KR102411156B1 - Extensible stack module housing and Battery module having the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배터리 기술에 관한 것으로서, 더 상세하게는 모듈 적층형 구조로서 모듈 로우 하우징의 길이 변경만으로 배터리 용량을 변경할 수 있는 확장 가능한 적층형 모듈 하우징 및 이를 적용한 배터리 모듈에 대한 것이다.The present invention relates to battery technology, and more particularly, to an expandable stacked module housing in which a battery capacity can be changed only by changing the length of a module row housing as a module stacked structure, and a battery module to which the same is applied.

Description

확장 가능한 적층형 모듈 하우징 및 이를 적용한 배터리 모듈{Extensible stack module housing and Battery module having the same}Extensible stack module housing and Battery module having the same

본 발명은 배터리 기술에 관한 것으로서, 더 상세하게는 모듈 적층형 구조로서 모듈 로우 하우징의 길이 변경만으로 배터리 용량을 변경할 수 있는 확장 가능한 적층형 모듈 하우징 및 이를 적용한 배터리 모듈에 대한 것이다.The present invention relates to battery technology, and more particularly, to an expandable stacked module housing in which a battery capacity can be changed only by changing the length of a module row housing as a module stacked structure, and a battery module to which the same is applied.

일반적으로 친환경 차량에 장착되는 배터리 모듈의 경우 모듈의 용량에 따라 배터리 셀 사양 및/또는 수량이 고정되며, 이에 배터리 셀을 고정하는 하우징의 형상이 결정된다. 하우징은 외부 환경으로부터 배터리 셀을 보호하는 역할 및/또는 배터리 셀의 유동을 제한하는 역할을 하여 배터리 모듈의 안전성을 향상시킨다.In general, in the case of a battery module mounted on an eco-friendly vehicle, the battery cell specification and/or quantity is fixed according to the capacity of the module, and the shape of the housing for fixing the battery cell is determined. The housing serves to protect the battery cell from the external environment and/or to limit the flow of the battery cell, thereby improving the safety of the battery module.

친환경 차량의 수요 증대에 따라 차량의 상품성 개선 비중이 높아지고 있으며, 배터리 팩의 용량 변화에 능동적으로 대체할 수 있는 기술의 필요성이 높아지고 있다. 배터리 팩의 용량을 변경하기 위해서 배터리 셀의 수량을 조절하여야 하며, 이에 따른 모듈 하우징의 신규 제작이 필요하다. 이런 불편함을 해소하기 위해서는 배터리 셀을 적층하여 배터리 모듈을 구성하는 구조가 용이하다.As the demand for eco-friendly vehicles increases, the proportion of improvement in vehicle marketability is increasing, and the need for technology that can actively replace the capacity change of the battery pack is increasing. In order to change the capacity of the battery pack, it is necessary to control the number of battery cells, and accordingly, a new manufacturing of the module housing is required. In order to solve this inconvenience, it is easy to construct a battery module by stacking battery cells.

그러나 적층시 부품의 신규 개발을 최소화할 수 있는 방안으로 개선이 필요하다. 일반적인 배터리 모듈 구조를 보여주는 도면이 도 1에 도시된다. 도 1을 참조하면, 배터리 셀(150)의 수량에 따른 어퍼 하우징(110)과 로우 하우징(120)으로 구성된다. 이러한 배터리 모듈 구조는 고정 타입으로 용량 변경시 모듈 하우징 전체를 신규로 제작하여야 하므로 시간 및/또는 비용이 과다하게 발생하는 구조이다.However, there is a need for improvement in a way to minimize the development of new parts during lamination. A diagram showing a typical battery module structure is shown in FIG. 1 . Referring to FIG. 1 , an upper housing 110 and a lower housing 120 are configured according to the number of battery cells 150 . Such a battery module structure is a fixed type, and when the capacity is changed, the entire module housing must be newly manufactured, so that time and/or cost is excessively generated.

1. 한국공개특허번호 제10-2013-0076503호1. Korea Patent Publication No. 10-2013-0076503 2. 한국공개특허번호 제10-2012-0093646호2. Korea Patent Publication No. 10-2012-0093646

본 발명은 위 배경기술에 따른 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, 모듈 하우징을 적층형 구조로 용량에 맞게 적층형 하우징 수량 조절을 통한 시간 및/또는 비용을 최소화할 수 있는 확장 가능한 적층형 모듈 하우징 및 이를 적용한 배터리 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the problems according to the above background, and the module housing has a stacked structure and an expandable stackable module housing that can minimize time and/or cost by adjusting the number of stacked housings according to the capacity and applying the same An object of the present invention is to provide a battery module.

본 발명은 위에서 제시된 과제를 달성하기 위해, 모듈 하우징을 적층형 구조로 용량에 맞게 적층형 하우징 수량 조절을 통한 시간 및/또는 비용을 최소화할 수 있는 확장 가능한 적층형 모듈 하우징을 제공한다.The present invention provides an expandable stackable module housing that can minimize time and/or cost by adjusting the number of stacked housings according to the capacity of the module housing in a stacked structure in order to achieve the above object.

상기 확장 가능한 적층형 모듈 하우징은,The expandable stacked module housing comprises:

로우 하우징(220);low housing 220;

상기 로우 하우징(220)의 내측에 삽입 적층되며 배터리 셀(250)이 장착되는 다수의 미들 하우징(230); 및a plurality of middle housings 230 inserted and stacked inside the row housing 220 and in which battery cells 250 are mounted; and

상기 로우 하우징(220)의 상단에 체결 조립되는 어퍼 하우징(210);으로 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.It may be characterized in that it consists of an upper housing 210 that is fastened to the upper end of the lower housing 220 .

여기서, 상기 로우 하우징(220)은,Here, the low housing 220,

바닥판(221); 및bottom plate 221; and

상기 바닥판(221)의 모서리마다 돌출되어 형성되며, 상기 다수의 미들 하우징(230)이 슬라이딩되도록 형성되는 4개의 블럭(222-1,222-2,222-3, 222-4);으로 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.Four blocks (222-1, 222-2, 222-3, 222-4) protruding from each corner of the bottom plate 221 and formed to slide the plurality of middle housings 230; can

이때, 상기 바닥판(221)의 양 측면상에 2개 블럭(222-2와 222-3 또는 222-1과 222-4) 사이에 보강 부재(223)가 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.In this case, the reinforcing member 223 may be formed between the two blocks 222-2 and 222-3 or 222-1 and 222-4 on both sides of the bottom plate 221 .

또한, 상기 다수의 미들 하우징(230)은, 중공(320)이 형성되며 상단 일측에 조립을 위한 돌출부(311,312)는 형성되며 하단 일측에 조립홈(411,412)이 형성되는 프레임(330); 상기 프레임(330)의 일단에 형성되어 상기 배터리 셀(250)의 한쪽 셀 리드(251)를 지지하는 제 1 지지부(340); 및 상기 프레임(330)의 타단에 형성되어 상기 배터리 셀(250)의 다른 쪽 셀리드를 지지하는 제 2 지지부(350);로 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the plurality of middle housings 230 include a frame 330 in which a hollow 320 is formed, protrusions 311 and 312 for assembly are formed on one side of the upper end, and assembly grooves 411 and 412 are formed on one side of the lower end; a first support part 340 formed at one end of the frame 330 to support one cell lead 251 of the battery cell 250 ; and a second support part 350 formed at the other end of the frame 330 to support the other cell lead of the battery cell 250 .

또한, 상기 돌출부(311,312)와 상기 조립홈(411,412)은 서로 반대편에서 대각선 방향에 위치하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the protrusions 311 and 312 and the assembly grooves 411 and 412 may be positioned in a diagonal direction opposite to each other.

또한, 상기 프레임(330)의 양측면에 냉각을 위한 다수의 냉각 채널(610)이 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, it may be characterized in that a plurality of cooling channels 610 for cooling are formed on both sides of the frame 330 .

또한, 상기 삽입 적층의 방향은 하방향인 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, it may be characterized in that the direction of the insertion stacking is downward.

또한, 상기 적층형 모듈 하우징은, 상기 로우 하우징(220)의 앞단에 체결 조립되는 전면 커버(820); 및 상기 로우 하우징(220)의 후단에 체결 조립되는 후면 커버(830);를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the stacked module housing may include a front cover 820 fastened and assembled to the front end of the row housing 220 ; and a rear cover 830 fastened and assembled to the rear end of the row housing 220 .

다른 한편으로, 본 발명의 다른 일실시예는, 다수의 배터리 셀(250); 상기 다수의 배터리 셀(250)을 장착하는 다수의 미들 하우징(230); 상기 다수의 미들 하우징(230)이 내측에 삽입 적층되는 로우 하우징(220); 상기 로우 하우징(220)의 상단에 체결 조립되는 어퍼 하우징(210); 상기 로우 하우징(220)의 앞단에 체결 조립되며 상기 다수의 배터리 셀(250)의 일측 셀 리드(251)를 연결하는 전면 커버(820); 및 상기 로우 하우징(220)의 후단에 체결 조립되며 상기 다수의 배터리 셀(250)의 타측 셀 리드를 연결하는 후면 커버(830);를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.On the other hand, another embodiment of the present invention, a plurality of battery cells (250); a plurality of middle housings 230 in which the plurality of battery cells 250 are mounted; a row housing 220 into which the plurality of middle housings 230 are inserted and stacked; an upper housing 210 fastened to an upper end of the low housing 220; a front cover 820 coupled to the front end of the row housing 220 and connecting one cell lead 251 of the plurality of battery cells 250; and a rear cover 830 coupled to the rear end of the row housing 220 and connected to the other cell leads of the plurality of battery cells 250 .

본 발명에 따르면, 친환경 차량 적층형 배터리 구조에서 적층 수량에 따라 로우 하우징을 선택하여 로우 하우징 교체 및/또는 적층형 모듈 하우징의 수량 조절만으로 배터리 용량을 변경할 수 있다.According to the present invention, the battery capacity can be changed only by replacing the row housing and/or adjusting the quantity of the stacked module housing by selecting the row housing according to the stacked quantity in the eco-friendly vehicle stacked battery structure.

또한, 본 발명의 다른 효과로서는 각각 3개의 냉각 채널을 구성하고 있어, 냉각 채널을 통하여 모듈을 직접 냉각할 수 있다는 점을 들 수 있다.In addition, another effect of the present invention is that each of the three cooling channels is configured, and the module can be directly cooled through the cooling channels.

도 1은 일반적인 배터리 모듈의 조립 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 적층형 모듈 하우징(200)의 조립 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 미들 하우징(230)의 앞면 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 미들 하우징(230)의 후면 사시도이다.
도 5는 도 2에 도시된 미들 하우징(230,530) 2개가 조립되는 조립 개념도이다.
도 6은 도 5에 도시된 미들 하우징(230,530) 2개가 조립 완료된 상태를 보여주는 사시도이다.
도 7은 도 6에서 I-I축으로 절개한 단면도이다.
도 8은 도 2에 도시된 적층형 모듈 하우징(200)을 이용하여 조립완료된 배터리 모듈(800)에서 유로 방향을 보여주는 개념도이다.
도 9는 도 8에 도시된 배터리 모듈(800)을 측면에서 본 측면도이다.
도 10은 도 3에 도시된 미들 하우징(230)의 측면도이다.1 is an assembly perspective view of a general battery module.
2 is an assembled perspective view of the stacked module housing 200 according to an embodiment of the present invention.
3 is a front perspective view of the middle housing 230 shown in FIG. 2 .
4 is a rear perspective view of the middle housing 230 shown in FIG. 2 .
FIG. 5 is an assembly conceptual diagram in which two middle housings 230 and 530 shown in FIG. 2 are assembled.
6 is a perspective view showing a state in which two middle housings 230 and 530 shown in FIG. 5 are assembled.
7 is a cross-sectional view taken along the II axis in FIG. 6 .
FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating a flow path direction in the battery module 800 assembled using the stacked module housing 200 shown in FIG. 2 .
9 is a side view of the battery module 800 shown in FIG. 8 as viewed from the side.
FIG. 10 is a side view of the middle housing 230 shown in FIG. 3 .

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can have various changes and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and will be described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다. 제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요 들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.In describing each figure, like reference numerals are used for like elements. Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component. The term “and/or” includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. shouldn't

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 확장 가능한 적층형 모듈 하우징 및 이를 적용한 배터리 모듈을 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, an expandable stackable module housing and a battery module to which the same is applied according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 적층형 모듈 하우징(200)의 조립 사시도이다. 도 2를 참조하면, 상기 확장 가능한 적층형 모듈 하우징(200)은, 로우 하우징(220), 상기 로우 하우징(220)의 내측에 삽입 적층되며 배터리 셀(250)이 장착되는 다수의 미들 하우징(230), 및 상기 로우 하우징(220)의 상단에 체결 조립되는 어퍼 하우징(210) 등을 포함하여 구성된다.2 is an assembled perspective view of the stacked module housing 200 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2 , the expandable stacked module housing 200 includes a row housing 220 and a plurality of middle housings 230 that are inserted and stacked inside the row housing 220 and in which battery cells 250 are mounted. , and an upper housing 210 fastened to the upper end of the lower housing 220 and the like.

로우 하우징(220)은 미들 하우징(230)의 적층 수량에 따라 높이 변화(202)가 발생하는 구조이다. 따라서, 높이를 조절함으로써 배터리 셀(250)의 적층되는 갯수가 조절됨으로써 배터리 용량의 조절이 가능하다. 부연하면, 적층 수량이 증가하는 경우, 주물 생성시 로우 하우징(220)의 높이를 증가시키기만 하면 된다. 즉 어퍼 하우징(210), 미들 하우징(230) 등은 변경할 필요가 없다.The row housing 220 has a structure in which a height change 202 occurs according to the number of stacked middle housings 230 . Accordingly, by adjusting the height, the number of stacked battery cells 250 is adjusted, so that the battery capacity can be adjusted. In other words, when the number of stacked layers is increased, it is only necessary to increase the height of the row housing 220 when the casting is formed. That is, there is no need to change the upper housing 210 , the middle housing 230 , and the like.

이를 위해 로우 하우징(220)은 바닥판(221), 상기 바닥판(221)의 모서리마다에 제 1 내지 제 4 블럭(222-1,222-2,222-3,222-4(미도시))이 돌출되어 형성된다.To this end, the low housing 220 is formed by protruding first to fourth blocks 222-1,222-2,222-3,222-4 (not shown) at each corner of the bottom plate 221 and the bottom plate 221 . .

부연하면, 제 1 내지 제 4 블럭(222-1,222-2,222-3,222-4(미도시)) 내측에 미들 하우징(230)이 슬라이딩되어 로우 하우징(220)에 안착된다.In other words, the middle housing 230 slides inside the first to fourth blocks 222-1,222-2,222-3,222-4 (not shown) to be seated on the row housing 220 .

또한, 바닥판(221)의 양 측면상에 보강 부재(223)가 형성된다. 부연하면, 제 2 블럭(222-2)과 제 3 블럭(222-3) 사이에 보강 부재(223)가 형성된다. 또한, 반대편의 경우에도 제 1 블럭(222-1)과 제 4 블럭(222-4(미도시)) 사이에 보강 부재가 형성된다.In addition, reinforcing members 223 are formed on both sides of the bottom plate 221 . In other words, the reinforcing member 223 is formed between the second block 222-2 and the third block 222-3. Also, in the opposite case, a reinforcing member is formed between the first block 222-1 and the fourth block 222-4 (not shown).

미들 하우징(230)은 로우 하우징(220)에 적층 방향(201)으로 내측에 삽입 적층된다. 적층 방향(201)은 하방향이 된다.The middle housing 230 is inserted and stacked inside the row housing 220 in the stacking direction 201 . The stacking direction 201 is downward.

배터리 셀(250)은 미들 하우징(230)의 상단면에 안착되며, 2개의 미들 하우징(230) 사이에 샌드위치되는 방식이다. The battery cell 250 is seated on the top surface of the middle housing 230 and is sandwiched between the two middle housings 230 .

배터리 셀(250)은 원통형 셀(cylindrical cell), 각형 셀(prismatic cell), 파우치형 셀 등으로 설계될 수 있다. 파우치형 셀들은 박막으로 구성된 유연한 커버를 포함하고, 상기 커버 내에는 배터리 셀의 전기적 구성 요소들이 배치되어 있다.The battery cell 250 may be designed as a cylindrical cell, a prismatic cell, or a pouch-type cell. The pouch-type cells include a flexible cover made of a thin film, in which the electrical components of the battery cell are disposed.

하나의 배터리 셀 내에서 최적의 공간 이용을 구현하기 위해서는 특히 파우치형 셀들이 사용된다. 상기 파우치형 셀들은 또한 높은 용량과 더불어 적은 중량을 특징으로 한다. In particular, pouch-type cells are used to realize optimal space utilization within one battery cell. The pouch-type cells are also characterized by low weight in addition to high capacity.

이러한 전술한 파우치형 셀들의 에지들은 조인트(sealing joint)(미도시)를 포함한다. 부연하면, 상기 조인트는 배터리 셀들의 2개의 박막을 연결하고, 상기 박막들은 그로 인해 형성된 공동부 내에 추가의 부품들을 포함한다. The edges of these aforementioned pouch-shaped cells include a sealing joint (not shown). In other words, the joint connects two membranes of battery cells, the membranes comprising further components in the cavity formed thereby.

일반적으로, 파우치형 셀들은 리튬 2차 배터리 또는 니켈-수소 배터리(Nickel-hydrogen battery)등과 같이, 전해질 용액(electrolytic solution)을 내포할 수도 있다.In general, pouch-type cells may contain an electrolytic solution, such as a lithium secondary battery or a nickel-hydrogen battery.

또한, 배터리 셀은 니켈 메탈 배터리, 리튬 이온 배터리, 리튬 폴리머 배터리 등의 전기 차량용 고전압 배터리가 될 수 있다. 일반적으로 고전압 배터리는 전기 차량을 움직이는 동력원으로 사용하는 배터리로서 100V 이상의 고전압을 말한다. 그러나, 이에 한정되지는 않으며, 저전압 배터리도 가능하다. 또한, 이들 다수의 배터리 셀의 셀 리드들이 직렬 또는 병렬의 리드 용접으로 연결된다.Also, the battery cell may be a high voltage battery for an electric vehicle, such as a nickel metal battery, a lithium ion battery, or a lithium polymer battery. In general, a high voltage battery is a battery used as a power source for moving an electric vehicle, and refers to a high voltage of 100V or more. However, the present invention is not limited thereto, and a low-voltage battery is also possible. In addition, the cell leads of these multiple battery cells are connected by lead welding in series or parallel.

전기 차량의 예로서는 하이브리드 자동차(HEV: Hybrid Electric Vehicle), 플러그인 하이브리드 자동차(PHEV: Plug-in Hybrid Electric Vehicle), 전기차(EV: Electric Vehicle), 저속 전기 자동차(NEV: Neighborhood Electric Vehicle), 연료 전지 자동차(FCV: Fuel-Cell Vehicle) 등을 들 수 있다.Examples of the electric vehicle include a hybrid electric vehicle (HEV), a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV), an electric vehicle (EV), a low-speed electric vehicle (NEV: Neighborhood Electric Vehicle), and a fuel cell vehicle. (FCV: Fuel-Cell Vehicle), etc. are mentioned.

도 2를 계속 참조하면, 어퍼 하우징(210)은 로우 하우징(220)에 체결 조립된다. 체결 조립 방식은 볼트(280)를 이용한 볼팅 방식, 나사 방식 등이 가능할 수 있다.2 , the upper housing 210 is fastened and assembled to the lower housing 220 . The fastening assembly method may be a bolting method using the bolt 280, a screw method, or the like.

도 3은 도 2에 도시된 미들 하우징(230)의 앞면 사시도이고, 도 4는 도 2에 도시된 미들 하우징(230)의 후면 사시도이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 프레임(330)에는 중공(320)이 형성되며 상단 일측에 조립을 위한 제 1 및 제 2 돌출부(311,312)는 대각선방향으로 대향하도록 형성된다. 또한, 프레임(330)의 좌측 말단에 배터리 셀(250)의 "+" 또는 "-" 셀 리드(251)를 지지하는 제 1 지지부(340)가 형성되고, 상기 프레임(330)의 우측 말단에 배터리 셀(250)의 "+" 또는 "-" 셀리드를 지지하는 제 2 지지부(350)가 형성된다.3 is a front perspective view of the middle housing 230 shown in FIG. 2 , and FIG. 4 is a rear perspective view of the middle housing 230 shown in FIG. 2 . Referring to FIGS. 3 and 4 , a hollow 320 is formed in the frame 330 , and first and second protrusions 311 and 312 for assembling on one side of the upper end are formed to be opposite to each other in a diagonal direction. In addition, a first support part 340 for supporting the “+” or “-” cell lead 251 of the battery cell 250 is formed at the left end of the frame 330 , and is formed at the right end of the frame 330 . A second support part 350 supporting the "+" or "-" cell lead of the battery cell 250 is formed.

특히, 제 1 및 제 2 돌출부(311,312)와 제 1 및 제 2 조립홈(411,412)은 서로 반대편에서 대각선 방향으로 대향하도록 형성됨으로서 서로 조립될 수 있다.In particular, the first and second protrusions 311 and 312 and the first and second assembly grooves 411 and 412 are formed to face each other in a diagonal direction, so that they can be assembled to each other.

도 5는 도 2에 도시된 미들 하우징(230,530) 2개가 조립되는 조립 개념도이다. 도 5를 참조하면, 하나의 미들 하우징(530)에 다른 하나의 미들 하우징(230)이 조립 방향으로 조립 체결된다.FIG. 5 is an assembly conceptual diagram in which two middle housings 230 and 530 shown in FIG. 2 are assembled. Referring to FIG. 5 , one middle housing 530 and the other middle housing 230 are assembled and fastened in the assembly direction.

도 6은 도 5에 도시된 미들 하우징(230,530) 2개가 조립 완료된 상태를 보여주는 사시도이다. 도 6을 참조하면, 하나의 미들 하우징(530)에 다른 하나의 미들 하우징(230)이 완전히 조립 체결된 상태이다. 특히, 상기 프레임(330)의 양측면에 냉각을 위한 3개의 냉각 채널(610)이 형성된다.6 is a perspective view showing a state in which the two middle housings 230 and 530 shown in FIG. 5 are assembled. Referring to FIG. 6 , one middle housing 530 and the other middle housing 230 are completely assembled and fastened. In particular, three cooling channels 610 for cooling are formed on both sides of the frame 330 .

도 7은 도 6에서 I-I축으로 절개한 단면도이다. 도 7을 참조하면, 상단에 놓이는 미들 하우징(230)의 조립홈(412)에 하단에 놓이는 미들 하우징(530)의 돌출부(531)가 삽입되어 조립된 상태이다.7 is a cross-sectional view taken along the I-I axis in FIG. 6 . Referring to FIG. 7 , the protrusion 531 of the middle housing 530 placed on the lower end is inserted into the assembly groove 412 of the middle housing 230 placed on the upper end and assembled.

도 8은 도 2에 도시된 적층형 모듈 하우징(200)을 이용하여 조립완료된 배터리 모듈(800)에서 유로 방향을 보여주는 개념도이다. 도 8을 참조하면, 로우 하우징(220)의 앞단에 체결 조립되는 전면 커버(820)가 조립 체결되고, 반대편의 로우 하우징(220)의 후단에 체결 조립되는 후면 커버(830)가 체결된다. 이 경우, 유로 방향(810)은 냉각 채널(610)을 통해 우측면에서 좌측면으로 형성된다. 이는 유로의 방향성을 나타내기 위한 예시로서, 시스템에 따라 좌 → 우 또는 우 → 좌로 결정된다.FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating a flow path direction in the battery module 800 assembled using the stacked module housing 200 shown in FIG. 2 . Referring to FIG. 8 , the front cover 820 fastened to the front end of the row housing 220 is assembled and fastened, and the rear cover 830 fastened and assembled to the rear end of the opposite side of the row housing 220 is fastened. In this case, the flow path direction 810 is formed from the right side to the left side through the cooling channel 610 . This is an example for indicating the directionality of the flow path, and it is determined from left to right or right to left depending on the system.

한편, 배터리 모듈(800)은 BMA(Battery Module Assembly)로서 배터리 팩(BPA: Battery Pack Assembly)을 구성하는 최소 단위로 버스바를 통하여 직렬 혹은 병렬로 연결되는 8 ~ 14 내의 배터리 셀로 구성되어 있다. 도 8에서는 16개의 배터리 셀로 구성된 경우를 보여준다. 즉, 2개의 배터리 셀이 서로 클렌칭되어 하나의 배터리 단위로 되어 8개가 각 미들 하우징(230)에 안착된다.On the other hand, the battery module 800 is a battery module assembly (BMA), a minimum unit constituting a battery pack (BPA), and consists of 8 to 14 battery cells connected in series or parallel through a bus bar. 8 shows a case composed of 16 battery cells. That is, two battery cells are cleaned with each other to form one battery unit, and eight are seated in each middle housing 230 .

도 9는 도 8에 도시된 배터리 모듈(800)을 측면에서 본 측면도이다. 도 9를 참조하면 유로 면적(910)이 형성된다.9 is a side view of the battery module 800 shown in FIG. 8 as viewed from the side. Referring to FIG. 9 , a flow path area 910 is formed.

도 10은 도 3에 도시된 미들 하우징(230)의 측면도이다. 도 10을 참조하면, 3개의 냉각 채널(610)이 형성된다.FIG. 10 is a side view of the middle housing 230 shown in FIG. 3 . Referring to FIG. 10 , three cooling channels 610 are formed.

200: 적층형 모듈 하우징
210: 어퍼 하우징 220: 로우 하우징
230: 미들 하우징 250: 배터리 셀
280: 볼트
311,312: 돌출부 411,412: 조립홈
610: 냉각 채널200: stacked module housing
210: upper housing 220: lower housing
230: middle housing 250: battery cell
280: volt
311,312: protrusion 411,412: assembly groove
610: cooling channel

Claims (9)

로우 하우징(220);
상기 로우 하우징(220)의 내측에 삽입 적층되며 배터리 셀(250)이 장착되는 다수의 미들 하우징(230); 및
상기 로우 하우징(220)의 상단에 체결 조립되는 어퍼 하우징(210);
다수의 상기 미들 하우징(230)은,
중공(320)이 형성되고,
상단 일측에는 조립을 위한 돌출부(311,312)가 서로 대각선 방향으로 대향하도록 형성되며,
하단 일측에도 상기 돌출부와 조립을 위한 조립홈(411,412)이 서로 대각선 방향으로 대향하도록 형성되는 프레임(330);
상기 프레임(330)의 일단에 형성되어 상기 배터리 셀(250)의 일측 셀 리드(251)를 지지하는 제 1 지지부(340); 및
상기 프레임(330)의 타단에 형성되어 상기 배터리 셀(250)의 타측 셀 리드를 지지하는 제 2 지지부(350);
상기 돌출부(311,312)와 상기 조립홈(411,412)은 서로 반대편에서 대각선 방향에 위치하며, 상기 프레임(330)의 양측면에 냉각을 위한 다수의 냉각 채널(610)이 형성되고, 상기 삽입 적층의 방향은 하방향이고,
상기 로우 하우징(220)의 앞단에 체결 조립되는 전면 커버(820); 및 상기 로우 하우징(220)의 후단에 체결 조립되는 후면 커버(830)를 포함하는 것을 특징으로 하는 확장 가능한 적층형 모듈 하우징.
low housing 220;
a plurality of middle housings 230 inserted and stacked inside the row housing 220 and in which battery cells 250 are mounted; and
an upper housing 210 fastened to an upper end of the low housing 220;
A plurality of the middle housing 230,
A hollow 320 is formed,
On one side of the upper end, protrusions 311 and 312 for assembling are formed to face each other in a diagonal direction,
a frame 330 in which the protrusion and assembly grooves 411 and 412 for assembling are formed on one side of the lower end to face each other in a diagonal direction;
a first support part 340 formed at one end of the frame 330 to support one cell lead 251 of the battery cell 250 ; and
a second support part 350 formed at the other end of the frame 330 to support the other cell lead of the battery cell 250 ;
The protrusions 311 and 312 and the assembly grooves 411 and 412 are positioned diagonally from opposite sides of each other, and a plurality of cooling channels 610 for cooling are formed on both sides of the frame 330, and the direction of the insert stacking is downward,
a front cover 820 fastened and assembled to the front end of the row housing 220; and a rear cover (830) fastened and assembled to the rear end of the row housing (220).
 제 1 항에 있어서,
상기 로우 하우징(220)은,
바닥판(221); 및
상기 바닥판(221)의 모서리마다 돌출되어 형성되며, 상기 다수의 미들 하우징(230)이 슬라이딩되도록 형성되는 4개의 블럭(222-1,222-2,222-3, 222-4);으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 확장 가능한 적층형 모듈 하우징.
The method of claim 1,
The low housing 220,
bottom plate 221; and
Four blocks (222-1, 222-2, 222-3, 222-4) protruding from each corner of the bottom plate (221) and formed to slide the plurality of middle housings (230); Expandable stackable module housing.
 제 2 항에 있어서,
상기 바닥판(221)의 양 측면상에 2개 블럭(222-2와 222-3 또는 222-1과 222-4) 사이에 보강 부재(223)가 형성되는 것을 특징으로 하는 확장 가능한 적층형 모듈 하우징.



3. The method of claim 2,
Expandable stackable module housing, characterized in that the reinforcing member 223 is formed between the two blocks 222-2 and 222-3 or 222-1 and 222-4 on both sides of the bottom plate 221 .



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