KR20120062308A - Secondary battery cooling apparatus and heating system using heat generated from secondary battery operation - Google Patents

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KR20120062308A
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Abstract

PURPOSE: A secondary battery chiller and a heating system using secondary battery operation heat are provided to increase heat-exchange area of cold air flow path and the secondary battery, thereby absorbing maximum amount of heat from the secondary battery and maximizing heat exchange efficiency. CONSTITUTION: A secondary battery chiller(20) comprises a cooling fin(21) which absorbs heat from the secondary battery cells and a heat radiation fin which is formed on plane perpendicularly. The heat radiation fin comprises a plurality of first heat-radiant pins(22) which is formed in parallel to a direction towards outlet of air and a plurality of heat radiation fins(23) which is connected with the first heat radiation fins and is extended towards outlet of air.

Description

이차전지 냉각장치 및 이차전지 운전열을 이용한 난방 시스템{Secondary battery cooling apparatus and heating system using heat generated from secondary battery operation}Secondary battery cooling apparatus and heating system using heat generated from secondary battery operation}

본 발명은 차량이나 주택 등에 사용되는 에너지 공급원으로 사용되는 이차전지의 냉각장치 및 이차전지 운전열을 이용한 난방 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling system for a secondary battery used as an energy supply source used in a vehicle or a house, and a heating system using the secondary battery operating heat.

이차 전지는 전극 집전체, 세퍼레이터, 활물질, 전해액 등을 포함하여 구성 요소들 간의 전기 화학적 반응에 의하여 충방전을 끊임없이 반복할 수 있어 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지 활용원으로 주목 받고 있다. 특히, 고용량의 리튬 이차전지가 개발됨으로써, 이러한 이차전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(HV, Hybrid Vehicle) 등에 보편적으로 응용되고 있다. In addition to the primary advantages of the secondary battery, the charging and discharging can be repeated continuously by electrochemical reactions between components including an electrode current collector, a separator, an active material, an electrolyte, and the like, thereby dramatically reducing the use of fossil fuels. It is attracting attention as a new source of energy for improving eco-friendliness and energy efficiency in that no by-products are generated. In particular, with the development of high capacity lithium secondary batteries, such secondary batteries are commonly applied to electric vehicles (EVs) or hybrid vehicles (HVs), which are driven by electric driving sources as well as portable devices.

또한, 최근에는 화석 연료에 의한 에너지 자원 고갈의 문제, 환경 오염에 대한 이슈, 에너지 사용의 경제성 등에 대한 이슈가 중요하게 부각되면서, 전력 사용량과 전력 생산량의 불일치를 효과적으로 극복하고, 전력 과잉 공급에 의한 낭비 및 전력 공급 부족에 의한 과부하 현상 등을 해결하기 위하여 다양한 정보 통신 인프라와 연계되어 전력 공급량을 탄력적으로 조절하도록 하는 스마트 그리드(Smart Grid) 시스템이라는 개념이 활발히 연구되고 있다.In addition, recently, the issue of depletion of energy resources by fossil fuels, the issue of environmental pollution, the economics of energy use, etc. have been highlighted, effectively overcoming inconsistencies between power consumption and power production, In order to solve the overload phenomenon caused by waste and lack of power supply, the concept of a smart grid system that flexibly adjusts the power supply in connection with various information communication infrastructures is being actively researched.

즉, 스마트 그리드 시스템에서는 전력 소비량이 적을 때에는 전력을 저장하였다가 전력 소비량이 많을 때에는 이와 같이 저장된 전력을 생산 전력과 함께 소비자에게 공급하도록 하는 인프라 구조를 가지게 된다.In other words, in the smart grid system, when the power consumption is low, the power is stored, and when the power consumption is high, the infrastructure has such an electric power supply to the consumer along with the generated power.

이와 같은 스마트 그리드 시스템에서 생산된 전력을 저장하는 매체가 활용되어야 하는데, 이 경우에 복수의 이차전지의 집합체인 이차전지 팩은 전력을 저장하는 주요한 요소로 기능하게 된다. 이러한 전력 저장 시스템은 스마트 그리드 시스템뿐만 아니라 다른 여러 분야에서도 이용될 수 있다. 예를 들어, 전기 자동차에 충전 전력을 공급하는 전기 자동차 충전소에도 많은 양의 전력을 저장할 필요가 있으므로 여기에도 전력 저장 시스템이 이용될 수 있고, 주택등의 에너지 공급원으로서도 이용될 수 있다.A medium for storing power produced in such a smart grid system should be utilized. In this case, a secondary battery pack, which is a collection of a plurality of secondary batteries, functions as a main element for storing power. Such a power storage system can be used not only in a smart grid system but also in many other fields. For example, since a large amount of electric power needs to be stored in an electric vehicle charging station that supplies charging power to an electric vehicle, a power storage system can be used here, and can also be used as an energy supply source for a house.

이러한 전력 저장 시스템을 구성하는 이차전지 팩은 상당한 개수의 이차전지가 다양한 구조로 집합(예를 들어, 이차전지 팩이 상하 구조로 적층된 형태인 타워형 스택 등)되어 대용량의 시스템을 구성하게 되는데, 이차전지는 내부의 전기 화학적 반응에 의하여 충전 또는 방전이 끊임없이 반복적으로 일어나며 이러한 충방전 과정은 불가피하게 발열을 수반하게 되는데 이와 같이 이차전지가 고용량화되는 경우 상기 충방전에 따른 발열은 비약적으로 증가하게 된다. The secondary battery pack constituting such a power storage system is a large number of secondary batteries are assembled in a variety of structures (for example, a stack of secondary battery packs stacked in a vertical structure, etc.) to form a large capacity system, In the secondary battery, the charging or discharging occurs repeatedly repeatedly by an internal electrochemical reaction, and the charging and discharging process inevitably involves heat generation. Thus, when the secondary battery becomes high in capacity, the heat generation due to the charge and discharge increases dramatically. .

이와 같은 발열 현상은 전기 화학적 반응을 일으키는 이차전지에 내재적인 데미지(손상)을 미치게 되어 성능 저하를 초래할 수 있으며, 이차전지의 수명을 보장할 수 없는 부수적인 문제를 야기할 수 있으며 발열에 의한 폭발 현상 등 안전성에도 치명적인 약점이 될 수 있다고 알려져 있다.Such heat generation may cause inherent damage (damage) to the secondary battery causing the electrochemical reaction, which may result in deterioration of performance, and may cause ancillary problems that cannot guarantee the life of the secondary battery and explode due to heat generation. It is known to be a fatal weakness in safety, such as a phenomenon.

그러므로 이차전지의 운전에 따라 발생된 열을 냉각하기 위한 장치가 필요한데, 대한민국 특허공개 제2006-102851호, 대한민국 특허공개 제2006-86123호, 일본 특허공개 제2008-159440호, 일본 특허공개 제2006-108820호 등에는 이러한 이차전지의 냉각을 위한 장치 또는 방법이 개시되어 있다.Therefore, a device for cooling the heat generated by the operation of the secondary battery is required, Korean Patent Publication No. 2006-102851, Korean Patent Publication No. 2006-86123, Japanese Patent Publication No. 2008-159440, Japanese Patent Publication No. 2006 -108820 and the like disclose an apparatus or method for cooling such a secondary battery.

그러나 이러한 종래의 냉각 체계는 이차전지의 냉각에만 관심이 있을 뿐, 이차전지의 운전열을 효과적으로 이용하는 것에 대해서는 전혀 주의와 관심을 기울이지 않고 있다. 또한, 이차전지의 냉각을 위해 배치되는 방열판이나 방열핀도 신속한 냉각의 관점에서 그 배치와 구조가 제시될 뿐, 이차전지의 운전열을 난방 시스템에 이용하기 위해 최대한 다량을 효율적으로 뽑아내기 위한 궁리는 행해지지 않고 있는 실정이다.However, such a conventional cooling system is only interested in the cooling of the secondary battery, paying no attention and attention to the efficient use of the operating heat of the secondary battery. In addition, the heat dissipation plate and the heat dissipation fin arranged for cooling of the secondary battery are only suggested in terms of rapid cooling, and the arrangement and structure are suggested. This is not the case.

본 발명은 상기와 같은 배경에서 상기의 문제점 내지 필요성을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 이차전지의 운전열을 최대한 다량 효율적으로 뽑아낼 수 있는 구조의 이차전지 냉각장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems or necessity in the above background, and an object thereof is to provide a secondary battery cooling apparatus having a structure capable of extracting a large amount of operating heat of a secondary battery as efficiently as possible. .

또한, 본 발명은 이차전지의 운전열을 이용하여 차량이나 주택 등의 난방에 이용하는 난방 시스템을 제공하는 데에 그 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a heating system used for heating a vehicle, a house, or the like using the driving heat of a secondary battery.

본 발명에 따른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 구성과 구성의 조합에 의해 실현될 수 있다.Objects and advantages according to the invention will be described below and will be appreciated by the embodiments of the invention. In addition, the objects and advantages of the present invention can be realized by the configuration and combination of configurations shown in the claims.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이차전지 모듈의 냉각장치는, 복수의 이차전지 셀들을 서로 평행하게 수납하여 이루어지는 이차전지 모듈에서 상기 이차전지 셀들을 냉각하기 위한 이차전지 모듈의 냉각장치로서, 인접하는 상기 이차전지 셀들 사이에 삽입되어 상기 이차전지 셀 표면에 밀착함으로써 상기 이차전지 셀로부터 열을 흡수하는 방열판; 및 상기 방열판의 상기 이차전지 셀 표면에 밀착하는 면의 반대면에서 상기 방열판이 이루는 평면에 수직하게 형성된 방열핀;을 포함하고, 상기 방열핀이, 상기 방열판이 이루는 평면에 수직한 방향에서 보았을 때의 형상이, 냉각을 위한 공기의 유입측에서 유출측을 향하는 방향으로 직선상으로 서로 평행하게 형성된 복수의 제1방열핀; 및 상기 복수의 제1방열핀 각각의 상측 및 하측 중 일측에서 상기 제1방열핀에 연결되고 상기 공기의 유출측으로 경사지게 연장되어 형성된 복수의 제2방열핀;을 포함한다.A cooling device of a secondary battery module of the present invention for achieving the above object is a cooling device of a secondary battery module for cooling the secondary battery cells in a secondary battery module formed by accommodating a plurality of secondary battery cells in parallel to each other, A heat sink inserted between the secondary battery cells to absorb heat from the secondary battery cell by being in close contact with the surface of the secondary battery cell; And a heat dissipation fin formed perpendicular to a plane formed by the heat dissipation plate on an opposite surface of the heat dissipation plate which is in close contact with the surface of the secondary battery cell. The heat dissipation fin is viewed in a direction perpendicular to a plane formed by the heat dissipation plate. A plurality of first heat radiation fins formed in parallel with each other in a straight line in a direction from the inflow side of the air for cooling to the outflow side; And a plurality of second heat dissipation fins connected to the first heat dissipation fin at one side of an upper side and a lower side of each of the plurality of first heat dissipation fins and inclinedly extending toward the outlet side of the air.

바람직하게, 본 발명의 이차전지 모듈의 냉각장치는, 상기 복수의 제1방열핀 각각의 상측 및 하측 중 타측에서 상기 제1방열핀에 연결되고 상기 공기의 유출측으로 경사지게 연장되어 형성되며 상기 복수의 제2방열핀과 엇갈리게 배치된 복수의 제3방열핀을 더 포함한다.Preferably, the cooling device of the secondary battery module of the present invention is connected to the first heat radiation fins on the other side of the upper and lower sides of each of the plurality of first heat radiation fins and is formed to be inclined toward the outlet side of the air, the plurality of second It further comprises a plurality of third heat dissipation fins staggered with the heat dissipation fins.

또한, 상기 복수의 제2방열핀 및/또는 제3방열핀은 길이가 서로 다른 핀들이 배치되어 이루어질 수 있다.In addition, the plurality of second heat dissipation fins and / or third heat dissipation fins may have different lengths from each other.

한편, 본 발명의 다른 측면에 의한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이차전지 스택의 냉각장치는, 복수의 이차전지 모듈이 상하로 적층되어 이루어지는 이차전지 스택에서 상기 복수의 이차전지 모듈을 냉각하기 위한 이차전지 스택의 냉각장치로서, 상기 복수의 이차전지 모듈의 각각을 냉각하기 위해 제공되는 복수의 이차전지 모듈 냉각장치로서, 각각이 전술한 바와 같은 복수의 이차전지 모듈 냉각장치; 상기 복수의 이차전지 모듈 냉각장치로부터 유출되는 공기를 한 데 모아 배출하는 공기 유출구를 가지는 공기 배출 덕트; 및 상기 이차전지 스택의 외부로부터 상기 복수의 이차전지 모듈 냉각장치, 상기 공기 배출 덕트 및 상기 공기 유출구의 순으로 공기의 유동을 생성시키는 송풍 팬;을 포함한다.On the other hand, the cooling device of the secondary battery stack of the present invention for achieving the object according to another aspect of the present invention, for cooling the plurality of secondary battery modules in the secondary battery stack is a plurality of secondary battery modules are stacked up and down. A cooling apparatus of a secondary battery stack, comprising: a plurality of secondary battery module cooling apparatuses provided for cooling each of the plurality of secondary battery modules, each of the plurality of secondary battery module cooling apparatuses as described above; An air discharge duct having an air outlet for collecting and discharging air flowing out from the plurality of secondary battery module cooling devices; And a blowing fan configured to generate a flow of air in the order of the plurality of secondary battery module cooling devices, the air discharge duct, and the air outlet from the outside of the secondary battery stack.

또한, 본 발명의 또 다른 측면에 의한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 난방 시스템은, 복수의 이차전지 셀들을 서로 평행하게 수납하여 이루어지는 이차전지 모듈로부터 발생된 운전열을 이용한 난방 시스템으로서, 상기 이차전지 모듈을 냉각하는 공랭식 이차전지 모듈 냉각장치; 상기 이차전지 모듈 냉각장치로부터 유출되는 데워진 공기를 배출하는 공기 유출구를 가지는 공기 배출 덕트; 및 상기 이차전지 모듈의 외부로부터 상기 이차전지 모듈 냉각장치, 상기 공기 배출 덕트 및 상기 공기 유출구의 순으로 공기의 유동을 생성시키는 송풍 팬;을 포함하여, 상기 공기 유출구로부터 배출되는 데워진 공기를 난방에 이용하는 것을 특징으로 한다.In addition, the heating system of the present invention for achieving the object according to another aspect of the present invention, a heating system using the operating heat generated from the secondary battery module formed by storing a plurality of secondary battery cells in parallel with each other, the secondary An air-cooled secondary battery module cooling device for cooling the battery module; An air discharge duct having an air outlet for discharging warmed air flowing out of the secondary battery module cooling apparatus; And a blowing fan configured to generate a flow of air in the order of the secondary battery module cooling device, the air discharge duct, and the air outlet from the outside of the secondary battery module. The heated air discharged from the air outlet is included in the heating. It is characterized by using.

여기서, 상기 난방 시스템은 상대적으로 저온 환경에서 이차전지 모듈이 운전될 때 상대적으로 차가운 공기를 가열하여 이용하기 위해, 상기 공기의 유로의 임의의 위치에 배치되고, 상기 이차전지 모듈로부터 전력을 공급받아 상기 공기를 가열하는 보조 히터를 더 포함하는 것이 바람직하다.Here, the heating system is disposed at any position of the flow path of the air to receive and use relatively cold air when the secondary battery module is operated in a relatively low temperature environment, and receives power from the secondary battery module. It is preferable to further include an auxiliary heater for heating the air.

본 발명에 따른 이차전지 모듈 냉각장치 및 이차전지 스택 냉각장치에 의하면, 방열핀의 독특한 배치에 의해 냉각 공기가 지그재그로 흐르게 되어 공기의 유로가 길어지며 이차전지와의 열교환 면적이 넓어져, 최대한 많은 양의 열을 이차전지로부터 흡수하므로 열교환 효율을 극대화할 수 있다.According to the secondary battery module cooling apparatus and the secondary battery stack cooling apparatus according to the present invention, cooling air flows in a zigzag due to the unique arrangement of the heat dissipation fins so that the air flow path is long, and the heat exchange area with the secondary battery is widened, so that the maximum amount Since heat is absorbed from the secondary battery, heat exchange efficiency can be maximized.

또한, 본 발명에 따른 난방 시스템에 의하면, 이차전지의 운전과정에서 발생되는 열을 이용하여 공기를 데우고, 이 데워진 공기를 이용하여 주택이나 차량 내부를 난방할 수 있게 된다. 따라서, 종래 버려졌던 이차전지의 운전열을 난방 에너지로 활용함으로써 에너지 사용효율을 극대화할 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 난방 시스템에 상술한 본 발명에 따른 이차전지 모듈 냉각장치 및 이차전지 스택 냉각장치를 적용함으로써, 최대한 많은 양의 열을 흡수하여 난방에 이용할 수 있다.In addition, according to the heating system according to the present invention, it is possible to heat the air using the heat generated during the operation of the secondary battery, and to heat the inside of the house or the vehicle by using the warmed air. Therefore, by utilizing the operating heat of the secondary battery, which has been conventionally discarded, as heating energy, energy efficiency may be maximized. In particular, by applying the secondary battery module cooling apparatus and the secondary battery stack cooling apparatus according to the present invention described above to the heating system according to the present invention, it is possible to absorb the maximum amount of heat to be used for heating.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 이차전지 스택의 냉각장치 및 난방 시스템의 전체적인 구조를 도시하는 사시도,
도 2는 도 1에 도시한 이차전지 스택의 냉각장치 및 난방 시스템의 종단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 이차전지 모듈을 그 냉각장치와 함께 도시한 분해 사시도,
도 4는 도 3의 IV-IV선에 따른 단면도로서 본 발명의 실시예에 의한 이차전지 모듈 냉각장치에서 방열핀의 구조를 개략적으로 도시한 단면도,
도 5는 도 3 및 도 4에 도시된 이차전지 모듈 냉각장치에서 방열핀의 변형예를 개략적으로 도시한 부분 단면도이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description of the invention given below, serve to further the understanding of the technical idea of the invention. And should not be construed as limiting.
1 is a perspective view showing the overall structure of a cooling device and a heating system of a secondary battery stack according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view of a cooling device and a heating system of the secondary battery stack shown in FIG. 1.
Figure 3 is an exploded perspective view showing a secondary battery module according to an embodiment of the present invention with a cooling device,
4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG. 3 schematically illustrating a structure of a heat dissipation fin in a secondary battery module cooling apparatus according to an embodiment of the present invention;
5 is a partial cross-sectional view schematically showing a modified example of the heat radiation fin in the secondary battery module cooling apparatus shown in FIGS. 3 and 4.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to the common or dictionary meanings, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 이차전지 스택의 냉각장치 및 난방 시스템의 전체적인 구조를 도시하는 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시한 이차전지 스택의 냉각장치 및 난방 시스템의 종단면도이다. 도 1을 참조하여 본 발명의 이차전지 스택의 냉각장치 및 난방 시스템에 대한 개괄적이고 전반적인 설명을 먼저 기술하고, 각 세부 구성은 해당되는 도면 등을 참조하여 후술하도록 한다. 1 is a perspective view showing the overall structure of a cooling apparatus and a heating system of a secondary battery stack according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a longitudinal sectional view of the cooling apparatus and heating system of a secondary battery stack shown in FIG. . A general and general description of a cooling device and a heating system of a secondary battery stack of the present invention will be described first with reference to FIG. 1, and each detailed configuration will be described later with reference to the corresponding drawings.

한편, 본 발명의 상세한 설명과 후술하는 특허청구범위에서 상하좌우, 전후 등의 방향을 나타내는 용어는 도면에 도시된 대로의 방향을 설명하기 위한 상대적인 용어로서, 보는 방향에 따라서 반전될 수 있는 방향임을 명기해 둔다. Meanwhile, in the detailed description of the present invention and in the claims that follow, terms indicating directions such as up, down, left, right, front, and back are relative terms for explaining directions as shown in the drawings, and are terms that can be reversed depending on the viewing direction. Please specify.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 냉각장치가 적용되고 난방 시스템의 일부를 이루는 이차전지 스택은 하나 이상의 이차전지 모듈(100)이 이차전지 모듈 케이스(200)에 수납되고, 하나 이상의 이차전지 모듈(100)을 수납한 이차전지 모듈 케이스(200)를 한 단 이상 적층한 구조를 가지고 있다. 도 1에서 각 단의 이차전지 모듈 케이스(200)에는 3 개씩의 이차전지 모듈(100)이 수납되고, 또한 3 단을 적층한 것으로 도시하였으나, 이는 하나의 예시일 뿐 이차전지 모듈(100)의 개수와 이차전지 모듈 케이스(200)의 적층 단수는 얼마든지 변경가능하다. 또한, 본 실시예에서는 복수의 이차전지 모듈(100)이 적층되어 스택을 이루는 경우에 대해서 설명하지만, 본 발명의 냉각장치 및 난방 시스템은 하나의 모듈만을 포함하는 경우에도 동일하게 적용가능함은 물론이다.1 and 2, the secondary battery stack to which the cooling apparatus of the present invention is applied and forms part of a heating system has one or more secondary battery modules 100 housed in a secondary battery module case 200, and one The secondary battery module case 200 in which the secondary battery module 100 is stored is stacked in one or more stages. In FIG. 1, three secondary battery modules 100 are accommodated in each of the secondary battery module cases 200 in each stage, and the stacked three stages are stacked. However, this is merely an example of the secondary battery module 100. The number and number of stacked layers of the secondary battery module case 200 may be changed as much as possible. In addition, in the present embodiment, a case in which a plurality of secondary battery modules 100 are stacked to form a stack is described, but the cooling apparatus and the heating system of the present invention may be equally applicable to a case including only one module. .

이하 본 발명의 설명에서 이차전지 모듈(100)은 실시형태에 따라 복수 개의 이차전지 셀 또는 어셈블리(assembly) 등이 집합된 것을 지칭하며 '배터리 모듈'이나 '배터리 팩'으로 불릴 수 있다.In the following description of the present invention, the secondary battery module 100 may refer to a plurality of secondary battery cells or assemblies assembled according to an embodiment, and may be referred to as a 'battery module' or a 'battery pack'.

이차전지 스택에 구비되는 하나 이상의 이차전지 모듈(100)은 실시형태에 따라 다양한 형태로 직렬 또는 병렬 구조로 전기적으로 상호 연결될 수 있으며, 또한 독립한 전력원으로서 기능할 수 있도록 배치될 수 있음은 물론이다.One or more secondary battery modules 100 provided in the secondary battery stack may be electrically interconnected in series or parallel structure in various forms according to the embodiment, and may also be arranged to function as an independent power source. to be.

한편, 도 1에서 이차전지 스택의 배면에 참조부호 300으로 도시된 구성요소는 이차전지 모듈(100)의 전면(前面)에서 유입되어 이차전지 모듈(100)을 통과한 후 이차전지 모듈(100)의 배면으로 배출되는 공기를 한 데 모아 배출하는 공기 배출 덕트이다. 이 공기 배출 덕트(300)는 복수의 이차전지 모듈(100)의 배면에 공통으로 구비되어, 이차전지 모듈(100)을 통과하면서 데워진 공기를 난방에 이용하기 위하여 공기 유출구(310)를 통해 배출하게 된다. On the other hand, the component shown by the reference numeral 300 on the back of the secondary battery stack in FIG. 1 is introduced from the front surface of the secondary battery module 100 after passing through the secondary battery module 100, the secondary battery module 100 Air exhaust duct that collects and discharges the air discharged to the back of the tank. The air discharge duct 300 is provided on the rear surface of the plurality of secondary battery modules 100 in common, and discharges through the air outlet 310 to use the air warmed while passing through the secondary battery module 100 for heating. do.

여기서, 공기 유출구(310)는 도 1 및 도 2에서 이차전지 스택의 맨 위에 하나가 배치되는 것으로 도시되었지만, 난방을 필요로 하는 공간에 맞추어 공기 유출구의 개수나 배치 위치는 변경가능하다.Here, although one air outlet 310 is illustrated as being disposed on the top of the secondary battery stack in FIGS. 1 and 2, the number or arrangement positions of the air outlets may be changed in accordance with a space requiring heating.

도 2에서 참조부호 400으로 도시된 구성요소는, 도 1에서는 도시를 생략하였는데, 각 이차전지 모듈(100)의 전면(前面)에 장착되어 각 이차전지 모듈(100)로 외부 공기를 공급하는 송풍 팬이다. In FIG. 2, components shown by reference numeral 400 are not shown in FIG. 1, but are mounted on a front surface of each secondary battery module 100 to supply external air to each secondary battery module 100. I'm a fan.

따라서, 송풍 팬(400)을 통해 이차전지 모듈(100)로 공급되는 외부 공기는, 복수의 이차전지 모듈(100)에 각각 포함되는 후술하는 이차전지 모듈 냉각장치를 거쳐 공기 배출 덕트(300) 및 공기 유출구(310)의 순으로 유동하게 되고, 공기 유출구(310)를 통해 실제 난방의 대상이 되는 차량 내부나 주택 내부로 공급되게 된다. 따라서, 본 실시예에 의하면 종래 이차전지의 냉각에 사용되고 외부로 배출되어 버려졌던 데워진 공기를 이용하여 주택이나 차량 내부를 난방할 수 있게 된다.Therefore, the external air supplied to the secondary battery module 100 through the blower fan 400 is passed through the air discharge duct 300 and the secondary battery module cooling apparatus described later included in each of the plurality of secondary battery modules 100. In order for the air outlet 310 to flow, the air outlet 310 is supplied to the inside of the vehicle or the house that is the actual heating target. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to heat the inside of a house or a vehicle by using the warmed air which has been conventionally used for cooling secondary batteries and has been discharged to the outside.

한편, 도 2에서 송풍 팬(400)은 각 이차전지 모듈(100)의 전면에 하나씩 배치되는 것으로 도시되었지만, 스택의 각 단을 이루는 각 이차전지 모듈 케이스(200)에 공통으로 하나씩 배치되거나, 전체 스택에 공통으로 전면에 하나만 배치될 수 있다. 이 경우, 복수의 이차전지 모듈(100)에 고르게 공기를 공급하기 위해 이차전지 스택의 전면에도 덕트를 구비할 수 있다. 또한, 송풍 팬은 이차전지 모듈(100)의 전면이 아니라 공기 유출구(310) 근방에 배치될 수도 있고, 이차전지 모듈(100)의 전면 및 공기 유출구(310) 근방의 양방에 배치될 수도 있다. 요컨대, 송풍 팬은 이차전지 모듈(스택)의 외부로부터 이차전지 모듈(100), 공기 배출 덕트(300) 및 공기 유출구(310)의 순으로 공기의 유동을 생성시킬 수 있으면 그 배치는 특별히 한정되지 않는다.Meanwhile, in FIG. 2, the blower fan 400 is illustrated as being disposed one at the front of each secondary battery module 100, but one common to each secondary battery module case 200 constituting each stage of the stack is disposed, or the entirety. Only one can be placed in front of the stack in common. In this case, in order to evenly supply air to the plurality of secondary battery modules 100, the front surface of the secondary battery stack may be provided with a duct. In addition, the blowing fan may be disposed near the air outlet 310 instead of the front surface of the secondary battery module 100, or may be disposed at both the front surface of the secondary battery module 100 and the vicinity of the air outlet 310. In other words, the arrangement is not particularly limited as long as the blower fan can generate a flow of air from the outside of the secondary battery module (stack) in the order of the secondary battery module 100, the air discharge duct 300, and the air outlet 310. Do not.

또한, 도시하지는 않았지만, 본 실시예의 난방 시스템은 보조 히터를 더 구비할 수 있다. 이차전지 모듈(100)은 충방전을 반복하는 운전에 의해 열이 발생함은 전술한 바와 같으나, 상대적으로 차가운 상태에서 이차전지 모듈(100)을 초기 운전하는 경우에는 열의 발생이 충분하지 않아 이를 난방에 이용할 수 없다. 따라서, 예컨대 온도 센서와 같은 수단에 의해 공기 유출구(310)에서 배출되는 공기의 온도를 측정하여 소정의 온도에 이르지 않았을 경우에는, 보조 히터를 동작시켜 난방을 하는 구성을 취하는 것이 바람직하다. In addition, although not shown, the heating system of the present embodiment may further include an auxiliary heater. As described above, the secondary battery module 100 generates heat by repeatedly performing charging and discharging. However, when the secondary battery module 100 is initially operated in a relatively cold state, heat is not generated enough so that the secondary battery module 100 is heated. Not available at Therefore, when the temperature of the air discharged from the air outlet 310 is measured by means such as, for example, a temperature sensor and the predetermined temperature is not reached, it is preferable to take the configuration of heating by operating the auxiliary heater.

이 보조 히터는 이차전지 모듈(100)로부터 전력을 공급받아 동작하는 전기 히터일 수 있고, 전술한 공기의 유로 즉, 송풍 팬(400), 이차전지 모듈(100), 공기 배출 덕트(300), 공기 유출구(310)의 순으로 형성되는 공기 유로 내의 임의의 위치에 배치할 수 있다. 다만, 이차전지 모듈(100)도 저온에서는 충분한 성능을 발휘하기 어려울 수 있으므로, 보조 히터의 위치는 이차전지 모듈(100)의 앞쪽 즉, 송풍 팬(100)의 전단 또는 후단에 마련하여 저온 환경에서 이차전지 모듈(100)을 동작시킬 때 이차전지 모듈(100)도 적절하게 가열할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.The auxiliary heater may be an electric heater operated by receiving electric power from the secondary battery module 100, and the above-described air flow path, that is, the blowing fan 400, the secondary battery module 100, the air discharge duct 300, The air outlet 310 may be disposed at any position in the air flow path formed in order. However, since the secondary battery module 100 may also be difficult to exhibit sufficient performance at low temperatures, the location of the auxiliary heater may be provided in front of the secondary battery module 100, that is, at the front end or the rear end of the blower fan 100 in a low temperature environment. When operating the secondary battery module 100, it is preferable to allow the secondary battery module 100 to be properly heated.

이상과 같이, 본 발명에 따른 이차전지 냉각장치 및 난방 시스템에 의하면, 종래 이차전지의 냉각에 사용되고 외부로 배출되어 버려졌던 데워진 공기를 이용하여 주택이나 차량 내부를 난방할 수 있게 됨으로써, 열사용효율을 비약적으로 높일 수 있다. As described above, according to the secondary battery cooling device and the heating system according to the present invention, it is possible to heat the inside of a house or a vehicle by using the warmed air that has been conventionally used for cooling the secondary battery and discharged to the outside, thereby improving heat use efficiency. Can increase dramatically.

이하에서는 첨부된 도면을 통하여 상기 이차전지 스택 냉각장치 및 난방 시스템을 구성하는 이차전지 모듈 냉각장치(20)를 주로 하여 각 세부 구성을 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the detailed configuration of each of the secondary battery module cooling devices 20 constituting the secondary battery stack cooling device and the heating system will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 이차전지 모듈을 그 냉각장치와 함께 도시한 분해 사시도이고, 도 4는 도 3의 IV-IV선에 따른 단면도로서 본 발명의 실시예에 의한 이차전지 모듈 냉각장치에서 방열핀의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.3 is an exploded perspective view illustrating a secondary battery module according to an embodiment of the present invention together with a cooling device thereof, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG. 3, and according to an embodiment of the present invention. The cross-sectional view schematically showing the structure of the heat radiation fin in the cooling device.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 이차전지 모듈 냉각장치(20)는, 복수의 이차전지 셀(10)들과 함께 이차전지 셀 케이스(110)에 수납되어 이차전지 모듈(100)을 구성한다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 이차전지 셀 케이스(110)에는 평판상의 복수의 이차전지 셀(10)들과, 복수의 본 실시예에 따른 냉각장치(20)들이 교대로 샌드위치되어 서로 밀착되어 수납된다.3 and 4, the secondary battery module cooling apparatus 20 according to the present embodiment is accommodated in the secondary battery cell case 110 together with the plurality of secondary battery cells 10 and the secondary battery module 100. ). That is, as shown in FIG. 3, in the secondary battery cell case 110, a plurality of secondary battery cells 10 on a plate and a plurality of cooling apparatuses 20 according to the present embodiment are sandwiched alternately to closely adhere to each other. It is received.

각각의 이차전지 셀(10)은 직사각형의 판상으로 이루어지고, 내부에 양극판과 음극판이 분리막을 개재하여 적층되고 전해질이 채워진 전형적인 리튬 이차전지일 수 있다. 또한, 이차전지 셀(10) 내부에는 과충전 등의 오사용에 의한 발화나 폭발을 방지하기 위한 방폭안전 장치나 제어회로가 포함될 수 있다. 또한, 각 이차전지 셀(10)은 단위 이차전지 셀일 수도 있고, 복수의 단위 셀의 집합체일 수도 있다. 한편, 도 3에서 참조부호 11로 도시된 구성요소는 이차전지 셀(10)의 양극 및 음극 단자인 전극 탭이다. 각 이차전지 셀(10)의 전극 탭(11)을 버스 바 등을 이용하여 서로 연결함으로써 이차전지 셀(10)들을 직렬 또는 병렬로 전기적으로 연결한다.Each secondary battery cell 10 may have a rectangular plate shape, and may be a typical lithium secondary battery in which a positive electrode plate and a negative electrode plate are laminated through a separator and filled with an electrolyte therein. In addition, the secondary battery cell 10 may include an explosion-proof safety device or a control circuit for preventing ignition or explosion due to misuse such as overcharging. In addition, each secondary battery cell 10 may be a unit secondary battery cell, or may be an aggregate of a plurality of unit cells. Meanwhile, components shown by reference numeral 11 in FIG. 3 are electrode tabs which are positive and negative terminals of the secondary battery cell 10. The electrode tabs 11 of the respective secondary battery cells 10 are electrically connected to each other in series or in parallel by connecting to each other by using a bus bar or the like.

각각의 이차전지 모듈 냉각장치(20)는, 인접하는 이차전지 셀(10)들 사이에 삽입되어 이차전지 셀(10) 표면에 밀착함으로써 이차전지 셀(10)로부터 열을 흡수한다. 구체적으로, 이차전지 모듈 냉각장치(20)는 이차전지 셀(10) 표면에 밀착하는 방열판(21)과, 방열판(21)의 이차전지 셀(10) 표면에 밀착하는 면의 반대면에서 방열판(21)이 이루는 평면에 수직하게 형성된 방열핀(22~24)을 포함한다. 방열판(21)과 방열핀(22~24)은 열전도율이 높은 알루미늄이나 동 등의 금속으로 이루어진다.Each secondary battery module cooling device 20 absorbs heat from the secondary battery cell 10 by being inserted between adjacent secondary battery cells 10 to be in close contact with the surface of the secondary battery cell 10. Specifically, the secondary battery module cooling device 20 is a heat sink (21) in close contact with the surface of the secondary battery cell 10, the heat sink 21 in close contact with the surface of the secondary battery cell 10, the heat sink ( It includes a heat radiation fin (22 ~ 24) formed perpendicular to the plane formed by 21. The heat sink 21 and the heat radiation fins 22 to 24 are made of metal such as aluminum or copper having high thermal conductivity.

바람직하게, 방열판(21)은 한 쌍의 이차전지 셀(10)의 사이에 삽입되어 각각의 이차전지 셀(10)의 표면과 접하도록 한 쌍으로 이루어지고, 상기 방열핀(22~24)은 한 쌍의 방열판(21) 사이의 공간에 형성되어 한 쌍의 방열판(21)을 연결하도록 형성된다. 따라서, 한 쌍의 방열판(21)과 그 사이에 형성된 방열핀(22~24)에 의해 이차전지 셀(10)들을 냉각하기 위한 공기가 흐르는 유로가 형성된다.Preferably, the heat sink 21 is inserted between the pair of secondary battery cells 10 is made of a pair to contact the surface of each secondary battery cell 10, the heat dissipation fin (22 ~ 24) is a It is formed in the space between the pair of heat sink 21 is formed to connect the pair of heat sink 21. Therefore, a flow path through which air for cooling the secondary battery cells 10 is formed by the pair of heat sinks 21 and the heat radiation fins 22 to 24 formed therebetween.

더욱 구체적으로 상기 방열핀(22~24)은, 도 4에 도시된 바와 같은 제1방열핀(22), 제2방열핀(23) 및 제3방열핀(24)을 포함하는 것이 바람직하다.More specifically, the heat dissipation fins 22 to 24 preferably include a first heat dissipation fin 22, a second heat dissipation fin 23, and a third heat dissipation fin 24 as shown in FIG. 4.

제1방열핀(22)은 방열판(21)이 이루는 평면에 수직한 방향에서 보았을 때의 형상이, 냉각을 위한 공기의 유입측에서 유출측을 향하는 방향으로 직선상으로 서로 평행하게 복수로 형성된다. 따라서, 인접하는 두 제1방열판(22) 사이에 서로 격리된 각각의 공기 유로가 형성된다.The first heat dissipation fin 22 is formed in plural in parallel with each other in a shape when viewed from a direction perpendicular to the plane formed by the heat sink 21 in a direction from the inflow side to the outflow side of air for cooling. Therefore, the respective air flow paths are formed between two adjacent first heat sinks 22.

제2방열핀(23)은 복수의 제1방열핀(22) 각각의 하측에서 제1방열핀(22)에 연결되고 공기의 유출측으로 경사지게 연장되어 복수개 형성되고, 제3방열핀(24)은 복수의 제1방열핀(22) 각각의 상측에서 제1방열핀(22)에 연결되고 제2방열핀(23)과 마찬가지로 공기의 유출측으로 경사지게 연장되어 복수개 형성된다. The second heat dissipation fin 23 is connected to the first heat dissipation fin 22 at the lower side of each of the plurality of first heat dissipation fins 22 and extends inclined toward the outlet side of the air, and a plurality of third heat dissipation fins 24 are formed. A plurality of heat dissipation fins 22 are connected to the first heat dissipation fins 22 at an upper side of the heat dissipation fins 22 and are inclined to the outlet side of the air like the second heat dissipation fins 23.

따라서, 인접하는 두 제1방열판(22) 사이에 형성된 각각의 공기 유로 내에서, 서로 엇갈리게 대향하는 제2방열핀(23)과 제3방열핀(24)에 의해 공기는 도 4에서 화살표로 표시한 바와 같이 유동하게 된다. 특히, 도 4에 도시된 바와 같이, 제2방열핀(23)과 제3방열핀(24)은 길이가 서로 다른 핀들이 주기적으로 배치되어 이루어지고, 길이가 긴 핀에 의해 공기가 두 제1방열핀(22)에 의해 형성된 유로 내를 직진하여 빠져나가는 것을 방해한다. 따라서, 공기는 제2방열핀(23)과 제3방열핀(24)의 독특한 배치에 의해 지그재그로 흐르게 되어 유로가 길어지며 냉각장치(20)와의 열교환 면적이 넓어져, 최대한 많은 양의 열을 이차전지 셀(10)로부터 흡수하여 열교환 효율을 극대화할 수 있다.Therefore, in each of the air flow paths formed between two adjacent first heat sinks 22, the air is caused by the second heat radiation fins 23 and the third heat radiation fins 24, which are alternately opposed to each other, as indicated by arrows in FIG. Will flow together. In particular, as shown in FIG. 4, the second heat dissipation fin 23 and the third heat dissipation fin 24 are formed by periodically disposing fins having different lengths, and the air is discharged from the first heat dissipation fin by the long fins. It prevents the straight out of the flow path formed by 22). Therefore, the air flows zigzag by the unique arrangement of the second heat dissipation fin 23 and the third heat dissipation fin 24, so that the flow path is long, and the heat exchange area with the cooling device 20 is widened, so that the secondary battery generates as much heat as possible. Absorbed from the cell 10 may maximize the heat exchange efficiency.

한편, 제2방열핀(23)과 제3방열핀(24)의 구체적인 구조와 배치는 도 4에 도시된 예에 한하지 않는다. 예를 들어, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 길이가 긴 핀과 길이가 짧은 핀이 교대로 배치되어 도 4에 도시된 것과 동일하게 유로와 열교환 면적을 증가시키는 효과를 달성할 수 있고, 나아가 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 길이가 동일한 핀들을 서로 엇갈리게 배치함으로써도 유사한 효과를 달성할 수 있다.On the other hand, the specific structure and arrangement of the second heat radiation fin 23 and the third heat radiation fin 24 is not limited to the example shown in FIG. For example, as shown in FIG. 5A, long fins and short fins may be alternately arranged to achieve an effect of increasing the flow path and the heat exchange area as shown in FIG. 4. In addition, as shown in (b) of FIG. 5, similar effects may be achieved by staggering pins having the same length.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.Although the present invention has been described above by means of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and will be described below by the person skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of the claims.

10: 이차전지 셀 11: 전극 탭
20: 이차전지 모듈 냉각장치 21: 방열판
22: 제1방열핀 23: 제2방열핀
24: 제3방열핀 100: 이차전지 모듈
110: 이차전지 셀 케이스 200: 이차전지 모듈 케이스
300: 공기 배출 덕트 310: 공기 유출구
400: 송풍 팬
10: secondary battery cell 11: electrode tab
20: secondary battery module cooling device 21: heat sink
22: first heat radiation fin 23: second heat radiation fin
24: third heat radiation fin 100: secondary battery module
110: secondary battery cell case 200: secondary battery module case
300: air exhaust duct 310: air outlet
400: blower fan

Claims (15)

복수의 이차전지 셀들을 서로 평행하게 수납하여 이루어지는 이차전지 모듈에서 상기 이차전지 셀들을 냉각하기 위한 이차전지 모듈의 냉각장치에 있어서,
인접하는 상기 이차전지 셀들 사이에 삽입되어 상기 이차전지 셀 표면에 밀착함으로써 상기 이차전지 셀로부터 열을 흡수하는 방열판; 및
상기 방열판의 상기 이차전지 셀 표면에 밀착하는 면의 반대면에서 상기 방열판이 이루는 평면에 수직하게 형성된 방열핀;을 포함하고,
상기 방열핀이,
상기 방열판이 이루는 평면에 수직한 방향에서 보았을 때의 형상이, 냉각을 위한 공기의 유입측에서 유출측을 향하는 방향으로 직선상으로 서로 평행하게 형성된 복수의 제1방열핀; 및
상기 복수의 제1방열핀 각각의 상측 및 하측 중 일측에서 상기 제1방열핀에 연결되고 상기 공기의 유출측으로 경사지게 연장되어 형성된 복수의 제2방열핀;을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 모듈의 냉각장치.
A secondary battery module cooling apparatus for cooling the secondary battery cells in a secondary battery module formed by accommodating a plurality of secondary battery cells in parallel to each other,
A heat sink inserted between adjacent secondary battery cells to absorb heat from the secondary battery cell by being in close contact with the surface of the secondary battery cell; And
And a heat dissipation fin formed perpendicular to a plane of the heat dissipation plate on an opposite surface of the heat dissipation plate which is in close contact with the surface of the secondary battery cell.
The heat dissipation fins,
A plurality of first heat dissipation fins having a shape when viewed in a direction perpendicular to a plane formed by the heat sink in parallel with each other in a straight line in a direction from an inflow side to an outflow side of air for cooling; And
And a plurality of second heat dissipation fins connected to the first heat dissipation fins at one side of each of the plurality of first heat dissipation fins, the second heat dissipation fins being inclined toward the outlet side of the air.
제1항에 있어서,
상기 복수의 제1방열핀 각각의 상측 및 하측 중 타측에서 상기 제1방열핀에 연결되고 상기 공기의 유출측으로 경사지게 연장되어 형성되며 상기 복수의 제2방열핀과 엇갈리게 배치된 복수의 제3방열핀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 모듈의 냉각장치.
The method of claim 1,
Further comprising a plurality of third heat radiation fins connected to the first heat radiation fins on the other side of the upper and lower sides of each of the plurality of first heat radiation fins and inclined toward the outlet side of the air and alternately disposed with the plurality of second heat radiation fins. Cooling apparatus for a secondary battery module, characterized in that.
제1항에 있어서,
상기 복수의 제2방열핀은 길이가 서로 다른 핀들이 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차전지 모듈의 냉각장치.
The method of claim 1,
Cooling device of a secondary battery module, characterized in that the plurality of second heat radiation fins are arranged with different lengths of the fins.
제2항에 있어서,
상기 복수의 제3방열핀은 길이가 서로 다른 핀들이 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차전지 모듈의 냉각장치.
The method of claim 2,
The plurality of third heat dissipation fins, the cooling device of the secondary battery module, characterized in that the fins are arranged with different lengths.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방열판은 인접하는 한 쌍의 상기 이차전지 셀의 사이에 삽입되어 각각의 이차전지 셀의 표면과 접하도록 한 쌍으로 이루어지고,
상기 방열핀은 상기 한 쌍의 방열판 사이의 공간에 형성되어 상기 한 쌍의 방열판을 연결하도록 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지 모듈의 냉각장치.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The heat dissipation plate is inserted between the adjacent pair of the secondary battery cell is made of a pair to contact the surface of each secondary battery cell,
The heat dissipation fins are formed in a space between the pair of heat sinks, the cooling device of the secondary battery module, characterized in that formed to connect the pair of heat sinks.
복수의 이차전지 모듈이 상하로 적층되어 이루어지는 이차전지 스택에서 상기 복수의 이차전지 모듈을 냉각하기 위한 이차전지 스택의 냉각장치에 있어서,
상기 복수의 이차전지 모듈의 각각을 냉각하기 위해 제공되는 복수의 이차전지 모듈 냉각장치로서, 각각이 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 복수의 이차전지 모듈 냉각장치;
상기 복수의 이차전지 모듈 냉각장치로부터 유출되는 공기를 한 데 모아 배출하는 공기 유출구를 가지는 공기 배출 덕트; 및
상기 이차전지 스택의 외부로부터 상기 복수의 이차전지 모듈 냉각장치, 상기 공기 배출 덕트 및 상기 공기 유출구의 순으로 공기의 유동을 생성시키는 송풍 팬;을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 스택의 냉각장치.
In the secondary battery stack for cooling the plurality of secondary battery modules in a secondary battery stack is a plurality of secondary battery modules are stacked up and down,
A plurality of secondary battery module cooling devices provided for cooling each of the plurality of secondary battery modules, each of the plurality of secondary battery module cooling device according to any one of claims 1 to 4;
An air discharge duct having an air outlet for collecting and discharging air flowing out from the plurality of secondary battery module cooling devices; And
And a blower fan configured to generate a flow of air in the order of the plurality of secondary battery module cooling devices, the air discharge ducts, and the air outlet from the outside of the secondary battery stack.
복수의 이차전지 셀들을 서로 평행하게 수납하여 이루어지는 이차전지 모듈로부터 발생된 운전열을 이용한 난방 시스템에 있어서,
상기 이차전지 모듈을 냉각하는 공랭식 이차전지 모듈 냉각장치;
상기 이차전지 모듈 냉각장치로부터 유출되는 데워진 공기를 배출하는 공기 유출구를 가지는 공기 배출 덕트; 및
상기 이차전지 모듈의 외부로부터 상기 이차전지 모듈 냉각장치, 상기 공기 배출 덕트 및 상기 공기 유출구의 순으로 공기의 유동을 생성시키는 송풍 팬;을 포함하여,
상기 공기 유출구로부터 배출되는 데워진 공기를 난방에 이용하는 것을 특징으로 하는 난방 시스템.
In the heating system using the operating heat generated from the secondary battery module formed by storing a plurality of secondary battery cells in parallel with each other,
An air-cooled secondary battery module cooling device for cooling the secondary battery module;
An air discharge duct having an air outlet for discharging warmed air flowing out of the secondary battery module cooling apparatus; And
And a blowing fan configured to generate a flow of air in the order of the secondary battery module cooling device, the air discharge duct, and the air outlet from the outside of the secondary battery module.
And heating the heated air discharged from the air outlet.
제7항에 있어서,
상기 공기의 유로의 임의의 위치에 배치되고, 상기 이차전지 모듈로부터 전력을 공급받아 상기 공기를 가열하는 보조 히터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난방 시스템.
The method of claim 7, wherein
And an auxiliary heater disposed at an arbitrary position of the air flow path and receiving electric power from the secondary battery module to heat the air.
제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 난방 시스템은 동일한 구조의 상기 이차전지 모듈을 복수 개 상하로 적층하여 포함하고,
상기 공기 배출 덕트는 상기 복수 개의 이차전지 모듈에 공통하여 하나가 구비되는 것을 특징으로 하는 난방 시스템.
The method according to claim 7 or 8,
The heating system includes a plurality of the secondary battery module of the same structure stacked up and down,
The air discharge duct is a heating system, characterized in that one is provided in common to the plurality of secondary battery modules.
제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 송풍 팬은 상기 이차전지 모듈의 전면(前面)에 배치되는 것을 특징으로 하는 난방 시스템.
The method according to claim 7 or 8,
The blowing fan is a heating system, characterized in that disposed on the front of the secondary battery module.
제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 이차전지 모듈 냉각장치는,
인접하는 상기 이차전지 셀들 사이에 삽입되어 상기 이차전지 셀 표면에 밀착함으로써 상기 이차전지 셀로부터 열을 흡수하는 방열판; 및
상기 방열판의 상기 이차전지 셀 표면에 밀착하는 면의 반대면에서 상기 방열판이 이루는 평면에 수직하게 형성된 방열핀;을 포함하고,
상기 방열핀이,
상기 방열판이 이루는 평면에 수직한 방향에서 보았을 때의 형상이, 냉각을 위한 공기의 유입측에서 유출측을 향하는 방향으로 직선상으로 서로 평행하게 형성된 복수의 제1방열핀; 및
상기 복수의 제1방열핀 각각의 상측 및 하측 중 일측에서 상기 제1방열핀에 연결되고 상기 공기의 유출측으로 경사지게 연장되어 형성된 복수의 제2방열핀;을 포함하는 것을 특징으로 하는 난방 시스템.
The method according to claim 7 or 8,
The secondary battery module cooling device,
A heat sink inserted between adjacent secondary battery cells to absorb heat from the secondary battery cell by being in close contact with the surface of the secondary battery cell; And
And a heat dissipation fin formed perpendicular to a plane of the heat dissipation plate on an opposite surface of the heat dissipation plate which is in close contact with the surface of the secondary battery cell.
The heat dissipation fins,
A plurality of first heat dissipation fins having a shape when viewed in a direction perpendicular to a plane formed by the heat sink in parallel with each other in a straight line in a direction from an inflow side to an outflow side of air for cooling; And
And a plurality of second heat dissipation fins connected to the first heat dissipation fins on one side of each of the plurality of first heat dissipation fins, the second heat dissipation fins being inclined toward the outlet side of the air.
제11항에 있어서,
상기 복수의 제1방열핀 각각의 상측 및 하측 중 타측에서 상기 제1방열핀에 연결되고 상기 공기의 유출측으로 경사지게 연장되어 형성되며 상기 복수의 제2방열핀과 엇갈리게 배치된 복수의 제3방열핀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난방 시스템.
The method of claim 11,
Further comprising a plurality of third heat radiation fins connected to the first heat radiation fins on the other side of the upper and lower sides of each of the plurality of first heat radiation fins and inclined toward the outlet side of the air and alternately disposed with the plurality of second heat radiation fins. Heating system, characterized in that.
제11항에 있어서,
상기 복수의 제2방열핀은 길이가 서로 다른 핀들이 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 난방 시스템.
The method of claim 11,
The plurality of second heat dissipation fins are heating systems, characterized in that the fins are arranged in different lengths.
제12항에 있어서,
상기 복수의 제3방열핀은 길이가 서로 다른 핀들이 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 난방 시스템.
The method of claim 12,
The plurality of third heat dissipation fins are heating systems, characterized in that the fins are arranged with different lengths.
제11항에 있어서,
상기 방열판은 인접하는 한 쌍의 상기 이차전지 셀의 사이에 삽입되어 각각의 이차전지 셀의 표면과 접하도록 한 쌍으로 이루어지고,
상기 방열핀은 상기 한 쌍의 방열판 사이의 공간에 형성되어 상기 한 쌍의 방열판을 연결하도록 형성된 것을 특징으로 하는 난방 시스템.
The method of claim 11,
The heat dissipation plate is inserted between the adjacent pair of the secondary battery cell is made of a pair to contact the surface of each secondary battery cell,
The heat dissipation fins are formed in the space between the pair of heat sinks, characterized in that the heating system is formed to connect the pair of heat sinks.
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