KR102672597B1 - Battery module case for top-cooled electric vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전기 자동차에 사용되는 배터리 모듈 케이스에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 배터리 케이스를 구성하는 덮개에 냉각수가 흐르는 유로를 구성하고, 내부 방향으로 돌출되는 형태로 유로를 형성하여 배터리 케이스 내부의 배터리 셀에서 발생하는 열을 좀 더 효율적으로 냉각할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a battery module case used in an electric vehicle. More specifically, the present invention relates to a battery module case used in an electric vehicle. More specifically, a flow path through which coolant flows is formed in the cover constituting the battery case, and the flow path is formed in a shape that protrudes inward to form a flow path inside the battery case. This is to cool the heat generated from the battery cells more efficiently.
Description
본 발명은 전기 자동차에 사용되는 배터리 모듈 케이스에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 배터리 케이스를 구성하는 덮개에 냉각수가 흐르는 유로를 구성하여 배터리 케이스 내부의 배터리 셀에서 발생하는 열을 좀 더 효율적으로 냉각할 수 있도록 개선한 배터리 모듈 케이스에 관한 것이다.The present invention relates to a battery module case used in an electric vehicle. More specifically, the heat generated from the battery cells inside the battery case is cooled more efficiently by forming a passage through which coolant flows in the cover that constitutes the battery case. This is about a battery module case that has been improved to enable this.
환경오염이 전 세계적인 문제로 대두됨에 따라 최근 대체에너지 개발 및 대기오염 방지 등의 목적으로 친환경 자동차인 전기 자동차(EV)에 대한 개발이 활발하게 이루어지고 있다.As environmental pollution has emerged as a global problem, the development of electric vehicles (EV), an eco-friendly vehicle, has been actively conducted recently for the purpose of developing alternative energy and preventing air pollution.
전기 자동차의 가장 핵심적인 기술은 배터리 시스템에 의해 이루어지는 것으로, 전기 자동차는 연료전지가 생성하는 전기를 배터리 셀에 저장하고 배터리의 전기로 모터를 구동하여 자동차 휠을 회전시키는 원리에 의해 작동하게 된다.The most core technology of electric vehicles is the battery system. Electric vehicles operate on the principle of storing electricity generated by a fuel cell in a battery cell and using the electricity from the battery to drive a motor to rotate the car's wheels.
전기 자동차의 배터리 셀은 차량의 저부에 고정되는 배터리 케이스의 내부에 배치되며 배터리 케이스는 배터리가 수납되는 로워케이스와, 로워케이스의 상부를 덮는 덮개로 이루어진다.The battery cell of an electric vehicle is placed inside a battery case fixed to the bottom of the vehicle, and the battery case consists of a lower case where the battery is stored and a cover that covers the top of the lower case.
한편, 위와 같은 배터리 케이스의 내부에 장착되는 배터리 셀은 전기자동차 등과 같이 대용량 및 고전압을 필요로 하는 디바이스에 사용될 시에는, 다수의 전지셀들이 배열된 구조의 전지 셀 어셈블리 내지 전지 팩 등의 형태로 사용된다.On the other hand, when the battery cells installed inside the above battery case are used in devices that require large capacity and high voltage, such as electric vehicles, they are in the form of a battery cell assembly or battery pack with a structure in which multiple battery cells are arranged. It is used.
특히, 전지 셀들은 좁은 공간에 밀집되어 있는 형태이기 때문에 각 전지 셀에서 상당한 열이 발생되므로 이를 방출 내지 냉각하는 것이 매우 중요한데, 전지 셀의 충전 또는 방전의 과정은 전기 화학적 반응에 의하여 이루어지므로, 배터리 모듈의 열이 효과적으로 제거되지 못하면, 열축적에 의해 배터리 모듈의 수명이 단축되고, 경우에 따라서는 발화 또는 폭발까지 이어질 수 있다.In particular, since battery cells are densely packed in a small space, each battery cell generates considerable heat, so it is very important to dissipate or cool it. Since the process of charging or discharging a battery cell is accomplished by an electrochemical reaction, the battery If the heat of the module is not effectively removed, the lifespan of the battery module is shortened due to heat accumulation, which in some cases may lead to ignition or explosion.
일반적인 냉각 수단은 수냉식과 공냉식을 들 수 있으며, 수냉식의 경우에 도 1, 도 2와 같이 배터리 케이스(A1)의 바닥면(A2)에 냉각수 또는 냉매가 유동할 수 있는 유로(A3)를 마련하고 라디에이터나 히트펌프 방식 등의 형태로 된 냉각장치에 의해 냉각된 냉각수를 순환시키고 있다.Common cooling means include water cooling and air cooling. In the case of water cooling, a flow path (A3) through which coolant or refrigerant can flow is provided on the bottom surface (A2) of the battery case (A1), as shown in Figures 1 and 2. The cooled water is circulated by a cooling device in the form of a radiator or heat pump.
이와 같이 배터리 케이스(A1)의 바닥면(A2)에 유로(A3)를 형성하는 종래 케이스의 문제점은 케이스 내부의 바닥면 즉, 배터리 모듈(A4)의 하부에만 냉각이 집중되고 배터리 케이스의 상부, 즉 덮개(A5) 쪽 배터리 모듈(A4) 상부의 열은 거의 냉각되기 어렵다는 것이다. In this way, the problem with the conventional case that forms the flow path A3 on the bottom surface A2 of the battery case A1 is that cooling is concentrated only on the bottom surface inside the case, that is, the bottom of the battery module A4, and the upper part of the battery case A4. In other words, it is difficult to cool the heat at the top of the battery module (A4) on the cover (A5) side.
통상의 열역학적 원리에 의하면, 열이 발생하면 온도가 높은 공기나 물은 비중이 낮아지면서 대류현상에 의해 상부로 이동하고 하부에는 온도가 낮아지는 현상이 발생한다. 이러한 원리에 입각하여 보았을 때 종래 배터리 케이스의 바닥면에 냉각유로를 형성한 방식의 경우, 하부의 냉각된 공기가 상부의 높은 온도의 공기와 열교환이 이루어지지 못하게 되어 하부에는 냉각에 의한 찬 공기가 유지되고, 상부에는 배터리 모듈에 의해 발생한 열이 거의 그대로 머무르게 되는 현상은 자명한 사실이다.According to general thermodynamic principles, when heat is generated, the specific gravity of high-temperature air or water decreases and moves upward through convection, causing the temperature to decrease at the bottom. Based on this principle, in the case of a method in which a cooling passage is formed on the bottom of a conventional battery case, the cooled air at the bottom cannot exchange heat with the high temperature air at the top, so cold air due to cooling is stored at the bottom. It is a self-evident fact that the heat generated by the battery module remains almost at the top.
따라서 종래의 배터리 케이스 하부에 유로를 형성한 방식은 배터리 케이스 상부에 열이 집중되고 하부의 냉각이 상부에 전달되지 못하고 정체된 상태의 냉각방식이므로 상부에 집중되는 열에 의한 위험성이 상존하였고, 이에 대비하려면 케이스 내부의 공기순환을 위한 별도의 순환장치나 배터리 케이스 상부에 대한 냉각수단을 추가로 구비하여야 하는 문제로 이어지는 것이다.Therefore, the conventional method of forming a flow path at the bottom of the battery case is a cooling method in which heat is concentrated in the upper part of the battery case and cooling from the lower part is not transmitted to the upper part and is stagnant, so there is a risk of heat concentrated at the upper part. This leads to the problem of having to provide a separate circulator for air circulation inside the case or an additional cooling means for the top of the battery case.
더 나아가 도 1, 도 2의 종래 냉각방식의 유로를 살펴보면, 배터리 케이스의 저면에 냉각 유로를 구성하면서 아래 면으로 돌출되는 형태이면서 위는 넓고 아래는 좁은 사다리꼴 형태를 취하고 있다. 이러한 경우에 일직선인 상면부보다 경사면과 직선부가 반복되면서 돌출되는 아래 면이 외부의 공기 및 내부의 냉각수와 접촉하는 표면적이 넓으므로 배터리 모듈이 설치된 상면부보다 아래의 공간부 쪽으로 냉기의 손실이 더 많게 된다.Furthermore, looking at the flow path of the conventional cooling method in FIGS. 1 and 2, the cooling flow path is formed on the bottom of the battery case and protrudes from the bottom, taking the shape of a trapezoid that is wide at the top and narrow at the bottom. In this case, the lower surface, which protrudes through repeated slopes and straight parts, has a larger surface area in contact with external air and internal coolant than the straight upper surface, so more cold air is lost toward the space below than the upper surface where the battery module is installed. It becomes a lot.
따라서 열교환 효율성이 낮은 방식의 냉각구조라 할 수밖에 없는 것이다.Therefore, it cannot help but be said to be a cooling structure with low heat exchange efficiency.
상기 문제점을 감안하여 안출한 본 발명은 전기자동차용 배터리 케이스를 제조함에 있어서, 덮개의 구성을 개선하여 배터리 덮개 자체에 냉각유로를 갖도록 함으로써 배터리 모듈의 상부에 직접 접촉하면서 효율적인 냉각 수단을 구비함으로써 열교환 효율을 높여 에너지 낭비를 줄이면서도 안정적인 배터리 모듈 냉각을 달성할 수 있도록 함을 목적으로 하는 것이다.The present invention, which was devised in consideration of the above problems, improves the structure of the cover in manufacturing a battery case for an electric vehicle, so that the battery cover itself has a cooling passage, so that heat exchange occurs by providing an efficient cooling means while directly contacting the upper part of the battery module. The purpose is to achieve stable battery module cooling while reducing energy waste by increasing efficiency.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 자동차용 배터리 모듈 케이스를 제조함에 있어서, 배터리 케이스를 구성하는 상부의 덮개에 냉각수를 순환하기 위한 유로를 구성하되 유로돌출부를 갖는 유로판체를 상부덮개에 결합하여 유로를 구성함으로써, 배터리 모듈 상부에서 1차적으로 냉각작용이 시작되고, 이후 차가운 공기는 비중이 무거워 아래로 하강하는 작용과 따뜻한 공기는 부피 팽창에 의해 상승하는 작용에 의하여 공기가 서로 위치를 바꾸게 되고 아래에서 더워진 공기가 다시 상승하면서 상부의 차가운 공기와 위치를 바꾸게 되는 대류현상에 의하여 연속자동으로 공기의 흐름이 발생하면서 배터리 케이스 내부의 냉각작용이 골고루 원활하게 이루어지는 것을 특징으로 하는 발명이다.In order to achieve the above object, the present invention provides a flow path for circulating coolant in the upper cover of the battery case in manufacturing a battery module case for an automobile, and a flow path plate having a flow path protrusion is coupled to the upper cover to provide a flow path. By configuring, the cooling action begins primarily at the top of the battery module, and then the cold air moves downward due to its heavy specific gravity, and the warm air rises due to volume expansion, causing the air to change positions with each other and reach the bottom. This invention is characterized by a continuous and automatic air flow generated by the convection phenomenon in which the warmed air rises again and changes position with the cold air at the top, and the cooling function inside the battery case is evenly and smoothly achieved.
더 나아가 본 발명은 아래 방향으로 돌출된 형태의 유로돌출부를 구성하여 덮개와 일체화하여 유로를 형성함으로서 덮개의 저면 쪽에 돌출과 요입이 반복되는 형태로 유로가 형성되어 덮개의 상면보다 배터리 모듈의 상부에서 공기와 접촉되는 면적이 넓도록 구성한 것을 특징으로 한다.Furthermore, the present invention forms a flow path protrusion in the form of protruding downward and integrates it with the cover to form a flow path, so that the flow path is formed in a form of repeated protrusion and indentation on the bottom of the cover, so that it is located at the top of the battery module rather than the top of the cover. It is characterized by being configured to have a large area in contact with the air.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 유로의 냉기가 최대한 효율적으로 내부의 공기와 열교환이 이루어지고, 대류현상에 의하여 공기가 자연적으로 순환하면서 케이스 내부에 전체적인 냉각작용을 효율적으로 가할 수 있게 되므로, 종래 배터리 케이스가 배터리 하부위치에만 집중적으로 냉각을 가함에 비하여 효율적인 냉각을 이룩할 수 있으므로 전기 자동차의 안정적인 배터리 사용을 보장할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above, the cold air in the flow path exchanges heat with the internal air as efficiently as possible, and the air naturally circulates through convection, making it possible to efficiently apply an overall cooling effect to the inside of the case, compared to conventional batteries. Compared to cases where cooling is concentrated only on the lower part of the battery, efficient cooling can be achieved, which has the effect of ensuring stable battery use in electric vehicles.
도 1은 종래 배터리 케이스의 예시 저면도
도 2는 도 1의 A-A선 단면도
도 3은 본 발명의 배터리 케이스에 대한 예시 평면도
도 4는 도 3의 B-B선 단면도
도 5는 도 4의 작용을 나타낸 부분 상세도
도 6은 본 발명의 다른 실시 예를 도시한 부분 상세도
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예를 도시한 부분 상세도Figure 1 is an example bottom view of a conventional battery case
Figure 2 is a cross-sectional view taken along line AA of Figure 1
Figure 3 is an exemplary plan view of the battery case of the present invention
Figure 4 is a cross-sectional view taken along line BB of Figure 3
Figure 5 is a partial detailed view showing the operation of Figure 4
6 is a partial detailed view showing another embodiment of the present invention.
7 is a partial detailed view showing another embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 배터리 케이스에 대하여 상세히 설명하고자 하는바, 이러한 설명은 본 발명을 구현하기 위한 실시 예를 기준으로 한 것으로서, 본 발명이 추구하는 기술적 사상을 본 문서에 기재된 실시 예에 기재된 형태로 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents) 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다. Hereinafter, the battery case of the present invention will be described in detail. This description is based on embodiments for implementing the present invention, and the technical idea pursued by the present invention is expressed in the form described in the embodiments described in this document. It is not intended to be limiting, and should be understood to include various modifications, equivalents, and/or alternatives of the embodiments of the present invention.
아울러, 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.In addition, although the operational effects according to the configuration of the present invention are not explicitly described and explained while explaining the embodiments of the present invention, it is natural that the predictable effects due to the configuration should also be recognized.
본 발명은 전기 자동차에 장착되고 내부에 다수의 배터리 모듈이 장착되며, 상부에 덮개(10)가 구성되는 배터리 케이스(1)를 대상으로 한다.The present invention is aimed at a battery case (1) that is mounted on an electric vehicle, has a plurality of battery modules mounted therein, and has a cover (10) on the top.
본 발명의 배터리 케이스(1)는 상부의 덮개(10)에 냉각수를 순환하기 위한 유로(11)를 구성함을 요지로 한다.The battery case 1 of the present invention has a flow path 11 for circulating coolant in the upper cover 10.
상기 유로(11)는 케이스(1)의 바닥면(2)에도 구성하여 상하 동시에 냉각유로가 구성되게 할 수도 있고 상부 덮개(10)에만 구성할 수도 있다.The passage 11 may be formed on the bottom surface 2 of the case 1 to form cooling passages both up and down, or may be formed only on the upper cover 10.
구체적으로 덮개(10)의 내부 측 저면에 유로(11)를 형성하기 위한 유로돌출부(21)를 아래 방향으로 형성한 유로판체(20)를 용접 등의 공지된 수단으로 일체화하고 밀폐를 유지하도록 결합하며, 좀 더 구체적으로 유로판체(20)는 덮개(10)의 저면에 접착부(20-1)와 유로돌출부(21) 및 경사부(20-2)를 갖도록 절곡된 형태이다.Specifically, the flow path plate body 20, which has a flow path protrusion 21 formed downward to form a flow path 11 on the inner bottom of the cover 10, is integrated by a known means such as welding and combined to maintain airtightness. And, more specifically, the channel plate body 20 is bent to have an adhesive part 20-1, a channel protrusion 21, and an inclined part 20-2 on the bottom of the cover 10.
따라서 덮개(10)의 내부 저면에 아래 방향으로 유로돌출부(21)와 덮개(10)의 저면 사이에 돌출과 요입이 반복되는 형태로 유로(11)가 형성되어 덮개(10)의 상면보다 유로판체(20)의 저면에서 공기와 접촉되는 면적이 넓도록 구성한 것이다.Therefore, the flow path 11 is formed in a downward direction on the inner bottom of the cover 10 in a form in which protrusions and recesses are repeated between the flow path protrusion 21 and the bottom surface of the cover 10, so that the flow path 11 is formed more than the upper surface of the cover 10. It is designed so that the area in contact with the air at the bottom of (20) is large.
상기와 같이 덮개(10)에 냉각을 위한 유로(11)를 형성함에 의하여 배터리 케이스(1)의 배터리 모듈(B) 상부에서 1차적으로 냉각작용이 시작되는 것이고, 따라서 배터리 모듈(B)의 상부를 먼저 집중냉각하는 작용이 일어난다.As described above, by forming the cooling passage 11 in the cover 10, the cooling action begins primarily at the upper part of the battery module (B) of the battery case (1), and therefore the upper part of the battery module (B) First, an intensive cooling action occurs.
이후 차가운 공기는 비중이 무거워 아래로 하강하는 작용과 따뜻한 공기는 부피 팽창에 의해 상승하는 작용에 의하여 공기가 서로 위치를 바꾸게 되고 아래에서 더워진 공기가 다시 상승하면서 상부의 차가운 공기와 위치를 바꾸게 되는 대류현상에 의하여 연속자동으로 공기의 흐름이 발생하면서 배터리 케이스(1) 내부의 냉각작용이 골고루 원활하게 이루어지는 것이다.Afterwards, the cold air falls downward due to its heavy specific gravity, and the warm air rises due to volume expansion, causing the air to change positions with each other, and the warmed air from below rises again, changing positions with the cold air from above. As air flows continuously and automatically due to the convection phenomenon, the cooling effect inside the battery case (1) is carried out evenly and smoothly.
또한, 본 발명에 의하면 덮개(10)의 저면에 아래 방향으로 돌출된 형태의 유로를 형성함에 의하여 덮개(10)를 닫으면 유로돌출부(21)가 배터리 모듈(B)의 상면에 밀착되어 유로를 통과하는 냉각수에 의해 배터리 모듈이 직접 냉각되며, 평평한 덮개(10)의 상면보다 덮개(10)의 저면 쪽에 돌출과 요입이 반복되는 형태로 유로(11)가 형성되므로, 덮개(10)의 상면보다 저면 즉, 배터리 케이스(1)의 내부 상부에서 공기와 접촉되는 면적이 늘어나게 되므로 좀 더 많은 열교환이 이루어지는 것이고, 이에 따라 배터리 케이스(1) 열교환의 효율성이 증대된다 할 수 있다.
또한 접착부(20-1)의 저면 및 유로돌출부(21) 사이의 경사부(20-2)에 의한 사다리꼴 공간에 의해 냉각된 공기가 순환하면서 배터리 모듈(B)의 상면 가장자리 및 측면으로 냉기가 순환한다.In addition, according to the present invention, by forming a downwardly protruding flow path on the bottom of the cover 10, when the cover 10 is closed, the flow path protrusion 21 is in close contact with the upper surface of the battery module B and passes through the flow path. The battery module is directly cooled by the coolant, and the flow path 11 is formed in a form of repeated protrusions and indentations on the bottom of the cover 10 rather than on the flat top of the cover 10, so that the flow path 11 is formed on the bottom of the cover 10 rather than the top of the cover 10. In other words, since the area in contact with air at the top of the battery case 1 increases, more heat exchange occurs, and thus the efficiency of heat exchange in the battery case 1 increases.
In addition, cooled air circulates in the trapezoidal space formed by the inclined portion 20-2 between the bottom of the adhesive portion 20-1 and the flow path protrusion 21, and cold air circulates to the upper edge and side of the battery module B. do.
그리고 도 6과 같이 상기 유로(11)를 구성하기 위한 유로판체(20)에 유로돌출부(21)를 구성시 전체적으로 부드러운 곡선형으로 형성하는 경우, 공기의 대류현상으로 공기가 순환시 부드럽게 이어지는 곡선형의 유로돌출부(21)에 의하여 공기가 유로돌출부(21)에 골고루 접촉하면서 순환이 이루어질 수 있는 것이고, 이에 따라 유로(11)를 통과하는 냉각수와 내부의 공기 간에 최대한 많은 열교환이 일어날 수 있는 장점이 있다.And, as shown in FIG. 6, when the flow path protrusion 21 is formed on the flow path plate 20 to form the flow path 11, it is formed as an overall smooth curved shape, and the curved shape continues smoothly when the air circulates due to the convection phenomenon of air. The flow path protrusion 21 allows air to circulate while evenly contacting the flow path protrusion 21. Accordingly, the advantage is that as much heat exchange as possible can occur between the coolant passing through the flow path 11 and the internal air. there is.
아울러, 도 7의 구성은 유로판체(20)의 직선형 또는 곡선형으로 유로돌출부(21)를 형성시 표면에 미세한 요철부(22)를 부가한 것을 예시한 것으로, 이로 인하여 내부에서 대류에 의해 순환하는 공기가 요철부(22)에 의해 유로돌출부(21)와 최대한 접촉면적을 늘리게 되고 이에 따라 유로(11)의 냉각수 냉기 역시 최대한 많은 발산을 통하여 열교환 효과를 극대화할 수 있다.In addition, the configuration of FIG. 7 illustrates that fine irregularities 22 are added to the surface when forming the flow path protrusion 21 in a straight or curved shape of the channel plate body 20, which causes circulation by convection inside the channel plate body 20. The contact area of the air with the flow path protrusion 21 is increased as much as possible by the uneven portion 22, and accordingly, the coolant coolant in the flow path 11 can also be dissipated as much as possible to maximize the heat exchange effect.
한편, 본 발명에 의하면 상부 덮개(10)에 유로판체(20)를 결합하여 유로를 형성하므로 덮개 및 유로판체가 알루미늄 합금으로 제조되어야 하는바, 이때 배터리 케이스의 덮개로서의 강도저하가 우려되는 경우에는 덮개를 감싸는 형태로 스틸재질의 보강판재(12) 또는 보강띠를 결합하여 강도를 보강할 수 있다.Meanwhile, according to the present invention, the flow path is formed by combining the flow path plate 20 with the upper cover 10, so the cover and the flow path plate body must be made of aluminum alloy. In this case, if there is a concern about the strength of the cover of the battery case being reduced, Strength can be strengthened by combining steel reinforcing plates (12) or reinforcing bands to surround the cover.
상기 설명된 본 발명에 의하여 냉각수가 순환되는 유로(11)의 냉기가 최대한 효율적으로 배터리 케이스의 내부의 공기와 열교환이 이루어지는 것은 물론이고, 대류현상에 의하여 공기가 자연적으로 순환하면서 케이스 내부에 전체적인 냉각작용이 효율적으로 완성될 수 있게 된다.According to the present invention described above, the cold air in the passage 11 through which the cooling water circulates exchanges heat with the air inside the battery case as efficiently as possible, and the air naturally circulates through convection, thereby cooling the entire inside of the case. The action can be completed efficiently.
1: 배터리 케이스
2: 바닥면
10: 덮개
11: 유로
20: 유로판체
20-1: 접착부
20-2: 경사부
21: 유로돌출부1: Battery case
2: bottom surface
10: cover
11: Euro
20: Europan sieve
20-1: Adhesive part
20-2: Slanted section
21: Euro protrusion
Claims (4)
배터리 케이스(1)를 구성하는 상부의 덮개(10)에 냉각수를 순환하기 위한 유로(11)를 구성하되, 덮개의 저면에 접착부(20-1)와 유로돌출부(21) 및 경사부(20-2)를 갖도록 절곡된 형태의 유로판체(20)를 밀착시킨 상태에서 접착부를 덮개의 저면에 일체화되도록 하여 유로돌출부와 덮개의 저면 사이에 유로(11)가 형성되도록 하면서, 덮개(10)의 저면 쪽에 돌출과 요입이 반복되는 형태로 유로(11)가 형성되어 덮개(10)의 상면보다 유로판체의 저면에서 공기와 접촉되는 면적이 넓도록 구성하며,
배터리 케이스에 배터리 모듈을 장착하고 덮개를 닫으면 유로돌출부가 배터리 모듈의 상면에 밀착되도록 구성하여 유로를 통과하는 냉각수에 의해 배터리 모듈이 직접 냉각되도록 하며,
접착부의 저면 및 유로돌출부 사이의 경사부에 의한 사다리꼴 공간에 의해 냉각된 공기가 순환하면서 배터리 모듈의 상면 가장자리 및 측면으로 냉기가 순환하도록 구성하며,
배터리 케이스(1)의 배터리 모듈(B) 상부에서 1차적으로 냉각작용이 시작되고, 따라서 배터리 모듈(B)의 상부를 먼저 집중냉각하는 작용이 일어나며, 이후 차가운 공기는 비중이 무거워 아래로 하강하는 작용과 따뜻한 공기는 부피 팽창에 의해 상승하는 작용에 의하여 공기가 서로 위치를 바꾸게 되고 아래에서 더워진 공기가 다시 상승하면서 상부의 차가운 공기와 위치를 바꾸게 되는 대류현상에 의하여 연속자동으로 공기의 흐름이 발생하면서 배터리 케이스(1) 내부의 냉각작용이 골고루 원활하게 이루어지는 것을 특징으로 하는 상부 냉각방식 전기 자동차용 배터리 모듈 케이스.In the battery case 1, which is mounted on an electric vehicle, has a plurality of battery modules mounted inside, and has a cover 10 on the top,
A flow path 11 for circulating coolant is formed on the upper cover 10 constituting the battery case 1, and an adhesive part 20-1, a flow path protrusion 21, and an inclined part 20- are formed on the bottom of the cover. 2), in a state in which the curved channel plate body 20 is in close contact with the bottom of the cover 10, the adhesive part is integrated into the bottom of the cover to form a channel 11 between the channel protrusion and the bottom of the cover. The flow path 11 is formed in a form in which protrusions and indentations are repeated on the side, so that the area in contact with air is larger on the bottom of the flow path plate than on the top surface of the cover 10,
When the battery module is installed in the battery case and the cover is closed, the flow path protrusion is configured to adhere closely to the top of the battery module, allowing the battery module to be directly cooled by the coolant passing through the flow path.
The cooled air circulates through the trapezoidal space created by the slope between the bottom of the adhesive portion and the flow passage protrusion, allowing cold air to circulate to the upper edge and side of the battery module.
The cooling action begins primarily at the top of the battery module (B) of the battery case (1), and therefore, an intensive cooling action occurs at the top of the battery module (B) first, and then the cold air has a heavy specific gravity and falls downward. As the warm air rises due to volume expansion, the air changes its position, and the air flows continuously and automatically due to the convection phenomenon, in which the hot air from below rises again and changes its position with the cold air from above. A battery module case for an electric vehicle with a top cooling type, characterized in that the cooling effect inside the battery case (1) is evenly and smoothly achieved.
유로판체(20)의 유로돌출부(21)는 전체적으로 부드러운 곡선형으로 형성하면서 표면에 미세한 요철부(22)를 형성하여 공기의 대류현상으로 공기가 순환시 곡선형의 유로돌출부(21)와 요철부에 의하여 배터리 케이스 내부의 공기가 유로돌출부(21)와 접촉되는 면적을 늘이도록 구성한 것을 특징으로 하는 상부 냉각방식 전기 자동차용 배터리 모듈 케이스.According to paragraph 1,
The passage protrusion 21 of the flow path plate body 20 is formed in an overall smooth curved shape and forms fine irregularities 22 on the surface, so that when air circulates due to air convection, the curved passage protrusion 21 and the irregularities are formed. A top cooling type battery module case for an electric vehicle, characterized in that the air inside the battery case is configured to increase the area in contact with the flow path protrusion 21.
덮개를 감싸는 형태로 스틸재질의 보강판재(12)를 결합하여 덮개의 강도를 보강함을 특징으로 하는 상부 냉각방식 전기 자동차용 배터리 모듈 케이스.According to paragraph 1,
A top cooling type battery module case for an electric vehicle, characterized in that the strength of the cover is reinforced by combining steel reinforcing plates (12) to surround the cover.
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Citations (2)
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JP2021125346A (en) * | 2020-02-04 | 2021-08-30 | 本田技研工業株式会社 | Battery pack |
Family Cites Families (3)
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KR101886494B1 (en) * | 2016-05-13 | 2018-09-06 | 현대자동차주식회사 | Apparatus for removing moisture of stack enclosure |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009211829A (en) | 2008-02-29 | 2009-09-17 | Nissan Motor Co Ltd | Battery pack |
JP2021125346A (en) * | 2020-02-04 | 2021-08-30 | 本田技研工業株式会社 | Battery pack |
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