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KR102364202B1 - 냉각 성능을 향상시킨 전기자동차용 배터리팩 - Google Patents

냉각 성능을 향상시킨 전기자동차용 배터리팩 Download PDF

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KR102364202B1
KR102364202B1 KR1020200045349A KR20200045349A KR102364202B1 KR 102364202 B1 KR102364202 B1 KR 102364202B1 KR 1020200045349 A KR1020200045349 A KR 1020200045349A KR 20200045349 A KR20200045349 A KR 20200045349A KR 102364202 B1 KR102364202 B1 KR 102364202B1
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plate
cooling
battery
housing
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송대천
남상현
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에너테크인터내셔널 주식회사
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Abstract

본 발명은 냉각판을 배터리모듈과 직접 접촉시켜 균일한 냉각이 이루어지도록 함으로써 냉각 효율을 향상시킴과 동시에, 수냉식으로서 외부 공기를 이용함에 따른 방진관리와 내부의 분진 오염 문제를 해소할 수 있으며, 냉각판의 구조와 배터리모듈 및 하우징과의 결합구조를 최적화하여 구성을 간소화함으로써 배터리팩의 전체 사이즈가 커지는 것을 방지하고, 냉각기능의 구동을 위한 전원을 사용하지 않아 배터리의 소모량을 줄여 사용효율을 더욱 높일 수 있는 전기자동차용 배터리팩을 제공한다.
본 발명의 전기자동차용 배터리팩은, 다수개의 배터리셀을 적층하여 양측면에서 고정플레이트로 고정하여 이루어진 배터리모듈과, 배터리모듈을 내부에 수용하기 위한 하우징과, 하우징과 배터리모듈 사이에 위치하여 배터리모듈의 적층된 배터리셀과 일측면이 접촉하도록 배치되고 차량의 냉각수가 내부통로로 유입되는 입구와 배출되는 출구를 구비하여 내부통로로 흐르는 냉각수에 의해 배터리모듈의 열을 낮추도록 된 냉각판을 포함하여 이루어진 것이다.

Description

냉각 성능을 향상시킨 전기자동차용 배터리팩{Battery pack for electric vehicles with improved cooling performance}
본 발명은 전기자동차용 배터리팩에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배터리의 고출력시 발생하는 과열을 방지하기 위하여 배터리의 온도가 적정하게 유지되게 하는 냉각 성능을 향상시킨 전기자동차용 배터리팩에 관한 것이다.
일반적으로 전기자동차 또는 하이브리드 차량에 사용되는 리튬 이온 배터리는 고출력 동작시 발열현상이 발생한다. 이러한 발열에 대해 효율적인 열관리가 이루어지지 않을 경우 과열로 인해 화재나 폭발의 위험이 있다. 또한 배터리가 고온에서 사용되면 수명이 감소하여 교체시기가 빨리 도래하므로 배터리 유지비용 증가의 문제도 발생한다. 따라서, 배터리의 고출력 동작시 적정한 온도를 유지할 수 있도록 관리할 필요가 있다.
종래에도 상기한 문제를 해결하기 위해 제안된 것이 있다. 예를 들면 대한민국 등록특허 제10-0534730호의 전기자동차용 배터리 트레이 냉각장치(이하, '선행기술'이라 함.)가 알려져 있다.
상기 선행기술은, 도 9에 도시된 바와 같이 배터리 트레이(200)의 일측에 장착되어 내부로 공기를 흡입하도록 하는 냉각팬(210)과, 상기 배터리 트레이(200) 내부에 설치되는 배터리모듈(220)의 하부에 장착되어 배터리모듈(220)에서 발생하는 열을 흡열하는 흡열부재(230)와, 상기 흡열부재(230)에 일단이 장착되어 열을 전달하는 히트파이프(240)와, 상기 히트파이프(240)의 타단에 장착되는 발열부재(250)와, 상기 발열부재(250)에 장착되며 양단에 직류전류를 인가하면 일단은 발열하며 타단은 흡열하여 온도가 제어되도록 발열부재(250)에 장착되는 펠티에소자(260)로 구성되어 있다.
이러한 구성의 선행기술에 의하면, 냉각팬(210)을 작동하여 배터리 트레이(200) 내로 공기를 흡입시키고, 펠티에소자(260)의 작동을 제어하여 히트파이프(240)로 전달되는 배터리(220)의 열이 냉각된다. 따라서 다수개 설치되는 배터리모듈(220)를 동시에 냉각시키는 장점이 있다.
그러나, 선행기술은 외부 공기를 이용하는 공랭식으로 방진관리가 필요하고, 방진관리가 되어 있지 않을 경우 배터리 트레이(200) 내부에 분진 오염의 문제가 있으며, 공기순환을 위한 통로 공간이 마련되어야 하므로 배터리팩 조립체의 전체 사이즈가 커지는 단점이 있고, 공기 흐름이 원활하지 못할 경우 냉각 효율이 급격히 저하될 수 있고 배터리팩 전체에 균일하게 전달되지 못할 경우 특정부위에서 과열되는 문제가 있다.
또한 냉각팬(210), 흡열부재(230), 히트파이프(240), 발열부재(250) 및 펠티에소자(260) 등 많은 구성요소를 배터리 트레이(200)에 설치해야 하므로 구조가 복잡하고, 더욱이 냉각팬(210)과 펠티에소자(260)에 별도의 전원을 공급해야 하므로 이를 위해 배터리 전력을 이용할 경우, 배터리 사용효율을 더욱 저하시키는 문제가 발생한다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 차량의 엔진 냉각을 위해 사용되는 냉각수를 이용한 냉각판을 배터리모듈과 직접 접촉시켜 균일한 냉각이 이루어지도록 함으로써 냉각 효율을 향상시킴과 동시에, 수냉식으로서 외부 공기를 이용함에 따른 방진관리와 내부의 분진 오염 문제를 해소할 수 있는 전기자동차용 배터리팩 조립체를 제공하는데 있다.
또한 본 발명은 냉각판의 구조와 배터리모듈 및 하우징과의 결합구조를 최적화하여 구성을 간소화함으로써 배터리팩의 전체 사이즈가 커지는 것을 방지하고, 냉각기능의 구동을 위한 전원을 사용하지 않아 배터리의 소모량을 줄여 사용효율을 더욱 높일 수 있는 전기자동차용 배터리팩을 제공하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 다수개의 배터리셀을 적층하여 양측면에서 고정플레이트로 고정하여 이루어진 배터리모듈; 상기 배터리모듈을 내부에 수용하기 위한 하우징; 및 상기 하우징과 배터리모듈 사이에 위치하여 배터리모듈의 적층된 배터리셀과 일측면이 접촉하도록 배치되고, 차량의 냉각수가 내부통로로 유입되는 입구와 배출되는 출구를 구비하여, 내부통로로 흐르는 냉각수에 의해 배터리모듈의 열을 낮추도록 된 냉각판을 포함하는 냉각 성능을 향상시킨 전기자동차용 배터리팩에 특징이 있다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 배터리모듈에 구비되어 배터리모듈의 온도를 검출하기 위한 제1 온도센서; 냉각판의 입구에 구비되어 입구로 유입되는 냉각수의 온도를 검출하기 위한 제2 온도센서; 및 상기 제1 온도센서와 제2 온도센서로부터 검출된 배터리모듈과 냉각수의 온도정보를 차량의 중앙처리시스템(CPU)에 제공하기 위한 온도관리시스템을 더 포함하는 냉각 성능을 향상시킨 전기자동차용 배터리팩에 특징이 있다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 냉각판은 배터리모듈의 배터리셀과 접촉하는 편평한 판상의 후면판; 상기 후면판과 소정틈새를 유지하여 배치되는 전면판; 및 상기 후면판과 전면판 사이의 가장자리부에 배치되어 후면판과 전면판 사이에 내부통로가 형성되도록 하는 테두리프레임을 포함하며, 상기 전면판에는 후면판과 끝단이 접촉하여 내부통로를 부분적으로 막아 냉각수의 흐름시 내부통로에서 와류를 발생시킴으로써 흐름이 지연되도록 하는 다수개의 오목형상부를 형성하고, 상기 후면판, 전면판 및 테두리프레임은 알루미늄 합금재질로 제작하여 브레이징 용접으로 상호 고정하는 냉각 성능을 향상시킨 전기자동차용 배터리팩에 특징이 있다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 후면판과 전면판 사이의 내부통로 중간에 배치되고 내부통로를 2분할하는 중앙프레임을 더 포함하며, 상기 중앙프레임은 알루미늄 합금재질로 제작되고, 후면판, 전면판 및 테두리프레임의 브레이징 용접시 함께 용접되어 고정되는 냉각 성능을 향상시킨 전기자동차용 배터리팩에 특징이 있다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 냉각판의 후면판과 배터리모듈 사이에 개재하여 밀착시킨 접착력이 있는 아크릴재질의 써멀패드를 더 포함하는 냉각 기능을 향상시킨 전기자동차용 배터리팩에 특징이 있다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 냉각판의 상단 가장자리부는 배터리모듈의 고정플레이트의 상단과 하우징의 상단에 고정하고, 상기 냉각판의 하단 가장자리부는 하우징의 하단에 고정하며, 상기 배터리모듈의 고정플레이트와 하우징 사이에는 배터리모듈을 냉각판쪽으로 이동시켜 배터리모듈이 냉각판의 후면판에 밀착되게 하는 당김기구가 구비된 냉각 기능을 향상시킨 전기자동차용 배터리팩에 특징이 있다.
상기의 특징적 구성을 가지는 본 발명의 전기자동차용 배터리팩에 의하면, 차량의 엔진을 냉각시키는 냉각수를 이용한 냉각판을 배터리모듈과 직접 접촉시켜 열을 냉각시키는 것이므로 공기를 이용한 공냉식에 비하여 냉각효율을 향상시킬 수 있음과 동시에, 종래에 외부공기 사용으로 인한 방진관리 및 배터리팩 내부의 분진 오염의 염려가 없으며, 냉각기능의 구동을 위한 전원을 사용하지 않아 배터리의 사용효율을 더욱 높이는 효과가 있다.
또한 본 발명은 냉각판의 내부통로로 흐르는 냉각수에 와류를 일으켜 흐름을 더욱 지연시키면서 냉각수가 냉각판 전체에 걸쳐 균일하게 분포되어 흐르게 하고, 냉각판과 배터리모듈과의 균일한 접촉과 밀착력을 증대시킴에 따라, 냉각판과 배터리모듈 사이의 열교환 효율이 더욱 향상되는 효과가 있다.
또한 본 발명은 냉각판을 얇은 판상으로 구성하여 배터리모듈과 하우징 사이에 배치하고, 냉각판, 배터리모듈 및 하우징의 상호간 결합구조를 최적화하여 협소한 하우징 내부 구성을 간소화함으로써 배터리팩의 전체 사이즈가 커지는 것을 방지하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전기자동차용 배터리팩을 나타낸 분해사시도.
도 2는 본 발명에 따른 전기자동차용 배터리팩의 조립상태를 개략적으로 나타낸 평면도.
도 3은 도 1에서 냉각판을 나타낸 분해사시도.
도 4는 도 1에 나타낸 냉각판의 횡단면도.
도 5는 도 1에서 냉각판의 상단 가장자리부에 대한 고정구조를 나타낸 주요부 단면도.
도 6은 도 1에서 냉각판의 하단 가장자리부에 대한 고정구조를 나타낸 주요부 단면도.
도 7은 도 1에서 배터리모듈을 냉각판에 밀착시키기 위한 당김기구를 나타낸 주요부 사시도.
도 8의 (a) 및 (b)는 본원발명의 냉각판과 직선형 내부통로를 가지는 냉각판의 냉각수 흐름분포도.
도 9는 종래의 공랭식 냉각장치가 구비된 전기자동차용 배터리팩을 나타낸 개략도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명한다. 도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 전기자동차용 배터리팩을 나타낸 분리사시도 및 개략평면도로서, 도시된 바와 같이 본 발명의 배터리팩은 배터리모듈(10), 하우징(20) 및 냉각판(30)을 포함하여 이루어진다.
배터리모듈(10)은, 다수개의 배터리셀(11)을 횡방향으로 적층하여 횡방향 양측면에서 고정플레이트(12)로 고정하여 이루어진 것으로, 본 실시예에서는 4개의 배터리모듈(10)을 횡방향으로 배치하여 고정플레이트(12)로 결합한 것을 예시하고 있으나, 배터리모듈(10)의 배치수는 배터리 전체 용량이나 배치할 공간에 따라 변경될 수 있다.
하우징(20)은 상기 배터리모듈(10)을 내부에 수용하기 위한 것으로, 수용되는 배터리모듈(10)의 외형과 대응하는 내부공간을 가지도록 형성한다.
냉각판(30)은 배터리모듈(10)의 배터리셀(11)이 노출된 일측면과 하우징(20)의 대향측 내면 사이에 위치하는 것으로, 냉각판(30)의 일측면이 배터리모듈(10)의 노출된 배터리셀(11)의 일측면과 접촉하도록 배치된다. 따라서 본 실시예에서와 같이 4개의 배터리모듈(10)이 횡방향으로 배치된 경우, 냉각판(30)은 이에 대응하여 횡방향으로 긴 판형태로 형성된다.
냉각판(30)은 차량의 냉각수, 예를 들면 엔진을 냉각시킬 때 사용하는 냉각수를 이용하는 것으로, 냉각수가 내부통로(31)로 유입되는 입구(30a)와 내부통로(31)에서 배출되는 출구(30b)를 구비하여, 내부통로(31)로 흐르는 냉각수가 배터리모듈(10)의 열을 흡수하여 낮추도록 되어 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 냉각판(30)은 후면판(32)과 전면판(33)을 맞대어 형성되는 것으로, 후면판(32)은 배터리모듈(10)의 배터리셀(11)과 접촉하는 부분으로 편평한 판상으로 형성되고, 전면판(33)은 상기 후면판(32)과 대응하는 판상으로 형성되어 소정틈새를 유지하여 배치된다.
후면판(32)과 전면판(33) 사이의 가장자리부에는 테두리프레임(34)이 배치되어 후면판(32)과 전면판(33) 사이에 냉각수가 흐르는 내부통로(31)를 형성하게 된다. 후면판(32)과 전면판(33) 사이의 내부통로(31) 중간에는 내부통로(31)를 2분할함과 동시에 냉각판(30)의 변형을 방지하도록 구조적 강도를 보강하는 중앙프레임(35)을 배치하고 있다.
또한, 전면판(33)에는 후면판(32)과 끝단이 접촉하여 내부통로(31)를 부분적으로 막아 냉각수의 흐름시 내부통로(31)에서 와류를 발생시킴으로써 흐름이 지연되도록 하고, 냉각수의 흐름을 내부통로(31) 전체에 걸쳐 균일하게 분포시키도록 특정의 패턴으로 배치된 원형의 오목형상부(33a)를 다수 형성하고 있다.
이와 같이 냉각판(30)을 구성하는 후면판(32), 전면판(33), 테두리프레임(34) 및 중앙프레임(35)은 열전도율과 기계적 강도가 우수한 알루미늄 합금재질로 제작하는 것이 바람직하고, 브레이징(brazing) 용접으로 상호 견고하게 고정함과 동시에, 내부통로(31)에 대하여 확실한 수밀이 유지되도록 한다.
다시 도 1을 참조하면, 냉각판(30)의 후면판(32)과 배터리모듈(10) 사이에는 열전도율이 우수한 아크릴재질의 써멀패드(36)가 개재된다. 아크릴재질의 써멀패드(36)는 냉각판(30)의 알루미늄 합금재질보다 어느정도 신축성이 있고, 접착력이 있으며 굴곡 변형 가능하므로, 냉각판(30)의 후면판(32)을 직접 배터리모듈(10)에 밀착하여 접촉시키는 것에 비하여 써멀패드(35)를 개재하여 접촉시키는 것이 평면도 오차로 인해 비접촉 부분이 발생하는 것을 최소화할 수 있다.
또한 도 2에서와 같이 배터리모듈(10)에는 제1 온도센서(41)가 구비되고, 냉각판(30)의 입구(30a)에는 제2 온도센서(42)가 구비되어 있다. 따라서 제1 온도센서(41)에 의해 검출된 배터리모듈(10)의 온도정보와 제2 온도센서(42)에 의해 검출된 냉각수의 온도정보를 온도관리시스템(43)을 통해 차량의 중앙처리시스템(CPU)에 제공함으로써, 배터리모듈(10)의 과열정도에 따라 냉각판(30)으로 공급되는 냉각수의 온도를 적절하게 조절할 수 있다.
본 발명의 배터리팩을 구성하는 배터리모듈(10), 하우징(20) 및 냉각판(30)의 고정구조는, 도 1에 도시된 바와 같이, 냉각판(30)의 상단 가장자리부를 배터리모듈(10)의 고정플레이트(12) 상단과 하우징(20)의 상단에 고정하고, 냉각판(30)의 하단 가장자리부는 하우징(20)의 하단에 고정하여 이루어진다.
즉, 도 5에 도시된 바와 같이 냉각판(30)의 상단 가장자리부 고정은, 배터리모듈(10)의 고정플레이트(12), 냉각판(30)의 상단 가장자리부, 하우징(20)의 상단에 관통구멍을 각각 형성하고, 볼트(51)와 너트(52)로 체결함으로써 고정되고, 냉각판(30)의 상단 가장자리부를 따라 복수곳에서 견고하게 고정한다.
도 6에 도시된 바와 같이 냉각판(30)의 하단 가장자리부 고정은, 냉각판(30)의 하단 가장자리부와 하우징(20)의 하단에 관통구멍을 각각 형성하고, 역시 볼트(53)와 너트(54)로 체결함으로써 고정되고, 냉각판(30)의 하단 가장자리부를 따라 복수곳에서 견고하게 고정한다.
한편, 도 7은 도 1에 도시된 방향의 반대쪽에서 본 하우징(20) 내부의 주요부 사시도로서, 배터리모듈(10)을 냉각판(30)쪽으로 당겨 밀착시키기 위한 당김기구를 나타낸 것이다.
당김기구는, 배터리모듈(10)의 고정플레이트(12)와 하우징(20)의 바닥 사이에 구비되어 배터리모듈(10)을 냉각판(30)쪽으로 이동시켜 배터리모듈(10)을 냉각판(30)의 후면판(32)에 밀착시키는 기능을 수행한다.
이러한 당김기구(60)는 하우징(20) 바닥에 지지편(22)을 가지는 지지브라켓(21)이 용접되어 있고, 배터리모듈(10)의 고정플레이트(12)에는 상기 지지브라켓(21)의 지지편(22)에 대응하여 배터리모듈(10)의 밀착방향을 기준으로 하여 후방측에 당김편(13)을 형성하여 구성할 수 있다.
따라서, 지지편(22)과 당김편(13)에 관통구멍을 형성하고, 볼트(55)와 너트(56)를 이용하여 당김편(13)을 지지편(22)쪽으로 당겨 체결하는 것에 의해 냉각판(30)의 고정구조를 더욱 견고하게 하고, 배터리모듈(10)을 냉각판(30)쪽으로 밀착시켜 배터리모듈(10)과 냉각판(30)의 밀착상태를 더욱 견고하게 유지하여 양호한 열교환 기능을 수행할 수 있도록 되어 있다.
이러한 구성으로 이루어진 전기자동차용 배터리팩의 작용을 설명하면 다음과 같다. 도 1 및 도 2에서와 같이 배터리 사용으로 배터리모듈(10)에서 열이 발생하면, 냉각판(30)의 입구(30a)로 냉각수를 유입시켜 내부통로(31)로 흐르게 한 후, 출구(30b)로 배출시킴으로써 배터리모듈(10)과 냉각판(30) 사이에 열교환이 이루어져 배터리모듈(10)의 온도를 낮출 수 있다.
즉, 배터리모듈(10)의 일측면은 열전도율이 높은 아크릴재질의 써멀패드(36)를 개재하여 냉각판(30)의 후면판(32)과 접촉되어 있고, 냉각판(30)은 열전도율이 높은 알루미늄 합금으로 제조된 것이므로, 배터리모듈(10)의 높은 열이 써멀패드(36)와 후면판(32)을 통해 내부통로(31)로 흐르는 냉각수로 전달되어 방출된다. 이로 인해 배터리모듈(10)의 온도를 낮출 수 있고, 배터리모듈(10)과 냉각판(30)의 접촉에 의한 수냉식이므로 외부공기를 사용하는 공냉식에 비하여 배터리모듈(10)의 냉각성능을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명의 냉각판(30)은 전면판(33)에 다수 배치된 원형의 오목형상부(33a)에 의해 내부통로(31)의 일부를 막아 냉각수의 흐름시 와류를 형성할 수 있다. 이러한 와류 발생은 냉각수의 흐름을 지연시켜 충분히 열교환할 수 있는 시간을 확보할 수 있고, 다수의 오목형상부(33a)는 특정 패턴으로 배치되어 냉각수의 흐름을 냉각판(30) 전체에 걸쳐 균일하게 함으로써 열교환효율을 더욱 높일 수 있다.
도 8의 (a) 및 (b)는 상기한 바와 같이 내부통로(31)에 다수의 오목형상부(33a)가 특정의 패턴으로 배치된 냉각판(30)과, 내부통로(31)가 직선형으로 형성된 냉각판(30A)의 냉각수 흐름분포도를 나타낸 것으로, (a)에서와 같이 특정패턴으로 배치된 다수의 오목형상부(33a)가 구비된 냉각판(30)은 (b)에서와 같은 직선형 통로를 가지는 냉각판(30A)에 비하여 냉각수의 흐름이 냉각판(30) 전체에 걸쳐 균일하게 분포됨을 실험을 통해 알 수 있었고, 이로써 냉각판(30)의 열교환 효율을 더욱 높일 수 있음을 확인하였다.
다시 도 2를 참조하면, 본 발명의 냉각판(30)으로 유입되는 냉각수는 차량의 엔진을 냉각시키는 냉각수를 이용한 것으로, 차량에 구비된 냉각수탱크, 순환펌프, 라디에이터 등으로 이루어지는 냉각수 순환계통을 차량의 중앙처리장치(CPU)가 제어함으로써 배터리팩의 냉각판(30)으로 냉각수를 순환시킬 수 있다.
따라서, 배터리모듈(10)에 구비된 제1 온도센서(41)로부터 검출된 배터리모듈(10)의 온도정보와, 냉각판(30)의 입구(30a)에 구비된 제2 온도센서(42)로부터 검출된 냉각수의 온도정보를 온도관리시스템(43)이 차량의 중앙처리장치(CPU)로 보내게 되면, 차량의 중앙처리장치(CPU)는 배터리모듈(10)의 검출온도에 의거하여 냉각판(30)으로 공급되는 냉각수의 온도를 조절할 수 있어 배터리모듈(10)의 온도를 적절하게 제어 및 유지할 수 있다.
또한 본 발명은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 냉각판(30)을 얇은 판상으로 구성하여 배터리모듈(10)과 하우징(20) 사이에 배치하고, 냉각판(30)의 상단 가장자리부를 따라 여러곳에서 양쪽의 하우징(20) 및 배터리모듈(10)의 고정플레이트(12)와 견고하게 고정하고, 냉각판(30)의 하단 가장자리부를 따라 여러곳에서 하우징(20)과 견고하게 고정한 것이므로, 하우징(20) 내의 협소한 공간내에서 배터리모듈(10), 하우징(20) 및 냉각판(30)의 상호간 결합구조를 최적화할 수 있고, 또한 하우징(20)의 내부 구성을 간소화하여 배터리팩의 전체 사이즈가 커지는 것을 방지할 수 있다.
지금까지 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.
10 : 배터리모듈 11 : 배터리셀
12 : 고정플레이트 20 : 하우징
30 : 냉각판 30a : 입구
30b : 출구 31 : 내부통로
32 : 후면판 33 : 전면판
34 : 테두리프레임 35 : 중앙프레임
36 : 써멀패드 41,42 : 제1 및 제2 온도센서
43 : 온도관리시스템 CPU : 차량의 중앙처리장치

Claims (6)

  1. 다수개의 배터리셀을 적층하여 양측면에서 고정플레이트로 고정하여 이루어진 배터리모듈;
    상기 배터리모듈을 내부에 수용하기 위한 하우징; 및
    상기 하우징과 배터리모듈 사이에 위치하여 배터리모듈의 적층된 배터리셀과 일측면이 접촉하도록 배치되고, 차량의 냉각수가 내부통로로 유입되는 입구와 배출되는 출구를 구비하여, 내부통로로 흐르는 냉각수에 의해 배터리모듈의 열을 낮추도록 된 냉각판을 포함하며,
    상기 냉각판의 상단 가장자리부는 배터리모듈의 고정플레이트의 상단과 하우징의 상단에 고정하고, 상기 냉각판의 하단 가장자리부는 하우징의 하단에 고정하며,
    상기 배터리모듈의 고정플레이트와 하우징 사이에는 배터리모듈을 냉각판쪽으로 이동시켜 배터리모듈이 냉각판의 후면판에 밀착되게 하는 당김기구가 구비되고,
    상기 당김기구는, 상기 하우징 바닥에 지지편을 가지는 지지브라켓이 용접되고, 배터리모듈의 고정플레이트에는 상기 지지브라켓의 지지편에 대응하여 배터리모듈의 밀착방향을 기준으로 하여 후방측에 당김편을 형성하며,
    상기 지지편과 당김편에 관통구멍을 형성하고, 볼트와 너트를 이용하여 당김편을 지지편쪽으로 당겨 체결함으로써 이루어진 것을 특징으로 하는 냉각 기능을 향상시킨 전기자동차용 배터리팩.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 배터리모듈에 구비되어 배터리모듈의 온도를 검출하기 위한 제1 온도센서;
    냉각판의 입구에 구비되어 입구로 유입되는 냉각수의 온도를 검출하기 위한 제2 온도센서; 및
    상기 제1 온도센서와 제2 온도센서로부터 검출된 배터리모듈과 냉각수의 온도정보를 차량의 중앙처리시스템(CPU)에 제공하기 위한 온도관리시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 기능을 향상시킨 전기자동차용 배터리팩.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 냉각판은 배터리모듈의 배터리셀과 접촉하는 편평한 판상의 후면판; 상기 후면판과 소정틈새를 유지하여 배치되는 전면판; 및 상기 후면판과 전면판 사이의 가장자리부에 배치되어 후면판과 전면판 사이에 내부통로가 형성되도록 하는 테두리프레임을 포함하며,
    상기 전면판에는 후면판과 끝단이 접촉하여 내부통로를 부분적으로 막아 냉각수의 흐름시 내부통로에서 와류를 발생시킴으로써 흐름이 지연되도록 하는 다수개의 오목형상부를 형성하고,
    상기 후면판, 전면판 및 테두리프레임은 알루미늄 합금재질로 제작하여 브레이징 용접으로 상호 고정하는 것을 특징으로 하는 냉각 기능을 향상시킨 전기자동차용 배터리팩.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 후면판과 전면판 사이의 내부통로 중간에 배치되고 내부통로를 2분할하는 중앙프레임을 더 포함하며,
    상기 중앙프레임은 알루미늄 합금재질로 제작되고, 후면판, 전면판 및 테두리프레임의 브레이징 용접시 함께 용접되어 고정되는 것을 특징으로 하는 냉각 기능을 향상시킨 전기자동차용 배터리팩.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 냉각판의 후면판과 배터리모듈 사이에 개재하여 밀착시킨 접착력이 있는 아크릴재질의 써멀패드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 기능을 향상시킨 전기자동차용 배터리팩.
  6. 삭제
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