WO2019225846A1 - 전지 모듈용 냉각 부재 및 이를 포함하는 전지팩 - Google Patents

전지 모듈용 냉각 부재 및 이를 포함하는 전지팩 Download PDF

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WO2019225846A1
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coolant
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홍순창
이형석
이재현
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주식회사 엘지화학
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Definitions

  • Cooling member for a battery module and a battery pack comprising the same
  • the present invention relates to a cooling member for a battery module and a battery pack including the same.
  • Secondary batteries are attracting attention as a power source for electric vehicles, hybrid electric vehicles, plug-in hybrid electric vehicles, etc., which are proposed as solutions for air pollution of conventional vehicles and diesel vehicles using fossil fuel.
  • Small and mobile devices use one or two or four battery cells per device, whereas medium and large devices such as automobiles use a large and large battery module electrically connected to a plurality of battery cells due to the necessity of high output capacity.
  • the medium-large battery module is preferably manufactured in a small size and weight, it can be charged with high integration, and a square battery, a pouch-type battery, etc., which have a small weight to capacity, is mainly used as a battery cell of a medium-large battery module.
  • a pouch-type battery using an aluminum laminate sheet or the like as an exterior member has received much attention in recent years due to advantages such as low weight, low manufacturing cost, and easy form deformation.
  • the battery cells constituting the medium-large battery module are composed of secondary batteries capable of charging and discharging, such a high output large capacity secondary battery generates a large amount of heat during the charging and discharging process.
  • the laminate sheet of the pouch-type battery widely used in the battery module is coated with a low thermal conductivity polymer material, it is difficult to effectively cool the temperature of the entire battery cell.
  • a medium-large battery pack for a vehicle including a plurality of medium-large battery modules and a high-output large-capacity battery or a medium-large battery pack for a power storage device requires a cooling system for cooling the battery cells embedded therein.
  • a battery module mounted in a medium-large battery pack is generally manufactured by stacking a plurality of battery cells with high density, and stacking adjacent battery cells at regular intervals to remove heat generated during charging and discharging. It consists of a structure. For example, the battery cells themselves are sequentially stacked while being spaced at predetermined intervals without a separate member, or in the case of battery cells having low mechanical rigidity, one or more combinations are incorporated in a cartridge or the like to form a unit module and such a unit. A plurality of modules may be added to configure the battery module.
  • the cartridge is used in the construction of the battery module, there is an advantage in that the mechanical rigidity is increased, but there is a disadvantage in that the size of the entire battery module is increased.
  • a coolant flow path is formed between the battery cells or the battery modules so that heat accumulated between the accumulated battery cells or the battery modules can be effectively removed.
  • this structure has a problem in that the total size of the battery module is increased because a plurality of refrigerant passages must be secured in correspondence with the plurality of battery cells.
  • the cooling structure is a water-cooled cooling system
  • the refrigerant passes through the refrigerant passage in the cooling member.
  • the exchange method is mainly used.
  • FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing the structure of a conventional cooling module for a battery module
  • Figure 2 is a structure of the base plate of FIG. 2019/225846 1 »(: 1 ⁇ 1 ⁇ 2019/003118
  • the cooling member 100 includes a base plate 110 and a cover plate 120.
  • the base plate 110 is formed with an accommodating portion 111 having a structure indented from one surface in the other surface direction opposite thereto, and a coolant inflow portion 113 having a structure communicating with the accommodating portion 111 at both edges facing each other. And a coolant discharge part 114 are formed.
  • Mounting portions 115 for mounting and fixing the cooling member 100 are formed at both edges of the base plate 110 except for edges at which the coolant inlet 113 and the coolant outlet 114 are formed.
  • the cover plate 120 has a structure covering the housing 111 of the base plate 110, and has a size and shape corresponding to the housing 111 except for the mounting portion 115 of the base plate 110 in plan view. It consists of a structure.
  • the portions 121 and 122 corresponding to the refrigerant inlet 113 and the refrigerant outlet 114 of the base plate 110 are formed to protrude outwardly, Refrigerant inlet 123 and refrigerant outlet 124 are each drilled.
  • the refrigerant inlet 123 and the refrigerant outlet 124 are respectively coupled with a refrigerant inlet connector 131 and a refrigerant outlet connector 132 for connection with a refrigerant conduit.
  • a plurality of beads 112 are formed in the cover plate 120 such that a sales flow path from the refrigerant inlet part 113 to the refrigerant discharge part 114 may be formed in a '-shape' shape. Protrude in one direction.
  • the coolant flow path formed by the bead 112 has a curved structure, a difference in speed and flow rate of the coolant according to each position occurs during the flow of the coolant.
  • the refrigerant cannot pass through the portion where the beads 112 protrude, the cooling effect is inevitably lowered at the portion of the battery module corresponding to the portion where the beads 112 are formed.
  • these beads 112 are 2019/225846 1 »(: 1 ⁇ 1 ⁇ 2019/003118
  • the cooling member 100 when the cooling member 100 is located facing the lower part of the battery module, it may occur that the structural rigidity is not sufficient enough to withstand the weight of the battery module, the refrigerant for effective cooling effect Constraints occur in the formation of the flow path.
  • it is to provide a cooling member for a battery module and a battery pack including the same while improving structural rigidity and improving cooling performance.
  • the cooling member for a battery module includes a cooling plate including an upper plate and a lower plate, and a support positioned between the upper plate and the lower plate and having a plurality of refrigerant passages.
  • the lower plate has a coolant inlet and a coolant outlet, and a reinforcing member is formed adjacent to at least one of the coolant inlet and the coolant outlet.
  • the lower plate may include an accommodating portion having a structure indented in a second surface direction located on an opposite side of the first surface facing the upper plate, and the support may be mounted on the accommodating portion.
  • the reinforcing member may be formed at a portion where the lower plate is not covered with the support.
  • the reinforcing member is formed adjacent to the fuel inlet, and the overall shape of the reinforcing members is directed toward the support from the refrigerant inlet. 2019/225846 1 »(: 1 ⁇ 1 ⁇ 2019/003118
  • An edge of the support adjacent to the coolant inlet may have a straight structure, and an edge of the support adjacent to the coolant discharge may have a bent structure.
  • the plurality of refrigerant passages may be arranged in parallel to each other.
  • the reinforcement member may be integrally formed with the lower plate art.
  • the reinforcing member may include a plurality of protruding members.
  • the plurality of protruding members may be disposed along a direction further away from the virtual line connecting the refrigerant inlet and the refrigerant outlet.
  • An angle formed between the virtual line and the protruding member may increase in a direction away from the virtual line.
  • the reinforcing member may be integrally formed with the support.
  • the reinforcing member extends in the direction in which the coolant flow path extends toward at least one of the coolant inlet and the coolant discharge, and the overall shape of the reinforcement member is wide in the direction toward the coolant inlet or the coolant discharge. This can have a narrowing pattern structure.
  • the reinforcing member extends in the direction in which the coolant flow path extends toward at least one of the coolant inlet and the coolant discharge part. It may be smaller than the width between the coolant flow paths located in the central portion between the discharge portions.
  • the support is the cold . Except every inlet and the refrigerant outlet, the housing and the shape of the lower plate may be identical in plan.
  • the cooling member for the battery module includes a first cooling member and a second cooling member connected by conduits, the lower plate of the first cooling member includes a first refrigerant inlet and a first refrigerant outlet, and the second The lower plate of the cooling member includes a second refrigerant inlet and a second refrigerant outlet, and the reinforcing member is formed adjacent to each of the first solvent inlet, the first refrigerant outlet and the second refrigerant inlet. Can be.
  • Each of an edge and an edge of the support of the second cooling member adjacent to the second refrigerant inlet may have a straight structure, and an edge of the support of the second cooling member adjacent to the second refrigerant discharge may have a bending structure.
  • the battery pack according to another embodiment of the present invention may include at least one cooling member for the battery module described above.
  • a battery that increases strength by adding a separate support having a coolant flow path to a cooling plate and at the same time forms a separate reinforcement member at a portion having low strength since the support does not cover the cooling plate.
  • a cooling member for a module and a battery pack including the same can be implemented.
  • FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing a structure of a conventional cooling member for a battery module.
  • FIG. 2 is a plan view schematically showing the structure of the base plate of FIG.
  • FIG. 3 is a schematic diagram schematically showing the structure of a cooling member according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a plan view schematically illustrating a structure in which a support is mounted on the lower plate of FIG. 3.
  • FIG. 5 is a plan view showing the structure of the reinforcing member of FIG.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line of FIG. 4.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the inner tract of FIG. 4.
  • FIG. 8 is a plan view illustrating a cooling member for a battery module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a plan view illustrating an embodiment in which the cooling member of FIG. 8 is modified.
  • 10 is a schematic diagram schematically showing the structure of a cooling member according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a plan view schematically illustrating a structure in which a support is mounted on the lower plate of FIG. 10.
  • planar when referred to as “planar”, it means when the target portion is viewed from above, and when referred to as “cross-section”, it means when viewed from the side of the cross-section cut vertically.
  • FIG. 3 is a schematic diagram schematically showing the structure of a cooling member according to an embodiment of the present invention.
  • 4 is a plan view schematically illustrating a structure in which a support is mounted on the lower plate of FIG. 3.
  • FIG. 5 is a plan view illustrating the structure of the reinforcing member of FIG. 4.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view according to FIG. 4.
  • 7 is a cross-sectional view taken along the 'cold cooling' of FIG.
  • the cooling member 300 includes a lower plate 310, a support 320 including a plurality of selling flow paths 321, and an upper plate 330.
  • Cooling member 300 of the present embodiment is the upper plate 330 2019/225846 1 »(: 1 ⁇ 1 ⁇ 2019/003118
  • the heat transfer pad 340 may be further included thereon.
  • the support 320 according to the present embodiment may be formed by an extrusion molding method.
  • the heat transfer pad 340 may include a silicon material or an acrylic material, and transfer heat generated from the battery module mounted on the cooling member 300 according to the present embodiment to better heat exchange through the cooling member 300. Make it happen.
  • the lower plate 310 has a first surface facing the upper plate 330 and a second surface opposite to the one surface, and the lower plate 310 has the second surface.
  • the accommodating part 311 of the structure indented in the direction is formed, and the refrigerant inlet part 312 and the refrigerant discharge part 313 of the structure which communicate with the accommodating part 311 are formed in the both edges which oppose each other.
  • a plurality of mounting parts 314 for mounting and fixing the cooling member 300 to the battery module are formed on both edges of the lower plate 310 except for the edge where the coolant inlet 312 and the coolant outlet 313 are formed. It is. A fastener is inserted into and coupled to the mounting portion 314, and a fastening hole 31 'for mounting the cooling member 300 according to the present embodiment to a device such as a battery module is drilled.
  • the mounting portion 314 is formed in a structure in which one side portion is indented in the direction of the receiving portion 311 around the fastening hole 314.
  • the support 320 is the number of the lower plates 310.
  • the support 320 may be mounted in the payment part 311, and the support 320 may have a plate-like structure in which a plurality of coolant flow passages 321 are formed in a straight line shape. Can be.
  • the upper plate 330 is a structure covering the receiving portion 311 of the lower plate 310, the planar plate on the lower plate 310 having a receiving portion 311 except for the mounting portion 314 of the lower plate 310 It may be a structure having a corresponding size and shape.
  • the portions 331 and 332 corresponding to the refrigerant inlet portion 312 and the refrigerant discharge portion 313 of the lower plate 310 may be formed to protrude outward.
  • the protruded portions 331 and 332 corresponding to the coolant inlet 312 and the coolant outlet 313 may have a coolant inlet 333 and a coolant outlet 334 having a perforated structure, respectively. . 2019/225846 1 »(: 1 ⁇ 1 ⁇ 2019/003118
  • Refrigerant inlet 333 and the refrigerant outlet 334 may be coupled to the refrigerant inlet connector 341 and the refrigerant discharge connector 342 for connection with the refrigerant conduit, respectively.
  • a reinforcing member 350 is formed at a portion adjacent to the refrigerant inlet 312.
  • the reinforcing member 350 is formed at a portion where the lower plate 310 is not covered with the support 320. Therefore, it is possible to prevent deformation of the cooling member 300 that may occur when the reinforcing member 350 does not cover the support 320.
  • the reinforcing member 350 may have a pattern structure in which an overall shape of the reinforcing member 350 is widened along the direction from the refrigerant inlet 312 toward the support 320.
  • the reinforcing member 350 according to the present exemplary embodiment may be integrally formed with the lower plate 310, and the reinforcing member 350 may include a plurality of protruding members 351 protruding from the first surface of the lower plate 310. It may include.
  • the protruding member 351 may be a result of protruding while forming the lower plate 310 by a press method.
  • the plurality of protruding members 350 may be disposed along a direction further away from the virtual line 1 connecting the refrigerant inlet 312 and the refrigerant outlet 313, and may be disposed away from the virtual line 1. Accordingly, the angle formed between the imaginary line 1 and the protruding member 350 may increase gradually. Due to the arrangement of the protruding member 350, the solvent flowing through the refrigerant inlet 312 may reach the refrigerant passage 321 formed in the support 320 quickly and accurately.
  • the height and the area of the plurality of protruding members 350 may be a means for adjusting the flow rate of the refrigerant, and the flow rate may be adjusted according to the necessary conditions through the adjustment of the height and the area.
  • the edge 32 of the support 320 adjacent to the coolant inlet 312 has a straight structure, and the edge 32013 of the support 320 adjacent to the coolant discharge 313 is curved. It may have a structure.
  • the edge of the support 320 adjacent to the coolant inlet 312 to secure a space for the reinforcing member 350 to be formed between the coolant inlet 312 and the support 320. 32 is spaced apart from the edge of the lower plate 310 where the coolant inlet 312 is formed by an area occupied by the plurality of reinforcing members 350. 2019/225846 1 »(: 1 ⁇ 1 ⁇ 2019/003118
  • the edge 32 of the support 320 adjacent to the refrigerant inlet 312 may have a substantially straight structure in order to have a pattern structure of the reinforcing member 350 as described above with reference to FIG. 5. .
  • the edge 32 (3 ⁇ 4) of the support 320 adjacent to the refrigerant discharge portion 313 may have a curved structure.
  • the reinforcing member 350 is located only at a position adjacent to the refrigerant inlet portion 312. Since the structure is not formed at a position adjacent to the coolant discharge part 313, a portion of the support 320 adjacent to the coolant discharge part 313 may be formed in consideration of the structural rigidity of the cooling member 300.
  • the edge of the lower plate 310 corresponds to the edge of the portion where the coolant discharge part 313 is located.
  • the edge 320 of the support 320 adjacent to the refrigerant discharge part 313 is formed in a curved structure, whereby the edge of the lower plate 310 on which the refrigerant inlet part 312 is formed and the refrigerant inlet part 312 are provided. Edges of the lower plate 310 and the edge of the support 320 adjacent to the refrigerant discharge portion 313 than the region between the edges 32 (3 ⁇ 4) of the support 320 adjacent to the edge).
  • the area between the N and B may be narrowly formed, and the curved portion may be formed at the center portion of the edge 320 of the support 320 adjacent to the refrigerant discharge portion 313.
  • the reinforcing member may be additionally formed in the lower plate 310 adjacent to the refrigerant discharge part 313.
  • an edge of the support 320 adjacent to the refrigerant discharge part 313 may be formed in a straight structure.
  • the plurality of protruding members 351 protrude from the upper surface of the lower plate 310 toward the upper plate 330.
  • the plurality of protruding members 351 may be formed together when the lower plate 310 is formed by a press method, and the plurality of protruding members 351 may be integral with the lower plate 310.
  • the support 320 has a floor portion 323 in contact with the upper plate 330 and a valley portion 323 ⁇ 4 in contact with the lower plate 310 on a vertical cross section. 2019/225846 1 »(: 1 ⁇ 1 ⁇ 2019/003118
  • a plurality of coolant flow paths 321 can be formed by a repetitive uneven structure having a shape. Accordingly, the connection portion 3230 connecting the floor portion 323 and the valley portion 323 ⁇ 4 forms a plurality of refrigerant flow passages 321, and at the same time, an accommodating portion 311 between the upper plate 330 and the lower plate 310. Therefore, the space can be supported, and thus the structural stability can be improved by reinforcing the rigidity of the cooling member 300.
  • FIG. 8 is a plan view illustrating a cooling member for a battery module according to an embodiment of the present invention. 8 shows an embodiment showing a structure in which an additional cooling member is further connected to the cooling member of FIG. 3.
  • the refrigerant may communicate with the first refrigerant discharge part 513, which is the refrigerant discharge part of the first cooling member 500, and the second refrigerant inlet part 312, which is the refrigerant inlet part of the second cooling member 300. Connected to each other by conduits 501.
  • the coolant is introduced into and discharged from the first cooling member 500 toward the second cooling member 300, and the cooling member of FIG. 3 may constitute the second cooling member 300.
  • the refrigerant is introduced into the first refrigerant inlet 512, which is the refrigerant inlet of the first cooling member 500, passes through the first refrigerant passage 521, and then is the refrigerant outlet of the first cooling member 500.
  • the refrigerant is discharged to the first refrigerant discharge unit 513, the refrigerant flows into the second refrigerant inlet unit 312, which is a refrigerant inlet unit of the second cooling member 300, through the conduit 501, and the second refrigerant passage ( After passing through 321, the coolant is discharged to the second coolant discharge part 313, which is a coolant discharge part of the second cooling member 300.
  • the first support 520 of the first cooling member 500 has a structure having four edges 524 5241, 5240, 524 in plan view, and the coolant flow paths 521 have a coolant inlet 512. From the first edge 524 positioned adjacent to the first refrigerant discharge portion 513 is formed in parallel to the second edge 52 positioned adjacent to the first refrigerant discharge portion 513.
  • the second edge 524 located adjacent to may include a curved portion, and the curved portion may be formed at the central portion of the second edge 52 '.
  • the curved portion causes the first cooling member 500 to be positioned. Refrigerant time can be shortened by allowing the refrigerant to pass smoothly to the second cooling member 300.
  • the second support member 320 of the second cooling member 300 has four flat surfaces. 2019/225846 1 »(: 1 ⁇ 1 ⁇ 2019/003118
  • the first refrigerant inlet 512 which is the refrigerant hydraulic portion of the first cooling member 500, is located at the center portion on the edge of the corresponding lower plate 510, and the first sesame outlet 513 is the corresponding lower plate ( On the edge of 510, it can be located in the central portion.
  • the position of the first refrigerant discharge part 513 is not limited thereto, and may be biased toward the third edge 5240 or the fourth edge 524 (1) of the support 520.
  • the first edge 524 and the second edge 524 of the first support 520 may be formed from the first refrigerant inlet 512 and the first refrigerant outlet 513 to induce smooth inflow and discharge of the refrigerant.
  • the first edge 5233 of the first support 520 adjacent to the first refrigerant inlet 512 has a straight line structure, and is spaced apart from each other by a predetermined interval.
  • the second edge 52 of the adjacent first support 520 may have a bending structure between the first edge 524 and the first refrigerant inlet 512 of the first support 520 having a straight structure.
  • the inner circumferential surfaces of the accommodating part of the lower plate 510 corresponding to the first edge 524 and the second edge 52 are in plan view so as to induce smooth inflow and outflow of the refrigerant.
  • Each of the inclined surfaces (and 2) indented toward the first refrigerant discharge part 513 is included.
  • the position of the second refrigerant discharge part 313 is not limited thereto, and may be biased toward the third edge 324 (:) direction or the fourth edge 324 (1) direction of the support 320. 2019/225846 1 »(: 1 ⁇ 1 ⁇ 2019/003118
  • the second cooling member 300 Since the remaining structure of the second cooling member 300 is the same as the first cooling member 500, a detailed description thereof will be omitted.
  • FIG. 9 is a plan view illustrating an embodiment in which the cooling member of FIG. 8 is modified.
  • the embodiment to be described with reference to FIG. 9 is substantially the same as the embodiment described with reference to FIG. 8, but the reinforcing member is disposed between the second edge 52 of the first support 520 and the refrigerant discharge part 513.
  • the second edge 52313 of the first support 520 adjacent to the coolant discharge part 513 may have a straight structure rather than a curved structure.
  • a reinforcing member 550 may be further formed between the second edge 52 ′ of the first support 520 and the coolant discharge part 513 to adjust the path and flow rate of the coolant. Therefore, the cooling efficiency can be further improved.
  • FIG. 10 is a schematic diagram schematically showing the structure of a cooling member according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a plan view schematically illustrating a structure in which a support is mounted on the lower plate of FIG. 10.
  • a support 620 is mounted to an accommodating part 611 of the lower plate 610, and the support 620 includes a plurality of refrigerant passages. 621.
  • the support 620 according to the present embodiment includes a first region adjacent to the refrigerant inlet 312, a second region adjacent to the refrigerant discharge 313, and a third region located between the first region and the second region. It may include.
  • the plurality of refrigerant passages 621 may be disposed in parallel to each other and may have a straight structure.
  • the plurality of refrigerant passages 621 may be disposed in the second region. 2019/225846 1 »(: 1 ⁇ 1 ⁇ 2019/003118
  • the plurality of refrigerant passages 621 of the region extend and may be bent toward a portion where the refrigerant inlet 312 is located.
  • the reinforcing member 650 according to the present exemplary embodiment has a structure in which a plurality of refrigerant passages 621 positioned in the second region extend and extend in a direction toward the refrigerant inlet 312.
  • the overall shape of the reinforcing member 650 may have a pattern structure that is narrow in the direction toward the refrigerant inlet 312.
  • the width () between the refrigerant passages 621 constituting the reinforcing member 650 is located in the second region corresponding to the central portion between the refrigerant inlet portion 312 and the refrigerant discharge portion 313.
  • the width between the refrigerant passages 621 (can be less than 12).
  • the support 620 may have the same shape as that of the housing 611 of the lower plate 620 except for the refrigerant inlet 312 and the refrigerant discharge 313.
  • the reinforcing member 650 may be integrally formed with the support 620.
  • a press method may be used to integrally form the support 620 and the reinforcing member 650.

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Abstract

본 발명은 전지 모듈용 냉각 부재 및 이를 포함하는 전지팩{COOLING MEMBER FOR BATTERY MODULE AND BATTERY PACK INCLUDING THE SAME}에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈용 냉각 부재는 상부 플레이트와 하부 플레이트를 포함하는 냉각 플레이트, 그리고 상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트 사이에 위치하며, 복수의 냉매 유로를 갖는 지지체를 포함하고, 상기 하부 플레이트는 냉매 유입부와 냉매 배출부를 갖고, 상기 냉매 유입부와 상기 냉매 배출부 중 적어도 하나에 인접하여 복수의 보강 부재가 형성된다.

Description

2019/225846 1»（：1^1{2019/003118
【발명의 명칭】
전지 모듈용 냉각 부재 및 이를 포함하는 전지팩
【기술분야】
관련 출원（들）과의 상호 인용
본 출원은 2018년 5월 23일자 한국 특허 출원 제 10-2018-0058368호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며， 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은 전지 모듈용 냉각 부재 및 이를 포함하는 전지팩에 관한 것이다.
【배경기술】
이차 전지는 화석 연료를 사용하는 기존의 차량， 디젤 차량 등의 대기 오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기 자동차， 하이브리드 전기 자동차， 플러그-인 하이브리드 전기 자동차 등의 동력원으로서 주목받고 있다.
소형 모바일 기기들에는 디바이스 1 대당 하나 또는 두서너 개의 전지셀들이 사용됨에 반해， 자동차 등과 같은 중대형 디바이스에는 고출력 대용량의 필요성으로 인해 , 다수의 전지셀을 전기적으로 연결한 중대형 전지 모듈이 사용된다.
중대형 전지 모듈은 가능하면 작은 크기와 중량으로 제조되는 것이 바람직하므로， 높은 집적도로 충적될 수 있고， 용량 대비 중량이 작은 각형 전지， 파우치형 전지 등이 중대형 전지 모듈의 전지셀로서 주로 사용되고 있다. 특히， 알루미늄 라미네이트 시트 등을 외장 부재로 사용하는 파우치형 전지는 중량이 작고 제조 비용이 낮으며 형태 변형이 용이하다는 등의 이점으로 인해 최근 많은 관심을 받고 있다.
이러한 중대형 전지 모듈을 구성하는 전지셀들은 충방전이 가능한 이차 전지로 구성되어 있으므로， 이와 같은 고출력 대용량 이차 전지는 충방전 과정에서 다량의 열을 발생시킨다. 특히， 전지 모듈에 널리 사용되는 파우치형 전지의 라미네이트 시트는 열전도성이 낮은 고분자 물질로 표면이 코팅되어 있으므로, 전지셀 전체의 온도를 효과적으로 냉각시키기 어려운 실정이다.
충방전 과정에서 발생한 전지 모듈의 열이 효과적으로 제거되지 못하면， \¥0 2019/225846
열축적이 일어나고 결과적으로 전지 모듈의 열화를촉진하며， 경우에 따라서는 발화 또는 폭발을 유발할 수 있다. 따라서， 중대형 전지 모듈 다수 개를 포함하고 고출력 대용량의 전지인 차량용 중대형 전지팩이나 전력 저장장치용 중대형 전지팩에는 그것에 내장되어 있는 전지셀들을 냉각시키는 냉각 시스템이 필요하다.
따라서， 중대형 전지팩에 장착되는 전지 모듈은 일반적으로 다수의 전지셀들을 높은 밀집도로 적층하는 방법으로 제조하며， 충방전시에 발생한 열을 제거할 수 있도록 인접한 전지셀들을 일정한 갔격으로 이격시켜 적층한 구조로 이루어져 있다. 예를 들어， 전지셀 자체를 별도의 부재 없이 소정의 간격으로 이격시키면서 순차적으로 적층하거나， 또는 기계적 강성이 낮은 전지셀의 경우， 하나 또는 둘 이상의 조합으로 카트리지 등에 내장하여 단위 모듈을 구성하고 이러한 단위 모듈들을 다수 개 적증하여 전지 모듈을 구성할 수 있다. 전지 모듈의 구성시 카트리지를 사용하면， 기계적 강성이 높아지는 장점이 있지만， 전지 모듈 전체의 크기가 커지게 되는 단점도 있다.
또한, 적증된 전지셀들 또는 전지 모듈들 사이에는 축적되는 열을 효과적으로 제거할 수 있도록, 냉매용 유로가 전지셀들 또는 전지 모듈들 사이에 형성되는 구조로 이루어진다. 그러나， 이러한 구조는 다수의 전지셀들에 대응하여 다수의 냉매 유로를 확보해야 하므로, 전지 모듈의 전체 크기가커지게 되는문제점을 갖는다.
또한, 전지 모듈의 크기를 고려하여， 많은 전지셀들을 적층할수록 상대적으로 좁은 간격의 냉매 유로들을 형성하게 되는데， 이로 인해 냉각 구조의 설계가 복잡해지는 문제점이 발생한다. 즉， 냉매의 유입구 대비 상대적으로좁은 간격의 냉매 유로는높은 압력 손실을유발하게 되어， 냉매의 유입구 및 배출구의 형태와위치 등을설계하는데 많은 어려움이 있다.
따라서, 냉각 구조가 수냉식 냉각 시스템인 경우， 이보다 진일보한 방법으로 내부에 냉매 유로를 포함하는 구조의 냉각 부재가 전지 모듈에 대면하여 접촉된 상태에서， 냉매가 상기 냉각 부재 내의 냉매 유로를 경유함으로써 열 교환하는 방식이 주로사용되고 있다.
도 1에는 종래의 전지모듈용 냉각 부재의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도가 도시되어 있고， 도 2에는 도 1의 베이스 플레이트의 구조를 2019/225846 1»（：1^1{2019/003118
개략적으로 나타낸 평면도가도시되어 있다.
도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 냉각 부재 (100)는 베이스 플레이트 (110) 및 커버 플레이트 (120)를 포함하고 있다. 베이스 플레이트 (110)는 일면으로부터 이에 대향하는 타면 방향으로 만입된 구조의 수납부 (111)가 형성되어 있으며, 서로 대향하는 양측 가장자리에는 수납부 (111)와 연통되는 구조의 냉매 유입부 (113) 및 냉매 배출부 (114)가 형성되어 있다.
냉매 유입부 (113) 및 냉매 배출부 (114)가 형성된 가장자리를 제외한 베이스 플레이트 (110)의 양측 가장자리에는 냉각 부재 (100)의 장착 및 고정을 위한장착부 (115)가 형성되어 있다.
커버 플레이트 (120)는 베이스 플레이트 (110)의 수납부 (111)를 덮는 구조로서， 평면상으로 베이스 플레이트 (110)의 장착부 (115)를 제외한 수납부 (111)에 대응되는크기 및 형상을 갖는구조로 이루어져 있다.
커버 플레이트 (120)의 가장자리 중에서， 베이스 플레이트 (110)의 냉매 유입부 (113) 및 냉매 배출부 (114)에 대응되는 부위들 (121, 122)은 외측 방향으로 돌출된 구조로 형성되어 있으며， 냉매 유입구 (123) 및 냉매 배출구 (124)가각각천공되어 있다.
냉매 유입구 (123) 및 냉매 배출구 (124)에는 각각 냉매 도관과의 연결을 위한냉매 유입 연결구 (131) 및 냉매 배출 연결구 (132)가결합된다.
베이스플레이트 (110)의 수납부 (111)에는 냉매 유입부 (113)로부터 냉매 배출부 (114)에 이르는 넁매 유로가 ’자 형태로 형성될 수 있도록， 다수의 비드 (112)가 커버 플레이트 (120)가위치하는 일면 방향으로 돌출되어 있다. 그러나, 이러한 비드 (112)에 의해 형성된 냉매 유로는 굴곡진 구조로 이루어지므로， 냉매가유동하는 과정에서， 각각의 위치에 따른 냉매의 속도 및 유량의 차이가 발생한다. 특히 이러한 비드 (112)가 돌출되어 형성되어 있는 부위에는 냉매가 통과할 수 없으므로， 비드 (112)가 형성된 부위에 대응되는 전지 모듈의 부위에서는나머지 부위 비해 냉각효과가 저하될 수 밖에 없다. 이에 따라， 냉각 부재 (100)가 적용된 전지모듈에서는 국부적인 냉각 효과의 차이가 발생하므로， 이러한 냉각 부재 (100)를 이용한 전지모듈의 균일한 냉각이 어려운 문제점이 있다. 더욱이， 이러한 비드 (112)는 그 2019/225846 1»（：1^1{2019/003118
자체로서 소정의 폭 (143)을 가지므로, 한정된 베이스 플레이트 ( 110)의 수납부 ( 111) 공간 내에서， 충분한 냉매 유로 폭 ( 141， 142)을 확보하기 위해， 보다 넓은 간격으로 형성될 수 밖에 없다.
따라서， 냉각부재 ( 100)가 전지 모듈의 하부에 대면하여 위치하는 경우， 상기 전지 모듈의 중량을 견딜 수 있을 정도로충분한구조적 강성을 발휘하지 못하는 경우가발생할수 있으므로， 효율적인 냉각효과를 발휘하기 위한 냉매 유로의 형성에 제약이 발생하게 된다.
따라서， 이러한 문제점을 근본적으로 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은실정이다.
【발명의 상세한설명】
【기술적 과제】
본 발명의 실시예에 따르면 , 구조적 강성을 향상시키면서 동시에 냉각 성능이 향상된 전지 모듈용 냉각 부재 및 이를 포함하는 전지팩을 제공하기 위한 것이다.
그러나, 본 발명의 실시예들이 해결하고자 하는 과제는 상술한 과제에 한정되지 않고 본 발명에 포함된 기술적 사상의 범위에서 다양하게 확장될 수 있다.
【기술적 해결 방법】
본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈용 냉각부재는상부 플레이트와 하부 플레이트를 포함하는 냉각 플레이트， 그리고 상기 상부 플레이트와 상기 하부플레이트사이에 위치하며， 복수의 냉매 유로를 갖는지지체를포함하고, 상기 하부 플레이트는 냉매 유입부와 냉매 배출부를 갖고, 상기 냉매 유입부와 상기 냉매 배출부중 적어도하나에 인접하여 보강부재가 형성된다.
상기 하부 플레이트에는 상기 상부 플레이트와 대향하는 제 1 면의 반대측에 위치하는 제 2 면 방향으로 만입된 구조의 수납부가 형성되어 있고， 상기 수납부에 상기 지지체가장착될 수 있다.
상기 보강 부재는 상기 하부 플레이트가 상기 지지체로 덮이지 않은 부분에 형성될 수 있다.
상기 보강 부재는 상기 넁매 유입부에 인접하여 형성되고， 상기 보강 부재들의 전체 모양은 상기 냉매 유입부에서 상기 지지체를 향하는 방향을 2019/225846 1»（：1^1{2019/003118
따라폭이 넓어지는 패턴 구조를 가질 수 있다.
상기 냉매 유입부에 인접한 상기 지지체의 가장자리는 직선 구조를 갖고， 상기 냉매 배출부에 인접한 상기 지지체의 가장자리는 휨 구조를 가질 수 있다.
상기 복수의 냉매 유로는서로 평행하게 배치될 수 있다.
상기 보강부재는상기 하부플레아트와 일체로 형성될 수 있다.
상기 보강부재는복수의 돌출부재를 포함할수 있다.
상기 복수의 돌출 부재는 상기 냉매 유입부와 상기 냉매 배출부를 연결하는가상선을 기준으로 점점 멀어지는 방향을따라 배치될 수 있다.
상기 가상선으로부터 멀어지는 방향을 따라 상기 가상선과 상기 돌출 부재 사이에 형성되는각도가 점점 커질 수 있다.
상기 보강부재는상기 지지체와 일체로 형성될 수 있다.
상기 보강부재는상기 냉매 유로가 연장되어 상기 냉매 유입부와상기 냉매 배출부 중 적어도 하나를 향하는 방향으로 뻗으며, 상기 보강 부재의 전체 모양은 상기 냉매 유입부 또는 상기 냉매 배출부를 향하는 방향을 따라 폭이 좁아지는 패턴 구조를 가질 수 있다.
상기 보강부재는상기 냉매 유로가 연장되어 상기 냉매 유입부와상기 냉매 배출부 중 적어도 하나를 향하는 방향으로 뻗으며， 상기 보강 부재를 구성하는상기 냉매 유로들사이의 폭은상기 냉매 유입부와상기 냉매 배출부 사이의 중앙부분에 위치하는 상기 냉매 유로들사이의 폭보다작을수 있다. 상기 지지체는 상기 냉.매 유입부와 상기 냉매 배출부를 제외하고 상기 하부 플레이트의 수납부와그모양이 평면적으로동일할수 있다.
상기 전지 모듈용 냉각부재는 도관으로서로 연결된 제 1 냉각부재 및 제 2 냉각 부재를 포함하고， 상기 제 1 냉각 부재의 하부 플레이트는 제 1 냉매 유입부와 제 1 냉매 배출부를포함하고， 상기 제 2 냉각부재의 하부 플레이트는 제 2 냉매 유입부와 제 2 냉매 배출부를 포함하며， 상기 보강 부재는 상기 제 1 넁매 유입부， 상기 제 1 냉매 배출부 및 상기 제 2 냉매 유입부 각각에 인접하여 형성될 수 있다.
상기 제 1 냉매 유입부에 인접한 상기 제 1 냉각 부재의 지지체의 가장자리， 상기 제 1 냉매 배출부에 인접한 상기 제 1 냉각 부재의 지지체의 2019/225846 1»（：1^1{2019/003118
가장자리 및 상기 제 2 냉매 유입부에 인접한 상기 제 2 냉각 부재의 지지체의 가장자리 각각은 직선 구조를 갖고， 상기 제 2 냉매 배출부에 인접한 상기 제 2 냉각부재의 지지체의 가장자리는 휨 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전지팩은 앞에서 설명한 전지 모듈용 냉각부재를 적어도하나포함할수 있다.
【발명의 효과】
실시예들에 따르면， 냉각 플레이트에 냉매 유로를 갖는 별도의 지지체를추가함으로써 냉각성능을높임과동시에 , 지지체가 냉각플레이트를 덮지 않아 강도가 약한 부분에 별도의 보강 부재를 형성함으로써 강도를 높여주는 전지 모듈용 냉각부재 및 이를포함하는 전지팩을구현할수 있다.
【도면의 간단한설명】
도 1은 종래의 전지모듈용 냉각 부재의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 2는 도 1의 베이스 플레이트의 구조를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 부재의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 4는 도 3의 하부 플레이트에 지지체가 장착된 구조를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 5는도 4의 보강부재의 구조를나타내는평면도이다.
도 6은도 4의 요- 에 따른단면도이다.
도 7은도 4의 요내’에 따른 단면도이다.
도 8은본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈용 냉각부재를 나타내는 평면도이다.
도 9는도 8의 냉각부재를 변형한실시예를 나타내는평면도이다. 도 10은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 냉각 부재의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 11은 도 10의 하부 플레이트에 지지체가 장착된 구조를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
【발명의 실시를 위한 형태】 0 2019/225846 1»（：1^1{2019/003118
이하， 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 ·실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을가진 자가용이하게 실시할수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는실시예들에 한정되지 않는다.
또한， 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로， 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한， 층， 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에” 또는 “상에” 있다고 할 때， 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에’’ 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한， 기준이 되는 부분 "위에” 또는 “상에，’있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고， 반드시 중력 반대 방향을 향하여 “위에，， 또는“상에” 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 ’’포함1' 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라다른구성요소를 더 포함할수 있는 것을의미한다.
또한， 명세서 전체에서， "평면상”이라할 때, 이는 대상부분을위에서 보았을 때를 의미하며， "단면상”이라 할 때， 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 부재의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다. 도 4는 도 3의 하부 플레이트에 지지체가 장착된 구조를 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 5는 도 4의 보강 부재의 구조를 나타내는 평면도이다. 도 6은 도 4의 에 따른 단면도이다. 도 7은 도 4의 단냉’에 따른 단면도이다.
도 3을 참고하면， 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 부재 (300)는 하부 플레이트 (310)， 복수의 넁매 유로 (321)를 포함하는 지지체 (320) 및 상부 플레이트 (330)를 포함한다. 본실시예의 냉각부재 (300)는상부 플레이트 (330) 2019/225846 1»（：1^1{2019/003118
위에 열전달 패드 (340)를 더 포함할수 있다. 본 실시예에 따른지지체 (320)는 압출성형 방법으로 형성할수 있다.
열전달 패드 (340)는 실리콘 소재 또는 아크릴 소재를 포함할 수 있고， 본실시예에 따른 냉각부재 (300) 위에 장착되는 전지 모듈에서 발생하는 열을 전달하여 냉각부재 (300)를통해 열교환이 좀더 잘 일어날수 있도록 한다. 도 3 및 도 4를 참고하면， 하부플레이트 (310)는 상부 플레이트 (330)와 대향하는 제 1 일면과 이러한 일면의 반대측에 위치하는 제 2 면을 갖고, 하부 플레이트 (310)에는 상기 제 2 면 방향으로 만입된 구조의 수납부 (311)가 형성되어 있고， 서로 대향하는 양측 가장자리에는 수납부 (311)와 연통되는 구조의 냉매 유입부 (312) 및 냉매 배출부 (313)가 형성되어 있다.
냉매 유입부 (312) 및 냉매 배출부 (313)가 형성된 가장자리를 제외한 하부 플레이트 (310)의 양측 가장자리에는， 전지 모듈 등에 냉각 부재 (300)를 장착 및 고정을 위한 복수의 장착부 (314)가 형성되어 있다. 장착부 (314)에는 체결구가 삽입 및 결합됨으로써 , 본 실시예에 따른 냉각 부재 (300)를 전지 모듈등의 디바이스에 장착시키기 위한체결공 (31쑈)이 천공되어 있다.
장착부 (314)는 체결공 (314 을 중심으로 일측 부위가 수납부 (311) 방향으로 만입된 구조로 형성되어 있다. 도 4에 도시한 바와 같이, 지지체 (320)는 하부 플레이트 (310)의 수납부 (311) 내에 장착되며， 지지체 (320)는 직선 형상으로 이루어진 복수의 냉매 유로 (321)가 형성되어 있는 판상형 구조를 가질 수 있다. 이때， 복수의 냉매 유로 (321)는 서로 평행하게 배치될 수 있다.
상부 플레이트 (330)는 하부 플레이트 (310)의 수납부 (311)를 덮는 구조로서， 평면상으로 하부 플레이트 (310)의 장착부 (314)를 제외한 수납부 (311)를 갖는 하부 플레이트 (310)에 대응되는 크기 및 형상을 갖는 구조일 수 있다.
상부 플레이트 (330)의 가장자리들 중에서, 하부 플레이트 (310)의 냉매 유입부 (312) 및 냉매 배출부 (313)에 대응되는 부위들 (331， 332)은 외측 방향으로 돌출된 구조로 형성될 수 있으며， 냉매 유입부 (312) 및 냉매 배출부 (313)에 대응되는 돌출된 부위들 (331， 332)에는 각각 천공된 구조를 갖는 냉매 유입구 (333) 및 냉매 배출구 (334)가형성될 수 있다. 2019/225846 1»（：1^1{2019/003118
냉매 유입구 (333) 및 냉매 배출구 (334)에는 각각 냉매 도관과 연결을 위한 냉매 유입 연결구 (341) 및 냉매 배출 연결구 (342)가결합될 수 있다. 본 실시예에 따른 냉각 부재 (300)의 하부 플레이트 (310)에는 냉매 유입부 (312)와 인접한 부분에 보강 부재 (350)가 형성되어 있다. 보강 부재 (350)는 하부 플레이트 (310)가 지지체 (320)로 덮이지 않은 부분에 형성되어 있다. 따라서， 보강 부재 (350)가 지지체 (320)를 커버하지 않는 경우에 발생할수 있는 냉각부재 (300)의 변형을 방지할수 있다.
도 5를 참고하면, 본실시예에 따른보강부재 (350)는 전체적인 모양이 냉매 유입부 (312)에서 지지체 (320)를 향하는 방향을 따라 폭이 넓어지는 패턴 구조를 가질 수 있다. 본 실시예에 따른 보강 부재 (350)는 하부 플레이트 (310)와 일체로 형성될 수 있고， 보강 부재 (350)는 하부 플레이트 (310)의 제 1 면으로부터 돌출된 복수의 돌출 부재 (351)를 포함할 수 있다. 이러한 돌출 부재 (351)는 하부 플레이트 (310)를 프레스 공법으로 형성하면서 돌출된 결과물일 수 있다.
복수의 돌출 부재 (350)는 냉매 유입부 (312)와 냉매 배출부 (313)를 연결하는 가상선 (1)을 기준으로 점점 멀어지는 방향을 따라 배치될 수 있고， 가상선 (1)으로부터 멀어지는 방향을 따라 가상선 (1)과 돌출 부재 (350) 사이에 형성되는 각도는 점점 커질 수 있다. 이러한 돌출 부재 (350)의 배치 구조로 인해 냉매 유입부 (312)를 통해 유입된 넁매가 빠르고 정확하게 지지체 (320)에 형성된 냉매 유로 (321)에 도달할수 있다.
복수의 돌출 부재 (350)의 높이 및 면적 등은 냉매 유량을 조절하기 위한 수단이 될 수 있으며 기능적으로 높이 및 면적 등의 조절을 통해 필요로 하는조건에 따라유량을조절할수 있다.
도 4를 다시 참고하면, 냉매 유입부 (312)에 인접한 지지체 (320)의 가장자리 (32的)는 직선 구조를 갖고， 냉매 배출부 (313)에 인접한 지지체 (320)의 가장자리 (32013)는 휨 구조를 가질 수 있다. 도 4에 도시한 실시예에서， 냉매 유입부 (312)와 지지체 (320) 사이에 보강 부재 (350)가 형성되기 위한 공간 확보를 위해， 냉매 유입부 (312)에 인접한 지지체 (320)의 가장자리 (32 )는， 냉매 유입부 (312)가 형성된 하부 플레이트 (310)의 가장자리로부터 복수의 보강부재 (350)가차지하는 영역만큼 이격되어 있다. 2019/225846 1»（：1^1{2019/003118
뿐만 아니라， 앞에서 도 5를 참조하여 설명한 바와 같은 보강 부재 (350)의 패턴 구조를 가지기 위해 냉매 유입부 (312)에 인접한 지지체 (320)의 가장자리 (32的)는 실질적으로 직선 구조를 가질 수 있다. 이와 달리， 냉매 배출부 (313)에 인접한 지지체 (320)의 가장자리 (32(¾)는 휨 구조를 가질 수 있다. 본 실시예에서 보강 부재 (350)는 냉매 유입부 (312)에 인접한 위치에만 형성되고， 냉매 배출부 (313)에 인접한 위치에는 형성되지 않는 구조이기 때문에， 냉각 부재 (300)의 구조적 강성을 고려하여 냉매 배출부 (313)에 인접한 지지체 (320) 부분은 하부 플레이트 (310)의 가장자리에 가깝게 형성되는 것이 바람직하다. 여기서， 하부 플레이트 (310)의 가장자리는 냉매 배출부 (313)가위치하는부분의 가장자리에 대응한다.
따라서， 본 실시예에서는 냉매 배출부 (313)에 인접한 지지체 (320)의 가장자리 (320 를 휨 구조로 형성함으로써， 냉매 유입부 (312)가 형성된 하부 플레이트 (310)의 가장자리와 냉매 유입부 (312)에 인접한 지지체 (320)의 가장자리 (32(¾) 사이의 영역보다 냉매 배출부 (313)가 형성된 하부 플레이트 (310)의 가장자리와 냉매 배출부 (313)에 인접한 지지체 (320)의 가장자리 (32013) 사이의 영역을 좁게 형성할 수 있다. 상기 휨 구조에 따른 휘어진 부분은 냉매 배출부 (313)에 인접한 지지체 (320)의 가장자리 (320 의 중심 부분에 형성될 수 있다.
이상의 실시예에서는 하나의 하부 플레이트에서 하나의 보강 부재만 형성하는 것을 설명하였으나, 변형 실시예로서 냉매 배출부 (313)에 인접한 하부 플레이트 (310)에도 추가적으로 보강 부재를 형성하는 것도 가능하다. 이때, 냉매 배출부 (313)에 인접한 지지체 (320)의 가장자리를 직선 구조로 형성할수 있다.
도 6을 참고하면， 복수의 돌출 부재 (351)는 하부 플레이트 (310)의 상부면으로부터 상부 플레이트 (330)를 향해 돌출되어 있다. 앞에서 설명한 바와 같이 복수의 돌출 부재 (351)는 프레스 공법으로 하부 플레이트 (310)를 형성 시 함께 형성되고, 복수의 돌출 부재 (351)는 하부 플레이트 (310)와 일체인 구조일 수 있다.
도 7을 참고하면, 지지체 (320)는 수직 단면 상에서 마루 부위 (323 가 상부 플레이트 (330)에 접하고, 골 부위 (32¾)가 하부 플레이트 (310)에 접하는 2019/225846 1»（：1^1{2019/003118
형상의 반복적인 요철 구조에 의해 복수의 냉매 유로 (321)를 형성할수 있다. 따라서， 마루 부위 (323 와 골 부위 (32¾)를 연결하는 연결 부위 (3230가 복수의 냉매 유로 (321)를 형성하는 동시에， 상부 플레이트 (330)와 하부 플레이트 (310) 사아의 수납부 (311) 공간을 지지한다. 따라서, 냉각 부재 (300)의 강성을 보강하여 구조적 안정성을 향상시킬 수 있다.
도 8은본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈용 냉각부재를 나타내는 평면도이다. 도 8에는 도 3의 냉각 부재에 추가적인 냉각 부재가 더 연결되어 있는구조를 나타내는실시예가도시되어 있다.
도 8을 참고하면, 제 1 냉각 부재 (500)의 냉매 배출부인 제 1 냉매 배출부 (513)와 제 2 냉각 부재 (300)의 냉매 유입부인 제 2 냉매 유입부 (312)는 냉매가 연통될 수 있는도관 (501)에 의해 서로 연결되어 있다.
냉매는 제 1 냉각 부재 (500)로부터 제 2 냉각 부재 (300) 방향으로 유입 및 배출되며, 도 3의 냉각 부재는 제 2 냉각 부재 (300)를 구성할 수 있다. 구체적으로， 제 1 냉각 부재 (500)의 냉매 유입부인 제 1 냉매 유입부 (512)로 냉매가유입되고, 제 1 냉매 유로 (521)를 통과한후 제 1 냉각부재 (500)의 냉매 배출부인 제 1 냉매 배출부 (513)로 냉매가 배출되며， 도관 (501)을 통해 제 2 냉각 부재 (300)의 냉매 유입부인 제 2 냉매 유입부 (312)로 냉매가 유입되고， 제 2 냉매 유로 (321)를 통과한 후 제 2 냉각 부재 (300)의 냉매 배출부인 제 2 냉매 배출부 (313)로 냉매가배출된다.
제 1 냉각 부재 (500)의 제 1 지지체 (520)는 평면상으로 4개의 가장자리들 (524 5241)， 5240 , 524 을 갖는 구조로 이루어져 있고， 냉매 유로들 (521)은 냉매 유입부 (512)에 인접하여 위치하는 제 1 가장자리 (524 에서부터， 제 1 냉매 배출부 (513)에 인접하여 위치하는 제 2 가장자리 (52的) 방향으로 평행하게 형성되어 있다. 여기서， 제 1 냉매 배출부 (513)에 인접하여 위치하는 제 2 가장자리 (524 는 휘어진 부분을 포함할 수 있고， 휘어진 부분은 제 2 가장자리 (52此)의 중심 부분에 형성될 수 있다. 휘어진 부분으로 인해제 1 냉각 부재 (500)를 통과한 냉매가 제 2 냉각 부재 (300)로 원활하게 이동할수 있도록 하여 냉매 시간을 단축할수 있다. 마찬가지로 제 2 냉각부재 (300)의 제 2지지체 (320)는 평면상으로 4개의 2019/225846 1»（：1^1{2019/003118
가장자리들 (324 32此， 3240 , 324幻을 갖는 구조로 이루어져 있고， 냉매 유로들 (321)은 냉매 유입부 (312)에 인접하여 위치하는 제 1 가장자리 (324크)에서부터， 냉매 배출부 (313)에 인접하여 위치하는 제 2 가장자리 (32的) 방향으로 평행하게 형성되어 있다.
제 1 냉각 부재 (500)의 냉매 유압부인 제 1 냉매 유입부 (512)는， 대응되는 하부 플레이트 (510)의 가장자리 상에서 중앙 부분에 위치하고， 제 1 넁깨 배출부 (513)는 대응되는 하부 플레이트 (510)의 가장자리 상에서, 중앙 부분에 위치할 수 있다. 제 1 냉매 배출부 (513)의 위치는 이에 한정되지 않고， 지지체 (520)의 제 3 가장자리 (5240 방향 또는 제 4 가장자리 (524(1) 방향으로 편향될 수도 있다.
제 1 지지체 (520)의 제 1 가장자리 (524 와 제 2 가장자리 (524 는， 냉매의 원활한 유입 및 배출을 유도할 수 있도록, 제 1 냉매 유입부 (512) 및 제 1 냉매 배출부 (513)로부터 각각 소정의 간격을 두고 이격되어 있다. 다만, 제 1 냉매 유입부 (512)에 인접한 제 1 지지체 (520)의 제 1 가장자리 (5243)는 직선 구조를 갖고， 제 1 냉매 배출부 (513)에 인접한 제 1 지지체 (520)의 제 2 가장자리 (52的)는 휨 구조를 가질 수 있다. 직선 구조를 갖는 제 1 지지체 (520)의 제 1 가장자리 (524 와 제 1 냉매 유입부 (512) 사이에 보강 부재 (550)가 형성되고, 휨 구조를 갖는 제 1 지지체 (520)의 제 2 가장자리 (52的)와 제 1 냉매 배출부 (513) 사이에는 별도의 보강 부재 없이 제 1 지지체 (520)의 휨 구조를 갖는부분이 배치되어 있다.
제 1 가장자리 (524 와 제 2 가장자리 (52的)에 대응하는 하부 플레이트 (510)의 수납부 내주면들은 냉매의 원활한 유입 및 배출을 유도할 수 있도록, 평면상으로 제 1 냉매 유입부 (512) 및 제 1 냉매 배출부 (513) 방향으로 만입된 경사면들 (와, 2)을각각포함하고 있다.
제 2 냉각부재 (300)의 냉매 유입부인 제 2 냉매 유입부 (312)는 대응되는 하부 플레이트 (310)의 가장자리 상에서 중앙 부분에 위치하고， 제 2 냉매 배출부 (313)는 대응되는 하부 플레이트 (310)의 가장자리 상에서 중앙 부분에 위치할 수 있다. 제 2 냉매 배출부 (313)의 위치는 이에 한정되지 않고， 지지체 (320)의 제 3 가장자리 (324(：) 방향 또는 제 4 가장자리 (324(1) 방향으로 편향될 수도 있다. 2019/225846 1»（：1^1{2019/003118
제 2 냉각부재 (300)의 나머지 구조는 제 1 냉각부재 (500)와동일하므로， 이에 대한자세한설명은 생략한다.
도 9는도 8의 냉각부재를 변형한실시예를 나타내는 평면도이다.
도 9를 참고하면, 도 9에서 설명하려는 실시예는 도 8에서 설명한 실시예와 대부분 동일하나, 제 1 지지체 (520)의 제 2 가장자리 (52的)와 냉매 배출부 (513) 사이에 보강 부재 (550)가 추가적으로 형성되어 있는 점에 차이가 있다. 또， 냉매 배출부 (513)에 인접한 제 1 지지체 (520)의 제 2 가장자리 (52413)는 휨 구조가 아니라 직선 구조를 가질 수 있다. 본 실시예에 따른 냉각 부재처럼 복수의 냉각 부재가 연결된 경우에는， 제 1 냉각 부재 (500)의 냉매 배출부 (513)를 통해 배출된 냉매가 제 2 냉각 부재 (300)로 다시 들어가서 넁각 작용을 해야하는 점을 고려할 때, 제 1 지지체 (520)의 제 2 가장자리 (52此)와 냉매 배출부 (513) 사이에 보강부재 (550)가추가로 형성되어 냉매의 경로와 유속을 조정할 수 있다. 따라서， 냉각 효율을 더 향상시킬 수 있다.
이상에서 설명한 차이점 외에 도 8을 참고하여 설명한 내용은 본 실시예에도모두 적용가능하다.
도 10은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 냉각 부재의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다. 도 11은 도 10의 하부 플레이트에 지지체가 장착된 구조를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 10 및 도 11에서 설명하려는 실시예는 도 3 및 도 4를 참고하여 설명한 실시예와 대부분 동일하나， 보강 부재를 형성하는 방법 및 이에 따라 제조된 보강 부재 구조에 차이가 있는 바, 차이점을 중심으로 설명하기로 한다.
도 10 및 도 11을 참고하면, 본 실시예에 따른 냉각 부재 (600)에서， 하부 플레이트 (610)의 수납부 (611)에 지지체 (620)가 장착되고, 지지체 (620)는 복수의 냉매 유로 (621)를 포함한다. 본 실시예에 따른 지지체 (620)는， 냉매 유입부 (312)에 인접한 제 1 영역， 냉매 배출부 (313)에 인접한 제 2 영역， 및 제 1 영역과 제 2 영역 사이에 위치하는 제 3 영역을 포함할 수 있다. 상기 제 2 영역 및 상기 제 3 영역에서 복수의 냉매 유로 (621)는서로 평행하게 배치되고， 직선 구조를 가질 수 있다. 상기 제 1 영역에서 복수의 냉매 유로 (621)는 상기 제 2 2019/225846 1»（：1^1{2019/003118
영역의 복수의 냉매 유로 (621)가 연장되어 있으며， 냉매 유입부 (312)가 위치하는 부분을 향해 휘어질 수 있다. 구체적으로， 본 실시예에 따른 보강 부재 (650)는 상기 제 2 영역에 위치하는 복수의 냉매 유로 (621)가 연장되어 냉매 유입부 (312)를 향하는 방향으로 뻗는 구조로 이루어진다. 보강 부재 (650)의 전체 모양은 냉매 유입부 (312) 향하는 방향을 따라 폭이 좁아지는 패턴 구조를 가질 수 있다. 이때, 보강 부재 (650)를 구성하는 냉매 유로들 (621) 사이의 폭 ( )은， 냉매 유입부 (312)와 냉매 배출부 (313) 사이의 중앙 부분에 해당하는 상기 제 2 영역에 위치하는 냉매 유로들 (621) 사이의 폭 ((12)보다작을수 있다.
본 실시예에 따른 지지체 (620)는 냉매 유입부 (312)와 냉매 배출부 (313)를 제외하고 하부 플레이트 (620)의 수납부 (611)와 그 모양이 평면적으로동일할수 있다.
본실시예에서 보강부재 (650)는 지지체 (620)와 일체로 형성될 수 있다. 이처럼 지지체 (620)와 보강 부재 (650)를 일체로 형성하기 위해 프레스 방법을 사용할수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
【부호의 설명】
300： 냉각부재
310 , 510： 하부플레이트
320 , 520： 지지체
321： 냉매 유로
330： 상부플레이트
350： 보강부재

Claims

2019/225846 1»（：1^1{2019/003118 【청구범위】
【청구항 1】
상부 플레이트와 하부 플레이트를 포함하는 냉각 플레이트, 그리고 상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트 사이에 위치하며， 복수의 냉매 유로를 갖는 지지체를 포함하고，
상기 하부 플레이트는 냉매 유입부와 냉매 배출부를 갖고， 상기 냉매 유입부와 상기 냉매 배출부 중 적어도 하나에 인접하여 보강 부재가 형성되어 있는 전지 모듈용 냉각 부재.
【청구항 2】
제 1항에서,
상기 하부 플레이트에는 상기 상부 플레이트와 대향하는 제 1 면의 반대측에 위치하는 제 2 면 방향으로 만입된 구조의 수납부가 형성되어 있고, 상기 수납부에 상기 지지체가 장착되는 전지 모듈용 냉각 부재.
【청구항 3】
제 1항에서，
상기 보강 부재는 상기 하부 플레이트가 상기 지지체로 덮이지 않은 부분에 형성되는 전지 모듈용 냉각 부재.
【청구항 4]
제 3항에서，
상기 보강 부재는 상기 냉매 유입부에 인접하여 형성되고, 상기 보강 부재의 전체 모양은 상기 냉매 유입부에서 상기 지지체를 향하는 방향을 따라 폭이 넓어지는 패턴 구조를 갖는 전지 모듈용 냉각 부재.
【청구항 5】
제 4항에서,
상기 냉매 유입부에 인접한 상기 지지체의 가장자리는 직선 구조를 갖고, 상기 냉매 배출부에 인접한 상기 지지체의 가장자리는 휨 구조를 갖는 전지 모듈용 냉각 부재 .
【청구항 6]
제 1항에서，
상기 복수의 냉매 유로는 서로 평행하게 배치되어 있는 전지 모듈용 2019/225846 1»（：1^1{2019/003118
냉각부재.
【청구항 7】
제 1항에서，
상기 보강 부재는 상기 하부 플레이트와 일체로 형성되는 전지 모듈용 냉각부재.
【청구항 8]
제 1항에서
상기 보강 부재는 복수의 돌출 부재를 포함하는 전지 모듈용 냉각 부재.
【청구항 9】
제 8항에서，
상기 복수의 돌출 부재는 상기 냉매 유입부와 상기 냉매 배출부를 연결하는 가상선을 기준으로 점점 멀어지는 방향을따라배치되는 전지 모듈용 냉각부재.
【청구항 10】
제 9항에서，
상기 가상선으로부터 멀어지는 방향을 따라 상기 가상선과 상기 돌출 부재 사이에 형성되는 각도가 점점 커지는 전지 모듈용 넁각부재.
【청구항 11】
제 1항에서,
상기 보강 부재는 상기 지지체와 일체로 형성되는 전지 모듈용 냉각 부재.
【청구항 12】
제 11항에서 ,
상기 보강부재는상기 냉매 유로가 연장되어 상기 냉매 유입부와상기 냉매 배출부 중 적어도 하나를 향하는 방향으로 뻗으며， 상기 보강 부재의 전체 모양은 상기 냉매 유입부 또는 상기 냉매 배출부를 향하는 방향을 따라 폭이 좁아지는 패턴 구조를 갖는 전지 모듈용 냉각부재.
【청구항 13】
제 11항에서， 2019/225846 1»（：1^1{2019/003118
상기 보강부재는상기 냉매 유로가 연장되어 상기 냉매 유입부와상기 냉매 배출부 중 적어도 하나를 향하는 방향으로 뻗으며， 상기 보강 부재를 구성하는상기 냉매 유로들사이의 폭은상기 냉매 유입부와상기 냉매 배출부 사이의 중앙 부분에 위치하는 상기 냉매 유로들 사이의 폭보다 작은 전지 모듈용 냉각부재.
【청구항 14】
제 11항에서，
상기 지지체는 상기 냉매 유입부와 상기 냉매 배출부를 제외하고 상기 하부 플레이트의 수납부와 그 모양이 평면적으로 동일한 전지 모듈용 냉각 부재 .
【청구항 15】
제 1항에서’
상기 전지 모듈용 냉각부재는도관으로서로 연결된 제 1 냉각부재 및 제 2 냉각부재를포함하고，
상기 제 1 냉각 부재의 하부 플레이트는 제 1 냉매 유입부와 제 1 냉매 배출부를 포함하고， 상기 제 2 냉각부재의 하부 플레이트는 제 2 냉매 유입부와 제 2 냉매 배출부를 포함하며， 상기 보강 부재는 상기 제 1 냉매 유입부, 상기 저 11 냉매 배출부 및 상기 제 2 냉매 유입부 각각에 인접하여 형성되는 전지 모듈용 냉각부재.
【청구항 16】
제 15항에서，
상기 제 1 냉매 유입부에 인접한 상기 제 1 냉각 부재의 지지체의 가장자리, 상기 제 1 냉매 배출부에 인접한 상기 제 1 냉각 부재의 지지체의 가장자리 및 상기 제 2 냉매 유입부에 인접한 상기 제 2 냉각 부재의 지지체의 가장자리 각각은 직선 구조를 갖고, 상기 제 2 냉매 배출부에 인접한 상기 제 2 냉각부재의 지지체의 가장자리는 휨 구조를 갖는 전지 모듈용 냉각부재.
【청구항 17】
제 1항에 따른 전지 모듈용 냉각부재를 적어도하나포함하는 전지팩.
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