KR20060060810A - Secondary battery module - Google Patents

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KR20060060810A KR1020040099313A KR20040099313A KR20060060810A KR 20060060810 A KR20060060810 A KR 20060060810A KR 1020040099313 A KR1020040099313 A KR 1020040099313A KR 20040099313 A KR20040099313 A KR 20040099313A KR 20060060810 A KR20060060810 A KR 20060060810A
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이건구
김태용
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

본 발명은 다수개의 단위 전지로 구성된 전지 모듈에 있어서 냉각 효율을 극대화시킬 수 있고, 전지 모듈을 구성하는 각 단위 전지가 고르게 냉각될 수 있도록 하여 단위 전지 간 온도 편차를 최소화할 수 있도록, 다수개의 단위 전지와, 내부로 냉각매체가 유통되고 외측면에 상기 단위 전지가 안착되는 홈이 외주면을 따라 배열 형성되는 냉각관, 상기 냉각관 외측면에 배열된 단위 전지를 감싸고 상기 냉각관과의 사이로 냉각매체가 유통되는 외관을 포함하는 이차 전지 모듈을 제공하다.The present invention can maximize the cooling efficiency in the battery module consisting of a plurality of unit cells, and to ensure that each unit cell constituting the battery module evenly cooled to minimize the temperature variation between the unit cells, a plurality of units A cooling tube having a battery, a cooling medium circulated therein, and a groove in which the unit cell is seated on an outer surface thereof, arranged along an outer circumferential surface, and surrounding the unit cell arranged on the outer surface of the cooling tube, It provides a secondary battery module comprising an appearance that is distributed.

냉각관, 홈, 단위 전지, 외관Cooling tube, groove, unit cell, appearance

Description

이차 전지 모듈{SECONDARY BATTERY MODULE}Secondary Battery Module {SECONDARY BATTERY MODULE}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지 모듈의 구성을 도시한 개략적인 사시도이다.1 is a schematic perspective view illustrating a configuration of a secondary battery module according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지 모듈을 도시한 평단면도이다.2 is a plan sectional view of a rechargeable battery module according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지 모듈을 도시한 측단면도이다.3 is a side cross-sectional view of a rechargeable battery module according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지 모듈을 도시한 평단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a rechargeable battery module according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 이차 전지 모듈을 도시한 평단면도이다.5 is a plan sectional view of a rechargeable battery module according to still another exemplary embodiment of the present invention.

본 발명은 이차 전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 단위 전지를 연결하여 전지 모듈을 구성하는 경우 단위 전지의 냉각 효율을 향상시킨 이차 전지 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery, and more particularly, to a secondary battery module that improves the cooling efficiency of a unit battery when the unit battery is connected to form a battery module.

이차전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지로써, 저용량 전지의 경우 폰이나 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같은 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 대용량 전지의 경우 하이브리드 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 널리 사용되고 있다. A secondary battery is a battery that can be charged and discharged unlike a primary battery that cannot be charged. A secondary battery is a low-capacity battery that is used in portable electronic devices such as phones, notebook computers, and camcorders. It is widely used as a power source for driving a motor.

상기 이차 전지는 여러 가지 형상으로 제조되고 있는 데, 대표적인 형상으로는 원통형, 각형을 들 수 있으며, 대전력을 필요로 하는 기기 예컨대, 전기 자동차 등의 모터 구동에 사용될 수 있도록 상기한 고출력 이차 전지를 복수개 직렬로 연결하여 대용량의 이차 전지를 구성하게 된다.The secondary battery may be manufactured in various shapes, and typical shapes include cylindrical and rectangular shapes. The secondary battery may include the high output secondary battery so that the secondary battery may be used for driving a motor such as an electric vehicle. A plurality of secondary batteries are connected in series to form a large capacity secondary battery.

이와같이 하나의 대용량 이차 전지(이하 명세서 전반에 걸쳐 설명의 편의상 전지모듈이라 칭한다)는 통상 직렬로 연결되는 복수개의 이차 전지(이하 명세서 전반에 걸쳐 설명의 편의상 단위전지라 칭한다)로 이루어지며, 상기 각각의 단위전지는 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 위치하는 전극 조립체와, 상기 전극 조립체가 내장되는 공간부를 구비하는 케이스와, 상기 케이스에 결합되어 이를 밀폐하는 캡 조립체, 상기 캡 조립체로 돌출되고 상기 전극 조립체에 구비된 양,음극판의 집전체와 전기적으로 연결되는 양,음극 단자를 포함한다.As described above, one large capacity secondary battery (hereinafter, referred to as a battery module for convenience of description throughout) is made of a plurality of secondary batteries (hereinafter, referred to as unit cells for convenience of explanation throughout the specification), which are each connected in series. The unit cell of the positive electrode plate and the negative electrode plate with a separator interposed therebetween, a case having a space portion in which the electrode assembly is built, a cap assembly coupled to the case to seal it, protrudes into the cap assembly and the And a positive and negative electrode terminal electrically connected to the current collector of the positive and negative electrode plates provided in the electrode assembly.

그리고 각각의 단위전지는 통상 다수개가 간격을 두고 배열되어 각 단자간 직렬 또는 병렬로 연결되어 전지 모듈을 구성하게 된다.In addition, each unit cell is usually arranged at a plurality of intervals are connected in series or parallel between each terminal to form a battery module.

여기서 상기한 전지모듈은 수 개에서 많게는 수십 개의 단위전지를 연결시켜 하나의 전지모듈을 구성함에 따라 각 단위 전지에서 발생되는 열을 용이하게 방출할 수 있어야 한다. 이차 전지 모듈의 열 방출 특성은 전지의 성능을 좌우할 정도로 매우 중요하다. Here, the battery module must be able to easily dissipate heat generated in each unit battery by forming one battery module by connecting several to many dozen unit cells. The heat dissipation characteristics of the secondary battery module are very important to influence the performance of the battery.

열 방출이 제대로 이루어지지 않는 경우 각 단위 전지간에 온도 편차가 발생 되어 충/방전 효율을 떨어뜨리게 되고, 단위 전지에서 발생되는 열에 의해 전지내부의 온도가 상승되어 결과적으로 전지의 성능이 저하되며 심한 경우 폭발의 위험을 초래하게 된다.If heat is not released properly, temperature deviation occurs between each unit cell, which decreases charging / discharging efficiency. As the temperature inside the cell increases due to heat generated from the unit cell, the performance of the battery is deteriorated. It creates the risk of explosion.

특히, 상기 전지 모듈이 전동 청소기, 전동 스쿠터나 자동차용(전기 자동차 또는 하이브리드 자동차)의 모터 구동용의 대용량 이차 전지로서 적용되는 경우 대전류로 충,방전되므로 사용 상태에 따라서 이차 전지의 내부 반응에 의해 열이 발생하여 상당한 온도까지 올라가게 되고, 이는 전지 특성에 영향을 주어 전지 고유의 성능을 저하시키게 된다. 따라서 열 방출은 무엇보다 중요하다 할 수 있다.In particular, when the battery module is applied as a large-capacity secondary battery for driving an electric vacuum cleaner, an electric scooter, or a motor vehicle (electric vehicle or hybrid vehicle), the battery module is charged and discharged with a large current. Heat is generated and rises to a significant temperature, which affects battery characteristics and degrades the inherent performance of the battery. Therefore, heat dissipation is most important.

따라서 본 발명은 상기한 제반 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다수개의 단위 전지로 구성된 전지 모듈에 있어서 냉각 효율을 극대화시킬 수 있도록 된 이차 전지 모듈을 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a secondary battery module capable of maximizing cooling efficiency in a battery module composed of a plurality of unit cells.

또한, 본 발명은 전지 모듈을 구성하는 각 단위 전지가 고르게 냉각될 수 있도록 하여 단위 전지 간 온도 편차를 최소화할 수 있도록 된 이차 전지 모듈을 제공함에 또다른 목적이 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a secondary battery module capable of minimizing temperature variation between unit cells by allowing each unit battery constituting the battery module to be evenly cooled.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 전지 모듈은 간격을 두고 배열되는 다수개의 단위 전지와, 상기 단위 전지를 방열시키기 위한 냉각매체 유통로를 갖춘 전지모듈에 있어서, 상기 단위 전지가 냉각매체 유통로를 중심으로 외측에 배열된 구조로 되어 있다.In order to achieve the above object, the battery module of the present invention is a battery module having a plurality of unit cells arranged at intervals and a cooling medium flow path for dissipating the unit battery, wherein the unit battery is a cooling medium flow path It has a structure arranged outside on the center.

이를 위해 본 발명의 이차 전지 모듈은 내부로 냉각매체가 유통되고 외측면에 단위 전지가 안착될 수 있도록 외주면을 따라 홈이 형성되는 냉각관과, 상기 냉각관를 둘러싸고 내부로 냉각매체가 유통되는 외관을 포함한다.To this end, the secondary battery module of the present invention has a cooling tube in which a cooling medium is distributed inside and a groove is formed along an outer circumferential surface so that the unit battery is seated on the outer surface, and an appearance in which the cooling medium is distributed inside the cooling tube. Include.

여기서 상기 홈은 단위 전지의 외형과 대응되는 형태로 이루어짐이 바람직하다.In this case, the groove is preferably made of a shape corresponding to the outer shape of the unit battery.

상기 단위 전지는 일정 간격을 두고 설치됨이 바람직하다.The unit battery is preferably installed at a predetermined interval.

또한, 상기 냉각관은 원통형 단면구조로 이루어질 수 있다.In addition, the cooling tube may be formed of a cylindrical cross-sectional structure.

또한, 상기 냉각관은 사각형 또는 다각형 단면구조로 이루어질 수 있다.In addition, the cooling tube may be formed of a rectangular or polygonal cross-sectional structure.

한편, 상기 단위 전지는 원통형 또는 각형으로 이루어질 수 있다.On the other hand, the unit cell may be made of a cylindrical or square.

또한, 상기 냉각관에 형성되는 홈은 원통형 단위 전지가 끼워질 수 있도록 반원형의 단면구조로 이루어지거나, 각형 단위 전지가 끼워질 수 있도록 사각형 단면구조로 이루어질 수 있다.In addition, the groove formed in the cooling tube may be made of a semi-circular cross-sectional structure so that the cylindrical unit cell can be fitted, or may have a rectangular cross-sectional structure so that the rectangular unit cell can be fitted.

여기서 상기 홈은 상기 단위 전지와 대응되는 크기로 이루어져 단위 전지와 밀착될 수 있도록 한다.The groove may have a size corresponding to that of the unit battery so as to be in close contact with the unit battery.

한편, 상기 외관은 상기 냉각관과 대응되는 형태로 이루어짐이 바람직하다.On the other hand, the appearance is preferably made of a form corresponding to the cooling tube.

또한, 상기 외관은 내주면이 상기 단위 전지의 외측면과 접하는 크기로 이루어짐이 바람직하다.In addition, the appearance is preferably made of a size that the inner peripheral surface is in contact with the outer surface of the unit battery.

또한, 상기 냉각관과 외관은 알루미늄이나 구리 등과 같이 열전도율이 높은 재질로 이루어짐이 바람직하다.In addition, the cooling tube and the appearance is preferably made of a material having high thermal conductivity such as aluminum or copper.

또한, 상기 냉각관 또는/ 및 상기 냉각관과 외관 사이로 유통되는 냉각매체 는 냉각용 공기나 냉각수 등의 모든 기체나 유체가 적용될 수 있으며 특별히 한정되지 않는다.In addition, the cooling tube or / and the cooling medium circulated between the cooling tube and the appearance may be any gas or fluid, such as cooling air or cooling water is not particularly limited.

여기서 상기 전지 모듈은 HEV(하이브리드 전기 자동차), EV(전기 자동차), 무선 청소기, 전동 자전거, 전동 스쿠터 등과 같이 모터를 사용하여 작동하는 기기에 있어, 해당 기기의 모터를 구동하기 위한 에너지원으로서 사용될 수 있다.The battery module may be used as an energy source for driving a motor of the device in a device operated using a motor such as a HEV (hybrid electric vehicle), an electric vehicle (EV), a wireless cleaner, an electric bicycle, an electric scooter, and the like. Can be.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이하 설명에서는 전지모듈의 냉각방식으로 공기를 이용한 경우를 예로써 설명한다. 물론, 본 발명이 공기에 의한 냉각방식으로 한정되는 것은 아니며 냉각매체로써 냉각수나 기타 유체가 사용될 수 있다.In the following description, a case of using air as a cooling method of the battery module will be described as an example. Of course, the present invention is not limited to the cooling method by air, and cooling water or other fluid may be used as the cooling medium.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지 모듈의 구성을 도시한 개략적인 평 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of a rechargeable battery module according to an embodiment of the present invention.

상기한 도면을 참조하여 전지모듈(10)을 살펴보면, 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 위치하는 전극 조립체를 구비하여 전력을 생산하는 단위 전지(11)와, 상기 단위 전지(11)를 냉각시키기 위한 냉각용 공기가 유통되는 원통형 단면형태의 냉각관(12), 상기 냉각관(12)의 외주면에 길이방향으로 형성되고 외주면을 따라 일정간격을 두고 배열되어 상기 단위전지가 놓여지는 홈(15), 상기 냉각관(12) 외측에 둘러씌워지고 상기 냉각관과의 사이로 냉각매체를 유통시키는 외관(14)을 포함한다.Referring to the battery module 10 with reference to the drawings, the positive electrode plate and the negative electrode plate having an electrode assembly positioned between the separator between the power generating unit cell 11 and the unit cell 11 to cool Cooling tube 12 of the cylindrical cross-sectional shape through which the air for cooling for circulation, the groove 15 is formed in the longitudinal direction on the outer peripheral surface of the cooling tube 12 and arranged at regular intervals along the outer peripheral surface to place the unit cell And an outer surface 14 which surrounds the outside of the cooling tube 12 and distributes the cooling medium between the cooling tube 12 and the cooling tube 12.

여기서 상기 단위 전지(11)는 원통형 구조로 외주면을 따라 일정간격을 두고 홈이 반원형태로 움푹하게 들어가 전체적으로 볼 때 스프로켓휠과 같은 단면구조를 이루게 되며, 상기 홈(15)은 상기 원통형 단위전지(11)와 대응되는 내경을 갖는 단면구조로 이루어진다.Here, the unit cell 11 has a cylindrical structure and has a predetermined interval along the outer circumferential surface to form a cross-sectional structure such as a sprocket wheel when the groove is recessed in a semicircular shape as a whole, and the groove 15 is the cylindrical unit cell ( It has a cross-sectional structure having an inner diameter corresponding to 11).

이에 따라 상기 홈(15)에 상기 단위 전지(11)를 안착시키게 되면 단위 전지(11)의 반이 홈에 끼워지면서 단위전지(11)의 외주면이 홈(15)의 내주면과 밀착된다.Accordingly, when the unit battery 11 is seated in the groove 15, half of the unit battery 11 is fitted into the groove, and the outer circumferential surface of the unit battery 11 is in close contact with the inner circumferential surface of the groove 15.

여기서 상기 홈(15)의 깊이는 반원형태에 한정되지 않으며 반원보다 작거나 반원보다 큰 예컨에 2/3원의 크기로 이루어질 수 있으며 특별히 한정되지 않는다.Here, the depth of the groove 15 is not limited to the semicircle shape and may be made of a size of 2/3 circle, for example, smaller than the semicircle or larger than the semicircle, and is not particularly limited.

또한, 상기 냉각관(12)의 크기에 대해서는 특별히 한정되지 않으며, 냉각관(12)의 크기에 따라 그 외주면에 배열되는 단위전지(11)의 개수가 증감될 수 있다.In addition, the size of the cooling tube 12 is not particularly limited, and the number of unit cells 11 arranged on the outer circumferential surface thereof may be increased or decreased according to the size of the cooling tube 12.

한편, 상기 외관(14)은 상기 냉각관(12)과 동일한 원통형태로 이루어지고 그 크기는 냉각관(12)보다 커서 외관(14) 내부로 냉각관(12)과 냉각관 외주면에 안착된 단위 전지(11)가 삽입될 수 있는 구조로 되어 있다.On the other hand, the exterior 14 is made of the same cylindrical shape as the cooling tube 12 and the size is larger than the cooling tube 12, the unit seated on the outer peripheral surface of the cooling tube 12 and the cooling tube into the exterior 14 The battery 11 has a structure in which the battery 11 can be inserted.

여기서 상기 외관(14)의 크기는 상기 단위 전지(11)의 외측면이 외관(14)의 내주면에 접할 수 있는 정도임이 바람직하다.Here, the size of the external appearance 14 is preferably such that the outer surface of the unit cell 11 can contact the inner circumferential surface of the external appearance 14.

이에 따라 상기 단위 전지(11)는 양 측면이 냉각관(12)의 홈(15)과 외관(14)에 접한 상태가 된다.Accordingly, both sides of the unit cell 11 are in contact with the groove 15 and the exterior 14 of the cooling tube 12.

또한, 상기 외관(14)은 상기 냉각관(12)과의 사이에 냉각매체가 유통을 위한 틈새를 만들기 위함과 더불어 단위 전지(11)를 상기 냉각관(12)의 홈에 고정시키는 역할을 수행하게 된다.In addition, the appearance 14 serves to fix the unit cell 11 in the groove of the cooling tube 12, while the cooling medium 12 to create a gap for distribution between the cooling tube 12 and. Done.

이는 상기 단위 전지(11)가 냉각관(12)에 형성된 반원형 단면구조의 홈(15)에 단순하게 놓여진 구조로 별도의 고정수단이 없는 경우 홈(15)으로부터 단위 전지(11)가 이탈될 우려가 있기 때문이다.This is a structure in which the unit cell 11 is simply placed in the groove 15 of the semi-circular cross-sectional structure formed in the cooling tube 12, and there is a fear that the unit cell 11 may be separated from the groove 15 when there is no separate fixing means. Because there is.

따라서 상기 외관(14)이 단위 전지(11)의 외측면에 접하여 지지함으로써 단위 전지(11)가 홈(15)으로부터 이탈되지 않고 안착 상태를 계속 유지할 수 있는 것이다.Therefore, the outer surface 14 supports the outer surface of the unit cell 11 so that the unit cell 11 can be kept in a seated state without being separated from the groove 15.

여기서 상기 냉각관(12)과 상기 외관(14)은 열전도도가 높은 알루미늄이나 구리로 이루어지며, 상기 냉각관(12)과 단위 전지(11) 사이 및 상기 단위 전지(11)와 상기 외관(14) 사이에는 전류를 차단하기 위한 절연부재(도시되지 않음)가 개재된다.Here, the cooling tube 12 and the exterior 14 are made of aluminum or copper having high thermal conductivity, between the cooling tube 12 and the unit cell 11, and between the unit cell 11 and the exterior 14. ) Is interposed between an insulating member (not shown) for interrupting current.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 홈(15)은 냉각관(12)의 길이방향을 따라 형성됨에 따라 상기 홈(15)에 놓여진 단위 전지(11)는 양극단자와 음극단자가 모두 노출되게 된다.In addition, as shown in FIG. 3, the groove 15 is formed along the longitudinal direction of the cooling tube 12, so that the unit cell 11 placed in the groove 15 may expose both the positive electrode terminal and the negative electrode terminal. do.

따라서 상기 냉각관(12)을 따라 적층된 다수개의 단위 전지(11)가 노출된 각 단자를 매개로 직렬 또는 병렬로 용이하게 연결될 수 있는 것이다.Therefore, the plurality of unit cells 11 stacked along the cooling tube 12 may be easily connected in series or in parallel via each exposed terminal.

한편, 도 4는 본 발명의 다른 실시예로서 상기 냉각관(12)과 상기 외관(14)이 사각형 단면구조인 경우를 예시하고 있다.On the other hand, Figure 4 illustrates a case in which the cooling tube 12 and the appearance 14 has a rectangular cross-sectional structure as another embodiment of the present invention.

상기한 도면에 의하면 전지 모듈은 직렬 또는 병렬로 연결되는 다수개의 단위 전지(11)와, 사각형태의 단면구조로 이루어지고 내부로 냉각용 공기가 유통되는 냉각관(12)과, 이 냉각관(12) 외주면에 일정 간격을 두고 배열 설치되고 상기 단위 전지(11)가 안착되는 반원형 단면구조의 홈(15), 상기 홈(15)에 놓여진 단위전지(11) 외측으로 둘러씌워지고 상기 냉각관(12)과의 사이로 냉각매체를 유통시키는 사각형태의 단면구조로 이루어진 외관(14)을 포함한다. According to the above drawings, the battery module includes a plurality of unit cells 11 connected in series or in parallel, a cooling tube 12 having a rectangular cross-sectional structure and having air for cooling therein, and the cooling tube ( 12) the groove 15 having a semi-circular cross-sectional structure arranged at regular intervals on the outer circumferential surface and seated on the unit cell 11, the outer surface of the unit cell 11 placed on the groove 15, and the cooling tube ( 12) an exterior 14 having a rectangular cross-sectional structure for distributing a cooling medium therebetween.

여기서 상기 단위 전지(11)는 원통형태로 이루어지며 상기 홈(15) 또한 원통형 단위 전지(11)와 대응되는 크기의 반원형태로 이루어진다.Here, the unit cell 11 is formed in a cylindrical shape, and the groove 15 is also formed in a semicircular shape having a size corresponding to that of the cylindrical unit cell 11.

또한, 상기 홈(15)은 상기 냉각관(12)의 모서리를 제외한 전면에 간격을 두고 배열 형성된다.In addition, the grooves 15 are arranged at intervals on the front surface except for the edge of the cooling tube 12.

물론 상기 냉각관(12)의 형태는 사각형 단면구조 이외에 오각형 또는 육각형 또는 그 이상의 면을 갖는 다각형 단면구조일 수 있으며, 이 경우 다격형 냉각관(12)의 각 면에 홈(15)이 간격을 두고 배열 형성된다.Of course, the shape of the cooling tube 12 may be a polygonal cross-sectional structure having a pentagonal shape or a hexagonal shape or more in addition to the rectangular cross-sectional structure, in which case the grooves 15 are spaced on each side of the multi-level cooling tube 12. Placement is formed.

상기 외관(14) 또한 냉각관(12)과 동일한 형태로 단위 전지(11) 외측에 놓여져 상기 단위 전지(11)가 외관(14)과 냉각관(12) 사이에 위치하여 양 부재에 접하게 된다.The exterior 14 is also placed outside the unit cell 11 in the same form as the cooling tube 12 so that the unit cell 11 is positioned between the exterior 14 and the cooling tube 12 to be in contact with both members.

한편, 도 5는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 전지 모듈을 도시하고 있다.On the other hand, Figure 5 shows a battery module according to another embodiment of the present invention.

상기한 도면에 의하면 본 실시예에 따른 전지 모듈은 직렬 또는 병렬로 연결되고 각형태를 이루는 다수개의 단위 전지(11)와, 상기 단위 전지(11)를 냉각시키기 위한 냉각 공기가 유통되는 사각형 단면구조의 냉각관(12), 상기 냉각관(12)의 외주면에 형성되어 상기 각형의 단위 전지(11)가 안착되는 홈(15), 상기 단위 전지(11) 외측에 둘러씌워지고 상기 냉각관(12)과의 사이로 냉각매체를 유통시키는 사각형 단면구조의 외관(14)을 포함한다. According to the above drawings, the battery module according to the present embodiment has a rectangular cross-sectional structure in which a plurality of unit cells 11 connected in series or in parallel and forming each shape, and cooling air for cooling the unit cells 11 are distributed. The cooling tube 12 of the cooling tube 12, the outer peripheral surface of the cooling tube 12 is formed in the groove 15, on which the rectangular unit cell 11 is seated, and is surrounded by the outer side of the unit cell 11 and the cooling tube 12 ) And an exterior 14 having a rectangular cross-sectional structure for distributing the cooling medium therebetween.

상기 단위 전지(11)는 각형으로 길이에 비해 폭이 상대적으로 좁은 구조로 이루어지며, 상기 홈(15) 또한 상기 단위 전지(11)의 크기와 대응되는 크기로 이루어진다.The unit cell 11 has a rectangular shape and has a relatively narrow width compared to the length, and the groove 15 also has a size corresponding to the size of the unit cell 11.

여기서 상기 홈(15)의 형성 깊이에 대해서는 특별히 한정되지 않으며 홈이 깊을수록 각형의 단위 전지(11)가 깊게 안착되어 상기 냉각관(12)으로 유통되는 냉각공기와 접촉되는 면적을 늘릴 수 있다.The depth of formation of the groove 15 is not particularly limited, and as the groove is deeper, the rectangular unit cell 11 may be deeply seated to increase the area in contact with the cooling air circulated through the cooling tube 12.

또한, 상기 홈(15)은 상기 단위 전지(11)의 넓은 쪽 면이 홈(15)의 바닥을 향할 수 있도록 넓게 형성되어 상기 홈(15)에 단위 전지(11)가 끼워졌을 때 단위 전지(11)의 전면이 냉각관(12)을 향할 수 있도록 한다.In addition, the groove 15 is formed so that the wide surface of the unit cell 11 can face the bottom of the groove 15, when the unit battery 11 is fitted in the groove 15 unit cell ( 11) face the front side of the cooling tube (12).

이에 따라 단위 전지(11)와 냉각관(12)이 접하는 면적을 최대한 확보하여 냉각효율을 높일 수 있게 되는 것이다.Accordingly, the area where the unit cell 11 and the cooling tube 12 are in contact with each other can be secured to maximize the cooling efficiency.

또한, 상기 외관(14)은 상기 냉각관(12)과 동일한 형태로 상기 단위 전지(11)는 외측면이 상기 외관(14)의 내주면에 접하게 된다.In addition, the outer surface 14 has the same shape as the cooling tube 12, the outer surface of the unit cell 11 is in contact with the inner peripheral surface of the outer surface (14).

이에 따라 본 전지 모듈은 상기 단위 전지(11)가 냉각관(12)과 외관(14) 사이에서 배열 설치되어 단위 전지(11)의 양 면이 각 관(12,13)에 접한 구조가 된다.Accordingly, the battery module has a structure in which the unit cells 11 are arranged between the cooling tube 12 and the exterior 14 so that both sides of the unit cell 11 are in contact with the respective tubes 12 and 13.

이하, 본 발명의 작용에 대해 설명하면, 본 전지 모듈은 냉각관(12)과 외관(14)이 하우징 역할을 수행하게 되어 다수개의 단위 전지(11)를 배열 고정함과 더불어 냉각용 공기를 유통시켜 단위 전지(11)의 열을 방출시키게 된다.Hereinafter, referring to the operation of the present invention, the battery module has a cooling tube 12 and the exterior 14 serve as a housing so that the plurality of unit cells 11 are arranged in an arrangement and circulation of cooling air. The heat of the unit cell 11 is released.

도 1 또는 도 2에서와 같이 상기 단위 전지(11)는 중앙의 냉각관(12)을 중심으로 냉각관(12)의 외주면을 따라 배치된다.As shown in FIG. 1 or FIG. 2, the unit cell 11 is disposed along the outer circumferential surface of the cooling tube 12 around the central cooling tube 12.

상기 단위 전지(11)는 냉각관(12)에 형성된 홈(15)에 안착됨으로써 단위 전지(11) 상호간에 간격을 두고 정위치할 수 있게 된다. 그리고 상기 단위 전지(11) 외측으로 외관(14)이 설치되어 단위 전지(11)를 고정시키게 된다.The unit cells 11 may be seated in the grooves 15 formed in the cooling tube 12 so that the unit cells 11 may be positioned at intervals between the unit cells 11. The exterior 14 is installed outside the unit cell 11 to fix the unit cell 11.

이 상태에서 상기 냉각관(12)과 외관(14)을 통해 냉각용 공기를 유통시키게 되면 냉각용 공기가 냉각관(12) 내부를 통해 그리고 냉각관(12)과 외관(14) 사이의 틈새를 통해 유통되면서 단위 전지(11)에서 발생되는 열을 고르게 방열시킬 수 있게 된다.In this state, when the cooling air is circulated through the cooling tube 12 and the exterior 14, the cooling air passes through the interior of the cooling tube 12 and between the cooling tube 12 and the exterior 14. While being distributed through, it is possible to evenly dissipate heat generated in the unit cell 11.

이는 상기 각 단위 전지(11)가 고르게 냉각관(12)에 접하여 있고, 냉각관(12)과 외관(14) 사이에서 균일한 간격으로 배열되어 있기 때문으로 냉각관(12)과 외관(14)을 지나는 냉각용 공기로부터 동일한 조건하에서 열 교환을 이룰 수 있게 된다.This is because the unit cells 11 are in contact with the cooling tube 12 evenly, and are arranged at uniform intervals between the cooling tube 12 and the appearance 14, the cooling tube 12 and the appearance 14. Heat exchange can be achieved under the same conditions from the cooling air passing through.

즉, 각 단위 전지(11)는 냉각관(12)과 접하는 면적이 동일하다. 더불어 상기 냉각관(12)은 단위 전지(11)들의 중앙에 위치함에 따라 냉각관(12)을 통해 지나가는 냉각용 공기는 어느 한쪽으로 치우치지 않고 냉각관(12)에 설치된 전체 단위 전지(11)에 고르게 냉기를 가할 수 있게 된다.That is, each unit cell 11 has the same area in contact with the cooling tube 12. In addition, the cooling tube 12 is located in the center of the unit cells 11, so that the cooling air passing through the cooling tube 12 does not bias either side of the entire unit cell 11 installed in the cooling tube 12 It is possible to apply cold air evenly.

또한, 상기 냉각관(12)과 외관(14) 사이로 유입된 냉각용 공기는 각 단위 전지(11) 사이의 틈새를 통해 균일하게 지나가게 되어 역시 전체 단위 전지(11)에 고르게 냉기를 가할 수 있게 되는 것이다.In addition, the cooling air introduced between the cooling tube 12 and the exterior 14 is uniformly passed through the gap between the unit cells 11 so that the cold air can be evenly applied to the entire unit cells 11. Will be.

따라서 각 단위 전지(11)의 방열 조건이 동일하여 균일한 냉각이 이루어질 수 있는 것이다. Therefore, the heat dissipation conditions of the unit cells 11 are the same, so that uniform cooling can be achieved.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to

이와 같이 본 실시예에 따르면, 전지 모듈의 냉각매체 유로와 각 단위 전지의 배치구조를 개선하여 보다 효율적인 단위 전지 냉각효과를 얻게 된다.As described above, according to the present exemplary embodiment, an arrangement structure of the cooling medium flow path and the unit cells of the battery module may be improved to obtain a more efficient unit cell cooling effect.

또한, 냉각매체가 단위 전지 사이로 고르게 유통되므로 전지 모듈 전체에 있어서 국부적인 열적 불균형을 해소할 수 있게 된다.In addition, since the cooling medium is evenly distributed between the unit cells, it is possible to eliminate local thermal imbalance in the entire battery module.

Claims (13)

다수개의 단위 전지와, With a plurality of unit cells, 내부로 냉각매체가 유통되고 외측면에 상기 단위 전지가 안착되는 홈이 외주면을 따라 배열 형성되는 냉각관,A cooling tube in which a cooling medium is distributed and a groove in which the unit cell is seated on an outer surface thereof is arranged along an outer peripheral surface thereof, 상기 냉각관 외측면에 배열된 단위 전지를 감싸고 상기 냉각관과의 사이로 냉각매체가 유통되는 외관Appearance surrounding the unit cell arranged on the outer surface of the cooling tube and the cooling medium is distributed between the cooling tube 을 포함하는 이차 전지 모듈.Secondary battery module comprising a. 제 1 항에 있어서, 상기 냉각관은 원통형 단면구조인 이차 전지 모듈.The secondary battery module of claim 1, wherein the cooling tube has a cylindrical cross-sectional structure. 제 1 항에 있어서, 상기 냉각관은 다각형 단면구조인 이차 전지 모듈.The secondary battery module of claim 1, wherein the cooling tube has a polygonal cross-sectional structure. 제 1 항에 있어서, 상기 단위 전지는 원통형인 이차 전지 모듈.The secondary battery module of claim 1, wherein the unit cell has a cylindrical shape. 제 1 항에 있어서, 상기 단위 전지는 각형인 이차 전지 모듈.The secondary battery module of claim 1, wherein the unit battery has a rectangular shape. 제 1 항에 있어서, 상기 홈은 상기 단위 전지의 크기와 대응되어 단위 전지와 밀착되는 이차 전지 모듈.The secondary battery module of claim 1, wherein the groove is in close contact with the unit battery in correspondence with the size of the unit battery. 제 1 항에 있어서, 상기 홈은 반원형 단면구조인 이차 전지 모듈.The secondary battery module of claim 1, wherein the groove has a semicircular cross-sectional structure. 제 1 항에 있어서, 상기 외관은 상기 냉각관과 동일한 형태의 단면구조로 이루어진 이차 전지 모듈.The secondary battery module of claim 1, wherein the exterior has a cross-sectional structure having the same shape as that of the cooling tube. 제 1 항에 있어서, 상기 단위 전지는 상기 냉각관의 홈과 상기 외관에 접하는 이차 전지 모듈.The secondary battery module of claim 1, wherein the unit battery contacts a groove of the cooling tube and the external appearance. 제 1 항에 있어서, 상기 냉각관 또는 외관은 알루미늄이나 구리 등의 열전도율이 높은 재질로 이루어지는 이차 전지 모듈.The secondary battery module of claim 1, wherein the cooling tube or the exterior is made of a material having high thermal conductivity such as aluminum or copper. 제 1 항에 있어서, 상기 냉각관과 상기 단위 전지 사이에 절연부재가 개재되는 이차 전지 모듈.The secondary battery module of claim 1, wherein an insulating member is interposed between the cooling tube and the unit battery. 제 1 항에 있어서, 상기 단위 전지와 상기 외관 사이에 절연부재가 개재되는 이차 전지 모듈.The secondary battery module of claim 1, wherein an insulating member is interposed between the unit battery and the external appearance. 제 1 항에 있어서, 상기 전지 모듈은 모터 구동용인 이차 전지 모듈.The secondary battery module of claim 1, wherein the battery module is for driving a motor.
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