KR20180080813A - Battery module housing structure for improving cooling performance and Method for assembling the same - Google Patents

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KR20180080813A KR1020170001805A KR20170001805A KR20180080813A KR 20180080813 A KR20180080813 A KR 20180080813A KR 1020170001805 A KR1020170001805 A KR 1020170001805A KR 20170001805 A KR20170001805 A KR 20170001805A KR 20180080813 A KR20180080813 A KR 20180080813A
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류재연
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Abstract

The present invention relates to a battery module structure, and more particularly, to a battery module, which increases the mechanical strength so as to secure electrical stability by forming an insulating partition between battery cell electrodes and to securely support the outer periphery of a housing against an external load, and to an assembling method thereof. According to the present invention, the insulating partition is formed between pouch electrodes to secure the electrical safety and can improve the mechanical strength by realizing a honeycomb support structure so that the outer periphery of the battery module housing is firmly supported against the external load.

Description

냉각 성능 증대를 위한 배터리 모듈 및 이의 조립 방법{Battery module housing structure for improving cooling performance and Method for assembling the same}[0001] The present invention relates to a battery module for improving cooling performance and a method for assembling the battery module,

본 발명은 배터리 모듈 구조에 관한 것으로서, 더 상세하게는 배터리 셀 전극 사이에 절연 격벽을 구성하여 전기적 안전성을 확보하며 하우징의 외곽은 외부 하중에 견고하게 지지되도록 기계적 강도를 높이는 배터리 모듈 및 이의 조립 방법에 대한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery module structure, and more particularly, to a battery module in which insulation barriers are formed between battery cell electrodes to secure electrical stability and to enhance mechanical strength so that the outer periphery of the housing is firmly supported by external loads. Lt; / RTI >

또한, 본 발명은 외부로부터 공기가 유입된 후 배터리 셀을 냉각하여 외부로 방출될 수 있도록 냉각 성능을 증대하는 배터리 모듈 및 이의 조립 방법에 대한 것이다.The present invention also relates to a battery module and a method for assembling the battery module, which increases the cooling performance so that the battery cell can be cooled and discharged to the outside after air flows from the outside.

친환경 차량에 장착되는 배터리 셀은 연비 향상 및/또는 효율 증대를 위해 지속적으로 용량이 증대되었다. 이에 상응하기 위해 배터리 팩은 지속적으로 부피를 축소하기 위한 설계를 진행하고 있다. Battery cells mounted in environmentally friendly vehicles have continually increased capacity to improve fuel economy and / or efficiency. In order to correspond to this, the battery pack is continuously designed to reduce the volume.

이러한 배터리 장착 공간을 위한 부피의 축소는 친환경 차량의 상품성 결여와 직결된다. 이에 따라 기존 내연기관 차량의 트렁크 용량을 유지하면서 배터리 팩의 용량을 증대시키는 기술 혹은 후방좌석 하부에 장착을 위해 배터리 팩의 부피를 최소화하는 설계는 완성차 제작사 및/또는 배터리 팩 개발 회사의 당면한 문제로 부각되었다.The reduction of the volume for such a battery mounting space is directly related to the lack of commercialization of an environmentally friendly vehicle. Therefore, the technology to increase the capacity of the battery pack while maintaining the trunk capacity of the existing internal combustion engine vehicle, or the design that minimizes the volume of the battery pack to be mounted under the rear seat, is a problem of the maker of the car maker and / It was highlighted.

배터리 팩을 구성하는 배터리 모듈은 다수의 파우치형 셀을 직렬 혹은 병렬로 용접하여 기계적, 전기적 연결을 구성하였다. 이때 파우치형 셀의 고정, 보호 및 냉각 성능 증대를 위해 Al(알루미늄) 재질의 셀 커버를 구성하여 그 목적을 달성하였다. 이를 보여주는 도면이 도 1에 도시된다. The battery module constituting the battery pack is constructed by mechanically and electrically connecting a plurality of pouch type cells in series or in parallel. At this time, a cell cover made of Al (aluminum) material is formed for the purpose of fixing, protecting and cooling the pouch type cell. A diagram showing this is shown in Fig.

도 1을 참조하면, 배터리 셀 커버가 배터리 셀의 양단에 부착되고, 이러한 배터리 셀이 여러 개로 적층되어 배터리 셀 조립체(110)가 되며 배터리 셀 리드를 연결한 버스바 단자(110-1)가 설치된다. 1, a battery cell cover is attached to both ends of a battery cell, and the plurality of battery cells are stacked to form a battery cell assembly 110. A bus bar terminal 110-1 connecting the battery cell leads is installed do.

이 배터리 셀 조립체(110)의 하단에 하단 하우징(130)이 조립되고, 상단에 상단 하우징(120)이 조립된다. 또한, 하단 하우징(130)의 표면에 퓨즈 박스(140)가 조립된다.The lower housing 130 is assembled to the lower end of the battery cell assembly 110, and the upper housing 120 is assembled to the upper end. Also, a fuse box 140 is assembled to the surface of the lower housing 130.

상단 하우징(120)과 하단 하우징(130)은 좌우 한 쌍의 나사(121-1,121-2,122-1,122-2)를 이용하여 상호 체결 조립된다. 상단 하우징(120)에 배출관(102)이 형성된다.The upper housing 120 and the lower housing 130 are fastened and assembled using a pair of right and left screws 121-1, 121-2, 122-1, and 122-2. A discharge tube 102 is formed in the upper housing 120.

도 1에 도시된 바와 같이, 배터리 셀을 Al 케이스에 1차 서브 모듈화하여 하우징에 조립한다.As shown in FIG. 1, the battery cell is first submodulated into an Al case and assembled into a housing.

그런데, 배터리 모듈의 컴팩트한 설계 및/또는 사용 환경 조건에 대한 절연 성능 증대를 위해 파우치형 셀 주변의 도전체 재질의 커버는 제거하면서도 동시에 기계적 강성 유지 및/또는 냉각 성능 증대를 달성하는 모듈 하우징 개발의 필요성이 높아졌다.However, in order to compactly design the battery module and / or to increase the insulation performance against the use environment conditions, a module housing that achieves mechanical stiffness maintenance and / or cooling performance while removing the cover of the conductive material around the pouch- .

1. 한국공개특허번호 제10-2016-0142663호1. Korean Patent Publication No. 10-2016-0142663 2. 한국공개특허번호 제10-2016-0082074호2. Korean Patent Publication No. 10-2016-0082074

본 발명은 위 배경기술에 따른 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, 배터리 셀 전극 사이에 절연 격벽을 구성하여 전기적 안전성을 확보하며 하우징의 외곽은 외부 하중에 견고하게 지지되도록 기계적 강도를 높이는 배터리 모듈 및 이의 조립 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] The present invention has been proposed in order to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a battery module and a battery module in which insulation barrier walls are formed between battery cell electrodes to secure electrical safety, And an object thereof is to provide a method of assembling the same.

또한, 본 발명은 외부로부터 공기가 유입된 후 배터리 셀을 냉각하여 외부로 방출될 수 있도록 냉각 성능을 증대하는 배터리 모듈 및 이의 조립 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a battery module and a method of assembling the battery module, which increase the cooling performance so that the battery cell can be cooled after the air is introduced from the outside and discharged to the outside.

본 발명은 위에서 제시된 과제를 달성하기 위해, 배터리 셀 전극 사이에 절연 격벽을 구성하여 전기적 안전성을 확보하며 하우징의 외곽은 외부 하중에 견고하게 지지되도록 기계적 강도를 높이는 배터리 모듈을 제공한다.In order to achieve the above-described object, the present invention provides a battery module having an insulating partition wall between battery cell electrodes to ensure electrical safety and to increase the mechanical strength so that the outer periphery of the housing is firmly supported by an external load.

상기 배터리 모듈은,The battery module includes:

플라스틱 재질의 다수의 중간 플레이트(331,332,333)가 다수의 배터리 셀(211) 사이에 하나씩 배치되어 조립되는 배터리 셀 조립체(210);A battery cell assembly 210 in which a plurality of intermediate plates 331, 332, 333 made of plastic are assembled and disposed one by one among a plurality of battery cells 211;

상기 배터리 셀 조립체(210)의 양 측면에 조립되는 플라스틱 재질의 한 쌍의 커버 플레이트(250,260);A pair of plastic cover plates 250 and 260 assembled to both sides of the battery cell assembly 210;

상기 배터리 셀 조립체(210)의 상단에 삽입 고정되는 상단 하우징(220); 및An upper housing 220 inserted and fixed to an upper end of the battery cell assembly 210; And

상기 배터리 셀 조립체(210)의 하단에 삽입 고정되는 하단 하우징(230:을 포함하는 것을 특징으로 한다.And a lower housing (230) inserted and fixed to the lower end of the battery cell assembly (210).

이때, 상기 다수의 중간 플레이트(331,332,333)는 냉각을 위해 양측면에 공기가 유입된후 방출되도록 중공 형상의 냉각홀(701)이 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.At this time, the plurality of intermediate plates 331, 332, 333 may be formed with a hollow cooling hole 701 to allow air to flow into both sides of the intermediate plate 331 for cooling.

또한, 상기 냉각홀(701)은 벌집 모양인 것을 특징으로 할 수 있다.The cooling holes 701 may have a honeycomb shape.

또한, 상기 다수의 중간 플레이트(331,332,333)는 종하중 및 횡하중 지지를 위해 트러스 형상인 것을 특징으로 할 수 있다.Further, the plurality of intermediate plates 331, 332, 333 may have a truss-like shape for supporting the vertical load and the lateral load.

또한, 상기 한 쌍의 커버 플레이트(250,260)는 개방부(611)에 다수의 가로부재(610)가 일정한 간격으로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the pair of cover plates 250 and 260 may be characterized in that a plurality of transverse members 610 are formed at regular intervals in the opening 611.

또한, 상기 다수의 가로부재(610)는 상기 배터리 셀(211)의 조립되는 면과 밀착되도록 상기 한 쌍의 커버 플레이트(250,260)의 일측면상에만 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.The plurality of transverse members 610 may be formed only on one side of the pair of cover plates 250 and 260 so as to be in close contact with the surface to which the battery cell 211 is assembled.

또한, 상기 상단 하우징(220) 및 하단 하우징(230)에는 걸림턱부(222)와 요홈(221)이 교대로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the upper housing 220 and the lower housing 230 may have a latching jaw 222 and a groove 221 formed alternately.

이때, 상기 걸림턱부(222)와 맞물리도록 상기 다수의 중간 플레이트(331,332,333)의 양측면에는 걸림홈(721)이 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.At this time, latching grooves 721 are formed on both side surfaces of the plurality of intermediate plates 331, 332, 333 to engage with the latching jaws 222.

또한, 상기 다수의 배터리 셀(211)은 파우치형 셀인 것을 특징으로 할 수 있다.Also, the plurality of battery cells 211 may be pouch-shaped cells.

또한, 상기 상단 하우징(220) 및 하단 하우징(230)은 플라스틱 재질인 것을 특징으로 할 수 있다.The upper housing 220 and the lower housing 230 may be made of a plastic material.

다른 한편으로, 본 발명의 다른 일실시예는, 플라스틱 재질의 다수의 중간 플레이트(331,332,333)를 다수의 배터리 셀(211) 사이에 하나씩 배치하여 배터리 셀 조립체(210)를 조립하는 단계; 상기 배터리 셀 조립체(210)의 양 측면에 플라스틱 재질의 한 쌍의 커버 플레이트(250,260)를 조립하는 단계; 상기 배터리 셀 조립체(210)의 상단에 상단 하우징(220)을 삽입 고정하는 단계; 및 상기 배터리 셀 조립체(210)의 하단에 하단 하우징(230)을 삽입 고정하는 단계:를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 성능 증대를 위한 배터리 모듈의 조립 방법을 제공할 수 있다.On the other hand, another embodiment of the present invention includes: assembling a battery cell assembly 210 by disposing a plurality of intermediate plates 331, 332, 333 made of plastic one by one among a plurality of battery cells 211; Assembling a pair of plastic cover plates (250, 260) on both sides of the battery cell assembly (210); Inserting and fixing an upper housing (220) to an upper end of the battery cell assembly (210); And inserting and fixing the lower housing (230) to the lower end of the battery cell assembly (210).

본 발명에 따르면, 파우치 전극 사이에 절연 격벽을 구성하여 전기적 안전성을 확보하며 배터리 모듈 하우징의 외곽을 외부 하중에 견고하게 지지되도록 벌집모양의 지지구조 형상을 구현함으로써 기계적 강도를 향상시킬 수 있다.According to the present invention, mechanical strength can be improved by constructing an insulating partition wall between the pouch electrodes to ensure electrical safety and to realize a honeycomb support structure so that the outer surface of the battery module housing is firmly supported by an external load.

또한, 본 발명의 다른 효과로서는 외부 지지구조 형상의 가운데를 외부로부터 공기가 유입된 후 배터리 셀을 냉각하여 외부로 방출될 수 있도록 중공형상의 냉각 유로 역할이 수행 하도록 구현할 수 있다는 점을 들 수 있다.Another effect of the present invention is that a hollow cooling channel can be realized so that the battery cell can be cooled and discharged to the outside after air flows in from the outside of the shape of the external supporting structure .

도 1은 일반적인 배터리 모듈의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 모듈(200)의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 배터리 조립체(210)의 외관 사시도이다.
도 4는 도 3에서 A-A'축으로 절개한 부분 확대도이다.
도 5는 도 3에 도시된 배터리 조립체(210)의 중간 플레이트 및 커버 플레이트 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 커버 플레이트(260)의 사시도이다.
도 7은 도 5에 도시된 중간 플레이트(331)의 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a general battery module.
2 is an exploded perspective view of a battery module 200 according to an embodiment of the present invention.
3 is an external perspective view of the battery assembly 210 shown in FIG.
FIG. 4 is a partially enlarged view taken along the line A-A 'in FIG.
5 is a perspective view of an intermediate plate and cover plate of the battery assembly 210 shown in FIG.
6 is a perspective view of the cover plate 260 shown in Fig.
7 is a perspective view of the intermediate plate 331 shown in Fig.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다.Like reference numerals are used for similar elements in describing each drawing.

제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. The term "and / or" includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant art and are to be construed as ideal or overly formal in meaning unless explicitly defined in the present application Should not.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 냉각 성능 증대를 위한 배터리 모듈 및 이의 조립 방법을 상세하게 설명하기로 한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other features and advantages of the present invention will be more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 모듈(200)의 분해 사시도이다. 도 2를 참조하면, 상기 배터리 모듈 하우징 구조는, 배터리 셀 조립체(210), 이 배터리 셀 조립체(210)의 우측에 조립되는 우측 커버 플레이트(250), 배터리 셀 조립체(210)의 좌측에 조립되는 좌측 커버 플레이트(260), 배터리 셀 조립체(210)의 상단에 조립되는 상단 하우징(220), 및 배터리 셀 조립체(210)의 하단에 조립되는 하단 하우징(230) 등을 포함하여 구성될 수 있다.2 is an exploded perspective view of a battery module 200 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the battery module housing structure includes a battery cell assembly 210, a right cover plate 250 assembled to the right side of the battery cell assembly 210, and a left cover plate 250 assembled to the left side of the battery cell assembly 210 An upper housing 220 assembled to the upper ends of the battery cell assemblies 210 and a lower housing 230 assembled to the lower ends of the battery cell assemblies 210.

배터리 셀 조립체(210)는 다수의 배터리 셀(211)이 배치되고, 배터리 셀(211)의 셀 리드에 용접되는 버스바 단자(210-1)를 포함하여 구성된다. 특히, 배터리 셀 조립체(210)는 플라스틱 재질의 중간 플레이트가 배터리 셀(211) 사이에 하나씩 배치된다. 따라서, 배터리 셀(211)의 전극 사이에 절연 격벽을 구성하게 함으로써 전기적 안전성을 확보할 수 있다.The battery cell assembly 210 includes a plurality of battery cells 211 and a bus bar terminal 210-1 that is welded to a cell lead of the battery cell 211. [ Particularly, the battery cell assembly 210 has the intermediate plates of the plastic material disposed between the battery cells 211 one by one. Therefore, by forming the insulating barrier between the electrodes of the battery cell 211, electrical safety can be ensured.

배터리 셀(211)은 원통형 셀(cylindrical cell), 각형 셀(prismatic cell), 파우치형 셀 등으로 설계될 수 있다. 파우치형 셀들은 박막으로 구성된 유연한 커버를 포함하고, 상기 커버 내에는 배터리 셀의 전기적 구성 요소들이 배치되어 있다.The battery cell 211 may be a cylindrical cell, a prismatic cell, a pouch-shaped cell, or the like. The pouch-shaped cells include a flexible cover composed of a thin film, in which the electrical components of the battery cell are arranged.

하나의 배터리 셀 내에서 최적의 공간 이용을 구현하기 위해서는 특히 파우치형 셀들이 사용된다. 상기 파우치형 셀들은 또한 높은 용량과 더불어 적은 중량을 특징으로 한다. 이러한 전술한 파우치형 셀들의 에지들은 조인트(sealing joint)(미도시)를 포함한다. 부연하면, 상기 조인트는 배터리 셀들의 2개의 박막을 연결하고, 상기 박막들은 그로 인해 형성된 공동부 내에 추가의 부품들을 포함한다. In particular, pouch-shaped cells are used in order to realize optimum space utilization in one battery cell. The pouch-shaped cells are also characterized by low weight with high capacity. The edges of such pouch-like cells include a sealing joint (not shown). In addition, the joint connects two thin films of battery cells, and the thin films contain additional components in the cavities formed thereby.

일반적으로, 파우치형 셀들은 리튬 2차 배터리 또는 니켈-수소 배터리(Nickel-hydrogen battery)등과 같이, 전해질 용액(electrolytic solution)을 내포할 수도 있다. 또한, 배터리 셀은 니켈 메탈 배터리, 리튬 이온 배터리, 리튬 폴리머 배터리 등의 전기 차량용 고전압 배터리가 될 수 있다. Generally, the pouch-shaped cells may contain an electrolytic solution, such as a lithium secondary battery or a nickel-hydrogen battery. The battery cell may also be a high voltage battery for an electric vehicle, such as a nickel metal battery, a lithium ion battery, or a lithium polymer battery.

일반적으로 고전압 배터리는 전기 차량을 움직이는 동력원으로 사용하는 배터리로서 100V 이상의 고전압을 말한다. 그러나, 이에 한정되지는 않으며, 저전압 배터리도 가능하다. 또한, 이들 다수의 배터리 셀의 셀 리드들이 직렬 또는 병렬의 리드 용접으로 연결된다.Generally, a high-voltage battery is a battery used as a power source for moving an electric vehicle and refers to a high voltage of 100 V or more. However, it is not limited to this, and a low-voltage battery is also possible. Further, the cell leads of the plurality of battery cells are connected by lead welding in series or in parallel.

전기 차량의 예로서는 하이브리드 자동차(HEV: Hybrid Electric Vehicle), 플러그인 하이브리드 자동차(PHEV: Plug-in Hybrid Electric Vehicle), 전기차(EV: Electric Vehicle), 저속 전기 자동차(NEV: Neighborhood Electric Vehicle), 연료 전지 자동차(FCV: Fuel-Cell Vehicle) 등을 들 수 있다.Examples of the electric vehicle include a hybrid electric vehicle (HEV), a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV), an electric vehicle (EV), a Neighborhood Electric Vehicle (NEV) (FCV: Fuel-Cell Vehicle).

상단 하우징(220)에는 배터리 셀 조립체(210)가 삽입 고정되도록 걸림턱부(223)와 요홈(221)이 교대로 형성된다. 물론, 이와 유사하게 하단 하우징(230)에도 동일하게 걸림턱부(223)와 요홈(221)이 교대로 형성된다.In the upper housing 220, a latching jaw 223 and a groove 221 are alternately formed so that the battery cell assembly 210 is inserted and fixed. Similarly, in the lower housing 230, the latching jaw 223 and the groove 221 are alternately formed.

물론, 도 2에서는 커버 플레이트(250,260)가 상단 하우징(220) 및 하단 하우징(230)과 함께 배터리 셀 조립체(210)에 조립되는 것으로 도시되었나, 커버 플레이트(250,260)가 배터리 셀 조립체(210)에 조립된 후 상단 하우징(220) 및 하단 하우징(230)이 조립된다.Although the cover plates 250 and 260 are illustrated as being assembled with the battery cell assembly 210 together with the upper housing 220 and the lower housing 230 in FIG. 2, the cover plates 250 and 260 may be assembled to the battery cell assembly 210 The upper housing 220 and the lower housing 230 are assembled.

커버 플레이트(250,260), 상단 하우징(220), 및 하단 하우징(230)의 재질은 플라스틱이 된다. 따라서, 배터리 셀의 보호 및/또는 부가적인 기능이 가능토록 모듈화하는 것이 가능하다.The material of the cover plates 250, 260, upper housing 220, and lower housing 230 is plastic. Therefore, it is possible to modularize the battery cell so as to allow protection and / or additional functions.

물론, 커버 플레이트(250,260)만을 플라스틱으로 하고, 상단 하우징(220 및 하단 하우징(230)을 금속 재질로 하는 것도 가능하다.Of course, it is also possible that only the cover plates 250 and 260 are made of plastic, and the upper housing 220 and the lower housing 230 are made of metal.

플라스틱으로는 폴리프로필렌(PP), 고밀도폴리에틸렌(HDPE), 저밀도폴리에틸렌(LDPE), 섬유 폴리스틸렌(PS), 아크릴로니트릴부타디엔스타이렌(ABS), 폴리아세탈(POM) 폴리염화비닐(PVC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 등이 사용될 수 있으며, 금속 재질로는 알루미늄, 알루미늄 합금 등이 사용될 수 있다.Plastics include polypropylene (PP), high density polyethylene (HDPE), low density polyethylene (LDPE), fiber polystyrene (PS), acrylonitrile butadiene styrene (ABS), polyacetal (POM) Terephthalate (PET), and the like can be used. As the metal material, aluminum, an aluminum alloy, or the like can be used.

도 2에서 상단 하우징(220)과 하단 하우징(230)은 동시에 배터리 셀 조립체(210)에 조립될 수도 있고, 하단 하우징(230)에 배터리 셀 조립체(210)를 조립하고 이후 상단 하우징(220)을 조립할 수도 있다. 2, the upper housing 220 and the lower housing 230 may be assembled to the battery cell assembly 210 at the same time, the battery cell assembly 210 may be assembled to the lower housing 230, It can also be assembled.

도 3은 도 1에 도시된 배터리 조립체(210)의 외관 사시도이다. 도 3을 참조하면, 배터리 셀(도 2의 21)이 리튬 파우치형 셀인 경우 일정한 모양으로 규정되지 않은 상태이므로 별도의 고정 구조물을 필요로 한다. 특히, 배터리 셀의 성능이 차량 구동 조건에서 문제가 발생하지 않도록 기계적 강성을 부여해야 한다. 3 is an external perspective view of the battery assembly 210 shown in FIG. Referring to FIG. 3, when the battery cell (21 in FIG. 2) is a lithium pouch type cell, it is not defined as a constant shape, and thus a separate fixing structure is required. Particularly, the mechanical strength of the battery cell should be given so that the performance of the battery cell does not cause a problem in the driving condition of the vehicle.

이를 위해, 본 발명의 일실시예에서는 제 1 내지 제 3 중간 플레이트(331 내지 333)가 배치된다. 즉, 좌측 커버 플레이트(260)와 제 1 중간 플레이트(331) 사이에 배터리 셀(310)이 배치되며, 제 1 중간 플레이트(331)와 제 2 중간 플레이트(332) 사이에 배터리 셀이 배치되며, 제 2 중간 플레이트(332)와 제 3 중간 플레이트(333) 사이에도 배터리 셀이 배치되며, 제 3 중간 플레이트(333)와 우측 플레이트(250)사이에도 배터리 셀이 배치된다.To this end, the first to third intermediate plates 331 to 333 are disposed in an embodiment of the present invention. That is, the battery cell 310 is disposed between the left cover plate 260 and the first intermediate plate 331, the battery cell is disposed between the first intermediate plate 331 and the second intermediate plate 332, A battery cell is also disposed between the second intermediate plate 332 and the third intermediate plate 333 and a battery cell is disposed between the third intermediate plate 333 and the right plate 250.

도 4는 도 3에서 A-A'축으로 절개한 부분 확대도이다. 도 4를 참조하면, 배터리 셀(211) 사이에 중간 플레이트(331)가 배치되며, 중간 플레이트(331)를 기준으로 배터리 셀(211)에 의해 발생되는 열이 중간 플레이트(331)측으로 유입된다. FIG. 4 is a partially enlarged view taken along the line A-A 'in FIG. Referring to FIG. 4, an intermediate plate 331 is disposed between the battery cells 211, and heat generated by the battery cells 211 is introduced toward the intermediate plate 331 with respect to the intermediate plate 331.

냉각 공기가 중간 플레이트(331)에 형성되는 홀로 유입됨에 따라 냉각 공기가 중간 플레이트(331)를 관통하게 됨으로써 배터리 셀(211)의 표면을 직접 냉각하여 냉각 성능을 증대할 수 있다. 즉, 배터리 셀(211)로부터 발생되는 열이 중간 플레이트(331)측으로 흐르고 양측면에 형성되는 홀에 의해 열이 위쪽 방향에서 아래쪽 방향으로 방출된다.As the cooling air flows into the holes formed in the intermediate plate 331, the cooling air passes through the intermediate plate 331, thereby directly cooling the surface of the battery cell 211, thereby enhancing the cooling performance. That is, the heat generated from the battery cell 211 flows toward the intermediate plate 331, and the heat is discharged downward from the upper side by the holes formed on both sides.

도 5는 도 3에 도시된 배터리 조립체(210)의 중간 플레이트 및 커버 플레이트 사시도이다. 도 5를 참조하면, 밑에서부터 우측 커버 플레이트(250), 제 1 중간 플레이트(331), 제 2 플레이트(332), 제 3 플레이트(333), 및 좌측 커버 플레이트(260)로 배치된다. 물론, 앞서 기술한 바와 같이, 이들 플레이트 사이에 배터리 셀(211)이 배치된다.5 is a perspective view of an intermediate plate and cover plate of the battery assembly 210 shown in FIG. Referring to FIG. 5, the cover plate 250, the first intermediate plate 331, the second plate 332, the third plate 333, and the left cover plate 260 are arranged from the bottom. Of course, as described above, the battery cell 211 is disposed between these plates.

도 6은 도 5에 도시된 커버 플레이트(260)의 사시도이다. 도 6을 참조하면, 좌측 커버 플레이트(260)에는 제 1 개방부(611)가 형성되고, 이 제 1 개방부(611)에 다수의 제 1 가로부재(610)가 일정한 간격으로 형성된다. 따라서, 제 1 가로부재(610)사이마다 틈이 형성되며, 이 틈으로 배터리 셀(211)에서 발생한 열이 방출될 수 있다. 또한, 좌측 커버 플레이트(260)의 가장자리 중앙에는 돌출부(601)가 형성된다. 이 돌출부(601)는 상단 하우징(220)과 하단 하우징(230)이 결합할 때 걸리는 기능을 수행한다.6 is a perspective view of the cover plate 260 shown in Fig. Referring to FIG. 6, a first opening 611 is formed in the left cover plate 260, and a plurality of first transverse members 610 are formed at a predetermined interval in the first opening 611. Therefore, a gap is formed between the first transverse members 610, and heat generated in the battery cell 211 can be released through the gap. A protrusion 601 is formed at the center of the edge of the left cover plate 260. The projection 601 functions to engage when the upper housing 220 and the lower housing 230 are engaged with each other.

이러한 좌측 커버 플레이트(260)의 구조는 우측 커버 플레이트(250)와 공용이 되도록 형상이 구현된다. 또한, 배터리 모듈과 배터리 모듈이 조립되는 면이 만나 지지될 수 있도록 반쪽면에만 트러스 형상이 구현된다.The structure of the left cover plate 260 is configured to be shared with the right cover plate 250. In addition, a truss shape is implemented on only the half surface so that the surface where the battery module and the battery module are assembled can be supported.

도 7은 도 5에 도시된 중간 플레이트(331)의 사시도이다. 도 7을 참조하면, 제 1 중간 플레이트(331)는 냉각을 위해 양측면에 냉각 공기가 유입된후 방출되도록 중공 형상의 냉각홀(701)이 몸체(700)에 형성된다. 물론, 이 냉각홀(701)은 벌집 모양으로 형성될 수 있다.7 is a perspective view of the intermediate plate 331 shown in Fig. Referring to FIG. 7, a hollow cooling hole 701 is formed in the body 700 so that the first intermediate plate 331 is cooled and discharged to both sides of the first intermediate plate 331 for cooling. Of course, this cooling hole 701 may be formed in a honeycomb shape.

또한, 제 1 중간 플레이트(331)는 종하중 및 횡하중 지지를 위해 트러스 형상이 된다. 또한, 냉각 공기가 유입되도록 제 2 가로부재(710)가 제 2 개방부(711)에 형성된다. 특히, 제 2 가로부재(710)는 돌출되지 않게 제 2 개방부(711)의 내측에 형성된다.In addition, the first intermediate plate 331 has a truss shape for supporting the vertical load and the lateral load. Further, a second transverse member 710 is formed in the second opening 711 so that the cooling air is introduced. In particular, the second transverse member 710 is formed inside the second opening 711 without protruding.

또한, 상단 하우징(220) 및 하단 하우징(230)에 형성되는 걸림턱부(222)와 맞물리도록 제 1 중간 플레이트(331)의 양측면에는 걸림홈(721)이 형성된다. 물론, 제 2 내지 제 3 중간 플레이트(332,333)도 도 7에 기술된 제 1 중간 플레이트(331)와 동일한 구조를 갖는다.In addition, latching grooves 721 are formed on both sides of the first intermediate plate 331 so as to engage with the latching jaws 222 formed on the upper housing 220 and the lower housing 230. Of course, the second to third intermediate plates 332 and 333 have the same structure as the first intermediate plate 331 described in Fig.

200: 배터리 모듈
210: 배터리 셀 조립체 211: 배터리 셀
220: 상단 하우징 230: 하단 하우징
250: 우측 커버 플레이트 260: 좌측 커버 플레이트
331 내지 333: 제 1 내지 제 3 중간 플레이트
701: 냉각홀200: Battery module
210: battery cell assembly 211: battery cell
220: upper housing 230: lower housing
250: Right cover plate 260: Left cover plate
331 to 333: First to third intermediate plates
701: Cooling hole

Claims (10)

플라스틱 재질의 다수의 중간 플레이트(331,332,333)가 다수의 배터리 셀(211) 사이에 하나씩 배치되어 조립되는 배터리 셀 조립체(210);
상기 배터리 셀 조립체(210)의 양 측면에 조립되는 플라스틱 재질의 한 쌍의 커버 플레이트(250,260);
상기 배터리 셀 조립체(210)의 상단에 삽입 고정되는 상단 하우징(220); 및
상기 배터리 셀 조립체(210)의 하단에 삽입 고정되는 하단 하우징(230:
을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 성능 증대를 위한 배터리 모듈.
A battery cell assembly 210 in which a plurality of intermediate plates 331, 332, 333 made of plastic are assembled and disposed one by one among a plurality of battery cells 211;
A pair of plastic cover plates 250 and 260 assembled to both sides of the battery cell assembly 210;
An upper housing 220 inserted and fixed to an upper end of the battery cell assembly 210; And
A lower housing 230 inserted and fixed to the lower end of the battery cell assembly 210,
And a battery module for increasing the cooling performance.
제 1 항에 있어서,
상기 다수의 중간 플레이트(331,332,333)는 냉각을 위해 양측면에 공기가 유입된후 방출되도록 중공 형상의 냉각홀(701)이 형성되는 것을 특징으로 하는 냉각 성능 증대를 위한 배터리 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the plurality of intermediate plates (331, 332, 333) are formed with hollow cooling holes (701) so that air is introduced into both side surfaces for cooling and then discharged.
제 2 항에 있어서,
상기 냉각홀(701)은 벌집 모양인 것을 특징으로 하는 냉각 성능 증대를 위한 배터리 모듈.
3. The method of claim 2,
Wherein the cooling hole (701) has a honeycomb shape.
제 1 항에 있어서,
상기 다수의 중간 플레이트(331,332,333)는 종하중 및 횡하중 지지를 위해 트러스 형상인 것을 특징으로 하는 냉각 성능 증대를 위한 배터리 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the plurality of intermediate plates (331, 332, 333) are truss-shaped for supporting longitudinal and lateral loads.
제 1 항에 있어서,
상기 한 쌍의 커버 플레이트(250,260)는 개방부(611)에 다수의 가로부재(610)가 일정한 간격으로 형성되는 것을 특징으로 하는 냉각 성능 증대를 위한 배터리 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the pair of cover plates (250, 260) has a plurality of horizontal members (610) formed at regular intervals in an opening (611).
제 5 항에 있어서,
상기 다수의 가로부재(610)는 상기 배터리 셀(211)의 조립되는 면과 밀착되도록 상기 한 쌍의 커버 플레이트(250,260)의 일측면상에만 형성되는 것을 특징으로 하는 냉각 성능 증대를 위한 배터리 모듈.
6. The method of claim 5,
Wherein the plurality of transverse members (610) are formed on only one side of the pair of cover plates (250, 260) so as to be in close contact with a surface to be assembled of the battery cell (211).
제 1 항에 있어서,
상기 상단 하우징(220) 및 하단 하우징(230)에는 걸림턱부(222)와 요홈(221)이 교대로 형성되고, 상기 걸림턱부(222)와 맞물리도록 상기 다수의 중간 플레이트(331,332,333)의 양측면에는 걸림홈(721)이 형성되는 것을 특징으로 하는 냉각 성능 증대를 위한 배터리 모듈.
The method according to claim 1,
The upper housing 220 and the lower housing 230 are provided with a latching jaw 222 and a groove 221 alternately formed on the upper and lower housings 220 and 230. Both side surfaces of the intermediate plates 331, And a groove (721) is formed on the surface of the battery module.
제 1 항에 있어서,
상기 다수의 배터리 셀(211)은 파우치형 셀인 것을 특징으로 하는 냉각 성능 증대를 위한 배터리 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the plurality of battery cells (211) are pouch-shaped cells.
제 1 항에 있어서,
상기 상단 하우징(220) 및 하단 하우징(230)은 플라스틱 재질인 것을 특징으로 하는 냉각 성능 증대를 위한 배터리 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the upper housing (220) and the lower housing (230) are made of plastic material.
플라스틱 재질의 다수의 중간 플레이트(331,332,333)를 다수의 배터리 셀(211) 사이에 하나씩 배치하여 배터리 셀 조립체(210)를 조립하는 단계;
상기 배터리 셀 조립체(210)의 양 측면에 플라스틱 재질의 한 쌍의 커버 플레이트(250,260)를 조립하는 단계;
상기 배터리 셀 조립체(210)의 상단에 상단 하우징(220)을 삽입 고정하는 단계; 및
상기 배터리 셀 조립체(210)의 하단에 하단 하우징(230)을 삽입 고정하는 단계:
를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 성능 증대를 위한 배터리 모듈의 조립 방법.Assembling the battery cell assembly (210) by disposing a plurality of intermediate plates (331, 332, 333) made of plastic one by one among a plurality of battery cells (211);
Assembling a pair of plastic cover plates (250, 260) on both sides of the battery cell assembly (210);
Inserting and fixing an upper housing (220) to an upper end of the battery cell assembly (210); And
Inserting the lower housing 230 into the lower end of the battery cell assembly 210;
And assembling the battery module to the battery module.
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