KR20130127815A - Hermetic battery module - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 밀폐형 배터리 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배터리 셀이 외부와 밀폐되어 기밀성을 유지할 수 있는 배터리 모듈에 관한 것이다.
The present invention relates to a sealed battery module, and more particularly to a battery module that can be sealed to the outside and maintain airtightness.
통상적으로 2차 전지는 재충전이 가능하고 대용량화가 가능한 것으로 대표적인 것으로 니켈카드뮴, 니켈수소 및 리튬이온전지 등이 있다. 이중에서 상기 리튬이온전지는 장 수명, 고용량 등 우수한 특성으로 인하여 차세대 동력원으로 주목받고 있다. 이 중에서, 리튬 2차 전지는 작동 전압이 3.6V 이상으로 휴대용 전자 기기의 전원으로 사용되거나, 또는 수개를 직렬 연결하여 고출력의 하이브리드 자동차에 사용되는데, 니켈-카드뮴 전지나, 니켈-메탈 하이드라이드 전지에 비하여 작동 전압이 3배가 높고, 단위 중량당 에너지 밀도의 특성도 우수하여 급속도로 사용이 증가되고 있는 추세이다.In general, secondary batteries are rechargeable and have a large capacity, such as nickel cadmium, nickel hydrogen, and lithium ion batteries. In particular, the lithium ion battery has attracted attention as a next generation power source due to its excellent characteristics such as long service life and high capacity. Among them, the lithium secondary battery has a working voltage of 3.6 V or more and is used as a power source for portable electronic devices, or a series of several batteries are used in a high-output hybrid vehicle. In a nickel-cadmium battery or a nickel-metal hydride battery The operating voltage is three times higher and the energy density per unit weight is also excellent. Thus, the use thereof is rapidly increasing.
상기 리튬 2차 전지는 다양한 형태로 제조가능한데, 대표적인 형상으로는 리튬 이온 전지에 주로 사용되는 원통형(cylinder type) 및 각형(prismatic type)을 들 수 있다. 최근 들어 각광받는 리튬 폴리머 전지는 유연성을 지닌 파우치 형(pouched type)으로 제조되어서, 그 형상이 비교적 자유롭다. 또한 리튬 폴리머 전지는 안전성도 우수하고, 무게가 가벼워서 휴대용 전자 기기의 슬림화 및 경량화에 유리하다.The lithium secondary battery may be manufactured in various forms, and typical shapes include cylindrical and prismatic types that are mainly used in lithium ion batteries. Lithium polymer batteries, which are in the spotlight in recent years, have been manufactured in a flexible pouched type, and their shapes are relatively free. In addition, the lithium polymer battery is excellent in safety and light in weight, which is advantageous for slimmer and lighter portable electronic devices.
상기 파우치형으로 되는 배터리 셀은 다수 개를 적층하여 직렬 또는 병렬로 연결하는 배터리 모듈 형태로 구현될 수 있다. 상기 배터리 셀은 전지부와, 상기 전지부가 수용되는 공간을 제공하는 케이스를 포함하며, 다수 개를 병렬 또는 직렬로 연결하기 위해 케이스 외부로 노출되는 양극탭과 음극탭을 구비하고, 상기 양극탭과 음극탭은 터미널을 통해 연결된다.The pouch-shaped battery cells may be implemented as a battery module in which a plurality of battery cells are stacked and connected in series or in parallel. The battery cell includes a positive electrode tab and a negative electrode tab exposed to the outside of the case to connect a plurality of the batteries in parallel or in series, The negative electrode tab is connected through a terminal.
상기 케이스가 완전히 밀폐되지 않아, 배터리 셀에서 발생되는 유해가스가 차량내부로 유입되어 운전자 또는 탑승자에게 유해가스가 노출되는 문제점이 있었다.
Since the case is not completely sealed, there is a problem that harmful gas generated from the battery cell is introduced into the vehicle and the harmful gas is exposed to the driver or the passenger.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 내부의 유해가스가 차량 내부로 유입되는 것을 방지하여 안정성이 높은 밀폐형 배터리 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, an object of the present invention is to provide a sealed battery module with high stability by preventing the harmful gas inside the vehicle to be introduced.
본 발명은 양극탭 및 음극탭이 노출되는 복수개의 배터리 셀이 적층되며, 상기 배터리 셀의 양극탭 및 음극탭을 이웃하는 배터리 셀의 양극탭 및 음극탭과 직렬 또는 병렬로 연결되는 밀폐형 배터리 모듈에 있어서, 상기 배터리 셀에 밀착되어 배터리 셀에서 발생되는 열을 흡수하는 복수개의 냉각부재, 상기 냉각부재와 상기 배터리 셀이 안착되는 하부케이스, 및 상기 하부케이스의 상부에 위치하는 상부케이스를 포함하되, 상기 하부케이스에 하부케이스실링부재가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, a plurality of battery cells in which a positive electrode tab and a negative electrode tab are exposed are stacked, and the positive electrode tab and the negative electrode tab of the battery cell are connected to a sealed battery module connected in series or in parallel with the positive electrode tab and the negative electrode tab of a neighboring battery cell. The method may include a plurality of cooling members in close contact with the battery cells to absorb heat generated from the battery cells, a lower case in which the cooling member and the battery cell are seated, and an upper case positioned at an upper portion of the lower case. A lower case sealing member is formed in the lower case.
또한, 상기 냉각부재는 상기 배터리 셀에 밀착되는 냉각패드와 상기 냉각패드의 양측면에 형성되는 냉각핀을 포함하되, 상기 냉각핀이 상기 케이스의 외부로 노출되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the cooling member includes a cooling pad that is in close contact with the battery cell and the cooling fins formed on both sides of the cooling pad, characterized in that the cooling fin is exposed to the outside of the case.
또한, 상기 냉각패드는 실링홈이 형성되어, 측면실링부재가 상기 실링홈에 삽입되는 것을 특징으로 한다.In addition, the cooling pad is formed with a sealing groove, characterized in that the side sealing member is inserted into the sealing groove.
또한, 상기 하부케이스실링부는 이중사출로 상기 하부케이스에 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the lower case sealing portion is characterized in that formed in the lower case by double injection.
또한, 상기 밀폐형 배터리 모듈은 PCB를 더 포함하되, 상기 PCB는 외주면에 PCB실링부가 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the sealed battery module further includes a PCB, wherein the PCB is characterized in that the PCB sealing portion is formed on the outer peripheral surface.
또한, 상기 PCB 실링부는 이중사출로 상기 PCB에 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the PCB sealing portion is characterized in that formed on the PCB by double injection.
또한, 상기 상부케이스는 가스관홀이 형성되고, 상기 가스관홀에 가스관이 삽입되는 것을 특징으로 한다.
In addition, the upper case is characterized in that the gas pipe hole is formed, the gas pipe is inserted into the gas pipe hole.
본 발명의 밀폐형 배터리 모듈은 케이스 내부가 밀폐되어 내부의 유해가스가 차량 내부로 유입되는 것을 방지하여 안정성이 높은 밀폐형 배터리 모듈을 제공한다.
The sealed battery module of the present invention provides a sealed battery module with high stability by preventing the inside of the case is sealed to prevent harmful gas from flowing into the vehicle.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐형 배터리 모듈 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 배터리 셀과 냉각부재의 분해도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 배터리 셀과 냉각부재의 분해도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐형 배터리 모듈 사시도1 is a perspective view of a sealed battery module according to an embodiment of the present invention
2 is an exploded view of a battery cell and a cooling member in one embodiment of the present invention;
3 is an exploded view of a battery cell and a cooling member in one embodiment of the present invention;
4 is a perspective view of a sealed battery module according to an embodiment of the present invention
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the technical idea of the present invention will be described more specifically with reference to the accompanying drawings.
그러나 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.
However, the accompanying drawings are only examples to illustrate the technical idea of the present invention in more detail, and thus the technical idea of the present invention is not limited to the accompanying drawings.
본 발명의 일 실시 예에 따른 밀폐형 배터리 모듈(10)은 양극탭 및 음극탭이 노출되는 복수개의 배터리 셀(100)이 적층되며, 상기 배터리 셀(100)의 양극탭 및 음극탭을 이웃하는 배터리 셀(100)의 양극탭 및 음극탭과 직렬 또는 병렬로 연결된다.In the sealed
또한, 배터리 셀(100)의 사이에 냉각부재(200)가 개재되어 있어, 배터리 셀(100)에서 발생되는 열을 외부로 방출하는 역할을 한다.In addition, the
냉각부재(200)는 냉각패드(210)와 냉각핀(220)으로 구성되며, 냉각패드(210)는 배터리 셀(100)에 밀착되어 배터리 셀(100)에서 발생되는 열을 흡수하여 냉각핀(220)으로 전달하고, 냉각핀(220)은 외부로 열을 방출하는 역할을 한다.
복수개의 냉각부재(200)와 냉각부재(200)의 사이에 개재된 배터리 셀(100)은 케이스(300)에 내부에 위치하여, 밀폐되는 것을 특징으로 한다.The
이때, 냉각핀(220)은 케이스(300)의 외부에 위치하여, 공랭식으로 냉각되는 것이 바람직하다.At this time, the
그러나, 본 발명의 밀폐형 배터리 모듈(10)은 공랭식으로 냉각부재(200)를 냉각시키는데 한정되는 것이 아니라, 냉각부재(200)에 냉각유체가 공급되어 냉각하는 수냉식 방식으로 냉각부재(200)를 냉각할 수 도 있다.However, the sealed
케이스(300)는 하부케이스(310)와 상부케이스(320)를 포함하고, 하부케이스(310)와 상부케이스(320)가 결합되어 케이스(300)의 내부에 배터리 셀(100)이 위치하여, 케이스(300) 내부가 완전히 밀폐되는 것을 특징으로 한다.
The case 300 includes a
이하, 일 실시예에 따른 본 발명의 밀폐형 배터리 모듈(10)의 밀폐구조에 대해서 상세히 설명한다.Hereinafter, the sealed structure of the sealed
냉각핀(220)의 일측에 실링홈(221)이 상하방향으로 형성되어 있고, 냉각핀(220)과 인접한 냉각핀(220)에 실링홈(221)과 대응되게 실링홈(221`)이 형성되며, 실림홈(221,221`)에 측면실링부재(230)가 삽입되어, 배터리 셀(100)에서 발생되는 유해가스가 양측면으로 배출되는 것을 방지 할 수 있다.The
또한, 하부케이스(310)는 냉각핀(220)과 상부케이스(320)가 접하는 곳에 하부케이스실링부재(311)가 형성된다.In addition, the
이때, 하부케이스실링부재(311)는 이중사출로 형성되는 것이 바람직하다.At this time, the lower
상기 이중사출이란 2종의 다른 수지를 사출하는 방법으로, 본 발명에서 하부케이스(310)를 제작할 경우, 경도가 높은 하부케이스(310)를 제작한 후, 경도가 낮은 하부케이스실링부재(311)를 사출하여 제작하는 방법을 말한다.The double injection is a method of injecting two different resins, and when manufacturing the
좀 더 상세하게는, 냉각부재(200)의 냉각핀(220) 사이에 위치하는 측면실링부재(230)와 하부케이스(310)에 냉각핀(220)과 접하는 곳에 형성되는 하부케이스실링부재(311)로 인해서, 양측면으로 유해가스가 유출되는 것을 방지하고, 하부케이스(310)에 상부케이스(320)가 접하는 곳에 형성되는 하부케이스실링부재(311)로 인해서 상부케이스(320)와 하부케이스(310)가 접하는 곳으로 유해가스가 유출되는 것을 방지할 수 있다.More specifically, the lower
이때, 하부케이스실링부재(311)는 고무재질의 탄력성을 가지는 재료로 제작되어 냉각핀(220)과 상부케이스(320)가 하부케이스실링부재(311)에 밀착되었을 때 실링이 되어 케이스(300)의 내부가 밀폐되는 것이 바람직하다.
At this time, the lower
일 실시예에 따른 본 발명의 밀폐형 배터리 모듈(10)은 PCB(400)(Printed Circuit Board)를 더 포함할 수 있다.The sealed
PCB(400)는 인쇄회로기판으로 배터리 셀(100)의 전극탭에 연결되어, 배터리 모듈(10)의 전압 및 여러 가지 정보를 관리 및 수집하는 역할을 한다.The
PCB(400)가 밀폐형 배터리 모듈(10)에 위치할 경우, 상부케이스(320)의 일부분이 개방되어 외부에서 PCB(400)로 연결할 수 있도록 설계하는 것이 바람직하다.When the PCB 400 is located in the sealed
이때, 개방된 부분으로 유해가스가 노출될 수 있기 때문에, PCB(400)와 상부케이스(320)가 접촉되는 부분에 PCB 실링부재(410)가 형성되어, 개방된 부분으로 유해가스가 노출되는 것을 방지할 수 있다.At this time, since the harmful gas may be exposed to the open portion, the
또한, PCB 실링부재(410)는 이중사출로 제작되는 것이 바람직하다.In addition, the
또한, PCB(400)가 외부로 노출되는 것을 방지하기 위해서, PCB 덮개(330)를 구비하여 외부적인 충격에 의해 PCB(400)가 파손되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.
In addition, in order to prevent the PCB 400 from being exposed to the outside, the
또한, 케이스(300) 내부에 유해가스로 축적되어 케이스(300)가 팽창되어 안정성에 문제가 될 수 도 있다.In addition, the case 300 is accumulated as harmful gas inside the case 300 may be expanded and may cause a problem in stability.
이를 방지하기 위해서, 상부케이스(320)에 가스관홀(322)을 형성하고, 가스관홀(322)에 가스관(321)을 삽입하여 가스관(321)을 통해서 유해가스를 특정구간으로 유해가스를 이동하여, 케이스(300)가 팽창되는 것을 방지할 수 있다.
In order to prevent this, the
따라서, 본 발명의 밀폐형 배터리 모듈(10)은 케이스(300) 내부가 밀폐되어 내부의 유해가스가 차량 내부로 유입되는 것을 방지하여 안정성이 높은 밀폐형 배터리 모듈(10)을 제공한다.
Therefore, the sealed
10 : 밀폐형 배터리 모듈
100 : 배터리 셀 200 : 냉각부재
210 : 냉각패드 220 : 냉각핀
221 : 실링홈 221` : 실링홈
230 : 측면실링부재
300 : 케이스 310 : 하부케이스
311 : 하부케이스실링부재 320 : 상부케이스
321 : 가스관 322 : 가스관홀
330 : PCB 덮개
400 : PCB 410 : PCB 실링부재10: sealed battery module
100: battery cell 200: cooling member
210: cooling pad 220: cooling fin
221:
230: side sealing member
300: case 310: lower case
311: lower case sealing member 320: upper case
321: gas pipe 322: gas pipe hole
330: PCB cover
400: PCB 410: PCB sealing member
Claims (7)
상기 배터리 셀에 밀착되어 배터리 셀에서 발생되는 열을 흡수하는 복수개의 냉각부재;
상기 냉각부재와 상기 배터리 셀이 안착되는 하부케이스;
상기 하부케이스의 상부에 위치하는 상부케이스를 포함하되,
상기 하부케이스에 하부케이스실링부재가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 밀폐형 배터리 모듈.
In a sealed battery module in which a plurality of battery cells exposed to the positive electrode tab and the negative electrode tab are stacked, and the positive electrode tab and the negative electrode tab of the battery cell are connected in series or in parallel with the positive electrode tab and the negative electrode tab of a neighboring battery cell,
A plurality of cooling members in close contact with the battery cells to absorb heat generated from the battery cells;
A lower case in which the cooling member and the battery cell are seated;
Including an upper case located on the upper portion of the lower case,
The sealed battery module, characterized in that the lower case sealing member is formed in the lower case.
상기 냉각부재는 상기 배터리 셀에 밀착되는 냉각패드와 상기 냉각패드의 양측면에 형성되는 냉각핀을 포함하되,
상기 냉각핀이 상기 케이스의 외부로 노출되어 있는 것을 특징으로 하는 밀폐형 배터리 모듈.
The method of claim 1,
The cooling member includes a cooling pad in close contact with the battery cell and the cooling fins formed on both sides of the cooling pad,
The sealed battery module, characterized in that the cooling fins are exposed to the outside of the case.
상기 냉각패드는 실링홈이 형성되어, 측면실링부재가 상기 실링홈에 삽입되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 배터리 모듈.
The method of claim 2,
The cooling pad has a sealing groove is formed, the sealed battery module, characterized in that the side sealing member is inserted into the sealing groove.
상기 하부케이스실링부는 이중사출로 상기 하부케이스에 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 배터리 모듈.
The method of claim 1,
The lower case sealing unit is a sealed battery module, characterized in that formed in the lower case by double injection.
상기 밀폐형 배터리 모듈은 PCB를 더 포함하되, 상기 PCB는 외주면에 PCB실링부가 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 배터리 모듈.
The method of claim 1,
The sealed battery module further includes a PCB, wherein the PCB is a sealed battery module, characterized in that the PCB sealing portion is formed on the outer peripheral surface.
상기 PCB 실링부는 이중사출로 상기 PCB에 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 배터리 모듈.
5. The method of claim 4,
The PCB sealing part is a sealed battery module, characterized in that formed in the PCB by double injection.
상기 상부케이스는 가스관홀이 형성되고, 상기 가스관홀에 가스관이 삽입되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 배터리 모듈.The method of claim 1,
The upper case has a gas pipe hole is formed, the sealed battery module, characterized in that the gas pipe is inserted into the gas pipe hole.
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