KR101679963B1 - Battery moudle - Google Patents

Battery moudle Download PDF

Info

Publication number
KR101679963B1
KR101679963B1 KR1020150052292A KR20150052292A KR101679963B1 KR 101679963 B1 KR101679963 B1 KR 101679963B1 KR 1020150052292 A KR1020150052292 A KR 1020150052292A KR 20150052292 A KR20150052292 A KR 20150052292A KR 101679963 B1 KR101679963 B1 KR 101679963B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat
heat pipe
battery cells
storage unit
heat storage
Prior art date
Application number
KR1020150052292A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20160122444A (en
Inventor
김경복
송경화
이한샘
노수정
추인창
여인웅
곽진우
Original Assignee
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020150052292A priority Critical patent/KR101679963B1/en
Publication of KR20160122444A publication Critical patent/KR20160122444A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101679963B1 publication Critical patent/KR101679963B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6552—Closed pipes transferring heat by thermal conductivity or phase transition, e.g. heat pipes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/63—Control systems
    • H01M10/637—Control systems characterised by the use of reversible temperature-sensitive devices, e.g. NTC, PTC or bimetal devices; characterised by control of the internal current flowing through the cells, e.g. by switching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/653—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by electrically insulating or thermally conductive materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6551—Surfaces specially adapted for heat dissipation or radiation, e.g. fins or coatings
    • H01M2/1016—
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

본 발명은 배터리의 냉각/승온등을 매우 효과적으로 제어 내지 관리할 수 있는 배터리 모듈에 관한 것이다.
본 발명에 의한 배터리모듈은, 인접하게 배치된 복수의 배터리 셀; 복수의 배터리 셀 중에서 선택된 2개의 배터리 셀들 사이에 개재되는 하나 이상의 히트파이프; 상기 히트파이프의 돌출된 단부와 접촉가능하게 마련되고, 상기 히트파이프로부터 전달된 열을 축열하는 축열부; 및 상기 축열부를 감싸도록 설치된 히트싱크;를 포함하는 것을 특징으로 한다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a battery module capable of very effectively controlling and managing cooling /
A battery module according to the present invention includes: a plurality of battery cells arranged adjacent to each other; One or more heat pipes interposed between two selected battery cells of the plurality of battery cells; A heat storage unit provided so as to be able to contact the protruding end of the heat pipe and storing heat transferred from the heat pipe; And a heat sink installed to surround the heat storage unit.

Description

배터리 모듈{BATTERY MOUDLE}Battery module {BATTERY MOUDLE}

본 발명은 배터리 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배터리의 냉각/승온등을 매우 효과적으로 제어 내지 관리할 수 있는 배터리 모듈에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a battery module, and more particularly, to a battery module that can very effectively control and manage cooling /

전기자동차 또는 연료전지 자동차는 주행을 위한 모터의 구동을 위하여 배터리를 구비하고 있으며, 이러한 배터리 시스템의 신뢰성과 안정성이 전기자동차 또는 연료전지 자동차의 상품성을 결정짓는 가장 중요한 요소로 작용함에 따라, 다양한 외부 온도의 변화에 따른 배터리 성능 저하 방지를 위하여 배터리 시스템의 적정 온도범위인 35~40℃를 유지해야 한다.BACKGROUND ART [0002] An electric vehicle or a fuel cell vehicle has a battery for driving a motor for driving. The reliability and stability of such a battery system are the most important factors determining the commerciality of an electric vehicle or a fuel cell vehicle, In order to prevent deterioration of battery performance due to changes in temperature, the appropriate temperature range of the battery system should be maintained at 35 to 40 ° C.

이를 위해, 일반적인 기후 조건에서는 우수한 방열 성능을 지니면서도 낮은 온도 환경에서는 배터리의 적정 온도를 유지시킬 수 있는 파우치 셀 모듈용 열 제어 시스템이 필요하다.To this end, there is a need for a thermal control system for a pouch cell module capable of maintaining an appropriate temperature of the battery in a low temperature environment while having excellent heat radiation performance under ordinary climatic conditions.

한편, 전기자동차용 배터리의 경우, 고속 충전, 고출력, 반복 충전 횟수 등으로 인한 열을 통해 배터리 셀 간의 국부적인 온도 차이가 발생하거나, 배터리의 효율 및 안정성을 저해하는 서멀 런어웨이(thermal runaway, 열폭주) 현상이 발생하게 되며, 이러한 서멀 런어웨이 현상은 배터리 내부에서 발생되는 열보다 외부로의 열방출 내지 열확산 능력이 부족하여 초래되는 것으로 알려져 있다.On the other hand, in the case of an electric vehicle battery, a thermal runaway (thermal runaway) phenomenon, which causes a local temperature difference between battery cells through heat due to fast charging, high output, And the thermal runaway phenomenon is known to be caused by insufficient heat dissipation or heat dissipation capability to the outside rather than heat generated inside the battery.

이러한 배터리 중에서 파우치 셀(pouch cell)은 충전 및 방전시에 리튬 이온의 전극물질로의 인터칼레이션(Intercalation) 및 디-인터칼레이션(deintercalation) 등으로 인해 배터리의 부피가 변화하게 된다. Among these batteries, the pouch cell changes its volume due to intercalation and deintercalation of lithium ions into electrode materials during charging and discharging.

또한, 배터리 내 전극의 팽창으로 인해 두 전극물질 사이의 분리층(separator)의 손상이 발생하고, 이러한 분리층의 손상은 배터리의 내부 저항 발생과 함께 심각한 배터리 성능 저하, 배터리 최종 용량의 감소 등을 초래하게 되므로, 배터리의 부피 팽창에 대응하기 위한 방열성이 우수한 계면소재가 요구되고 있다.In addition, the expansion of the electrodes in the battery causes damage to the separator between the two electrode materials. Damage to such a separation layer causes internal resistance of the battery as well as serious battery performance deterioration, An interfacial material having excellent heat dissipation for coping with the volume expansion of the battery is required.

이러한 셀의 부피 증가로 인해 배터리모듈 내에 형성된 공기의 냉각유로가 줄어들어 냉각효과가 감소하며, 이에 주변 배터리의 온도상승을 초래하여 인접한 셀들 사이의 발열현상이 가속화되어 배터리의 성능이 급격하게 저하될 수 있다. The increase in the volume of the cells reduces the cooling flow path of the air formed in the battery module, thereby reducing the cooling effect. As a result, the temperature of the peripheral battery is increased, and the heat generation between the adjacent cells is accelerated, have.

또한, 파우치 셀의 팽창이 심할 경우, 폴리머 파우치가 손상되어 내부의 전해액 누수 및 가스 분출 등의 위험이 발생하며, 복수의 파우치 셀이 적층된 구조에서 팽창이나 가스 분출 혹은 폭발이 발생할 경우 인접 셀에도 직접적인 손상을 가하게 된다.In addition, when the pouch cell is inflated too much, the polymer pouch may be damaged, resulting in the risk of electrolyte leakage and gas leakage. Also, in the case where a plurality of pouch cells are stacked, Direct damage is imposed.

한편, 종래기술의 일례로서, 냉각공기가 배터리의 표면에 직접 접촉하여 배터리의 발생 열을 방열시키는 직접냉각방식이 널리 알려져 있는 바, 이 경우에는 배터리를 냉각공기가 직접 냉각하므로, 배터리를 둘러싸는 하우징소재의 열전도도를 요구하지 않지만, 냉각공기가 흐르는 냉각공기유로가 각 배터리 셀 사이에 일정 크기(3~5mm) 이상으로 확보되어야 하므로, 단위 부피당 셀의 삽입 개수를 증가시키는데 한계가 있었다. On the other hand, as an example of the prior art, a direct cooling method in which cooling air directly contacts the surface of a battery to dissipate generated heat of the battery is widely known. In this case, the cooling air directly cools the battery, There is a limit to increase the number of cells inserted per unit volume since a cooling air flow path through which cooling air flows is required to be ensured at a certain size (3 to 5 mm) or more between battery cells, although the thermal conductivity of the housing material is not required.

이러한 직접 냉각방식의 한계를 극복하기 위한 간접 냉각방식이 널리 이용되고 있다. 이러한 간접 냉각방식은 셀들 사이에 계면소재를 삽입하고, 계면소재의 적어도 한 단부를 셀들의 외측으로 돌출시키도록 구성된다. 배터리의 열을 계면소재를 통해 외측으로 전달한 후에 계면소재의 돌출된 단부를 물이나 오일 등으로 냉각시키는 방식으로 이루어진다. 그리고, 저온환경에서는 배터리를 적절히 승온시키기 위하여 히터코어 또는 면상히터 등으로 승온시키도록 구성된다. An indirect cooling method is widely used to overcome the limitation of the direct cooling method. This indirect cooling scheme is configured to insert an interface material between the cells and to project at least one end of the interface material out of the cells. The heat of the battery is transmitted through the interface material to the outside, and then the protruding end of the interface material is cooled with water or oil. In a low-temperature environment, the temperature of the battery is raised by a heater core or a surface heater to appropriately raise the temperature of the battery.

이와 같은 간접 냉각방식을 채택한 배터리모듈은 냉각덕트, 팬 등과 같은 부가적인 구성품이 설치되어야 하고, 또한 냉각 덕트 및 팬 등을 제어하기 위한 제어로직이 추가적으로 요구됨에 따라 그 제조단가를 높일 뿐만 아니라 배터리의 열 제어 효율이 저하되는 단점이 있었다. The battery module employing the indirect cooling method requires additional components such as a cooling duct and a fan, and further requires control logic for controlling the cooling duct and the fan, so that the manufacturing cost is increased, The heat control efficiency is lowered.

본 발명은 상기와 같은 종래의 직접 냉각방식 및 간접 냉각방식의 단점을 극복하기 위하여 연구개발된 것으로, 매우 단순화구조를 통해 배터리의 냉각/승온을 매우 효과적으로 제어 내지 관리할 수 있고, 특히 별도의 전기에너지를 사용하지 않음에 따라 에너지손실 없이 배터리의 열 관리를 매우 효율적으로 수행할 수 있는 배터리모듈을 제공하는 데 그 목적이 있다. The present invention has been developed to overcome the disadvantages of the conventional direct cooling method and indirect cooling method as described above. It is possible to control and manage the cooling / heating of the battery very efficiently through a very simplified structure, And it is an object of the present invention to provide a battery module that can perform heat management of a battery with high efficiency without energy loss as a result of not using energy.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따른 배터리모듈은, According to an aspect of the present invention, there is provided a battery module including:

인접하게 배치된 복수의 배터리 셀;A plurality of battery cells arranged adjacent to each other;

복수의 배터리 셀 중에서 선택된 2개의 배터리 셀들 사이에 개재되는 하나 이상의 히트파이프;One or more heat pipes interposed between two selected battery cells of the plurality of battery cells;

상기 히트파이프의 돌출된 단부와 접촉가능하게 마련되고, 상기 히트파이프로부터 전달된 열을 축열하는 축열부; 및 A heat storage unit provided so as to be able to contact the protruding end of the heat pipe and storing heat transferred from the heat pipe; And

상기 축열부를 감싸도록 설치된 히트싱크;를 포함하는 것을 특징으로 한다. And a heat sink installed to surround the heat storage part.

상기 히트파이프는 작동유체가 증발하는 증발부와, 작동유체가 응축하는 응축부와, 증발부 및 응축부 사이에 배치된 단열부를 가지고, Wherein the heat pipe has an evaporating portion for evaporating the working fluid, a condensing portion for condensing the working fluid, and a heat insulating portion disposed between the evaporating portion and the condensing portion,

상기 히트파이프의 적어도 한 단부는 상기 배터리 셀의 단부 보다 외측으로 돌출하며, 상기 히트파이프의 돌출된 단부는 그 내부공간에 상기 응축부가 형성되는 것을 특징으로 한다. At least one end of the heat pipe protrudes outward than an end of the battery cell, and the protruding end of the heat pipe has the condensed portion formed therein.

상기 히트파이프의 증발부는 상기 배터리 셀들 사이에 개재되는 것을 특징으로 한다. And the evaporator of the heat pipe is interposed between the battery cells.

상기 히트파이프의 증발부는 계면소재에 의해 둘러싸여지고, 상기 계면소재는 2개의 배터리 셀들 사이에 접촉되게 개재되는 것을 특징으로 한다. Wherein the evaporation portion of the heat pipe is surrounded by an interface material, and the interface material is interposed between the two battery cells.

상기 복수의 배터리 셀은 하우징 내에 설치되고, 상기 하우징의 일측에는 공기 냉각통로가 형성되며, 상기 축열부 및 히트싱크는 공기 냉각통로에 위치하는 것을 특징으로 한다. The plurality of battery cells are installed in a housing, an air cooling passage is formed at one side of the housing, and the heat storage unit and the heat sink are located in an air cooling passage.

상기 축열부는 상기 히트파이프의 응축부에 접촉되게 마련된 케이스와, 상기 케이스 내에 충전된 상변화물질을 포함하는 것을 특징으로 한다. The heat storage unit may include a case provided to be in contact with the condensed portion of the heat pipe, and a phase change material filled in the case.

상기 히트싱크는 그 외면에 복수의 방열핀이 마련되는 것을 특징으로 한다. The heat sink is characterized in that a plurality of radiating fins are provided on an outer surface thereof.

상기 축열부는 상기 히트파이프의 응축부에 대해 접촉 내지 이격가능하게 설치되는 것을 특징으로 한다. And the heat storage unit is provided so as to be contactable with or spaced from the condensed portion of the heat pipe.

상기 축열부와 히트파이프 사이에는 온도변화에 따라 변형되는 바이메탈부재가 연결되고, 상기 히트파이프가 상온 상태가 되면 상기 바이메탈부재가 평탄하게 펼쳐져 상기 축열부와 상기 히트파이프는 이격되며, 상기 히트파이프의 응축부가 과열되면 상기 바이메탈부재가 구부러져 상기 축열부와 상기 히트파이프가 접촉하도록 구성되는 것을 특징으로 한다. A bimetal member is connected between the heat storage unit and the heat pipe, and when the heat pipe is at a normal temperature, the bimetal member is flatly spread to separate the heat storage unit from the heat pipe, When the condenser is overheated, the bimetal member is bent so that the heat storage unit and the heat pipe are in contact with each other.

상기 바이메탈부재의 일단은 상기 히트파이프에 열전달이 이루어지도록 결합되고, 상기 바이메탈부재의 타단은 상기 축열부에 대해 단열적으로 연결되는 것을 특징으로 한다. One end of the bimetal member is coupled to the heat pipe so that heat is transferred to the heat pipe, and the other end of the bimetal member is adiabatically connected to the heat storage part.

상기 축열부는 탄성부재에 의해 상기 히트파이프의 응축부와 접촉하는 방향으로 탄성적으로 가압되도록 설치되는 것을 특징으로 한다. And the heat storage unit is elastically pressed by a resilient member in a direction in which it contacts the condensed portion of the heat pipe.

상기 탄성부재의 변형에 따라 상기 탄성부재의 양단은 상기 히트싱크의 내벽면에 슬라이딩가능하게 지지되는 것을 특징으로 한다. And both ends of the elastic member are slidably supported on an inner wall surface of the heat sink in accordance with deformation of the elastic member.

본 발명의 다른 측면에 따른 배터리모듈은, According to another aspect of the present invention,

인접하게 배치된 복수의 배터리 셀;A plurality of battery cells arranged adjacent to each other;

복수의 배터리 셀 중에서 선택된 2개의 배터리 셀들 사이에 개재된 하나 이상의 계면소재;At least one interface material interposed between two selected battery cells of the plurality of battery cells;

상기 계면소재 내에 삽입되고, 적어도 한 단부가 상기 배터리 셀의 단부 보다 외측으로 돌출된 하나 이상의 히트파이프;At least one heat pipe inserted in the interface material and at least one end protruding outward than an end of the battery cell;

상기 히트파이프의 돌출된 단부와 접촉가능하게 마련되고, 상기 히트파이프로부터 전달된 열을 축열하는 축열부; 및 A heat storage unit provided so as to be able to contact the protruding end of the heat pipe and storing heat transferred from the heat pipe; And

상기 축열부를 감싸도록 설치된 히트싱크;를 포함하는 것을 특징으로 한다. And a heat sink installed to surround the heat storage part.

상기 계면소재는 열전도성을 가진 열가소성 엘라스토머로 이루어지는 것을 특징으로 한다. And the interface material is made of a thermoplastic elastomer having thermal conductivity.

상기 축열부는 상기 히트파이프의 응축부 온도에 따라 상기 히트파이프의 응축부에 대해 접촉 내지 이격가능하게 설치되는 것을 특징으로 한다. And the heat storage unit is installed to be able to contact or separate from the condensed part of the heat pipe according to the temperature of the condensation part of the heat pipe.

본 발명에 의하면, 매우 단순화구조를 통해 배터리의 냉각/승온을 매우 효과적으로 제어 내지 관리할 수 있고, 특히 별도의 전기에너지를 사용하지 않음에 따라 에너지손실 없이 배터리의 열 관리를 매우 효율적으로 수행할 수 있는 장점이 있다. According to the present invention, the cooling / heating of the battery can be controlled and managed very effectively through a very simplified structure. In particular, since no separate electric energy is used, the heat management of the battery can be performed very efficiently There is an advantage.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 화살표 A 부분을 확대하여 도시한 확대도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 히트파이프 및 축열부구조를 확대한 확대도로서, 히트파이프와 축열부가 접촉한 상태를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 히트파이프 및 축열부구조를 확대한 확대도로서, 히트파이프와 축열부가 이격된 상태를 나타낸다.1 is a cross-sectional view illustrating a battery module according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is an enlarged view of a portion indicated by an arrow A in Fig. 1 on an enlarged scale.
FIG. 3 is an enlarged view of an enlarged view of the structure of a heat pipe and a heat storage unit of a battery module according to another embodiment of the present invention, in which a heat pipe and a heat storage unit are in contact with each other.
FIG. 4 is an enlarged view of a heat pipe and a heat storage unit of a battery module according to another embodiment of the present invention, in which the heat pipe and the heat storage unit are separated from each other.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는 데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. 또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하겠다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. For the sake of convenience, the size, line thickness, and the like of the components shown in the drawings referenced in the description of the present invention may be exaggerated somewhat. The terms used in the description of the present invention are defined in consideration of the functions of the present invention, and thus may be changed depending on the user, the intention of the operator, customs, and the like. Therefore, the definition of this term should be based on the contents of this specification as a whole.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 도시한 도면이다. 1 and 2 are views showing a battery module according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈은 인접하게 배치된 복수의 배터리 셀(11)과, 복수의 배터리 셀(11) 중에서 선택된 2개의 배터리 셀(11)들 사이에 개재된 하나 이상의 히트파이프(20)를 포함한다. 1 and 2, a battery module according to an embodiment of the present invention includes a plurality of battery cells 11 arranged adjacent to each other, two battery cells 11 selected from a plurality of battery cells 11, At least one heat pipe (20) interposed between the heat pipes (20).

배터리 셀(11)은 그 포장방식에 따라 원통형 셀(cylinderical cell), 버튼 셀(button cell), 각기둥형 셀(prismatic cell), 파우치 셀(pouch cell) 등과 같이 다양한 구조로 구성된다. The battery cell 11 may have various structures such as a cylindrical cell, a button cell, a prismatic cell, and a pouch cell depending on the packaging method.

도 1 내지 도 2에는 본 발명의 배터리 셀(11)이 파우치 셀(pouch cell)로 구성됨이 예시되어 있다. 1 and 2 illustrate that the battery cell 11 of the present invention is formed of a pouch cell.

복수의 배터리 셀(11)은 상호 인접하게 배치되어 하우징(15) 내에 설치된다. 하우징(15)은 배터리 셀(11)에서 발생된 열을 직접 방열하는 기능을 수행하지 않아도 되므로 열전도도가 낮은 소재로 제조됨이 유리하다. 그 이유는 저온 환경에서 배터리 셀(11)에 대한 승온이 필요할 경우에 외부와의 열전달을 차단하여 배터리의 승온속도를 높이기 위함이다. A plurality of battery cells (11) are disposed adjacent to each other and installed in the housing (15). Since the housing 15 does not need to directly heat the heat generated in the battery cell 11, it is advantageous that the housing 15 is made of a material having low thermal conductivity. The reason for this is to increase the rate of temperature rise of the battery by blocking the heat transfer to the outside when the temperature of the battery cell 11 needs to be raised in a low temperature environment.

그리고, 하우징(15)의 일측에는 공기 냉각통로(16)가 형성되고, 이러한 공기 냉각통로(16)에는 히트파이프(20)의 응축부(22) 및 히트싱크(25)가 위치되며, 이에 히트파이프(20)의 응축부(22) 및 히트싱크(25)는 공기 냉각통로(16)를 통과하는 공기에 의해 냉각될 수 있다. An air cooling passage 16 is formed at one side of the housing 15 and the condensing portion 22 and the heat sink 25 of the heat pipe 20 are positioned in the air cooling passage 16. In this case, The condensation portion 22 of the pipe 20 and the heat sink 25 can be cooled by air passing through the air cooling passage 16. [

히트파이프(20)는 복수의 배터리 셀(11) 중에서 선택된 2개의 배터리 셀(11)들 사이에 개재됨으로써 배터리 셀(11)에서 발생된 열을 외부로 방열하거나 저온 환경에서 배터리 셀(11)을 승온시키기 위하여 열을 전달하는 열전달수단의 역할을 한다. The heat pipe 20 is interposed between two battery cells 11 selected from a plurality of battery cells 11 to dissipate the heat generated in the battery cells 11 to the outside or to heat the battery cells 11 in a low- And serves as heat transfer means for transferring heat to raise the temperature.

히트파이프(20)는 그 내부에서 이동하면서 상변화하는 작동유체를 내장한 밀봉용기로 이루어진다. The heat pipe (20) is composed of a sealed container having therein a phase-changing working fluid moving therein.

이러한 히트파이프(20)는 작동유체가 열에너지를 받아 증발하는 증발부(21)와, 증기상태의 작동유체를 응축시켜 열에너지(응축잠열)를 방출하는 응축부(22)와, 작동유체의 통로 역할을 하면서 외부와의 열교환이 없는 부분인 단열부(23)로 이루어진다. 그리고, 히트파이프(20)의 내면에는 망체, 홈 등과 같은 윅(wick)이 마련되고, 이러한 윅의 모세관작용에 의해 응축부(22)에서 응축된 작동유체가 증발부(21)로 환류될 수 있다. The heat pipe 20 includes an evaporation portion 21 for evaporating the working fluid by receiving thermal energy, a condensing portion 22 for condensing the working fluid in the vapor state to emit thermal energy (latent heat of condensation) And a heat insulating portion 23 which is a portion without heat exchange with the outside. A working fluid condensed in the condenser 22 by the capillary action of the wick may be refluxed to the evaporator 21 by a wick such as a net or a groove on the inner surface of the heat pipe 20. [ have.

본 발명에 의하면, 히트파이프(20)의 증발부(21)는 배터리 셀(11)들 사이에 개재되고, 이에 배터리 셀(11)에서 발생된 열을 받아 작동유체가 증발함으로써 증기상태의 작동유체가 단열부(23)를 거쳐 응축부(22)로 이동한다. According to the present invention, the evaporator 21 of the heat pipe 20 is interposed between the battery cells 11, and the working fluid is evaporated by receiving heat generated in the battery cell 11, (23) to the condenser (22).

증발부(21)는 계면소재(14)에 의해 둘러싸여지고, 이에 계면소재(14)는 배터리 셀(11)들 사이에 접촉되게 개재된다. 그리고, 계면소재(14)가 히트파이프(20)의 증발부(21) 외면에 몰딩처리됨으로써 히트파이프(20)의 증발부(21)는 계면소재(14)에 삽입된 구조로 이루어질 수도 있다. The evaporation portion 21 is surrounded by the interface material 14 so that the interface material 14 is interposed between the battery cells 11. The interface material 14 may be molded on the outer surface of the evaporation portion 21 of the heat pipe 20 so that the evaporation portion 21 of the heat pipe 20 is inserted into the interface material 14.

계면소재(14)는 배터리 셀(11)에서 발생된 열을 히트파이프(22)의 증발부(21)로 보다 효과적으로 전달하기 위하여 계면공극을 최소화하고 평탄도가 우수한 재질 및 구조로 이루어진다. The interfacial material 14 is made of a material and a structure excellent in flatness and minimizing interfacial pores in order to more effectively transfer the heat generated in the battery cell 11 to the evaporator 21 of the heat pipe 22.

특히, 계면소재(14)는 배터리 셀(11)과 접촉 그립성(완전한 밀착성)을 부여하면서 열전달 계면저항을 최소하는 동시에 열전달 특성을 최대화할 수 있도록 고열전도성을 가지는 열가소성 엘라스토머 등으로 이루어진다. Particularly, the interface material 14 is made of a thermoplastic elastomer having high thermal conductivity so as to minimize the heat transfer interface resistance while maximizing the heat transfer characteristics while imparting contact grip property (complete adhesion) to the battery cell 11.

히트파이프(20)의 적어도 한 단부는 배터리 셀(11)들의 단부 보다 외측으로 돌출하도록 구성된다. 이러한 히트파이프(20)의 돌출된 단부의 내부공간에는 응축부(22)가 형성되고, 이러한 히트파이프(20)의 돌출된 단부 즉, 응축부(22)는 하우징(15)의 공기 냉각통로(16)에 위치함에 따라 공기(예컨대, 주행풍)와의 열교환에 의해 응축부(22)에서 증기상태의 작동유체가 매우 효과적으로 응축될 수 있다. At least one end of the heat pipe 20 is configured to protrude outward beyond the end of the battery cells 11. [ A condensed portion 22 is formed in the inner space of the protruded end of the heat pipe 20. The protruding end of the heat pipe 20, that is, the condensed portion 22, 16, the working fluid in the vapor state in the condensing section 22 can be very effectively condensed by heat exchange with air (for example, running wind).

축열부(30)는 히트파이프(20)의 응축부(22)와 접촉가능하게 마련되고, 히트파이프(20)의 증발부(21)가 배터리 셀(11)의 열에 의해 가열되면 그 열은 히트파이프(20)의 증발부(21) 및 단열부(23)를 거쳐 응축부(22)로 전달되며, 이러한 배터리 셀(11)의 열은 응축부(22)를 거쳐 축열부(30)에 저장된다. The heat accumulating portion 30 is provided so as to be able to contact the condensing portion 22 of the heat pipe 20. When the evaporating portion 21 of the heat pipe 20 is heated by the heat of the battery cell 11, The heat of the battery cell 11 is stored in the heat accumulating section 30 via the condensing section 22 and the condensing section 22 through the evaporating section 21 and the heat insulating section 23 of the pipe 20, do.

축열부(30)는 히트파이프(20)의 응축부(22)에 접촉되게 마련된 케이스(31)와, 케이스(31) 내에 충전된 상변화물질(32)을 포함한다. The heat storage portion 30 includes a case 31 provided to be in contact with the condensation portion 22 of the heat pipe 20 and a phase change material 32 filled in the case 31. [

케이스(31)는 응축부(22)와 접촉하여 응축부(22)의 열을 상변화물질(32)로 효과적으로 전달하도록 열전도율이 높은 재질로 이루어짐이 바람직하다. The case 31 is preferably made of a material having a high thermal conductivity so as to be in contact with the condenser 22 to effectively transfer the heat of the condenser 22 to the phase change material 32.

상변화물질(32, Phase Change Material; PCM)은 상변화과정을 통해 많은 양의 열에너지를 저장하거나 그 저장된 열에너지를 방출하는 물질로서, 상변화물질(32)은 고유의 열저장능력을 가진다. The phase change material 32 is a material that stores a large amount of heat energy or emits a stored heat energy through a phase change process, and the phase change material 32 has a unique heat storage capability.

이러한 축열부(30)는 히트파이프(20)의 응축부(22)에서 열을 빼앗아 저장함으로써 응축부(22)에서 작동유체의 응축작용을 유도하는 방열기능을 한다. 그리고, 축열부(30)는 저온 환경에서 배터리 셀(11)에 대한 승온이 필요할 경우에는 상변화물질(32)에 저장된 열에너지를 히트파이프(20)를 통해 배터리 셀(11)에 전달함으로써 배터리 셀(11)의 승온을 효과적으로 수행할 수도 있다. The heat storage unit 30 takes heat from the condensation unit 22 of the heat pipe 20 and stores the heat so that the condensation unit 22 has a heat radiation function for inducing a condensation action of the working fluid. When the temperature of the battery cell 11 needs to be raised in a low temperature environment, the heat storage unit 30 transfers heat energy stored in the phase change material 32 to the battery cell 11 through the heat pipe 20, Thereby effectively raising the temperature of the substrate 11.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 일부의 배터리 셀(11)들 사이에 별도의 면상발열체(18)를 더 마련할 수도 있고, 이러한 면상발열체(18)는 별도의 전원 및 제어유닛에 연결되어 발열 내지 온도조절되도록 구성된다. 이러한 면상발열체(18)에 의해 배터리 셀(11)의 승온을 보다 효과적으로 수행할 수도 있다. 1, a separate planar heating element 18 may be further provided between a portion of the battery cells 11. The planar heating element 18 may be connected to a separate power source and a control unit And is configured to regulate the heat or the temperature. The temperature of the battery cell 11 can be increased more effectively by the planar heating element 18.

히트싱크(25)는 히트파이프(20)로부터 열에너지를 흡수하여 외부로 방출하도록 구성된다. 히트싱크(25)는 그 내부에 축열부(30)를 수용함에 따라 축열부(30)를 감싸도록 구성되고, 특히 축열부(30)의 상변화물질(32)에 저장되는 열에너지가 상변화물질(32)의 고유 열저장능력을 초과할 경우에는 그 초과된 열에너지가 히트싱크(25)로 전달되어 외부로 방출될 수 있다. 요컨대, 히트싱크(25)는 축열부(30)에 과도한 열에너지가 저장됨을 방지하도록 적절한 방열의 기능을 수행한다. The heat sink 25 is configured to absorb heat energy from the heat pipe 20 and discharge it to the outside. The heat sink 25 is configured to enclose the heat storage unit 30 as the heat storage unit 30 accommodates the heat storage unit 30. In particular, The excess heat energy may be transferred to the heat sink 25 and discharged to the outside. That is, the heat sink 25 performs an appropriate heat dissipation function to prevent excessive heat energy from being stored in the heat storage portion 30. [

그리고, 히트싱크(25)는 그 외면에 복수의 방열핀(26)을 가지고, 이러한 방열핀(26)에 의해 히트싱크(25)의 방열성능이 더욱 향상될 수 있다. The heat sink 25 has a plurality of heat dissipating fins 26 on the outer surface thereof. The heat dissipating performance of the heat sink 25 can be further improved by the heat dissipating fins 26.

한편, 축열부(30)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 히트파이프(20)의 온도변화에 따라 히트파이프(20)의 응축부(22)에 대해 접촉 내지 이격가능하게 설치될 수도 있다. 예컨대, 차량의 운행이 끝나 배터리 셀(11)에서 열이 발생하지 않는 시점에 히트파이프(20)의 온도가 상온 상태로 낮아지면, 히트파이프(20)의 응축부(22)와 축열부(30)를 분리함으로써 촉열부(30)에 저장된 열에너지가 히트파이프(20)로 전달됨을 차단하고, 이를 통해 축열부(30)에 저장된 열에너지가 손실됨을 최소화할 수 있다. 3 and 4, the heat storage unit 30 may be installed so as to be contactable with or spaced from the condensation part 22 of the heat pipe 20 according to the temperature change of the heat pipe 20 have. For example, when the temperature of the heat pipe 20 is lowered to the normal temperature state at the time when the vehicle is not operated and no heat is generated in the battery cell 11, the condensed portion 22 of the heat pipe 20 and the heat storage portion 30 The heat energy stored in the heat sensing part 30 is prevented from being transmitted to the heat pipe 20 and the heat energy stored in the heat storage part 30 can be minimized.

도 3 및 도 4를 참조하면, 축열부(30)와 히트파이프(20) 사이에는 히트파이프(20)의 온도변화에 따라 변형되는 바이메탈부재(41)가 연결된다. 3 and 4, a bimetal member 41, which is deformed according to a temperature change of the heat pipe 20, is connected between the heat storage unit 30 and the heat pipe 20.

바이메탈부재(41)의 일단은 히트파이프(20)의 일측에 열전달이 이루어지도록 결합되고, 바이메탈부재(41)의 타단은 축열부(30)에 대해 단열적으로 연결된다. One end of the bimetal member 41 is coupled to one side of the heat pipe 20 and the other end of the bimetal member 41 is connected to the heat storage unit 30 in an adiabatic manner.

이를 보다 구체적으로 살펴보면, 히트파이프(20)의 응축부(22)에는 결합부(51)가 일체로 마련되고, 이 결합부(51)는 히트파이프(20)와 동일하게 열전도율이 높은 재질로 이루어진다. 축열부(30)의 일단에는 연결부(52)가 마련되고, 연결부(52)는 열전도율이 낮은 단열재로 이루어진다. 이에 따라, 바이메탈부재(41)의 일단은 히트파이프(20)의 결합부(51)에 결합되어 바이메탈부재(41)와 히트파이프(20) 사이에는 열전달이 원활하게 이루어지고, 바이메탈부재(41)의 타단은 축열부(30)의 연결부(52)에 연결되어 바이메탈부재(41)와 축열부(30)는 단열적으로 연결된다. 이에 의해, 히트파이프(20)로부터 바이메탈부재(41)로 열이 전달되면 도 3과 같이 바이메탈부재(41)는 구부러지고, 히트파이프(20)로부터 바이메탈부재(41)에 열이 전달되지 않아 바이메탈부재(41)가 상온상태가 되면 도 4와 같이 평평하게 펼쳐진다. More specifically, the condensing portion 22 of the heat pipe 20 is provided integrally with the coupling portion 51, and the coupling portion 51 is made of a material having a high thermal conductivity as the heat pipe 20 . A connecting portion 52 is provided at one end of the heat accumulating portion 30, and the connecting portion 52 is made of a heat insulating material having a low thermal conductivity. One end of the bimetal member 41 is coupled to the engaging portion 51 of the heat pipe 20 so as to smoothly transfer heat between the bimetal member 41 and the heat pipe 20, The other end of the bimetal member 41 is connected to the connection part 52 of the heat storage part 30 so that the bimetal member 41 and the heat storage part 30 are adiabatically connected. 3, when the heat is transferred from the heat pipe 20 to the bimetal member 41, the bimetal member 41 is bent and heat is not transferred from the heat pipe 20 to the bimetal member 41, When the member 41 is in a normal temperature state, it is flatly spread as shown in Fig.

또한, 축열부(20)는 탄성부재(42)에 의해 히트파이프(20)의 응축부(22)와 접촉하는 방향으로 탄성적으로 가압되도록 설치된다. 특히, 바이메탈부재(41)의 구부러짐 내지 펼쳐짐에 의해 탄성부재(42)가 탄성적으로 변형됨에 따라, 축열부(20)와 히트파이프(20)의 응축부(22)는 접촉 내지 이격될 수 있다. The heat accumulating portion 20 is elastically pressed by the elastic member 42 in a direction to contact the condensing portion 22 of the heat pipe 20. Particularly, as the resilient member 42 is elastically deformed by the bending or spreading of the bimetallic member 41, the condenser portion 22 of the heat storage portion 20 and the heat storage portion 20 can be contacted with or spaced from each other .

한편, 탄성부재(42)는 열전도성이 높은 재질로 이루어지고, 이러한 탄성부재(42)를 통해 축열부(20)와 히트싱크(25) 사이에서 열전달이 이루어질 수 있다. On the other hand, the elastic member 42 is made of a material having high thermal conductivity, and heat transfer can be performed between the heat storage unit 20 and the heat sink 25 through the elastic member 42.

또한, 탄성부재(42)의 변형에 따라 탄성부재(42)의 양단은 히트싱크(25)에 대해 슬라이딩가능하게 지지된다. 탄성부재(42)의 양단에는 제1걸림턱(43)이 각각 형성되고, 히트싱크(25)의 일측 내벽면에는 한 쌍의 슬라이딩 지지부(45)가 형성되며, 각 슬라이딩 지지부(45) 내에는 탄성부재(42)의 변형에 따라 탄성부재(42)의 양단이 개별적으로 슬라이딩되게 설치되고, 각 슬라이딩 지지부(45)에는 탄성부재(42)의 제1걸림턱(43)이 걸려지는 제2걸림턱(46)이 형성된다. 이에, 탄성부재(42)의 변형 시에 탄성부재(42)의 양단은 슬라이딩 지지부(45)에 슬라이딩되면서 지지되고, 탄성부재(42)의 제1걸림턱(43) 및 슬라이딩 지지부(45)의 제2걸림턱(46)에 의해 탄성부재(42)의 변형 및 슬라이딩이 안정되게 이루어질 수 있다. Both ends of the elastic member 42 are slidably supported with respect to the heat sink 25 in accordance with the deformation of the elastic member 42. A pair of sliding supporting portions 45 are formed on one inner wall surface of the heat sink 25 and a pair of sliding supporting portions 45 are formed in the sliding supporting portions 45 The first and second engaging protrusions 43 and 43 are engaged with the first and second engaging protrusions 42 and 43 of the elastic member 42, The jaw 46 is formed. When the elastic member 42 is deformed, both ends of the elastic member 42 are slidably supported on the sliding supporting portion 45 and the first locking step 43 of the elastic member 42 and the sliding supporting portion 45 The deformation and sliding of the elastic member 42 can be stabilized by the second stopping jaw 46. [

이러한 바이메탈부재(41) 및 탄성부재(42)에 의해, 차량의 운행 시에 배터리 셀(11)에서 열이 발생하여 히트파이프(20)의 온도가 높아지면 바이메탈부재(41)에 열이 전달되고, 이에 따라 도 3과 같이 바이메탈부재(41)가 구부러짐과 더불어, 탄성부재(42)가 축열부(30)를 히트파이프(20)의 응축부(22) 측으로 가압함으로써 축열부(30)와 히트파이프(20)의 응축부(22)는 서로 접촉하게 된다. The bimetal member 41 and the elastic member 42 transmit heat to the bimetal member 41 when heat is generated in the battery cell 11 and the temperature of the heat pipe 20 is increased during operation of the vehicle The bimetallic member 41 is bent as shown in Figure 3 and the elastic member 42 presses the heat accumulating portion 30 toward the condensing portion 22 side of the heat pipe 20, The condensation portions 22 of the pipe 20 come into contact with each other.

그리고, 차량의 운행이 정지되어 배터리 셀(11)에서 열이 발생하지 않으면 히트파이프(20)의 온도가 낮아지고, 이에 바이메탈부재(41)이 상온상태가 되면, 도 4와 같이 바이메탈부재(41)가 평탄하게 펼쳐지고, 이러한 바이메탈부재(41)의 펼침력이 탄성부재(42)의 탄성력을 극복함에 따라 축열부(30)와 히트파이프(20)의 응축부(22)는 이격된다. 이렇게 축열부(30)와 히트파이프(20)의 응축부(22)가 서로 이격됨에 따라 축열부(30)에 저장된 열에너지가 히트파이프(20)의 응축부(22)로 전달되지 않아 축열부(30)의 열손실이 최소화될 수 있다.
If the vehicle is stopped and no heat is generated in the battery cell 11, the temperature of the heat pipe 20 is lowered. When the bimetal member 41 is at a normal temperature, the bimetal member 41 And the condensing portion 22 of the heat pipe 20 is separated from the heat storage portion 30 as the unfolding force of the bimetallic member 41 overcomes the elastic force of the elastic member 42. [ The heat energy stored in the heat storage unit 30 is not transmitted to the condensation unit 22 of the heat pipe 20 as the heat storage unit 30 and the condensation unit 22 of the heat pipe 20 are separated from each other, 30 can be minimized.

이상, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 이 명세서에 개시된 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 이내에서 당업자에 의하여 다양하게 변형될 수 있다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. .

11: 배터리 셀 14: 계면소재
15: 하우징 16: 공기 냉각통로
20: 히트파이프 21: 증발부
22: 응축부 23: 단열부
25: 히트싱크 26: 방열핀
30: 축열부 31: 케이스
32: 상변화물질 41: 바이메탈부재
42: 탄성부재11: Battery cell 14: Interfacial material
15: housing 16: air cooling passage
20: Heat pipe 21: Evaporator
22: condenser part 23:
25: heat sink 26:
30: heat storage portion 31: case
32: phase change material 41: bimetal member
42: elastic member

Claims (15)

복수의 배터리 셀;
상기 복수의 배터리 셀 중에서 선택된 2개의 배터리 셀들 사이에 배치되는 하나 이상의 히트파이프;
상기 히트파이프로부터 열에너지를 흡수하여 외부로 방출하는 히트싱크; 및
상기 히트싱크 내에 수용된 축열부;를 포함하고,
상기 축열부는 상기 히트파이프의 온도에 따라 상기 히트파이프의 응축부에 대해 접촉 내지 이격가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.A plurality of battery cells;
At least one heat pipe disposed between two battery cells selected from the plurality of battery cells;
A heat sink that absorbs heat energy from the heat pipe and discharges the heat energy to the outside; And
And a heat storage portion accommodated in the heat sink,
Wherein the heat storage unit is installed to be able to contact or separate from the condensed portion of the heat pipe according to a temperature of the heat pipe. 청구항 1에 있어서,
상기 히트파이프의 적어도 한 단부는 상기 배터리 셀의 단부 보다 외측으로 돌출하며, 상기 히트파이프의 응축부는 상기 히트파이프의 돌출된 단부의 내부공간에 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.The method according to claim 1,
Wherein at least one end of the heat pipe protrudes outward than an end of the battery cell, and a condensation portion of the heat pipe is formed in an inner space of a protruding end portion of the heat pipe. 청구항 1에 있어서,
상기 히트파이프의 증발부는 상기 배터리 셀들 사이에 개재되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.The method according to claim 1,
And the evaporator of the heat pipe is interposed between the battery cells. 청구항 3에 있어서,
상기 히트파이프의 증발부는 계면소재에 의해 둘러싸여지고, 상기 계면소재는 2개의 배터리 셀들 사이에 접촉되게 개재되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.The method of claim 3,
Wherein an evaporation portion of the heat pipe is surrounded by an interface material, and the interface material is interposed between the two battery cells. 청구항 1에 있어서,
상기 복수의 배터리 셀은 하우징 내에 설치되고, 상기 하우징의 일측에는 공기 냉각통로가 형성되며, 상기 축열부 및 히트싱크는 공기 냉각통로에 위치하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.The method according to claim 1,
Wherein the plurality of battery cells are installed in a housing, an air cooling passage is formed at one side of the housing, and the heat storage unit and the heat sink are located in an air cooling passage. 청구항 1에 있어서,
상기 축열부는 상기 히트파이프의 응축부에 접촉 내지 이격 가능하게 설치된 케이스와, 상기 케이스 내에 충전된 상변화물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.The method according to claim 1,
Wherein the heat storage unit comprises a case provided in contact with the condensing part of the heat pipe or away from the condensation unit, and a phase change material filled in the case. 청구항 1에 있어서,
상기 히트싱크는 그 외면에 복수의 방열핀이 마련되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.

The method according to claim 1,
Wherein the heat sink is provided with a plurality of heat radiating fins on its outer surface.

삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 히트파이프가 상온 상태가 되면 평탄하게 펼쳐져 상기 축열부와 상기 히트파이프를 이격시키고, 상기 히트파이프의 응축부가 과열되면 구부러져 상기 축열부와 상기 히트파이프를 접촉시키는 바이메탈부재를 더 포함하고,
상기 바이메탈부재는 상기 축열부 및 상기 히트파이프 사이에서 온도변화에 따라 변형되게 연결되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.The method according to claim 1,
Further comprising a bimetal member which is flatly spread when the heat pipe is at normal temperature to separate the heat storage part from the heat pipe and bend when the condensed part of the heat pipe is overheated to contact the heat storage part and the heat pipe,
Wherein the bimetal member is deformably connected between the heat storage unit and the heat pipe according to a temperature change. 청구항 9에 있어서,
상기 바이메탈부재의 일단은 상기 히트파이프에 열전달이 이루어지도록 결합되고, 상기 바이메탈부재의 타단은 상기 축열부에 대해 단열적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.The method of claim 9,
Wherein one end of the bimetal member is coupled to the heat pipe so that heat is transferred to the heat pipe, and the other end of the bimetal member is adiabatically connected to the heat storage unit. 청구항 10에 있어서,
상기 축열부는 탄성부재에 의해 상기 히트파이프의 응축부와 접촉하는 방향으로 탄성적으로 가압되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.The method of claim 10,
Wherein the heat storage portion is elastically pressed by a resilient member in a direction in which the heat storage portion contacts the condensation portion of the heat pipe. 청구항 11에 있어서,
상기 탄성부재의 변형에 따라 상기 탄성부재의 양단은 상기 히트싱크의 내벽면에 슬라이딩가능하게 지지되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.The method of claim 11,
And both ends of the elastic member are slidably supported on an inner wall surface of the heat sink in accordance with deformation of the elastic member. 복수의 배터리 셀;
상기 복수의 배터리 셀 중에서 선택된 2개의 배터리 셀들 사이에 개재된 하나 이상의 계면소재;
상기 계면소재 내에 삽입되고, 적어도 한 단부가 상기 배터리 셀의 단부 보다 외측으로 돌출된 하나 이상의 히트파이프;
상기 히트파이프의 돌출된 단부와 접촉가능하게 마련되고, 상기 히트파이프로부터 전달된 열을 축열하는 축열부; 및
상기 축열부를 감싸도록 설치된 히트싱크;를 포함하고,
상기 축열부는 상기 히트파이프의 온도에 따라 상기 히트파이프의 응축부에 대해 접촉 내지 이격가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.A plurality of battery cells;
At least one interface material interposed between two battery cells selected from the plurality of battery cells;
At least one heat pipe inserted in the interface material and at least one end protruding outward than an end of the battery cell;
A heat storage unit provided so as to be able to contact the protruding end of the heat pipe and storing heat transferred from the heat pipe; And
And a heat sink installed to surround the heat storage unit,
Wherein the heat storage unit is installed to be able to contact or separate from the condensed portion of the heat pipe according to a temperature of the heat pipe. 청구항 13에 있어서,
상기 계면소재는 열전도성을 가진 열가소성 엘라스토머로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.


14. The method of claim 13,
Wherein the interface material is made of a thermoplastic elastomer having thermal conductivity.


삭제delete
KR1020150052292A 2015-04-14 2015-04-14 Battery moudle KR101679963B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150052292A KR101679963B1 (en) 2015-04-14 2015-04-14 Battery moudle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150052292A KR101679963B1 (en) 2015-04-14 2015-04-14 Battery moudle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160122444A KR20160122444A (en) 2016-10-24
KR101679963B1 true KR101679963B1 (en) 2016-12-06

Family

ID=57256995

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150052292A KR101679963B1 (en) 2015-04-14 2015-04-14 Battery moudle

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101679963B1 (en)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102169631B1 (en) 2017-03-21 2020-10-23 주식회사 엘지화학 Battery module, battery pack comprising the battery module and vehicle comprising the battery pack
KR102249504B1 (en) 2017-03-21 2021-05-06 주식회사 엘지화학 Battery module, battery pack comprising the battery module and vehicle comprising the battery pack
KR102389469B1 (en) 2017-07-26 2022-04-22 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery pack
CN107346814B (en) * 2017-08-31 2023-10-27 广东工业大学 Battery thermal management system
CN107732368B (en) * 2017-10-30 2024-01-26 清华大学 Heat pipe-based battery module thermal runaway expansion suppression device
US10847760B2 (en) 2017-11-13 2020-11-24 Lg Chem, Ltd. Battery module having heat pipe and battery pack including the same
KR102312415B1 (en) * 2018-09-13 2021-10-12 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery module, battery pack comprising the battery module and vehicle comprising the battery pack
KR102377870B1 (en) * 2019-03-04 2022-03-22 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery module and battery pack including the same and vehicle
KR20230099282A (en) * 2021-12-27 2023-07-04 공유찬 Heat Dissipation Component for Battery and Battery Pack Comprising the Same

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011054883A (en) * 2009-09-04 2011-03-17 Nec Corp Heat sink
KR101428383B1 (en) * 2013-04-26 2014-08-08 현대자동차주식회사 Device for cooling battery module of vehicle

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011054883A (en) * 2009-09-04 2011-03-17 Nec Corp Heat sink
KR101428383B1 (en) * 2013-04-26 2014-08-08 현대자동차주식회사 Device for cooling battery module of vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160122444A (en) 2016-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101679963B1 (en) Battery moudle
KR101526667B1 (en) Device for cooling and heating battery module of vehicle
US10615471B2 (en) Cooling mechanism for batteries using L-V phase change materials
KR101428383B1 (en) Device for cooling battery module of vehicle
CN106374162B (en) A kind of battery modules thermal management algorithm and device based on pyroelectric effect
KR101108191B1 (en) Battery Pack
EP2403034B1 (en) Battery pack
KR101526389B1 (en) Thermal management system of battery for electric vehicle
KR101767633B1 (en) Battery Module
JP5437906B2 (en) Battery heating device
EP2814089A1 (en) Bus bar having novel structure
US8475953B2 (en) Energy storage unit for a motor vehicle
CN103199316A (en) Battery pack and heat radiation structure thereof
JP2022542355A (en) battery cooling system
CN112952237A (en) Battery heat management device, battery module and battery heat management method
JPH08222280A (en) Cooling structure of na-s battery module
KR20150085310A (en) Battery Module With A Cell Can Be Warmed Up
KR101772061B1 (en) Battery pack containing thermoelectric devices for controlling temperature and cold-starting method for electric vehicle using the same
CN110707259A (en) High-protection-level air-cooled lithium battery pack thermal management system and method
CN114552066B (en) Battery thermal management system and method for self-adaptive thermal conductivity micro-heat pipe array blade
JP2024504226A (en) Battery pack that blocks heat transfer between battery cells
KR101352659B1 (en) Laptop-computer battery pack having a heat-pipe
WO2022237804A1 (en) High-capacity battery
WO2022237907A1 (en) Battery post and high-capacity battery
KR100627344B1 (en) Secondary battery module

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant