KR20170019229A - Battery module, battery pack comprising the battery module and vehicle comprising the battery pack - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a battery module, a battery pack comprising the battery module, and vehicles comprising the battery pack. The battery module according to an embodiment of the present invention comprises: a battery cell assembly consisting of a plurality of battery cells which are mutually stacked; and a heatsink having a cooling channel in which a coolant flows for cooling the battery cell assembly, and passing through the plurality of battery cells.

Description

배터리 모듈, 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 배터리 팩을 포함하는 자동차{BATTERY MODULE, BATTERY PACK COMPRISING THE BATTERY MODULE AND VEHICLE COMPRISING THE BATTERY PACK}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a battery module, a battery pack including the battery module, and a vehicle including the battery pack.

본 발명은 배터리 모듈, 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 배터리 팩을 포함하는 자동차에 관한 것이다.The present invention relates to a battery module, a battery pack including the battery module, and an automobile including the battery pack.

제품 군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(HEV, Hybrid Electric Vehicle) 등에 보편적으로 응용되고 있다. 이러한 이차전지는 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 에너지원으로 주목 받고 있다.Secondary batteries having high electrical characteristics such as high energy density and high ease of application according to the product group can be applied not only to portable devices but also to electric vehicles (EVs) or hybrid electric vehicles (HEVs) driven by electric driving sources It is universally applied. Such a secondary battery is not only a primary advantage that the use of fossil fuel can be drastically reduced, but also produces no by-products resulting from the use of energy, and thus is attracting attention as a new energy source for enhancing environmental friendliness and energy efficiency.

현재 널리 사용되는 이차전지의 종류에는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등이 있다. 이러한 단위 이차전지 셀, 즉, 단위 배터리 셀의 작동 전압은 약 2.5V ~ 4.2V이다. 따라서, 이보다 더 높은 출력 전압이 요구될 경우, 복수 개의 배터리 셀을 직렬로 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. 또한, 배터리 팩에 요구되는 충방전 용량에 따라 다수의 배터리 셀을 병렬 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. 따라서, 상기 배터리 팩에 포함되는 배터리 셀의 개수는 요구되는 출력 전압 또는 충방전 용량에 따라 다양하게 설정될 수 있다.Types of secondary batteries widely used today include lithium ion batteries, lithium polymer batteries, nickel cadmium batteries, nickel metal hydride batteries, and nickel-zinc batteries. The operating voltage of such a unitary secondary battery cell, that is, the unit battery cell is about 2.5V to 4.2V. Therefore, when a higher output voltage is required, a plurality of battery cells may be connected in series to form a battery pack. In addition, a plurality of battery cells may be connected in parallel according to a charge / discharge capacity required for the battery pack to form a battery pack. Therefore, the number of battery cells included in the battery pack can be variously set according to the required output voltage or the charge / discharge capacity.

한편, 복수 개의 배터리 셀을 직렬/병렬로 연결하여 배터리 팩을 구성할 경우, 복수 개의 배터리 셀로 이루어지는 배터리 모듈을 먼저 구성하고, 이러한 복수 개의 배터리 모듈을 이용하여 기타 구성요소를 추가하여 배터리 팩을 구성하는 방법이 일반적이다.Meanwhile, when a plurality of battery cells are connected in series / parallel to constitute a battery pack, a battery module including a plurality of battery cells is first configured, and other components are added using the plurality of battery modules, Is a common method.

멀티 배터리 모듈 구조의 배터리 팩은 다수의 이차전지가 좁은 공간에 밀집되는 형태로 제조되기 때문에, 각 이차전지에서 발생되는 열을 용이하게 방출하는 것이 중요하다. 이차전지 배터리의 충전 또는 방전의 과정은 앞서도 살펴본 바와 같이 전기 화학적 반응에 의하여 이루어지므로, 충방전 과정에서 발생한 배터리 모듈의 열이 효과적으로 제거되지 못하면, 열축적이 일어나고 결과적으로 배터리 모듈의 열화가 촉진되고, 경우에 따라서는 발화 또는 폭발이 일어날 수 있다.Since the battery pack of the multi-battery module structure is manufactured in such a manner that a plurality of secondary cells are densely packed in a narrow space, it is important to easily discharge heat generated from each secondary battery. Since the process of charging or discharging the secondary battery is performed by the electrochemical reaction as described above, if the heat of the battery module generated in the charging and discharging process can not be effectively removed, heat accumulation occurs and consequently deterioration of the battery module is promoted , In some cases ignition or explosion may occur.

따라서, 고출력 대용량의 배터리 모듈 및 그것을 포함하는 배터리 팩에는 그것에 내장되어 있는 배터리 셀들을 냉각시키는 냉각 장치가 반드시 필요하다.Accordingly, a battery pack having a high output capacity and a battery pack including the battery module is necessarily required to have a cooling device for cooling battery cells built therein.

일반적으로 냉각 장치에는 대표적으로 공냉식과 수냉식, 두 가지를 들 수 있는데, 누전이나 이차전지의 방수 문제 등으로 인해 공냉식이 수냉식보다 널리 이용되고 있다.Generally, there are two types of cooling devices, air cooling type and water cooling type. Air cooling type is more widely used than water cooling type due to leakage current or waterproofing of secondary battery.

하나의 배터리 셀에 의해 생산할 수 있는 전력은 크지 않으므로 상용화된 배터리 모듈은 일반적으로 모듈 케이스 내에 복수 개의 배터리 셀들을 필요한 수 만큼 적층시켜 패키징한다. 그리고 개개의 배터리 셀에서 전기가 생산되는 과정에서 발생된 열을 냉각시켜 이차전지의 온도를 적정하게 유지하기 위해 배터리 셀들 중간 중간에 방열부재로서 배터리 셀의 면적에 대응되는 복수 개의 냉각 핀들을 삽입한다. 각각의 배터리 셀에서 열을 흡수한 냉각 핀들은 배터리 모듈의 저부에 구비되는 히트 싱크에 냉각 플레이트를 통해 연결되어 그 열을 전달하고 히트 싱크는 냉각수 또는 냉각 공기에 의해 냉각된다.Since the power that can be produced by one battery cell is not so large, a commercialized battery module generally stacks a plurality of battery cells as many as necessary in the module case and packages them. A plurality of cooling fins corresponding to the area of the battery cell as the heat dissipating member are inserted in the middle of the battery cells in order to properly maintain the temperature of the secondary battery by cooling the heat generated in the process of generating electricity in the individual battery cells . The cooling fins that absorb heat in each battery cell are connected to a heat sink provided at the bottom of the battery module through a cooling plate to transfer the heat, and the heat sink is cooled by cooling water or cooling air.

그러나, 종래 배터리 모듈에서는, 히트 싱크가 배터리 셀들의 저부에 구비되는 바, 히트 싱크와 가깝게 배치되는 배터리 셀의 저부와 히트 싱크로부터 멀리 배치되는 배터리 셀의 상부 사이에 온도 편차가 발생하는 문제가 있다.However, in the conventional battery module, since the heat sink is provided at the bottom of the battery cells, there is a problem that a temperature deviation occurs between the bottom of the battery cell disposed close to the heat sink and the upper portion of the battery cell disposed away from the heat sink .

또한, 종래 배터리 모듈에서는, 냉각 핀들과 히트 싱크가 중간 매개체인 냉각 플레이트를 통해 서로 간접적으로 접촉 연결되는 바, 서로 간에 불균일한 접촉 등의 접촉 불량이 발생할 가능성이 높다. 이러한 접촉 불량이 발생할 경우, 접촉 불량이 발생한 부분에서 배터리 셀의 냉각이 제대로 이루어지지 않는 문제가 있다.Further, in the conventional battery module, since the cooling fins and the heat sink are indirectly contacted with each other through the cooling plate as the intermediate medium, there is a high possibility that contact failure such as non-uniform contact between the cooling fins and the heat sink occurs. When such a contact failure occurs, there is a problem that the battery cell is not cooled properly at the portion where the contact failure occurs.

따라서, 본 발명의 목적은 배터리 모듈의 냉각 시 배터리 셀들을 균일하게 냉각하며, 냉각 핀들과 히트 싱크의 불균일한 접촉을 방지할 수 있는 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차를 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a battery module that uniformly cools battery cells during cooling of the battery module, prevents uneven contact between the cooling fins and the heat sink, a battery pack including such a battery module, In order to provide an automobile that includes the vehicle.

상기 목적을 해결하기 위해, 본 발명은, 배터리 모듈로서, 상호 적층되는 복수 개의 배터리 셀들로 이루어지는 배터리 셀 어셈블리; 및 상기 배터리 셀 어셈블리의 냉각을 위해 냉매가 유동하는 냉각 유로를 구비하며, 상기 복수 개의 배터리 셀들을 관통하는 히트 싱크;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a battery module including: a battery cell assembly including a plurality of battery cells stacked one upon another; And a heat sink having a cooling channel through which the coolant flows for cooling the battery cell assembly, the heat sink penetrating the plurality of battery cells.

각각의 배터리 셀은, 상기 히트 싱크를 관통시키기 위한 관통홀을 구비하는 전지 케이스; 상기 전지 케이스 내에 수용되는 전극 조립체; 및 상기 전극 조립체와 연결되며, 상기 전지 케이스 밖으로 돌출되는 한 쌍의 전극 리드들;을 포함할 수 있다.Each battery cell includes a battery case having a through hole for passing through the heat sink; An electrode assembly housed in the battery case; And a pair of electrode leads connected to the electrode assembly and projecting out of the battery case.

상기 히트 싱크는 상기 관통홀의 내벽에 접촉될 수 있다.The heat sink may contact the inner wall of the through hole.

상기 한 쌍의 전극 리드들은 상기 관통홀을 사이에 두고 서로 대향 배치되거나 또는 상기 전지 케이스의 일측에 함께 구비될 수 있다.The pair of electrode leads may be disposed opposite to each other with the through hole interposed therebetween, or may be provided at one side of the battery case.

상기 배터리 모듈은, 적어도 하나의 배터리 셀과 접촉할 수 있게 상기 배터리 셀 어셈블리의 적어도 두 개의 배터리 셀들 사이에 배치되며, 상기 히트 싱크를 관통시키기 위한 히트 싱크 관통홀을 구비하는 적어도 하나의 냉각 핀;를 포함할 수 있다.The battery module includes at least one cooling fin disposed between at least two battery cells of the battery cell assembly so as to be able to contact at least one battery cell and having a heat sink through hole for passing the heat sink therethrough. . ≪ / RTI >

상기 히트 싱크는 상기 히트 싱크 관통홀의 내벽에 접촉될 수 있다.The heat sink may contact the inner wall of the heat sink through hole.

상기 냉각 핀은 복수 개로 구비되며, 상기 복수 개의 냉각 핀들은 상기 복수 개의 배터리 셀들 사이마다 구비될 수 있다.The plurality of cooling fins may be provided between the plurality of battery cells.

상기 배터리 모듈은, 상기 배터리 셀 어셈블리의 양측에 배치되는 배터리 셀들에 각각 접촉할 수 있게 상기 배터리 셀 어셈블리의 양측에 구비되며, 상기 히트 싱크를 관통시키기 위한 커버홀을 구비하는 한 쌍의 커버 냉각 핀;를 포함할 수 있다.Wherein the battery module includes a pair of cover cooling fins provided on both sides of the battery cell assembly so as to be able to contact battery cells disposed on both sides of the battery cell assembly and having a cover hole for passing through the heat sink, ; ≪ / RTI >

상기 히트 싱크는 상기 커버홀의 내벽에 접촉될 수 있다.The heat sink may contact the inner wall of the cover hole.

상기 히트 싱크는, 상기 관통홀, 상기 히트 싱크 관통홀 및 상기 커버홀에 각각 삽입되며, 상기 냉각 유로를 구비하는 관통 파이프; 상기 관통 파이프의 일단부에 연결되며, 상기 냉각 유로로 상기 냉매를 공급할 수 있는 냉매 공급부와 연결되는 상기 냉매 공급 파이프; 및 상기 관통 파이프의 타단부에 연결되며, 상기 냉각 유로로부터 상기 냉매를 배출할 수 있는 냉매 배출부와 연결되는 냉매 배출 파이프;를 포함할 수 있다.Wherein the heat sink includes: a through pipe inserted into the through hole, the heat sink through hole, and the cover hole, the through pipe having the cooling channel; A refrigerant supply pipe connected to one end of the through pipe and connected to a refrigerant supply unit capable of supplying the refrigerant to the cooling channel; And a refrigerant discharge pipe connected to the other end of the through pipe and connected to a refrigerant discharge unit capable of discharging the refrigerant from the refrigerant passage.

상기 관통 파이프는 상기 관통홀의 내벽, 상기 히트 싱크 관통홀의 내벽 및 상기 커버홀의 내벽에 접촉될 수 있다.The through-pipe may contact the inner wall of the through hole, the inner wall of the heat sink through hole, and the inner wall of the cover hole.

상기 냉매 공급 파이프의 외경 및 상기 냉매 배출 파이프의 외경은 상기 관통 파이프의 외경보다 클 수 있다.The outer diameter of the refrigerant supply pipe and the outer diameter of the refrigerant discharge pipe may be larger than the outer diameter of the through pipe.

상기 냉매 공급 파이프 및 상기 냉매 배출 파이프는 각각의 커버 냉각 핀의 일면에 장착될 수 있다.The coolant supply pipe and the coolant discharge pipe may be mounted on one surface of each cover cooling fin.

그리고, 본 발명은, 배터리 팩으로서, 전술한 실시예들에 따른 적어도 하나의 배터리 모듈; 및 상기 적어도 하나의 배터리 모듈을 패키징하는 팩 케이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩을 제공한다.Further, the present invention provides a battery pack comprising: at least one battery module according to the above-described embodiments; And a pack case for packaging the at least one battery module.

아울러, 본 발명은, 자동차로서, 전술한 실시예에 따른 배터리 팩;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차를 제공한다.In addition, the present invention provides an automobile including a battery pack according to the above-described embodiment as an automobile.

이상과 같은 다양한 실시예들에 따라, 배터리 모듈의 냉각 시 배터리 셀들을 균일하게 냉각하며, 냉각 핀들과 히트 싱크의 불균일한 접촉을 방지할 수 있는 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차를 제공할 수 있다.According to various embodiments as described above, a battery module that uniformly cools battery cells during cooling of the battery module, prevents uneven contact between the cooling fins and the heat sink, a battery pack including such a battery module, and the like It is possible to provide an automobile including a battery pack.

이에 따라, 본 실시예들에 따른 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차는 냉각 성능을 현저히 향상시킬 수 있다.Accordingly, the battery module according to the present embodiments, the battery pack including such a battery module, and the automobile including such a battery pack can remarkably improve the cooling performance.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 사시도이다.
도 2는 도 1의 배터리 모듈의 배터리 셀의 평면도이다.
도 3은 도 1의 배터리 모듈의 다른 실시예에 따른 배터리 셀을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 1의 배터리 모듈의 냉각 핀의 평면도이다.
도 5는 도 1의 배터리 모듈의 커버 냉각 핀의 평면도이다.
도 6은 도 1의 배터리 모듈의 히트 싱크의 사시도이다.
도 7은 도 6의 히트 싱크의 단면도이다.
도 8은 도 1의 배터리 모듈의 다른 실시예에 따른 히트 싱크를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 1의 배터리 모듈의 냉각 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 설명하기 위한 도면이다.1 is a perspective view of a battery module according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan view of a battery cell of the battery module of FIG.
3 is a view for explaining a battery cell according to another embodiment of the battery module of FIG.
4 is a plan view of a cooling fin of the battery module of FIG.
5 is a plan view of the cover cooling fin of the battery module of Fig. 1;
6 is a perspective view of a heat sink of the battery module of FIG.
7 is a cross-sectional view of the heat sink of Fig.
FIG. 8 is a view for explaining a heat sink according to another embodiment of the battery module of FIG. 1; FIG.
FIG. 9 is a view for explaining a cooling method of the battery module of FIG. 1. FIG.
10 is a view for explaining a battery pack according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해 질 것이다. 여기서 설명되는 실시예는 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 또한, 발명의 이해를 돕기 위하여, 첨부된 도면은 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.The present invention will become more apparent by describing in detail preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. It is to be understood that the embodiments described herein are illustrated by way of example for purposes of clarity of understanding and that the present invention may be embodied with various modifications and alterations. Also, for ease of understanding of the invention, the appended drawings are not drawn to scale, but the dimensions of some of the components may be exaggerated.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 사시도이며, 도 2는 도 1의 배터리 모듈의 배터리 셀의 평면도이며, 도 3은 도 1의 배터리 모듈의 다른 실시예에 따른 배터리 셀을 설명하기 위한 도면이며, 도 4는 도 1의 배터리 모듈의 냉각 핀의 평면도이며, 도 5는 도 1의 배터리 모듈의 커버 냉각 핀의 평면도이며, 도 6은 도 1의 배터리 모듈의 히트 싱크의 사시도이며, 도 7은 도 6의 히트 싱크의 단면도이며, 도 8은 도 1의 배터리 모듈의 다른 실시예에 따른 히트 싱크를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a perspective view of a battery module according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of a battery cell of the battery module of FIG. 1, and FIG. 3 is a perspective view of a battery cell according to another embodiment of the battery module of FIG. FIG. 4 is a plan view of a cooling fin of the battery module of FIG. 1, FIG. 5 is a plan view of a cover cooling fin of the battery module of FIG. 1, and FIG. 6 is a perspective view of a heat sink of the battery module of FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view of the heat sink of FIG. 6, and FIG. 8 is a view for explaining a heat sink according to another embodiment of the battery module of FIG.

도 1 내지 도 8을 참조하면, 배터리 모듈(10)은, 배터리 셀 어셈블리(100), 냉각 핀(200), 커버 냉각 핀(300) 및 히트 싱크(500)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 1 to 8, the battery module 10 may include a battery cell assembly 100, a cooling fin 200, a cover cooling fin 300, and a heat sink 500.

상기 배터리 셀 어셈블리(100)는 상호 적층되는 복수 개의 배터리 셀들(110)로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 복수 개의 배터리 셀들(110)은 서로 전기적으로 연결될 수 있다.The battery cell assembly 100 may include a plurality of battery cells 110 stacked one upon the other. Here, the plurality of battery cells 110 may be electrically connected to each other.

각각의 배터리 셀(110)은 전지 케이스(112), 전극 조립체(115) 및 한 쌍의 전극 리드들(117, 118)을 포함할 수 있다.Each battery cell 110 may include a battery case 112, an electrode assembly 115, and a pair of electrode leads 117 and 118.

상기 전지 케이스(112)는 대략 원형의 도넛 형상으로 이루어질 수 있다. 이러한 상기 전지 케이스(112)는 그 중앙부에 후술하는 히트 싱크(500)를 관통시키기 위한 관통홀(113)을 구비할 수 있다.The battery case 112 may have a substantially circular donut shape. The battery case 112 may include a through hole 113 for penetrating a heat sink 500, which will be described later, at a central portion thereof.

상기 전극 조립체(115)는 상기 전지 케이스(112) 내에 수용되며, 양극판, 음극판 및 세퍼레이터 등으로 구성될 수 있다. 이러한 상기 전극 조립체(115)는 상기 전지 케이스(112)에 수용될 수 있게 상기 전지 케이스(112)와 같이 대략 도넛 형상으로 이루어질 수 있다.The electrode assembly 115 is accommodated in the battery case 112, and may include a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator. The electrode assembly 115 may be substantially donut-shaped like the battery case 112 so as to be received in the battery case 112.

상기 한 쌍의 전극 리드들(117, 118)은 상기 전극 조립체(115)에 연결되며, 상기 전지 케이스(112) 밖으로 돌출될 수 있다. 상기 한 쌍의 전극 리드들(117, 118)은 각각 양극 리드(117) 및 음극 리드(118)로 이루어질 수 있다. The pair of electrode leads 117 and 118 are connected to the electrode assembly 115 and can protrude out of the battery case 112. The pair of electrode leads 117 and 118 may be formed of a cathode lead 117 and a cathode lead 118, respectively.

이러한 상기 한 쌍의 전극 리드들(117, 118), 즉, 상기 양극 리드(117)와 상기 음극 리드(118)는 상기 관통홀(113)을 사이에 두고 서로 대향 배치될 수 있다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 한 쌍의 전극 리드들(127, 128)은 설계에 따라 상기 배터리 셀(120)의 전극 조립체(125)에 연결되면서 상기 전지 케이스(122)의 일측에 함께 구비될 수도 있다.The pair of electrode leads 117 and 118, that is, the positive electrode lead 117 and the negative electrode lead 118 may be disposed opposite to each other with the through hole 113 interposed therebetween. 3, the pair of electrode leads 127 and 128 are connected to the electrode assembly 125 of the battery cell 120 according to the design, May be provided together.

상기 냉각 핀(200)은 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 냉각을 위해 구비되며, 적어도 하나의 배터리 셀(110)과 접촉할 수 있게 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 두 개의 배터리 셀들(110) 사이에 배치될 수 있다. 이러한 상기 냉각 핀(200)은 복수 개로 구비될 수 있으며, 상기 복수 개의 냉각 핀들(200)은 상기 복수 개의 배터리 셀들(110) 사이마다 구비될 수 있다.The cooling fin 200 is provided for cooling the battery cell assembly 100 and is provided between the two battery cells 110 of the battery cell assembly 100 so as to be in contact with the at least one battery cell 110. [ As shown in FIG. A plurality of the cooling fins 200 may be provided, and the plurality of cooling fins 200 may be provided between the plurality of battery cells 110.

각각의 냉각 핀(200)은 대략 원형의 디스크 형상으로 이루어질 수 있으며, 그 중앙부에 후술하는 상기 히트 싱크(200)를 관통시키기 위한 히트 싱크 관통홀(210)을 포함할 수 있다.Each of the cooling fins 200 may have a substantially circular disk shape and may include a heat sink through hole 210 for penetrating the heat sink 200, which will be described later, at a central portion thereof.

상기 커버 냉각 핀(300)은 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 냉각을 위해 구비되며, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 양측에 배치되는 배터리 셀들(110), 즉, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 최외곽에 배치되는 배터리 셀들(110)에 각각 접촉할 수 있게 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 양측에 구비될 수 있다. 이를 위해, 상기 커버 냉각 핀(300)은 한 쌍으로 구비될 수 있다.The cover cooling fin 300 is provided for cooling the battery cell assembly 100 and includes battery cells 110 disposed on both sides of the battery cell assembly 100, And may be provided on both sides of the battery cell assembly 100 so as to contact the battery cells 110 disposed at the outermost positions. For this purpose, the cover cooling fins 300 may be provided as a pair.

상기 한 쌍의 커버 냉각 핀들(300)은, 상기 복수 개의 냉각 핀들(200)과 같이 대략 원형의 디스크 형상으로 이루어질 수 있으며, 그 중앙부에 후술하는 상기 히트 싱크(200)를 관통시키기 위한 커버홀(310)을 포함할 수 있다.The pair of cover cooling fins 300 may have a substantially circular disk shape like the plurality of cooling fins 200. A cover hole for passing the heat sink 200 310).

상기 히트 싱크(500)는 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 냉각을 위해 냉매(R)가 유동하는 냉각 유로(505)를 구비할 수 있다. 상기 냉각 유로(505)는 상기 냉매(R)를 공급할 수 있는 냉매 공급부(미도시)로부터 냉매(R)를 공급 받을 수 있고, 상기 냉각 유로(505)를 통과한 냉매(R)를 상기 냉매(R)를 배출할 수 있는 냉매 배출부(미도시)로 상기 냉매(R)를 내보낼 수 있다. 상기 냉매(R)는 기체 또는 액체일 수 있는데, 본 실시예에서는 수냉식 방식에 사용되는 액체 냉매인 것으로 한정하여 설명한다.The heat sink 500 may include a cooling passage 505 through which the refrigerant R flows to cool the battery cell assembly 100. The cooling passage 505 can receive the refrigerant R from a refrigerant supply unit capable of supplying the refrigerant R and the refrigerant R passing through the cooling passage 505 can be supplied to the refrigerant R The refrigerant R can be discharged to a refrigerant discharge unit (not shown) capable of discharging the refrigerant R. The refrigerant R may be a gas or a liquid, and the present embodiment is limited to being a liquid refrigerant used in a water-cooling system.

이러한 상기 히트 싱크(500)는 상기 복수 개의 배터리 셀들(110), 상기 복수 개의 냉각 핀들(200) 및 상기 한 쌍의 커버 냉각 핀들(300)을 관통하면 장착될 수 있다.The heat sink 500 may be mounted through the plurality of battery cells 110, the plurality of cooling fins 200, and the pair of cover cooling fins 300.

구체적으로, 상기 히트 싱크(500)는 상기 관통 시, 냉각 효과를 높일 수 있게 각각의 배터리 셀들(110)의 상기 관통홀(113)의 내벽, 각각의 냉각 핀(200)의 상기 히트 싱크 관통홀(210)의 내벽 및 각각의 커버 냉각 핀(300)의 커버홀(310)의 내벽에 접촉될 수 있다.Specifically, the heat sink 500 may be formed in the inner wall of the through hole 113 of each battery cell 110, the heat sink through hole of each cooling fin 200, The inner wall of the cover 210 and the inner wall of the cover hole 310 of each cover cooling fin 300.

이러한 상기 히트 싱크(500)는 관통 파이프(510), 냉매 공급 파이프(520) 및 냉매 배출 파이프(530)를 포함할 수 있다.The heat sink 500 may include a through pipe 510, a refrigerant supply pipe 520, and a refrigerant discharge pipe 530.

상기 관통 파이프(510)는 대략 실린더 형상으로서, 상기 각각의 배터리 셀들(110)의 상기 관통홀(113), 각각의 냉각 핀(200)의 상기 히트 싱크 관통홀(210) 및 각각의 커버 냉각 핀(300)의 커버홀(310)에 각각 삽입되며, 그 내부에 상기 냉각 유로(505)를 구비할 수 있다.The through-hole 510 of each of the battery cells 110, the heat-sink penetration hole 210 of each cooling fin 200, and each of the cover cooling fins 200, And the cooling passage 505 may be inserted into the cover hole 310 of the housing 300, respectively.

여기서, 상기 관통 파이프(510)는 각각의 배터리 셀들(110)의 상기 관통홀(113)의 내벽, 각각의 냉각 핀(200)의 상기 히트 싱크 관통홀(210)의 내벽 및 각각의 커버 냉각 핀(300)의 커버홀(310)의 내벽에 접촉될 수 있다. 이에 따라, 상기 관통 파이프(510)의 외경(D1)은 상기 관통홀(113), 상기 히트 싱크 관통홀(210) 및 상기 커버홀(310)의 직경보다 작지 않게 형성될 수 있다.Here, the through-pipe 510 includes an inner wall of the through-hole 113 of each battery cell 110, an inner wall of the heat-sink through-hole 210 of each cooling fin 200, (310) of the cover (300). Accordingly, the outer diameter D1 of the through-pipe 510 may be smaller than the diameter of the through-hole 113, the heat-sink through-hole 210, and the cover hole 310. [

상기 관통 파이프(510)는 상기 복수 개의 배터리 셀들(110), 상기 복수 개의 냉각 핀들(200) 및 상기 한 쌍의 커버 냉각 핀(300)에 안정적으로 고정됨과 아울러 상기 복수 개의 냉각 핀들(200) 및 상기 한 쌍의 커버 냉각 핀(300)과의 불균일한 접촉으로 인한 접촉 저항 발생을 방지할 수 있게 상기 복수 개의 배터리 셀들(110), 상기 복수 개의 냉각 핀들(200) 및 상기 한 쌍의 커버 냉각 핀(300)에 삽입 후 외경(D1)이 전반적으로 커지도록 확관되어 일체화될 수 있다.The through-pipe 510 is stably fixed to the plurality of battery cells 110, the plurality of cooling fins 200 and the pair of cover cooling fins 300, and the plurality of cooling fins 200, The plurality of battery cells 110, the plurality of cooling fins 200, and the pair of cover cooling fins 300 may be formed to prevent contact resistance from occurring due to nonuniform contact with the pair of cover cooling fins 300. [ The outer diameter D1 may be enlarged so that the outer diameter D1 is increased.

상기 냉매 공급 파이프(520)는 대략 실린더 형상으로서, 상기 관통 파이프(510)의 일단부에 연결되며, 그 내부에 냉각 유로(505)를 구비할 수 있다. 이러한 상기 냉매 공급 파이프(520)는 상기 관통 파이프(510)와 일체로 형성되거나 또는 별도로 구비되어 상기 관통 파이프(510)에 장착될 수 있다. 상기 냉매 공급 파이프(520)는 상기 냉매 공급부와 연결되어, 상기 냉매(R)를 상기 냉각 유로(505)로 공급할 수 있다.The refrigerant supply pipe 520 is substantially cylindrical in shape and connected to one end of the through pipe 510 and may have a cooling passage 505 therein. The coolant supply pipe 520 may be integrally formed with the through-pipe 510 or may be separately provided to the through-pipe 510. The coolant supply pipe 520 may be connected to the coolant supply unit to supply the coolant R to the coolant channel 505.

상기 냉매 공급 파이프(520)의 외경(D2)는 상기 관통 파이프(510)의 외경(D1)보다 클 수 있다. 이러한 상기 냉매 공급 파이프(520)는 어느 하나의 커버 냉각 핀(300)의 일면을 지지하면서 장착될 수 있다.The outer diameter D2 of the refrigerant supply pipe 520 may be larger than the outer diameter D1 of the through pipe 510. [ The coolant supply pipe 520 may be mounted while supporting one side of one of the cover cooling fins 300.

상기 냉매 배출 파이프(530)는 대략 실린더 형상으로서, 상기 관통 파이프(510)의 타단부에 연결되며, 그 내부에 냉각 유로(505)를 구비할 수 있다. 이러한 상기 냉매 배출 파이프(530)는 상기 관통 파이프(510)와 일체로 형성되거나 또는 별도로 구비되어 상기 관통 파이프(510)에 장착될 수 있다. 상기 냉매 배출 파이프(530)는 상기 냉매 배출부와 연결되어, 상기 냉각 유로(505)를 통과한 냉매(R)를 상기 냉매 배출부로 내보낼 수 있다.The refrigerant discharge pipe 530 has a substantially cylindrical shape and is connected to the other end of the through pipe 510 and may have a cooling passage 505 therein. The refrigerant discharge pipe 530 may be integrally formed with the through-pipe 510 or may be separately provided and mounted on the through-pipe 510. The refrigerant discharge pipe 530 is connected to the refrigerant discharge portion and can discharge the refrigerant R having passed through the refrigerant passage 505 to the refrigerant discharge portion.

상기 냉매 배출 파이프(530)의 외경(D3)은 상기 관통 파이프(510)의 외경(D1)보다 클 수 있다. 이러한 상기 냉매 배출 파이프(530)는 다른 하나의 커버 냉각 핀(300)의 일면을 지지하면서 장착될 수 있다. 이에 따라, 상기 히트 싱크(500)는 각각의 커버 냉각 핀(300)을 지지하면서 장착되는 상기 냉매 공급 파이프(520)와 상기 냉매 배출 파이프(530)를 통해 상기 배터리 어셈블리(100), 상기 복수 개의 냉각 핀들(200) 및 상기 한 쌍의 커버 냉각 핀들(300)에 안정적으로 고정될 수 있다.The outer diameter D3 of the refrigerant discharge pipe 530 may be larger than the outer diameter D1 of the through pipe 510. [ The refrigerant discharge pipe 530 may be mounted while supporting one side of the other cover cooling fin 300. The heat sink 500 is connected to the battery assembly 100 through the coolant supply pipe 520 and the coolant discharge pipe 530 while supporting the respective cover cooling fins 300, Can be stably fixed to the cooling fins (200) and the pair of cover cooling fins (300).

한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 히트 싱크(550)는 앞선 상기 히트 싱크(500)와 달리 내부에 냉각 유로(505)를 구비하는 동일한 외경(D')을 갖는 하나의 실린더 형상의 부재만으로도 구비될 수 있다. 여기서, 상기 히트 싱크(550)의 외경(D')은 앞선 상기 히트 싱크(500)의 관통 파이프(510)의 외경(D1)에 대응될 수 있다. 그리고, 상기 히트 싱크(550)의 일단부는 상기 냉매 공급부에 연결되고, 상기 히트 싱크(550)의 타단부는 상기 냉매 배출부에 연결될 수 있다. 즉, 상기 배터리 모듈(10)에서, 상기 히트 싱크(550)는 단일의 실린더 형태의 파이프로도 구비될 수 있다.8, the heat sink 550 may be formed of only one cylinder-shaped member having the same outer diameter D 'having the cooling passage 505 inside, unlike the heat sink 500 described above . The outer diameter D 'of the heat sink 550 may correspond to the outer diameter D1 of the through-pipe 510 of the heat sink 500. One end of the heat sink 550 may be connected to the coolant supply unit, and the other end of the heat sink 550 may be connected to the coolant discharge unit. That is, in the battery module 10, the heat sink 550 may also be provided as a single cylinder type pipe.

이하에서는, 이러한 본 실시예에 따른 배터리 모듈(10)의 냉각 방식에 대해 구체적으로 설명하겠다.Hereinafter, the cooling method of the battery module 10 according to the present embodiment will be described in detail.

도 9는 도 1의 배터리 모듈의 냉각 방식을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 9 is a view for explaining a cooling method of the battery module of FIG. 1. FIG.

도 9를 참조하면, 상기 배터리 모듈(10)의 냉각 시, 상기 히트 싱크(500)의 상기 냉각 유로(505)에는 상기 냉매(R)가 유동할 수 있다. 이때, 상기 히트 싱크(500)는 상기 배터리 모듈 어셈블리(100)의 복수 개의 배터리 셀들(110)을 접촉하면서 관통 장착되는 바, 상기 복수 개의 배터리 셀들(110)에서 발생된 열을 효과적으로 냉각시킬 수 있다.9, when the battery module 10 is cooled, the refrigerant R may flow into the cooling passage 505 of the heat sink 500. [ At this time, the heat sink 500 is inserted through the plurality of battery cells 110 of the battery module assembly 100 while contacting the battery cells 110, thereby effectively cooling the heat generated from the plurality of battery cells 110 .

아울러, 상기 배터리 어셈블리(100)의 복수 개의 배터리 셀들(110)에 접촉되는 복수 개의 냉각 핀들(200) 및 상기 한 쌍의 커버 냉각 핀들(300), 또한, 상기 복수 개의 배터리 셀들(110)의 열을 흡수하면서 상기 배터리 모듈(10)의 냉각 효율을 높일 수 있다.The plurality of cooling fins 200 and the pair of cover cooling fins 300 that are in contact with the plurality of battery cells 110 of the battery assembly 100 and the heat of the plurality of battery cells 110 The cooling efficiency of the battery module 10 can be increased.

여기서, 각각의 배터리 셀(110)은 대략 원형의 도넛 형상인 바, 그 중앙부를 관통하는 히트 싱크(500)로부터 그 테두리부까지의 거리가 거의 동일할 수 있다. 이에 따라, 상기 냉각 시, 각각의 배터리 셀들(110)의 어느 지점에서나 온도 편차가 발생하지 않아, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 균일한 냉각을 도모할 수 있다.Here, each of the battery cells 110 may have a substantially circular donut shape, and the distance from the heat sink 500 passing through the central portion thereof to the rim portion thereof may be substantially the same. Accordingly, during the cooling, a temperature difference does not occur at any point in each of the battery cells 110, and uniform cooling of the battery cell assembly 100 can be achieved.

또한, 본 실시예에 따른 상기 배터리 모듈(10)에서는 상기 히트 싱크(500)가 중간 매개체인 냉각 플레이트 없이 직접 상기 복수 개의 배터리 셀들(110), 상기 복수 개의 냉각 핀들(200) 및 상기 한 쌍의 커버 냉각 핀(300)에 관통 장착되고, 또한, 관통 장착 후 확관되어 일체화될 수 있는 바, 불균일한 접촉이 발생되지 않을 수 있고, 이에 따른 접촉 저항 발생도 방지할 수 있다.In the battery module 10 according to the present embodiment, the heat sink 500 is directly connected to the plurality of battery cells 110, the plurality of cooling fins 200, The cover cooling fins 300 can be inserted through the cover cooling fins 300 and can be expanded and integrated after being inserted through the cover cooling fins 300. As a result, uneven contact can be avoided and contact resistance can be prevented.

따라서, 본 실시예에 따른 상기 배터리 모듈(10)은 상기 배터리 모듈(10)의 냉각 효율을 현저히 향상시킬 수 있다.Therefore, the battery module 10 according to the present embodiment can remarkably improve the cooling efficiency of the battery module 10. [

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 설명하기 위한 도면이다.10 is a view for explaining a battery pack according to an embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 배터리 팩(P)은, 상기 배터리 모듈(10), 팩 케이스(50), 조인트 파이프(60) 및 터미널 버스 바(70)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 10, the battery pack P may include the battery module 10, the pack case 50, the joint pipe 60, and the terminal bus bar 70.

상기 배터리 모듈(10)은 앞선 실시예에 따른 배터리 모듈(10)로서, 하나 또는 그 이상의 복수 개로 구비될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 두 개로 구비된 것으로 한정하여 설명한다.The battery module 10 is a battery module 10 according to the previous embodiment, and may include one or more battery modules. Hereinafter, the present embodiment is limited to being provided with two units.

상기 팩 케이스(50)는 상기 배터리 모듈(10)을 패키징하기 위한 것으로서, 상기 배터리 모듈(10)의 개수에 대응되게 구비될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 상기 두 개의 배터리 모듈(10)의 개수에 대응되게 두 개로 구비된 것으로 한정하여 설명한다.The pack case 50 is for packaging the battery module 10 and may be provided corresponding to the number of the battery modules 10. Hereinafter, the present embodiment is limited to two battery modules 10 corresponding to the number of the two battery modules 10.

각각의 팩 케이스(50)는 각각의 배터리 모듈(10)을 수용할 수 있으며, 상기 배터리 모듈(10)과 같이 대략 실린더 형상으로 형성될 수 있다. 이러한 실린더 형상에 따라, 상기 각각의 팩 케이스(50)는 라운드진 측면을 가지는 바, 내압에 강할 수 있고, 팩 케이스(50) 사이의 용이한 연결을 도모할 수 있다.Each pack case 50 can accommodate each battery module 10 and can be formed in a substantially cylindrical shape like the battery module 10. According to such a cylinder shape, each of the pack cases 50 has a rounded side surface, and can be resistant to withstand pressure, so that easy connection between the pack cases 50 can be achieved.

이러한 각각의 팩 케이스(50)는 흡입부(52), 토출부(54) 및 터미널(55)을 포함할 수 있다.Each of these pack cases 50 may include a suction portion 52, a discharge portion 54, and a terminal 55.

상기 흡입부(52)는 상기 팩 케이스(50)의 일단부에 구비되며, 앞선 상기 냉매(R)를 공급하는 냉매 공급부 및 상기 배터리 모듈(10)의 히트 싱크(500, 도 1 참조)와 연결될 수 있다. 한편, 상기 흡입부(52)는, 상기 팩 케이스(50)가 복수 개로 구비될 경우, 인접하는 상기 팩 케이스(50)의 상기 토출부(54)와 연결될 수 있다.The suction unit 52 is provided at one end of the pack case 50 and is connected to a refrigerant supply unit for supplying the refrigerant R and a heat sink 500 of the battery module 10 . The suction unit 52 may be connected to the discharging unit 54 of the adjacent pack case 50 when the pack case 50 is provided.

상기 토출부(54)는 상기 팩 케이스(50)의 타단부에 구비되며, 상기 냉매(R)를 배출하는 냉매 배출부 및 상기 배터리 모듈(10)의 히트 싱크(500)와 연결될 수 있다. 한편, 상기 토출부(54)는, 상기 팩 케이스(50)가 복수 개로 구비될 경우, 인접하는 상기 팩 케이스(50)의 상기 흡입부(52)와 연결될 수 있다.The discharge portion 54 is provided at the other end of the pack case 50 and may be connected to a coolant discharge portion for discharging the coolant R and a heat sink 500 of the battery module 10. The discharge portion 54 may be connected to the suction portion 52 of the adjacent pack case 50 when the plurality of the pack cases 50 are provided.

상기 터미널(55)은 상기 배터리 모듈(10)과 전기적으로 연결되며, 외부 전원 등과 연결될 수 있다. 상기 터미널(55)은 한 쌍으로 구비될 수 있으며, 상기 한 쌍의 터미널(55) 중 어느 하나는, 상기 팩 케이스(55)가 복수 개로 구비될 경우, 인접하는 상기 팩 케이스(50)의 어느 하나의 터미널(55)과 전기적으로 연결될 수 있다.The terminal 55 is electrically connected to the battery module 10 and may be connected to an external power source or the like. One of the terminals 55 may be provided as a pair of terminals 55. When a plurality of the pack cases 55 are provided, And may be electrically connected to one terminal 55.

상기 조인트 파이프(60)는, 상기 팩 케이스(50)가 복수 개로 구비될 경우, 어느 하나의 팩 케이스(50)의 상기 흡입부(52)와 인접한 다른 하나의 팩 케이스(50)의 상기 토출부(54)를 서로 연결할 수 있다. 예로써, 상기 조인트 파이프(60)는 도면 상에서 좌측의 팩 케이스(50)의 토출부(54)와 우측의 팩 케이스(50)의 흡입부(52)를 서로 연결할 수 있다. 이에 따라, 복수 개의 팩 케이스들(50)이 구비될 경우, 최외곽 일측에 구비된 팩 케이스(50)의 흡입부(52)로 흡입된 냉매(R)는 최외곽 타측에 구비된 팩 케이스(50)의 토출부(54)로 토출될 수 있다.The joint pipe 60 may be provided in the other of the pack cases 50 adjacent to the suction unit 52 of one of the pack cases 50. In this case, (54) can be connected to each other. For example, the joint pipe 60 may connect the discharge portion 54 of the pack case 50 on the left side and the suction portion 52 of the right side pack case 50 on the left side in the drawing. Accordingly, when the plurality of pack cases 50 are provided, the refrigerant R sucked into the suction portion 52 of the pack case 50 provided at the outermost one side of the pack case 50, 50 to the discharging portion 54 of the apparatus.

상기 터미널 버스 바(70)는, 상기 팩 케이스(50)가 복수 개로 구비될 경우, 어느 하나의 팩 케이스(50)의 어느 하나의 터미널(55)과 인접한 다른 하나의 팩 케이스(50)의 어느 하나의 터미널(55)을 서로 전기적으로 연결할 수 있다. 예로써, 상기 터미널 버스 바(70)는 도면 상에서 좌측의 팩 케이스(50)의 우측에 마련된 터미널(55)과 우측의 팩 케이스(50)의 좌측에 마련된 터미널(55)을 서로 전기적으로 연결할 수 있다. 이에 따라, 복수 개의 팩 케이스들(50)은 서로 전기적으로 연결될 수 있다.The terminal bus bar 70 may be connected to either one of the terminals 55 of one of the pack cases 50 and the other of the other of the pack cases 50 adjacent to the terminal 55 One terminal 55 can be electrically connected to each other. For example, the terminal bus bar 70 can electrically connect the terminal 55 provided on the right side of the pack case 50 on the left side and the terminal 55 provided on the left side of the right side pack case 50 with each other have. Accordingly, the plurality of pack cases 50 can be electrically connected to each other.

이러한 상기 배터리 팩(1)은 자동차의 연료원으로써, 자동차에 구비될 수 있다. 예로써, 상기 배터리 팩(1)은 전기 자동차, 하이브리드 자동차 및 기타 배터리 팩(1)을 연료원으로써 이용할 수 있는 기타 다른 방식으로 자동차에 구비될 수 있다. 또한, 상기 배터리 팩(1)은 상기 자동차 이외에도 이차 전지를 이용하는 전력 저장 장치(Energy Storage System) 등 기타 다른 장치나 기구 및 설비 등에도 구비되는 것도 가능할 수 있음은 물론이다.The battery pack 1 may be provided in a vehicle as a fuel source for an automobile. By way of example, the battery pack 1 may be provided in an automobile in an electric vehicle, a hybrid vehicle, or any other manner in which the battery pack 1 can be used as a fuel source. In addition, the battery pack 1 may be provided in other devices such as an energy storage system using a secondary battery as well as the automobile, apparatuses, and the like.

이처럼, 본 실시예에 따른 상기 배터리 팩(P)과 상기 자동차와 같은 상기 배터리 팩(1)을 구비하는 장치나 기구 및 설비는 전술한 상기 배터리 모듈(10)을 포함하는 바, 전술한 배터리 모듈(10)로 인한 장점을 모두 갖는 배터리 팩(1) 및 자동차를 구현할 수 있다.As described above, the battery pack (P) according to the present embodiment and the apparatus, apparatus, and equipment including the battery pack (1) such as the automobile include the battery module (10) It is possible to realize the battery pack 1 and the automobile having all of the advantages of the battery pack 10.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the invention as defined by the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.

1: 배터리 팩 10: 배터리 모듈
50: 팩 케이스 52: 흡입부
54: 토출부 55: 터미널
60: 조인트 파이프 70: 터미널 버스 바
100: 배터리 셀 어셈블리 110: 배터리 셀
112: 전지 케이스 113: 관통홀
115: 전극 조립체 117, 118: 한 쌍의 전극 리드들
200: 냉각 핀 210: 히트 싱크 관통홀
300: 커버 냉각 핀 310: 커버홀
500: 히트 싱크 505: 냉각 유로
510: 관통 파이프 520: 냉매 공급 파이프
530: 냉매 배출 파이프1: Battery pack 10: Battery module
50: Pack case 52: Suction part
54: Discharging section 55: Terminal
60: joint pipe 70: terminal bus bar
100: battery cell assembly 110: battery cell
112: Battery case 113: Through hole
115: electrode assembly 117, 118: a pair of electrode leads
200: cooling fin 210: heat sink penetration hole
300: cover cooling fin 310: cover hole
500: Heat sink 505: Cooling channel
510: Through-pipe 520: Refrigerant supply pipe
530: Refrigerant discharge pipe

Claims (15)

상호 적층되는 복수 개의 배터리 셀들로 이루어지는 배터리 셀 어셈블리; 및
상기 배터리 셀 어셈블리의 냉각을 위해 냉매가 유동하는 냉각 유로를 구비하며, 상기 복수 개의 배터리 셀들을 관통하는 히트 싱크;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.A battery cell assembly comprising a plurality of battery cells stacked one upon another; And
And a heat sink having a cooling channel through which coolant flows for cooling the battery cell assembly, the heat sink penetrating the plurality of battery cells. 제1항에 있어서,
각각의 배터리 셀은,
상기 히트 싱크를 관통시키기 위한 관통홀을 구비하는 전지 케이스;
상기 전지 케이스 내에 수용되는 전극 조립체; 및
상기 전극 조립체와 연결되며, 상기 전지 케이스 밖으로 돌출되는 한 쌍의 전극 리드들;을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.The method according to claim 1,
Each of the battery cells,
A battery case having a through hole for penetrating the heat sink;
An electrode assembly housed in the battery case; And
And a pair of electrode leads connected to the electrode assembly and projecting out of the battery case. 제2항에 있어서,
상기 히트 싱크는 상기 관통홀의 내벽에 접촉되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.3. The method of claim 2,
And the heat sink is in contact with the inner wall of the through hole. 제2항에 있어서,
상기 한 쌍의 전극 리드들은,
상기 관통홀을 사이에 두고 서로 대향 배치되거나 또는 상기 전지 케이스의 일측에 함께 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.3. The method of claim 2,
Wherein the pair of electrode leads are made of a metal,
Wherein the through-holes are disposed opposite to each other with the through-holes interposed therebetween, or are provided together at one side of the battery case. 제2항에 있어서,
적어도 하나의 배터리 셀과 접촉할 수 있게 상기 배터리 셀 어셈블리의 적어도 두 개의 배터리 셀들 사이에 배치되며, 상기 히트 싱크를 관통시키기 위한 히트 싱크 관통홀을 구비하는 적어도 하나의 냉각 핀;을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.3. The method of claim 2,
And at least one cooling fin disposed between at least two battery cells of the battery cell assembly so as to contact at least one battery cell and having a heat sink through hole for penetrating the heat sink Battery module. 제5항에 있어서,
상기 히트 싱크는 상기 히트 싱크 관통홀의 내벽에 접촉되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.6. The method of claim 5,
And the heat sink is in contact with the inner wall of the heat sink through hole. 제5항에 있어서,
상기 냉각 핀은 복수 개로 구비되며,
상기 복수 개의 냉각 핀들은 상기 복수 개의 배터리 셀들 사이마다 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.6. The method of claim 5,
The plurality of cooling fins are provided,
Wherein the plurality of cooling fins are provided between the plurality of battery cells. 제5항에 있어서,
상기 배터리 셀 어셈블리의 양측에 배치되는 배터리 셀들에 각각 접촉할 수 있게 상기 배터리 셀 어셈블리의 양측에 구비되며, 상기 히트 싱크를 관통시키기 위한 커버홀을 구비하는 한 쌍의 커버 냉각 핀;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.6. The method of claim 5,
And a pair of cover cooling fins provided on both sides of the battery cell assembly so as to be able to contact battery cells disposed on both sides of the battery cell assembly and having a cover hole for passing through the heat sink Features a battery module. 제8항에 있어서,
상기 히트 싱크는 상기 커버홀의 내벽에 접촉되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.9. The method of claim 8,
And the heat sink is in contact with the inner wall of the cover hole. 제8항에 있어서,
상기 히트 싱크는,
상기 관통홀, 상기 히트 싱크 관통홀 및 상기 커버홀에 각각 삽입되며, 상기 냉각 유로를 구비하는 관통 파이프;
상기 관통 파이프의 일단부에 연결되며, 상기 냉각 유로로 상기 냉매를 공급할 수 있는 냉매 공급부와 연결되는 상기 냉매 공급 파이프; 및
상기 관통 파이프의 타단부에 연결되며, 상기 냉각 유로로부터 상기 냉매를 배출할 수 있는 냉매 배출부와 연결되는 냉매 배출 파이프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.9. The method of claim 8,
The heat sink
A through pipe inserted into the through hole, the heat sink through hole, and the cover hole, respectively, and including the cooling passage;
A refrigerant supply pipe connected to one end of the through pipe and connected to a refrigerant supply unit capable of supplying the refrigerant to the cooling channel; And
And a coolant discharge pipe connected to the other end of the through-pipe and connected to a coolant discharge portion capable of discharging the coolant from the coolant passage. 제10항에 있어서,
상기 관통 파이프는,
상기 관통홀의 내벽, 상기 히트 싱크 관통홀의 내벽 및 상기 커버홀의 내벽에 접촉되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.11. The method of claim 10,
The through-
The inner wall of the through hole, the inner wall of the heat sink through hole, and the inner wall of the cover hole. 제10항에 있어서,
상기 냉매 공급 파이프의 외경 및 상기 냉매 배출 파이프의 외경은 상기 관통 파이프의 외경보다 큰 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.11. The method of claim 10,
Wherein an outer diameter of the refrigerant supply pipe and an outer diameter of the refrigerant discharge pipe are larger than an outer diameter of the through-pipe. 제12항에 있어서,
상기 냉매 공급 파이프 및 상기 냉매 배출 파이프는 각각의 커버 냉각 핀의 일면에 장착되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.13. The method of claim 12,
Wherein the coolant supply pipe and the coolant discharge pipe are mounted on one surface of each of the cover cooling fins. 제1항에 따른 적어도 하나의 배터리 모듈; 및
상기 적어도 하나의 배터리 모듈을 패키징하는 팩 케이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.At least one battery module according to claim 1; And
And a pack case for packaging the at least one battery module. 제14항에 따른 배터리 팩;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차.An automobile comprising a battery pack according to claim 14.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019004553A1 (en) * 2017-06-27 2019-01-03 주식회사 엘지화학 Battery module
WO2019107795A1 (en) * 2017-12-01 2019-06-06 주식회사 엘지화학 Battery pack
KR20190110782A (en) * 2018-03-21 2019-10-01 주식회사 엘지화학 Battery module, battery pack comprising the battery module and vehicle comprising the battery pack
WO2020055005A1 (en) * 2018-09-13 2020-03-19 주식회사 엘지화학 Battery module, battery pack comprising such battery module, and vehicle comprising such battery pack
KR20200030965A (en) * 2018-09-13 2020-03-23 주식회사 엘지화학 Battery module, battery pack comprising the battery module and vehicle comprising the battery pack
WO2020060055A1 (en) * 2018-09-17 2020-03-26 주식회사 엘지화학 Battery module comprising module housing

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190001410A (en) * 2017-06-27 2019-01-04 주식회사 엘지화학 Battery Module
WO2019004553A1 (en) * 2017-06-27 2019-01-03 주식회사 엘지화학 Battery module
US11777157B2 (en) 2017-06-27 2023-10-03 Lg Energy Solution, Ltd. Battery module
US11362391B2 (en) 2017-12-01 2022-06-14 Lg Energy Solution, Ltd. Battery pack
WO2019107795A1 (en) * 2017-12-01 2019-06-06 주식회사 엘지화학 Battery pack
US12051789B2 (en) 2017-12-01 2024-07-30 Lg Energy Solution, Ltd. Battery pack
US11870046B2 (en) 2017-12-01 2024-01-09 Lg Energy Solution, Ltd. Battery pack
KR20190110782A (en) * 2018-03-21 2019-10-01 주식회사 엘지화학 Battery module, battery pack comprising the battery module and vehicle comprising the battery pack
KR20200030965A (en) * 2018-09-13 2020-03-23 주식회사 엘지화학 Battery module, battery pack comprising the battery module and vehicle comprising the battery pack
US11482751B2 (en) 2018-09-13 2022-10-25 Lg Energy Solution, Ltd. Battery module, battery pack comprising such battery module, and vehicle comprising such battery pack
KR20200030966A (en) * 2018-09-13 2020-03-23 주식회사 엘지화학 Battery module, battery pack comprising the battery module and vehicle comprising the battery pack
WO2020055005A1 (en) * 2018-09-13 2020-03-19 주식회사 엘지화학 Battery module, battery pack comprising such battery module, and vehicle comprising such battery pack
US11462784B2 (en) 2018-09-17 2022-10-04 Lg Energy Solution, Ltd. Battery module comprising module housing
WO2020060055A1 (en) * 2018-09-17 2020-03-26 주식회사 엘지화학 Battery module comprising module housing

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