KR20190074712A - Battery Cell Module Assembly - Google Patents

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KR20190074712A
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Abstract

The present invention relates to a battery cell module assembly, wherein a cell module in which a plurality of battery cells are laminated is packed one by one so that each cell module is packed as one unit such that it is not necessary to pack a plurality of cell modules at the same time. Therefore, when the same number of cell modules are applied to a usage device, the cell modules can be individually arranged, thereby enhancing spacial efficiency and further expanding the usage scope. A packing unit for each cell module can be equipped with heat radiating, waterproof, and vibration preventing properties, and therefore, heat generated from the battery cell can be emitted to the other side, thereby ensuring stable operation. Structural stability can be maintained through waterproof and vibration preventing properties, thereby ensuring more secure and reliable usage. Heat generated from each of the plurality of battery cells for forming the cell module can be emitted to the outside through a heat radiating plate. Instead of applying a shock buffering structure to each cell module, the shock buffering structure is applied to each of the battery cells, thereby enhancing properties of each of the battery cells, and improving durability of the same.

Description

배터리 셀 모듈 조립체{Battery Cell Module Assembly}[0001] The present invention relates to a battery cell module assembly,

본 발명은 배터리 셀 모듈 조립체에 관한 것이다. 보다 상세하게는 다수개의 배터리 셀이 적층된 셀 모듈을 하나씩 패킹하여 셀 모듈 단위의 패킹을 구현함으로써, 다수개의 셀 모듈을 동시에 패킹하지 않아도 되므로, 동일한 개수의 셀 모듈을 사용 기기에 적용하는 경우, 각각 개별적으로 분리 배치할 수 있어 공간 효율이 높고 사용 범위를 더욱 확대할 수 있으며, 셀 모듈 패킹 단위마다 방열, 방수 및 방진 기능을 갖도록 함으로써, 배터리 셀에서 발생하는 열을 외부 발산하여 안정적인 동작을 가능하게 하고, 방수 기능 및 방진 기능을 통해 구조적인 안정성을 유지하여 더욱 안전하고 안정적인 사용이 가능하고, 방열 플레이트를 통해 셀 모듈을 이루는 다수개의 배터리 셀 각각으로부터 열을 외부로 발산시키고, 셀 모듈 단위가 아니라 배터리 셀 각각에 대한 충격 완충 구조를 적용함으로써, 배터리 셀 각각의 성능을 향상시키고 내구성을 향상시킬 수 있는 배터리 셀 모듈 조립체에 관한 것이다.The present invention relates to a battery cell module assembly. More specifically, since a plurality of cell modules are packed one by one to implement packing in units of cell modules, a plurality of cell modules are not packed at the same time. Therefore, when the same number of cell modules are applied to a using device, It is possible to separate and arrange them separately, and it is possible to increase the space efficiency and to enlarge the usage range. By having thermal, waterproof and dustproof function for each cell module packing unit, And the structural stability is maintained by the waterproof function and the dustproof function, so that it is possible to use more securely and stably. Further, the heat is dissipated from each of the plurality of battery cells constituting the cell module through the heat dissipation plate, By applying a shock buffer structure for each battery cell, To a battery cell module assembly capable of improving the performance of each cell and improving durability.

이차 전지는 일반적으로 다양한 제품군에 따른 적용성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지므로, 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(HV, Hybrid Vehicle) 등에 사용될 뿐만 아니라 로켓, 미사일과 같은 방위산업 제품에도 사용되고 있다.The secondary battery generally has high applicability according to various product groups and has electrical characteristics such as high energy density and therefore can be used not only as a portable device but also as an electric vehicle (EV) or a hybrid vehicle (HV, Hybrid) Vehicle), but also used in defense industry products such as rockets and missiles.

이러한 이차 전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목받고 있다.Such a secondary battery is not only a primary advantage that the use of fossil fuel can be drastically reduced, but also produces no by-products resulting from the use of energy, and thus is attracting attention as a new energy source for enhancing environmental friendliness and energy efficiency.

이차 전지는 배터리 팩의 형태로 제작되어 사용되는데, 배터리 팩은 복수 개의 배터리 셀들을 직렬 또는 병렬로 연결한 셀 모듈을 복수개 포함하는 형태로 구성되며, 각각의 배터리 셀은 최근 리튬 배터리가 주로 이용되며, 리튬 배터리는 액체 전해질을 이용하는 리튬 이온 배터리와 고체 폴리머를 이용하는 리튬 폴리머 배터리가 있다.The secondary battery is manufactured and used in the form of a battery pack. The battery pack is configured to include a plurality of cell modules in which a plurality of battery cells are connected in series or in parallel. In each battery cell, a lithium battery is mainly used , A lithium battery includes a lithium-ion battery using a liquid electrolyte and a lithium polymer battery using a solid polymer.

이러한 배터리 팩의 본질적인 전기 화학 또는 전기 물리적 특성은 배터리 팩이 사용되는 외부 환경에 영향을 받지 않을 수 없으며, 배터리 팩이 노출되는 외부 환경에 따라 배터리 팩의 내재적인 전기 화학적 특성이 급변하기도 하며, 이에 따라 배터리 팩의 수명이나 안정성 또는 구동 성능 등도 변화하게 된다.The intrinsic electrochemical or electrophysical characteristics of such a battery pack can not but be affected by the external environment in which the battery pack is used and the inherent electrochemical characteristics of the battery pack are rapidly changed according to the external environment in which the battery pack is exposed. Accordingly, the life, stability, or driving performance of the battery pack also changes.

도 1은 종래 기술에 따른 일반적인 배터리 팩의 구조를 개념적으로 도시한 도면이다.FIG. 1 is a view conceptually showing the structure of a conventional battery pack according to the prior art.

도 1에 도시된 바와 같이 종래 기술에 따른 일반적인 배터리 팩은 복수개의 셀 모듈(10)을 하나의 외부 케이스(20)로 감싸는 형태로 형성된다. 각각의 셀 모듈(10)은 다수개의 배터리 셀(11)을 적층하는 형태로 구성하며, 각각의 배터리 셀(11)은 직렬 또는 병렬로 연결된다. 또한, 각각의 셀 모듈 또한 별도의 케이블을 통해 직렬 또는 병렬로 연결되며, 배터리 팩의 외부 케이스(20)에는 외부 기기와 전기적으로 연결되도록 커넥터(40)가 형성된다.As shown in FIG. 1, a conventional battery pack according to the related art is formed by enclosing a plurality of cell modules 10 in one outer case 20. Each cell module 10 is configured to stack a plurality of battery cells 11, and each battery cell 11 is connected in series or in parallel. In addition, each of the cell modules is connected in series or in parallel via a separate cable, and the external case 20 of the battery pack is formed with a connector 40 so as to be electrically connected to an external device.

이때, 복수개의 셀 모듈(10)과 외부 케이스(20) 사이 공간에는 셀 모듈(10)에 대한 외부 충격을 완충하고 셀 모듈(10)을 보호하기 위해 완충재(30)가 삽입 개재될 수 있다. 셀 모듈(10)을 구성하는 개별 배터리 셀(11)은 외부 케이스(20)에 의해 배터리 팩의 형태로 패킹된 상태에서 완충재(30)에 의해 보호된다.The cushioning material 30 may be interposed between the plurality of cell modules 10 and the outer case 20 in order to buffer the external impact on the cell module 10 and protect the cell module 10. The individual battery cells 11 constituting the cell module 10 are protected by the cushioning material 30 in a state of being packed in the form of a battery pack by the outer case 20. [

이러한 배터리 팩을 구성하는 다수개의 배터리 셀(11)은 사용 과정에서 발열하게 되는데, 종래 기술에 따른 일반적인 배터리 팩은 복수개의 셀 모듈(10)을 하나의 외부 케이스(20)에 패킹하게 되므로, 발열량이 매우 높으며, 그 구조상 방열 구조가 형성되지 않아 내부 온도의 상승으로 인해 정상적인 작동이 어려워지는 경우도 발생한다.A plurality of battery cells 11 constituting such a battery pack are heated during use. In a typical battery pack according to the related art, a plurality of cell modules 10 are packed in one outer case 20, And due to the structure thereof, a heat radiation structure is not formed, so that normal operation may become difficult due to an increase in the internal temperature.

또한, 종래 기술에 따른 일반적인 배터리 팩은 셀 모듈(10) 단위로는 전혀 충격 흡수 또는 방수, 방열 기능이 적용되지 않아 개별 배터리 셀(11)의 오작동 및 손상이 쉽게 발생하는 문제가 있으며, 아울러, 복수개의 셀 모듈(10)을 하나의 배터리 팩으로 구성하기 때문에, 상대적으로 그 부피가 커서 공간 효율이 낮고, 이에 따라 배터리를 사용하고자 하는 기기에 적용하는데 어려움이 있으며, 효율적이지 못하다는 문제가 있다.In addition, since the conventional battery pack according to the related art does not have shock absorbing, waterproofing, or heat dissipating functions in units of the cell module 10, malfunction and damage of the individual battery cells 11 are easily generated. Since the plurality of cell modules 10 are composed of one battery pack, the cells are relatively bulky and have a low space efficiency, which makes it difficult to apply the battery to an apparatus to be used, which is inefficient .

국내등록특허 제10-1589437호Korean Patent No. 10-1589437

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 다수개의 배터리 셀이 적층된 셀 모듈을 하나씩 패킹하여 셀 모듈 단위의 패킹을 구현함으로써, 다수개의 셀 모듈을 동시에 패킹하지 않아도 되므로, 동일한 개수의 셀 모듈을 사용 기기에 적용하는 경우, 각각 개별적으로 분리 배치할 수 있어 공간 효율이 높고 사용 범위를 더욱 확대할 수 있는 배터리 셀 모듈 조립체를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a method of packing a plurality of cell modules by packing one cell module by stacking a plurality of battery cells, Therefore, when the same number of cell modules are applied to a device to be used, it is possible to separate and arrange them individually, thereby providing a space efficiency and a wider range of use.

본 발명의 다른 목적은 셀 모듈 패킹 단위마다 방열, 방수 및 방진 기능을 갖도록 함으로써, 배터리 셀에서 발생하는 열을 외부 발산하여 안정적인 동작을 가능하게 하고, 방수 기능 및 방진 기능을 통해 구조적인 안정성을 유지하여 더욱 안전하고 안정적인 사용이 가능한 배터리 셀 모듈 조립체를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a battery pack having a heat dissipation function, a waterproof function and a dustproof function for each cell module packing unit, thereby enabling stable operation by dissipating heat generated from the battery cell to outside, So that the battery cell module assembly can be used more safely and stably.

본 발명의 다른 목적은 방열 플레이트를 통해 셀 모듈을 이루는 다수개의 배터리 셀 각각으로부터 열을 외부로 발산시키고, 셀 모듈 단위가 아니라 배터리 셀 각각에 대한 충격 완충 구조를 적용함으로써, 배터리 셀 각각의 성능을 향상시키고 내구성을 향상시킬 수 있는 배터리 셀 모듈 조립체를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a battery pack having a plurality of battery cells, each of which includes a heat dissipation plate and a plurality of battery cells, And improve durability of the battery cell module assembly.

본 발명은, 다수개의 배터리 셀이 적층 결합되는 셀 모듈; 상기 셀 모듈이 내부 공간에 수용되도록 상기 셀 모듈의 외부를 감싸도록 형성되는 외부 케이스; 및 상기 셀 모듈이 상기 외부 케이스 내부 공간에 수용된 상태에서 상기 셀 모듈과 상기 외부 케이스 내측면 사이에 삽입되는 완충재를 포함하고, 상기 외부 케이스의 적어도 일측면에는 내부 열을 외부로 발산시킬 수 있도록 방열핀이 형성되며, 상기 셀 모듈에는 상기 배터리 셀로부터 발생된 열이 상기 외부 케이스로 전도되도록 방열 플레이트가 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 모듈 조립체를 제공한다.The present invention provides a battery module comprising: a cell module in which a plurality of battery cells are laminated; An outer case formed to surround the outside of the cell module so that the cell module is accommodated in the inner space; And a cushioning member inserted between the cell module and the inner surface of the outer case in a state where the cell module is housed in the outer case inner space, wherein at least one side surface of the outer case is provided with a radiating fin And a heat dissipating plate is provided on the cell module so that heat generated from the battery cell is conducted to the outer case.

이때, 상기 완충재와 상기 외부 케이스의 내측면 사이에는 별도의 방수 부재가 삽입 개재될 수 있다.At this time, a separate waterproof member may be interposed between the cushioning member and the inner surface of the outer case.

또한, 상기 셀 모듈은, 다수개의 상기 배터리 셀이 각각 안착 고정되며, 상기 배터리 셀이 각각 안착 고정된 상태에서 상하 적층 결합되는 다수개의 셀 카트리지를 포함하고, 상기 방열 플레이트는 다수개의 상기 셀 카트리지 사이사이에 삽입 개재되어 그 중심부가 각각의 배터리 셀의 일면에 접촉하며, 적어도 일단부가 상기 외부 케이스의 내측면에 접촉하도록 장착될 수 있다.Also, the cell module may include a plurality of cell cartridges in which a plurality of battery cells are seated and fixed, respectively, and the battery cells are vertically stacked and coupled with each other while the battery cells are seated and fixed, So that the center portion thereof is in contact with one surface of each battery cell, and at least one end thereof is in contact with the inner surface of the outer case.

또한, 상기 셀 카트리지의 중심부에는 완충 패드 결합홀이 형성되고, 상기 완충 패드 결합홀에는 탄성 재질의 완충 패드가 삽입 결합되며, 상기 셀 카트리지에 안착 고정된 배터리 셀은 상면이 상기 방열 플레이트와 밀착 접촉되고, 하면은 그 하부에 위치한 셀 카트리지와의 사이에 삽입 배치된 방열 플레이트와 상기 완충 패드를 사이에 두고 밀착 결합될 수 있다.In addition, a buffer pad coupling hole is formed in the center of the cell cartridge, a buffer pad of an elastic material is inserted and coupled to the buffer pad coupling hole, and a battery cell, which is seated and fixed to the cell cartridge, And the lower surface can be tightly coupled with the heat radiation plate interposed between the upper surface and the lower surface of the cell cartridge and the buffer pad.

또한, 상기 방열 플레이트는, 상기 배터리 셀의 일면에 접촉하도록 평판 형태로 형성되는 평판부와, 상기 평판부의 양측 가장자리를 따라 직각 방향으로 절곡 형성되는 절곡부를 포함하고, 상기 절곡부의 일면이 상기 외부 케이스의 내측면에 접촉할 수 있다.The heat dissipation plate may include a flat plate portion formed in a flat plate shape to contact one surface of the battery cell and a bent portion bent in a direction perpendicular to both sides of the flat plate portion, As shown in Fig.

또한, 상기 외부 케이스는 상기 방열 플레이트의 절곡부와 접촉하는 내측면의 외부 영역에 상기 방열핀이 형성될 수 있다.In addition, the outer case may have the radiating fins formed in the outer region of the inner surface contacting the bent portion of the radiating plate.

또한, 상기 외부 케이스의 일면에는 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀의 외부 가장자리에는 별도의 방수 부재가 결합되며, 상기 관통홀을 차단하도록 별도의 방열핀 플레이트가 상기 방수 부재를 사이에 두고 상기 외부 케이스의 관통홀 부위에 밀봉 결합되며, 상기 방열핀 플레이트의 외측면에는 상기 방열핀이 형성되고, 내측면은 상기 방열 플레이트의 절곡부와 밀착 접촉할 수 있다.In addition, a through hole is formed in one surface of the outer case, a separate waterproof member is coupled to the outer edge of the through hole, and a separate radiating fin plate is interposed between the waterproof member and the outer case The radiating fins are formed on an outer surface of the radiating fin plate, and the inner surface of the radiating fin plate is in intimate contact with the bent portions of the radiating plate.

본 발명에 의하면, 다수개의 배터리 셀이 적층된 셀 모듈을 하나씩 패킹하여 셀 모듈 단위의 패킹을 구현함으로써, 다수개의 셀 모듈을 동시에 패킹하지 않아도 되므로, 동일한 개수의 셀 모듈을 사용 기기에 적용하는 경우, 각각 개별적으로 분리 배치할 수 있어 공간 효율이 높고 사용 범위를 더욱 확대할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, a plurality of cell modules are packed one by one to implement packing in units of cell modules, so that a plurality of cell modules are not packed at the same time. Therefore, when the same number of cell modules are applied to a using device Can be separately disposed separately, which is effective in increasing the space efficiency and expanding the use range.

또한, 셀 모듈 패킹 단위마다 방열, 방수 및 방진 기능을 갖도록 함으로써, 배터리 셀에서 발생하는 열을 외부 발산하여 안정적인 동작을 가능하게 하고, 방수 기능 및 방진 기능을 통해 구조적인 안정성을 유지하여 더욱 안전하고 안정적인 사용이 가능한 효과가 있다.In addition, each cell module packing unit has heat, waterproof and dustproof functions, allowing the heat generated from the battery cells to be diverted to outside, enabling stable operation, and maintaining structural stability through waterproof and dustproof functions. There is an effect that stable use can be made.

또한, 방열 플레이트를 통해 셀 모듈을 이루는 다수개의 배터리 셀 각각으로부터 열을 외부로 발산시키고, 셀 모듈 단위가 아니라 배터리 셀 각각에 대한 충격 완충 구조를 적용함으로써, 배터리 셀 각각의 성능을 향상시키고 내구성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The heat dissipation plate dissipates heat from each of the plurality of battery cells forming the cell module to the outside and applies a shock buffer structure to each of the battery cells instead of the cell module unit to improve the performance of each battery cell and improve durability There is an effect that can be improved.

도 1은 종래 기술에 따른 일반적인 배터리 팩의 구조를 개념적으로 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀 모듈 조립체의 외형을 개략적으로 도시한 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀 모듈 조립체의 구성을 개략적으로 도시한 분해 사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀 모듈 조립체의 셀 모듈에 대한 구성을 개략적으로 도시한 분해 사시도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀 모듈 조립체의 내부 구조를 개략적으로 도시한 단면도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀 모듈 조립체의 사용 상태를 예시적으로 도시한 도면이다.FIG. 1 conceptually illustrates the structure of a conventional battery pack according to the prior art,
FIG. 2 is a perspective view schematically showing the outer shape of a battery cell module assembly according to an embodiment of the present invention, FIG.
3 is an exploded perspective view schematically showing a configuration of a battery cell module assembly according to an embodiment of the present invention,
FIG. 4 is an exploded perspective view schematically showing a configuration of a cell module of a battery cell module assembly according to an embodiment of the present invention. FIG.
5 is a cross-sectional view schematically showing an internal structure of a battery cell module assembly according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an exemplary view illustrating a state of use of a battery cell module assembly according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀 모듈 조립체의 외형을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀 모듈 조립체의 구성을 개략적으로 도시한 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀 모듈 조립체의 셀 모듈에 대한 구성을 개략적으로 도시한 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀 모듈 조립체의 내부 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.FIG. 2 is a perspective view schematically showing an outer shape of a battery cell module assembly according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is an exploded perspective view schematically showing a configuration of a battery cell module assembly according to an embodiment of the present invention FIG. 4 is an exploded perspective view schematically illustrating a configuration of a cell module of a battery cell module assembly according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a perspective view illustrating an internal structure of a battery cell module assembly according to an embodiment of the present invention. 1 is a schematic cross-sectional view.

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀 모듈 조립체(50)는 하나의 셀 모듈 단위로 패킹하여 하나의 배터리 팩을 이루며, 방열, 방수, 방진 기능을 갖는 구조로, 하나의 셀 모듈(400)과, 셀 모듈(400)의 외부를 감싸는 외부 케이스(100)와, 셀 모듈(400)과 외부 케이스(100) 사이에 삽입되는 완충재(200)를 포함하여 구성된다.The battery cell module assembly 50 according to an embodiment of the present invention is packaged in units of one cell module to form one battery pack. The battery cell module assembly 50 has a structure having heat dissipation, waterproof and dustproof functions. An outer case 100 surrounding the cell module 400 and a cushioning member 200 interposed between the cell module 400 and the outer case 100.

셀 모듈(400)은 다수개의 배터리 셀(410)을 적층 결합하는 형태로 형성되며, 다수개의 배터리 셀(410)이 서로 직렬 또는 병렬 연결되도록 구성된다.The cell module 400 is formed by stacking a plurality of battery cells 410, and the plurality of battery cells 410 are connected to each other in series or in parallel.

외부 케이스(100)는 셀 모듈(400)이 내부 공간에 수용되도록 셀 모듈(400)의 외부를 감싸는 형태로 형성된다. 예를 들면, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 직육면체 박스 형태로 형성될 수 있으며, 외측 일면에는 셀 모듈(400)이 외부 기기와 전기적으로 연결되도록 커넥터(110)가 형성된다. 이때, 커넥터(110)는 방수 기능이 적용되는 방수 커넥터가 적용될 수 있다.The outer case 100 is formed to surround the outside of the cell module 400 so that the cell module 400 is accommodated in the inner space. For example, the connector 110 may be formed in a rectangular parallelepiped box shape as shown in FIGS. 2 and 3, and the connector 110 may be formed on an outer surface of the connector 110 such that the cell module 400 is electrically connected to an external device. At this time, the connector 110 may be a waterproof connector to which a waterproof function is applied.

완충재(200)는 셀 모듈(400)이 외부 케이스(100) 내부 공간에 수용된 상태에서 셀 모듈(400)에 대한 외부 충격을 완충하고, 진동을 흡수할 수 있도록 셀 모듈(400)과 외부 케이스(100) 내측면 사이에 삽입된다. 이때, 완충재(200)와 외부 케이스(100)의 내측면 사이에는 별도의 방수 부재(300)가 삽입 개재될 수 있다.The cushioning material 200 cushions an external impact to the cell module 400 while the cell module 400 is accommodated in the inner space of the outer case 100, 100). At this time, a separate waterproof member 300 may be interposed between the cushioning material 200 and the inner surface of the outer case 100.

한편, 외부 케이스(100)의 적어도 일측면에는 내부 열을 외부로 발산시킬 수 있도록 방열핀(121)이 형성되며, 셀 모듈(400)에는 배터리 셀(410)로부터 발생된 열이 외부 케이스(100)로 전도되도록 방열 플레이트(440)가 구비된다.A heat dissipation fin 121 is formed on at least one side surface of the outer case 100 so as to dissipate the internal heat to the outside and the heat generated from the battery cell 410 is transmitted to the outer case 100 through the cell module 400. [ The heat dissipation plate 440 is provided.

이러한 구조에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀 모듈 조립체(50)는 방수, 방열, 방진 구조가 모두 적용되는 형태로 하나의 배터리 팩을 형성한다.According to this structure, the battery cell module assembly 50 according to an embodiment of the present invention forms one battery pack in a form in which both the waterproof, heat dissipation, and dustproof structures are applied.

좀더 세부적으로 살펴보면, 외부 케이스(100)의 내부 공간 중심부에 셀 모듈(400)이 배치되고, 셀 모듈(400)과 외부 케이스(100) 사이에 완충재(200)가 삽입된다. 이때, 외부 케이스(100)의 2개 측면에는 방열핀(121)이 형성되는데, 완충재(200)는 방열핀(121)이 형성된 외부 케이스(100)의 2개 측면 부위를 제외한 나머지 측면 부위에 삽입된다. 또한, 외부 케이스(100)와 완충재(200) 사이에는 외부 케이스(100) 내부로 수분이 유입되는 것을 방지하기 위해 방수 부재(300)가 삽입된다. 또한, 외부 케이스(100)는 길이 방향 양측면이 개방되고, 개방된 양측면을 별도의 커버 플레이트(102)를 이용하여 차단하는 형태로 구성될 수 있으며, 셀 모듈(400)을 중심으로 외측으로 완충재(200) 및 방수 부재(300)가 위치한 상태로 커브 플레이트(102)가 결합될 수 있다. 방수 부재(300)는 고무 등의 재질로 형성될 수 있고, 완충재(200)는 충격을 완충할 수 있는 재질로 형성될 수 있으며, 커버 플레이트(102)를 결합하는 과정에서 완충재(200)가 셀 모듈(400)을 가압하며 셀 모듈(400)을 고정함과 동시에 외부 충격으로부터 보호할 수 있다. 또한, 외부 케이스(100)의 상면에는 관통홀(101)이 형성되고, 관통홀(101)을 마감할 수 있는 마감 플레이트(103)가 결합되며, 셀 모듈(400)과 마감 플레이트(103) 사이에 완충재(200) 및 방수 부재(300)가 위치할 수 있다. 이와 같이 외부 케이스(100)를 커버 플레이트(102) 및 마감 플레이트(103)를 통해 마감할 수 있도록 형성함으로써, 커버 플레이트(102) 및 마감 플레이트(103)의 결합 과정에서 완충재(200)를 셀 모듈(400)에 가압시킬 수 있어 셀 모듈(400)에 대한 고정 및 충격 보호 기능을 안정적으로 수행할 수 있다.The cell module 400 is disposed at the center of the inner space of the outer case 100 and the cushioning material 200 is inserted between the cell module 400 and the outer case 100. [ At this time, the heat radiating fins 121 are formed on the two side surfaces of the outer case 100, and the cushioning material 200 is inserted into the other side surface portions except the two side portions of the outer case 100 on which the heat radiating fins 121 are formed. A waterproof member 300 is inserted between the outer case 100 and the cushioning material 200 to prevent moisture from flowing into the outer case 100. The outer case 100 may be configured such that both longitudinal sides thereof are opened and both opened sides thereof are shielded by using a separate cover plate 102. The cushioning material 200 and the waterproofing member 300 are positioned. The shock absorbing member 300 may be formed of a material such as rubber or the like, and the shock absorbing member 200 may be formed of a material capable of absorbing impact. In the course of coupling the cover plate 102, The module 400 can be pressed to protect the cell module 400 from external shocks. A through hole 101 is formed in the upper surface of the outer case 100 and a finishing plate 103 for finishing the through hole 101 is coupled to the upper surface of the outer case 100. Between the cell module 400 and the finishing plate 103, The shock absorbing member 200 and the waterproof member 300 may be positioned. Since the outer case 100 can be finished through the cover plate 102 and the finishing plate 103 as described above, the cushioning material 200 can be easily inserted into the cell module 100 in the coupling process of the cover plate 102 and the finishing plate 103, It is possible to pressurize the cell module 400 and to stably perform the function of fixing and shock protection to the cell module 400. [

한편, 셀 모듈(400)은, 다수개의 배터리 셀(410)이 각각 안착 고정되며 배터리 셀(410)이 각각 안착 고정된 상태에서 상하 적층 결합되는 다수개의 셀 카트리지(420)를 포함하여 구성된다.The cell module 400 includes a plurality of cell cartridges 420 in which a plurality of battery cells 410 are seated and fixed, and the battery cells 410 are vertically stacked and coupled with each other.

이때, 방열 플레이트(440)는 다수개의 셀 카트리지(420) 사이사이에 삽입 개재되어 그 중심부가 각각의 배터리 셀(410)의 일면에 접촉하도록 배치되며, 적어도 일단부가 외부 케이스(100)의 내측면에 접촉하도록 장착된다.At this time, the heat dissipation plate 440 is interposed between the plurality of cell cartridges 420, and the central portion of the heat dissipating plate 440 is arranged to contact one surface of each battery cell 410, As shown in Fig.

또한, 셀 카트리지(420)의 중심부에는 완충 패드 결합홀(421)이 형성되고, 완충 패드 결합홀(421)에는 탄성 재질의 완충 패드(430)가 삽입 결합될 수 있다. 이에 따라 셀 카트리지(420)에 안착 고정된 배터리 셀(410)은 상면이 방열 플레이트(440)와 밀착 접촉되고, 하면은 그 하부에 위치한 셀 카트리지(420)와의 사이에 삽입 배치된 방열 플레이트(440)와 완충 패드(430)를 사이에 두고 밀착 결합된다.A cushioning pad coupling hole 421 is formed in the center of the cell cartridge 420 and a cushion pad 430 made of an elastic material can be inserted into the cushioning pad coupling hole 421. The upper surface of the battery cell 410 is firmly contacted with the heat dissipating plate 440 and the lower surface of the battery cell 410 is fixed to the cell cartridge 420 and the heat dissipating plate 440 And the buffer pad 430 are sandwiched therebetween.

좀더 구체적으로 셀 모듈(400)은, 다수개의 셀 카트리지(420)가 적층 결합된 형태로 형성되는데, 각각의 셀 카트리지(420)는 일측에 형성된 후크(422)를 통해 상층에 위치한 셀 카트리지(420)와 맞물림 결합되도록 형성된다.More specifically, the cell module 400 is formed by stacking a plurality of cell cartridges 420 in a stacked manner. Each of the cell cartridges 420 is connected to the cell cartridges 420 As shown in Fig.

셀 카트리지(420)에는 상면에 배터리 셀(410)이 안착 고정되고, 배터리 셀(410)의 상면에 방열 플레이트(440)가 접촉 배치되며, 셀 카트리지(420)의 중심부에는 완충 패드 결합홀(421)에 완충 패드(430)가 삽입 결합된다. 이와 같이 하나의 셀 카트리지(420)에 완충 패드(430), 배터리 셀(410) 및 방열 플레이트(440)가 조립 결합된 상태로 하나의 카트리지 모듈(420')을 형성하고, 각각의 카트리지 모듈(420')을 상하 적층 결합하여 하나의 셀 모듈(400)을 형성하게 된다. 이때, 최상층 및 최하층에는 셀 모듈(400)의 상하부 마감을 위해 상부 카트리지(420a) 및 하부 카트리지(420b)가 각각 결합된다.The battery cell 410 is secured to the upper surface of the cell cartridge 420 and the heat dissipation plate 440 is disposed in contact with the upper surface of the battery cell 410. A cushioning pad coupling hole 421 The buffer pad 430 is inserted and coupled. One cartridge module 420 'is formed in a state in which the buffer pad 430, the battery cell 410 and the heat dissipation plate 440 are assembled to one cell cartridge 420, and each of the cartridge modules 420' 420 'are vertically stacked and combined to form one cell module 400. At this time, the upper cartridge 420a and the lower cartridge 420b are coupled to the uppermost layer and the lowermost layer for the upper and lower ends of the cell module 400, respectively.

한편, 방열 플레이트(440)는 배터리 셀(410)의 일면에 접촉하도록 평판 형태로 형성되는 평판부(441)와, 평판부(441)의 양측 가장자리를 따라 직각 방향으로 절곡 형성되는 절곡부(442)를 포함하여 구성되며, 절곡부(442)의 일면이 외부 케이스(100)의 내측면에 접촉하도록 구성된다. 이때, 외부 케이스(100)는 방열 플레이트(440)의 절곡부(442)와 접촉하는 내측면의 외부 영역에 방열핀(121)이 형성되는 것이 방열 효율을 위해 바람직하다.The heat dissipation plate 440 includes a flat plate portion 441 formed in a flat plate shape to contact one surface of the battery cell 410 and a bent portion 442 bent in a direction perpendicular to both sides of the flat plate portion 441 And one surface of the bent portion 442 is configured to contact the inner surface of the outer case 100. [ At this time, it is preferable that the heat dissipation fins 121 are formed in the outer region of the inner surface of the outer case 100, which is in contact with the bent portions 442 of the heat dissipation plate 440, for heat dissipation efficiency.

또한, 외부 케이스(100)의 일면에는 관통홀(101)이 형성되고, 관통홀(101)의 외부 가장자리에는 별도의 방수 부재(300)가 결합될 수 있으며, 별도의 방열핀 플레이트(120)가 관통홀(101)을 차단하도록 방수 부재(300)를 사이에 두고 외부 케이스(100)의 관통홀(101) 부위에 밀봉 결합될 수 있다. 방열핀 플레이트(120)는 외측면에 방열핀(121)이 형성되고, 내측면은 방열 플레이트(440)와 밀착 접촉할 수 있다. 이와 같이 별도의 방열핀 플레이트(120)를 외부 케이스(100)에 분리 결합함으로써, 방열 플레이트(440)와 방열핀 플레이트(120)가 밀착 접촉할 수 있고, 안정적인 접촉 상태가 유지되어 방열 기능이 향상된다.A through hole 101 is formed in one surface of the outer case 100. A separate waterproof member 300 may be coupled to an outer edge of the through hole 101. A separate heat dissipating fin plate 120 may be inserted And may be sealed to the portion of the through hole 101 of the outer case 100 with the waterproofing member 300 interposed therebetween so as to block the hole 101. The radiating fin plate 120 has a radiating fin 121 formed on an outer surface thereof and an inner surface thereof can be in intimate contact with the radiating plate 440. The heat dissipating plate 440 and the heat dissipating fin plate 120 can be in intimate contact with each other by separating and connecting the separate heat dissipating fin plate 120 to the outer case 100. The heat dissipating function can be improved by maintaining a stable contact state.

이상에서 설명한 구조에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀 모듈 조립체(50)는 셀 모듈(400)을 이루는 다수개의 배터리 셀(410)이 각각 별도의 셀 카트리지(420)에 안착되어 결합되며, 각각 별도의 방열 플레이트(440)와 접촉하고, 방열 플레이트(440)가 외부 케이스(100)에 접촉함으로써, 각각의 배터리 셀(410)에서 발생한 열이 방열 플레이트(440)를 통해 외부 케이스(100)로 전도되어 외부로 열이 발산된다. 특히, 외부 케이스(100)의 외측면에 방열핀(121)이 형성됨으로써, 방열 플레이트(440)를 통한 배터리 셀(410)의 방열 기능이 더욱 향상된다.According to the structure described above, the battery cell module assembly 50 according to an embodiment of the present invention is configured such that a plurality of battery cells 410 constituting the cell module 400 are respectively seated and coupled to a separate cell cartridge 420 The heat generated by each of the battery cells 410 is transmitted to the outer case 100 through the heat dissipation plate 440 by contacting the separate heat dissipating plates 440 and the heat dissipating plate 440 to the outer case 100, ), And heat is radiated to the outside. Particularly, since the heat radiation fins 121 are formed on the outer surface of the outer case 100, the heat radiation function of the battery cell 410 through the heat radiation plate 440 is further improved.

또한, 각각의 배터리 셀(410)이 안착 고정되는 셀 카트리지(420)에 완충 패드(430)가 결합됨으로써, 연속적으로 상하 적층되는 배터리 셀(410) 각각에 대해 충격 완화 기능이 발휘되고, 이에 따라 셀 모듈(400)과 외부 케이스(100) 사이에 삽입되는 완충재(200)에 의한 셀 모듈(400) 전체에 대한 충격 완화 기능 이외에도 배터리 셀(410) 각각에 대한 충격 완화 기능 또한 수행되므로 더욱 안정적인 구조를 이룰 수 있다.The shock absorbing pad 430 is coupled to the cell cartridge 420 in which the battery cells 410 are seated and fixed so that the shock absorbing function is exhibited for each of the battery cells 410 that are continuously stacked vertically Since the shock absorbing function for each of the battery cells 410 is performed in addition to the shock mitigation function for the entire cell module 400 by the cushioning material 200 inserted between the cell module 400 and the outer case 100, .

한편, 셀 모듈(400)의 일측면에는 셀 모듈(400)에 대한 보호를 위해 별도의 완충 커버(450)가 결합될 수 있으며, 완충 커버(450)가 결합된 부위에는 외부 케이스(100)와의 사이에 별도의 완충재가 삽입되지 않을 수 있다.A separate cushion cover 450 may be coupled to one side of the cell module 400 to protect the cell module 400 and a cushion cover 450 may be coupled to the outer case 100 A separate cushioning material may not be inserted therebetween.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀 모듈 조립체의 사용 상태를 예시적으로 도시한 도면이다.FIG. 6 is an exemplary view illustrating a state of use of a battery cell module assembly according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀 모듈 조립체(50)는 도 2 내지 도 5에서 설명한 바와 같이 하나의 셀 모듈(400) 단위로 패킹하여 하나의 배터리 팩 구조를 이루며, 각각의 패킹 단위에 방열, 방수, 방진 기능이 적용되는 구조이다.The battery cell module assembly 50 according to an embodiment of the present invention is packaged in units of one cell module 400 as described with reference to FIGS. 2 to 5 to form a single battery pack structure, , Waterproof and dustproof.

이와 같이 셀 모듈 단위로 하나의 패킹을 이루게 되므로, 도 6에 도시된 바와 같이 각각의 배터리 셀 모듈 조립체(50)를 각각 분리하여 사용 기기에 적용할 수 있다. As shown in FIG. 6, each of the battery cell module assemblies 50 may be separated and applied to a used device.

즉, 종래 기술에 따른 일반적인 배터리 팩은 도 1에 도시된 바와 같이 다수개의 셀 모듈을 하나의 배터리 팩으로 패킹하기 때문에, 상대적으로 부피가 커서 사용 기기에 적용하는데 어려움이 있었으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀 모듈 조립체(50)는 각각 개별적으로 서로 다른 위치에 배치할 수 있고, 케이블(C)을 통해 연결하는 것으로 동일한 배터리 팩 기능을 수행할 수 있으므로, 공간 제약 문제를 해결할 수 있다.That is, as shown in FIG. 1, a conventional battery pack according to the prior art has a relatively large volume because it packs a plurality of cell modules into one battery pack, which is difficult to apply to a used device. The battery cell module assembly 50 according to the example can be individually disposed at different positions, and can perform the same battery pack function by connecting through the cable C, thereby solving the space limitation problem.

예를 들어, 도 1에 도시된 배터리 팩은 셀 모듈 8개를 하나의 외부 케이스에 패킹한 것이므로 그 부피가 크지만, 도 6에 도시된 본 발명의 배터리 셀 모듈 조립체(50)는 각각 셀 모듈(400) 하나씩을 포함하며, 8개의 배터리 셀 모듈 조립체(50)가 서로 분리 배치될 수 있으므로, 동일한 전원 용량을 갖지만 그 공간 배치를 매우 다양하게 할 수 있어 사용 기기에 적용하는데 매우 유리하다.For example, although the battery pack shown in FIG. 1 is packed with eight cell modules in one outer case, the battery cell module assembly 50 of the present invention shown in FIG. 6 has a large volume, The plurality of battery cell module assemblies 50 may be disposed separately from each other. Therefore, the battery cell module assemblies 50 may have the same power capacity, but may have a wide variety of space arrangements.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

100: 외부 케이스
110: 커넥터
120: 방열핀 플레이트
121: 방열핀
200: 완충재
300: 방수 부재
400: 셀 모듈
410: 배터리 셀
420: 카트리지
430: 완충 패드
440: 방열 플레이트100: outer case
110: Connector
120: heat sink fin plate
121: heat sink fin
200: Cushioning material
300: Waterproof member
400: cell module
410: Battery cell
420: Cartridge
430: buffer pad
440: heat radiating plate

Claims (7)

다수개의 배터리 셀이 적층 결합되는 셀 모듈;
상기 셀 모듈이 내부 공간에 수용되도록 상기 셀 모듈의 외부를 감싸도록 형성되는 외부 케이스; 및
상기 셀 모듈이 상기 외부 케이스 내부 공간에 수용된 상태에서 상기 셀 모듈과 상기 외부 케이스 내측면 사이에 삽입되는 완충재
를 포함하고,
상기 외부 케이스의 적어도 일측면에는 내부 열을 외부로 발산시킬 수 있도록 방열핀이 형성되며, 상기 셀 모듈에는 상기 배터리 셀로부터 발생된 열이 상기 외부 케이스로 전도되도록 방열 플레이트가 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 모듈 조립체.
A cell module in which a plurality of battery cells are stacked and coupled;
An outer case formed to surround the outside of the cell module so that the cell module is accommodated in the inner space; And
A cushioning member inserted between the cell module and the inner surface of the outer case while the cell module is accommodated in the outer case inner space;
Lt; / RTI >
A heat dissipating fin is formed on at least one side of the outer case so as to dissipate internal heat to the outside and a heat dissipating plate is provided in the cell module so that heat generated from the battery cell is conducted to the external case. Cell module assembly.
제 1 항에 있어서,
상기 완충재와 상기 외부 케이스의 내측면 사이에는 별도의 방수 부재가 삽입 개재되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 모듈 조립체.
The method according to claim 1,
Wherein a separate waterproof member is interposed between the cushioning material and the inner surface of the outer case.
제 2 항에 있어서,
상기 셀 모듈은
다수개의 상기 배터리 셀이 각각 안착 고정되며, 상기 배터리 셀이 각각 안착 고정된 상태에서 상하 적층 결합되는 다수개의 셀 카트리지
를 포함하고, 상기 방열 플레이트는 다수개의 상기 셀 카트리지 사이사이에 삽입 개재되어 그 중심부가 각각의 배터리 셀의 일면에 접촉하며, 적어도 일단부가 상기 외부 케이스의 내측면에 접촉하도록 장착되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 모듈 조립체.
3. The method of claim 2,
The cell module
A plurality of battery cells each being seated and fixed, and a plurality of cell cartridges
Wherein the heat dissipation plate is interposed between a plurality of the cell cartridges so that a central portion of the heat dissipation plate is in contact with one surface of each battery cell and at least one end of the heat dissipation plate is in contact with the inner surface of the outer case. Battery cell module assembly.
제 3 항에 있어서,
상기 셀 카트리지의 중심부에는 완충 패드 결합홀이 형성되고,
상기 완충 패드 결합홀에는 탄성 재질의 완충 패드가 삽입 결합되며,
상기 셀 카트리지에 안착 고정된 배터리 셀은 상면이 상기 방열 플레이트와 밀착 접촉되고, 하면은 그 하부에 위치한 셀 카트리지와의 사이에 삽입 배치된 방열 플레이트와 상기 완충 패드를 사이에 두고 밀착 결합되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 모듈 조립체.
The method of claim 3,
A buffer pad coupling hole is formed in the center of the cell cartridge,
The cushion pad coupling hole is inserted and coupled with a cushion pad made of an elastic material,
The upper surface of the battery cell is fixed to the cell cartridge in close contact with the heat dissipation plate, and the lower surface of the battery cell is tightly coupled to the heat dissipation plate interposed between the lower surface of the cell cartridge and the cushion pad. The battery cell module assembly comprising:
제 3 항에 있어서,
상기 방열 플레이트는
상기 배터리 셀의 일면에 접촉하도록 평판 형태로 형성되는 평판부와, 상기 평판부의 양측 가장자리를 따라 직각 방향으로 절곡 형성되는 절곡부를 포함하고,
상기 절곡부의 일면이 상기 외부 케이스의 내측면에 접촉하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 모듈 조립체.
The method of claim 3,
The heat-
A flat plate portion formed in a flat plate shape to contact one surface of the battery cell and a bent portion bent in a direction perpendicular to both sides of the flat plate portion,
And one side of the bent portion contacts an inner side surface of the outer case.
제 5 항에 있어서,
상기 외부 케이스는 상기 방열 플레이트의 절곡부와 접촉하는 내측면의 외부 영역에 상기 방열핀이 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 모듈 조립체.
6. The method of claim 5,
Wherein the outer case is formed with the radiating fins in an outer region of the inner surface contacting the bent portion of the radiating plate.
제 6 항에 있어서,
상기 외부 케이스의 일면에는 관통홀이 형성되고,
상기 관통홀의 외부 가장자리에는 별도의 방수 부재가 결합되며,
상기 관통홀을 차단하도록 별도의 방열핀 플레이트가 상기 방수 부재를 사이에 두고 상기 외부 케이스의 관통홀 부위에 밀봉 결합되며,
상기 방열핀 플레이트의 외측면에는 상기 방열핀이 형성되고, 내측면은 상기 방열 플레이트의 절곡부와 밀착 접촉하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 모듈 조립체.The method according to claim 6,
A through hole is formed in one surface of the outer case,
A separate waterproof member is coupled to an outer edge of the through hole,
A separate radiating fin plate is hermetically sealed to the through hole portion of the outer case with the waterproof member interposed therebetween so as to block the through hole,
Wherein the heat dissipation fin plate is formed on an outer side surface of the heat dissipation fin plate and the inner side surface is in intimate contact with a bent portion of the heat dissipation plate.
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