KR20240102500A - Battery Pack Having Improved Cooling Performance - Google Patents
Battery Pack Having Improved Cooling Performance Download PDFInfo
- Publication number
- KR20240102500A KR20240102500A KR1020220184592A KR20220184592A KR20240102500A KR 20240102500 A KR20240102500 A KR 20240102500A KR 1020220184592 A KR1020220184592 A KR 1020220184592A KR 20220184592 A KR20220184592 A KR 20220184592A KR 20240102500 A KR20240102500 A KR 20240102500A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- heat sink
- housing
- battery pack
- battery
- heat
- Prior art date
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title abstract description 14
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims description 8
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 5
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 3
- OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N cadmium nickel Chemical compound [Ni].[Cd] OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052987 metal hydride Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
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
- H01M10/6554—Rods or plates
- H01M10/6555—Rods or plates arranged between the cells
-
- 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
- H01M10/61—Types of temperature control
- H01M10/613—Cooling or keeping cold
-
- 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
- H01M10/64—Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
- H01M10/647—Prismatic or flat cells, e.g. pouch cells
-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
- H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
- H01M50/211—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for pouch cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
본 발명의 실시예는 냉각 성능을 향상시킨 배터리 팩을 개시한다.
이를 위해, 본 발명의 실시예는 복수개의 배터리 셀; 상기 배터리 셀의 사이에 위치한 적어도 하나의 방열판; 상기 배터리 셀과 방열판을 수용하는 하우징을 포함하고, 상기 방열판은 상기 하우징에 대해 열적으로 결합된 배터리 팩을 개시한다.An embodiment of the present invention discloses a battery pack with improved cooling performance.
To this end, embodiments of the present invention include a plurality of battery cells; at least one heat sink positioned between the battery cells; Disclosed is a battery pack comprising a housing accommodating the battery cells and a heat sink, wherein the heat sink is thermally coupled to the housing.
Description
본 발명의 실시예는 냉각 성능이 향상된 배터리 팩에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a battery pack with improved cooling performance.
충전 및 방전이 가능한 이차 전지는 디지털 카메라, 셀룰라 폰, 노트북, 하이브리드 자동차 등 첨단 분야의 개발로 활발한 연구가 진행중이다. 이차 전지로는 니켈-카드뮴 전지, 니켈-메탈 하이드라이드 전지, 니켈-수소 전지, 리튬 이차 전지를 들 수 있다. 이중에서, 리튬 이차 전지는 작동 전압이 36V 이상으로 휴대용 전자기기의 전원으로 사용되거나, 또는 다수개를 직렬 연결하여 고출력의 하이브리드 자동차에 사용되는데, 니켈-카드뮴 전지나, 니켈-메탈 하이드라이드 전지에 비하여 작동 전압이 3배가 높고, 단위 중량당 에너지 밀도의 특성도 우수하여 급속도로 사용되고 있는 추세이다.Secondary batteries that can be charged and discharged are being actively researched for development in cutting-edge fields such as digital cameras, cell phones, laptops, and hybrid cars. Secondary batteries include nickel-cadmium batteries, nickel-metal hydride batteries, nickel-hydrogen batteries, and lithium secondary batteries. Among them, lithium secondary batteries have an operating voltage of 36V or higher and are used as a power source for portable electronic devices, or are used in high-output hybrid vehicles by connecting multiple batteries in series. Compared to nickel-cadmium batteries or nickel-metal hydride batteries, lithium secondary batteries are used as a power source for portable electronic devices. The operating voltage is three times higher and the energy density per unit weight is excellent, so it is being used rapidly.
이러한 배터리 팩은 충방전 시 배터리 셀들에서 열이 발생함에 따라 다양한 방법으로 냉각이 고려되고 있다. 또한, 배터리 팩의 용량은 증가될 필요가 있고, 상대적으로 배터리 팩에 할당된 공간은 줄어들고 있기 때문에, 특정 배터리 셀에서 발화 등의 이벤트가 발생하면 이웃한 배터리 셀로 열 전파가 이루어질 수 있기 때문에, 배터리 셀의 냉각 성능은 점차 중요해지고 있다.As heat is generated from battery cells during charging and discharging of these battery packs, various methods are being considered for cooling. In addition, the capacity of the battery pack needs to be increased, and the space allocated to the battery pack is relatively decreasing, so when an event such as ignition occurs in a specific battery cell, heat may spread to neighboring battery cells. The cooling performance of cells is becoming increasingly important.
또한, 최근 전기 자동차 등에 적용되는 배터리 팩의 경우, 상당수의 배터리 셀들이 직/병렬로 연결되어 있는 형태이고, 배터리 셀의 냉각은 배터리 팩 전체의 성능이나 사용자의 안전과도 직결되고 있다.Additionally, in the case of battery packs recently applied to electric vehicles, a significant number of battery cells are connected in series/parallel, and cooling of the battery cells is directly related to the performance of the entire battery pack and the safety of the user.
본 발명의 실시예에 따른 해결하고자 하는 과제는 냉각 성능을 향상시킨 배터리 팩을 제공하는데 있다.The problem to be solved according to embodiments of the present invention is to provide a battery pack with improved cooling performance.
본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩은 복수개의 배터리 셀; 상기 배터리 셀의 사이에 위치한 적어도 하나의 방열판; 상기 배터리 셀과 방열판을 수용하는 하우징을 포함하고, 상기 방열판은 상기 하우징에 대해 열적으로 결합되어 있을 수 있다.A battery pack according to an embodiment of the present invention includes a plurality of battery cells; at least one heat sink positioned between the battery cells; It includes a housing that accommodates the battery cell and a heat sink, and the heat sink may be thermally coupled to the housing.
여기서, 상기 하우징은 상부 하우징과 하부 하우징을 포함하고, 상기 방열판은 상기 상부 하우징 및 하부 하우징 중 적어도 하나와 열적으로 결합될 수 있다.Here, the housing includes an upper housing and a lower housing, and the heat sink may be thermally coupled to at least one of the upper housing and the lower housing.
그리고 상기 방열판은 상기 배터리 셀에 비해 높은 높이로 구성되어, 상기 상부 하우징 및 하부 하우징 중 적어도 하나와 접촉하도록 구성될 수 있다.Additionally, the heat sink may be configured to have a higher height than the battery cell, and may be configured to contact at least one of the upper housing and the lower housing.
또한, 상기 방열판은 배터리 셀의 가장 넓은 측면과 면접촉하도록 배치될 수 있다.Additionally, the heat sink may be arranged to make surface contact with the widest side of the battery cell.
또한, 상기 방열판은 상기 배터리 셀이 배열된 사이에 비균일하게 배치될 수 있다.Additionally, the heat sink may be arranged non-uniformly between the battery cells.
또한, 상기 방열판은 복수개로 구비되고, 인접한 상호간에 브릿지를 통해 연결될 수 있다.Additionally, a plurality of heat sinks may be provided, and adjacent adjacent heat sinks may be connected to each other through a bridge.
또한, 상기 브릿지는 상기 하우징의 외부에 위치하고, 상기 하우징에 대해 체결 부재를 통해 물리적 및 열적으로 결합될 수 있다.Additionally, the bridge may be located outside the housing and may be physically and thermally coupled to the housing through a fastening member.
또한, 상기 브릿지가 상기 하우징을 대향하는 면과 반대인 면에 다수의 방열 핀이 더 형성될 수 있다.Additionally, a plurality of heat dissipation fins may be further formed on a side opposite to the side where the bridge faces the housing.
또한, 상기 방열 핀은 상기 브릿지로부터 상기 하우징과 반대되는 방향으로 돌출되어 형성될 수 있다.Additionally, the heat dissipation fin may be formed to protrude from the bridge in a direction opposite to the housing.
또한, 상기 배터리 셀은 파우치의 양단으로 돌출된 전극탭을 포함하고, 상기 방열판은 상기 배터리 셀의 파우치에 대응하여 결합될 수 있다.Additionally, the battery cell may include electrode tabs protruding from both ends of the pouch, and the heat sink may be coupled to the pouch of the battery cell.
본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩은 배터리 셀의 사이에 형성된 방열판을 통해 배터리 셀의 냉각 성능을 향상시킬 수 있다.The battery pack according to an embodiment of the present invention can improve the cooling performance of the battery cells through a heat sink formed between the battery cells.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩은 방열판을 하우징에 대해 열적으로 결합하고, 하우징의 외부에 방열 핀을 더 구비하여, 냉각 성능을 극대화할 수 있다.Additionally, the battery pack according to an embodiment of the present invention can maximize cooling performance by thermally coupling a heat sink to the housing and further providing heat dissipation fins on the outside of the housing.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 분해 사시도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 단면도이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에서 배터리 셀과 방열판을 분리하여 도시한 것이다.
도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 단면도이다.
도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩에서 배터리 셀과 방열판을 분리하여 도시한 것이다.
도 4a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 단면도이다.
도 4b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩에서 배터리 셀과 방열판을 분리하여 도시한 것이다.1 is an exploded perspective view of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
Figure 2a is a cross-sectional view of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
Figure 2b shows the battery cells and heat sink separated in a battery pack according to an embodiment of the present invention.
3A is a cross-sectional view of a battery pack according to another embodiment of the present invention.
Figure 3b shows the battery cells and heat sink separated in a battery pack according to another embodiment of the present invention.
Figure 4a is a cross-sectional view of a battery pack according to another embodiment of the present invention.
Figure 4b shows the battery cells and heat sink separated in a battery pack according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art, and the following examples may be modified into various other forms, and the scope of the present invention is as follows. It is not limited to the examples. Rather, these embodiments are provided to make the disclosure more faithful and complete, and to fully convey the spirit of the invention to those skilled in the art.
또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 "연결된다"라는 의미는 A 부재와 B 부재가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, A 부재와 B 부재의 사이에 C 부재가 개재되어 A 부재와 B 부재가 간접 연결되는 경우도 의미한다.In addition, in the drawings below, the thickness and size of each layer are exaggerated for convenience and clarity of explanation, and the same symbols refer to the same elements in the drawings. As used herein, the term “and/or” includes any one and all combinations of one or more of the listed items. In addition, the meaning of "connected" in this specification refers not only to the case where member A and member B are directly connected, but also to the case where member C is interposed between member A and member B to indirectly connect member A and member B. do.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise, include)" 및/또는 "포함하는(comprising, including)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.The terms used herein are used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. As used herein, the singular forms include the plural forms unless the context clearly indicates otherwise. Additionally, when used herein, “comprise, include,” and/or “comprising, including” refer to mentioned features, numbers, steps, operations, members, elements, and/or groups thereof. It specifies presence and does not exclude the presence or addition of one or more other shapes, numbers, movements, members, elements and/or groups.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.Although the terms first, second, etc. are used herein to describe various members, parts, regions, layers and/or parts, these members, parts, regions, layers and/or parts are limited by these terms. It is obvious that this cannot be done. These terms are used only to distinguish one member, component, region, layer or section from another region, layer or section. Accordingly, a first member, component, region, layer or portion described below may refer to a second member, component, region, layer or portion without departing from the teachings of the present invention.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 구성을 설명하도록 한다.Hereinafter, the configuration of a battery pack according to an embodiment of the present invention will be described.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(10)은 다수의 배터리 셀(100), 배터리 셀(100)의 사이에 위치한 적어도 하나의 방열판(200), 배터리 셀(100)과 방열판(200)을 수용하는 하우징(300)을 포함할 수 있다.First, referring to FIG. 1, the battery pack 10 according to an embodiment of the present invention includes a plurality of battery cells 100, at least one heat sink 200 located between the battery cells 100, and a battery cell ( It may include a housing 300 that accommodates 100) and a heat sink 200.
배터리 셀(100)은 일 예로 폭방향으로의 두께에 비해 높이 방향 및 길이 방향으로의 길이가 길게 형성된 장방형의 평판 형태로 형성될 수 있으며, 도시된 바와 같이 높이 방향보다 길이 방향으로의 길이가 긴 장방형으로 형성될 수 있다. 그리고 배터리 셀(100)은 전극조립체의 외부를 감싸 밀봉하도록 형성된 파우치의 양측으로 각각 양극 및 음극의 전극탭(110)들이 인출된 형태의 파우치형 셀이 될 수 있다. 또한, 배터리 셀(100)들은 다수개로 구비되며, 나란하게 배치되어 폭방향을 따라 배열될 수 있다.For example, the battery cell 100 may be formed in the form of a rectangular flat plate with a length in the height and longitudinal directions that is longer than the thickness in the width direction, and as shown, the length in the longitudinal direction is longer than the thickness in the height direction. It can be formed in a rectangular shape. Additionally, the battery cell 100 may be a pouch-type cell in which positive and negative electrode tabs 110 are drawn out from both sides of a pouch formed to surround and seal the exterior of the electrode assembly. Additionally, the battery cells 100 may be provided in plural numbers and may be arranged side by side and arranged along the width direction.
방열판(200)은 배터리 셀(100)의 사이에 배치될 수 있다. 여기서 방열판(200)은 배터리 셀(100)에 대응되는 장방형의 평판 형태로 구비될 수 있다. 방열판(200)은 열전도도가 우수한 금속으로 구비될 수 있으며, 예를 들면 알루미늄으로 구성될 수 있다. 방열판(200)은 배터리 셀(100)의 면 중에서 가장 넓은 면적을 갖는 장방형의 측면에 면접촉할 수 있다. 따라서, 배터리 셀(100)의 동작시 발생되는 열은 방열판(200)에 전달될 수 있고, 방열판(200)을 따라 외부로 방출될 수 있다. 따라서 배터리 팩(10)을 구성하는 배터리 셀(100)들의 열을 방출하여, 냉각 성능을 극대화하는 것이 가능하다.The heat sink 200 may be disposed between the battery cells 100. Here, the heat sink 200 may be provided in the form of a rectangular flat plate corresponding to the battery cell 100. The heat sink 200 may be made of a metal with excellent thermal conductivity, for example, aluminum. The heat sink 200 may be in surface contact with the rectangular side surface of the battery cell 100, which has the largest area. Accordingly, heat generated during operation of the battery cell 100 may be transferred to the heat sink 200 and may be emitted to the outside along the heat sink 200. Therefore, it is possible to maximize cooling performance by dissipating heat from the battery cells 100 constituting the battery pack 10.
이러한 방열판(200)은 배터리 셀(100)의 사이마다 배치될 수 있으나, 필요에 따라 열이 많이 발생하는 영역에는 필수로 배치하되, 열이 적게 발생되는 영역에는 부분적으로 배치하는 것도 가능하다.This heat sink 200 may be placed between the battery cells 100, but if necessary, it is necessarily placed in an area where a lot of heat is generated, but can also be partially placed in an area where a little heat is generated.
예를 들어, 배터리 팩(10)의 중앙 영역에는 모든 배터리 셀(100)의 사이마다 방열판(200)을 배치하고, 배터리 팩(10)의 양단측에 대해서는 방열판(200)의 배치 빈도를 줄일 수 있다. 이와 같이 하면, 냉각 성능은 다소 낮아지더라도 배터리 팩(10)의 제조 비용 및 부피를 절감할 수 있는 장점을 가질 수 있다.For example, the heat sink 200 may be placed between all battery cells 100 in the central area of the battery pack 10, and the frequency of placement of the heat sink 200 on both ends of the battery pack 10 may be reduced. there is. In this way, even if the cooling performance is somewhat lowered, the manufacturing cost and volume of the battery pack 10 can be reduced.
하우징(300)은 배터리 셀(100)과 방열판(200)을 수용할 수 있다. 구체적으로, 하우징(300)은 상부 플레이트(310)와 하부 플레이트(320)를 통해 배터리 셀(100) 및 방열판(200)을 수직 방향에서 고정 결합할 수 있고, 그 하우징(300)의 양단에는 엔드 플레이트(330)이 구비되어 수평 방향에서 역시 배터리 셀(100) 및 방열판(200)을 수직 방향에서 고정 결합할 수 있다.The housing 300 can accommodate the battery cell 100 and the heat sink 200. Specifically, the housing 300 can fixedly couple the battery cell 100 and the heat sink 200 in the vertical direction through the upper plate 310 and the lower plate 320, and have ends at both ends of the housing 300. The plate 330 is provided so that the battery cell 100 and the heat sink 200 can be fixedly coupled in the horizontal direction as well as in the vertical direction.
하우징(300)은 내부의 배터리 셀(100) 및 방열판(200)을 외부의 충격 등으로부터 보호하는 동시에, 방열판(200)에 전달된 배터리 셀(100)의 열을 외부로 방출하는 역할을 동시에 수행할 수 있다. 이러한 하우징의 결합 관계는 후술하도록 한다.The housing 300 protects the internal battery cell 100 and the heat sink 200 from external shocks, etc., and simultaneously serves to radiate the heat of the battery cell 100 transferred to the heat sink 200 to the outside. can do. The coupling relationship between these housings will be described later.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에서 배터리 셀, 방열판 및 하우징의 결합 관계를 보다 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, the coupling relationship between the battery cell, heat sink, and housing in the battery pack according to an embodiment of the present invention will be described in more detail.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 단면도이다. 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에서 배터리 셀과 방열판을 분리하여 도시한 것이다. 도 2a에는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(10)에서 배터리 셀(100)은 편의상 3개로 도시되어 있으나, 더 많거나 적은 수로 구성될 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다.Figure 2a is a cross-sectional view of a battery pack according to an embodiment of the present invention. Figure 2b shows the battery cells and heat sink separated in a battery pack according to an embodiment of the present invention. In FIG. 2A, the battery pack 10 according to an embodiment of the present invention is shown as three battery cells 100 for convenience, but it will be apparent to those skilled in the art that the battery pack 100 may be configured with more or fewer battery cells.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 배터리 셀(100)의 사이에 형성되는 방열판(200)은 배터리 셀(100)에 비해 상대적으로 더 높은 높이를 갖도록 형성될 수 있다. 이 경우, 방열판(200)은 하우징(300)의 상부와 하부에 위치한 상부 플레이트(310) 및 하부 플레이트(320)에 각각 접촉할 수 있다.Referring to FIGS. 2A and 2B , the heat sink 200 formed between the battery cells 100 may be formed to have a relatively higher height than the battery cell 100 . In this case, the heat sink 200 may contact the upper plate 310 and lower plate 320 located at the upper and lower portions of the housing 300, respectively.
이러한 구성을 통하면, 방열판(200)은 배터리 셀(100)의 냉각은 물론 배터리 셀(100)의 영역을 각각 구획하는 일종의 스페이서의 역할을 동시에 수행하는 것도 가능하다.Through this configuration, the heat sink 200 can simultaneously cool the battery cells 100 and serve as a spacer that divides the regions of the battery cells 100.
한편, 방열판(200)은 배터리 셀(100)의 열을 전달받아 배터리 셀(100)의 냉각을 수행하고, 해당 열을 접촉하고 있는 상부 플레이트(310) 또는 하부 플레이트(320)에 전달할 수 있다. 따라서, 하우징(300)의 내부에 배터리 셀(100)의 열이 잔존하지 않고, 하우징(300)의 외부로 빠져나가게 되므로, 배터리 셀(100)의 냉각이 보다 용이하게 수행될 수 있다.Meanwhile, the heat sink 200 may receive heat from the battery cell 100, cool the battery cell 100, and transfer the heat to the upper plate 310 or lower plate 320 that is in contact with it. Accordingly, since the heat of the battery cell 100 does not remain inside the housing 300 and escapes to the outside of the housing 300, cooling of the battery cell 100 can be performed more easily.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩에서 배터리 셀, 방열판 및 하우징의 결합 관계를 설명하도록 한다.Hereinafter, the coupling relationship between the battery cell, heat sink, and housing in the battery pack according to another embodiment of the present invention will be described.
도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 단면도이다. 도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩에서 배터리 셀과 방열판을 분리하여 도시한 것이다. 앞선 실시예와 동일하거나 유사한 구성에는 동일한 도면 부호를 붙였으며, 이하에서는 차이점을 위주로 설명하도록 한다.3A is a cross-sectional view of a battery pack according to another embodiment of the present invention. Figure 3b shows the battery cells and heat sink separated in a battery pack according to another embodiment of the present invention. Configurations that are the same or similar to those in the previous embodiment are given the same reference numerals, and the following will mainly explain the differences.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩(10A)은 다수의 배터리 셀(100), 배터리 셀(100)의 사이에 위치한 적어도 하나의 방열판(200A), 배터리 셀(100)과 방열판(200)을 수용하는 하우징(300)을 포함할 수 있다. 3A and 3B, a battery pack 10A according to another embodiment of the present invention includes a plurality of battery cells 100, at least one heat sink 200A located between the battery cells 100, and a battery cell. It may include a housing 300 that accommodates 100 and a heat sink 200.
여기서, 방열판(200A)은 개별적으로 구성되는 대신, 적어도 인접한 한 쌍의 방열판(210)을 상호간 연결하는 구조로서 구성될 수 있다. 구체적으로, 한 쌍의 방열판(210)은 상부 플레이트(310)의 상부 영역에서 브릿지(220)를 통해 서로 연결될 수 있다. 다만, 도시된 것처럼 한 쌍의 방열판(210)만이 아니라, 선택에 따라 더 많은 수의 방열판(210)들이 브릿지(220)를 통해 상호간 연결되는 것도 가능하다.Here, instead of being individually configured, the heat sink 200A may be configured as a structure that connects at least a pair of adjacent heat sinks 210 to each other. Specifically, a pair of heat sinks 210 may be connected to each other through a bridge 220 in the upper region of the upper plate 310. However, as shown, not only a pair of heat sinks 210, but also a larger number of heat sinks 210 can be connected to each other through the bridge 220, depending on selection.
또한 브릿지(220)는 하우징(300)의 상부 플레이트(310)에 체결 부재(230)를 통해 결합될 수 있다. 따라서, 연결된 한 쌍의 방열판(210)은 브릿지(220) 및 체결 부재(230)를 통해 상부 플레이트(310)에 물리적 열적으로 결합될 수 있다. 따라서, 배터리 셀(100)에서 생성된 열은 상부 플레이트(310)의 외부로 용이하게 방열될 수 있다.Additionally, the bridge 220 may be coupled to the upper plate 310 of the housing 300 through a fastening member 230. Accordingly, the connected pair of heat sinks 210 may be physically and thermally coupled to the upper plate 310 through the bridge 220 and the fastening member 230. Accordingly, heat generated in the battery cell 100 can be easily dissipated to the outside of the upper plate 310.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩에서 배터리 셀, 방열판 및 하우징의 결합 관계를 설명하도록 한다.Hereinafter, the coupling relationship between the battery cell, heat sink, and housing in the battery pack according to another embodiment of the present invention will be described.
도 4a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 단면도이다. 도 4b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩에서 배터리 셀과 방열판을 분리하여 도시한 것이다.Figure 4a is a cross-sectional view of a battery pack according to another embodiment of the present invention. Figure 4b shows the battery cells and heat sink separated in a battery pack according to another embodiment of the present invention.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩(10B)은 다수의 배터리 셀(100), 배터리 셀(100)의 사이에 위치한 적어도 하나의 방열판(200B), 배터리 셀(100)과 방열판(200)을 수용하는 하우징(300)을 포함할 수 있다. Referring to FIGS. 4A and 4B, a battery pack 10B according to another embodiment of the present invention includes a plurality of battery cells 100, at least one heat sink 200B located between the battery cells 100, and a battery. It may include a housing 300 that accommodates the cell 100 and the heat sink 200.
방열판(200B)은 역시 인접한 개별적으로 구성되는 대신, 적어도 인접한 다수의 방열판(210)을 상호간 연결하는 구조로서 구성될 수 있다. 구체적으로, 다수의 방열판(210)은 상부 플레이트(310)의 상부 영역에서 브릿지(241)를 통해 서로 연결될 수 있다. Instead of being individually adjacent, the heat sink 200B may be configured as a structure that connects at least a plurality of adjacent heat sinks 210 to each other. Specifically, the plurality of heat sinks 210 may be connected to each other through the bridge 241 in the upper area of the upper plate 310.
또한, 브릿지(241)는 하우징(300)의 상부 플레이트(310)에 체결 부재(230)를 통해 결합될 수 있다. 따라서, 연결된 한 쌍의 방열판(210)은 브릿지(220) 및 체결 부재(230)를 통해 상부 플레이트(310)에 물리적 열적으로 결합될 수 있다. Additionally, the bridge 241 may be coupled to the upper plate 310 of the housing 300 through a fastening member 230. Accordingly, the connected pair of heat sinks 210 may be physically and thermally coupled to the upper plate 310 through the bridge 220 and the fastening member 230.
한편 브릿지(241)는 그 상부로 돌출되는 다수의 방열 핀(242)들을 더 포함할 수 있다. 브릿지(241)와 방열 핀(242)로 구성된 방열 핀 구조물(240)은 방열판(200B)의 구조에서 외부 공기와의 접촉 면적을 증대시켜서 방열판(200B)의 열이 외부로 더 용이하게 방출되도록 할 수 있다.Meanwhile, the bridge 241 may further include a plurality of heat dissipation fins 242 protruding from the top. The heat dissipation fin structure 240, which consists of a bridge 241 and a heat dissipation fin 242, increases the contact area with external air in the structure of the heat sink 200B, allowing the heat of the heat sink 200B to be more easily discharged to the outside. You can.
따라서, 이와 같이 하면, 방열판(200B)을 통한 배터리 셀(100)의 냉각 성능을 보다 향상시킬 수 있게 된다.Therefore, by doing this, the cooling performance of the battery cell 100 through the heat sink 200B can be further improved.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 냉각 성능이 향상된 배터리 팩을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is only one embodiment for implementing the battery pack with improved cooling performance according to the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the present invention is as claimed in the following patent claims. Anyone with ordinary knowledge in the field to which the invention pertains will say that the technical spirit of the present invention exists to the extent that various modifications can be made without departing from the gist of the invention.
100; 이상 상태 사전 감지 시스템
110; 온도 센싱부
120; 온도 계산부
121; 온도 편차 계산부
122; 온도 변화 계산부
123; 온도 편차 변화 계산부
130; 조치 신호 출력부
140; SOC 추정부
150; 시간 추정부
160; 기준값 저장부100; Abnormal state advance detection system
110; Temperature sensing unit 120; temperature calculator
121; Temperature difference calculation unit 122; temperature change calculator
123; Temperature deviation change calculation unit 130; Action signal output section
140; SOC Estimator 150; time estimator
160; Reference value storage unit
Claims (10)
상기 배터리 셀의 사이에 위치한 적어도 하나의 방열판;
상기 배터리 셀과 방열판을 수용하는 하우징을 포함하고,
상기 방열판은 상기 하우징에 대해 열적으로 결합되어 있는 배터리 팩.A plurality of battery cells;
at least one heat sink positioned between the battery cells;
It includes a housing that accommodates the battery cell and the heat sink,
A battery pack in which the heat sink is thermally coupled to the housing.
상기 하우징은 상부 하우징과 하부 하우징을 포함하고, 상기 방열판은 상기 상부 하우징 및 하부 하우징 중 적어도 하나와 열적으로 결합된 배터리 팩.According to claim 1,
A battery pack wherein the housing includes an upper housing and a lower housing, and the heat sink is thermally coupled to at least one of the upper housing and the lower housing.
상기 방열판은 상기 배터리 셀에 비해 높은 높이로 구성되어, 상기 상부 하우징 및 하부 하우징 중 적어도 하나와 접촉하도록 구성된 배터리 팩.According to claim 2,
The heat sink is configured to have a height higher than the battery cell and is configured to contact at least one of the upper housing and the lower housing.
상기 방열판은 배터리 셀의 가장 넓은 측면과 면접촉하도록 배치된 배터리 팩.According to claim 1,
A battery pack in which the heat sink is arranged to make surface contact with the widest side of the battery cell.
상기 방열판은 상기 배터리 셀이 배열된 사이에 비균일하게 배치된 배터리 팩.According to claim 1,
A battery pack in which the heat sink is arranged non-uniformly between the battery cells.
상기 방열판은 복수개로 구비되고, 인접한 상호간에 브릿지를 통해 연결되는 배터리 팩.According to claim 1,
A battery pack in which a plurality of heat sinks are provided, and adjacent adjacent heat sinks are connected to each other through a bridge.
상기 브릿지는 상기 하우징의 외부에 위치하고, 상기 하우징에 대해 체결 부재를 통해 물리적 및 열적으로 결합되는 배터리 팩.According to claim 6,
The bridge is located outside the housing and is physically and thermally coupled to the housing through a fastening member.
상기 브릿지가 상기 하우징을 대향하는 면과 반대인 면에 다수의 방열 핀이 더 형성된 배터리 팩.According to claim 6,
A battery pack in which a plurality of heat dissipation fins are further formed on a side opposite to the side where the bridge faces the housing.
상기 방열 핀은 상기 브릿지로부터 상기 하우징과 반대되는 방향으로 돌출되어 형성된 배터리 팩.According to claim 8,
The heat dissipation fin is a battery pack formed to protrude from the bridge in a direction opposite to the housing.
상기 배터리 셀은 파우치의 양단으로 돌출된 전극탭을 포함하고, 상기 방열판은 상기 배터리 셀의 파우치에 대응하여 결합된 배터리 팩.According to claim 1,
A battery pack wherein the battery cell includes electrode tabs protruding from both ends of the pouch, and the heat sink is coupled to the pouch of the battery cell.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220184592A KR20240102500A (en) | 2022-12-26 | 2022-12-26 | Battery Pack Having Improved Cooling Performance |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220184592A KR20240102500A (en) | 2022-12-26 | 2022-12-26 | Battery Pack Having Improved Cooling Performance |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20240102500A true KR20240102500A (en) | 2024-07-03 |
Family
ID=91900149
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020220184592A KR20240102500A (en) | 2022-12-26 | 2022-12-26 | Battery Pack Having Improved Cooling Performance |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20240102500A (en) |
-
2022
- 2022-12-26 KR KR1020220184592A patent/KR20240102500A/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102348298B1 (en) | Secondary battery module | |
US10873114B2 (en) | Secondary battery module | |
KR102253786B1 (en) | Battery Module Comprising Module Case Having Integrally Coupled Heat Sink | |
KR101560561B1 (en) | Battery Module with Compact Structure and Excellent Heat Radiation Characteristics and Middle or Large-sized Battery Pack Employed with the Same | |
JP5448119B2 (en) | Battery module with improved cooling efficiency | |
JP5540070B2 (en) | Battery module and battery pack | |
CN107369863B (en) | Subassembly and battery pack having the same | |
KR101201742B1 (en) | Battery module | |
KR102184753B1 (en) | Battery module, battery pack comprising the battery module and vehicle comprising the battery pack | |
KR20150127863A (en) | Battery module | |
KR101615928B1 (en) | Middle or Large-sized Battery Pack Having Efficient Cooling Structure | |
KR20130086678A (en) | Battery module with novel structure | |
KR101960922B1 (en) | Battery module | |
KR101496523B1 (en) | Radiant heat plate for battery cell | |
KR102555088B1 (en) | Preparing method for secondary battery | |
KR101543477B1 (en) | Battery module and lithium secondary battery pack comprising the same | |
KR20170082203A (en) | Battery Pack Having Edge Cooling-Typed Member | |
KR20210125850A (en) | Battery pack and device including the same | |
US20230011587A1 (en) | Battery pack having thermal diffusion prevention structure between battery modules | |
KR20140089627A (en) | Battery Pack for Secondary Battery | |
KR102193166B1 (en) | Battery module | |
KR20240102500A (en) | Battery Pack Having Improved Cooling Performance | |
KR102683482B1 (en) | Battery Pack | |
KR101898009B1 (en) | Battery Cell for Secondary Battery | |
KR20220144715A (en) | Battery module and battery pack including the same |