insulated. Therefore, it may be advantageous that the insulating washer 199 is applied to stably maintain such an insulating state.
  • the insulating washer 199 is interposed between the lower surface of the metal washer 197 and the top cap 175 .
  • the metal washer 197 has a width D2 greater than the width D1 of the upper surface of the crimping portion 172 , and a protrusion of the central portion of the top cap 175 from the crimping portion 172 . It has a shape extending in the direction toward Therefore, the insulating washer 199 is formed in the inner surface of the hole formed in the center of the metal washer 197 so that the inner surface of the hole formed in the center of the metal washer 197 and the protrusion of the top cap 175 cannot come into contact with each other. It may have an extended form to cover.
  • the insulation washer 199 When the insulation washer 199 is made of a resin material, the insulation washer 199 may be coupled to the metal washer 197 and the top cap 175 by thermal fusion. In this case, airtightness at the bonding interface between the insulating washer 199 and the metal washer 197 and at the bonding interface between the insulating washer 199 and the top cap 175 may be enhanced.
  • bus bar assembly 200 for electrical connection with the plurality of battery cells 150 will be described in more detail.
  • FIG. 5 is a perspective view of the bus bar assembly of the battery pack of FIG. 2
  • FIG. 6 is a perspective view of the connecting bus bar of the bus bar assembly of FIG. 5
  • FIG. 7 is an exploded perspective view of the connecting bus bar of FIG. 6 .
  • the bus bar assembly 200 is provided on the upper side (+Z-axis direction) of the battery cell assembly 100 and may be electrically connected to the plurality of battery cells 150 . have.
  • the electrical connection of the bus bar assembly 200 may be parallel and/or series connection.
  • the bus bar assembly 200 is electrically connected to the positive electrode 175 (refer to FIG. 2 ) and the negative electrode 170 (refer to FIG. 2 ) of the plurality of battery cells 150 (refer to FIG. 2 ), and is externally charged. It may be electrically connected to the /discharge line and the like through connectors 260 and 270 .
  • the bus bar assembly 200 may include a pair of main bus bars 210 and 220 , a connection bus bar 230 , a pair of connectors 260 and 270 , and an interconnection board 280 .
  • the pair of main bus bars 210 and 220 may be electrically connected to the battery cell assembly 100 and may include connectors 260 and 270 connected to an external charge/discharge line.
  • the pair of main bus bars 210 and 220 may be electrically connected to the battery cells 150 disposed on the outermost both sides (Y-axis direction) of the battery cells 150 of the battery cell assembly 100 . have. Specifically, the pair of main bus bars 210 and 220 may be electrically connected to the battery cells 150 disposed at the outermost sides in the longitudinal direction (Y-axis direction) of the battery cell assembly 100 , respectively. have.
  • the pair of main bus bars 210 and 220 may include a main positive bus bar 210 and a main negative bus bar 220 .
  • the main positive bus bar 210 may be disposed on one side (+Y-axis direction) of the bus bar assembly 200 from the upper side (+Z-axis direction) of the battery cell assembly 100 .
  • the main positive bus bar 210 may be electrically connected to the positive electrode 175 of the battery cells 150 disposed on the outermost side (+Y-axis direction) of the battery cell assembly 100 .
  • the electrical connection may be performed through a welding process for electrical connection such as laser welding or ultrasonic welding.
  • the main positive bus bar 210 may include a positive connector 260 to be described later for connection with the charge/discharge line.
  • the positive connector 260 may be provided to protrude from one side (+Y-axis direction) of the main positive bus bar 210 .
  • An interconnection board connection part 215 for being electrically connected to an interconnection board 280 to be described later may be provided at one end (+X-axis direction) of the main positive bus bar 210 .
  • the interconnection board connection part 215 may be connected to the interconnection board 280 through screw coupling or rivet coupling.
  • connection pipe 390 is connected to the upper side (+) of the main positive bus bar 210 for connection with an external cooling line of a connection pipe 390 (refer to FIG. 2 ) to be described later.
  • a connection pipe through-hole 217 that penetrates in the Z-axis direction may be provided.
  • the main negative bus bar 220 may be disposed on the other side (-Y-axis direction) of the bus bar assembly 200 from the upper side (+Z-axis direction) of the battery cell assembly 100 .
  • the main negative bus bar 220 may be electrically connected to the negative electrode 170 of the battery cells 150 disposed on the other outermost side (-Y-axis direction) of the battery cell assembly 100 .
  • the electrical connection may be performed through a welding process for electrical connection such as laser welding or ultrasonic welding.
  • the main negative bus bar 220 may be provided with a negative connector 270 to be described later for connection with the charge/discharge line.
  • the negative connector 270 may be provided to protrude from the other side (-Y-axis direction) of the main negative bus bar 220 .
  • An interconnection board connection part 225 for electrically connecting to an interconnection board 280 to be described later may be provided at one end (+X-axis direction) of the main negative bus bar 220 .
  • the interconnection board connection part 225 may be connected to the interconnection board 280 through screw coupling or rivet coupling.
  • connection bus bar 230 is for electrical connection of the plurality of battery cells 150 and may be provided in plurality.
  • the plurality of connection bus bars 230 are electrically connected to the pair of main bus bars 210 and 220 , and are electrically connected to the positive electrode 175 and the negative electrode 170 of the plurality of battery cells 150 . can be connected
  • the plurality of connection bus bars 230 may be disposed to be spaced apart from each other by a predetermined distance along a longitudinal direction (Y-axis direction) of the battery cell assembly 100 .
  • the plurality of connection bus bars 230 are disposed between the main positive bus bar 210 and the main negative bus bar 220 in the longitudinal direction (Y-axis direction) of the bus bar assembly 200 . can be
  • Each of the plurality of connection bus bars 230 may include a bus bar layer 240 and a support layer 250 .
  • the bus bar layer 240 is formed to have a predetermined length along the width direction (X-axis direction) of the battery cell assembly 100 , and the positive electrode 175 and the negative electrode 170 of the battery cells 150 . can be electrically connected to.
  • the bus bar layer 240 may include a layer body 242 , an interconnection board connection part 245 , and electrode connection parts 246 and 248 .
  • the layer body 242 may be formed to have a predetermined length along the width direction (X-axis direction) of the battery cell assembly 100 .
  • the layer body 242 corresponds to an arrangement structure of the battery cells 150 in the width direction (X-axis direction) of the battery cell assembly 100 for electrical connection with the battery cells 150 . It may be provided in a shape.
  • the layer body 242 may be made of a conductive material.
  • the layer body 242 may be made of aluminum or copper as a metal material.
  • the present invention is not limited thereto, and the layer body 242 may be made of other materials for the electrical connection.
  • the interconnection board connection part 245 is provided at one end (+X-axis direction) of the layer body 242 and may be electrically connected to the interconnection board 280 to be described later.
  • the interconnection board connection part 245 may be connected to the interconnection board 280 through screw coupling or rivet coupling.
  • the electrode connection parts 246 and 248 may protrude from the layer body 242 and may be connected to the positive electrode 175 and the negative electrode 170 of the battery cells 150 .
  • the electrode connection parts 246 and 248 may include a positive electrode connection part 246 and a negative electrode connection part 248 .
  • the positive electrode connection part 246 is provided in plurality, and protrudes to a predetermined size on one side (-Y-axis direction) of the layer body 242 , and extends along the longitudinal direction (X-axis direction) of the layer body 242 . They may be disposed to be spaced apart from each other by a predetermined distance.
  • the plurality of positive electrode connection parts 246 are electrically connected to the positive electrode 175 of the battery cells 150 of the battery cell assembly 100 disposed on the lower side (-Z-axis direction) of the bus bar assembly 200 .
  • the electrical connection may be performed through a welding process for electrical connection such as laser welding or ultrasonic welding.
  • the negative electrode connection part 248 is provided in plurality, and protrudes to a predetermined size on the other side (+Y-axis direction) of the layer body 242 , and along the longitudinal direction (X-axis direction) of the layer body 242 . They may be disposed to be spaced apart from each other by a predetermined distance.
  • the plurality of negative connecting portions 246 may be disposed in a zigzag form with the plurality of positive connecting portions 242 in the longitudinal direction (Y-axis direction) of the layer body 242 .
  • the plurality of negative electrode connection parts 248 are electrically connected to the negative electrode 170 of the battery cells 150 of the battery cell assembly 100 disposed on the lower side (-Z-axis direction) of the bus bar assembly 200 .
  • the electrical connection may be performed through a welding process for electrical connection such as laser welding or ultrasonic welding.
  • a guide groove 249 may be provided in each of the plurality of negative electrode connection parts 248 .
  • the guide groove 249 may be provided in a groove shape corresponding to the arc shape of the upper surface edge 173 of the battery can 170 (refer to FIG. 3 ) forming the negative electrode of the battery cell 150 .
  • the guide groove 249 is inserted into or in close contact with the upper edge 173 of the battery cells 150 during a welding process for electrical connection with the negative electrode 170 of the battery cells 150 .
  • the support layer 250 is provided at the bottom (-Z-axis direction) of the bus bar layer 240 , and may support the bus bar layer 240 .
  • the support layer 250 may have a shape corresponding to the layer body 250 , and may be contacted and fixed to the bottom (-Z-axis direction) of the layer body 250 .
  • the support layer 250 may be formed of an insulating material to prevent an electrical short between the plurality of battery cells 150 and the bus bar layer 240 .
  • the support layer 250 may be formed of a polyimide film.
  • the present invention is not limited thereto, and of course, the support layer 250 may be formed of other insulating members made of an insulating material.
  • An interconnection board connection part 255 may be provided at one end (+X-axis direction) of the support layer 250 .
  • the interconnection board connection part 255 is provided at a position corresponding to the interconnection board connection part 245 of the layer body 242 and may be electrically connected to an interconnection board 280 to be described later.
  • the interconnection board connection part 255 may be connected to the interconnection board 280 through screw coupling or rivet coupling.
  • the pair of connectors 260 and 270 is for connection with an external charging/discharging line, and may be provided as a positive connector 260 and a negative connector 270 .
  • the positive connector 260 is provided to protrude toward one side (+Y-axis direction) of the main positive bus bar 210
  • the negative connector 270 is provided at the other side ( ⁇ ) of the main negative bus bar 220 .
  • Y-axis direction may be provided to protrude.
  • the interconnection board 280 is for sensing the voltage of the battery cells 150 of the battery cell assembly 100 and has a predetermined length in the longitudinal direction (Y-axis direction) of the bus bar assembly 280 . can be formed.
  • the interconnection board 280 may measure the voltage of the battery cells 150 connected in parallel among the battery cells 150 of the battery cell assembly 100, and through this, the battery cell assembly ( 100) can be checked.
  • the interconnection board 280 is electrically connected to an external sensing line, and is electrically connected to the main positive bus bar 210 , the main negative bus bar 220 , and the plurality of connection bus bars 230 . can be connected to
  • the interconnection board 280 may include a sensing connector 285 and a bus bar connection unit 287 .
  • the sensing connector 285 is connected to the external sensing line and may be provided at one end (+Y-axis direction) of the interconnection board 280 .
  • the sensing connector 285 may be provided to be exposed to the outside of the battery pack 10 for connection with the external sensing line.
  • the external sensing line may connect a sensing connector 285 and a battery management system (not shown).
  • the battery management system may determine the state of charge of the parallel-connected battery cells based on voltages of the parallel-connected battery cells.
  • the bus bar connection part 287 may be provided in plurality, and may be provided to be spaced apart from each other by a predetermined distance along the longitudinal direction (Y-axis direction) of the interconnection board 280 .
  • the plurality of bus bar connection parts 287 include the interconnection board connection part 215 of the main positive bus bar 210 , the interconnection board connection part 225 of the main negative bus bar 220 , and the plurality of It may be connected to the interconnection board connection parts 245 and 255 of the connection bus bars 230 by bolting or riveting.
  • the cooling unit 300 serves to cool the battery cell assembly 100 , and is disposed below the bus bar assembly 200 (-Z-axis direction), and the battery cell It may be disposed between the plurality of battery cells 150 in the longitudinal direction (Y-axis direction) of the assembly 100 .
  • the cooling unit 300 may be provided in plurality.
  • the plurality of cooling units 300 may be disposed to face the plurality of battery cells 150 in a front-rear direction along a width direction (X-axis direction) of the plurality of battery cell assemblies 100 .
  • the plurality of cooling units 300 may be disposed in contact with the facing battery cells 150 to increase cooling performance.
  • cooling unit 300 will be described in more detail.
  • FIG. 8 is a perspective view of a main part of the cooling unit of the battery pack of FIG. 2
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a main part of the cooling unit of FIG. 8
  • FIG. 10 is a view for explaining a cooling unit according to another embodiment of the present invention .
  • the cooling unit 300 may include a cooling tube 310 , a cooling passage 350 , a cooling water inlet 370 , and a connection pipe 390 . .
  • the cooling tube 310 is formed to have a predetermined length along the longitudinal direction (Y-axis direction) of the battery cell assembly 100 , is disposed between the plurality of battery cells 150 , and circulates cooling water to be described later therein.
  • a cooling flow path 350 may be provided for
  • the cooling tube 310 may be formed in a shape corresponding to the outer surfaces of the plurality of battery cells 150 facing each other in the width direction (X-axis direction) of the battery cell assembly 100 .
  • the cooling tube 310 includes a plurality of convex portions 312 and concave portions 316 that are convex and concave in the width direction (X-axis direction) of the battery cell assembly 100 of the battery cell assembly. It may be formed to be alternately arranged along the longitudinal direction (Y-axis direction).
  • the cooling tube 310 may be disposed to contact the outer surfaces of the plurality of battery cells 150 to further increase the cooling performance of the battery cell assembly 100 .
  • the cooling tube 310 may be adhesively fixed to the plurality of battery cells 150 through a heat conduction member 400 or a separate adhesive member, which will be described later.
  • the cooling passage 350 circulates cooling water for cooling the battery cell assembly 100 , is provided in the cooling tube 310 , and may be connected in communication with a cooling water inlet/outlet 370 to be described later.
  • the cooling passage 350 may include an upper passage 352 , a lower passage 354 , and a connection passage 356 .
  • the upper flow path 352 is disposed above the cooling tube 310 to be provided near the bus bar assembly 200 , and has a predetermined length along the longitudinal direction (Y-axis direction) of the cooling tube 310 . can be formed with The upper flow path 352 may be connected in communication with the cooling water supply port 374 of the cooling water inlet/outlet 370 .
  • the upper flow path 352 may be provided in at least one or more plurality. Hereinafter, in the present embodiment, the upper flow path 352 will be described as being provided in plurality in order to secure cooling performance.
  • the lower flow path 354 is disposed at a lower side (-Z axis direction) of the cooling tube 310 to be spaced apart from the at least one upper flow path 352 , and in the longitudinal direction (Y axis) of the cooling tube 310 . direction) may be formed to a predetermined length.
  • the lower flow path 354 may be connected in communication with the cooling water discharge port 376 of the cooling water inlet/outlet 370 .
  • the lower flow path 354 may be provided in at least one or more plurality. Hereinafter, in the present embodiment, a plurality of the lower flow passages 354 will be described in order to secure cooling performance.
  • connection flow path 356 includes the at least one upper flow path, in the present embodiment, a plurality of upper flow paths 352 and the at least one lower flow path, and in this embodiment, a plurality of lower flow paths 354 . can connect
  • connection flow path 356 may be provided at the other end (-Y-axis direction) of the cooling tube 310 opposite to the cooling water inlet/outlet 370 so as to secure the cooling flow path 350 as much as possible. .
  • the coolant supplied from the coolant supply port 374 is preferentially supplied to the upper passage 352 disposed near the bus bar assembly 200 . Afterwards, the coolant may flow toward the cooling water discharge port 376 through the connection flow path 356 and the lower flow path 354 .
  • the battery cell assembly 100 since cold coolant is preferentially supplied to a region near the bus bar assembly 200 having a relatively higher temperature distribution within the battery pack 10 , the battery cell assembly 100 . cooling performance can be significantly improved.
  • the cooling water outlet 370 may be connected to the cooling tube 310 to communicate with the cooling passage 350 of the cooling tube 310 .
  • the cooling water inlet/outlet 370 may be connected in communication with a connection pipe 390 connected to an external cooling line, which will be described later.
  • the coolant outlet 370 may be provided on one side (+Y-axis direction) of the battery cell assembly 100 in the longitudinal direction (Y-axis direction).
  • the cooling tube 310 connected to the coolant inlet and outlet 370 is connected to the battery cell assembly 100 in the longitudinal direction (Y-axis direction) of the battery cell assembly 100 from the coolant inlet and outlet 370 . It may be formed with a predetermined length toward the other side (-Y-axis direction).
  • the coolant inlet and outlet 370 is provided to be disposed between the plurality of battery cells 150 in the longitudinal direction (Y-axis direction) of the battery cell assembly 100 .
  • the cooling tube 330 of the cooling unit 305 is disposed on the side surface of the battery cell assembly 100 in the longitudinal direction (Y-axis direction) of the battery cell assembly 100 from the coolant inlet/outlet 370 . They may be formed to have a predetermined length toward both sides (the Y-axis direction).
  • the coolant outlet 370 of the cooling unit 305 is disposed in the center, and the cooling tube 330 is disposed on both sides of the coolant inlet/outlet 370 . It may also be possible to be provided with a bidirectional cooling structure.
  • the coolant outlet 370 may include an outlet body 372 , a coolant supply port 374 , and a coolant discharge port 376 .
  • the outlet body 372 may be connected to one end (+Y-axis direction) of the cooling tube 310 .
  • a connection pipe 390 to be described later may be provided on the upper side (+Z-axis direction) of the outlet body 372 .
  • the cooling water supply port 374 may be provided in the inlet/outlet body 372 and may be connected in communication with the upper flow path 352 .
  • the cooling water supply port 374 may be connected in communication with a connection pipe 390 to be described later.
  • the cooling water discharge port 376 may be provided on the inlet/outlet body 372 and may be connected in communication with the lower flow path 374 .
  • the cooling water discharge port 376 may be disposed to be spaced apart from the cooling water supply port 374 by a predetermined distance, and may be connected in communication with a connection pipe 390 to be described later.
  • connection pipe 390 integrally connects the cooling water supply ports 374 of the plurality of cooling units 300 and connects the cooling water discharge ports 376 of the plurality of cooling units 300 integrally. can be connected communicatively.
  • connection pipe 390 is connected to an external cooling line, supplies the cooling water to the cooling water supply ports 374 of the plurality of cooling units 300 , and discharges the cooling water of the plurality of cooling units 300 .
  • the cooling water at the ports 376 may be discharged to the external cooling line side.
  • connection pipe 390 includes a pipe hole 690 (refer to FIG. 12 ) of the top frame 600 to be described later for connection with the external cooling line and the connection pipe through-hole ( 217 (refer to FIG. 5) to be exposed to the outside of the battery pack 10.
  • the heat-conducting member 400 is to be filled in the space between the cooling unit 300 and the plurality of battery cells 100 in the height direction (Z-axis direction) of the battery pack 10 .
  • the heat-conducting member 400 is indicated by a hexahedral dotted line for convenience of understanding, and the heat-conducting member 400 includes the cooling unit 300 and the plurality of battery cells 100 . All of the space in between can be filled.
  • the heat conduction member 400 more stably fixes the plurality of battery cells 150 and increases the heat dissipation efficiency of the plurality of battery cells 150 to improve the cooling performance of the battery cells 150 . can be higher than
  • the heat-conducting member 400 may be provided with a potting resin.
  • the potting resin may be formed by injecting a thin resin material into the plurality of battery cells 150 and curing the resin material.
  • the injection of the resin material may be performed at a room temperature of about 15 to 25 degrees to prevent thermal damage to the plurality of battery cells 150 .
  • the heat-conducting member 400 may be formed of a silicon resin.
  • the present invention is not limited thereto, and the heat-conducting member 400 may be made of other resin materials capable of improving fixing and heat dissipation efficiency of the battery cells 150 in addition to the silicon resin.
  • the heat conduction member 400 may be filled in the bus bar assembly 200 in addition to the battery cells 150 .
  • the battery cells 150 may be filled in the bus bar assembly 200 to at least partially cover the bus bar assembly 200 .
  • the heat conduction member 400 is disposed in the vertical direction (Z-axis direction) of the battery cell assembly 100 without a space or a separation space between the bus bar assembly 200 and the battery cells 100 .
  • a space between the bus bar assembly 200 and the battery cells 100 may be continuously filled.
  • the heat-conducting member 400 according to the present embodiment is continuously filled without interruption in the battery cells 100 and the bus bar assembly 200, the battery cells 100 and the bus bar assembly ( 200), the cooling performance of the battery pack 10 can be remarkably improved by implementing even heat distribution without generating a heat dispersion deviation.
  • the battery pack 10 may further include a bottom frame 500 .
  • FIG. 11 is a perspective view of a bottom frame of the battery pack of FIG. 2 ;
  • the bottom frame 500 may support the battery cells 150 of the battery cell assembly 100 .
  • the bottom frame 500 may include a bottom housing 510 , a cell guide rib 530 , and a cooling tube support groove 550 .
  • the bottom housing 510 may at least partially accommodate the plurality of battery cells 150 .
  • the bottom housing 510 secures the rigidity of the battery pack 10 and more stably fixes and supports the battery cells 150 .
  • the cell guide rib 530 is for more stably fixing the plurality of battery cells 150 , and is provided in plurality, and is provided at a predetermined height ( + Z-axis direction) may be formed to protrude.
  • the cooling tube support groove 550 is for stably fixing the cooling unit 300, and is provided on the bottom surface (-Z-axis direction) of the bottom housing 510, and the cooling tube 310 (FIG. 8). ) can be inserted and mounted.
  • the cooling tube support groove 550 may be formed in a shape corresponding to the bottom of the cooling tube 310 for easier mounting of the cooling tube 310 .
  • the battery pack 10 may further include a top frame 600 .
  • FIG. 12 is a perspective view of a top frame of the battery pack of FIG. 2
  • FIG. 13 is an enlarged view of a main part of the top frame of FIG. 12
  • FIG. 14 is a plan view of the top frame of FIG. 13 .
  • the top frame 600 is provided on the upper side of the bottom frame 500 and makes the battery cell assembly 100 and the bus bar assembly 200 more stable. can be fixed and supported.
  • the top frame 600 may include a top housing 610 , a cell support part 630 , a connector hole 650 , an interconnection board mounting part 670 , and a pipe hole 690 .
  • the top housing 610 may be provided on an upper side of the bottom housing 500 and may at least partially cover the battery cell assembly 100 and the bus bar assembly 200 .
  • the top housing 610 may include a guide wall 615 .
  • the guide wall 615 is formed along the upper edge of the top housing 610 and may be provided to protrude at a predetermined height (+Z-axis direction) from the upper edge.
  • the guide wall 615 can prevent overflow of the heat-conducting member 400 when the heat-conducting member 400 is injected, which will be described later, and can guide the proper injection of the heat-conducting member 400 .
  • the cell support part 630 is provided on the upper side of the top housing 610 , and supports upper ends (+Z-axis direction) of the battery cells 150 of the battery cell assembly 100 , and an upper part (+Z-axis direction). axial direction) and may be exposed to guide the electrical connection between the battery cells 150 and the bus bar assembly 200 .
  • the cell support part 630 may include a main opening 632 , an extension opening 634 , and a layer body mounting part 636 .
  • the main opening 632 is provided in the shape of an opening having a predetermined size, exposing upper sides of the battery cells 150 of the battery cell assembly 100 , and the battery cells 150 of the battery cell assembly 100 . ) can guide the electrical connection between the positive electrode 175 of the bus bar assembly 200 and the positive electrode connection part 246 of the bus bar assembly 200 and also guide the easier injection of the heat conductive member 400 .
  • the extension opening 634 is provided in the shape of an opening extending to a predetermined size from one side of the main opening 632 , and the negative electrode 170 of the battery cells 150 of the battery cell assembly 100 and the bus The electrical connection of the negative connection part 248 of the bar assembly 200 may be guided.
  • the extension opening 634 may be provided in a shape corresponding to the shape of the negative electrode connection part 248 of the bus bar assembly 200 . Accordingly, when disposed on the cell support part 630 of the bus bar assembly 200, it is possible to guide the easier positioning of the negative electrode connection part 248, and the welding space is also secured as much as possible for welding convenience during the welding process. In addition to increasing the welding quality, it is possible to significantly improve the welding quality.
  • the anode 175 and the cathode 170 of the battery cells 150 through the main opening 632 and the extension opening 634 extending to one side to a predetermined size from the main opening 632 .
  • a welding space for each welding can be secured as much as possible. Accordingly, in the present embodiment, the welding process efficiency can be further facilitated, and the risk of mutual electrical short can be minimized.
  • the heat-conducting member 400 when the heat-conducting member 400 is injected and applied through the main opening 632 and the extension opening 634 , which will be described later, the heat-conducting member 400 in the vertical direction (Z-axis direction) Since the open area can be secured as much as possible in the bar, the injection of the heat-conducting member 400 can be guided more smoothly, and the heat-conducting member 400 can be more evenly injected into the lower side of the cell support part 630 . .
  • the layer body seating part 636 is formed in a groove shape of a predetermined depth on the upper surface of the cell support part 630 , and may seat the layer body 242 and the support connection part 250 .
  • the layer body seating part 636 is provided in a space between the main opening 632 and the extension opening 634, and the opening area of the main opening 632 and the extension opening 634 can be secured as much as possible. can be formed.
  • the layer body seating part 636 may be provided in a zigzag shape having a narrow width corresponding to the shape of the layer body 242 .
  • the cell support part 630 supports the battery cells 150 on the upper side of the battery cell assembly 100 , and the battery cells 150 and the bus bar assembly 200 . can guide the electrical connection of
  • the cell support part 630 is formed in the vertical direction (Z-axis direction) of the battery pack 10 through the main opening 632 , the extension opening 634 , and the layer body seating part 636 . Since the open area can be secured as much as possible, when the heat-conducting member 400 to be described later is injected, the injection of the heat-conducting member 400 is guided more smoothly and the injection amount of the heat-conducting member 400 can be secured as much as possible. .
  • the cell support 630 may further include an additional slit structure having an opening shape of a predetermined size in order to secure the injection process efficiency and the injection amount of the heat conductive member 400 .
  • the connector hole 650 is provided on both side surfaces (Y-axis direction) of the top housing 610 , and may pass through the connectors 260 and 270 to be exposed outside the top housing 610 .
  • the interconnection board mounting unit 670 is for mounting the interconnection board 280 (refer to FIG. 3 ), and may be provided on one side of the top housing 610 .
  • the interconnection board 280 may be inserted and mounted in the interconnection board mounting unit 670 or may be adhesively fixed.
  • a sensing connector accommodating structure for accommodating the sensing connector 285 to be exposed to the outside of the battery pack 10 may be provided in the interconnection mounting unit 670 .
  • the pipe hole 690 is provided at a position corresponding to the connection pipe through hole 217 (refer to FIG. 5) of the bus bar assembly 200, and has a predetermined size so that the connection pipe 390 can pass therethrough. An opening may be provided.
  • 15 and 16 are diagrams for explaining an electrical connection between the battery cell assembly and the bus bar assembly of the battery pack of FIG. 1 .
  • the unit 300 (refer to FIG. 2 ) may be seated therein.
  • the connection pipe 390 of the cooling unit 300 may protrude above the top housing 610 of the top frame 600 .
  • the manufacturer may assemble the bus bar assembly 200 to the top frame 600 for electrical connection of the battery cell assembly 100 .
  • the layer bodies 242 of the connection bus bars 230 of the bus bar assembly 200 may be seated on the layer body mounting part 636 , and the positive electrode connection part 246 may be It may be disposed on the main opening 632 , and the negative connection part 248 may be disposed on the extension opening 634 .
  • the guide groove 249 of the negative electrode connection part 248 may be inserted into or in close contact with the upper edge 173 of the negative electrode 170 of the battery cells 150 .
  • the layer body seating part 636 , the main opening 632 , and the extension opening 634 are formed in the bus bar assembly ( ) before the welding process between the bus bar assembly 200 and the battery cell assembly 100 . While guiding the positioning of each component of the bus bar assembly 200 , it is possible to more stably support each component of the bus bar assembly 200 .
  • the manufacturer or the like may electrically connect the battery cell assembly 100 and the bus bar assembly 200 to each other through a welding process such as laser welding.
  • the positive electrode 175 of the battery cells 150 is connected to the positive electrode connection part 246 of the bus bar assembly 200 on the main opening 632 through laser welding, etc., and the battery cells
  • the cathode 170 at 150 may be connected to the cathode connecting portion 248 of the bus bar assembly 200 through the extension opening 634 through laser welding or the like.
  • a welding process for electrical connection of the positive electrode 175 and the negative electrode 170 of the battery cell assembly 100 with the bus bar assembly 200 is performed in the main opening 632 and the extension opening 634 .
  • connection bus bars 230 are seated on the layer body mounting portion 636 , and the upper edge 173 of the negative electrode 170 of the battery cells 150 is connected to the negative connection portion 248 .
  • 17 and 18 are views for explaining the formation of a pack case structure through the heat conduction member of the battery pack of FIG. 1 .
  • a pack case of the battery pack 10 may be formed.
  • the bottom frame 500 and the top frame 600 may function as a formwork. Accordingly, in this embodiment, when the heat-conducting member 400 is injected, structures such as a form that is detached after a separate temporary installation can be omitted, thereby improving the manufacturing process efficiency of the battery pack 10 and manufacturing Costs can also be significantly reduced.
  • the guide wall 615 of the top frame 600 prevents the heat-conducting member 400 from overflowing and can control the amount of the heat-conducting member 400 injected.
  • the manufacturer or the like may complete the injection of the heat-conducting member 400 after injecting the heat-conducting member 400 to the end in the vertical direction (+Z-axis direction) of the guide wall 615 .
  • the maximum open area at the upper side (+Z-axis direction) of the battery pack 10 through the main opening 632 , the extension opening 634 , and the layer body mounting part 636 . can be secured, when the heat-conducting member 400 is injected, the injection efficiency of the heat-conducting member 400 can be significantly improved.
  • the heat-conducting member 400 may not be injected or applied.
  • the heat-conducting member 400 may be applied to at least partially cover side surfaces of the bottom frame 500 and the top frame 600 .
  • the heat-conducting member 400 When the heat-conducting member 400 is cured, the heat-conducting member 400 may form a pack case of the battery pack 10 . Accordingly, in this embodiment, the pack case is formed through the heat conduction member 400 provided with the potting resin, compared to when the pack case is formed as a complex assembly of a plurality of plates as in the prior art, the battery The assembly process of the pack 10 can be simplified, and the cost competitiveness can also be secured by significantly lowering the manufacturing cost.
  • the size of the entire battery pack 10 can be reduced compared to the conventional cell frame structure composed of an assembly of a plurality of plates. Energy density can also be significantly increased.
  • 19 is a view for explaining a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • the vehicle 1 may be provided as an electric vehicle or a hybrid vehicle, and may include, as an energy source, at least one battery pack 10 of the previous embodiment.
  • the above-described battery pack 10 is provided in a compact structure having a high energy density, it is easy to implement a modular structure of the plurality of battery packs 10 when mounted in the vehicle 1 , , it is possible to secure a relatively high degree of freedom in mounting even in various internal space shapes of the vehicle 1 .
  • a battery pack 10 capable of securing rigidity while increasing energy density and a vehicle 1 including the same.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은, 복수 개의 배터리 셀들을 포함하는 배터리 셀 어셈블리, 배터리 셀 어셈블리의 상측에 구비되며 복수 개의 배터리 셀들과 전기적으로 연결되는 버스바 어셈블리, 버스바 어셈블리의 하측에 배치되며 배터리 셀 어셈블리의 길이 방향을 따라 복수 개의 배터리 셀들 사이에 배치되는 쿨링 유닛 및 쿨링 유닛과 복수 개의 배터리 셀들 사이 공간에 채워진 열전도부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차
본 발명은 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차에 관한 것이다.
본 출원은 2021년 01월 11일 자로 출원된 한국 특허출원번호 제10-2021-0003551호에 대한 우선권주장출원으로서, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.
제품 군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차 전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(HEV, Hybrid Electric Vehicle) 등에 보편적으로 응용되고 있다. 이러한 이차 전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목 받고 있다.
현재 널리 사용되는 이차 전지의 종류에는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등이 있다. 이러한 단위 이차 전지 셀, 즉, 단위 배터리 셀의 작동 전압은 약 2.5V ~ 4.5V이다. 따라서, 이보다 더 높은 출력 전압이 요구될 경우, 복수 개의 배터리 셀을 직렬로 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. 또한, 배터리 팩에 요구되는 충방전 용량에 따라 다수의 배터리 셀을 병렬 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. 따라서, 상기 배터리 팩에 포함되는 배터리 셀의 개수는 요구되는 출력 전압 또는 충방전 용량에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
한편, 복수 개의 배터리 셀을 직렬/병렬로 연결하여 배터리 팩을 구성할 경우, 적어도 하나의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈을 먼저 구성하고, 이러한 적어도 하나의 배터리 모듈을 이용하여 기타 구성요소를 추가하여 배터리 팩이나 배터리 랙을 구성하는 방법이 일반적이다.
종래 배터리 팩의 경우, 일반적으로, 복수 개의 배터리 셀 및 이러한 복수 개의 배터리 셀을 수용하는 셀 프레임을 포함하여 구성된다. 종래 셀 프레임은, 일반적으로, 상기 복수 개의 배터리 셀을 수용하며 강성 등의 확보를 위해 전방 플레이트, 후방 플레이트, 사이드 플레이트, 로어 플레이트 및 어퍼 플레이트 등의 복수 개의 플레이트들의 조립체로 구성된다.
그러나, 종래 배터리 팩의 경우, 이러한 복수 개의 플레이트들의 조립체로 구성되는 셀 프레임 구조의 특성 상, 제조 비용이 증가하며 조립 공정이 복잡하여, 원가 경쟁력 및 제조 효율 측면에서 불리한 문제가 있다.
아울러, 종래 배터리 팩의 경우, 이러한 복수 개의 플레이트들의 조립체로 구성되는 셀 프레임 구조에 따라, 전체 배터리 팩의 사이즈가 증가되어 에너지 밀도 측면에서 불리한 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 에너지 밀도를 높이면서 강성을 확보할 수 있는 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 원가 경쟁력 및 제조 효율을 향상시킬 수 있는 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차를 제공하기 위한 것이다.
아울러, 본 발명의 또 다른 목적은, 냉각 성능을 향상시킬 수 있는 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차를 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 해결하기 위해, 본 발명은, 배터리 팩으로서, 복수 개의 배터리 셀들을 포함하는 배터리 셀 어셈블리; 상기 배터리 셀 어셈블리의 상측에 구비되며, 상기 복수 개의 배터리 셀들과 전기적으로 연결되는 버스바 어셈블리; 상기 버스바 어셈블리의 하측에 배치되며, 상기 배터리 셀 어셈블리의 길이 방향을 따라 상기 복수 개의 배터리 셀들 사이에 배치되는 쿨링 유닛; 및 상기 쿨링 유닛과 상기 복수 개의 배터리 셀들 사이 공간에 채워진 열전도부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩을 제공한다.
상기 열전도부재는, 상기 버스바 어셈블리를 적어도 부분적으로 덮을 수 있게 상기 버스바 어셈블리에 채워질 수 있다.
상기 열전도부재는, 상기 배터리 셀 어셈블리의 상하 방향에서, 상기 버스바 어셈블리와 상기 쿨링 유닛 사이에 연속적으로 채워질 수 있다.
상기 열전도부재는, 포팅 레진으로 구비될 수 있다.
상기 쿨링 유닛은, 상기 배터리 셀 어셈블리의 길이 방향을 따라 소정 길이로 형성되고, 상기 복수 개의 배터리 셀들 사이에 배치되며, 내부에 냉각수 순환을 위한 냉각 유로가 마련되는 냉각 튜브; 및 상기 냉각 튜브의 냉각 유로와 연통되게 상기 냉각 튜브와 연결되는 냉각수 유출입부;를 포함할 수 있다.
상기 냉각 튜브는, 마주 하는 상기 복수 개의 배터리 셀들의 외면에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.
상기 냉각 튜브는, 상기 배터리 셀 어셈블리의 길이 방향을 따라 볼록부와 오목부가 교대로 배치되게 형성될 수 있다.
상기 냉각수 유출입부는, 상기 배터리 셀 어셈블리의 길이 방향에 따른 측면 일측에 구비되며, 상기 냉각 튜브는, 상기 냉각수 유출입부로부터 상기 배터리 셀 어셈블리의 길이 방향에서 상기 배터리 셀 어셈블리의 측면 타측을 향해 소정 길이로 형성될 수 있다.
상기 냉각수 유출입부는, 상기 배터리 셀 어셈블리의 길이 방향에서 상기 복수 개의 배터리 셀들 사이에 배치되며, 상기 냉각 튜브는, 상기 냉각수 유출입부로부터 상기 배터리 셀 어셈블리의 길이 방향에서 상기 배터리 셀 어셈블리의 측면 양측을 향해 소정 길이로 형성될 수 있다.
상기 냉각 유로는, 상기 냉각 튜브의 상측에 배치되며, 상기 냉각 튜브의 길이 방향을 따라 소정 길이로 형성되는 적어도 하나의 어퍼 유로; 상기 적어도 하나의 어퍼 유로와 이격되게 상기 냉각 튜브의 하측에 배치되며, 상기 냉각 튜브의 길이 방향을 따라 소정 길이로 형성되는 적어도 하나의 로어 유로; 및 상기 적어도 하나의 어퍼 유로와 상기 적어도 하나의 로어 유로를 연결하는 연결 유로;를 포함할 수 있다.
상기 냉각수 유출입부는, 상기 냉각 튜브의 일단부와 연결되는 유출입부 바디; 상기 유출입부 바디에 구비되며, 상기 어퍼 유로와 연통되게 연결되는 냉각수 공급 포트; 및 상기 유출입부 바디에 구비되며, 상기 로어 유로와 연통되게 연결되는 냉각수 배출 포트;를 포함할 수 있다.
상기 연결 유로는, 상기 냉각 튜브의 타단부에 구비될 수 있다.
상기 냉각 튜브는, 상기 복수 개의 배터리 셀들의 외면에 접촉되게 배치될 수 있다.
상기 버스바 어셈블리는, 상기 배터리 셀 어셈블리와 전기적으로 연결되며, 충방전 라인과 연결되는 커넥터가 구비되는 한 쌍의 메인 버스바; 및 상기 한 쌍의 메인 버스바와 전기적으로 연결되며, 상기 복수 개의 배터리 셀들의 양극 및 음극과 연결되는 복수 개의 연결 버스바;를 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명은, 자동차로서, 전술한 실시예들에 따른 적어도 하나의 배터리 팩;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차를 제공한다.
이상과 같은 다양한 실시예들에 따라, 에너지 밀도를 높이면서 강성을 확보할 수 있는 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차를 제공할 수 있다.
또한, 이상과 같은 다양한 실시예들에 따라, 원가 경쟁력 및 제조 효율을 향상시킬 수 있는 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차를 제공할 수 있다.
아울러, 이상과 같은 다양한 실시예들에 따라, 냉각 성능을 향상시킬 수 있는 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차를 제공할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 배터리 팩의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 배터리 팩의 배터리 셀 어셈블리의 배터리 셀을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 3의 배터리 셀 어셈블리의 다른 실시예에 따른 배터리 셀을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 2의 배터리 팩의 버스바 어셈블리의 사시도이다.
도 6은 도 5의 버스바 어셈블리의 연결 버스바의 사시도이다.
도 7은 도 6의 연결 버스바의 분해 사시도이다.
도 8은 도 2의 배터리 팩의 쿨링 유닛의 주요부의 사시도이다.
도 9는 도 8의 쿨링 유닛의 주요부의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 쿨링 유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 도 2의 배터리 팩의 바텀 프레임의 사시도이다.
도 12는 도 2의 배터리 팩의 탑 프레임의 사시도이다.
도 13은 도 12의 탑 프레임의 주요부의 확대도이다.
도 14는 도 13의 탑 프레임의 평면도이다.
도 15 및 도 16은 도 1의 배터리 팩의 배터리 셀 어셈블리와 버스바 어셈블리의 전기적 연결을 설명하기 위한 도면이다.
도 17 및 도 18은 도 1의 배터리 팩의 열전도부재를 통한 팩 케이스 구조 형성을 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해 질 것이다. 여기서 설명되는 실시예는 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 또한, 발명의 이해를 돕기 위하여, 첨부된 도면은 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 설명하기 위한 도면이며, 도 2는 도 1의 배터리 팩의 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 배터리 팩(10)은, 에너지원으로서, 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차로 구비될 수 있다. 이하, 이러한 상기 전기 자동차 등에 대해 구비되는 상기 배터리 팩(10)에 대해서는 하기 관련 도면에서 보다 상세히 설명한다.
상기 배터리 팩(10)은, 배터리 셀 어셈블리(100), 버스바 어셈블리(200), 쿨링 유닛(300) 및 열전도부재(400)를 포함할 수 있다.
상기 배터리 셀 어셈블리(100)는, 적어도 하나 또는 그 이상의 복수 개의 배터리 셀들(150)을 포함할 수 있다. 이하, 본 실시예에서는, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)가 복수 개의 배터리 셀들(150)을 포함하는 것으로 한정하여 설명한다.
상기 복수 개의 배터리 셀들(150)은, 이차 전지로서, 원통형 이차 전지, 파우치형 이차 전지 또는 각형 이차 전지로 구비될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는, 상기 복수 개의 배터리 셀들(150)이 원통형 이차 전지인 것으로 한정하여 설명한다.
상기 복수 개의 배터리 셀들(150)은, 상호 전기적으로 연결되게 적층될 수 있다. 상기 복수 개의 배터리 셀들(150)은, 상단부에 양극(175) 및 음극(170)이 함께 구비될 수 있다. 구체적으로, 상기 배터리 셀(150)의 양극(175)은, 상기 배터리 셀(150)의 상단부 중앙에 구비되며, 상기 배터리 셀(150)의 음극(170)은, 상기 배터리 셀(150)의 상단부 테두리에 구비될 수 있다.
본 실시예의 경우, 이와 같이, 상기 복수 개의 배터리 셀들(150)의 상기 양극(175) 및 상기 음극(170)이 상기 배터리 셀들(150)의 일측(+Z축 방향), 구체적으로, 상기 배터리 셀들(150)의 상측(+Z축 방향)에 모두 구비되므로, 후술하는 버스바 어셈블리(200)과의 전기적 연결이 보다 용이할 수 있다.
이에 따라, 본 실시예에서는, 상기 복수 개의 배터리 셀들(150)의 양극(175) 및 상기 음극(170)이 모두 동일 방향(+Z축 방향)에 배치되는 구조를 가지므로, 서로 반대 방향인 양 방향에 각각 배치되는 구조보다 후술하는 버스바 어셈블리(200)과의 연결 구조를 보다 더 단순화할 수 있으며, 이러한 전기적 연결 구조가 차지하는 부피 또한 줄일 수 있다.
따라서, 본 실시예에서는, 상기 배터리 셀들(150)과 후술하는 버스바 어셈블리(200)의 전기적 연결 구조를 단순화시켜, 상기 배터리 팩(10) 구조의 컴팩트화 및 에너지 밀도 향상을 구현할 수 있다.
이하, 상기 복수 개의 배터리 셀들(150)의 각 배터리 셀(150)에 대해 보다 구체적으로 살펴 본다.
도 3은 도 2의 배터리 팩의 배터리 셀 어셈블리의 배터리 셀을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 상기 배터리 셀(150)은, 전극 조립체(160), 전지 캔(170) 및 탑 캡(175)을 포함할 수 있다. 상기 배터리 셀(150)는, 상술한 구성요소들 이 외에도 추가적으로 기밀 가스켓(180), 집전 플레이트(185), 절연 플레이트(190) 및 연결 플레이트(195)를 더 포함할 수도 있다.
상기 전극 조립체(160)는, 제1 극성을 갖는 제1 전극판, 제2 극성을 갖는 제2 전극판 및 제1 전극판과 제2 전극판 사이에 개재되는 분리막을 포함한다. 상기 전극 조립체(160)는, 젤리-롤(jelly-roll) 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 전극 조립체(160)는, 제1 전극판, 분리막, 제2 전극판을 순차적으로 적어도 1회 적층하여 형성된 적층체를 권취 중심(C)을 기준으로 하여 권취시킴으로써 제조될 수 있다. 이 경우, 상기 전극 조립체(160)의 외주면 상에는 상기 전지 캔(170)과의 절연을 위해 분리막이 구비될 수 있다. 상기 제1 전극판은 양극판 또는 음극판이고, 제2 전극판은 제1 전극판과 반대되는 극성을 갖는 전극판에 해당한다.
상기 제1 전극판은, 제1 전극 집전체 및 제1 전극 집전체의 일 면 또는 양 면 상에 도포된 제1 전극 활물질을 포함한다. 상기 제1 전극 집전체의 폭 방향(Z축에 나란한 방향) 일 측 단부에는 제1 전극 활물질이 도포되지 않은 무지부 가 존재한다. 상기 무지부는, 제1 전극 탭(162)으로서 기능한다. 상기 제1 전극 탭(162)은, 전지 캔(170) 내에 수용된 전극 조립체(160)의 높이 방향(Z축에 나란한 방향) 상부에 구비된다.
상기 제2 전극판은, 제2 전극 집전체 및 제2 전극 집전체의 일 면 또는 양 면 상에 도포된 제2 전극 활물질을 포함한다. 상기 제2 전극 집전체의 폭 방향(Z축에 나란한 방향) 타 측 단부에는 제2 전극 활물질이 도포되지 않은 무지부 가 존재한다. 상기 무지부는, 제2 전극 탭(164)으로서 기능한다. 상기 제2 전극 탭(164)은, 전지 캔(170) 내에 수용된 전극 조립체(160)의 높이 방향(Z축에 나란한 방향) 하부에 구비된다.
상기 전지 캔(170)은, 상방에 개구부가 형성된 원통형의 수용체로서, 도전성을 갖는 금속 재질로 이루어진다. 상기 전지 캔(170)은, 상방 개구부를 통해 전극 조립체(160)를 수용하며, 전해질도 함께 수용한다.
상기 전지 캔(170)은, 전극 조립체(160)의 제2 전극 탭(164)과 전기적으로 연결된다. 따라서, 상기 전지 캔(170)은, 제2 전극 탭(164)과 동일한 극성을 갖는다. 본 실시예에서, 상기 전지 캔(170)은, 상기 음극(170)으로 기능할 수 있다.
상기 전지 캔(170)은, 그 상단에 형성된 비딩부(171) 및 크림핑부(172)를 구비한다. 상기 비딩부(171)는, 전극 조립체(160)의 상부에 형성된다. 상기 비딩부(171)는, 전지 캔(170)의 외주면 둘레를 압입하여 형성된다. 상기 비딩부(171)는, 전지 캔(170)의 폭과 대응되는 사이즈를 갖는 전극 조립체(160)가 전지 캔(170)의 상단 개구부를 통해 빠져나오지 않도록 하며, 탑 캡(175)이 안착되는 지지부로서 기능할 수 있다.
상기 전지 캔(170)의 비딩부(171)의 상면 테두리(173)는, 후술하는 버스바 어셈블리(200)의 음극 연결부(248)의 가이드 그루브(249)에 끼워지거나 또는 접촉 배치될 수 있다. 이는 후술하는 버스바 어셈블리(200)와의 상기 음극(170)으로 기능하는 상기 전지 캔(170)과의 전기적 연결을 위한 용접 공정 시, 용접 공정을 보다 용이하게 하기 위함이다.
상기 크림핑부(172)는, 비딩부(171)의 상부에 형성된다. 상기 크림핑부(172)는, 비딩부(171) 상에 배치되는 탑 캡(175)의 외주면, 그리고 탑 캡(175)의 상면의 일부를 감싸도록 연장 및 절곡된 형태를 갖는다.
상기 탑 캡(175)은, 전도성을 갖는 금속 재질로 이루어지는 부품이며, 상기 전지 캔(170)의 상단 개구부를 커버한다. 상기 탑 캡(175)은, 전극 조립체(160)의 제1 전극 탭(162)과 전기적으로 연결되며, 전지 캔(170)과는 전기적으로 절연된다. 따라서, 상기 탑 캡(175)은, 상기 배터리 셀(150)의 양극(175)로서 기능할 수 있다.
상기 탑 캡(175)은, 전지 캔(170)에 형성된 비딩부(171) 상에 안착되며, 크림핑부(172)에 의해 고정된다. 상기 탑 캡(175)과 상기 전지 캔(170)의 크림핑부(172) 사이에는 상기 전지 캔(170)의 기밀성을 확보하고 전지 캔(170)과 탑 캡(175) 사이의 전기적 절연을 위해 기밀 가스켓(180)이 개재될 수 있다.
상기 탑 캡(175)은, 그 중심부로부터 상방으로 돌출 형성된 돌출부를 구비할 수 있다. 상기 돌출부는, 버스바 등의 전기적 연결 부품과의 접촉이 용이하게 할 수 있게 가이드할 수 있다.
상기 집전 플레이트(185)는, 전극 조립체(160)의 상부에 결합된다. 상기 집전 플레이트(185)는 도전성을 갖는 금속 재질로 이루어지며, 제1 전극 탭(162)과 연결된다. 상기 집전 플레이트(185)에는 리드(187)가 연결될 수 있으며, 리드(187)는 전극 조립체(160)의 상방으로 연장되어 탑 캡(175)에 직접 결합되거나 또는 탑 캡(175)의 하면에 결합되는 연결 플레이트(195)에 결합될 수 있다.
상기 집전 플레이트(185)는 제1 전극 탭(162)의 단부에 결합된다. 상기 제1 전극 탭(162)과 집전 플레이트(185) 간의 결합은 예를 들어 레이저 용접에 의해 이루어질 수 있다. 상기 레이저 용접은, 집전 플레이트(185) 모재를 부분적으로 용융시키는 방식으로 이루어질 수도 있고, 집전 플레이트(185)와 제1 전극 탭(162) 사이에 용접을 위한 솔더를 개재시킨 상태에서 이루어질 수도 있다. 이 경우, 상기 솔더는 집전 플레이트(185)와 제1 전극 탭(162)과 비교하여 더 낮은 융점을 가질 수 있다.
상기 집전 플레이트(185)는, 전극 조립체(160)의 하면에도 결합될 수 있다. 이 경우, 상기 집전 플레이트(185)의 일 면은 전극 조립체(160)의 제2 전극 탭(164)과 용접에 의해 결합되며, 반대쪽 면은 전지 캔(170)의 내측 바닥 면 상에 용접에 의해 결합될 수 있다. 상기 전극 조립체(160)의 하면에 결합되는 집전 플레이트(185)와 제2 전극 탭(164)의 결합 구조는, 앞서 설명한 전극 조립체(160)의 상면에 결합되는 집전 플레이트(185)와 실질적으로 동일하다.
상기 절연 플레이트(190)는, 전극 조립체(160)의 상단과 비딩부(171) 사이 또는 전극 조립체(160)의 상부에 결합된 집전 플레이트(185)와 비딩부(171) 사이에 배치되어 제1 전극 탭(162)과 전지 캔(170) 사이의 접촉 또는 집전 플레이트(185)와 전지 캔(170) 사이의 접촉을 방지한다.
상기 절연 플레이트(190)는, 집전 플레이트(185)로부터 또는 제1 전극 탭(162)으로부터 상방으로 연장되는 리드(187)가 인출될 수 있는 리드 홀(193)을 구비한다. 상기 리드(187)는 리드 홀(193)을 통해 상방으로 인출되어 연결 플레이트(195)의 하면 또는 탑 캡(175)의 하면에 결합된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀(150)은, 전지 캔(170)의 길이 방향(도 2의 Z축에 나란한 방향)에서, 상측에 구비되는 탑 캡(175) 및 전지 캔(170)의 상면 테두리(173)를 각각 양극(175) 및 음극(170)으로 활용할 수 있는 구조를 갖는다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀(150)은 복수 개를 전기적으로 연결시키는 경우에 있어서, 버스바 어셈블리(200) 등의 전기적 연결 부품을 배터리 셀들(150)의 일 측에만 배치시키는 것이 가능하게 되고, 이로써 구조의 단순화 및 에너지 밀도의 향상을 가져올 수 있다.
도 4는 도 3의 배터리 셀 어셈블리의 다른 실시예에 따른 배터리 셀을 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예에 따른 배터리 셀(155)은, 앞선 실시예의 상기 배터리 셀(150)과 유사하므로, 앞선 실시예와 실질적으로 동일하거나 또는 유사한 구성들에 대해서는 중복 설명을 생략하고, 이하, 앞선 실시예와의 차이점을 중심으로 설명한다.
도 4를 참조하면, 배터리 셀(155)은, 앞선 배터리 셀(150)의 구성 이외에 메탈 와셔(197) 및 절연 와셔(199)를 더 포함할 수 있다.
상기 메탈 와셔(197)는, 전도성을 갖는 금속 재질로 이루어지며, 그 중심부에 홀이 형성된 대략 원반 형상을 갖는 부품이다. 상기 메탈 와셔(197)는, 전지 캔(170)의 크림핑부(172) 상에 결합된다. 상기 메탈 와셔(197)와 크림핑부(172) 간의 결합은, 예를 들어 레이저 용접에 의해 이루어질 수 있다.
상기 메탈 와셔(197)는, 탑 캡(175)과는 전기적으로 절연된다. 상기 메탈 와셔(175)의 중심부에 형성된 홀을 통해 탑 캡(175)이 노출되며, 메탈 와셔(197)와 탑 캡(175)의 중앙 부분에 형성된 돌출부는 서로 이격된다. 또한, 상기 메탈 와셔(197)는, 탑 캡(175)의 돌출부를 제외한 나머지 부분들과 상하로 이격된다. 따라서, 상기 메탈 와셔(197)는, 제2 전극 탭(164) 및 전지 캔(170)과 전기적으로 연결되며, 상기 배터리 셀(155)의 음극으로서 기능할 수 있다.
상기 메탈 와셔(197)의 폭(D2)은 전지 캔(170)의 크림핑부(172)의 상면이 갖는 폭(D1)보다 더 크게 형성된다. 이는, 복수의 배터리 셀들(150)을 연결하기 위해 버스바 어셈블리(200) 등의 전기적 연결 부품을 메탈 와셔(197)에 결합시키는 경우에 있어서, 전기적 연결 부품과 메탈 와셔(197) 간의 결합 면적이 확대될 수 있도록 하기 위함이다. 이와 같이, 전기적 연결 부품과 메탈 와셔(197) 간의 결합 면적이 확대됨에 따라, 용접 공정이 원활하게 수행될 수 있으며, 두 부품 간의 체결력이 향상될 수 있고, 결합부위에서의 전기저항을 감소시킬 수 있다.
상기 절연 와셔(199)는, 탑 캡(175)과 메탈 와셔(197) 사이에 개재된다. 상기 절연 와셔(199)는, 절연성을 갖는 재질로 이루어진다. 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀(155)에 있어서, 상기 탑 캡(175)은 양극으로서 기능하고 메탈 와셔(197)는 음극으로서 기능하기 때문에, 탑 캡(175)과 메탈 와셔(197)는 전기적 절연 상태를 유지해야 한다. 따라서, 이러한 절연 상태의 안정적 유지를 위해 절연 와셔(199)가 적용되는 것이 유리할 수 있다.
상기 절연 와셔(199)는 메탈 와셔(197)의 하면과 탑 캡(175) 사이에 개재된다. 상술한 바와 같이, 상기 메탈 와셔(197)는 크림핑부(172)의 상면의 폭(D1)보다 더 큰 폭(D2)을 가지며, 크림핑부(172)로부터 탑 캡(175)의 중앙 부분의 돌출부를 향하는 방향으로 연장된 형태를 갖는다. 따라서, 상기 절연 와셔(199)는, 메탈 와셔(197)의 중심부에 형성된 홀의 내측면과 탑 캡(175)의 돌출부가 서로 접촉할 수 없도록, 메탈 와셔(197)의 중심부에 형성된 홀의 내측면을 커버하도록 연장된 형태를 가질 수 있다.
상기 절연 와셔(199)가 수지 재질로 이루어지는 경우에 있어서, 절연 와셔(199)는 열 융착에 의해 메탈 와셔(197) 및 탑 캡(175)과 결합될 수 있다. 이 경우, 상기 절연 와셔(199)와 메탈 와셔(197)의 결합 계면 및 절연 와셔(199)와 탑 캡(175)의 결합 계면에서의 기밀성이 강화될 수 있다.
이하에서는, 이러한 상기 복수 개의 배터리 셀들(150)과의 전기적 연결을 위한 상기 버스바 어셈블리(200)에 대해 보다 구체적으로 살펴 본다.
도 5는 도 2의 배터리 팩의 버스바 어셈블리의 사시도이며, 도 6은 도 5의 버스바 어셈블리의 연결 버스바의 사시도이며, 도 7은 도 6의 연결 버스바의 분해 사시도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 상기 버스바 어셈블리(200)는, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 상측(+Z축 방향)에 구비되며, 상기 복수 개의 배터리 셀들(150)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 버스바 어셈블리(200)의 전기적 연결은, 병렬 및/또는 직렬 연결일 수 있다.
이러한 상기 버스바 어셈블리(200)은, 상기 복수 개의 배터리 셀들(150, 도 2 참조)의 상기 양극(175, 도 2 참조) 및 상기 음극(170, 도 2 참조)과 전기적으로 연결되며, 외부 충/방전 라인 등과 커넥터(260, 270) 등을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
이하, 상기 버스바 어셈블리(200)의 구성들에 대해 보다 자세히 살펴 본다.
상기 버스바 어셈블리(200)는, 한 쌍의 메인 버스바(210, 220), 연결 버스바(230), 한 쌍의 커넥터(260, 270) 및 인터커넥션보드(280)를 포함할 수 있다.
상기 한 쌍의 메인 버스바(210, 220)는, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)와 전기적으로 연결되며, 외부 충방전 라인과 연결되는 커넥터(260, 270)이 구비될 수 있다.
이러한 상기 한 쌍의 메인 버스바(210, 220)는, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 배터리 셀들(150) 중 최외곽 양측(Y축 방향)에 배치되는 배터리 셀들(150)과 전기적으로 연결될 수 있다. 구체적으로, 상기 한 쌍의 메인 버스바(210, 220)는, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 길이 방향(Y축 방향)에서, 각각 최외곽에 배치되는 배터리 셀들(150)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 한 쌍의 메인 버스바(210, 220)는, 메인 양극 버스바(210) 및 메인 음극 버스바(220)를 포함할 수 있다.
상기 메인 양극 버스바(210)는, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 상측(+Z축 방향)에서 상기 버스바 어셈블리(200)의 일측(+Y축 방향)에 배치될 수 있다. 이러한 상기 메인 양극 버스바(210)은, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 최외곽 일측(+Y축 방향)에 배치되는 배터리 셀들(150)의 양극(175)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 전기적 연결은, 레이저 용접이나 초음파 용접과 같은 전기적 연결을 위한 용접 공정 등을 통해 수행될 수 있다.
상기 메인 양극 버스바(210)에는, 상기 충방전 라인과의 연결을 위한 후술하는 양극 커넥터(260)가 구비될 수 있다. 상기 양극 커넥터(260)는, 상기 메인 양극 버스바(210)의 일측(+Y축 방향)에 돌출되게 구비될 수 있다.
상기 메인 양극 버스바(210)의 일단부(+X축 방향)에는, 후술하는 인터커넥션보드(280)와 전기적으로 연결되게 위한 인터커넥션보드 연결부(215)가 구비될 수 있다. 상기 인터커넥션보드 연결부(215)는 상기 인터커넥션보드(280)와 스크류 결합이나 리벳 결합 등을 통해 연결될 수 있다.
한편, 상기 메인 양극 버스바(210)에는, 후술하는 연결 파이프(390, 도 2 참조)의 외부 냉각 라인과의 연결을 위해 상기 연결 파이프(390)를 상기 메인 양극 버스바(210) 상측(+Z축 방향)으로 관통시키는 연결 파이프 관통홀(217)이 구비될 수 있다.
상기 메인 음극 버스바(220)는, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 상측(+Z축 방향)에서 상기 버스바 어셈블리(200)의 타측(-Y축 방향)에 배치될 수 있다. 이러한 상기 메인 음극 버스바(220)은, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 최외곽 타측(-Y축 방향)에 배치되는 배터리 셀들(150)의 음극(170)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 전기적 연결은, 레이저 용접이나 초음파 용접과 같은 전기적 연결을 위한 용접 공정 등을 통해 수행될 수 있다.
상기 메인 음극 버스바(220)에는, 상기 충방전 라인과의 연결을 위한 후술하는 음극 커넥터(270)가 구비될 수 있다. 상기 음극 커넥터(270)는, 상기 메인 음극 버스바(220)의 타측(-Y축 방향)에 돌출되게 구비될 수 있다.
상기 메인 음극 버스바(220)의 일단부(+X축 방향)에는, 후술하는 인터커넥션보드(280)와 전기적으로 연결되게 위한 인터커넥션보드 연결부(225)가 구비될 수 있다. 상기 인터커넥션보드 연결부(225)는 상기 인터커넥션보드(280)와 스크류 결합이나 리벳 결합 등을 통해 연결될 수 있다.
상기 연결 버스바(230)는, 상기 복수 개의 배터리 셀들(150)의 전기적 연결을 위한 것으로서, 복수 개로 구비될 수 있다. 상기 복수 개의 연결 버스바(230)는, 상기 한 쌍의 메인 버스바(210, 220)와 전기적으로 연결되며, 상기 복수 개의 배터리 셀들(150)의 상기 양극(175) 및 상기 음극(170)과 연결될 수 있다.
상기 복수 개의 연결 버스바(230)는, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 길이 방향(Y축 방향)을 따라 상호 소정 거리 이격 배치될 수 있다. 아울러, 상기 복수 개의 연결 버스바(230)는, 상기 버스바 어셈블리(200)의 길이 방향(Y축 방향)에서, 상기 메인 양극 버스바(210)와 상기 메인 음극 버스바(220) 사이에 배치될 수 있다.
상기 복수 개의 연결 버스바(230)는, 각각, 버스바 레이어(240) 및 지지 레이어(250)를 포함할 수 있다.
상기 버스바 레이어(240)는, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 폭 방향(X축 방향)을 따라 소정 길이로 형성되며, 상기 배터리 셀들(150)의 상기 양극(175) 및 상기 음극(170)과 전기적으로 연결될 수 있다.
이러한 상기 버스바 레이어(240)는, 레이어 바디(242), 인터커넥션보드 연결부(245) 및 전극 연결부(246, 248)를 포함할 수 있다.
상기 레이어 바디(242)는, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 폭 방향(X축 방향)을 따라 소정 길이로 형성될 수 있다. 이러한 상기 레이어 바디(242)는, 상기 배터리 셀들(150)과의 전기적 연결을 위해, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 폭 방향(X축 방향)에서의 배터리 셀들(150)의 배치 구조에 대응되는 형상으로 구비될 수 있다.
상기 레이어 바디(242)는, 도전성 재질로 구비될 수 있다. 예로써, 상기 레이어 바디(242)는, 금속 재질로서, 알루미늄 또는 구리 재질로 구비될 수 있다. 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 레이어 바디(242)는, 상기 전기적 연결을 위한 기타 다른 재질로 구비되는 것도 가능할 수 있음은 물론이다.
상기 인터커넥션보드 연결부(245)는, 상기 레이어 바디(242)의 일단부(+X축 방향)에 구비되며, 후술하는 인터커넥션보드(280)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 인터커넥션보드 연결부(245)는 상기 인터커넥션보드(280)와 스크류 결합이나 리벳 결합 등을 통해 연결될 수 있다.
상기 전극 연결부(246, 248)는, 상기 레이어 바디(242)로부터 돌출되며, 상기 배터리 셀들(150)의 양극(175) 및 음극(170)과 연결될 수 있다. 구체적으로, 상기 전극 연결부(246, 248)는, 양극 연결부(246) 및 음극 연결부(248)를 포함할 수 있다.
상기 양극 연결부(246)는, 복수 개로 구비되며, 상기 레이어 바디(242)의 일측(-Y축 방향)에 소정 크기로 돌출되며, 상기 레이어 바디(242)의 길이 방향(X축 방향)을 따라 상호 소정 거리 이격 배치될 수 있다.
상기 복수 개의 양극 연결부(246)는, 상기 버스바 어셈블리(200)의 하측(-Z축 방향)에 배치되는 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 상기 배터리 셀들(150)의 상기 양극(175)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 전기적 연결은, 레이저 용접이나 초음파 용접과 같은 전기적 연결을 위한 용접 공정 등을 통해 수행될 수 있다.
상기 음극 연결부(248)는, 복수 개로 구비되며, 상기 레이어 바디(242)의 타측(+Y축 방향)에 소정 크기로 돌출되며, 상기 레이어 바디(242)의 길이 방향(X축 방향)을 따라 상호 소정 거리 이격 배치될 수 있다. 이러한 상기 복수 개의 음극 연결부(246)는, 상기 레이어 바디(242)의 길이 방향(Y축 방향)에서 상기 복수 개의 양극 연결부(242)와 지그재그 형태로 배치될 수 있다.
상기 복수 개의 음극 연결부(248)는, 상기 버스바 어셈블리(200)의 하측(-Z축 방향)에 배치되는 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 상기 배터리 셀들(150)의 상기 음극(170)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 전기적 연결은, 레이저 용접이나 초음파 용접과 같은 전기적 연결을 위한 용접 공정 등을 통해 수행될 수 있다.
상기 복수 개의 음극 연결부(248)에는, 각각, 가이드 그루브(249)가 구비될 수 있다. 상기 가이드 그루브(249)는, 상기 배터리 셀(150)의 음극을 형성하는 전지 캔(170, 도 3 참조)의 상면 테두리(173)의 원호 형상에 대응되는 홈 형상으로 구비될 수 있다.
이러한 상기 가이드 그루브(249)는, 상기 배터리 셀들(150)의 상기 음극(170)과의 전기적 연결을 위한 용접 공정 시, 상기 배터리 셀들(150)의 상면 테두리(173)에 끼워지거나 또는 밀착되게 접촉되어, 상기 용접 공정의 용이성을 보다 더 확보함과 아울러 용접 공정의 정확도를 보다 더 향상시킬 수 있다.
상기 지지 레이어(250)는, 상기 버스바 레이어(240)의 저부(-Z축 방향)에 구비되며, 상기 버스바 레이어(240)를 지지할 수 있다. 이러한 상기 지지 레이어(250)는, 상기 레이어 바디(250)에 대응되는 형상을 가질 수 있으며, 상기 레이어 바디(250)의 저부(-Z축 방향)에 접촉 고정될 수 있다.
상기 지지 레이어(250)는, 상기 복수 개의 배터리 셀들(150)과 상기 버스바 레이어(240) 사이의 전기적 쇼트를 방지할 수 있게 절연 재질로 구비될 수 있다. 예로써, 상기 지지 레이어(250)는, 폴리 이미드 필름으로 구비될 수 있다. 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 지지 레이어(250)는, 절연 재질로 구비되는 기타 다른 절연 부재로 구비되는 것도 가능할 수 있음은 물론이다.
상기 지지 레이어(250)의 일단부(+X축 방향)에는, 인터커넥션보드 연결부(255)가 구비될 수 있다. 상기 인터커넥션보드 연결부(255)는, 상기 레이어 바디(242)의 상기 인터커넥션보드 연결부(245)에 대응되는 위치에 구비되며, 후술하는 인터커넥션보드(280)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 인터커넥션보드 연결부(255)는 상기 인터커넥션보드(280)와 스크류 결합이나 리벳 결합 등을 통해 연결될 수 있다.
상기 한 쌍의 커넥터(260, 270)는, 외부 충방전 라인과의 연결을 위한 것으로서, 양극 커넥터(260) 및 음극 커넥터(270)로 구비될 수 있다. 상기 양극 커넥터(260)는, 상기 메인 양극 버스바(210)의 일측(+Y축 방향)으로 돌출되게 구비되며, 상기 음극 커넥터(270)는, 상기 메인 음극 버스바(220)의 타측(-Y축 방향)으로 돌출되게 구비될 수 있다.
상기 인터커넥션보드(280)는, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 상기 배터리 셀들(150)의 전압을 센싱하기 위한 것으로서, 상기 버스바 어셈블리(280)의 길이 방향(Y축 방향)으로 소정 길이로 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 인터커넥션보드(280)는, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 상기 배터리 셀들(150) 중 병렬 연결된 배터리 셀들(150)에 대한 전압을 측정할 수 있으며, 이를 통해 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 충전 상태를 확인할 수 있다.
이를 위해, 상기 인터커넥션보드(280)는, 외부 센싱 라인과 전기적으로 연결되며, 상기 메인 양극 버스바(210), 상기 메인 음극 버스바(220) 및 상기 복수 개의 연결 버스바들(230)와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 인터커넥션보드(280)는, 센싱 커넥터(285) 및 버스바 연결부(287)를 포함할 수 있다.
상기 센싱 커넥터(285)는, 상기 외부 센싱 라인과 연결되며, 상기 인터커넥션보드(280)의 일단부(+Y축 방향)에 구비될 수 있다. 이러한 상기 센싱 커넥터(285)는 상기 외부 센싱 라인과의 연결을 위해, 상기 배터리 팩(10) 외부에 노출되게 구비될 수 있다. 상기 외부 센싱 라인은 센싱 커넥터(285)와 배터리 관리 시스템(미도시)을 연결할 수 있다. 배터리 관리 시스템은 병렬 연결된 배터리 셀들의 전압을 기초로 병렬 연결된 배터리 셀들의 충전 상태를 결정할 수 있다.
상기 버스바 연결부(287)는, 복수 개로 구비되며, 상기 인터커넥션보드(280)의 길이 방향(Y축 방향)을 따라 상호 소정 거리 이격 배치되게 구비될 수 있다.
상기 복수 개의 버스바 연결부(287)는, 상기 메인 양극 버스바(210)의 상기 인터커넥션보드 연결부(215), 상기 메인 음극 버스바(220)의 상기 인터커넥션보드 연결부(225) 및 상기 복수 개의 연결 버스바들(230)의 상기 인터커넥션보드 연결부들(245, 255)과 볼트 결합이나 리벳 결합 등으로 연결될 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 상기 쿨링 유닛(300)은, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 냉각을 위한 것으로서, 상기 버스바 어셈블리(200)의 하측(-Z축 방향)에 배치되며, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 길이 방향(Y축 방향)을 따라 상기 복수 개의 배터리 셀들(150) 사이에 배치될 수 있다.
이러한 상기 쿨링 유닛(300)은, 복수 개로 구비될 수 있다.
상기 복수 개의 쿨링 유닛(300)은, 상기 복수 개의 배터리 셀 어셈블리(100)의 폭 방향(X축 방향)에 따른 전후 방향에서 상기 복수 개의 배터리 셀들(150)을 마주 하게 배치될 수 있다. 여기서, 상기 복수 개의 쿨링 유닛(300)은, 냉각 성능을 높일 수 있게 마주 하는 배터리 셀들(150)과 접촉되게 배치될 수 있다.
이하에서는, 이러한 상기 쿨링 유닛(300)에 대해 보다 구체적으로 살펴 본다.
도 8은 도 2의 배터리 팩의 쿨링 유닛의 주요부의 사시도이며, 도 9는 도 8의 쿨링 유닛의 주요부의 단면도이며, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 쿨링 유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 8 내지 도 10 및 앞선 도 2를 참조하면, 상기 쿨링 유닛(300)은, 냉각 튜브(310), 냉각 유로(350), 냉각수 유출입부(370) 및 연결 파이프(390)를 포함할 수 있다.
상기 냉각 튜브(310)는, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 길이 방향(Y축 방향)을 따라 소정 길이로 형성되고, 상기 복수 개의 배터리 셀들(150) 사이에 배치되며, 내부에 후술하는 냉각수 순환을 위한 냉각 유로(350)가 마련될 수 있다.
상기 냉각 튜브(310)는, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 폭 방향(X축 방향)에서, 마주 하는 상기 복수 개의 배터리 셀들(150)의 외면에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.
이러한 상기 냉각 튜브(310)는, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 폭 방향(X축 방향)으로 볼록하고 오목하게 형성되는 복수 개의 볼록부(312)와 오목부(316)가 상기 배터리 셀 어셈블리의 길이 방향(Y축 방향)을 따라 교대로 배치되게 형성될 수 있다.
상기 냉각 튜브(310)는, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 냉각 성능을 보다 더 높일 수 있게 상기 복수 개의 배터리 셀들(150)의 외면에 접촉되게 배치될 수 있다. 이러한 상기 냉각 튜브(310)는, 후술하는 열전도부재(400) 또는 별도의 접착부재 등을 통해 상기 복수 개의 배터리 셀들(150)에 접착 고정될 수 있다.
상기 냉각 유로(350)는, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 냉각을 위한 냉각수를 순환시키며, 상기 냉각 튜브(310) 내에 구비되며, 후술하는 냉각수 유출입부(370)와 연통되게 연결될 수 있다.
이러한 상기 냉각 유로(350)는, 어퍼 유로(352), 로어 유로(354) 및 연결 유로(356)를 포함할 수 있다.
상기 어퍼 유로(352)는, 상기 버스바 어셈블리(200) 가까이에 구비되게끔 상기 냉각 튜브(310)의 상측에 배치되며, 상기 냉각 튜브(310)의 길이 방향(Y축 방향)을 따라 소정 길이로 형성될 수 있다. 이러한 상기 어퍼 유로(352)는, 상기 냉각수 유출입부(370)의 상기 냉각수 공급 포트(374)와 연통되게 연결될 수 있다.
상기 어퍼 유로(352)는, 적어도 하나 또는 그 이상의 복수 개로 구비될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는, 냉각 성능 확보를 위해 상기 어퍼 유로(352)가 복수 개로 구비되는 것으로 한정하여 설명한다.
상기 로어 유로(354)는, 상기 적어도 하나의 어퍼 유로(352)와 이격되게 상기 냉각 튜브(310)의 하측(-Z축 방향)에 배치되며, 상기 냉각 튜브(310)의 길이 방향(Y축 방향)을 따라 소정 길이로 형성될 수 있다. 이러한 상기 로어 유로(354)는, 상기 냉각수 유출입부(370)의 상기 냉각수 배출 포트(376)와 연통되게 연결될 수 있다.
상기 로어 유로(354)는, 적어도 하나 또는 그 이상의 복수 개로 구비될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는, 냉각 성능 확보를 위해 상기 로어 유로(354)가 복수 개로 구비되는 것으로 한정하여 설명한다.
상기 연결 유로(356)는, 상기 적어도 하나의 어퍼 유로, 본 실시예의 경우, 복수 개의 어퍼 유로들(352)과 상기 적어도 하나의 로어 유로, 본 실시예의 경우, 복수 개의 로어 유로들(354)을 연결할 수 있다.
상기 연결 유로(356)는, 상기 냉각 유로(350)를 최대한 확보할 수 있게 상기 냉각수 유출입부(370)의 반대편인 상기 냉각 튜브(310)의 타단부(-Y축 방향)에 구비될 수 있다.
본 실시예의 경우, 상기 냉각 유로(350)의 냉각수 순환 시, 상기 냉각수 공급 포트(374)로부터 공급된 냉각수가 상기 버스바 어셈블리(200) 가까이에 배치되는 상기 어퍼 유로(352)로 우선적으로 공급된 후 상기 연결 유로(356), 상기 로어 유로(354)를 거쳐 상기 냉각수 배출 포트(376) 측으로 유동할 수 있다.
이에 따라, 본 실시예에서는, 상기 배터리 팩(10) 내에서 상대적으로 더 높은 온도 분포를 갖는 상기 버스바 어셈블리(200) 근처 영역에 차가운 냉각수가 우선적으로 공급되기에, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 냉각 성능이 현저히 향상될 수 있다.
상기 냉각수 유출입부(370)는, 상기 냉각 튜브(310)의 상기 냉각 유로(350)와 연통되게 상기 냉각 튜브(310)와 연결될 수 있다. 이러한 상기 냉각수 유출입부(370)는, 후술하는 외부 냉각 라인과 연결되는 연결 파이프(390)와 연통되게 연결될 수 있다.
상기 냉각수 유출입부(370)는, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 길이 방향(Y축 방향)에 따른 측면 일측(+Y축 방향)에 구비될 수 있다. 상기 냉각수 유출입부(370)와 연결되는 상기 냉각 튜브(310)는, 상기 냉각수 유출입부(370)로부터 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 길이 방향(Y축 방향)에서 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 측면 타측(-Y축 방향)을 향해 소정 길이로 형성될 수 있다.
한편, 상기 냉각수 유출입부(370)는, 도 8에 개시된 바와 같이, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 길이 방향(Y축 방향)에서 상기 복수 개의 배터리 셀들(150) 사이에 배치될 수 있게 구비되는 것도 가능할 수 있다. 구체적으로, 쿨링 유닛(305)의 상기 냉각 튜브(330)가, 상기 냉각수 유출입부(370)로부터 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 길이 방향(Y축 방향)에서 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 측면 양측(Y축 방향)을 향해 각각 소정 길이로 형성될 수 있다. 즉, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 길이 방향에서, 상기 쿨링 유닛(305)의 상기 냉각수 유출입부(370)가 중앙에 배치되고 상기 냉각 튜브(330)가 상기 냉각수 유출입부(370) 양측에 배치되는 양 방향 냉각 구조로 구비되는 것도 가능할 수 있다.
상기 냉각수 유출입부(370)는, 유출입부 바디(372), 냉각수 공급 포트(374) 및 냉각수 배출 포트(376)를 포함할 수 있다.
상기 유출입부 바디(372)는, 상기 냉각 튜브(310)의 일단부(+Y축 방향)와 연결될 수 있다. 상기 유출입부 바디(372) 상측(+Z축 방향)에는 후술하는 연결 파이프(390)가 구비될 수 있다.
상기 냉각수 공급 포트(374)는, 상기 유출입부 바디(372)에 구비되며, 상기 어퍼 유로(352)와 연통되게 연결될 수 있다. 이러한 상기 냉각수 공급 포트(374)는 후술하는 연결 파이프(390)와 연통되게 연결될 수 있다.
상기 냉각수 배출 포트(376)는, 상기 유출입부 바디(372)에 구비되며, 상기 로어 유로(374)와 연통되게 연결될 수 있다. 이러한 상기 냉각수 배출 포트(376)는, 상기 냉각수 공급 포트(374)와 소정 거리 이격 배치되며, 후술하는 연결 파이프(390)와 연통되게 연결될 수 있다.
상기 연결 파이프(390)는, 상기 복수 개의 쿨링 유닛(300)의 냉각수 공급 포트들(374)을 통합적으로 연통되게 연결하며, 상기 복수 개의 쿨링 유닛(300)의 냉각수 배출 포트들(376)을 통합적으로 연통되게 연결할 수 있다.
이러한 상기 연결 파이프(390)는, 외부 냉각 라인과 연결되어, 상기 복수 개의 쿨링 유닛(300)의 냉각수 공급 포트들(374) 측으로 상기 냉각수를 공급하고, 상기 복수 개의 쿨링 유닛(300)의 냉각수 배출 포트들(376) 측의 상기 냉각수를 상기 외부 냉각 라인 측으로 내보낼 수 있다.
상기 연결 파이프(390)는, 상기 외부 냉각 라인과의 연결을 위해, 후술하는 탑 프레임(600)의 파이프 홀(690, 도 12 참조) 및 상기 버스바 어셈블리(200)의 상기 연결 파이프 관통홀(217, 도 5 참조)를 관통하여 상기 배터리 팩(10) 외부에 노출되게 구비될 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 상기 열전도부재(400)는, 상기 배터리 팩(10)의 높이 방향(Z축 방향)에서, 상기 쿨링 유닛(300)과 상기 복수 개의 배터리 셀들(100) 사이 공간에 채워질 수 있다. 한편, 도 2에서, 상기 열전도부재(400)가 육면체 형상의 점선으로 표시된 것은 이해의 편의를 위한 것으로서, 상기 열전도부재(400)는, 상기 쿨링 유닛(300)과 상기 복수 개의 배터리 셀들(100) 사이 공간에 모두 채워질 수 있다.
이러한 상기 열전도부재(400)는, 상기 복수 개의 배터리 셀들(150)을 보다 더 안정적으로 고정함과 아울러 상기 복수 개의 배터리 셀들(150)의 열분산 효율을 높여 상기 배터리 셀들(150)의 냉각 성능을 보다 더 높일 수 있다.
상기 열전도부재(400)는, 포팅 레진으로 구비될 수 있다. 상기 포팅 레진은, 묽은 상태의 레진 물질을 상기 복수 개의 배터리 셀들(150) 측으로 주입하여 경화됨으로써 형성될 수 있다. 여기서, 상기 레진 물질의 주입은, 상기 복수 개의 배터리 셀들(150)의 열 손상을 방지하기 위한 대략 15도 내지 25도 정도의 상온 상태에서 수행될 수 있다.
구체적으로, 상기 열전도부재(400)은, 실리콘 레진으로 구비될 수 있다. 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 열전도부재(400)은, 상기 실리콘 레진 이외에도 상기 배터리 셀들(150)의 고정 및 열분산 효율을 향상시킬 수 있는 기타 다른 레진 물질로 구비되는 것도 가능할 수 있음은 물론이다.
상기 열전도부재(400)는, 상기 배터리 셀들(150) 이외에도 상기 버스바 어셈블리(200)에도 채워질 수 있다. 구체적으로, 상기 배터리 셀들(150)은, 상기 버스바 어셈블리(200)를 적어도 부분적으로 덮을 수 있게 상기 버스바 어셈블리(200)에 채워질 수 있다.
여기서, 상기 열전도부재(400)는, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 상하 방향(Z축 방향)에서, 상기 버스바 어셈블리(200)와 상기 배터리 셀들(100) 사이에 단절 공간이나 이격 공간 없이 상기 버스바 어셈블리(200)와 상기 배터리 셀들(100) 사이에 연속적으로 채워질 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 상기 열전도부재(400)는, 상기 배터리 셀들(100)과 상기 버스바 어셈블리(200)에 단절 없이 연속적으로 채워지므로, 상기 배터리 셀들(100)과 상기 버스바 어셈블리(200) 사이 영역에서 열분산 편차 발생 없이 고른 열분산을 구현하여, 상기 배터리 팩(10)의 냉각 성능을 현저히 높일 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 상기 배터리 팩(10)은, 바텀 프레임(500)을 더 포함할 수 있다.
도 11은 도 2의 배터리 팩의 바텀 프레임의 사시도이다.
도 11 및 앞선 도 2를 참조하면, 상기 바텀 프레임(500)은, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 상기 배터리 셀들(150)을 지지할 수 있다.
이러한 상기 바텀 프레임(500)은, 바텀 하우징(510), 셀 가이드 리브(530) 및 냉각 튜브 지지홈(550)을 포함할 수 있다.
상기 바텀 하우징(510)은, 상기 복수 개의 배터리 셀들(150)을 적어도 부분적으로 수용할 수 있다. 이러한 상기 바텀 하우징(510)은, 상기 배터리 팩(10)의 강성을 확보하며, 상기 배터리 셀들(150)을 보다 더 안정적으로 고정 및 지지할 수 있다.
상기 셀 가이드 리브(530)는, 상기 복수 개의 배터리 셀들(150)을 보다 더 안정적으로 고정하기 위한 것으로서, 복수 개로 구비되며, 상기 바텀 하우징(510)의 저면(-Z축 방향)로부터 소정 높이(+Z축 방향)로 돌출되게 형성될 수 있다.
상기 냉각 튜브 지지홈(550)은, 상기 쿨링 유닛(300)을 안정적으로 고정하기 위한 것으로서, 상기 바텀 하우징(510)의 저면(-Z축 방향)에 구비되며, 상기 냉각 튜브(310, 도 8 참조)가 삽입 장착될 수 있다. 이러한 상기 냉각 튜브 지지홈(550)은, 상기 냉각 튜브(310)의 보다 용이한 장착을 위해 상기 냉각 튜브(310)의 저부에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 상기 배터리 팩(10)은, 탑 프레임(600)을 더 포함할 수 있다.
도 12는 도 2의 배터리 팩의 탑 프레임의 사시도이며, 도 13은 도 12의 탑 프레임의 주요부의 확대도이며, 도 14는 도 13의 탑 프레임의 평면도이다.
도 12 내지 도 14 및 앞선 도 2를 참조하면, 상기 탑 프레임(600)은, 상기 바텀 프레임(500)의 상측에 구비되며, 상기 배터리 셀 어셈블리(100) 및 버스바 어셈블리(200)을 보다 안정적으로 고정 및 지지할 수 있다.
이러한 상기 탑 프레임(600)은, 탑 하우징(610), 셀 지지부(630), 커넥터 홀(650), 인터커넥션보드 장착부(670) 및 파이프 홀(690)을 포함할 수 있다.
상기 탑 하우징(610)은, 상기 바텀 하우징(500)의 상측에 구비되며, 상기 배터리 셀 어셈블리(100) 및 상기 버스바 어셈블리(200)를 적어도 부분적으로 커버할 수 있다.
상기 탑 하우징(610)은, 가이드벽(615)을 포함할 수 있다.
상기 가이드벽(615)는, 상기 탑 하우징(610)의 상면 테두리를 따라 형성되며, 상기 상면 테두리에서 소정 높이(+Z축 방향)로 돌출되게 구비될 수 있다. 이러한 상기 가이드벽(615)은, 후술하는 열전도부재(400) 주입 시, 상기 열전도부재(400)의 넘침을 방지함과 아울러 상기 열전도부재(400)의 적정한 주입을 가이드할 수 있다.
상기 셀 지지부(630)는, 상기 탑 하우징(610)의 상측에 구비되며, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 상기 배터리 셀들(150)의 상단부(+Z축 방향)를 지지하며, 상부(+Z축 방향)과 노출되어 상기 배터리 셀들(150)과 상기 버스바 어셈블리(200)의 전기적 연결을 가이드할 수 있다.
상기 셀 지지부(630)는, 메인 개구부(632), 연장 개구부(634) 및 레이어 바디 안착부(636)를 포함할 수 있다.
상기 메인 개구부(632)는, 소정 크기의 개구 형상으로 마련되며, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 상기 배터리 셀들(150)의 상측을 노출시키며, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 상기 배터리 셀들(150)의 양극(175)과 상기 버스바 어셈블리(200)의 상기 양극 연결부(246)의 전기적 연결을 가이드함과 아울러 상기 열전도부재(400)의 보다 더 용이한 주입을 가이드할 수 있다.
상기 연장 개구부(634)는, 상기 메인 개구부(632)의 일측에서 소정 크기로 연장된 개구 형상으로 마련되며, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 상기 배터리 셀들(150)의 음극(170)과 상기 버스바 어셈블리(200)의 상기 음극 연결부(248)의 전기적 연결을 가이드할 수 있다.
이러한 상기 연장 개구부(634)는, 상기 버스바 어셈블리(200)의 상기 음극 연결부(248)의 형상에 대응되는 형상으로 마련될 수 있다. 이에 따라, 상기 버스바 어셈블리(200)의 상기 셀 지지부(630)에 배치 시, 상기 음극 연결부(248)의 보다 더 용이한 포지셔닝을 가이드할 수 있으며, 용접 공간 또한 최대한 확보하여 용접 공정 시 용접 편의성을 증대시킴과 아울러 용접 품질 또한 현저히 향상시킬 수 있다.
본 실시예의 경우, 이러한 상기 메인 개구부(632) 및 상기 메인 개구부(632)로부터 소정 크기로 일측으로 연장된 연장 개구부(634)를 통해, 상기 배터리 셀들(150)의 양극(175) 및 음극(170)과 상기 버스바 어셈블리(200)의 상기 양극 연결부(246) 및 상기 음극 연결부(248) 사이의 전기적 연결을 위한 용접 공정 시, 각각의 용접을 위한 용접 공간을 최대한 확보할 수 있다. 이에 따라, 본 실시예에서는, 용접 공정 효율이 보다 더 용이해질 수 있으며, 상호 간의 전기적 쇼트 등의 위험을 최소화할 수 있다.
아울러, 본 실시예의 경우, 상기 메인 개구부(632) 및 상기 연장 개구부(634)를 통해, 후술하는 열전도부재(400)의 주입 및 도포 시, 상기 열전도부재(400)의 수직 방향(Z축 방향)에서 개방 면적을 최대한 확보할 수 있는 바, 상기 열전도부재(400)의 주입을 보다 더 원활히 가이드할 수 있으며, 상기 셀 지지부(630) 하측으로 상기 열전도부재(400)를 보다 더 고르게 주입할 수 있다.
상기 레이어 바디 안착부(636)는, 상기 셀 지지부(630)의 상면에 소정 깊이의 홈 형상으로 형성되며, 상기 레이어 바디(242) 및 지지 연결부(250)를 안착시킬 수 있다.
상기 레이어 바디 안착부(636)는, 상기 메인 개구부(632) 및 상기 연장 개구부(634) 사이 공간에 구비되며, 상기 메인 개구부(632) 및 상기 연장 개구부(634)의 개구 면적을 최대한 확보할 수 있게 형성될 수 있다. 본 실시예의 경우, 상기 레이어 바디 안착부(636)는, 상기 레이어 바디(242)의 형상에 대응되는 좁은 폭을 갖는 지그재그 형태로 마련될 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 상기 셀 지지부(630)는, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 상측에서 상기 배터리 셀들(150)을 지지하며, 상기 배터리 셀들(150)과 상기 버스바 어셈블리(200)의 전기적 연결을 가이드할 수 있다.
아울러, 상기 셀 지지부(630)는, 상기 메인 개구부(632), 상기 연장 개구부(634) 및 상기 레이어 바디 안착부(636)를 통해, 상기 배터리 팩(10)의 수직 방향(Z축 방향)에서 개방 면적을 최대한 확보할 수 있는 바, 후술하는 열전도부재(400)의 주입 시, 보다 더 원활한 열전도부재(400)의 주입을 가이드함과 아울러 상기 열전도부재(400)의 주입량을 최대한 확보할 수 있다.
한편, 상기 셀 지지부(630)에는, 상기 열전도부재(400)의 주입 공정 효율 및 주입량 확보를 위해 소정 크기의 개구 형상을 갖는 추가적인 슬릿 구조를 더 포함하는 것도 가능할 수 있음은 물론이다.
상기 커넥터 홀(650)은, 상기 탑 하우징(610)의 양측면(Y축 방향)에 구비되며, 상기 커넥터(260, 270)를 상기 탑 하우징(610) 밖으로 노출되게 관통시킬 수 있다.
상기 인터커넥션보드 장착부(670)는, 상기 인터커넥션보드(280, 도 3 참조)의 장착을 위한 것으로서, 상기 탑 하우징(610)의 일측면에 구비될 수 있다. 상기 인터커넥션보드(280)는, 상기 인터커넥션보드 장착부(670)에 삽입 장착되거나 또는 접착 고정될 수 있다. 여기서, 상기 인터커넥션 장착부(670)에는, 상기 센싱 커넥터(285)를 상기 배터리 팩(10) 외부로 노출되게 수용하는 센싱 커넥터 수용 구조가 마련될 수 있다.
상기 파이프 홀(690)은, 상기 버스바 어셈블리(200)의 상기 연결 파이프 관통홀(217, 도 5 참조)에 대응되는 위치에 마련되며, 상기 연결 파이프(390)가 관통될 수 있게 소정 크기의 개구로 마련될 수 있다.
이하, 이러한 본 실시예에 따른 상기 배터리 팩(10)의 제조 공정에 대해 상기 배터리 셀 어셈블리(100)와 상기 버스바 어셈블리(200) 사이의 전기적 연결 및 상기 열전도부재(400)를 통한 팩 케이스 형성 과정을 중심으로 보다 자세히 살펴 본다.
도 15 및 도 16은 도 1의 배터리 팩의 배터리 셀 어셈블리와 버스바 어셈블리의 전기적 연결을 설명하기 위한 도면이다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 상기 배터리 팩(10)의 제조 시, 제조자 등은, 상기 바텀 프레임(500)과 상기 탑 프레임(600)의 결합을 통해 상기 배터리 셀 어셈블리(100) 및 상기 쿨링 유닛(300, 도 2 참조)를 내부에 안착시킬 수 있다. 여기서, 상기 쿨링 유닛(300)의 상기 연결 파이프(390)는, 상기 탑 프레임(600)의 상기 탑 하우징(610) 상측으로 돌출될 수 있다.
상기 제조자 등은 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 전기적 연결을 위해 상기 버스바 어셈블리(200)를 상기 탑 프레임(600)에 조립시킬 수 있다. 구체적으로, 상기 버스바 어셈블리(200)의 상기 연결 버스바들(230)의 상기 레이어 바디들(242)은, 상기 레이어 바디 안착부(636) 상에 안착될 수 있으며, 상기 양극 연결부(246)는 상기 메인 개구부(632) 상에 배치되며, 상기 음극 연결부(248)는 상기 연장 개구부(634) 상에 배치될 수 있다. 여기서, 상기 음극 연결부(248)의 상기 가이드 그루브(249)는, 상기 배터리 셀들(150)의 상기 음극(170)의 상단 테두리(173)에 삽입되거나 또는 밀착되게 접촉될 수 있다.
상기 레이어 바디 안착부(636), 상기 메인 개구부(632) 및 상기 연장 개구부(634)는, 상기 버스바 어셈블리(200)와 상기 배터리 셀 어셈블리(100) 사이의 용접 공정 이전에 상기 버스바 어셈블리(200)의 각 구성 부품 등의 포지셔닝을 가이드함과 아울러 상기 버스바 어셈블리(200)의 각 구성 부품 등을 보다 더 안정적으로 지지할 수 있다.
이후, 상기 제조자 등은, 레이저 용접 등과 같은 용접 공정을 통해, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)와 상기 버스바 어셈블리(200)를 상호 전기적으로 연결할 수 있다.
구체적으로, 상기 배터리 셀들(150)의 상기 양극(175)은, 상기 메인 개구부(632) 상에서 상기 버스바 어셈블리(200)의 상기 양극 연결부(246)과 레이저 용접 등을 통해 연결되며, 상기 배터리 셀들(150)의 상기 음극(170)은, 상기 연장 개구부(634) 상에서 상기 버스바 어셈블리(200)의 상기 음극 연결부(248)과 레이저 용접 등을 통해 연결될 수 있다.
본 실시예의 경우, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 양극(175) 및 음극(170)의 버스바 어셈블리(200)와의 전기적 연결을 위한 용접 공정이 상기 메인 개구부(632) 및 상기 연장 개구부(634)를 통해, 상호 소정의 이격 거리 및 소정의 개방 면적을 확보한 채 수행될 수 있으므로, 용접 공정이 보다 더 간편해짐과 아울러 용접 품질 또한 현저히 높일 수 있다.
아울러, 본 실시예의 경우, 상기 연결 버스바들(230)이 상기 레이어 바디 안착부(636)에 안착되고, 상기 배터리 셀들(150)의 음극(170)의 상단 테두리(173)가 상기 음극 연결부(248)의 상기 가이드 그루브(249)에 삽입되거나 또는 밀착되게 접촉된 이후에 상기 용접 공정이 수행되는 바, 상기 용접 시 상기 배터리 셀들(150)과 상기 버스바 어셈블리(200)의 보다 더 안정적인 고정을 구현할 수 있기에, 용접 정확도가 보다 더 확보될 수 있다.
도 17 및 도 18은 도 1의 배터리 팩의 열전도부재를 통한 팩 케이스 구조 형성을 설명하기 위한 도면이다.
도 17 및 도 18을 참조하면, 이후, 상기 제조자 등은, 레진 주입 장치(I)를 통해 상기 열전도부재(400)를 주입 및 도포하여 상기 레진 물질로 구비되는 상기 열전도부재(400)를 통해, 상기 배터리 팩(10)의 팩 케이스를 형성할 수 있다.
본 실시예의 경우, 상기 열전도부재(400)의 주입 시, 상기 바텀 프레임(500) 및 상기 탑 프레임(600)이, 거푸집으로 기능할 수 있다. 이에 따라, 본 실시예에서는 상기 열전도부재(400) 주입 시, 별도의 임시 장착 후 추후 탈착되는 거푸집 등의 구조물을 생략할 수 있어, 상기 배터리 팩(10)의 제조 공정 효율을 향상시킴과 아울러 제조 비용 또한 현저히 줄일 수 있다.
상기 열전도부재(400)의 주입 시, 상기 탑 프레임(600)의 상기 가이드벽(615)은 상기 열전도부재(400)가 넘치는 것을 방지함과 아울러 상기 열전도부재(400)의 주입량을 조절할 수 있다. 상기 제조자 등은, 상기 가이드벽(615)의 수직 방향(+Z축 방향)에서의 끝단까지 상기 열전도부재(400)를 주입 후 상기 열전도부재(400)의 주입을 완료할 수 있다.
아울러, 본 실시예의 경우, 상기 메인 개구부(632), 연장 개구부(634) 및 상기 레이어 바디 안착부(636)를 통해, 상기 배터리 팩(10)의 상측(+Z축 방향)에서 최대한의 개방 면적을 확보할 수 있는 바, 상기 열전도부재(400)의 주입 시, 상기 열전도부재(400)의 주입 효율을 현저히 향상시킬 수 있다.
여기서, 외부 충방전 라인, 외부 센싱 라인 및 외부 냉각 라인 등의 연결을 위해, 상기 양극 커넥터(260), 상기 음극 커넥터(270), 상기 센싱 커넥터(285), 상기 연결 파이프(390)의 상단부(+Z축 방향)에는, 상기 열전도부재(400)가 주입 및 도포되지 않을 수 있다.
한편, 상기 열전도부재(400)는, 상기 바텀 프레임(500) 및 상기 탑 프레임(600)의 측면을 적어도 부분적으로 커버할 수 있게 도포되는 것도 가능할 수 있다.
상기 열전도부재(400)가 경화되면, 상기 열전도부재(400)는, 상기 배터리 팩(10)의 팩 케이스를 형성할 수 있다. 이에 따라, 본 실시예에서는, 상기 포팅 레진으로 구비되는 상기 열전도부재(400)를 통해 상기 팩 케이스를 형성하는 바, 종래와 같이 복수 개의 플레이트들의 복잡한 조립체로서 팩 케이스를 형성할 때보다, 상기 배터리 팩(10)의 조립 공정을 간편화할 수 있으며, 제조 비용을 현저히 낮춰 원가 경쟁력 또한 확보할 수 있다.
아울러, 본 실시예에서는, 상기 열전도부재(400)로 마련되는 팩 케이스 구조를 통해, 종래 복수 개의 플레이트들의 조립체로 구성되는 셀 프레임 구조와 대비하여, 전체 배터리 팩(10)의 사이즈를 줄일 수 있어 에너지 밀도 또한 현저히 높일 수 있다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차를 설명하기 위한 도면이다.
도 19를 참조하면, 자동차(1)는, 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차로 구비될 수 있으며, 에너지원으로서, 앞선 실시예의 적어도 하나의 배터리 팩(10)을 포함할 수 있다.
본 실시예의 경우, 전술한 상기 배터리 팩(10)이 높은 에너지 밀도를 갖는 컴팩트한 구조로 구비되는 바, 상기 자동차(1)에 장착 시, 복수 개의 배터리 팩(10)들의 모듈화 구조 구현이 용이하며, 상기 자동차(1)의 다양한 내부 공간 형상에서도 상대적으로 높은 장착 자유도를 확보할 수 있다.
이상과 같은 다양한 실시예들에 따라, 에너지 밀도를 높이면서 강성을 확보할 수 있는 배터리 팩(10) 및 이를 포함하는 자동차(1)를 제공할 수 있다.
또한, 이상과 같은 다양한 실시예들에 따라, 원가 경쟁력 및 제조 효율을 향상시킬 수 있는 배터리 팩(10) 및 이를 포함하는 자동차(1)를 제공할 수 있다.
아울러, 이상과 같은 다양한 실시예들에 따라, 냉각 성능을 향상시킬 수 있는 배터리 팩(10) 및 이를 포함하는 자동차(1)를 제공할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.

Claims (15)

  1. 배터리 팩에 있어서,
    복수 개의 배터리 셀들을 포함하는 배터리 셀 어셈블리;
    상기 배터리 셀 어셈블리의 상측에 구비되며, 상기 복수 개의 배터리 셀들과 전기적으로 연결되는 버스바 어셈블리;
    상기 버스바 어셈블리의 하측에 배치되며, 상기 배터리 셀 어셈블리의 길이 방향을 따라 상기 복수 개의 배터리 셀들 사이에 배치되는 쿨링 유닛; 및
    상기 쿨링 유닛과 상기 복수 개의 배터리 셀들 사이 공간에 채워진 열전도부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열전도부재는,
    상기 버스바 어셈블리를 적어도 부분적으로 덮을 수 있게 상기 버스바 어셈블리에 채워진 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 열전도부재는,
    상기 배터리 셀 어셈블리의 상하 방향에서, 상기 버스바 어셈블리와 상기 쿨링 유닛 사이에 연속적으로 채워진 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 열전도부재는,
    포팅 레진으로 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 쿨링 유닛은,
    상기 배터리 셀 어셈블리의 길이 방향을 따라 소정 길이로 형성되고, 상기 복수 개의 배터리 셀들 사이에 배치되며, 내부에 냉각수 순환을 위한 냉각 유로가 마련되는 냉각 튜브; 및
    상기 냉각 튜브의 냉각 유로와 연통되게 상기 냉각 튜브와 연결되는 냉각수 유출입부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 냉각 튜브는,
    마주 하는 상기 복수 개의 배터리 셀들의 외면에 대응되는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 냉각 튜브는,
    상기 배터리 셀 어셈블리의 길이 방향을 따라 볼록부와 오목부가 교대로 배치되게 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 냉각수 유출입부는,
    상기 배터리 셀 어셈블리의 길이 방향에 따른 측면 일측에 구비되며,
    상기 냉각 튜브는,
    상기 냉각수 유출입부로부터 상기 배터리 셀 어셈블리의 길이 방향에서 상기 배터리 셀 어셈블리의 측면 타측을 향해 소정 길이로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 냉각수 유출입부는,
    상기 배터리 셀 어셈블리의 길이 방향에서 상기 복수 개의 배터리 셀들 사이에 배치되며,
    상기 냉각 튜브는,
    상기 냉각수 유출입부로부터 상기 배터리 셀 어셈블리의 길이 방향에서 상기 배터리 셀 어셈블리의 측면 양측을 향해 소정 길이로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 냉각 유로는,
    상기 냉각 튜브의 상측에 배치되며, 상기 냉각 튜브의 길이 방향을 따라 소정 길이로 형성되는 적어도 하나의 어퍼 유로;
    상기 적어도 하나의 어퍼 유로와 이격되게 상기 냉각 튜브의 하측에 배치되며, 상기 냉각 튜브의 길이 방향을 따라 소정 길이로 형성되는 적어도 하나의 로어 유로; 및
    상기 적어도 하나의 어퍼 유로와 상기 적어도 하나의 로어 유로를 연결하는 연결 유로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 냉각수 유출입부는,
    상기 냉각 튜브의 일단부와 연결되는 유출입부 바디;
    상기 유출입부 바디에 구비되며, 상기 어퍼 유로와 연통되게 연결되는 냉각수 공급 포트; 및
    상기 유출입부 바디에 구비되며, 상기 로어 유로와 연통되게 연결되는 냉각수 배출 포트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 연결 유로는,
    상기 냉각 튜브의 타단부에 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  13. 제5항에 있어서,
    상기 냉각 튜브는,
    상기 복수 개의 배터리 셀들의 외면에 접촉되게 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 버스바 어셈블리는,
    상기 배터리 셀 어셈블리와 전기적으로 연결되며, 충방전 라인과 연결되는 커넥터가 구비되는 한 쌍의 메인 버스바; 및
    상기 한 쌍의 메인 버스바와 전기적으로 연결되며, 상기 복수 개의 배터리 셀들의 양극 및 음극과 연결되는 복수 개의 연결 버스바;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  15. 제1항에 따른 적어도 하나의 배터리 팩;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024157619A1 (ja) * 2023-01-27 2024-08-02 パナソニックエナジー株式会社 電源装置及びその製造方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006092935A (ja) * 2004-09-24 2006-04-06 Teijin Pharma Ltd 電池パック
JP2010225583A (ja) * 2009-02-24 2010-10-07 Yazaki Corp 組電池冷却構造
JP2013519987A (ja) * 2010-02-16 2013-05-30 エスゲーエル カーボン ソシエタス ヨーロピア 放熱器および電気エネルギー蓄積器
WO2013171885A1 (ja) * 2012-05-17 2013-11-21 日立ビークルエナジー株式会社 電池モジュール
KR20170039445A (ko) * 2015-10-01 2017-04-11 주식회사 엘지화학 전지시스템
JP2017536658A (ja) * 2014-12-16 2017-12-07 アンホイ・シーネン・テクノロジー・カンパニー・リミテッドＡｎｈｕｉ Ｘｉｎｅｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． 冷却及び安全機能を有する車両電池モジュール
KR20190083533A (ko) * 2018-01-04 2019-07-12 주식회사 엘지화학 열전도 패드를 구비한 배터리 모듈
US20200076022A1 (en) * 2017-05-29 2020-03-05 Sanyo Electric Co., Ltd. Battery pack
KR20210003551A (ko) 2019-07-02 2021-01-12 한국산업기술대학교산학협력단 먼지 필터 또는 마스크용 탄소나노튜브 구조체 및 그의 제조방법

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004005394A1 (de) * 2004-02-04 2005-08-25 Daimlerchrysler Ag Elektrochemischer Energiespeicher
JP5173227B2 (ja) * 2007-03-30 2013-04-03 三洋電機株式会社 パック電池
TWI445233B (zh) * 2009-10-27 2014-07-11 Ind Tech Res Inst 具有導熱膠之電池組
JP2012009388A (ja) * 2010-06-28 2012-01-12 Hitachi Vehicle Energy Ltd 組電池
TR201107319A2 (tr) * 2010-11-22 2012-01-23 Altinay Robot Teknolojileri A.�. Elektrokimyasal akümülatörler için geliştirilmiş ısı eşanjörü modülü.
FI129718B (en) * 2016-05-19 2022-07-29 Valmet Automotive Oy Battery module, components and method
JP2020030970A (ja) * 2018-08-22 2020-02-27 株式会社デンソー 電池モジュール
GB2578738B (en) * 2018-11-05 2020-12-09 Xerotech Ltd Thermal management system for a battery
JP7177674B2 (ja) * 2018-11-30 2022-11-24 株式会社マキタ バッテリパック
DE102019116969A1 (de) * 2019-06-24 2020-12-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Energiespeichereinrichtung für ein Kraftfahrzeug, Kraftfahrzeug sowie Herstellungsverfahren

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006092935A (ja) * 2004-09-24 2006-04-06 Teijin Pharma Ltd 電池パック
JP2010225583A (ja) * 2009-02-24 2010-10-07 Yazaki Corp 組電池冷却構造
JP2013519987A (ja) * 2010-02-16 2013-05-30 エスゲーエル カーボン ソシエタス ヨーロピア 放熱器および電気エネルギー蓄積器
WO2013171885A1 (ja) * 2012-05-17 2013-11-21 日立ビークルエナジー株式会社 電池モジュール
JP2017536658A (ja) * 2014-12-16 2017-12-07 アンホイ・シーネン・テクノロジー・カンパニー・リミテッドＡｎｈｕｉ Ｘｉｎｅｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． 冷却及び安全機能を有する車両電池モジュール
KR20170039445A (ko) * 2015-10-01 2017-04-11 주식회사 엘지화학 전지시스템
US20200076022A1 (en) * 2017-05-29 2020-03-05 Sanyo Electric Co., Ltd. Battery pack
KR20190083533A (ko) * 2018-01-04 2019-07-12 주식회사 엘지화학 열전도 패드를 구비한 배터리 모듈
KR20210003551A (ko) 2019-07-02 2021-01-12 한국산업기술대학교산학협력단 먼지 필터 또는 마스크용 탄소나노튜브 구조체 및 그의 제조방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4181276A4

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024157619A1 (ja) * 2023-01-27 2024-08-02 パナソニックエナジー株式会社 電源装置及びその製造方法

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Publication number Publication date
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