KR-102961341-B1 - 전지 모듈

Abstract

전지 모듈은 전지 셀과, 전지 셀에 접하고 있는 방열판과, 회로 기판과, 전지 셀, 방열판 및 회로 기판을 수용하기 전지 케이스를 구비하고 있다. 이 전지 모듈에서는, 전지 케이스에, 전지 케이스의 내외를 연통하는 개구가 형성되어 있다. 또, 방열판에, 전지 케이스에 형성되어 있는 개구로부터 회로 기판을 향하여 공기의 흐름을 안내하는 안내부가 형성되어 있다.

Inventors

• 구로다 히카리
• 다가 가즈키

Assignees

• 아이상 고교 가부시키가이샤

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20220111

Priority Date

20210202

Claims (7)

1. 전지 셀과, 전지 셀에 접하고 있는 방열판과, 회로 기판과, 전지 셀, 방열판 및 회로 기판을 수용하는 전지 케이스를 구비하고, 전지 케이스에, 전지 케이스의 내외를 연통하는 개구가 형성되어 있으며, 방열판에, 상기 개구로부터 회로 기판을 향하여 공기의 흐름을 안내하는 안내부가 형성되어 있고, 1 쌍의 전극 탭이, 전지 셀의 외장의 단부로부터 제 1 방향으로 연장되어 있고, 회로 기판이, 1 쌍의 전극 탭 사이에 배치되어 있고, 상기 개구가, 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 형성되어 있고, 안내부가, 방열판의 제 1 방향의 단면과 제 2 방향의 단면을 잇는 직선상으로 형성되어 있는, 전지 모듈.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서, 상기 개구가, 전지 케이스의 대향하는 양면에 1 쌍으로 형성되어 있고, 방열판은, 1 쌍의 상기 개구의 각각에 대해서, 상기 개구로부터 회로 기판을 향하여 공기의 흐름을 안내하는 안내부를 갖고 있는, 전지 모듈.
5. 제 4 항에 있어서, 전지 모듈은, 이동체에 전력을 공급하기 위해서 사용됨과 함께, 1 쌍의 상기 개구가 이동체의 진행 방향의 전방 및 후방에 위치하도록 배치되는, 전지 모듈.
6. 제 1 항에 있어서, 전지 셀의 단면 중의 회로 기판과 대향하는 단면과는 반대측의 단면이, 방열판의 단면 중의 회로 기판과 대향하는 단면과는 반대측의 단면과 동일 평면에 포함되어 있는, 전지 모듈.
7. 제 1 항 및 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 전지 케이스 내에, 복수의 전지 셀이 적층되어 배치되어 있고, 각 전지 셀 사이에 방열판이 배치되어 있으며, 모든 방열판에 안내부가 형성되어 있는, 전지 모듈.

Description

전지 모듈 본 출원은 2021년 2월 2일에 출원된 일본 특허출원 제2021-015264호에 기초하는 우선권을 주장한다. 그 출원의 모든 내용은, 이 명세서 중에 참조에 의해서 원용되고 있다. 본 명세서는 전지 모듈에 관한 기술을 개시한다. WO2007/043392A1호 (이하, 특허문헌 1 이라고 칭한다) 에, 전지 케이스 내에 전지 셀과 변형 방지판이 수용된 전지 모듈이 개시되어 있다. 특허문헌 1 에서는, 복수의 전지 셀이 적층되어 전지 케이스 내에 수용되어 있고, 각 전지 셀간에 방열성을 갖는 변형 방지판이 배치되어 있다 (특허문헌 1 : 도 2 등). 또, 특허문헌 1 에는, 전지 케이스 내에 회로 기판 (전지 보호 회로) 을 배치한 예도 개시되어 있다 (특허문헌 1 : 도 9). 도 1 은, 전지 모듈의 외관의 사시도를 나타낸다. 도 2 는, 전지 모듈의 내부 구조의 사시도를 나타낸다. 도 3 은, 전지 모듈의 내부 구조를 설명하기 위한 평면도를 나타낸다. 도 4 는, 전지 모듈의 내부 구조를 설명하기 위한 평면도를 나타낸다. (전지 모듈) 도 1 을 참조하여, 전지 모듈 (100) 에 대해서 설명한다. 전지 모듈 (100) 은, 유인 항공기, 무인 항공기 (드론) 등의 비행체, 자동차, 오토바이 등의 차량 등, 이동체 (도시 생략) 에 탑재된다. 전지 모듈 (100) 은, 이동체에 탑재되어 있는 모터, 전자 기기 등에 전력을 공급한다. 전지 모듈 (100) 은, 전지 케이스 (10) 와, 전지 케이스 (10) 내에 수용된 복수의 전지 셀 (20) 과, 전지 케이스 (10) 내에 수용된 복수의 방열판 (30) 을 구비하고 있다. 또한, 상세한 것은 후술하지만, 전지 케이스 (10) 내에는, 전지 모듈 (100) 에 이상이 발생되었을 때에 전지 셀 (20) 의 통전을 차단하기 위한 회로 기판 (40) (도 2 를 참조) 도 수용되어 있다. 전지 케이스 (10) 는, 전지 셀 (20) 이 배치되는 수용부 (8) 와, 수용부 (8) 의 상부 (＋Z 방향) 의 개구를 막는 덮개부 (6) 를 구비하고 있다. 수용부 (8) 의 전후 방향 (Y 방향) 의 양면에, 1 쌍의 개구 (2) 가 형성되어 있다. 1 쌍의 개구 (2) 는, 전지 케이스 (10) (수용부 (8)) 의 내외를 연통하고 있다. 전지 케이스 (10) 내에 배치되어 있는 전지 셀 (20) 의 일부 및 방열판 (30) 의 일부는, 개구 (2) 에 의해서 외부로 노출되어 있다 (외부로부터 시인할 수 있다). 또한, 전지 케이스 (10) (수용부 (8)) 에는, 외부 기기 (모터, 전자 기기 등) 의 배선이 접속되는 커넥터 (도시 생략) 가 형성되어 있다. 아래의 설명에서는, Z 방향을 상하 방향, Y 방향을 전후 방향, X 방향을 좌우 방향으로 칭하는 경우가 있다. 또한, 전지 모듈 (100) 은, 전후 방향이 이동체의 진행 방향의 전방 및 후방에 위치하도록 이동체에 탑재된다. 도 2 를 참조하여, 전지 모듈 (100) 의 내부 구조에 대해서 설명한다. 도 2 는, 전지 케이스 (10) 의 덮개부 (6) 및 수용부 (8) 의 측부를 벗긴 도면을 나타내고 있다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 전지 셀 (20) 과 방열판 (30) 은, 상하 방향으로 교대로 배치되어 있다. 바꾸어 말하면, 상하 방향으로 이웃하는 전지 셀 (20) 사이에는, 방열판 (30) 이 배치되어 있다. 방열판 (30) 은, 전지 셀 (20) 의 표면에 접하고 있고, 전지 셀 (20) 에서 발생된 열을 방열한다. 또한, 전지 셀 (20) 의 형상 (외장 형상) 은, 대략 직사각형이다. 한편, 방열판 (30) 의 형상은, 직사각형의 모서리부 (네 모서리) 를 절취한 팔각형이다. 그 때문에, 전지 셀 (20) 의 모서리부에서는, 상하 방향에서 서로 이웃하는 전지 셀 (20) 간에 방열판 (30) 이 존재하지 않고, 간극이 형성되어 있다. 방열판 (30) 의 상세한 것에 대해서는 후술한다. 각 전지 셀 (20) 은, 1 쌍의 전극 탭 (22) 을 구비하고 있다. 1 쌍의 전극 탭 (22) 은, 전지 셀 (20) 의 외장으로부터 동일 방향 (＋X 방향) 으로 연장되어 있다. 1 쌍의 전극 탭 (22) 은, 1 쌍의 개구 (2) 를 잇는 방향 (Y 방향) 과 교차 (직교) 하도록 연장되어 있다. 바꾸어 말하면, 1 쌍의 개구 (2) 는, 1 쌍의 전극 탭 (22) 이 연장되는 방향 (＋X 방향) 과 교차하는 방향 (Y 방향) 으로 형성되어 있다. X 방향은 제 1 방향의 일례이고, Y 방향은 제 2 방향의 일례이다. 또한, 1 쌍의 전극 탭 (22) 은, 커넥터가 형성되어 있는 방향을 향하여 연장되어 있다. 또, 각 전지 셀 (20) 에 있어서, 1 쌍의 전극 탭 (22) 은, Y 방향 (전후 방향) 으로 간격을 두고 형성되어 있다. 상기 서술한 바와 같이, 전지 케이스 (10) 내 (수용부 (8)) 에는, 회로 기판 (40) 이 수용되어 있다. 회로 기판 (40) 은, 1 쌍의 전극 탭 (22) 사이에 배치되어 있다. 그 때문에, 전지 모듈 (100) 을 Y 방향에서 관찰하면, 회로 기판 (40) 의 일부는, 1 쌍의 전극 탭 (22) 과 중복되어 있다. 회로 기판 (40) 은, 배선 (도시 생략) 에 의해서 1 쌍의 전극 탭 (22) 과 접속되어 있고, 전지 셀 (20) 에 이상이 발생되었을 때에 통전을 차단하는 보호 회로이다. 도 3 및 도 4 를 참조하여, 방열판 (30) 의 특징을 설명한다. 도 3 은 전지 셀 (20) 이 최상면에 드러나 있는 상태를 나타내고, 도 4 는 방열판 (30) 이 최상면에 나타나 있는 상태를 나타내고 있다. 전지 셀 (20) 은 대략 직사각형이고, 방열판 (30) 은 대략 팔각형이다. 방열판 (30) 은, 대략 직사각형의 네 모서리를 절취한 형상으로 볼 수도 있다. 방열판 (30) 의 좌우 방향 (X 방향) 의 단면 중, 회로 기판 (40) 과 대향하는 단면 (33) (＋X 방향의 단면) 의 길이는, 전지 셀 (20) 의 회로 기판 (40) 과 대향하는 단면 (23) 의 길이보다 짧다. 방열판 (30) 의 단면 (33) 과 반대측의 단면 (35) (-X 방향의 단면) 의 길이는, 전지 셀 (20) 의 단면 (23) 과 반대측의 단면 (25) 의 길이보다 짧다. 방열판 (30) 의 전후 방향 (Y 방향) 의 양단면 (34) 의 길이는, 전지 셀 (20) 의 전후 방향의 양단면 (24) 의 길이보다 짧다. 또, 방열판 (30) 의 좌우 방향의 길이 (단면 (33, 35) 간의 거리) 는, 전지 셀 (20) 의 좌우 방향의 길이 (단면 (23, 25) 간의 거리) 보다 짧다. 방열판 (30) 의 전후 방향의 길이 (단면 (34, 34) 간의 거리) 는, 전지 셀 (20) 의 전후 방향의 길이 (단면 (24, 24) 간의 거리) 보다 길다. 전지 모듈 (100) 에서는, 방열판 (30) 및 전지 셀 (20) 의 전후·좌우 방향의 단면 중, -X 방향의 단면 (단면 (25, 35)) 이, 동일 평면에 포함되도록 위치 맞춤되어 있다. 즉, 단면 (25) 은 단면 (35) 에 대해서 -X 방향으로 돌출되어 있지 않고, 단면 (35) 는 단면 (25) 에 대해서 -X 방향으로 돌출되어 있지 않다. 상기한 바와 같이, 단면 (33, 35) 간의 거리는, 단면 (23, 25) 간의 거리보다 짧다. 그 때문에, ＋X 방향에서는, 전지 셀 (20) 의 단면 (23) 이, 방열판 (30) 의 단면 (33) 에 대해서 돌출되어 있다. 전지 셀 (20) 의 단면 (25) 과 방열판 (30) 의 단면 (35) 을 동일 평면에 포함되도록 위치 맞춤함으로써, 전지 모듈 (100) 을 조립할 때에, 전지 셀 (20) 과 방열판 (30) 을 용이하게 위치 결정할 수 있다. 또한, 전후 방향에서는, 방열판 (30) 의 양 단면 (34) 이, 전지 셀 (20) 의 양단면 (24) 에 대해서 돌출되어 있다. 방열판 (30) 은, 단면 (33) 과 단면 (34) 을 잇는 직선상의 제 1 경사부 (36) 와, 단면 (34) 과 단면 (35) 을 잇는 직선상의 제 2 경사부 (38) 를 구비하고 있다. 제 1 경사부 (36) 는, 안내부의 일례이다. 제 1 경사부 (36) 및 제 2 경사부 (38) 는, 방열판 (30) 의 전후 방향 양측에 형성되어 있다. 또, 제 1 경사부 (36) 및 제 2 경사부 (38) 는, 모든 방열판 (30) 에 형성되어 있다 (도 2 도 참조). 경사부 (36, 38) 보다 외측 (전지 셀 (20) 의 네 모서리) 에서는, 상하 방향으로 이웃하기 전지 셀 (20, 20) 간에 방열판 (30) 이 존재하지 않는다. 즉, 전지 셀 (20) 의 네 모서리에서는, 상하 방향으로 이웃하는 전지 셀 (20, 20) 간에 간극이 형성되어 있다. 상기 서술한 바와 같이, 전지 모듈 (100) 은, 전후 방향 (Y 방향) 이 이동체의 진행 방향의 전방 및 후방에 위치하도록 이동체에 탑재된다. 즉, 전지 모듈 (100) 은, 1 쌍의 개구 (2) 가 이동체의 진행 방향의 전방 및 후방에 위치하도록, 이동체에 탑재된다. 그 때문에, 이동체가 이동하면, 일방의 개구 (2) 로부터 전지 케이스 (10) 내로 공기가 유입되고, 타방의 개구 (2) 로부터 전지 케이스 (10) 외로 공기가 배출된다. 또한, 개구 (2) 중, 방열판 (30) 의 단면 (34) 에 대향하는 개구 부분 (2b) 에서는, 전지 케이스 (10) 외로부터 전지 케이스 (10) 내로 공기가 거의 유입되지 않는다. 개구 부분 (2b) 은, 전지 셀 (20, 20) 간에 방열판 (30) 이 존재하기 때문이다. 공기의 전지 케이스 (10) 내외로의 이동은, 개구 (2) 중, 제 1 경사부 (36) 에 대향하는 개