KR101451873B1 - Battery pack that inset and outlet are vertical structure - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유입구와 유출구가 수직구조인 배터리 팩에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일반 차량의 배터리보다 크기가 큰 냉각 시스템이 구비되는 배터리 팩을 차량의 제한된 공간에 장착하기 위해 냉각매체의 유입구와 유출구가 수직으로 형성되는 유입구와 유출구가 수직구조인 배터리 팩에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a battery pack having a vertical structure of an inlet and an outlet, and more particularly, to a battery pack having a cooling system, And a battery pack in which an inlet and an outlet are vertically formed.

Description

유입구와 유출구가 수직구조인 배터리 팩 {Battery pack that inset and outlet are vertical structure}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a battery pack having a vertical structure of an inlet and an outlet,

본 발명은 유입구와 유출구가 수직구조인 배터리 팩에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일반 차량의 배터리보다 크기가 큰 냉각 시스템이 구비되는 배터리 팩을 차량의 제한된 공간에 장착하기 위해 냉각매체의 유입구와 유출구가 수직으로 형성되는 유입구와 유출구가 수직구조인 배터리 팩에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a battery pack having a vertical structure of an inlet and an outlet, and more particularly, to a battery pack having a cooling system, And a battery pack in which an inlet and an outlet are vertically formed.

가솔린, 경유 등의 화석 연료를 사용하는 차량의 가장 큰 문제점 중의 하나는 대기오염을 유발한다는 점이다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로서 차량의 동력원으로 충방전이 가능한 이차전지를 사용하는 기술이 관심을 끌고 있다. 따라서 배터리만으로 운행될 수 있는 전기 자동차, 배터리와 기존 엔진을 병용하는 하이브리드 자동차 등이 개발되었고 일부는 상용화되어 있다. 상기 하이브리드 자동차의 동력원으로 사용되는 이차전지는 주로 니켈 금속수소(Ni-MH) 전지가 주로 사용되고 있지만, 최근에는 리튬 이차 전지가 작동 전압이 높고, 단위 중량당 에너지 밀도의 특성도 우수하여 급속도로 사용되고 있는 추세이다.One of the biggest problems with vehicles using fossil fuels such as gasoline and diesel is that it causes air pollution. As a solution to this problem, a technique of using a secondary battery capable of charging and discharging as a power source of a vehicle has attracted attention. Therefore, an electric vehicle which can be operated only by a battery, a hybrid vehicle which uses a battery and an existing engine have been developed and some of them have been commercialized. Although a nickel metal hydride (Ni-MH) battery is mainly used as a secondary battery used as a power source of the hybrid vehicle, in recent years, lithium secondary batteries have been widely used because of their high operating voltage and excellent energy density per unit weight There is a trend.

이러한 이차전지가 전기 자동차, 하이브리드 자동차 등의 동력원으로 사용되기 위해서는 고출력 대용량이 요구되기 때문에 다수의 소형 이차전지(battery cell; 배터리 셀)들을 직렬 또는 병렬로 연결하여 배터리 셀 모듈을 형성한다.In order to use such a secondary battery as a power source for an electric vehicle or a hybrid vehicle, a large-capacity large-capacity battery is required, so that a plurality of small secondary batteries (battery cells) are connected in series or in parallel to form a battery cell module.

이와 같은 고출력 대용량 이차전지는 충방전 과정에서 다량의 열을 발생시키기 때문에 충방전 과정에서 발생한 배터리 셀의 열이 효과적으로 제거되지 못하면, 열축적이 일어나고 결과적으로 배터리 셀의 열화를 초래한다. 따라서 고출력 대용량의 배터리 셀 모듈에 냉각 시스템을 구비하여 배터리 팩을 형성한다.Since such a high-output large-capacity secondary battery generates a large amount of heat in the charging and discharging process, if the heat of the battery cell generated during charging and discharging can not be effectively removed, heat accumulation occurs, resulting in deterioration of the battery cell. Accordingly, a battery system is provided with a high-output large-capacity battery cell module to form a battery pack.

하지만, 상기와 같이 냉각 시스템이 구비된 고출력 대용량의 차량용 배터리 팩은 일반적인 차량용 배터리보다 부피가 크기 때문에 차량의 제한된 공간에 장착하기가 용이하지 못하다.
However, as described above, the high power, large capacity vehicle battery pack equipped with the cooling system is bulky than a general vehicle battery, so that it is not easy to mount the battery pack in a limited space of the vehicle.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 냉각시스템이 구비되는 배터리 팩을 냉각하는 냉각매체의 유입구와 유출구를 수직으로 형성하여 차량의 제한된 공간에 장착 가능한 유입구와 유출구가 수직구조인 배터리 팩을 제공하려는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a cooling system for a vehicle, I would like to provide a battery pack.

본 발명의 유입구와 유출구가 수직 구조인 배터리 팩은, 케이스; 상기 케이스 내부의 일단에서부터 타단까지 배터리 셀이 다수 적층되어 형성되는 배터리 셀 모듈; 상기 케이스의 일단 상부에 형성되어 냉각매체가 유입되는 유입구; 상기 유입구와 수직구조가 되도록 상기 케이스의 타단에 형성되어 상기 냉각매체가 유출되는 유출구; 및 상기 유출구에 결합되며, 내부에 구비되는 냉각팬의 회전에 의해 상기 냉각매체를 유통시키는 덕트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A battery pack having a vertical structure of an inlet and an outlet of the present invention comprises: a case; A battery cell module including a plurality of battery cells stacked from one end to the other end of the case; An inlet formed at one end of the case and through which the cooling medium flows; An outlet formed at the other end of the case so as to have a vertical structure with the inlet and through which the cooling medium flows; And a duct coupled to the outlet and circulating the cooling medium by rotation of the cooling fan disposed therein.

상기와 같은 배터리 팩은, 상기 배터리 셀이 좌우 대칭의 두열로 적층되며, 상기 유입구가 상기 케이스의 일단 상부에 좌우 대칭으로 두개가 형성될 수 있다.In such a battery pack, the battery cells may be stacked in two rows of symmetrical left and right symmetry, and two inlets may be formed symmetrically on one upper end of the case.

또한, 상기 배터리 셀 모듈은, 상기 배터리 셀과 배터리 셀이 서로 일정간격 이격되어 적층되며, 상기 배터리 셀이 적층되는 열과 열 사이가 서로 이격될 수 있다.In the battery cell module, the battery cells and the battery cells are stacked at a predetermined interval, and the rows and the columns where the battery cells are stacked may be spaced apart from each other.

이때, 상기 배터리 팩은 상기 배터리 셀이 적층되는 열과 열 사이에 유동차단막이 구비될 수 있다.At this time, the battery pack may be provided with a flow blocking film between the heat and the heat where the battery cells are stacked.

또한, 상기 덕트는 일단에 상기 유출구와 결합되어 상기 냉각매체를 흡입하는 흡입구가 하나 형성되고, 타단에 흡입된 상기 냉각매체를 배출하는 배출구가 두개 형성되며, 상기 배출구 두개에 각각 상기 냉각팬이 설치되는 "T"자 형상의 덕트를 사용할 수 있다.
In addition, the duct may include a suction port formed at one end thereof for sucking the cooling medium, which is coupled to the outlet, and two outlets for discharging the cooling medium sucked at the other end, and the cooling fan is installed A "T" shaped duct can be used.

본 발명은, 냉각매체의 유입구와 유출구를 수직 구조로 형성함으로써, 부피가 큰 배터리 팩을 차량의 제한된 공간에 장착할 수 있다.According to the present invention, by forming the inlet and the outlet of the cooling medium into a vertical structure, a bulky battery pack can be mounted in a limited space of the vehicle.

또한, 본 발명은, 배터리 셀 모듈의 배터리 셀을 좌우 대칭의 두열로 구성함으로써, 배터리 팩을 같은 용량을 유지하며 길이가 짧고 너비가 넓은 공간에 장착할 수 있다.In addition, according to the present invention, the battery cells of the battery cell module are configured with two symmetrical left and right symmetrical rows, so that the battery pack can be mounted in a space having a short length and a wide width while maintaining the same capacity.

또한, 본 발명은, "T"자 형상의 덕트를 사용함으로써, 두개의 냉각팬을 사용하여 우수한 냉각성능을 확보할 수 있다.
Further, in the present invention, by using a duct of a "T " shape, excellent cooling performance can be secured by using two cooling fans.

도1은 본 발명에 의한 유입구와 유출구가 수직구조인 배터리 팩의 사시도.
도2는 본 발명에 의한 유입구와 유출구가 수직구조인 배터리 팩의 평면도.
도3은 본 발명에 의한 유입구와 유출구가 수직구조인 배터리 팩이 차량의 트렁크에 장착된 측면도.
도4는 본 발명에 의한 유입구와 유출구가 수직구조인 배터리 팩의 정면도.1 is a perspective view of a battery pack in which an inlet and an outlet are vertical structures according to the present invention.
2 is a plan view of a battery pack in which an inlet and an outlet are vertical structures according to the present invention.
3 is a side view of a battery pack having a vertical structure of an inlet and an outlet according to the present invention mounted on a trunk of a vehicle.
4 is a front view of a battery pack in which an inlet and an outlet are vertical structures according to the present invention.

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the technical idea of the present invention will be described more specifically with reference to the accompanying drawings.

그러나 첨부된 도면은 본 고안의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.The accompanying drawings are merely illustrative examples of the present invention in order to more particularly describe the technical idea of the present invention, and thus the technical idea of the present invention is not limited to the drawings.

본 발명은 유입구와 유출구가 수직구조인 배터리 팩(100)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일반 차량의 배터리보다 크기가 큰 냉각 시스템이 구비되는 배터리 팩(100)을 차량(10)의 제한된 공간에 장착하기 위해 냉각매체의 유입구(111)와 유출구(112)가 수직으로 형성되는 유입구와 유출구가 수직구조인 배터리 팩(100)에 관한 것이다.The present invention relates to a battery pack (100) having an inlet and an outlet in a vertical structure, and more particularly, to a battery pack (100) having a cooling system that is larger than a battery of a general vehicle, To a battery pack (100) in which an inlet (111) and an outlet (112) of a cooling medium are vertically formed and an inlet and an outlet are perpendicular to each other.

도1은 본 발명에 의한 유입구와 유출구가 수직구조인 배터리 팩(100)의 사시도를, 도2는 본 발명에 의한 유입구와 유출구가 수직구조인 배터리 팩(100)의 평면도를, 도3은 본 발명에 의한 유입구와 유출구가 수직구조인 배터리 팩(100)이 차량(10)의 트렁크(11)에 장착된 측면도를, 도4는 본 발명에 의한 유입구와 유출구가 수직구조인 배터리 팩(100)의 정면도를 나타낸다.FIG. 1 is a perspective view of a battery pack 100 having an inlet and an outlet in a vertical structure according to the present invention, FIG. 2 is a plan view of a battery pack 100 having a vertical structure of an inlet and an outlet according to the present invention, FIG. 4 is a side view of a battery pack 100 having a vertical structure of an inlet and an outlet according to the invention mounted on the trunk 11 of the vehicle 10. FIG. Fig.

도1 및 도2를 참조하면, 본 발명의 유입구와 유출구가 수직 구조인 배터리 팩(100)은, 내부에 빈공간이 형성되는 케이스(110)가 구비된다. 상기 케이스(110)는 내부에 배터리 셀 모듈(120)이 배치된다. 상기 배터리 셀 모듈(120)은 상기 케이스(110)의 일단에서부터 타단까지 배터리 셀(121)이 평행하게 다수 적층되어 형성된다. 상기 케이스(110)는 일단의 상부에 유입구(111)가 형성된다. 상기 유입구(111)는 상기 배터리 셀(121)의 충방전에 의해 발생하는 열을 냉각시키는 냉각매체가 유입된다. 상기 케이스(110)는 타단에 상기 냉각매체가 유출되는 유출구(112)를 형성하여 상기 유입구(111)와 유출구(112)가 수직구조가 되도록 한다. 상기와 같은 배터리 팩(100)은 상기 유출구(112)에 결합되는 덕트(130)를 포함한다. 상기 덕트(130)는 내부에 구비되는 냉각팬(131)의 회전에 의해 상기 냉각매체를 유통시킨다.Referring to FIGS. 1 and 2, a battery pack 100 having a vertical structure of an inlet and an outlet is provided with a case 110 in which an empty space is formed. In the case 110, a battery cell module 120 is disposed. The battery cell module 120 includes a plurality of battery cells 121 stacked in parallel from one end to the other end of the case 110. The case 110 has an inlet 111 at an upper portion thereof. A cooling medium for cooling the heat generated by the charging and discharging of the battery cell 121 flows into the inlet 111. The case 110 has an outlet 112 through which the cooling medium flows out at the other end so that the inlet 111 and the outlet 112 have a vertical structure. The battery pack 100 includes a duct 130 coupled to the outlet 112. The duct 130 circulates the cooling medium by rotation of the cooling fan 131 provided therein.

상기 배터리 팩(100)은 냉각 시스템이 구비되어 일반적인 차량의 배터리보다 부피가 크게 형성되기 때문에 차량(10)의 엔진룸 내부에 장착하기가 용이하지 못하다. 도3을 참조하면, 상기와 같은 배터리 팩(100)을 상기 차량(10)의 트렁크(11)에 장착할 수 있다. 또한, 상기 트렁크(11)의 내부 공간을 그대로 활용할 수 있도록 상기 배터리 팩(100)을 상기 트렁크(11)의 하부에 설치할 수 있다.Since the battery pack 100 is provided with a cooling system and has a larger volume than a battery of a general vehicle, it is difficult to mount the battery pack 100 in the engine room of the vehicle 10. Referring to FIG. 3, the battery pack 100 may be mounted on the trunk 11 of the vehicle 10. The battery pack 100 may be installed at the lower portion of the trunk 11 so that the internal space of the trunk 11 can be utilized as it is.

상기와 같은 배터리 팩(100)의 냉각 시스템은 공냉식을 사용할 수 있다. 도3을 참조하면, 상기 냉각매체는 상기 차량(10)의 승차공간(12)에서 상기 트렁크(11)로 유입되는 공기일 수 있다.The cooling system of the battery pack 100 may be an air cooling type. 3, the cooling medium may be air introduced into the trunk 11 from the riding space 12 of the vehicle 10.

도1, 도2 및 도3을 참조하면, 상기와 같이 차량(10)의 트렁크(11) 하부에 설치된 상기 배터리 팩(100)은 상기 트렁크(11)로 유입되는 공기가 유입되기 용이하도록 상기 케이스(110)의 일단 상부에 상기 유입구(111)를 형성하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 유출구(112)는 상기 유입구(111)와 수직 구조가 되도록 타단에 형성하며, 상기 덕트(130)를 결합시켜 상기 배터리 셀(121)을 냉각시킨 냉각매체를 강제 배출시킨다.1, 2, and 3, the battery pack 100 installed below the trunk 11 of the vehicle 10 as described above allows the air introduced into the trunk 11 to flow into the case 10, It is preferable that the inlet 111 is formed at an upper portion of one end of the body 110. At this time, the outlet 112 is formed at the other end so as to have a vertical structure with the inlet 111, and the duct 130 is coupled to forcefully discharge the cooling medium that has cooled the battery cell 121.

상기 유입구(111)가 형성된 방향과 유출구(112)가 형성된 방향이 동일할 경우 상기 냉각매체가 재순환될 수 있다. 상기 냉각매체는 상기 배터리 셀(121)의 충방전에 의해 발생하는 열을 빼앗으며 유동되기 때문에 온도가 상승되어 배출된다. 상기와 같이 온도가 상승되어 배출된 상기 냉각매체가 다시 상기 유입구(111)로 유입되어 재순환되면 상기 배터리 팩(100)의 냉각 효율이 저하될 수 있기 때문에 상기 유입구(111)와 유출구(112)를 수직구조로 형성하고, 상기 유출구에 덕트를 결합시켜 상기 냉각매체를 배출시킨다.The cooling medium may be recirculated if the direction in which the inlet 111 is formed is the same as the direction in which the outlet 112 is formed. Since the cooling medium absorbs heat generated by the charge and discharge of the battery cell 121 and flows, the temperature of the cooling medium is raised and discharged. The cooling efficiency of the battery pack 100 may be reduced if the cooling medium is discharged from the inlet port 111 and then recirculated to the inlet port 111 so that the inlet port 111 and the outlet port 112 And a duct is coupled to the outlet port to discharge the cooling medium.

상기 덕트(130)는, 일단에 상기 유출구(111)와 연결되는 흡입구(132)가 형성되어 상기 냉각매체를 흡입하고, 타단에 배출구(133)가 형성되어 상기 냉각매체를 배출하되, 상기 배출구(133)는 상기 냉각매체가 재순환되지 않을 수 있도록 상기 차량(10)의 외부와 연결될 수 있다.The duct 130 has an inlet 132 connected to the outlet 111 at one end to suck the cooling medium and an outlet 133 formed at the other end to discharge the cooling medium, 133 may be connected to the outside of the vehicle 10 such that the cooling medium may not be recirculated.

도1, 도2 및 도3을 참조하면, 상기 배터리 팩(100)은, 상기 배터리 셀(121)이 좌우 대칭의 두열로 적층될 수 있다. 상기 차량(10)의 트렁크(11)는 길이가 짧고 너비가 넓은 공간을 가진다. 따라서 상기 배터리 팩(100)을 상기 트렁크(11)에 장착하기 용이하도록 하기 위해 상기 배터리 셀(121)을 좌우대칭의 두열로 적층시켜 상기 배터리 팩(100)을 길이가 짧고 너비가 넓게 형성할 수 있다. 상기와 같은 배터리 팩(100)은 상기 배터리 셀(121)이 두열로 적층되기 때문에 상기 냉각매체가 균일하게 분배되도록 상기 케이스(110)의 일단 상부에 상기 유입구(111)가 두개 형성될 수 있다.1, 2 and 3, in the battery pack 100, the battery cells 121 may be laminated in two rows of left and right symmetry. The trunk 11 of the vehicle 10 has a short space and a wide space. Therefore, in order to facilitate the mounting of the battery pack 100 to the trunk 11, the battery cells 121 may be laminated in a bilaterally symmetrical manner so that the battery pack 100 may have a short length and a wide width. have. In the battery pack 100, the inlet 111 may be formed at one end of the case 110 to uniformly distribute the cooling medium because the battery cells 121 are stacked in two rows.

도4를 참조하면, 상기 유입구(111) 두개는 서로 좌우대칭을 이루며, 서로 이격되어 독립된 구조를 가질 수 있다.Referring to FIG. 4, the inlet ports 111 are symmetrical with respect to each other, and may be separated from each other to have independent structures.

도2 및 도4를 참조하면, 상기와 같은 구조는 상기 케이스(110)의 일단 상부에 형성되는 상기 유입구(111)를 통해 상하방향으로 유입되는 상기 냉각매체가 상기 케이스(110)와 상기 배터리 셀 모듈(120) 사이의 공간을 따라 유동할 수 있다. 이때, 상기 냉각매체의 유동방향이 수직으로 바뀌게 된다. 상기와 같은 배터리 팩(100)은, 상기 유입구(111)로 유입된 상기 냉각매체의 유동방향이 수직으로 바뀌는 구간을 저항력이 적은 유선형으로 형성하여, 상기 냉각매체의 흐름을 원활하게 할 수 있다.Referring to FIGS. 2 and 4, the cooling medium flowing in the vertical direction through the inlet port 111 formed at one end of the case 110 is inserted into the case 110, The module 120 can flow along a space between the modules 120. [ At this time, the flow direction of the cooling medium changes vertically. In the battery pack 100, the flow direction of the cooling medium flowing into the inlet 111 is changed to a vertical direction, so that the cooling medium flows smoothly.

도2를 참조하면, 상기 셀 모듈(100)은, 상기 배터리 셀(121)과 배터리 셀(121)이 서로 일정간격 이격되어 적층되며, 상기 배터리 셀(121)이 적층되는 열과 열 사이가 서로 이격될 수 있다. 이와 같은 구조는, 상기 배터리 셀(121)의 충방전에 의해 발생하는 열을 직접 냉각시키기 위해 상기 냉각매체가 적층되는 상기 배터리 셀(121)과 배터리 셀(121) 사이를 통과한 후 상기 배터리 셀이 적층된 열과 열 사이의 공간을 따라 상기 유출구(112)로 빠져나갈 수 있도록 상기 냉각매체의 유로를 확보하기 위함이다.2, the cell module 100 includes a plurality of battery cells 121 and a plurality of battery cells 121 stacked on the battery cells 121 at predetermined intervals, . Such a structure allows the battery cell 121 to pass between the battery cell 121 and the battery cell 121 in which the cooling medium is stacked in order to directly cool the heat generated by the charge and discharge of the battery cell 121, To secure the flow path of the cooling medium so as to escape to the outlet 112 along the space between the stacked heat and the heat.

도2를 참조하면, 상기와 같은 유입구와 유출구가 수직구조인 배터리 팩(100)은, 상기 배터리 셀(121)의 적층되는 열과 열 사이에 상기 냉각매체의 유동을 차단하는 유동차단막(150)이 구비될 수 있다. 이와 같은 구조는 상기 배터리 셀(121)이 좌우대칭의 두열로 적층되는 구조에서 상기 냉각매체가 서로 충돌하는 것을 방지하기 위함이다. 서로 다른 상기 유입구(111)로 각각 유입되는 상기 냉각매체가 좌우대칭으로 형성되는 유로를 따라 유동하며 상기 배터리 셀(121)과 배터리 셀(121) 사이를 통과하여 상기 배터리 셀(121)이 적층되는 열과 열 사이의 공간으로 유동될 때의 유동방향이 서로 반대방향이기 때문에 서로 충돌할 수 있다. 따라서 상기와 같은 유동차단막(150)을 구비하여 상기 냉각매체의 충돌을 방지함으로써, 상기 냉각매체의 흐름을 원활하게 할 수 있다.Referring to FIG. 2, the battery pack 100 having a vertical structure of the inlet and the outlet has a flow blocking layer 150 interposed between the stacked heat and the heat of the battery cell 121 to block the flow of the cooling medium. . Such a structure is for preventing the cooling medium from colliding with each other in a structure in which the battery cells 121 are stacked in a bilateral symmetrical manner. The cooling medium flowing into each of the different inlet ports 111 flows along a flow path formed symmetrically and passes between the battery cell 121 and the battery cell 121 to stack the battery cells 121 The flow direction when flowing into the space between the heat and the heat can be in collision with each other because they are opposite to each other. Therefore, by providing the flow blocking layer 150 as described above, the collision of the cooling medium can be prevented, so that the flow of the cooling medium can be smoothly performed.

도1 및 도2를 참조하면, 상기 덕트(130)는 일단에 상기 유출구(111)와 결합되어 상기 냉각매체를 흡입하는 상기 흡입구(132)가 하나 형성되고, 타단에 흡입된 상기 냉각매체를 배출하는 상기 배출구(133)가 두개 형성되며, 상기 배출구(133) 두개에 각각 상기 냉각팬(131)이 설치되는 "T"자 형상의 덕트(130)를 사용할 수 있다. 상기와 같은 덕트(130)를 상기 유출구(112)에 결합시킴으로써 상기 냉각매체를 유통시키는 흡입력을 높일 수 있다. 따라서 상기 배터리 팩(100) 내부에 유통되는 상기 냉각매체의 유량을 증가시킬 수 있으므로 상기 배터리 팩(100)의 우수한 냉각 성능을 확보할 수 있다.1 and 2, the duct 130 is formed at one end thereof with the suction port 132, which is coupled with the outlet 111 and sucks the cooling medium, and discharges the cooling medium sucked at the other end Quot; T "-shaped duct 130 having two outlets 133 formed therein and the cooling fans 131 installed on the two outlets 133 may be used. By coupling the duct 130 to the outlet 112, the suction force for circulating the cooling medium can be increased. Accordingly, since the flow rate of the cooling medium flowing into the battery pack 100 can be increased, excellent cooling performance of the battery pack 100 can be secured.

이하, 도면을 참조하여 상기 유입구와 유출구가 수직구조인 배터리 팩(100) 내부에서 상기 냉각매체의 유통경로를 상세히 설명한다.Hereinafter, the flow path of the cooling medium will be described in detail within the battery pack 100 in which the inlet and the outlet are vertical structures with reference to the drawings.

도2를 참조하면, 상기와 같은 구조의 배터리 팩(100)은 상기 냉각매체가 상기 케이스(110)의 일단 상부에 좌우 대칭으로 구비되는 상기 유입구(111)를 통해 유입된다. 상기 유입구(111)를 통해 유입된 상기 냉각매체는 좌우대칭의 상기 유입구(111)와 각각 연통되는 상기 케이스(110)와 배터리 셀 모듈(120) 사이의 공간을 따라 서로 반대방향으로 유동된 후 상기 배터리 셀 모듈(120)의 일측과 타측에서 각각 상기 배터리 셀(121)의 적층면과 평행한 방향으로 상기 배터리 셀(121)과 배터리 셀(121) 사이의 공간을 통과하며 상기 배터리 셀(121)을 냉각시킨다. 상기와 같이 배터리 셀(121)을 냉각시킨 상기 냉각매체는 상기 배터리 셀(121)이 적층된 열과 열 사이의 공간을 따라 상기 유출구(112)로 유출된다. 이때, 상기 유입구(112) 두개에 각각 유입되는 상기 냉각매체의 유로는 서로 좌우대칭을 이루게 되고, 상기 냉각매체는 상기 배터리 셀(121)과 배터리 셀(121)사이의 공간을 서로 반대방향으로 통과하며 상기 배터리 셀(121)이 적층된 열과 열 사이의 공간으로 유동되되, 상기 배터리 셀(121)이 적층된 열과 열 사이의 공간에 구비되는 상기 유동차단막(140)에 의해 서로 충돌하지 않고 상기 유출구(112)로 안내되어 유출된다. 상기 유출구(112)에 결합되는 상기 덕트(130)는 내부에 구비되는 상기 냉각팬(131) 두개의 회전에 의해 발생되는 흡입력으로 상기 냉각매체를 흡입하여 배출한다.Referring to FIG. 2, the battery pack 100 having the above-described structure flows through the inlet 111, which is provided symmetrically on the upper portion of one end of the case 110. The cooling medium flowing through the inlet port 111 flows in opposite directions along a space between the case 110 and the battery cell module 120 communicating with the inlet port 111 symmetrical to the left and right, The battery cell 121 and the battery cell 121 pass through a space between the battery cell 121 and the battery cell 121 in a direction parallel to the stacking plane of the battery cell 121 at one side and the other side of the battery cell module 120, . The cooling medium that has cooled the battery cell 121 flows out to the outlet 112 along the space between the heat and the heat accumulated in the battery cell 121. [ At this time, the flow paths of the cooling medium flowing into the two inlet ports 112 are symmetrical with respect to each other, and the cooling medium passes through the spaces between the battery cells 121 and the battery cells 121 in opposite directions The battery cell 121 is moved to a space between the stacked heat and heat and the battery cell 121 does not collide with the flow shielding film 140 provided in a space between the stacked heat and heat, (112). The duct 130 coupled to the outlet 112 sucks and discharges the cooling medium by a suction force generated by two rotations of the cooling fan 131 provided therein.

상기와 같은 유입구와 유출구가 수직구조인 배터리 팩(100)은, 상기 냉각매체의 유입구(111)와 유출구(112)를 수직 구조로 형성함으로써 상기 차량(10)의 트렁크(11) 하부의 제한된 공간에 설치할 수 있다.The battery pack 100 having the above-described inlet port and outlet port has a vertical structure in which the inlet port 111 and the outlet port 112 of the cooling medium are formed in a limited space below the trunk 11 of the vehicle 10. [ .

또한, 상기 유입구와 유출구가 수직구조인 배터리 팩(100)은, 상기 배터리 셀 모듈(120)의 배터리 셀(121)을 좌우 대칭의 두열로 구성함으로써, 같은 용량을 유지하면서 길이가 짧고 너비가 넓은 공간에 장착할 수 있다.The battery pack 100 having a vertical structure of the inlet and the outlet has a structure in which the battery cell 121 of the battery cell module 120 is formed by two symmetrical double rows, It can be mounted in a space.

또한, 상기 유입구와 유출구가 수직구조인 배터리 팩(100)은 "T"자 형상의 덕트(130)를 사용함으로써, 두개의 냉각팬(131)을 사용하여 우수한 냉각성능을 확보할 수 있다.In addition, the battery pack 100 having the inlet and outlet in a vertical structure can use the T-shaped duct 130 to ensure excellent cooling performance by using the two cooling fans 131.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

10 : 차량 11 : 트렁크
12 : 승차공간
100 : 배터리 팩
110 : 케이스 111 : 유입구
112 : 유출구
120 : 배터리 셀 모듈 121 : 배터리 셀
130 : 덕트 131 : 냉각팬
132 : 흡입구 133 : 배출구
140 : 유동차단막10: vehicle 11: trunk
12: Boarding space
100: Battery pack
110: Case 111: Inlet
112: Outlet
120: battery cell module 121: battery cell
130: duct 131: cooling fan
132: inlet 133: outlet
140: Flow blocking

Claims (5)

케이스(110);
상기 케이스(110) 내부의 일단에서부터 타단까지 배터리 셀(121)이 평행하게 다수 적층되어 형성되는 배터리 셀 모듈(120);
상기 케이스(110)의 일단 상부에 형성되어 외부에서 유입되는 공기인 냉각매체가 유입되는 유입구(111);
상기 유입구(111)와 수직구조가 되도록 상기 케이스(110)의 타단에 형성되어 상기 냉각매체가 유출되는 유출구(112); 및
상기 유출구(112)에 결합되며, 냉각매체의 재순환이 방지되도록 내부에 구비되는 냉각팬(131)의 회전에 의해 냉각매체를 외부로 배출시키는 덕트(130); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 유입구와 유출구가 수직구조인 배터리 팩.
A case 110;
A battery cell module 120 formed by stacking a plurality of parallel battery cells 121 from one end to the other end of the case 110;
An inlet 111 formed at an upper portion of one end of the case 110 and through which a cooling medium , which is air introduced from outside, flows in ;
An outlet 112 formed at the other end of the case 110 to have a vertical structure with the inlet 111 and through which the cooling medium flows; And
A duct 130 coupled to the outlet 112 and discharging the cooling medium to the outside by rotation of a cooling fan 131 provided inside the cooling fan 131 to prevent recirculation of the cooling medium ; Wherein the inlet port and the outlet port have a vertical structure.
제1항에 있어서,
상기 배터리 팩(100)은,
상기 배터리 셀(121)이 좌우 대칭의 두열로 적층되며, 상기 유입구(111)가 상기 케이스(110)의 일단 상부에 좌우 대칭으로 두개가 형성되는 것을 특징으로 하는 유입구와 유출구가 수직구조인 배터리 팩.
The method according to claim 1,
The battery pack (100)
Wherein the battery cells (121) are laminated in a bilateral symmetrical manner, and the inlet (111) is formed symmetrically on the upper part of one end of the case (110) .
제2항에 있어서,
상기 배터리 셀 모듈(120)은,
상기 배터리 셀(121)과 배터리 셀(121)이 서로 일정간격 이격되어 적층되며, 상기 배터리 셀(121)이 적층되는 열과 열 사이가 서로 이격되는 것을 특징으로 하는 유입구와 유출구가 수직구조인 배터리 팩.
3. The method of claim 2,
The battery cell module 120 includes:
Wherein the battery cell (121) and the battery cell (121) are stacked at a predetermined distance from each other, and the heat and the heat accumulated in the battery cell (121) are separated from each other. .
제3항에 있어서,
상기 배터리 팩(100)은,
상기 배터리 셀(121)의 적층되는 열과 열 사이에 상기 냉각매체의 유동을 차단하는 유동차단막(140)이 구비되는 것을 특징으로 하는 유입구와 유출구가 수직구조인 배터리 팩.
The method of claim 3,
The battery pack (100)
Wherein a flow blocking layer (140) for blocking the flow of the cooling medium is provided between the heat and the heat accumulated in the battery cell (121).
제1항에 있어서,
상기 덕트(130)는 일단에 상기 유출구(112)와 결합되어 상기 냉각매체를 흡입하는 흡입구(132)가 하나 형성되고, 타단에 흡입된 상기 냉각매체를 배출하는 배출구(133)가 두개 형성되며, 상기 배출구(133) 두개에 각각 상기 냉각팬(131)이 설치되는 "T"자 형상의 덕트(130)를 사용하는 것을 특징으로 하는 유입구와 유출구가 수직구조인 배터리 팩.The method according to claim 1,
One end of the duct 130 is connected to the outlet 112 and a suction port 132 for sucking the cooling medium is formed and two outlets 133 for discharging the cooling medium sucked at the other end are formed. And a duct (130) having a "T" shape in which the cooling fan (131) is installed in each of the discharge ports (133) is used.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020166940A1 (en) * 2019-02-11 2020-08-20 주식회사 엘지화학 Energy storage system having structure in which coolant can be fed into battery module
WO2022004972A1 (en) * 2020-06-29 2022-01-06 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery module comprising heat dissipating member, and method for manufacturing heat dissipating member

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160008447A (en) * 2013-05-16 2016-01-22 타이코에이엠피 주식회사 A battery package
KR101640886B1 (en) * 2013-09-23 2016-07-19 주식회사 엘지화학 Pack housing and battery pack including the same
KR101658974B1 (en) * 2013-09-23 2016-09-22 주식회사 엘지화학 Pack housing and battery pack including the same
KR101624281B1 (en) 2014-02-17 2016-05-25 주식회사 엘지화학 Battery module and battery pack including the same
KR101881196B1 (en) 2015-06-16 2018-07-23 주식회사 엘지화학 Battery Pack
WO2017204458A1 (en) 2016-05-24 2017-11-30 삼성에스디아이(주) Battery pack
JP7091775B2 (en) * 2018-03-30 2022-06-28 トヨタ自動車株式会社 Battery pack
CN110323387B (en) * 2019-07-10 2022-01-14 湖北亿纬动力有限公司 Battery box

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060037603A (en) * 2004-10-28 2006-05-03 삼성에스디아이 주식회사 Secondary battery module
JP2008254627A (en) * 2007-04-06 2008-10-23 Toshiba Corp Battery cooling device
JP2009211829A (en) * 2008-02-29 2009-09-17 Nissan Motor Co Ltd Battery pack

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060037603A (en) * 2004-10-28 2006-05-03 삼성에스디아이 주식회사 Secondary battery module
JP2008254627A (en) * 2007-04-06 2008-10-23 Toshiba Corp Battery cooling device
JP2009211829A (en) * 2008-02-29 2009-09-17 Nissan Motor Co Ltd Battery pack

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020166940A1 (en) * 2019-02-11 2020-08-20 주식회사 엘지화학 Energy storage system having structure in which coolant can be fed into battery module
US11742535B2 (en) 2019-02-11 2023-08-29 Lg Energy Solution, Ltd. Energy storage system having structure in which coolant can be fed into battery module
WO2022004972A1 (en) * 2020-06-29 2022-01-06 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery module comprising heat dissipating member, and method for manufacturing heat dissipating member
US11978876B2 (en) 2020-06-29 2024-05-07 Lg Energy Solution, Ltd. Battery module including heat dissipation member and method of manufacturing the heat dissipation member

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