KR101761161B1 - Heat Sink for battery module - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배터리셀에 접촉되는 방열판과 상기 방열판이 압착 연결되는 몸체부 상기 몸체부의 일측에 브라켓을 통하여 결합되면서 면상으로 접촉되는 방열핀의 조립구조로 이루어진 배터리 모듈용 히트싱크에 관한 것이다.The present invention relates to a heat sink for a battery module having a heat dissipation plate contacting a battery cell and a body portion through which the heat dissipation plate is crimped and connected to one side of the body through a bracket to be in surface contact with the heat dissipation fin.

Description

배터리 모듈용 히트싱크{Heat Sink for battery module}[0001] Heat Sink for battery module [0002]

본 발명은 배터리셀에 접촉되는 방열판과 상기 방열판의 일측이 압착 연결되는 몸체부 상기 몸체부의 일측에 브라켓을 통하여 결합되면서 몸체부및 브라켓에 각각 면 접촉되는 방열핀의 조립구조로 이루어진 배터리 모듈용 히트싱크에 관한 것이다.The present invention relates to a heat sink for a battery module, comprising a heat dissipating plate contacting a battery cell and a body portion through which one side of the heat dissipating plate is connected by being connected to one side of the body through a bracket while being in surface contact with a body portion and a bracket, .

친환경 차량이란, 배기가스 배출이 없는 전기자동차, 연료전지 자동차 등을 일컬으며, 이들 친환경 차량에는 주행을 위한 모터 구동을 위하여 배터리가 탑재되어 있다.An environmentally friendly vehicle is an electric vehicle or a fuel cell vehicle that does not emit exhaust gas. The environmentally friendly vehicle is equipped with a battery for driving a motor for driving.

그리고, 전기자동차의 경우, 배터리 시스템의 신뢰성과 안정성이 전기자동차의 상품성을 결정짓는 가장 중요한 요소로 작용함에 따라, 다양한 외부 온도의 변화에 따른 배터리 성능 저하 방지를 위하여 배터리 시스템의 적정 온도범위를 유지해야 한다.In the case of an electric vehicle, the reliability and stability of the battery system are the most important factors determining the commerciality of the electric vehicle. Therefore, in order to prevent battery performance deterioration due to various external temperature changes, Should be.

이를 위해, 일반적인 기후 조건에서는 우수한 방열 성능을 지니면서도 낮은 온도 환경에서는 배터리의 적정 온도를 유지시킬 수 있는 파우치 셀 모듈용 열 제어 시스템이 필요하다.To this end, there is a need for a thermal control system for a pouch cell module capable of maintaining an appropriate temperature of the battery in a low temperature environment while having excellent heat radiation performance under ordinary climatic conditions.

이와같은 배터리 시스템에 적용되는 히트싱크에 관한 기술이 종래의 특허공개 제2012-0027226호에 제시되고 있으며 그 구성은 도1에서와 같이, 하나의 전기 에너지 저장 셀(2)에 4개의 히트 싱크(4)를 구비하고, 상기 히트 싱크들(4)은 각각 하나의 매시브(massive)(6) 부분 및 3개의 리브(8)를 포함하면서 상기 리브들은 셀(2)의 외부로 돌출되며, 상기 저장 셀(2)은 액티브 부분(12), 밀봉 시임 및 2개의 전류 전도체(14)를 포함한다. A technology relating to a heat sink to be applied to such a battery system is disclosed in a conventional patent publication No. 2012-0027226, and its configuration is as shown in Fig. 1, in which one heat energy storage cell 2 is provided with four heat sinks Wherein the heat sinks (4) each include one massive (6) portion and three ribs (8), the ribs projecting out of the cell (2) The cell 2 includes an active portion 12, a sealing seam, and two current conductors 14.

그리고, 상기 액티브 부분(12)은 2개의 막에 의해 샌드위치형으로 둘러싸이고, 막들의 돌출 가장자리들은 서로 기밀 및 액밀 방식으로 용접되어 소위 밀봉 시임(14)을 형성하고, 상기 히트 싱크(4)의 매시브 부분(6)은 압력 면(20)을 포함하며, 2개의 히트 싱크들(4)의 압력 면들(20)은 서로 마주 놓이고 저장 셀(2)의 전류 전도체(16)를 둘러싸고, 홀들(10, 18)에 삽입되는 핀에 의해 셀(2)의 전도체(16)가 히트 싱크(4)의 압력 면들(20)사이에 고정되는 구성으로 이루어진다.The active portion 12 is sandwiched by two films and the projecting edges of the films are welded together in an airtight and liquid-tight manner to form a so-called sealing seam 14, The massive portion 6 includes a pressure surface 20 and the pressure surfaces 20 of the two heat sinks 4 are opposed to each other and surround the current conductor 16 of the storage cell 2, And the conductor 16 of the cell 2 is fixed between the pressure surfaces 20 of the heat sink 4 by the pins inserted into the heat sinks 10 and 18.

그러나, 상기와 같은 히트싱크는, 리브(8)의 두께를 최소화 할 수 없어 공기의 통과시 저항이 증가됨은 물론 열전달 효율이 저하되고, 저장 셀(2)의 양측에 복수의 히트 싱크(4)를 준비한 후 조립하여야 하여 원가가 상승됨은 물론 조립공정이 증가되는 단점이 있는 것이다.However, since the thickness of the ribs 8 can not be minimized, resistance of the air passage increases, heat transfer efficiency decreases, and a plurality of heat sinks 4 are provided on both sides of the storage cell 2, It is necessary to assemble the semiconductor device after preparing the semiconductor device.

상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 열전달효율을 높일 수 있도록 하고, 제작 및 조립이 용이하도록 하며, 방열판의 두께를 최소화하여 열전달이 원활함은 물론 무게를 줄일 수 있도록 하고, 신속한 열전달이 이루어지도록 하는 배터리 모듈용 히트싱크를 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to improve the heat transfer efficiency, to facilitate fabrication and assembly, to minimize the thickness of the heat sink, to reduce the weight as well as to smooth the heat transfer And a heat sink for a battery module that allows rapid heat transfer.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 배터리셀에 접촉되는 방열판과 상기 방열판이 압착 연결되는 몸체부 상기 몸체부의 일측에 브라켓을 통하여 결합되면서 면상으로 접촉되는 방열핀의 조립구조로 이루어진 배터리 모듈용 히트싱크를 제공한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a heat sink for a battery module comprising a heat sink connected to a battery cell and a body portion through which the heat sink is crimped and connected to one side of the body through a bracket, Lt; / RTI >

그리고, 본 발명의 방열핀은, 수평방향의 접촉면과 접촉면에서 연장되면서 접촉면에 직교하는 방향으로 연결되는 방열면으로 이루어진 배터리 모듈용 히트싱크를 제공한다.The heat dissipation fin of the present invention provides a heat sink for a battery module, the heat dissipation fin comprising a horizontal contact surface and a heat dissipating surface extending from the contact surface in a direction orthogonal to the contact surface.

더하여, 본 발명은 방열판의 적어도 일측에 아노다이징처리 하는 배터리 모듈용 히트싱크를 제공한다.In addition, the present invention provides a heat sink for a battery module that anodizes at least one side of the heat sink.

계속하여, 본 발명은 몸체부에 방열판이 삽입되는 지지홀이 형성되고, 상기 방열에 지지홀에 삽입된 후 압착에 의해 고정되며, 상기 방열판은 코킹에 의해 압착되는 배터리 모듈용 히트싱크를 제공한다.The present invention provides a heat sink for a battery module in which a support hole for inserting a heat sink is formed in the body portion, the heat sink is inserted into the support hole and fixed by pressing, and the heat sink is pressed by caulking .

이상과 같이 본 발명에 의하면, 열전달효율을 높이고, 제작 및 조립이 용이하며, 방열판의 두께를 최소화하여 열전달이 원활함은 물론 무게를 줄이고, 신속한 열전달이 이루어지는 효과가 있는 것이다.As described above, according to the present invention, heat transfer efficiency is improved, fabrication and assembly are easy, thickness of a heat sink is minimized, heat transfer is smooth, weight is reduced, and rapid heat transfer is effected.

도1은 종래의 히트싱크를 도시한 분해도이다.
도2는 본 발명에 따른 히트싱크가 장착되는 배터리모듈의 외관도이다.
도3은 본 발명에 따른 히트싱크가 장착되는 배터리모듈의 분해 상태도이다.
도4는 본 발명에 따른 히트싱크의 분해도이다.
도5는 본 발명에 따른 히트싱크를 도시한 측면도이다.1 is an exploded view showing a conventional heat sink.
2 is an external view of a battery module to which a heat sink according to the present invention is mounted.
3 is an exploded view of a battery module to which a heat sink according to the present invention is mounted.
4 is an exploded view of a heat sink according to the present invention.
5 is a side view showing a heat sink according to the present invention.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도2는 본 발명에 따른 히트싱크가 장착되는 배터리모듈의 외관도이고, 도3은 본 발명에 따른 히트싱크가 장착되는 배터리모듈의 분해 상태도이며, 도4는 본 발명에 따른 히트싱크의 분해도이고, 도5는 본 발명에 따른 히트싱크를 도시한 측면도이다.FIG. 2 is an external view of a battery module to which the heat sink according to the present invention is mounted, FIG. 3 is an exploded view of the battery module to which the heat sink according to the present invention is mounted, FIG. 4 is an exploded view of the heat sink according to the present invention And FIG. 5 is a side view showing a heat sink according to the present invention.

본 발명의 히트싱크(H)는, 배터리모듈(M)의 배터리셀(C)에 접촉되는 방열판(100)과 상기 방열판(100)이 압착 연결되는 몸체부(200) 상기 몸체부(200)의 일측에 브라켓(350)을 통하여 결합되면서 면 접촉되는 방열핀(300)의 조립구조로 이루어진다.The heat sink H of the present invention includes a heat sink 100 contacting the battery cell C of the battery module M and a body portion 200 to which the heat sink 100 is connected by press- And a radiating fin 300 that is in surface contact while being coupled to the one side via the bracket 350.

이때, 상기 방열판(100)은 박판으로 이루어지면서 표면에 아노다이징에 의한 코팅층(101)이 일체로 형성되어 열전달이 용이함은 물론 부식등을 방지하게 된다. At this time, the heat sink 100 is formed as a thin plate, and a coating layer 101 formed by anodizing is integrally formed on the surface, thereby facilitating heat transfer and preventing corrosion.

그리고, 상기 방열핀(300)은, 수평방향을 향하는 상,하측에서 각각 일정간격을 두고 복수의 접촉면(310)이 상기 수평접촉면에서 연장되면서 수평접촉면에 직교하는 방향으로 연결되는 복수의 방열면(320)으로 이루어져 전체적으로 지그재그 형상으로 이루어진다.The heat radiating fins 300 may include a plurality of heat radiating surfaces 320 that are connected to each other in a direction orthogonal to the horizontal contact surfaces while a plurality of contact surfaces 310 extend from the horizontal contact surfaces with predetermined intervals at upper and lower sides, ) So as to have a zigzag shape as a whole.

또한, 상기 브라켓(350)은, 일정크기를 갖는 방열핀(300)의 상측을 덮는 상태로 몸체부(200)에 고정하기 위하여 설치되는 것으로 상기 방열핀(300)의 수직방향 및 수평방향에서 방열핀에 밀착하여 몸체부(200)에 방열핀을 밀착 지지토록 설치된다.The bracket 350 is provided for fixing the body 200 in a state of covering the upper side of the radiating fin 300 having a predetermined size and is fixed to the radiating fins 300 in the vertical direction and the horizontal direction of the radiating fin 300 So that the heat radiating fins can be closely attached to the body portion 200.

계속하여, 상기 몸체부(200)는, 전제적으로 T자 형상으로 하측에 방열판(100)이 삽입되는 지지홀(210)을 갖도록 브리지(250)가 양측으로 벌어지는 형상으로 일체로 형성되고, 상기 방열판은 지지홀(210)에 삽입된 후 압착에 의해 고정되며, 상기 방열판(100)은 지지홀에 코킹에 의해 압착된다.The body portion 200 is formed integrally with the bridge 250 so as to have a support hole 210 into which the heat sink 100 is inserted in a lower side in a T-shape as a whole, Is inserted into the support hole 210 and fixed by compression, and the heat sink 100 is compressed by caulking in the support hole.

이때, 상기 방열판(100)은, 코킹에 대응되는 별도의 홀을 형성하거나 코킹만의 동작에 의해 결합이 가능토록 된다.At this time, the heat sink 100 may be formed with a separate hole corresponding to the caulking or may be coupled by caulking only.

그리고, 상기 몸체부(200)는, 상측면에 방열핀이 밀착토록 형성되면서 그 길이방향 중앙부에 브리지의 가압시 용이하게 절곡토록 하는 절곡기준홀(230)이 일체로 형성되는 구성으로 이루어 진다.The body portion 200 has a bending reference hole 230 integrally formed at a longitudinal center portion of the body 200 so that the heat dissipation fin is formed in close contact with the upper surface of the body portion 200 so that the bending reference hole 230 is easily bent when the bridge is pressed.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 동작을 설명한다.The operation of the present invention constructed as described above will be described.

도2 내지 도5에서 도시한 바와같이 본 발명의 히트싱크(H)는, 배터리모듈(M)의 배터리셀(C)이 방열판(100)의 양측에 각각 접촉되어 배터리셀에서 발생되는 열을 방열판에 전달하게 된다.2 through 5, the heat sink H of the present invention has a structure in which the battery cells C of the battery module M are respectively in contact with both sides of the heat sink 100, Lt; / RTI >

이때, 상기 방열판(100)은 박판으로 이루어지면서 적어도 한 표면에 아노다이징에 의한 코팅층(101)이 일체로 형성되어 열전달이 용이함은 물론 부식등을 방지하게 된다. At this time, the heat sink 100 is formed as a thin plate and an anodized coating layer 101 is integrally formed on at least one surface, thereby facilitating heat transfer and preventing corrosion.

그리고, 상기 방열판(100)에 전달되는 열은 상기 방열판(100)이 압착 연결되는 알루미늄재의 몸체부(200)에 전달하고, 상기 몸체부(200)에 전달된 열은 상기 몸체부(200)의 일측에 브라켓(350)을 통하여 결합되면서 면 접촉되는 방열핀(300)의 공기접촉을 통하여 공기중에 전달하여 방열하게 된다.The heat transmitted to the heat radiating plate 100 is transmitted to the aluminum body 200 through which the heat radiating plate 100 is connected and the heat transmitted to the body 200 is transmitted to the body 200 And is radiated to the air through the air contact of the radiating fin 300 which is in surface contact while being coupled to the one side through the bracket 350.

이때, 상기 방열핀(300)은, 수평방향의 양측에 교대로 복수의 접촉면(310)이 상기 수평접촉면에서 연장되면서 수평접촉면에 직교하는 방향으로 연결되는 방열면(320)으로 이루어져 공기의 유동은 원활하면서 몸체부와의 접촉면적을 넓혀 신속한 열전달이 가능하게 된다.The heat dissipation fins 300 include a heat dissipation surface 320 in which a plurality of contact surfaces 310 alternately extend in the horizontal direction and extend in a direction orthogonal to the horizontal contact surface, So that the contact area with the body portion is widened, and rapid heat transfer becomes possible.

또한, 상기 브라켓(350)은, 일정크기를 갖는 방열핀(300)의 일측을 덮는 상태로 몸체부(200)에 고정하기 위하여 설치되는 것으로 방열핀(300)의 수직방향 및 수평방향에서 방열판에 밀착하여 몸체부(200)에 방열판을 밀착 지지토록 설치되어 공기와 접촉되는 브라켓을 통한 열전달은 물론 방열핀을 몸체부에 견고하게 지지 토록 한다.The bracket 350 is provided for fixing the body 200 in a state of covering one side of the radiating fin 300 having a predetermined size and is in close contact with the heat radiating plate in the vertical direction and the horizontal direction of the radiating fin 300 The heat dissipation fin can be firmly supported on the body part as well as the heat transmission through the bracket that is installed to support the heat dissipation plate in the body part 200 and is in contact with the air.

계속하여, 상기 몸체부(200)는, 방열판(100)이 삽입되는 지지홀(210)을 갖도록 브리지(250)가 양측에 일체로 형성되어 상기 지지홀(210)에 삽입되는 방열판을 양측의 브리지를 가압하는 동작에 의해 압착 고정한다.The body part 200 is formed integrally on both sides of the bridge 250 so as to have a support hole 210 into which the heat sink 100 is inserted so that the heat sink inserted into the support hole 210 is connected to both sides of the bridge, Thereby pressing and fixing it.

이때, 상기 방열판(100)은 몸체부(200)의 지지홀에 코킹에 의해 압착고정하면 더욱 견고한 결합이 가능하게 된다.At this time, when the heat sink 100 is fixed to the support hole of the body part 200 by caulking, it can be firmly coupled.

그리고, 상기 몸체부(200)는, 방열핀(300)이 부착되는 일측면으로 지지홀에 대향토록 절곡기준홀(230)이 일체로 형성되어 브리지의 가압 동작이 원활하게 수행되는 것이다.The bending reference hole 230 is integrally formed on one side of the body part 200 on which the heat dissipation fin 300 is mounted so that the bending reference hole 230 is opposed to the support hole.

100...방열판 200...몸체부
300...방열핀 310...접촉면
320...방열면 350...브라켓100 ... heat sink 200 ... body portion
300 ... radiating fin 310 ... contact surface
320 ... Open to the floor 350 ... Bracket

Claims (4)

배터리셀이 접촉되어 열을 전달하도록 배터리셀이 접촉되는 방열판이 구비되고,
상기 방열판의 상단에 압착 연결되는 몸체부가 더 구비되며,
상기 몸체부의 상부에는 방열핀이 위치하여 그 상부를 덮도록 하면서 몸체부에 결합되는 브라켓에 의해 방열핀이 몸체부에 밀착연결되고,
상기 방열핀은, 몸체부와 브라켓에 각각 밀착토록 수평방향으로 절곡되는 접촉면과 접촉면에서 연장되면서 접촉면에 직교하는 방향으로 절곡되는 방열면이 교대로 연속하여 형성되는 지그재그 형상으로 형성되고,
상기 브라켓은, 방열핀의 접촉면에 접촉되면서 방열핀을 덮는 형상으로 몸체부에 결합시 방열판에 형성되는 접촉면이 몸체부와 브라켓에 각각 밀착토록 설치되며,
상기 몸체부는, 상측에는 방열핀이 부착토록 형성되면서 그 길이방향 중앙에 절곡기준홀이 형성되고, 하측에는 대향토록 돌출되는 브리지가 구비되어 그 내측에 방열판이 삽입되는 지지홀이 구비되고,
상기 몸체부는 브리지를 내측으로 각각 가압시 절곡기준홀을 통하여 브리지가 내측으로 절곡되면서 방열핀이 지지홀에 압착 고정토록 설치되는 배터리 모듈용 히트싱크.A heat sink is provided in which the battery cell is brought into contact with the battery cell so as to transfer heat,
And a body portion that is press-connected to an upper end of the heat sink is further provided,
The radiating fin is closely attached to the body portion by a bracket coupled to the body portion while covering the upper portion of the body portion,
The radiating fins are formed in a zigzag shape in which a contact surface which is bent in the horizontal direction so as to be in close contact with the body portion and the bracket and a radiating surface which is bent in a direction orthogonal to the contact surface while being extended from the contact surface,
The bracket has a shape that covers the radiating fin while being in contact with the contact surface of the radiating fin, and a contact surface formed on the radiating plate when the bracket is coupled to the body is installed in close contact with the body and the bracket,
The body portion is provided with a bending reference hole formed at the center of the body in the longitudinal direction with a radiating fin attached to the upper side thereof and a supporting hole protruding from the lower side thereof,
Wherein the body portion is installed so that the radiating fin is pressed and fixed to the support hole while the bridge is bent inward through the bending reference hole when the bridge is pressed inwardly. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 방열판에 아노다이징에 의한 코팅층이 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈용 히트싱크.The heat sink for a battery module according to claim 1, wherein an anodized coating layer is integrally formed on the heat sink. 삭제delete
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