KR101496523B1 - Radiant heat plate for battery cell - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제1 방열판; 제2 방열판; 및 상기 제1 방열판과 상기 제2 방열판 사이에 개재된 불연성 액체를 포함하고, 단위셀의 외표면을 감싸는 것을 특징으로 하는 배터리 셀의 방열판에 관한 것으로, 본 발명에 따른 배터리 셀의 방열판은 불연성 액체를 개재하고 있어 단위셀에서 발생된 열을 외부로 신속히 방출시킴으로써 냉각 효율을 증가시키는 효과가 있을 뿐만 아니라, 단위셀의 부피 팽창시 불연성 액체의 양을 조절함으로써 배터리 셀의 파손을 효과적으로 방지할 수 있어, 리튬 이차전지 및 전지모듈 단위에 모두 적용 가능하다.The present invention provides a heat sink comprising: a first heat sink; A second heat sink; And a non-combustible liquid interposed between the first heat-radiating plate and the second heat-radiating plate. The heat-radiating plate covers the outer surface of the unit cell. The heat-radiating plate of the battery cell according to the present invention includes a non- The heat generated in the unit cell is rapidly discharged to the outside, thereby increasing the cooling efficiency. In addition, since the amount of the incombustible liquid is controlled when the unit cell is expanded in volume, the breakage of the battery cell can be effectively prevented , A lithium secondary battery, and a battery module.

Description

배터리 셀의 방열판{Radiant heat plate for battery cell}Radiant heat plate for battery cell [0002]

본 발명은 배터리 셀의 방열판에 관한 것이다.The present invention relates to a heat sink of a battery cell.

최근 에너지 저장 기술에 대한 관심이 갈수록 높아지고 있다. 휴대폰, 캠코더 및 노트북 PC, 나아가서는 전기자동차의 에너지까지 적용분야가 확대되면서 전기 화학 소자의 연구와 개발에 대한 노력이 점점 구체화되고 있다. 전기 화학 소자는 이러한 측면에서 가장 주목 받고 있는 분야이고, 그 중에서도 충·방전이 가능한 이차전지의 개발은 관심의 초점이 되고 있다. 최근에는 이러한 전지를 개발함에 있어서 용량 밀도 및 비에너지를 향상시키기 위하여 새로운 전극과 전지의 설계에 대한 연구개발이 진행되고 있다.Recently, interest in energy storage technology is increasing. As the application fields of cell phones, camcorders, notebook PCs and even electric vehicles are expanding, efforts for research and development of electrochemical devices are becoming more and more specified. The electrochemical device is one of the most attracting fields in this respect, and among these, the development of a rechargeable battery capable of charge and discharge has become a focus of attention. In recent years, research and development on the design of new electrodes and batteries have been proceeding in order to improve capacity density and specific energy in developing such batteries.

일반적으로 자동차의 배터리는 자동차의 각 요소에 대한 전력공급 부품으로서 차량의 전기 부하와 발전부에 의하여 충방전을 반복하게 된다. 이러한 과정 중 배터리의 온도 상승은 배터리 내부 저항의 변화를 가져오게 되고 전기적인 성능이 저하되며, 차량의 효율적인 전기 관리가 이루어지지 못하는 문제를 가져온다.BACKGROUND ART [0002] Generally, a battery of an automobile is a power supply component for each element of an automobile and repeatedly performs charge and discharge by an electric load and a power generator of the vehicle. During this process, the temperature rise of the battery leads to a change in the internal resistance of the battery, deteriorates the electrical performance, and leads to the problem that the electric power management of the vehicle can not be performed.

특히 최근의 하이브리드 자동차의 2차 배터리의 개발 및 적용의 일반화에 따라 배터리의 내부 온도를 적정 수준으로 냉각시켜야 할 현실적 필요성이 더욱 대두하게 되었다.Particularly, as the development and application of the secondary battery of the hybrid vehicle in recent years are becoming common, there is a real need to cool the internal temperature of the battery to an appropriate level.

본 발명은 제1 방열 부재; 제2 방열 부재; 및 상기 제1 방열 부재와 상기 제2 방열 부재 사이에 개재된 불연성 액체를 포함하고, 단위셀의 외표면을 감싸는 것을 특징으로 하는 배터리 셀의 방열판 등을 제공하고자 한다.The present invention provides a heat dissipation device comprising: A second heat dissipating member; And a non-combustible liquid interposed between the first heat-radiating member and the second heat-radiating member, wherein the heat-radiating member surrounds the outer surface of the unit cell.

그러나, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problems, and other matters not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명은 제1 방열 부재; 제2 방열 부재; 및 상기 제1 방열 부재와 상기 제2 방열 부재 사이에 개재된 불연성 액체를 포함하고, 단위셀의 외표면을 감싸는 것을 특징으로 하는 배터리 셀의 방열판을 제공한다.The present invention provides a heat dissipation device comprising: A second heat dissipating member; And a non-combustible liquid interposed between the first heat-radiating member and the second heat-radiating member, and surrounding the outer surface of the unit cell.

본 발명의 일 구현예로, 상기 배터리 셀의 방열판을 포함하는 리튬 이차전지를 제공한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a lithium secondary battery including a heat sink of the battery cell.

본 발명의 다른 구현예로 둘 이상의 단위셀; 및 제1 방열 부재, 제2 방열 부재 및 상기 제1 방열 부재와 상기 제2 방열 부재 사이에 개재되는 불연성 액체를 포함하는 배터리 셀의 방열판을 포함하는 전지모듈을 제공한다.According to another embodiment of the present invention, And a heat dissipating plate of a battery cell including a first heat dissipating member, a second heat dissipating member, and a non-combustible liquid interposed between the first heat dissipating member and the second heat dissipating member.

본 발명의 또 다른 구현예로 상기 전지모듈 다수를 전기적으로 연결하여 포함하는 것을 특징으로 하는 중대형 전지팩을 제공한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a middle- or large-sized battery pack including a plurality of battery modules electrically connected to each other.

본 발명은 배터리 셀의 방열판에 관한 것으로, 본 발명에 따른 배터리 셀의 방열판은 불연성 액체를 개재하고 있어 단위셀에서 발생된 열을 외부로 신속히 방출시킴으로써 냉각 효율을 증가시키는 효과가 있을 뿐만 아니라, 단위셀의 부피 팽창시 불연성 액체의 양을 조절함으로써 배터리 셀의 파손을 효과적으로 방지할 수 있어, 리튬 이차전지 및 전지모듈 단위에 모두 적용 가능하다.The present invention relates to a heat sink of a battery cell, and a heat sink of a battery cell according to the present invention includes a non-incombustible liquid, thereby rapidly discharging heat generated in a unit cell to the outside, It is possible to effectively prevent the breakage of the battery cell by controlling the amount of the incombustible liquid when the cell is expanded in volume, so that it can be applied to both the lithium secondary battery and the battery module unit.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀의 방열판을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀의 방열판을 포함하는 리튬 이차전지를 도시한 것이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀의 방열판을 포함하는 전지모듈을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀의 방열판을 포함하는 전지모듈을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀의 방열판을 포함하는 전지모듈을 도시한 것이다.
도 6(a) 및 도 6(b)는 본 발명의 일 실시예 따른 연결부를 더 구비하는 전지 모듈을 도시한 것이다. 1 shows a heat sink of a battery cell according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 illustrates a lithium secondary battery including a heat sink of a battery cell according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
3 illustrates a battery module including a heat sink of a battery cell according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 illustrates a battery module including a heat sink of a battery cell according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
5 illustrates a battery module including a heat sink of a battery cell according to an embodiment of the present invention.
6 (a) and 6 (b) show a battery module further comprising a connection part according to an embodiment of the present invention.

종래 배터리 셀의 방열판과 달리, 본 발명자들은 불연성 액체를 개재하는 것을 특징으로 하는 방열판을 제작하고, 이를 리튬 이차전지 및 전지 모듈에 적용 가능함을 확인하고 본 발명을 완성하였다.Unlike a heat sink of a conventional battery cell, the inventors of the present invention fabricated a heat sink having a non-incombustible liquid interposed therebetween, and confirmed that the heat sink was applicable to a lithium secondary battery and a battery module.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀의 방열판을 도시한 것이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀의 방열판(10)은 제1 방열 부재(100); 제2 방열 부재(200); 및 상기 제1 방열 부재와 상기 제2 방열 부재(100, 200) 사이에 개재된 불연성 액체(300)를 포함할 수 있다. 1 shows a heat sink of a battery cell according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a heat sink 10 of a battery cell according to an embodiment of the present invention includes a first heat dissipating member 100; A second heat radiation member (200); And a non-incombustible liquid (300) interposed between the first heat radiation member and the second heat radiation member (100, 200).

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르는 배터리 셀의 방열판은 제1 방열 부재; 제2 방열 부재; 및 상기 제1 방열 부재와 상기 제2 방열 부재 사이에 개재된 불연성 액체를 포함하고, 상기 배터리 셀의 방열판은 단위셀의 외표면을 감싸는 것일 수 있다.The heat dissipation plate of the battery cell according to an embodiment of the present invention includes a first heat dissipation member; A second heat dissipating member; And a non-combustible liquid interposed between the first heat radiation member and the second heat radiation member, wherein the heat radiation plate of the battery cell surrounds the outer surface of the unit cell.

즉, 상기 배터리 셀의 방열판은 단위셀의 외표면 전체 또는 일부를 감쌀 수 있으며, 이는 단위셀의 외표면에 해당하는 측면부 4면을 전체적으로 감싸거나, 단위셀의 외표면에 해당하는 측면부 4면 중 넓은 측면부 2면만 감쌀 수 있다. That is, the heat radiating plate of the battery cell may cover the whole or part of the outer surface of the unit cell, and may cover the four sides of the side portion corresponding to the outer surface of the unit cell as a whole, Only two sides of the wide side can be covered.

또한, 본 발명은 상기 배터리 셀의 방열판을 포함하는 리튬 이차전지를 제공한다. 상기 배터리 셀의 방열판은 단위셀의 외표면 전체 또는 일부를 감싸는 것을 특징으로 하는데, 전술한 바와 마찬가지로 단위셀의 외표면에 해당하는 측면부 4면을 전체적으로 감싸거나, 단위셀의 외표면에 해당하는 측면부 4면 중 넓은 측면부 2면만 감싸는 것을 특징으로 할 수 있다. Also, the present invention provides a lithium secondary battery including a heat sink of the battery cell. The heat radiating plate of the battery cell may cover all or a part of the outer surface of the unit cell. In this case, the four side surfaces corresponding to the outer surface of the unit cell may be entirely wrapped, And only two of the four wide sides are enclosed.

보다 구체적으로, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따르는 배터리 셀의 방열판을 나타낸다. 도 2를 참조하면, 배터리 셀의 방열판(10)을 포함하는 리튬 이차전지(1)는 제1 방열 부재(100); 제2 방열 부재(200); 및 상기 제1 방열 부재와 상기 제2 방열 부재(100, 200) 사이에 개재된 불연성 액체(300)를 포함하는 배터리 셀의 방열판(10) 2개가 단위셀(20)의 외표면에 해당하는 측면부 4면 중 넓은 측면부 2면만 각각 감싸도록 배치될 수 있다. 즉, 배터리 셀의 방열판(10)의 상기 제1 방열 부재(100) 또는 상기 제2 방열 부재(200)는 단위셀(20)의 측면부의 4면 중 넓은 면적의 측면부에 대면하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 단위셀(20)의 측면부의 4면 중 넓은 면적의 일 측면부에 대면하여 하나의 배터리 셀의 방열판이 배치될 수 있고, 다른 측면부에 대면하여 다른 배터리 셀의 방열판이 추가로 배치될 수 있다. More specifically, Figure 2 shows a heat sink of a battery cell according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the lithium secondary battery 1 including the heat sink 10 of the battery cell includes a first heat dissipating member 100; A second heat radiation member (200); And two heat dissipation plates (10) of the battery cell including the non-combustible liquid (300) interposed between the first heat dissipating member and the second heat dissipating member (100, 200) Only two of the four sides of the wide side surface can be arranged so as to surround each other. That is, the first heat radiation member 100 or the second heat radiation member 200 of the heat sink 10 of the battery cell may be disposed so as to face a wide side surface portion of four sides of the side surface portion of the unit cell 20 . For example, a heat radiating plate of one battery cell may be disposed on one side face of a wide area among the four sides of the side face of the unit cell 20, and a heat radiating plate of another battery cell may be further disposed .

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르는 배터리 셀의 방열판 전체 두께는 단위셀 두께의 30% 내지 50%인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 이때, 배터리 셀의 방열판 전체 두께가 단위셀 두께의 30%미만인 경우 방열성이 떨어지는 문제점이 있고, 배터리 셀의 방열판 전체 두께가 단위셀 두께의 50%를 초과하는 경우 차지하는 공간이 너무 커지는 문제점이 있다.Meanwhile, the total thickness of the heat sink of the battery cell according to an exemplary embodiment of the present invention is preferably 30% to 50% of the unit cell thickness, but is not limited thereto. In this case, when the total thickness of the heat sink of the battery cell is less than 30% of the unit cell thickness, heat dissipation is reduced, and when the total thickness of the heat sink of the battery cell exceeds 50% of the unit cell thickness, the space occupied becomes too large.

전술한 바와 마찬가지로, 상기 배터리 셀의 방열판은 불연성 액체를 개재하고 있어 단위셀에서 발생된 열을 외부로 신속히 방출시킴으로써 냉각 효율을 증가시키는 효과가 있는바, "수냉식 쿨러"와 같은 역할을 수행할 수 있다. 이때, "수냉식"이라 함은 기계장치 등에서 발생한 열을 물이나 여타 액체로 억제하는 방법을 말한다. 공기를 사용하는 공랭식과는 대비되는 개념이다. 또한, "쿨러"라 함은 흔히 냉각기로 알려져 있으며 기계장치를 차갑게 유지시켜 주는 물건을 가리킨다. As described above, the heat sink of the battery cell has the effect of rapidly discharging the heat generated in the unit cells through the incombustible liquid, thereby increasing the cooling efficiency. As a result, have. At this time, the term "water-cooled" refers to a method of suppressing heat generated by a mechanical device or the like with water or other liquid. This is a contrast to air-cooled air-cooled systems. Also, the term "cooler" is commonly known as a cooler and refers to a thing that keeps the machine cool.

또한, 상기 배터리 셀의 방열판은 단위셀의 부피 팽창시 불연성 액체의 양이 줄어들도록 양을 조절함으로써 배터리 셀 내의 공간확보를 통해 배터리 셀의 파손을 방지하는 역할을 수행할 수도 있다. 이때, 상기 배터리 셀의 방열판에는 불연성 액체의 양을 조절하기 위한 입구 및 출구를 포함하는 연결부가 추가적으로 형성될 수 있다.In addition, the heat radiating plate of the battery cell can prevent damage to the battery cell by securing a space in the battery cell by adjusting the amount of the non-combustible liquid to be reduced when the unit cell expands in volume. At this time, a connection portion including an inlet and an outlet for adjusting the amount of incombustible liquid may be additionally formed on the heat sink of the battery cell.

상기 제1 방열 부재 또는 제2 방열 부재는 다양한 형상을 가질 수 있고, 특히 판상 형상을 가지는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.The first heat dissipating member or the second heat dissipating member may have various shapes, and in particular, it is preferable that the first heat dissipating member or the second heat dissipating member have a plate shape, but the present invention is not limited thereto.

상기 제1 방열 부재 또는 제2 방열 부재는 열전도성이 우수한 재질로 이루어질 수 있는데, 연질 또는 경질의 합성수지재, 발포 합성수지재, 탄력성의 고무재 또는 실리콘재, 및 경질의 목재 또는 금속재 중에서 선택된 1종 이상일 수 있고, 특히, 구리, 니켈, 알루미늄, 구리합금 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다. The first heat dissipating member or the second heat dissipating member may be made of a material having excellent thermal conductivity, and may be made of a soft or hard synthetic resin material, a foamed synthetic resin material, a resilient rubber material or a silicone material, And may be at least one selected from among copper, nickel, aluminum and copper alloys.

상기 불연성 액체는 단위셀의 충방전시 열이 발생하는 경우 불연성 액체가 순환함으로써 냉각 효율을 향상시키는 역할을 할 수 있을 뿐만 아니라, 단위셀의 내부에서 발생된 가스에 의해 단위셀이 일차적으로 팽창되는 경우 불연성 액체의 양을 조절함으로써 전지 모듈 내의 공간확보를 통해 전지 모듈의 파손을 방지하는 역할을 수행할 수도 있다. 더 나아가 배터리 셀에 외부의 충격이 가해지거나 못에 의한 파손시 방열판 내부의 불연성 액체가 흘러나옴으로써 리튬이차전지의 최종적인 폭발을 막을 수 있다. The nonflammable liquid can serve to improve the cooling efficiency by circulating the nonflammable liquid when heat is generated during charging and discharging of the unit cell, and the unit cell is primarily expanded by the gas generated in the unit cell The amount of the nonflammable liquid may be controlled to secure the space in the battery module to prevent damage to the battery module. Furthermore, when the external impact is applied to the battery cell or when the battery is damaged due to the nail, the non-combustible liquid inside the heat sink flows out, thereby preventing the final explosion of the lithium secondary battery.

이때, 상기 불연성 액체는 응고점이 낮은 액체에 해당하는 부동액으로, 염화칼슘, 염화마그네슘, 에틸렌글리콜, 및 에틸알코올 중에서 선택된 1종 이상으로 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.At this time, the nonflammable liquid is preferably an antifreeze liquid corresponding to a liquid having a low freezing point, but is not limited thereto, but is preferably composed of at least one selected from calcium chloride, magnesium chloride, ethylene glycol, and ethyl alcohol.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르는 배터리 셀의 방열판에 있어서, 상기 제1 방열 부재 또는 제2 방열 부재에 1개 이상의 노치(notch)가 형성될 수 있다. 상기 제1 방열 부재 또는 제2 방열 부재에 1개 이상의 노치(notch)를 형성함으로써 단위셀의 부피가 과도하게 팽창시 형성된 노치를 통해 불연성 액체가 쉽게 흘러나올 수 있도록 하여 리튬 이차전지의 최종적인 폭발을 막을 수 있다. Meanwhile, in the heat sink of the battery cell according to an embodiment of the present invention, at least one notch may be formed in the first heat radiation member or the second heat radiation member. By forming at least one notch in the first heat-radiating member or the second heat-radiating member, the non-combustible liquid can easily flow out through the notch formed when the volume of the unit cell is excessively expanded, .

또한, 본 발명의 일 실시예는 둘 이상의 단위셀; 및 제1 방열 부재, 제2 방열 부재 및 상기 제1 방열 부재와 상기 제2 방열 부재 사이에 개재되는 불연성 액체를 포함하는 배터리 셀의 방열판을 포함하는 전지모듈을 제공한다. In addition, one embodiment of the present invention is a liquid crystal display comprising at least two unit cells; And a heat dissipating plate of a battery cell including a first heat dissipating member, a second heat dissipating member, and a non-combustible liquid interposed between the first heat dissipating member and the second heat dissipating member.

보다 구체적으로, 도 3에 도시한 바와 같이, 배터리 셀의 방열판(10)을 포함하는 전지모듈(2)은 제1 방열 부재(100); 제2 방열 부재(200); 및 상기 제1 방열 부재와 상기 제2 방열 부재(100, 200) 사이에 개재된 불연성 액체(300)를 포함하는 배터리 셀의 방열판(10) 2개가 둘 이상의 단위셀(20)의 외표면을 한꺼번에 감싸도록 형성될 수 있다. 특히, 전지모듈(2) 내 가장 외측에 위치한 단위셀(20)의 외측 측면부에 대면하도록 배치될 수 있다. 즉 상기 배터리 셀의 방열판(10) 2개는 전지모듈 내에서 양 끝에 각각 위치하는 단위셀의 외표면 중 외측의 넓은 측면부에 대면하도록 배치될 수 있다. More specifically, as shown in FIG. 3, the battery module 2 including the heat sink 10 of the battery cell includes a first heat dissipating member 100; A second heat radiation member (200); And two heat dissipating plates (10) of a battery cell including a non-combustible liquid (300) interposed between the first heat dissipating member and the second heat dissipating member (100, 200) As shown in FIG. In particular, it may be arranged so as to face an outer side portion of the unit cell 20 located at the outermost position in the battery module 2. That is, two heat sinks 10 of the battery cell may be arranged to face a wide side portion of the outer side of the outer surface of the unit cell located at both ends in the battery module.

나아가, 본 발명의 일 실시예에 따르는 배터리 셀의 방열판을 포함하는 전지 모듈은 둘 이상의 단위셀의 외표면을 한꺼번에 감싸도록 배치되면서, 단위셀과 단위셀 사이에 배터리 셀의 방열판이 추가적으로 삽입되는 것을 특징으로 할 수 있다. 여기서, 상기 배터리 셀의 방열판은 상기 단위셀의 측면부 4면 중 넓은 면적의 측면부에 대면하도록 배치될 수 있다. Further, a battery module including a heat sink of a battery cell according to an embodiment of the present invention may be arranged so as to enclose the outer surfaces of two or more unit cells at one time, and to further insert a heat sink of the battery cell between the unit cell and the unit cell . Here, the heat sink of the battery cell may be disposed to face a wide side surface of four side surfaces of the unit cell.

보다 구체적으로, 도 4에 도시한 바와 같이, 배터리 셀의 방열판(10)을 포함하는 전지모듈(2)은 제1 방열 부재(100); 제2 방열 부재(200); 및 상기 제1 방열 부재와 상기 제2 방열 부재(100, 200) 사이에 개재된 불연성 액체(300)를 포함하는 배터리 셀의 방열판(10) 2개가 둘 이상의 단위셀(20)의 외표면을 한꺼번에 감싸는 것과 동시에, 배터리 셀의 방열판(10)이 단위셀(20)과 단위셀(20) 사이에 추가적으로 삽입되도록 배치될 수 있다. More specifically, as shown in FIG. 4, the battery module 2 including the heat sink 10 of the battery cell includes a first heat dissipating member 100; A second heat radiation member (200); And two heat dissipating plates (10) of a battery cell including a non-combustible liquid (300) interposed between the first heat dissipating member and the second heat dissipating member (100, 200) And the heat sink 10 of the battery cell may be additionally inserted between the unit cell 20 and the unit cell 20 at the same time.

더 나아가, 본 발명의 일 실시예에 따르는 배터리 셀의 방열판을 포함하는 전지 모듈은 도 5에 나타낸 바와 같이, 2 이상의 배터리 셀의 방열판(10) 및 2 이상 단위셀(20)을 포함할 수 있다. 상기 배터리 셀의 방열판(10)은 각각의 단위셀(20)의 사이에 개재되도록 배치될 수 있다. 즉, 배터리 셀의 방열판(10)은 상기 단위셀(20)과 교대로 배치되면서, 상기 배터리 셀의 방열판(10)이 단위셀(20)의 측면부이면서, 양끝에 위치한 넓은 측면부 2면에만 각각 대면하도록 배치될 수 있다. Further, the battery module including the heat sink of the battery cell according to an embodiment of the present invention may include a heat sink 10 of two or more battery cells and two or more unit cells 20 as shown in FIG. 5 . The heat sink 10 of the battery cell may be interposed between the unit cells 20. That is, the heat sinks 10 of the battery cells are alternately arranged with the unit cells 20 so that the heat sinks 10 of the battery cells are formed as side faces of the unit cells 20, .

상기한 바와 같이, 상기 배터리 셀의 방열판은 둘 이상의 단위셀의 외표면을 한꺼번에 감싸도록 배치되거나, 둘 이상의 단위셀의 외표면을 한꺼번에 감싸도록 배치되고 단위셀과 단위셀 사이에 추가적으로 삽입되도록 배치되거나, 단위셀의 외표면을 각각 감싸도록 배치되는 등 다양한 위치에 배치될 수 있다. 이때, 배터리 셀의 방열판이 단위셀의 외표면을 각각 감싸도록 배치되는 경우 방열성 확보 측면에서 보다 바람직하다. As described above, the heat radiating plate of the battery cell may be arranged to enclose the outer surfaces of two or more unit cells at a time, or may be disposed so as to enclose the outer surfaces of two or more unit cells at once, , And the outer surface of the unit cell, respectively. In this case, when the heat radiating plate of the battery cell is arranged to surround the outer surfaces of the unit cells, it is preferable from the viewpoint of ensuring heat dissipation.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르는 배터리 셀의 방열판을 포함하는 전지 모듈은 배터리 셀의 방열판 중 서로 인접하는 배터리 셀의 방열판 간 상기 불연성 액체가 순환하는 연결부를 더 포함할 수 있다. 상기 연결부를 통하여 배터리 셀의 방열판 내에 구비되는 불연성 액체는 상기 배터리 셀의 내외를 순환할 수 있다는 점에서 단위셀의 온도 상승을 보다 효과적으로 억제할 수 있다. 더 나아가 단위셀의 부피 팽창시 상기 연결부를 통하여 배터리 셀의 발열판 내의 불연성 액체의 양이 줄어들도록 조절함으로써 전지 모듈 내의 공간확보를 통해 전지 모듈의 파손을 방지하는 역할을 수행할 수도 있다. 상기 연결부는 전지 모듈 내의 단위셀이 차지하지 않는 공간을 활용하여 형성되는 것이면 그 형성 위치에 제한이 없다. The battery module including the heat sink of the battery cell according to an embodiment of the present invention may further include a connection portion through which the incombustible liquid circulates between the heat sinks of the adjacent battery cells among the heat sinks of the battery cell. The incombustible liquid provided in the heat sink of the battery cell through the connection portion can circulate inside and outside of the battery cell, so that the temperature rise of the unit cell can be more effectively suppressed. Furthermore, by controlling the amount of the incombustible liquid in the heating plate of the battery cell to be reduced through the connecting portion when the unit cell is expanded in volume, it is possible to prevent damage to the battery module through securing a space in the battery module. The connecting portion is not limited in its forming position if it is formed utilizing a space not occupied by the unit cells in the battery module.

보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르는 배터리 셀의 방열판을 포함하는 전지 모듈은 도 6(a) 및 도 6(b)에서 나타내는 바와 같이, 배터리 셀의 방열판 중 서로 인접하는 배터리 셀의 방열판 간 상기 불연성 액체가 순환하는 연결부를 더 포함할 수 있다. More specifically, as shown in FIGS. 6A and 6B, a battery module including a heat sink of a battery cell according to an embodiment of the present invention includes a plurality of heat sinks (not shown) And a connecting portion through which the incombustible liquid circulates.

즉 도 6(a)를 참조하면, 상기 전지 모듈(2)은 전극 리드가 동일한 방향을 향하도록 적층된 단위셀(20) 및, 상기 단위셀(20) 사이에 교대로 적층된 배터리 셀의 방열판(10)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 배터리 셀의 방열판(10)은 상기 단위셀(20)의 측면부 4면 중 넓은 면적의 측면부에 대면하도록 배치될 수 있다. 여기서 상기 단위셀(20)의 전극 리드가 향하는 방향과 반대 측면에 상기 둘 이상의 배터리 셀의 방열판(10)의 불연성 액체가 상호 연결된 연결부(30)가 형성될 수 있다. 상기 연결부(30)는 상기 단위셀(20)과는 접촉하지 않으면서 상기 둘 이상의 배터리 셀의 방열판(10)의 불연성 액체가 서로 연결되는 구조일 수 있다. 더 나아가, 상기 연결부(30)는 전지 모듈 외부에 구비된 불연성 액체 저장부(40)에 연결될 수 있다. That is, referring to FIG. 6A, the battery module 2 includes unit cells 20 stacked in such a manner that the electrode leads face in the same direction, and a plurality of unit cells 20 stacked alternately between the unit cells 20, (10). For example, the heat sink 10 of the battery cell may be disposed to face a side surface of a wide area of four side surfaces of the unit cell 20. Here, the connection portions 30, in which the incombustible liquids of the heat sinks 10 of the two or more battery cells are connected to each other, may be formed on the side opposite to the direction in which the electrode leads of the unit cells 20 are oriented. The connecting portion 30 may be structured such that the incombustible liquids of the heat sinks 10 of the two or more battery cells are connected to each other without contacting the unit cell 20. Furthermore, the connection unit 30 may be connected to the incombustible liquid storage unit 40 provided outside the battery module.

즉, 단위셀(20)의 부피가 증가하는 경우, 그 증가된 부피에 의하여 배터리 셀의 방열판(10)에 압력이 가하여지고, 상기 압력에 의하여 배터리 셀의 방열판(10) 내의 불연성 액체가 차지하는 부피는 상대적으로 감소하게 된다. 이 때, 배터리 셀의 방열판(10) 내의 불연성 액체의 일부가 상기 불연성 액체 저장부(40)에 저장될 수 있다. 더 나아가, 상기 불연성 액체 저장부(40)의 부피를 제어함에 의하여 각각의 배터리 셀의 방열판(10) 내의 불연성 액체를 순환할 수도 있는 것이다. That is, when the volume of the unit cell 20 is increased, a pressure is applied to the heat sink 10 of the battery cell by the increased volume, and the volume of the non-combustible liquid in the heat sink 10 of the battery cell Is relatively decreased. At this time, a part of the nonflammable liquid in the heat sink 10 of the battery cell can be stored in the nonflammable liquid storage part 40. Further, by controlling the volume of the non-combustible liquid storage part 40, the non-combustible liquid in the heat sink 10 of each battery cell may be circulated.

도 6(b)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르는 연결부(30')는 상기 단위셀(20)의 측벽 외부에 형성된 관형일 수 있다. 이는 전지 모듈 내에서 상기 단위셀(20)이 차지하지 아니하는 공간을 활용할 수 있다는 점에서 바람직하다. 마찬가지로, 상기 연결부(30')는 전지 모듈 외부에 구비된 불연성 액체 저장부(40')에 연결될 수 있다. Referring to FIG. 6 (b), the connecting portion 30 'according to an embodiment of the present invention may be tubular formed outside the side wall of the unit cell 20. This is advantageous in that it is possible to utilize a space not occupied by the unit cell 20 in the battery module. Likewise, the connection portion 30 'may be connected to the incombustible liquid storage portion 40' provided outside the battery module.

또한, 본 발명은 상기 전지모듈 다수를 전기적으로 연결하여 포함하는 것을 특징으로 하는 중대형 전지팩을 제공한다. 상기 중대형 전지팩은 파워 툴(Power Tool); 전기차(Electric Vehicle, EV), 하이브리드 전기차(Hybrid Electric Vehicle, HEV), 및 플러그인 하이브리드 전기차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV)를 포함하는 전기차; 전기 트럭; 전기 상용차; 또는 전력 저장용 시스템 중 어느 하나 이상의 중대형 디바이스 전원으로 이용될 수 있다.Also, the present invention provides a middle- or large-sized battery pack including a plurality of battery modules electrically connected to each other. The middle- or large-sized battery pack includes a power tool; An electric vehicle including an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle (HEV), and a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV); Electric truck; Electric commercial vehicle; Or a power storage system, as shown in FIG.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

1: 리튬 이차전지
2: 전지모듈
10: 배터리 셀의 방열판
20: 단위셀
100: 제1 방열 부재
200: 불연성 액체
300: 제2 방열 부재1: Lithium secondary battery
2: Battery module
10: Heat sink of battery cell
20: Unit cell
100: first heat-
200: nonflammable liquid
300: second heat radiation member

Claims (16)

하나 이상의 단위셀; 및
제1 방열 부재, 제2 방열 부재 및 상기 제1 방열 부재와 상기 제2 방열 부재 사이에 개재되는 불연성 액체를 포함하는 방열판을 포함하고,
상기 제1 방열 부재 및 제2 방열 부재는 상기 불연성 액체를 전부 감싸고,
상기 방열판은 상기 단위셀의 외표면의 전부 또는 일부를 감싸고
상기 제1 방열 부재 또는 제2 방열 부재에 1개 이상의 노치(notch)가 형성되는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
At least one unit cell; And
And a heat sink including a first heat radiation member, a second heat radiation member, and a non-combustible liquid interposed between the first heat radiation member and the second heat radiation member,
Wherein the first heat radiation member and the second heat radiation member all surround the incombustible liquid,
The heat sink surrounds all or a part of the outer surface of the unit cell
Wherein at least one notch is formed in the first heat radiation member or the second heat radiation member.
제1항에 있어서,
상기 방열판 전체 두께는 단위셀 전체 두께의 30% 내지 50%인 것을 특징으로 하는 전지 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the total thickness of the heat sink is 30% to 50% of the total thickness of the unit cells.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1 방열 부재 또는 제2 방열 부재는 판상 형상인 것을 특징으로 하는 전지 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the first heat dissipating member or the second heat dissipating member has a plate-like shape.
제1항에 있어서,
상기 제1 방열 부재 또는 제2 방열 부재는 연질 또는 경질의 합성수지재, 발포 합성수지재, 탄력성의 고무재 또는 실리콘재, 및 경질의 목재 또는 금속재 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 전지 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the first heat dissipating member or the second heat dissipating member is at least one selected from a soft or hard synthetic resin material, a foamed synthetic resin material, a resilient rubber material or a silicone material, and a hard wood or a metal material.
제5항에 있어서,
상기 제1 방열 부재 또는 제2 방열 부재는 구리, 니켈, 알루미늄, 구리합금 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 전지 모듈.
6. The method of claim 5,
Wherein the first heat dissipating member or the second heat dissipating member is at least one selected from the group consisting of copper, nickel, aluminum, and a copper alloy.
제1항에 있어서,
상기 불연성 액체는 염화칼슘, 염화마그네슘, 에틸렌글리콜, 및 에틸알코올 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the incombustible liquid comprises at least one selected from calcium chloride, magnesium chloride, ethylene glycol, and ethyl alcohol.
제1항에 있어서,
상기 제1 방열 부재 또는 상기 제2 방열 부재는 단위셀의 측면부의 4면 중 넓은 면적의 측면부에 대면하는 것을 특징으로 하는 전지 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the first heat dissipating member or the second heat dissipating member faces a side surface of a wide area of four sides of the side surface of the unit cell.
삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
둘 이상의 단위셀을 포함하고,
상기 방열판은 상기 둘 이상의 단위셀 중 가장 외측의 단위셀의 외측 측면부에 대면하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
The method according to claim 1,
Comprising at least two unit cells,
Wherein the heat dissipation plate is disposed to face an outer side portion of an outermost unit cell of the at least two unit cells.
제 11항에 있어서,
상기 단위셀과 단위셀 사이에 상기 방열판이 추가적으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
12. The method of claim 11,
And the heat sink is further inserted between the unit cell and the unit cell.
제 12항에 있어서,
상기 추가적으로 삽입되는 상기 방열판은 상기 단위셀의 측면부 4면 중 넓은 면적의 측면부에 대면하는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
13. The method of claim 12,
Wherein the additional heat sink is opposed to a side face of a wide area of four sides of the side face of the unit cell.
제 13항에 있어서,
상기 방열판 중 서로 인접하는 방열판 간에 상기 불연성 액체가 순환하는 연결부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
14. The method of claim 13,
And a connection part through which the incombustible liquid circulates between adjacent heat sinks of the heat sink.
제 1항에 따른 전지모듈 다수를 전기적으로 연결하여 포함하는 것을 특징으로 하는 중대형 전지팩.
A middle- or large-sized battery pack comprising a plurality of battery modules according to claim 1 electrically connected thereto.
제 15항에 있어서,
상기 중대형 전지팩은 파워 툴(Power Tool); 전기차(Electric Vehicle, EV), 하이브리드 전기차(Hybrid Electric Vehicle, HEV), 및 플러그인 하이브리드 전기차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV)를 포함하는 전기차; 전기 트럭; 전기 상용차; 또는 전력 저장용 시스템 중 어느 하나 이상의 중대형 디바이스 전원으로 이용되는 것을 특징으로 하는 중대형 전지팩.16. The method of claim 15,
The middle- or large-sized battery pack includes a power tool; An electric vehicle including an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle (HEV), and a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV); Electric truck; Electric commercial vehicle; Or a power storage system, as a power source for the middle- or large-sized device.
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