KR20180091443A - Cooling plate for battery cell and battery cell assembly comprising this - Google Patents

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류재연
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Abstract

The present invention relates to a battery cell assembly. The battery cell assembly includes a plate-shaped battery cell which is a power source for a vehicle using electricity, and has leads formed on both sides thereof; a housing which has a side surface surrounding the battery cell; and a cooling plate which is coupled to one surface of the housing to transmit cooling heat to the battery cell. A protruding heat dissipation protrusion protrudes from one surface of the cooling plate. The battery cell assembly of the present invention improves the cooling performance of a battery by an indirect cooling method.

Description

배터리 셀용 냉각 플레이트 및 그것을 포함하는 배터리 셀 어셈블리{COOLING PLATE FOR BATTERY CELL AND BATTERY CELL ASSEMBLY COMPRISING THIS}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a cooling plate for a battery cell and a battery cell assembly including the same,

본 발명은 전기자동차 등의 동력원으로 이용되는 배터리 셀을 냉각하기 위한 냉각 플레이트와 그것을 포함하는 배터리 셀 어셈블리에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling plate for cooling a battery cell used as a power source of an electric vehicle, and a battery cell assembly including the same.

하이브리드 자동차, 전기 자동차와 같은 친환경 자동차에는 구동 모터에 전원을 인가하기 위한 배터리 팩이 장착된다.Eco-friendly vehicles such as hybrid cars and electric vehicles are equipped with battery packs for powering the drive motors.

배터리 팩은 복수의 단위 배터리 모듈로 이루어지고, 하나의 배터리 모듈은 복수의 배터리 셀로 이루어진다.The battery pack includes a plurality of unit battery modules, and one battery module comprises a plurality of battery cells.

이러한 배터리 팩은 가동에 따라 발열되게 되므로 배터리 팩이 적정 온도를 유지하도록 냉각이 필요하다.These battery packs generate heat as they operate, so cooling is required to keep the battery pack at the proper temperature.

배터리 팩을 냉각하는 방식은 공냉 방식과 수냉 방식이 있다.The battery pack is cooled by air cooling or water cooling.

그런데, 하이브리드 자동차(HEV)에서 플러그인 하이브리드 자동차(PHEV) 또는 전기 자동차(EV)로 개발이 진행되면서 배터리의 용량은 더욱 고용량화가 되어가고 있는데, 공랭식으로는 배터리 냉각에 한계가 있어 수냉식의 적용이 확대되어 가고 있다.However, as the development of hybrid electric vehicle (PHEV) or electric vehicle (EV) is progressing from a hybrid electric vehicle (HEV), the capacity of the battery is becoming more and more high. It is becoming.

수냉식은 다시 직접 수냉식과 간접 수냉식으로 나뉠 수 있는데, 본 발명은 이 중 간접 수냉식에 관련하고, 간접 수냉식은 냉각수가 직접 배터리 셀을 냉각시키지 않고 냉각 플레이트를 매개로 냉각시키는 방식이다.The water-cooling type can be divided into a direct water-cooling type and an indirect water-cooling type. The present invention relates to an indirect water-cooling type, and the indirect water-cooling type is a method in which cooling water is cooled directly through a cooling plate without cooling the battery cell.

수냉식 또한 갈수록 배터리가 고용량화 되어감에 따라 냉각 성능의 향상을 요한다.As the battery becomes more and more capacity, the cooling performance needs to be improved.

배터리 셀들은 직렬 또는 병렬로 연결되어 하나의 모듈을 형성하게 되는데, 간접 수냉식의 경우, 냉각수 라인과는 냉각 플레이트의 하면이 접하여 열교환이 이루어지고, 냉각된 냉각 플레이트가 배터리 셀에 냉열을 공급하게 된다.The battery cells are connected in series or in parallel to form one module. In the case of the indirect water-cooling type, the lower surface of the cooling plate contacts the cooling water line to perform heat exchange, and the cooled cooling plate supplies cold heat to the battery cells .

공랭식인 경우에는 차가운 공기가 냉각 플레이트를 냉각시키게 되는 식이다.In the case of the air-cooling type, the cool air cools the cooling plate.

이와 같이 간접식의 경우에는, 냉각 플레이트가 차가운 공기 또는 냉각수와 대류 또는 전도에 의해 열교환을 하게 되는데, 대류와 전도 모두 전달되는 열은 냉각 플레이트의 단면적에 비례하는 관계에 있다.In the indirect type, the cooling plate is heat-exchanged with the cold air or the cooling water by convection or conduction, and the heat that is transmitted through both the convection and the conduction is in proportion to the cross-sectional area of the cooling plate.

이상의 배경기술에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 돕기 위한 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.The matters described in the background art are intended to aid understanding of the background of the invention and may include matters which are not known to the person of ordinary skill in the art.

한국공개특허공보 제10-2014-0084564호Korean Patent Publication No. 10-2014-0084564

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명은 간접냉각방식에 의해 배터리를 냉각시키기 위한 냉각 플레이트의 냉각 성능을 향상시킬 수 있는 배터리 셀용 냉각 플레이트 및 그것을 포함하는 배터리 셀 어셈블리를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention provides a cooling plate for a battery cell and a battery cell assembly including the same that can improve the cooling performance of a cooling plate for cooling a battery by an indirect cooling method It has its purpose.

본 발명의 일 관점에 의한 배터리 셀 어셈블리는, 전기를 동력으로 사용하는 자동차의 동력원으로서, 양 측면에 리드(lead)가 형성된 판 형상의 배터리 셀, 측면이 상기 배터리 셀의 둘레를 감싸는 형태를 가져서 상기 배터리 셀이 삽입되는 하우징 및 상기 하우징의 일 면에 결합되어 냉열을 상기 배터리 셀에 전달하는 냉각 플레이트를 포함하고, 상기 냉각 플레이트의 일 면에는 돌출된 방열 돌기가 형성된 것을 특징으로 한다.A battery cell assembly according to one aspect of the present invention is a power source for a vehicle that uses electricity as a power source and has a plate-shaped battery cell having leads formed on both sides thereof, and a side surface surrounding the battery cell And a cooling plate coupled to one surface of the housing for transmitting the cold heat to the battery cell, wherein a protruding heat protrusion is formed on one surface of the cooling plate.

상기 방열 돌기는 복수 개가 동일한 간격으로 형성되는 것을 특징으로 한다.And a plurality of the heat dissipating protrusions are formed at equal intervals.

그리고, 상기 방열 돌기는 엠보싱 가공(embossing finish)에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다.The heat dissipation protrusion is formed by an embossing finish.

또한, 상기 냉각 플레이트는 상기 배터리 셀의 적어도 2면을 감싸는 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.Further, the cooling plate has a shape to cover at least two sides of the battery cell.

그리고, 상기 냉각 플레이트는 상기 배터리 셀의 리드가 형성되지 않은 적어도 2면을 감싸는 것을 특징으로 한다.The cooling plate may cover at least two surfaces of the battery cell where no leads are formed.

또한, 상기 냉각 플레이트의 적어도 2면 중 냉각수 라인과 인접한 면에 상기 방열 돌기가 형성된 것을 특징으로 한다.The heat dissipation protrusion is formed on at least two surfaces of the cooling plate adjacent to the cooling water line.

나아가, 상기 냉각수 라인과 상기 냉각 플레이트 간에는 방열 소재(TIM, Thermal Interface Material)가 개재되고, 상기 방열 돌기는 상기 방열 소재를 함몰시키며 상기 방열 소재와 접하는 것을 특징으로 한다.Further, a thermal interface material (TIM) is interposed between the cooling water line and the cooling plate, and the heat dissipation protrusion sinks the heat dissipation material and contacts the heat dissipation material.

한편, 상기 방열 돌기의 단면은 원 형상이며, 상기 방열 돌기 간의 간격은 상기 방열 돌기의 단면상 최대 지름의 길이보다 큰 것을 특징으로 한다.The heat dissipating protrusions may have a circular cross-section, and the distance between the heat dissipating protrusions may be greater than the maximum diameter of the heat dissipating protrusions.

그리고, 상기 냉각 플레이트에 대향되는 상기 하우징의 다른 일 면에는 패드(pad)가 결합되는 것을 특징으로 한다.A pad is coupled to the other surface of the housing opposite to the cooling plate.

다음으로, 본 발명의 배터리 셀용 냉각 플레이트는, 측면에 리드(lead)가 형성된 판 형상의 배터리 셀의 3면을 감싸는 형상을 가지고, 일 면에 돌출된 방열 돌기가 형성된 것을 특징으로 한다.Next, a cooling plate for a battery cell according to the present invention is characterized in that a heat radiating protrusion is formed on one surface and has a shape to cover three sides of a plate-shaped battery cell having a lead on a side surface thereof.

그리고, 상기 방열 돌기는 복수 개가 동일한 간격으로 형성되는 것을 특징으로 한다.A plurality of the heat dissipating protrusions are formed at equal intervals.

또한, 상기 방열 돌기의 단면은 원 형상이며, 상기 방열 돌기 간의 간격은 상기 방열 돌기의 단면상 최대 지름의 길이보다 큰 것을 특징으로 한다.The heat dissipating protrusions may have a circular cross-section, and the distance between the heat dissipating protrusions may be greater than the maximum diameter of the heat dissipating protrusions.

이러한 상기 방열 돌기는 엠보싱 가공(embossing finish)에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다.The heat radiating protrusions are formed by embossing finish.

본 발명의 배터리 셀용 냉각 플레이트 및 그것을 포함하는 배터리 셀 어셈블리에 의하면, 냉각수 라인 내지 TIM에 접하는 냉각 플레이트의 면적이 증대되어 배터리 셀에 전달되는 열량을 증가시켜 냉각효율을 기존 대비 증가시킬 수 있다.According to the cooling plate for a battery cell and the battery cell assembly including the battery plate of the present invention, the area of the cooling plate contacting the cooling water line to the TIM is increased to increase the amount of heat transferred to the battery cell, thereby increasing the cooling efficiency.

그리고, 냉각 플레이트에 형성된 방열 돌기 전체가 TIM에 접하므로 방열 면적을 최대한 증대시킬 수 있으며, 이러한 플레이트의 제작시 방열 돌기의 형성 간격을 고려함으로써 플레이트 제작시 방열 돌기의 형성이 불량해지지 않게 한다.Since the whole of the heat dissipating protrusion formed on the cooling plate touches the TIM, the heat dissipating area can be maximized, and the formation of the heat dissipating protrusion during the production of the plate can be prevented by taking into consideration the interval between the heat dissipating protrusions.

또한, 단위 배터리 셀 어셈블리를 전기적으로 연결하여 배터리 모듈을 구성함에 있어서, 배터리 셀 어셈블리 간에 패드의 작용으로 배터리 셀 어셈블리 간 밀착이 가능하여 냉각 플레이트와 배터리 셀의 면착이 가능하여 냉각 성능을 더욱 향상시킨다.Also, when the unit battery cell assemblies are electrically connected to each other to form the battery module, it is possible to closely contact the battery cell assemblies by the action of pads between the battery cell assemblies so that the cooling plates and the battery cells can be seamed, .

도 1은 본 발명에 의한 배터리 셀 어셈블리를 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 배터리 셀 어셈블리의 냉각 방식을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 의한 배터리 셀용 냉각 플레이트의 일 면을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 의한 배터리 셀용 냉각 플레이트의 일부를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 의한 배터리 셀 어셈블리에 의한 작용을 도시한 것이다.
1 illustrates a battery cell assembly according to the present invention.
FIG. 2 illustrates a cooling method of the battery cell assembly of FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a side view of a cooling plate for a battery cell according to the present invention.
4 shows a part of a cooling plate for a battery cell according to the present invention.
5 illustrates the operation of the battery cell assembly according to the present invention.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, operational advantages of the present invention, and objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention.

본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지의 기술이나 반복적인 설명은 그 설명을 줄이거나 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In describing the preferred embodiments of the present invention, a description of known or repeated descriptions that may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted or omitted.

도 1은 본 발명에 의한 배터리 셀 어셈블리를 도시한 것이고, 도 2는 도 1의 배터리 셀 어셈블리의 냉각 방식을 도시한 것이며, 도 3은 본 발명에 의한 배터리 셀용 냉각 플레이트의 일 면을 도시한 것이고, 도 4는 본 발명에 의한 배터리 셀용 냉각 플레이트의 일부를 도시한 것이다.FIG. 1 shows a battery cell assembly according to the present invention, FIG. 2 shows a cooling method of the battery cell assembly of FIG. 1, FIG. 3 shows one side of a cooling plate for a battery cell according to the present invention And FIG. 4 shows a part of a cooling plate for a battery cell according to the present invention.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 의한 배터리 셀용 냉각 플레이트 및 그것을 포함하는 배터리 셀 어셈블리를 설명하기로 한다.Hereinafter, a cooling plate for a battery cell and a battery cell assembly including the same according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG.

도 1에 도시된 배터리 셀 어셈블리는 배터리 셀을 수냉식으로 냉각시키기 위한 어셈블리이고, 이는 도 2와 같이 배터리 팩을 구성하는 배터리 모듈의 한 단위가 되어, 복수의 배터리 셀 어셈블리가 직렬 또는 병렬로 연결되어 배터리 모듈을 구성하게 된다.The battery cell assembly shown in FIG. 1 is an assembly for cooling a battery cell by water-cooling, and is a unit of a battery module constituting a battery pack as shown in FIG. 2, and a plurality of battery cell assemblies are connected in series or in parallel Thereby constituting a battery module.

배터리 셀(10)은 판상형으로서 측면 중 짧은 양 측면에 리드(lead)가 형성되어, 리드 간의 연결에 의해 전기적으로 접속된다.The battery cell 10 is of a plate-like shape, and leads are formed on both short sides of the side surface, and are electrically connected by the connection between the leads.

하우징(20)은 판상형의 배터리 셀(10)의 둘레를 감싸는 형태로 마련되어, 배터리 셀(10)의 측면을 제외한 양 면(도시상, 좌우면)에 각각 결합됨으로써, 좌우측 하우징(20)이 형성하는 내부 공간에 배터리 셀(10)이 삽입된다.The housing 20 is provided to surround the periphery of the plate-shaped battery cell 10 and is coupled to both sides (right side and left side) of the battery cell 10, The battery cell 10 is inserted into the inner space.

도시상 우측 하우징(20)에는 배터리 셀(10)에 면압을 부가하기 위한 패드(30)가 결합되고, 좌측 하우징(20)에는 배터리 셀(10)을 냉각시키기 위한 냉각 플레이트(40)가 결합된다.A pad 30 for applying surface pressure to the battery cell 10 is coupled to the housing 20 on the right side in the figure and a cooling plate 40 for cooling the battery cell 10 is coupled to the left housing 20 .

이러한 하나의 배터리 셀 어셈블리는 직렬 또는 병렬로 연결되어 하나의 모듈을 형성하게 되고, 도 2와 같이, 냉각수 라인(1)과는 냉각 플레이트의 하면이 접하여 열교환이 이루어지고, 냉각된 냉각 플레이트가 배터리 셀에 냉열을 공급하게 되는 간접 냉각식으로 구성된다.As shown in FIG. 2, the lower surface of the cooling plate and the lower surface of the cooling plate contact each other to perform heat exchange, and the cooled cooling plate is connected to the battery And an indirect cooling type in which cold and cold are supplied to the cells.

공랭식인 경우에는 도시상 좌측으로부터 차가운 공기가 냉각 플레이트를 냉각시키게 되는 식이다.In the case of the air-cooling type, cold air from the left side of the figure cools the cooling plate.

이와 같이 간접식의 경우에는, 냉각 플레이트가 차가운 공기 또는 냉각수와 대류 또는 전도에 의해 열교환을 하게 되는데, 대류와 전도 모두 전달되는 열은 냉각 플레이트의 단면적에 비례하는 관계에 있는 바, 본 발명은 기존의 냉각 성능의 한계를 극복하기 위해 냉각 플레이트(40)의 냉각 성능을 향상시키기 위한 것이다.In the indirect type, the cooling plate is heat-exchanged with the cold air or the cooling water by convection or conduction. Since the heat transferred both the convection and the conduction is proportional to the cross-sectional area of the cooling plate, To improve the cooling performance of the cooling plate 40 in order to overcome the limitation of the cooling performance of the cooling plate 40.

냉각 플레이트(40)는 배터리 셀(10)의 적어도 2면을 감싸는 형상으로 마련되는데, 특히, 배터리 셀(10)의 리드가 형성된 측면을 제외한 적어도 2면을 감싸는 형태로 마련된다.The cooling plate 40 is formed to surround at least two sides of the battery cell 10, and in particular, it covers at least two sides of the battery cell 10 except the side where leads are formed.

예시에서는 3면을 감싸는 형태를 예를 들었으며, 리드가 형성된 측면이 아닌 면 중 2면 이상이면 가능하다.In the example, a case of wrapping three sides is taken as an example, and it is possible to have two or more sides of a side other than the side where the lead is formed.

3면의 경우, 도시와 같이, 냉각 플레이트(40)는 대략 'ㄷ'자 형태로 2개의 절곡선을 갖는다.In the case of three sides, as shown in the figure, the cooling plate 40 has two folding lines in a substantially 'C' shape.

그래서, 대향하는 2면은 배터리 셀(10)의 리드가 형성되지 않은 측면을 덮고, 나머지 1면은 배터리 셀(10)의 측면을 제외한 일 면을 덮는 형태가 된다.Thus, the opposing two surfaces cover the side surface of the battery cell 10 on which the lead is not formed, and the remaining one surface covers one surface excluding the side surface of the battery cell 10. [

2면으로 구성되는 경우에는 배터리 셀(10)의 리드가 형성되지 않은 측면과 배터리 셀(10)의 측면을 제외한 일 면으로 구성될 수 있다.In the case where the battery cell 10 is composed of two surfaces, the battery cell 10 may be formed on one side of the battery cell 10 except the side where the lead is not formed and the side surface of the battery cell 10.

이 중 배터리 셀(10)의 배열 상 냉각수 라인(1)과는 적어도 2면 중 1면이 접하여 열교환하고, 그러한 면과 다른 면에 열이 전도된 후 배터리 셀(10)에 열을 전달하게 되는 것이다.One of at least two surfaces of the battery cell 10 is heat-exchanged with the cooling water line 1 on the arrangement of the battery cells 10, and heat is conducted to the other surface of the battery cell 10, will be.

본 발명의 냉각 플레이트(40)는 열전달을 위해서 일 면의 접촉면적을 증가시켜 구성되고, 도 3(a)는 수냉식에서 배터리 셀(10)의 측면을 덮는 면의 접촉면적으로 증가시키는 구성이며, 도 3(b)는 공랭식의 경우에 배터리 셀(10)의 측면을 제외한 일 면의 접촉면적을 증가시키는 구성이다.The cooling plate 40 of the present invention is configured to increase the contact area of one surface for heat transfer, and FIG. 3 (a) shows a configuration for increasing the contact area of the surface covering the side surface of the battery cell 10 in the water- Fig. 3 (b) shows a configuration in which the contact area of one surface except the side surface of the battery cell 10 is increased in the case of the air-cooling type.

도 4는 수냉식을 예시한 것으로서, 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 냉각 플레이트(40)의 일 면에는 방열 돌기(41)가 돌출 형성된다.FIG. 4 illustrates a water-cooled type. Referring to FIGS. 3 and 4, a radiating protrusion 41 protrudes from a surface of a cooling plate 40 of the present invention.

공랭식에 적용되는 경우에도 냉각 플레이트(40)의 일 면에 방열 돌기(42)가 돌출 형성된다.Even when applied to the air-cooling type, a heat dissipating protrusion 42 is protruded on one surface of the cooling plate 40.

방열 돌기(41)는 복수 개가 동일한 간격으로 형성되는 것이 바람직하다.It is preferable that a plurality of the heat dissipating protrusions 41 are formed at equal intervals.

이러한 방열 돌기(41)는 냉각 플레이트(40) 제작시 엠보싱 가공(embossing finish)에 의해 형성시킨다.The radiating protrusions 41 are formed by embossing finish when the cooling plate 40 is manufactured.

그리고, 엠보싱 가공시 도 4(b)와 같이 방열 돌기(41) 간의 간격(y)이 방열 돌기(41)의 단면상 최대 지름의 길이(x)보다 크도록 형성시키는 것이 바람직하다.4 (b), it is preferable that the gap y between the heat dissipating protrusions 41 is larger than the length x of the maximum diameter on the cross section of the heat dissipating protrusion 41. [

이는 엠보싱 작업시 원소재의 밀림 현상에 의한 불량을 예방하기 위함이다.This is to prevent defects due to the shrinkage of the raw material during the embossing operation.

한편, 냉각 성능을 위해 냉각수 라인(1)과 냉각 플레이트(40) 간에는 방열 소재(2, TIM, Thermal Interface Material)가 더 부가될 수 있고, 그러할 경우 냉각 플레이트(40)는 방열 소재(2)와 접하여 열교환을 한다.The cooling plate 40 may further include a heat dissipation material 2 and a thermal interface material 2 between the cooling water line 1 and the cooling plate 40 for cooling performance. Contact the heat exchanger.

도 4(a)와 같이 방열 돌기(41)는 방열 소재(2)를 함몰시키면서 방열 소재(2)와 전체 면이 접하게 되어 접촉면적, 즉 방열 면적이 증가될 수 있게 한다.As shown in FIG. 4 (a), the heat dissipating protrusions 41 are brought into contact with the entire surface of the heat dissipating material 2 while the heat dissipating material 2 is recessed, so that the contact area, that is, the heat dissipating area can be increased.

방열 돌기(41)가 이와 같이 방열 소재(2)와 전체 면접촉함으로써 평판 냉각 플레이트에 비해 접촉면적이 커져 전달되는 열량을 크게 늘어나게 함으로써 배터리 셀이 효과적으로 냉각될 수 있게 한다.Since the heat dissipating protrusion 41 is entirely in contact with the heat dissipating material 2, the contact area of the heat dissipating protrusion 41 is larger than that of the flat plate cooling plate, and the amount of heat transferred is greatly increased.

나아가, 이러한 냉각 플레이트(40)는 배터리 셀(10)의 일 면으로 결합되는 하우징(20, 도시상 좌측 하우징)에 결합되게 되는데, 냉각 플레이트(40)가 하우징의 역할을 대신 할 수 있기 때문에, 도시상 우측의 하우징과 냉각 플레이트(40)가 결합되도록 구성하여 배터리 셀(10)을 고정시킴으로써 일 측의 하우징을 생략하는 것도 가능하다.Further, such a cooling plate 40 is coupled to a housing 20 (an upper left side housing) coupled to one side of the battery cell 10, and since the cooling plate 40 can replace the role of the housing, It is also possible to omit the housing on one side by fixing the battery cell 10 by configuring the cooling plate 40 to be coupled with the housing on the right side in the city.

한편, 본 발명에 의한 배터리 셀 어셈블리는 하우징(20)의 일 면에 패드(30)가 결합됨으로써, 배터리 모듈의 제작시 배열되는 배터리 셀들 간의 간격을 줄일 수가 있다.Meanwhile, the battery cell assembly according to the present invention can reduce the space between the battery cells arranged at the time of manufacturing the battery module by coupling the pad 30 to one surface of the housing 20.

즉, 도 5에서 참조되는 바와 같이, 배터리 모듈을 구성하는 배터리 셀의 간격이 좁아지는 방향으로 면착을 시키게 되면, 배터리 셀 간의 패드가 압착되면서 배터리 셀(10)과 냉각 플레이트(20)가 완전히 면착이 되어 더욱 냉각 효과를 기대할 수가 있다.5, when the gap between the battery cells constituting the battery module is reduced, the pads between the battery cells are compressed and the battery cells 10 and the cooling plate 20 are fully seamed And the cooling effect can be expected more.

이상과 같은 본 발명은 예시된 도면을 참조하여 설명되었지만, 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이며, 본 발명의 권리범위는 첨부된 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to the exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is obvious to those who have. Accordingly, it is intended that the present invention cover the modifications and variations of this invention provided they come within the scope of the appended claims and their equivalents.

10 : 배터리 셀
20 : 하우징
30 : 패드
40 : 냉각 플레이트
41, 42 : 방열 돌기
1 : 냉각수 라인
2 : TIM
10: Battery cell
20: Housing
30: Pad
40: cooling plate
41, 42: heat radiating projection
1: Cooling water line
2: TIM

Claims (13)

전기를 동력으로 사용하는 자동차의 동력원으로서, 양 측면에 리드(lead)가 형성된 판 형상의 배터리 셀;
측면이 상기 배터리 셀의 둘레를 감싸는 형태를 가져서 상기 배터리 셀이 삽입되는 하우징; 및
상기 하우징의 일 면에 결합되어 냉열을 상기 배터리 셀에 전달하는 냉각 플레이트를 포함하고,
상기 냉각 플레이트의 일 면에는 돌출된 방열 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는,
배터리 셀 어셈블리.
1. A power source for a vehicle powered by electricity, comprising: a plate-shaped battery cell having leads formed on both sides thereof;
A housing having a side surface that surrounds the battery cell and into which the battery cell is inserted; And
And a cooling plate coupled to one surface of the housing to transmit the cold heat to the battery cell,
Wherein a protruded heat dissipating protrusion is formed on one surface of the cooling plate.
Battery cell assembly.
청구항 1에 있어서,
상기 방열 돌기는 복수 개가 동일한 간격으로 형성되는 것을 특징으로 하는,
배터리 셀 어셈블리.
The method according to claim 1,
Wherein a plurality of the heat dissipating protrusions are formed at equal intervals.
Battery cell assembly.
청구항 2에 있어서,
상기 방열 돌기는 엠보싱 가공(embossing finish)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는,
배터리 셀 어셈블리.
The method of claim 2,
Characterized in that the heat dissipating protrusion is formed by an embossing finish.
Battery cell assembly.
청구항 3에 있어서,
상기 냉각 플레이트는 상기 배터리 셀의 적어도 2면을 감싸는 형상을 가지는 것을 특징으로 하는,
배터리 셀 어셈블리.
The method of claim 3,
Wherein the cooling plate has a shape that covers at least two sides of the battery cell.
Battery cell assembly.
청구항 4에 있어서,
상기 냉각 플레이트는 상기 배터리 셀의 리드가 형성되지 않은 적어도 2면을 감싸는 것을 특징으로 하는,
배터리 셀 어셈블리.
The method of claim 4,
Wherein the cooling plate surrounds at least two surfaces of the battery cell where no leads are formed.
Battery cell assembly.
청구항 5에 있어서,
상기 냉각 플레이트의 적어도 2면 중 냉각수 라인과 인접한 면에 상기 방열 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는,
배터리 셀 어셈블리.
The method of claim 5,
Characterized in that the heat dissipating protrusion is formed on at least two surfaces of the cooling plate adjacent to the cooling water line.
Battery cell assembly.
청구항 6에 있어서,
상기 냉각수 라인과 상기 냉각 플레이트 간에는 방열 소재(TIM, Thermal Interface Material)가 개재되고, 상기 방열 돌기는 상기 방열 소재를 함몰시키며 상기 방열 소재와 접하는 것을 특징으로 하는,
배터리 셀 어셈블리.
The method of claim 6,
(TIM) is interposed between the cooling water line and the cooling plate, and the heat dissipating protuberances are embedded in the heat dissipation material and are in contact with the heat dissipation material.
Battery cell assembly.
청구항 7에 있어서,
상기 방열 돌기의 단면은 원 형상이며, 상기 방열 돌기 간의 간격은 상기 방열 돌기의 단면상 최대 지름의 길이보다 큰 것을 특징으로 하는,
배터리 셀 어셈블리.
The method of claim 7,
Wherein a cross section of the heat dissipating protrusions is circular and an interval between the heat dissipating protrusions is greater than a length of a maximum diameter on a cross section of the heat dissipating protrusions.
Battery cell assembly.
청구항 7에 있어서,
상기 냉각 플레이트에 대향되는 상기 하우징의 다른 일 면에는 패드(pad)가 결합되는 것을 특징으로 하는,
배터리 셀 어셈블리.
The method of claim 7,
And a pad is coupled to the other surface of the housing opposite the cooling plate.
Battery cell assembly.
측면에 리드(lead)가 형성된 판 형상의 배터리 셀의 3면을 감싸는 형상을 가지고, 일 면에 돌출된 방열 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는,
배터리 셀용 냉각 플레이트.
A battery pack according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a heat radiating protrusion is formed on one side of the battery cell,
Cooling plate for battery cells.
청구항 10에 있어서,
상기 방열 돌기는 복수 개가 동일한 간격으로 형성되는 것을 특징으로 하는,
배터리 셀용 냉각 플레이트.
The method of claim 10,
Wherein a plurality of the heat dissipating protrusions are formed at equal intervals.
Cooling plate for battery cells.
청구항 11에 있어서,
상기 방열 돌기의 단면은 원 형상이며, 상기 방열 돌기 간의 간격은 상기 방열 돌기의 단면상 최대 지름의 길이보다 큰 것을 특징으로 하는,
배터리 셀용 냉각 플레이트.
The method of claim 11,
Wherein a cross section of the heat dissipating protrusions is circular and an interval between the heat dissipating protrusions is greater than a length of a maximum diameter on a cross section of the heat dissipating protrusions.
Cooling plate for battery cells.
청구항 12에 있어서,
상기 방열 돌기는 엠보싱 가공(embossing finish)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는,
배터리 셀용 냉각 플레이트.
The method of claim 12,
Characterized in that the heat dissipating protrusion is formed by an embossing finish.
Cooling plate for battery cells.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021210771A1 (en) * 2020-04-14 2021-10-21 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery module and battery pack including same
WO2021215662A1 (en) * 2020-04-22 2021-10-28 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery module and battery pack including same
WO2021215654A1 (en) * 2020-04-22 2021-10-28 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery module and battery pack including same
CN114586222A (en) * 2020-04-29 2022-06-03 株式会社Lg新能源 Battery module and battery pack including the same

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140084564A (en) 2012-12-27 2014-07-07 에이치엘그린파워 주식회사 Cell module assembly for vehicle battery

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140084564A (en) 2012-12-27 2014-07-07 에이치엘그린파워 주식회사 Cell module assembly for vehicle battery

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021210771A1 (en) * 2020-04-14 2021-10-21 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery module and battery pack including same
CN114503338A (en) * 2020-04-14 2022-05-13 株式会社 Lg新能源 Battery module and battery pack including the same
WO2021215662A1 (en) * 2020-04-22 2021-10-28 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery module and battery pack including same
WO2021215654A1 (en) * 2020-04-22 2021-10-28 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery module and battery pack including same
CN114008841A (en) * 2020-04-22 2022-02-01 株式会社Lg新能源 Battery module and battery pack including the same
CN114586222A (en) * 2020-04-29 2022-06-03 株式会社Lg新能源 Battery module and battery pack including the same
CN114586222B (en) * 2020-04-29 2024-04-26 株式会社Lg新能源 Battery module and battery pack including the same

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