KR101807114B1 - Battery module and battery pack including the same - Google Patents

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KR101807114B1 KR1020150051833A KR20150051833A KR101807114B1 KR 101807114 B1 KR101807114 B1 KR 101807114B1 KR 1020150051833 A KR1020150051833 A KR 1020150051833A KR 20150051833 A KR20150051833 A KR 20150051833A KR 101807114 B1 KR101807114 B1 KR 101807114B1
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강달모
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Abstract

본 발명에 따르면, 다수의 이차 전지를 구비하고, 이차 전지들 사이에 유로가 형성된 셀 어셈블리 및 셀 어셈블리의 일 측면에 위치하여 셀 어셈블리의 일 측면을 커버하고, 내측에 공기 유동공간이 형성된 사이드커버본체와, 사이드커버본체의 외측에서 내측으로 공기를 유입시키는 윈도우를 구비하여, 윈도우를 통해 사이드커버본체의 내측으로 유입된 공기가 유로로 인입되도록 구성된 사이드커버유닛을 포함하며, 사이드커버본체는 윈도우에서 멀어지는 방향으로 공기 유동공간이 좁아지도록 구성된 배터리 모듈이 제공될 수 있다.According to the present invention, there are provided a cell assembly having a plurality of secondary cells, a cell assembly having a channel formed between the secondary cells, and a side cover disposed on one side of the cell assembly to cover one side of the cell assembly, And a side cover unit including a main body and a window for allowing air to flow inward from the outside of the side cover body so that air introduced into the inside of the side cover body through the window is drawn into the flow passage, The air flow space may be narrowed in a direction away from the battery module.

Description

배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩{Battery module and battery pack including the same}[0001] The present invention relates to a battery module and a battery pack including the battery module,

본 발명은 배터리 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 컴팩트한 구조를 가지면서 배터리 냉각 효율을 향상시킬 수 있는 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery module, and more particularly, to a battery module having a compact structure and capable of improving battery cooling efficiency, and a battery pack including the battery module.

근래에 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차 전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.2. Description of the Related Art In recent years, demand for portable electronic products such as notebook computers, video cameras, and portable telephones has rapidly increased, and electric vehicles, storage batteries for energy storage, robots, and satellites have been developed in earnest. Are being studied actively.

현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다. The secondary rechargeable batteries are nickel-cadmium batteries, nickel-hydrogen batteries, nickel-zinc batteries, and lithium secondary batteries. Among them, lithium secondary batteries have almost no memory effect compared to nickel- It is very popular because of its low self-discharge rate and high energy density.

이러한 리튬 이차 전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 리튬 이차 전지는, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재, 즉 전지 케이스를 구비한다.These lithium secondary batteries mainly use a lithium-based oxide and a carbonaceous material as a cathode active material and an anode active material, respectively. The lithium secondary battery includes an electrode assembly in which a positive electrode plate and a negative electrode plate each coated with such a positive electrode active material and a negative electrode active material are disposed with a separator interposed therebetween, and an outer casing, that is, a battery case, for sealingly storing the electrode assembly together with the electrolyte solution.

일반적으로 리튬 이차 전지는 외장재의 형상에 따라, 전극 조립체가 금속 캔에 내장되어 있는 캔형 이차 전지와 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 내장되어 있는 파우치형 이차 전지로 분류될 수 있다. Generally, a lithium secondary battery can be classified into a can type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a metal can, and a pouch type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a pouch of an aluminum laminate sheet, depending on the shape of the casing.

최근에는 휴대형 전자기기와 같은 소형 장치뿐 아니라, 자동차나 전력저장장치와 같은 중대형 장치에도 이차 전지가 널리 이용되고 있다. 이러한 중대형 장치에 이용되는 경우, 용량 및 출력을 높이기 위해 많은 수의 이차 전지가 전기적으로 연결된다. 특히, 이러한 중대형 장치에는 수납 및 적층이 용이하다는 장점으로 인해 파우치형 이차 전지가 많이 이용된다. 배터리 모듈은 이처럼 용량 및 출력 등을 높이기 위해 다수의 이차 전지가 직렬 내지 병렬로 연결된 구성요소를 의미한다고 할 수 있다. In recent years, secondary batteries are widely used not only in small-sized devices such as portable electronic devices, but also in medium to large-sized devices such as automobiles and electric power storage devices. When used in such a medium to large-sized apparatus, a large number of secondary batteries are electrically connected to increase capacity and output. In particular, pouch-type secondary batteries are widely used because they are easy to store and stack. The battery module may be referred to as a component in which a plurality of secondary batteries are connected in series or in parallel in order to increase capacity and output.

이와 같은 배터리 모듈을 구성할 때, 주요 이슈 중 하나가 냉각의 문제라 할 수 있다. 이차 전지는 충방전을 반복하는 과정에서 자체적으로 열을 발생시킬 수 있으며, 배터리 모듈은 다수의 이차 전지가 좁은 공간에 밀집되어 있기 때문에 배터리 모듈은 사용 중에 온도가 크게 상승할 수 있다. 더욱이, 자동차나 전력저장장치 등과 같은 중대형 장치는 실외에서 사용되는 경우가 많으므로 여름과 같은 고온 상황에서는 이에 장착된 배터리 모듈의 온도는 더욱 크게 상승할 수 있다. 그런데, 배터리 모듈에 포함된 이차 전지는 그 온도가 적정 온도보다 높아지는 경우 성능이 저하될 수 있고, 심한 경우 폭발이나 발화의 위험도 있다. 따라서, 배터리 모듈을 구성함에 있어서 냉각 성능을 확보하는 것은 매우 중요한 문제이다.When constructing such a battery module, one of the major issues is the problem of cooling. The secondary battery can generate heat by itself in the process of repeated charging and discharging. Since the plurality of secondary batteries are concentrated in a narrow space in the battery module, the temperature of the battery module may increase significantly during use. In addition, since the middle- or large-sized devices such as an automobile or a power storage device are often used outdoors, the temperature of the battery module mounted thereon can be further increased in a high-temperature situation such as summer. However, when the temperature of the secondary battery included in the battery module is higher than the proper temperature, the performance may be deteriorated and, in severe cases, there is a risk of explosion or ignition. Therefore, securing the cooling performance in constituting the battery module is a very important problem.

배터리 모듈의 냉각 방식에는 대표적으로 공냉식과 수냉식, 두 가지를 들 수 있는데, 누전이나 이차 전지의 방수 문제 등으로 인해 공냉식이 수냉식보다 널리 이용되고 있다. 이러한 공냉식의 냉각 방식은 배터리 모듈 내부에 유체, 이를테면 외부 공기를 유입시키고 배터리 모듈 내부의 공기를 외부로 유출시키기 위한 덕트를 구비하는 경우가 많다. 그리고 공냉식 배터리 모듈은 이차 전지들 사이에 공기가 유동할 수 있는 유로를 가지도록 많이 설계된다.Two types of cooling methods of battery module are air cooling type and water cooling type. Air cooling type is more widely used than water cooling type due to leakage current or waterproofing problem of secondary battery. Such an air cooling type cooling system often includes a duct for introducing a fluid such as outside air into the battery module and for discharging the air inside the battery module to the outside. The air-cooled battery module is designed to have a flow path through which air can flow between the secondary batteries.

그런데, 종래의 공냉식 배터리 모듈들은 덕트 유입구에서의 거리에 따라 냉각 효율이 달라져 다수의 배터리 셀간의 냉각 편차가 발생하는 문제점이 있다. 다시 말하면, 덕트 유입구에서 가까운 유로는 더 먼 곳의 유로보다 상대적으로 냉각 공기 유입량이 더 크기 때문에 위치에 따른 배터리 셀들간에 냉각 편차가 생긴다. 이러한 배터리 셀들간의 냉각 편차는 배터리 셀들의 성능을 불균일하게 만드는 요인 중 하나가 된다.However, the conventional air-cooled type battery modules have different cooling efficiency depending on the distance from the duct inlet, resulting in a cooling deviation between a plurality of battery cells. In other words, the flow path closer to the duct inlet has a relatively larger amount of cooling air flow than the flow path farther away, resulting in cooling variations between battery cells depending on the location. Such a cooling deviation between the battery cells becomes one of the factors that make the performance of the battery cells uneven.

또한, 자동차와 같이 한정된 공간에 설치되는 배터리 모듈은 원하는 출력을 공급할 수 있으면서도 그 부피는 작아야한다. 그런데 종래의 공냉식 배터리 모듈은, 냉각 공기 유로인 덕트등을 포함하고 있어 부피가 크고, 더욱이 냉각 공기 순환용 팬이나 기타 부대 장치등으로 인해, 차량의 공간 효율성을 떨어뜨리는 단점이 있다. In addition, a battery module installed in a limited space such as an automobile must be able to supply a desired output and have a small volume. However, the conventional air-cooled battery module has a disadvantage in that it has a large volume because it includes a duct as a cooling air passage, and furthermore, a space efficiency of the vehicle is deteriorated due to a cooling air circulating fan or other auxiliary device.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 컴팩트한 구조를 가지면서 배터리 냉각 효율을 향상시킬 수 있는 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩을 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a battery module and a battery pack including the battery module, which are capable of improving battery cooling efficiency while having a compact structure.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention is not limited thereto. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the invention may be realized and attained by means of the instrumentalities and combinations particularly pointed out in the appended claims.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 모듈은 다수의 이차 전지를 구비하고, 상기 이차 전지들 사이에 유로가 형성된 셀 어셈블리; 및 상기 셀 어셈블리의 일 측면에 위치하여 상기 셀 어셈블리의 일 측면을 커버하고, 내측에 공기 유동공간이 형성된 사이드커버본체와, 상기 사이드커버본체의 외측에서 내측으로 공기를 유입시키는 윈도우를 구비하여, 상기 윈도우를 통해 상기 사이드커버본체의 내측으로 유입된 공기가 상기 유로로 인입되도록 구성된 사이드커버유닛을 포함하며, 상기 사이드커버본체는, 상기 윈도우에서 멀어지는 방향으로 상기 공기 유동공간이 좁아지도록 구성될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a battery module comprising: a cell assembly having a plurality of secondary cells and a flow path formed between the secondary cells; A side cover body disposed on one side of the cell assembly and covering one side of the cell assembly and having an air flow space formed therein and a window for introducing air inward from the outside of the side cover body, And a side cover unit configured to allow air introduced into the side cover body through the window to be drawn into the flow passage, wherein the side cover body is configured to narrow the air flow space in a direction away from the window have.

상기 유로는, 적어도 하나의 이차 전지를 사이에 두고 소정 간격마다 상하 방향으로 복수 개가 형성되고, 상기 사이드커버유닛은, 상기 윈도우가 상기 사이드커버본체의 상단부에 마련되어 상기 공기 유동공간에서 공기의 흐름이 상부에서 하부 방향으로 이루어지도록 구성될 수 있다.Wherein a plurality of the flow paths are formed in a vertical direction at predetermined intervals with at least one secondary battery being interposed therebetween, and the side cover unit is provided in the upper end portion of the side cover body so that the flow of air in the air flowing space From the top to the bottom.

상기 사이드커버본체는, 상부에서 하부 방향으로 상기 공기 유동공간이 좁아지도록 적어도 하나의 단차를 구비할 수 있다.The side cover body may have at least one step so that the air flow space narrows from the upper side to the lower side.

상기 사이드커버본체는, 상기 윈도우와 연통되고, 상기 셀 어셈블리의 일 측면 상부 영역을 커버하는 상판부; 및 상기 상판부와 한 몸체로 형성되어 상기 셀 어셈블리의 일 측면 하부 영역을 커버하며, 상기 공기 유동공간이 상기 상판부보다 좁게 형성되는 하판부를 포함할 수 있다.Wherein the side cover body includes: an upper plate part communicating with the window and covering an upper area of one side of the cell assembly; And a lower plate part formed as one body with the upper plate part, covering a lower area of one side of the cell assembly, and the air flow space being narrower than the upper plate part.

상기 사이드커버본체는, 상기 상판부와 상기 하판부 사이에 폭이 점진적으로 좁아지도록 형성된 경사부를 더 포함할 수 있다.The side cover body may further include an inclined portion formed between the upper plate portion and the lower plate portion so that the width is gradually narrowed.

상기 경사부는, 상기 상판부에서 상기 하판부 방향으로 폭이 좁아지도록 테이퍼진 경사면을 구비할 수 있다.The inclined portion may have a tapered inclined surface so that the width from the upper plate portion toward the lower plate portion is narrowed.

상기 경사부는, 상기 상판부에서 상기 하판부 방향으로 소정의 곡률을 갖는 경사면을 구비할 수 있다.The inclined portion may have an inclined surface having a predetermined curvature in the direction from the upper plate portion to the lower plate portion.

상기 윈도우는, 상기 사이드커버본체의 상단부에서 상기 셀 어셈블리 위로 돌출되게 마련되는 공기유입구를 포함할 수 있다.The window may include an air inlet protruding from the upper end of the side cover body onto the cell assembly.

상기 공기유입구는, 공기가 유입되는 개구가 지면에 평행한 방향으로 형성될 수 있다.The air inlet may be formed in a direction parallel to the paper, the opening through which the air is introduced.

상기 윈도우는, 상기 공기유입구의 개구에 설치되고, 플레이트 형태로 구성되어 내외측 방향이 지면에 평행한 방향에서 소정 각도 경사지게 형성된 복수의 리브를 구비하되, 상기 복수의 리브 중 적어도 하나는 내외측 단부 중 적어도 하나가 절곡된 형태로 구성된 유입구커버를 더 포함할 수 있다.Wherein the window has a plurality of ribs which are provided in an opening of the air inlet and are formed in a plate shape and whose inner and outer directions are inclined at a predetermined angle in a direction parallel to the ground surface, And at least one of the inlet cover and the inlet cover may be bent.

상기 사이드커버유닛은, 2개를 한 쌍으로 상기 셀 어셈블리의 양 측면을 커버할 수 있다.The side cover unit can cover both side surfaces of the cell assembly in pairs.

2개 중 적어도 어느 하나의 상기 사이드커버유닛은, 상기 사이드커버본체의 내측에 공기 흡입용 팬을 더 구비할 수 있다.At least one of the two side cover units may further include an air suction fan inside the side cover body.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 상술한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, a battery pack including the above-described battery module may be provided.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상술한 배터리 모듈을 포함하는 자동차가 제공될 수 있다. 상기 자동차는 하이브리드 자동차, 플러그인 하이브리드 자동차 및 내연 기관 없이 전기 모터와 배터리로만 구동되는 순수 전기 자동차등을 포함할 수 있다. According to another aspect of the present invention, an automobile including the above-described battery module can be provided. The automobile may include a hybrid vehicle, a plug-in hybrid vehicle, and a pure electric vehicle driven only by an electric motor and a battery without an internal combustion engine.

본 발명의 일 측면에 의하면, 자동차와 같이 다수의 부품들이 집약되어 있는 장소에서도 효과적으로 배치될 수 있는 컴팩트한 구조의 공냉식 배터리 모듈이 제공될 수 있다. According to an aspect of the present invention, an air-cooled battery module having a compact structure that can be effectively disposed even in a place where a large number of parts such as an automobile are concentrated can be provided.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 각각의 단위 배터리 셀들에 공급되는 공기 유량이 균일해짐으로서 각각의 단위 배터리 셀들 간의 냉각 편차를 감소시킬 수 있다.According to another aspect of the present invention, since the air flow rate supplied to each unit battery cell becomes uniform, the cooling deviation between the unit battery cells can be reduced.

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는, 도 1의 부분 분리 사시도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 4는, 도 3의 배터리 모듈의 구성의 분리 사시도이다.
도 5는, 도 3에서 한 쌍의 사이드커버유닛을 나타내는 사시도이다.
도 6은, 도 5의 윈도우에서 개구커버를 분리하여 나타내는 분리 사시도이다.
도 7은, 도 5에 도시된 개구커버의 정면도이다.
도 8은, 도 7의 B-B'선에 대한 단면도이다.
도 9는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈 내부 공기 흐름을 설명하기 위한 배터리 팩의 개략적인 단면 구성을 나타내는 도면이다.
1 is a perspective view illustrating a configuration of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a partially separated perspective view of Fig. 1. Fig.
3 is a perspective view illustrating a configuration of a battery module according to an embodiment of the present invention.
4 is an exploded perspective view of the configuration of the battery module of Fig.
Fig. 5 is a perspective view showing a pair of side cover units in Fig. 3. Fig.
Fig. 6 is an exploded perspective view showing the opening cover separated from the window of Fig. 5; Fig.
7 is a front view of the opening cover shown in Fig.
8 is a cross-sectional view taken along the line B-B 'in Fig.
9 is a schematic cross-sectional view of a battery pack for explaining an air flow inside a battery module according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 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 construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined.

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

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

본 발명의 실시형태는 통상의 기술자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이므로 도면에서의 구성요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다. 따라서, 각 구성요소의 크기나 비율은 실제적인 크기나 비율을 전적으로 반영하는 것은 아니다.The embodiments of the present invention are provided to explain the present invention more fully to the ordinary artisan, so that the shape and size of the components in the drawings may be exaggerated, omitted or schematically shown for clarity. Thus, the size or ratio of each component does not entirely reflect the actual size or ratio.

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 구성을 나타내는 사시도이고, 도 2는, 도 1의 부분 분리 사시도이다.FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a battery pack according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partially separated perspective view of FIG.

이들 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 모듈(200)은, 하부 케이스(120)와 상부 케이스(110)로 상호간 조립 및 분해가능한 배터리 팩 케이스(100) 내부에 수용될 수 있다. Referring to these figures, the battery module 200 according to the present invention can be housed in a battery pack case 100 that can be assembled and disassembled from each other by a lower case 120 and an upper case 110.

배터리 팩 케이스(100)는, 이하에서 설명할 사이드커버유닛(240)의 일부 구성 즉, 윈도우(250)가 외부로 노출될 수 있도록, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제작될 수 있다. 그리고 배터리 팩 케이스(100)는 전체적으로 밀폐된 구조로 이루어져, 수분 기타 이물질등이 내부로 유입되지 않도록 한다. 이를 위해 오링(O-ring)이 하부 케이스(120)와 상부 케이스(110)의 조립부위에 더 개재될 수 있다. The battery pack case 100 can be manufactured as shown in FIGS. 1 and 2 so that a part of the side cover unit 240 described below, that is, the window 250 can be exposed to the outside . In addition, the battery pack case 100 is entirely hermetically sealed so that moisture, foreign matter, and the like are prevented from flowing into the battery pack case 100. An O-ring may be further provided at an assembly site of the lower case 120 and the upper case 110. [

도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 구성을 나타내는 사시도이고, 도 4는, 도 3의 배터리 모듈의 구성의 분리 사시도이고, 도 5는, 도 3에서 한 쌍의 사이드커버유닛을 나타내는 사시도이다. 3 is a perspective view showing a configuration of a battery module according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is an exploded perspective view of the configuration of the battery module of FIG. 3, and FIG. 5 is a cross- Fig.

이들 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(200)은, 셀 어셈블리(210)와 사이드커버유닛(240)을 포함할 수 있다. Referring to these drawings, a battery module 200 according to an embodiment of the present invention may include a cell assembly 210 and a side cover unit 240.

셀 어셈블리(210)는, 하나 이상의 이차 전지(211)를 구비한다. 특히, 배터리 모듈(200)에 있어서, 셀 어셈블리(210)는, 다수의 이차 전지(211)를 구비하는 이차 전지(211)의 집합체일 수 있다. 여기서, 셀 어셈블리(210)에 포함되는 이차 전지(211)는 파우치형 이차 전지(211)일 수 있다. 이 경우, 파우치형 이차 전지(211)는, 일 방향, 이를테면 도면에 도시된 바와 같이 상하 방향으로 적층된 형태로 구성될 수 있다. The cell assembly 210 includes one or more secondary batteries 211. In particular, in the battery module 200, the cell assembly 210 may be a collection of secondary batteries 211 having a plurality of secondary batteries 211. Here, the secondary battery 211 included in the cell assembly 210 may be a pouch type secondary battery 211. In this case, the pouch type secondary batteries 211 may be stacked in one direction, for example, as shown in the figure, in the vertical direction.

한편, 셀 어셈블리(210)는, 파우치형 이차 전지(211)의 적층을 위한 적층용 프레임을 포함할 수 있다. 여기서, 적층용 프레임은 이차 전지(211)를 적층하는데 이용되는 구성으로서, 이차 전지(211)를 홀딩하여 그 유동을 방지하고, 상호 적층 가능하도록 구성되어 이차 전지(211)의 조립을 가이드할 수 있다. Meanwhile, the cell assembly 210 may include a stacking frame for stacking the pouch-shaped secondary batteries 211. Here, the lamination frame is a structure used for laminating the secondary batteries 211, which can hold the secondary batteries 211 to prevent the secondary batteries 211 from flowing, and can be stacked so as to be able to guide the assembly of the secondary batteries 211 have.

이러한 적층용 프레임은, 카트리지 등 다양한 용어로 대체될 수 있으며, 중앙 부분이 비어 있는 사각 링 형태로 구성될 수 있다. 이 경우, 적층용 프레임의 네 모서리는 이차 전지(211)의 외주부에 위치할 수 있다.Such a lamination frame can be replaced with various terms such as a cartridge, and can be configured in the form of a square ring with a hollow central portion. In this case, the four corners of the stacking frame may be located on the outer peripheral portion of the secondary battery 211. [

또한, 셀 어셈블리(210)는, 이차 전지(211)를 적층한 형태로 구성하면서 적어도 둘 이상의 이차 전지(211) 사이가 소정 거리 이격되도록 구성될 수 있다. 그리고, 이러한 이격 구성에 의해, 이차 전지(211) 사이에는 유로가 형성될 수 있다. 즉, 상기 셀 어셈블리(210)는 이차 전지(211) 사이에 유로가 형성되도록 구성될 수 있으며, 이는 적층용 프레임에 의해 구현될 수 있다. 따라서, 외부로부터 셀 어셈블리(210)로 유체, 이를테면 공기가 유입된 경우, 이러한 공기는 이차 전지(211) 사이에 형성된 유로를 흐르면서 이차 전지(211)와 열 교환을 할 수 있다. In addition, the cell assembly 210 may be configured such that the secondary cells 211 are stacked, and at least two or more secondary cells 211 are spaced apart from each other by a predetermined distance. With this spacing configuration, a flow path can be formed between the secondary batteries 211. [ That is, the cell assembly 210 may be configured to form a flow path between the secondary cells 211, which may be realized by a stacking frame. Accordingly, when a fluid, such as air, flows from the outside into the cell assembly 210, the air can exchange heat with the secondary battery 211 while flowing through the flow path formed between the secondary cells 211.

이때, 이차 전지(211)와 공기 사이의 열 교환은, 이차 전지(211)와 공기가 직접 접촉하여 수행될 수 있다. 또는, 적층용 프레임은 이차 전지(211)에 근접하여 냉각 핀을 구비할 수 있는데, 이러한 냉각 핀에 공기가 접촉하도록 함으로써, 이차 전지(211)와 공기 사이의 열 교환이 간접적으로 이루어지도록 할 수도 있다.At this time, heat exchange between the secondary battery 211 and the air can be performed by direct contact of the secondary battery 211 with air. Alternatively, the stacking frame may be provided with a cooling fin close to the secondary battery 211. By making air contact with the cooling fin, heat exchange between the secondary battery 211 and the air can be indirectly performed have.

본 발명에 따른 배터리 모듈(200)은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상부 플레이트(220) 및 하부 플레이트(230)를 더 포함할 수 있다.The battery module 200 according to the present invention may further include an upper plate 220 and a lower plate 230, as shown in FIGS.

상부 플레이트(220) 및 상기 하부 플레이트(230)는, 대략 넓은 면적을 가진 플레이트 형태로 구성될 수 있으며, 각각 셀 어셈블리(210)의 상부 및 하부에 위치하여, 셀 어셈블리(210)의 상부 및 하부를 커버할 수 있다. 이러한 상부 플레이트(220)와 하부 플레이트(230)는, 배터리 모듈(200)에 대한 기계적 지지력을 제공하고, 셀 어셈블리(210)의 상부와 하부에서 셀 어셈블리(210)를 외부의 충격 등으로부터 보호하는 역할을 할 수 있다. 이를 위해 상부 플레이트(220)와 하부 플레이트(230)는 강성이 확보될 수 있도록 스틸 등의 금속 재질로 구성될 수 있다.The upper plate 220 and the lower plate 230 may be formed in the form of plates having an approximately large area and are respectively located at the upper and lower portions of the cell assembly 210, . The upper plate 220 and the lower plate 230 provide mechanical support for the battery module 200 and protect the cell assembly 210 from external shocks at the top and bottom of the cell assembly 210 Can play a role. For this purpose, the upper plate 220 and the lower plate 230 may be made of a metal such as steel to ensure rigidity.

셀 어셈블리(210)는, 이러한 상부 플레이트(220)와 하부 플레이트(230) 사이에 개재되는 형태로 구성될 수 있으며, 상부 플레이트(220)와 하부 플레이트(230) 사이에 고정될 수 있다. 이를 위해, 상부 플레이트(220) 및 하부 플레이트(230)에는 셀 어셈블리(210)와 결합하기 위한 구성을 구비할 수 있다. 예를 들어, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 셀 어셈블리(210)에는 네 모서리에 상하 방향의 삽입홀이 형성될 수 있으며, 이 경우 하부 플레이트(230)에는 이에 대응되는 위치에 삽입봉이 구비되어, 하부 플레이트(230)의 각 삽입봉이 셀 어셈블리(210)의 삽입홀에 삽입됨으로써 셀 어셈블리(210)가 하부 플레이트(230)에 고정되도록 할 수 있다. 그리고, 상부 플레이트(220)에는 이러한 하부 플레이트(230)의 삽입봉을 삽입하기 위한 홀이 형성되어 삽입봉이 삽입된 후 너트 등으로 고정되는 형태로 구성될 수 있다.The cell assembly 210 may be interposed between the upper plate 220 and the lower plate 230 and may be fixed between the upper plate 220 and the lower plate 230. For this purpose, the upper plate 220 and the lower plate 230 may have a structure for coupling with the cell assembly 210. For example, as shown in FIGS. 3 and 4, upper and lower insertion holes may be formed at four corners of the cell assembly 210. In this case, So that the cell assembly 210 can be fixed to the lower plate 230 by inserting each insertion rod of the lower plate 230 into the insertion hole of the cell assembly 210. A hole for inserting the insertion bar of the lower plate 230 may be formed in the upper plate 220, and the insertion bar may be inserted and fixed with a nut or the like.

한편, 사이드커버유닛(240)은 셀 어셈블리(210)의 일 측면에 위치하여 셀 어셈블리(210)의 해당 측면을 커버하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 4에서 화살표 A 방향으로 배터리 모듈(200)을 바라보는 것을 기준으로, 셀 어셈블리(210)의 전,후,좌,우를 구분할 때 사이드커버유닛(240)은 셀 어셈블리(210)의 네 측면 중, 좌측면 및 우측면 중 적어도 어느 한쪽을 커버하도록 구성될 수 있다. 즉, 본 실시예에서 한 쌍의 사이드커버유닛(240)이 셀 어셈블리(210) 좌측면과 우측면 모두를 커버하도록 구성되어 있으나, 경우에 따라 어느 일 측면만을 커버하도록 구성될 수도 있다. Meanwhile, the side cover unit 240 may be positioned on one side of the cell assembly 210 to cover the corresponding side of the cell assembly 210. For example, when the battery module 200 is viewed in the direction of the arrow A in FIG. 4, the side cover unit 240 separates the cell assembly 210 from the front, rear, left, The left side surface, and the right side surface. That is, in the present embodiment, the pair of side cover units 240 are configured to cover both the left side and the right side of the cell assembly 210, but they may be configured to cover only one side as the case may be.

특히 본 발명에 따른 사이드커버유닛(240)은, 셀 어셈블리(210)의 측면 영역을 보호하면서 배터리 모듈(200) 내부에 공기를 유출입시키는 덕트 역할을 겸할 수 있다. Particularly, the side cover unit 240 according to the present invention can also serve as a duct for blowing air into and out of the battery module 200 while protecting the side area of the cell assembly 210.

이러한 사이드커버유닛(240)은, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 윈도우(250)와 사이드커버본체(260)를 포함할 수 있다. The side cover unit 240 may include a window 250 and a side cover body 260, as shown in FIGS.

윈도우(250)는 배터리 모듈(200) 내외부로 공기를 유출입시키는 통풍구 역할을 하는 부분이다. 본 실시예에 따른 배터리 모듈(200)은 윈도우(250)가 사이드커버본체(260)의 상단부에서 셀 어셈블리(210) 위로 연장되도록 사이드커버본체(260)와 일체로 형성될 수 있다. 이와 같이, 윈도우(250)가 사이드커버본체(260)와 일체로 형성됨으로서 배터리 모듈(200)의 부피가 컴팩트해 질 수 있다. The window 250 is a part serving as a vent for allowing air to flow in and out of the battery module 200. The battery module 200 according to the present embodiment may be integrally formed with the side cover body 260 so that the window 250 extends over the cell assembly 210 from the upper end of the side cover body 260. In this way, since the window 250 is formed integrally with the side cover body 260, the volume of the battery module 200 can be made compact.

그리고 셀 어셈블리(210)의 전면 및/또는 상면에는 BMS 등 기타 전장품들이 더 설치될 수 있다. 이러한 배터리 모듈(200)은, 도 1 및 도 2와 같이, 대략적으로 직육면체 형태로 집적화되어 박스 형태의 배터리 팩 케이스(100)에 수납될 수 있다. 이때 배터리 모듈(200)의 윈도우(250)는 공기유입구(251)만 배터리 팩 케이스(100) 밖으로 노출될 수 있다. Further, other electric components such as BMS may be installed on the front surface and / or the top surface of the cell assembly 210. As shown in FIGS. 1 and 2, the battery module 200 may be integrated in a substantially rectangular parallelepiped shape and housed in a box-shaped battery pack case 100. At this time, only the air inlet 251 of the window 250 of the battery module 200 may be exposed to the outside of the battery pack case 100.

도 6은, 도 5의 윈도우(250)에서 개구커버(253)를 분리하여 나타내는 분리 사시도이고, 도 7은, 도 5에 도시된 개구커버(253)의 정면도이고, 도 8은, 도 7의 B-B'선에 대한 단면도이다. Fig. 6 is an exploded perspective view showing the opening cover 253 separated from the window 250 in Fig. 5, Fig. 7 is a front view of the opening cover 253 shown in Fig. 5, B-B ', respectively.

이들 도면들에 도시된 바와 같이, 윈도우(250)는 사이드커버본체(260) 내부와 연통되는 공기유입구(251)와, 개구커버(253)를 포함할 수 있다. 공기유입구(251)는 외부 공기가 셀 어셈블리(210)의 측면으로 들어와 사이드커버본체(260) 아래로 흐를 수 있도록 개구(252)가 수평 방향으로 형성될 수 있다. 그리고 개구커버(253)는 공기유입구(251)의 개구(252)에 장착되어 공기유입구(251)로 유입되는 공기의 흐름 방향, 속도, 양 등을 제어하는 역할을 담당할 수 있다. As shown in these figures, the window 250 may include an air inlet 251 communicating with the interior of the side cover body 260, and an opening cover 253. The air inlet 251 may be formed with the opening 252 in a horizontal direction so that external air may enter the side of the cell assembly 210 and flow under the side cover body 260. The opening cover 253 may be installed in the opening 252 of the air inlet 251 to control the flow direction, speed, amount, etc. of the air flowing into the air inlet 251.

이러한 개구커버(253)는, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 복수의 리브(253a)를 구비할 수 있다. 각각의 리브(253a)는, 평평한 플레이트 형태로 구성될 수 있다. 즉, 상기 리브(253a)는, 상하 방향으로는 얇은 두께를 갖는 플레이트 형태로 구성될 수 있다. 그리고 이러한 리브(253a)는, 복수 개 마련되고, 상호 간 소정 거리 이격되게 배열된다. 상기 리브(253a)는 플레이트 형태로 구성되기 때문에, 리브(253a) 사이의 공간을 통과하는 공기는, 리브(253a)의 표면을 따라 흐를 수 있게 된다. The opening cover 253 may have a plurality of ribs 253a, as shown in Figs. Each of the ribs 253a may be configured in the form of a flat plate. That is, the ribs 253a may be formed in a plate shape having a thin thickness in the vertical direction. A plurality of such ribs 253a are provided and are arranged so as to be spaced apart from each other by a predetermined distance. Since the ribs 253a are formed in a plate shape, air passing through the space between the ribs 253a can flow along the surface of the ribs 253a.

보다 구체적으로, 도 8에는, 개구커버(253)에 3개의 리브(253a)가 구비되어 있는데, 각각의 리브(253a)는, 모두 내측에서 외측 방향으로 갈수록 점차 낮아지는 형태로 기울어지게 구성되어 있다. 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 경사지게 구성된 리브(253a)에 의해, 개구커버(253)를 통과하는 공기 역시 이러한 리브(253a)의 경사 형태를 따라 기울어지는 흐름 방향을 갖게 된다. 예를 들어, 외부 공기가 유입될 때, 공기는 개구커버(253)를 통과할 때, 내측 방향으로 이동하되, 내측으로 갈수록 점차 높아지는 리브(253a)의 경사형태에 따라, 공기는 외측 하부에서 내측 상부 방향으로 이동하는 흐름을 가질 수 있다. More specifically, in Fig. 8, the opening cover 253 is provided with three ribs 253a, and each of the ribs 253a is inclined so as to be gradually lowered from the inside toward the outside . According to such a constitution of the present invention, the air passing through the opening cover 253 is also inclined along the inclined shape of the rib 253a by the inclined ribs 253a. For example, when the outside air is introduced, the air moves inward in passing through the opening cover 253, and in accordance with the inclined shape of the rib 253a, which gradually increases toward the inside, It may have a flow moving upward.

또한, 복수의 리브(253a) 중 적어도 하나는, 내외측 단부 중 적어도 하나가 절곡된 형태로 구성될 수 있다. 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 개구커버(253)를 통과하는 공기가 경사진 부분(253b)을 따라 기울지진 형태로 흐르되, 절곡된 부분(253c)에 의해 흐름 방향이 제한되거나 변경될 수 있다. 특히, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 절곡된 부분(253c)에 의해 외부의 이물질, 수분이나 분진등의 유입이 보다 효과적으로 차단될 수 있다. 따라서 외부 공기만이 윈도우(250)를 통해 셀 어셈블리(210)의 일 측면을 커버하는 사이드커버본체(260)의 내측 공간으로 들어올 수 있다. At least one of the plurality of ribs 253a may be configured such that at least one of the inner and outer ends is bent. According to this configuration of the present invention, air passing through the opening cover 253 flows in an inclined manner along the inclined portion 253b, and the flow direction can be limited or changed by the bent portion 253c . Particularly, according to this configuration of the present invention, foreign matter, moisture, dust, etc. can be more effectively blocked by the bent portion 253c. Therefore, only the outside air can enter the inner space of the side cover body 260 covering one side of the cell assembly 210 through the window 250.

사이드커버본체(260)는 도 3, 도 5 및 도 6을 참조하면, 셀 어셈블리(210)의 일 측면을 커버할 수 있도록 셀 어셈블리(210)의 일 측면에 대응하는 형태 및 크기로 구성될 수 있다. 특히, 사이드커버본체(260)는 셀 어셈블리(210)의 일 측면에 장착되었을 때, 사이드커버본체(260)의 내측과 셀 어셈블리(210)의 일 측면 사이에서 공기가 유동할 수 있는 공기 유동공간(S)을 포함할 수 있다. 여기서 공기 유동공간(S)은 셀 어셈블리(210)의 둘레에 밀착되는 사이드커버본체(260)의 테두리에 비해 테두리 안쪽 면이 오목하게 형성됨에 따라 사이드커버본체(260) 내측에 형성되는 공간을 의미한다.3, 5 and 6, the side cover body 260 may have a shape and size corresponding to one side of the cell assembly 210 to cover one side of the cell assembly 210 have. Particularly, when the side cover body 260 is mounted on one side of the cell assembly 210, the side cover body 260 is positioned between the inside of the side cover body 260 and one side of the cell assembly 210, (S). Here, the air flow space S is defined as a space formed inside the side cover body 260 due to the concave inner surface of the side cover body 260, which is closely attached to the periphery of the cell assembly 210 do.

보다 구체적으로, 본 실시예에서 사이드커버본체(260)는, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 셀 어셈블리(210)의 일 측면 상부 영역과 하부 영역을 각각 커버하는 상판부(261)와, 하판부(263) 및 상판부(261)와 하판부(263) 사이에 형성되는 경사부(262)를 포함할 수 있다. 5 and 6, the side cover body 260 includes a top plate portion 261 covering an upper region and a lower region of one side of the cell assembly 210, And an inclined portion 262 formed between the lower plate portion 263 and the upper plate portion 261 and the lower plate portion 263.

사이드커버본체(260)는 상판부(261),하판부(263) 및 경사부(262)로 구성됨으로서 내측의 공기 유동공간(S)이 상부에서 하부 방향으로 갈수록 좁아질 수 있다. 예컨대, 도 9에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 사이드커버본체(260)는 공기 유동공간(S)이 좁아지도록 상부에서 하부 방향으로 단차와 경사면을 갖는다. 여기서 상판부(261)와 하판부(263)는 단차를 형성하고 경사부(262)는 상판부(261)와 하판부(263) 사이에 경사면을 형성한다. The side cover body 260 is composed of the upper plate portion 261, the lower plate portion 263 and the inclined portion 262 so that the inner air flow space S can be narrowed from the upper portion to the lower portion. For example, as shown in Fig. 9, the side cover body 260 according to the present embodiment has a step and an inclined surface in an upper-to-lower direction so that the air flow space S becomes narrower. The upper plate portion 261 and the lower plate portion 263 form a step and the inclined portion 262 forms an inclined surface between the upper plate portion 261 and the lower plate portion 263.

상판부(261)는 상단면이 부분 절취되어 형성된 절취구를 통해서 윈도우(250)의 공기유입구(251)와 한정적으로 연통될 수 있다. 따라서 윈도우(250)를 통해 유입된 공기는 사이드커버본체(260)의 상부에서 하부 방향으로 흐름이 이루진다. The upper plate 261 may be in a limited communication with the air inlet 251 of the window 250 through a cutout formed by partially cutting the upper surface. Accordingly, the air introduced through the window 250 flows downward from the upper portion of the side cover body 260.

상판부(261)에는 공기 흡입용 팬(270)이 더 설치될 수 있다. 공기 흡입용 팬(270)은 외부 공기를 배터리 모듈(200) 내부로 빨아들이고 내보내는 역할을 담당한다. 이러한 공기 흡입용 팬(270)이 배터리 모듈(200) 외부가 아닌 내부 즉, 사이드커버유닛(240) 안쪽에 배치되므로 배터리 모듈(200)을 차량 등의 한정된 공간에 설치해야 할 때 주변 공간 활용도가 더욱 높아질 수 있다. The upper plate 261 may further include an air suction fan 270. The air suction fan 270 serves to suck and discharge the outside air into the battery module 200. Since the air intake fan 270 is disposed outside the battery module 200, that is, inside the side cover unit 240, the peripheral space utilization is reduced when the battery module 200 is installed in a limited space such as a vehicle. Can be increased.

또한 본 실시예에 따르면 상판부(261)와 하판부(263) 사이에 경사부(262)를 구비함으로서 공기 흐름이 상부에서 하부 방향, 즉 상판부(261)에서 하판부(263) 측으로 매끄럽게 흐를 수 있다. 예컨대, 사이드커버본체(260)가 상판부(261)와 하판부(263), 즉 단차만 구비하고 있을 경우 상판부(261)와 하판부(263)의 경계에서 와류가 커지고, 이러한 와류는 공기 흐름을 방해할 수 있다. 그러나 본 실시예의 경사부(262)에 의하면, 공기가 상판부(261)의 하단면에서 경사면을 타고 하판부(263)의 상단면까지 매끄럽게 흘러 와류가 거의 발생하지 않을 수 있다. The inclined portion 262 is provided between the upper plate portion 261 and the lower plate portion 263 so that the airflow can smoothly flow from the upper portion to the lower portion, that is, from the upper plate portion 261 to the lower plate portion 263 side . For example, when the side cover body 260 includes only the upper plate portion 261 and the lower plate portion 263, that is, a step, the vortex increases at the boundary between the upper plate portion 261 and the lower plate portion 263, It can interfere. However, according to the inclined portion 262 of the present embodiment, air flows smoothly from the lower end surface of the upper plate portion 261 to the upper end surface of the lower plate portion 263 with an inclined surface, so that vortices hardly occur.

본 실시예에서 경사부(262)는 소정의 기울기를 갖는 경사면을 갖도록 구성되어 있으나, 본 실시예와 달리, 소정의 곡률을 갖는 곡면을 갖도록 구성될 수도 있다. In this embodiment, the inclined portion 262 is configured to have an inclined surface having a predetermined inclination, but unlike the present embodiment, the inclined portion 262 may be configured to have a curved surface having a predetermined curvature.

도 9는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈 내부 공기 흐름을 설명하기 위한 배터리 팩의 개략적인 단면 구성을 나타내는 도면이다. 9 is a schematic cross-sectional view of a battery pack for explaining an air flow inside a battery module according to an embodiment of the present invention.

이하에서, 도 9를 참조하여, 배터리 모듈 내부에서의 공기 흐름에 대해서 보다 구체적으로 설명하도록 한다. Hereinafter, with reference to FIG. 9, the air flow inside the battery module will be described in more detail.

배터리 모듈(200)에서 이차 전지(211)들은 온도측정센서에 의해 실시간으로 온도가 모니터링될 수 있다. 이차 전지(211)들의 온도가 적정 수준 이상 높아지면 공기 흡입용 팬(270)이 작동되어 외부 공기를 배터리 모듈(200) 내부로 유입시킬 수 있다. In the battery module 200, the temperature of the secondary batteries 211 can be monitored in real time by the temperature measuring sensor. When the temperature of the secondary batteries 211 becomes higher than a proper level, the air intake fan 270 is operated to allow the outside air to flow into the battery module 200.

사이드커버본체(260)에 의해 커버되는 셀 어셈블리(210)는, 도 9에서 P로 표시된 바와 같이 이차 전지(211) 사이에 상하 방향으로 배열된 복수 개의 유로들을 구비하고 있다.The cell assembly 210 covered by the side cover body 260 has a plurality of flow paths arranged in the vertical direction between the secondary batteries 211 as indicated by P in FIG.

따라서, 화살표로 표시된 바와 같이, 윈도우(250)를 통해 유입된 외부 공기는 사이드커버본체(260)의 상부에서 하부 방향으로 그 흐름이 이루어지면서 상하 방향으로 배열된 각각의 유로로 분기되어 들어갈 수 있다. Accordingly, as indicated by the arrows, the outside air introduced through the window 250 can be branched into the respective channels arranged in the vertical direction while flowing in the downward direction from the upper portion of the side cover body 260 .

사이드커버본체(260)로부터 셀 어셈블리(210)로 공급된 공기는, 도 9에 도시된 바와 같이, 여러 유로를 통해 흐르면서, 인접하는 이차 전지(211)와 열 교환을 할 수 있게 된다. 이때, 유로에는 이차 전지(211)가 직접 노출될 수도 있고, 냉각핀이 더 구비될 수도 있다. The air supplied from the side cover body 260 to the cell assembly 210 can be exchanged with the adjacent secondary batteries 211 while flowing through various flow paths as shown in FIG. At this time, the secondary battery 211 may be directly exposed to the flow path, or may be further provided with a cooling fin.

한편, 사이드커버본체(260) 상부에서 하부 방향으로 공기 유동공간(S)의 폭이 일정하다고 가정하면, 최초의 공기유입지점에서 상대적으로 멀리 떨어져 있는 분기지점, 즉 셀 어셈블리(210) 하부 영역의 유로들에 유입되는 공기 유량은 상부 영역의 유로들에 유입되는 공기 유량보다 작아 질 수 있다. On the other hand, assuming that the width of the air flow space S is constant in the downward direction from the upper side of the side cover body 260, a branch point relatively far from the first air inflow point, that is, The amount of air flowing into the flow paths may be smaller than the amount of air flowing into the flow paths of the upper region.

다시 말하면, 공기 흐름이 최상단의 윈도우(250)에서 사이드커버본체(260)의 상부에서 하부 방향으로 진행되면서, 공기는 상하로 배열된 각각의 유로들에 분배되는데, 윈도우(250)에서 멀어질수록, 즉 셀 어셈블리(210)의 높이에 따라 공기 유량이 감소하고 표면 접촉저항이 증가한다. 이로 인해, 셀 어셈블리(210) 하부 영역에 공급되는 공기 유속이 상부 영역에 비해 상대적으로 느려져 상부와 하부 영역 유로들에 단위 시간당 공급되는 공기 유량이 서로 달라지게 된다. 이와 같이 여러 유로들에 공기 유량이 불균등하게 공급되면 이차 전지(211)들 간에 냉각 편차가 커질 수 있다. In other words, as the air flow progresses downward from the upper portion of the side cover body 260 in the uppermost window 250, the air is distributed to the respective upper and lower flow paths, That is, the height of the cell assembly 210, and the surface contact resistance is increased. As a result, the air flow rate supplied to the lower region of the cell assembly 210 is relatively slower than that of the upper region, and the air flow rates supplied to the upper and lower region flow channels are different from each other. If the air flow rate is unequally supplied to the various flow paths as described above, a cooling deviation between the secondary batteries 211 can be increased.

그러나 본 발명의 경우, 전술한 바와 같이 사이드커버본체(260)가 윈도우(250)에서 멀어지는 방향으로 공기 유동공간(S)이 좁아지도록 마련되어 있어, 베르누이 원리에 따라, 사이드커버본체(260)의 하부에서 공기 유속이 감속되지 않을 수 있다. 즉, 본 발명의 사이드커버본체(260) 구성에 의하면, 공기는 상부에서 하부 방향으로 갈수록 유량이 감소하고 표면 접촉저항이 증가하더라도, 공기 유동공간(S)이 좁아져 유속이 최소한 상부에 비해 감속되지 않을 수 있다. 따라서 셀 어셈블리(210) 상부와 하부 영역에 배열된 유로들 간에 단위 시간당 공급되는 유량이 큰 차이를 나타내지 않게 된다. 다시 말해, 각각에 유로에 공기 유량이 균등해져 냉각 편차가 그 만큼 줄어들게 된다. However, according to the present invention, the side cover body 260 is provided so as to narrow the air flow space S in the direction away from the window 250, as described above. According to the Bernoulli principle, The air flow rate may not be decelerated. That is, according to the construction of the side cover body 260 of the present invention, even if the flow rate decreases from the upper portion to the lower portion and the surface contact resistance increases, the air flow space S becomes narrower, . Therefore, the flow rate supplied per unit time between the flow paths arranged in the upper and lower regions of the cell assembly 210 does not show a large difference. In other words, the flow rate of the air to the flow path becomes equal to each other, and the cooling deviation is reduced accordingly.

셀 어셈블리(210)의 타측에는 동일한 구성의 또 다른 사이드커버유닛(240)이 더 장착될 수 있다. 유로를 통과한 공기는 셀 어셈블리(210)의 타측을 커버하는 사이드커버본체(260)로 나와 하부에서 상부 방향으로 흐름이 이루어지고, 윈도우(250)를 통해 배터리 모듈(200) 외부로 배출될 수 있다. Another side cover unit 240 having the same configuration may be further mounted on the other side of the cell assembly 210. The air passing through the flow path flows out from the lower side to the upper side through the side cover body 260 covering the other side of the cell assembly 210 and is discharged to the outside of the battery module 200 through the window 250 have.

본 실시예에서는 사이드커버유닛(240) 2개를 한 쌍으로 셀 어셈블리(210)의 양 측면을 커버하도록 구성하였으나, 사이드커버유닛(240)은 셀 어셈블리(210) 일 측면만을 커버하도록 구성하고 타 측면에는 사이드 커버유닛을 생략할 수도 있다. 이 경우, 배터리 팩 케이스(100)에 공기 배출용 통풍구를 마련함으로서 상기 유로에서 빠져나온 공기가 배터리 팩 케이스(100) 외부로 바로 배출되도록 할 수도 있다. In this embodiment, two side cover units 240 are configured to cover both sides of the cell assembly 210. However, the side cover unit 240 may be configured to cover only one side of the cell assembly 210, The side cover unit may be omitted on the side surface. In this case, the battery pack case 100 may be provided with ventilation openings for discharging air, so that the air discharged from the flow path may be discharged directly to the outside of the battery pack case 100.

본 발명에 따른 배터리 팩은, 상술한 배터리 모듈을 포함한다. 이때, 배터리 팩에는 배터리 모듈 이외에, 이러한 배터리 모듈을 수납하기 위한 케이스, 배터리 모듈의 충방전을 제어하기 위한 각종 장치, 이를테면 BMS(Battery Management System), 전류 센서, 퓨즈 등이 더 포함될 수 있다.The battery pack according to the present invention includes the above-described battery module. In this case, the battery pack may further include a case for accommodating the battery module, various devices for controlling charge / discharge of the battery module, such as a battery management system (BMS), a current sensor, a fuse, and the like.

본 발명에 따른 배터리 모듈은, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 자동차에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 자동차는, 본 발명에 따른 배터리 모듈을 포함할 수 있다. The battery module according to the present invention can be applied to an automobile such as an electric car or a hybrid car. That is, the automobile according to the present invention may include a battery module according to the present invention.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood that various modifications and changes may be made without departing from the scope of the appended claims.

한편, 본 명세서에서 상, 하, 좌, 우와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.In the present specification, terms indicating upward, downward, leftward, and rightward directions are used, but these terms are for convenience of explanation only, and may vary depending on the position of the object or the position of the observer. Lt; / RTI >

100: 배터리 팩 케이스 110: 상부 케이스
120: 하부 케이스 200: 배터리 모듈
210: 셀 어셈블리 220: 상부 플레이트
230: 하부 플레이트 240: 사이드커버유닛
250: 윈도우 260: 사이드커버본체
270: 팬 S: 공기 유동공간
P: 유로
100: battery pack case 110: upper case
120: lower case 200: battery module
210: cell assembly 220: upper plate
230: lower plate 240: side cover unit
250: window 260: side cover body
270: Fan S: Air flow space
P: Euro

Claims (14)

배터리 모듈이 박스 형태의 배터리 팩 케이스에 수납이 된 배터리 팩으로서, 상기 배터리 모듈은
다수의 이차 전지를 구비하고, 상기 이차 전지들 사이에 유로가 형성된 셀 어셈블리;
상기 셀 어셈블리의 상부 및 하부에 위치하여 상기 셀 어셈블리의 상부와 하부를 각각 커버하는 상부 플레이트와 하부 플레이트; 및
상기 셀 어셈블리의 측면들 중, 상기 유로의 입구와 출구가 위치하는 상기 셀 어셈블리의 좌측면과 우측면을 커버하는 사이드커버유닛을 포함하며,
상기 사이드커버유닛은,
상기 셀 어셈블리의 좌,우측면에 대응하는 크기의 덮개 형태로 마련되고 내측에 공기 흡입용 팬을 구비하며 하부측이 상부측보다 좁아지는 공기 유동공간이 형성된 사이드커버본체; 및
상기 사이드커버본체의 상단부에 연통되고 상기 셀 어셈블리 위로 돌출되어 상기 배터리 팩 케이스 밖으로 노출되는 공기유입구를 구비하는 윈도우를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
A battery pack having a battery module housed in a box-shaped battery pack case,
A cell assembly having a plurality of secondary cells and a flow path formed between the secondary cells;
An upper plate and a lower plate which are located at upper and lower portions of the cell assembly and cover upper and lower portions of the cell assembly, respectively; And
And a side cover unit that covers a left side surface and a right side surface of the cell assembly in which the inlet and the outlet of the flow path are located,
The side cover unit includes:
A side cover body provided in the shape of a cover corresponding to the left and right sides of the cell assembly and having an air inlet fan on the inside and an air flow space on the bottom side being narrower than the top side; And
And a window connected to an upper end of the side cover body and protruding above the cell assembly and exposed to the outside of the battery pack case.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 사이드커버본체는, 상부에서 하부 방향으로 상기 공기 유동공간이 좁아지도록 적어도 하나의 단차를 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
The method according to claim 1,
Wherein the side cover body has at least one step so that the air flow space narrows from the upper side to the lower side.
제1항에 있어서,
상기 사이드커버본체는,
상기 윈도우와 연통되고, 상기 셀 어셈블리의 일 측면 상부 영역을 커버하는 상판부; 및
상기 상판부와 한 몸체로 형성되어 상기 셀 어셈블리의 일 측면 하부 영역을 커버하며, 상기 공기 유동공간이 상기 상판부보다 좁게 형성되는 하판부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
The method according to claim 1,
The side cover body includes:
An upper plate portion communicating with the window and covering one side upper region of the cell assembly; And
And a lower plate part which is formed as one body with the upper plate part and covers one side lower area of the cell assembly, and the air flow space is formed narrower than the upper plate part.
제4항에 있어서,
상기 사이드커버본체는,
상기 상판부와 상기 하판부 사이에 폭이 점진적으로 좁아지도록 형성된 경사부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
5. The method of claim 4,
The side cover body includes:
Further comprising an inclined portion formed between the upper plate portion and the lower plate portion such that the width is gradually narrowed.
제5항에 있어서,
상기 경사부는, 상기 상판부에서 상기 하판부 방향으로 폭이 좁아지도록 테이퍼진 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
6. The method of claim 5,
Wherein the inclined portion is tapered so as to be narrowed in the direction from the upper plate portion toward the lower plate portion.
제5항에 있어서,
상기 경사부는, 상기 상판부에서 상기 하판부 방향으로 소정의 곡률을 갖는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
6. The method of claim 5,
Wherein the inclined portion has a predetermined curvature from the upper plate portion toward the lower plate portion.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 공기유입구는,
공기가 유입되는 개구가 지면에 평행한 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
The method according to claim 1,
The air inlet
And an opening through which air is introduced is formed in a direction parallel to the paper.
제1항에 있어서,
상기 윈도우는, 상기 공기유입구의 개구에 설치되고, 플레이트 형태로 구성되어 내외측 방향이 지면에 평행한 방향에서 소정 각도 경사지게 형성된 복수의 리브를 구비하되, 상기 복수의 리브 중 적어도 하나는 내외측 단부 중 적어도 하나가 절곡된 형태로 구성된 유입구커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
The method according to claim 1,
Wherein the window has a plurality of ribs which are provided in an opening of the air inlet and are formed in a plate shape and whose inner and outer directions are inclined at a predetermined angle in a direction parallel to the ground surface, And at least one of the inlet cover and the outlet cover is bent.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 따른 배터리 팩을 포함하는 자동차.An automobile comprising the battery pack according to claim 1.
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