KR102034816B1 - Battery Module Assembly - Google Patents

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KR102034816B1
KR102034816B1 KR1020120149401A KR20120149401A KR102034816B1 KR 102034816 B1 KR102034816 B1 KR 102034816B1 KR 1020120149401 A KR1020120149401 A KR 1020120149401A KR 20120149401 A KR20120149401 A KR 20120149401A KR 102034816 B1 KR102034816 B1 KR 102034816B1
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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈 어셈블리는, 적어도 하나 이상의 전지셀이 적층되어 형성되는 전지모듈, 상기 전지모듈이 내부에 포함되고, 외부 공기가 유입되는 입구부와 공기를 외부로 배출하기 위한 출구부가 형성된 내부덕트 및 상기 출구부로부터 배출된 공기가 상기 입구부로 유동될 수 있도록 상기 출구부와 상기 입구부를 연결하도록 결합되는 외부덕트를 포함하고, 상기 외부덕트는 상기 내부덕트의 입구부로의 공기 유입의 경로를 제어하는 제1 개폐부 및 상기 내부덕트 출구부로 배출되는 공기의 배출 경로를 제어하는 제2 개폐부를 포함할 수 있다. 그러므로, 전지모듈 어셈블리로부터 배출되는 가열공기의 재유입을 제어하여 전지모듈의 가열 및 냉각을 수행할 수 있는 효과가 있다. Battery module assembly according to an embodiment of the present invention, the battery module is formed by stacking at least one or more battery cells, the battery module is included therein, for the inlet and outside air to the outside air flows into the outside An inner duct having an outlet portion and an outer duct coupled to connect the outlet portion and the inlet portion to allow air discharged from the outlet portion to flow into the inlet portion, wherein the outer duct is air to the inlet portion of the inner duct It may include a first opening and closing portion for controlling the path of the inlet and a second opening and closing portion for controlling the discharge path of the air discharged to the inner duct outlet. Therefore, there is an effect that the heating and cooling of the battery module can be performed by controlling the reflow of the heating air discharged from the battery module assembly.

Description

전지모듈 어셈블리{Battery Module Assembly}Battery Module Assembly

본 발명은 전지모듈 어셈블리에 관한 것이다. The present invention relates to a battery module assembly.

일반적으로 이차전지는 화학에너지를 전기에너지로 변환하는 방전과 역방향인 충전과정을 통하여 반복 사용이 가능한 전지이며, 그 종류로는 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 전지, 니켈-수소(Ni-MH) 전지, 리튬-금속 전지, 리튬-이온(Ni-Ion) 전지 및 리튬-이온 폴리머 전지(Li-Ion Polymer Battery, 이하 "LIPB"라 함) 등이 있다.
In general, secondary batteries are batteries that can be repeatedly used through a reverse charging and discharging process that converts chemical energy into electrical energy. Examples thereof include nickel-cadmium (Ni-Cd) batteries and nickel-hydrogen (Ni-MH) batteries. Batteries, lithium-metal batteries, lithium-ion (Ni-Ion) batteries, and lithium-ion polymer batteries (Li-Ion Polymer Battery, hereinafter referred to as "LIPB").

이차전지는 양극, 음극, 전해질, 분리막으로 구성되며, 서로 다른 양극 및 음극 소재의 전압차이를 이용하여 전기를 저장 및 발생시킨다. 여기서, 방전이란 전압이 높은 음극에서 낮은 양극으로 전자를 이동시키는 것이며(양극의 전압 차이만큼 전기를 발생), 충전이란 전자를 다시 양극에서 음극으로 이동시키는 것으로 이때 양극물질은 전자와 리튬이온을 받아들여 원래의 금속산화물로 복귀하게 된다. 즉, 이차전지는 충전될 때 금속 원자가 분리막을 통하여 양극에서 음극으로 이동함에 따라 충전 전류가 흐르게 되고, 반대로 방전될 때 금속 원자는 음극에서 양극으로 이동하며 방전 전류가 흐르게 된다.
The secondary battery is composed of a positive electrode, a negative electrode, an electrolyte, and a separator, and stores and generates electricity by using voltage differences between different positive and negative electrode materials. Here, discharge means to move electrons from a high voltage cathode to a low anode (generates electricity by the voltage difference between the anodes), and charge moves electrons from the anode to the cathode again. The anode material receives electrons and lithium ions. To return to the original metal oxide. That is, when the secondary battery is charged, the charging current flows as the metal atoms move from the positive electrode to the negative electrode through the separator, and when discharged, the metal atoms move from the negative electrode to the positive electrode and the discharge current flows.

최근 이차전지는 IT제품, 자동차분야 및 에너지 저장분야 등에서 널리 사용됨으로써 각광받는 에너지원으로 주목받고 있다. IT제품 분야에서 이차전지는 장시간 연속사용이 가능하며, 소형화, 경량화가 요구되고 있으며, 자동차 분야에서는 고출력, 내구성 및 폭발위험을 해소하기 위한 안정성 등을 요구하고 있다. 에너지 저장분야는 풍력, 태양광 발전 등으로 생산한 잉여전력을 저장하는 것으로, 고정형으로 사용됨에 따라 보다 완화된 조건의 이차전지를 적용할 수 있다.
Recently, secondary batteries have attracted attention as energy sources that are widely used in IT products, automobile fields, and energy storage fields. In the IT product field, secondary batteries can be used continuously for a long time, miniaturization and weight reduction are required, and the automotive field demands high power, durability, and stability to solve the explosion risk. Energy storage is to store the surplus power produced by wind, solar power, etc., can be applied to a secondary battery of a more relaxed condition as used as a fixed type.

한편, 전지모듈을 이루는 배터리가 적절한 온도 범위에 있지 않을 경우, 배터리의 충방전 파워 및 효율은 특정 온도를 기준으로 급격하게 감소하게 된다. 배터리의 온도가 낮아 충분한 충방전 파워를 공급하지 못할 경우, 이러한 배터리를 동력원으로 이용하는 상기와 같은 자동차 등의 디바이스의 기능에도 큰 제약을 받게되는 문제점이 있었다. 이와 같이 배터리의 온도가 (유효 온도보다) 낮음으로 인한 문제는 차량 시스템의 전체적인 효율과 연비를 악화시킴은 물론, 배터리의 용량을 감소시키고 더 나아가 배터리의 수명을 단축시키는 요인이 된다. On the other hand, when the battery constituting the battery module is not in an appropriate temperature range, the charge and discharge power and efficiency of the battery is rapidly reduced based on a specific temperature. When the temperature of the battery is low and sufficient charging and discharging power cannot be supplied, there is a problem in that the function of a device such as a vehicle using such a battery as a power source is severely limited. This problem of low battery temperature (below effective temperature) not only deteriorates the overall efficiency and fuel economy of the vehicle system, but also reduces battery capacity and further shortens battery life.

뿐만 아니라, 각종 디바이스에 적용된 전지모듈이 적정온도 이상으로 상승하여 전지모듈의 온도가 비정상적으로 높아지는 경우에는 그 전지모듈의 작동과정의 발열로 인한 기능 저하 및 폭발 등 다양한 문제가 발생되었다.
In addition, when a battery module applied to various devices rises above a proper temperature and the temperature of the battery module becomes abnormally high, various problems such as deterioration and explosion due to heat generation during the operation of the battery module have occurred.

하기의 대한민국 특허공보 제2011-0089317호에서는 배터리 모듈을 냉각 및 가열하기 위한 하나의 수단을 포함하고 있으며, 배터리로부터 열을 안내하기 위한 별도의 열 교환 파이프를 구비함으로써 이를 해결하고자 하고 있다. 그러나, 이러한 기술적 구성은 열교환기라는 별도 수단을 위한 장치를 구비해야 할 뿐만 아니라, 배터리 모듈의 가열 및 냉각의 균일함을 보장할 수 없는 문제점이 있었다.
Korean Patent Publication No. 2011-0089317 below includes one means for cooling and heating a battery module, and is intended to solve this problem by providing a separate heat exchange pipe for guiding heat from the battery. However, this technical configuration has to be provided with a device for a separate means of heat exchanger, there is a problem that can not ensure the uniformity of heating and cooling of the battery module.

결국, 전지모듈이 적용된 디바이스에서 전지모듈의 작동을 위한 적절한 온도제어를 위한 냉각 및 가열이 전지모듈 구동의 신뢰성을 확보하기 위해서는 매우 중요한 요소가 되며, 복수개의 전지모듈이 장착되는 경우 각 전지모듈간에 발생되는 온도편차의 발생도 전지모듈의 작동성능에 큰 영향을 주고 있다. 그러므로, 전지모듈의 냉각 및 가열에 따른 효과적인 방법과 더불어 각 전지모듈간의 균형있는 냉각 및 가열에 대한 기술적 과제의 해결이 필요하다.As a result, cooling and heating for proper temperature control for the operation of the battery module in the device to which the battery module is applied become a very important factor to secure the reliability of driving the battery module, and when a plurality of battery modules are installed, The occurrence of the temperature deviation generated also has a great influence on the operating performance of the battery module. Therefore, there is a need to solve the technical problem of balanced cooling and heating between each battery module as well as an effective method according to the cooling and heating of the battery module.

대한민국 공개특허공보 제10-2011-0089317호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2011-0089317

본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 일측면은 전지모듈의 냉각 및 가열을 위해 전지모듈을 포함하는 덕트 내부에 유입되어 전지모듈을 통과하는 공기의 통과유로를 제어하여 냉각하고, 유입되는 공기의 가열을 통해 전지모듈의 가열도 함께 수행하기 위한 전지모듈 어셈블리를 제공하는 것이다.The present invention was created to solve the problems of the prior art as described above, one side of the present invention is passed into the air through the battery module is introduced into the duct including the battery module for cooling and heating the battery module It is to provide a battery module assembly for controlling and cooling the flow path, and also performs the heating of the battery module through the heating of the incoming air.

또한, 본 발명의 다른 측면은 전지모듈을 외부로부터 유입되는 공기로 냉각시킴과 함께, 전지모듈을 냉각시키고 배출되는 가열된 공기를 입구부로 되돌려 전지모듈을 가열하는 방식으로 보다 효과적으로 전지모듈의 냉각 및 가열을 수행할 수 있는 전지모듈 어셈블리를 제공하기 위한 것이다.In addition, another aspect of the present invention by cooling the battery module with the air flowing from the outside, and cooling the battery module and return the heated air discharged to the inlet portion to heat the battery module more effectively by cooling and An object of the present invention is to provide a battery module assembly capable of performing heating.

본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈 어셈블리는, 적어도 하나 이상의 전지셀이 적층되어 형성되는 전지모듈, 상기 전지모듈이 내부에 포함되고, 외부 공기가 유입되는 입구부와 공기를 외부로 배출하기 위한 출구부가 형성된 내부덕트; 및 상기 출구부로부터 배출된 공기가 상기 입구부로 유동될 수 있도록 상기 출구부와 상기 입구부를 연결하도록 결합되는 외부덕트;를 포함하고, 상기 외부덕트는 상기 내부덕트의 입구부로의 공기 유입의 경로를 제어하는 제1 개폐부 및 상기 내부덕트 출구부로 배출되는 공기의 배출 경로를 제어하는 제2 개폐부를 포함할 수 있다. Battery module assembly according to an embodiment of the present invention, the battery module is formed by stacking at least one or more battery cells, the battery module is included therein, the inlet and the outside to inlet the outside air flows to discharge the outside An internal duct having an outlet portion; And an outer duct coupled to connect the outlet portion and the inlet portion so that air discharged from the outlet portion flows to the inlet portion, wherein the outer duct includes a path of air inflow into the inlet portion of the inner duct. It may include a first opening and closing portion for controlling and a second opening and closing portion for controlling the discharge path of the air discharged to the inner duct outlet.

여기서, 상기 입구부와 상기 출구부가 외부에 개방되도록 상기 내부덕트를 내부에 포함하여 외측 전체를 감싸도록 형성되는 하우징;을 더 포함하고, 상기 외부덕트는 상기 하우징 일면상에 결합될 수 있다. Here, the inlet and the outlet is a housing that is formed to surround the entire outer including the inner duct inside so that the outside is open; the outer duct may be coupled on one surface of the housing.

또한, 상기 전지모듈의 냉각을 위해, 상기 제1 개폐부는 상기 외부덕트 내측 공기 유동 통로를 차폐함과 동시에, 외부공기 유입을 위해 외부덕트 외측 일부를 개방시키고, 상기 제2 개폐부는 상기 외부덕트 내측 공기 유동 통로를 차폐함과 동시에, 상기 내부덕트의 상기 출구부에서 배출되는 공기가 외부로 배출되도록 상기 외부덕트 외측을 개방시킬 수 있다. In addition, in order to cool the battery module, the first opening and closing part shields the air flow passage inside the outer duct and simultaneously opens a portion of the outer duct for inflow of external air, and the second opening and closing part is inside the outer duct. The outside of the outer duct may be opened to shield the air flow passage and simultaneously discharge the air discharged from the outlet of the inner duct to the outside.

또한, 상기 전지모듈의 가열을 위해, 상기 제1 개폐부는 상기 외부덕트 내측 공기 유동 통로를 개방함과 동시에, 외부공기 유입을 차단하기 위해 외부덕트 외측면을 외부로부터 차폐시키고, 상기 제2 개폐부는 상기 외부덕트 내측 공기 유동 통로를 개방함과 동시에, 상기 내부덕트의 상기 출구부에서 배출되는 공기가 상기 외부덕트 내측 공기 유동 통로를 통해 상기 내부덕트 입구부로 유입되도록 상기 외부덕트 외측을 차폐시킬 수 있다. In addition, in order to heat the battery module, the first opening and closing part opens the outer air flow passage inside the outer duct, and shields the outer duct outer surface from the outside to block the inflow of external air, and the second opening and closing part is The outer duct may be shielded from the outside of the outer duct so that the air discharged from the outlet of the inner duct may flow into the inner duct inlet through the outer duct inner air flow passage. .

또한, 상기 제1 개폐부는 상기 외부덕트 내측의 공기 유동 통로를 차폐함과 동시에, 상기 제1 개폐부에 대응되도록 상기 외부덕트 외측면에 형성된 제1 개구부를 개방시키고, 상기 제2 개폐부는 상기 외부덕트 내측의 통로를 차폐함과 동시에, 상기 제2 개폐부에 대응되도록 상기 외부덕트 외측면에 형성된 제2 개구부를 개방시킬 수 있다. The first opening / closing part shields an air flow passage inside the outer duct, and simultaneously opens a first opening formed in an outer surface of the outer duct so as to correspond to the first opening / closing part, and the second opening / closing part of the outer duct At the same time as shielding the inner passage, the second opening formed in the outer surface of the outer duct can be opened to correspond to the second opening and closing portion.

또한, 상기 제1 개폐부는 상기 외부덕트 내측의 공기 유동 통로를 개방함과 동시에, 상기 제1 개폐부에 대응되도록 상기 외부덕트 외측면에 형성된 제1 개구부를 차폐시키고, 상기 제2 개폐부는 상기 외부덕트 내측의 통로를 개방함과 동시에, 상기 제2 개폐부에 대응되도록 상기 외부덕트 외측면에 형성된 제2 개구부를 차폐시킬 수 있다. The first opening / closing part opens the air flow passage inside the outer duct, and simultaneously shields a first opening formed in an outer surface of the outer duct so as to correspond to the first opening / closing part, and the second opening / closing part of the outer duct At the same time as opening the inner passage, it is possible to shield the second opening formed in the outer surface of the outer duct to correspond to the second opening and closing portion.

또한, 상기 제1 개폐부는 상기 내부덕트의 입구부측에 형성되고, 상기 제2 개폐부는 상기 제1 개폐부와 이격되고 상기 내부덕트의 출구부측에 형성될 수 있다. In addition, the first opening and closing portion may be formed on the inlet side of the inner duct, the second opening and closing portion may be formed on the outlet side of the first duct opening and closing.

본 발명의 다른 실시예에 따른 전지모듈 어셈블리는, 적어도 하나 이상의 전지셀이 적층되어 형성되는 전지모듈, 상기 전지모듈 복수개가 상호 이격공간을 두고 내부에 형성되며, 외부 공기의 유입을 위한 입구부와 공기의 외부 배출을 위한 출구부가 형성된 내부덕트; 및 상기 유입구로부터 유입된 공기가 상기 출구부로 향하고, 상기 전지모듈 사이의 이격공간으로 유동하며, 상기 이격공간으로 유동하는 공기의 유입량을 제어하기 위한 유입조절부를 포함할 수 있다. Battery module assembly according to another embodiment of the present invention, the battery module is formed by stacking at least one or more battery cells, the plurality of the battery module is formed inside the spaced apart from each other, the inlet for the inflow of external air and An inner duct having an outlet portion for external discharge of air; And an inflow control unit for controlling the inflow of the air flowing from the inlet to the outlet, flowing to the space between the battery modules, and flowing into the space.

여기서, 상기 유입조절부는 상기 유입되는 공기를 차단하기 위해 상기 전지모듈 사이에 공기가 유입되는 이격공간의 유입부를 개폐하도록 형성되는 개폐도어인 것을 특징으로 한다. Here, the inlet control unit is characterized in that the opening and closing door is formed to open and close the inlet of the separation space in which air is introduced between the battery module to block the incoming air.

또한, 상기 개폐도어 일측면에는 가열장치가 형성되며, 상기 가열장치는 상기 개폐도어가 오픈되어 상기 전지셀 이격공간에 공기가 유입될 때, 상기 공기를 가열하도록 상기 유입공기와 접촉되도록 배치될 수 있다. In addition, a heating device is formed on one side of the opening / closing door, and the heating device may be arranged to contact the inlet air to heat the air when the opening / closing door is opened to allow the air to flow into the battery cell space. have.

또한, 상기 가열장치는 외부전원에 의해 가열되도록 형성되는 열선으로 형성될 수 있다.
In addition, the heating device may be formed of a heating wire formed to be heated by an external power source.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
Prior to this, the terms or words used in this specification and claims are not to be interpreted in a conventional and dictionary sense, and the inventors may appropriately define the concept of terms in order to best explain their invention in the best way possible. It should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention based on the principle that the present invention.

본 발명에 따르면, 전지모듈이 내부에 포함된 내부덕트가 하우징 내부에 형성되며, 내부덕트의 입구부에 의해 유입되는 외부공기로 전지모듈을 냉각할 때, 전지모듈 사이를 개폐하도록 개폐도어를 형성하여 각각의 전지모듈 사이에 흐르는 공기의 유로의 개폐를 조절함으로써 다수개 전지모듈 간의 온도편차를 줄여 효과적인 전지모듈 냉각을 수행할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, an internal duct including the battery module is formed inside the housing, and when the battery module is cooled by the external air introduced by the inlet of the internal duct, an opening and closing door is formed to open and close between the battery modules. By controlling the opening and closing of the flow path of air flowing between each battery module has an effect that can reduce the temperature deviation between the plurality of battery modules to perform effective battery module cooling.

또한, 전지모듈 사이의 개폐도어 일측면에 가열장치를 부착하여, 유입되는 외부공기를 가열하여 전지모듈을 가열함으로써, 전지모듈의 저온성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. In addition, by attaching a heating device on one side of the opening and closing doors between the battery modules, by heating the external air introduced to heat the battery module, there is an effect that can improve the low-temperature performance of the battery module.

또한, 전지모듈 사이의 개폐도어 일측면에 형성된 가열장치는 외부전원과 연결된 열선을 사용하여, 전지모듈의 냉각 및 가열의 필요에 의한 제어를 통해 보다 효과적으로 전지모듈의 작동성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. In addition, the heating device formed on one side of the opening and closing doors between the battery modules by using a heating wire connected to the external power source, the effect of improving the operating performance of the battery module more effectively through the control by the need for cooling and heating of the battery module. There is.

또한, 전지모듈이 내부에 포함된 내부덕트의 외부공기와의 출입을 위한 입구부 및 출구부를 연결하는 외부덕트를 더 형성함으로써, 출구부로 배출되는 전지모듈을 냉각한 후에 배출되는 가열된 공기를 다시 내부덕트의 입구부로 되돌림으로써 별도 장치의 구비없이 전지모듈의 가열을 도모하여 보다 효과적으로 전지모듈 저온성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. In addition, the battery module further forms an outer duct connecting the inlet and the outlet for access to the outside air of the inner duct included therein, thereby again cooling the heated air discharged after cooling the battery module discharged to the outlet By returning to the inlet of the inner duct, it is possible to improve the battery module low temperature performance more effectively by promoting the heating of the battery module without the provision of a separate device.

또한, 전지모듈이 포함된 내부덕트의 입구부와 출구부를 연결하는 외부덕트를 형성하고, 외부덕트에는 내부덕트의 입구부로 공기 유입을 제어하는 제1 개폐부와 내부덕트 출구부로 배출되는 공기가 외부배출되거나 내부덕트로 유입되도록 제어하는 제2 개폐부를 형성함으로써 전지모듈의 냉각 및 가열을 보다 효과적으로 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 그러한 냉각 및 가열의 효율성을 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
In addition, an outer duct is formed to connect the inlet and the outlet of the inner duct including the battery module, and the outer duct has the first opening and closing part for controlling the air inlet to the inlet of the inner duct and the air discharged to the inner duct outlet. Or by forming the second opening and closing part to control the inflow into the inner duct, it is possible not only to perform the cooling and heating of the battery module more effectively, but also to improve the efficiency of such cooling and heating.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈 어셈블리의 사시도;
도 2는 도 1의 전지모듈 어셈블리의 분해 사시도;
도 3은 본 발명의 일실시예에 다른 전지모듈 어셈블리의 외부덕트의 사시도
도 4는 도 3의 A 부분의 확대 단면도;
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈 어셈블리의 외부덕트의 사시도
도 6은 도 5의 B부분의 확대 단면도;
도 7은 본 발명의 일실시예에 다른 전지모듈 어셈블리의 작동모습을 개략적으로 나타낸 모식도; 및
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전지모듈 어셈블리의 작동모습을 개략적으로 나타낸 모식도이다. 1 is a perspective view of a battery module assembly according to an embodiment of the present invention;
2 is an exploded perspective view of the battery module assembly of Figure 1;
Figure 3 is a perspective view of the outer duct of the battery module assembly according to an embodiment of the present invention
4 is an enlarged cross-sectional view of a portion A of FIG. 3;
5 is a perspective view of the outer duct of the battery module assembly according to an embodiment of the present invention;
6 is an enlarged cross-sectional view of a portion B of FIG. 5;
7 is a schematic diagram schematically showing an operation of the battery module assembly according to an embodiment of the present invention; And
8 is a schematic view showing an operation of the battery module assembly according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "일면", "타면", "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
The objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and the preferred embodiments associated with the accompanying drawings. In the present specification, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components as possible, even if displayed on different drawings have the same number as possible. In addition, terms such as “one side”, “other side”, “first”, “second”, etc. are used to distinguish one component from another component, and a component is limited by the terms. no. In the following description, detailed descriptions of related well-known techniques that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described embodiments of the present invention;

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈 어셈블리의 사시도, 도 2는 도 1의 전지모듈 어셈블리의 분해 사시도, 도 3은 본 발명의 일실시예에 다른 전지모듈 어셈블리의 외부덕트의 사시도, 도 4는 도 3의 A 부분의 확대 단면도, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈 어셈블리의 외부덕트의 사시도, 도 6은 도 5의 B부분의 확대 단면도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 다른 전지모듈 어셈블리의 작동모습을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
1 is a perspective view of a battery module assembly according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an exploded perspective view of the battery module assembly of Figure 1, Figure 3 is a perspective view of an outer duct of the battery module assembly according to an embodiment of the present invention, 4 is an enlarged cross-sectional view of portion A of FIG. 3, FIG. 5 is a perspective view of an outer duct of the battery module assembly according to an embodiment of the present invention, FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of portion B of FIG. 5, and FIG. In one embodiment of the schematic diagram schematically showing the operation of the battery module assembly.

본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈 어셈블리(1)는, 적어도 하나 이상의 전지셀이 적층되어 형성되는 전지모듈(50), 상기 전지모듈(50)이 내부에 포함되고, 외부 공기가 유입되는 입구부(11)와 공기를 외부로 배출하기 위한 출구부(12)가 형성된 내부덕트(10); 및 상기 출구부(12)로부터 배출된 공기가 상기 입구부(11)로 유동될 수 있도록 상기 출구부(12)와 상기 입구부(11)를 연결하도록 결합되는 외부덕트(20);를 포함하고, 상기 외부덕트(20)는 상기 내부덕트(10)의 입구부(11)로의 공기 유입의 경로를 제어하는 제1 개폐부(21) 및 상기 내부덕트(10) 출구부(12)로 배출되는 공기의 배출 경로를 제어하는 제2 개폐부(22)를 포함할 수 있다.
Battery module assembly 1 according to an embodiment of the present invention, the battery module 50 is formed by stacking at least one or more battery cells, the battery module 50 is included therein, the inlet air outside An inner duct 10 having a portion 11 and an outlet portion 12 for discharging air to the outside; And an outer duct 20 coupled to connect the outlet part 12 and the inlet part 11 so that air discharged from the outlet part 12 flows to the inlet part 11. In addition, the outer duct 20 is the air discharged to the first opening and closing portion 21 and the inner duct 10 outlet 12 for controlling the path of the air inflow into the inlet portion 11 of the inner duct 10. It may include a second opening and closing part 22 for controlling the discharge path of the.

본 발명에 따른 전지모듈 어셈블리(1)의 전지모듈(50)을 구성하는 전지셀들은 충방전이 가능한 이차전지로써 리튬이차전지 또는 니켈-수소 이차전지를 사용할 수 있으나, 반드시 여기에 한정되는 것은 아니며, 충방전이 가능한 이차전지라면 당업자에 다양한 종류의 이차전지를 선택 적용할 수 있음은 자명하다. 예를 들어,니켈-수소 이차전지는 양극에 니켈, 음극에 수소흡장합금, 전해질로 알카리 수용액을 사용한 이차전지로서 단위부피당 용량이 크므로 전기자동차(EV)나 하이브리드자동차(HEV) 등의 에너지원으로 사용하기 적합할 수 있다. 또한, 리튬이차전지는 구체적으로 양극 활물질을 LiCoO2 등의 금속 산화물과 음극활물질로 탄소 재료 등을 사용하여, 음극과 양극 사이에 다공성 고분자 분리막을 위치시키고, LiPF6 등의 리튬염을 함유한 비수성 전해액을 넣어서 제조할 수 있다. 충전시에 양극 활물질의 리튬 이온이 방출되어 음극의 탄소층으로 삽입되고, 방전시에는 탄소층의 리튬이온이 방출되어 양극 활물질로 삽입되며, 비수성 전해액은 음극과 양극 사이에서 리튬 이온이 이동하는 매질의 역할을 한다. 리튬이차전지는 에너지 밀도와 작동전압이 높고 보존특성이 우수하여, IT제품, 자동차분야 및 에너지 저장분야 등에서 널리 사용될 수 있다.
The battery cells constituting the battery module 50 of the battery module assembly 1 according to the present invention may use a lithium secondary battery or a nickel-hydrogen secondary battery as secondary batteries capable of charging and discharging, but are not necessarily limited thereto. If the secondary battery is capable of charging and discharging, it will be apparent to those skilled in the art that various types of secondary batteries can be selectively applied. For example, a nickel-hydrogen secondary battery is a secondary battery that uses nickel as a positive electrode, a hydrogen storage alloy as a negative electrode, and an alkaline aqueous solution as an electrolyte, and has a large capacity per unit volume. Thus, an energy source such as an electric vehicle (EV) or a hybrid vehicle (HEV) is used. It may be suitable for use as. In addition, in the lithium secondary battery, a porous polymer separator is positioned between the negative electrode and the positive electrode using a metal oxide such as LiCoO 2 and a negative electrode active material as the positive electrode active material, and a lithium salt such as LiPF 6 is used . It can be prepared by adding an aqueous electrolyte solution. During charging, lithium ions of the positive electrode active material are released and inserted into the carbon layer of the negative electrode, and during discharge, lithium ions of the carbon layer are released and inserted into the positive electrode active material, and in the non-aqueous electrolyte, lithium ions move between the negative electrode and the positive electrode. Serves as a medium. Lithium secondary batteries have high energy density, high operating voltage, and excellent storage characteristics, and thus can be widely used in IT products, automotive fields, and energy storage fields.

내부덕트(10)는 전지모듈(50)이 내부에 포함되고, 외부 공기가 유입되는 입구부(11)와 내부공기를 외부로 배출시키기 위한 출구부(12)가 형성될 수 있다. 내부덕트(10)는 전지모듈(50)의 냉각 또는 가열을 위해 가열된 고온의 공기나 냉각된 공기를 유입시켜 전지모듈(50) 사이를 통과시킴으로써 전지모듈(50)을 냉각 및 가열할 수 있다. 공기에 의해 냉각 및 가열을 하기위해 내부덕트(10) 내부에는 도시되지 않았지만, 팬(fan)과 같은 공기의 유동을 위한 별도의 장치가 내부덕트(10) 내부나 내부턱트의 입구부(11) 주변에 배치될 수 있다. 내부덕트(10)는 도 1의 전지모듈 어셈블리(1)의 입구부(11)와 출구부(12)가 형성되도록 하우징(30) 내부에 설치되며, 그 형상은 하우징(30)의 형상 및 전지모듈(50)이 적용되는 디바이스의 구조에 적합하게 설계변경될 수 있음은 물론이다.
The internal duct 10 may include a battery module 50 therein, and an inlet part 11 through which external air is introduced, and an outlet part 12 for discharging internal air to the outside. The internal duct 10 may cool and heat the battery module 50 by flowing hot air or cooled air that is heated for cooling or heating the battery module 50 and passing between the battery modules 50. . Although not shown inside the inner duct 10 for cooling and heating by air, a separate device for the flow of air, such as a fan, is provided inside the inner duct 10 or the inlet 11 of the inner duct. It can be placed around. The inner duct 10 is installed inside the housing 30 to form the inlet portion 11 and the outlet portion 12 of the battery module assembly 1 of FIG. 1, and the shape of the inner duct 10 is the shape of the housing 30 and the battery. Of course, the module 50 can be modified to suit the structure of the device to which it is applied.

외부덕트(20)는 내부덕트(10)의 입구부(11)와 출구부(12)를 연결시켜 출구부(12)에서 배출되는 공기를 입구부(11)로 되돌릴 수 있는 공기의 유로를 형성할 수 있도록 내부덕트(10)와 결합될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 외부덕트(20)는 내부덕트(10)의 입구부(11)와 출구부(12)를 연결시키면서, 하우징(30) 상부면에 결합될 수 있다. 또한, 내부덕트(10)와 별도의 공간으로 결합되는 것이라면, 반드시 하우징(30) 외부에 형성되지 않더라도, 하우징(30) 내부의 일공간에 장착될 수 있음은 물론이다. 외부덕트(20)는 내부덕트(10)의 출구부(12)에서 나오는 가열된 공기를 내부덕트(10)의 입구부(11)로 되돌려, 전지모듈(50)을 가열시킬 수 있다. 또한, 전지모듈(50)의 냉각을 위해서는 외부덕트(20)에 제1 개폐부(21)와 제2 개폐부(22)를 통해, 외부공기를 내부덕트(10)로 유입시키되, 내부덕트(10)의 출구부(12)로부터 배출되는 공기는 외부로 배출될 수 있도록 공기 흐름을 제어할 수 있다. 그 구체적인 설명은 제1 개폐부(21)와 제2 개폐부(22)의 설명에서 후술하기로 한다.
The outer duct 20 connects the inlet portion 11 and the outlet portion 12 of the inner duct 10 to form a flow path of air that can return the air discharged from the outlet portion 12 to the inlet portion 11. It can be combined with the inner duct 10 to be. As shown in FIG. 2, the outer duct 20 may be coupled to the upper surface of the housing 30 while connecting the inlet portion 11 and the outlet portion 12 of the inner duct 10. In addition, as long as the inner duct 10 is coupled to a separate space, the inner duct 10 may be mounted in a space inside the housing 30 even though it is not necessarily formed outside the housing 30. The outer duct 20 may return the heated air from the outlet 12 of the inner duct 10 to the inlet 11 of the inner duct 10 to heat the battery module 50. In addition, in order to cool the battery module 50, the external air is introduced into the internal duct 10 through the first opening and closing portion 21 and the second opening and closing portion 22 in the external duct 20, and the internal duct 10 is provided. The air discharged from the outlet 12 of the can control the air flow to be discharged to the outside. The detailed description will be described later in the description of the first opening and closing portion 21 and the second opening and closing portion 22.

제1 개폐부(21)는 내부덕트(10)의 입구부(11)로 외부공기를 유입할지, 내부덕트(10) 출구부(12)로부터 배출되는 공기를 유입할지를 제어할 수 있다. 제2 개폐부(22)는 제1 개폐부(21)의 동작과 함께 작동되는 것으로, 내부덕트(10) 출구부(12)로부터 배출되는 공기를 외부로 배출할지, 내부덕트(10) 입구부(11) 쪽으로 공기를 유동시킬지 공기의 흐름방향을 제어할 수 있도록 구성할 수 있다.
The first opening / closing unit 21 may control whether to introduce external air into the inlet portion 11 of the inner duct 10 or the air discharged from the outlet portion 12 of the inner duct 10. The second opening / closing part 22 is operated together with the operation of the first opening / closing part 21, and whether the air discharged from the internal duct 10 outlet 12 is discharged to the outside or the internal duct 10 inlet part 11. It can be configured to control the flow direction of air or to flow the air toward).

구체적으로, 전지모듈(50)의 일정온도 이하로 떨어져 전지모듈(50)의 가열이 필요할 때에는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 개폐부(21)는 상기 외부덕트(20) 내측 공기 유동 통로를 개방함과 동시에, 외부공기 유입을 차단하기 위해 외부덕트(20) 외측면을 외부로부터 차폐시키고, 상기 제2 개폐부(22)는 상기 외부덕트(20) 내측 공기 유동 통로를 개방함과 동시에, 상기 내부덕트(10)의 상기 출구부(12)에서 배출되는 공기가 상기 외부덕트(20) 내측 공기 유동 통로를 통해 상기 내부덕트(10) 입구부(11)로 유입되도록 상기 외부덕트(20) 외측을 차폐시킨다. 즉, 제1 개폐부(21)는 제1 개구부(21a)를 차폐시키고, 제2 개폐부(22)는 제2 개구부(22a)를 차폐시킴과 동시에, 외부덕트(20)의 내측공간이 연결되어, 외부덕트(20)가 내부덕트(10) 출구부(12)로부터 배출되는 공기를 외부덕트(20)의 내측공간을 따라 연결되는 내부덕트(10) 입구부(11)로 유입되도록 공기흐름을 제어한다. 이 때, 제1 개폐부(21)와 제2 개폐부(22)는 동시에 제1 개구부(21a)와 제2 개구부(22a)를 차폐시키도록 작동하여야 외부덕트(20) 내측의 공기유동 통로를 개방하여 외부덕트(20)를 통해 내부덕트(10)의 출구부(12)로부터 배출되는 공기를 내부덕트(10) 입구부(11)로 재투입할 수 있게 된다.
Specifically, when the battery module 50 needs to be heated to fall below a predetermined temperature of the battery module 50, as shown in FIGS. 3 and 4, the first opening / closing portion 21 is the external duct 20. At the same time opening the inner air flow passage, and shielding the outer surface of the outer duct 20 from the outside in order to block the inlet of the outside air, the second opening and closing portion 22 opens the inner air flow passage of the outer duct 20 At the same time, the air discharged from the outlet portion 12 of the inner duct 10 flows into the inner duct 10 inlet portion 11 through the inner air flow passage of the outer duct 20. The outside of the duct 20 is shielded. That is, the first opening and closing portion 21 shields the first opening portion 21a, the second opening and closing portion 22 shields the second opening portion 22a, and the inner space of the outer duct 20 is connected, The air flow is controlled so that the outer duct 20 flows air discharged from the outlet 12 of the inner duct 10 into the inlet 11 of the inner duct 10 connected along the inner space of the outer duct 20. do. At this time, the first opening and closing portion 21 and the second opening and closing portion 22 must be operated to shield the first opening portion 21a and the second opening portion 22a at the same time to open the air flow passage inside the outer duct 20 The air discharged from the outlet 12 of the inner duct 10 through the outer duct 20 may be re-introduced into the inner duct 10 inlet 11.

반대로, 전지모듈(50)이 일정온도 이상으로 상승하여 전지모듈(50)의 냉각이 필요할 때에는, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1 개폐부(21)는 상기 외부덕트(20) 내측 공기 유동 통로를 차폐함과 동시에, 외부공기 유입을 위해 외부덕트(20) 외측 일부를 개방시키고, 상기 제2 개폐부(22)는 상기 외부덕트(20) 내측 공기 유동 통로를 차폐함과 동시에, 상기 내부덕트(10)의 상기 출구부(12)에서 배출되는 공기가 외부로 배출되도록 상기 외부덕트(20) 외측을 개방시킬 수 있다. 즉, 제1 개폐부(21)는 외부덕트(20) 내부공간으로 내려와 유동통로를 차폐시킴과 동시에 제1 개구부(21a)가 개방되어 외부공기가 유입될 수 있다. 이때, 외부공기는 자연스럽게 내부덕트(10)의 입구부(11)로 흘러 들어가 전지모듈(50)의 냉각을 위해 유동하게 된다. 또한, 제2 개폐부(22)도 외부덕트(20) 내측공간을 차폐시킴과 동시에 제2 개구부(22a)를 개방시킴으로써, 내부덕트(10) 출구부(12)에 연결되어 유입되는 배출공기가 제2 개구부(22a)를 통해 외부로 배출된다. 이러한 제1 개폐부(21)와 제2 개폐부(22)의 작동을 통해 내부덕트(10) 내부에 형성된 전지모듈(50)을 냉각할 수 있다. On the contrary, when the battery module 50 rises above a predetermined temperature and the battery module 50 needs to be cooled, as shown in FIGS. 5 and 6, the first opening / closing portion 21 is the external duct 20. At the same time as shielding the inner air flow passage, while opening a portion of the outer duct 20 for the inlet of the outside air, and the second opening and closing portion 22 shields the inner air flow passage at the same time, The outside of the outer duct 20 may be opened so that the air discharged from the outlet 12 of the inner duct 10 is discharged to the outside. That is, the first opening / closing part 21 descends to the inner duct 20 to shield the flow passage and at the same time, the first opening 21a is opened to allow external air to flow therein. At this time, the external air flows into the inlet 11 of the inner duct 10 to flow for cooling the battery module 50. In addition, the second opening / closing part 22 also shields the inner space of the outer duct 20 and opens the second opening part 22a, whereby the exhaust air connected to the outlet 12 of the inner duct 10 is introduced. 2 is discharged to the outside through the opening (22a). The battery module 50 formed in the inner duct 10 may be cooled by the operation of the first opening and closing portion 21 and the second opening and closing portion 22.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈 어셈블리(1)의 작동원리를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도면에 도시된 바와 같이, 내부덕트(10) 내부에 전지모듈(50)이 적어도 하나 이상이 형성되고, 내부덕트(10)의 입구부(11)와 출구부(12)를 연결시키는 외부덕트(20)가 결합된다. 외부덕트(20)는 전지모듈(50)의 냉각 및 가열을 선택적으로 하기 위해 제1 개폐부(21)와 제2 개폐부(22)를 형성한다. 특히, 제1 개폐부(21)는 내부덕트(10)의 입구부(11)측으로부터 연결되는 외부덕트(20)상에 형성되고, 제2 개폐부(22)는 내부덕트(10)의 출구부(12)측으로부터 연결되는 외부덕트(20)상에 형성되는 것이 적절하다. 각 구성에 대한 자세한 설명은 이미 상술하였으므로, 여기에서는 생략하기로 한다.
7 is a view schematically showing the operating principle of the battery module assembly 1 according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, at least one battery module 50 is formed inside the inner duct 10, and an outer duct connecting the inlet part 11 and the outlet part 12 of the inner duct 10 ( 20) are combined. The outer duct 20 forms the first opening and closing portion 21 and the second opening and closing portion 22 to selectively cool and heat the battery module 50. In particular, the first opening and closing portion 21 is formed on the outer duct 20 connected from the inlet portion 11 side of the inner duct 10, the second opening and closing portion 22 is the outlet portion of the inner duct ( It is appropriate to form on the outer duct 20 connected from the 12) side. Since the detailed description of each configuration has already been described above, it will be omitted here.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전지모듈 어셈블리의 작동원리를 개략적으로 나타낸 도면이다. 8 is a view schematically showing the operating principle of the battery module assembly according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 실시예에 따른 전지모듈 어셈블리(1)는, 적어도 하나 이상의 전지셀이 적층되어 형성되는 전지모듈(50), 상기 전지모듈(50) 복수개가 상호 이격공간(50a)을 두고 내부에 형성되며, 외부 공기의 유입을 위한 입구부(11)와 공기의 외부 배출을 위한 출구부(12)가 형성된 내부덕트(10); 및 상기 입구부(10)로부터 유입된 공기가 상기 출구부(12)로 향하고, 상기 전지모듈(50) 사이의 이격공간(50a)으로 유동하며, 상기 이격공간(50a)으로 유동하는 공기의 유입량을 제어하기 위한 유입조절부를 포함할 수 있다.
The battery module assembly 1 according to another embodiment of the present invention includes a battery module 50 in which at least one battery cell is stacked and a plurality of battery modules 50 have a spaced space 50a therebetween. An inner duct 10 having an inlet 11 for inflow of external air and an outlet 12 for external discharge of air; And the air introduced from the inlet part 10 is directed to the outlet part 12 and flows into the separation space 50a between the battery modules 50 and flows into the separation space 50a. It may include an inlet control unit for controlling the.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전지모듈 어셈블리는 내부덕트 상에 전지모듈 사이에 흐르는 공기의 흐름을 제어함으로써 전지모듈의 냉각 및 가열을 제어하고, 뿐만 아니라, 전지모듈 사이의 온도편차를 완화하는 것을 특징으로 한다.
As shown in Figure 8, the battery module assembly according to another embodiment of the present invention controls the cooling and heating of the battery module by controlling the flow of air flowing between the battery module on the inner duct, as well as the battery module It is characterized by reducing the temperature deviation between.

구체적으로, 내부덕트(10)상에 적어도 하나 이상의 전지모듈(50)이 이격공간(50a)을 두고 배치되며, 내부덕트(10)의 입구부(11)로부터 유입되는 외부공기를 통해 냉각 및 가열되도록 전지모듈(50) 사이에는 이격공간(50a)이 형성될 수 있다. 여기서는 전지모듈(50) 단위로 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 하나의 전지모듈(50)을 이루는 전지셀(도면 미도시) 사이의 이격공간을 후술하는 바와 같이 개폐하여 전지셀의 냉각 및 가열을 수행할 수 있음은 물론이다.
Specifically, at least one battery module 50 is disposed on the inner duct 10 with a space 50a, and is cooled and heated through external air introduced from the inlet 11 of the inner duct 10. Spaced spaces 50a may be formed between the battery modules 50 so as to be spaced apart from each other. Although described herein in units of the battery module 50, the present invention is not limited thereto, and cooling and heating of the battery cell by opening and closing a space between the battery cells (not shown) constituting one battery module 50 will be described later. Of course it can be done.

전지모듈(50)의 일측단에는 전지모듈(50) 사이의 이격공간(50a)에 외부공기의 흐름을 개폐할 수 있도록 유입조절부를 포함할 수 있다. 유입조절부는, 도 8에 도시된 바와 같이, 전지모듈(50) 일측단의 개폐도어(40)와 같은 형상으로 되어 전지모듈(50)사이의 이격공간(50a)을 개방 또는 차폐시킬 수 있도록 형성될 수 있다. 개폐도어(40)가 이격공간(50a)의 개방 또는 차폐하는 작동모습은 도 8에 도시된 바와 같이 일축을 중심으로 회전함으로써 이루어질 수 있지만, 그 작동방법은 여기에 한정되는 것은 아니며, 슬라이드방식 등 다양한 방식이 적용될 수 있음은 물론이다.
One side end of the battery module 50 may include an inflow control unit to open and close the flow of external air in the space 50a between the battery module 50. As shown in FIG. 8, the inflow control part has a shape such as an opening / closing door 40 at one end of the battery module 50 so as to open or shield the separation space 50a between the battery modules 50. Can be. The operation of opening or closing the spaced space 50a of the opening / closing door 40 may be performed by rotating about one axis as shown in FIG. 8, but the operation method is not limited thereto, and the sliding method may be used. Of course, various methods may be applied.

개폐도어(40)에는 내부덕트(10)의 입구부(11)로부터 유입되는 공기를 가열함으로써, 전지모듈(50)을 가열할 수 있도록 가열장치를 더 형성할 수 있다. 가열장치는 다양한 수단이 적용될 수 있지만, 본 실시예에서는 외부전원에 의해 온도를 상승시켜, 전지모듈(50) 사이에 유입되는 공기를 가열시킬 수 있는 열선(40a)구성을 적용할 수 있다. 열선(40a)은 전지모듈(50) 사이 이격공간(50a)의 유입부(51)로 유입되는 외부공기를 열선(40a)으로부터 발생되는 열을 통해 가열시키고, 가열된 공기를 전지모듈(50) 사이의 이격공간(50a)으로 유동시킴으로써 전지모듈(50)을 가열시킬 수 있다.
In the opening / closing door 40, a heating device may be further formed to heat the battery module 50 by heating air introduced from the inlet 11 of the inner duct 10. Various means may be applied to the heating device, but in the present embodiment, the heating wire 40a may be configured to heat the air introduced between the battery modules 50 by raising the temperature by an external power source. The heating wire 40a heats external air flowing into the inlet 51 of the space 50a between the battery modules 50 through heat generated from the heating wire 40a, and heats the heated air to the battery module 50. The battery module 50 may be heated by flowing into the space 50a therebetween.

본 발명의 다른 실시예에 따른 전지모듈 어셈블리(1)이의 전지모듈(50) 및 내부덕트(10) 등 본 발명의 일실시예와 중복되는 구성의 설명은 이미 설명하였으므로 여기에서는 생략하기로 한다.
Since the description of the configuration overlapping with the embodiment of the present invention, such as the battery module 50 and the inner duct 10 of the battery module assembly 1 according to another embodiment of the present invention has already been described, it will be omitted here.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 전지모듈 어셈블리는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다. Although the present invention has been described in detail through specific embodiments, this is for describing the present invention in detail, and the battery module assembly according to the present invention is not limited thereto, and the general knowledge in the art within the technical spirit of the present invention. It is obvious that modifications and improvements are possible by those who have them.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
All simple modifications and variations of the present invention fall within the scope of the present invention, and the specific scope of protection of the present invention will be apparent from the appended claims.

1: 전지모듈 어셈블리 10: 내부덕트
11: 입구부 12: 출구부
20: 외부덕트 21: 제1 개폐부
21a: 제1 개구부 22: 제2 개폐부
22a: 제2 개구부 30: 하우징
40: 유입조절부 40a: 가열장치
50: 전지모듈 50a: 이격공간
51: 유입부1: battery module assembly 10: internal duct
11: inlet 12: outlet
20: outer duct 21: first opening and closing portion
21a: first opening portion 22: second opening and closing portion
22a: second opening 30: housing
40: inflow control unit 40a: heating device
50: battery module 50a: separation space
51: inlet

Claims (11)

적어도 하나 이상의 전지셀이 적층되어 형성되는 전지모듈;
상기 전지모듈 복수개가 상호 이격공간을 두고 내부에 형성되고, 외부 공기가 유입되는 입구부와 공기를 외부로 배출하기 위한 출구부가 형성된 내부덕트; 및
상기 전지모듈 사이에 공기가 유입되는 이격공간의 유입부를 개폐하도록 상기 전지모듈 일단에 형성되는 개폐도어;를 포함하고,
상기 개폐도어 일측면에는 가열장치가 형성되며, 상기 가열장치는 상기 개폐도어가 오픈되어 상기 전지셀 이격공간에 공기가 유입될 때, 유입되는 공기를 가열하기 위해 유입되는 공기와 접촉되도록 배치되는 전지모듈 어셈블리.
A battery module formed by stacking at least one battery cell;
A plurality of battery modules formed inside the spaced apart spaces, and an inner duct having an inlet portion through which outside air is introduced and an outlet portion for discharging air to the outside; And
And an opening / closing door formed at one end of the battery module to open and close the inlet of the spaced space in which air is introduced between the battery modules.
A heating device is formed on one side of the opening / closing door, and the heating device is a battery which is arranged to be in contact with the air introduced to heat the air flowing therein when the opening / closing door is opened and the air flows into the battery cell space. Module assembly.
청구항 1에 있어서,
상기 출구부로부터 배출된 공기가 상기 입구부로 유동될 수 있도록 상기 출구부와 상기 입구부를 연결하도록 결합되는 외부덕트;를 포함하고,
상기 외부덕트는 상기 내부덕트의 입구부로의 공기 유입의 경로를 제어하는 제1 개폐부 및 상기 내부덕트 출구부로 배출되는 공기의 배출 경로를 제어하는 제2 개폐부를 포함하며,
상기 입구부와 상기 출구부가 외부에 개방되도록 상기 내부덕트를 내부에 포함하여 외측 전체를 감싸도록 형성되는 하우징;을 더 포함하고,
상기 외부덕트는 상기 하우징 일면상에 결합되는 전지모듈 어셈블리.
The method according to claim 1,
And an outer duct coupled to connect the outlet and the inlet so that air discharged from the outlet can flow to the inlet.
The outer duct includes a first opening and closing part for controlling a path of air inflow into the inlet of the inner duct and a second opening and closing part for controlling a discharge path of air discharged to the inner duct outlet,
And a housing formed to surround the entire outside including the inner duct therein so that the inlet and the outlet open to the outside.
The outer duct is coupled to the battery module assembly on one side of the housing.
청구항 2에 있어서,
상기 전지모듈의 냉각을 위해,
상기 제1 개폐부는 상기 외부덕트 내측 공기 유동 통로를 차폐함과 동시에, 외부공기 유입을 위해 외부덕트 외측 일부를 개방시키고,
상기 제2 개폐부는 상기 외부덕트 내측 공기 유동 통로를 차폐함과 동시에, 상기 내부덕트의 상기 출구부에서 배출되는 공기가 외부로 배출되도록 상기 외부덕트 외측을 개방시키는 전지모듈 어셈블리.
The method according to claim 2,
In order to cool the battery module,
The first opening and closing part shields the air flow passage inside the outside duct and simultaneously opens a portion of the outside duct for inflow of outside air.
And the second opening / closing portion shields the air flow passage inside the outer duct and opens the outer duct outside so that air discharged from the outlet of the inner duct is discharged to the outside.
청구항 2에 있어서,
상기 전지모듈의 가열을 위해,
상기 제1 개폐부는 상기 외부덕트 내측 공기 유동 통로를 개방함과 동시에, 외부공기 유입을 차단하기 위해 외부덕트 외측면을 외부로부터 차폐시키고,
상기 제2 개폐부는 상기 외부덕트 내측 공기 유동 통로를 개방함과 동시에, 상기 내부덕트의 상기 출구부에서 배출되는 공기가 상기 외부덕트 내측 공기 유동 통로를 통해 상기 내부덕트 입구부로 유입되도록 상기 외부덕트 외측을 차폐시키는 전지모듈 어셈블리.
The method according to claim 2,
In order to heat the battery module,
The first opening and closing part simultaneously opens the outer duct inner air flow passage, and shields the outer duct outer surface from the outside to block the inflow of external air.
The second opening / closing portion opens the outer duct inner air flow passage and simultaneously the air discharged from the outlet of the inner duct flows into the inner duct inlet through the outer duct inner air flow passage. Battery module assembly to shield the.
청구항 3에 있어서,
상기 제1 개폐부의 일단이 상기 외부덕트에 고정되고,
상기 제2 개폐부의 일단이 상기 외부덕트에 고정되며,
상기 외부덕트 외측에는
상기 제1 개폐부에 대응되도록 형성된 제1 개구부; 및
상기 제2 개폐부에 대응되도록 형성된 제2 개구부;가 형성되어 있고,
상기 제1 개폐부의 일단을 기준으로 상기 제1 개폐부가 회전하여 상기 제1 개구부가 개방되며, 상기 제2 개폐부의 일단을 기준으로 상기 제2 개폐부가 회전하여 상기 제2 개구부가 개방되는, 전지모듈 어셈블리.
The method according to claim 3,
One end of the first opening and closing part is fixed to the outer duct,
One end of the second opening and closing part is fixed to the outer duct,
Outside the outer duct
A first opening formed to correspond to the first opening / closing part; And
A second opening formed to correspond to the second opening and closing part;
The first opening and closing part is rotated based on one end of the first opening and closing part to open the first opening, the second opening and closing part is rotated based on the one end of the second opening and closing part, the battery module assembly.
청구항 4에 있어서,
상기 제1 개폐부의 일단이 상기 외부덕트에 고정되고,
상기 제2 개폐부의 일단이 상기 외부덕트에 고정되며,
상기 외부덕트 외측에는
상기 제1 개폐부에 대응되도록 형성된 제1 개구부; 및
상기 제2 개폐부에 대응되도록 형성된 제2 개구부;가 형성되어 있고,
상기 제1 개폐부의 일단을 기준으로 상기 제1 개폐부가 회전하여 상기 제1 개구부가 차폐되며, 상기 제2 개폐부의 일단을 기준으로 상기 제2 개폐부가 회전하여 상기 제2 개구부가 차폐되는, 전지모듈 어셈블리.
The method according to claim 4,
One end of the first opening and closing part is fixed to the outer duct,
One end of the second opening and closing part is fixed to the outer duct,
Outside the outer duct
A first opening formed to correspond to the first opening / closing part; And
A second opening formed to correspond to the second opening and closing part;
The first opening and closing portion is rotated based on one end of the first opening and closing the first opening is shielded, the second opening and closing portion is rotated relative to the one end of the second opening and closing the battery module, the module assembly.
청구항 2에 있어서,
상기 제1 개폐부는 상기 내부덕트의 입구부측에 형성되고, 상기 제2 개폐부는 상기 제1 개폐부와 이격되고 상기 내부덕트의 출구부측에 형성되는 전지모듈 어셈블리.
The method according to claim 2,
The first opening and closing portion is formed on the inlet portion side of the inner duct, the second opening and closing portion of the battery module assembly is spaced apart from the first opening and closing portion is formed on the outlet side of the inner duct.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 가열장치는 외부전원에 의해 가열되도록 형성되는 열선으로 형성되는 전지모듈 어셈블리.
The method according to claim 1,
The heating device is a battery module assembly formed of a heating wire that is formed to be heated by an external power source.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102035764B1 (en) * 2019-07-17 2019-10-24 (주)휴먼텍코리아엔지니어링건축사사무소 Fire fighting power controller device with apartment house
KR20210122559A (en) * 2020-04-01 2021-10-12 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery Module Comprising Gas Barrier Structure
KR102513817B1 (en) * 2020-12-14 2023-03-24 (주)비에스테크 Chamber for battery temperature test

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007179944A (en) * 2005-12-28 2007-07-12 Toyota Motor Corp Cooling structure of electricity storage device
JP2009129730A (en) * 2007-11-26 2009-06-11 Calsonic Kansei Corp Battery cooling device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980045089U (en) * 1996-12-27 1998-09-25 양재신 Battery temperature regulation system for electric vehicles
DE102008044169A1 (en) 2008-11-28 2010-06-02 Robert Bosch Gmbh battery module
KR101054764B1 (en) * 2009-11-04 2011-08-05 현대자동차주식회사 Operating temperature maintaining device of hybrid vehicle battery

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007179944A (en) * 2005-12-28 2007-07-12 Toyota Motor Corp Cooling structure of electricity storage device
JP2009129730A (en) * 2007-11-26 2009-06-11 Calsonic Kansei Corp Battery cooling device

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