KR101250841B1 - 경사 변곡점의 위치 변경에 의해 균일한 냉각 효율성을 가진 전지팩 - Google Patents

경사 변곡점의 위치 변경에 의해 균일한 냉각 효율성을 가진 전지팩 Download PDF

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Abstract

전지셀들 자체 또는 둘 또는 그 이상의 전지셀들이 내장된 단위모듈들 다수 개가 직립 또는 도립된 형태로 적층되어 전지팩 케이스에 내장되어 있는 전지팩으로서, 상기 전지셀 또는 단위모듈인 단위 셀의 냉각을 위한 냉매가 단위 셀 적층방향에 수직한 방향으로 전지모듈의 일측으로부터 대향측으로 유동할 수 있도록 냉매 유입구와 냉매 배출구가 팩 케이스의 상부 및 하부에 위치하고 있고, 냉매 유입구로부터 전지모듈에 이르는 유동 공간('냉매 유입부')과 전지모듈로부터 냉매 배출구에 이르는 유동 공간('냉매 배출부')이 팩 케이스에 각각 형성되어 있으며, 상기 냉매 유입부는, (a) 상기 냉매 유입구에 접한 부위로서, 단위 셀 적층체의 상단면에 대해 평행한 구조로 이루어진 팽행 유입부; 및 (b) 상기 평행 유입부에 연속된 부위로서, 냉매 유입구 방향으로부터 냉매 유입구의 대향 단부 방향으로, 단위 셀 적층체의 상단면으로부터의 이격 거리가 좁아진 구조로 이루어진 경사 유입부;를 포함하고 있고, 상기 평행 유입부와 경사 유입부가 만나는 경사 변곡점은, 냉매 유입구 방향에서 첫 번째 단위 셀('제 1 셀')과 상기 제 1 셀에 대면하는 케이스 사이의 냉매 유로("제 1 냉매 유로") 부위에 위치하는 것을 특징으로 하는 전지팩을 제공한다.

Description

경사 변곡점의 위치 변경에 의해 균일한 냉각 효율성을 가진 전지팩 {Battery Pack Having Uniform Cooling Efficiency by Deviation of Slop Gradient Position}
본 발명은 우수한 냉각 효율성의 전지팩에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 냉매 유입구와 냉매 배출구가 팩 케이스의 상부 및 하부에 위치하고 있고, 냉매 유입부와 냉매 배출부가 팩 케이스에 각각 형성되어 있으며, 상기 냉매 유입부는 팽행 유입부경사 유입부를 포함하고 있고, 상기 평행 유입부와 경사 유입부가 만나는 경사 변곡점은 특정 부위에 위치하는 것을 특징으로 하는 전지팩에 관한 것이다.
최근, 충방전이 가능한 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있다. 또한, 이차전지는 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-In HEV) 등의 동력원으로서도 주목받고 있다.
소형 모바일 기기들에는 디바이스 1 대당 하나 또는 두서너 개의 전지셀들이 사용됨에 반하여, 자동차 등과 같은 중대형 디바이스에는 고출력 대용량의 필요성으로 인해, 다수의 전지셀을 전기적으로 연결한 전지팩이 사용된다.
전지팩은 가능하면 작은 크기와 중량으로 제조되는 것이 바람직하므로, 높은 집적도로 충적될 수 있고 용량 대비 중량이 작은 각형 전지, 파우치형 전지 등이 전지팩의 전지셀로서 주로 사용되고 있다. 특히, 알루미늄 라미네이트 시트 등을 외장부재로 사용하는 파우치형 전지는 중량이 작고 제조비용이 낮으며 형태 변형이 용이하다는 등의 이점으로 인해 최근 많은 관심을 모으고 있다.
중대형 전지모듈이 소정의 장치 내지 디바이스에서 요구되는 출력 및 용량을 제공하기 위해서는, 다수의 전지셀들을 직렬 방식으로 전기적으로 연결하여야 하고 외력에 대해 안정적인 구조를 유지할 수 있어야 한다.
또한, 중대형 전지모듈을 구성하는 전지셀들은 충방전이 가능한 이차전지로 구성되어 있으므로, 이와 같은 고출력 대용량 이차전지는 충방전 과정에서 다량의 열을 발생시키는 바, 충방전 과정에서 발생한 단위전지의 열이 효과적으로 제거되지 못하면, 열축적이 일어나고 결과적으로 단위전지의 열화를 촉진하며, 경우에 따라서는 발화 또는 폭발의 위험성도 존재한다. 따라서, 고출력 대용량의 전지인 차량용 전지팩에는 그것에 내장되어 있는 전지셀들을 냉각시키는 냉각 시스템이 필요하다.
한편, 다수의 전지셀들로 구성된 중대형 전지팩에서, 일부 전지셀의 성능 저하는 전체 전지팩의 성능 저하를 초래하게 된다. 이러한 성능 불균일성을 유발하는 주요 원인 중의 하나는 전지셀들 간의 냉각 불균일성에 의한 것이므로, 유로의 형상을 최적화하여 냉매의 유동시 온도 편차를 최소화할 수 있는 구조가 요구된다.
종래기술에 따른 중대형 전지팩들 중에는, 냉매 유입구와 냉매 배출구가 상호 반대 방향으로 팩 케이스의 상부 및 하부에 위치하고, 냉매 유입구로부터 전지모듈에 이르는 유동 공간의 상면과 하면이 평행한 구조로 형성되어 있는 팩 케이스를 사용하는 경우가 있다. 그러나, 이러한 구조에서는 냉매 유입구 근처의 유로에서 유량이 많이 감소하여 전지셀들 간의 온도 편차가 높다는 문제점을 가지고 있다.
이와 관련하여, 전지셀들의 대향면에 대하여 경사지게 형성되는 공기 가이드면이 냉매 유입구에서 멀어질수록 상기 전지셀들에 더 가까워지도록 하향 경사지게 설치되어 있는 중대형 전지팩이 제시되어 있다. 구체적으로, 전지셀들의 대향면에 대해 15 내지 45도의 범위에서 공기 가이드면을 일정한 기울기로 형성하고 냉매 유입구를 평행하게 형성함으로써, 냉매 배출구 근처의 전지셀 유로로 냉매가 몰리는 현상을 억제하고 있다.
그러나, 본 출원의 발명자들은, 상기와 같은 구조 만으로는 최적의 냉각 균일성을 담보할 수 없으며, 특히 냉매 유입구에 인접한 냉매 유입부 부위의 구조에 따라 전지셀들간의 온도편차가 달라짐을 발견하였다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 출원의 발명자들은 다양한 실험들과 심도 있는 연구를 거듭한 끝에, 평행 구간과 경사진 구간이 만나는 변곡점이 특정한 부위에 위치할 때, 전지팩의 냉각 균일성이 높은 것을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
따라서, 본 발명에 따른 전지팩은, 전지셀들 자체 또는 둘 또는 그 이상의 전지셀들이 내장된 단위모듈들 다수 개가 직립 또는 도립된 형태로 적층되어 전지팩 케이스에 내장되어 있는 전지팩으로서,
상기 전지셀 또는 단위모듈인 단위 셀의 냉각을 위한 냉매가 단위 셀 적층방향에 수직한 방향으로 전지모듈의 일측으로부터 대향측으로 유동할 수 있도록 냉매 유입구와 냉매 배출구가 팩 케이스의 상부 및 하부에 위치하고 있고,
냉매 유입구로부터 전지모듈에 이르는 유동 공간('냉매 유입부')과 전지모듈로부터 냉매 배출구에 이르는 유동 공간('냉매 배출부')이 팩 케이스에 각각 형성되어 있으며,
상기 냉매 유입부는, (a) 상기 냉매 유입구에 접한 부위로서, 단위 셀 적층체의 상단면에 대해 평행한 구조로 이루어진 팽행 유입부; 및 (b) 상기 평행 유입부에 연속된 부위로서, 냉매 유입구 방향으로부터 냉매 유입구의 대향 단부 방향으로, 단위 셀 적층체의 상단면으로부터의 이격 거리가 좁아진 구조로 이루어진 경사 유입부;를 포함하고 있고,
상기 평행 유입부와 경사 유입부가 만나는 경사 변곡점은, 냉매 유입구 방향에서 첫 번째 단위 셀('제 1 셀')과 상기 제 1 셀에 대면하는 케이스 사이의 냉매 유로("제 1 냉매 유로") 부위에 위치하는 구조로 이루어져 있다.
이하, 본 발명에서 상기 "단위 셀"의 표현은 전지셀 또는 단위모듈을 통칭하는 표현으로 사용된다.
일반적으로, 전지팩에서는 냉매 유입구에 덕트를 연결하기 위한 부위가 필요하므로, 유체인 냉매는 냉매 유입구로부터 평행 유입부를 거쳐 경사 유입부로 도입된다. 이 때, 경사 유입부가 시작되는 경사 변곡점 지점에서, 상부쪽의 냉매는 경사 유입부에 부딪히게 되어 전지모듈이 위치한 아래 방향으로 진행 방향이 변하게 된다. 반면에, 냉매 유입부의 하부쪽을 통과하는 냉매는 기존 진행 방향으로 이동하고 있으므로, 와류가 발생하게 되어 최적화된 유동 흐름을 방해한다. 따라서, 단순히 기울기를 가지는 경사 유입부를 형성한 것으로는 전지셀들 상호간의 소망하는 냉각 균일성을 얻는 데 한계가 있다.
이와 관련하여, 본 발명의 발명자들은 상기 변곡점이 냉매 유입구 방향에서 첫 번째 단위 셀('제 1 셀')과 상기 제 1 셀에 대면하는 케이스 사이의 냉매 유로("제 1 냉매 유로") 부위에 위치하는 구조로 이루어지는 경우, 상기 와류의 발생으로 인하여 제 1 냉매 유로로 흘러 들어가는 냉매의 유입량이 증가하여 전체 온도 편차를 감소시킴으로써 전지셀들 상호간의 냉각 균일성이 향상되는 것을 발견하였다. 즉, 냉매 유입구의 대향면에 인접한 전지셀들이 냉매 유입구에 인접한 전지셀들보다 상대적으로 과냉각되는 현상이 현저하게 감소한다.
본 발명에서 "제 1 냉매 유로 부위"은 제 1 냉매 유로 자체와 그것의 주변을 포함하는 개념으로 해석된다. 따라서, 경사 변곡점은 제 1 냉매 유로 상에 위치할 수도 있고 제 1 냉매 유로의 주변에 위치할 수도 있다. 다만, 제 1 냉매 유로의 주변이 제 2 냉매 유로를 포함하지 않음은 물론인 바, 이는, 이후 설명하게 될 도 2 및 도 4의 비교 결과에서와 같이, 경사 변곡점이 제 2 냉매 유로 상에 위치할 경우에 전체 전지셀들 또는 단위모듈들 간의 온도 편차가 커지기 때문이다.
하나의 바람직한 예에서, 상기 경사 변곡점은 제 1 냉매 유로의 중심축을 기준으로 제 1 셀의 폭(Wb)에 대응하는 편차 범위에 위치할 수 있다.
상기 경사 변곡점이 제 1 냉매 유로의 중심축을 기준으로 냉매 유입구 방향으로 제 1 셀의 폭(Wb)에 대응하는 편차 범위를 벗어나는 경우, 냉매 유입구에 덕트를 연결하기 위하여 추가 설계나 변형이 필요하게 되고, 덕트의 연결을 위한 일정 길이의 평행구간이 필요하게 되므로, 전체 전지팩에서 돌출되는 부위가 생길 수 있어서 공간 효율성이 감소되는 문제가 발생할 수 있다.
이와 달리, 상기 경사 변곡점이 제 1 냉매 유로의 중심축을 기준으로 냉매 유입구의 대향 방향으로 제 1 셀의 폭(Wb)에 대응하는 편차 범위를 벗어나는 경우, 앞서 설명한 바와 같이, 냉매 유입구에 인접한 전지셀들의 냉각 효율이 감소하게 된다.
상기 제 1 냉매 유로의 폭(Wc)은 제 1 셀의 폭(Wb)의 10 내지 100% 크기인 것이 바람직하다.
상기 제 1 냉매 유로의 폭(Wc)이 제 1 셀의 폭(Wb)의 10% 미만인 경우, 충분한 양의 냉매가 전지셀들 사이로 통과하지 못하게 되어 소망하는 냉각 효율을 얻지 못할 수 있고, 상기 제 1 냉매 유로의 폭(Wc)이 제 1 셀의 폭(Wb)의 100% 초과인 경우, 냉각 효율 증가 대비 전지팩의 체적 증가가 더욱 커지므로 바람직하지 않다. 따라서, 상기와 같은 이유로, 제 1 냉매 유로의 폭(Wc)은 제 1 셀의 폭(Wb)의 20 내지 70% 크기인 것이 더욱 바람직하다.
상기 경사 변곡점은 제 1 냉매 유로의 중심축 상에 위치하는 것이 특히 바람직하다.
경사 변곡점이 제 1 냉매 유로의 중심축 상에 위치하는 경우, 제 1 냉매 유로의 중심축 상에서 냉매의 와류가 발생하여 제 1 냉매 유로로 흘러 들어가는 냉매의 유입량이 증가하여 전체 전지셀들 상호간의 온도 편차를 더욱 감소시킬 수 있다.
하나의 바람직한 예에서, 상기 경사 유입부의 기울기 각도는 3 내지 8도일 수 있다.
상기 경사 유입부가 3도 이하의 기울기를 가지는 경우, 온도 편차가 줄어드는 것에 효율적이지 못하고, 8도 이상인 경우, 유입구의 폭이 커지므로, 전지팩을 상대적으로 컴팩트한 구조로 형성할 수 없고 유입구의 단면적이 커짐에 따라 냉매의 속도가 느려질 수 있으므로 바람직하지 않다.
또한, 상기 냉매 유입부의 상단 내면을 앞서 언급한 바와 같은 특정 경사 구조로 형성한 경우 이외에, 냉매 유입구의 폭이 단위 셀들간 온도 편차에 영향을 많이 미치는 요인으로 작용한다.
따라서, 상기 냉매 유입구의 폭을 단위 셀 적층체의 길이에 대응하는 팩 케이스의 길이를 기준으로 5 내지 25%의 크기로 형성하는 경우, 디바이스의 장착 조건에 따라 발생하는 냉매의 온도 편차를 보다 효율적으로 감소시킬 수 있으며, 10 내지 20%의 크기로 형성하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 냉매 유입구의 대향 단부는 단위 셀 적층체의 높이를 기준으로 10% 이하의 높이로 단위 셀 적층체의 상단면으로부터 이격되어 있는 구조로 형성될 수 있다. 이러한 구조는 냉매 유입구의 대향 단부에 도달하는 냉매의 양을 적절히 제한하므로, 단위 셀들에 대한 냉매의 균일한 분배 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
이 경우, 상기 냉매 유입구의 대향 단부는 바람직하게는 단위 셀 적층체의 상단면으로부터 1 내지 10 mm 정도 이격된 구조일 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 전지팩은 냉각 효율성이 특히 문제가 되는 구조, 즉, 단위 셀의 적층방향에 대응하는 전지팩 케이스의 길이가 단위 셀의 폭 방향에 대응하는 길이보다 상대적으로 길게 형성되어 있는 구조에서 더욱 바람직하다.
상기 냉매 배출부는 단위 셀 적층체의 하단부에 대해 균일한 높이를 가지도록 형성될 수 있다. 즉, 단위 셀 적층체의 하단부에 대면하는 냉매 배출부의 하단 내면은 단위 셀 적층체의 하단과 균일한 높이를 가지는 구조로 이루어질 수 있다. 그러나, 냉매 배출의 효율성을 높이기 위해 일부 변형된 구조도 가능함은 물론이다.
상기 냉매 유입구 또는 냉매 배출구에는 냉매 유입구로부터 유입된 냉매가 전지모듈을 관통한 후 배출구로 이동할 수 있도록 팬이 추가로 장착되어 있을 수 있다.
구체적으로, 상기 팬은 냉매 유입구 쪽에 장착되어 냉매를 전지모듈로 불어 넣어주는 송풍 팬(blow fan)일 수 있고, 냉매 배출구 쪽에 장착되어 냉매를 전지모듈로부터 흡입하는 흡입 팬일 수 있다. 또한, 상기 블로우 팬과 흡입 팬을 함께 사용하는 것도 가능하다.
상기 단위모듈은 전극단자들이 직렬로 상호 연결되어 있는 둘 또는 그 이상의 전지셀들, 및 상기 전극단자 부위를 제외하고 상기 전지셀들의 외면을 감싸도록 상호 결합되는 한 쌍의 모듈 하우징을 포함하는 구조로 이루어질 수 있다.
상기 모듈 하우징은 기계적 강성이 낮은 전지셀을 보호하면서 충방전시의 반복적인 팽창 및 수축의 변화를 억제하여 전지셀의 실링부위가 분리되는 것을 방지하여 준다.
상기 모듈 하우징은 전지셀을 수납할 수 있으면 어느 구조라도 가능하지만, 비제한적인 하나의 예에서 전지셀 적층체의 외면 형상에 대응하는 내면 구조를 가지고 있으며, 특히 별도의 체결 부재를 필요로 하지 않는 조립 체결방식으로 결합되는 구조로 이루어져 있을 수 있다.
하나의 바람직한 예에서, 상기 단위모듈은 금속 소재의 모듈 하우징 내부에 두 개의 전지셀들이 장착되어 있는 구조로 이루어진 것일 수 있다.
상기 전지셀은 전지모듈의 구성을 위해 충적되었을 때 전체 크기를 최소화할 수 있도록 얇은 두께와 상대적으로 넓은 폭 및 길이를 가진 이차전지이다. 그러한 바람직한 예로는 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 전지케이스에 전극조립체가 내장되어 있고 상하 양단부에 전극단자가 돌출되어 있는 구조의 이차전지를 들 수 있으며, 구체적으로, 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 전극조립체가 내장되어 있는 구조일 수 있다. 이러한 구조의 이차전지를 파우치형 전지셀로 칭하기도 한다.
상기 파우치형 전지셀에서 셀 케이스는 다양한 구조로 이루어질 수 있는 바, 예를 들어, 2 단위의 부재로서 상부 및/또는 하부 내면에 형성되어 있는 수납부에 전극조립체를 수납한 후 상하부 접촉부위를 밀봉하는 구조일 수 있다. 상기와 같은 구조의 파우치형 전지셀은 본 출원인의 PCT 국제출원 제PCT/KR2004/003312호에 개시되어 있으며, 상기 출원은 참조로서 본 발명의 내용에 합체된다.
상기 전극조립체는 충방전이 가능할 수 있도록 양극과 음극으로 구성되어 있으며, 예를 들어, 양극과 음극이 분리막을 사이에 두고 적층된 구조로서 젤리-롤 방식, 스택형 방식, 또는 스택/폴딩형 방식으로 이루어져 있다. 상기 전극조립체의 양극과 음극은 그것의 전극 탭이 직접 전지의 외부로 돌출된 형태이거나, 또는 상기 전극 탭이 별도의 리드에 접속되어 전지의 외부로 돌출된 형태일 수 있다.
전지모듈 내부 또는 전지모듈 상호간의 전지셀들은 직렬 및/또는 병렬 방식으로 연결되어 있으며, 하나의 바람직한 예에서, 전지셀들을 그것의 전극단자들이 연속적으로 상호 인접하도록 길이방향으로 직렬 배열한 상태에서 상기 전극단자들을 결합시킨 뒤, 둘 또는 그 이상의 단위로 전지셀들을 중첩되도록 접고 소정의 단위로 모듈 하우징에 의해 감쌈으로써 다수의 전지모듈들을 제조할 수 있다.
상기 전극단자들의 결합은 용접, 솔더링, 기계적 체결 등 다양한 방식으로 구현될 수 있으며, 바람직하게는 용접으로 달성될 수 있다.
상기 전지셀의 외주면 실링부 중 측면 실링부는 모듈 하우징의 내면 형상에 대략 일치하도록 절곡시킴으로써 공간 활용도를 향상시켜 보다 컴팩트한 구조의 전지모듈을 제조할 수 있다.
상기와 같이 전지셀의 상하 양단부에 전극단자가 돌출되어 있는 경우, 홀수 개의 전지셀을 직렬로 연결하는 경우 단위모듈에서 전극단자가 양단부에 위치하게 되어 이후 공정에 용이하지 않을 수 있으므로, 짝수 개의 전지셀을 직렬로 연결하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 모듈 하우징은 적층되었을 때 유로를 확보하기 위하여, 외주면에 돌기가 형성되어 있을 수 있다. 상기 돌기는 단위모듈들이 적층될 경우, 서로 맞닿아 돌기가 없는 부분에 냉매가 이동할 수 있도록 유로를 형성한다.
다른 하나의 바람직한 예에서, 상기 모듈 하우징의 전지셀의 전극이 돌출되는 면에 대응하는 부분은 다른 부분보다 낮게 형성되어, 상기 전지셀의 전극이 돌출되는 면을 고정시키는 역할을 한다.
상기 전지셀은 충방전이 가능한 이차전지이면 어느 것이나 사용이 가능하지만, 바람직하게는 중량대비 출력 또는 용량의 면에서 리튬 이차전지인 것이 바람직하다.
본 발명은 또한, 상기 전지팩을 전원으로 사용하며 한정된 장착공간을 가지며 잦은 진동과 강한 충격 등에 노출되는 차량을 제공한다.
하나의 바람직한 예에서, 상기 차량은 고출력 대용량을 요구하는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 또는 플러그-인 하이브리드 전기자동차일 수 있다.
자동차의 전원으로 사용되는 전지팩은 소망하는 출력 및 용량에 따라 조합하여 제조될 수 있음은 물론이다.
이 경우, 상기 자동차는 전지팩이 차량의 트렁크 하단부 또는 차량의 리어 시트와 트렁크 사이에 장착되는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 또는 플러그-인 하이브리드 전기자동차일 수 있다.
전지팩을 전원으로 사용하는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차 등은 당업계에 공지되어 있으므로, 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지팩은 전지셀들 상호간의 냉각 편차를 감소시켜 단위모듈 상호간의 냉각 균일성을 향상시킬 수 있고, 이로 인하여 전지팩의 성능을 유지할 수 있다.
도 1은 기존의 전지팩에 대한 수직 단면도이다;
도 2는 도 1의 전지팩 구조에서 각 단위모듈의 온도 편차를 측정한 결과를 나타낸 그래프이다;
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지팩의 수직 단면도이다;
도 4는 도 3의 전지팩 구조에서 각 단위모듈의 온도 편차를 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 1에는 기존의 냉매 유입부의 상단이 기울기를 가지는 전지팩에 대한 수직 단면도가 모식적으로 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 전지팩(100)은 단위모듈(130) 다수 개가 적층되어 전기적으로 연결되어 있는 전지모듈(132)과, 이러한 전지모듈(132)이 장착되는 팩 케이스(170), 냉매 유입구(110)로부터 전지모듈(132)에 이르는 유동 공간인 냉매 유입부(140)와 전지모듈(132)로부터 냉매 배출구(120)에 이르는 유동 공간인 냉매 배출부(150)로 구성되어 있다.
냉매 유입구(110)로부터 유입된 냉매는 냉매 유입부(140) 및 단위모듈들(130) 사이에 형성된 유로(160)를 통과하면서 단위모듈들(130)을 냉각시키고 냉매 배출부(150)를 지나 냉매 배출구(120)를 통하여 외부로 배출된다.
냉매 유입부(140)는, 냉매 유입구(110)에 인접한 부분에 냉매 유입용 덕트(도시하지 않음)가 연결될 수 있도록, 단위모듈(130)들의 적층 방향에 대하여 평행하게 형성되어 있는 평행 유입부(143)와 냉매 유입부(140)의 상단 내면(142)이 냉매 유입구(110)의 대향 단부 방향으로 일정한 각도로 기울어진 경사면을 이루고 있는 경사 유입부(144)로 이루어져 있다. 여기서, 평행 유입부(143)와 경사 유입부(144)가 연결되는 지점을 경사 변곡점(180)이라 한다.
기존의 전지팩의 경우, 경사 변곡점(180)의 위치는 덕트(도시하지 않음)의 연결을 용이하게 하기 위하여, 냉매 유입구(110) 쪽의 팩 케이스(170)와 단위모듈(130) 사이의 제 1 냉매 유로 상에서 냉매 유입구(110)의 대향 단부 방향으로 일정 거리를 유지하고 위치하고 있다.
도 2에는 도 1의 전지팩 구조에서 각 단위모듈의 온도 편차를 측정한 결과를 나타낸 그래프가 도시되어 있다.
도 2를 도 1과 함께 참조하면, 도 1의 팩 케이스(170) 구조에서, 팩 케이스(170) 내에 적층되어 있는 단위모듈들(130)의 온도를 냉매 배출구(120)에 인접한 단위모듈부터 냉매 유입구(110)에 위치한 단위모듈까지 측정한 결과를 보여주고 있다. 즉, 단위모듈 번호 1은 냉매 배출구(120)에 인접한 단위모듈을 나타내고, 단위모듈 번호 24는 냉매 유입구(110)에 인접한 단위모듈을 의미한다.
상기 온도 측정 실험은 전지셀에 소정의 부하를 인가하고 외기 온도가 상온인 조건에서 100 CMH(Cubic Meter per Hour, cm3/h)의 풍량으로 실시하였다. 또한, 경사 유입부(144)의 기울기 각도는 5도로 설정하고, 경사 변곡점(180)을 냉매 유입구에서 3번째와 4번째 냉각 유로 사이(40 mm), 2번째와 3번째 냉각 유로 사이(25 mm), 및 2번째 냉각 유로 상(18 mm)에 각각 위치하도록 하여 실험을 실시하였다.
실험 결과, 도 2에서 보는 바와 같이, 단위모듈 번호 22 내지 24의 온도가 전체 단위모듈의 온도 분포 그래프의 경향에서 벗어나 높은 온도를 나타냄을 확인하였다. 이러한 결과는 정도의 차이는 있으나, 변곡점의 위치가 40 mm, 25 mm, 18 mm인 조건 모두에서 동일하게 나타났다. 이로 인해, 전체 단위모듈의 온도 편차가 증가하게 된다.
상기와 같은 구조들의 경우, 냉매 유입구(110) 근처의 단위모듈들 사이의 유로에는 유량이 많지 않아 냉각이 잘 되지 않고, 냉매 배출구(120) 근처의 단위모듈들과 냉매 유입구(110) 근처의 단위모듈들은 높은 온도 편차를 가지게 된다. 평행 유입부에서 냉매는 수평 방향으로 이동하게 되고, 이에 따라, 냉매 유입부(110) 인근의 냉매 유로에는 유량이 적어지는 결과를 나타내게 된다. 따라서, 이러한 현상은 단순히 냉매 유입부(140)의 상단면(142)에 경사를 주는 것만으로는 단위모듈들(130)의 온도 편차를 효과적으로 줄일 수 없는 것을 보여준다.
도 3에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지팩의 수직 단면도가 모식적으로 도시되어 있다.
도 3을 참조하면, 팩 케이스(270)는 단위모듈들(230)의 적층 방향(L)에 대응하는 길이가 단위모듈들(230)의 폭 방향(W)에 대응하는 길이보다 상대적으로 길게 형성되어 있다. 또한, 단위모듈들(230)의 적층방향(L)에 수직한 방향으로, 냉매가 전지모듈(232)의 일측으로부터 대향측으로 유동할 수 있도록 냉매 유입구(210)와 냉매 배출구(220)가 상호 반대방향으로 팩 케이스(270)의 상부 및 하부에 각각 형성되어 있다.
단위모듈들(230) 사이에는 냉매가 이동할 수 있는 작은 유로(260)가 형성되어 있어서, 냉매 유입구(210)로부터 유입된 냉매가 유로(260)를 통해 이동하면서 단위모듈(230)에서 발생한 열을 제거한 후, 냉매 배출구(220)를 통해 배출되게 된다.
전지팩(200)은 냉매 배출부(250), 유로(260) 등이 도 1의 전지팩(100)과 실질적으로 동일하고, 경사 변곡점(280)이 제 1 냉매 유로 상에 위치하고 있다는 점에서 차이가 있다.
이러한 구조는 도 1의 전지팩(100)과 비교하여, 냉매 유입구(210)에 인접한 전지셀들의 냉각 효율이 상대적으로 높은 것으로 나타났다. 경사 변곡점(280)이 제 1 냉매 유로 폭의 중심점의 수직 연장선과 만나는 부위에 위치함으로써, 제 1 냉매 유로로 들어가는 냉매의 흐름이 도 1의 전지팩에 비하여 상대적으로 많아지므로 냉매 유입구(210) 인근의 단위모듈들의 냉각 효율이 높아지게 된다.
도 4에는 도 3의 전지팩 구조에서 각 단위모듈의 온도 편차를 측정한 결과를 나타낸 그래프가 도시되어 있다.
도 4를 도 3과 함께 참조하면, 도 4는, 도 2의 실험과 같은 방식으로, 도 3의 팩 케이스(270) 구조에서, 팩 케이스(270) 내에 적층되어 있는 단위모듈들(230)의 온도를 냉매 배출구(220)에 인접한 단위모듈부터 냉매 유입구(210)에 위치한 단위모듈까지 측정한 결과를 보여주고 있다. 즉, 단위모듈 번호 1은 냉매 배출구(220)에 인접한 단위모듈을 나타내고, 단위모듈 번호 24는 냉매 유입구(210)에 인접한 단위모듈을 의미한다.
상기 온도 측정 실험은 전지셀에 소정의 부하를 인가하고 외기 온도가 상온인 조건에서 80 CMH, 100 CMH 및 120 CMH로 실시하였다. 또한, 경사 유입부(244)의 기울기 각도는 5도로 설정하고, 경사 변곡점(280)은 제 1 냉매 유로에서 냉매 배출구 방향으로 단위 셀의 폭만큼 이격된 지점(10 mm)에 위치하도록 하여 실험을 실시하였다.
실험 결과, 도 4에서 보는 바와 같이, 단위모듈 번호 22 내지 24의 온도가 전체 단위모듈의 온도 분포 그래프의 경향을 충족하는 모습을 나타내었다. 이는 80 CMH, 100 CMH 및 120 CMH 조건 모두에서 동일하게 나타났다. 이러한 결과를 상기 도 2와 비교해보면, 도 4의 전지팩의 전체 단위모듈들의 온도 편차(단위모듈 번호 1 및 24의 온도 차이)가 도 2의 전지팩의 단위모듈들의 온도 편차보다 적은 것을 알 수 있다.
구체적으로, 도 2의 경우, 100 CMH로 실험한 그래프에서 전체 단위모듈들의 온도 편차는 3℃을 초과하고 있으나, 같은 100 CMH로 실험한 도 4의 경우, 전체 단위모듈들의 온도 편차가 2.6℃ 정도로 전지팩 내에서의 온도 편차가 줄어든다.
상기와 같은 구조들의 경우, 냉매 유입구(110) 근처의 단위모듈들 사이의 유로에 상대적으로 유량이 많아 냉각이 잘 되고, 냉매 배출구(120) 근처의 단위모듈들과 냉매 유입구(110) 근처의 단위모듈들은 상대적으로 적은 온도 편차를 가지게 된다.
또한, 경사 변곡점이 제 1 냉매 유로 상에 위치하는 경우, 또는 제 1냉매 유로에서 냉매 유입구 방향으로 단위 셀의 폭만큼 이격된 지점에 위치하는 경우에도 상기 도 4와 같은 결과가 나타난다.
본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (15)

  1. 전지셀들 자체 또는 둘 또는 그 이상의 전지셀들이 내장된 단위모듈들 다수 개가 직립 또는 도립된 형태로 적층되어 전지팩 케이스에 내장되어 있는 전지팩으로서,
    상기 전지셀 또는 단위모듈인 단위 셀의 냉각을 위한 냉매가 단위 셀 적층방향에 수직한 방향으로 전지모듈의 일측으로부터 대향측으로 유동할 수 있도록 냉매 유입구와 냉매 배출구가 팩 케이스의 상부 및 하부에 위치하고 있고,
    냉매 유입구로부터 전지모듈에 이르는 유동 공간('냉매 유입부')과 전지모듈로부터 냉매 배출구에 이르는 유동 공간('냉매 배출부')이 팩 케이스에 각각 형성되어 있으며,
    상기 냉매 유입부는,
    (a) 상기 냉매 유입구에 접한 부위로서, 단위 셀 적층체의 상단면에 대해 평행한 구조로 이루어진 팽행 유입부; 및
    (b) 상기 평행 유입부에 연속된 부위로서, 냉매 유입구 방향으로부터 냉매 유입구의 대향 단부 방향으로, 단위 셀 적층체의 상단면으로부터의 이격 거리가 좁아진 구조로 이루어진 경사 유입부;
    를 포함하고 있고,
    상기 평행 유입부와 경사 유입부가 만나는 경사 변곡점은, 냉매 유입구 방향에서 첫 번째 단위 셀('제 1 셀')과 상기 제 1 셀에 대면하는 케이스 사이의 냉매 유로("제 1 냉매 유로") 부위에 위치하는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 경사 변곡점은 제 1 냉매 유로의 중심축을 기준으로 제 1 셀의 폭(Wb)에 대응하는 편차 범위에 위치하는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 냉매 유로의 폭(Wc)은 제 1 셀의 폭(Wb)의 10 내지 100% 크기인 것을 특징으로 하는 전지팩.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 경사 변곡점은 제 1 냉매 유로의 중심축 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 경사 유입부의 기울기 각도는 3 내지 8도인 것을 특징으로 하는 전지팩.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 냉매 유입구의 폭은 단위 셀 적층체의 길이에 대응하는 팩 케이스의 길이를 기준으로 5 내지 25%의 크기로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지팩.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 냉매 유입구의 대향 단부는 단위 셀 적층체의 상단면으로부터 1 mm 이상 내지 단위 셀 적층체의 높이를 기준으로 10% 이하의 높이로 단위 셀 적층체의 상단면으로부터 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 냉매 유입구의 대향 단부는 단위 셀 적층체의 상단면으로부터 1 내지 10 mm의 높이로 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 전지팩 케이스는 단위 셀의 적층방향에 대응하는 길이가 상기 단위 셀의 적층방향에 수직인 단위 셀의 너비방향에 대응하는 길이보다 상대적으로 길게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 냉매 배출부는 단위 셀 적층체의 하단부에 대해 균일한 높이를 가지는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 냉매 유입구 또는 냉매 배출구에는 냉매 유입구로부터 유입된 냉매가 전지모듈을 관통한 후 배출구로 이동할 수 있도록 팬이 추가로 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 단위모듈은 전극단자들이 직렬로 상호 연결되어 있는 둘 또는 그 이상의 전지셀들, 및 상기 전극단자 부위를 제외하고 상기 전지셀들의 외면을 감싸도록 상호 결합되는 한 쌍의 외장부재를 포함하는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지팩.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 단위모듈은 금속 소재의 외장부재의 내부에 두 개의 전지셀들이 장착되어 있는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지팩.
  14. 제 1 항에 따른 전지팩을 전원으로 포함하는 것을 특징으로 하는 차량.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 차량은 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 또는 플러그-인 하이브리드 전기자동차인 것을 특징으로 하는 차량.
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Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101338275B1 (ko) 2010-11-18 2013-12-06 주식회사 엘지화학 우수한 냉각 효율성의 전지팩
JP5966749B2 (ja) * 2012-08-08 2016-08-10 スズキ株式会社 電気自動車のバッテリパック冷却構造
KR101301559B1 (ko) * 2013-01-16 2013-09-04 주식회사 이브텍 배터리 케이스
KR101803958B1 (ko) 2014-10-06 2017-12-28 주식회사 엘지화학 효율적인 냉각 구조의 전지팩 케이스
KR101829093B1 (ko) * 2014-10-22 2018-03-29 주식회사 엘지화학 배터리 시스템의 냉각 공기 흐름 제어 시스템 및 방법
US10221284B2 (en) * 2016-01-15 2019-03-05 Hrl Laboratories, Llc Resin formulations for polymer-derived ceramic materials
DE102017107203B4 (de) * 2017-04-04 2021-04-22 Hoppecke Batterien Gmbh & Co. Kg Traktionsbatterie
WO2018033880A2 (en) 2016-08-17 2018-02-22 Shape Corp. Battery support and protection structure for a vehicle
JP6725379B2 (ja) * 2016-09-16 2020-07-15 日野自動車株式会社 電装品の冷却構造
CN110383526A (zh) 2017-01-04 2019-10-25 形状集团 节点模块化的车辆电池托盘结构
US11211656B2 (en) 2017-05-16 2021-12-28 Shape Corp. Vehicle battery tray with integrated battery retention and support feature
US10483510B2 (en) 2017-05-16 2019-11-19 Shape Corp. Polarized battery tray for a vehicle
WO2018213306A1 (en) 2017-05-16 2018-11-22 Shape Corp. Vehicle battery tray having tub-based component
DE102017210185A1 (de) * 2017-06-19 2018-12-20 Robert Bosch Gmbh Kühlsystem mit einer Mehrzahl an zu kühlenden Elementen
CN107230754B (zh) * 2017-07-03 2023-04-25 ***电子科技（镇江）有限公司 一种高密封性能的电池包
EP3681753A4 (en) 2017-09-13 2021-04-21 Shape Corp. VEHICLE BATTERY COMPARTMENT WITH TUBE-SHAPED PERIMETER WALL
CN111201155A (zh) 2017-10-04 2020-05-26 形状集团 用于电动车辆的电池托盘底板组件
CN107863588A (zh) * 2017-12-08 2018-03-30 南昌航空大学 一种动力锂电池组的热管理耦合***
CN112055898A (zh) 2018-03-01 2020-12-08 形状集团 与车辆电池托盘集成的冷却***
US11688910B2 (en) 2018-03-15 2023-06-27 Shape Corp. Vehicle battery tray having tub-based component
JP7033730B2 (ja) * 2018-07-11 2022-03-11 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 冷却装置、電池温度調整システム及び車両
DE102019116462A1 (de) * 2019-06-18 2020-12-24 Lisa Dräxlmaier GmbH Verfahren zum betrieb eines wärmetauschers und energiespeicherwärmetauschsystem
CN112002956B (zh) * 2020-08-21 2022-05-31 常州瑞德丰精密技术有限公司 一种液冷板、电池包、电动汽车及储能装置
CN113991208B (zh) * 2021-09-30 2023-08-01 西安交通大学 一种液体冷却动力电池箱

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060037630A (ko) * 2004-10-28 2006-05-03 삼성에스디아이 주식회사 전지 모듈 및 전지 모듈용 냉각장치
KR100648705B1 (ko) * 2005-07-29 2006-11-23 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 모듈
KR20100012018A (ko) * 2008-07-26 2010-02-04 주식회사 엘지화학 우수한 냉각 효율성의 중대형 전지팩 케이스

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100431350B1 (ko) 2002-07-02 2004-05-12 삼성전자주식회사 컴퓨터
WO2005074054A1 (en) 2004-01-30 2005-08-11 Lg Chem, Ltd. Battery having specific package structure
KR100627335B1 (ko) * 2004-06-25 2006-09-25 삼성에스디아이 주식회사 전지 모듈과 전지 모듈의 격벽
US20060093901A1 (en) * 2004-10-28 2006-05-04 Gun-Goo Lee Secondary battery module and cooling apparatus for secondary battery module
KR20060037600A (ko) * 2004-10-28 2006-05-03 삼성에스디아이 주식회사 전지 모듈 및 전지 모듈용 냉각장치
KR100669424B1 (ko) * 2005-03-11 2007-01-15 삼성에스디아이 주식회사 전지 모듈과 전지 모듈의 격벽
KR100612239B1 (ko) * 2005-04-26 2006-08-11 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 모듈과 이차 전지 모듈을 이루는 이차 전지의격벽
JP4659699B2 (ja) 2005-07-29 2011-03-30 三星エスディアイ株式会社 電池モジュール
EP1777770B1 (en) * 2005-10-20 2010-08-25 Samsung SDI Co., Ltd. Semi-Passive Type Fuel Cell System
KR100949331B1 (ko) * 2006-06-09 2010-03-26 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 모듈
JP2008012847A (ja) 2006-07-07 2008-01-24 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
JP2008192381A (ja) * 2007-02-01 2008-08-21 Toyota Motor Corp 温度調節機構
US9398046B2 (en) 2008-03-06 2016-07-19 Qualcomm Incorporated Image-based man-in-the-middle protection in numeric comparison association models
FR2929511B1 (fr) * 2008-04-02 2010-12-31 Basf Beauty Care Solutions France Sas Nouveau principe actif stimulant la proliferation et/ou l'activite des fibroblastes.
KR101020587B1 (ko) * 2008-06-12 2011-03-09 주식회사 엘지화학 냉매 유량의 분배 균일성이 향상된 중대형 전지팩 케이스
JP5538437B2 (ja) * 2009-02-27 2014-07-02 エルジー・ケム・リミテッド 冷媒の流れ分布の均一性を改善した中型から大型の電池パックケース

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060037630A (ko) * 2004-10-28 2006-05-03 삼성에스디아이 주식회사 전지 모듈 및 전지 모듈용 냉각장치
KR100648705B1 (ko) * 2005-07-29 2006-11-23 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 모듈
KR20100012018A (ko) * 2008-07-26 2010-02-04 주식회사 엘지화학 우수한 냉각 효율성의 중대형 전지팩 케이스

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