KR100805108B1 - Battery module - Google Patents

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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

본 발명에 따른 전지 모듈은 단위전지들을 효율적으로 냉각할 수 있도록, 복수 개의 단위전지들과 상기 단위전지들이 내장되며, 냉각매체가 유입되는 냉각매체 입구와 냉각매체가 배출되는 냉각매체 출구가 형성된 하우징 및 상기 하우징 내에 설치되어 상기 단위전지들을 향해 상기 냉각매체를 공급하는 송풍장치를 포함하고, 상기 단위전지들은 상기 송풍장치의 둘레를 따라 배치된다.The battery module according to the present invention includes a housing in which a plurality of unit cells and the unit cells are built so that the unit cells can be efficiently cooled, and a cooling medium inlet through which the cooling medium is introduced and a cooling medium outlet through which the cooling medium is discharged. And a blower installed in the housing to supply the cooling medium toward the unit cells, wherein the unit cells are disposed along a circumference of the blower.

전지 모듈, 하우징, 송풍장치, 냉각매체 Battery Module, Housing, Blower, Cooling Media

Description

전지 모듈{BATTERY MODULE}Battery module {BATTERY MODULE}

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지 모듈을 도시한 절개 사시도이다.1 is a perspective view illustrating a battery module according to a first embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지 모듈을 도시한 종단면도이다.2 is a longitudinal sectional view showing a battery module according to a first embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지 모듈의 단위전지와 도전체를 도시한 사시도이다.3 is a perspective view illustrating a unit cell and a conductor of the battery module according to the first embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지 모듈을 도시한 횡단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a battery module according to a first embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전지 모듈을 도시한 횡단면도이다.5 is a cross-sectional view showing a battery module according to a second embodiment of the present invention.

본 발명은 전지 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이웃하는 이차 전지들의 전극 단자를 전기적으로 연결하는 구조를 개선한 전지 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a battery module, and more particularly, to a battery module having an improved structure for electrically connecting electrode terminals of neighboring secondary batteries.

이차 전지(rechargeable battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지이다. 하나의 셀로 이루어진 저용량 이차 전지의 경우, 휴대폰이나 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같이 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용된다. 복수개의 셀이 팩 형태로 연결된 대용량 이차 전지는 하이브리드 전기 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 널리 사용되고 있다.A rechargeable battery is a battery that can be charged and discharged unlike a primary battery that is not rechargeable. Low-capacity secondary batteries consisting of one cell are used in portable electronic devices such as mobile phones, notebook computers, and camcorders. A large capacity secondary battery in which a plurality of cells are connected in a pack form is widely used as a motor driving power source for a hybrid electric vehicle.

이러한 이차 전지는 여러 가지 형상으로 제조되고 있는 데, 대표적인 형상으로는 원통형, 각형을 들 수 있다.Such secondary batteries are manufactured in various shapes, and typical shapes include cylindrical and rectangular shapes.

그리고 이러한 이차 전지는 대전력을 필요로 하는 전기 자동차 등의 모터 구동에 사용될 수 있도록 직렬로 연결되어 대용량의 전지 모듈을 구성하게 된다.In addition, the secondary battery is connected in series to form a large capacity battery module so that the secondary battery can be used to drive a motor such as an electric vehicle requiring a large power.

상기 전지 모듈은 통상 직렬로 연결되는 복수개의 이차 전지(이하, 명세서 전반에 걸쳐 설명의 편의상 단위 전지라 칭한다)로 이루어진다.The battery module usually includes a plurality of secondary batteries (hereinafter, referred to as unit cells for convenience of description throughout the specification).

상기 각각의 단위전지는 양극과 음극이 세퍼레이터(separator)를 사이에 두고 위치하는 전극군과 상기 전극군이 내장되는 공간을 구비하는 케이스, 상기 케이스를 밀폐하는 캡 조립체를 포함한다.Each unit cell includes a case having an electrode group in which a positive electrode and a negative electrode are disposed with a separator interposed therebetween, and a case having a space in which the electrode group is built, and a cap assembly sealing the case.

그리고 통상 원통형 전지의 경우, 케이스에 전극군의 음극이 전기적으로 연결되고, 캡 조립체에 전극군의 양극이 전기적으로 연결되어 외부로 전류를 유도하게 된다.In the case of a cylindrical battery, the cathode of the electrode group is electrically connected to the case, and the anode of the electrode group is electrically connected to the cap assembly to induce current to the outside.

그리고 상기 단위전지들은 서로 이웃하는 단위전지의 양극 단자와 음극 단자가 전기적으로 연결된 상태로 하우징에 내장되어 전지 모듈을 구성한다.The unit cells are embedded in a housing in a state in which the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of neighboring unit cells are electrically connected to constitute a battery module.

여기서 상기한 전지 모듈은 수개에서 많게는 수십개의 단위전지를 연결시켜 하나의 전지 모듈을 구성함에 따라 각 단위전지에서 발생되는 열을 용이하게 방출할 수 있어야 한다. 전지 모듈의 열 방출 특성은 전지의 성능을 좌우할 정도로 매우 중요하다.Here, the battery module must be able to easily dissipate heat generated in each unit cell by configuring one battery module by connecting several to many dozen unit cells. The heat dissipation characteristics of the battery module are very important to determine the performance of the battery.

열 방출이 제대로 이루어지지 않는 경우, 각 단위전지 간에 온도 편차가 발생하여 충, 방전 효율이 저하되고, 단위전지에서 발생되는 열에 의해 전지내부의 온도가 상승되어 결과적으로 전지의 성능이 저하되며 심한 경우 폭발의 위험을 초래하게 된다.When heat is not released properly, temperature deviation occurs between each unit cell, and charging and discharging efficiency is lowered, and the temperature inside the cell is increased by heat generated from the unit cell. As a result, battery performance is deteriorated. It creates the risk of explosion.

특히, 상기 전지 모듈이 전동 청소기, 전동 스쿠터나 자동차용(전기 자동차 또는 하이브리드 자동차)의 모터 구동용 대용량 이차 전지로서 적용되는 경우, 대전류로 충,방전되므로 사용 상태에 따라서 이차 전지의 내부 반응에 의해 열이 발생하여 상당한 온도까지 올라가게 되고, 이는 전지 특성에 영향을 주어 전지 고유의 성능을 저하시키게 된다. 따라서 열 방출은 무엇보다 중요하다 할 수 있다.In particular, when the battery module is applied as a high-capacity secondary battery for driving a motor of an electric vacuum cleaner, an electric scooter, or an automobile (electric vehicle or a hybrid vehicle), since the battery module is charged and discharged with a large current, it may be caused by an internal reaction of the secondary battery according to the use state. Heat is generated and rises to a significant temperature, which affects battery characteristics and degrades the inherent performance of the battery. Therefore, heat dissipation is most important.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 단위전지에서 발생된 열을 용이하게 방출할 수 있도록 구성된 전지 모듈을 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, to provide a battery module configured to easily discharge the heat generated in the unit cell.

또한, 본 발명은 전지 모듈을 구성하는 각 단위전지가 고르게 냉각되어 각 단위전지 간 온도 편차를 최소화할 수 있는 전지 모듈을 제공함에 있다.In addition, the present invention is to provide a battery module that can minimize the temperature variation between each unit cell constituting the battery module evenly cooled.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈은 복수 개의 단위전지들과 상기 단위전지들이 내장되며, 냉각매체가 유입되는 냉각매체 입구와 냉각매체가 배출되는 냉각매체 출구가 형성된 하우징 및 상기 하우징 내에 설치되어 상기 단위전지들을 향해 상기 냉각매체를 공급하는 송풍장치를 포함하고, 상기 단위전지들은 상기 송풍장치의 둘레를 따라 배치될 수 있다.In order to achieve the above object, a battery module according to an embodiment of the present invention includes a plurality of unit cells and the unit cells therein, and a cooling medium inlet through which a cooling medium is introduced, and a cooling medium outlet through which the cooling medium is discharged. And a blower installed in the housing and supplying the cooling medium toward the unit cells, wherein the unit cells may be disposed along a circumference of the blower.

상기 송풍장치는 상기 하우징의 중앙에 배치될 수 있다.The blower may be disposed in the center of the housing.

상기 하우징은 상기 단위전지들이 내장 설치되는 내부 공간을 갖는 컨테이너 및 상기 컨테이너의 개구에 결합되는 덮개를 포함하고, 상기 냉각매체 입구는 상기 덮개에 형성될 수 있다.The housing may include a container having an inner space in which the unit cells are installed and a cover coupled to an opening of the container, and the cooling medium inlet may be formed in the cover.

상기 냉각매체 출구는 상기 컨테이너에 형성될 수 있다.The cooling medium outlet may be formed in the container.

상기 송풍장치와 상기 단위전지 사이에는 상기 냉각매체가 유통되는 출구를 갖는 분리벽이 설치될 수 있다.A partition wall having an outlet through which the cooling medium is distributed may be installed between the blower and the unit cell.

상기 단위전지는 상기 송풍장치의 둘레를 따라 복수의 열을 이루어 배치될 수 있다.The unit cell may be arranged in a plurality of rows along the circumference of the blower.

상기 복수의 열을 이루어 배치된 단위전지들 사이에 상기 냉각매체가 유통되는 출구를 갖는 분리벽이 설치될 수 있다.A partition wall having an outlet through which the cooling medium flows may be installed between the unit cells arranged in a plurality of rows.

상기 분리벽 또는/및 컨테이너에는 상기 단위전지들과 접하여 상기 단위전지들을 지지하는 안착대가 형성될 수 있다.A seating plate may be formed in the separation wall or / and the container to contact the unit cells to support the unit cells.

상기 복수의 열 중, 바깥쪽 열에 설치된 적어도 하나 이상의 상기 단위전지는 안쪽 열에 설치된 상기 단위전지와 엇갈리도록 배치될 수 있다.At least one of the plurality of unit cells installed in the outer column of the plurality of rows may be arranged to be staggered with the unit cells installed in the inner column.

상기 단위전지들은 상기 송풍장치를 중심으로 한 동심원을 따라 배치될 수 있다.The unit cells may be arranged along concentric circles around the blower.

상기 단위전지들은 방사형으로 배치될 수 있다.The unit cells may be disposed radially.

상기 송풍장치는 원심형 팬(Centrifugal Fan)을 포함할 수 있다.The blower may include a centrifugal fan.

상기 전지 모듈은 모터 구동용일 수 있다.The battery module may be for driving a motor.

이하, 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 실시예에 대해 당업자가 용이하게 실 시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily practice the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 전지 모듈을 도시한 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view showing a battery module according to a first embodiment of the present invention.

본 실시예에 따른 전지 모듈(100)은 복수개의 단위전지들(10)(10')과 단위전지들(10)(10')이 수납되는 하우징(20), 및 하우징(20)의 중앙에 설치되어 단위전지들(10)(10')을 향하여 냉각매체를 공급하는 송풍장치(30)를 포함한다.The battery module 100 according to the present exemplary embodiment includes a housing 20 in which the plurality of unit cells 10, 10 ′ and the unit cells 10, 10 ′ are accommodated, and in the center of the housing 20. It is installed includes a blower 30 for supplying a cooling medium toward the unit cells (10, 10 ').

본 실시예에서는 단위전지(10)(10')가 원통형으로 이루어진 구조를 예로서 설명한다. 물론, 본 발명이 단위전지를 원통형으로 이루는 것으로 한정되는 것은 아니며, 각형 단위전지 등 다양한 형상으로 이루어진 단위전지를 적용하는 것이 가능하다.In the present embodiment, a unit cell 10 (10 ') is described as an example of the cylindrical structure. Of course, the present invention is not limited to a cylindrical unit cell, and it is possible to apply a unit cell having various shapes such as a rectangular unit cell.

하우징(20)은 단위전지들(10)(10')이 수용되는 공간을 갖는 컨테이너(26)와 이 컨테이너(26)의 개구에 착탈 가능하도록 설치되는 덮개(21)를 포함한다.The housing 20 includes a container 26 having a space in which the unit cells 10, 10 ′ are accommodated, and a cover 21 installed to be detachable from the opening of the container 26.

덮개(21)에는 냉각매체가 유입되는 냉각매체 입구(28)가 형성된다. 냉각매체 입구(28)는 복수의 관통구멍으로 이루어지며, 하우징(20)의 중앙에 설치된 송풍장치(30)에 냉각매체를 효율적으로 공급할 수 있도록, 덮개(21)의 중앙에 형성된다.The cover 21 has a cooling medium inlet 28 through which the cooling medium flows. The cooling medium inlet 28 is formed of a plurality of through holes, and is formed in the center of the cover 21 so that the cooling medium can be efficiently supplied to the blower 30 installed in the center of the housing 20.

그리고 하우징(30)의 컨테이너(26)에는 냉각매체가 배출되는 냉각매체 출구(26a)가 형성된다. 냉각매체 출구(26a)는 복수개가 소정 간격으로 이격되어 컨테이너(26)의 둘레를 따라 고르게 배치되며 단위전지들(10)(10')이 컨테이너(26)에 내장된 상태를 기준하여, 각 단위전지(10) 사이에 적어도 하나 이상의 냉각매체 출 구(26a)가 배치된다.The container 26 of the housing 30 is provided with a cooling medium outlet 26a through which the cooling medium is discharged. The plurality of cooling medium outlets 26a are spaced at predetermined intervals and are evenly disposed along the circumference of the container 26, and each unit is based on a state in which the unit cells 10, 10 ′ are embedded in the container 26. At least one cooling medium outlet 26a is disposed between the cells 10.

본 실시예에서는 각 단위전지(10) 사이에 하나의 냉각매체 출구(26a)가 형성된 구조를 예시하고 있지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 각 단위전지(10) 사이에 둘 이상의 냉각매체 출구(26a)가 형성될 수도 있다.In the present exemplary embodiment, a structure in which one cooling medium outlet 26a is formed between each unit cell 10 is illustrated, but the present invention is not limited thereto, and two or more cooling medium outlets may be provided between each unit cell 10. 26a may be formed.

컨테이너(26) 내에 단위전지들(10)(10')은 송풍장치(30)를 중심으로 하여 이 송풍장치(30)의 주위에 형성되는 가상의 폐곡선을 따라 소정 간격을 두고 이격되면서 배열된다.In the container 26, the unit cells 10 and 10 ′ are arranged at predetermined intervals along a virtual closed curve formed around the blower 30 with the blower 30 as a center.

이때, 단위전지들(10)(10')은 복수의 열을 이루며 배치될 수 있는 바, 본 실시예에서 서로 다른 열에 배치되는 단위전지들(10)(10')과 송풍장치(30)는 서로 다른 공간에 배치된다.In this case, the unit cells 10 and 10 ′ may be arranged in a plurality of rows. In the present embodiment, the unit cells 10 and 10 ′ and the blower 30 may be arranged in different rows. It is placed in different spaces.

이를 위해 컨테이너(26) 내에는 복수의 분리벽들(23, 24)이 형성된다. 이 분리벽들(23, 24)은 본 실시예에서 컨테이너(26)가 원통형 용기로 형성됨에 따라, 이에 대응하여 동심원을 이루면서 다른 직경을 가지는 제1분리벽(23)과 제2 분리벽(24)을 포함한다. 여기서 제1 분리벽(23) 및 제2 분리벽(24)에도 컨테이너(26)의 냉각매체 출구(26a)와 같은 냉각매체 출구들(23a, 24a)이 각기 형성된다. 이 분리벽들(23, 24)에 의해 컨테이너(26) 내에는 3개의 공간이 형성되며 제1 분리벽(23)에 의해 형성되는 공간에는 송풍장치(30)가 배치되고, 제1 분리벽(23)과 제2 분리벽(24)에 의해 형성되는 공간에는 제1 열의 단위전지들(10')이 배치되고, 제2 분리벽과 컨테이너(26)의 측벽에 의해 형성되는 공간에는 제2 열의 단위전지들(10)이 배치된다.To this end, a plurality of separation walls 23 and 24 are formed in the container 26. These partition walls 23 and 24 are formed in the present embodiment, as the container 26 is formed as a cylindrical container. Accordingly, the partition walls 23 and 24 correspond to concentric circles and have different diameters. ). Here, the cooling medium outlets 23a and 24a, such as the cooling medium outlet 26a of the container 26, are formed in the first and second separation walls 23 and 24, respectively. Three spaces are formed in the container 26 by the separation walls 23 and 24, and a blower 30 is disposed in the space formed by the first separation wall 23, and the first separation wall ( The unit cells 10 ′ of the first row are disposed in the space formed by the second separation wall 24 and the second partition wall 24, and the second rows of the unit cells 10 ′ are disposed in the space formed by the side wall of the container 26. The unit cells 10 are disposed.

이때, 단위전지들(10), (10')은 송풍장치(30)를 중심으로 하여 방사상으로 배치되며, 상기한 각 공간에 배치될 때, 안정적인 고정과 효율적인 냉각을 고려하여 안착대(15)(15')에 지지되어 배치된다.At this time, the unit cells 10, 10 'are disposed radially around the blower 30, and when disposed in each of the spaces, the mounting table 15 in consideration of stable fixing and efficient cooling It is supported by 15 'and arrange | positioned.

각 안착대(15)(15')는 단위전지들(10)(10')이 밀착되어 견고하게 지지될 수 있도록 이 단위전지들(10)(10')의 형상에 대응하여 하우징(20)의 중심축(Z) 방향에 수직한 단면을 기준할 때, 단위전지들(10)(10')의 밀착면이 호형상을 갖는다.Each seating stand 15, 15 ′ has a housing 20 corresponding to the shape of the unit cells 10, 10 ′ so that the unit cells 10, 10 ′ may be tightly supported. Based on the cross section perpendicular to the central axis (Z) direction of the contact surface of the unit cells 10, 10 'has an arc shape.

본 실시예에서 각 안착대(15)(15')는 각 단위전지(10)(10')에 대해 마주하는 상태로 배치되어 이 단위전지(10)(10')와 결합된다.In the present embodiment, each seat 15 and 15 ′ are disposed to face each unit cell 10 and 10 ′ and are coupled to the unit cells 10 and 10 ′.

구체적으로 본 실시예에서 안착대(15)(15')는 컨테이너(26)의 내주면과 제2 분리벽(24)의 외주면 및 제2 분리벽(24)의 내주면과 제1 분리벽(23)의 외주면에 각기 대향배치되어 고정 설치된다.Specifically, in the present embodiment, the seating pads 15 and 15 ′ are the inner circumferential surface of the container 26, the outer circumferential surface of the second separating wall 24, and the inner circumferential surface of the second separating wall 24 and the first separating wall 23. Are arranged on the outer circumferential surface of

실질적으로 컨테이너(26) 내에 단위전지들(10)(10')의 내장은 단위전들(10)(10')이 안착대(15)(15')가 형성하는 공간으로 삽입되어 이 안착대(15)(15')의 구속력을 받아 고정되는 것으로 이루어진다(도 1 참조).Substantially, the interiors of the unit cells 10 and 10 'in the container 26 are inserted into the space where the unit cells 10 and 10' are formed by the seating zones 15 and 15 '. It consists of being fixed by the binding force of (15) (15 ') (refer FIG. 1).

이러한 고정상태에 따라 단위전지들(10)(10')은 컨테이너(26)뿐만 아니라 제1, 2 분리벽들(23)(24)과 접촉되어 이어지는 결과를 가질 수 있다.According to this fixed state, the unit cells 10 and 10 ′ may have a result of being brought into contact with the first and second separation walls 23 and 24 as well as the container 26.

이러한 분리벽들(23)(24)은 열적으로 도체이고 전기적으로 부도체인 소재로 이루어진다. 이로 인해 단위전지(10)(10')에서 발생된 열은 분리벽(23, 24)으로 용이하게 전달될 수 있으며, 송풍장치(30)를 통해 제공되는 냉각매체에 의해 냉각되어 하우징(20) 외부로 방출될 수 있게 된다. These separation walls 23 and 24 are made of a material that is thermally conductive and electrically insulated. As a result, heat generated in the unit cells 10 and 10 ′ can be easily transferred to the separation walls 23 and 24, and is cooled by the cooling medium provided through the blower 30 to the housing 20. It can be released to the outside.

또한, 분리벽(23, 24)이 일체로 형성되어 각 단위전지들(10)은 열적으로 서로 연결되게 된다. 따라서 내부 온도가 높은 단위전지(10)는 분리벽(23, 24)으로 많은 양의 열을 전달하고, 내부 온도가 낮은 단위전지는 분리벽(23, 24)으로 적은 양의 열을 전달하게 되어 각 단위전지들(10)은 균일하게 냉각될 수 있다.In addition, the separating walls 23 and 24 are integrally formed so that the unit cells 10 are thermally connected to each other. Therefore, the unit cell 10 having a high internal temperature transmits a large amount of heat to the separating walls 23 and 24, and the unit cell having a low internal temperature transmits a small amount of heat to the separating walls 23 and 24. Each unit cell 10 may be uniformly cooled.

한편, 본 실시예서 단위전지(10)(10')는 전술한 바와같이 원통형으로 이루어지므로, 일측 단부에 양극 단자(11)(11')가 돌출 형성되고, 단위전지(10)(10')의 케이스(12)(12')가 음극 단자 역할을 하게 된다.On the other hand, in the present embodiment, since the unit cells 10 and 10 'are formed in a cylindrical shape as described above, the positive electrode terminals 11 and 11' are protruded at one end thereof, and the unit cells 10 and 10 'are formed. The case 12, 12 'of the serves as the negative terminal.

그리고 단위전지들(10)(10')은 이웃하는 단위전지(10)(10')에 형성된 양극 단자(11)(11')가 서로 다른 방향을 향하도록 배치된다. 즉, 하나의 단위전지(10)(10')가 양극 단자(11)(11')를 위를 향하도록 배치된 상태에서 이와 이웃하는 다른 단위전지(10)(10')는 양극 단자(11)(11')가 아래를 향하도록 배치된다.The unit cells 10 and 10 ′ are disposed such that the positive electrode terminals 11 and 11 ′ formed in the neighboring unit cells 10 and 10 ′ face different directions. That is, in the state where one unit cell 10, 10 ′ is disposed so as to face the positive terminal 11, 11 ′, the other unit cell 10, 10 ′ adjacent thereto is a positive terminal 11. 11 'is disposed to face downward.

이 상태에서 단위전지들(10)(10')에는 이웃하는 단위전지들(10)(10')과 전기적으로 연결되도록 하는 도전체(40)(40')가 설치되는데, 도전체(40)(40')는 이웃하는 단위전지들(10)(10')을 직렬로 연결할 수 있도록, 이웃하는 단위전지(10)(10')의 양극 단자(11)(11')와 음극단자인 케이스(12)(12')에 접하도록 설치된다. 그리고 도전체(40)(40')는 도 3에 도시된 바와 같이, 판 형태의 베이스(41)(41')에 단위전지(10)와 접하는 돌기(42)(42')가 형성된 구조로 이루어진다.In this state, the unit cells 10 and 10 ′ are provided with conductors 40 and 40 ′ that are electrically connected to neighboring unit cells 10 and 10 ′. The case 40 'is a case in which the cathode terminals 11 and 11' of the neighboring unit cells 10 and 10 'are connected to the neighboring unit cells 10 and 10' in series. (12) It is installed so as to be in contact with 12 '. As shown in FIG. 3, the conductors 40 and 40 'have a structure in which protrusions 42 and 42' contacting the unit cell 10 are formed in the plate-shaped bases 41 and 41 '. Is done.

여기서 이 도전체(40)(40')는 동일한 열에 배치된 단위전지들(10)(10')을 연결하는 제1 도전체(40)와 다른 열에 배치된 단위전지들(10)(10')을 연결하는 제2 도전체(40')로 구분된다.Here, the conductors 40 and 40 'are unit cells 10 and 10' arranged in a different column than the first conductor 40 connecting the unit cells 10 and 10 'arranged in the same row. ) Is separated by a second conductor 40 '.

이러한 전지 모듈은 하이브리드 전기 자동차와 같은 기기에 적용되어 이의 모터를 구동하는 전원으로 사용될 때 냉각매체 입구(28)를 통해 제공되는 공기를 송풍기(30)를 통해 각 단위전지들(10)(10')로 제공하여 이 단위전지들(10)(10')에서 발산되는 열을 식힐 수 있도록 한다.The battery module is applied to a device such as a hybrid electric vehicle and used as a power source for driving a motor thereof, and the air provided through the cooling medium inlet 28 is blown through the blower 30 to the unit cells 10 and 10 '. ) To cool the heat dissipated in the unit cells 10, 10 ′.

이때, 단위전지들(10)(10')은 송풍기(30)를 중심으로 하여 방사상으로 배열되어 있고, 여기에 하우징(20)의 각 구성요소가 열을 원할하게 전달할 수 있는 소재로 이루어져 있음은 물론 단위전지들(10)(10')이 하우징 분리벽들(23)(24) 및 컨테이너(26)에 밀착되어 고정되므로 송풍기(30)를 통해 제공받는 냉각용 공기에 의한 냉기를 더욱 받을 수 있어 그 냉각 효율을 증진시킬 수 있다.At this time, the unit cells 10, 10 'are arranged radially with respect to the blower 30, wherein each component of the housing 20 is made of a material that can transfer heat smoothly Of course, the unit cells 10, 10 ′ are tightly fixed to the housing separation walls 23, 24 and the container 26, so that the unit cells 10 and 10 ′ may receive cold air by the cooling air provided through the blower 30. Can enhance its cooling efficiency.

한편, 하우징(20)의 중앙에 설치된 송풍장치(30)는 냉각 팬(34)과 냉각 팬(34)을 구동하는 모터(32)를 포함한다. 여기서 냉각 팬(34)은 원심형 팬(Centrifugal Fan)으로 이루어져 냉각매체 입구(28)를 통해 냉각매체를 방사상으로 밀어내어 각 단위전지들(10)(10')로 공급하는 역할을 한다.On the other hand, the blower 30 installed in the center of the housing 20 includes a cooling fan 34 and a motor 32 for driving the cooling fan 34. The cooling fan 34 is composed of a centrifugal fan to push the cooling medium radially through the cooling medium inlet 28 to supply the unit cells 10 and 10 '.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전지 모듈을 도시한 단면도이다.5 is a cross-sectional view illustrating a battery module according to a second embodiment of the present invention.

상기한 도면을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 전지 모듈은 원통 형태로 이루어진 하우징(63)의 안쪽에 복수개의 단위전지들(51)(51')이 원을 이루며 배열된 구조로 이루어진다. 그리고 하우징(63)의 중앙에는 단위전지들(51)(51')을 향하여 냉각매체를 공급하는 송풍장치(70)가 설치된다.Referring to the drawings, the battery module according to the present exemplary embodiment has a structure in which a plurality of unit cells 51 and 51 ′ are arranged in a circle inside the housing 63 having a cylindrical shape. In the center of the housing 63, a blower 70 for supplying a cooling medium toward the unit cells 51 and 51 ′ is installed.

한편, 단위전지들(51)(51')은 송풍장치(70)의 둘레를 따라 복수의 열로 배열되는데, 단위전지(51)(51')의 열은 송풍장치(70)를 중심으로 한 동심원을 따라 배 치된다.Meanwhile, the unit cells 51 and 51 ′ are arranged in a plurality of rows along the circumference of the blower 70, and the rows of the unit cells 51 and 51 ′ are concentric circles around the blower 70. It is arranged along the way.

그리고 안쪽 열에 배치된 단위전지(51')와 바깥쪽 열에 배치된 단위전지(51) 사이에는 단위전지들(51)(51')을 지지하는 분리벽(61, 62)이 형성되고, 분리벽(61, 62)과 하우징(63)의 컨테이너(65)에는 냉각매체가 유통될 수 있도록 관통구멍(61a)(62a)(65a)이 형성된다.The separating walls 61 and 62 supporting the unit cells 51 and 51 ′ are formed between the unit cells 51 ′ arranged in the inner row and the unit cells 51 arranged in the outer row. Through-holes 61a, 62a and 65a are formed in the containers 61 and 62 and the container 65 of the housing 63 to allow the cooling medium to flow therethrough.

한편, 단위전지들(51)(51')은 옆쪽에 배치된 단위전지들(51)(51')과 소정 간격으로 이격되어 배치되는데, 안쪽에 배치된 단위전지들(51')과 바깥쪽에 배치된 단위전지들(51)이 서로 일대일로 대응되는 구조로 배치되지 않고, 바깥쪽에는 안쪽보다 많은 수의 단위전지들이 배치된다.Meanwhile, the unit cells 51 and 51 ′ are disposed to be spaced apart from the unit cells 51 and 51 ′ disposed at a side by a predetermined interval. The unit cells 51 and 51 ′ are disposed outside the unit cells 51 ′ arranged inside. The unit cells 51 disposed are not arranged in a one-to-one correspondence with each other, and a larger number of unit cells are disposed outside than the inside of the unit cells 51.

이로 인해 이 제2 실시예에서는 안쪽에 배치된 단위전지들(51')과 각각 일대일 대응하여 바깥쪽에 단위전지들(51)이 송풍기(70)를 중심으로 하여 방사상으로 배치되고, 단위전지(51) 사이에 다시 단위전지들(51)이 배치된 구조로 이루어진다.For this reason, in the second embodiment, the unit cells 51 are disposed radially around the blower 70 in a one-to-one correspondence with the unit cells 51 'disposed inside, and the unit cells 51 The unit cells 51 are arranged in the back structure.

즉, 바깥쪽 열에 배열된 단위전지(51)는 안쪽 열에 배열된 단위전지(51')와 엇갈려 배치될 수 있다.That is, the unit cells 51 arranged in the outer column may be alternately arranged with the unit cells 51 ′ arranged in the inner column.

이처럼 본 발명을 통해 하우징 내에 복수 열로 배열되는 단위전지들은 예시한 실시예들의 배열구조에 국한되지 않고 적용 기기의 전원으로 최적화되어 사용될 수 있도록 다양하게 배열될 수 있다.As described above, the unit cells arranged in a plurality of rows in the housing may be variously arranged to be optimized and used as a power source of an application device without being limited to the arrangement of the illustrated embodiments.

본 발명의 전지 모듈은 HEV(하이브리드 전기 자동차), EV(전기 자동차), 무선 청소기, 전동 자전거, 전동 스쿠터 등과 같이 모터를 사용하여 작동하는 기기에 있어, 해당 기기의 모터를 구동하기 위한 에너지원으로서 사용될 수 있다.The battery module of the present invention is an energy source for driving a motor of the device in a device that operates by using a motor such as a HEV (hybrid electric vehicle), an EV (electric vehicle), a wireless cleaner, an electric bicycle, an electric scooter, or the like. Can be used.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to the range of.

상기한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면 송풍장치의 둘레를 따라 단위전지들이 배치되어 단위전지의 냉각 효율이 향상될 수 있다.As described above, according to the exemplary embodiment of the present invention, unit cells may be disposed along a circumference of the blower to improve cooling efficiency of the unit cell.

또한, 단위전지들을 향하여 균일한 양의 냉각매체를 공급할 수 있어서 단위전지들을 균일하게 냉각시킬 수 있다.In addition, it is possible to supply a uniform amount of the cooling medium toward the unit cells to uniformly cool the unit cells.

Claims (13)

복수 개의 단위전지들;A plurality of unit cells; 상기 단위전지들이 내장되며, 냉각매체가 유입되는 냉각매체 입구와 냉각매체가 배출되는 냉각매체 출구가 형성된 하우징;A housing having the unit cells installed therein and having a cooling medium inlet through which a cooling medium is introduced and a cooling medium outlet through which the cooling medium is discharged; 상기 하우징 내에 설치되어 상기 단위전지들을 향해 상기 냉각매체를 공급하는 송풍장치;A blower installed in the housing to supply the cooling medium toward the unit cells; 를 포함하고,Including, 상기 단위전지들은 상기 송풍장치의 둘레를 따라 배치되며,The unit cells are disposed along the circumference of the blower, 상기 하우징은 상기 단위전지들이 내장 설치되는 내부 공간을 갖는 컨테이너와 상기 컨테이너의 개구에 결합되며 상기 냉각매체 입구가 형성된 덮개를 포함하는 전지 모듈.The housing includes a container having an inner space in which the unit cells are installed and a cover coupled to an opening of the container and having a cooling medium inlet formed therein. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 송풍장치는 상기 하우징의 중앙에 배치되는 전지 모듈.The blower is a battery module disposed in the center of the housing. 삭제delete 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 냉각매체 출구는 상기 컨테이너에 형성되는 전지 모듈.The battery medium outlet is formed in the container. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 송풍장치와 상기 단위전지 사이에는 상기 냉각매체가 유통되는 출구를 갖는 분리벽이 설치되는 전지 모듈.And a separation wall having an outlet through which the cooling medium flows between the blower and the unit cell. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 단위전지는 상기 송풍장치의 둘레를 따라 복수의 열을 이루어 배치되는 전지 모듈.The unit cell is a battery module arranged in a plurality of rows along the circumference of the blower. 제6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 복수의 열을 이루어 배치된 단위전지들 사이에 상기 냉각매체가 유통되는 출구를 갖는 분리벽이 설치되는 전지 모듈.And a separation wall having an outlet through which the cooling medium flows between unit cells arranged in a plurality of rows. 제5 항 또는 제7 항에 있어서,The method according to claim 5 or 7, 상기 분리벽 또는 상기 컨테이너에는 상기 단위전지들과 접하여 상기 단위전지들을 지지하는 안착대가 형성되는 전지 모듈.A battery module in which the separation wall or the container is formed in contact with the unit cells to support the unit cells. 제6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 복수의 열 중, 바깥쪽 열에 설치된 적어도 하나 이상의 상기 단위전지는 안쪽 열에 설치된 상기 단위전지와 엇갈리도록 배치되는 전지 모듈.At least one unit cell of the plurality of rows, the one or more unit cells installed in the outer column is arranged to be staggered with the unit cells installed in the inner column. 제6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 단위전지들은 상기 송풍장치를 중심으로 한 동심원을 따라 배치되는 전지 모듈.The unit cells are arranged along a concentric circle around the blower. 제6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 단위전지들은 방사형으로 배치되는 전지 모듈.The unit cell is a battery module disposed radially. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 송풍장치는 원심형 팬(Centrifugal Fan)을 포함하는 전지 모듈.The blower device comprises a centrifugal fan (Centrifugal Fan). 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 전지 모듈은 모터 구동용인 전지 모듈.The battery module is a battery module for driving a motor.
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