KR101800397B1 - Battery catridge with cooling structure - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 리드가 상호 마주보도록 배치되는 두 개의 셀로 이루어지는 셀모듈의 어느 일면이 안착되도록 전후측으로 형성되는 수용공간과, 상기 수용공간을 가로지르도록 형성되는 중심판부와, 상기 수용공간에 전후방향으로 형성되는 하나 이상의 냉각유로를 포함하는 전지 카트리지를 제공한다.
본 발명에 따르면, 두 개의 셀과 하나의 카트리지을 통하여 하나의 단위모듈이 구성되므로 상하방향으로 두께가 최소화되어 중대형 전지를 구성함에 있어서 컴팩트화가 가능하고, 카트리지의 제조와 셀의 배치 및 전기적인 연결의 공정이 쉽게 이루어질 수 있어 제조상의 경제성이 향상될 수 있는 효과가 있다.The present invention provides a battery module comprising: a housing space formed on the front and rear sides so that one side of a cell module composed of two cells arranged so that the leads face each other; a center plate portion formed to cross the housing space; And at least one cooling flow passage formed in the battery case.
According to the present invention, since one unit module is formed through two cells and one cartridge, the thickness is minimized in the vertical direction, thereby making it possible to reduce the size of the middle- or large-sized battery. The process can be easily performed and the economical efficiency of the manufacturing process can be improved.

Description

냉각구조를 구비하는 전지 카트리지{BATTERY CATRIDGE WITH COOLING STRUCTURE}BATTERY CATRIDGE WITH COOLING STRUCTURE [0002]

본 발명은 전지에 관련된 것으로, 보다 구체적으로는 고용량 이차전지를 효과적으로 구성하기 위하여 각각의 카트리지에 냉각을 위한 유로가 될 수 있는 냉각구조를 구비하는 전지 카트리지에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a battery, and more particularly, to a battery cartridge having a cooling structure that can be a flow path for cooling each cartridge in order to effectively constitute a high capacity secondary battery.

연속적인 충방전이 가능한 이차전지는 무선방식의 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있다.Secondary batteries capable of continuous charging and discharging are widely used as an energy source for wireless mobile devices.

또한, 이러한 이차전지는 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV) 등의 동력원으로서도 주목받고 있다.Also, such a secondary battery is attracting attention as a power source for an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle (HEV), etc., which is proposed as a solution for air pollution of existing gasoline vehicles and diesel vehicles using fossil fuels have.

소형 모바일 기기들에는 디바이스 1 대당 하나 또는 두서너 개의 전지셀들이 사용됨에 반하여, 자동차 등과 같은 중대형 디바이스에는 고출력 대용량의 필요성으로 인해, 다수의 전지셀을 전기적으로 연결한 중대형 전지모듈이 사용된다.In a small mobile device, one or two or more battery cells are used per device, while a middle- or large-sized battery module such as an automobile is used as a middle- or large-sized battery module in which a plurality of battery cells are electrically connected due to the necessity of a large-

중대형 전지모듈은 가능하면 작은 크기와 중량으로 제조되는 것이 바람직하므로, 높은 집적도로 충적될 수 있고 용량 대비 중량이 작은 각형 전지, 파우치형 전지 등이 중대형 전지모듈의 전지셀로서 주로 사용되고 있다. 특히, 알루미늄 라미네이트 시트 등을 외장부재로 사용하는 파우치형 전지는 중량이 작고 제조비용이 낮으며 형태 변형이 용이하다는 등의 이점으로 인해 최근 많은 관심을 모으고 있다.Since the middle- or large-sized battery module is preferably manufactured in a small size and weight, a prismatic battery, a pouch-shaped battery, and the like, which can be charged with a high degree of integration and have a small weight to capacity ratio, are mainly used as the battery cells of the middle- or large-sized battery modules. In particular, a pouch-shaped battery using an aluminum laminate sheet or the like as an exterior member has recently attracted a lot of attention due to its advantages such as small weight, low manufacturing cost, and easy shape deformation.

중대형 전지모듈이 소정의 장치 내지 디바이스에서 요구되는 출력 및 용량을 제공하기 위해서는, 다수의 전지셀들을 직렬 방식으로 전기적으로 연결하여야 하고 외력에 대해 안정적인 구조를 유지할 수 있어야 한다.In order for the middle- or large-sized battery module to provide the output and capacity required by a predetermined device or device, a plurality of battery cells must be electrically connected in series and a stable structure with respect to external force must be maintained.

따라서, 다수의 전지셀들을 사용하여 중대형 전지모듈을 구성하는 경우, 이들의 기계적 체결 및 전기적 접속을 위해 일반적으로 많은 부재들이 필요하므로, 이러한 부재들을 조립하는 과정은 매우 복잡하다. 또한, 기계적 체결 및 전기적 접속을 위한 다수의 부재들의 결합, 용접, 솔더링 등을 위한 공간이 요구되며, 그로 인해 모듈의 전체적인 크기는 커지게 된다. 이러한 크기 증가는 중대형 전지모듈이 장착되는 장치 내지 디바이스의 공간적인 측면에서 바람직하지 않다. Therefore, when a middle- or large-sized battery module is constructed using a plurality of battery cells, a large number of members are generally required for mechanical fastening and electrical connection thereof, so that the process of assembling such members is very complicated. In addition, a space is required for the joining of a plurality of members for mechanical fastening and electrical connection, welding, soldering, etc., thereby increasing the overall size of the module. This increase in size is undesirable in terms of the space of the device or device in which the middle- or large-sized battery module is mounted.

특히, 차량 등과 같이 한정된 내부공간에 효율적으로 장착되기 위해서는 더욱 콤팩트한 구조의 중대형 전지모듈이 요구된다.Particularly, in order to be efficiently mounted in a limited internal space such as a vehicle, a middle- or large-sized battery module with a more compact structure is required.

한편, 중대형 전지모듈을 구성하는 전지셀들은 충방전이 가능한 이차전지로 구성되어 있으므로, 작동과정에서 필연적으로 많은 열이 발생하는 바, 이러한 열이 효율적으로 제거되지 않으면, 전지셀의 열화를 촉진하고 경우에 따라서는 발화 또는 폭발의 위험성도 존재한다. 따라서, 전지셀들의 방열이 효율적으로 진행될 수 있어야 하므로, 유로의 확보가 필요하며, 이러한 유로는 전지모듈의 크기 증가를 유발하는 요인들 중의 하나이다.Meanwhile, since the battery cells constituting the middle- or large-sized battery module are composed of a rechargeable secondary battery, a lot of heat is inevitably generated during the operation, and if the heat is not efficiently removed, the deterioration of the battery cell is accelerated In some cases there is a risk of ignition or explosion. Therefore, the heat dissipation of the battery cells must be able to proceed effectively, and therefore it is necessary to secure the flow path, and such flow path is one of the factors causing the increase of the size of the battery module.

한국 공개특허 제2007-0112489호는 종래의 중대형 전지모듈을 개시하고 있다.Korean Patent Publication No. 2007-0112489 discloses a conventional middle- or large-sized battery module.

각각의 전지모듈들은 내부에 복수의 전지셀들에 연결된 단자를 구비하여 상호 간에 연결케이블에 의하여 전기적인 연결이 이루어지는데, 장방형의 전지모듈들은 각각 2개의 전지셀을 적층하고 직렬 연결한 상태에서 소정의 셀커버 내부에 장착된 구조로 이루어진다.Each of the battery modules has a terminal connected to a plurality of battery cells and is electrically connected to each other by a connecting cable. The rectangular battery modules are stacked one on top of the other, And is mounted inside the cell cover of the battery.

이러한 셀커버는 셀들을 감싼 상태에서 양측으로 감싸면서 하나의 전지모듈을 구성하고 상호 간에 연결되어 하나의 적층체를 구성한다.Such a cell cover is wrapped around the cells in a wrapped state, constituting one battery module, and connected to each other to form a laminate.

그런데, 이러한 경우 전체적인 적층체를 구성함에 있어서 상호 간의 연결의 용이성은 있으나 부피가 커질 뿐만 아니라 전지셀로부터 발생하는 열의 방출에 한계가 있었다.However, in such a case, there is a limitation in releasing the heat generated from the battery cell as well as the volume of the battery.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 2개 이상의 셀로 이루어지는 카트리지의 구성시 셀에서 발생되는 열을 효과적으로 냉각할 수 있는 구조를 가지는 전지 카트리지를 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a battery cartridge having a structure capable of effectively cooling the heat generated in a cell in the construction of a cartridge composed of two or more cells.

또한, 본 발명은 냉각공간과 버스바를 구비하면서도 공간활용성이 향상될 수 있고 셀의 기계적 및 전기적인 보호가 가능한 전지 카트리지를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a battery cartridge which can be provided with a cooling space and a bus bar and can improve space utilization and can protect the cell mechanically and electrically.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 리드가 상호 마주보도록 배치되는 두 개의 셀로 이루어지는 셀모듈의 어느 일면이 안착되도록 전후측으로 형성되는 수용공간과, 상기 수용공간을 가로지르도록 형성되는 중심판부와, 상기 수용공간의 저부에 전후방향으로 형성되는 하나 이상의 냉각유로를 포함하는 전지 카트리지를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a battery module comprising: a housing space formed on both sides of a cell module, the housing module including two cells arranged so that the leads face each other; And at least one cooling flow passage formed in the front and back direction at the bottom of the accommodation space.

상기 냉각유로는, 중심판부의 저부를 관통하여 배치되는 것이 바람직하다.It is preferable that the cooling channel is disposed so as to pass through a bottom portion of the center plate portion.

상기 냉각유로는, 셀모듈의 저면을 지지하도록 상측으로 돌출되고 길이방향으로 형성되는 안착면부에 의하여 양측으로 구획된 제1유로 및 제2유로로 이루어질 수 있다.The cooling channel may include a first flow path and a second flow path which are separated from each other by a seating surface portion protruding upward to support the bottom surface of the cell module and formed in the longitudinal direction.

또한, 냉각유로가 외부와 연통되도록 전후방에서 개방된 전방연통부와 후방연통부를 더 포함하는 것이 바람직하다.Further, it is preferable to further include a front communicating portion and a rear communicating portion which are opened at front and rear so that the cooling flow path communicates with the outside.

상기 중심판부의 상면에서 양측에 배치되는 두 개의 버스바를 구비할 수 있다.And two bus bars disposed on both sides of the upper surface of the central plate portion.

상기 버스바는, 중심판부에 열융착되어 결합될 수 있다.The bus bar may be thermally fused to the center plate portion and coupled thereto.

상기 수용공간은, 측벽 및 중심판부의 하측으로 단차지도록 형성되고 각각의 셀의 하측이 삽입되는 것이 바람직하다.Preferably, the receiving space is formed so as to be stepped below the side wall and the center plate, and the lower side of each cell is inserted.

본 발명에 따르면, 두 개의 셀을 효과적으로 결합하여 상하방향으로 두께가 최소화되어 중대형 전지를 구성함에 있어서 컴팩트화가 가능하고, 카트리지의 제조와 셀의 배치 및 전기적인 연결의 공정이 쉽게 이루어질 수 있어 제조상의 경제성이 향상될 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the two cells are effectively combined to minimize the thickness in the vertical direction, thereby making it possible to reduce the size of the middle- or large-sized battery and to easily manufacture the cartridge, And economic efficiency can be improved.

또한, 카트리지의 외면이 절연성의 재질로 이루어지고, 내충격성을 가지므로 기계적 충격에 의하여 셀의 손상이 방지될 수 있으며, 특히 전기적인 연결부위의 바람직하지 않은 외부와의 접촉이 방지될 수 있는 효과가 있다.In addition, since the outer surface of the cartridge is made of an insulating material and has impact resistance, damage to the cell can be prevented by mechanical impact, and in particular, .

또한, 셀의 방열을 위한 유로의 배치가 최적화되어 이루어지므로 방열공간이 최소한의 공간을 차지하면서도 셀 면적의 대부분에 대한 열방출공간을 마련하므로 배터리로서의 작동의 신뢰성이 향상될 수 있는 효과가 있다.In addition, since the arrangement of the flow path for the heat radiation of the cell is optimized, the heat radiation space occupies a minimum space, and the heat release space for most of the cell area is provided, thereby improving the reliability of operation as a battery.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술할 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 안 된다.
도 1은 본 발명에 따른 냉각구조를 구비하는 전지 카트리지가 셀모듈과 결합된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉각구조를 구비하는 전지 카트리지를 설명하기 위한 분해도 사시도이다.
도 3은 도 2의 냉각구조를 구비하는 전지 카트리지를 구체적으로 설명하기 위한 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 below, Should not be construed as limiting.
1 is a perspective view showing a state in which a battery cartridge having a cooling structure according to the present invention is coupled with a cell module.
2 is a perspective view illustrating an exploded view of a battery cartridge having a cooling structure according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view for explaining a battery cartridge having the cooling structure of FIG. 2 in detail.

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 아니되며, 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. 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.Hereinafter, preferred 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. 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.

도 1은 본 발명에 따른 냉각구조를 구비하는 전지 카트리지를 설명하기 위한 사시도이다.1 is a perspective view for explaining a battery cartridge having a cooling structure according to the present invention.

본 발명에 따른 냉각구조를 구비하는 전지 카트리지는 기본적으로 두 개의 셀이 마주보도록 배치되고, 그 상측 또는 하측에서 상기 셀들을 상호 결합시키며 냉각유로를 구성하는 전지 카트리지를 제공한다.A battery cartridge having a cooling structure according to the present invention basically has two cells facing each other, and the cells are coupled to each other at an upper side or a lower side thereof to form a cooling flow path.

도시된 사항을 기준으로 두 개의 셀(110, 120)이 배열되는 방향을 전후방으로 정의하며, 카트리지(200)가 셀모듈(100)에 결합되는 방향을 하방으로 정의하여 사용하도록 한다.The directions in which the two cells 110 and 120 are arranged are defined as front and back based on the illustrated matters and the direction in which the cartridge 200 is coupled to the cell module 100 is defined as downward.

이하 설명에서는 셀모듈(100)에 대하여 카트리지(200)가 하방에서 결합되는 경우의 예를 설명하나, 이러한 카트리지(200)가 상측 또는 하측에서 선택적 또는 추가적으로 셀모듈(100)에 결합되는 경우도 본 발명의 권리범위에 포함된다.In the following description, an example in which the cartridge 200 is coupled to the cell module 100 in the downward direction will be described. However, when such a cartridge 200 is selectively or additionally attached to the cell module 100 on the upper side or the lower side, And are included in the scope of the invention.

본 발명의 개념에서 셀모듈(100)은 두 개의 셀(110, 120)이 상호 간에 전기적으로 연결되어 이루어지는데, 후술될 바와 같이 카트리지(200)는 이러한 셀(110, 120) 간에 전기적 연결과 동시에 기계적 연결의 기능을 수행한다.In the concept of the present invention, the cell module 100 is constructed such that two cells 110 and 120 are electrically connected to each other. As will be described later, the cartridge 200 is electrically connected to the cells 110 and 120 at the same time It functions as a mechanical connection.

각 전지셀(110, 120)들은 대략 장방의 평판 형상으로 이루어지는데 도시된 바와 같이 파우치형의 케이스 내부에 양극, 음극 및 이들 사이에 배치되는 분리막으로 이루어지는 전극조립체가 그 양극 및 음극 탭들과 전기적으로 연결되는 두 개의 리드(111, 121)에 의하여 외부적으로 전기적인 연결이 이루어질 수 있는 밀봉 구조로 이루어질 수 있다. 다만, 이러한 셀의 예는 반드시 이러한 형태에 한정되는 것은 아니다.Each of the battery cells 110 and 120 has a substantially rectangular plate shape. As shown in the figure, an electrode assembly including an anode, a cathode, and a separator disposed therebetween is electrically connected to the anode and cathode taps in a pouch- And may have a sealing structure that can be electrically connected externally by two leads 111 and 121 connected to each other. However, examples of such cells are not necessarily limited to this form.

본 발명의 개념에 따라 상기 셀(110, 120)들은 상호 간에 마주보는 부위에서 양측으로 대칭되도록 각각 음극과 양극의 리드(111, 121)을 구비할 수 있다. 이러한 리드(111)는 두 개의 셀(110, 120)들이 마주보도록 배열된 상태에서 바디부(210)의 중심측에 에 형성되는 한 쌍의 버스바(231, 232)에 의하여 전기적인 연결이 이루어질 수 있다.According to the concept of the present invention, the cells 110 and 120 may be provided with cathodes and anodes leads 121 and 121, respectively, so as to be symmetrical with respect to each other on both sides facing each other. The lead 111 is electrically connected by a pair of bus bars 231 and 232 formed on the center side of the body 210 in a state where the two cells 110 and 120 are arranged to face each other .

이러한 상기 셀(110, 120)들은 배치된 위치에 따라 전방셀(110)과 후방셀(120)로 구분될 수 있고, 이렇게 구성된 셀모듈(100)의 하측에는 카트리지(200)가 결합되어 하나의 단위모듈을 구성한다.The cells 110 and 120 may be divided into a front cell 110 and a rear cell 120 according to their disposed positions. On the lower side of the cell module 100 configured as described above, A unit module is constructed.

카트리지(200)는 전후측으로 상기 셀(110, 120)들이 안착될 수 있는 소정의 수용공간을 마련하며 상기 수용공간 사이 즉, 리드(111, 121)들이 마주보는 부위에는 리드의 안착 및 전기적인 연결을 위한 판 형상의 부위가 형성된다.The cartridge 200 is provided with a predetermined accommodation space in which the cells 110 and 120 can be seated in the front and rear sides, and a space between the accommodation spaces, that is, a region where the leads 111 and 121 face each other, A plate-like portion for forming a plate-like shape is formed.

도 2는 본 발명의 냉각구조를 구비하는 전지 카트리지를 더욱 구체적으로 설명하기 위한 분해 사시도이다.2 is an exploded perspective view for explaining the battery cartridge having the cooling structure of the present invention in more detail.

이러한 분해 사시도는 하나의 단위모듈을 구성하는 전방셀(110), 후방셀(120) 및 카트리지(200)를 각각 나타내며, 상기 전방셀(110)의 리드(111)와 후방셀(120)의 리드(121)는 서로 마주보는 상태로서 카트리지(200)에 안착된 이후에 전기적으로 연결이 이루어진다.This exploded perspective view shows a front cell 110, a rear cell 120 and a cartridge 200 constituting one unit module, and the lead 111 of the front cell 110 and the lead 200 of the rear cell 120, (121) face each other and are electrically connected after being mounted on the cartridge (200).

이러한 카트리지(200)는 상기 전방셀(110)이 안착될 수 있는 공간을 마련하는 전방수용공간(241)과, 후방셀(120)이 안착될 수 있는 공간을 마련하는 후방수용공간(242)을 포함하며, 이러한 전방수용공간(241)과 후방수용공간(242)은 길이방향의 중심측에서 좌우로 가로지르는 형상으로 형성되는 중심판부(220)에 의하여 구획될 수 있다.The cartridge 200 includes a front accommodating space 241 for providing a space in which the front cell 110 can be placed and a rear accommodating space 242 for providing a space in which the rear cell 120 can be placed The front accommodating space 241 and the rear accommodating space 242 may be defined by a center plate 220 formed in a shape transverse to the longitudinal center side.

상기 전방수용공간(241)과 후방수용공간(242)에는 전방셀(110)과 후방셀(120)의 저면이 안착될 수 있는 안착면부(211)가 구비하는데, 이러한 안착면부(211)는 바디부(210)의 저면으로부터 상측으로 돌출되어 저부에서 냉각을 위한 공기의 유통을 위한 소정의 냉각유로를 형성할 수 있다.The seating surface portion 211 is provided with a seat surface 211 in which the bottom surfaces of the front cell 110 and the rear cell 120 can be seated. A predetermined cooling flow path for air circulation for cooling can be formed at the bottom portion by projecting upward from the bottom surface of the portion 210.

이러한 안착면부(211)는 전방수용공간(241) 및 후방수용공간(242)의 양단측에서 길이방향의 레일 형태로 형성되는 사이드안착부(참조번호 미표시)와, 상기 사이드안착부의 중심측에서 길이방향으로 형성되는 리브 형태인 중심안착부(참조번호 미표시)로 이루어지는 것이 바람직하다.The seating surface portion 211 has a side seating portion (not shown) formed in the form of a rail in the longitudinal direction at both ends of the front accommodation space 241 and the rear accommodation space 242, (Not shown in the figure) which is a rib shape formed in the direction of the arrow.

또한, 상기 사이드안착부와 중심안착부로 이루어지는 안착면부(211)는 전방수용공간(241)과 후방수용공간(242)을 따라 연장된 형태로 이루어지는 것이 냉각유로의 전후방으로의 연통을 위하여 바람직하다.In addition, the seating surface portion 211 including the side seating portion and the center seating portion is formed so as to extend along the front accommodation space 241 and the rear accommodation space 242, which is preferable for the communication to the front and rear of the cooling passage.

따라서, 상기 안착면부(211)의 형상에 의하여 수용공간(241, 242)의 하측 즉, 셀(110, 120)들이 결합된 상태에서 셀(110, 120)의 저부에는 양측으로 구획되어 길이방향으로 형성되는 냉각유로인 제1유로(261)와 제2유로(262)가 형성될 수 있다.Therefore, by the shape of the seating surface portion 211, the bottoms of the cells 110 and 120 are divided at both sides of the receiving spaces 241 and 242, that is, the cells 110 and 120 are coupled to each other, A first flow path 261 and a second flow path 262 may be formed.

상기 제1유로(261)와 제2유로(262)는 셀(110, 120)의 배열의 저부에서 전후방으로 연장된 형태로 이루어지며, 카트리지(200)의 외관을 이루는 바디부(210)의 전후방측에는 제1유로(261)와 제2유로(262)의 연통구인 전방연통부(251)와 후방연통부(252)가 형성될 수 있다.The first and second flow paths 261 and 262 extend forward and backward from the bottom of the arrangement of the cells 110 and 120. The front and rear portions of the body portion 210, A front communicating portion 251 and a rear communicating portion 252, which are communicating spaces between the first flow path 261 and the second flow path 262,

상기된 개념에 따라, 예를 들어, 전방연통부(251)의 양측으로 유입된 외기는 제1유로(261) 및 제2유로(262)를 따라서 셀(110, 120)의 배열의 저면측을 따라 흘러가면서 후방연통부(252)를 따라 배출되어 전지 카트리지로부터 발생되는 열을 용이하게 방출할 수 있다.
즉, 상기 냉각유로는, 중심판부(220) 및 버스바(231, 232)를 중심으로 하여 일 측에 위치하는 냉각유로 영역과 타 측에 위치하는 냉각유로 영역으로 구분되는데, 상기 일 측에 위치하는 냉각유로 영역과 타 측에 위치하는 냉각유로 영역은 상호 연통되어 외부로부터 일 측에 위치하는 냉각유로 영역을 통해 유입된 공기는 타 측에 위치하는 냉각유로 영역을 통해 외부로 빠져나가게 된다. 또한, 이와는 반대로 상기 타 측에 위치하는 냉각유로 영역을 통해 유입된 공기는 일 측에 위치하는 냉각유로 영역을 통해 외부로 빠져나가게 된다.According to the above-described concept, for example, the outside air introduced into both sides of the front communicating portion 251 flows along the first flow path 261 and the second flow path 262 along the bottom surface side of the array of the cells 110 and 120 So that the heat generated from the battery cartridge can be easily discharged through the rear communicating part 252.
That is, the cooling channel is divided into a cooling channel area located on one side and a cooling channel area located on the other side with the center plate part 220 and the bus bars 231 and 232 as a center, And the cooling channel area located at the other side are communicated with each other so that the air introduced through the cooling channel area located at one side from the outside flows out to the outside through the cooling channel area located at the other side. On the contrary, the air introduced through the cooling passage area located at the other side is escaped to the outside through the cooling passage area located at one side.

한편, 상기 전방수용공간(241)과 후방수용공간(242)은 외관을 이루는 바디부(210)의 전후측에서 소정의 측벽에 의하여 감싸진 상태에서 하측으로 마련된 공간에 의하여 형성되는데, 리드(111, 121)들이 마주보도록 안착되는 중심판부(220)는 안착면부(211)보다 높게 형성되는 것이 바람직하다.The front accommodation space 241 and the rear accommodation space 242 are formed by the spaces provided on the lower side in a state of being wrapped by predetermined sidewalls at the front and rear sides of the body 210 forming the outer appearance. 121 and 121 are formed to be higher than the seating surface portion 211. The center plate portion 220,

이러한 중심판부(220)는 바디부(210)의 측벽에 대응되는 높이로 이루어지거나, 상기 안착면부(211)보다 높되 바디부(210)의 측벽보다 낮은 높이로 이루어질 수 있는데 이러한 높이는 선택적이다.The center plate 220 may have a height corresponding to the side wall of the body 210 or may have a height higher than the seating surface 211 and lower than the side wall of the body 210.

상기된 제1유로(261)와 제2유로(262)는 중심판부(220)의 하측을 관통하는 형태로 배치된다.The first flow path 261 and the second flow path 262 are arranged to penetrate the lower side of the center plate portion 220.

상기 중심판부(220)는 상면에서 리드(111, 112)들이 배치되어 마주보는 상태로 연결되도록 하는데, 이를 위하여 중심판부(220)의 상측에는 전도성의 버스바가 구비된다.The center plate 220 has leads 111 and 112 disposed on the upper surface thereof and is connected to the center plate 220 in a state where the leads 111 and 112 are opposed to each other.

이러한 버스바는 양측에 2개의 판상의 부재로 이루어질 수 있고, 일측의 제1버스바(231)와 타측의 제2버스바(232)로 구분된다.The bus bar may be formed of two plate members on both sides and is divided into a first bus bar 231 on one side and a second bus bar 232 on the other side.

제조공정의 편의성과 전기적인 절연성을 고려하여 중심판부(220)와 바디부(210)는 일체로 구성된 수지물로서 이루어질 수 있으며, 사출공정을 통하여 제조되는 것이 바람직하다.The center plate 220 and the body 210 may be made of a resin material integrally formed in consideration of the convenience of the manufacturing process and the electrical insulation and are preferably manufactured through an injection process.

상기 버스바(231, 232)들은 중심판부(220)에 다양한 방식으로 결합될 수 있는데, 이러한 결합은 공정성 향상을 고려하여 열융착 방식으로 이루어질 수 있다.The bus bars 231 and 232 may be coupled to the center plate 220 in various manners.

각각의 셀(110, 120)에 형성되는 리드(111. 121)들은 제1버스바(231)와 제2버스바(232)의 상면에서 마주보는 상태에서 용접되는 방식으로 결합되어 직렬 또는 병렬로서 전기적으로 연결될 수 있다.The leads 111 and 121 formed in the cells 110 and 120 are coupled in a manner that they are welded in a state of facing each other on the upper surfaces of the first bus bar 231 and the second bus bar 232, And can be electrically connected.

이러한 용접 공정을 고려하여 상기 버스바(231, 232)에서 전방셀(110)의 후방측에 배치되는 리드(111)와, 후방셀(120)의 전방측에 배치되는 리드(121)의 마주보는 부위에는 하나 이상의 돌기들이 형성되어 전기적인 접속의 확실성을 향상할 수 있다.In consideration of the welding process, the lead 111 disposed on the rear side of the front cell 110 on the bus bars 231 and 232 and the lead 121 disposed on the front side of the rear cell 120 One or more protrusions may be formed in the region to improve the reliability of the electrical connection.

또한, 상기 바디부(210)는 상하측에서 다른 부재 또는 카트리지와의 결합이 이루어질 수 있도록 상하방향으로 관통되는 하나 이상의 체결부(201)를 구비할 수 있다. 이러한 체결부(201)의 배치관계는 반드시 도시사항에 한정되는 것은 아니나, 본 발명의 실시예에서 제1유로(261)와 제2유로(262)가 전후방을 관통하는 연통로로서 이루어지므로 바디부(210)의 양측벽에 배치되는 것이 바람직하다.In addition, the body 210 may have one or more fastening portions 201 which are vertically penetrated so that the body 210 can be coupled with other members or cartridges from the upper and lower sides. Since the first and second flow paths 261 and 262 are formed as a communication path passing through the front and rear sides in the embodiment of the present invention, It is preferable to arrange them on both side walls of the base 210.

도 3은 도 2의 카트리지부를 나타내는 사시도이다.FIG. 3 is a perspective view showing the cartridge unit of FIG. 2. FIG.

바디부(210)는 전체적으로 높이가 낮고 전후방으로 긴 사각 형태의 부재로 이루어지며, 전방수용공간(241)과 후방수용공간(242)을 전후측과 양측의 측벽이 감싸고 상호 연결되는 부위에는 중심판부(220)가 배치됨으로써 셀(110, 120)들의 최소한의 일부가 내부에 각각 수용될 수 있다.The front and rear side walls of the front and rear housing spaces 241 and 242 are surrounded by the side wall of the front and rear housing spaces 241 and 242, And at least a portion of the cells 110 and 120 can be received therein, respectively.

상기 바디부(210)와 중심판부(220)는 전체적으로 절연성의 재질로 이루어지고, 어느정도 내충격성을 가지므로 전후좌우측에서 기계적 충격에 의하여 셀(110, 120)의 손상이 최소화될 수 있으며, 특히 전기적인 연결부위의 바람직하지 않은 외부와의 접촉이 방지될 수 있는 이점을 가진다. 이를 위하여, 상기 중심판부(220)는 바디부(210)의 다른 부위보다 양측으로의 폭이 더 작게 이루어지는 것이 바람직하다.Since the body part 210 and the center plate part 220 are made of an insulating material as a whole and have a certain degree of impact resistance, damage to the cells 110 and 120 can be minimized by mechanical impacts in front, rear, An undesirable contact with the outside of the connection portion can be prevented. For this purpose, it is preferable that the central plate 220 has a smaller width on both sides than other portions of the body 210.

또한, 상기 중심판부(220)에는 양측의 버스바(231, 232)가 상측으로 노출된 상태로 배치되고, 전방셀(110)과 후방셀(120)이 각각의 수용부에 고정된 이후에 리드(111, 121)들이 마주보는 상태로 버스바(231, 232)에 의하여 연결이 이루어지므로 종래기술의 연결방식에 비하여 구조적으로 안정되고 제조의 편리성이 현저히 향상될 수 있음에 유의하여야 한다.The bus bars 231 and 232 on both sides of the center plate 220 are exposed while the front cell 110 and the rear cell 120 are fixed to the respective receiving portions. Since the bus bars 231 and 232 are connected to each other in a state where the bus bars 111 and 121 are opposed to each other, it is structurally stable and the manufacturing convenience can be remarkably improved as compared with the conventional connection method.

도면에서 양측에서 외부와 연통되는 유로에 의하여 공기가 유입 및 배출되는 형태는 화살표로서 나타내었다. 이와 같이, 셀(110, 120)이 배치된 상태의 저부에서 전후방으로 관통 형성되는 제1유로(261)와 제2유로(262)는 최소한의 공간을 차지하면서도 셀(110, 120) 면적의 대부분에 대한 열방출 공간을 마련하므로 냉각의 효율은 극대화될 수 있다. 본 발명에 따른 구조를 가짐으로써 이러한 유로는 복수의 카트리지가 결합된 상태에서도 기능이 원활하게 유지될 수 있다.In the drawing, the way in which air flows in and out by the flow path communicating with the outside from both sides is shown by an arrow. As described above, the first flow path 261 and the second flow path 262, which are formed so as to pass through from the bottom in the state where the cells 110 and 120 are arranged, occupy a minimum space and most of the cells 110 and 120 The efficiency of cooling can be maximized. By having the structure according to the present invention, such a flow path can be smoothly maintained even when a plurality of cartridges are coupled.

또한, 두 개의 셀과 하나의 카트리지을 통하여 단위모듈이 구성되므로 상하방향으로 두께가 최소화되어 중대형 전지를 구성함에 있어서 컴팩트화가 가능하여 배터리 모듈의 공간활용성이 향상될 수 있다.In addition, since the unit module is configured through two cells and one cartridge, the thickness of the unit module is minimized in the vertical direction, so that the middle and large-sized battery can be made compact and space utilization of the battery module can be improved.

또한, 카트리지의 제조와 셀의 배치 및 전기적인 연결의 공정이 쉽게 이루어질 수 있어 제조상의 경제성이 향상된다.In addition, the manufacturing of the cartridge, the arrangement of the cells, and the electrical connection process can be easily performed, thereby improving the manufacturing economics.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. The present invention is not limited to the drawings.

100...셀 110...전방셀
111, 121...리드 120...후방셀
200...카트리지 201...체결부
210...바디부 211...안착면부
220...중심판부 231...제1버스바
232...제2버스바 241...전방수용공간
242...후방수용공간 251...전방연통부
252...후방연통부 261...제1유로
262...제2유로100 ... cell 110 ... forward cell
111, 121 ... lead 120 ... rear cell
200 ... cartridge 201 ... fastener
210 ... body portion 211 ... seat surface portion
220 ... center plate portion 231 ... first bus bar
232 ... second bus bar 241 ... front accommodation space
242 ... rear accommodation space 251 ... front communicating portion
252 ... rear communicating portion 261 ... first flow path
262 ... second euro

Claims (7)

리드가 상호 마주보도록 배치되는 두 개의 셀로 이루어지는 셀모듈의 어느 일면이 안착되도록 전후측으로 형성되는 수용공간;
상기 수용공간을 가로지르도록 형성되는 중심판부;
상기 수용공간에 전후방향으로 형성되는 하나 이상의 냉각유로; 및
상기 중심판부 상에 형성되며, 서로 마주보는 각 셀의 리드 사이에 위치하여 마주보는 리드 상호 간을 전기적으로 연결하는 버스바를 포함하며,
상기 냉각유로는, 상기 중심판부 및 버스바를 중심으로 하여 일 측에 위치하는 냉각유로 영역과 타 측에 위치하는 냉각유로 영역으로 구분되며,
상기 일 측에 위치하는 냉각유로 영역과 타 측에 위치하는 냉각유로 영역은 상호 연통되어 외부로부터 상기 일 측에 위치하는 냉각유로 영역을 통해 유입된 공기는 상기 타 측에 위치하는 냉각유로 영역을 통해 외부로 빠져나가고, 상기 타 측에 위치하는 냉각유로 영역을 통해 유입된 공기는 상기 일 측에 위치하는 냉각유로 영역을 통해 외부로 빠져나갈 수 있도록 구성되는 전지 카트리지.A receiving space formed on the front and rear sides so that one side of the cell module composed of two cells arranged so that the leads face each other;
A center plate portion formed to cross the accommodation space;
At least one cooling passage formed in the receiving space in forward and backward directions; And
And a bus bar formed on the central plate portion and located between the leads of the cells facing each other to electrically connect the facing leads with each other,
The cooling passage is divided into a cooling passage area located on one side with respect to the center plate part and the bus bar and a cooling passage area located on the other side,
Wherein the cooling passage area located on one side and the cooling passage area located on the other side are communicated with each other so that the air introduced through the cooling passage area located on the one side from the outside flows through the cooling passage area located on the other side And the air introduced through the cooling passage area located at the other side is allowed to escape to the outside through the cooling passage area located at the one side. 제1항에 있어서,
상기 냉각유로는,
중심판부의 저부를 관통하여 배치되는 전지 카트리지.The method according to claim 1,
The cooling channel
And is disposed through the bottom portion of the center plate portion. 제2항에 있어서,
상기 냉각유로는,
셀모듈의 저면을 지지하도록 상측으로 돌출되고 길이방향으로 형성되는 안착면부에 의하여 양측으로 구획된 제1유로 및 제2유로로 이루어지는 전지 카트리지.3. The method of claim 2,
The cooling channel
And a first flow path and a second flow path which are separated from each other by a seating surface portion protruding upward to support a bottom surface of the cell module and formed in a longitudinal direction. 제2항에 있어서,
냉각유로가 외부와 연통되도록 전후방에서 개방된 전방연통부와 후방연통부를 더 포함하는 전지 카트리지.3. The method of claim 2,
Further comprising a front communicating portion and a rear communicating portion that are opened in front and rear so that the cooling passage communicates with the outside. 제1항에 있어서,
상기 버스바는,
상기 중심판부의 상면에서 양측에 배치되는 전지 카트리지.The method according to claim 1,
Wherein,
And the battery cartridge is disposed on both sides of the upper surface of the center plate portion. 제5항에 있어서,
상기 버스바는,
중심판부에 열융착되어 결합되는 전지 카트리지.6. The method of claim 5,
Wherein,
And is coupled to the center plate by thermal fusion. 제1항에 있어서,
상기 수용공간은,
측벽 및 중심판부의 하측으로 단차지도록 형성되고 각각의 셀의 하측이 삽입되는 전지 카트리지.

The method according to claim 1,
The accommodation space
And the lower side of each of the cells is inserted.

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