KR102516561B1 - Battery cell assembly of lithium secondary battery with heat dissipation function - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 리튬 이차전지의 배터리셀 조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수개의 배터리셀을 조립하여 이루어지는 배터리모듈의 충전 및 방전시 발생할 수 있는 열을 빠르게 방출시킬 수 있는 열방출 기능을 가지는 리튬 이차전지의 배터리셀 조립체에 관한 것이다.The present invention relates to a battery cell assembly of a lithium secondary battery, and more particularly, to a lithium secondary battery having a heat dissipation function capable of rapidly dissipating heat that may be generated during charging and discharging of a battery module formed by assembling a plurality of battery cells. It relates to a battery cell assembly of a battery.
최근, 전기자동차 및 전력저장장치에 대한 기술 개발과 수요 증가로, 이차전지의 수요 또한 급격히 증가하고 있으며, 그 중에서도 리튬 이차전지는 에너지밀도 및 작동전압이 높고 수명특성이 우수한 에너지원으로 널리 사용되고 있으며, 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 환경오염 및 지구온난화 문제를 해결하기 위한 대체방안으로 제시되고 있다.Recently, with the development of technology and increased demand for electric vehicles and power storage devices, the demand for secondary batteries is also rapidly increasing. Among them, lithium secondary batteries are widely used as an energy source with high energy density and high operating voltage and excellent lifespan characteristics. However, it is proposed as an alternative solution to the problems of environmental pollution and global warming caused by existing gasoline and diesel vehicles using fossil fuels.
전기자동차 및 전력저장장치와 같은 중대형 디바이스에는 고출력과 대용량의 필요성으로 인해 다수개의 배터리셀을 전기적으로 연결한 배터리모듈이 사용되고 있으며, 배터리모듈의 크기와 중량은 해당 중대형 디바이스의 수용공간 및 출력 등과 직접적으로 관련성이 있음에 따라, 제조업체들은 고출력을 담보하면서도 소형화 및 경량화가 가능한 배터리모듈의 제조를 위해 노력하고 있다.Due to the need for high output and large capacity, battery modules electrically connected to a plurality of battery cells are used in mid- to large-sized devices such as electric vehicles and power storage devices. Accordingly, manufacturers are striving to manufacture battery modules capable of miniaturization and light weight while ensuring high output.
또한 리튬 이차전지의 충전 및 방전 진행시 발생하는 고열에 의한 성능 저하 및 사용 기간 단축에 대한 문제를 최대한 개선할 필요성이 있다. In addition, there is a need to improve as much as possible the problem of performance deterioration and shortening of use period due to high heat generated during charging and discharging of the lithium secondary battery.
도 1은 상기한 전기자동차 및 전력저장장치에 사용되는 리튬 이차전지의 배터리셀 조립체(10)에서 배터리셀(11)과 테두리프레임(13)의 조립구조를 나타낸 평면도로서, 테두리프레임(13)은 절연재질인 합성수지로 제조되고, 배터리셀(11)의 양측면과 배터리셀(11)의 양쪽 단자부(12)를 둘러싸도록 조립된다.1 is a plan view showing an assembly structure of a
또한 테두리프레임(13)의 사각모서리부에는 다수개의 배터리셀(11)을 나란히 배치하여 적층할 때 테두리프레임(13)의 위치를 일정하게 유지하기 위한 고정나사가 끼워맞춤되는 나사조립구멍(14)이 구비된다.In addition, a
그러나, 종래의 리튬 이차전지의 배터리셀 조립체(10)는, 테두리프레임(13)이 배터리셀(11)의 양쪽 측면을 둘러싸도록 설치된 것이므로, 리튬 이차전지의 충전 및 방전시 배터리셀(11)에서 발생하는 열이 테두리프레임(13)에 의해 신속하게 빠져나가지 못하게 되고, 이로 인해 리튬 이차전지의 충전 및 방전 진행시 발생하는 고열에 의해 배터리모듈의 성능을 저하시키고 사용 기간을 단축시키는 문제가 있어 이의 개선이 절실한 실정에 있다.However, in the
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 리튬 이차전지의 충전 및 방전 진행시 배터리셀에서 발생하는 열이 신속하게 빠져나가게 구조를 개선함으로써 배터리모듈 내부의 리튬 이차전지 발열을 최소화하여 이차전지의 성능을 향상시키고 사용 기간을 더욱 연장시킬 수 있는 열방출 기능을 가지는 리튬 이차전지의 배터리셀 조립체를 제공하는데 있다.The present invention is to solve the above conventional problems, and its object is to improve the structure so that the heat generated in the battery cell quickly escapes during charging and discharging of the lithium secondary battery, so that the lithium secondary battery heats up inside the battery module. It is to provide a battery cell assembly of a lithium secondary battery having a heat dissipation function capable of minimizing the performance of the secondary battery and further extending the service life.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 사각형상의 배터리셀과, 상기 배터리셀의 측면 둘레와 양쪽 단자부를 둘러싸는 테두리프레임과, 상기 테두리프레임의 사각모서리부에 고정나사가 끼워맞춤되는 나사조립구멍을 구비하는 리튬 이차전지의 배터리셀 조립체에 있어서, 상기 테두리프레임은, 배터리셀의 양단측 단자부를 둘러싸 커버하는 양단면테두리부와, 상기 배터리셀의 일측면을 둘러싸 커버하는 하나의 측면테두리부를 구비한 열방출 기능을 가지는 리튬 이차전지의 배터리셀 조립체에 특징이 있다. In order to achieve the above object, the present invention provides a rectangular battery cell, an edge frame surrounding the side periphery and both terminal portions of the battery cell, and a screw assembly hole into which a fixing screw is fitted to the square corner portion of the edge frame. In the battery cell assembly of a lithium secondary battery having, the frame frame is provided with both end-side borders surrounding and covering terminals at both ends of the battery cell, and one side edge portion surrounding and covering one side of the battery cell. A battery cell assembly of a lithium secondary battery having a heat dissipation function is characterized.
또한 본 발명에 있어서, 상기 측면테두리부는 테두리프레임의 양단면테두리부에 착탈 가능하게 분리 형성되어 상기 배터리셀의 일측면 또는 타측면을 선택적으로 둘러싸 커버할 수 있도록 된 열방출 기능을 가지는 리튬 이차전지의 배터리셀 조립체에 특징이 있다.In addition, in the present invention, the side edge portion is detachably formed on both end surfaces of the edge frame to selectively surround and cover one side or the other side of the battery cell, a lithium secondary battery having a heat dissipation function. There is a characteristic of the battery cell assembly of.
또한 본 발명에 있어서, 상기 측면테두리부의 착탈구조는, 상기 측면테두리부의 양쪽 연결끝단면 상부와 하부에 제1 및 제2 착탈돌출부를 형성하고, 상기 측면테두리부의 양쪽 연결끝단면과 대향하는 상기 테두리프레임의 양쪽 연결끝단면에는 상기 제1 및 제2 착탈돌출부가 각각 끼워져 위치하는 제1 및 제2 착탈홈부를 형성하여 이루어진 열방출 기능을 가지는 리튬 이차전지의 배터리셀 조립체에 특징이 있다.In addition, in the present invention, the detachable structure of the side rim portion, the first and second detachable protrusions are formed on the upper and lower portions of both connected end surfaces of the side rim portion, and the rim facing the both connected end surfaces of the side rim portion The battery cell assembly of a lithium secondary battery having a heat dissipation function is characterized by forming first and second detachable grooves into which the first and second detachable protrusions are respectively fitted at both end surfaces of the frame.
상기의 특징적 구성을 가지는 본 발명에 따른 열방출 기능을 가지는 리튬 이차전지의 배터리셀 조립체에 의하면, 배터리셀의 측면을 둘러싸는 측면테두리부가 테두리프레임으로부터 착탈 가능하게 분리 형성됨에 따라, 배터리셀의 열이 배출되는 쪽의 측면테두리부를 분리 제거할 수 있고, 이로 인해 배터리셀에서 발생하는 열을 신속하게 배출시켜 배터리모듈 내부의 발열을 최소화함으로써 이차전지의 성능을 향상시키고 사용 기간도 더욱 연장시키는 효과가 있다.According to the battery cell assembly of a lithium secondary battery having a heat dissipation function according to the present invention having the above characteristic configuration, as the side edge portion surrounding the side of the battery cell is detachably formed and detachable from the rim frame, the heat of the battery cell It is possible to separate and remove the side rim on the discharged side, and as a result, heat generated from the battery cell is quickly discharged to minimize heat generation inside the battery module, thereby improving the performance of the secondary battery and further extending the service life. there is.
도 1은 종래의 배터리셀 조립체를 나타낸 평면도.
도 2는 본 발명에 따른 배터리셀 조립체를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 배터리셀 조립체를 나타낸 분해사시도.
도 4는 본 발명에 따른 배터리셀 조립체에서 배터리셀과 테두리프레임을 나타낸 평면도.
도 5는 도 4의 A부 확대도.
도 6은 도 5에 나타낸 테두리프레임과 측면테두리부의 착탈구조를 나타낸 분리 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 배터리셀 조립체에서 측면테두리부의 다른 조립예를 나타낸 평면도.1 is a plan view showing a conventional battery cell assembly;
Figure 2 is a perspective view showing a battery cell assembly according to the present invention.
Figure 3 is an exploded perspective view showing a battery cell assembly according to the present invention.
4 is a plan view showing a battery cell and an edge frame in a battery cell assembly according to the present invention.
5 is an enlarged view of portion A of FIG. 4;
Figure 6 is an exploded perspective view showing a detachable structure of the frame frame and the side edge portion shown in Figure 5;
Figure 7 is a plan view showing another assembly example of the side edge portion in the battery cell assembly according to the present invention.
이하, 본 발명에 따른 열방출 기능을 가지는 리튬 이차전지의 배터리셀 조립체를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a battery cell assembly of a lithium secondary battery having a heat dissipation function according to the present invention will be described in detail based on the accompanying drawings.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 열방출 기능을 가지는 리튬 이차전지의 배터리셀 조립체를 나타낸 사시도 및 분리사시도로서, 도시된 바와 같이 배터리셀 조립체(100)는 사각형상의 배터리셀(110)을 구비하고, 배터리셀(110)의 장폭방향으로 양끝단부에는 단자부(120)가 설치된다.2 and 3 are a perspective view and an exploded perspective view showing a battery cell assembly of a lithium secondary battery having a heat dissipation function according to the present invention, as shown, the
배터리셀(110)의 측면 둘레와 배터리셀(110)의 양쪽 단자부(120)는 테두리프레임(130)에 의해 둘러 싸여져 보호되는 것으로, 테두리프레임(130)은 절연재질, 예를 들면 합성수지재로 제조되고, 사각모서리부에 고정나사(140)가 끼워맞춤되는 나사조립구멍(131)을 구비하고 있다.The periphery of the side of the
또한 본 발명의 배터리셀 조립체(100)에서 테두리프레임(130)은, 배터리셀(110)의 양단측 단자부(120)를 둘러싸 커버하는 양단면테두리부(133)와, 배터리셀(110)의 일측면(110a)을 둘러싸는 하나의 측면테두리부(132)를 구비하고, 측면테두리부(132)는 테두리프레임(130)의 양단면테두리부(133)로부터 분리 형성되어 있으며, 배터리셀(110)의 타측면(110b)에는 측면테두리부(132)가 제거되어 있다.In addition, in the
따라서 측면테두리부(132)가 제거된 타측면(110b)을 통해 배터리셀(110)에서 발생하는 열을 빠르게 배출시킬 수 있고, 이로 인해 배터리모듈 내부의 발열을 최소화함으로써 이차전지의 성능을 향상시키고 사용 기간도 더욱 연장시킬 수 있다.Therefore, heat generated in the
한편, 상기 하나의 측면테두리부(132)는 배터리셀(110)의 일측면(110a) 또는 타측면(110b)을 선택적으로 커버할 수 있도록 된 것으로, 도 4, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 측면테두리부(132)의 착탈구조는, 측면테두리부(132)의 양쪽 연결끝단면 상부와 하부에 제1 및 제2 착탈돌출부(132a,132b)를 형성하고, 측면테두리부(132)의 양쪽 연결끝단면과 대향하는 상기 양단면테두리부(133)의 양쪽 연결끝단면에는 상기 제1 및 제2 착탈돌출부(132a,132b)가 각각 끼워져 위치하는 제1 및 제2 착탈홈부(133a,133b)를 형성하여 이루어진다.On the other hand, the one
이러한 측면테두리부(132)의 착탈구조에 의하면, 도 4에서와 같이 측면테두리부(132)가 배터리셀(110)의 일측면(110a)을 커버하도록 테두리프레임(130)의 양단면테두리부(133)와 조립하면, 배터리셀(110)에서 발생하는 열을 배터리셀(110)의 타측면(110b)으로 빠져나가게 할 수 있고, 도 7에서와 같이 측면테두리부(132)가 배터리셀(110)의 타측면(110b)을 커버하도록 테두리프레임(130)의 양단면테두리부(133)와 조립하면, 배터리셀(110)에서 발생하는 열을 배터리셀(110)의 일측면(110a)으로 빠져나가게 할 수 있다.According to the attaching and detachable structure of the
따라서, 다수개의 배터리셀 조립체(100)를 나란히 적층하여 구성되는 배터리모듈이 사용되는 전기자동차 및 전력저장장치의 시스템 조립시 열방출방향에 따라 측면테두리부(132)의 제거위치를 선택할 수 있는 호환성을 가지게 되므로 사용효율을 더욱 높일 수 있다. Therefore, when assembling a system of an electric vehicle and a power storage device in which a battery module constructed by stacking a plurality of
이상과 같이 도면과 명세서에서 최적 실시 예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, the optimal embodiment has been disclosed in the drawings and specifications. Although specific terms have been used herein, they are only used for the purpose of describing the present invention and are not used to limit the scope of the present invention described in the claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.
100 : 배터리셀 조립체 110 : 배터리셀
130 : 테두리프레임 133 : 양단면테두리부
132a,132b : 제1 및 제2 착탈돌출부 132 : 측면테두리부
133a,133b : 제1 및 제2 착탈홈부100: battery cell assembly 110: battery cell
130: border frame 133: double-sided border
132a, 132b: first and second detachable protrusions 132: side edge portion
133a, 133b: first and second detachable grooves
Claims (3)
상기 테두리프레임은, 상기 배터리셀의 양단측 단자부를 둘러싸 커버하는 양단면테두리부와, 상기 배터리셀의 일측면을 둘러싸는 하나의 측면테두리부로 이루어지고,
상기 측면테두리부는, 상기 테두리프레임의 양단면테두리부에 착탈 가능하게 분리 형성되어 열방출방향에 따라 상기 배터리셀의 일측면 또는 타측면을 선택적으로 둘러싸 커버할 수 있도록 되며,
상기 측면테두리부의 착탈구조는, 상기 측면테두리부의 양쪽 연결끝단면 상부와 하부에 제1 및 제2 착탈돌출부를 형성하고, 상기 측면테두리부의 양쪽 연결끝단면과 대향하는 상기 테두리프레임의 양쪽 연결끝단면에는 상기 제1 및 제2 착탈돌출부가 각각 끼워져 위치하는 제1 및 제2 착탈홈부를 형성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 열방출 기능을 가지는 리튬 이차전지의 배터리셀 조립체.In the battery cell assembly of a lithium secondary battery having a rectangular battery cell and an edge frame surrounding the side periphery of the battery cell and both terminal portions of the battery cell,
The border frame is composed of both end-side borders surrounding and covering terminals at both ends of the battery cell, and one side edge portion surrounding one side of the battery cell,
The side edge portion is formed detachably and detachably from the edge portion of both end surfaces of the frame frame to selectively surround and cover one side surface or the other side surface of the battery cell according to the heat dissipation direction,
The attachable and detachable structure of the side rim is formed by forming first and second attachable and detachable protrusions on the upper and lower portions of both end faces of the side rim, and both end faces of the rim frame opposite to both end faces of the side rim. A battery cell assembly of a lithium secondary battery having a heat dissipation function, characterized in that formed by forming first and second detachable grooves in which the first and second detachable protrusions are respectively fitted.
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2022
- 2022-12-02 KR KR1020220166828A patent/KR102516561B1/en active IP Right Grant
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