KR20210003607A - A battery pack comprising a contact-type cooling plate and device with it - Google Patents

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KR20210003607A
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이현재
김도현
유성천
최용준
박수빈
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Abstract

The present invention relates to a battery pack comprising a close-fitting cooling plate and to a device comprising the same and, more specifically, to a battery pack comprising one or more modules having a rectangular shape, wherein the modules are laminated in order of a first cooling plate, a first cell assembly, an adhesive sheet, a second cell assembly, and a second cooling plate, and at least one cooling plate of the first cooling plate and the second cooling plate is formed with a raised unit protruding to a predetermined height, thereby capable of reducing manufacturing cost and increasing energy density, and to a device comprising the same.

Description

밀착형 쿨링플레이트를 포함하는 배터리 팩 및 이를 포함하는 디바이스{A battery pack comprising a contact-type cooling plate and device with it}A battery pack comprising a contact-type cooling plate and device with it}

본 발명은 밀착형 쿨링플레이트를 포함하는 배터리 팩 및 이를 포함하는 디바이스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 융기부가 형성된 밀착형 쿨링플레이트를 사용함으로써 기존에 사용하던 부수적인 부품과 공정을 감소시킨 밀착형 쿨링플레이트를 포함하는 배터리 팩 및 이를 포함하는 디바이스에 관한 것이다.The present invention relates to a battery pack including a close contact type cooling plate and a device including the same, and more particularly, to a close contact type cooling plate that reduces ancillary parts and processes used in the past by using a contact type cooling plate with a raised portion It relates to a battery pack including a plate and a device including the same.

휴대폰, 노트북, 캠코더, 디지털 카메라 등 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 충방전이 가능한 이차전지에 관한 기술이 활발해지고 있다. 또한, 이차 전지는 대기오염 물질을 유발하는 화석 연료의 대체 에너지원으로, 전기 자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(P-HEV) 등에 적용되고 있어, 이차 전지에 대한 개발의 필요성이 갈수록 높아지고 있는 상황이다.As technology development and demand for mobile devices such as mobile phones, laptops, camcorders, and digital cameras increase, technologies for rechargeable and dischargeable secondary batteries are becoming more active. In addition, secondary batteries are applied to electric vehicles (EV), hybrid electric vehicles (HEV), plug-in hybrid electric vehicles (P-HEV), as an alternative energy source for fossil fuels that cause air pollutants. The need for development is increasing.

현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충, 방전이 자유롭고, 자가 방전률이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.Currently commercialized secondary batteries include nickel cadmium batteries, nickel hydride batteries, nickel zinc batteries, and lithium secondary batteries, among which lithium secondary batteries have little memory effect compared to nickel-based secondary batteries, so charging and discharging are free. , The self-discharge rate is very low and the energy density is high.

이러한 리튬 이차 전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용하며, 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재, 즉 전지 케이스를 포함하여 이루어진다.These lithium secondary batteries mainly use a lithium-based oxide and a carbon material as a positive electrode active material and a negative electrode active material, respectively, and a positive electrode plate and a negative electrode plate coated with a positive electrode active material and a negative electrode active material, respectively, are provided with an electrode assembly and an electrode assembly disposed with a separator interposed therebetween. It includes an exterior material that is sealed and accommodated together with an electrolyte solution, that is, a battery case.

이차전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류될 수 있다.Depending on the shape of the battery case, secondary batteries can be classified into cylindrical and prismatic batteries in which the electrode assembly is embedded in a cylindrical or rectangular metal can, and pouch-type batteries in which the electrode assembly is embedded in a pouch-shaped case of an aluminum laminate sheet. I can.

소형 기기에 이용되는 이차 전지는 수개의 전지 셀들이 배치되지만, 자동차등에는 다수개의 전지 셀을 전기적으로 연결한 전지 모듈이 이용된다. 이러한 전지 모듈에는 다수개의 전지 셀들이 서로 직렬 및 병렬로 연결됨으로써 용량과 출력을 향상시키며, 이 때, 전지 모듈은 다수의 이차 전지, 즉 전지 셀이 적층되며 이들 전지 셀들 간의 전기적 연결을 위한 버스 바 모듈(Busbar module)을 포함하는 것이 일반적이다. In secondary batteries used in small devices, several battery cells are arranged, but a battery module in which a plurality of battery cells are electrically connected is used in automobiles. In such a battery module, a plurality of battery cells are connected in series and parallel to each other to improve capacity and output. In this case, the battery module includes a plurality of secondary batteries, that is, battery cells are stacked and a bus bar for electrical connection between these battery cells. It is common to include a Busbar module.

한편, 전지 모듈의 대용량화를 위해 전지 셀들을 연결하여 적층하는 경우가 늘어남에 따라, 전지 셀의 방열 문제가 심각하게 대두되고 있다. 리튬 이차전지는 충방전시 열이 발생하는 바, 이러한 열이 효과적으로 제거되지 못하고 축적되는 경우, 전지의 열화가 초래되고 안전성도 크게 훼손될 수 있다. 특히, 전기자동차, 하이브리드 전 기자동차 등의 전원과 같이 고속 충방전 특성이 요구되는 전지에서는 순간적으로 고출력을 제공하는 과정에서 많은 발열과 부피 팽창이 수반된다. On the other hand, as battery cells are connected and stacked to increase the capacity of the battery module, the heat dissipation problem of the battery cells has been seriously raised. The lithium secondary battery generates heat during charging and discharging, and if such heat is not effectively removed and accumulated, the battery may be deteriorated and safety may be greatly impaired. In particular, batteries requiring high-speed charging and discharging characteristics such as power sources such as electric vehicles and hybrid electric vehicles are accompanied by a lot of heat generation and volume expansion in the process of providing high output instantaneously.

도 1은 종래 기술에 따른 배터리 팩의 분해 사시도이다. 도 1을 참조하면, 종래의 배터리 팩은 제1 셀 조립체(11), 내부 제1 접착부재(12), 쿨링플레이트(13), 내부 제2 접착부재(14) 및 제2 셀조립체(15) 순으로 적층되어 하나의 단위 모듈(10)을 구성하고, 이러한 단위 모듈(10)이 여러 개 적층되어 하나의 배터리 팩을 이룬다. 그리고 이들 단위 모듈(10) 외각에는 한 쌍의 스페이스(40)가 위치한다.1 is an exploded perspective view of a battery pack according to the prior art. 1, a conventional battery pack includes a first cell assembly 11, an inner first adhesive member 12, a cooling plate 13, an inner second adhesive member 14, and a second cell assembly 15. It is stacked in order to form one unit module 10, and several such unit modules 10 are stacked to form one battery pack. In addition, a pair of spaces 40 are located outside the unit modules 10.

한편 각 단위 모듈 사이에는 부피 팽창으로 발생하는 면압력에 대응할 수 있도록 쿠션 기능을 갖는 패드(30)가 위치하며, 또 패드(30)와 셀조립체 또는 셀 조립체와 스페이서(40) 사이에는 이들을 서로 밀착 고정시킬 수 있도록 외부 접착부재(20)가 추가로 개재된다.Meanwhile, a pad 30 having a cushioning function is positioned between each unit module to respond to the surface pressure generated by volume expansion, and between the pad 30 and the cell assembly or the cell assembly and the spacer 40, they are in close contact with each other. An external adhesive member 20 is additionally interposed so as to be fixed.

따라서 패드(11)를 고정하기 위한 접착부재로 인해 배터리 팩의 전체적인 부피가 증가할 뿐만 아니라 제조비용이 올라가는 문제점이 있다.Therefore, due to the adhesive member for fixing the pad 11, there is a problem that not only the overall volume of the battery pack increases, but also the manufacturing cost increases.

배터리 팩과 관련한 한국공개특허공보 제2013-0033597호에는 냉각유로의 단면적이 증대되고, 냉각 유로가 균일하게 형성되어 방열 성능이 우수하고, 단위전지의 충방전 반복시에 단위전지가 부피 팽창과 수축을 반복할 경우에도 냉각유로의 표면이 단위전지의 표면과 떨어지지 않고 접촉 상태를 유지하며, 외부로부터 충격을 받았을 때 그 충격이 입체적으로 흡수되도록 하여 가해진 충격에 의한 단위전지의 변형이나 손상, 파손을 최소화하며 강성을 증가시키는 것을 특징으로 하는 이차 전지 모듈이 개시되어 있다.In Korea Patent Publication No. 2013-0033597 related to the battery pack, the cross-sectional area of the cooling flow path is increased, the cooling flow path is formed uniformly, so that the heat dissipation performance is excellent, and the unit cell expands and contracts in volume during repeated charge and discharge of the unit cell. Even when repeating, the surface of the cooling channel does not fall apart from the surface of the unit cell and maintains the contact state, and when the shock is received from the outside, the shock is absorbed in three dimensions to prevent deformation, damage, or damage to the unit cell due to the applied shock. Disclosed is a secondary battery module that minimizes and increases rigidity.

또 한국공개특허공보 제2012-0077635호에는 알루미늄으로 형성되어 셀 보호성능과 방열성능이 우수하고, 방열면에 곡면 형상의 적층부가 형성되어 냉각 성능을 높이면서 다수의 파우치형 셀 케이스를 적층시켰을 때 알루미늄 커버와 알루미늄 커버 사이에 냉각 유로를 확보하고, 알루미늄 커버에 곡면 구배를 적용함으로써 케이스 내부에 셀이 안정적으로 고정되며 셀에 적절한 면압력을 주어 셀의 수명을 연장시킬 수 있는 이점을 가진 파우치형 셀 케이스를 개시하고 있다.In addition, in Korean Patent Application Publication No. 2012-0077635, when a plurality of pouch-type cell cases are stacked while being formed of aluminum, it has excellent cell protection and heat dissipation performance, and a curved laminate is formed on the heat dissipation surface to increase cooling performance. Pouch type with the advantage of securing a cooling flow path between the aluminum cover and the aluminum cover, and applying a curved surface gradient to the aluminum cover so that the cell is stably fixed inside the case and the cell life can be extended by applying an appropriate surface pressure to the cell. The cell case is disclosed.

하지만 이들 선행문헌들에서는 충전 및 방전으로 발생하는 발열을 냉각하는 기능은 확보하고 있으나, 부피 증가를 최소화하면서도 냉각기능과 각 단위 부품들을 긴밀하게 밀착 고정할 수 있는 배터리 팩에 관해서는 개시하고 있지 않다.However, these prior literatures have a function of cooling heat generated by charging and discharging, but do not disclose a battery pack capable of tightly fixing the cooling function and each unit part while minimizing the increase in volume. .

한국공개특허공보 제2013-0033597호Korean Patent Publication No. 2013-0033597 한국공개특허공보 제2012-0077635호Korean Patent Application Publication No. 2012-0077635

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 충전 및 방전시 부피 팽창에 대한 자유도를 확보하고, 부수적인 부품과 제조공정을 감소시킬 수 있는 밀착형 쿨링플레이트를 포함하는 배터리 팩을 제공하는 것을 목적으로 한다. In order to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide a battery pack including a close contact type cooling plate capable of securing a degree of freedom for volume expansion during charging and discharging, and reducing ancillary parts and manufacturing processes. To do.

또한 본 발명에서는, 접착부재와 같은 기존의 부수적인 부품 사용을 최소화하여 제조비용 측면에서 경제적이고, 게다가 에너지 밀도를 높일 수 있는 밀착형 쿨링플레이트를 포함하는 배터리 팩을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a battery pack including a close contact type cooling plate that is economical in terms of manufacturing cost by minimizing the use of existing auxiliary parts such as an adhesive member, and can increase energy density.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 사각형 모양을 갖는 하나 이상의 모듈을 포함하는 배터리 팩에 있어서, 상기 모듈은 제1 쿨링플레이트(110), 제1 셀조립체(120), 접착시트(130), 제2 셀 조립체(140), 및 제2 쿨링플레이트(150) 순으로 적층되고, 상기 제1 쿨링플레이트(110) 및 제2 쿨링플레이트(150) 중 어느 하나 이상의 쿨링플레이트에는 소정 높이 돌출한 융기부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.In the battery pack including one or more modules having a square shape according to the present invention for solving the above problem, the module includes a first cooling plate 110, a first cell assembly 120, an adhesive sheet 130, The second cell assembly 140 and the second cooling plate 150 are sequentially stacked, and at least one of the first cooling plate 110 and the second cooling plate 150 has a raised portion protruding at a predetermined height. It is characterized by being formed.

또한 본 발명에 따른 쿨링플레이트에서, 상기 융기부는 제1 쿨링플레이트(110)에, 형성된 제1 융기부(111)와 제2 쿨링플레이트(150)에 형성된 제2 융기부(151)로 이루어지며, 상기 제1 융기부(111)는 상기 제2 쿨링플레이트(150) 상면과 밀착하도록 제1 쿨링플레이트(110) 하면에 위치하는 가상의 제1 대각선을 따라 2개 이상 위치하며, 상기 제2 융기부(151)는 상기 제1 쿨링플레이트(110)의 하면과 밀착하도록 제2 쿨링플레이트(150) 상면에 위치하는 가상의 제2 대각선을 따라 2개 이상 위치하며, 상기 제1 융기부(111)의 제1 대각선과 상기 제2 융기부(151)의 제2 대각선은 서로 교차하도록 위치하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the cooling plate according to the present invention, the raised portion is made of a first raised portion 111 formed on the first cooling plate 110 and a second raised portion 151 formed on the second cooling plate 150, Two or more first ridges 111 are located along a first virtual diagonal line located on the lower surface of the first cooling plate 110 so as to be in close contact with the upper surface of the second cooling plate 150, and the second ridge Two or more 151 denotes are located along a second imaginary diagonal line located on the upper surface of the second cooling plate 150 so as to be in close contact with the lower surface of the first cooling plate 110, and The first diagonal line and the second diagonal line of the second raised portion 151 are positioned to cross each other.

또한 본 발명에 따른 쿨링플레이트에서, 상기 융기부는 제1 쿨링플레이트(110)에 형성된 제1 융기부(111)와 제2 쿨링플레이트(150)에 형성된 제2 융기부(151)로 이루어지며, 상기 제1 융기부(111)는 상기 제2 쿨링플레이트(150)의 상면과 밀착하도록 제1 쿨링플레이트(110) 하면에 위치하는 한 변의 제1 가장자리를 따라 2개 이상 위치하며, 상기 제2 융기부(151)는 상기 제1 쿨링플레이트(110)의 하면과 밀착하도록 제2 쿨링플레이트(150) 상면에 위치하는 한 변의 제2 가장자리를 따라 2개 이상 위치하며, 상기 제1 융기부(111)의 제1 가장자리와 상기 제2 융기부(151)의 제2 가장자리는 서로 평행하게 위치하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the cooling plate according to the present invention, the raised portion is made of a first raised portion 111 formed on the first cooling plate 110 and a second raised portion 151 formed on the second cooling plate 150, the Two or more first raised portions 111 are located along a first edge of one side located on the lower surface of the first cooling plate 110 so as to be in close contact with the upper surface of the second cooling plate 150, and the second raised portion Two or more 151 are positioned along the second edge of one side located on the upper surface of the second cooling plate 150 so as to be in close contact with the lower surface of the first cooling plate 110, and The first edge and the second edge of the second raised portion 151 are positioned parallel to each other.

또한 본 발명에 따른 쿨링플레이트에서, 상기 융기부는 상기 제2 쿨링플레이트(150)의 상면과 밀착하도록 제1 쿨링플레이트(110) 하면 모서리부에 4개 이상 위치하거나, 상기 제1 쿨링플레이트(110)의 하면과 밀착하도록 제2 쿨링플레이트(150) 상면 모서리부에 4개 이상 위치하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the cooling plate according to the present invention, four or more protruding portions are positioned at the lower edge of the first cooling plate 110 so as to be in close contact with the upper surface of the second cooling plate 150, or the first cooling plate 110 The second cooling plate 150 is characterized in that four or more are positioned at the upper edge of the lower surface and in close contact.

또한 본 발명에 따른 쿨링플레이트에서, 상기 융기부는 상기 제2 쿨링플레이트(150)의 상면과 밀착하도록 제1 쿨링플레이트(110) 하면의 서로 마주보는 2개의 변 가장자리에 4개 이상 위치하거나, 상기 제1 쿨링플레이트(110)의 하면과 밀착하도록 제2 쿨링플레이트(150) 상면의 서로 마주보는 2개의 변 가장자리에 4개 이상 위치하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the cooling plate according to the present invention, four or more protruding portions are positioned on the edges of two sides facing each other on the lower surface of the first cooling plate 110 so as to be in close contact with the upper surface of the second cooling plate 150, or 1 It is characterized in that four or more are positioned at the edges of two sides facing each other on the upper surface of the second cooling plate 150 so as to be in close contact with the lower surface of the cooling plate 110.

또한 본 발명에 따른 쿨링플레이트에서, 상기 융기부는 원형인 것을 특징으로 한다.In addition, in the cooling plate according to the present invention, the raised portion is characterized in that the circular shape.

또한 본 발명에 따른 쿨링플레이트에서, 상기 제1 융기부(111)는 상기 제2 쿨링플레이트(150)의 상면과 밀착하도록 제1 쿨링플레이트(110) 하면에 위치하는 서로 마주 보는 두 변의 제1 가장자리를 따라 4개 이상 형성되며, 상기 제2 융기부(151)는 상기 제1 쿨링플레이트(110)의 하면과 밀착하도록 제2 쿨링플레이트(150) 상면에 위치하는 서로 마주 보는 두 변의 제2 가장자리를 따라 4개 이상 형성되고, 상기 제1 융기부(111)의 제1 가장자리와 상기 제2 융기부(151)의 제2 가장자리는 서로 중첩되도록 위치하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the cooling plate according to the present invention, the first raised portion 111 is located on the lower surface of the first cooling plate 110 so as to be in close contact with the upper surface of the second cooling plate 150. 4 or more are formed along the line, and the second raised portions 151 have second edges of two sides facing each other located on the upper surface of the second cooling plate 150 so as to be in close contact with the lower surface of the first cooling plate 110. Four or more are formed accordingly, and the first edge of the first raised portion 111 and the second edge of the second raised portion 151 are positioned to overlap each other.

또한 본 발명에 따른 쿨링플레이트에서, 상기 제1 융기부(111)는 상기 제2 쿨링플레이트(150)의 상면과 밀착하도록 제1 쿨링플레이트(110) 하면 모서리부에 4개 이상 위치하고, 상기 제2 융기부(151)는 상기 제1 쿨링플레이트(110)의 하면과 밀착하도록 제2 쿨링플레이트(150) 상면 모서리부에 4개 이상 위치하고, 상기 제1 융기부(111)의 모서리부와 상기 제2 융기부(151)의 모서리부는 서로 중첩되도록 위치하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the cooling plate according to the present invention, four or more of the first raised portions 111 are located at the lower edge of the first cooling plate 110 so as to be in close contact with the upper surface of the second cooling plate 150, and the second Four or more raised portions 151 are located at the upper edge of the second cooling plate 150 so as to be in close contact with the lower surface of the first cooling plate 110, and the edge portion of the first raised portion 111 and the second It is characterized in that the corner portions of the raised portion 151 are positioned to overlap each other.

또한 본 발명에 따른 쿨링플레이트에서, 상기 제1 융기부(111) 및 제2 융기부(151) 중 어느 하나는 소정의 내경과 외경을 갖는 도우넛 형상이고, 나머지 하나의 융기부는 상기 내경보다는 크고 외경보다는 작은 원형인 것을 특징으로 한다.In addition, in the cooling plate according to the present invention, any one of the first raised portion 111 and the second raised portion 151 has a donut shape having a predetermined inner diameter and an outer diameter, and the other raised portion is larger than the inner diameter and an outer diameter It is characterized by a smaller circle.

또한 본 발명에 따른 쿨링플레이트에서, 상기 융기부와 쿨링플레이트는 동일한 재질로 이루어지고, 융기부 아래에는 빈 공간부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, in the cooling plate according to the present invention, the raised portion and the cooling plate are made of the same material, and an empty space portion is formed under the raised portion.

또한 본 발명에 따른 쿨링플레이트에서, 상기 융기부와 쿨링플레이트는 상이한 재질로 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, in the cooling plate according to the present invention, the raised portion and the cooling plate are made of different materials.

또한 본 발명에 따른 쿨링플레이트에서, 상기 융기부 아래에는 빈 공간부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, in the cooling plate according to the present invention, an empty space is formed under the ridge.

또한 본 발명에 따른 쿨링플레이트에서, 상기 융기부는 소정의 탄성을 갖는 재질로 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, in the cooling plate according to the present invention, the raised portion is characterized in that it is made of a material having a predetermined elasticity.

또한 본 발명에 따른 쿨링플레이트에서, 상기 제1 쿨링플레이트(110) 또는 제2 쿨링플레이트(150) 중 어느 하나의 쿨링플레이트 가장 자리에는 돌기부가 형성되고, 나머지 하나의 쿨링플레이트에는 상기 돌기부를 수용하는 홈부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, in the cooling plate according to the present invention, a protrusion is formed at the edge of any one of the first cooling plate 110 or the second cooling plate 150, and the protrusion is accommodated in the other cooling plate. It is characterized in that the groove is formed.

또한 상기 배터리 팩을 포함하는 디바이스로서, 상기 디바이스는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 또는 전력저장 장치인 것을 특징으로 한다.Further, as a device including the battery pack, the device is an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a plug-in hybrid electric vehicle, or a power storage device.

본 발명의 밀착형 쿨링플레이트를 포함한 배터리 팩에 따르면, 단위 모듈들 사이에 부피가 변화할 수 있는 구조의 쿨링플레이트가 구비되어 있어, 방열 기능뿐만 아니라 충전과 방전 시 발생하는 부피 팽창에 대응할 수 있는 장점이 있다.According to the battery pack including the contact type cooling plate of the present invention, a cooling plate having a structure in which the volume can be changed between unit modules is provided, so that not only a heat dissipation function but also a volume expansion occurring during charging and discharging can be responded to. There is an advantage.

또한 본 발명의 밀착형 쿨링플레이트를 포함한 배터리 팩에 따르면, 별도의 패드 부재가 필요 없어 배터리 팩의 전체적인 부피가 줄어들고, 이는 배터리 팩의 단위부피당 에너지 밀도를 증가시킬 수 있다는 이점이 있다.In addition, according to the battery pack including the contact type cooling plate of the present invention, there is no need for a separate pad member to reduce the overall volume of the battery pack, which has the advantage of increasing the energy density per unit volume of the battery pack.

또한, 본 발명의 밀착형 쿨링플레이트를 포함한 배터리 팩에 따르면, 쿨링플레이트의 가장자리에 돌기부와 이를 수용하는 홈부가 구비되어 있어, 단위 모듈들의 조립이 용이할뿐만 아니라 좌우 뒤틀림 현상을 방지할 수 있다는 장점이 있다.In addition, according to the battery pack including the close contact type cooling plate of the present invention, a protrusion and a groove for accommodating the protrusion are provided at the edge of the cooling plate, making it easy to assemble unit modules as well as to prevent left-right distortion. There is this.

또한 본 발명의 밀착형 쿨링플레이트를 포함한 배터리 팩에 따르면, 접착부재가 필요 없어 제조비용 절감과 제조시간을 절약할 수 있는 이점이 있다.In addition, according to the battery pack including the close contact type cooling plate of the present invention, there is an advantage in that manufacturing cost and manufacturing time can be saved because no adhesive member is required.

도 1은 종래 기술에 따른 배터리 팩의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 밀착형 쿨링플레이트를 포함하는 배터리 팩의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시한 밀착형 쿨링플레이트를 포함하는 배터리 팩에서, 제1 쿨링플레이트와 제2 쿨링플레이트의 결합구조를 설명하기 위한 제1 예시이다.
도 4는 융기부의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 도 2에 도시한 밀착형 쿨링플레이트를 포함하는 배터리 팩에서, 제1 쿨링플레이트와 제2 쿨링플레이트의 결합구조를 설명하기 위한 제2 예시이다.
도 6은 도 2에 도시한 밀착형 쿨링플레이트를 포함하는 배터리 팩에서, 제1 쿨링플레이트와 제2 쿨링플레이트의 결합구조를 설명하기 위한 제3 예시이다.
도 7은 도 2에 도시한 밀착형 쿨링플레이트를 포함하는 배터리 팩에서, 제1 쿨링플레이트와 제2 쿨링플레이트의 결합구조를 설명하기 위한 제4 예시이다.
도 8은 제1 쿨링플레이트와 제2 쿨링플레이트를 서로 고정하는 구조를 설명하기 위한 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a battery pack according to the prior art.
2 is an exploded perspective view of a battery pack including a close contact type cooling plate according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a first example for explaining a coupling structure between a first cooling plate and a second cooling plate in the battery pack including the close contact type cooling plate shown in FIG. 2.
4 is a cross-sectional view for explaining the structure of the raised portion.
FIG. 5 is a second example for explaining a coupling structure between a first cooling plate and a second cooling plate in the battery pack including the close contact type cooling plate shown in FIG. 2.
FIG. 6 is a third example for explaining a coupling structure between a first cooling plate and a second cooling plate in the battery pack including the close contact type cooling plate shown in FIG. 2.
FIG. 7 is a fourth example for explaining a coupling structure of a first cooling plate and a second cooling plate in the battery pack including the close contact type cooling plate shown in FIG. 2.
8 is a perspective view for explaining a structure for fixing the first cooling plate and the second cooling plate to each other.

본 출원에서 “포함한다”, “가지다” 또는 “구비하다” 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, terms such as "include", "have" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other It is to be understood that the presence or addition of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance the possibility of being excluded.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, the same reference numerals are used for parts having similar functions and functions throughout the drawings. Throughout the specification, when a part is said to be connected to another part, this includes not only a case in which it is directly connected, but also a case in which it is connected indirectly with another element interposed therebetween. In addition, the inclusion of a certain component does not exclude other components unless specifically stated to the contrary, but means that other components may be further included.

이하, 본 발명에 따른 밀착형 쿨링플레이트를 포함하는 배터리 팩 및 이를 포함하는 디바이스에 관하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a battery pack including a close contact type cooling plate and a device including the same according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 밀착형 쿨링플레이트를 포함하는 배터리 팩의 분해 사시도이다.2 is an exploded perspective view of a battery pack including a close contact type cooling plate according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 팩(1000)은 1개 이상의 단위 모듈(100), 한 쌍의 스페이서(200) 그리고 팩 케이스(300)를 포함하여 이루어진다.Referring to FIG. 2, a battery pack 1000 according to a preferred embodiment of the present invention includes one or more unit modules 100, a pair of spacers 200, and a pack case 300.

단위 모듈(100)은, 제1 쿨링플레이트(110), 제1 셀조립체(120), 접착시트(130), 제2 셀조립체(140), 제2 쿨링플레이트(150)가 순차적으로 적층되어 있다.In the unit module 100, a first cooling plate 110, a first cell assembly 120, an adhesive sheet 130, a second cell assembly 140, and a second cooling plate 150 are sequentially stacked. .

상기 제1 셀조립체(120) 및 제2 셀조립체(140)는 셀 조립체와 셀 케이스를 포함하며, 셀 조립체는 긴 시트형의 양극 및 음극 사이에 분리막이 개재된 후 권취되는 구조로 이루어지는 젤리-롤형 셀조립체, 또는 장방형의 양극 및 음극이 분리막을 사이에 개재한 상태로 적층되는 구조의 단위셀들로 구성되는 스택형 셀조립체, 단위셀들이 긴 분리 필름에 의해 권취되는 스택-폴딩형 셀조립체, 또는 단위셀들이 분리막을 사이에 개재한 상태로 적층되어 서로 간에 부착되는 라미네이션-스택형 셀조립체 등으로 이루어질 수 있으나 이에 제한하지 않는다.The first cell assembly 120 and the second cell assembly 140 include a cell assembly and a cell case, and the cell assembly is a jelly-roll type consisting of a structure in which a separator is interposed between a long sheet-shaped positive electrode and a negative electrode and then wound. A cell assembly, or a stacked cell assembly composed of unit cells of a structure in which a rectangular anode and a cathode are stacked with a separation membrane interposed therebetween, a stack-folding cell assembly in which the unit cells are wound by a long separation film, Alternatively, the unit cells may be stacked with a separator interposed therebetween, and may be formed of a lamination-stack type cell assembly, etc., which are attached to each other, but is not limited thereto.

상기와 같은 셀 조립체는 케이스에 내장되며, 케이스는 통상적으로 내부층/금속층/외부층의 라미네이트 시트 구조로 이루어져 있다. 내부층은 셀 조립체와 직접적으로 접촉하므로 절연성과 내전해액성을 가져야 하고, 또 외부와의 밀폐를 위하여 실링성 즉, 내부층끼리 열 접착된 실링 부위는 우수한 열접착 강도를 가져야 한다. 이러한 내부층의 재료로는 내화학성이 우수하면서도 실링성이 좋은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌아크릴산, 폴리부틸렌 등의 폴리올레핀계 수지, 폴리우레탄수지 및 폴리이미드수지로부터 선택될 수 있으나 이에 한정하지 않으며, 인장강도, 강성, 표면경도, 내충격 강도 등의 기계적 물성과 내화학성이 뛰어난 폴리프로필렌이 가장 바람직하다.The cell assembly as described above is embedded in a case, and the case is typically made of a laminate sheet structure of an inner layer/metal layer/outer layer. Since the inner layer is in direct contact with the cell assembly, it must have insulation and electrolyte resistance, and for sealing with the outside, that is, the sealing area where the inner layers are thermally bonded must have excellent thermal bonding strength. The material of the inner layer may be selected from polyolefin resins such as polypropylene, polyethylene, polyethylene acrylic acid, polybutylene, etc., and polyurethane resins and polyimide resins having excellent chemical resistance and sealing properties, but is not limited thereto, Polypropylene, which has excellent mechanical properties such as tensile strength, stiffness, surface hardness, and impact strength, and chemical resistance are most preferred.

내부층과 접하고 있는 금속층은 외부로부터 수분이나 각종 가스가 전지 내부로 침투하는 것을 방지하는 배리어층에 해당되고, 이러한 금속층의 바람직한 재료로는 가벼우면서도 성형성이 우수한 알루미늄 막막을 사용할 수 있다.The metal layer in contact with the inner layer corresponds to a barrier layer that prevents moisture or various gases from penetrating into the battery from the outside, and an aluminum film film having a light weight and excellent formability may be used as a preferable material for the metal layer.

그리고 금속층의 타측면에는 외부층이 구비되며, 이러한 외부층은 전극조립체를 보호하면서 내열성과 내화학성을 확보할 수 있도록 인장강도, 투습방지성 및 공기투과 방지성이 우수한 내열성 폴리머를 사용할 수 있고, 일예로 나일론 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용할 수 있으나 이에 제한하지 않는다. In addition, an outer layer is provided on the other side of the metal layer, and this outer layer can use a heat-resistant polymer having excellent tensile strength, moisture permeability and air permeation prevention properties to secure heat resistance and chemical resistance while protecting the electrode assembly. Nylon or polyethylene terephthalate may be used as an example, but is not limited thereto.

한편, 양극 리드와 음극 리드로 이루어지는 리드들은 셀 조립체의 양극 탭과 음극 탭이 각각 전기적으로 연결된 후 케이스 외부로 노출되는 구조로 이루어지고, 상기와 같은 전지 셀은 일반적으로 알려져 있는 구성들에 해당되므로 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.Meanwhile, the leads made of the positive lead and the negative lead have a structure in which the positive and negative tabs of the cell assembly are electrically connected and then exposed to the outside of the case, and the battery cells as described above correspond to commonly known configurations. A more detailed description will be omitted.

제1 셀조립체(120)와 제2 셀조립체(140)와 각각 인접하여 위치하는 제1 쿨링플레이트(110)와 제2 쿨링플레이트(150)는 각 셀조립체에서 발생하는 열을 냉각하기 위한 것이다.The first cooling plate 110 and the second cooling plate 150 positioned adjacent to the first cell assembly 120 and the second cell assembly 140, respectively, are for cooling the heat generated from each cell assembly.

전술한 바와 같이 충방전시 열이 발생하고, 이는 전지의 열화를 초래할뿐만 아니라 안전성을 크게 위협할 수 있기 때문에 배터리 팩이 소정 온도 이상으로 상승하지 못하도록 냉각시켜야 한다.As described above, heat is generated during charging and discharging, which not only causes deterioration of the battery, but also can seriously threaten safety, so that the battery pack must be cooled so that it does not rise above a predetermined temperature.

여기서, 제1 쿨링플레이트(110) 및 제2 쿨링플레이트(150)는 제1 셀조립체(120)와 제2 셀조립체(140)로부터 발생한 열을 신속하게 전달받아 방열할 수 있는 소재라면 특별히 제한하지 않으며, 일 예로서 열전도성을 가진 금속 재질로 알루미늄, 구리, 및 철과 같은 단일 속성 재질로 이루어지거나, 이들 중 적어도 어느 하나 이상의 합금 재질로 이루어질 수 있으나 이에 제한하지 않는다. Here, the first cooling plate 110 and the second cooling plate 150 are not particularly limited as long as it is a material capable of rapidly transferring heat generated from the first cell assembly 120 and the second cell assembly 140 to radiate heat. As an example, a metal material having thermal conductivity may be made of a single property material such as aluminum, copper, and iron, or may be made of at least one or more alloy materials, but is not limited thereto.

제1 셀조립체(120)와 제2 셀조립체(140) 사이에 위치하는 접착시트(130)는 이들 제1 셀조립체(120)와 제2 셀조립체(140)를 서로 고정하기 위한 것으로, 양면에 점착제 또는 접착제가 도포되어 있는 양면테이프일 수 있으나, 동일한 기능을 수행할 수 있다면 특별히 제한하지 않는다.The adhesive sheet 130 positioned between the first cell assembly 120 and the second cell assembly 140 is for fixing the first cell assembly 120 and the second cell assembly 140 to each other. It may be a double-sided tape to which an adhesive or adhesive is applied, but is not particularly limited as long as it can perform the same function.

스페이서(200)는 나란히 조립된 다수개의 단위 모듈(100)과 팩 케이스(300)가 직접적으로 접촉하지 않고 일정한 간격을 유지하기 위한 것으로, 단위 모듈(100)의 가장 자리 외측에 한 쌍이 구비된다. 그리고 스페이서(200) 내측면에는 후술할 제1 쿨링플레이트(110)의 제1 융기부(111)와, 제2 쿨링플레이트(150)의 제2 융기부(151)와 동일한 별도의 융기부가 추가로 구비될 수 있다.The spacer 200 is for maintaining a constant distance without directly contacting the plurality of unit modules 100 and the pack case 300 assembled side by side, and a pair is provided outside the edge of the unit module 100. Further, on the inner side of the spacer 200, a separate raised portion identical to the first raised portion 111 of the first cooling plate 110 and the second raised portion 151 of the second cooling plate 150 to be described later is added. It can be provided.

도 3은 도 2에 도시한 밀착형 쿨링플레이트를 포함하는 배터리 팩에서, 제1 쿨링플레이트와 제2 쿨링플레이트의 결합구조를 설명하기 위한 제1 예시이다. 도 2 및 3을 함께 참조하면서 설명하면, 제1 쿨링플레이트(110)와 제2 쿨링플레이트(150) 각각에는 외압을 받을 경우 수축하고 외압이 해제되면 원래의 위치로 되돌아갈 수 있는 소정 높이 돌출해 있는 신축 가능한 융기부가 형성되어 있다. 구체적으로 제1 쿨링플레이트(110)에는 제1 셀조립체(120)와 접하는 면의 반대면에 제1 융기부(111)가 형성되어 있고, 제2 쿨링플레이트(150)에는 제2 셀조립체(140)와 접하는 면의 반대면에 제2 융기부(151)가 구비되어 있다.FIG. 3 is a first example for explaining a coupling structure between a first cooling plate and a second cooling plate in the battery pack including the close contact type cooling plate shown in FIG. 2. Referring to FIGS. 2 and 3 together, each of the first cooling plate 110 and the second cooling plate 150 protrudes at a predetermined height that can contract when receiving external pressure and return to its original position when external pressure is released. Is formed with a stretchable ridge. Specifically, the first cooling plate 110 has a first protrusion 111 formed on a surface opposite to the surface in contact with the first cell assembly 120, and the second cooling plate 150 has a second cell assembly 140 ) Is provided with a second protrusion 151 on the opposite surface of the surface in contact with it.

따라서 평소에는 제1 쿨링플레이트(110)와 제2 쿨링플레이트(150) 각각에 형성되어 있는 제1 융기부(111)와 제2 융기부(151)에 의해 단위 모듈(100)들이 긴밀하게 접촉하고 있기 때문에, 별도의 접착부재가 필요 없어 제조 비용과 제조공정을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 충방전 시 셀조립체가 팽창하더라도 제1 융기부(111)와 제2 융기부(151)가 소정 부피로 수축하기 때문에 부피 팽창에 의한 면압력을 충분히 흡수할 수 있다.Therefore, the unit modules 100 are in close contact with each other by the first and second ridges 111 and 151 formed on each of the first cooling plate 110 and the second cooling plate 150. Therefore, since a separate adhesive member is not required, manufacturing cost and manufacturing process can be reduced, and even if the cell assembly expands during charging and discharging, the first ridge 111 and the second ridge 151 contract to a predetermined volume. Therefore, the surface pressure due to volume expansion can be sufficiently absorbed.

한편, 제1 융기부(111)는 제1 쿨링플레이트(110)의 하면에 가상의 제1 대각선(114)을 따라 2개 이상 위치하며, 제2 융기부(151)는 제 2쿨링플레이트(150)의 상면에 가상의 제2 대각선(154)을 따라 2개 이상 위치할 수 있고, 이들 상기 제1 융기부(111)의 제1 대각선(114)과 제2 융기부(151)의 제2 대각선(154)은 서로 교차하도록 위치하는 것이 바람직하다. 물론 제1 융기부(111)와 제2 융기부(151)는 서로 동일한 폭과 높이로 이루어질 수 있다.Meanwhile, two or more first raised portions 111 are positioned along a virtual first diagonal line 114 on the lower surface of the first cooling plate 110, and the second raised portions 151 are the second cooling plate 150 ) Can be located along the second imaginary diagonal line 154 on the upper surface of, the first diagonal line 114 of the first ridge 111 and the second diagonal line of the second ridge 151 It is preferable that 154 are positioned so as to cross each other. Of course, the first raised portion 111 and the second raised portion 151 may have the same width and height.

여기서, 제1 융기부(111)와 제2 융기부(151)의 형상은 외형이 원형일 수 있으나 이에 제한하지 않는다.Here, the shape of the first raised portion 111 and the second raised portion 151 may have a circular shape, but is not limited thereto.

도 4는 융기부의 구조를 설명하기 위한 단면도이다. 도 4(a)는 융기부와 쿨링플레이트가 동일한 재질로 이루어진 일체형의 예시로서, 제1 쿨링플레이트(110)에는 빈 공간부가 형성되어 있는 제1 융기부(111)가 아래를 향하고 있고, 제2 쿨링플레이트(150)에는 위를 향하고 있는 제2 융기부(151)가 구비되어 있다. 4 is a cross-sectional view for explaining the structure of the raised portion. 4(a) is an example of an integral type in which the ridge and the cooling plate are made of the same material, and the first ridge 111 in which an empty space is formed in the first cooling plate 110 faces downward, and the second The cooling plate 150 is provided with a second raised portion 151 facing upward.

도 4(b)는 융기부와 쿨링플레이트는 상이한 재질로 이루어진 비일체형으로, 융기부는 탄성을 가져 부피가 변화할 수 있는 실리콘 일 수 있으나 이제 제한하지 않는다.4(b) shows that the ridge and the cooling plate are of a non-integral type made of different materials, and the ridge may be made of silicone that has elasticity and thus can change in volume, but is not limited thereto.

도 4(c)는 융기부와 쿨링플레이트가 상이한 재질로 이루어진 비일체형으로, 융기부는 탄성을 가져 부피가 변화할 수 있는 실리콘 일 수 있으나 이제 제한하지 않는다.4(c) is a non-integral type made of different materials in which the ridge and the cooling plate are made of different materials, and the ridge may be made of silicone that has elasticity and can change its volume, but is not limited thereto.

도 5는 도 2에 도시한 밀착형 쿨링플레이트를 포함하는 배터리 팩에서, 제1 쿨링플레이트와 제2 쿨링플레이트의 결합구조를 설명하기 위한 제2 예시이다.FIG. 5 is a second example for explaining a coupling structure between a first cooling plate and a second cooling plate in the battery pack including the close contact type cooling plate shown in FIG. 2.

융기부가 형성된 위치만 제외하고는 도 3에서 설명한 제1 쿨링플레이트와 제2 쿨링플레이트의 결합구조와 동일하므로, 이하에서는 융기부가 형성된 위치에 관해서만 설명하기로 한다.Since the coupling structure of the first cooling plate and the second cooling plate described in FIG. 3 is the same except for the position where the ridge is formed, only the position where the ridge is formed will be described below.

도 5의 경우, 융기부는 제2 쿨링플레이트(150) 상면과 밀착되도록 제1 쿨링플레이트(110) 하면 모서리부에 4개 이상 위치할 수 있다. 물론 도면에는 도시하지 않았지만, 위와는 반대로 제1 쿨링플레이트(110) 하면과 밀착되도록 제2쿨링플레이트(150) 상면 모서리부에 4개 이상 위치하여 형성될 수도 있다.In the case of FIG. 5, four or more raised portions may be located at the corners of the lower surface of the first cooling plate 110 so as to be in close contact with the upper surface of the second cooling plate 150. Of course, although not shown in the drawings, contrary to the above, the second cooling plate 150 may be formed by being positioned at four or more corners of the upper surface of the second cooling plate 150 so as to be in close contact with the lower surface of the first cooling plate 110.

도 6은 도 2에 도시한 밀착형 쿨링플레이트를 포함하는 배터리 팩에서, 제1 쿨링플레이트와 제2 쿨링플레이트의 결합구조를 설명하기 위한 제3 예시이다.FIG. 6 is a third example for explaining a coupling structure between a first cooling plate and a second cooling plate in the battery pack including the close contact type cooling plate shown in FIG. 2.

융기부가 형성된 위치만 제외하고는 도 3에서 설명한 제1 쿨링플레이트와 제2 쿨링플레이트의 결합구조와 동일하므로, 이하에서는 융기부가 형성된 위치에 관해서만 설명하기로 한다.Since the coupling structure of the first cooling plate and the second cooling plate described in FIG. 3 is the same except for the position where the ridge is formed, only the position where the ridge is formed will be described below.

제1 융기부(111)는 제2 쿨링플레이트(150) 상면과 밀착되도록 제1 쿨링플레이트(110) 하면에 위치하는 한 변의 제1 가장자리를 따라 2개 이상 형성되고, 제2 융기부(151)는 제1 쿨리플레이트(110) 하면과 밀착되도록 제2 쿨링플레이트(150) 상면에 위치하는 한 변의 제2 가장자리를 따라 2개 이상 형성된다. 그리고 제1 융기부(111)와 제2 융기부(151)가 서로 중첩되지 않도록 제1 융기부(111)의 제1 가장자리와 제2 융기부(151)의 제2 가장자리는 서로 평행하게 위치한다.Two or more first raised portions 111 are formed along the first edge of one side located on the lower surface of the first cooling plate 110 so as to be in close contact with the upper surface of the second cooling plate 150, and the second raised portion 151 Two or more are formed along the second edge of one side located on the upper surface of the second cooling plate 150 so as to be in close contact with the lower surface of the first coolant plate 110. In addition, the first edge of the first raised portion 111 and the second edge of the second raised portion 151 are positioned parallel to each other so that the first raised portion 111 and the second raised portion 151 do not overlap each other. .

도 7은 도 2에 도시한 밀착형 쿨링플레이트를 포함하는 배터리 팩에서, 제1 쿨링플레이트와 제2 쿨링플레이트의 결합구조를 설명하기 위한 제4 예시이다. FIG. 7 is a fourth example for explaining a coupling structure of a first cooling plate and a second cooling plate in the battery pack including the close contact type cooling plate shown in FIG. 2.

융기부의 구성을 제외하고는 도 3에서 설명한 제1 쿨링플레이트와 제2 쿨링플레이트의 결합구조와 동일하므로, 이하에서는 융기부에 관해서만 설명하기로 한다.Except for the configuration of the raised portion, since the coupling structure of the first cooling plate and the second cooling plate described in FIG. 3 is the same, only the raised portion will be described below.

제1 융기부(111)는 외면이 폐쇄되어 있는 반구형으로 제1 쿨링플레이트(110) 하면 모서리부에 4개 이상 위치하고 있으며, 제2 융기부(151)는 소정의 내경과 외경을 갖는 도우넛 형상이다.The first protrusion 111 is a hemispherical shape with an outer surface closed, and four or more are located at the corners of the lower surface of the first cooling plate 110, and the second protrusion 151 has a donut shape having a predetermined inner diameter and an outer diameter. .

그리고 제1 융기부(111)와 제2 융기부(151)의 소정 영역이 서로 중첩될 수 있도록, 제1 융기부(111)와 동일한 개수의 제2 융기부(151)가 제2 쿨링플레이트(150) 상면 모서리부에 위치한다. In addition, the same number of second protrusions 151 as the first protrusions 111 is provided with a second cooling plate so that predetermined regions of the first protrusions 111 and the second protrusions 151 overlap each other. 150) It is located at the corner of the upper surface.

특히 제1 융기부(111)의 외경이 제2 융기부(151)의 내경보다는 크고 외경보다 작은 원형일 경우, 부피가 팽창하여 서로 밀착될 시 외형 변화를 통해 제1 융기부(111)의 일부가 제2 융기부(151)의 공간부에 들어가게 되고, 결과적으로 인근 하여 위치하는 단위 모듈(100)들을 더욱 확실하게 고정하는 효과를 기대할 수 있다.In particular, when the outer diameter of the first protrusion 111 is larger than the inner diameter of the second protrusion 151 and smaller than the outer diameter, a part of the first protrusion 111 through changes in appearance when the volume expands and adheres to each other. Is entered into the space portion of the second raised portion 151, and as a result, an effect of more reliably fixing the unit modules 100 located nearby can be expected.

도 8은 제1 쿨링플레이트와 제2 쿨링플레이트를 서로 고정하는 구조를 설명하기 위한 사시도이다.8 is a perspective view for explaining a structure for fixing the first cooling plate and the second cooling plate to each other.

제1 쿨링플레이트(110) 가장자리에는 1개 이상의 제1 홈부(112)와 제1돌기부(113)가 형성되어 있고, 제2 쿨링플레이트(150)에는 제1 홈부(112)에 수용되는 제2 돌기부(153)와 제1 돌기부(113)를 수용하는 제2 홈부(152)가 형성되어 있다.At least one first groove 112 and a first protrusion 113 are formed at the edge of the first cooling plate 110, and a second protrusion accommodated in the first groove 112 in the second cooling plate 150 A second groove 152 accommodating the 153 and the first protrusion 113 is formed.

상기와 같은 홈부 및 돌기부가 쿨링플레이트에 형성되어 있어, 단위 모듈(100)의 좌우 뒤틀림 현상을 확실하게 방지할 수 있고, 이는 종래의 팩 조립체에서 필요로 했던 고정을 위한 추가적인 접착부재를 생략할 수 있어 제조비용을 절감할 수 있다.Since the grooves and protrusions as described above are formed on the cooling plate, it is possible to reliably prevent the left and right distortion of the unit module 100, which can omit an additional adhesive member for fixing required in the conventional pack assembly. So it can reduce manufacturing cost.

전술한 바와 같은 배터리 팩은 다양한 디바이스에 적용될 수 있다. 이러한 디바이스에는, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 또는 전력저장 장치 등에 적용될 수 있으나 이에 제한되지 않고 이차 전지를 사용할 수 있는 다양한 디바이스에 적용이 가능하다.The battery pack as described above can be applied to various devices. Such a device may be applied to an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a plug-in hybrid electric vehicle, or a power storage device, but is not limited thereto and may be applied to various devices capable of using a secondary battery.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.As described above, specific parts of the present invention have been described in detail, for those of ordinary skill in the art, these specific techniques are only preferred embodiments, and the scope of the present invention is not limited thereby, It is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications are possible within the scope and scope of the technical idea, and it is natural that such modifications and modifications fall within the appended claims.

100 : 단위 모듈
110 : 제1 쿨링플레이트
111 : 제1 융기부 112 : 제1 홈부
113 : 제1 돌기부 114 : 제1 대각선
120 : 제1 셀조립체
121 : 제1 전극리드
130 : 접착시트
140 : 제2 셀조립체
141 : 제2 전극리드
150 : 제2 쿨링플레이트
151 : 제2 융기부 152 : 제2 홈부
153 : 제2 돌기부 154 : 제2 대각선
200 : 스페이서
300 : 팩 케이스
1000 : 배터리 팩100: unit module
110: first cooling plate
111: first ridge 112: first groove
113: first protrusion 114: first diagonal
120: first cell assembly
121: first electrode lead
130: adhesive sheet
140: second cell assembly
141: second electrode lead
150: second cooling plate
151: second ridge 152: second groove
153: second protrusion 154: second diagonal
200: spacer
300: pack case
1000: battery pack

Claims (15)

사각형 모양을 갖는 하나 이상의 단위 모듈을 포함하는 배터리 팩에 있어서,
상기 단위 모듈은 제1 쿨링플레이트, 제1 셀조립체, 접착시트, 제2 셀 조립체, 및 제2 쿨링플레이트 순으로 적층되고,
상기 제1 쿨링플레이트와 제2 쿨링플레이트 중 어느 하나 이상의 쿨링플레이트에는 소정 높이 돌출한 융기부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
In the battery pack including one or more unit modules having a square shape,
The unit modules are stacked in the order of a first cooling plate, a first cell assembly, an adhesive sheet, a second cell assembly, and a second cooling plate,
A battery pack, wherein at least one of the first cooling plate and the second cooling plate has a raised portion protruding at a predetermined height.
 제 1항에 있어서,
상기 융기부는 제1 쿨링플레이트에 형성된 제1 융기부와 제2 쿨링플레이트에 형성된 제2 융기부로 이루어지며,
상기 제1 융기부는 상기 제2 쿨링플레이트 상면과 밀착하도록 가상의 제1 대각선을 따라 2개 이상이 제1 쿨링플레이트 하면에 위치하며,
상기 제2 융기부는 상기 제1 쿨링플레이트의 하면과 밀착하도록 가상의 제2 대각선을 따라 2개 이상이 제2 쿨링플레이트 상면에 위치하며,
상기 제1 융기부의 제1 대각선과 상기 제2 융기부의 제2 대각선은 서로 교차하도록 위치하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
The method of claim 1,
The raised portion is composed of a first raised portion formed on the first cooling plate and a second raised portion formed on the second cooling plate,
Two or more of the first raised portions are located on the lower surface of the first cooling plate along a virtual first diagonal line so as to be in close contact with the upper surface of the second cooling plate,
Two or more of the second raised portions are located on the upper surface of the second cooling plate along a virtual second diagonal line so as to be in close contact with the lower surface of the first cooling plate,
A battery pack, characterized in that the first diagonal line of the first raised portion and the second diagonal line of the second raised portion cross each other.
 제 1항에 있어서,
상기 융기부는 제1 쿨링플레이트에 형성된 제1 융기부와 제2 쿨링플레이트에 형성된 제2 융기부로 이루어지며,
상기 제1 융기부는 상기 제2 쿨링플레이트의 상면과 밀착하도록 한 변의 제1 가장자리를 따라 2개 이상이 제1 쿨링플레이트 하면에 위치하며,
상기 제2 융기부는 상기 제1 쿨링플레이트의 하면과 밀착하도록 한 변의 제2 가장자리를 따라 2개 이상이 제2 쿨링플레이트 상면에 위치하며,
상기 제1 융기부의 제1 가장자리와 상기 제2 융기부의 제2 가장자리는 서로 평행하게 위치하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
The method of claim 1,
The raised portion is composed of a first raised portion formed on the first cooling plate and a second raised portion formed on the second cooling plate,
Two or more of the first raised portions are located on the lower surface of the first cooling plate along the first edge of one side so as to be in close contact with the upper surface of the second cooling plate,
Two or more of the second raised portions are located on the upper surface of the second cooling plate along the second edge of one side so as to be in close contact with the lower surface of the first cooling plate,
The battery pack, characterized in that the first edge of the first raised portion and the second edge of the second raised portion are positioned parallel to each other.
 제 1항에 있어서,
상기 융기부는 상기 제2 쿨링플레이트의 상면과 밀착하도록 제1 쿨링플레이트 하면 모서리부에 4개 이상 위치하거나, 상기 제1 쿨링플레이트의 하면과 밀착하도록 제2 쿨링플레이트 상면 모서리부에 4개 이상 위치하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
The method of claim 1,
Four or more raised portions are located at the lower edge of the first cooling plate so as to be in close contact with the upper surface of the second cooling plate, or four or more raised at the upper edge of the second cooling plate so as to be in close contact with the lower surface of the first cooling plate. A battery pack, characterized in that.
 제 1항에 있어서,
상기 융기부는 상기 제2 쿨링플레이트의 상면과 밀착하도록 제1 쿨링플레이트 하면의 서로 마주보는 2개의 변 가장자리에 4개 이상 위치하거나, 상기 제1 쿨링플레이트의 하면과 밀착하도록 제2 쿨링플레이트 상면의 서로 마주보는 2개의 변 가장자리에 4개 이상 위치하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
The method of claim 1,
Four or more of the raised portions are located on the edge of two opposite sides of the lower surface of the first cooling plate to be in close contact with the upper surface of the second cooling plate, or the upper surface of the second cooling plate is in close contact with the lower surface of the first cooling plate. Battery pack, characterized in that four or more are located on the edges of two opposite sides.
 제 1항에 있어서,
상기 융기부는 원형인 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
The method of claim 1,
The battery pack, characterized in that the raised portion is circular.
 제1항에 있어서,
상기 융기부는 제1 쿨링플레이트에 형성된 제1 융기부와 제2 쿨링플레이트에 형성된 제2 융기부로 이루어지며,
상기 제1 융기부는 상기 제2 쿨링플레이트의 상면과 밀착하도록 제1 쿨링플레이트 하면에 위치하는 서로 마주 보는 두 변의 제1 가장자리를 따라 4개 이상 형성되며,
상기 제2 융기부는 상기 제1 쿨링플레이트의 하면과 밀착하도록 제2 쿨링플레이트 상면에 위치하는 서로 마주 보는 두 변의 제2 가장자리를 따라 4개 이상 형성되고,
상기 제1 융기부의 제1 가장자리와 상기 제2 융기부의 제2 가장자리는 서로 중첩되도록 위치하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
The method of claim 1,
The raised portion is composed of a first raised portion formed on the first cooling plate and a second raised portion formed on the second cooling plate,
Four or more first raised portions are formed along first edges of two sides facing each other located on a lower surface of the first cooling plate so as to be in close contact with the upper surface of the second cooling plate,
Four or more second raised portions are formed along the second edges of two sides facing each other located on the upper surface of the second cooling plate so as to be in close contact with the lower surface of the first cooling plate,
The battery pack, characterized in that the first edge of the first raised portion and the second edge of the second raised portion overlap each other.
 제1항에 있어서,
상기 융기부는 제1 쿨링플레이트에 형성된 제1 융기부와 제2 쿨링플레이트에 형성된 제2 융기부로 이루어지며,
상기 제1 융기부는 상기 제2 쿨링플레이트의 상면과 밀착하도록 제1 쿨링플레이트 하면 모서리부에 4개 이상 위치하고,
상기 제2 융기부는 상기 제1 쿨링플레이트의 하면과 밀착하도록 제2 쿨링플레이트 상면 모서리부에 4개 이상 위치하고,
상기 제1 융기부의 모서리부와 상기 제2 융기부의 모서리부는 서로 중첩되도록 위치하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
The method of claim 1,
The raised portion is composed of a first raised portion formed on the first cooling plate and a second raised portion formed on the second cooling plate,
Four or more of the first raised portions are located at a lower edge of the first cooling plate so as to be in close contact with the upper surface of the second cooling plate,
Four or more second raised portions are located at the corners of the upper surface of the second cooling plate so as to be in close contact with the lower surface of the first cooling plate,
The battery pack, characterized in that the corner portions of the first raised portion and the edge portions of the second raised portion overlap each other.
 제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 제1 융기부 및 제2 융기부 중 어느 하나의 융기부는 소정의 내경과 외경을 갖는 도우넛 형상이고, 나머지 하나의 융기부는 상기 내경보다는 크고 외경보다는 작은 원형인 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
The method according to claim 7 or 8,
A battery pack, wherein one of the first and second raised portions has a donut shape having a predetermined inner diameter and an outer diameter, and the other raised portion has a circular shape that is larger than the inner diameter and smaller than the outer diameter.
 제1항에 있어서,
상기 융기부와 쿨링플레이트는 동일한 재질로 이루어지고, 융기부 내부는 빈 공간부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
The method of claim 1,
The battery pack, characterized in that the raised portion and the cooling plate are made of the same material, and an empty space portion is formed inside the raised portion.
 제1항에 있어서,
상기 융기부와 쿨링플레이트는 상이한 재질로 이루어지고, 융기부 내부는 빈 공간부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
The method of claim 1,
The battery pack, characterized in that the raised portion and the cooling plate are made of different materials, and an empty space portion is formed inside the raised portion.
 제1항에 있어서,
상기 융기부와 쿨링플레이트는 상이한 재질로 이루어지고, 융기부 내부는 빈 공간부가 존재하지 않는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
The method of claim 1,
The bulge and the cooling plate are made of different materials, the battery pack, characterized in that there is no empty space inside the bulge.
 제11항 또는 제12항에 있어서,
상기 융기부는 소정의 탄성을 갖는 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
The method of claim 11 or 12,
The battery pack, characterized in that the raised portion is made of a material having a predetermined elasticity.
 제 1항에 있어서,
상기 제1 쿨링플레이트 또는 제2 쿨링플레이트 중 어느 하나의 쿨링플레이트 가장 자리에는 돌기부가 형성되고, 나머지 하나의 쿨링플레이트에는 상기 돌기부를 수용하는 홈부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
The method of claim 1,
A battery pack, wherein a protrusion is formed at an edge of one of the first cooling plate and the second cooling plate, and a groove for accommodating the protrusion is formed in the other cooling plate.
 제1항에 따른 배터리 팩을 포함하는 디바이스로서, 상기 디바이스는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 또는 전력저장 장치인 것을 특징으로 디바이스.A device comprising the battery pack according to claim 1, wherein the device is an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a plug-in hybrid electric vehicle, or a power storage device.
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