KR102327540B1 - A Cooling Structure for cylindrical battery Cells contained cooling Fins - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉각핀이 구비된 원통 전지용 배터리 팩의 냉각 구조에 관한 것으로, 그 구성은 냉각핀이 구비된 원통 전지용 배터리 팩의 냉각 구조는 상면에 결합키를 통해 원통형 배터리 팩이 일체로 구성된 6S48P 배터리 팩이 냉각핀용 플레이트홈에 안착되고 내부 유동채널에 냉각수가 유입되어 유동함으로서 배터리 팩의 구동에 따라 발생하는 열을 냉각시키는 베드 플레이트; 상기 베드 플레이트 상에 안착되도록 4개의 원통 리튬전지 셀(BT)과 셀의 전원공급을 위한 8개의 전극단자, 스프링과 셀의 온도조절을 위한 냉각핀이 구비된 외부 프레임과 결합돼 형성된 4P 배터리팩을 결합키를 통해 외부 프레임 측면에 구비된 결합키 홈에 삽입 고정되어 구성된 다수개의 외부 프레임을 연결하여 가로 6열, 세로 2열로 형성된 총 48의 배터리로 구성되는 배터리팩; 상기 48개의 배터리 팩이 6개의 6S48P 배터리팩이 직렬, 병렬이 형성되도록 전원의 연결관계를 이어주는 부스바 및; 상기 배터리 팩이 상기 베드 플레이트의 플레이트 홈에 안착되고 상기 부스바를 통해 인가 전원의 정격전원에 따라 직렬. 병렬 연결이 되도록 형성되고, 이를 전원으로 사용하기 위해 타 설치장비와 지지하는 고정지지판;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a cooling structure of a battery pack for a cylindrical battery provided with a cooling fin, and the configuration is a 6S48P battery in which the cylindrical battery pack is integrally formed through a coupling key on the upper surface of the cooling structure of a battery pack for a cylindrical battery provided with a cooling fin. a bed plate in which the pack is seated in the plate groove for cooling fins and cooling water flows into the internal flow channel to cool the heat generated by the operation of the battery pack; 4P battery pack formed by combining with an external frame equipped with four cylindrical lithium battery cells (BT) to be seated on the bed plate, eight electrode terminals for supplying power to the cells, a spring and cooling fins for temperature control of the cells a battery pack consisting of a total of 48 batteries formed in 6 horizontal and 2 vertical rows by connecting a plurality of external frames that are inserted and fixed into the coupling key groove provided on the side of the external frame through the coupling key; a bus bar connecting power sources such that the 48 battery packs and the 6 6S48P battery packs are formed in series and parallel; The battery pack is seated in the plate groove of the bed plate and series according to the rated power of the power applied through the bus bar. It is formed to be connected in parallel, and a fixed support plate for supporting it with other installation equipment in order to use it as a power source; characterized in that it includes a.

Description

냉각핀이 구비된 원통 전지용 배터리 팩의 냉각 구조{A Cooling Structure for cylindrical battery Cells contained cooling Fins}A Cooling Structure for Cylindrical Battery Cells Contained Cooling Fins

본 발명은 냉각핀이 구비된 원통 전지용 배터리 팩의 냉각 구조에 관한 것으로, 보다 구체적으로 배터리 셀, 부스바, 베드 플레이트를 포함한 단위 모듈로써, 불트결속을 통해 조립이 가능하고 배터리간 용접을 하지 않음으로써 원통셀 이상시 낱개 배터리 셀의 교체가 용이하고, 베드플레이트가 직접적으로 접촉하고 이 냉각핀이 셀을 직접적으로 접촉하여 셀의 직접적인 냉난방을 가능케 하여 냉·난방 효율을 극대화하는 냉각핀이 구비된 원통 전지용 배터리 팩의 냉각 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling structure of a battery pack for a cylindrical battery provided with a cooling fin, and more particularly, as a unit module including a battery cell, a bus bar, and a bed plate, which can be assembled through bolt binding and does not weld between batteries As a result, it is easy to replace individual battery cells in the event of a cylindrical cell failure, and the cooling fins maximize the cooling and heating efficiency by direct contact with the bed plate and the cooling fins in direct contact with the cells to enable direct heating and cooling of the cells. It relates to a cooling structure of a battery pack for a cylindrical battery.

최근 지구온난화와 환경오염에 대한 대안으로 전기차가 떠오르고 있으며, 이에 따라 전기차의 수요가 급등하고 있다. 이에 따라 대용량의 원통형 배터리 셀과 이를 직·병렬로 연결할 수 있는 배터리 팩의 수요도 함께 증가하는 추세이다. Recently, electric vehicles are emerging as an alternative to global warming and environmental pollution, and accordingly, the demand for electric vehicles is skyrocketing. Accordingly, the demand for large-capacity cylindrical battery cells and battery packs that can connect them in series and parallel are also increasing.

또한 다수의 배터리를 셀 형태로 사용시 발생하는 열 손실에 따른 배터리 성능 저하를 최소화 하기 위해 셀 온도를 효율적으로 관리할 수 있는 배터리 팩 디자인의 중요성이 부상하고 있다.In addition, the importance of designing a battery pack capable of efficiently managing cell temperature is emerging to minimize battery performance degradation due to heat loss when multiple batteries are used in the form of cells.

현존하는 많은 배터리 팩은 셀은 배터리 셀의 양극과 음극 단자에 니켈 극판을 접촉하여 점(spot)용접을 하여 셀을 직·병렬로 연결하는 방법이 사용되고 있다. 이러한 연결방식을 사용하는 배터리 팩 대부분은 셀 온도 관리를 셀의 양극 음극 단자에 연결된 극판을 공기 혹은 냉각플레이트를 통해 냉각하는 방법을 사용하고있다.In many existing battery packs, a method is used to connect the cells in series and in parallel by spot welding by contacting a nickel electrode plate to the positive and negative terminals of the battery cell. Most of the battery packs using this connection method use a method of cooling the electrode plate connected to the positive and negative terminals of the cell through air or a cooling plate to manage the cell temperature.

하지만 이러한 방법은 셀이 조기 노화, 단자 저항 증가, 셀의 내부저항 증가로 인해 성능이 떨어지게 될 경우, 문제의 셀을 검출 및 교체하기가 어렵기 때문에 교체하지 못할 경우 배터리팩 전체 성능이 저하될 수 있다. However, in this method, if the performance of the cell deteriorates due to premature aging, increased terminal resistance, and increased internal resistance of the cell, it is difficult to detect and replace the cell in question. have.

또한 극판을 통해 간접적으로 냉·난방시, 셀과 유체의 접촉 면적이 낮아지기 때문에 셀의 냉·난방 효율성이 상대적으로 낮다.Also, when cooling/heating indirectly through the electrode plate, the cell-fluid contact area is lowered, so the cooling/heating efficiency of the cell is relatively low.

이에 본 출원인은 다수의 배터리 팩으로 사용시 발생하는 배터리의 내부 열을 효율적으로 경감할 수 있는 배터리 팩 및 냉각 구조에 대하여 제안하고자 한다.Accordingly, the present applicant intends to propose a battery pack and a cooling structure capable of effectively reducing internal heat of a battery generated when using a plurality of battery packs.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 배터리 셀, 부스바, 베드 플레이트를 포함한 단위 모듈로써, 불트결속을 통해 조립이 가능하고 배터리간 용접을 하지 않음으로써 원통셀 이상시 낱개 배터리 셀의 교체가 용이하고, 베드플레이트가 직접적으로 접촉하고 이 냉각핀이 셀을 직접적으로 접촉하여 셀의 직접적인 냉난방을 가능케 하여 냉·난방 효율을 극대화하는 냉각핀이 구비된 원통 전지용 배터리 팩의 냉각 구조를 제공하는데 있다The present invention is to solve the above problems, and as a unit module including a battery cell, a bus bar, and a bed plate, it is possible to assemble through bolt binding and does not weld between batteries, so that when a cylindrical cell is abnormal, replacement of individual battery cells It provides a cooling structure for a cylindrical battery battery pack equipped with cooling fins that maximizes cooling and heating efficiency by enabling direct heating and cooling of cells by direct contact with the bed plate and the cooling fins in direct contact with the cells. have

또한, 본 발명은 다수의 원통 배터리 셀을 병렬과 직렬로 연결하기 용이함과 동시에, 조립과 분해가 용이하며, 진동 시에도 배터리 셀 상부에 안착되어 고정 지지하는 고정지지판을 통해 단자의 접촉상태가 안정적으로 유지되는 냉각핀이 구비된 원통 전지용 배터리 팩의 냉각 구조를 제공하는데 있다.In addition, according to the present invention, it is easy to connect a plurality of cylindrical battery cells in parallel and in series, and at the same time, assembly and disassembly are easy, and the contact state of the terminals is stable through a fixed support plate that is seated on the upper part of the battery cell and fixedly supported even during vibration. An object of the present invention is to provide a cooling structure of a battery pack for a cylindrical battery provided with a cooling fin maintained as

그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 냉각핀이 구비된 원통 전지용 배터리 팩의 냉각 구조는 상면에 결합키를 통해 원통형 배터리 팩이 일체로 구성된 6S48P 배터리 팩이 냉각핀용 플레이트홈에 안착되고 내부 유동채널에 냉각수가 유입되어 유동함으로서 배터리 팩의 구동에 따라 발생하는 열을 냉각시키는 베드 플레이트; 상기 베드 플레이트 상에 안착되도록 4개의 원통 리튬전지 셀(BT)과 셀의 전원공급을 위한 8개의 전극단자, 스프링과 셀의 온도조절을 위한 냉각핀이 구비된 외부 프레임과 결합돼 형성된 4P 배터리팩을 결합키를 통해 외부 프레임 측면에 구비된 결합키 홈에 삽입 고정되어 구성된 다수개의 외부 프레임을 연결하여 가로 6열, 세로 2열로 형성된 총 48의 배터리로 구성되는 배터리팩; 상기 48개의 배터리 팩이 6개의 6S48P 배터리팩이 직렬, 병렬이 형성되도록 전원의 연결관계를 이어주는 부스바 및; 상기 배터리 팩이 상기 베드 플레이트의 플레이트 홈에 안착되고 상기 부스바를 통해 인가 전원의 정격전원에 따라 직렬. 병렬 연결이 되도록 형성되고, 이를 전원으로 사용하기 위해 타 설치장비와 지지하는 고정지지판;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, in the cooling structure of the battery pack for a cylindrical battery provided with a cooling fin according to an embodiment of the present invention, the 6S48P battery pack in which the cylindrical battery pack is integrally formed through a coupling key on the upper surface is seated in the plate groove for the cooling fins. and a bed plate for cooling the heat generated by the operation of the battery pack by flowing in and flowing coolant into the internal flow channel; 4P battery pack formed by combining with an external frame equipped with four cylindrical lithium battery cells (BT) to be seated on the bed plate, eight electrode terminals for supplying power to the cells, a spring and cooling fins for temperature control of the cells a battery pack consisting of a total of 48 batteries formed in 6 horizontal and 2 vertical rows by connecting a plurality of external frames that are inserted and fixed into the coupling key groove provided on the side of the external frame through the coupling key; a bus bar connecting power sources such that the 48 battery packs and the 6 6S48P battery packs are formed in series and parallel; The battery pack is seated in the plate groove of the bed plate and series according to the rated power of the power applied through the bus bar. It is formed to be connected in parallel, and is configured to include a fixed support plate that supports it with other installation equipment in order to use it as a power source.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 냉각핀이 구비된 원통 전지용 배터리 팩의 냉각 구조의 상기 배터리 팩은 4개의 원통 리튬전지 셀과 셀의 전원공급을 위한 8개의 전극단자와 스프링과 셀의 온도조절을 위한 냉각핀이 외부 프레임과 결합돼 형성된 4P 배터리팩 셀케이스; 상기 셀케이스를 결합키를 통해 셀케이스 측면에 구비된 결합키 홈에 장착되는 다수의 셀케이스를 연결하여 가로 6열, 세로 2열로 형성된 총 48개의 셀이 삽입되고, 6개의 48P 배터리팩이 부스바를 통해 직·병렬로 결합되도록 구성되고, 6S48P 배터리팩 밑면에 돌출된 냉각핀이 베드플레이트 윗면에 위치해 있는 냉각핀용 플레이트홈에 결합하여 냉각수가 베드 플레이트의 냉각수용 출입관을 통해 유입되어 냉각수용 유동채널 내부로 유입되어 베드플레이트와 냉각핀을 직접적으로 냉·난방하여 배터리팩 내부에 있는 원통형 셀을 직접적으로 냉·난방하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 한다.In addition, the battery pack of the cooling structure of the battery pack for a cylindrical battery provided with a cooling fin according to an embodiment of the present invention has four cylindrical lithium battery cells, eight electrode terminals for supplying power to the cells, a spring, and temperature control of the cell. 4P battery pack cell case formed by combining the cooling fins for the external frame; A total of 48 cells formed in 6 horizontal and 2 vertical rows are inserted by connecting the cell case to a plurality of cell cases mounted in the coupling key groove provided on the side of the cell case through the coupling key, and 6 48P battery packs are placed in the booth. It is configured to be coupled in series/parallel through a bar, and the cooling fins protruding from the bottom of the 6S48P battery pack are coupled to the plate grooves for cooling fins located on the upper surface of the bed plate. It is characterized in that it is configured to directly cool and heat the cylindrical cells inside the battery pack by flowing into the channel and directly cooling and heating the bed plate and cooling fins.

본 발명의 실시예에 따른 냉각핀이 구비된 원통 전지용 배터리 팩의 냉각 구조은, 배터리 셀, 부스바, 베드 플레이트를 포함한 단위 모듈로써, 불트결속을 통해 조립이 가능하고 배터리간 용접을 하지 않음으로써 원통셀 이상시 낱개 배터리 셀의 교체가 용이하고, 베드플레이트가 직접적으로 접촉하고 이 냉각핀이 셀을 직접적으로 접촉하여 셀의 직접적인 냉난방을 가능케 하여 냉·난방 효율을 극대화 할 수 있다.The cooling structure of the battery pack for a cylindrical battery provided with a cooling fin according to an embodiment of the present invention is a unit module including a battery cell, a bus bar, and a bed plate, which can be assembled through bolt binding and is a cylindrical battery by not welding between batteries. In case of cell failure, it is easy to replace individual battery cells, and the bed plate is in direct contact and the cooling fins are in direct contact with the cell to enable direct heating and cooling of the cell, maximizing cooling and heating efficiency.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 냉각핀이 구비된 원통 전지용 배터리 팩의 냉각 구조은, 원통 전지용 배터리 팩 구조는 조립 및 직·병렬 연결을 간편하게 할 수 있고, 진동시에도 단자의 접촉 상태가 안정적으로 유지될 수 있으며 셀과 냉각핀의 직접적인 접촉과, 냉각핀이 원통형 셀의 옆면의 면적 절반 이상을 덮도록 제작되어 셀의 온도조절의 효율성을 높일 수 있는 효과를 제공한다.In addition, in the cooling structure of the battery pack for a cylindrical battery provided with a cooling pin according to an embodiment of the present invention, the structure of the battery pack for a cylindrical battery can be easily assembled and connected in series/parallel, and the contact state of the terminals is stable even during vibration The direct contact between the cell and the cooling fins and the cooling fins are manufactured to cover more than half of the area of the side surface of the cylindrical cell, thereby providing the effect of increasing the efficiency of temperature control of the cell.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 냉각핀이 구비된 원통 전지용 배터리 팩의 냉각 구조는 볼트 결속을 하여 배터리 간의 용접을 하지 않음으로써 낱개의 원통 셀의 문제가 발생시 각자 셀 교체가 용이하며 해당 배터리 셀 교체로 인한 전체 배터리팩의 성능 향상 및 관리에 효율성을 제공한다.In addition, the cooling structure of the battery pack for a cylindrical battery provided with a cooling fin according to an embodiment of the present invention does not weld between the batteries by tying the bolts, so that when a problem of individual cylindrical cells occurs, each cell can be easily replaced and the corresponding battery cell It improves the performance of the entire battery pack due to replacement and provides efficiency in management.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 냉각핀이 구비된 원통 전지용 배터리 팩의 냉각 구조는 냉각핀이 베드 플레이트와 직접적으로 접촉이 되고, 베드 플레이트가 냉각수를 통한 직접적인 냉·난방이 가능하게 되어 전체 배터리팩의 열관리 및 온도조절을 신속하고 효과적으로 관리할 수 있다.In addition, in the cooling structure of the battery pack for a cylindrical battery provided with cooling fins according to an embodiment of the present invention, the cooling fins are in direct contact with the bed plate, and the bed plate is capable of direct cooling and heating through coolant, so that the entire battery You can manage the thermal management and temperature control of the pack quickly and effectively.

도 1은 본 발명에 따른 냉각핀이 구비된 원통 전지용 배터리 팩의 냉각 구조의 사시도
도 2는 본 발명에 따른 냉각핀이 구비된 원통 전지용 배터리 팩의 냉각 구조의 체결 상태를 도시한 상태도
도 3은 본 발명에 따른 냉각핀이 구비된 원통 전지용 배터리 팩의 분해 사시도
도 4는 본 발명에 따른 냉각핀이 구비된 원통 전지용 배터리 팩의 냉각핀의 상태도
도 5는 본 발명에 따른 냉각핀이 구비된 원통 전지용 배터리 팩의 체결 상태도
도 6은 도 3에 따른 냉각핀이 구비된 원통 전지용 배터리 팩의 외부프레임의 구조를 단면도 및 사시도
도 7은 본 발명에 따른 냉각핀이 구비된 원통 전지용 배터리 팩의 48P 및 6S48P를 결합시킨 구조를 도시한 사시도
도 8은 본 발명에 따른 냉각핀이 구비된 원통 전지용 배터리 팩의 냉각 구조의 베드플레이트의 구성도
도 9는 도 8에 따른 베드플레이트 내부에 냉각수 유입 및 유출을 위한 구성도
도 10은 본 발명의 실시예의 따른 베드플레이트와 냉각핀을 통한 셀의 직접적인 냉난방 구조를 도시한 분해도 및 단면도
도 11은 본 발명에 따른 냉각핀이 구비된 원통 전지용 배터리 팩의 냉각 구조 부스바의 구성도
도 12는 본 발명에 따른 냉각핀이 구비된 원통 전지용 배터리의 외부 프레임간 결합에 이용한 결합키의 사시도1 is a perspective view of a cooling structure of a battery pack for a cylindrical battery provided with a cooling fin according to the present invention;
Figure 2 is a state diagram showing a fastening state of the cooling structure of the battery pack for a cylindrical battery provided with a cooling fin according to the present invention;
3 is an exploded perspective view of a battery pack for a cylindrical battery provided with a cooling fin according to the present invention;
4 is a state diagram of a cooling fin of a battery pack for a cylindrical battery provided with a cooling fin according to the present invention;
5 is a fastening state diagram of a battery pack for a cylindrical battery provided with a cooling fin according to the present invention;
6 is a cross-sectional view and a perspective view of an outer frame of the battery pack for a cylindrical battery provided with a cooling fin according to FIG. 3;
7 is a perspective view illustrating a structure in which 48P and 6S48P of a battery pack for a cylindrical battery provided with a cooling fin according to the present invention are combined;
8 is a block diagram of a bed plate having a cooling structure of a battery pack for a cylindrical battery provided with a cooling fin according to the present invention;
9 is a configuration diagram for inflow and outflow of cooling water into the bed plate according to FIG. 8;
10 is an exploded view and a cross-sectional view showing a direct heating/cooling structure of a cell through a bed plate and cooling fins according to an embodiment of the present invention;
11 is a block diagram of a cooling structure busbar of a battery pack for a cylindrical battery provided with a cooling fin according to the present invention;
12 is a perspective view of a coupling key used for coupling between external frames of a battery for a cylindrical battery provided with a cooling fin according to the present invention;

이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, detailed description of preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

첨부된 도 1은 본 발명에 따른 냉각핀이 구비된 원통 전지용 배터리 팩의 냉각 구조의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 냉각핀이 구비된 원통 전지용 배터리 팩의 냉각 구조의 체결 상태를 도시한 도면으로서, 본 발명에 따른 냉각핀이 구비된 원통 전지용 배터리 팩의 냉각 구조는 크게, 고정 지지판(900), 배터리 팩(800), 부스바(700) 및 베드 플레이트(600)로 구성된다. 이하, 첨부된 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 냉각핀이 구비된 원통 전지용 배터리 팩의 냉각 구조의 세부구성을 살펴보면, 먼저, 상기 베드 플레이트(600)는 상면에 결합키(100)를 통해 원통형 배터리 팩이 일체로 구성된 6S48P 배터리 팩(800)이 냉각핀용 플레이트홈(602)에 안착되고 내부 유동채널(603)에 냉각수가 유입되어 유동함으로서 배터리 팩(800)의 구동에 따라 발생하는 열을 냉각시키게 된다.1 is a perspective view of a cooling structure of a battery pack for a cylindrical battery provided with a cooling fin according to the present invention, and FIG. 2 is a fastening state of the cooling structure of a battery pack for a cylindrical battery provided with a cooling fin according to the present invention. As a drawing, the cooling structure of the battery pack for a cylindrical battery provided with a cooling fin according to the present invention is largely composed of a fixed support plate 900 , a battery pack 800 , a bus bar 700 , and a bed plate 600 . Hereinafter, looking at the detailed configuration of the cooling structure of the battery pack for a cylindrical battery provided with a cooling fin according to the present invention with reference to the accompanying FIGS. 1 and 2, first, the bed plate 600 is coupled to the upper surface of the key 100 6S48P battery pack 800 having a cylindrical battery pack integrally configured through to cool the heat.

상기 배터리 팩(800)은 4개의 원통 리튬전지 셀(BT)과 셀의 전원공급을 위한 8개의 전극단자(300), 스프링(400)과 셀(BT)의 온도조절을 위한 냉각핀(200)이 구비된 외부 프레임(100)과 결합돼 형성된 4P 배터리팩을 결합키(1000)를 통해 외부 프레임(100) 측면에 구비된 결합키 홈(211,212,213,214)에 삽입 고정되어 구성된 다수개의 외부 프레임(100)을 연결하여 가로 6열, 세로 2열로 형성된 총 48의 배터리로 구성된다.The battery pack 800 includes four cylindrical lithium battery cells (BT), eight electrode terminals 300 for supplying power to the cells, a spring 400 and a cooling fin 200 for temperature control of the cells (BT). A plurality of external frames 100 configured by inserting and fixing the 4P battery pack formed by being coupled to the provided external frame 100 into the coupling key grooves 211,212,213,214 provided on the side of the external frame 100 through the coupling key 1000. It consists of a total of 48 batteries formed in 6 horizontal and 2 vertical rows by connecting them.

상기 부스바(700)는 상기 48개의 배터리 팩이 6개의 6S48P(800)이 직렬, 병렬이 형성되도록 전원의 연결관계를 이어준다.The bus bar 700 connects the power supply so that the 48 battery packs and the 6 6S48P 800 are formed in series and parallel.

상기 고정지지판(900)는 상기 배터리 팩(800)이 상기 베드 플레이트(600)의 플레이트 홈(602)에 안착되고 상기 부스바(700)를 통해 인가 전원의 정격전원에 따라 직렬. 병렬 연결이 되도록 형성되고, 이를 전원으로 사용하기 위해 타 설치장비와 고정지지하도록 구성된다.The fixed support plate 900 is connected in series according to the rated power of the battery pack 800 is seated in the plate groove 602 of the bed plate 600 and applied through the bus bar 700 . It is formed to be connected in parallel, and is configured to be fixedly supported with other installation equipment in order to use it as a power source.

본 발명에 따른 배터리 팩(800)은 6S48P로 구성되는데, 이는 4개의 원통셀이 나란히 삽입되도록 배터리 삽입홈(110)이 형성되고 원통형셀과 접촉되어 원통 전지에서 발생하는 열을 냉각시키기 위해 원통 전지와 대응되는 원형의 냉각핀(200)이 구비되고, 고정나사(500)를 통해 볼트 결합을 위한 전극단자(300)가 각각 안착될 수 있도록 4개의 단자형태의 체결홀(132a)이 구비된 제 1 외부프레임(100a)과 제 1 외부프레임(100a)과 동일한 형태로 원통 리튬전지의 반대편에서 셀의 반대 전극이 삽입되도록 배터리 삽입홈(110)을 구비한 제 2 외부프레임(100b)이 구비된다.The battery pack 800 according to the present invention is composed of 6S48P, which has a battery insertion groove 110 formed so that four cylindrical cells are inserted side by side, and is in contact with the cylindrical cell to cool the heat generated from the cylindrical battery. A circular cooling pin 200 corresponding to , is provided, and four terminal-shaped fastening holes 132a are provided so that the electrode terminals 300 for bolt coupling through the fixing screws 500 can be seated, respectively. In the same shape as the first outer frame 100a and the first outer frame 100a, a second outer frame 100b having a battery insertion groove 110 is provided so that the opposite electrode of the cell is inserted from the opposite side of the cylindrical lithium battery. .

또한, 본 발명의 6S48P 배터리 팩(800)은 4개의 원통전지(BT), 8개의 전극단자(300)와 스프링(400), 4개의 냉각핀(200), 2개의 외부프레임(100)을 결합해 형성된 1S4P 배터리팩을 배터리 팩의 측면에 형성된 결합키(211,212,213,214)로 연결하여 총 가로 6열, 세로 12열의 1S4P 배터리팩이 각각 연결되고, 부스바(700)는 배터리 상부는 2개의 부스바로 직렬과 병렬연결을 하고, 배터리 하부은 3개의 부스바로 직렬과 병렬연결로 결합되어 형성된다.In addition, the 6S48P battery pack 800 of the present invention combines four cylindrical batteries (BT), eight electrode terminals 300 and a spring 400 , four cooling fins 200 , and two external frames 100 . The 1S4P battery packs formed by this process are connected with the combination keys (211, 212, 213, 214) formed on the side of the battery pack to connect 1S4P battery packs in 6 horizontal and 12 vertical rows, respectively, and the bus bar 700 has two bus bars at the top of the battery in series. and parallel connection, and the lower part of the battery is formed by combining three busbars in series and parallel connection.

상기 베드 플에이트(600)는 6S48P 배터리팩(800) 하부에 돌출된 냉각핀(200)이 베드 플레이트(600)와 결합될 수 있도록 형성된 냉각핀 홈(602)과 냉각수가 흐르는 냉각수 유동채널(605)를 구비한다.The bed plate 600 includes a cooling fin groove 602 formed so that the cooling fin 200 protruding from the bottom of the 6S48P battery pack 800 can be coupled to the bed plate 600 and a cooling water flow channel 605 through which the cooling water flows. ) is provided.

첨부된 도 3은 본 발명에 따른 냉각핀이 구비된 원통 전지용 배터리 팩의 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 냉각핀이 구비된 원통 전지용 배터리 팩의 냉각핀의 상태도를 도시한 것이며, 도 5는 본 발명에 따른 냉각핀이 구비된 원통 전지용 배터리 팩의 체결 상태도이고, 도 6은 도 3에 따른 냉각핀이 구비된 원통 전지용 배터리 팩의 외부프레임의 구조를 단면도 및 사시도를 나타낸다. 본 발명에 따른 원통 전지용 배터리 팩은 크게 외부 프레임(100), 원통전지(BT), 냉각핀(200), 전극단자(300) 및 스프링(400)이 체결되어 하나의 배터리 팩으로 구성되는데, 이하, 첨부된 도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 원통 전지용 배터리 팩의 세부 구성 및 동작을 살펴보면, 상기 외부 프레임(100)은 서로 체결구조를 갖는 제 1 외부프레임(100a) 및 제 2 외부프레임(100b)로 구성된다. 3 is an exploded perspective view of a battery pack for a cylindrical battery provided with a cooling fin according to the present invention, and FIG. 4 is a state diagram of a cooling fin of a battery pack for a cylindrical battery provided with a cooling fin according to the present invention, FIG. 5 is a state diagram of a battery pack for a cylindrical battery provided with a cooling fin according to the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view and a perspective view of an outer frame of the battery pack for a cylindrical battery provided with a cooling fin according to FIG. 3 . The battery pack for a cylindrical battery according to the present invention is largely composed of a single battery pack in which the outer frame 100, the cylindrical battery BT, the cooling fin 200, the electrode terminal 300 and the spring 400 are fastened. , Looking at the detailed configuration and operation of the battery pack for a cylindrical battery according to the present invention with reference to the accompanying FIGS. 3 to 6 , the outer frame 100 includes a first outer frame 100a and a second outer frame 100 having a fastening structure with each other. It is composed of a frame 100b.

상기 제 1 외부프레임(100a)은 4개의 소형 원통 배터리(BT))가 냉각핀(200)에 각각 안착되어 각각 삽입되도록 배터리 삽입홈(110)이 형성되고 삽입홈(110)의 원주를 따라 공기의 유동을 돕도록 내부에 다수개의 원형 슬롯(도면부호 미도시)이 구비되고, 제 2 외부프레임(100b)은 제 1 외부프레임(100a)과 동일한 형태로 원통형 배터리 셀(BT)의 반대편에서 셀의 반대 전극이 삽입되도록 배터리 삽입홈이 구비되어 제 1 외부프레임(100a)과 체결구조를 갖는다. The first outer frame 100a has a battery insertion groove 110 formed so that four small cylindrical batteries BT) are respectively seated on the cooling fins 200 and inserted therein, and air is formed along the circumference of the insertion groove 110 . A plurality of circular slots (not shown) are provided inside to help the flow of the cell, and the second outer frame 100b has the same shape as the first outer frame 100a and is opposite to the cylindrical battery cell BT. A battery insertion groove is provided to insert the opposite electrode of the , and has a fastening structure with the first external frame 100a.

상기 외부프레임(100a,100b)는 각각 볼트 결합을 위해 커버 하부에 전극단자(300)가 안착되는 단자형태의 4개의 단자홈(210)이 각각 구비되고, 상기 제 1 외부 프레임(100a)의 끝단에 위치하여 제 2 외부 프레임(100b)과 체결된다.Each of the outer frames 100a and 100b is provided with four terminal grooves 210 in the form of terminals in which the electrode terminals 300 are seated under the cover for bolting, respectively, and ends of the first outer frames 100a. is positioned and fastened to the second external frame 100b.

상기 전극단자(300)는 각각 4개의 단자로 구성되고, 외부프레임(100a,100b)의 하부에서 단자홈(210)에 각각 삽입되고, 상기 외부 프레임(100a,100b)와 각각 접촉하는 스프링(400)을 통해 배터리 셀(BT)의 전원을 공급받기 위해 스프링(400)과 결속되고 체결 홀(132)을 통해 체결되어 고정된다.The electrode terminals 300 are each composed of four terminals, are respectively inserted into the terminal grooves 210 in the lower portions of the outer frames 100a and 100b, and the springs 400 are in contact with the outer frames 100a and 100b, respectively. ) to receive power from the battery cell BT, and is coupled to the spring 400 and fastened through the fastening hole 132 to be fixed.

보다 구체적으로 첨부된 도 4에 도시된 참조하면 상기 외부프레임(100)은 제 1 외부프레임(100a) 및 제 2 외부프레임(100b)이 체결되는 것으로 그 구조는 서로 대응되도록 형성되는데, 먼저, 형성된 배터리 삽입홈(110)의 원주를 따라 공기의 유동을 돕도록 내부에 다수개의 원형 슬롯(도면부호 미도시)이 형성되고, 4개의 배터리 삽입홈(110)의 중앙에 위치하여 삽입된 배터리 셀(BT)의 동작에 따라 중심부에 발생되는 공기 유동 또는 냉각을 위해 중심홀(120a,120b)이 형성되고, 각 외부 프레임(100a,100b)과 일체로 구성되어 가이드 바(130a,130b)가 대각선 방향으로 사각형의 2개가 부설되고, 가이드 바(130a,130b) 끝 단에 일체로 형성되어 체결볼트가 삽입되는 체결홀(132a,132b)이 형성되고, 대각선 방향으로 상기 가이드 바(130a,130b)가 각각 안착되도록 체결홀(132a,132b)을 통해 삽입되는 2개의 삽입 가이드 홈(133a,133b)이 구비된다.In more detail, referring to the accompanying FIG. 4 , the outer frame 100 is formed such that the first outer frame 100a and the second outer frame 100b are fastened to correspond to each other. First, the formed A plurality of circular slots (not shown) are formed inside to help the air flow along the circumference of the battery insertion groove 110, and the battery cell inserted in the center of the four battery insertion grooves 110 ( BT), the center holes 120a and 120b are formed for air flow or cooling generated in the center according to the operation, and are integrally formed with each of the external frames 100a and 100b so that the guide bars 130a and 130b are arranged in a diagonal direction. Two squares are laid as a , and the guide bars 130a and 130b are integrally formed at the ends to form fastening holes 132a and 132b into which the fastening bolts are inserted, and the guide bars 130a and 130b are formed in a diagonal direction. Two insertion guide grooves 133a and 133b inserted through the fastening holes 132a and 132b are provided so as to be seated, respectively.

즉, 상기 배터리 셀(BT)은 발생하는 열을 냉각시키는 원형 배터리와 대응되는 원형의 배터리 냉각핀(200)에 삽입되고, 상기 제 1 외부프레임(100a)의 가이드 바(130a)의 체결 홀(132a)과 제 2 외부프레임(100b)의 가이드 홈(133b)이 각각 체결되도록 구성된다.That is, the battery cell BT is inserted into the circular battery cooling fin 200 corresponding to the circular battery for cooling the generated heat, and the fastening hole of the guide bar 130a of the first outer frame 100a ( 132a) and the guide grooves 133b of the second outer frame 100b are each fastened to each other.

또한, 상기 외부프레임(100a,100b)이 다수의 외부 프레임과 결합을 위해 외부프레임 측면에 제 결합키 홈(211,212,213,214)이 구비되고, 상기 외부프레임(100a,100b)과 체결시 외부프레임의 중심홀(120a,120b)과 대면되어 4개의 배터리 삽입홈(110)의 안착된 배터리 셀(700)의 중심부에 발생하는 열의 공기 유동 또는 냉각을 위한 공기 유동홀(220a,220b)이 형성되고, 상기 외부프레임(100a,100b)이 결합되어 체결시 각각 고정나사(500)를 위한 구멍 홀(도면부호 미도시)이 구비되고 고정나사가 구멍 홀에 삽입하여 체결시 전기적으로 접촉되지 않도록 외부프레임(100a,100b) 상에 돌출되는 보호 돌기부(230)가 구비된다.In addition, the outer frame (100a, 100b) is provided with a second coupling key groove (211, 212, 213, 214) on the side of the outer frame for coupling with a plurality of the outer frame, and the outer frame (100a, 100b) and the center hole of the outer frame when fastened. Air flow holes 220a and 220b for air flow or cooling of the heat generated in the center of the battery cells 700 seated in the four battery insertion grooves 110 to face 120a and 120b are formed, and the outside When the frames 100a and 100b are combined and fastened, a hole hole (reference numeral not shown) for the fixing screw 500 is provided, respectively, and the fixing screw is inserted into the hole hole so that the external frame 100a, A protection protrusion 230 protruding on 100b) is provided.

또한, 상기 외부프레임(100a,100b)의 결합에 따라 배터리 셀(BT)의 (+),(-) 극성을 확인과, 배터리 셀(BT)의 충전 및 방전시 발생하는 열의 방출을 위한 4개의 방열홈(240)이 구비된다.In addition, according to the combination of the external frames 100a and 100b, the (+) and (-) polarities of the battery cell BT are checked and the four batteries for discharging heat generated during charging and discharging of the battery cell BT are checked. A heat dissipation groove 240 is provided.

한편, 상기의 구성에 따라 고정나사(500)를 통해 조립된 후 보호돌기부(230)에 의해 전원연결을 위해 부스바등 외부에서 추가적인 작업을 할 때 전기적으로 접촉되지 않지 보호가 된다.On the other hand, after assembly through the fixing screw 500 according to the above configuration, the protection protrusion 230 protects from electrical contact when additional work is performed outside such as a bus bar for power connection.

상기와 같이 상기 외부 프레임(100a, 100b)이 체결될 때 사각형 중심 가장 자리에 외부 프레임의 결합키 홈(211,212,213,214)이 구비되어 상기 결합키 홈에 결합키(1000)를 삽입하여 다수의 배터리 모듈(BT)을 적층하여 첨부된 도 7a와 같이 배터리 팩이 48개를 결합하여 48P의 배터리 팩이 구성되고, 도 5b와 같이 48P 배터리 팩 6개를 연결하여 6S48P의 배터리 팩이 형성된다.When the outer frame (100a, 100b) is fastened as described above, the coupling key grooves 211, 212, 213, 214 of the outer frame are provided at the edge of the center of the square, and the coupling key 1000 is inserted into the coupling key groove to insert a plurality of battery modules ( BT) are stacked to form a 48P battery pack by combining 48 battery packs as shown in FIG. 7A, and 6S48P battery packs are formed by connecting six 48P battery packs as shown in FIG. 5B.

도 8은 본 발명에 따른 냉각핀이 구비된 원통 전지용 배터리 팩의 냉각 구조의 베드플레이트의 구성도이고, 도 9는 도 8에 따른 베드플레이트 내부에 냉각수 유입 및 유출을 상태를 도시한 상태도이며, 도 10은 본 발명의 실시예의 따른 베드플레이트와 냉각핀을 통한 셀의 직접적인 냉난방 구조를 도시한 세부 구성도로서, 이하, 첨부된 도 8 내지 도 10을 참조하여 본 발명에 따른 베드플레이트(600)의 세부 구성 및 동작을 살펴보면, 상기 48P 배터리(810)는 4P 배터리 팩 측면에 구비된 결합키홈(211,212,213,214)을 결합키(100)와 결합시키고 새로운 4P 배터리 팩의 결합키홈과 결합시켜 배터리 팩의 극이 모두 동일한 면에 위치되도록 총 가로 6열, 세로 2열의 4P배터리팩으로 총 48개의 셀을 가진 48P 배터리팩(810)이 형성된다. 8 is a block diagram of a bed plate of a cooling structure of a battery pack for a cylindrical battery provided with cooling fins according to the present invention, and FIG. 10 is a detailed configuration diagram showing a direct heating/cooling structure of a cell through a bed plate and cooling fins according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a bed plate 600 according to the present invention with reference to the accompanying FIGS. Looking at the detailed configuration and operation of the 48P battery 810, the combination key grooves 211, 212, 213, 214 provided on the side of the 4P battery pack are combined with the combination key 100, and the combination key groove of the new 4P battery pack is combined with the pole of the battery pack. A 48P battery pack 810 having a total of 48 cells is formed as a 4P battery pack in 6 horizontal and 2 vertical rows so that all of them are positioned on the same surface.

이후, 상기 48P 배터리팩(810)을 동일한 방법으로 결합키(1000)를 사용하여 다른 48P 배터리팩과 결합시키되, 48P 배터리팩의 옆면이(6열) 나란히 놓이고 나란히 놓인 48P의 배터리 팩의 극이 상반되게 결합되도록 총 6개의 48P 배터리팩이 부스바(700)를 통하여, 밑면 3개 부스바(700)와 윗면 4개의 부스바(700)로 직·병렬 연결이 된 6S48P 배터리팩(500)이 형성된다.Thereafter, the 48P battery pack 810 is combined with another 48P battery pack using the combination key 1000 in the same way, with the side surfaces of the 48P battery pack (six rows) placed side by side and the poles of the 48P battery pack placed side by side 6S48P battery pack 500 in which a total of 6 48P battery packs are connected in series/parallel to three busbars 700 on the bottom side and four busbars 700 on the top side through busbars 700 so that they are combined this is formed

상기의 절차에 의해 형성된 6S48P의 냉각핀(200)이 돌출된 밑면이 베드플레이트윗면(605)에 있는 베드플레이트(600)의 냉각핀용 플레이트홈(602)과 결합되고, 셀케이스(100)외부에 돌출된 보호돌기부(230)가 베드 플레이트 윗면(605)에 있는 보호돌기용 플레이트홈(601)과 결합되는 배터리팩 구조가 형성된다.The bottom surface from which the cooling fin 200 of 6S48P formed by the above procedure protrudes is combined with the plate groove 602 for the cooling fin of the bed plate 600 on the bed plate upper surface 605, and the cell case 100 outside A battery pack structure in which the protruding protective protrusion 230 is coupled to the protective protrusion plate groove 601 on the upper surface 605 of the bed plate is formed.

6S48P배터리팩(800)과 배드플레이트(600)가 결합된 배터리팩은, 베드플레이트의 냉각수 출입관(604)을 통해 냉각수가 출입배출 되고, 냉각수용 유동채널(603)을 통해 냉각수가 흘러 베드플레이트(600)를 가열, 냉각한다. In the battery pack in which the 6S48P battery pack 800 and the bad plate 600 are combined, the coolant flows in and out through the coolant inlet pipe 604 of the bed plate, and the coolant flows through the coolant flow channel 603 to the bed plate (600) is heated and cooled.

한편, 가열, 냉각된 베드플레이트(600)는, 원통형 셀(BT)과 직접적으로 접촉하는 냉각핀(200)을 가열, 냉각하여 원통형 셀(BT)의 온도를 직접적으로 관리한다. 또한, 냉각핀(200)은 원통형 셀(BT)의 옆 면적의 절반 이상을 덮음으로써 셀의 열 관리가 원활하게 이루어진다.On the other hand, the heated and cooled bed plate 600 directly manages the temperature of the cylindrical cell BT by heating and cooling the cooling fins 200 in direct contact with the cylindrical cell BT. In addition, the cooling fins 200 cover more than half of the side area of the cylindrical cell BT, so that thermal management of the cell is performed smoothly.

따라서, 상기 베드플레이트(600)는 셀 케이스 외부에 노출된 냉각핀 밑면(201) 2쌍의 뒷면이 마주보는 상태에서 냉각핀 밑면(201) 2쌍이 베드플레이트 윗면(605)에 위치하는 냉각핀용 플레이트홈(602)을 가지고; 베드플레이트 안에는 냉각수가 흐를 수 있도록 "W” 형태로 냉각수용 유동채널(603)이 있고; 셀케이스 외부에 돌출된 셀케이스 보호돌기부(230)가 위치하는 보호돌기용 플레이트홈(701)이 구비되고, 냉각수가 나오는 관과 연결할 수 있도록 베드플레이트 앞면(606)에 돌출된 2개의 원형 냉각수 출입관(604)이 있는 베드 플레이트의 구조Accordingly, the bed plate 600 is a plate for cooling fins in which two pairs of bottom surfaces of cooling fins 201 are located on the top surface 605 of the bed plate in a state where the rear surfaces of the two pairs of bottom surfaces 201 of cooling fins exposed to the outside of the cell case face each other. has a groove 602; There is a flow channel 603 for cooling water in a “W” shape so that the cooling water can flow in the bed plate; a plate groove 701 for protection protrusion in which the cell case protection protrusion 230 protruding from the outside of the cell case is located is provided. , the structure of the bed plate with two circular coolant inlet pipes 604 protruding from the front side of the bed plate 606 so as to be connected with the pipe from which the coolant comes out

즉, 상기 베드플레이트의 앞면(601)에 돌기된 냉각수 출입관(604) 한쪽에는 냉각수가 들어가고, 다른 한쪽으로는 냉각수가 배출되며, 냉각수를 이용하여 베드플레이트(300)를 직접 냉각/가열하고, 가열/냉각 베드플레이트(300)는 셀케이스(100) 외부에 돌출된 냉각핀 밑면(201)과 직접적으로 접촉하고, 쿨링 냉각핀은 원통형 셀(BT)과 직접적으로 접촉하여 원통형 셀의 온도를 직접적으로 조절된다.That is, cooling water enters one side of the cooling water inlet pipe 604 protruding on the front side 601 of the bed plate, and the cooling water is discharged at the other side, and the bed plate 300 is directly cooled/heated using the cooling water, The heating/cooling bed plate 300 is in direct contact with the bottom surface 201 of the cooling fin protruding outside the cell case 100, and the cooling cooling fin is in direct contact with the cylindrical cell BT to directly control the temperature of the cylindrical cell. is regulated with

첨부된 도 11은 본 발명에 따른 냉각핀이 구비된 원통 전지용 배터리 팩의 냉각 구조 부스바의 구성을 도시한 것으로, 상기 부스바(700)는 조립된 셀케이스(100) 윗면에 부착되어 배터리팩을 직·병렬 연결할 수 있도록 각 셀의 극과 접촉하는 단자안의 볼트홀과 결합할 수 있는 부스바 볼트홀(702)과 셀 케이스 상부의 보호돌기부(230)가 통과할 수 있는 부스바 보호돌기부 홀(701)이 형성되고, 배터리팩 조립시 셀케이스 외부로 돌출된 쿨링핀이 들어갈 수 있는 부스바 냉각핀홀(703)로 구성된다.11 is a view showing the configuration of a cooling structure busbar of a battery pack for a cylindrical battery provided with cooling fins according to the present invention, wherein the busbar 700 is attached to the upper surface of the assembled cell case 100 and the battery pack A busbar bolt hole 702 that can be combined with a bolt hole in a terminal in contact with the pole of each cell and a protective protrusion hole of a bus bar through which the protective protrusion 230 on the upper part of the cell case passes 701 is formed, and it is composed of a busbar cooling pin hole 703 into which a cooling fin protruding outside the cell case can enter when assembling the battery pack.

이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.As described above, preferred embodiments of the present invention have been disclosed in the present specification and drawings, and although specific terms are used, these are only used in a general sense to easily explain the technical contents of the present invention and to help the understanding of the present invention. , it is not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains that other modifications based on the technical spirit of the present invention can be implemented in addition to the embodiments disclosed herein.

100a : 제 1 외부프레임 100b : 제 2 외부프레임
110 : 삽입홈 111 : 원형 슬롯
120a, 120b : 중심홀 130a, 130b : 가이드 바
132a, 132b : 체결 홀 133a, 133b : 삽입 가이드 홈
200 : 냉각핀
210a, 210b : 단자홈 211, 212, 213, 214 : 결합키 홈
220a, 220b : 공기유동 홀 230 : 보호돌기부
240 : 방열홈 300 : 전극단자
400 : 스프링 500 : 고정 나사
600: 베드 플레이트 601: 보호돌기용 플레이트홈
602: 냉각핀용 플레이트홈 603: 냉각수용 유동채널
604: 냉각수 출입관 605: 베드플레이트 윗면
606: 베드플레이트 앞면
700: 부스바 701: 부스바 보호돌기부 홀
702: 부스바 볼트홀 703: 부스바 냉각핀 홀
800 : 6S48P 배터리팩 810: 48P 배터리팩
900 : 고정 지지판
1000 : 결합키100a: first outer frame 100b: second outer frame
110: insertion groove 111: circular slot
120a, 120b: center hole 130a, 130b: guide bar
132a, 132b: fastening hole 133a, 133b: insertion guide groove
200: cooling fin
210a, 210b: terminal groove 211, 212, 213, 214: combination key groove
220a, 220b: air flow hole 230: protection protrusion
240: heat dissipation groove 300: electrode terminal
400: spring 500: set screw
600: bed plate 601: plate groove for protection projection
602: plate groove for cooling fins 603: flow channel for cooling water
604: coolant inlet pipe 605: top of bed plate
606: bed plate front
700: bus bar 701: bus bar protection protrusion hole
702: bus bar bolt hole 703: bus bar cooling pin hole
800: 6S48P battery pack 810: 48P battery pack
900: fixed support plate
1000: Combination key

Claims (4)

상면에 결합키(100)를 통해 원통형 배터리 팩이 일체로 구성된 6S48P 배터리 팩(800)이 냉각핀용 플레이트홈(602)에 안착되고 내부 유동채널(603)에 냉각수가 유입되어 유동함으로서 배터리 팩(800)의 구동에 따라 발생하는 열을 냉각시키는 베드 플레이트(600); 상기 베드 플레이트(600) 상에 안착되도록 4개의 원통 리튬전지 셀(BT)과 셀의 전원공급을 위한 8개의 전극단자(300), 스프링(400)과 셀(BT)의 온도조절을 위한 냉각핀(200)이 구비된 외부 프레임(100)과 결합되어 형성된 4P 배터리팩을 결합키(1000)를 통해 외부 프레임(100) 측면에 구비된 결합키 홈(211,212,213,214)에 삽입 고정되어 구성된 다수개의 외부 프레임(100)을 연결하여 가로 6열, 세로 2열로 형성된 총 48개의 배터리로 구성되는 배터리 팩(800); 상기 48개의 배터리 팩이 6개의 6S48P(800)이 직렬, 병렬이 형성되도록 전원의 연결관계를 이어주는 부스바(700) 및; 상기 배터리 팩(800)이 상기 베드 플레이트(600)의 플레이트 홈(602)에 안착되고 상기 부스바(700)를 통해 인가 전원의 정격전원에 따라 직렬. 병렬 연결이 되도록 형성되고, 이를 전원으로 사용하기 위해 타 설치장비와 지지하는 고정지지판(900);를 포함하여 구성되는 냉각핀이 구비된 원통 전지용 배터리 팩의 냉각 구조에 있어서,
상기 배터리 팩(800)은
4개의 원통 리튬전지 셀(BT)과 셀의 전원공급을 위한 8개의 전극단자(300)와 스프링(400)과 셀의 온도조절을 위한 냉각핀(200)이 외부 프레임 (100)과 결합돼 형성된 4P 배터리팩 셀케이스(810); 상기 셀케이스(810)를 결합키(1000)를 셀케이스 측면에 구비된 결합키 홈((211,212,213,214))에 장착되는 다수의 셀케이스(100)를 연결하여 가로 6열, 세로 2열로 형성된 총 48개의 셀이 삽입되고, 6개의 48P 배터리팩이 부스바(700)를 통해 직·병렬로 결합되도록 구성되고,
6S48P 배터리팩(800) 밑면에 돌출된 냉각핀(200)이 베드플레이트 윗면(605)에 위치해 있는 냉각핀용 플레이트홈(602)에 결합하여 냉각수가 베드 플레이트(600)의 냉각수용 출입관(604)을 통해 유입되어 냉각수용 유동채널(603) 내부로 유입되어 베드플레이트(600)와 냉각핀(200)을 직접적으로 냉·난방하여 배터리팩(800) 내부에 있는 원통형 셀을 직접적으로 냉·난방하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 냉각핀이 구비된 원통 전지용 배터리 팩의 냉각 구조.
The 6S48P battery pack 800 in which the cylindrical battery pack is integrally formed through the coupling key 100 on the upper surface is seated in the plate groove 602 for cooling fins, and the coolant flows in and flows into the internal flow channel 603, so that the battery pack 800 ) bed plate 600 for cooling the heat generated according to the driving; Four cylindrical lithium battery cells (BT) to be seated on the bed plate (600), eight electrode terminals (300) for supplying power to the cells, a spring (400) and cooling fins for temperature control of the cells (BT) A plurality of external frames configured by inserting and fixing the 4P battery pack formed by being coupled to the external frame 100 with 200 into the coupling key grooves 211 , 212 , 213 , 214 provided on the side of the external frame 100 through the coupling key 1000 . a battery pack 800 consisting of a total of 48 batteries formed in 6 horizontal and 2 vertical rows by connecting 100; a bus bar 700 that connects the power supply so that the 48 battery packs and the 6 6S48P 800 are formed in series and parallel; The battery pack 800 is seated in the plate groove 602 of the bed plate 600 and series according to the rated power of the power applied through the bus bar 700 . In the cooling structure of a cylindrical battery battery pack provided with a cooling fin configured to include a fixed support plate 900 that is formed to be connected in parallel and supports other installation equipment to use it as a power source,
The battery pack 800 is
Four cylindrical lithium battery cells (BT), eight electrode terminals 300 for supplying power to the cells, a spring 400, and a cooling fin 200 for temperature control of the cell are combined with the outer frame 100 to form 4P battery pack cell case 810; The cell case 810 is connected to a plurality of cell cases 100 mounted in a coupling key groove (211, 212, 213, 214) provided on the side of the cell case by connecting the coupling key 1000 to form a total of 6 horizontal and 2 vertical rows. Cells are inserted, and the six 48P battery packs are configured to be coupled in series and parallel through the busbar 700,
The cooling fins 200 protruding from the bottom of the 6S48P battery pack 800 are coupled to the plate grooves 602 for cooling fins located on the upper surface 605 of the bed plate, so that the cooling water enters the cooling water inlet pipe 604 of the bed plate 600. It flows into the flow channel 603 for cooling water and directly cools and heats the bed plate 600 and the cooling fins 200 to directly cool and heat the cylindrical cells inside the battery pack 800. Cooling structure of a battery pack for a cylindrical battery provided with a cooling fin, characterized in that configured.
 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 베드플레이트(600)는
셀 케이스 외부에 노출된 냉각핀 밑면(601) 2쌍의 뒷면이 마주보는 상태에서 냉각핀 밑면(601) 2쌍이 베드플레이트 윗면(605)에 삽입되는 냉각핀용 플레이트홈(302)이 구비되고, 베드플레이트 내부는 냉각수가 흐를 수 있도록 "W” 형태로 냉각수용 유동채널(603)이 형성되고, 셀케이스 외부에 돌출된 셀케이스 보호돌기부(230)가 유입될 수 있는 보호돌기용 플레이트홈(601)이 구비되어 냉각수가 유출도는 관과 연결할 수 있도록 베드 플레이트 앞면(606)에 돌출된 2개의 원형 냉각수 출입관(604)이 형성되고,
베드플레이트의 앞면에 튀어나온 냉각수 출입관(604) 한쪽에는 냉각수가 유입되고, 다른 한쪽으로는 냉각수가 유출되어 냉각수를 이용하여 베드 플레이트(300)를 직접 냉각/가열하고, 셀케이스 외부에 돌출된 냉각핀 밑면(201)과 직접적으로 접촉하고, 쿨링 냉각핀은 원통형 셀과도 직접적으로 접촉하여 원통형 셀의 온도를 직접적으로 조절하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 냉각핀이 구비된 원통 전지용 배터리 팩의 냉각 구조.The method of claim 1,
The bed plate 600 is
A plate groove 302 for cooling fins in which two pairs of bottom surfaces of cooling fins 601 are inserted into the upper surface 605 of the bed plate in a state where the rear surfaces of the two pairs of the bottom surfaces of the cooling fins 601 exposed to the outside of the cell case face each other, the bed A flow channel 603 for cooling water is formed in a "W" shape so that the cooling water can flow inside the plate, and the protective protrusion plate groove 601 into which the cell case protection protrusion 230 protruding from the outside of the cell case can be introduced. Two circular coolant inlet and outlet pipes 604 protruding from the front side of the bed plate 606 are formed so as to be connected to the pipe through which the coolant flows out.
Cooling water flows into one side of the cooling water inlet pipe 604 protruding from the front side of the bed plate, and cooling water flows out to the other side to directly cool/heat the bed plate 300 using the cooling water, The cooling fins are in direct contact with the bottom surface 201 of the cooling fins, and the cooling cooling fins are also in direct contact with the cylindrical cells to directly control the temperature of the cylindrical cells. structure.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210144462A (en) * 2020-05-22 2021-11-30 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery Module Including Cooling Member, and Battery Pack Including The Battery Module, and Electrical Device
KR102423629B1 (en) 2020-08-14 2022-07-21 주식회사 엘파스 Battery pack terminal connection device
KR102402185B1 (en) * 2020-08-18 2022-05-27 주식회사 씨티엔에스 An secondary battery pack having function of pre-heating and heat-radiating
CN114725561A (en) * 2021-01-04 2022-07-08 陈本骏 Lithium battery heat radiation structure
KR102568502B1 (en) * 2021-04-09 2023-08-22 (주)엠피에스코리아 A Cooling Structure for cylindrical battery Cells contained cooling Fins
CN113437424B (en) * 2021-07-01 2023-09-15 湖南兆科动力新能源有限公司 Single lithium battery pack of new energy automobile
KR102695064B1 (en) * 2021-07-08 2024-08-13 현대모비스 주식회사 Busbar housing employed in battery module
CN216720071U (en) * 2022-01-12 2022-06-10 宁德时代新能源科技股份有限公司 Battery and electric equipment
CN115084786B (en) * 2022-07-05 2024-06-18 江苏正力新能电池技术有限公司 Battery pack

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101441900B1 (en) * 2013-09-17 2014-09-22 (주)엠피에스코리아 A battery pack

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100949334B1 (en) * 2007-11-12 2010-03-26 삼성에스디아이 주식회사 Battery module
KR101065926B1 (en) * 2009-07-09 2011-09-19 삼성에스디아이 주식회사 Secondary battery
KR101642325B1 (en) * 2013-10-17 2016-07-25 주식회사 엘지화학 Battery module and battery pack including the same
KR101919943B1 (en) * 2016-08-18 2018-11-21 (주)엠피에스코리아 A Cell Case Structure for cylindrical battery Cells

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101441900B1 (en) * 2013-09-17 2014-09-22 (주)엠피에스코리아 A battery pack

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