KR101806415B1 - Secondary Battery Cell Enhanced in Cooling Efficiency and Module-type Battery including the Same - Google Patents

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Abstract

냉각 효율이 향상된 이차전지 셀 및 이러한 이차전지 셀을 단위 셀로 하여 복수 개 적층한 모듈형 전지를 제공한다. 본 발명에 따른 이차전지 셀은, 전극 조립체, 전해질 및 이들을 내부에 수납하고 밀봉된 케이스를 구비하는 이차전지 셀로서, 상기 케이스는 두께방향의 길이가 가로방향 및 세로방향보다 작은 직육면체 형상으로 이루어지고, 상기 케이스의 두께방향과 평행한 네 측면 중 적어도 한 측면이 요철 형상으로 이루어진 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 이차전지 셀의 방열 표면적을 늘려 냉각 효율을 향상시킬 수 있고, 이러한 이차전지 셀을 단위 셀로 사용함으로써 모듈형 전지의 부피를 저감할 수 있다.A secondary battery cell with improved cooling efficiency, and a modular battery in which a plurality of such secondary battery cells are stacked as unit cells. A secondary battery cell according to the present invention is a secondary battery cell comprising an electrode assembly, an electrolyte, and a sealed case accommodated therein, wherein the case has a rectangular parallelepiped shape whose length in the thickness direction is smaller than the widthwise direction and the longitudinal direction , And at least one of four side surfaces parallel to the thickness direction of the case is formed in a concavo-convex shape. According to the present invention, it is possible to improve the cooling efficiency by increasing the heat radiation surface area of the secondary battery cell, and by using such secondary battery cell as a unit cell, the volume of the modular battery can be reduced.

Description

냉각효율이 향상된 이차전지 셀 및 이를 포함하는 모듈형 전지{Secondary Battery Cell Enhanced in Cooling Efficiency and Module-type Battery including the Same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a secondary battery cell having improved cooling efficiency and a modular battery including the secondary battery cell.

본 발명은 이차전지에 관한 것으로, 특히 냉각효율이 향상된 이차전지 셀 및 이를 단위 전지 셀로서 복수 개 적층한 모듈형 전지에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a secondary battery, and more particularly, to a secondary battery cell having improved cooling efficiency and a module battery in which a plurality of such secondary battery cells are stacked as a unit battery cell.

이차전지는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리, 반복적인 충방전이 가능한 전지를 말하는 것으로서, 휴대폰, PDA, 노트북 컴퓨터 등의 소형 휴대용 전자기기 분야뿐만 아니라 에너지 저장 시스템, 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차의 동력원으로도 사용되고 있다.Unlike a primary battery, which can not be recharged, a secondary battery refers to a battery capable of repeated charge and discharge, and is used as a power source for energy storage systems, electric vehicles, or hybrid vehicles as well as small portable electronic devices such as mobile phones, PDAs, Is also being used.

이차전지는 케이스 안에 양극, 음극, 분리막, 전해질, 각종 첨가제 등의 전지 구성요소들을 넣고 밀봉한 셀의 형태로 제조되고 사용된다. 구체적으로, 이차전지 셀은 케이스의 형태에 따라, 캔형 전지와 파우치형 전지로 나뉜다. 캔형 전지는 금속으로 이루어진 각형 또는 원통형 케이스 안에 상술한 구성요소들이 내장되고, 파우치형 전지는 알루미늄을 주재료로 하고 합성수지 피복층이 라미네이트된 시트로 이루어진 파우치 안에 상술한 구성요소들이 내장된다. 캔형 전지는 파우치형 전지에 비해 물리적인 강도가 높지만, 상대적으로 가볍고 제작이 용이한 파우치형 전지가 근래에는 널리 사용되고 있다. 하지만, 파우치형 전지는 물리적 강도가 떨어진다는 단점이 있다.The secondary battery is manufactured and used in the form of a sealed cell by inserting battery components such as an anode, a cathode, a separator, an electrolyte, and various additives into a case. Specifically, the secondary battery cell is divided into a can type battery and a pouch type battery according to the case shape. In the can type battery, the above-described components are housed in a rectangular or cylindrical case made of metal, and the pouch type battery includes the above-mentioned components in a pouch made of a sheet in which a synthetic resin covering layer is laminated with aluminum as a main material. The can type battery has a higher physical strength than the pouch type battery, but a pouch type battery which is relatively light and easy to manufacture has been widely used in recent years. However, the pouch type battery has a disadvantage in that the physical strength is lowered.

한편, 이차전지는 반복적인 충방전시, 과충전이나 과방전과 같은 오남용시 또는 고온의 환경에 놓이는 경우 등에, 열이 발생한다. 이러한 이차전지의 온도 상승은, 이차전지의 수명을 짧게 하고 오작동을 일으키는 등 안정성을 떨어뜨리는 문제를 일으킨다. 따라서, 이차전지의 열을 효율적으로 냉각시키는 것은 이차전지에 있어 중요한 과제이다.On the other hand, the secondary battery generates heat during repetitive charging / discharging, abuse such as overcharging or overdischarging, or when the secondary battery is placed in a high temperature environment. The temperature rise of such a secondary battery shortens the service life of the secondary battery and causes a malfunction and lowers the stability of the secondary battery. Therefore, cooling the heat of the secondary battery efficiently is an important problem in the secondary battery.

또 한편, 에너지 저장 시스템, 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차의 동력원과 같은 대용량의 전력이 필요한 경우에, 전술한 단위 전지 셀들을 직렬 또는 병렬로 연결하여 사용하는데, 전술한 각형 전지나 파우치형 전지를 단위 전지 셀로 하여 복수 개 두께방향으로 적층한 모듈형 전지(이차전지 모듈 또는 이차전지 팩이라 불리기도 한다)를 구성하게 된다. 모듈형 전지를 구성할 때에는, 적층되는 단위 전지 셀들 사이에 단단한 플라스틱으로 이루어진 스페이서(spacer)를 삽입하는 것이 일반적이다. 이 스페이서는 전체 모듈의 기계적 강도를 확보하고, 단위 전지 셀을 냉각하기 위한 냉매 유로를 형성하는 기능을 한다. 이러한 기능적인 측면에서 스페이서는 카트리지, 카트리지 프레임, 냉각판 등으로도 불리는데, 스페이서가 삽입되는 만큼 전체 모듈의 부피가 커지고, 사이즈가 동일하다면 모듈형 전지의 용량이 상대적으로 감소되는 결과가 된다.Meanwhile, when a large amount of electric power such as a power source of an energy storage system, an electric vehicle or a hybrid vehicle is required, the above-described unit battery cells are connected in series or in parallel, and the above-described rectangular battery or pouch- Thereby forming a modular battery (also referred to as a secondary battery module or a secondary battery pack) laminated in a plurality of thickness directions. When constructing a modular battery, it is common to insert a spacer made of a hard plastic between the stacked unit battery cells. The spacer functions to secure the mechanical strength of the entire module and to form a refrigerant passage for cooling the unit cell. In this functional aspect, the spacer is also referred to as a cartridge, a cartridge frame, a cooling plate, or the like. As the spacer is inserted, the volume of the entire module becomes larger and, if the size is the same, the capacity of the modular battery is relatively reduced.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 냉각효율이 우수한 이차전지 셀을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a secondary battery cell excellent in cooling efficiency.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 냉각효율이 우수한 이차전지 셀을 단위 셀로 사용함으로써 전술한 스페이서가 필요 없거나 스페이서의 두께를 줄여 전체 모듈의 부피를 저감할 수 있는 모듈형 전지를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a modular battery in which the above-described spacers are not necessary or the thickness of the spacer is reduced by using the secondary battery cell having excellent cooling efficiency as a unit cell, thereby reducing the volume of the entire module.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 이차전지 셀은, 전극 조립체, 전해질 및 이들을 내부에 수납하고 밀봉하는 케이스를 구비하는 이차전지 셀로서, 상기 케이스는 두께방향의 길이가 가로방향 및 세로방향보다 작은 직육면체 형상으로 이루어지고, 상기 케이스의 두께방향과 평행한 네 측면 중 적어도 한 측면이 요철 형상으로 이루어진 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, there is provided a secondary battery cell comprising: an electrode assembly; an electrolyte; and a case for housing and sealing the electrolyte assembly, wherein the case has a length in a thickness direction Wherein at least one side surface of a rectangular parallelepiped shape smaller than the longitudinal direction and having four side surfaces parallel to the thickness direction of the case has a concavo-convex shape.

상기 요철 형상의 볼록부 또는 오목부는 상기 케이스의 두께방향을 따라 연장되고 상기 두께방향에 수직한 방향으로 반복되는 막대 형상으로 이루어지거나, 상기 케이스의 두께방향 및 이 두께방향에 수직한 방향으로 반복되는 도트 매트릭스 형상으로 이루어질 수 있다.The convex portion or the concave portion of the concave-convex shape may be a bar shape extending along the thickness direction of the case and repeated in a direction perpendicular to the thickness direction, or may be repeated in the thickness direction of the case and the direction perpendicular to the thickness direction And may be formed in a dot matrix shape.

또한, 상기 케이스는 금속판으로 이루어지고, 상기 요철 형상은 상기 금속판에서 상기 측면에 해당되는 부분에 프레스 가공함으로써 형성되거나, 상기 케이스는 금속층과 합성수지층이 라미네이트된 시트로 이루어진 파우치로 이루어지고, 상기 요철 형상은 상기 파우치에서 절곡되어 상기 측면이 되는 가장자리부를, 요철 형상을 가진 금형으로 가압하면서 열융착함으로써 형성된 것일 수 있다.The case may be formed of a metal plate and the uneven shape may be formed by pressing a portion corresponding to the side surface of the metal plate or the case may be formed of a pouch made of a sheet in which a metal layer and a synthetic resin layer are laminated, The shape may be formed by bending at the pouch and thermally fusing the edge portion that becomes the side surface with a mold having a concavo-convex shape.

본 발명의 다른 측면에 따른 모듈형 전지는, 상술한 어느 하나의 이차전지 셀을 복수 개 상기 케이스의 두께방향으로 적층하여 이루어진다.A modular battery according to another aspect of the present invention comprises a plurality of the above-described secondary battery cells stacked in the thickness direction of the case.

상기 모듈형 전지는, 상기 요철 형상의 오목부에 끼워져서 상기 케이스의 두께방향을 따라 상기 복수 개의 이차전지 셀들의 측면을 고정 지지하는 측면 지지바를 구비할 수 있다.The modular battery may include a side support bar which is fitted in the concave-convex recess and fixes and supports the sides of the plurality of secondary battery cells along the thickness direction of the case.

또한, 상기 모듈형 전지는, 적층된 상기 복수 개의 이차전지 셀들 사이에 삽입되는 판상 또는 프레임 형태의 스페이서를 구비할 수 있다. 이 경우, 상기 스페이서의 양측에 배치되는 두 개의 이차전지 셀들 사이에는 공기의 유동 통로가 형성되지 않는다.In addition, the modular battery may include a plate-shaped or frame-shaped spacer inserted between the plurality of stacked secondary battery cells. In this case, no air flow path is formed between the two secondary battery cells disposed on both sides of the spacer.

또한, 모듈형 전지에서는, 상기 스페이서에서 상기 요철 형상으로 이루어진 상기 케이스의 측면쪽 모서리에는, 상기 요철 형상의 오목부에 끼워져서 상기 스페이서의 양측에 배치되는 두 개의 이차전지 셀들의 측면 일부를 고정 지지하는 측면 지지돌기가 형성되어 있을 수 있다.In the modular battery, on the side edge of the case made of the concave-convex shape in the spacer, a side portion of two secondary battery cells sandwiched by the concave-convex concave portion and disposed on both sides of the spacer is fixedly supported The side support protrusions may be formed.

또한, 모듈형 전지는, 상기 요철 형상으로 이루어진 상기 케이스의 측면을 따라 상기 케이스의 두께방향으로 냉매를 공급하는 덕트를 구비할 수 있다.In addition, the modular battery may include a duct for supplying the refrigerant in the thickness direction of the case along the side surface of the case made of the uneven shape.

본 발명의 일 측면에 따른 이차전지 셀은, 케이스의 두께방향과 평행한 적어도 하나의 측면을 요철 형상으로 형성함으로써, 방열 표면적을 늘려 이차전지 셀의 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.The secondary battery cell according to one aspect of the present invention can improve the cooling efficiency of the secondary battery cell by increasing the heat radiation surface area by forming at least one side surface parallel to the thickness direction of the case in a concavo-convex shape.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 모듈형 전지는, 냉각 효율이 향상된 상술한 이차전지 셀을 단위 셀로 사용함으로써, 인접하는 이차전지 셀들 사이에 냉각 유로를 형성하거나 냉각판의 역할을 하는 스페이서를 생략하거나, 기계적 강도의 확보에 필요한 최소의 두께를 가지는 스페이서를 사용함으로써 전체 모듈의 부피를 저감할 수 있다.In addition, the modular battery according to another aspect of the present invention uses the above-described secondary battery cell with improved cooling efficiency as a unit cell, thereby forming a cooling passage between adjacent secondary battery cells or omitting a spacer serving as a cooling plate Or by using a spacer having a minimum thickness necessary for ensuring mechanical strength, the volume of the entire module can be reduced.

도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 실시예의 이차전지 셀을 도시한 사시도(a) 및 절개 사시도(b)이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지 셀을 제조하는 과정을 도시한 사시도이다.
도 3a는 본 발명의 다른 측면에 따른 실시예의 모듈형 전지를 도시한 사시도이고, 도 3b는 그 분해 사시도이다.
도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 모듈형 전지를 도시한 사시도이고, 도 4b는 그 분해 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 실시예의 모듈형 전지에 구비되는 스페이서(a)와 비교예에 따른 모듈형 전지에 구비되는 스페이서(b)를 도시한 사시도이다.
도 6은 도 4에 도시된 실시예의 모듈형 전지의 인접하는 두 이차전지 셀간의 간격을 설명하기 위한 일부 측면도(a)와 비교예에 따른 모듈형 전지의 인접하는 두 이차전지 셀간의 간격을 설명하기 위한 일부 측면도(b)이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 모듈형 전지를 도시한 일부 분해 사시도이다.
1 is a perspective view (a) and an incision oblique view (b) showing a secondary battery cell according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view illustrating a process of manufacturing a secondary battery cell according to another embodiment of the present invention.
FIG. 3A is a perspective view showing a modular battery according to another embodiment of the present invention, and FIG. 3B is an exploded perspective view thereof.
FIG. 4A is a perspective view showing a modular battery according to another embodiment of the present invention, and FIG. 4B is an exploded perspective view thereof.
5 is a perspective view showing a spacer a provided in the modular battery of the embodiment shown in FIG. 4 and a spacer b provided in the modular battery according to the comparative example.
FIG. 6 is a partial side view (a) for explaining an interval between two adjacent secondary battery cells of the modular battery of the embodiment shown in FIG. 4 and a gap between adjacent two secondary battery cells of the modular battery according to the comparative example (B) of Fig.
7 is a partially exploded perspective view showing a modular battery according to another embodiment of the present invention.

이하에서 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 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 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. It is provided to let you know. It should be noted that the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention so that various equivalents And variations are possible.

한편, 첨부 도면들과 이하의 설명에서 전, 후, 좌, 우, 상, 하와 같은 방향을 나타내는 용어들은, 도면에 도시되고 관측되는 방향을 설명하기 위해 사용되었을 뿐, 도시되고 관측되는 방향이 달라지면 이 같은 용어들 역시 달라질 수 있다. 또한, 도면들에 도시된 각 구성요소들의 크기와 치수는 설명을 위해 과장되었을 수 있고, 실제 제품의 척도와 반드시 일치하지 않을 수도 있다.On the other hand, in the accompanying drawings and the following description, terms indicating the directions such as front, back, left, right, top, and bottom are used only to illustrate the directions shown and observed in the drawings, These terms may also vary. In addition, the size and dimensions of each component shown in the figures may be exaggerated for clarity and may not necessarily correspond to a scale of the actual product.

도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 실시예의 이차전지 셀을 도시한 사시도(a) 및 절개 사시도(b)이다.1 is a perspective view (a) and an incision oblique view (b) showing a secondary battery cell according to an embodiment of the present invention.

본 실시예에 따른 이차전지 셀(10)은, 크게 케이스(11)와, 케이스(11)의 수납부(11d)에 전해질과 함께 수납 밀봉되는 전극 조립체(15)를 구비한다.The secondary battery cell 10 according to the present embodiment includes a case 11 and an electrode assembly 15 sealed and sealed together with an electrolyte in the housing 11d of the case 11.

본 실시예에서 케이스(11)는, 스테인리스 스틸과 같은 금속판을 판금, 프레스 가공을 거쳐 직육면체 형상으로 만들고, 수납부(11d)에 전해질과 전극 조립체(15)를 수납하고 용접함으로써 밀봉하여 제조할 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 이차전지 셀(10)은 캔형 전지로서 직육면체 형상, 특히 두께방향의 길이가 가로방향 및 세로방향보다 작은 직육면체 형상의 각형 전지이다.In the present embodiment, the case 11 can be manufactured by making a metal plate such as stainless steel through a sheet metal, a press working, a rectangular parallelepiped shape, and storing the electrolyte and the electrode assembly 15 in the housing portion 11d and sealing them have. That is, the secondary battery cell 10 according to the present embodiment is a canned cell, which is a rectangular parallelepiped, particularly a rectangular parallelepiped having a length in the thickness direction smaller than that in the lateral direction and the longitudinal direction.

구체적으로, 케이스(11)는, 표면(11a) 및 이면과, 케이스(11)의 두께방향과 평행한 네 측면, 총 6면을 가지는데, 케이스(11)의 두께방향과 평행한 네 측면 중 상면(11b)에는 전극 단자(13,14)가 돌출 형성되고, 대향하는 두 측면(11c)은 요철 형상으로 이루어져 있다.Specifically, the case 11 has a front surface 11a and a back surface, four sides parallel to the thickness direction of the case 11, and a total of six surfaces, and four sides parallel to the thickness direction of the case 11 Electrode terminals 13 and 14 protrude from the upper surface 11b, and two opposite side surfaces 11c are formed in a concavo-convex shape.

요철 형상을 이루는 요철부(12)는 케이스(11) 표면으로부터 상대적으로 돌출된 볼록부(12a)와 상대적으로 들어간 오목부(12b)를 포함한다. 도 1에 도시된 예에서 볼록부(12a)와 오목부(12b)는 케이스(11)의 두께방향을 따라 연장되고 이 두께방향에 수직한 방향(도면에서 상하방향)으로 반복되는 막대 형상으로 이루어져 있다. 그러나, 요철부(12)의 구체적인 형상은 도 1에 도시된 예에 한하지 않고, 도 1에서 상하방향으로 연장되고 좌우방향으로 반복되는 막대 형상, 불규칙한 도트 형상, 또는 규칙적인 도트 매트릭스 형상으로 이루어질 수 있다. 이점은 후술하는 도 2 이하에 도시된 실시예에서도 마찬가지이다. 다만, 후술하는 측면 지지바가 요철부(12)가 형성된 케이스(11)의 측면(11c)을 고정 지지할 수 있도록 케이스(11)의 두께방향을 따라 오목부가 연장되는 형상을 취하는 것이 바람직하다. The concavo-convex portion 12 forming the concavo-convex shape includes the convex portion 12a relatively protruding from the surface of the case 11 and the concave portion 12b relatively entering the convex portion 12a. In the example shown in Fig. 1, the convex portion 12a and the concave portion 12b are formed in a bar shape extending along the thickness direction of the case 11 and repeated in a direction perpendicular to the thickness direction (vertical direction in the figure) have. However, the specific shape of the concave and convex portion 12 is not limited to the example shown in Fig. 1, but may be a rod shape, an irregular dot shape, or a regular dot matrix shape that extends in the vertical direction and repeats in the left- . This is also true in the embodiment shown in FIG. It is preferable that the side support bar to be described later has a shape in which the recess extends along the thickness direction of the case 11 so as to fix and support the side surface 11c of the case 11 on which the concave and convex portions 12 are formed.

본 실시예의 요철부(12)는 상기 케이스(11)의 판금, 프레스 가공시에, 금속판에서 케이스(11)의 측면(11c)에 해당되는 부분을 요철부(12)의 형상을 한 금형으로 프레스 가공함으로써 용이하게 형성할 수 있다.The convexo-concave portion 12 of this embodiment is formed by pressing the metal plate of the case 11 corresponding to the side face 11c of the case 11 with a mold having the shape of the concave- It can be easily formed by processing.

한편, 도 1에 도시된 실시예에서 전극 단자(13,14)는 상면(11b)에 돌출 형성되는 것으로 도시되었지만, 전극 단자가 돌출 형성되는 위치는 상면(11b)에 한하지 않고, 서로 대향하는 상면(11b)과 하면에 각각 하나씩, 또는 상면(11b)과 측면(11c)에 하나씩 돌출 형성될 수도 있다. 또한, 도 1에서 요철부(12)는 서로 대향하는 두 측면(11c)에 형성되는 것으로 도시되었지만, 케이스(11)의 두께방향과 평행한 네 측면 중 하나 이상의 측면에 형성되면 된다. 이러한 변형은 후술하는 도 2 이하에 도시된 실시예에서도 마찬가지로 적용될 수 있다.Although the electrode terminals 13 and 14 are shown protruding from the upper surface 11b in the embodiment shown in FIG. 1, the positions where the electrode terminals are protruded are not limited to the upper surface 11b, One on each of the upper surface 11b and the lower surface, or one on the upper surface 11b and one on the side surface 11c. 1, the concavo-convex portions 12 are formed on two side surfaces 11c facing each other, but they may be formed on at least one side of four sides parallel to the thickness direction of the case 11. [ This modification can be similarly applied to the embodiment shown in FIG. 2 and the following which will be described later.

전극 조립체(15)는, 각각 도전성 금속이나 도전성 수지로 이루어진 시트상의 집전체에 전극 활물질을 도포한 음극판과 양극판을, 세퍼레이터를 개재하여 권취한 이른바 젤리롤(jelly roll) 형태이다. 음극판과 양극판의 각 단부에는 전극탭(16,17)이 돌출 형성되어 있고, 이 전극탭(16,17)은 각각의 전극 단자(13,14)에 용접이나 납땜 등의 방식으로 접합되어 전기적으로 연결된다.The electrode assembly 15 is in the form of a so-called jelly roll in which a negative electrode plate and a positive electrode plate, each of which is made of a conductive metal or a conductive resin, on a sheet-like current collector coated with an electrode active material, are wound with a separator interposed therebetween. Electrode tabs 16 and 17 protrude from the respective ends of the negative electrode plate and the positive electrode plate. These electrode tabs 16 and 17 are joined to the respective electrode terminals 13 and 14 by welding or soldering, .

한편, 도 1에서 전극 조립체(15)는 젤리롤 형태로 도시되었지만, 도 2와 같이 복수의 음극판과 양극판을 세퍼레이터를 개재하여 적층한 스택형으로 할 수도 있다.1, the electrode assembly 15 is shown in the form of a jelly roll. Alternatively, a plurality of negative electrode plates and a positive electrode plate may be stacked with a separator interposed therebetween, as shown in FIG.

이와 같이, 본 실시예에 따른 이차전지 셀(10)은 케이스(11)의 두께방향과 평행한 적어도 하나의 측면(11c)을 요철 형상으로 형성함으로써, 방열 표면적을 늘려 이차전지 셀(10)의 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.As described above, the secondary battery cell 10 according to the present embodiment has at least one side surface 11c, which is parallel to the thickness direction of the case 11, in a concavo-convex shape to increase the heat radiation surface area, The cooling efficiency can be improved.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지 셀을 제조하는 과정을 도시한 사시도로서, 도 2에 도시된 이차전지 셀(10')에 대해, 도 1을 참조하여 전술한 실시예와 다른 점을 중심으로 상세히 설명한다.FIG. 2 is a perspective view illustrating a process of manufacturing a secondary battery cell according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the secondary battery cell 10 'shown in FIG. 2 is different from the above- The point will be described in detail.

도 2에 도시된 본 실시예에 따른 이차전지 셀(10')은 파우치형 전지이다. 즉, 본 실시예에서 케이스(11')는 알루미늄이나 알루미늄 합금과 같은 금속층과 열융착 및 절연을 위한 합성수지층이 라미네이트된 시트로 이루어진 파우치로 이루어진다. 파우치형 케이스(11')에는 오목한 수납부(11d)가 형성되어 있고, 이 수납부(11d)에 전극 조립체(15')와 전해질을 넣고(도 2의 (a) 참조), 파우치형 케이스(11')의 네 가장자리를 가열 가압하여 열융착함으로써 밀봉하여 이차전지 셀(10')을 제조하게 된다.The secondary battery cell 10 'according to the present embodiment shown in FIG. 2 is a pouch type battery. That is, in this embodiment, the case 11 'is made of a metal layer such as aluminum or an aluminum alloy, and a pouch made of a sheet laminated with a synthetic resin layer for thermal welding and insulation. The pouch type case 11 'is formed with a concave storage portion 11d. The electrode assembly 15' and the electrolyte are placed in the storage portion 11d (see FIG. 2A) 11 'are heated and pressed to be sealed by heat-sealing to produce the secondary battery cell 10'.

열융착에 의한 밀봉시, 요철부(12)를 형성하고자 하는 케이스(11')의 가장자리를 요철 형상을 가진 금형으로 가압하면서 열융착함으로써(도 2의 (b) 참조), 본 실시예의 이차전지 셀(10')에서도 요철부(12)를 형성할 수 있다. 이어서, 전극 단자(13',14')가 형성된 가장자리를 제외한 세 가장자리를 절곡함으로써(도 2의 (c) 참조), 요철부(12)가 형성된 측면(11c)을 가지는 이차전지 셀(10')을 제조한다.2 (b)), the edge of the case 11 'to be formed with the concave-convex portion 12 is thermally fused with the mold having the convexo-concave shape during the sealing by the thermal fusion bonding, The concave and convex portions 12 can also be formed in the cell 10 '. Next, the secondary battery cell 10 'having the side surface 11c where the concave-convex portion 12 is formed is formed by bending the three edges except for the edge where the electrode terminals 13' and 14 'are formed (see Fig. 2 (c) ).

한편, 본 실시예에서 전극 조립체(15')는 복수의 양극판과 음극판을 각각 세퍼레이터를 개재하여 적층하거나, 길이가 긴 하나의 세퍼레이터의 편면 또는 양면에 양극판과 음극판을 배치하고 말거나 접어서 적층함으로써 스택형으로 제조할 수 있다. 물론, 본 실시예의 전극 조립체를 도 1에 도시된 젤리롤 형태로 제조할 수도 있다. In the present embodiment, the electrode assembly 15 'may be formed by laminating a plurality of positive electrode plates and negative electrode plates with a separator interposed therebetween, or stacking the positive electrode plate and the negative electrode plate on one or both sides of one long separator, . Of course, the electrode assembly of this embodiment may be manufactured in the form of a jelly roll shown in Fig.

복수의 양극판과 음극판의 각 일단부에는 전극탭(16',17')이 형성되어 있고, 복수의 전극탭(16',17')을 한데 모아 전극 리드에 용접이나 납땜 등의 방법으로 접합함으로써 전극 단자(13',14')를 형성할 수 있다.Electrode tabs 16 'and 17' are formed at one end of each of the plurality of positive electrode plates and negative electrode plate, and the plurality of electrode tabs 16 'and 17' are gathered together and joined to the electrode leads by welding or soldering Electrode terminals 13 ', 14' can be formed.

이와 같이, 본 실시예에 따른 이차전지 셀(10')에서도 케이스(11')의 두께방향과 평행한 적어도 하나의 측면(11c)을 요철 형상으로 형성함으로써, 방열 표면적을 늘려 이차전지 셀(10')의 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.As described above, in the secondary battery cell 10 'according to the present embodiment, at least one side surface 11c parallel to the thickness direction of the case 11' is formed in a concavo-convex shape to increase the heat radiation surface area, 'Can be improved.

다음으로, 본 발명의 다른 측면에 따른 모듈형 전지에 대해 설명한다. Next, a modular battery according to another aspect of the present invention will be described.

도 3a는 본 발명의 다른 측면에 따라 일 실시예의 모듈형 전지(100)를 도시한 사시도이고, 도 3b는 그 분해 사시도이다.FIG. 3A is a perspective view showing a modular battery 100 of one embodiment according to another aspect of the present invention, and FIG. 3B is an exploded perspective view thereof.

본 실시예의 모듈형 전지(100)는, 도 1을 참조하여 설명한 실시예의 이차전지 셀(10)을 복수 개 상기 케이스(11)의 두께방향으로 적층하여 이루어진다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 모듈형 전지(100)는 복수 개의 이차전지 셀(10)을 적층하고, 적층된 양단부에 엔드 플레이트(40)를 배치한 후, 지지바(30,35)를 이용하여 체결, 고정함으로써 이루어진다.The modular battery 100 of this embodiment is formed by laminating a plurality of secondary battery cells 10 of the embodiment described with reference to Fig. 1 in the thickness direction of the case 11. Fig. 3, the modular battery 100 according to the present embodiment includes a plurality of secondary battery cells 10 stacked, an end plate 40 disposed at both ends of the stacked battery cells 10, , 35).

구체적으로, 엔드 플레이트(40)에서 이차전지 셀(10)의 요철부(12)가 형성된 양측면(11c)에 대응되는 양측면 가장자리에는 측면 지지바 체결용 홀(41)이 형성되어 있고, 엔드 플레이트(40)의 네 귀퉁이에는 모서리 지지바 체결용 홀(42)이 형성되어 있다. 측면 지지바 체결용 홀(41)에는 측면 지지바(30)가 관통되어 너트(31)와 같은 체결수단에 의해 체결되고, 모서리 지지바 체결용 홀(42)에는 모서리 지지바(35)가 볼트(36)와 같은 체결수단에 의해 체결된다. Concretely, the side support bar fastening holes 41 are formed on both side edges of the end plate 40 corresponding to the opposite side surfaces 11c of the secondary battery cell 10 where the concave and convex portions 12 are formed. 40 are formed at four corners thereof with a corner supporting bar fastening hole 42. [ The side support bar 30 is inserted into the side support bar fastening hole 41 and fastened by a fastening means such as a nut 31. The edge support bar 35 is fastened to the corner support bar fastening hole 42 with bolts (36). ≪ / RTI >

측면 지지바 체결용 홀(41)에 관통되어 체결되는 측면 지지바(30)는, 일단에 볼트 헤드가 형성되고 타단에 나사산이 형성된 긴 볼트와 같은 형상으로 이루어지고, 이차전지 셀(10)들의 측면(11c)에 형성된 요철 형상의 오목부(12b)에 끼워지는 형상과 크기를 가진다. 따라서, 모듈형 전지(100)를 구성하는 각 이차전지 셀(10)들은 측면 지지바(30)에 의해 고정 지지되어, 도 3에서 좌우방향으로의 이동은 물론, 상하방향의 이동도 규제되어 모듈형 전지(100)의 구조적 안정성이 확보된다.The side support bar 30, which is inserted through the side support bar fastening hole 41 and is fastened, has the same shape as an elongated bolt formed with a bolt head at one end and a thread at the other end, And has a shape and size to be fitted in the concave portion 12b of the concavo-convex shape formed on the side surface 11c. Therefore, each of the secondary battery cells 10 constituting the modular battery 100 is fixedly supported by the side support bars 30, so that the movement in the vertical direction as well as the horizontal and vertical directions in FIG. 3 is restricted, The structural stability of the battery 100 is secured.

한편, 본 실시예에서 측면 지지바(30)는 양측면에 두 개씩 총 네 개가 구비되는 것으로 도시되었지만, 그 개수나 위치는 변경가능하다. 또한, 네 개의 모서리 지지바(35)를 포함하여 본 실시예에서는 총 8개의 지지바(30,35)를 이용하여 모듈형 전지(100)를 구성하고 있으나, 지지바의 총 개수나 위치는 얼마든지 변경가능하고, 나아가 측면 지지바(30)와 모서리 지지바(35) 중 어느 한 종의 지지바를 생략할 수도 있다.In the meantime, in the present embodiment, four side support bars 30 are provided on both sides in total, but the number and position of the side support bars 30 can be changed. In the present embodiment including the four corner support bars 35, a total of eight support bars 30 and 35 are used to constitute the module type battery 100. However, And the support bar of any one of the side support bar 30 and the corner support bar 35 may be omitted.

또한, 주목할 점은 본 실시예의 모듈형 전지(100)에는 종래의 통상적인 모듈형 전지(100)의 제조시에 각 이차전지 셀(10) 사이에 삽입되는 스페이서(카트리지, 냉각판)가 없다는 점이다. 따라서, 종래대비 모듈형 전지의 전체 부피가 감소하거나, 동일한 크기로 모듈형 전지를 구성하는 경우에는 종래대비 더 많은 수의 이차전지 셀들을 구비할 수 있어 용량이 증대되는 결과가 된다.It should also be noted that the modular battery 100 of the present embodiment has no spacer (cartridge, cooling plate) inserted between the respective secondary battery cells 10 at the time of manufacturing the conventional conventional modular battery 100 to be. Accordingly, when the total volume of the modular battery is reduced or the modular battery is formed to have the same size as compared with the conventional one, the secondary battery cells can be provided with a larger number of secondary batteries than the conventional one.

이와 같이, 종래대비 부피 감소 또는 용량 증대가 가능한 것은, 전술한 바와 같이, 모듈형 전지를 구성하는 각 이차전지 셀(10)들의 측면에 요철부(12)를 형성하여 방열 표면적을 늘려 냉각 효율을 향상시킴으로써, 냉각 유로를 형성하거나 냉각판의 역할을 하는 스페이서를 생략할 수 있었기 때문이다.As described above, it is possible to reduce the volume or to increase the capacity as compared with the prior art. As described above, the irregularities 12 are formed on the side surfaces of each secondary battery cell 10 constituting the modular battery, It is possible to omit the spacer forming the cooling channel or serving as the cooling plate.

한편, 본 실시예의 모듈형 전지(100)를 구성하는 단위 이차전지 셀로는 도 1에 도시된 캔형 이차전지 셀(10)을 사용하였으나, 도 2에 도시된 파우치형 이차전지 셀(10')을 사용할 수도 있다. 또한, 본 실시예의 모듈형 전지(100)는 스페이서를 구비하지 않았으나 스페이서를 구비할 수도 있다. The can type secondary battery cell 10 shown in Fig. 1 is used as a unit secondary battery cell constituting the modular battery 100 of the present embodiment. However, the pouch type secondary battery cell 10 'shown in Fig. It can also be used. Also, the modular battery 100 of the present embodiment does not have a spacer, but may have a spacer.

이하, 다른 실시예의 모듈형 전지(110)를 도시한 도 4를 참조하여 파우치형 이차전지 셀을 사용하고, 스페이서도 구비한 실시예의 모듈형 전지(110)에 대해, 전술한 실시예의 모듈형 전지(100)와 다른 점을 중심으로 설명한다.With reference to FIG. 4 showing the modular battery 110 of another embodiment, the modular battery 110 of the embodiment using the pouch-type secondary battery cell and including the spacer, (100) will be mainly described.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 모듈형 전지(110)는, 도 2에 도시된 파우치형 이차전지 셀(10')을 복수 개 적층하여 구성된다. 파우치형 이차전지 셀(10')은 전술한 캔형 이차전지 셀(10)에 비해 물리적인 강도가 약하다. 따라서, 모듈형 전지(110)의 기계적 강도를 보강하기 위해 이차전지 셀(10')들 사이에 스페이서(20)를 개재한다. 다만, 이 스페이서(20)는 기계적 강도를 보강하는 역할을 할 뿐, 종래의 통상적인 스페이서에 요구되는 이차전지 셀들 간의 냉각 유로를 형성하는 역할을 하지는 않으므로, 종래의 스페이서와는 구조와 크기(두께)가 다르다.As shown in FIG. 4, the modular battery 110 according to the present embodiment is formed by stacking a plurality of pouch-shaped secondary battery cells 10 'shown in FIG. The pouch-type secondary battery cell 10 'has a weaker physical strength than the above-described can-type secondary battery cell 10. Therefore, the spacers 20 are interposed between the secondary battery cells 10 'in order to reinforce the mechanical strength of the modular battery 110. However, since the spacer 20 plays a role of reinforcing the mechanical strength and does not serve to form a cooling channel between the secondary battery cells required in the conventional conventional spacer, the spacer 20 has a structure and a size ) Is different.

즉, 도 5의 (a)에 도시된 본 실시예의 모듈형 전지(110)에 구비되는 스페이서(20)는, 기본적으로 사각 프레임(21)의 형태를 가지고 내부에 관통홀(25)이 형성되어 있기는 하지만, 이 관통홀(25)에 의해 형성된 공간이 공기의 유동 통로가 되지는 않는다. 다시 말해, 스페이서(20)의 양측에 배치되는 두 개의 이차전지 셀(10')들의 표면(11a) 및 이면은 사각 프레임(21)의 양표면에 각각 밀착된다. 따라서, 스페이서(20)는 관통홀(25)이 없는 단순 판상으로 형성할 수도 있다. 다만, 판상의 스페이서에 비해 프레임 형태의 스페이서(20)는, 기계적 강도에 영향을 미치지 않을 정도의 관통홀(25)을 형성함으로써 재료의 양을 줄이고 무게를 줄이는 효과가 있다.That is, the spacer 20 provided in the modular battery 110 of this embodiment shown in FIG. 5A has a shape of a square frame 21 and a through hole 25 is formed therein However, the space formed by the through-hole 25 does not become the flow path of the air. In other words, the surfaces 11a and the back surface of the two secondary battery cells 10 'disposed on both sides of the spacer 20 are in close contact with the two surfaces of the square frame 21, respectively. Therefore, the spacer 20 may be formed in a simple plate-like shape without the through-hole 25. However, the spacers 20 of the frame shape as compared with the plate-like spacers have the effect of reducing the amount of material and reducing the weight by forming the through holes 25 so as not to affect the mechanical strength.

이에 반해, 도 5의 (b)에 도시된 종래의 통상적인 스페이서(20')는 사각 프레임(21)의 양표면에 두께방향으로 돌출된 돌기(26)가 형성되어 있다. 따라서, 스페이서(20')의 양측에 배치되는 두 개의 이차전지 셀들은 이 돌기(26)의 표면에 접촉하게 되고 사각 프레임(21)의 양표면과 돌기(26)의 돌출된 두께(t2)만큼 이격되게 되어, 이 이격되는 공간과 관통홀(25')에 의해 형성된 공간이 공기의 유동 통로가 된다.On the contrary, the conventional conventional spacer 20 'shown in FIG. 5 (b) has protrusions 26 projecting in the thickness direction on both surfaces of the rectangular frame 21. Thus, the two secondary battery cells disposed on both sides of the spacer 20 'are brought into contact with the surface of the protrusion 26, and by the protruded thickness t2 of the protrusion 26 with both surfaces of the square frame 21 So that the spaced space and the space formed by the through holes 25 'become air flow paths.

이와 같이, 스페이서의 구조가 다른 만큼, 본 실시예의 모듈형 전지(110)와, 종래의 이차전지 셀(1) 및 종래의 스페이서(20')를 사용한 비교예의 모듈형 전지에서 인접하는 이차전지 셀간의 간격이 다르게 된다. 즉, 도 6의 (a)에 도시된 본 실시예의 모듈형 전지(110)에서 인접하는 이차전지 셀(10) 간의 간격 g는 스페이서(20)의 두께 t1과 동일하게 되는 반면, 도 6의 (b)에 도시된 비교예의 모듈형 전지에서 인접하는 이차전지 셀(1) 간의 간격 g'은 돌기(26)를 제외한 스페이서(20)의 두께 t1에 돌기(26)의 두께 t2의 두 배만큼의 두께가 더해져 g' = t1+2*t2가 된다.As described above, in the modular battery of the comparative example using the conventional secondary battery cell 1 and the conventional spacer 20 'in the modular battery 110 of the present embodiment and the adjacent secondary battery cell 1' . That is, the gap g between the adjacent secondary battery cells 10 in the modular battery 110 of this embodiment shown in FIG. 6A becomes equal to the thickness t1 of the spacer 20, the gap g 'between the adjoining secondary battery cells 1 in the modular battery of the comparative example shown in b) is set to be twice as large as the thickness t2 of the protrusion 26 at the thickness t1 of the spacer 20 excluding the protrusion 26 The thickness is added so that g '= t1 + 2 * t2.

따라서, 본 실시예의 모듈형 전지(110)는 스페이서(20)를 사용하기는 하지만, 종래에 비해 전체 모듈의 부피가 감소하게 되고, 동일한 크기의 모듈형 전지를 구성하는 경우 그만큼 이차전지 셀(20)의 개수가 증가하여 전체 용량이 증대된다.Accordingly, although the modular battery 110 of the present embodiment uses the spacer 20, the volume of the entire module is reduced as compared with the conventional one. In the case of constructing the modular battery of the same size, the secondary battery cell 20 ) Is increased and the total capacity is increased.

한편, 본 실시예의 모듈형 전지(110)에서 스페이서(20)의 측면 모서리에 형성된 돌기(22)는, 이차전지 셀(10')의 측면에 형성된 요철부(12)의 오목부(12b)에 끼워져서 스페이서(20)의 양측에 배치되는 두 개의 이차전지 셀(10')들의 측면 일부를 고정 지지하는 측면 지지돌기이다. 또한, 참조부호 23 및 24는 각각 스페이서(20)의 네 귀퉁이 및 상하면 모서리에 형성되어 이차전지 셀(10')들의 네 귀퉁이 및 상하면을 고정 지지하는 모서리 지지돌기 및 상하면 지지돌기이다.On the other hand, in the modular battery 110 of the present embodiment, the projections 22 formed on the side edge of the spacer 20 are formed in the concave portion 12b of the concave-convex portion 12 formed on the side surface of the secondary battery cell 10 ' And is a side support protrusion that fixes and supports the side portions of the two secondary battery cells 10 'that are fitted on both sides of the spacer 20. Reference numerals 23 and 24 denote corner support protrusions and upper and lower support protrusions formed at the four corners of the spacer 20 and the upper and lower corners, respectively, for fixing the four corners and the upper and lower surfaces of the secondary battery cells 10 '.

또한, 본 실시예의 모듈형 전지(110)에서는, 전술한 실시예의 모듈형 전지(100)에서와 마찬가지로, 엔드 플레이트(40), 측면 지지바(30), 모서리 지지바(35)에 의해 모듈의 구조적 안정성이 확보된다. 다만, 본 실시예에서 측면 지지바(30)는, 전술한 측면 지지돌기(22)와 간섭하지 않는 위치(도 4의 상하방향에서 다른 높이)에 배치된다.In the modular battery 110 of the present embodiment, the end plate 40, the side support bar 30, and the corner support bar 35 are fixed to each other by the end plate 40, the side support bar 30 and the corner support bar 35 in the same manner as in the modular battery 100 of the above- The structural stability is secured. However, in this embodiment, the side support bars 30 are disposed at positions (different in height from the vertical direction in Fig. 4) that do not interfere with the above-described side support protrusions 22. [

또한, 도 4b에서 참조부호 28은 모듈형 전지(110)의 양단부와 엔드 플레이트(40) 사이에 개재되는 엔드 스페이서(28)로서, 이 엔드 스페이서(28)에는 편면에만 이차전지 셀(10')이 배치되므로, 각 지지돌기(22,23,24)가 이차전지 셀(10')이 배치되는 쪽으로만 연장되어 형성되어 있는 점만 다르고, 전술한 스페이서(20)와 기본적으로 동일한 구조를 가진다(도면에서 엔드 스페이서(28)는 판상으로 도시되었지만 프레임 형태를 가질 수 있음은 물론이다). Reference numeral 28 in Fig. 4B denotes an end spacer 28 interposed between both ends of the modular battery 110 and the end plate 40. The end spacer 28 is provided with only one side of the secondary battery cell 10 ' Is basically the same as the above-described spacer 20 except that each of the support protrusions 22, 23 and 24 extends only to the side where the secondary battery cell 10 'is disposed The end spacer 28 is shown in the form of a plate, but it may have a frame shape).

한편, 본 실시예에서 스페이서(20)는 인접하는 모든 이차전지 셀(10')들 사이에 모두 개재되는 것으로 도시되었으나, 모듈의 기계적 강도가 확보되는 한, 모든 이차전지 셀(10')들 사이에 개재되지 않고, 하나씩 또는 둘 이상씩 건너뛰어 띄엄띄엄 개재될 수도 있다. 나아가, 전술한 지지돌기(22,23,24)나 지지바(30,35) 역시 모듈의 기계적 강도가 확보되는 한, 그 개수나 위치는 변경될 수 있고 일부 생략될 수도 있다.Although the spacer 20 is shown as being interposed between all the adjacent secondary battery cells 10 'in the present embodiment, as long as the mechanical strength of the module is secured, the spacers 20 may be interposed between all the secondary battery cells 10' And may be interspersed one by one or two or more at a time. Furthermore, as long as the mechanical strength of the module is secured, the number and position of the support protrusions 22, 23, 24 and the support bars 30, 35 may be changed and some of them may be omitted.

이어서, 도 7을 참조하여 또 다른 실시예의 모듈형 전지(120)에 대해, 전술한 실시예의 모듈형 전지(100)와 다른 점을 중심으로 설명한다.Next, with reference to Fig. 7, the modular battery 120 according to still another embodiment will be described focusing on a difference from the modular battery 100 of the above-described embodiment.

도 7에 도시된 모듈형 전지(120)는, 전술한 모듈형 전지(100)를 구성하는 이차전지 셀(10)들의 요철부(12)가 노출된 측면을 따라 덕트(50)가 배치되어 있는 점이 전술한 모듈형 전지(100)와 다르다. The module battery 120 shown in FIG. 7 has a structure in which the duct 50 is disposed along the side surface of the uneven portion 12 of the secondary battery cells 10 constituting the modular battery 100 described above Which is different from the modular battery 100 described above.

즉, 덕트(50)는 이차전지 셀(10)들의 적층방향(즉, 이차전지 셀의 케이스(11)의 두께방향)을 따라 연장되는 구조로서, 모듈형 전지(120)의 요철부(12)가 형성된 양측면을 감싸면서 냉매(냉각 공기) 유동 통로(52)를 형성하고, 양단에는 냉매(냉각 공기)의 유입/유출구(51)가 형성되어 있다. 한편, 도시하지는 않았지만, 냉매 유입/유출구(51) 또는 그 근방에는 냉각 공기를 덕트(50) 안으로 불어넣거나 빼내는 팬을 더 구비할 수도 있다. 따라서, 본 실시예에 따른 모듈형 전지(120)에서는 각각의 이차전지 셀(10)의 측면에 형성된 요철부(12)로 냉매를 집중적으로 공급하여 냉각 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.That is, the duct 50 has a structure extending along the stacking direction of the secondary battery cells 10 (that is, the thickness direction of the case 11 of the secondary battery cell) A coolant (cooling air) flow path 52 is formed while enclosing both side surfaces formed with the coolant (cooling air), and inlet / outlet ports 51 for the coolant (cooling air) are formed at both ends. Although not shown, a fan may be further provided at or near the refrigerant inflow / outflow opening 51 to blow or extract cooling air into the duct 50. Therefore, in the modular battery 120 according to the present embodiment, the cooling efficiency can be further improved by intensively supplying the coolant to the irregularities 12 formed on the side surfaces of the respective secondary battery cells 10.

한편, 본 실시예의 모듈형 전지(120)를 구성하는 단위 이차전지 셀(10)들은 도 1에 도시된 캔형 이차전지 셀(10)로 도시하였지만, 도 2에 도시된 파우치형 이차전지 셀(10')을 이용할 수도 있음은 물론이다. 또한, 도 7에는 스페이서(20)가 이차전지 셀(10)들 사이에 개재되는 것으로 도시하였지만, 스페이서(20)는 생략될 수도 있다.The unit rechargeable battery cells 10 constituting the modular battery 120 of the present embodiment are shown as the can type secondary battery cells 10 shown in FIG. 1, but the pouch type rechargeable battery cells 10 ') May also be used. Although the spacers 20 are illustrated as being interposed between the secondary battery cells 10 in Fig. 7, the spacers 20 may be omitted.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.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 limited to the disclosed exemplary embodiments, but many variations and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and detail may be made therein without departing from the scope of the appended claims.

10,10'...이차전지 셀 11,11'...케이스
12...요철부 12a...볼록부
12b...오목부 13,14,13',14'...전극 단자
15...전극 조립체 16,17,16',17'...전극탭
10, 10 '... secondary battery cells 11, 11' ... case
12 ... concave / convex portion 12a ... convex portion
12b ... concave portions 13, 14, 13 ', 14' ... electrode terminal
15 ... electrode assembly 16, 17, 16 ', 17' ... electrode tab

Claims (10)

전극 조립체, 전해질 및 이들을 내부에 수납하고 밀봉하는 케이스를 구비하는 이차전지 셀들을 상기 케이스의 두께방향으로 적층하여 이루어지는 모듈형 전지로서,
상기 케이스는 두께방향의 길이가 가로방향 및 세로방향보다 작은 직육면체 형상으로 이루어지고,
상기 케이스의 두께방향과 평행한 네 측면 중 양측면이 요철 형상으로 이루어진 것이며,
상기 요철 형상을 이루는 요철부는 상기 케이스 표면으로부터 상대적으로 돌출된 볼록부와 상대적으로 들어간 오목부를 포함하고,
상기 오목부는 상기 케이스의 두께방향을 따라 연장되는 형상을 취하고 있으며,
상기 오목부에 끼워져서 상기 케이스의 두께방향을 따라 상기 이차전지 셀들의 측면을 고정 지지하는 측면 지지바를 구비하여, 상기 이차전지 셀들의 좌우방향 및 상하방향의 이동을 규제하고,
상기 이차전지 셀들이 적층된 양단부에 엔드 플레이트가 배치되며, 상기 엔드 플레이트에서 상기 이차전지 셀의 요철부가 형성된 양측면에 대응되는 양측면 가장자리에는 측면 지지바 체결용 홀이 형성되어 있고, 상기 엔드 플레이트의 네 귀퉁이에는 모서리 지지바 체결용 홀이 형성되어 있으며, 상기 측면 지지바 체결용 홀에는 상기 측면 지지바가 관통되어 체결수단에 의해 체결되고, 상기 모서리 지지바 체결용 홀에는 모서리 지지바가 체결수단에 의해 체결되며,
상기 요철 형상으로 이루어진 상기 케이스의 측면을 따라 상기 케이스의 두께방향으로 냉매를 공급하는 덕트를 구비하되, 상기 덕트는 상기 케이스의 두께방향을 따라 연장되는 구조로서, 상기 이차전지 셀의 요철부가 형성된 양측면을 감싸면서 냉매 유동 통로를 형성하고, 양단에는 냉매의 유입/유출구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 모듈형 전지.
1. A modular battery comprising secondary battery cells stacked in the thickness direction of the case, the secondary battery cells including an electrode assembly, an electrolyte, and a case for housing and sealing them,
Wherein the case has a rectangular parallelepiped shape whose length in the thickness direction is smaller than that in the lateral direction and the longitudinal direction,
Both sides of four sides parallel to the thickness direction of the case are formed in a concavo-convex shape,
Wherein the concave-convex portion forming the concavo-convex shape includes a convex portion relatively protruding from the case surface and a concave portion relatively entering the convex portion,
Wherein the concave portion has a shape extending along the thickness direction of the case,
And a side support bar which is fitted in the recess and fixes and supports the side surfaces of the secondary battery cells along the thickness direction of the case, the movement of the secondary battery cells in the lateral direction and the vertical direction is regulated,
The end plates are disposed at both ends where the secondary battery cells are stacked. In the end plate, a side support bar fastening hole is formed at both side edges corresponding to both sides of the uneven part of the secondary battery cell, Wherein the side support bar is inserted into the side support bar fastening hole and is fastened by the fastening means, and the corner support bar is fastened to the corner support bar fastening hole by fastening means And,
And a duct extending along the thickness direction of the case to supply refrigerant in a thickness direction of the case along the side surface of the case having the concave and convex shape, And a refrigerant flow path is formed while enclosing the refrigerant flow path, and both ends of the refrigerant flow path are formed with an inlet / outlet of the refrigerant.
제1항에 있어서,
상기 요철 형상의 볼록부 또는 오목부는 상기 케이스의 두께방향을 따라 연장되고 상기 두께방향에 수직한 방향으로 반복되는 막대 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 모듈형 전지.
The method according to claim 1,
Wherein the convex portion or the concave portion of the concave-convex shape extends in the thickness direction of the case and has a rod shape repeated in a direction perpendicular to the thickness direction.
제1항에 있어서,
상기 요철 형상의 볼록부 또는 오목부는 상기 케이스의 두께방향 및 이 두께방향에 수직한 방향으로 반복되는 도트 매트릭스 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 모듈형 전지.
The method according to claim 1,
Wherein the convex portion or the concave portion of the concave-convex shape has a dot matrix shape repeated in a thickness direction of the case and a direction perpendicular to the thickness direction.
제1항에 있어서,
상기 케이스는 금속판으로 이루어지고, 상기 요철 형상은 상기 금속판에서 상기 측면에 해당되는 부분에 프레스 가공함으로써 형성된 것을 특징으로 하는 모듈형 전지.
The method according to claim 1,
Wherein the case is made of a metal plate, and the concave-convex shape is formed by pressing a portion corresponding to the side surface of the metal plate.
제1항에 있어서,
상기 케이스는 금속층과 합성수지층이 라미네이트된 시트로 이루어진 파우치로 이루어지고, 상기 요철 형상은 상기 파우치에서 절곡되어 상기 측면이 되는 가장자리부를, 요철 형상을 가진 금형으로 가압하면서 열융착함으로써 형성된 것을 특징으로 하는 모듈형 전지.
The method according to claim 1,
Wherein the case is formed by a pouch made of a sheet laminated with a metal layer and a synthetic resin layer, and the concave-convex shape is formed by bending the pouch and thermally fusing the edge portion serving as the side face with a mold having a concavo- Modular battery.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
적층된 상기 이차전지 셀들 사이에 삽입되는 판상 또는 프레임 형태의 스페이서를 구비하되,
상기 스페이서의 양측에 배치되는 두 개의 이차전지 셀들의 표면 및 이면은 상기 스페이서의 양표면에 각각 밀착되는 것을 특징으로 하는 모듈형 전지.
The method according to claim 1,
And a plate-shaped or frame-shaped spacer inserted between the stacked secondary battery cells,
And the front and back surfaces of the two secondary battery cells disposed on both sides of the spacer are respectively in close contact with both surfaces of the spacer.
제8항에 있어서,
상기 스페이서에서 상기 요철 형상으로 이루어진 상기 케이스의 측면쪽 모서리에는, 상기 요철 형상의 오목부에 끼워져서 상기 스페이서의 양측에 배치되는 두 개의 이차전지 셀들의 측면 일부를 고정 지지하는 측면 지지돌기가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 모듈형 전지.
9. The method of claim 8,
Side supporting protrusions for fixing and supporting a side portion of two secondary battery cells arranged on both sides of the spacer by being fitted in the concave portions of the concave and convex shape are formed on the side edge of the case made of the concave- Wherein the battery is a battery.
삭제delete
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