特許 7467812 流量の均一な分配が可能な冷却部を含む電池充放電システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-08

(45)【発行日】2024-04-16

(54)【発明の名称】流量の均一な分配が可能な冷却部を含む電池充放電システム

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/617 20140101AFI20240409BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20240409BHJP

   H01M 10/6563 20140101ALI20240409BHJP

   H01M 10/647 20140101ALI20240409BHJP

   H01M 10/6556 20140101ALI20240409BHJP

【ＦＩ】

H01M10/617

H01M10/613

H01M10/6563

H01M10/647

H01M10/6556

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2022540944

(86)(22)【出願日】2021-09-28

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-03-09

(86)【国際出願番号】 KR2021013189

(87)【国際公開番号】W WO2022075646

(87)【国際公開日】2022-04-14

【審査請求日】2022-07-04

(31)【優先権主張番号】10-2020-0129940

(32)【優先日】2020-10-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】521065355

【氏名又は名称】エルジー エナジー ソリューション リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】グ、ジャ エオン

(72)【発明者】

【氏名】コン、ジン ハク

【審査官】早川 卓哉

(56)【参考文献】

【文献】韓国公開特許第１０－２０１５－００３４９４５（ＫＲ，Ａ）

【文献】特開２００６－１５６３８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１１４９８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／１９００７７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－０５４８８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０５５４８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第７３０９８７７（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ１０／５２－１０／６６７

Ｈ０１Ｍ５０／２０－５０／２９８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の電池セルを収容するトレイと、
前記トレイに収容された複数の電池セルに形成された第１電極リード及び第２電極リードと電気的に接続された充放電部と、
前記トレイに収容された前記複数の電池セルを冷却する冷却部とを含み、
前記冷却部は、前記トレイの上部に位置するエア供給部、および前記エア供給部によって形成される送風流路上に位置し、かつ積層構造を成すｎ個の穴アキ板（ｎは２以上の整数）を含み、
前記穴アキ板は複数のホールが形成された構造であり、前記複数のホールは前記穴アキ板の中心領域に形成される、電池充放電システム。

【請求項2】

複数の電池セルを収容するトレイと、
前記トレイに収容された複数の電池セルに形成された第１電極リード及び第２電極リードと電気的に接続された充放電部と、
前記トレイに収容された前記複数の電池セルを冷却する冷却部とを含み、
前記冷却部は、前記トレイの上部に位置するエア供給部、および前記エア供給部によって形成される送風流路上に位置し、かつ積層構造を成すｎ個の穴アキ板（ｎは２以上の整数）を含み、
前記穴アキ板は多数のホールが形成された構造であり、
前記穴アキ板の中央領域に形成されたホールの直径が、前記穴アキ板の縁領域に形成されたホールの直径よりも大きい、電池充放電システム。

【請求項3】

前記冷却部は、２～５個の前記穴アキ板が積層された構造を含む、請求項１または２に記載の電池充放電システム。

【請求項4】

前記冷却部は、複数のエア供給部を含み、かつ前記エア供給部が前記トレイの上部に均等に分割されて配置された構造である、請求項１から３のいずれか一項に記載の電池充放電システム。

【請求項5】

前記エア供給部は送風ファンである、請求項１から４のいずれか一項に記載の電池充放電システム。

【請求項6】

前記トレイに収容された前記複数の電池セルは垂直に配列された構造であり、
前記冷却部は、前記トレイの上部に位置する送風ファンを介して、下方気流のエアを送風する、請求項１から５のいずれか一項に記載の電池充放電システム。

【請求項7】

前記トレイに収容された前記複数の電池セルは、パウチ型の電池セルである、請求項１から６のいずれか一項に記載の電池充放電システム。

【請求項8】

前記トレイは側面が開放された構造であり、
前記冷却部は、前記トレイの側面から前記複数の電池セルの方に冷却エアを送風するサブエア供給部をさらに含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の電池充放電システム。

【請求項9】

前記トレイに収容された前記複数の電池セルの温度を測定する温度センサーをさらに含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の電池充放電システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流量の均一な分配が可能な冷却部を含む電池充放電システムに関するものである。本出願は、２０２０年１０月０８日付の韓国特許出願第１０－２０２０－０１２９９４０号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は、本明細書の一部として含まれる。

【背景技術】

【0002】

最近、モバイル機器に対する技術開発と需要が増加するにつれて、エネルギー源として二次電池の需要が急激に増している。

【0003】

二次電池は、外部機器の種類に応じて、単一の電池セルの形態で使用されたり、複数の単位電池を電気的に連結した電池モジュールの形態で使用されたりする。例えば、携帯電話のような小型デバイスは電池セル１個の出力と容量で所定の時間に作動が可能であるのに対し、ノートパソコン、ポータブルＤＶＤ、小型ＰＣ、電気自動車、ハイブリッド電気自動車などの中型または大型デバイスは出力および容量の問題で、複数の電池セルを含む電池モジュールの使用が要求される。

【0004】

一方、二次電池は、電池セルを組み立てる工程と電池を活性化する工程とを経て製造される。このとき、電池活性化工程は、通常に、正極、負極端子を保持した充放電用の装置が充放電対象である電池セルに必要な電流を印加することで行われる。

【0005】

図１は、従来の二次電池充放電システムを示す図面である。図１に図示されたように、従来の二次電池充放電用システム１０は、複数個の電池セル１が収容されるトレイ１１と、上記トレイ１１に収容された電池セル１から突出された正極と負極に、電気的に接触可能な構造の充放電部１２と、上記電池セル１が繰り返し充放電されて活性化される過程で、上記電池セル１から発生する熱を放出できるように設けられた冷却部１３とを含んで構成される。

【0006】

図２は、従来の二次電池充放電システムにおける冷却部を模式的に示す図面である。図２に示すように、従来の二次電池充放電システム１０の冷却部１３は、複数個の電池セル１が収容されたトレイ１１に向かって複数の送風ファン１３'を含んで構成される。しかし、従来の冷却部１３は、上記トレイ１１に収容された電池セル１の全体的な熱を放出するための用途で使用されているため、電池セル１が収容された位置によって温度バラツキが発生され得る。

【0007】

このように、電池セル１の充放電過程において複数個の電池セル１で温度バラツキが存在する場合は、電池セル１の容量バラツキが発生し得る。このため、充放電過程で電池セル１の容量に対する測定値を基準にして、不良か否かを区別する必要がある場合は、電池セル１の不良有無の区分に対する選別力が落ちるという問題が発生し得る。

【0008】

したがって、電池セルを充放電することができ、かつ電池セルから発生する熱を冷却し得るように、流量の均一な分配を可能とする冷却部を含む電池充放電システムに対する技術開発が必要であるのが実情である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

韓国公開特許第１０－２０１５－００３４９４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

本発明は、上記のような問題を解決するためのものであって、流量の均一な分配を可能とする冷却部を含む電池充放電システムを提供するためのものである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明は、電池充放電システムを提供する。一例において、本発明に係る電池充放電システムは、複数の電池セルを収容するトレイと、トレイに収容された複数の電池セルに形成された第１電極リードおよび第２電極リードと電気的に接続された充放電部と、トレイに収容された複数の電池セルを冷却する冷却部とを含む。このとき、上記冷却部は、トレイの上部に位置するエア供給部、および上記エア供給部によって形成される送風流路上に位置し、積層構造を成すｎ個の穴アキ板（ｎは２以上の整数）を含むことを特徴とする。

【0012】

一例において、上記穴アキ板は複数のホールが形成された構造であり、上記ホールは穴アキ板の中心領域に形成される構造である。

【0013】

他の一例において、上記穴アキ板は複数のホールが形成された構造であり、穴アキ板の中心領域に形成されたホールの直径が穴アキ板の縁領域に形成されたホールの直径よりも大きい構造である。

【0014】

別の一例において、複数の平行なスリットが形成された構造であり、上記スリットは穴アキ板の中心領域に形成された構造である。

【0015】

別の一例において、上記穴アキ板は複数の平行なスリットが形成された構造であり、穴アキ板の中心領域に形成されたスリットの幅が穴アキ板の端領域に形成されたスリットの幅よりも大きい構造である。

【0016】

一例において、上記冷却部は、２～５個の穴アキ板が積層された構造を含む。

【0017】

具体的な例において、上記冷却部は複数のエア供給部を含み、かつ上記エア供給部はトレイの上部に均等に分割されて配置された構造である。一方、上記エア供給部は送風ファンであり得る。

【0018】

一例において、上記トレイに収容された複数の電池セルは垂直に配列された構造であり、上記冷却部はトレイの上部に位置する送風ファンを介して下方気流のエアを送風することを特徴とする。このとき、上記トレイに収容された複数の電池セルは、パウチ型電池セルであり得る。

【0019】

他の一例において、上記トレイは側面が開放された構造であり、上記冷却部はトレイの側面から電池セルの方に冷却空気を送風するサブエア供給部をさらに含む構造である。

【0020】

一例において、本発明に係る電池充放電システムは、トレイに収容された電池セルの温度を測定する温度センサーをさらに含む。

【発明の効果】

【0021】

本発明の流量の均一な分配を可能とする冷却部を含む電池充放電システムによると、複数の電池セル間の温度バラツキを最小限に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】従来の二次電池充放電システムを示す図面である。

【図2】従来の二次電池充放電システムにおける冷却部を模式的に示す図面である。

【図3】本発明の一実施形態に係る電池充放電システムの模式図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る電池充放電システムの冷却部を模式的に示す図面である。

【図5】本発明の第１実施形態に係る冷却部を含む電池充放電システムと従来の充放電システムにおける、トレイに収容された電池セルの位置に応じた温度を測定したグラフである。

【図6】他の一実施形態において、本発明に係る電池充放電システムにおける冷却部の穴アキ板を模式的に示す図面である。

【図7】別の一実施形態において、本発明に係る電池充放電システムにおける冷却部の穴アキ板を模式的に示す図面である。

【図8】別の一実施形態において、本発明に係る電池充放電システムにおける冷却部の穴アキ板を模式的に示す図面である。

【図9】本発明の他の一実施形態に係る電池充放電システムの模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明について詳細に説明する。その前に、本明細書および特許請求の範囲で使用された用語または単語は、通常的または辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者が彼自身の発明を最良の方法で説明するために用語の概念を適切に定義し得るという原則に立脚して、本発明の技術的思想に合致する意味と概念として解釈されるべきである。

【0024】

本出願において、「含む」や「有する」などの用語は、本明細書に記載の特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品またはそれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであって、１つまたはそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部分品またはそれらを組み合わせたものの存在または付加可能性を予め排除しないものとして理解されるべきである。また、層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上に」にあるとする場合、これは他の部分の「真上に」ある場合のみならず、その中間に別の部分がある場合も含む。逆に、層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「下に」あるとする場合、これは他の部分の「真下に」ある場合のみならず、その中間に別の部分がある場合も含む。また、本出願において「上に」配置されるということは、上部のみならず下部に配置される場合も含むものであり得る。

【0025】

本発明は、流量の均一な分配を可能とする冷却部を含む電池充放電システムに関するものである。

【0026】

従来の電池充放電システムにおける冷却部は、トレイに収容された電池セルの全体的な熱を放出するための用途で使用されてきた。そのため、トレイに収容された複数の電池セルは、収容される位置に応じて温度のバラツキがあった。このような場合、電池セルの容量バラツキも発生し得るので、電池セルの充放電過程における電池セルの容量値を基準にして不良か否かを区分する場合の選別力が落ちるという問題が発生し得る。

【0027】

そこで、本発明では、流量の均一な分配を可能とする冷却部を含む電池充放電システムを提供する。特に、本発明に係る電池充放電システムは、冷却部の送風流路上に積層構造を成すｎ個の穴アキ板を含むことで、上記穴アキ板のホールを通過する流速を均一に維持させることができる。これにより、本発明に係る電池充放電システムは、上記トレイに配置された複数の電池セル間の温度バラツキを最小限に抑えることができる。

【0028】

以下、本発明に係る流量の均一な分配を可能とする冷却部を備える電池充放電システムについて詳細に説明する。

【0029】

一例において、本発明に係る電池充放電システムは、複数の電池セルを収容するトレイと、トレイに収容された複数の電池セルに形成された第１電極リードおよび第２電極リードと電気的に接続された充放電部と、トレイに収容された複数の電池セルを冷却する冷却部とを含む。一実施形態において、上記冷却部は、トレイの上部に位置するエア供給部、および上記エア供給部によって形成される送風流路上に位置し、かつ積層構造を成すｎ個の穴アキ板（ｎは２以上の整数）を含む。

【0030】

一実施形態において、上記トレイは、上部が開口されたほぼ四角形の箱状の部材であって、内部に複数個の電池セルがマトリックス状で配列装着される。このとき、上記トレイの高さは、ほぼ電池セルの高さに対応されるように形成される。さらに、上記トレイは、収容される電池セルの第１電極リードおよび第２電極リードが突出され得るように、両側面が穿孔された構造である。具体的な例において、上記トレイの両側面が穿孔されているので、上記トレイに収容された電池セルの第１電極リード及び第２電極リードは外部との連結が可能となる。例えば、上記トレイに収容される電池セルの第１電極リード及び第２電極リードは、後述する充放電部と電気的に接続される。

【0031】

一実施形態において、上記充放電部はトレイの両側面に配置し、トレイに収容された複数の電池セルの第１電極リードおよび第２電極リードと電気的に接続される。具体的な例において、上記充放電部は、上記トレイに収容された複数の電池セルに電源を供給するように結合して、電池セルを設定された充放電時間、電圧、回数などで充放電し得る。さらに、上記電池セルの充放電過程中に充放電の状態をモニタリングし、作業を完了した後に元の位置に移動するなどの各種作業を行い、制御し得る制御部（図示せず）を含む。それに対する具体的な説明は省略する。

【0032】

一実施形態において、本発明に係る電池充放電システムは、トレイに収容された複数の電池セルを冷却する冷却部を含む。具体的な例において、電池の充放電システムにおいて、電池セルの充放電中に電池セルの温度が、例えば５０℃以上になると、電池セルの効率や性能が低下し、耐久性が減少するのみならず、熱に対するリスク（例えば、部分焼損、爆発など）が増加され得る。そこで、電池セルの充放電過程で発生した熱を放出して、電池の温度を本発明に係る冷却部で低下させることが好ましい。また、このような電池セルの充放電過程における熱を放出する過程で、同じ電池セル積層体内の電池セルから均一または同一に熱が放熱され、温度バラツキを最小限に抑えることが好ましい。それは、温度バラツキが多い場合は電池セルの効率、安定性、耐久性に影響を及ぼす可能性があるからである。

【0033】

一実施形態において、冷却部は、トレイに収容される複数の電池セルが配置される方向と対応する方向に空気を誘導して、上記複数の電池セルを冷却し得る。具体的な例において、上記冷却部は、トレイの上部に位置するエア供給部、および上記エア供給部によって形成される送風流路上に位置し、かつ積層構造と成すｎ個の穴アキ板を含んで構成される。ここで、ｎは２以上の整数である。

【0034】

一実施形態において、エア供給部は、広範囲に使用されるプロペラ形式の送風ファンであって、トレイの上部に位置する。そして、後述するｎ個の穴アキ板の上部に設置されて、下部に空気を送風することになる。上記のように下部に送風される空気は、上記穴アキ板に穿孔された空気流動路を介してトレイの内部に流入され得る。また、上記エア供給部は複数個を含み、トレイの上部に均等に分割されて配置される。上記冷却部は、２～５個の穴アキ板が積層された構造を含み得る。または３～５個の穴アキ板が積層された構造を含み得る。例えば、上記穴アキ板は３個が積層され得る。

【0035】

一実施形態において、上記ｎ個の穴アキ板は、エア供給部によって送風される空気をトレイの内部に流入させる役割を果たす。例えば、上記冷却部は３個の穴アキ板を含むことで、エア供給部によって送風される空気が上記３個の穴アキ板に形成されたホールを通過することで、流速が徐々に均一になり得る。

【0036】

一実施形態において、上記穴アキ板は、上述したように複数のホールが形成された構造であり、上記ホールは穴アキ板の中心領域に形成されたことを特徴とする。特に、このような構成により、トレイの最外郭に収容された電池セルが位置した方向に、従来と比べて空気の供給が少なくなることで、上記トレイに収容された電池セルの温度バラツキの均衡を合わせることができる。これにより、流量の均一な分配が可能となり、複数の電池セル間の温度バラツキを最小限に抑えることができる。

【0037】

他の一実施形態において、上記穴アキ板は、上述したように複数のホールが形成された構造であり、穴アキ板の中心領域に形成されたホールの直径は、穴アキ板の縁領域に形成されたホールの直径よりも大きい構造である。具体的には、穴アキ板に形成されたホールは、中心領域から縁領域に行くほど、徐々にその直径が小さく形成される。上記構造は、複数の電池セルが収容されたトレイにエア供給部の空気を供給し、かつトレイの縁領域に供給される空気の量を減らすためである。

【0038】

別の一実施形態において、上記穴アキ板は、複数の平行なスリットが形成された構造である。上記穴アキ板に形成された複数のスリットを介してエア供給部から供給される空気をトレイの内部に流入され得る。具体的な例において、上記スリットはトレイに収容される電池セルの収容方向と平行な方向に形成された構造であり、特に、スリットは穴アキ板の中心領域に形成され得る。

【0039】

一方、上記穴アキ板の中心領域に形成されたスリットの幅は、穴アキ板の縁領域に形成されたスリットの幅より大きい構造である。例えば、上記穴アキ板に形成されたホールは、中心領域から端部領域に行くほど徐々に、その幅が小さく形成され得る。上記構造は、複数の電池セルが収容されたトレイにエア供給部の空気を供給し、かつトレイの縁領域に供給される空気の量を減らすためである。

【0040】

他の一実施形態において、本発明に係る電池充放電システムは、複数の電池セルを収容するトレイと、トレイに収容された複数の電池セルに形成された第１電極リードおよび第２電極リードと電気的に接続された充放電部と、トレイに収容された複数の電池セルを冷却する冷却部とを含む構造である。

【0041】

他の一例において、上記冷却部は、トレイに収容された複数の電池セルが配置される方向と対応する方向に空気を誘導して上記複数の電池セルを冷却し得る。具体的には、上記冷却部は、トレイの上部に位置するエア供給部、および上記エア供給部によって形成される送風流路上に位置し、かつ積層構造を成すｎ個の穴アキ板を含んで構成される。ここで、ｎは２以上の整数である。

【0042】

一方、上記ｎ個の穴アキ板に形成されたホールは、その層ごとに大きさおよび形状が相違に形成され得る。具体的な例において、最上段に位置した穴アキ板は複数のホールが形成され、かつ穴アキ板の中心領域にホールが形成され、最下端に位置した穴アキ板は複数のホールが形成され、かつ穴アキ板の全体領域に形成された構造であり得る。一方、最上段から最下段に行くほど、穴アキ板のホールの大きさは徐々に小さくなる構造であり得る。

【0043】

特に、このような構成により、トレイの最外郭に収容された電池セルが位置した方向には従来と比べて供給される空気が少なくなり、そのため、上記トレイに収容された電池セルの温度バラツキの均衡を取ることができる。これにより、流量の均一な分配が可能となり、複数の電池セル間の温度バラツキを最小限に抑えることができる。

【0044】

さらに、本発明に係る電池充放電システムは、サブエア供給部を含み得る。具体的な例において、上記サブエア供給部は、トレイ側面から電池セルの方に冷却空気を送風する。上記サブエア供給部は、上記複数の電池セルが配置される方向と対応する方向に空気を誘導し得るように、トレイの両側に対向して設置され得る。

【0045】

一実施形態において、トレイに収容された複数の電池セルは垂直に配列された構造であり、冷却部はトレイの上部に位置する送風ファンを介して、下方気流のエアを送風する。一方、上記電池セルは、２～３０個、５～２０個、または１０～１６個の電池セルが積層された電池セル積層体を意味し得る。

【0046】

一実施形態において、上記トレイに収容された複数の電池セルは、パウチ型電池セルであり得る。具体的な例において、上記電池セルはパウチタイプの単位セルであって、ラミネートシート外装材に正極／分離膜／負極構造の電極組立体が、上記外装材の外部に形成された電極リードと連結された状態で、内蔵されている。上記電極リードはシートの外側に引出され、かつ互いに同じ方向または反対方向に延長され得る。

【0047】

本発明の図面においては、図面の図示の便宜上、一対の電極リードが互いに反対方向に引出された形態を有するパウチ型の電池セルに対してのみに図示しているが、本発明に係る電池モジュールに適用される電池セルは、必ずしもこれに限定されるのではなく、一対の電極リードを互いに同じ方向に引出される場合も可能である。

【0048】

さらに、本発明に係る電池充放電システムは、電池セルの温度を測定する温度センサーをさらに含み得る。具体的な例において、温度センサーによって冷却部の故障の有無などを判断し得る。例えば、温度センサーの急激な温度変化などを制御部が自動的に判断し、警告を発生させるように制御し得る。

【0049】

以下、図面等を通じて本発明をより詳細に説明する。しかし、本明細書に記載された図面に記載された構成は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明の技術的思想をすべて代用するものではないので、これらを代替し得る多様な均等物と変形例があり得ることを理解する必要がある。

【0050】

(第１実施形態)
図３は、本発明の一実施形態に係る電池充放電システムの模式図である。図３を参照すると、本発明に係る電池充放電システム１００は、複数の電池セル１１１を収容するトレイ１１０と、トレイ１１０に収容された複数の電池セル１１１に形成された第１電極リード及び第２電極リードと電気的に接続された充放電部１２０と、トレイ１１０に収容された複数の電池セル１１１を冷却する冷却部１３０とを含む構造である。

【0051】

まず、トレイ１１０は、上部が開口されたほぼ四角い箱状の部材であって、内部に複数個の電池セル１１１がマトリックス状に配列装着される。このとき、上記トレイ１１０の高さは、ほぼ電池セル１１１の高さに対応されるように形成される。また、上記トレイ１１０は、収容される電池セルの第１電極リード及び第２電極リードが突出され得るように両側面が穿孔された構造である。具体的には、上記トレイ１１０の両側面が穿孔されているので、上記トレイ１１０に収容される電池セル１１１の第１電極リード及び第２電極リードは外部との連結が可能となる。例えば、上記トレイ１１０に収容される電池セル１１１の第１電極リード及び第２電極リードは、後述する充放電部１２０と電気的に連結される。

【0052】

また、充放電部１２０は、トレイ１１０の両側面に位置し、トレイ１１０に収容された複数の電池セル１１１の第１電極リード及び第２電極リードと電気的に接続される。具体的には、上記充放電部１２０は、上記トレイ１１０に収容された複数の電池セル１１１に電源を供給するように結合して、上記電池セル１１１を設定された充放電時間、電圧、回数などに充放電し得る。さらに、上記電池セル１１１の充放電過程中の充放電状態をモニタリングし、作業を完了した後に元の位置に移動するなどの各種作業を行い、制御し得る制御部（図示せず）を含む。それについての具体的な説明は省略する。

【0053】

冷却部１３０は、トレイ１１０に収容された複数の電池セル１１１が配置される方向と対応する方向に空気を誘導して、上記複数の電池セル１１１を冷却し得る。具体的には、上記冷却部１３０は、トレイ１１０の上部に位置するエア供給部１３１、及び上記エア供給部１３１によって形成される送風流路上に位置し、かつ積層構造を成すｎ個の穴アキ板１３２を含んで構成される。ここで、ｎは２以上の整数である。

【0054】

エア供給部１３１は、広範囲に使用されるプロペラ形式の送風ファンであって、トレイ１１０の上部に位置する。そして、後述するｎ個の穴アキ板１３２の上部に設置されて、下部に空気を送風することになる。上記のように、下部に送風される空気は、上記穴アキ板に穿孔された空気流動路を介してトレイの内部に流入され得る。また、上記エア供給部１３１は複数個を含み、トレイ１１０の上部に均等に分割されて配置される。図３では、６個の送風ファンを含むように示されているが、これに制限されない。

【0055】

本発明に係る冷却部１３０は、上述したように、ｎ個の穴アキ板１３２を含んで構成される。図３には３個の穴アキ板１３２が示されているが、これに制限されない。

【0056】

さらに、本発明に係る電池充放電システム１００は、サブエア供給部１４０を含む。上記サブエア供給部１４０は、トレイ１１０の側面から電池セル１１１の方に、冷却空気を送風する。上記サブエア供給部１４０は、上記複数の電池セルが配置される方向と対応する方向に空気を誘導し得るように、トレイの両側に対向されるように設置される。

【0057】

図４は、本発明の一実施形態に係る電池充放電システムの冷却部を模式的に示す図面である。図４を参照すると、上記３個の穴アキ板１３２は、エア供給部によって送風される空気をトレイ１１０の内部に流入させる役割を果す。特に、上記冷却部１３０は３個の穴アキ板１３２を含むことで、エア供給部１３１によって送風される空気が３個の穴アキ板に形成されたホールを通過することになり、流速が徐々に均一になり得る。

【0058】

一方、上記穴アキ板１３２は、上述したように複数のホール１３２１が形成された構造であり、上記ホール１３２１は、穴アキ板１３２の中心領域に形成されることを特徴とする。特に、このような構造によって、トレイ１１０の最外郭に収容された電池セル１１１が位置した方向に、従来と比べて少ない空気が供給されることで、上記トレイ１１０に収容された電池セルの温度バラツキの均衡を取ることができる。これにより、流量の均一な分配が可能となり、複数の電池セル間の温度バラツキを最小限に抑えることができる。

【0059】

それと関連して、本発明の第１実施形態における冷却部を含む電池充放電システムと、従来の電池充放電システムとをそれぞれ適用したときの、トレイに収容された電池セルの位置に応じた温度を測定する。そして、その結果を図５に示した。

【0060】

図５は、本発明の第１実施形態に係る冷却部を含む電池充放電システムと従来の充放電システムを適用したときの、トレイに収容された電池セルの位置に応じた温度を測定したグラフである。

【0061】

図５を参照すると、従来の電池充放電システムの場合、トレイの最外郭に位置した電池セルの測定温度は３１℃であり、中心領域に位置した電池セルの温度は４１℃であった。すなわち、トレイの位置によって電池セルの温度が異なり、温度バラツキが大きく現れた。一方、本発明の電池充放電システムによると、トレイに収容された１６個の電池セルの温度差が少なかった。これは、冷却部が３個の穴アキ板を含むことで、流量の均一な分配が可能となり、複数の電池セル間の温度バラツキを最小限に抑えると判断される。

【0062】

(第２実施形態)
図６は、他の一実施形態において、本発明に係る電池充放電システムにおける冷却部の穴アキ板を模式的に示す図面である。図６を参照すると、本発明に係る穴アキ板２３２は、複数のホール２３２１が形成された構造である。上記穴アキ板２３２に形成された複数のホール２３２１を介してエア供給部から供給される空気がトレイの内部に流入され得る。

【0063】

一方、穴アキ板２３２の中心領域に形成されたホール２３２１の直径は、穴アキ板２３２の縁領域に形成されたホール２３２１の直径より大きい構造である。具体的には、穴アキ板２３２に形成されたホール２３２１は、中心領域から縁領域に行くほど徐々に、その直径が小さく形成される。

【0064】

上記構成は、複数の電池セルが収容されたトレイにエア供給部の空気を供給し、かつトレイの縁領域に供給される空気の量を減らすためである。

【0065】

各構成に対する説明は上述したので、各構成に対する具体的な説明は省略する。

【0066】

(第３実施形態)
図７は、別の一実施形態において、本発明に係る電池充放電システムにおける冷却部の穴アキ板を模式的に示す図面である。図７を参照すると、本発明による穴アキ板３３２は、複数の平行なスリット３３２２が形成された構造である。上記穴アキ板３３２に形成された複数のスリット３３２２を介してエア供給部から供給される空気がトレイの内部に流入され得る。

【0067】

上記スリット３３２２は、トレイに収容される電池セルの収容方向と平行な方向に形成された構造であり、特に、上記スリット３３２２は穴アキ板３３２の中心領域に形成された構造である。

【0068】

上記構造は、複数の電池セルが収容されたトレイにエア供給部の空気を供給し、かつトレイの縁領域に供給される空気の量を減らすためである。

【0069】

各構成に対する説明は上述したので、各構成に対する具体的な説明は省略する。

【0070】

(第４実施形態)
図８は、別の一実施形態において、本発明に係る電池充放電システムにおける冷却部の穴アキ板を模式的に示す図面である。図８を参照すると、本発明に係る穴アキ板４３２は、複数の平行なスリット４３２２が形成された構造である。上記穴アキ板４３２に形成された複数のスリット４３２２を介してエア供給部から供給される空気をトレイの内部に流入され得る。

【0071】

上記スリット４３２２は、トレイに収容される電池セルの収容方向と平行な方向に形成された構造である。一方、上記穴アキ板４３２の中心領域に形成されたスリット４３２２の幅は、穴アキ板４３２の縁領域に形成されたスリット４３２２の幅より大きい構造である。具体的には、穴アキ板４３２に形成されたホール４３２１は、中心領域から縁領域に行くほど徐々に、その幅が小さく形成される。

【0072】

上記構造は、複数の電池セルが収容されたトレイにエア供給部の空気を供給し、かつトレイの縁領域に供給される空気の量を減らすためである。

【0073】

各構成に対する説明は上述したので、各構成に対する具体的な説明は省略する。

【0074】

（第５実施形態）
図９は、本発明の他の実施形態に係る電池充放電システムの模式図である。

【0075】

図９を参照すると、本発明に係る電池充放電システム５００は、複数の電池セル５１１を収容するトレイ５１０と、トレイ５１０に収容された複数の電池セル５１１に形成された第１電極リード及び第２電極リードと電気的に接続された充放電部（図示せず）と、トレイ５１０に収容された複数の電池セル５１１を冷却する冷却部５３０とを含む構造である。

【0076】

上記冷却部５３０は、トレイ５１０に収容された複数の電池セル５１１が配置される方向と対応する方向に空気を誘導して、上記複数の電池セル５１１を冷却し得る。具体的には、上記冷却部５３０は、トレイ５１０の上部に位置するエア供給部５３１、及び上記エア供給部５３１によって形成される送風流路上に位置し、かつ積層構造を成すｎ個の穴アキ板５３２を含んで構成される。ここで、ｎは２以上の整数である。図９には３個の穴アキ板５３２が示されているが、これに制限されない。

【0077】

上記３個の穴アキ板５３２は、エア供給部５３１によって送風される空気をトレイ５１０の内部に流入させる役割を果す。特に、上記冷却部５３０は、３個の穴アキ板５３２を含み、エア供給部５３１によって送風される空気が上記３個の穴アキ板５３２に形成されたホール５３２１を通過することで、流速が徐々に均一になり得る。

【0078】

一方、上記３個の穴アキ板に形成されたホール５３２１は、その層ごとに大きさ及び形が相違に形成される。具体的には、最上段に位置した穴アキ板５３２には多数のホール５３２１が形成され、かつ穴アキ板５３２の中心領域にホール５３２１が形成される。また、最下端に位置した穴アキ板５３２は複数のホール５３２１に形成され、かつ穴アキ板の全体領域に形成された構造である。一方、最上端から最下端に行くほど、穴アキ板５３２のホール５３２１の大きさは徐々に小さくなる構造である。

【0079】

特に、このような構造によって、トレイ５１０の最外郭に収容された電池セル５１１が位置した方向には、従来と比べて供給される空気が少なくなる。そのため、上記トレイ５１０に収容された電池セルの温度バラツキの均衡を合わせることができる。これにより、流量の均一な分配が可能となり、複数の電池セル５１１間の温度バラツキを最小限に抑えることができる。

【0080】

以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎず、本発明が属する技術分野での通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で多様な修正及び変形が可能である。したがって、本発明に開示された図面は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく説明するためのものであり、このような図面によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は特許請求の範囲によって解釈されるべきであり、それと同等の範囲内にある全ての技術思想は本発明の権利範囲に含まれるものとして解釈されるべきである。

【0081】

一方、本明細書では上、下、左、右、前、後のような方向を示す用語が使用されているが、このような用語は説明の便宜のためのものであるだけで、対象となる物の位置や観測者の位置などによって変わり得ることは自明である。

【符号の説明】

【0082】

１:電池セル
１０、１００：電池充放電システム
１１、１１０：トレイ
１１１、５１１：電池セル
１２、１２０：充放電部
１３、１３０：冷却部
１３１、５３１：エア供給部
１３２、２３２、３３２、４３２、５３２：穴アキ板
１３２１、２３２１、５３２１：ホール
３３２２、４３２２：スリット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】