KR20160064816A - Energy storage apparatus integrated with case - Google Patents

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Abstract

Disclosed is a technology related to a case-integrated energy storage apparatus. According to the present invention, the case-integrated energy storage apparatus comprises: a unit module case having a plurality of receiving parts for receiving a bare cell through each opening part; a terminal case having a hole for protruding a terminal of the bare cell received in the receiving part to the outside, and coupled to the opening part of the receiving part; and a pad part positioned between the coupled terminal case and the received bare cell, and forming a predetermined space inside the receiving part. Therefore, heat radiating efficiency and inner pressure properties can be improved at the same time, and expandability and applicability can be increased as well.

Description

케이스 일체형 에너지 저장 장치{Energy storage apparatus integrated with case}[0001] The present invention relates to an energy storage apparatus integrated with a case,

본 발명은 케이스 일체형 에너지 저장 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 방열 효율 및 내압 특성을 동시에 개선함은 물론 확장성 및 적용 가능성을 향상시키는 케이스 일체형 에너지 저장 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a case-integrated energy storage device, and more particularly, to a case-integrated energy storage device that simultaneously improves heat dissipation efficiency and breakdown voltage characteristics, as well as improves expandability and applicability.

현재, 전기 에너지를 저장하기 위해 사용되는 대표적인 에너지 저장 소자로는 배터리(battery)와 커패시터(capacitor) 등이 있다.Currently, a typical energy storage device used for storing electric energy includes a battery and a capacitor.

특히, 고 정전용량 저장 장치로는 커패시터의 일종인 울트라 커패시터(Ultra Capacitor; UC), 슈퍼 커패시터(Super Capacitor; SC), 전기 이중층 커패시터(Electric Double Layer Capacitor; EDLC) 등이 포함될 수 있으며, 이는 전해콘덴서와 이차전지의 중간자적 특성을 지니는 에너지 저장장치로서, 높은 효율과 반영구적인 수명 특성으로 인해 이차전지와의 병용 및 대용이 가능한 차세대 에너지 저장 장치이다.Particularly, the high capacitance storage device may include an ultra capacitor (UC), a super capacitor (SC), an electric double layer capacitor (EDLC), etc., which are a kind of capacitors, It is an energy storage device having intermediate characteristics of a capacitor and a secondary battery. It is a next generation energy storage device which can be used together with a secondary battery or replace it due to its high efficiency and semi-permanent lifetime characteristics.

그러나, 이러한 고 정전용량 저장 장치도 단위 셀의 전압이 3[V] 정도에 불과하므로, 이를 고전압용 전지로 사용하기 위해서는 수천 패럿(farad) 또는 수백 전압의 고전압 모듈(module)화할 필요가 있다. 즉, 이런 고전압 모듈을 실현하기 위해서는 각각의 단위 고 정전용량 저장 장치를 필요한 수량만큼 직렬 또는 직·병렬 연결하여 고전압용 어셈블리를 구성하여야 한다. 하지만, 이와 같이 고 정전용량 저장 장치 어셈블리를 구성하여 모듈화하는 경우, 다수의 고 정전용량 저장 장치를 함께 구동함으로써 에너지 저장 특성을 향상시킬 수 있으나, 고 정전용량 저장 장치 모듈 구동시 발생하는 열도 급격하게 증가하게 되어, 고 정전용량 저장 장치의 내압 특성을 악화시키고 수명과 안정성의 저하를 초래할 수 있다. 따라서, 고 정전용량 저장 장치 모듈을 구성할 수 있는 고 정전용량 저장 장치의 개수나 고 정전용량 저장 장치 모듈의 적용 환경이 제한적일 수밖에 없다. 그 결과, 고 정전용량 저장 장치 모듈과 같은 에너지 저장 모듈의 방열 효율은 물론 내압 특성을 개선하는 기술이 요구되고 있는 실정이다.However, since the voltage of the unit cell of the high-capacitance storage device is only about 3 [V], it needs to be a high-voltage module of several thousand farads or several hundreds of voltage in order to use it as a high-voltage battery. That is, in order to realize such a high-voltage module, a high-voltage assembly must be constructed by connecting each unit high-capacitance storage device in series or in series or in parallel with a required number of units. However, when modularizing the high capacitance storage device assembly, it is possible to improve the energy storage characteristics by driving a plurality of high capacitance storage devices together. However, the heat generated when the high capacitance storage device module is driven sharply , Which may deteriorate the withstand voltage characteristic of the high capacitance storage device and cause deterioration of the life span and stability. Therefore, the number of high-capacitance storage devices capable of configuring the high-capacitance storage device module or the application environment of the high-capacitance storage device module is limited. As a result, there is a demand for a technology for improving the heat dissipation efficiency as well as the withstand voltage characteristic of an energy storage module such as a high capacitance storage device module.

그러나, 특허등록번호 제10-1205331호 등에 개시된 바와 같이, 기존의 기술들은 베어 셀(bare cell)을 셀 케이스에 팩킹(packing)하여 에너지 저장 셀을 구성한 후, 각각의 에너지 저장 셀들을 연결하고 다시 외부 케이스에 수용하여 모듈화한다. 따라서, 주로 셀과 셀을 연결하는 버스바(busbar)를 통해 방열을 할 수밖에 없기 때문에 매우 낮은 방열 효율을 초래하는 문제가 있다.However, as disclosed in Patent Registration No. 10-1205331 and the like, existing technologies have been developed in which bare cells are packed in a cell case to construct energy storage cells, It is accommodated in the outer case and modularized. Therefore, there is a problem that heat dissipation efficiency is very low because heat can not be radiated through a bus bar connecting cells and cells.

또한, 출원공개번호 제10-2014-0093460호에 개시된 바와 같이, 기존의 기술은 에너지 저장 셀 내부의 내압 특성을 개선하기 위한 수단을 전혀 제공하지 못하는 문제가 있다.Also, as disclosed in the patent application No. 10-2014-0093460, the existing technology has a problem that it does not provide any means for improving the withstand voltage characteristic inside the energy storage cell.

더욱이, 기존의 기술들은 에너지 저장 소자를 단위 모듈화함과 동시에 단위 모듈 간 결합을 용이하게 함으로써 에너지 저장 장치의 확장성 및 적용 가능성을 향상시키는 수단을 전혀 제공하지 못하는 문제가 있다.Moreover, existing technologies have the problem of not providing any means to enhance the scalability and applicability of the energy storage device by uniting the energy storage device with the unit module and facilitating the coupling between the unit modules.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 고전압 에너지 저장 장치의 방열 효율은 물론 내압 특성을 동시에 개선할 수 있는 케이스 일체형 에너지 저장 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a case-integrated energy storage device capable of simultaneously improving the heat dissipation efficiency as well as the withstand voltage characteristics of a high-voltage energy storage device.

또한, 에너지 저장 장치의 확장성 및 적용 가능성을 향상시킬 수 있는 케이스 일체형 에너지 저장 장치를 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a case-integrated energy storage device capable of improving the scalability and applicability of energy storage devices.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 케이스 일체형 에너지 저장 장치는, 각각 개구부를 통해 베어 셀(bare cell)을 수용하는 복수의 수용부를 지니는 단위 모듈 케이스; 상기 수용부에 수용된 베어 셀의 터미널을 외부로 돌출시키는 홀을 지니고 상기 수용부의 개구부에 결합되는 터미널 케이스; 및 상기 결합된 터미널 케이스 및 상기 수용된 베어 셀 간에 위치하여 상기 수용부 내부에 소정 공간을 형성하는 패드부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a case-integrated energy storage device comprising: a unit module case having a plurality of receiving portions for receiving bare cells through openings; A terminal case having a hole for projecting a terminal of the bare cell accommodated in the accommodating portion to the outside and being coupled to the opening of the accommodating portion; And a pad portion positioned between the coupled terminal case and the received bare cell to form a predetermined space in the accommodating portion.

일 실시예에 있어서, 상기 터미널 케이스는, 상기 수용된 베어 셀에 대향하는 상기 터미널 케이스의 일 면에 상기 수용부의 외부 방향으로 굴곡되는 그루브를 포함할 수 있다.In one embodiment, the terminal case may include a groove that is bent outwardly of the receiving portion on one side of the terminal case opposite to the received bare cell.

일 실시예에 있어서, 상기 단위 모듈 케이스는, 다른 단위 모듈 케이스와 소정 체결 부재에 의해 결합되는 체결부를 포함할 수 있다.In one embodiment, the unit module case may include a fastening portion coupled to another unit module case by a predetermined fastening member.

일 실시예에 있어서, 상기 체결부는, 상기 단위 모듈 케이스의 측면에 위치하는 다른 단위 모듈 케이스와 소정 체결 부재에 의해 결합되는 제1 체결부; 및 상기 단위 모듈 케이스의 상부면 또는 하부면에 위치하는 다른 단위 모듈 케이스와 소정 체결 부재에 의해 결합되는 제2 체결부를 포함할 수 있다.In one embodiment, the fastening portion includes: a first fastening portion coupled to another unit module case located on a side surface of the unit module case by a predetermined fastening member; And a second fastening portion coupled to another unit module case located on an upper surface or a lower surface of the unit module case by a predetermined fastening member.

일 실시예에 있어서, 상기 패드부는, 상기 터미널 케이스의 상기 홀 주변에 위치하여 상기 홀 및 상기 수용된 베어 셀의 터미널 간의 간극을 실링(sealing)하는 실링 패드일 수 있다.In one embodiment, the pad portion may be a sealing pad positioned around the hole of the terminal case and sealing the gap between the hole and the terminal of the received bare cell.

일 실시예에 있어서, 상기 케이스 일체형 에너지 저장 장치는, 상기 터미널 케이스 및 상기 수용된 베어 셀의 터미널 간을 절연하는 절연부를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the case-integrated energy storage device may further include an insulation unit for insulating the terminal case and terminals of the received bare cell.

본 발명의 일 실시예에 따른 케이스 일체형 에너지 저장 장치는, 각각 개구부를 통해 베어 셀(bare cell)을 수용하는 복수의 수용부를 지니고, 소정 체결 부재에 의해 상호 결합되는 복수의 단위 모듈 케이스; 상기 수용부에 수용된 베어 셀의 터미널을 외부로 돌출시키는 홀을 지니고 상기 수용부의 개구부에 결합되는 터미널 케이스; 및 상기 결합된 터미널 케이스 및 상기 수용된 베어 셀 간에 위치하여 상기 수용부 내부에 소정 공간을 형성하는 패드부를 포함한다.A case-integrated energy storage device according to an embodiment of the present invention includes a plurality of unit module cases each having a plurality of accommodating portions for accommodating bare cells through openings and coupled to each other by a predetermined fastening member; A terminal case having a hole for projecting a terminal of the bare cell accommodated in the accommodating portion to the outside and being coupled to the opening of the accommodating portion; And a pad portion positioned between the coupled terminal case and the received bare cell to form a predetermined space in the accommodating portion.

일 실시예에 있어서, 상기 터미널 케이스는, 상기 수용된 베어 셀에 대향하는 상기 터미널 케이스의 일 면에 상기 수용부의 외부 방향으로 굴곡되는 그루브를 포함할 수 있다.In one embodiment, the terminal case may include a groove that is bent outwardly of the receiving portion on one side of the terminal case opposite to the received bare cell.

일 실시예에 있어서, 상기 패드부는, 상기 터미널 케이스의 상기 홀 주변에 위치하여 상기 홀 및 상기 수용된 베어 셀의 터미널 간의 간극을 실링(sealing)하는 실링 패드일 수 있다.In one embodiment, the pad portion may be a sealing pad positioned around the hole of the terminal case and sealing the gap between the hole and the terminal of the received bare cell.

일 실시예에 있어서, 상기 케이스 일체형 에너지 저장 장치는, 상기 터미널 케이스 및 상기 수용된 베어 셀의 터미널 간을 절연하는 절연부를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the case-integrated energy storage device may further include an insulation unit for insulating the terminal case and terminals of the received bare cell.

일 실시예에 있어서, 상기 케이스 일체형 에너지 저장 장치는, 상기 수용된 베어 셀의 터미널이 돌출되는 상기 복수의 단위 모듈 케이스의 일 면에 결합되는 결합 모듈 커버를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the case-integrated energy storage device may further include a coupling module cover coupled to one surface of the plurality of unit module cases from which the terminal of the received bare cell protrudes.

일 실시예에 있어서, 상기 결합 모듈 커버는, 상기 에너지 저장 장치의 터미널을 외부로 돌출시키는 터미널 홀을 포함할 수 있다.In one embodiment, the coupling module cover may include a terminal hole for projecting the terminal of the energy storage device to the outside.

본 발명에 따르면, 복수의 에너지 저장 셀 각각의 셀 케이스와 에너지 저장 셀의 모듈화를 위한 외부 케이스를 일체화하고 베어 셀이 수용되는 수용부 내부에 소정 공간을 확보함으로써, 고전압 에너지 저장 장치의 방열 효율은 물론 내압 특성을 동시에 개선할 수 있다.According to the present invention, the cell case of each of the plurality of energy storage cells is integrated with the outer case for modularization of the energy storage cell, and a predetermined space is ensured inside the accommodating part in which the bare cell is accommodated, Of course, the withstand voltage characteristics can be simultaneously improved.

또한, 에너지 저장 장치를 단위 모듈화하고 단위 모듈 간 결합을 용이하게 함으로써, 에너지 저장 장치의 확장성 및 적용 가능성을 향상시킬 수 있다.In addition, the energy storage device can be modularized and the unit modules can be easily combined, thereby improving the scalability and applicability of the energy storage device.

나아가, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명에 따른 다양한 실시예들이 상기 언급되지 않은 여러 기술적 과제들을 해결할 수 있음을 이하의 설명으로부터 명확하게 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various embodiments of the present invention can be accomplished without departing from the spirit and scope of the invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이스 일체형 에너지 저장 장치의 단위 에너지 저장 모듈을 나타낸 사시도.
도 2a는 도 1의 A-A' 부분을 나타낸 단면도.
도 2b는 도 2a의 확대도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이스 일체형 에너지 저장 장치를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이스 일체형 에너지 저장 장치를 나타낸 분해 사시도.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 케이스 일체형 에너지 저장 장치를 나타낸 사시도.1 is a perspective view illustrating a unit energy storage module of a case-integrated energy storage device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2A is a cross-sectional view showing a portion AA 'in FIG. 1; FIG.
Figure 2b is an enlarged view of Figure 2a.
3 is a perspective view of a case-integrated energy storage device according to an embodiment of the present invention.
4 is an exploded perspective view showing a case-integrated energy storage device according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view illustrating a case-integrated energy storage device according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 기술적 과제에 대한 해결 수단을 명확화하기 위해 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련 공지기술에 관한 설명이 오히려 본 발명의 요지를 불명료하게 하는 경우 그에 관한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 설계자, 제조자 등의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있을 것이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to clarify means for solving the technical problem of the present invention. In the following description of the present invention, however, the description of related arts will be omitted if the gist of the present invention becomes obscure. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, and may be changed depending on the intention or custom of the designer, the manufacturer, and the like. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이스 일체형 에너지 저장 장치의 단위 에너지 저장 모듈이 사시도로 도시되어 있다.FIG. 1 is a perspective view of a unit energy storage module of a case-integrated energy storage device according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 케이스 일체형 에너지 저장 장치의 단위 에너지 저장 모듈(100)은, 에너지 저장 소자의 베어 셀(bare cell)을 팩킹(packing)하여 개별 에너지 저장 셀 구성하는 별도의 셀 케이스를 사용하지 않고, 상기 단위 모듈 케이스(110)에 직접 복수의 베어 셀을 수용한다. 이를 위해 상기 단위 모듈 케이스(110)는 각각 베어 셀을 수용하는 복수의 수용부(112)를 지니고 있다. 상기 수용부(112)의 개구부에는 각각 터미널 케이스(130)가 결합되어 있다. 이와 같이, 단일한 단위 모듈 케이스(110)에 직접 복수의 베어 셀을 수용하여 에너지 저장 모듈을 구성함으로써 방열 효율, 특히 측면 방열 효율을 개선할 수 있음은 물론, 제조 비용을 절감할 수 있다.1, a unit energy storage module 100 of a case-integrated energy storage device according to an embodiment of the present invention may be configured to pack a bare cell of an energy storage device, A plurality of bare cells are directly accommodated in the unit module case 110 without using a separate cell case that constitutes a cell. To this end, the unit module case 110 has a plurality of receiving portions 112 for receiving the bare cells. The terminal case 130 is coupled to the opening of the receiving part 112, respectively. As described above, by constructing the energy storage module by housing a plurality of bare cells directly in a single unit module case 110, it is possible to improve the heat dissipation efficiency, particularly, the side heat dissipation efficiency and reduce the manufacturing cost.

도 2a에는 도 1의 A-A' 부분이 단면도로 도시되어 있다.2A is a cross-sectional view taken along the line A-A 'in FIG.

도 2b에는 도 2a의 중요 부분이 확대도로 도시되어 있다.Figure 2b shows an important part of Figure 2a in enlarged scale.

도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 케이스 일체형 에너지 저장 장치는, 단위 모듈 케이스(110), 터미널 케이스(130) 및 패드부(140)를 포함한다. 앞서 언급한 바와 같이 상기 단위 모듈 케이스(110)는, 복수의 수용부(112)를 지니며, 상기 수용부(112)는 에너지를 저장하는 베어 셀(bare cell; 120)을 상기 수용부(112)의 개구부(114)를 통해 수용한다.2A and 2B, a case-integrated energy storage device according to an embodiment of the present invention includes a unit module case 110, a terminal case 130, and a pad unit 140. As described above, the unit module case 110 has a plurality of receiving portions 112, and the receiving portion 112 includes a bare cell 120 for storing energy, the receiving portion 112 As shown in Fig.

상기 터미널 케이스(130)는, 상기 수용부(112)에 수용된 베어 셀(120)의 터미널(122)을 외부로 돌출시키는 홀(132)을 지니고 있으며, 상기 수용부(112)의 개구부(114)에 결합된다. 이 경우, 상기 터미널 케이스(130)는 상기 개구부(114)에 용접과 같이 상기 수용부(112)를 밀봉시킬 수 있는 방식으로 결합될 수 있다.The terminal case 130 has a hole 132 for protruding the terminal 122 of the bare cell 120 accommodated in the accommodating portion 112 to the outside and the opening 114 of the accommodating portion 112, Lt; / RTI > In this case, the terminal case 130 may be coupled to the opening 114 in such a manner as to seal the receiving portion 112, such as welding.

상기 패드부(140)는, 상기 수용부(112)의 개구부(114)에 결합된 터미널 케이스 및 상기 수용된 베어 셀(120) 간에 위치하여 상기 수용부(112) 내부에 소정 여유 공간을 형성한다. 즉, 상기 패드부(140)는 상기 터미널 케이스(130)와 상기 수용된 베어 셀(120) 사이에 배치되어 상기 터미널 케이스(130)와 상기 수용된 베어 셀(120)을 이격시킨다.The pad portion 140 is positioned between the terminal case coupled to the opening 114 of the accommodating portion 112 and the accommodated bare cell 120 to form a predetermined clearance space in the accommodating portion 112. That is, the pad unit 140 is disposed between the terminal case 130 and the received bare cell 120 to separate the terminal case 130 and the received bare cell 120 from each other.

더욱 상세히 설명하면, 상기 베어 셀(120)이 수용된 상기 수용부(112)의 내부 공간에는 전해질 용액 등이 채워진다. 상기 패드부(140)는, 이러한 전해질 용액의 누유를 방지함은 물론, 상기 터미널 케이스(130)가 도전성 물질로 형성된 경우 상기 터미널 케이스(130)와 상기 베어 셀(120)의 터미널(122) 사이에서 절연 역할을 수행할 수 있다.In more detail, an electrolyte solution or the like is filled in the inner space of the accommodating portion 112 in which the bare cell 120 is accommodated. The pad 140 prevents leakage of the electrolytic solution and prevents leakage of the electrolyte solution when the terminal case 130 is formed of a conductive material and between the terminal case 130 and the terminal 122 of the bare cell 120. [ Can be used as an insulation function.

특히, 상기 패드부(140)는, 상기 터미널 케이스(130)와 함께 상기 수용부(112)의 내부 공간에 여분의 공간(142)을 형성한다. 고 정전용량 저장 장치들은 상온에서 과충전이나 과방전과 같은 비정상적인 동작 발생 시에 전해질과 전극 판의 계면에서 부반응이 진행되어 그에 따른 부산물로서 가스가 발생할 수 있다. 따라서, 이러한 내부 발생 가스에 의한 변형이나 폭발을 방지하기 위해 상기 패드부(140)는 상기 터미널 케이스(130)와 함께 상기 수용부(112) 내부에 일정한 여유 공간(142)을 형성함으로써 에너지 저장 장치의 내압 특성을 개선할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 상기 패드부(140)는 상기 터미널 케이스(130)의 상기 홀(132)과 상기 베어 셀(120)의 터미널(122) 사이의 간극을 실링(sealing)하는 실링 패드이자 절연 패드일 수 있다.Particularly, the pad portion 140 forms an extra space 142 in the inner space of the receiving portion 112 together with the terminal case 130. The high capacitance storage devices may generate side reactions as a byproduct at the interface between the electrolyte and the electrode plate when an abnormal operation such as overcharge or overdischarge occurs at room temperature. Therefore, in order to prevent deformation or explosion due to the internal generated gas, the pad portion 140 forms a constant clearance space 142 in the accommodating portion 112 together with the terminal case 130, It is possible to improve the withstand voltage characteristic of the semiconductor device. The pad portion 140 is a sealing pad sealing the gap between the hole 132 of the terminal case 130 and the terminal 122 of the bare cell 120, It may be an insulating pad.

이 경우, 상기 터미널 케이스(130)는, 상기 수용된 베어 셀(120)에 대향하는 상기 터미널 케이스(130)의 일 면에 상기 수용부의 외부 방향으로 굴곡되는 그루브를 포함할 수 있다. 이와 같이 구성함으로써, 상기 터미널 케이스(130)가 상기 패드부(140)와 함께 형성하는 상기 수용부(112) 내부의 여유 공간(142)을 더욱 확장할 수 있으며, 그 결과 에너지 저장 장치의 내압 특성 개선 효과를 한층 더 높일 수 있다. 도 2a 및 도 2b에는 상기 터미널 케이스(130)의 상기 일 면에 단차에 의해 형성된 그루브가 도시되어 있으나, 상기 터미널 케이스(130)의 그루브는 설계 목적, 의도 등에 따라 다양한 형태로 구현될 수 있음은 물론이다.In this case, the terminal case 130 may include a groove that is bent outwardly of the receiving portion on one side of the terminal case 130 facing the received bare cell 120. The terminal space 130 of the terminal housing 130 formed with the pad portion 140 can be further extended to allow the space 142 to be expanded inside the terminal housing 130. As a result, The improvement effect can be further enhanced. 2A and 2B show a groove formed by a step on the one surface of the terminal case 130. However, the groove of the terminal case 130 may be implemented in various forms according to design purposes, intentions, and the like Of course.

일 실시예에 있어서, 본 발명에 따른 케이스 일체형 에너지 저장 장치는, 상기 터미널 케이스(130) 및 상기 수용된 베어 셀(120)의 터미널(122) 간을 절연하는 절연부(150)를 더 포함할 수 있다. 방열 효과를 개선하기 위해 상기 단위 모듈 케이스(110)는 물론 상기 터미널 케이스(130)도 금속 등의 전도성 물질로 제조함이 바람직하기 때문이다. 실시예에 따라 상기 패드부(140)는, 상기 절연부(150)와 일체로 형성될 수도 있다.In one embodiment, the case-integrated energy storage device according to the present invention may further include an insulating portion 150 for insulating between the terminal case 130 and the terminals 122 of the received bare cell 120 have. In order to improve the heat radiating effect, it is preferable that not only the unit module case 110 but also the terminal case 130 are made of a conductive material such as a metal. The pad portion 140 may be integrally formed with the insulating portion 150 according to an embodiment of the present invention.

한편, 상기 베어 셀(120)의 터미널(122)은, 상기 터미널 케이스(130)의 상기 홀(132)을 통해 외부로 돌출되어 너트 형태의 체결 부재(160) 등에 의해 고정되고 부스바(busbar) 등을 통해 다른 터미널과 전기적으로 연결될 수 있다.The terminal 122 of the bare cell 120 protrudes through the hole 132 of the terminal case 130 and is fixed by a nut member 160 such as a nut, And the like.

본 발명에 따른 케이스 일체형 에너지 저장 장치는, 단일한 단위 에너지 저장 모듈(100)을 사용할 수 있음은 물론, 복수의 단위 에너지 저장 모듈(100)을 결합하여 사용할 수도 있다.The case-integrated energy storage device according to the present invention can use a single unit energy storage module 100 or a plurality of unit energy storage modules 100 in combination.

도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이스 일체형 에너지 저장 장치가 사시도로 도시되어 있다.FIG. 3 is a perspective view of a case-integrated energy storage device according to an embodiment of the present invention.

도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이스 일체형 에너지 저장 장치가 분해 사시도로 도시되어 있다.4 is an exploded perspective view of a case-integrated energy storage device according to an embodiment of the present invention.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 케이스 일체형 에너지 저장 장치(200)는 복수의 단위 에너지 저장 모듈(100a, 100b, 100c)을 결합한 결합 모듈을 포함할 수 있다. 이 경우, 각 단위 에너지 저장 모듈(100a)의 단위 모듈 케이스(110a)는 다른 단위 에너지 저장 모듈(100b)의 단위 모듈 케이스(110b)와 소정 체결 부재(210, 212)에 의해 결합되는 체결부(116, 118)를 포함할 수 있다. 도 3 및 도 4에서와 같이 상기 체결 부재(210, 212)로서 서포트 패널(210)과 볼트(212)를 사용하는 경우, 상기 체결부(116, 118)에는 나사산이 형성된 홈이 다수 형성될 수 있으며, 실시예에 따라 다양한 변형이 가능함은 물론이다.3 and 4, the case-integrated energy storage device 200 according to an embodiment of the present invention may include a coupling module combining a plurality of unit energy storage modules 100a, 100b, and 100c . In this case, the unit module case 110a of each unit energy storage module 100a is coupled to the unit module case 110b of the other unit energy storage module 100b by predetermined fastening members 210 and 212 116, 118). 3 and 4, when the support panel 210 and the bolt 212 are used as the fastening members 210 and 212, a plurality of threaded grooves may be formed in the fastening portions 116 and 118 It is to be understood that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 단위 에너지 저장 모듈(100a, 100b, 100c)에는 각각의 셀에 대하여 에너지 밸런싱(energy balancing)을 수행하는 셀 밸런싱 회로 기판(170)이 배치될 수 있으며, 부스바(180) 등을 이용해 셀 터미널 간을 전기적으로 연결할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 에너지 저장 장치(200)는, 상기 에너지 저장 장치(200)에 수용된 베어 셀의 터미널이 돌출되는 복수의 단위 모듈 케이스(110a, 110b, 110c)의 일 면에 결합되는 결합 모듈 커버(220)를 더 포함할 수 있다. 상기 결합 모듈 커버(220)는, 상기 셀 밸런싱 회로 기판(170) 등을 보호함과 동시에 상기 복수의 단위 에너지 저장 모듈(100a, 100b, 100c)을 결합한 결합 모듈을 확장된 단위 에너지 저장 모듈로 사용할 수 있도록 한다. 이를 위해, 상기 결합 모듈 커버(220)는 상기 에너지 저장 장치(200)의 터미널(230)을 외부로 돌출시키는 터미널 홀(222)을 포함할 수 있다.4, a cell balancing circuit board 170 may be disposed in the unit energy storage modules 100a, 100b, and 100c to perform energy balancing for each cell, The cell terminals can be electrically connected using the bus bar 180 or the like. In one embodiment, the energy storage device 200 includes a plurality of unit module cases 110a, 110b, and 110c protruding from terminals of the bare cell housed in the energy storage device 200, And may further include a module cover 220. The coupling module cover 220 protects the cell balancing circuit board 170 and the like and uses a coupling module in which the plurality of unit energy storage modules 100a, 100b, and 100c are combined as an extended unit energy storage module . To this end, the coupling module cover 220 may include a terminal hole 222 for protruding the terminal 230 of the energy storage device 200 to the outside.

또한, 본 발명에 따른 케이스 일체형 에너지 저장 장치는, 측면 방열 효율이 높기 때문에 상기 에너지 저장 장치(200)를 적층 형태로 배치하여 사용할 수도 있다. 이 경우, 상기 단위 모듈 케이스(110a)의 체결부(116, 118)는, 상기 단위 모듈 케이스(110a)의 측면에 위치하는 다른 단위 모듈 케이스(110b)와 소정 체결 부재(210)에 의해 결합되는 제1 체결부(116)를 포함함과 동시에, 상기 단위 모듈 케이스(110a)의 상부면 또는 하부면에 위치하는 다른 단위 모듈 케이스와 소정 체결 부재에 의해 결합되는 제2 체결부(118)를 포함할 수 있다.In addition, since the case-integrated energy storage device according to the present invention has high side heat dissipation efficiency, the energy storage device 200 may be arranged in a laminated form. In this case, the coupling portions 116 and 118 of the unit module case 110a are coupled to the other unit module case 110b located on the side surface of the unit module case 110a by the predetermined coupling member 210 And a second fastening part 118 which includes the first fastening part 116 and is coupled to another unit module case located on the upper surface or the lower surface of the unit module case 110a by a predetermined fastening member can do.

도 5에는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 케이스 일체형 에너지 저장 장치가 사시도로 도시되어 있다.FIG. 5 is a perspective view of a case-integrated energy storage device according to another embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 케이스 일체형 에너지 저장 장치(300)는, 도 3의 에너지 저장 장치(200)를 중단위 에너지 저장 모듈로 하여 적층 형태로 배치함으로써 확장된 형태의 에너지 저장 장치로 사용될 수 있다. 이 경우, 제1 중단위 에너지 저장 모듈(200a)과 제2 중단위 에너지 저장 모듈(200b)은 도 4에 도시된 제2 체결부(118)에 체결되는 소정 체결 부재(310)에 의해 결합될 수 있다. 예컨대, 상기 체결 부재(310)로서 서포트 패널과 볼트를 이용하여 상기 제1 중단위 에너지 저장 모듈(200a)과 상기 제2 중단위 에너지 저장 모듈(200b)를 결합시킬 수 있다. 실시예에 따라 상기 체결 부재(310)는 다양한 변형이 가능함은 물론이다.As shown in FIG. 5, the case-integrated energy storage device 300 according to another embodiment of the present invention includes an energy storage device 200 of FIG. 3, Energy storage devices. In this case, the first intermediate energy storage module 200a and the second intermediate energy storage module 200b are coupled by a predetermined fastening member 310 fastened to the second fastening portion 118 shown in FIG. 4 . For example, the first and second energy storage modules 200a and 200b may be coupled to each other using the support panel and the bolts as the coupling member 310. It is a matter of course that the fastening member 310 may be variously modified according to the embodiment.

한편, 상기 중단위 에너지 저장 모듈들(200a, 200b)들 각각에는 결합 모듈 커버(220a, 220b)를 설치하여, 상기 중단위 에너지 저장 모듈들(200a, 200b)에 배치되는 셀 밸런싱 회로들을 보호할 수 있다. 이러한 결합 모듈 커버들(220a, 220b)의 형상은 설계자, 제조자 등의 의도에 따라 적절히 변형할 수 있다. 또한, 일 실시예에 있어서, 상기 제1 중단위 에너지 저장 모듈(200a) 및 상기 제2 중단위 에너지 저장 모듈(200b) 간에는 상기 결합 모듈 커버(220a)를 사용하지 않고, 상기 제1 중단위 에너지 저장 모듈(200a)의 케이스 상단 테두리를 상방으로 연장하거나 또는 상기 제2 중단위 에너지 저장 모듈(200b)의 케이스 하단 테두리를 하방으로 연장하여 양 모듈의 결합시 결합 면 간에 소정 공간이 형성되도록 설계함으로써 상기 중단위 에너지 저장 모듈들(200a, 200b)에 배치되는 셀 밸런싱 회로들을 보호할 수도 있다.Meanwhile, the intermittent energy storage modules 200a and 200b may be provided with coupling module covers 220a and 220b to protect the cell balancing circuits disposed in the intermittent energy storage modules 200a and 200b . The shapes of the coupling module covers 220a and 220b can be appropriately modified in accordance with the intention of the designer, the manufacturer, and the like. Also, in one embodiment, the coupling module cover 220a may not be used between the first and second energy storage modules 200a and 200b, The upper end of the casing upper end of the storage module 200a may be extended upwardly or the lower end of the lower end of the casing of the energy storage module 200b may be extended downward so that a predetermined space is formed between the coupling surfaces And may also protect cell balancing circuits disposed in the energy storage modules 200a and 200b at the stop.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 복수의 에너지 저장 셀 각각의 셀 케이스와 에너지 저장 셀의 모듈화를 위한 외부 케이스를 일체화하고 베어 셀이 수용되는 수용부 내부에 소정 공간을 확보함으로써, 고전압 에너지 저장 장치의 방열 효율은 물론 내압 특성을 동시에 개선할 수 있다. 또한, 에너지 저장 장치를 단위 모듈화하고 단위 모듈 간 결합을 용이하게 함으로써, 에너지 저장 장치의 확장성 및 적용 가능성을 향상시킬 수 있다. 나아가, 본 발명에 따른 다양한 실시예들은, 당해 기술 분야는 물론 관련 기술 분야에서 본 명세서에 언급된 내용 이외의 다른 여러 기술적 과제들을 해결할 수 있음은 물론이다.As described above, according to the present invention, by integrating the cell case of each of the plurality of energy storage cells and the outer case for modularization of the energy storage cell, and securing a predetermined space in the accommodating part in which the bare cell is accommodated, The heat dissipation efficiency of the device as well as the withstand voltage characteristics can be improved at the same time. In addition, the energy storage device can be modularized and the unit modules can be easily combined, thereby improving the scalability and applicability of the energy storage device. Furthermore, it is to be understood that various embodiments in accordance with the present invention may solve many technical problems in the art, as well as those described in the related art.

지금까지 본 발명에 대해 실시예들을 참고하여 설명하였다. 그러나 당업자라면 본 발명의 본질적인 기술적 사상의 범위에서 본 발명이 다양한 형태로 구현될 수 있음을 자명하게 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 즉, 본 발명의 진정한 기술적 범위는 첨부된 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 균등범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments. It will be apparent, however, to one skilled in the art that the present invention may be embodied in various forms within the spirit and scope of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. That is, the true technical scope of the present invention is indicated in the appended claims, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.

100 : 케이스 일체형 에너지 저장 장치 110 : 단위 모듈 케이스
120 : 베어 셀 122 : 터미널
130 : 터미널 케이스 140 : 패드부
150 : 절연부 160 : 체결 부재100: case integrated energy storage device 110: unit module case
120: bare cell 122: terminal
130: terminal case 140: pad portion
150: insulation part 160: fastening member

Claims (12)

각각 개구부를 통해 베어 셀(bare cell)을 수용하는 복수의 수용부를 지니는 단위 모듈 케이스;
상기 수용부에 수용된 베어 셀의 터미널을 외부로 돌출시키는 홀을 지니고 상기 수용부의 개구부에 결합되는 터미널 케이스; 및
상기 결합된 터미널 케이스 및 상기 수용된 베어 셀 간에 위치하여 상기 수용부 내부에 소정 공간을 형성하는 패드부를 포함하는 케이스 일체형 에너지 저장 장치.A unit module case having a plurality of receiving portions each accommodating a bare cell through an opening;
A terminal case having a hole for projecting a terminal of the bare cell accommodated in the accommodating portion to the outside and being coupled to the opening of the accommodating portion; And
And a pad portion positioned between the coupled terminal case and the received bare cell to form a predetermined space in the accommodating portion. 제1항에 있어서,
상기 터미널 케이스는, 상기 수용된 베어 셀에 대향하는 상기 터미널 케이스의 일 면에 상기 수용부의 외부 방향으로 굴곡되는 그루브를 포함하는 것을 특징으로 하는 케이스 일체형 에너지 저장 장치.The method according to claim 1,
Wherein the terminal case includes a groove on one surface of the terminal case opposite to the received bare cell, the groove being bent outwardly of the accommodating portion. 제1항에 있어서,
상기 단위 모듈 케이스는, 다른 단위 모듈 케이스와 소정 체결 부재에 의해 결합되는 체결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 케이스 일체형 에너지 저장 장치.The method according to claim 1,
Wherein the unit module case includes a coupling portion that is coupled to another unit module case by a predetermined fastening member. 제3항에 있어서,
상기 체결부는,
상기 단위 모듈 케이스의 측면에 위치하는 다른 단위 모듈 케이스와 소정 체결 부재에 의해 결합되는 제1 체결부; 및
상기 단위 모듈 케이스의 상부면 또는 하부면에 위치하는 다른 단위 모듈 케이스와 소정 체결 부재에 의해 결합되는 제2 체결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 케이스 일체형 에너지 저장 장치.The method of claim 3,
The fastening portion
A first fastening part coupled to another unit module case located on a side surface of the unit module case by a predetermined fastening member; And
And a second fastening part coupled to another unit module case located on an upper surface or a lower surface of the unit module case by a predetermined fastening member. 제1항에 있어서,
상기 패드부는, 상기 터미널 케이스의 상기 홀 주변에 위치하여 상기 홀 및 상기 수용된 베어 셀의 터미널 간의 간극을 실링(sealing)하는 실링 패드인 것을 특징으로 하는 케이스 일체형 에너지 저장 장치.The method according to claim 1,
Wherein the pad portion is a sealing pad that is positioned around the hole of the terminal case and seals a gap between the hole and the terminal of the received bare cell. 제1항에 있어서,
상기 케이스 일체형 에너지 저장 장치는, 상기 터미널 케이스 및 상기 수용된 베어 셀의 터미널 간을 절연하는 절연부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 케이스 일체형 에너지 저장 장치.The method according to claim 1,
Wherein the case-integrated energy storage device further comprises an insulation part for insulating the terminal case and terminals of the received bare cell from each other. 각각 개구부를 통해 베어 셀(bare cell)을 수용하는 복수의 수용부를 지니고, 소정 체결 부재에 의해 상호 결합되는 복수의 단위 모듈 케이스;
상기 수용부에 수용된 베어 셀의 터미널을 외부로 돌출시키는 홀을 지니고 상기 수용부의 개구부에 결합되는 터미널 케이스; 및
상기 결합된 터미널 케이스 및 상기 수용된 베어 셀 간에 위치하여 상기 수용부 내부에 소정 공간을 형성하는 패드부를 포함하는 케이스 일체형 에너지 저장 장치.A plurality of unit module cases each having a plurality of receiving portions for receiving bare cells through openings and coupled to each other by a predetermined fastening member;
A terminal case having a hole for projecting a terminal of the bare cell accommodated in the accommodating portion to the outside and being coupled to the opening of the accommodating portion; And
And a pad portion positioned between the coupled terminal case and the received bare cell to form a predetermined space in the accommodating portion. 제7항에 있어서,
상기 터미널 케이스는, 상기 수용된 베어 셀에 대향하는 상기 터미널 케이스의 일 면에 상기 수용부의 외부 방향으로 굴곡되는 그루브를 포함하는 것을 특징으로 하는 케이스 일체형 에너지 저장 장치.8. The method of claim 7,
Wherein the terminal case includes a groove on one surface of the terminal case opposite to the received bare cell, the groove being bent outwardly of the accommodating portion. 제7항에 있어서,
상기 패드부는, 상기 터미널 케이스의 상기 홀 주변에 위치하여 상기 홀 및 상기 수용된 베어 셀의 터미널 간의 간극을 실링(sealing)하는 실링 패드인 것을 특징으로 하는 케이스 일체형 에너지 저장 장치.8. The method of claim 7,
Wherein the pad portion is a sealing pad that is positioned around the hole of the terminal case and seals a gap between the hole and the terminal of the received bare cell. 제7항에 있어서,
상기 케이스 일체형 에너지 저장 장치는, 상기 터미널 케이스 및 상기 수용된 베어 셀의 터미널 간을 절연하는 절연부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 케이스 일체형 에너지 저장 장치.8. The method of claim 7,
Wherein the case-integrated energy storage device further comprises an insulation part for insulating the terminal case and terminals of the received bare cell from each other. 제7항에 있어서,
상기 케이스 일체형 에너지 저장 장치는, 상기 수용된 베어 셀의 터미널이 돌출되는 상기 복수의 단위 모듈 케이스의 일 면에 결합되는 결합 모듈 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 케이스 일체형 에너지 저장 장치.8. The method of claim 7,
Wherein the case-integrated energy storage device further comprises a coupling module cover coupled to one surface of the plurality of unit module cases from which the terminal of the received bare cell protrudes. 제11항에 있어서,
상기 결합 모듈 커버는, 상기 에너지 저장 장치의 터미널을 외부로 돌출시키는 터미널 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 케이스 일체형 에너지 저장 장치.12. The method of claim 11,
Wherein the coupling module cover includes a terminal hole for projecting a terminal of the energy storage device to the outside.
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