KR101281036B1 - Secondary battery cooling apparatus with enhanced cooling efficiency and secondary battery system having the same - Google Patents

Secondary battery cooling apparatus with enhanced cooling efficiency and secondary battery system having the same Download PDF

Info

Publication number
KR101281036B1
KR101281036B1 KR1020100123533A KR20100123533A KR101281036B1 KR 101281036 B1 KR101281036 B1 KR 101281036B1 KR 1020100123533 A KR1020100123533 A KR 1020100123533A KR 20100123533 A KR20100123533 A KR 20100123533A KR 101281036 B1 KR101281036 B1 KR 101281036B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
secondary battery
cooling
electrode tab
heat absorbing
negative electrode
Prior art date
Application number
KR1020100123533A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20120062320A (en
Inventor
양인석
김종희
임형규
김인정
박석정
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020100123533A priority Critical patent/KR101281036B1/en
Publication of KR20120062320A publication Critical patent/KR20120062320A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101281036B1 publication Critical patent/KR101281036B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6553Terminals or leads
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/647Prismatic or flat cells, e.g. pouch cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6551Surfaces specially adapted for heat dissipation or radiation, e.g. fins or coatings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561Gases
    • H01M10/6563Gases with forced flow, e.g. by blowers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567Liquids
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/10Batteries in stationary systems, e.g. emergency power source in plant
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

본 발명의 이차전지 냉각장치는, 각각 돌출된 양극 탭과 음극 탭을 가지는 복수의 이차전지 셀들을 서로 평행하게 수납하여 이루어지는 이차전지 모듈에서 이차전지 셀들을 냉각하기 위한 이차전지의 냉각장치로서, 복수의 이차전지 셀의 각각에 대하여 이차전지 셀의 표면 중 상기 양극 탭 및 음극 탭 중 적어도 어느 하나의 탭이 돌출된 부위에만 밀착된 복수의 부분 흡열판; 및 복수의 부분 흡열판의 이차전지 셀과 먼 쪽의 단부에 공통으로 접속되고, 냉각 매체가 흐르는 냉각 매체 유로가 형성된 공통 냉각부재를 구비한다. 본 발명에 의하면, 열이 가장 많이 발생하는 부위인 전극 탭 주변부에만 부분 흡열판을 밀착 형성함으로써, 발열량이 가장 많은 전극 탭 주변부를 선택적으로 냉각하여 신속한 냉각과 냉각 효율의 극대화를 꾀할 수 있다.The secondary battery cooling apparatus of the present invention is a secondary battery cooling apparatus for cooling secondary battery cells in a secondary battery module formed by accommodating a plurality of secondary battery cells each having a protruding positive and negative electrode tabs in parallel with each other. A plurality of partial heat absorbing plates in close contact with only portions of at least one of the positive electrode tab and the negative electrode tab protruding from each of the secondary battery cells of the secondary battery cell; And a common cooling member connected in common with the secondary battery cells of the plurality of partial heat absorbing plates and the far end, and having a cooling medium flow path through which the cooling medium flows. According to the present invention, the partial heat absorbing plate is formed in close contact with only the electrode tab periphery, which is the site where heat is generated the most, thereby selectively cooling the periphery of the electrode tab with the greatest amount of heat generation and maximizing rapid cooling and cooling efficiency.

Description

냉각 효율이 향상된 이차전지 냉각장치 및 이를 구비한 이차전지 시스템{Secondary battery cooling apparatus with enhanced cooling efficiency and secondary battery system having the same}Secondary battery cooling apparatus with enhanced cooling efficiency and secondary battery system having the same}

본 발명은 차량이나 주택 등에 에너지 공급원으로 사용되는 이차전지의 냉각장치 및 이를 구비한 이차전지 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling device for a secondary battery used as an energy supply source for a vehicle or a house, and a secondary battery system having the same.

이차 전지는 전극 집전체, 세퍼레이터, 활물질, 전해액 등을 포함하여 구성 요소들 간의 전기 화학적 반응에 의하여 충방전을 끊임없이 반복할 수 있어 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지 활용원으로 주목 받고 있다. 특히, 고용량의 리튬 이차전지가 개발됨으로써, 이러한 이차전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(HV, Hybrid Vehicle) 등에 보편적으로 응용되고 있다. In addition to the primary advantages of the secondary battery, the charging and discharging can be repeated continuously by electrochemical reactions between components including an electrode current collector, a separator, an active material, an electrolyte, and the like, thereby dramatically reducing the use of fossil fuels. It is attracting attention as a new source of energy for improving eco-friendliness and energy efficiency in that no by-products are generated. In particular, with the development of high capacity lithium secondary batteries, such secondary batteries are commonly applied to electric vehicles (EVs) or hybrid vehicles (HVs), which are driven by electric driving sources as well as portable devices.

또한, 최근에는 화석 연료에 의한 에너지 자원 고갈의 문제, 환경 오염에 대한 이슈, 에너지 사용의 경제성 등에 대한 이슈가 중요하게 부각되면서, 전력 사용량과 전력 생산량의 불일치를 효과적으로 극복하고, 전력 과잉 공급에 의한 낭비 및 전력 공급 부족에 의한 과부하 현상 등을 해결하기 위하여 다양한 정보 통신 인프라와 연계되어 전력 공급량을 탄력적으로 조절하도록 하는 스마트 그리드(Smart Grid) 시스템이라는 개념이 활발히 연구되고 있다.In addition, recently, the issue of depletion of energy resources by fossil fuels, the issue of environmental pollution, the economics of energy use, etc. have been highlighted, effectively overcoming inconsistencies between power consumption and power production, In order to solve the overload phenomenon caused by waste and lack of power supply, the concept of a smart grid system that flexibly adjusts the power supply in connection with various information communication infrastructures is being actively researched.

즉, 스마트 그리드 시스템에서는 전력 소비량이 적을 때에는 전력을 저장하였다가 전력 소비량이 많을 때에는 이와 같이 저장된 전력을 생산 전력과 함께 소비자에게 공급하도록 하는 인프라 구조를 가지게 된다.In other words, in the smart grid system, when the power consumption is low, the power is stored, and when the power consumption is high, the infrastructure has such an electric power supply to the consumer along with the generated power.

이와 같은 스마트 그리드 시스템에서 생산된 전력을 저장하는 매체가 활용되어야 하는데, 이 경우에 복수의 이차전지의 집합체인 이차전지 팩은 전력을 저장하는 주요한 요소로 기능하게 된다. 이러한 전력 저장 시스템은 스마트 그리드 시스템뿐만 아니라 다른 여러 분야에서도 이용될 수 있다. 예를 들어, 전기 자동차에 충전 전력을 공급하는 전기 자동차 충전소에도 많은 양의 전력을 저장할 필요가 있으므로 여기에도 전력 저장 시스템이 이용될 수 있고, 주택등의 에너지 공급원으로서도 이용될 수 있다.A medium for storing power produced in such a smart grid system should be utilized. In this case, a secondary battery pack, which is a collection of a plurality of secondary batteries, functions as a main element for storing power. Such a power storage system can be used not only in a smart grid system but also in many other fields. For example, since a large amount of electric power needs to be stored in an electric vehicle charging station that supplies charging power to an electric vehicle, a power storage system can be used here, and can also be used as an energy supply source for a house.

이러한 전력 저장 시스템을 구성하는 이차전지 팩은 상당한 개수의 이차전지가 다양한 구조로 집합(예를 들어, 이차전지 팩이 상하 구조로 적층된 형태인 타워형 스택 등)되어 대용량의 시스템을 구성하게 되는데, 이차전지는 내부의 전기 화학적 반응에 의하여 충전 또는 방전이 끊임없이 반복적으로 일어나며 이러한 충방전 과정은 불가피하게 발열을 수반하게 되는데 이와 같이 이차전지가 고용량화되는 경우 상기 충방전에 따른 발열은 비약적으로 증가하게 된다. The secondary battery pack constituting such a power storage system is a large number of secondary batteries are assembled in a variety of structures (for example, a stack of secondary battery packs stacked in a vertical structure, etc.) to form a large capacity system, In the secondary battery, the charging or discharging occurs repeatedly repeatedly by an internal electrochemical reaction, and the charging and discharging process inevitably involves heat generation. Thus, when the secondary battery becomes high in capacity, the heat generation due to the charge and discharge increases dramatically. .

이와 같은 발열 현상은 전기 화학적 반응을 일으키는 이차전지에 내재적인 데미지(손상)을 미치게 되어 성능 저하를 초래할 수 있으며, 이차전지의 수명을 보장할 수 없는 부수적인 문제를 야기할 수 있으며 발열에 의한 폭발 현상 등 안전성에도 치명적인 약점이 될 수 있다고 알려져 있다.Such heat generation may cause inherent damage (damage) to the secondary battery causing the electrochemical reaction, which may result in deterioration of performance, and may cause ancillary problems that cannot guarantee the life of the secondary battery and explode due to heat generation. It is known to be a fatal weakness in safety, such as a phenomenon.

그러므로 이차전지의 운전에 따라 발생된 열을 냉각하기 위한 장치가 필요한데, 일본 특허공개 제2005-78970호, 대한민국 등록특허 제10-0534730호, 일본 특허공개 제2008-159440호, 대한민국 특허공개 제2007-14658호 등에는 이러한 이차전지의 냉각을 위한 장치 또는 방법이 개시되어 있다. Therefore, there is a need for a device for cooling the heat generated by the operation of the secondary battery, Japanese Patent Publication No. 2005-78970, Korean Patent Registration No. 10-0534730, Japanese Patent Publication No. 2008-159440, Korean Patent Publication No. 2007 -14658 and the like disclose an apparatus or method for cooling such a secondary battery.

그러나 이러한 종래의 냉각 장치 또는 방법은 다양한 수단과 방법을 사용하여 이차전지를 냉각하고 있지만 그 냉각 효율이 아직 만족할 만한 수준이 아니며, 신속하고 높은 효율로 이차전지를 냉각할 수 있는 냉각장치에 대한 수요는 여전히 지속되고 있다.However, such a conventional cooling device or method uses various means and methods to cool the secondary battery, but its cooling efficiency is not satisfactory yet, and there is a demand for a cooling device capable of cooling the secondary battery with rapid and high efficiency. Is still going on.

본 발명은 상기와 같은 배경에서 창안된 것으로서, 이차전지의 운전에 따라 발생된 열을 신속하고 높은 효율로 냉각할 수 있는 이차전지 냉각장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above background, and an object thereof is to provide a secondary battery cooling device capable of cooling the heat generated by the operation of a secondary battery quickly and with high efficiency.

또한, 본 발명은 냉각 효율이 향상된 이차전지의 냉각장치를 구비한 이차전지 시스템을 제공하는 데에 그 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a secondary battery system having a cooling device of a secondary battery having improved cooling efficiency.

본 발명에 따른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 구성과 구성의 조합에 의해 실현될 수 있다.Objects and advantages according to the invention will be described below and will be appreciated by the embodiments of the invention. Further, the objects and advantages of the present invention can be realized by a combination of the constitution and the constitution shown in the claims.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이차전지 냉각장치는, 각각 돌출된 양극 탭과 음극 탭을 가지는 복수의 이차전지 셀들을 서로 평행하게 수납하여 이루어지는 이차전지 모듈에서 상기 이차전지 셀들을 냉각하기 위한 이차전지의 냉각장치로서, 상기 복수의 이차전지 셀의 각각에 대하여 이차전지 셀의 표면 중 상기 양극 탭 및 음극 탭 중 적어도 어느 하나의 탭이 돌출된 부위에만 밀착된 복수의 부분 흡열판; 및 상기 복수의 부분 흡열판의 상기 이차전지 셀과 먼 쪽의 단부에 공통으로 접속되고, 냉각 매체가 흐르는 냉각 매체 유로가 형성된 공통 냉각부재를 구비한다.A secondary battery cooling apparatus of the present invention for achieving the above object, the secondary battery for cooling the secondary battery cells in a secondary battery module formed by receiving a plurality of secondary battery cells each having a protruding positive electrode tab and negative electrode tab in parallel with each other. A cooling device for a battery, comprising: a plurality of partial heat absorbing plates in close contact with a portion where at least one of the positive electrode tab and the negative electrode tab protrudes from a surface of a secondary battery cell with respect to each of the plurality of secondary battery cells; And a common cooling member connected to an end portion far from the secondary battery cells of the plurality of partial heat absorbing plates, and having a cooling medium flow path through which a cooling medium flows.

여기서, 상기 복수의 이차전지 셀들은 직사각형의 판 형상을 가지고, 상기 양극 탭 및 음극 탭이 상기 직사각형의 일변으로 돌출되어 있을 수 있고, 이 경우 상기 복수의 부분 흡열판의 각각은, 상기 이차전지 셀의 표면 중 상기 양극 탭 및 음극 탭이 돌출된 변을 따라 밀착되어 있을 수 있다.Here, the plurality of secondary battery cells may have a rectangular plate shape, and the positive electrode tab and the negative electrode tab may protrude toward one side of the rectangle, and in this case, each of the plurality of partial heat absorbing plates may include the secondary battery cell. The positive electrode tab and the negative electrode tab of the surface of the may be in close contact with the protruding side.

또한, 상기 복수의 이차전지 셀들은 직사각형의 판 형상을 가지고, 상기 양극 탭 및 음극 탭이 상기 직사각형의 대향하는 두 변으로 각각 돌출되어 있을 수 있고, 이 경우 상기 복수의 부분 흡열판의 각각은, 상기 이차전지 셀의 표면 중 상기 양극 탭 및 음극 탭이 돌출된 각 변을 따라 밀착되고 상기 직사각형의 대향하는 두 변 사이에 위치한 일변의 바깥에서 서로 만나 상기 공통 냉각부재에 접속되어 있을 수 있다.In addition, the plurality of secondary battery cells may have a rectangular plate shape, and the positive electrode tab and the negative electrode tab may protrude from two opposite sides of the rectangle, and in this case, each of the plurality of partial heat absorbing plates may include Among the surfaces of the secondary battery cell, the positive electrode tab and the negative electrode tab may be in close contact with each other protruding and may be connected to the common cooling member outside of one side positioned between two opposite sides of the rectangle.

본 발명의 다른 측면에 따른 이차전지 시스템은, 복수의 이차전지 모듈을 적층 또는 나열하여 이루어지는 이차전지 시스템으로서, 상기 복수의 이차전지 모듈의 각각에는 전술한 바와 같은 이차전지 냉각장치가 구비되어 있고, 상기 복수의 이차전지 모듈의 각각에 구비된 공통 냉각부재가 서로 연결되어 상기 냉각 매체가 상기 냉각 매체 유로를 통해 순환가능하도록 폐루프를 형성하고, 상기 폐루프 상에는 상기 냉각 매체를 강제로 순환시키는 펌프가 설치되어 있다.A secondary battery system according to another aspect of the present invention is a secondary battery system formed by stacking or arranging a plurality of secondary battery modules. Each of the plurality of secondary battery modules includes a secondary battery cooling device as described above. A common cooling member provided in each of the plurality of secondary battery modules is connected to each other to form a closed loop so that the cooling medium can be circulated through the cooling medium flow path, and a pump for forcibly circulating the cooling medium on the closed loop. Is installed.

바람직하게, 상기 이차전지 시스템에는, 상기 공통 냉각부재가 외부 공기에 노출된 부위에 방열핀이 형성되어 있고, 이 방열핀을 향해 외부 공기를 공급하는 냉각 팬을 더 구비한다.Preferably, the secondary battery system includes a heat dissipation fin formed at a portion where the common cooling member is exposed to the outside air, and further includes a cooling fan for supplying external air toward the heat dissipation fin.

본 발명에 따른 이차전지 냉각장치 및 이차전지 시스템에 의하면, 이차전지 셀의 표면 중에서 열이 가장 많이 발생하는 부위인 전극 탭 주변부에만 부분 흡열판을 밀착 형성함으로써, 발열량이 가장 많은 전극 탭 주변부를 선택적으로 냉각하여이차전지의 운전열 냉각 효율을 극대화하고 신속한 냉각이 가능하다.According to the secondary battery cooling apparatus and the secondary battery system according to the present invention, the partial heat absorbing plate is formed in close contact with only the electrode tab periphery, which is the site where the most heat is generated, from the surface of the secondary battery cell, thereby selectively selecting the electrode tab periphery with the highest amount of heat generation. Cooling to maximize the operating heat cooling efficiency of the secondary battery and enables rapid cooling.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 이차전지 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 이차전지 냉각장치가 이차전지 셀에 결합된 상태를 도시하는 측면도(a) 및 정면도(b~d),
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 이차전지 냉각장치가 이차전지 셀에 결합되는 구조를 도시하는 분해 사시도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 이차전지 냉각장치가 이차전지 셀에 결합된 상태를 도시하는 측면도,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 이차전지 냉각장치가 이차전지 셀에 결합된 상태를 도시하는 사시도,
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 이차전지 냉각장치가 이차전지 셀에 결합된 상태를 도시하는 측면도,
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 이차전지 냉각장치가 이차전지 셀에 결합된 상태를 도시하는 사시도이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description of the invention given below, serve to further the understanding of the technical idea of the invention. And should not be construed as limiting.
1 is a view schematically showing the configuration of a secondary battery system according to an embodiment of the present invention;
2 is a side view (a) and a front view (b to d) illustrating a state in which a secondary battery cooling apparatus is coupled to a secondary battery cell according to an embodiment of the present invention;
3 is an exploded perspective view illustrating a structure in which a secondary battery cooling apparatus according to an embodiment of the present invention is coupled to a secondary battery cell;
4 is a side view illustrating a state in which a secondary battery cooling device is coupled to a secondary battery cell according to another embodiment of the present invention;
5 is a perspective view illustrating a state in which a secondary battery cooling device is coupled to a secondary battery cell according to another embodiment of the present invention;
6 is a side view illustrating a state in which a secondary battery cooling device is coupled to a secondary battery cell according to another embodiment of the present invention;
7 is a perspective view illustrating a state in which the secondary battery cooling apparatus according to another embodiment of the present invention is coupled to a secondary battery cell.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

한편, 본 발명의 상세한 설명과 후술하는 특허청구범위에서 상하좌우, 전후 등의 방향을 나타내는 용어는 상대적인 용어로서, 보는 방향에 따라서 반전될 수 있는 방향임을 명기해 둔다. On the other hand, in the description of the present invention and the claims to be described later, the terms indicating directions such as up, down, left, right, front and back are relative terms, it is noted that the direction that can be reversed according to the viewing direction.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 이차전지 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1을 참조하여 본 발명의 이차전지 시스템에 대한 개괄적이고 전반적인 설명을 먼저 기술하고, 각 세부 구성은 해당되는 도면 등을 참조하여 후술하도록 한다.1 is a view schematically showing the configuration of a secondary battery system according to an embodiment of the present invention. A general and general description of the secondary battery system of the present invention will be described first with reference to FIG. 1, and each detailed configuration will be described later with reference to the corresponding drawings.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 냉각장치가 적용되는 이차전지 시스템은 복수의 이차전지 모듈(100)이 적층 또는 나열되어 이루어진다. 여기서, 복수의 이차전지 모듈(100)은 실시형태에 따라 다양한 형태로 직렬 또는 병렬 구조로 전기적으로 상호 연결될 수 있으며, 또한 독립한 전력원으로서 기능할 수 있도록 배치될 수 있음은 물론이다.As shown in FIG. 1, in the secondary battery system to which the cooling apparatus of the present invention is applied, a plurality of secondary battery modules 100 are stacked or arranged. Here, the plurality of secondary battery modules 100 may be electrically interconnected in series or parallel structure in various forms according to the embodiment, and may be arranged to function as an independent power source.

각각의 이차전지 모듈(100)은 돌출된 양극 탭(11)과 음극 탭(12)을 가지는 복수의 이차전지 셀(10)들을 서로 평행하게 수납하여 이루어진다. 이하 본 발명의 설명에서 이차전지 모듈(100)은 실시형태에 따라 복수 개의 이차전지 셀(10) 또는 어셈블리(assembly) 등이 집합된 것을 지칭하며 '배터리 모듈'이나 '배터리 팩'으로 불릴 수 있다.Each secondary battery module 100 is formed by accommodating a plurality of secondary battery cells 10 having protruding positive electrode tabs 11 and negative electrode tabs 12 in parallel with each other. In the following description of the present invention, the secondary battery module 100 may refer to a plurality of secondary battery cells 10 or an assembly assembled according to an embodiment, and may be referred to as a 'battery module' or a 'battery pack'. .

한편, 도 1에서 복수의 이차전지 모듈(100)은 2 열로 나열되어 있는 것으로 도시되었지만, 이는 하나의 예시일 뿐 복수의 이차전지 모듈(100)은 1 열로 나열될 수도 있고, 상하(도 1의 지면에 수직한 방향)로 적층될 수도 있다. 또한, 본 실시예에서 이차전지 시스템은, 복수의 이차전지 모듈(100)로 이루어지는 경우로 한하지 않고 하나의 이차전지 모듈(100)로만 이루어질 수도 있다. 즉, 이차전지 모듈(100)의 개수와 그 배치는 얼마든지 변경가능하다. Meanwhile, in FIG. 1, although the plurality of secondary battery modules 100 are illustrated as being arranged in two columns, this is only one example, and the plurality of secondary battery modules 100 may be arranged in one column and may be arranged in one column. Stacked in a direction perpendicular to the ground). In addition, in the present embodiment, the secondary battery system is not limited to the plurality of secondary battery modules 100, but may be formed of only one secondary battery module 100. That is, the number and arrangement of the secondary battery modules 100 may be changed as much as possible.

도 1에서 참조부호 22로 도시된 구성요소는 후술하는 이차전지 냉각장치의 일 구성요소인 냉각 매체 유로이다. 냉각 매체 유로(22)는 복수의 이차전지 모듈(100)의 상방에서 후술하는 부분 흡열판(21,21',21")과 공통으로 접속하여 부분 흡열판으로부터의 열을 냉각하는 냉각 매체(냉각수 등의 액체 또는 기체)가 흐르는 통로이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 냉각 매체 유로(22)는 복수의 이차전지 모듈(100)과 공통으로 접속하고 냉각 매체가 순환가능하도록 폐루프를 형성한다. 따라서, 냉각 매체 유로(22)는 복수의 이차전지 모듈(100)을 공통적으로 냉각하는 공통 냉각부재를 구성한다.A component indicated by reference numeral 22 in FIG. 1 is a cooling medium flow path that is one component of a secondary battery cooling apparatus to be described later. The cooling medium flow path 22 is connected to the partial heat absorbing plates 21, 21 ', 21 "described later above the plurality of secondary battery modules 100 in common to cool the heat from the partial heat absorbing plate (cooling water) Liquid or gas), etc. As shown in Fig. 1, the cooling medium flow path 22 is connected in common with the plurality of secondary battery modules 100 and forms a closed loop so that the cooling medium can be circulated. Therefore, the cooling medium flow path 22 constitutes a common cooling member for cooling the plurality of secondary battery modules 100 in common.

또한, 도 1에서 참조부호 31로 도시된 구성요소는 냉각 매체를 강제로 순환시키는 펌프이다. 따라서, 냉각 매체는 폐루프를 형성하는 냉각 매체 유로(22)를 통해 펌프(31)에 의해 강제 순환된다.In addition, the component shown at 31 in FIG. 1 is a pump forcibly circulating the cooling medium. Thus, the cooling medium is forcedly circulated by the pump 31 through the cooling medium flow path 22 forming the closed loop.

또한, 본 실시예에서는 신속하고 효율적인 냉각을 위해 상기 공통 냉각부재를 이루는 냉각 매체 유로(22)가 외부 공기에 노출된 부위에 방열핀(32)을 형성한다. 나아가, 보다 신속하고 효율적인 냉각을 위해, 방열핀(32)을 향해 외부 공기를 공급하는 냉각 팬(33)을 더 구비할 수도 있다.In addition, in the present embodiment, the heat dissipation fin 32 is formed at a portion where the cooling medium flow path 22 constituting the common cooling member is exposed to the outside air for quick and efficient cooling. Furthermore, a cooling fan 33 may be further provided to supply external air toward the heat dissipation fin 32 for faster and more efficient cooling.

한편, 도 1에서 펌프(31), 방열핀(32) 및 냉각 팬(33)은 각각 좌우에 하나씩 2개씩 구비되는 것으로 도시되었지만, 이들은 각각 하나씩만 구비될 수도 있고, 일부 구성요소는 구비되지 않을 수도 있다.Meanwhile, in FIG. 1, the pump 31, the heat dissipation fin 32, and the cooling fan 33 are illustrated as being provided with two, one on each side, but they may be provided with only one each, and some components may not be provided. have.

이상과 같이, 본 발명에 따른 이차전지 시스템에 의하면, 복수의 이차전지 모듈(100)에 공통하는 냉각 매체 유로(22)를 폐루프로 형성하고 강제 순환시킴으로써 복수의 이차전지 모듈(100)을 균일하고 효율적으로 냉각시킬 수 있다.As described above, according to the secondary battery system according to the present invention, the plurality of secondary battery modules 100 are uniformly formed by forming a closed loop and forced circulation of the cooling medium flow path 22 common to the plurality of secondary battery modules 100. Can be cooled efficiently.

이하에서는 첨부된 도면을 통하여 상기 이차전지 시스템을 구성하는 이차전지 냉각장치의 세부 구성을 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the detailed configuration of the secondary battery cooling device configuring the secondary battery system will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 이차전지 냉각장치가 이차전지 셀에 결합된 상태를 도시하는 측면도(a) 및 정면도(b~d)로서, 도 1에 도시된 이차전지 모듈(100) 하나에 대해서만 도시하고 있다.FIG. 2 is a side view (a) and a front view (b to d) illustrating a state in which a secondary battery cooling apparatus is coupled to a secondary battery cell according to an embodiment of the present invention, and the secondary battery module 100 illustrated in FIG. 1. ) Shows only one.

전술한 바와 같이, 각 이차전지 모듈(100)은 복수의 이차전지 셀(10)을 서로 평행하게 수납하여 이루어진다. 여기서, 각 이차전지 셀(10)은 직사각형의 판상으로 이루어지고, 내부에 양극판과 음극판이 분리막을 개재하여 적층되고 전해질이 채워진 전형적인 리튬 이차전지일 수 있다. 또한, 이차전지 셀(10) 내부에는 과충전 등의 오사용에 의한 발화나 폭발을 방지하기 위한 방폭안전 장치나 제어회로가 포함될 수 있다. 또한, 각 이차전지 셀(10)은 단위 이차전지 셀일 수도 있고, 복수의 단위 셀의 집합체일 수도 있다. 한편, 도면에서 참조부호 11 및 12로 도시된 구성요소는 이차전지 셀(10)의 정면쪽을 향해 돌출된 양극 및 음극 단자인 양극 탭 및 음극 탭이다. 각 이차전지 셀(10)의 전극 탭(11, 12)을 버스 바 등을 이용하여 서로 연결함으로써 이차전지 셀(10)들을 직렬 또는 병렬로 전기적으로 연결한다.As described above, each secondary battery module 100 is formed by accommodating a plurality of secondary battery cells 10 in parallel with each other. Here, each of the secondary battery cells 10 may have a rectangular plate shape, and may be a typical lithium secondary battery in which a positive electrode plate and a negative electrode plate are laminated through a separator and filled with an electrolyte therein. In addition, the secondary battery cell 10 may include an explosion-proof safety device or a control circuit for preventing ignition or explosion due to misuse such as overcharging. In addition, each secondary battery cell 10 may be a unit secondary battery cell, or may be an aggregate of a plurality of unit cells. The components 11 and 12 in the drawings are positive electrode tabs and negative electrode tabs which are positive and negative terminals protruding toward the front side of the secondary battery cell 10. The electrode tabs 11 and 12 of each secondary battery cell 10 are electrically connected to each other in series or in parallel by connecting them with a bus bar or the like.

이렇게 구성되는 이차전지 모듈(100)의 각 이차전지 셀(10)을 냉각하기 위한 본 실시예에 따른 냉각장치는, 도 2의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 각 이차전지 셀(10)의 표면 중 양극 탭(11)이 돌출된 부위에 밀착된 복수의 부분 흡열판(21)과, 이 복수의 부분 흡열판(21) 사이에 개재되는 복수의 중간판(23)과, 이 복수의 부분 흡열판(21) 및 복수의 중간판(23)을 관통하는 냉각 매체 유로(22)로 이루어진다. 즉, 본 실시예에 따른 냉각장치에서 각 부분 흡열판(21)은 각 이차전지 셀(10)로부터 발생되는 열을 흡수하는 개별적인 냉각부재이고, 냉각 매체 유로(22)와 중간판(23)은 이차전지 모듈(100)의 모든 이차전지 셀(10)에 공통되는 공통 냉각부재에 해당한다.The cooling apparatus according to the present embodiment for cooling each secondary battery cell 10 of the secondary battery module 100 configured as described above, as shown in (a) and (b) of FIG. 2, each secondary battery cell A plurality of partial heat absorbing plates 21 in close contact with a portion where the positive electrode tab 11 protrudes, and a plurality of intermediate plates 23 interposed between the plurality of partial heat absorbing plates 21; It consists of the cooling medium flow path 22 which penetrates these some heat absorption board 21 and some middle board 23. As shown in FIG. That is, in the cooling apparatus according to the present embodiment, each of the heat absorbing plates 21 is a separate cooling member that absorbs heat generated from each of the secondary battery cells 10, and the cooling medium flow path 22 and the intermediate plate 23 are It corresponds to a common cooling member common to all secondary battery cells 10 of the secondary battery module 100.

부분 흡열판(21)은 이차전지의 운전중에 발생하는 열을 흡열하는 부재이다. 한편, 이차전지 셀(10)의 표면에 밀착하여 이차전지로부터 발생되는 열을 흡수하는 흡열부재 자체는 이미 알려져 있다. 그러나, 종래의 흡열부재는 가능한 한 많은 열을 흡수하도록 이차전지 셀의 전체 표면에 부착되어 있는 데에 반해 본 발명의 흡열부재는 이차전지 셀(10)의 표면 중에서 일부에만 부착되는 점에서 다르다. 이렇게 본 발명에서 흡열부재를 이차전지 셀(10)의 표면 일부에만 밀착하는 부분 흡열판으로 한 이유는 다음과 같다.The partial heat absorbing plate 21 is a member that absorbs heat generated during operation of the secondary battery. On the other hand, the heat absorbing member itself, which is in close contact with the surface of the secondary battery cell 10 and absorbs heat generated from the secondary battery, is already known. However, the conventional heat absorbing member is attached to the entire surface of the secondary battery cell to absorb as much heat as possible, whereas the heat absorbing member of the present invention is attached only to a part of the surface of the secondary battery cell 10. Thus, the reason why the heat absorbing member is a partial heat absorbing plate in close contact with only part of the surface of the secondary battery cell 10 is as follows.

이차전지 셀(10)이 운전과정에서 발열하는 것은 전술한 바와 같지만, 이차전지 셀(10)의 전체 표면에서 균일하게 발열하는 것은 아니다. 즉, 이차전지 셀(10)의 표면 중에서 열이 가장 많이 발생하는 부위는 전극 탭(11, 12), 이중에서도 양극 탭(11) 주변부이다. 따라서, 종래와 같이 이차전지 셀(10)의 전체 표면에 흡열부재를 부착하는 경우에는 상대적으로 고온인 전극 탭(11, 12) 주변부에서 흡수한 열이 흡열부재를 통해 확산되어 상대적으로 저온인 영역으로 전달되고 상대적으로 저온인 영역은 냉각이 아니라 가열이 되는 결과가 된다. 결과적으로, 이차전지 셀(10) 전체로 보면 냉각의 효율성이 매우 떨어지게 된다. 본 발명자들은 이러한 점에 착안하여 흡열부재를 전극 탭(11, 12), 그 중에서도 가장 고온 영역인 양극 탭(11) 주변부에만 부착하는 부분 흡열판(21)으로 함으로써, 발열량이 가장 많은 양극 탭(11) 주변부를 선택적으로 냉각함으로써 냉각 효율을 극대화하고 신속한 냉각을 가능하게 하였다.Although the secondary battery cell 10 generates heat in an operation process as described above, the secondary battery cell 10 does not uniformly generate heat on the entire surface of the secondary battery cell 10. That is, the portion of the surface of the secondary battery cell 10 that generates the most heat is the electrode tabs 11 and 12, and also the peripheral portion of the positive electrode tab 11. Therefore, when attaching the heat absorbing member to the entire surface of the secondary battery cell 10 as in the related art, heat absorbed from the periphery of the relatively high temperature electrode tabs 11 and 12 is diffused through the heat absorbing member to be relatively low in temperature. The relatively low temperature region, which is transferred to the substrate, results in heating rather than cooling. As a result, when viewed as a whole of the secondary battery cell 10, the efficiency of cooling becomes very low. In view of this, the inventors have made the heat absorbing member the electrode tabs 11 and 12, the partial heat absorbing plate 21 attached only to the periphery of the positive electrode tab 11, which is the hottest region among them, to produce the positive electrode tab having the highest amount of heat generation ( 11) By selectively cooling the periphery, it maximizes the cooling efficiency and enables rapid cooling.

한편, 공통 냉각부재를 구성하는 냉각 매체 유로(22)와 중간판(23)의 구체적인 구성은 다양하게 변경가능하다. 즉, 도 2의 (c)에 도시된 것처럼, 중간판(23)을 생략하고 부분 흡열판(21)의 이차전지 셀(10)과 먼 쪽의 단부에 공통으로 관통하는 냉각 매체 유로(22)만으로 공통 냉각부재를 구성할 수도 있다. 또한, 도 2의 (d)와 같이, 복수의 부분 흡열판(21)의 이차전지 셀(10)과 먼 쪽의 단부가 연결된 공통 블록(24)과 이 공통 블록(24)을 관통하는 냉각 매체 유로(22)로 공통 냉각부재를 구성할 수도 있다. 즉, 이 경우에는 복수의 부분 흡열판(21)과 공통 블록(24)이 일체로 성형되고, 복수의 부분 흡열판(21) 사이의 부분이 슬롯을 형성하게 되어 이 슬롯에 각각의 이차전지 셀(10)을 삽입함으로써 이차전지 모듈(100)로 조립되게 된다(도 3 참조).On the other hand, the specific configuration of the cooling medium flow path 22 and the intermediate plate 23 constituting the common cooling member can be variously changed. That is, as illustrated in FIG. 2C, the cooling medium flow path 22 which omits the intermediate plate 23 and commonly passes through the end portion far from the secondary battery cell 10 of the partial heat absorbing plate 21 is common. It is also possible to configure a common cooling member. In addition, as illustrated in FIG. 2D, a common block 24 connected to ends of the plurality of partial heat absorbing plates 21 far from the secondary battery cells 10 and a cooling medium penetrating the common block 24 are provided. The common cooling member can also be comprised by the flow path 22. That is, in this case, the plurality of partial heat absorbing plates 21 and the common block 24 are integrally formed, and a portion between the plurality of partial heat absorbing plates 21 forms a slot so that each of the secondary battery cells is in this slot. By inserting 10, the secondary battery module 100 is assembled (see FIG. 3).

여기서, 전술한 부분 흡열판(21), 중간판(23), 공통 블록(24) 및 냉각 매체 유로(22)는 열전도율이 높은 알루미늄이나 동 등의 금속으로 이루어지는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the above-mentioned partial heat absorbing plate 21, the intermediate plate 23, the common block 24, and the cooling medium flow path 22 consist of metals, such as aluminum and copper with high thermal conductivity.

도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 이차전지 냉각장치가 이차전지 셀에 결합된 상태를 도시하는 측면도 및 사시도로서, 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지 냉각장치에 대해, 전술한 실시예와 다른 점을 중심으로 설명한다.4 and 5 are side and perspective views illustrating a state in which a secondary battery cooling apparatus according to another embodiment of the present invention is coupled to a secondary battery cell, according to another embodiment of the present invention with reference to FIGS. 4 and 5. The secondary battery cooling apparatus will be described focusing on differences from the above-described embodiment.

본 실시예의 냉각장치가 전술한 실시예의 냉각장치와 다른 점은, 부분 흡열판(21')이 이차전지 셀(10)의 표면 중 양극 탭(11) 뿐만 아니라 음극 탭(12)의 주변부까지 밀착 형성되어 있다는 점이다. 즉, 본 실시예에서는 발열량이 양극 탭(11) 주변부보다는 적지만 다른 영역보다는 많은 음극 탭(11) 주변부까지 선택적으로 냉각하는 구조를 취한다.The cooling device of the present embodiment differs from the cooling device of the above-described embodiment in that the partial heat absorbing plate 21 ′ adheres closely to the periphery of the negative electrode tab 12 as well as the positive electrode tab 11 on the surface of the secondary battery cell 10. It is formed. That is, in this embodiment, the heat generation amount is less than the peripheral portion of the positive electrode tab 11, but takes a structure to selectively cool to the peripheral portion of the negative electrode tab 11 more than other areas.

한편, 도 5에서는 부분 흡열판(21')과 공통 블록(24)이 일체로 성형된 구조를 도시하고 있으나 공통 냉각부재의 구체적인 구성은 도 2의 (b)나 (c)에 도시된 구조와 마찬가지의 구조로 할 수도 있음은 물론이다.In FIG. 5, the partial heat absorbing plate 21 ′ and the common block 24 are integrally formed, but the specific structure of the common cooling member is illustrated in FIGS. 2B and 2C. It is a matter of course that the structure can be the same.

도 6 및 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 이차전지 냉각장치가 이차전지 셀에 결합된 상태를 도시하는 측면도 및 사시도로서, 도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지 냉각장치에 대해, 전술한 실시예들과 다른 점을 중심으로 설명한다.6 and 7 are side and perspective views illustrating a state in which a secondary battery cooling apparatus is coupled to a secondary battery cell according to another embodiment of the present invention, with reference to FIGS. 6 and 7. The secondary battery cooling apparatus according to the present invention will be described based on differences from the above-described embodiments.

먼저, 본 실시예에서 각각의 이차전지 셀은 양극 탭(11) 및 음극 탭(12)이 직사각형상의 이차전지 셀(10)의 대향하는 두 변으로 각각 돌출되어 있다. 또한, 본 실시예에서 부분 흡열판(21")은, 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한 전술한 실시예와 마찬가지로, 양극 탭(11) 및 음극 탭(12)의 주변부에 밀착 형성되어 있다. 단, 본 실시예에서 양극 탭(11) 및 음극 탭(12)은 직사각형상의 이차전지 셀(10)의 대향하는 두 변으로 각각 돌출되어 있으므로, 부분 흡열판(21")은 이차전지 셀(10)의 표면 중 양극 탭(11) 및 음극 탭(12)이 돌출된 각 변을 따라 밀착 형성되어 있다. 또한, 부분 흡열판(21")은 'ㄷ'자 형상으로 이루어져 양극 탭(11) 및 음극 탭(12)이 돌출된 두 변 사이에 위치한 일변의 바깥(도면에서 이차전지 셀(10)의 상방)에서 서로 만나 공통 냉각부재에 접속되어 있다.First, in the present exemplary embodiment, each of the secondary battery cells protrudes from two opposite sides of the rectangular secondary battery cell 10 having the positive electrode tab 11 and the negative electrode tab 12. In the present embodiment, the partial heat absorbing plate 21 '' is formed in close contact with the periphery of the positive electrode tab 11 and the negative electrode tab 12 similarly to the above-described embodiment described with reference to FIGS. 4 and 5. However, in the present exemplary embodiment, since the positive electrode tab 11 and the negative electrode tab 12 protrude to two opposite sides of the rectangular secondary battery cell 10, the partial heat absorbing plate 21 ″ may be a secondary battery cell 10. The positive electrode tab 11 and the negative electrode tab 12 are closely formed along the protruding sides of the surface of the " In addition, the partial heat absorbing plate 21 ″ has a 'c' shape and is located outside of one side of the positive electrode tab 11 and the negative electrode tab 12 protruding from each other (upper side of the secondary battery cell 10 in the drawing). Are connected to the common cooling member.

한편, 도 7에서는 부분 흡열판(21")과 공통 블록(24)이 일체로 성형된 구조를 도시하고 있으나 공통 냉각부재의 구체적인 구성은 도 2의 (b)나 (c)에 도시된 구조와 마찬가지의 구조로 할 수도 있음은 물론이다.7 illustrates a structure in which the partial heat absorbing plate 21 ″ and the common block 24 are integrally formed, but a specific configuration of the common cooling member may be similar to that shown in FIGS. 2B and 2C. It is a matter of course that the structure can be the same.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not to be limited to the details thereof and that various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art. And various modifications and variations are possible within the scope of the appended claims.

10: 이차전지 셀 11: 양극 탭
12: 음극 탭 21, 21', 21": 부분 흡열판
22: 냉각 매체 유로(공통 냉각부재)
23: 중간판(공통 냉각부재) 24: 공통 블록(공통 냉각부재)
31: 펌프 32: 방열핀
33: 냉각 팬 100: 이차전지 모듈
10: secondary battery cell 11: positive electrode tab
12: cathode tabs 21, 21 ', 21 ": partial heat sink
22: cooling medium flow path (common cooling member)
23: Intermediate plate (common cooling member) 24: Common block (common cooling member)
31: pump 32: heat sink fin
33: cooling fan 100: secondary battery module

Claims (6)

각각 돌출된 양극 탭과 음극 탭을 가지는 복수의 이차전지 셀들을 서로 평행하게 수납하여 이루어지는 이차전지 모듈에서 상기 이차전지 셀들을 냉각하기 위한 이차전지의 냉각장치에 있어서,
상기 복수의 이차전지 셀의 각각에 대하여 이차전지 셀의 표면 중 상기 양극 탭 및 음극 탭 중 적어도 어느 하나의 탭이 돌출된 부위에만 밀착된 복수의 부분 흡열판; 및
상기 복수의 부분 흡열판의 상기 이차전지 셀과 먼 쪽의 단부에 공통으로 접속되고, 냉각 매체가 흐르는 냉각 매체 유로가 형성된 공통 냉각부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 이차전지 냉각장치.
In the secondary battery module for cooling the secondary battery cells in the secondary battery module formed by receiving a plurality of secondary battery cells each having a positive electrode tab and a negative electrode tab in parallel to each other,
A plurality of partial heat absorbing plates in close contact with portions of the surfaces of the secondary battery cells protruding to each of the plurality of secondary battery cells only to a portion where at least one of the positive electrode tab and the negative electrode tab protrudes; And
And a common cooling member connected to an end portion far from the secondary battery cells of the plurality of partial heat absorbing plates and formed with a cooling medium flow path through which a cooling medium flows.
제1항에 있어서,
상기 복수의 이차전지 셀들은 직사각형의 판 형상을 가지고, 상기 양극 탭 및 음극 탭이 상기 직사각형의 일변으로 돌출되어 있고,
상기 복수의 부분 흡열판의 각각은, 상기 이차전지 셀의 표면 중 상기 양극 탭 및 음극 탭이 돌출된 변을 따라 밀착되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지 냉각장치.
The method of claim 1,
The plurality of secondary battery cells has a rectangular plate shape, the positive electrode tab and the negative electrode tab protrude to one side of the rectangle,
Each of the plurality of partial heat absorbing plates is in close contact with the sides protruding from the positive electrode tab and the negative electrode tab of the surface of the secondary battery cell.
제1항에 있어서,
상기 복수의 이차전지 셀들은 직사각형의 판 형상을 가지고, 상기 양극 탭 및 음극 탭이 상기 직사각형의 대향하는 두 변으로 각각 돌출되어 있고,
상기 복수의 부분 흡열판의 각각은, 상기 이차전지 셀의 표면 중 상기 양극 탭 및 음극 탭이 돌출된 각 변을 따라 밀착되고 상기 직사각형의 대향하는 두 변 사이에 위치한 일변의 바깥에서 서로 만나 상기 공통 냉각부재에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지 냉각장치.
The method of claim 1,
The plurality of secondary battery cells have a rectangular plate shape, and the positive electrode tab and the negative electrode tab protrude from two opposite sides of the rectangle, respectively.
Each of the plurality of partial heat absorbing plates may be in contact with each other on one side of the surface of the secondary battery cell, which is in close contact with each side protruding from the positive electrode tab and the negative electrode tab, and positioned between two opposite sides of the rectangle. A secondary battery cooling device, characterized in that connected to the cooling member.
복수의 이차전지 모듈을 적층 또는 나열하여 이루어지는 이차전지 시스템에 있어서,
상기 복수의 이차전지 모듈의 각각에는 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 이차전지 냉각장치가 구비되어 있고,
상기 복수의 이차전지 모듈의 각각에 구비된 공통 냉각부재가 서로 연결되어 상기 냉각 매체가 상기 냉각 매체 유로를 통해 순환가능하도록 폐루프를 형성하고,
상기 폐루프 상에는 상기 냉각 매체를 강제로 순환시키는 펌프가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지 시스템.
In a secondary battery system formed by stacking or arranging a plurality of secondary battery modules,
Each of the plurality of secondary battery modules is provided with a secondary battery cooling device according to any one of claims 1 to 3,
A common cooling member provided in each of the plurality of secondary battery modules is connected to each other to form a closed loop to allow the cooling medium to be circulated through the cooling medium flow path,
A secondary battery system, characterized in that a pump for forcibly circulating the cooling medium is provided on the closed loop.
제4항에 있어서,
상기 공통 냉각부재가 외부 공기에 노출된 부위에 방열핀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지 시스템.
5. The method of claim 4,
The secondary battery system, characterized in that the heat dissipation fin is formed in a portion of the common cooling member exposed to the outside air.
제5항에 있어서,
상기 방열핀을 향해 외부 공기를 공급하는 냉각 팬을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 이차전지 시스템.
The method of claim 5,
The secondary battery system further comprises a cooling fan for supplying the outside air toward the heat dissipation fins.
KR1020100123533A 2010-12-06 2010-12-06 Secondary battery cooling apparatus with enhanced cooling efficiency and secondary battery system having the same KR101281036B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100123533A KR101281036B1 (en) 2010-12-06 2010-12-06 Secondary battery cooling apparatus with enhanced cooling efficiency and secondary battery system having the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100123533A KR101281036B1 (en) 2010-12-06 2010-12-06 Secondary battery cooling apparatus with enhanced cooling efficiency and secondary battery system having the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120062320A KR20120062320A (en) 2012-06-14
KR101281036B1 true KR101281036B1 (en) 2013-07-09

Family

ID=46683294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100123533A KR101281036B1 (en) 2010-12-06 2010-12-06 Secondary battery cooling apparatus with enhanced cooling efficiency and secondary battery system having the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101281036B1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102013411B1 (en) * 2015-10-05 2019-08-22 주식회사 엘지화학 Battery module and battery pack including the same
GB2570300B (en) * 2018-01-17 2020-11-25 Siemens Ag Energy storage system
CN114614103B (en) * 2022-03-21 2024-02-09 上海兰钧新能源科技有限公司 Cooling device and lithium battery cooling system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060059708A (en) * 2004-11-29 2006-06-02 삼성에스디아이 주식회사 Cylindrical li secondary battery
KR20060086120A (en) * 2005-01-26 2006-07-31 삼성에스디아이 주식회사 Secondary battery module
JP2009277378A (en) 2008-05-12 2009-11-26 Denso Corp Battery pack
KR20100068097A (en) * 2008-12-12 2010-06-22 주식회사 엘지화학 Battery module having excellent heat dissipation ability and battery pack employed with the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060059708A (en) * 2004-11-29 2006-06-02 삼성에스디아이 주식회사 Cylindrical li secondary battery
KR20060086120A (en) * 2005-01-26 2006-07-31 삼성에스디아이 주식회사 Secondary battery module
JP2009277378A (en) 2008-05-12 2009-11-26 Denso Corp Battery pack
KR20100068097A (en) * 2008-12-12 2010-06-22 주식회사 엘지화학 Battery module having excellent heat dissipation ability and battery pack employed with the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120062320A (en) 2012-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102081396B1 (en) Battery module, battery pack comprising the battery module and vehicle comprising the battery pack
KR101453780B1 (en) Battery module container, battery module temperature control apparatus and power storage system having them
KR101990590B1 (en) Battery module, battery pack comprising the battery module and vehicle comprising the battery pack
EP3291360B1 (en) Battery pack and vehicle including such battery pack
EP3136497B1 (en) Battery module including water cooling structure
KR101261736B1 (en) Battery Pack
KR102112716B1 (en) Battery module, battery pack the battery module and vehicle comprising the battery pack
KR102523702B1 (en) Battery module
KR102259414B1 (en) Heat sink and battery module including the same
KR101252963B1 (en) Battery pack with enhanced radiating ability
KR20190083533A (en) Battery Module Having Heat Conduction Pad
KR101230130B1 (en) Battery pack
KR101252944B1 (en) Battery pack with enhanced radiating ability
CN108292791A (en) Battery pack and vehicle including battery pack
KR102061292B1 (en) Battery module, battery pack comprising the battery module and vehicle comprising the battery pack
KR101478785B1 (en) Secondary battery system having thermoelectric power generation device using heat generated from secondary battery operation
KR20210127317A (en) Battery module and battery pack including the same
CN114128018A (en) Battery pack and vehicle including the same
KR101232784B1 (en) Secondary battery cooling apparatus and heating system using heat generated from secondary battery operation
US20210013563A1 (en) Battery Module, Battery Pack Comprising Battery Module, and Vehicle Comprising Battery Pack
KR102311076B1 (en) Battery Module Having Heat Pipe and Battery Pack Having the Same
KR101281036B1 (en) Secondary battery cooling apparatus with enhanced cooling efficiency and secondary battery system having the same
KR102067709B1 (en) Battery module, battery pack comprising the battery module and vehicle comprising the battery pack
KR101640882B1 (en) Secondary battery system having thermoelectric power generation device using heat generated from secondary battery operation
KR102084151B1 (en) Battery module, battery pack comprising the battery module and vehicle comprising the battery pack

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160616

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170328

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180418

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190401

Year of fee payment: 7