KR102120157B1 - Thermal management system of battery for electric vehicle - Google Patents

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Abstract

전기자동차용 배터리의 열관리 장치가 개시된다. 개시된 본 발명의 예시적인 일 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리의 열관리 장치는, 하우징과, 배터리 셀들을 장착하기 위한 다수 개의 장착 홈들을 가지며 하우징에 설치되는 배터리 트레이를 포함하는 전기자동차용 배터리 팩에 있어서, 배터리 셀들의 온도를 컨트롤 하는 것으로서, 배터리 트레이에 구비되며, 배터리 셀들의 온도에 따라 상 변화하며 배터리 셀들을 냉각하거나 승온시키는 상 변화 물질(Phase Change Material)이 충진된 PCM 모듈을 포함할 수 있다.Disclosed is a thermal management device for an electric vehicle battery. A thermal management device for a battery for an electric vehicle according to an exemplary embodiment of the disclosed invention is provided in a battery pack for an electric vehicle including a housing and a battery tray having a plurality of mounting grooves for mounting battery cells and installed in the housing. In order to control the temperature of the battery cells, it is provided in the battery tray, the phase change according to the temperature of the battery cells may include a PCM module filled with a phase change material (Phase Change Material) to cool or heat the battery cells. have.

Description

전기자동차용 배터리의 열관리 장치 {THERMAL MANAGEMENT SYSTEM OF BATTERY FOR ELECTRIC VEHICLE}Thermal management device for batteries for electric vehicles {THERMAL MANAGEMENT SYSTEM OF BATTERY FOR ELECTRIC VEHICLE}

본 발명의 실시 예는 전기자동차에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고 용량 배터리의 온도를 컨트롤 하기 위한 전기자동차용 배터리의 열관리 장치에 관한 것이다.An embodiment of the present invention relates to an electric vehicle, and more particularly, to a thermal management device for an electric vehicle battery for controlling the temperature of a high-capacity battery.

최근 환경오염 문제 및 대체 에너지 개발에 대한 노력으로 전기 자동차의 개발이 꾸준히 이루어지고 있다.2. Description of the Related Art Recently, electric vehicles have been developed steadily due to environmental pollution and efforts to develop alternative energy.

일반적으로, 전기 자동차에는 차량을 구동시키기 위한 전기모터(구동모터)와, 그 전기모터에 전력을 공급하는 고전압 배터리가 탑재되어 있다. 배터리는 전기모터를 구동시키는 에너지원으로 인버터를 통해 전기모터에 전력을 공급할 수 있다.In general, an electric vehicle is equipped with an electric motor (driving motor) for driving a vehicle, and a high voltage battery that supplies power to the electric motor. A battery is an energy source that drives an electric motor and can supply electric power to the electric motor through an inverter.

이러한 배터리는 충전 및 방전 가능한 이차 전지로서, 배터리 팩의 형태로 차체에 탑재되며, 필요 전력을 얻기 위해 다수 개의 셀들로 이루어진 배터리 모듈을 직렬로 연결한다. Such a battery is a secondary battery that can be charged and discharged, mounted on a vehicle body in the form of a battery pack, and connected to a battery module composed of a plurality of cells in series to obtain required power.

상기와 같은 전기 자동차용 배터리의 성능은 주변 환경의 온도에 따라 크게 좌우되며, 충전 및 방전 시 자체적으로 발생하는 열 또한 배터리의 성능 및 효율을 낮추는 주요 요인으로 작용하고 있다.The performance of the battery for an electric vehicle as described above is highly dependent on the temperature of the surrounding environment, and heat generated by itself during charging and discharging also serves as a major factor in lowering the performance and efficiency of the battery.

예를 들어, 배터리에서 발생하는 열을 냉각하기 위해 종래 기술에서는 냉각팬의 작동 정도를 제어하여 배터리로 제공되는 풍량을 조절함으로써 배터리의 냉각 정도를 조절하고 있다.For example, in order to cool the heat generated by the battery, in the prior art, the degree of cooling of the battery is controlled by controlling the degree of operation of the cooling fan to control the amount of air supplied to the battery.

그리고, 종래 기술에서는 주변온도가 저온일 경우(특히 겨울철 저온인 경우를 들 수 있음) 이를 능동적으로 대처하지 못하게 되어 배터리의 성능저하를 야기할 수 있다. 이를 해소하는 방식으로는 열선 또는 열전 반도체를 배터리 외부에 부착하여 직접 가열하는 방식, PTC 히터를 사용하여 공기를 가열한 후 가열된 공기를 순환시켜 배터리를 승온시키는 방식 등이 있다.In addition, in the prior art, when the ambient temperature is low (especially in the case of a low temperature in winter), it is not possible to actively cope with this, which may cause deterioration of the battery performance. As a method of resolving this, there is a method of directly heating by attaching a heating wire or a thermoelectric semiconductor to the outside of the battery, a method of heating the air using a PTC heater, and then circulating the heated air to heat the battery.

따라서, 종래 기술에서는 상기에서와 같이 배터리를 냉각하거나 승온시키기 위해 부가적인 장치 부착에 따른 고비용 발생, 중량 및 부피 증가로 차량의 레이아웃 측면상 불리하다는 단점이 있다.Therefore, in the prior art, there is a disadvantage in that the layout of the vehicle is disadvantageous due to high cost, weight and volume increase due to attachment of additional devices to cool or heat the battery as described above.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.The items described in this background section are written to improve the understanding of the background of the invention, and may include matters other than the prior art already known to those skilled in the art.

본 발명의 실시 예들은 상 변화 물질(Phase Change Material)을 적용한 간단한 구성으로서 배터리 셀들을 냉각하거나 승온시킬 수 있도록 한 전기자동차용 배터리의 열관리 장치를 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention is to provide a thermal management device for a battery for an electric vehicle that can cool or heat the battery cells as a simple configuration using a phase change material.

본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리의 열관리 장치는, 하우징과, 배터리 셀들을 장착하기 위한 다수 개의 장착 홈들을 가지며 상기 하우징에 설치되는 배터리 트레이를 포함하는 전기자동차용 배터리 팩에 있어서, 상기 배터리 셀들의 온도를 컨트롤 하는 것으로서, 상기 배터리 트레이에 구비되며, 상기 배터리 셀들의 온도에 따라 상 변화하며 상기 배터리 셀들을 냉각하거나 승온시키는 상 변화 물질(Phase Change Material)이 충진된 PCM 모듈을 포함할 수 있다.A thermal management device for a battery for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention includes a housing and a plurality of mounting grooves for mounting battery cells, the battery pack for an electric vehicle comprising a battery tray installed in the housing, wherein As to control the temperature of the battery cells, provided in the battery tray, phase change according to the temperature of the battery cells and includes a PCM module filled with a phase change material (Phase Change Material) to cool or heat the battery cells Can be.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 전기자동차용 배터리의 열관리 장치에 있어서, 상기 PCM 모듈은 원형의 상기 배터리 셀을 장착하기 위한 상기 장착 홈을 형성하며 상기 배터리 트레이에 행렬로 구획된 마운트 랜드부들에서, 상기 각 장착 홈의 내주 면에 구비될 수 있다.In addition, in the thermal management device for the battery for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention, the PCM module forms the mounting groove for mounting the circular battery cell, and mount land parts partitioned in a matrix in the battery tray In, it may be provided on the inner peripheral surface of each mounting groove.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 전기자동차용 배터리의 열관리 장치에 있어서, 상기 PCM 모듈은 사각형의 상기 배터리 셀을 장착하기 위한 한 쌍의 상기 장착 홈을 형성하며 상기 배터리 트레이에 행렬로 구획된 마운트 랜드부들에서, 상기 장착 홈들 사이에 구비될 수 있다.In addition, in the thermal management apparatus for the battery for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention, the PCM module forms a pair of the mounting grooves for mounting the rectangular battery cells and is divided into a matrix in the battery tray In the mount lands, it may be provided between the mounting grooves.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 전기자동차용 배터리의 열관리 장치에 있어서, 상기 PCM 모듈은 상기 배터리 트레이의 외측 가장자리와 상기 하우징의 내측 가장자리 사이에 구비될 수 있다.In addition, in the thermal management device of the battery for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention, the PCM module may be provided between the outer edge of the battery tray and the inner edge of the housing.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 전기자동차용 배터리의 열관리 장치에 있어서, 상기 PCM 모듈은 상기 마운트 랜드부들을 두 구역으로 구획하는 센터 영역에 일렬로 배치될 수 있다.In addition, in the thermal management device for the battery for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention, the PCM module may be arranged in a line in a center region that divides the mount lands into two zones.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 전기자동차용 배터리의 열관리 장치에 있어서, 상기 PCM 모듈은 상기 배터리 트레이에서 상기 마운트 랜드부들이 형성된 영역의 나머지 영역에 구비될 수 있다.In addition, in the thermal management apparatus for the battery for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention, the PCM module may be provided in the remaining area of the area where the mount land portions are formed in the battery tray.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 전기자동차용 배터리의 열관리 장치에 있어서, 상기 PCM 모듈은 상단이 개방된 엔지니어링 플라스틱 소재의 케이스 내부에 상기 상 변화 물질을 충진하고, 상기 개방 단에 캡을 결합하여 구성될 수 있다.In addition, in the thermal management device of the battery for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention, the PCM module is filled with the phase change material inside the case of the engineering plastic material with an open top, and a cap is coupled to the open end Can be configured.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 전기자동차용 배터리의 열관리 장치에 있어서, 상기 PCM 모듈은 상기 장착 홈을 형성하며 상기 배터리 트레이에 행렬로 구획된 마운트 랜드부들 사이에 서로 연결된 격자 형태로 구비될 수 있다.In addition, in the thermal management device of the battery for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention, the PCM module forms the mounting groove and is provided in a grid form connected to each other between the mount land portions partitioned in a matrix in the battery tray. Can be.

그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리의 열관리 장치는, 하우징과, 배터리 셀들을 장착하기 위한 다수 개의 장착 홈들을 가지며 상기 하우징에 설치되는 배터리 트레이를 포함하는 전기자동차용 배터리 팩에 있어서, 상기 배터리 셀들의 온도를 컨트롤 하는 것으로서, 상기 배터리 트레이에 설치되며, 상기 배터리 셀들의 온도에 따라 상 변화하며 상기 배터리 셀들을 냉각하거나 승온시키는 상 변화 물질(Phase Change Material)이 충진된 PCM 모듈과, 상기 배터리 트레이에 연결되게 설치되며, 냉각공기 및 냉각수를 포함하는 냉각매체를 상기 배터리 트레이에 순환시키는 냉각매체 순환부를 포함할 수 있다.And, the thermal management device for the battery for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention, in the battery pack for an electric vehicle comprising a housing, a plurality of mounting grooves for mounting the battery cells and a battery tray installed in the housing And, as to control the temperature of the battery cells, installed in the battery tray, the phase change material according to the temperature of the battery cells, and the PCM module filled with a phase change material (Phase Change Material) to cool or heat the battery cells and , It is installed to be connected to the battery tray, it may include a cooling medium circulating portion for circulating a cooling medium including cooling air and cooling water to the battery tray.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 전기자동차용 배터리의 열관리 장치에 있어서, 상기 냉각매체 순환부는 냉각매체 저장조에 저장된 상기 냉각매체를 냉각매체 유출라인 및 냉각매체 유입라인을 통해 상기 배터리 트레이의 냉각매체 유동경로로 순환시키는 순환펌프를 포함할 수 있다.In addition, in the thermal management apparatus of the battery for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention, the cooling medium circulation unit cools the cooling medium stored in the cooling medium storage tank through the cooling medium outlet line and the cooling medium inlet line. It may include a circulation pump circulating in the medium flow path.

그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리의 열관리 장치는, 하우징과, 배터리 셀들을 장착하기 위한 다수 개의 장착 홈들을 가지며 상기 하우징에 설치되는 배터리 트레이를 포함하는 전기자동차용 배터리 팩에 있어서, 상기 배터리 셀들의 온도를 컨트롤 하는 것으로서, 상기 장착 홈을 형성하며 상기 배터리 트레이에 행렬로 구획된 마운트 랜드부들 사이에 서로 연결된 상태로 개재되며, 물과 상 변화 물질(Phase Change Material)을 혼합한 혼합물질을 충진하고 있는 PCM 모듈과, 상기 배터리 트레이에 상기 PCM 모듈과 연결되게 설치되며, 상기 PCM 모듈의 혼합물질을 순환시키는 PCM 순환부를 포함할 수 있다.And, the thermal management device for the battery for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention, in the battery pack for an electric vehicle comprising a housing, a plurality of mounting grooves for mounting the battery cells and a battery tray installed in the housing , As controlling the temperature of the battery cells, interposed in a state in which the mounting grooves are formed and connected to each other between the mount land portions partitioned by a matrix in the battery tray, and mixed with water and a phase change material It may include a PCM module that is filled with the mixture quality, and is installed to be connected to the PCM module in the battery tray, and may include a PCM circulation unit for circulating the mixture quality of the PCM module.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 전기자동차용 배터리의 열관리 장치에 있어서, 상기 PCM 순환부는 상기 PCM 모듈의 혼합물질을 PCM 유출라인 및 PCM 유입라인을 통해 순환시키는 순환펌프를 포함할 수 있다.In addition, in the thermal management device of the battery for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention, the PCM circulation unit may include a circulation pump for circulating the mixture of the PCM module through the PCM outlet line and the PCM inlet line.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 전기자동차용 배터리의 열관리 장치는, 상기 PCM 유출라인 및 PCM 유입라인과 연결되며, 상기 상 변화 물질을 필터링 하는 PCM 필터부를 더 포함할 수 있다.In addition, the thermal management device of the battery for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention is connected to the PCM outlet line and the PCM inlet line, and may further include a PCM filter for filtering the phase change material.

본 발명의 실시 예는 주변온도가 저온(동절기 또는 저온지역 등)일 경우 및 배터리 셀들의 충전 및 방전 시에 열이 발생하는 경우, PCM 모듈의 상 변화 물질을 통해 배터리 셀을 승온시키거나 냉각함으로써, 간단한 구성으로 배터리 셀들의 안정적인 열관리를 도모할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the ambient temperature is low (such as in winter or low temperature) and when heat is generated during charging and discharging of the battery cells, the battery cells are heated or cooled through the phase change material of the PCM module. , With a simple configuration, stable thermal management of battery cells can be achieved.

그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.In addition, effects obtained or predicted due to embodiments of the present invention are disclosed directly or implicitly in the detailed description of the embodiments of the present invention. That is, various effects predicted according to embodiments of the present invention will be disclosed within a detailed description to be described later.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리의 열관리 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리의 열관리 장치가 적용되는 배터리 팩을 도시한 도면이다.
도 3의 (a) 및 (b)는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리의 열관리 장치에 적용되는 PCM 모듈을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리의 열관리 장치를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리의 열관리 장치가 적용되는 배터리 팩을 도시한 도면이다.
도 6의 (a) 및 (b)는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리의 열관리 장치에 적용되는 PCM 모듈을 도시한 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리의 열관리 장치를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리의 열관리 장치를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리의 열관리 장치에 적용되는 배터리 트레이의 냉각매체 유동 경로를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리의 열관리 장치를 도시한 도면이다.Since these drawings are for reference to explain exemplary embodiments of the present invention, the technical spirit of the present invention should not be construed as being limited to the accompanying drawings.
1 is a view showing a heat management device for a battery for an electric vehicle according to a first embodiment of the present invention.
2 is a view showing a battery pack to which the heat management device of the battery for an electric vehicle according to the first embodiment of the present invention is applied.
3A and 3B are diagrams illustrating a PCM module applied to a heat management device for a battery for an electric vehicle according to a first embodiment of the present invention.
4 is a view showing a heat management device for a battery for an electric vehicle according to a second embodiment of the present invention.
5 is a view showing a battery pack to which the heat management device of the battery for an electric vehicle according to the second embodiment of the present invention is applied.
6A and 6B are diagrams illustrating a PCM module applied to a heat management device for a battery for an electric vehicle according to a second embodiment of the present invention.
7A and 7B are views illustrating a heat management device for a battery for an electric vehicle according to a third embodiment of the present invention.
8 is a view showing a thermal management device for a battery for an electric vehicle according to a fourth embodiment of the present invention.
9 is a view schematically showing a cooling medium flow path of a battery tray applied to a heat management device of a battery for an electric vehicle according to a fourth embodiment of the present invention.
10 is a view showing a thermal management device for a battery for an electric vehicle according to a fifth embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art to which the present invention pertains can easily practice. However, the present invention can be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar elements throughout the specification.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.Since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to what is shown in the drawings, and the thickness is enlarged to clearly express various parts and regions.

그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.In addition, in the following detailed description, the names of components are divided into first, second, and the like to distinguish them in the same relationship, and are not necessarily limited to the order in the following description.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part “includes” a certain component, this means that other components may be further included rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary.

또한, 명세서에 기재된 "...부", ""...수단" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.In addition, terms such as "... part", ""... means" described in the specification mean a unit of comprehensive configuration that performs at least one function or operation.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리의 열관리 장치를 도시한 도면이다.1 is a view showing a heat management device for an electric vehicle battery according to a first embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리의 열관리 장치(100)는 고전압 배터리로부터 전원을 공급받아 작동하는 구동모터를 동력원으로 하여 주행이 가능한 전기 자동차에 적용될 수 있다.Referring to FIG. 1, the thermal management apparatus 100 of a battery for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention may be applied to an electric vehicle capable of driving using a driving motor operated by receiving power from a high voltage battery as a power source.

예를 들면, 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리의 열관리 장치(100)는 차체의 언더 바디에 탑재되며, 다수 개의 배터리 셀(1)들이 장착된 배터리 마운팅 구조체로서의 배터리 팩(10)에 적용될 수 있다.For example, the thermal management device 100 of the battery for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention is mounted on the underbody of the vehicle body, and is mounted on the battery pack 10 as a battery mounting structure in which a plurality of battery cells 1 are mounted. Can be applied.

여기서, 상기 배터리 팩(10)은 충, 방전이 가능한 다수 개의 배터리 셀(1)들이 집합체로 구성된 것이며, 배터리 용량에 따라 배터리 셀(1)들의 개수가 가변될 수 있고, 집합체의 형상도 가변될 수 있다.Here, the battery pack 10 is a plurality of battery cells (1) capable of charging and discharging is composed of an aggregate, the number of battery cells (1) can be varied according to the battery capacity, the shape of the aggregate is also variable Can be.

더 나아가, 상기 배터리 팩(10)은 언더 바디의 전후 방향을 기준할 때, 그 언더 바디를 구성하는 프론트 플로어, 센터 플로어 및 리어 플로어의 일체형 구조에 적용될 수 있다. 또한, 상기 배터리 팩(10)은 프론트 플로어와 별개로 일체로 구성되는 센터 플로어 및 리어 플로어의 일체형 구조에 적용될 수도 있다.Furthermore, the battery pack 10 may be applied to an integral structure of a front floor, a center floor and a rear floor constituting the underbody when referring to the front and rear directions of the underbody. In addition, the battery pack 10 may be applied to an integral structure of a center floor and a rear floor that are integrally configured separately from the front floor.

본 발명의 실시 예에서는 상기 차체(언더 바디)의 길이 방향을 전후 방향으로 정의하며, 차체의 좌우 방향을 폭 방향으로 정의하고, 차체의 높이 방향을 상하 방향으로 정의한다.In an embodiment of the present invention, the longitudinal direction of the vehicle body (under body) is defined as the front-rear direction, the left-right direction of the vehicle body is defined as the width direction, and the height direction of the vehicle body is defined as the vertical direction.

당 업계에서는 차체의 길이 방향(이송 방향)을 T 방향, 차체의 폭 방향을 L 방향, 차체의 높이 방향을 H 방향이라고도 하는데, 본 발명의 실시 예에서는 LTH 방향을 기준으로 하지 않고, 차체의 전후 방향, 폭 방향 및 상하 방향을 기준으로 한다.In the art, the longitudinal direction (transfer direction) of the vehicle body is also referred to as the T direction, the width direction of the vehicle body is referred to as the L direction, and the height direction of the vehicle body is also referred to as the H direction. It is based on the direction, width direction and up-down direction.

한편, 본 발명의 실시 예가 적용되는 배터리 팩(10)은 다수의 배터리 셀(1)들을 차체에 장착하기 위한 것으로서, 예를 들면 차체의 센터 플로어 패널 하면 측에서 차체의 전후 방향을 따라 사이드 실에 결합 가능하게 구성된다.On the other hand, the battery pack 10 to which an embodiment of the present invention is applied is for mounting a plurality of battery cells (1) to the vehicle body, for example, from the center floor panel of the vehicle body side to the side seal along the front and rear direction of the vehicle body It is configured to be combinable.

이러한 배터리 팩(10)은 도 2에 도시된 바와 같이, 차체의 사이드 실에 장착되는 하우징(11)과, 하우징(11)에 장착되는 배터리 트레이(13)를 포함하고 있다. 상기 하우징(11)은 바닥 면과 측벽을 가지며 상단이 개방된 형태로 구비되며, 체결수단을 통해 사이드 실에 체결될 수 있다.2, the battery pack 10 includes a housing 11 mounted on a side seal of a vehicle body, and a battery tray 13 mounted on the housing 11. The housing 11 has a bottom surface and a side wall, and is provided with an open top, and can be fastened to the side seal through fastening means.

그리고, 상기 배터리 트레이(13)는 다수 개의 배터리 셀(1)들을 장착하기 위한 것으로서, 하우징(11)의 내측 바닥 면에 고정되게 설치된다. 예를 들면, 상기 배터리 트레이(13)는 원형의 배터리 셀(1)들을 장착할 수 있는 구조로 이루어진다.And, the battery tray 13 is for mounting a plurality of battery cells (1), it is fixedly installed on the inner bottom surface of the housing (11). For example, the battery tray 13 is made of a structure capable of mounting circular battery cells 1.

이러한 배터리 트레이(13)는 하우징(11)에 수용되는 프레임 형태로 구비되며, 원형의 배터리 셀(1)들을 장착하기 위한 다수의 장착 홈(15)들을 형성하고 있다. 상기 장착 홈(15)들은 배터리 트레이(13)에 행렬로 구획된 다수의 마운트 랜드부(17)에 각각 형성된다.The battery tray 13 is provided in a frame shape accommodated in the housing 11 and forms a plurality of mounting grooves 15 for mounting circular battery cells 1. The mounting grooves 15 are each formed in a plurality of mount lands 17 partitioned in a matrix in the battery tray 13.

여기서, 상기 마운트 랜드부(17)는 배터리 트레이(13)에 전후 및 좌우 방향을 따라 랜드(land) 형태로 서로 이격되게 형성되며, 그 전후 및 좌우 방향을 따라 다수의 행렬로 구획 형성된다. 각각의 마운트 랜드부(17)에는 원형의 배터리 셀(1)을 장착할 수 있는 상기한 장착 홈(15)이 상하 방향으로 형성되어 있다.Here, the mount land portion 17 is formed to be spaced apart from each other in a land (land) shape along the front and rear and left and right directions in the battery tray 13, it is divided into a plurality of matrices along the front and rear and left and right directions. Each of the mount lands 17 is provided with the above-described mounting groove 15 in which a circular battery cell 1 can be mounted, in the vertical direction.

상기와 같이 구성되는 배터리 팩(10)에 적용되는 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리의 열관리 장치(100)는 간단한 구성으로서 배터리 셀(1)들을 냉각하거나 승온시킬 수 있는 구조로 이루어진다.The thermal management apparatus 100 for a battery for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention applied to the battery pack 10 configured as described above is configured with a structure capable of cooling or heating the battery cells 1 as a simple configuration.

이를 위해 본 발명의 실시 예에 따른 상기 전기자동차용 배터리의 열관리 장치(100)는 기본적으로, 배터리 트레이(13)에 구비되는 PCM 모듈(30)을 포함하고 있다.To this end, the thermal management apparatus 100 of the battery for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention basically includes a PCM module 30 provided in the battery tray 13.

본 발명의 실시 예에서, 상기 PCM 모듈(30)은 배터리 셀(1)들의 온도에 따라 상 변화하며 그 배터리 셀(1)들을 냉각하거나 승온시키는 상 변화 물질(Phase Change Material)(31: 도 3 참조)을 내부에 충진하고 있다.In an embodiment of the present invention, the PCM module 30 changes phase according to the temperature of the battery cells 1, and a phase change material 31 for cooling or raising the battery cells 1 (FIG. 3) (See reference) inside.

이러한 PCM 모듈(30)은 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 위에서 언급한 바 있는 마운트 랜드부(17)들에서 장착 홈(15)의 내주 면에 구비된다. 그리고, 상기 PCM 모듈(30)은 배터리 트레이(13)의 외측 가장자리와 하우징(11)의 내측 가장자리 사이에 구비된다.1 and 3, the PCM module 30 is provided on the inner circumferential surface of the mounting groove 15 in the above-mentioned mount land portions 17. In addition, the PCM module 30 is provided between the outer edge of the battery tray 13 and the inner edge of the housing 11.

더 나아가, 상기 PCM 모듈(30)은 배터리 트레이(13)에서 마운트 랜드부(17)들을 두 구역으로 구획하는 센터 영역에 일렬로 배치되며, 마운트 랜드부(17)들이 형성된 영역의 나머지 영역에 구비된다.Furthermore, the PCM module 30 is arranged in a line in the center region that divides the mount land portions 17 into two regions in the battery tray 13, and is provided in the remaining region of the region where the mount land portions 17 are formed. do.

이와 같은 상기 PCM 모듈(30)은 상단이 개방된 엔지니어링 플라스틱 소재의 케이스(33) 내부에 상 변화 물질(31)을 충진하고, 그 상단의 개방 단에 캡(35)을 결합하여 구성될 수 있다.The PCM module 30 may be configured by filling the phase change material 31 inside the case 33 of the engineering plastic material with the top open, and combining the cap 35 with the open end of the top. .

여기서, 상기 상 변화 물질(31)은 고체 상태에서 흡수 열을 저장 및 방출하며 배터리 셀(1)들을 승온시키고, 고체 상태에서 액체 상태로 상 변화하며 배터리 셀(1)들의 열을 흡열하며 배터리 셀(1)들을 냉각하는 물질이다. 이러한 상 변화 물질은 당 업계에서 널리 알려진 공지 기술이므로 본 명세서에서 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.Here, the phase change material 31 stores and releases the absorbed heat in a solid state, heats the battery cells 1, changes the phase from a solid state to a liquid state, absorbs heat of the battery cells 1, and the battery cell (1) It is a material that cools. Since such a phase change material is a well-known technique well known in the art, a more detailed description will be omitted herein.

따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리의 열관리 장치(100)에 의하면, 주변온도가 저온(동절기 또는 저온지역 등)일 경우 및 배터리 셀(1)들의 충전 및 방전 시에 열이 발생하는 경우, PCM 모듈(30)의 상 변화 물질(31)을 통해 배터리 셀(1)을 승온시키거나 냉각함으로써, 간단한 구성으로 배터리 셀(1)들의 안정적인 열관리를 도모할 수 있다.Therefore, according to the thermal management apparatus 100 of the battery for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention, heat is generated when the ambient temperature is low (such as in winter or low temperature) and when charging and discharging the battery cells 1 In this case, by heating or cooling the battery cell 1 through the phase change material 31 of the PCM module 30, stable thermal management of the battery cells 1 can be achieved with a simple configuration.

도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리의 열관리 장치를 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리의 열관리 장치가 적용되는 배터리 팩을 도시한 도면이고, 도 6의 (a) 및 (b)는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리의 열관리 장치에 적용되는 PCM 모듈을 도시한 도면이다.4 is a view showing a thermal management device for a battery for an electric vehicle according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a battery pack to which a thermal management device for a battery for an electric vehicle according to a second embodiment of the present invention is applied 6A and 6B are diagrams illustrating a PCM module applied to a heat management device for a battery for an electric vehicle according to a second embodiment of the present invention.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리의 열관리 장치(200)는 전기 실시 예의 구성을 기본으로 하면서, 사각형의 배터리 셀(1)들이 장착되는 배터리 트레이(113)에 PCM 모듈(130)을 적용한 구조로 이루어진다.4 to 6, the thermal management device 200 of the battery for an electric vehicle according to the second embodiment of the present invention is based on the configuration of the electrical embodiment, and a battery tray in which rectangular battery cells 1 are mounted It consists of a structure in which the PCM module 130 is applied to 113.

여기서, 상기 배터리 트레이(113)는 하우징(111)에 수용되는 프레임 형태로 구비되며, 사각형의 배터리 셀(1)들을 장착하기 위한 다수의 장착 홈(115)들을 형성하고 있다. 상기 장착 홈(115)들은 배터리 트레이(113)에 행렬로 구획된 다수의 마운트 랜드부(117)에 각각 형성된다.Here, the battery tray 113 is provided in a frame shape accommodated in the housing 111, and forms a plurality of mounting grooves 115 for mounting the rectangular battery cells (1). The mounting grooves 115 are respectively formed in a plurality of mount lands 117 partitioned in a matrix in the battery tray 113.

상기 마운트 랜드부(117)는 배터리 트레이(113)에 전후 및 좌우 방향을 따라 랜드(land) 형태로 서로 이격되게 형성되며, 그 전후 및 좌우 방향을 따라 다수의 행렬로 구획 형성된다. 상기 각각의 마운트 랜드부(117)에는 사각형의 배터리 셀(1)을 장착할 수 있는 한 쌍의 장착 홈(115)이 상하 방향으로 상호 이격되게 형성되어 있다.The mount land part 117 is formed to be spaced apart from each other in a land form along the front and rear and left and right directions on the battery tray 113, and is divided into a plurality of matrices along the front and rear and left and right directions. Each of the mount lands 117 is formed with a pair of mounting grooves 115 that can mount a rectangular battery cell 1 spaced apart from each other in the vertical direction.

본 발명의 실시 예에서, 상기 PCM 모듈(130)은 전기 실시 예에서와 같은 구성을 가지며, 마운트 랜드부(117)들에서, 장착 홈(115)들 사이에 구비되고, 배터리 트레이(113)의 외측 가장자리와 하우징(111)의 내측 가장자리 사이에 구비된다.In an embodiment of the present invention, the PCM module 130 has the same configuration as in the electrical embodiment, and is provided between the mounting grooves 115 in the mount land portions 117, and of the battery tray 113. It is provided between the outer edge and the inner edge of the housing 111.

더 나아가, 상기 PCM 모듈(130)은 배터리 트레이(113)에서 마운트 랜드부(117)들을 두 구역으로 구획하는 센터 영역에 일렬로 배치되며, 그 마운트 랜드부(117)들이 형성된 영역의 나머지 영역에 구비된다.Furthermore, the PCM module 130 is arranged in a line in the center region that divides the mount land portions 117 into two regions in the battery tray 113, and the remaining regions of the region where the mount land portions 117 are formed. It is provided.

이와 같은 상기 PCM 모듈(130)은 상단이 개방된 엔지니어링 플라스틱 소재의 케이스(133) 내부에 상 변화 물질(131)을 충진하고, 그 상단의 개방 단에 캡(135)을 결합하여 구성될 수 있다.The PCM module 130 may be configured by filling the phase change material 131 inside the case 133 of the engineering plastic material with the top open, and combining the cap 135 with the open end of the top. .

상술한 바와 같은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리의 열관리 장치(200)의 나머지 구성 및 작용 효과는 전기 실시 예에서와 같으므로 더욱 자세한 설명은 생략한다.Since the rest of the configuration and effect of the thermal management device 200 of the battery for an electric vehicle according to the second embodiment of the present invention as described above are the same as those in the electrical embodiment, a more detailed description will be omitted.

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리의 열관리 장치를 도시한 도면이다.7A and 7B are views illustrating a heat management device for a battery for an electric vehicle according to a third embodiment of the present invention.

도 7a 내지 도 7b를 참조하면, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리의 열관리 장치(300)는 배터리 트레이(213)의 가장자리 및 마운트 랜드부(217)들 사이에 서로 연결된 격자 형태로 구비되는 PCM 모듈(230)을 포함할 수 있다.7A to 7B, the heat management device 300 of the battery for an electric vehicle according to the third embodiment of the present invention is a grid shape connected to each other between the edge of the battery tray 213 and the mount land portions 217 It may include a PCM module 230 provided with.

여기서, 상기 배터리 트레이(213)는 마운트 랜드부(217)가 전후 및 좌우 방향을 따라 랜드(land) 형태로 서로 이격되게 형성되며, 그 전후 및 좌우 방향을 따라 다수의 행렬로 구획 형성되는 구조로 이루어진다.Here, the battery tray 213 is a structure in which the mount lands 217 are formed to be spaced apart from each other in a land form along the front-rear and left-right directions, and are partitioned into a plurality of matrices along the front-rear and left-right directions. Is done.

이 경우, 각각의 마운트 랜드부(217)에는 도 7a에 도시된 바와 같이, 원형의 배터리 셀(1)을 장착할 수 있는 전기 제1 실시 예에서의 장착 홈(215)이 상하 방향으로 형성된다.In this case, as shown in FIG. 7A, the mounting grooves 215 in the first electrical embodiment capable of mounting the circular battery cells 1 are formed in each mount land part 217 in the vertical direction. .

그리고, 상기 배터리 트레이(213)는 도 7b에 도시된 바와 같이, 각각의 마운트 랜드부(217)에 사각형의 배터리 셀(1)을 장착할 수 있는 전기 제2 실시 예에서의 한 쌍의 장착 홈(215)이 상하 방향으로 상호 이격되게 형성된다.And, the battery tray 213, as shown in Figure 7b, a pair of mounting grooves in the electric second embodiment that can be mounted on each of the mount land 217 square battery cells (1) 215 are spaced apart from each other in the vertical direction.

본 발명의 실시 예에서, 상기 PCM 모듈(230)은 서로 연결된 사각 격자 형태로 마운트 랜드부(217)들 사이에 구비되며, 전기 제1,2 실시 예에서와 같은 상 변화 물질이 충진된 구조로 이루어진다.In an embodiment of the present invention, the PCM module 230 is provided between the mount land portions 217 in the form of a square grid connected to each other, and has a structure filled with a phase change material as in the first and second embodiments. Is done.

상술한 바와 같은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리의 열관리 장치(300)의 나머지 구성 및 작용 효과는 전기 실시 예에서와 같으므로 더욱 자세한 설명은 생략한다.The rest of the configuration and effect of the thermal management device 300 of the battery for an electric vehicle according to the third embodiment of the present invention as described above is the same as in the electrical embodiment, so a detailed description thereof will be omitted.

도 8은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리의 열관리 장치를 도시한 도면이다. 도면에서 전기 실시 예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여한다.8 is a view showing a thermal management device for a battery for an electric vehicle according to a fourth embodiment of the present invention. In the drawings, the same reference numerals are given to the same components as in the electrical embodiment.

도 8을 참조하면, 본 발명의 제4 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리의 열관리 장치(400)는 전기 제1 실시 예의 구조를 기본으로 하면서, PCM 모듈(30)이 구비된 배터리 트레이(13)에 연결되게 설치되는 냉각매체 순환부(310)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8, the thermal management device 400 of the battery for an electric vehicle according to the fourth embodiment of the present invention is based on the structure of the first electrical embodiment, and the battery tray 13 provided with the PCM module 30 It may include a cooling medium circulating portion 310 is installed to be connected to.

본 발명의 실시 예 및 도면에서는 상기 냉각매체 순환부(310)가 전기 제1 실시 예의 구조에 적용되는 것으로 설명하고 있으나, 반드시 이에 한정되지 않고, 전기 제2 실시 예의 구조에 적용될 수도 있다. In the embodiments and drawings of the present invention, the cooling medium circulating portion 310 is described as being applied to the structure of the first electrical embodiment, but is not limited thereto, and may be applied to the structure of the second electrical embodiment.

상기 배터리 트레이(13)에 대한 배터리 셀(1)들 및 PCM 모듈(30)의 장착 구조는 전기 제1 실시 예에서와 같으므로, 이하에서 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.Since the mounting structure of the battery cells 1 and the PCM module 30 to the battery tray 13 is the same as in the first electrical embodiment, a more detailed description will be omitted below.

본 발명의 실시 예에서, 상기 냉각매체 순환부(310)는 냉각공기 및 냉각수를 포함하는 냉각매체를 배터리 트레이(13)에 순환시키기 위한 것이다.In an embodiment of the present invention, the cooling medium circulating unit 310 is for circulating the cooling medium including cooling air and cooling water in the battery tray 13.

이러한 냉각매체 순환부(310)는 냉각매체 저장조(311)에 저장된 냉각매체를 냉각매체 유출라인(313) 및 냉각매체 유입라인(315)을 통해 배터리 트레이(13)로 순환시키는 순환펌프(317)를 포함하고 있다.The cooling medium circulation unit 310 is a circulation pump 317 for circulating the cooling medium stored in the cooling medium storage tank 311 to the battery tray 13 through the cooling medium outlet line 313 and the cooling medium inlet line 315. It contains.

상기 냉각매체 저장조(311)는 냉각공기 또는 냉각수의 냉각매체를 저장하는 것으로서, 냉각매체가 냉각공기일 경우에는 에어 컴프레셔를 포함할 수 있고, 냉각매체가 냉각수일 경우에는 냉각수 탱크를 포함할 수 있다.The cooling medium storage tank 311 stores cooling medium of cooling air or cooling water, and may include an air compressor when the cooling medium is cooling air, and a cooling water tank when the cooling medium is cooling water. .

상기 순환펌프(317)는 냉각매체 유출라인(313) 및 냉각매체 유입라인(315)을 통해 배터리 트레이(13)와 연결되는 바, 도 9에 도시된 바와 같이 냉각매체 유출라인(313) 및 냉각매체 유입라인(315)을 통해 배터리 트레이(13)의 냉각매체 유동경로(319)와 연결된다. 상기 냉각매체 유동경로(319)는 냉각매체를 유동시키는 유로로서, 예를 들면 배터리 트레이(13)의 내부에 지그재그의 채널 형태로 형성될 수 있다. The circulation pump 317 is connected to the battery tray 13 through the cooling medium outlet line 313 and the cooling medium inlet line 315. As shown in FIG. 9, the cooling medium outlet line 313 and cooling It is connected to the cooling medium flow path 319 of the battery tray 13 through the medium inlet line 315. The cooling medium flow path 319 is a flow path through which the cooling medium flows, for example, may be formed in a zigzag channel shape inside the battery tray 13.

따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리의 열관리 장치(400)에 의하면, 순환펌프(317)의 작동으로 냉각매체를 냉각매체 유출라인(313) 및 냉각매체 유입라인(315)을 통해 배터리 트레이(13)의 냉각매체 유동경로(319)로 순환시킬 수 있다.Therefore, according to the heat management device 400 of the battery for an electric vehicle according to the fourth embodiment of the present invention configured as described above, the cooling medium is discharged through the operation of the circulation pump 317, the cooling medium outlet line 313, and the cooling medium. It may be circulated through the inflow line 315 to the cooling medium flow path 319 of the battery tray 13.

이로써, 본 발명의 실시 예에서는 PCM 모듈(30)뿐만 아니라, 냉각매체 순환부(310)를 통해 냉각매체를 배터리 트레이(13)로 순환시킬 수 있으므로, 배터리 셀(1)들의 보다 효율적인 열관리를 도모할 수 있다.Accordingly, in the embodiment of the present invention, since the cooling medium can be circulated to the battery tray 13 through the cooling medium circulating unit 310 as well as the PCM module 30, more efficient thermal management of the battery cells 1 is promoted. can do.

상술한 바와 같은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리의 열관리 장치(400)의 나머지 구성 및 작용 효과는 전기 제1 실시 예에서와 같으므로 더욱 자세한 설명은 생략한다.The rest of the configuration and effect of the thermal management device 400 of the battery for an electric vehicle according to the fourth embodiment of the present invention as described above are the same as those in the first embodiment of electricity, so a more detailed description is omitted.

도 10은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리의 열관리 장치를 도시한 도면이다. 도면에서 전기 실시 예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여한다.10 is a view showing a thermal management device for a battery for an electric vehicle according to a fifth embodiment of the present invention. In the drawings, the same reference numerals are given to the same components as in the electrical embodiment.

도 10을 참조하면, 본 발명의 제5 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리의 열관리 장치(500)는 전기 제3 실시 예의 구조(도 7b)를 기본으로 하면서, 물과 상 변화 물질(Phase Change Material)을 혼합한 혼합물질이 충진된 PCM 모듈(430)을 배터리 트레이(213)에 구성할 수 있다.Referring to FIG. 10, the thermal management device 500 of the battery for an electric vehicle according to the fifth embodiment of the present invention is based on the structure (FIG. 7B) of the third electrical embodiment, and water and a phase change material ), the PCM module 430 filled with the mixed material may be configured in the battery tray 213.

상기 PCM 모듈(430)은 서로 연결된 격자 형태로서, 내부에 물과 나노 입자 크기의 상 변화 물질이 혼합된 혼합물질을 충진하고 있으며, 배터리 트레이(213)의 마운트 랜드부(217) 사이에 구비된다.The PCM module 430 is a grid shape connected to each other, and is filled with a mixture of water and nano-particle-sized phase change materials, and is provided between the mount land portions 217 of the battery tray 213. .

그리고, 본 발명의 실시 예에서는 배터리 트레이(213)에 PCM 모듈(430)과 연결되게 설치되며 그 PCM 모듈(430)의 혼합물질을 순환시키는 PCM 순환부(510)를 더 포함하고 있다. 상기 PCM 순환부(510)는 PCM 모듈(430)의 혼합물질을 PCM 유출라인(513) 및 PCM 유입라인(515)을 통해 순환시키는 순환펌프(517)를 포함한다.In addition, in an embodiment of the present invention, the battery tray 213 is installed to be connected to the PCM module 430, and further includes a PCM circulating unit 510 for circulating the mixture of the PCM module 430. The PCM circulation unit 510 includes a circulation pump 517 for circulating the mixture quality of the PCM module 430 through the PCM outlet line 513 and the PCM inlet line 515.

더 나아가, 본 발명의 실시 예에서는 PCM 유출라인(513) 및 PCM 유입라인(515)과 연결되며, PCM 모듈(430) 내부의 혼합물질 중 상 변화 물질을 필터링 하는 PCM 필터부(520)를 더 포함하고 있다.Furthermore, in the embodiment of the present invention, the PCM outlet line 513 and the PCM inlet line 515 are connected, and the PCM filter unit 520 for filtering the phase change material in the mixture material inside the PCM module 430 is further added. It contains.

상기 PCM 필터부(520)는 순환펌프(517)의 작동으로 PCM 유출라인(513) 및 PCM 유입라인(515)을 통해 PCM 모듈(430)의 혼합물질을 순환시키는 때, 물은 통과시키며 상 변화 물질은 필터링 할 수 있는 멤브레인 필터로 구비될 수 있다.When the PCM filter unit 520 circulates the mixture quality of the PCM module 430 through the PCM outlet line 513 and the PCM inlet line 515 by the operation of the circulation pump 517, water passes and the phase changes The material may be provided with a filterable membrane filter.

따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 제5 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리의 열관리 장치(500)에 의하면, PCM 순환부(510)를 통해 PCM 모듈(430) 내부의 혼합물질을 배터리 트레이(213)로 순환시킴으로써, 배터리 셀(1)들의 보다 효율적인 열관리를 도모할 수 있다.Therefore, according to the heat management device 500 of the battery for an electric vehicle according to the fifth embodiment of the present invention configured as described above, the mixture of the material inside the PCM module 430 through the PCM circulation unit 510, the battery tray ( 213), more efficient thermal management of the battery cells 1 can be achieved.

상술한 바와 같은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 전기자동차용 배터리의 열관리 장치(500)에서, 배터리 트레이(213)에 대한 배터리 셀(1)들 및 PCM 모듈(430)의 장착 구조는 전기 제3 실시 예에서와 같으므로, 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.In the heat management device 500 of the battery for an electric vehicle according to the fifth embodiment of the present invention as described above, the mounting structure of the battery cells 1 and the PCM module 430 with respect to the battery tray 213 is made of an electric product. Since it is the same as in the third embodiment, a more detailed description will be omitted.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiment of the present invention has been described through the above, the present invention is not limited thereto, and it is possible to carry out various modifications within the scope of the claims and detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it is within the scope of the invention.

1: 배터리 셀 10: 배터리 팩
11, 111: 하우징 13, 113, 213: 배터리 트레이
15, 115, 215: 장착 홈 17, 117, 217: 마운트 랜드부
30, 130, 230, 430: PCM 모듈 31, 131: 상 변화 물질
33, 133: 케이스 35, 135: 캡
310: 냉각매체 순환부 311: 냉각매체 저장조
313: 냉각매체 유출라인 315: 냉각매체 유입라인
317, 517: 순환펌프 319: 냉각매체 유동경로
510: PCM 순환부 513: PCM 유출라인
515: PCM 유입라인 520: PCM 필터부1: Battery cell 10: Battery pack
11, 111: housing 13, 113, 213: battery tray
15, 115, 215: mounting groove 17, 117, 217: mount land section
30, 130, 230, 430: PCM module 31, 131: phase change material
33, 133: case 35, 135: cap
310: cooling medium circulation unit 311: cooling medium storage tank
313: cooling medium outlet line 315: cooling medium inlet line
317, 517: circulation pump 319: cooling medium flow path
510: PCM circulation section 513: PCM outflow line
515: PCM inlet line 520: PCM filter unit

Claims (13)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 하우징과, 배터리 셀들을 장착하기 위한 다수 개의 장착 홈들을 가지며 상기 하우징에 설치되는 배터리 트레이를 포함하는 전기자동차용 배터리 팩에 있어서, 상기 배터리 셀들의 온도를 컨트롤 하는 열관리 장치로서,
상기 장착 홈을 형성하며 상기 배터리 트레이에 행렬로 구획된 마운트 랜드부들 사이에 서로 연결된 상태로 개재되며, 물과 상 변화 물질(Phase Change Material)을 혼합한 혼합물질을 충진하고 있는 PCM 모듈;
상기 배터리 트레이에 상기 PCM 모듈과 연결되게 설치되며, 상기 PCM 모듈의 혼합물질을 PCM 유출라인 및 PCM 유입라인을 통해 순환시키는 순환펌프를 가진 PCM 순환부; 및
상기 PCM 유출라인 및 PCM 유입라인과 연결되며, 상기 상 변화 물질을 필터링 하는 PCM 필터부;
를 포함하는 전기자동차용 배터리의 열관리 장치.A battery pack for an electric vehicle including a housing and a battery tray having a plurality of mounting grooves for mounting battery cells, the battery tray being installed in the housing, the heat management device for controlling the temperature of the battery cells,
A PCM module interposed in a state in which the mounting grooves are formed and connected to each other between the mount lands partitioned in a matrix in the battery tray, and filling a mixture of water and a phase change material;
A PCM circulation unit installed in the battery tray to be connected to the PCM module, and having a circulation pump for circulating the mixture of the PCM modules through the PCM outflow line and the PCM inflow line; And
A PCM filter unit connected to the PCM outlet line and the PCM inlet line and filtering the phase change material;
Thermal management device for an electric vehicle battery comprising a. 삭제delete 삭제delete
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