KR20170020095A - Battery module - Google Patents

Battery module Download PDF

Info

Publication number
KR20170020095A
KR20170020095A KR1020150114822A KR20150114822A KR20170020095A KR 20170020095 A KR20170020095 A KR 20170020095A KR 1020150114822 A KR1020150114822 A KR 1020150114822A KR 20150114822 A KR20150114822 A KR 20150114822A KR 20170020095 A KR20170020095 A KR 20170020095A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
secondary battery
cooling plate
cartridge
battery
battery module
Prior art date
Application number
KR1020150114822A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102057620B1 (en
Inventor
최항준
김세원
문정오
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020150114822A priority Critical patent/KR102057620B1/en
Publication of KR20170020095A publication Critical patent/KR20170020095A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102057620B1 publication Critical patent/KR102057620B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554Rods or plates
    • H01M10/6555Rods or plates arranged between the cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/613Cooling or keeping cold
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625Vehicles
    • H01M2/1083
    • H01M2/1094
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • Y02E60/122

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

According to the present invention, disclosed is a battery module having an improved structure so that heat transfer between a secondary battery and a cooling plate can be smoothly and rapidly performed. The battery module according to the present invention comprises: a plurality of secondary batteries arranged in a vertical direction and in left and right directions; a plurality of cartridges which are formed in a mutually laminated form and configured to receive two secondary batteries and surround the edge of the secondary battery housed therein; and a cooling plate which is made of a conductive material in a plate shape, formed on the center of the cartridge, interposed between the two secondary batteries housed in the cartridge, and has a mounting part on which the lower part of the secondary battery is seated by being formed in a protruding form in the left and right directions.

Description

배터리 모듈{Battery module}Battery module

본 발명은 하나 이상의 이차 전지를 포함하는 배터리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉각 성능이 향상되도록 구조가 개선된 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩과 자동차에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a battery including at least one secondary battery, and more particularly, to a battery module having improved structure to improve cooling performance, and a battery pack and an automobile including the battery module.

현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다. The secondary rechargeable batteries are nickel-cadmium batteries, nickel-hydrogen batteries, nickel-zinc batteries, and lithium secondary batteries. Among them, lithium secondary batteries have almost no memory effect compared to nickel- It is very popular because of its low self-discharge rate and high energy density.

이러한 리튬 이차 전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 리튬 이차 전지는, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재, 즉 전지 파우치 외장재를 구비한다.These lithium secondary batteries mainly use a lithium-based oxide and a carbonaceous material as a cathode active material and an anode active material, respectively. The lithium secondary battery includes an electrode assembly in which a positive electrode plate and a negative electrode plate each coated with such a positive electrode active material and a negative electrode active material are disposed with a separator interposed therebetween, and an outer cover material, that is, a battery pouch outer cover material, which encapsulates the electrode assembly together with the electrolyte solution.

일반적으로 리튬 이차 전지는 외장재의 형상에 따라, 전극 조립체가 금속 캔에 내장되어 있는 캔형 이차 전지와 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 내장되어 있는 파우치형 이차 전지로 분류될 수 있다. Generally, a lithium secondary battery can be classified into a can type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a metal can, and a pouch type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a pouch of an aluminum laminate sheet, depending on the shape of the casing.

최근에는 휴대형 전자기기와 같은 소형 장치뿐 아니라, 자동차나 전력저장장치와 같은 중대형 장치에도 이차 전지가 널리 이용되고 있다. 이러한 중대형 장치에 이용되는 경우, 용량 및 출력을 높이기 위해 많은 수의 이차 전지가 전기적으로 연결된다. 특히, 이러한 중대형 장치에는 적층이 용이하다는 장점으로 인해 파우치형 이차 전지가 많이 이용된다. In recent years, secondary batteries are widely used not only in small-sized devices such as portable electronic devices, but also in medium to large-sized devices such as automobiles and electric power storage devices. When used in such a medium to large-sized apparatus, a large number of secondary batteries are electrically connected to increase capacity and output. In particular, pouch-type secondary batteries are widely used because they are easy to laminate in such a middle- or large-sized apparatus.

하지만, 파우치형 이차 전지는 일반적으로 알루미늄과 폴리머 수지의 라미네이트 시트의 전지 파우치 외장재로 포장되어 있으므로 기계적 강성이 크지 않다. 따라서, 다수의 파우치형 이차 전지를 포함하여 배터리 모듈을 구성할 때, 이차 전지를 외부의 충격 등으로부터 보호하고, 그 유동을 방지하며, 적층이 용이하도록 하기 위해, 카트리지를 이용하는 경우가 많다. However, the pouch type secondary battery is generally packaged in a battery pouch outer cover material of a laminate sheet of aluminum and a polymer resin, so that the mechanical stiffness is not so large. Therefore, when a battery module including a plurality of pouch-shaped secondary batteries is constructed, a cartridge is often used to protect the secondary battery from external impact, prevent the flow thereof, and facilitate stacking.

카트리지는 보통 폴리머 재질로서 중앙 부분이 비어 있는 사각 플레이트 형태로 구성되는 경우가 많으며, 이때 4개의 변 부분이 파우치형 이차 전지의 외주부를 감싸도록 구성된다. 그리고, 이러한 카트리지는 배터리 모듈을 구성하기 위해 다수가 적층된 형태로 이용되며, 이차 전지는 카트리지가 적층되었을 때 생기는 내부의 빈 공간에 위치할 수 있다.The cartridge is usually made of a polymer material in the form of a square plate with a central portion being empty, in which case four side portions surround the outer periphery of the pouch type secondary battery. These cartridges are used in a stacked form to constitute a battery module, and the secondary battery can be located in an empty space formed when the cartridges are stacked.

한편, 이처럼 다수의 카트리지를 이용하여 다수의 이차 전지가 조립되도록 하는 경우, 이차 전지 사이에는 금속 재질의 플레이트 형태로 구성된 냉각 플레이트가 개재될 수 있다. 이차 전지는 여름과 같이 고온 환경에서 사용되는 경우가 있을 수 있으며, 또한 이차 전지 자체적으로도 열이 발생할 수 있다. 이때, 다수의 이차 전지가 서로 적층되어 있는 경우, 이차 전지의 온도는 더욱 높아질 수 있는데, 이 온도가 적정 온도보다 높아지면 이차 전지의 성능이 저하될 수 있고, 심한 경우 폭발이나 발화의 위험도 있다. 따라서, 배터리 모듈을 구성할 때 이차 전지 사이에 냉각 핀을 개재시켜, 이러한 냉각 플레이트를 통해 이차 전지의 온도 상승이 방지되도록 하는 구성이 많이 이용된다. 이러한 구성의 경우, 이차 전지 측에서 열이 발생하면 발생된 열은 냉각 플레이트를 통해 배터리 모듈의 외측으로 배출될 수 있다.Meanwhile, when a plurality of secondary batteries are assembled using a plurality of cartridges, a cooling plate formed in the form of a metal plate may be interposed between the secondary batteries. The secondary battery may be used in a high temperature environment such as in the summer, and the secondary battery itself may also generate heat. In this case, when the plurality of secondary batteries are laminated to each other, the temperature of the secondary battery may be further increased. If the temperature is higher than the proper temperature, the performance of the secondary battery may deteriorate, and there is a risk of explosion or ignition in severe cases. Therefore, a configuration in which a cooling pin is interposed between the secondary batteries when constructing the battery module, and the temperature rise of the secondary battery is prevented through the cooling plate is often used. In such a configuration, heat generated when heat is generated on the secondary battery side can be discharged to the outside of the battery module through the cooling plate.

그런데, 종래 이와 같은 냉각 플레이트를 통해 열을 배출시키는 구성의 경우, 이차 전지와 냉각 플레이트 사이의 열전달이 충분하게 이루어지지 못함으로써 배터리 모듈의 냉각이 제대로 이루어지지 못하는 문제가 있다. 즉, 이차 전지에서 열이 발생하면, 발생된 열은 냉각 플레이트로 원활하게 전달되어야 하나, 종래 배터리 모듈 구성에 의하면, 이차 전지 측에서 발생한 열이 냉각 플레이트로 잘 전달되지 못하는 문제가 있다.However, in the conventional structure in which the heat is discharged through the cooling plate, the heat transfer between the secondary battery and the cooling plate is not sufficiently performed, and thus the battery module can not be cooled properly. That is, when heat is generated in the secondary battery, the generated heat must be smoothly transferred to the cooling plate. However, according to the conventional battery module structure, the heat generated from the secondary battery can not be transmitted to the cooling plate.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 이차 전지와 냉각 플레이트 사이의 열전달이 원활하고 신속하게 이루어질 수 있도록 구조가 개선된 배터리 모듈과, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a battery module having improved structure for smoothly and rapidly transferring heat between a secondary battery and a cooling plate, and a battery pack and an automobile including the battery module. .

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention is not limited thereto. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the invention may be realized and attained by means of the instrumentalities and combinations particularly pointed out in the appended claims.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 상하 방향으로 세워진 형태로 좌우 방향으로 나란하게 배열된 복수의 이차 전지; 및 판상의 열전도성 재질로 구성되며, 2개의 이차 전지 사이에 개재되고, 좌우 방향으로 돌출된 형태로 형성되어 상기 이차 전지의 하부가 안착되는 안착부를 구비하는 냉각 플레이트를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a battery module including: a plurality of secondary batteries arranged in a vertical direction in a lateral direction; And a cooling plate which is made of a plate-like thermally conductive material and which is interposed between the two secondary batteries and protrudes laterally so as to have a seating portion on which the lower portion of the secondary battery is seated.

여기서, 상기 이차 전지는, 전극과 분리막의 조립체와 전해액을 수납하는 수납부 및 파우치 외장재가 융착된 실링부를 구비하고, 상기 안착부의 상부에는 상기 수납부의 하부가 안착될 수 있다.Here, the secondary battery includes an assembly of electrodes and a separator, a storage unit for storing the electrolyte solution, and a sealing unit to which the pouch exterior material is fused, and the lower portion of the storage unit can be seated on the seating unit.

또한, 상기 안착부의 측부에는 상기 실링부가 접촉될 수 있다.Further, the sealing portion can be brought into contact with the side portion of the seat portion.

또한, 상기 냉각 플레이트는, 상기 수납부의 측부와 면접촉할 수 있다.Further, the cooling plate may be in surface contact with the side portion of the storage portion.

또한, 상기 안착부는, 좌우 방향으로 갈수록 각각 낮아지는 방향으로 소정 각도 기울어진 형태의 경사면이 형성될 수 있다.In addition, the seat portion may be formed with an inclined surface inclined at a predetermined angle in a direction of lowering toward the left and right.

또한, 상기 안착부는, 좌측과 우측에 각각 상하 방향으로 평평한 면이 형성될 수 있다.The seat portion may have a flat surface in the up and down direction on the left and right sides, respectively.

또한, 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 상호 적층 가능한 형태로 구성되며, 2개의 이차 전지를 수납하고 수납된 이차 전지의 테두리를 둘러싸도록 구성된 복수의 카트리지를 더 포함할 수 있다.The battery module according to the present invention may further include a plurality of cartridges configured to be stacked one on top of the other and configured to house two secondary batteries and surround the rim of the stored secondary batteries.

여기서, 상기 냉각 플레이트는, 상기 카트리지의 중앙부에 구비되어 상기 카트리지에 수납된 2개의 이차 전지 사이에 개재될 수 있다.Here, the cooling plate may be interposed between two secondary batteries provided in a central portion of the cartridge and accommodated in the cartridge.

또한, 상기 카트리지는, 상부와 하부 중 적어도 한 부분에 관통구가 형성되고, 상기 냉각 플레이트는, 상기 관통구를 관통하는 관통부 및 상기 카트리지의 외부로 노출된 노출부를 구비할 수 있다.In the cartridge, at least one of the upper and lower portions may have a through-hole, and the cooling plate may have a penetrating portion penetrating the through-hole and an exposed portion exposed to the outside of the cartridge.

또한, 상기 노출부는, 수평 방향으로 평평하게 형성될 수 있다.In addition, the exposed portion may be formed flat in the horizontal direction.

또한, 상기 노출부는, 인접하는 냉각 플레이트의 노출부와 좌우 단부가 상호 접촉된 형태로 구성될 수 있다.The exposed portion may be configured such that the exposed portion of the adjacent cooling plate and the left and right end portions are in contact with each other.

또한, 상기 관통구는, 상기 카트리지의 상부와 하부 중 적어도 한 부분에 둘 이상 형성되고, 상기 관통부는, 상기 냉각 플레이트의 상부와 하부 중 적어도 한 부분에 둘 이상 형성될 수 있다.In addition, the through-hole may be formed in at least one portion of at least one of an upper portion and a lower portion of the cartridge, and the through-hole may be formed in at least one of the upper portion and the lower portion of the cooling plate.

또한, 상기 안착부는, 하부가 상기 카트리지의 상부에 안착될 수 있다.In addition, the seat portion can be seated on the upper portion of the cartridge.

또한, 상기 카트리지는, 상기 안착부가 안착되는 부분에 상부 방향으로 돌출된 형태로 돌기가 형성될 수 있다.In addition, the cartridge may have a protrusion protruding upward in a portion where the seat is seated.

또한, 상기 냉각 플레이트는, 좌우 방향으로 돌출된 형태로 형성되어 상기 이차 전지의 상부가 접촉되는 접촉부를 더 구비할 수 있다.The cooling plate may further include a contact portion protruding in the left-right direction and contacting the upper portion of the secondary battery.

또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 팩은, 본 발명에 따른 배터리 모듈을 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a battery pack including a battery module according to the present invention.

또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차는, 본 발명에 따른 배터리 모듈을 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a vehicle including the battery module according to the present invention.

본 발명의 일 측면에 의하면, 이차 전지와 냉각 플레이트 사이의 열전달 효율이 향상될 수 있다.According to an aspect of the present invention, heat transfer efficiency between the secondary battery and the cooling plate can be improved.

특히, 본 발명의 일 측면에 의하면, 전지에서 발생한 열이, 기존과 같이 전지의 두께 방향으로 통과하여 냉각 플레이트에 전달될 뿐만 아니라, 전지의 길이 방향으로 통과하여 상기 냉각 플레이트의 안착부로도 전달될 수 있어서 전지로부터 냉각 플레이트로의 열전달, 즉 전지로부터 열추출 효율을 증대시킬 수 있다. 그런 이유 중의 하나는, 전지 내부에서의 열전달 특성이 이방성이기 때문이기도 하다. 즉, 이는 전지에서 두께 방향으로의 열전도도는 매우 낮으며, 전지의 길이 방향으로의 열전도도는 매우 높은 특성에 기인한다. 또한, 본 발명의 일 측면에 의하면, 이차 전지와 냉각 플레이트 사이의 접촉 면적이 증대될 수 있다.Particularly, according to one aspect of the present invention, heat generated in a battery passes through the thickness direction of the battery and is transmitted to the cooling plate as well as to the seating portion of the cooling plate through the longitudinal direction of the battery So that the heat transfer from the cell to the cooling plate, that is, heat extraction efficiency from the cell, can be increased. One of the reasons is that the heat transfer characteristic inside the battery is anisotropic. That is, the thermal conductivity in the thickness direction of the battery is very low and the thermal conductivity in the longitudinal direction of the battery is very high. Further, according to one aspect of the present invention, the contact area between the secondary battery and the cooling plate can be increased.

그러므로, 본 발명의 이러한 측면들에 의하면, 이차 전지로부터 발생된 열이 냉각 플레이트로 신속하게 전달됨으로써, 배터리 모듈의 냉각 성능이 효과적으로 개선될 수 있다.Therefore, according to these aspects of the present invention, the heat generated from the secondary battery is rapidly transferred to the cooling plate, so that the cooling performance of the battery module can be effectively improved.

또한, 본 발명의 일 측면에 의하면, 카트리지의 내부 공간에서 이차 전지가 안정적으로 고정되고 유동이 방지됨으로써, 진동이나 충격 등에도 이차 전지나 전원 연결 구성과 같은 배터리 모듈의 구성요소가 파손되는 것을 방지할 수 있다.In addition, according to one aspect of the present invention, the secondary battery is stably fixed and prevented from flowing in the internal space of the cartridge, thereby preventing the components of the battery module such as the secondary battery or the power connection structure from being damaged, .

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는, 도 1에서 일부 카트리지와 이차 전지를 분리하여 나타낸 분리 사시도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 다른 파우치형 이차 전지의 구성을 개략적으로 나타내는 분리 사시도이다.
도 4는, 도 3의 구성에 대한 결합 사시도이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 카트리지의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 6은, 도 5의 카트리지에 대하여 이차 전지가 결합된 구성을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 플레이트의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 8은, 도 1의 A1-A1'선에 대한 단면도이다.
도 9는, 도 8의 B1 부분에 대한 확대도이다.
도 10은, 도 9의 구성에서 이차 전지와 냉각 플레이트를 분리하여 나타낸 도면이다.
도 11은, 이차 전지의 하부에서 이차 전지와 냉각 플레이트 사이의 접촉 부분 및 열의 흐름 형태를 개략적으로 도식화하여 나타낸 도면이다.
도 12는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 안착부의 형태를 갖는 배터리 모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 13은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 하부 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description of the invention given below, serve to further the understanding of the technical idea of the invention, And should not be construed as limiting.
1 is a perspective view schematically showing a configuration of a battery module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view showing a part of the cartridge and the secondary battery in FIG. 1; FIG.
3 is an exploded perspective view schematically showing the configuration of a pouch type secondary battery according to an embodiment of the present invention.
4 is an assembled perspective view of the configuration of Fig.
5 is a perspective view schematically showing a configuration of a cartridge according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a perspective view schematically showing a configuration in which a secondary battery is coupled to the cartridge of FIG. 5;
7 is a perspective view schematically showing a configuration of a cooling plate according to an embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view taken along the line A1-A1 'in Fig.
9 is an enlarged view of the portion B1 in Fig.
Fig. 10 is a view showing the secondary battery and the cooling plate separated from each other in the configuration of Fig. 9. Fig.
11 is a diagram schematically showing the contact portion between the secondary battery and the cooling plate and the flow of heat in the lower portion of the secondary battery.
12 is a view schematically showing a configuration of a battery module having a shape of a seat portion according to another embodiment of the present invention.
13 is a cross-sectional view schematically showing a lower structure of a battery module according to still another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 그리고, 도 2는, 도 1에서 일부 카트리지와 이차 전지를 분리하여 나타낸 분리 사시도이다.1 is a perspective view schematically showing a configuration of a battery module according to an embodiment of the present invention. Fig. 2 is an exploded perspective view showing a part of the cartridge and the secondary battery in Fig. 1. Fig.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 이차 전지(100), 카트리지(200) 및 냉각 플레이트(300)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2, a battery module according to the present invention may include a secondary battery 100, a cartridge 200, and a cooling plate 300.

상기 이차 전지(100)는, 전극 조립체, 전해액 및 파우치 외장재를 구비할 수 있다.The secondary battery 100 may include an electrode assembly, an electrolytic solution, and a pouch case.

여기서, 전극 조립체는, 전극과 분리막의 조립체로서, 하나 이상의 양극판 및 하나 이상의 음극판이 분리막(세퍼레이터)을 사이에 두고 배치된 형태로 구성될 수 있다. 이러한 이차 전지(100)의 구성에 대해서는, 본원발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 자명한 사항이므로, 상세한 설명을 생략한다.Here, the electrode assembly may be an assembly of an electrode and a separator, in which at least one positive electrode plate and at least one negative electrode plate are disposed with a separator (separator) interposed therebetween. The configuration of the secondary battery 100 is obvious to those skilled in the art, and therefore, a detailed description thereof will be omitted.

이차 전지(100)는, 파우치 외장재의 재질에 따라, 캔형 이차 전지와 파우치형 이차 전지로 구분될 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 배터리 모듈의 이차 전지는, 파우치형 이차 전지일 수 있다. 이 경우, 이차 전지의 파우치 외장재는, 외부 절연층, 금속층 및 내부 접착층을 구비하는 형태로 구성될 수 있다.The secondary battery 100 can be divided into a can type secondary battery and a pouch type secondary battery depending on the material of the pouch exterior material. In particular, the secondary battery of the battery module according to the present invention may be a pouch type secondary battery. In this case, the pouch exterior member of the secondary battery may be configured to have an external insulating layer, a metal layer, and an internal adhesive layer.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차 전지(100)의 구성을 개략적으로 나타내는 분리 사시도이고, 도 4는 도 3의 구성에 대한 결합 사시도이다.FIG. 3 is an exploded perspective view schematically showing a configuration of a pouch-type secondary battery 100 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an assembled perspective view of the configuration of FIG.

도 3 및 도 4를 참조하면, 파우치형 이차 전지(100)에 있어서, 파우치 외장재(120)는, 우측 파우치(122)와 좌측 파우치(121)로 구성될 수 있으며, 우측 파우치(122)와 좌측 파우치(121) 중 적어도 하나에는 오목한 형태의 수납부(I)가 형성될 수 있다. 그리고, 이러한 파우치의 수납부(I)에는 전극 조립체(110)와 전해액이 수납될 수 있다. 또한, 우측 파우치(122)와 좌측 파우치(121)의 외주면에는 실링부(S)가 구비되어 이러한 실링부(S)가 서로 접착됨으로써, 전극 조립체(110)가 수용된 수납부(I)가 밀폐되도록 할 수 있다. 전극 조립체(110)의 각 전극판에는 전극 탭이 구비되며, 하나 이상의 전극 탭이 전극 리드(130)와 연결될 수 있다. 그리고, 전극 리드(130)는 우측 파우치(122)와 좌측 파우치(121)의 실링부(S) 사이에 개재되어 파우치의 외부로 노출됨으로써, 이차 전지(100)의 전극 단자로서 기능할 수 있다.3 and 4, in the pouch type secondary battery 100, the pouch case 120 may include a right pouch 122 and a left pouch 121, At least one of the pouches 121 may be formed with a concave shaped storage portion I. The electrode assembly 110 and the electrolytic solution can be accommodated in the pouch I accommodating portion. The sealing portions S are provided on the outer peripheral surfaces of the right pouch 122 and the left pouch 121 so that the sealing portions S are adhered to each other so that the receiving portion I accommodating the electrode assembly 110 is sealed can do. Each electrode plate of the electrode assembly 110 is provided with an electrode tab, and one or more electrode tabs may be connected to the electrode lead 130. The electrode lead 130 is interposed between the right pouch 122 and the sealing portion S of the left pouch 121 and is exposed to the outside of the pouch so as to function as an electrode terminal of the secondary battery 100.

파우치형 이차 전지(100)는, 배터리 모듈에 복수 개 포함될 수 있다. 그리고, 이러한 파우치형 이차 전지(100)는, 각각 상하 방향으로 세워지는 형태로 수평 방향으로 배열될 수 있다. A plurality of pouch-type secondary batteries 100 may be included in the battery module. The pouch-shaped secondary batteries 100 may be arranged in the horizontal direction in the form of being raised in the vertical direction.

즉, 본 발명에 따른 배터리 모듈에 있어서, 파우치형 이차 전지(100)는, 2개의 넓은 면이 좌우 측에 위치하고, 상부 및 하부에는 실링부(S)가 위치하도록 대략 지면에 수직하게 세워지는 형태로 구성될 수 있다. 다시 말해, 이차 전지의 좌측 파우치(121)와 우측 파우치(122)가 각각 좌우 측에 위치하도록, 이차 전지는 상하 방향으로 세워질 수 있다. 그리고, 이와 같이 세워진 형태의 파우치형 이차 전지는, 넓은 면이 서로 대면되는 형태로 좌우 방향, 즉 수평 방향으로 평행하게 배열될 수 있다.That is, in the battery module according to the present invention, the pouch type secondary battery 100 has a configuration in which the two large surfaces are located on the right and left sides, and the sealing portions S are located on the upper and lower sides, ≪ / RTI > In other words, the secondary battery can be set up and down so that the left pouch 121 and the right pouch 122 of the secondary battery are located on the left and right sides, respectively. The pouch-shaped secondary battery thus formed can be arranged in parallel to the left and right directions, that is, in the horizontal direction, with the large faces facing each other.

상기 카트리지(200)는, 상호 적층 가능한 형태로 구성되며, 내부 공간에 이차 전지(100)를 수용하도록 구성될 수 있다.The cartridge 200 is configured to be stackable with each other, and can be configured to receive the secondary battery 100 in the internal space.

도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 카트리지(200)의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 그리고, 도 6은, 도 5의 카트리지(200)에 대하여 이차 전지(100)가 결합된 구성을 개략적으로 나타낸 사시도이다.5 is a perspective view schematically showing a configuration of a cartridge 200 according to an embodiment of the present invention. 6 is a perspective view schematically showing the structure in which the secondary battery 100 is coupled to the cartridge 200 of FIG.

도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 카트리지(200)는, 이차 전지(100)의 테두리를 외측에서 둘러싸는 형태로 구성될 수 있다. 그리고, 이를 위해, 상기 카트리지(200)는, 단위 프레임을 복수 개 구비할 수 있다. 이때, 카트리지(200)의 각 단위 프레임은, 양 단부가 상호 연결된 형태로 구성될 수 있다. 이러한 단위 프레임의 개수는, 이차 전지(100)의 형태에 따라 다르게 결정될 수 있다.5 and 6, the cartridge 200 may be configured to surround the rim of the secondary battery 100 from the outside. To this end, the cartridge 200 may have a plurality of unit frames. At this time, each unit frame of the cartridge 200 may be configured such that both ends thereof are mutually connected. The number of such unit frames can be determined differently depending on the form of the secondary battery 100.

예를 들어, 이차 전지(100)는 넓은 면을 정면으로 하여 바라본 형태가 대략 사각형이 되는 형태로 구성될 수 있는데, 이때 카트리지(200)는 이차 전지(100)의 변의 개수에 따라 4개의 단위 프레임(201, 202, 203, 204)을 구비할 수 있다. 그리고, 각각의 단위 프레임은 양단이 상호 연결되는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 단위 프레임들은 처음부터 서로 일체화된 형태로 제조되거나 별도로 제조된 후 조립 체결될 수 있다. 이처럼, 양 단부가 상호 연결된 4개의 단위 프레임을 구비하는 경우, 상기 카트리지(200)는, 중앙 부분이 비어 있는 사각 링 형태로 구성되었다고 할 수 있다.For example, the secondary battery 100 may be configured such that the shape of the secondary battery 100 is substantially rectangular as viewed from the wide side. At this time, according to the number of sides of the secondary battery 100, (201, 202, 203, 204). Each of the unit frames may be configured such that both ends thereof are interconnected. These unit frames may be manufactured in an integrated form from the beginning or assembled separately after being manufactured. In this way, when both ends have four unit frames connected to each other, it can be said that the cartridge 200 is configured as a rectangular ring shape having an empty central portion.

이하에서는, 설명의 편의를 위해, 이차 전지(100)를 기준으로 상부, 하부, 전방측 및 후방측에 위치하는 카트리지(200)의 각 단위 프레임에 대하여, 상부 단위 프레임(201), 하부 단위 프레임(202), 전방 단위 프레임(203) 및 후방 단위 프레임(204)이라 지칭하도록 한다.Hereinafter, for convenience of explanation, for each unit frame of the cartridge 200 positioned on the upper, lower, front, and rear sides of the secondary battery 100, the upper unit frame 201, The forward unit frame 203, and the rear unit frame 204, respectively.

한편, 본 명세서에서 상, 하, 전, 후, 좌, 우 등의 방향은, 설명의 편의를 위해, 도면에서 전극 리드(130)가 돌출된 부분을 전방 내지 후방으로 구분하고, 이러한 전극 리드(130)를 기준으로 좌측과 우측을 각각 구분하도록 한다. 즉, 도 1의 배터리 모듈 구성에 대하여, 전극 리드(130)가 도시된 부분 측에서 배터리 모듈을 바라본다는 점을 전제로, 전극 리드(130)가 위치하는 부분을 배터리 모듈의 전방이라 하고, 좌측과 우측에 위치하는 측면을 각각, 배터리 모듈의 좌측과 우측이라 한다. 이하에서도, 특별한 설명이 없는 한, 이와 같은 방향을 기준으로 설명하도록 한다.For the sake of convenience of explanation, the direction in which the electrode leads 130 are protruded is divided into front, rear, and rear directions in this specification. 130), the left side and the right side are distinguished from each other. That is, with respect to the configuration of the battery module of FIG. 1, assuming that the electrode lead 130 is viewed from the side of the battery module, the portion where the electrode lead 130 is located is referred to as the front of the battery module, And the right side are referred to as the left side and the right side of the battery module, respectively. Hereinafter, such a direction will be described as a reference unless otherwise specified.

상기 카트리지(200)는, 이러한 단위 프레임으로 한정되는 내부 공간에 이차 전지(100)를 수용할 수 있다. 예를 들어, 이차 전지(100)가 사각 형태로 구성되는 경우, 카트리지는 4개의 단위 프레임(201, 202, 203, 204)을 구비하고, 각 단위 프레임은 이차 전지(100)의 4개의 변 외부에 각각 위치하도록 구성될 수 있다. The cartridge 200 can accommodate the secondary battery 100 in an internal space defined by the unit frame. For example, when the secondary battery 100 is configured in a rectangular shape, the cartridge has four unit frames 201, 202, 203, and 204, and each unit frame has four sides of the secondary battery 100 Respectively.

특히, 상기 카트리지(200)는, 2개의 이차 전지(100)를 수납할 수 있다. 즉, 상하 방향으로 세워진 형태의 이차 전지(100) 2개가 수평 방향으로 평행하게 배치된 경우, 이러한 2개의 이차 전지(100)는 1개의 카트리지 내부 공간에 수납될 수 있다.Particularly, the cartridge 200 can accommodate two secondary batteries 100. That is, when two secondary batteries 100 in a vertically erected configuration are arranged in parallel in the horizontal direction, these two secondary batteries 100 can be housed in one cartridge internal space.

본 발명에 따른 배터리 모듈은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 카트리지를 복수 개 포함할 수 있다. 그리고, 이러한 복수의 카트리지는 수평 방향으로 배열되어, 상호 적층될 수 있다. 즉, 상기 카트리지는, 도면에 도시된 바와 같이, 좌우 방향으로 층을 이루도록 상호 결합될 수 있다. 또한, 이러한 카트리지의 상호 결합으로 인해, 카트리지의 결합 구조 내부에는 빈 공간이 형성될 수 있다. 따라서, 복수의 이차 전지(100)는, 카트리지의 결합으로 인해 형성된 내부 공간에 위치하여, 상호 적층 상태가 안정적으로 유지되고, 홀딩되어 유동이 방지되며, 외부의 충격으로부터 보호될 수 있다. The battery module according to the present invention may include a plurality of cartridges, as shown in Figs. Such a plurality of cartridges may be arranged in the horizontal direction and stacked one upon the other. That is, the cartridges can be mutually coupled to form a layer in the left-right direction as shown in the figure. Further, due to the mutual coupling of these cartridges, a void space can be formed inside the coupling structure of the cartridge. Therefore, the plurality of secondary batteries 100 are located in the internal space formed by the engagement of the cartridges, and mutually laminated states can be stably maintained, held and prevented from flowing, and can be protected from external impacts.

이를 위해, 상기 카트리지(200)는, 적층이 용이하도록 접촉되는 표면에 상호 대응되는 형태로 요철부가 형성될 수 있다. 예를 들어, 카트리지는 좌측에 돌출부가 형성되고, 우측에 그러한 돌출부에 대응되는 형태로 오목부가 형성될 수 있다. 이 경우, 카트리지가 적층되면, 좌측과 우측에 형성된 돌출부가 오목부에 삽입되는 형태로 서로 끼움 결합될 수 있다.For this, the cartridge 200 may be provided with concavities and convexities corresponding to the surfaces to be brought into contact so as to facilitate stacking. For example, the cartridge may have a protrusion formed on the left side and a recess on the right side corresponding to the protrusion. In this case, when the cartridges are stacked, the projections formed on the left and right sides can be fitted to each other in such a manner that they are inserted into the recesses.

상기 카트리지는, 플라스틱과 같은 폴리머 재질로 구성될 수 있다. 폴리머의 경우, 성형성이 우수하고 전기 전도성이 낮아 배터리 모듈의 절연성을 확보하기가 용이하다. 다만, 본 발명이 반드시 이러한 카트리지의 특정 재질로 한정되는 것은 아니다.The cartridge may be made of a polymer material such as plastic. In the case of the polymer, the moldability is excellent and the electrical conductivity is low, so that it is easy to secure the insulation of the battery module. However, the present invention is not limited to specific materials of such cartridges.

상기 냉각 플레이트(300)는, 판상으로 형성되어, 넓은 면이 좌측과 우측을 향하도록 세워진 형태로 배치될 수 있다. 상기 냉각 플레이트(300)는, 카트리지의 각 단위 프레임에 형성되는 내부 공간을 채우는 형태로 구성되며, 테두리 부분이 단위 프레임에 위치하는 형태로 구성될 수 있다. The cooling plate 300 may be formed in a plate-like shape, and may be arranged so that its wide side faces up to the left and right. The cooling plate 300 may be configured to fill an internal space formed in each unit frame of the cartridge, and the rim may be located in the unit frame.

도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 플레이트(300)의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.7 is a perspective view schematically showing a configuration of a cooling plate 300 according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 상기 냉각 플레이트(300)는 넓은 2개의 면을 갖도록 대략 판상형으로 형성될 수 있다. 특히, 카트리지(200)는 사각 링 형태로 구성될 수 있는데, 이 경우 상기 냉각 플레이트(300)는 이러한 카트리지(200)의 형태에 대응되도록, 도면에 도시된 바와 같은 사각 플레이트 형태로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 7, the cooling plate 300 may be formed in a substantially plate-like shape having two wide surfaces. In particular, the cartridge 200 may be configured in the form of a square ring, in which case the cooling plate 300 may be configured in the form of a square plate as shown in the figure to correspond to the shape of such a cartridge 200 .

상기 냉각 플레이트(300)는, 이차 전지(100)와 열교환이 가능하도록 열전도성 재질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 냉각 플레이트(300)는, 알루미늄과 같은 금속 재질로 구성될 수 있다. 따라서, 이차 전지(100)로부터 열이 발생하는 경우, 발생된 열은 냉각 플레이트(300)로 전달될 수 있다.The cooling plate 300 may be made of a thermally conductive material to enable heat exchange with the secondary battery 100. For example, the cooling plate 300 may be made of a metal such as aluminum. Therefore, when heat is generated from the secondary battery 100, the generated heat can be transferred to the cooling plate 300. [

상기 냉각 플레이트(300)는, 카트리지(200)의 중앙부에 구비될 수 있다. 이에 대해서는, 도 8을 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.The cooling plate 300 may be provided at the center of the cartridge 200. This will be described in more detail with reference to Fig.

도 8은, 도 1의 A1-A1'선에 대한 단면도이다.8 is a cross-sectional view taken along the line A1-A1 'in Fig.

도 8을 참조하면, 상기 냉각 플레이트(300)는, 카트리지(200)의 상단에서 하단까지 길게 연장되게 상하 방향으로 세워진 형태로 구성될 수 있다. 이때, 냉각 플레이트(300)는, 카트리지(200)에서 좌우 방향으로 중앙 부분에 위치할 수 있다. 따라서, 카트리지(200)의 내부에 2개의 이차 전지(100)가 수납되는 경우, 냉각 플레이트(300)는 수납된 2개의 이차 전지(100) 사이에 개재될 수 있다. 따라서, 상기 냉각 플레이트(300)는, 좌측에 배치된 이차 전지(100)와 우측에 배치된 이차 전지(100)로부터 열을 흡수하여 상부 또는 하부 방향으로 전달할 수 있다.Referring to FIG. 8, the cooling plate 300 may be vertically extended from the upper end to the lower end of the cartridge 200. At this time, the cooling plate 300 may be located at the center portion in the left-right direction in the cartridge 200. Therefore, when two secondary batteries 100 are accommodated in the cartridge 200, the cooling plate 300 can be interposed between the two accommodated secondary batteries 100. [ Accordingly, the cooling plate 300 can absorb heat from the secondary battery 100 disposed on the left side and the secondary battery 100 disposed on the right side, and can transfer the heat upwards or downwards.

또한, 상기 냉각 플레이트(300)는, 안착부(320)를 구비하여 이차 전지(100)의 하부가 안착되도록 구성될 수 있다. 이에 대해서는, 도 9 및 도 10을 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.In addition, the cooling plate 300 may include a seating portion 320 so that the lower portion of the secondary battery 100 is seated. This will be described in more detail with reference to Figs. 9 and 10. Fig.

도 9는 도 8의 B1 부분에 대한 확대도이고, 도 10은 도 9의 구성에서 이차 전지(100)와 냉각 플레이트(300)를 분리하여 나타낸 도면이다.FIG. 9 is an enlarged view of the portion B1 in FIG. 8, and FIG. 10 is a view showing the secondary battery 100 and the cooling plate 300 separated from each other in the configuration of FIG.

도 9와 도 10, 그리고 도 7 등을 참조하면, 상기 냉각 플레이트(300)는, 이차 전지(100)의 넓은 면, 즉 측면에 대면하는 본체(310)와 함께, 이러한 본체(310)에서 좌우 방향으로 돌출된 형태로 형성된 안착부(320)를 구비할 수 있다. 그리고, 이러한 안착부(320)에는, 이차 전지(100)의 하부가 안착될 수 있다. 즉, 이차 전지(100)는, 냉각 플레이트(300)의 안착부(320)의 상부에 놓여 하부가 안착부(320)에 접촉될 수 있다.9, 10, 7, and so on, the cooling plate 300 includes a main body 310 facing the wide side, i.e., a side surface of the secondary battery 100, And a mounting portion 320 formed in a protruding shape in a direction of the mounting portion 320. The lower portion of the secondary battery 100 may be seated in the seating portion 320. That is, the secondary battery 100 may be placed on the seating portion 320 of the cooling plate 300, and the lower portion of the secondary battery 100 may be in contact with the seating portion 320.

본 발명의 이러한 구성에 의하면, 배터리 모듈 내부에서 이차 전지(100)가 보다 안정적으로 고정되어, 진동이나 충격 등으로 인한 이차 전지(100)나 전원 계통의 파손 등이 방지될 수 있다. 또한, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 이차 전지(100)와 카트리지(200) 사이의 공간이 감소되어 배터리 모듈의 소형화에 보다 유리할 수 있다. 더욱이, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 배터리 모듈의 냉각 성능이 증대될 수 있다.According to this configuration of the present invention, the secondary battery 100 can be more stably fixed within the battery module, and damage to the secondary battery 100 or the power supply system due to vibration, shock, or the like can be prevented. In addition, according to this configuration of the present invention, the space between the secondary battery 100 and the cartridge 200 is reduced, which can be more advantageous for miniaturization of the battery module. Furthermore, according to this configuration of the present invention, the cooling performance of the battery module can be increased.

특히, 이차 전지(100)는, 도 3 및 도 4의 구성에서 설명한 바와 같이, 전극 조립체(110)를 수납하는 수납부(I) 및 파우치 외장재(120)가 융착된 실링부(S)를 구비할 수 있다. 이때, 냉각 플레이트(300)의 안착부(320) 상부에는, 수납부(I)의 하부가 안착될 수 있다. 즉, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, F1으로 표시된 바와 같은 냉각 플레이트(300)의 안착부(320) 상면에는, I2로 표시된 바와 같은 이차 전지(100)의 수납부(I) 하부가 면접촉되는 형태로 안착될 수 있다. 3 and 4, the secondary battery 100 is provided with a storage section I for storing the electrode assembly 110 and a sealing section S to which the pouch outer casing 120 is fused. can do. At this time, the lower part of the storage part I can be seated on the seating part 320 of the cooling plate 300. 9 and 10, on the upper surface of the seating portion 320 of the cooling plate 300 as indicated by F1, a lower portion of the storage portion I of the secondary battery 100 as indicated by I2 And can be seated in a surface-contacting manner.

본 발명의 이러한 구성에 의하면, 이차 전지(100)와 냉각 플레이트(300) 사이의 접촉 면적이 증대되고, 열의 이동이 보다 신속하게 이루어질 수 있다. 이에 대해서는, 도 11을 참조하여, 보다 구체적으로 설명하도록 한다.According to this configuration of the present invention, the contact area between the secondary battery 100 and the cooling plate 300 is increased, and the heat can be moved more quickly. This will be described in more detail with reference to FIG.

도 11은, 이차 전지(100)의 하부에서 이차 전지(100)와 냉각 플레이트(300) 사이의 접촉 부분 및 열의 흐름 형태를 개략적으로 도식화하여 나타낸 도면이다. 도 11에서, 이차 전지(100)와 냉각 플레이트(300) 사이의 접촉 부분은 점선으로 나타내고, 열의 흐름은 화살표로 나타내도록 한다.11 is a diagram schematically showing the contact portion and the flow of heat between the secondary battery 100 and the cooling plate 300 in the lower portion of the secondary battery 100. As shown in FIG. 11, the contact portion between the secondary battery 100 and the cooling plate 300 is indicated by a dotted line, and the flow of heat is indicated by an arrow.

도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 점선으로 표시된 부분과 같이, 이차 전지(100)의 측면과 하부면 모두에서 냉각 플레이트(300)와 접촉될 수 있다. 즉, 이차 전지(100)는, 도 10에서 I1으로 표시된 부분과 같은 수납부(I) 좌측면 내지 우측면뿐 아니라, 도 10에서 I2로 표시된 부분과 같은 수납부(I) 하부면이 냉각 플레이트(300)에 접촉될 수 있다. Referring to FIG. 11, the battery module according to the present invention may be in contact with the cooling plate 300 on both the side surface and the lower surface of the secondary battery 100, as indicated by dotted lines. That is, in the secondary battery 100, not only the left side or the right side of the storage portion I as indicated by I1 in Fig. 10 but also the lower side of the storage portion I like the portion indicated by I2 in Fig. 10 is the cooling plate 300).

보다 구체적으로, 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 이차 전지(100)의 측면이 냉각 플레이트(300)의 본체(310)와 접촉될 수 있고, 이차 전지(100)의 하면이 냉각 플레이트(300)의 안착부(320)와 접촉될 수 있다.The side surface of the secondary battery 100 can be brought into contact with the main body 310 of the cooling plate 300 and the lower surface of the secondary battery 100 can contact the main body 310 of the cooling plate 300. [ And may be in contact with the seat portion 320.

본 발명의 이러한 구성에 의하면, 이차 전지(100)와 냉각 플레이트(300) 사이의 접촉 면적이 확대되어, 이차 전지(100)와 냉각 플레이트(300) 사이의 열교환량이 증대될 수 있다.The contact area between the secondary battery 100 and the cooling plate 300 is enlarged and the amount of heat exchange between the secondary battery 100 and the cooling plate 300 can be increased.

더욱이, 도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 화살표로 표시된 바와 같이, 냉각 플레이트(300)의 두께 방향뿐 아니라, 냉각 플레이트(300)의 평면 방향으로 열이 전달될 수 있다. 즉, 이차 전지(100)로부터 발생된 열은, 수납부(I)의 측면 부분(I1)을 통해, 도면에서 좌우 방향, 즉 냉각 플레이트(300)의 두께 방향으로 전달될 수 있다. 뿐만 아니라, 이차 전지(100)로부터 발생된 열은, 수납부의 하부(I2)를 통해 도면에서 상하 방향, 즉 냉각 플레이트(300)의 평면 방향으로 전달될 수 있다. 11, in the battery module according to the present invention, heat can be transferred not only in the thickness direction of the cooling plate 300, but also in the plane direction of the cooling plate 300, as indicated by arrows. That is, the heat generated from the secondary battery 100 can be transmitted in the lateral direction in the drawing, that is, in the thickness direction of the cooling plate 300, through the side portion I1 of the storage portion I. In addition, the heat generated from the secondary battery 100 can be transmitted through the lower portion I2 of the storage portion in the vertical direction of the drawing, that is, in the planar direction of the cooling plate 300. [

특히, 냉각 플레이트(300) 내부에서의 열전달은 전체적으로 냉각 플레이트(300)의 평면 방향(도 11의 상하 방향)으로 이루어질 수 있으므로, 냉각 플레이트(300)의 평면 방향으로 열이 전달되는 경우, 냉각 플레이트(300)의 두께 방향으로 열이 전달되는 경우에 비해, 열이 보다 신속하게 전달될 수 있다. 따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 냉각 플레이트(300)의 두께 방향 열전달과 함께 냉각 플레이트(300)의 평면 방향 열전달이 함께 이루어질 수 있으므로, 열전달 속도가 크게 향상될 수 있다.Particularly, since the heat transfer inside the cooling plate 300 can be made in a planar direction of the cooling plate 300 (up and down in FIG. 11) as a whole, when heat is transferred in the plane direction of the cooling plate 300, The heat can be transmitted more quickly than in the case where heat is transferred in the thickness direction of the substrate 300. Therefore, according to this configuration of the present invention, since the heat transfer in the thickness direction of the cooling plate 300 and the heat transfer in the plane direction of the cooling plate 300 can be performed together, the heat transfer rate can be greatly improved.

또한 바람직하게는, 상기 안착부(320)는, 실링부(S)와 접촉하도록 구성될 수 있다. 이에 대해서는, 도 12를 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.Also, preferably, the seating portion 320 may be configured to contact the sealing portion S. This will be described in more detail with reference to FIG.

도 12는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 안착부(320)의 형태를 갖는 배터리 모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.FIG. 12 is a view schematically showing a configuration of a battery module having a shape of a seating part 320 according to another embodiment of the present invention.

도 12를 참조하면, C 부분에 표시된 바와 같이, 상기 안착부(320)에는 측부가 구비될 수 있으며, 이러한 안착부(320)의 측부에는 이차 전지의 실링부(S)가 접촉될 수 있다. 특히, 이차 전지의 실링부(S)는 적어도 일부분이 하부 방향으로 길게 연장되는 형태로 형성되고, 안착부(320)의 측부는 상하 방향으로 평평하게 구성됨으로써, 이차 전지의 실링부와 안착부(320)의 측부는 서로 면접촉될 수 있다.Referring to FIG. 12, as shown in part C, the seating part 320 may be provided with a side part, and the sealing part S of the secondary battery may contact the side part of the seating part 320. Particularly, at least a part of the sealing part S of the secondary battery is formed to extend in the downward direction, and the side part of the seating part 320 is configured to be flat in the vertical direction, 320 may be in surface contact with each other.

본 발명의 이러한 구성에 의하면, 이차 전지와 냉각 플레이트(300) 사이의 접촉 면적을 더욱 증대시켜 이차 전지와 냉각 플레이트(300) 사이의 열전달 효율이 보다 향상되도록 할 수 있다.According to this configuration of the present invention, the contact area between the secondary battery and the cooling plate 300 can be further increased to further improve the heat transfer efficiency between the secondary battery and the cooling plate 300.

한편, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 냉각 플레이트(300)는, 이차 전지의 수납부(I)의 측부와 접촉하도록 구성될 수 있다. On the other hand, as described above, the cooling plate 300 can be configured to be in contact with the side portion of the accommodating portion I of the secondary battery.

예를 들어, 상기 냉각 플레이트(300)는, 좌측면이 좌측에 위치한 이차 전지의 우측부와 면접촉되고, 우측면이 우측에 위치한 이차 전지의 좌측부와 면접촉될 수 있다. For example, the cooling plate 300 may be in surface contact with the right side of the secondary battery located on the left side of the left side, and in surface contact with the left side of the secondary battery located on the right side of the right side.

본 발명의 이러한 구성에 의하면, 이차 전지와 냉각 플레이트(300) 사이에서 열이 직접 전도되어, 열전달 효율이 향상될 수 있다. 또한, 이차 전지와 냉각 플레이트(300) 사이의 공간을 줄여 배터리 모듈의 소형화를 달성하는데 용이하고, 이차 전지의 유동을 방지할 수 있다.According to this configuration of the present invention, the heat is directly conducted between the secondary battery and the cooling plate 300, and the heat transfer efficiency can be improved. Also, it is easy to reduce the space between the secondary battery and the cooling plate 300 to achieve miniaturization of the battery module, and to prevent the secondary battery from flowing.

또한 바람직하게는, 상기 안착부(320)는, 좌우 방향으로 갈수록 각각 낮아지는 방향으로 소정 각도 기울어진 형태의 경사면이 형성될 수 있다.Also, preferably, the seating portion 320 may be inclined at a predetermined angle in a direction in which the seating portion 320 is lowered in the left-right direction.

예를 들어, 도 10에 도시된 바를 참조하면, 상기 안착부(320)는, F1으로 표시된 바와 같이, 좌측 상부에 좌측으로 갈수록 낮아지는 형태로 구성된 경사면이 형성될 수 있고, 우측 상부에 우측으로 갈수록 낮아지는 형태로 구성된 경사면이 형성될 수 있다.For example, referring to FIG. 10, the seating portion 320 may be formed with a sloped surface configured to be lowered toward the left at the upper left portion, as indicated by F1, An inclined surface configured in a shape that becomes gradually lower can be formed.

본 발명의 이러한 구성에 의하면, 이차 전지(100)의 하부와 냉각 플레이트(300)의 안착부(320) 사이에 접촉성이 향상될 수 있다. 특히, 이차 전지(100)의 하부는, 이차 전지(100)에서 수납부(I)와 실링부(S)의 좌우 두께 차이로 인해 형성되는데, 이차 전지(100)가 세워진 상태에서 이러한 수납부(I)의 하부는 지면에 평행하지 않고, 지면으로부터 소정 각도 기울어진 형태로 구성될 수 있다. 따라서, 상기 실시예와 같이, 안착부(320)의 상부가 경사진 형태로 구성된 경우, 안착부(320)의 상부와 이차 전지(100)의 하부가 서로 대응되는 형태로 형성됨으로써, 상호 간 밀착성이 증대될 수 있다. 또한, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 이차 전지가 세워진 형태로 수평 방향으로 배열되는 형태의 배터리 모듈에 있어서, 이차 전지가 하부 방향으로 쉽게 밀착될 수 있도록 하여, 배터리 모듈의 조립이 보다 용이해질 수 있다.According to this structure of the present invention, the contactability between the lower portion of the secondary battery 100 and the seating portion 320 of the cooling plate 300 can be improved. Particularly, the lower part of the secondary battery 100 is formed due to the difference in thickness between the storage part I and the sealing part S in the secondary battery 100. In a state where the secondary battery 100 is set up, I may not be parallel to the paper surface but may be inclined at a predetermined angle from the paper surface. Therefore, when the upper portion of the seating portion 320 is configured to be inclined as in the above embodiment, the upper portion of the seating portion 320 and the lower portion of the secondary battery 100 are formed to correspond to each other, Can be increased. In addition, according to the present invention, in the battery module in which the secondary battery is arranged horizontally in a raised form, the secondary battery can be easily attached in the downward direction, so that the battery module can be assembled more easily have.

뿐만 아니라, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 안착부(320) 내부로 유입된 열이 냉각 플레이트(300)의 외부로 보다 신속하게 배출될 수 있다. 즉, 도 10의 구성을 참조하면, 냉각 플레이트(300)는, 대체로 얇은 플레이트 형태로 구성되되 안착부(320)에서 다른 부분에 비해 두꺼워지는 형태로 구성될 수 있다. 그리고, 안착부(320)에서 두꺼워진 냉각 플레이트(300)는, 안착부(320)의 하부에서 다시 얇은 플레이트 형태로 구성되어, 안착부(320)로 유입된 열이 안착부(320) 하부의 얇은 부분을 통해 카트리지(200)의 외부로 배출될 수 있다. 이 경우, 안착부(320)와 이차 전지의 넓은 접촉 면적을 통해 유입된 열은 중앙의 좁은 배출 경로를 통해 외부로 배출될 수 있다. 이때, 상기 실시예와 같이, 안착부(320)의 좌측 단부와 우측 단부가 안착부(320)의 중앙 부분에 비해 높이가 낮도록 구성되면, 안착부(320)의 좌측 단부 내지 우측 단부와 안착부(320)의 중앙 하부에 위치한 배출 경로 사이의 거리가 좁혀짐으로써, 안착부(320)로 유입된 열이 중앙부에 위치한 배출 경로로 보다 용이하게 배출될 수 있다. In addition, according to this configuration of the present invention, the heat introduced into the seating portion 320 can be discharged to the outside of the cooling plate 300 more quickly. 10, the cooling plate 300 may be configured in the form of a generally thin plate, but thickened in the seating portion 320 compared to other portions. The cooling plate 300 thickened in the seating part 320 is formed in the form of a thin plate in the lower part of the seating part 320 so that the heat introduced into the seating part 320 is absorbed by the lower part of the seating part 320 And can be discharged to the outside of the cartridge 200 through the thin portion. In this case, the heat introduced through the wide contact area of the seat 320 and the secondary battery can be discharged to the outside through a narrow exhaust path at the center. If the left end and the right end of the seating part 320 are configured to be lower in height than the center part of the seating part 320 as in the above embodiment, the left end to the right end of the seating part 320, By narrowing the distance between the discharge paths located at the lower center of the part 320, the heat introduced into the seating part 320 can be discharged more easily to the discharge path located at the center part.

또한, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 동일한 수평 거리를 기준으로, 냉각 플레이트(300)의 안착부(320)와 이차 전지의 실링부(S) 하부 사이의 접촉 면적이 더욱 증대되어, 냉각 성능 향상과 배터리 모듈의 소형화 달성에 보다 용이할 수 있다.Further, according to this configuration of the present invention, the contact area between the seating portion 320 of the cooling plate 300 and the lower portion of the sealing portion S of the secondary battery 300 is further increased on the basis of the same horizontal distance, And the miniaturization of the battery module can be more easily achieved.

또한 바람직하게는, 상기 안착부(320)는, 좌측과 우측에 각각 상하 방향으로 평평한 면이 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 12의 구성을 참조하면, 상기 안착부(320)는, C 부분에 표시된 바와 같이, 좌측면과 우측면이 각각 지면에 수직한 방향으로 평평하게 형성될 수 있다.Also, preferably, the seating portion 320 may have a flat surface in the up and down direction on the left and right sides, respectively. For example, referring to the configuration of FIG. 12, the seat portion 320 may be formed such that the left side and the right side thereof are flat in a direction perpendicular to the paper surface, as indicated by C portion.

본 발명의 이러한 구성에 의하면, 이차 전지의 실링부와 냉각 플레이트(300)의 안착부(320) 사이에서 면접촉이 보다 용이하게 달성될 수 있다. 특히, 이차 전지의 실링부는 적어도 일부분이 지면에 수직한 방향으로 평평하게 구성될 수 있는데, 이러한 부분이 안착부(320)의 측면과 접촉될 수 있다. 이때, 이차 전지의 실링부의 단부는, 좌측 또는 우측 방향으로 폴딩되어, 배터리 모듈의 컴팩트화를 도모할 수 있다.According to this configuration of the present invention, surface contact between the sealing portion of the secondary battery and the seating portion 320 of the cooling plate 300 can be more easily achieved. In particular, the sealing portion of the secondary battery may be at least partially flattened in a direction perpendicular to the paper surface, and this portion may be in contact with the side surface of the seat portion 320. At this time, the end of the sealing portion of the secondary battery is folded in the left or right direction, so that the battery module can be made compact.

또한 바람직하게는, 상기 냉각 플레이트(300)는, 관통부(330) 및 노출부(340)를 구비할 수 있다.Also, preferably, the cooling plate 300 may include a penetration portion 330 and an exposed portion 340.

상기 관통부(330)는, 냉각 플레이트(300)에서 카트리지(200)를 관통하는 부분이라 할 수 있다. 예를 들어, 도 9 및 도 10의 구성을 참조하면, 상기 관통부(330)는, 카트리지(200)의 내측에 위치한 안착부(320)의 하부에서 외부 방향, 즉 하부 방향으로 연장되는 형태로 구성되어, 카트리지(200)를 관통하는 형태로 구성될 수 있다. 이를 위해, 카트리지(200)는 이러한 관통부(330)가 관통될 수 있도록, 도면에서 H로 표시된 바와 같이, 카트리지(200)의 하부에 관통구가 형성될 수 있다. The penetration portion 330 may be a portion penetrating the cartridge 200 from the cooling plate 300. [ 9 and 10, the penetration part 330 may be formed in a shape extending from the lower part of the seating part 320 located inside the cartridge 200 to the outer side, that is, the lower side And may be configured to penetrate the cartridge 200. [ To this end, a through-hole may be formed in the lower portion of the cartridge 200, as indicated by H in the drawing, such that the penetration portion 330 of the cartridge 200 can be penetrated.

본 발명의 이러한 구성에 의하면, 냉각 플레이트(300)의 관통부(330)가 카트리지(200)의 관통구(H)에 끼움 결합됨으로써, 냉각 플레이트(300)와 카트리지(200) 사이의 결합력이 확보될 수 있다.The through hole 330 of the cooling plate 300 is fitted into the through hole H of the cartridge 200 so that the coupling force between the cooling plate 300 and the cartridge 200 is ensured .

특히, 상기 관통부(330)는, 안착부(320)보다 좌우 방향 두께가 얇게 구성될 수 있다. 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 넓은 관통구(H)로 인해 카트리지(200)의 기계적 강성이 약화되는 것을 방지할 수 있다. Particularly, the penetration part 330 may be configured to be thinner in the lateral direction than the seating part 320. According to this configuration of the present invention, it is possible to prevent the mechanical rigidity of the cartridge 200 from being weakened due to the wide through-hole H. [

또한, 상기 노출부(340)는, 냉각 플레이트(300)에서 카트리지(200)의 외부로 노출된 부분이라 할 수 있다. 예를 들어, 도 9 및 도 10의 구성을 참조하면, 상기 노출부(340)는, 관통부(330)의 하부에서 연장되어 카트리지(200)의 하부 단위 프레임(202)의 하부에 위치할 수 있다.The exposed portion 340 may be a portion exposed from the cooling plate 300 to the outside of the cartridge 200. 9 and 10, the exposed portion 340 may extend from the lower portion of the penetrating portion 330 and may be positioned at a lower portion of the lower unit frame 202 of the cartridge 200 have.

이 경우, 상기 노출부(340)에는 공기나 냉각수와 같은 냉각 유체가 흐르도록 냉각 유로가 접촉 내지 인접하여 구비될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 중공이 형성되고 중공에 냉각수가 흐르는 냉각 파이프(400)를 포함할 수 있는데, 이 경우 상기 노출부(340)에는 이러한 냉각 파이프(400)가 직접 접촉하도록 구성될 수 있다. 또는, 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 상기 노출부(340)에 공기가 직접 접촉되도록 구성될 수 있다.In this case, the exposed portion 340 may be provided with a cooling channel in contact with or adjacent to the cooling channel such as air or cooling water. For example, the battery module according to the present invention may include a cooling pipe 400 in which a hollow is formed and cooling water flows in the hollow. In this case, the cooling pipe 400 is directly contacted with the exposed portion 340 . Alternatively, the battery module according to the present invention may be configured such that air is directly brought into contact with the exposed portion 340.

특히, 상기 노출부(340)는, 수평 방향으로 평평하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 7 및 도 9 내지 도 12에 도시된 바를 참조하면, 상기 노출부(340)는, 좌우 방향 및 전후 방향으로 평평하게 형성될 수 있다. 이때, 관통부(330)는 카트리지(200)의 중앙 부분에 위치할 수 있는데, 이 경우 노출부(340)는 관통부(330)의 외측 단부에서 좌우 방향으로 연장된 형태로 평평하게 형성될 수 있다.In particular, the exposed portion 340 may be formed flat in the horizontal direction. For example, referring to FIGS. 7 and 9 to 12, the exposed portion 340 may be formed to be flat in the left-right direction and the front-rear direction. At this time, the penetrating portion 330 may be located at the center portion of the cartridge 200. In this case, the exposed portion 340 may be flattened in the form of extending in the lateral direction at the outer end of the penetrating portion 330 have.

본 발명의 이러한 구성에 의하면, 냉각 플레이트(300)와 냉각 유체의 접촉 면적을 증대시켜 배터리 모듈의 냉각 성능을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 배터리 모듈에 냉각 파이프가 포함된 경우, 냉각 파이프(400)는 평평하게 형성된 노출부(340)에 면접촉되어, 열전달 효율이 향상되도록 할 수 있다.According to this configuration of the present invention, it is possible to improve the cooling performance of the battery module by increasing the contact area between the cooling plate 300 and the cooling fluid. For example, when the battery module includes a cooling pipe, the cooling pipe 400 may be in surface contact with the flat-formed exposed portion 340 so that heat transfer efficiency is improved.

또한, 상기 노출부(340)는, 인접하는 냉각 플레이트(300)의 노출부(340)와 좌우 단부가 상호 접촉된 형태로 구성될 수 있다. The exposed portion 340 may be configured such that the exposed portion 340 of the adjacent cooling plate 300 and the left and right ends thereof are in contact with each other.

예를 들어, 도 9 내지 도 11의 구성에서, 상기 노출부(340)는 카트리지(200)의 하부 단위 프레임(202)과 좌우 방향 길이가 동일하게 형성될 수 있다. 이 경우, 카트리지(200)가 좌우 방향으로 적층되면, 각 카트리지(200)의 노출부(340)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 좌측 단부와 우측 단부가 상호 접촉될 수 있다. 즉, 소정 카트리지(200)에 구비된 냉각 플레이트(300)의 노출부(340)의 좌측 단부는 좌측에 위치한 카트리지(200)의 노출부(340)의 우측 단부와 접촉될 수 있다. 또한, 소정 카트리지(200)에 구비된 냉각 플레이트(300)의 노출부(340)의 우측 단부는 우측에 위치한 카트리지(200)의 노출부(340)의 좌측 단부와 접촉될 수 있다.For example, in the configurations of FIGS. 9 to 11, the exposed portion 340 may be formed to have the same length as the lower unit frame 202 of the cartridge 200 in the left and right direction. In this case, when the cartridge 200 is stacked in the left-right direction, the exposed portion 340 of each cartridge 200 can be in contact with the left end and the right end, as shown in Fig. That is, the left end of the exposed portion 340 of the cooling plate 300 provided in the predetermined cartridge 200 may be in contact with the right end of the exposed portion 340 of the cartridge 200 located on the left side. The right end of the exposed portion 340 of the cooling plate 300 provided in the predetermined cartridge 200 may be in contact with the left end of the exposed portion 340 of the cartridge 200 positioned on the right side.

본 발명의 이러한 구성에 의하면, 카트리지(200) 간 냉각 플레이트(300)가 서로 접촉되므로, 특정 카트리지(200)에 수납된 이차 전지(100)에서 열이 많이 발생하더라도 발생된 열은 해당 카트리지(200)에 장착된 냉각 플레이트(300)뿐 아니라, 다른 카트리지(200)에 장착된 냉각 플레이트(300)로 전달될 수 있다. 그러므로, 특정 이차 전지에서 발생된 열이 해당 이차 전지에 인접한 냉각 플레이트(300)뿐 아니라, 다른 냉각 플레이트(300)로 분산되어 냉각 성능이 보다 향상될 수 있다.Since the cooling plates 300 between the cartridges 200 are in contact with each other, even if a large amount of heat is generated in the secondary battery 100 housed in the specific cartridge 200, the heat generated in the cartridge 200 To the cooling plate 300 mounted on the other cartridge 200 as well as the cooling plate 300 mounted on the other cartridge 200. [ Therefore, heat generated in a specific secondary battery can be dispersed to other cooling plates 300 as well as the cooling plate 300 adjacent to the secondary battery, so that the cooling performance can be further improved.

도 13은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 하부 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.13 is a cross-sectional view schematically showing a lower structure of a battery module according to still another embodiment of the present invention.

도 13을 참조하면, 상기 관통구(H)와 상기 관통부(330)는, 카트리지(200)의 하부 또는 상부에 둘 이상 형성될 수 있다. 예를 들어, 카트리지(200)는, 도 13에 도시된 바와 같이, 하부 단위 프레임(202)에 2개의 관통구(H)를 구비할 수 있다. 그리고, 냉각 플레이트(300)는, 안착부(320)의 하부에 2개의 관통부(330)를 구비할 수 있다. 이 경우, 2개의 관통부(330)는 각각 서로 다른 관통구(H)에 삽입될 수 있다.Referring to FIG. 13, the through-hole H and the penetrating portion 330 may be formed on the lower portion or the upper portion of the cartridge 200. For example, the cartridge 200 may have two through-holes H in the lower unit frame 202, as shown in Fig. The cooling plate 300 may include two through-holes 330 at a lower portion of the seating portion 320. In this case, the two penetration parts 330 can be inserted into different through holes H, respectively.

본 발명의 이러한 구성에 의하면, 다수의 관통구(H)를 통해 열이 배출될 수 있으므로, 안착부(320)로 유입된 열이 노출부(340)로 보다 원활하게 전달될 수 있다. 또한, 다수의 관통부(330)와 관통구(H) 사이의 결합을 통해 냉각 플레이트(300)와 카트리지(200) 사이의 결합이 보다 안정적으로 유지될 수 있다. According to this configuration of the present invention, heat can be discharged through the plurality of through-holes H, so that the heat introduced into the seating portion 320 can be more smoothly transmitted to the exposed portion 340. In addition, the coupling between the cooling plate 300 and the cartridge 200 can be more stably maintained through the coupling between the plurality of through-holes 330 and the through-holes H.

또한 바람직하게는, 상기 안착부(320)는, 하부가 카트리지(200)의 상부에 안착될 수 있다. 예를 들어, 상기 안착부(320)는, 도 9에서 D 부분에 도시된 바와 같이, 하부가 카트리지(200)의 하부 단위 프레임(202)의 상면에 접촉된 상태로 놓일 수 있다. Also, preferably, the seating portion 320 can be seated on the upper portion of the cartridge 200. For example, the seating part 320 may be placed in contact with the upper surface of the lower unit frame 202 of the cartridge 200, as shown in part D in FIG.

본 발명의 이러한 구성에 의하면, 냉각 플레이트(300)와 카트리지(200) 사이의 결합이 보다 안정적으로 유지될 수 있고, 냉각 플레이트(300)의 중앙 부분이 수평 방향으로 휘는 것을 방지할 수 있다. 더욱이, 안착부(320)는, 도면에 도시된 바와 같이 하단부가 수평 방향으로 평평한 형태로 구성될 수 있으며, 이와 같이 평평하게 형성된 안착부(320)의 하단이 평평하게 형성된 하부 단위 프레임(202)의 상면에 접촉될 수 있다.According to this configuration of the present invention, the coupling between the cooling plate 300 and the cartridge 200 can be more stably maintained, and the central portion of the cooling plate 300 can be prevented from bending in the horizontal direction. Further, as shown in the figure, the seating part 320 may be formed in a flat shape in the horizontal direction. The bottom part of the seating part 320, which is formed as such a flat surface, As shown in FIG.

특히, 상기 카트리지(200)는, 안착부(320)가 안착되는 부분에 상부 방향으로 돌출되는 형태로 돌기(210)가 형성될 수 있다. Particularly, in the cartridge 200, the protrusion 210 may be formed so as to protrude upward in a portion where the mounting portion 320 is seated.

예를 들어, 도 9 및 도 13에 도시된 바와 같이, 카트리지(200)의 하부 단위 프레임(202)에는, 상부 방향으로 돌기(210)가 형성될 수 있다. 더욱이, 이러한 돌기(210)는 관통구(H)가 형성된 부분에 마련될 수 있다. 이 경우, 냉각 플레이트(300)의 안착부(320)는, 이러한 돌기(210)의 상단에 접촉하여 안착될 수 있으며, 관통부(330)는 돌기(210)의 중앙에 형성된 관통구(H)에 삽입될 수 있다.For example, as shown in Figs. 9 and 13, the lower unit frame 202 of the cartridge 200 may be provided with the protrusion 210 in the upper direction. Further, the protrusion 210 may be provided at a portion where the through hole H is formed. In this case, the seating portion 320 of the cooling plate 300 can be brought into contact with the upper end of the protrusion 210, and the penetration portion 330 can be inserted into the through hole H formed in the center of the protrusion 210, As shown in FIG.

본 발명의 이러한 구성에 의하면, 관통구(H)가 형성된 부분에서 카트리지(200)의 기계적 강성이 강화될 수 있다. 즉, 카트리지(200)에서 관통구(H)가 형성된 부분은 다른 부분에 비해 기계적 강도가 약화될 수 있으나, 돌기(210)를 통해 다른 부분보다 두께가 두꺼워짐으로써 이러한 기계적 강도의 약화가 방지될 수 있다.According to this configuration of the present invention, the mechanical rigidity of the cartridge 200 can be enhanced at the portion where the through-hole H is formed. That is, the portion of the cartridge 200 where the through-hole H is formed may have a lower mechanical strength than the other portion, but the thickness of the through-hole H is thicker than the other portion through the protrusion 210, .

한편, 상기 실시예에서는, 이차 전지(100), 카트리지(200) 및 냉각 플레이트(300)에 대하여 하부 구성을 위주로 설명되었으나, 배터리 모듈의 상부는 하부와 대칭되는 형태로 구성될 수 있으므로, 상술한 내용 중 여러 부분이 이차 전지(100), 카트리지(200) 및 냉각 플레이트(300)의 상부 구성에도 적용될 수 있다. Although the secondary battery 100, the cartridge 200, and the cooling plate 300 have been described above in the above embodiment, the upper portion of the battery module may be configured to be symmetrical with the lower portion, Various portions of the contents may be applied to the upper structure of the secondary battery 100, the cartridge 200, and the cooling plate 300. [

예를 들어, 카트리지(200)의 관통구(H)나 냉각 플레이트(300)의 관통부(330) 및 노출부(340) 등은 카트리지(200)와 냉각 플레이트(300)의 상부에도 적용될 수 있다. 즉, 카트리지(200)는, 상부 단위 프레임(201)에 하나 이상의 관통구(H)가 형성될 수 있으며, 냉각 플레이트(300)는, 이러한 관통구(H)에 대응하여 상부에 관통부(330)를 구비할 수 있다. 그리고, 냉각 플레이트(300)는 이러한 관통부(330)로부터 연장되어 상부 단위 프레임(201)의 외부로 노출된 노출부(340)를 구비할 수 있다. 이처럼, 냉각 플레이트(300)는, 카트리지(200)의 상부 단위 프레임을 관통하여 상부 단위 프레임(201)의 상부에 노출되는 형태로 구성될 수도 있다.For example, the through-hole H of the cartridge 200, the penetration portion 330 and the exposed portion 340 of the cooling plate 300, and the like may be applied to the upper portion of the cartridge 200 and the cooling plate 300 . That is, the cartridge 200 may have at least one through-hole H formed in the upper unit frame 201, and the cooling plate 300 may have through-holes 330 ). The cooling plate 300 may include an exposed portion 340 extending from the penetration portion 330 and exposed to the outside of the upper unit frame 201. As described above, the cooling plate 300 may be configured to be exposed through the upper unit frame of the cartridge 200 and exposed to the upper portion of the upper unit frame 201.

또한, 상기 냉각 플레이트(300)는, 하부에 구비된 안착부(320)에 대응되는 형태로, 상부에 접촉부를 더 구비할 수 있다.In addition, the cooling plate 300 may correspond to the seating part 320 provided at the lower part, and may further include a contact part on the upper part.

상기 접촉부는, 냉각 플레이트(300)의 본체(310)에서, 좌우 방향으로 돌출된 형태로 형성될 수 있다. 그리고, 이러한 접촉부의 하부에는 이차 전지(100)의 상부가 접촉될 수 있다. 특히, 상기 접촉부의 하부에는, 이차 전지의 수납부 상부가 접촉될 수 있다. 그리고, 상기 접촉부의 측부에는 이차 전지의 상부 실링부가 접촉될 수 있다.The contact portion may be formed in the body 310 of the cooling plate 300 so as to protrude laterally. The upper portion of the secondary battery 100 may contact the lower portion of the contact portion. Particularly, the upper portion of the accommodating portion of the secondary battery can be brought into contact with the lower portion of the contact portion. The upper sealing portion of the secondary battery may be brought into contact with the side portion of the contact portion.

더욱이, 이차 전지(100)의 상부 형태는 하부 형태와 상하 대칭되는 형태로 형성될 수 있으므로, 상기 접촉부는, 안착부(320)의 형태와 상하 대칭되는 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 접촉부는, 좌우 방향으로 갈수록 각각 낮아지는 방향으로 소정 각도 기울어진 형태의 경사면이 하부에 형성될 수 있다. 또한, 상기 접촉부는, 좌측과 우측에 각각 상하 방향으로 평평한 면이 형성될 수 있다.In addition, since the upper portion of the secondary battery 100 may be formed to be symmetrical with the lower portion, the contact portion may be formed to be vertically symmetrical with the shape of the seating portion 320. For example, the contact portion may be formed with an inclined surface at a lower side inclined at a predetermined angle in a direction in which the contact portion is lowered in the left-right direction. The contact portion may have a flat surface in the vertical direction on the left and right sides.

한편, 본 발명에 따른 배터리 모듈에 있어서 카트리지는 냉각 플레이트가 삽입된 상태에서 사출 성형되는, 인서트 사출 방식으로 제조될 수 있다. 다만, 본 발명이 반드시 이러한 제조 방식으로 제한되는 것은 아니며, 다른 다양한 방식으로 냉각 플레이트와 카트리지가 제조될 수 있다.On the other hand, in the battery module according to the present invention, the cartridge may be manufactured by an insert injection method in which a cooling plate is injection-molded while being inserted. However, the present invention is not necessarily limited to this manufacturing method, and cooling plates and cartridges can be manufactured in various other ways.

본 발명에 따른 배터리 팩은, 본 발명에 따른 배터리 모듈을 하나 이상 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 이러한 배터리 모듈 이외에, 이러한 배터리 모듈을 수납하기 위한 팩 케이스, 배터리 모듈의 충방전을 제어하기 위한 각종 장치, 이를테면 BMS(Battery Management System), 전류 센서, 퓨즈 등을 더 포함할 수 있다.The battery pack according to the present invention may include at least one battery module according to the present invention. In addition to the battery module, the battery pack according to the present invention may include a pack case for storing such a battery module, various devices for controlling charge and discharge of the battery module such as a BMS (Battery Management System), a current sensor, a fuse As shown in FIG.

본 발명에 따른 배터리 모듈은, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 자동차에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 자동차는, 본 발명에 따른 배터리 모듈을 포함할 수 있다. 특히, 전기 자동차와 같이 배터리로부터 구동력을 얻는 자동차의 경우, 배터리 모듈의 냉각 성능은 매우 중요하다. 따라서, 이러한 자동차에 본 발명에 따른 배터리 모듈이 적용되는 경우, 효과적인 냉각 성능으로 안정적이고 안전한 배터리 모듈이 제공될 수 있다.The battery module according to the present invention can be applied to an automobile such as an electric car or a hybrid car. That is, the automobile according to the present invention may include a battery module according to the present invention. Particularly, in the case of a vehicle such as an electric vehicle that obtains driving force from the battery, the cooling performance of the battery module is very important. Therefore, when the battery module according to the present invention is applied to such a vehicle, a stable and safe battery module can be provided with an effective cooling performance.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood that various modifications and changes may be made without departing from the scope of the appended claims.

한편, 본 명세서에서 상, 하, 좌, 우, 전, 후와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.In the present specification, terms indicating upward, downward, leftward, rightward, forward, and backward directions are used, but these terms are for convenience of explanation only and may vary depending on the position of an object or the position of an observer It will be apparent to those skilled in the art that the present invention is not limited thereto.

100: 이차 전지
I: 수납부, S: 실링부
110: 전극 조립체, 120: 파우치 외장재, 130: 전극 리드
200: 카트리지
201: 상부 단위 프레임, 202: 하부 단위 프레임, 203: 전방 단위 프레임, 204: 후방 단위 프레임
210: 돌기, H: 관통구
300: 냉각 플레이트
310: 본체, 320: 안착부, 330: 관통부, 340: 노출부
400: 냉각 파이프
100: secondary battery
I: storage portion, S: sealing portion
110: electrode assembly, 120: pouch case, 130: electrode lead
200: Cartridge
201: upper unit frame, 202: lower unit frame, 203: forward unit frame, 204: rear unit frame
210: projection, H: penetration hole
300: cooling plate
310: main body, 320: seat portion, 330: penetrating portion, 340: exposed portion
400: cooling pipe

Claims (6)

상하 방향으로 세워진 형태로 좌우 방향으로 나란하게 배열된 복수의 이차 전지; 및
판상의 열전도성 재질로 구성되며, 2개의 이차 전지 사이에 개재되고, 좌우 방향으로 돌출된 형태로 형성되어 상기 이차 전지의 하부가 안착되는 안착부를 구비하는 냉각 플레이트
를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
A plurality of secondary batteries arranged in a vertical direction in a lateral direction; And
A cooling plate having a plate-shaped thermally conductive material and disposed between the two secondary batteries and protruding in the left-right direction to have a seating portion on which the lower portion of the secondary battery is seated;
The battery module comprising:
제1항에 있어서,
상기 이차 전지는, 전극과 분리막의 조립체와 전해액을 수납하는 수납부 및 파우치 외장재가 융착된 실링부를 구비하고,
상기 안착부의 상부에는 상기 수납부의 하부가 안착된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
The method according to claim 1,
The secondary battery includes an assembly of an electrode and a separator, a storage portion for storing an electrolyte solution, and a sealing portion to which the pouch exterior material is fused,
And a lower portion of the receiving portion is seated on an upper portion of the seating portion.
제2항에 있어서,
상기 안착부의 측부에는 상기 실링부가 접촉하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
3. The method of claim 2,
And the sealing portion contacts the side of the seat portion.
제1항에 있어서,
상기 냉각 플레이트는, 좌우 방향으로 돌출된 형태로 형성되어 상기 이차 전지의 상부가 접촉되는 접촉부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the cooling plate is formed in a protruding shape in the left-right direction, and further comprises a contact portion to which an upper portion of the secondary battery contacts.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩.A battery pack comprising the battery module according to any one of claims 1 to 4. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 배터리 모듈을 포함하는 자동차.A vehicle comprising a battery module according to any one of claims 1 to 4.
KR1020150114822A 2015-08-13 2015-08-13 Battery module KR102057620B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150114822A KR102057620B1 (en) 2015-08-13 2015-08-13 Battery module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150114822A KR102057620B1 (en) 2015-08-13 2015-08-13 Battery module

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170020095A true KR20170020095A (en) 2017-02-22
KR102057620B1 KR102057620B1 (en) 2019-12-19

Family

ID=58314991

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150114822A KR102057620B1 (en) 2015-08-13 2015-08-13 Battery module

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102057620B1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180106421A (en) * 2017-03-20 2018-10-01 현대자동차주식회사 Battery module
KR20190078841A (en) * 2017-12-27 2019-07-05 주식회사 엘지화학 Battery module with improved cooling structure
KR20190115746A (en) * 2018-04-03 2019-10-14 에스케이이노베이션 주식회사 Pouch for secondary battery, Secondary battery and Battery module including the secondary battery
KR20200067588A (en) * 2018-12-04 2020-06-12 주식회사 엘지화학 Battery module and method of manufacturing the same
KR102492180B1 (en) * 2022-08-18 2023-01-27 덕양산업 주식회사 Battery module with enhanced cooling performance
WO2023075147A1 (en) * 2021-10-26 2023-05-04 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery module and battery pack including same

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2024528102A (en) * 2022-04-12 2024-07-26 エルジー エナジー ソリューション リミテッド Battery module with improved safety

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180106421A (en) * 2017-03-20 2018-10-01 현대자동차주식회사 Battery module
CN108631022A (en) * 2017-03-20 2018-10-09 现代自动车株式会社 Battery module with improved cooling performance
CN108631022B (en) * 2017-03-20 2022-09-06 现代自动车株式会社 Battery module with improved cooling performance
KR20190078841A (en) * 2017-12-27 2019-07-05 주식회사 엘지화학 Battery module with improved cooling structure
KR20190115746A (en) * 2018-04-03 2019-10-14 에스케이이노베이션 주식회사 Pouch for secondary battery, Secondary battery and Battery module including the secondary battery
KR20210095839A (en) * 2018-04-03 2021-08-03 에스케이이노베이션 주식회사 Pouch for secondary battery, Secondary battery and Battery module including the secondary battery
KR20220098099A (en) * 2018-04-03 2022-07-11 에스케이온 주식회사 Preparing method for secondary battery
KR20200067588A (en) * 2018-12-04 2020-06-12 주식회사 엘지화학 Battery module and method of manufacturing the same
WO2023075147A1 (en) * 2021-10-26 2023-05-04 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery module and battery pack including same
KR102492180B1 (en) * 2022-08-18 2023-01-27 덕양산업 주식회사 Battery module with enhanced cooling performance

Also Published As

Publication number Publication date
KR102057620B1 (en) 2019-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101792675B1 (en) Battery module
KR101865995B1 (en) Battery module
KR102120118B1 (en) Battery module
US11594776B2 (en) Battery module including heat shrinkable tube
KR102119183B1 (en) Battery module
KR102002350B1 (en) Battery Module Assembly
CN106898714B (en) Battery module, battery pack, and vehicle
KR102057620B1 (en) Battery module
KR101792751B1 (en) Battery module
KR101960922B1 (en) Battery module
KR20170094759A (en) Battery module
JP2020502736A (en) Battery module
KR20170030954A (en) Battery Module
US20220247046A1 (en) Battery Module and Battery Pack
KR20170037157A (en) Pouch-typed secondary battery comprising modified leads and battery module comprising the same
KR20210093637A (en) Battery Module
KR101852235B1 (en) Pouch type secondary battery and Cell assembly comprising it
KR101795703B1 (en) Cartridge for secondary battery and battery module including the same
KR20170052059A (en) Battery module
KR101746765B1 (en) Cartridge for secondary battery and battery module including the same
KR101902447B1 (en) Unit Module Having Elastic Cover Member
KR20160054268A (en) Secondary battery cell and battery module including the same
KR101764837B1 (en) Battery module and battery pack including the same
KR20170085690A (en) Bettery cell
JP2022552154A (en) Battery pack with improved vibration resistance

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right