KR20210048699A - Bidirectional assemblyable battery cell cartridge and cartridge stack using the same - Google Patents

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KR20210048699A
KR20210048699A KR1020190132657A KR20190132657A KR20210048699A KR 20210048699 A KR20210048699 A KR 20210048699A KR 1020190132657 A KR1020190132657 A KR 1020190132657A KR 20190132657 A KR20190132657 A KR 20190132657A KR 20210048699 A KR20210048699 A KR 20210048699A
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이동근
김동현
김병룡
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주식회사 엘지화학
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Abstract

The present invention relates to a bidirectionally assembling battery cell cartridge and a cartridge stack using the same, and more particularly, to a bidirectionally assembling battery cell cartridge and a cartridge stack using the same, which includes: a pair of first vertical frame (100) and second vertical frame (200) facing each other while being spaced apart a predetermined distance; and a pair of first horizontal frames (130) and second horizontal frames (140) for connecting upper and lower ends of a first vertical frame (110) and a second vertical frame (120), respectively, wherein one side of the first vertical frame (110) and the second vertical frame (120) is provided with a protrusion and a depression, and only a recessed part is provided on the other side, in which the protrusion and the depression on one side of the first vertical frame (110), and the protrusion and the depression on one side of the second vertical frame (120) are positioned in a diagonal direction to each other, based on an imaginary center line vertically cutting the first horizontal frame (130).

Description

양방향으로 조립이 가능한 전지 셀 카트리지 및 이를 이용한 카트리지 스택{BIDIRECTIONAL ASSEMBLYABLE BATTERY CELL CARTRIDGE AND CARTRIDGE STACK USING THE SAME}A battery cell cartridge that can be assembled in both directions and a cartridge stack using the same {BIDIRECTIONAL ASSEMBLYABLE BATTERY CELL CARTRIDGE AND CARTRIDGE STACK USING THE SAME}

본 발명은 양방향으로 조립이 가능한 전지 셀 카트리지 및 이를 이용한 카트리지 스택에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나의 카트리지의 일측면과 동일 카트리지의 타면이 결합할 수 있고, 하나의 카트리지 일측면이 서로 마주보고 결합할 수 있는 카트리지 및 이를 이용한 카트리지 스택에 관한 것이다.The present invention relates to a battery cell cartridge capable of assembling in both directions and a cartridge stack using the same, and more particularly, one side of one cartridge and the other side of the same cartridge may be combined, and one side of one cartridge faces each other. It relates to a cartridge that can be combined and a cartridge stack using the same.

최근 화석연료의 사용에 따른 대기오염, 에너지 고갈로 인한 대체에너지 개발로 인해 생산된 전기 에너지를 저장할 수 있는 이차전지에 관한 수요가 증가하고 있다. 충방전이 가능한 이차전지는 모바일 기기, 전기 자동차, 하이브리드 전기자동차 등에 사용되는 등 일상생활에 밀접하게 사용되고 있다. Recently, air pollution caused by the use of fossil fuels and the development of alternative energy due to energy depletion are increasing the demand for secondary batteries capable of storing the produced electric energy. Secondary batteries capable of charging and discharging are closely used in daily life, such as being used in mobile devices, electric vehicles, and hybrid electric vehicles.

현대사회에서 필수불가결하게 사용되고 있는 각종 전자기기의 에너지원으로 사용되고 있는 이차전지는 모바일 기기의 사용량의 증가 및 복잡화, 전기 자동차 등의 개발로 인해 요구되는 용량이 증가되고 있다. 사용자의 수요를 충족시키기 위해 소형 기기에는 다수의 전지 셀을 배치하고 있으나, 자동차 등에는 다수개의 전지 셀을 전기적으로 연결하는 전지 모듈이 사용된다.Secondary batteries, which are used as an energy source for various electronic devices that are indispensably used in the modern society, are increasing in required capacity due to the increase and complexity of mobile device usage and the development of electric vehicles. In order to meet the needs of users, a number of battery cells are disposed in small devices, but a battery module that electrically connects the plurality of battery cells is used in automobiles and the like.

전지 모듈은 다수의 이차전지, 즉 전지 셀이 용량과 출력을 향상시키기 위해 직렬 또는 병렬로 연결되어 있다. 이러한 전지 셀들은 전지 셀 카트리지에 적층하여 전지 셀의 유동을 방지하고 있다.In the battery module, a plurality of secondary batteries, that is, battery cells, are connected in series or in parallel to improve capacity and output. These battery cells are stacked on the battery cell cartridge to prevent the flow of the battery cells.

도 1은 종래의 전지 셀 카트리지들의 사시도이고, 도 2는 종래의 전지 셀 카트리지들의 적층 사시도이다.1 is a perspective view of conventional battery cell cartridges, and FIG. 2 is a stacked perspective view of conventional battery cell cartridges.

도 1 및 2에 도시한 바와 같이, 종래의 전지 셀 카트리지는 외형이 상이한 제1 카트리지(10)와 제2 카트리지(20)로 이루어져 있다. 즉, 제1 카트리지(10)의 일측면에는 4개의 돌출부(12)가 형성되는 한편, 타측면에는 4개의 함입부(11)가 구비되어 있다. 그리고 제2 카트리지(20)는 타측면에만 4개의 함입부(11)가 형성되어 있다.1 and 2, a conventional battery cell cartridge includes a first cartridge 10 and a second cartridge 20 having different appearances. That is, four protrusions 12 are formed on one side of the first cartridge 10, while four recesses 11 are provided on the other side. And the second cartridge 20 has four recesses 11 formed only on the other side.

이와 같이 서로 상이한 2종류의 카트리지를 사용하는 이유는 도 2에서 알 수 있듯이, 다수개의 카트리지를 서로 겹쳐서 하나의 스택으로 조립할 시, 카트리지들이 결합한 채 견고하게 고정되어야 하고 또 조립이 끝난 스택의 외측에 결합되는 엔드플레이트(미도시)와 확실하게 밀착될 수 있도록 외측면에는 돌출부가 없어야 하기 때문이다. The reason for using two different types of cartridges is, as can be seen in FIG. 2, when a plurality of cartridges are stacked together and assembled into one stack, the cartridges must be firmly fixed while being combined, and must be fixed to the outside of the assembled stack. This is because there should be no protrusions on the outer surface so as to be surely in close contact with the coupled end plate (not shown).

하지만 다종의 카트리지를 사용할 경우, 이를 별도로 제작하는 공정을 거쳐야 하므로 생산 설비를 별도로 갖추어야 하고, 또 조립공정이 복잡하다는 문제점이 있다.However, in the case of using a variety of cartridges, there is a problem in that a production facility must be separately provided, and the assembly process is complicated because it must be separately manufactured.

한편, 특허문헌 1에서는 복수의 케이스에 오목부와 볼록부를 가지고 있어 끼워 결합하고 있으나, 종래의 전지 셀 카트리지와 같이 양면에 오목부와 볼록부를 가지고 있어 일면에 돌출부가 존재하지 않기 위해서는 적어도 두 종류 이상의 카트리지가 필요하다. On the other hand, in Patent Document 1, a plurality of cases have concave portions and convex portions, so that they are fitted together. However, as in the case of a conventional battery cell cartridge, there are concave portions and convex portions on both sides. I need a cartridge.

일본공개특허공보 제2015-60690호Japanese Published Patent Publication No. 2015-60690

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 한 종류의 카트리지만으로도 다수개를 적층하여 카트리지 스택을 조립할 수 있는 전지 셀 카트리지를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a battery cell cartridge capable of assembling a cartridge stack by stacking a plurality of cartridges with only one type of cartridge.

또한 본 발명에서는 한 종류의 카트리지를 사용하더라도 서로 견고하게 결합 고정될 수 있는 전지 셀 카트리지를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a battery cell cartridge that can be rigidly coupled and fixed to each other even when one type of cartridge is used.

또한 본 발명에서는 한 종류의 카트리지를 사용한 카트리지 스택 및 이를 포함하는 전지 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a cartridge stack using one type of cartridge and a battery module including the same.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 전지 셀 카트리지는 소정 거리 이격된 채 서로 마주 보는 한 쌍의 제1 수직프레임(100)과제2 수직프레임(200); 및 상기 제1 수직프레임(110)과 제2 수직프레임(120)의 상단부와 하단부를 각각 연결하는 한 쌍의 제1 수평프레임(130)과 제2 수평프레임(140);을 포함하며, 상기 제1 수직프레임(110)과 상기 제2 수직프레임(120)의 일측면에는 돌출부 및 함입부가 구비되어 있고, 타측면에는 함입부 만이 구비되어 있으며, 상기 제1 수평프레임(130)을 수직으로 절단하는 가상의 중심선을 기준으로, 상기 제1 수직프레임(110) 일측면의 돌출부 및 함입부와 상기 제2 수직프레임(120) 일측면의 돌출부 및 함입부는 서로 대칭이 되도록 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.The battery cell cartridge according to the present invention for solving the above problems includes a pair of first vertical frames 100 and a second vertical frame 200 facing each other while spaced apart from each other by a predetermined distance; And a pair of first horizontal frames 130 and second horizontal frames 140 respectively connecting upper and lower ends of the first vertical frame 110 and the second vertical frame 120, and the first 1 The vertical frame 110 and the second vertical frame 120 are provided with protrusions and depressions on one side, and only the depressions on the other side, and vertically cutting the first horizontal frame 130 Based on the virtual center line, the protrusions and depressions on one side of the first vertical frame 110 and the protrusions and depressions on one side of the second vertical frame 120 are provided so as to be symmetrical to each other.

또한 본 발명의 전지 셀 카트리지에서, 상기 제1 수직프레임(110) 일측면의 돌출부와 함입부, 및 제2 수직 프레임(120) 일측면의 돌출부와 함입부는 1개 이상인 것을 특징으로 한다.In addition, in the battery cell cartridge of the present invention, the first vertical frame 110 is characterized in that one or more protrusions and recesses on one side of the first vertical frame 110, and at least one protrusion and recession on one side of the second vertical frame 120.

또한 본 발명의 전지 셀 카트리지에서, 상기 함입부와 상기 돌출부는 외형이 동일한 것을 특징으로 한다.In addition, in the battery cell cartridge of the present invention, the concave portion and the protruding portion are characterized in that the outer shape is the same.

또한 본 발명의 전지 셀 카트리지에서, 상기 제1 수평프레임(130)의 일측면에는 제1 돌기(131) 및 제1 수용홈(132)이 소정 거리 이격된 상태로 위치하고, 타측면에는 제2 수용홈(133)이 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, in the battery cell cartridge of the present invention, the first protrusion 131 and the first receiving groove 132 are located on one side of the first horizontal frame 130 and spaced apart by a predetermined distance, and the second accommodating side is on the other side. It is characterized in that the groove 133 is formed.

또한 본 발명의 전지 셀 카트리지에서, 상기 제2 수평프레임(140)의 일측면에는 제2 돌기(141) 및 제3 수용홈(142)이 소정 거리 이격된 상태로 위치하고, 타측면에는 제4 수용홈(143)이 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, in the battery cell cartridge of the present invention, the second protrusion 141 and the third receiving groove 142 are located on one side of the second horizontal frame 140 in a state spaced apart by a predetermined distance, and the fourth accommodating side is on the other side. It is characterized in that the groove 143 is formed.

또한 본 발명의 전지 셀 카트리지에서, 상기 제1 수평프레임(130)을 수직으로 절단하는 가상의 중심선을 기준으로, 상기 제1 수평프레임(130) 일측면의 제1 돌기(131) 및 제1 수용홈(132)과, 상기 제2 수평프레임(140) 일측면의 제2 돌기(141) 및 제3 수용홈(142)은 서로 대칭이 되도록 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, in the battery cell cartridge of the present invention, the first protrusion 131 and the first accommodation on one side of the first horizontal frame 130 based on a virtual center line cutting the first horizontal frame 130 vertically The groove 132 and the second protrusion 141 and the third receiving groove 142 on one side of the second horizontal frame 140 are provided to be symmetrical to each other.

또한 본 발명의 전지 셀 카트리지에서, 상기 제1 수평프레임(130) 상부 외측에는 체결부가 더 구비된 것을 특징으로 한다.In addition, in the battery cell cartridge of the present invention, the first horizontal frame 130 is characterized in that the fastening portion is further provided outside the upper portion.

또한 본 발명의 전지 셀 카트리지에서, 상기 체결부는 제1 체결부(150)와 제2 체결부(160)로 이루어지며, 제1 수평프레임(130) 양측 가장자리에 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the battery cell cartridge of the present invention, the fastening part is formed of a first fastening part 150 and a second fastening part 160, and is formed on both sides of the first horizontal frame 130, respectively.

또한 본 발명의 전지 셀 카트리지에서, 상기 제1 수직프레임(110), 제2 수직프레임(120), 제1 수평프레임(130) 및 제2 수평프레임(140) 일측면에는 지지판(170)이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, in the battery cell cartridge of the present invention, a support plate 170 is further provided on one side of the first vertical frame 110, the second vertical frame 120, the first horizontal frame 130, and the second horizontal frame 140. It characterized in that it is provided.

또한 본 발명의 전지 셀 카트리지에서, 상기 지지판(170)은 방열판 또는 냉각판인 것을 특징으로 한다.In addition, in the battery cell cartridge of the present invention, the support plate 170 is characterized in that the heat sink or cooling plate.

또한 본 발명의 카트리지 스택은 전술한 전지 셀 카트리지가 복수 개 적층되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the cartridge stack of the present invention is characterized in that a plurality of the aforementioned battery cell cartridges are stacked.

또한 본 발명의 카트리지 스택에서, 상기 카트리지 스택의 최외측에 위치하는 카트리지는 타측면이 외측방향을 향하도록 위치하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the cartridge stack of the present invention, the cartridge positioned on the outermost side of the cartridge stack is positioned so that the other side faces outward.

또한 본 발명의 전지 모듈은 전술한 카트리지 스택을 포함하는 것을특징으로 한다.In addition, the battery module of the present invention is characterized by including the above-described cartridge stack.

본 발명에 따른 전지 셀 카트리지 및 이를 이용한 카트리지 스택은 한 종류의 카트리지를 이용하여 전지 셀을 수납 고정할 수 있기 때문에, 생산비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 제조공정이 간단하다는 이점이 있다.The battery cell cartridge and the cartridge stack using the same according to the present invention are advantageous in that the production cost can be reduced and the manufacturing process is simple because the battery cell can be accommodated and fixed using one type of cartridge.

또한 본 발명에 따른 전지 셀 카트리지 및 이를 이용한 카트리지 스택은, 복수개의 함입부와 이를 수용하는 돌출부 및, 복수개의 돌기와 이를 수용하는 수용홈이 수직 프레임과 수평 프레임에 구비되어 있어, 인근하는 카트리지와 확실하게 결합될 수 있어 내충격성이 우수하다는 장점이 있다.In addition, the battery cell cartridge and the cartridge stack using the same according to the present invention are provided with a plurality of recesses, a protrusion for receiving the same, and a plurality of protrusions and a receiving groove for receiving the same in the vertical frame and the horizontal frame. It can be combined in a way that has the advantage of excellent impact resistance.

도 1은 종래기술에 따른 전지 셀 카트리지들의 사시도이다.
도 2는 종래의 전지 셀 카트리지들의 적층 사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 전지 셀 카트리지를 양면에서 바라본 사시도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 전지 셀 카트리지를 양면에서 바라본 사시도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 돌출부와 함입부의 모식도이다.
도 6는 본 발명의 바람직한 제4 실시예에 따른 돌출부와 함입부의 모식도이다.
도 7은 본 발명의 전지 셀 카트리지가 복수 개 적층되는 카트리지 스택의 일 예시를 보여주는 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명의 전지 셀 카트리지가 복수 개 적층되는 카트리지 스택의 또 다른 예시를 보여주는 분해 사시도이다.1 is a perspective view of battery cell cartridges according to the prior art.
2 is a stacked perspective view of conventional battery cell cartridges.
3 is a perspective view as viewed from both sides of the battery cell cartridge according to the first embodiment of the present invention.
4 is a perspective view of a battery cell cartridge according to a second embodiment of the present invention as viewed from both sides.
5 is a schematic view of a protrusion and a depression according to a third preferred embodiment of the present invention.
6 is a schematic view of a protrusion and a depression according to a fourth embodiment of the present invention.
7 is an exploded perspective view showing an example of a cartridge stack in which a plurality of battery cell cartridges of the present invention are stacked.
8 is an exploded perspective view showing another example of a cartridge stack in which a plurality of battery cell cartridges of the present invention are stacked.

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 "comprise", "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 it does not preclude the presence or addition of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof.

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 경우 뿐만 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 portions 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 indirectly connected 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 발명의 전지 셀 카트리지, 카트리지 스택 및 전지 모듈에 관하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a battery cell cartridge, a cartridge stack, and a battery module of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 전지 셀 카트리지를 양면에서 바라본 사시도이며, (a)는 카트리지의 일측면(전면) 그리고 (b)는 카트리지의 타측면(후면)이다.Figure 3 is a perspective view of the battery cell cartridge according to the first embodiment of the present invention viewed from both sides, (a) is one side (front) of the cartridge, and (b) is the other side (rear) of the cartridge.

본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 전지 셀 카트리지(100)는 소정 거리 이격된 채 서로 마주보는 한 쌍의 제1 수직프레임(110)과 제2 수직프레임(120), 제1 수직프레임(110)과 제2 수직프레임(120)의 상단부와 하단부를 각각 연결하는 한 쌍의 제1 수평프레임(130)과 제2 수평프레임(140), 그리고 한 쌍의 체결부를 포함하여 이루어진다.The battery cell cartridge 100 according to the first preferred embodiment of the present invention includes a pair of first vertical frames 110 and a second vertical frame 120 and a first vertical frame 110 facing each other while being spaced apart a predetermined distance. ) And a pair of first horizontal frames 130 and second horizontal frames 140 respectively connecting the upper and lower ends of the second vertical frame 120, and a pair of fastening parts.

먼저, 제1 수직프레임(110)에 관해 구체적으로 설명하면, 제1 수직프레임(110) 일측면에는 제1 함입부(111)와 제1 돌출부(112)가 소정 거리 이격된 채 수직방향(Z축 방향)을 따라 위에서부터 순차적으로 구비되며, 타측면에는 제2 함입부(113)가 형성되어 있다.First, the first vertical frame 110 will be described in detail. On one side of the first vertical frame 110, the first recessed part 111 and the first protruding part 112 are spaced apart a predetermined distance in the vertical direction (Z It is provided sequentially from the top along the axial direction), and a second concave portion 113 is formed on the other side.

여기서, 제2 함입부(113)는 제1 돌출부(112)와 동일한 높이에 위치하며, 또 제1 돌출부(112)가 제2 함입부(113)에 함입된 상태에서 서로 밀착될 수 있도록 외형이 동일한 것이 바람직하다.Here, the second concave portion 113 is located at the same height as the first protrusion 112, and has an external shape so that the first protrusion 112 can be brought into close contact with each other in a state in which the first protrusion 112 is recessed into the second concave portion 113. The same is preferred.

한편 도 3에서 제1 함입부(111)와 제1 돌출부(112)의 외형이 대략 사다리꼴 모양인 것으로 도시하고 있으나, 이는 일예시에 불과하며 이들이 서로 안정적으로 치합될 수 있다면 특별히 제한하지 않는다.Meanwhile, in FIG. 3, the first concave portion 111 and the first protruding portion 112 are shown to have a substantially trapezoidal shape, but this is only an example and is not particularly limited as long as they can be stably engaged with each other.

제2 수직프레임(120)은, 일측면에는 제2 돌출부(122)와 제3 함입부(121)가 소정 거리 이격된 채 수직방향(Z축 방향)을 따라 위에서부터 순차적으로 형성되어 있으며, 타측면에는 제4 함입부(123)가 형성되어 있다.The second vertical frame 120 is sequentially formed from the top along a vertical direction (Z-axis direction) with a second protrusion 122 and a third depression 121 spaced apart a predetermined distance on one side, and the other A fourth concave portion 123 is formed on the side surface.

제1 수직프레임(110)과 마찬가지로, 제4 함입부(123)는 제2 돌출부(122)와 동일한 높이에 위치하며, 또 제4 함입부(123)에 제2 돌출부(122)가 함입된 상태에서 서로 밀착될 수 있도록 외형이 동일한 것이 바람직하다.Like the first vertical frame 110, the fourth depression 123 is located at the same height as the second projection 122, and the second projection 122 is recessed in the fourth depression 123 It is preferable that the appearance is the same so that they can be in close contact with each other.

제1 수평프레임(130)은 제1 수직프레임(110)과 제2 수직프레임(120)의 상단부를 서로 연결 고정하기 위한 것이다. 일측면 소정 위치, 보다 상세하게는 제1 수직프레임(110) 및 제2 수직프레임(120) 상단부와 만나는 모서리 부근에는 돌기와 수용홈이 형성된다. 제1 수직프레임(110)과 연결되는 부근에는 제1 수용홈(132)이 형성되며, 제2 수직프레임(120)과 만나는 인근에는 제1 돌기(131)가 구비된다.The first horizontal frame 130 is for connecting and fixing upper ends of the first vertical frame 110 and the second vertical frame 120 to each other. Protrusions and receiving grooves are formed at a predetermined position on one side, more specifically, near the corners where the upper ends of the first vertical frame 110 and the second vertical frame 120 meet. A first accommodating groove 132 is formed near the first vertical frame 110 and a first protrusion 131 is formed near the second vertical frame 120.

한편, 제1 수평프레임(130) 타측면, 구체적으로 제1 돌기(131)의 수평방형(Y축 방향) 연장선상에는 제2 수용홈(133)이 형성되어 있다.On the other hand, the second receiving groove 133 is formed on the other side of the first horizontal frame 130, specifically on the horizontal (Y-axis direction) extension line of the first protrusion 131.

이들 제1 돌기(131), 제1 수용홈(132) 및 제2 수용홈(133)는 외형과 수직단면적이 실질적으로 동일한 것이 바람직한데, 이는 제1 돌기(131)가 제1 수용홈(132) 또는 제2 수용홈(133)에 결합될 수 있도록 하기 위함이다.It is preferable that the first protrusion 131, the first receiving groove 132, and the second receiving groove 133 have substantially the same external shape and vertical cross-sectional area, which means that the first protrusion 131 is the first receiving groove 132 ) Or to be coupled to the second receiving groove 133.

제1 수평프레임(130)의 중앙에는 소정 방향으로 절단된 절개홈(134)이 추가적으로 구비되어 있으며, 이는 타측면에 수납되는 셀(미도시)의 리드선(미도시)을 외부로 노출시키기 위한 것이다.In the center of the first horizontal frame 130, a cut groove 134 cut in a predetermined direction is additionally provided, which is to expose the lead wire (not shown) of the cell (not shown) accommodated on the other side. .

제2 수평프레임(140)은 제1 수직프레임(110)과 제2 수직프레임(120)의 하단부를 서로 연결 고정하기 위한 것이다. 일측면 소정 위치, 보다 상세하게는 제1 수직프레임(110) 및 제2 수직프레임(120) 하단부와 만나는 모서리 부근에는 돌기와 수용홈이 형성된다. 제1 수직프레임(110)과 연결되는 부근에는 제2 돌기(141)이 형성되며, 제2 수직프레임(120)과 만나는 인근에는 제3 수용홈(142)가 구비될 수 있다.The second horizontal frame 140 is for connecting and fixing the lower ends of the first vertical frame 110 and the second vertical frame 120 to each other. Protrusions and receiving grooves are formed at a predetermined position on one side, more specifically, near the corners where the lower ends of the first and second vertical frames 110 and 120 meet. A second protrusion 141 may be formed near the first vertical frame 110 and a third receiving groove 142 may be provided near the second vertical frame 120.

또, 제2 수평프레임(140)의 타측면, 상세하게는 제2 돌기(141)의 수평방형(Y축 방향) 연장선상에는 제4 수용홈(143)이 형성되어 있다.In addition, a fourth receiving groove 143 is formed on the other side of the second horizontal frame 140, in detail, on a horizontal (Y-axis direction) extension line of the second protrusion 141.

이들 제2 돌기(141), 제3 수용홈(142) 및 제4 수용홈(143)은 외형과 수직단면적이 실질적으로 동일한 것이 바람직한데, 이는 제3 수용홈(142) 또는 제4 수용홈(143)에 제2 돌기(141)가 결합될 수 있도록 하기 위함이다.These second protrusions 141, the third receiving groove 142, and the fourth receiving groove 143 are preferably substantially the same outer shape and vertical cross-sectional area, which is the third receiving groove 142 or the fourth receiving groove ( This is to enable the second protrusion 141 to be coupled to 143).

이상에서와 같이, 제1 수직프레임(110), 제2 수직프레임(120), 제3 수직프레임(130) 및 제4 수직프레임(140)의 일측면에는 제1 함입부(111), 제1 돌출부(112), 제2 함입부(121), 제2 돌출부(12), 제1 돌기(131), 제1 수용홈(132), 제2 돌기(141) 및 제3 수용홈(142)을 형성시키는 한편, 타측면에는 이들과 서로 거울상을 이루도록 제2 함입부(113), 제4 함입부(123), 제2 수용홈(133) 및 제4 수용홈(143)이 구비되면, 한 종류의 카트리지로도 180도 회전시켜 다수의 카트리지를 안정적으로 고정할 수 있다는 이점이 있다.As described above, one side of the first vertical frame 110, the second vertical frame 120, the third vertical frame 130, and the fourth vertical frame 140 has a first depression 111, a first The protrusion 112, the second depression 121, the second protrusion 12, the first protrusion 131, the first receiving groove 132, the second protrusion 141, and the third receiving groove 142 On the other hand, if the second recess 113, the fourth recess 123, the second receiving groove 133 and the fourth receiving groove 143 are provided to form a mirror image with each other on the other side, one type There is an advantage in that a number of cartridges can be stably fixed by rotating 180 degrees with the cartridge of.

계속해서, 제1 수평프레임(130)의 상부 외측, 보다 상세하게는 제1 수평프레임(130)의 양측 가장자리 인근에는 한 쌍의 체결부가 더 구비된다.Subsequently, a pair of fastening portions are further provided on the outer side of the upper portion of the first horizontal frame 130, and more particularly, near both side edges of the first horizontal frame 130.

체결부는 제1 체결홈(151)이 내측에 형성되어 있는 제1 체결부(150)와,제2 체결홈(161)이 내측에 구비된 제2 체결부(160)로 이루어지며, 이들 체결부는 다수개의 카트리지를 적층시킨 후, 적층된 카트리지를 견고하게 고정하기 위한 것으로, 제1 체결홈(151)과 제2 체결홈(161) 각각에는 볼트(미도시)가 관통한 후 타측의 너트(미도시)를 통해 고정하게 된다.The fastening part is composed of a first fastening part 150 having a first fastening groove 151 formed inside, and a second fastening part 160 having a second fastening groove 161 inside, and these fastening parts After stacking a plurality of cartridges, a bolt (not shown) passes through each of the first fastening groove 151 and the second fastening groove 161, and then a nut on the other side (not shown) is for firmly fixing the stacked cartridges. Poetry).

제1 수직프레임(110) 내지 제4 수직프레임(140)으로 이루어지는 카트리지 일측면에는 지지판(170)이 추가적으로 구비할 수 있다. 지지판(170)은 카트리지 타측면에 수납되는 셀의 일측면을 지지하기 위한 것으로, 스웰링 시 팽창을 억제하여 전지 모듈이 수평방향으로 부풀어 오르는 것을 방지하기 위한 것이다. A support plate 170 may be additionally provided on one side of the cartridge formed of the first vertical frame 110 to the fourth vertical frame 140. The support plate 170 is for supporting one side of the cell accommodated on the other side of the cartridge, and is for preventing the battery module from swelling in the horizontal direction by suppressing expansion during swelling.

여기서, 지지판(170)은 상기 목적 외에도 셀의 냉각이나 방열 기능을추가적으로 가질 수 있고, 따라서 열전도성 재질로 이루어질 수 있다.Here, the support plate 170 may additionally have a function of cooling or dissipating cells in addition to the above purpose, and thus may be made of a thermally conductive material.

도 4는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 전지 셀 카트리지를 양면에서 바라본 사시도이며, (a)는 카트리지의 일측면(전면) 그리고 (b)는 카트리지의 타측면(후면)이다.Figure 4 is a perspective view of the battery cell cartridge according to the second embodiment of the present invention viewed from both sides, (a) is one side (front) of the cartridge, and (b) is the other side (rear) of the cartridge.

상기 제1 실시예와는 달리, 본 발명의 바람직한 제2 실시예는 제 1 수직프레임(110)의 일측면에 제1 돌출부(112) 대신 제 1 함입부(111)가 존재하고, 타측면에는 함입부와 돌출부가 존재하지 않으면서, 제2 수직프레임(120)의 일측면에는 제3함입부(121) 대신 제2 돌출부(122)만이 존재하고, 타측면에는 제4 함입부(123)가 형성되어 있다.Unlike the first embodiment, the second preferred embodiment of the present invention has a first recessed portion 111 instead of the first protruding portion 112 on one side of the first vertical frame 110, and the other side While there are no depressions and projections, only the second projections 122 are present on one side of the second vertical frame 120 instead of the third depressions 121, and the fourth depressions 123 are on the other side. Is formed.

상기 함입부들과 돌출부들은 각 수직프레임을 수직으로 절단하는 가상의 중심선을 기준으로 대칭이 되도록 구비되어 있다면, 특별히 이 구성만으로 한정하지 않는다.The concave portions and the protrusions are not particularly limited to this configuration as long as they are provided so as to be symmetrical with respect to an imaginary center line cutting each vertical frame vertically.

도 5는 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 돌출부와 함입부의 모식도이고, 도 6는 본 발명의 바람직한 제4 실시예에 따른 돌출부와 함입부의 모식도이다. 5 is a schematic view of a protrusion and a depression according to a third preferred embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a schematic view of a projection and a depression according to a fourth preferred embodiment of the present invention.

바람직한 제3 실시예 및 제4 실시예에서는 전술한 제1 수평프레임(130)에 구비되는 돌출부와 함입부의 형상을 달리한 경우로서, 나머지 구성은 동일하므로 이하에서는 상이한 구성에 관해서만 설명하기로 한다.In the third and fourth preferred embodiments, the shapes of the protrusions and the depressions provided in the above-described first horizontal frame 130 are different, and the remaining configurations are the same, so only different configurations will be described below. .

제3 실시예 및 제4 실시예에 따른 돌출부(131)는 목부와 상대적으로 큰 머리부로 이루어지며, 이를 수용하는 함입부(133)는 머리부를 수용할 수 있는 형상이다. 이와 같이 목부와 머리부로 이루어진 돌출부와 함입부를 채용하면 다수의 카트리지를 결합할 경우 더욱 견고하게 고정시킬 수 있다는 이점이 있다.The protrusions 131 according to the third and fourth embodiments are made of a neck and a relatively large head, and the recessed portion 133 for receiving them has a shape capable of accommodating the head. In this way, if a protrusion and a depression made of a neck and a head are employed, there is an advantage that when a plurality of cartridges are combined, it can be fixed more firmly.

도 7은 본 발명의 전지 셀 카트리지가 복수 개 적층되는 카트리지 스택의 일 예시를 보여주는 분해 사시도이다.7 is an exploded perspective view showing an example of a cartridge stack in which a plurality of battery cell cartridges of the present invention are stacked.

도 7의 카트리지 스택은 전술한 구성을 갖는 5개의 카트리지가 순차적으로 적층 결합된다. 구체적으로, 타측면이 정면을 향하는 1개의 카트리지와 타측면이 후면을 향하는 4개의 카트리지가 순차적으로 위치한다. In the cartridge stack of FIG. 7, five cartridges having the above-described configuration are sequentially stacked and combined. Specifically, one cartridge with the other side facing the front and 4 cartridges with the other side facing the rear are sequentially positioned.

즉, 가장 외측에 위치하면서 타측면이 정면을 향하는 카트리지의 제2 돌출부(122)는 인근하는 카트리지의 제1 함입부(111)에 함입되며, 제3 함입부(121)에는 인근하는 카트리지의 제1 돌출부(112)가 함입된다. 또 타측면이 후면을 향하는 카트리지들은 인근하는 제2 함입부(113)에 제1 돌출부(112)가 서로 함입된다.That is, the second protrusion 122 of the cartridge, which is located on the outermost side and the other side faces the front side, is recessed into the first recessed part 111 of the adjacent cartridge, and the third recessed part 121 is 1 The protrusion 112 is recessed. In addition, the cartridges with the other side facing the rear have the first protrusions 112 recessed into the adjacent second recessed parts 113.

게다가, 제1 돌기(131)는 서로 인근하는 카트리지의 제2 수용홈(133)에 수용된다.In addition, the first protrusions 131 are accommodated in the second receiving grooves 133 of the cartridges adjacent to each other.

따라서, 카트리지 스택 외측에는 돌출부나 돌기가 위치하지 않고, 게다가 하나의 카트리지를 단순히 방향만 회전시킴으로써 다수개의 카트리지를 견고하게 결합하여 하나의 카트리지 스택으로 조립하는 것이 가능하다.Accordingly, there are no protrusions or protrusions located outside the cartridge stack, and it is possible to assemble into one cartridge stack by firmly coupling a plurality of cartridges by simply rotating one cartridge in a direction only.

도 8은 본 발명의 전지 셀 카트리지가 복수 개 적층되는 카트리지 스택의 또 다른 예시를 보여주는 분해 사시도이다.8 is an exploded perspective view showing another example of a cartridge stack in which a plurality of battery cell cartridges of the present invention are stacked.

도 8에서는 타측면이 정면을 향하는 3개의 카트리지와 타측면이 후면을 향하는 2개의 카트리지가 순차적으로 위치한다. In FIG. 8, three cartridges with the other side facing the front and two cartridges with the other side facing the rear are sequentially positioned.

즉, 타측면이 정면을 향하는 카트리지들의 제2 돌출부(122)는 인근하는 카트리지의 제4 함입부(123)에 함입되며, 타측면이 후면을 향하는 카트리지의 제1 돌출부(112)는 인근하는 카트리지의 제3 함입부(121) 또는 제2 함입부(113)에 함입된다. 게다가, 제1 돌기(131)는 서로 인근하는 카트리지의 제2 수용홈(133)에 수용된다.That is, the second protrusion 122 of the cartridges with the other side facing the front is inserted into the fourth recess 123 of the adjacent cartridge, and the first protrusion 112 of the cartridge with the other side facing the rear side is adjacent cartridge It is recessed into the third recessed portion 121 or the second recessed portion 113. In addition, the first protrusions 131 are accommodated in the second receiving grooves 133 of the cartridges adjacent to each other.

본원발명에 따른 카트리지는 도 8과 같이 적층하고자 하는 카트리지를 별도로 적층한 후 이를 적층하는 것도 가능하다.The cartridge according to the present invention may be stacked after separately stacking the cartridges to be stacked as shown in FIG. 8.

물론 도 7 및 도 8은 다양한 실시예 중 일부이며, 카트리지의 배치와 개수는 얼마든지 변경이 가능하다.Of course, FIGS. 7 and 8 are some of various embodiments, and the arrangement and number of cartridges can be changed as much as possible.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 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.Specific parts of the present invention have been described in detail above, and 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 thereto. 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.

10 : 제 1 카트리지
11 : 함입부
12 : 돌출부
20 : 제 2 카트리지
21 : 함입부
100 : 전지 셀 카트리지
110 : 제 1 수직프레임
111 : 제 1 함입부 112 : 제 1 돌출부
113 : 제 2 함입부
120 : 제 2 수직프레임
121 : 제 3 함입부 122 : 제 2 돌출부
123 : 제 4 함입부
130 : 제 1 수평프레임
131 : 제 1 돌기 132 : 제 1 수용홈
133 : 제 2 수용홈
140 : 제 2 수평프레임
141 : 제 2 돌기 142 : 제 3 수용홈
143 : 제 4 수용홈
150 : 제 1 체결부
151 : 제 1 체결홈
160 : 제 2 체결부
161 : 제 2 체결홈
170 : 지지판
a : 카트리지 전면 b : 카트리지 후면10: first cartridge
11: depression
12: protrusion
20: second cartridge
21: depression
100: battery cell cartridge
110: first vertical frame
111: first depression 112: first protrusion
113: second depression
120: 2nd vertical frame
121: third depression 122: second protrusion
123: 4th depression
130: first horizontal frame
131: first protrusion 132: first receiving groove
133: second receiving groove
140: second horizontal frame
141: second protrusion 142: third receiving groove
143: 4th receiving groove
150: first fastening part
151: first fastening groove
160: second fastening part
161: second fastening groove
170: support plate
a : front of the cartridge b: rear of the cartridge

Claims (13)

소정 거리 이격된 채 서로 마주 보는 한 쌍의 제1 수직프레임(100)과제2 수직프레임(200); 및
상기 제1 수직프레임(110)과 제2 수직프레임(120)의 상단부와 하단부를 각각 연결하는 한 쌍의 제1 수평프레임(130)과 제2 수평프레임(140);을 포함하며,
상기 제1 수직프레임(110)과 상기 제2 수직프레임(120)의 일측면에는 돌출부 및 함입부가 구비되어 있고, 타측면에는 함입부 만이 구비되어 있으며,
상기 제1 수평프레임(130)을 수직으로 절단하는 가상의 중심선을 기준으로, 상기 제1 수직프레임(110) 일측면의 돌출부 및 함입부와 상기 제2 수직프레임(120) 일측면의 돌출부 및 함입부는 서로 대칭이 되도록 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 전지 셀 카트리지.
A pair of first and second vertical frames 100 and 200 facing each other while being spaced apart from each other by a predetermined distance; And
Includes; a pair of first horizontal frames 130 and second horizontal frames 140 respectively connecting the upper and lower ends of the first vertical frame 110 and the second vertical frame 120,
One side of the first vertical frame 110 and the second vertical frame 120 is provided with a protrusion and a recess, and only a recess is provided on the other side,
Based on the virtual center line cutting the first horizontal frame 130 vertically, the protrusions and depressions on one side of the first vertical frame 110 and the protrusions and depressions on one side of the second vertical frame 120 The battery cell cartridge, characterized in that provided so as to be symmetrical to each other.
 제1항에 있어서,
상기 제1 수직프레임(110) 일측면의 돌출부와 함입부, 및 제2 수직 프레임(120) 일측면의 돌출부와 함입부는 1개 이상인 것을 특징으로 하는 전지 셀 카트리지
The method of claim 1,
A battery cell cartridge, characterized in that at least one protrusion and recess on one side of the first vertical frame 110, and at least one protrusion and recess on one side of the second vertical frame 120
 제1항에 있어서,
상기 함입부와 상기 돌출부는 외형이 동일한 것을 특징으로 하는 전지 셀 카트리지.
The method of claim 1,
The battery cell cartridge, characterized in that the concave portion and the protrusion have the same external shape.
 제1항에 있어서,
상기 제1 수평프레임(130)의 일측면에는 제1 돌기(131) 및 제1 수용홈(132)이 소정 거리 이격된 상태로 위치하고, 타측면에는 제2 수용홈(133)이 형성된 것을 특징으로 하는 전지 셀 카트리지.
The method of claim 1,
A first protrusion 131 and a first receiving groove 132 are positioned at a predetermined distance apart on one side of the first horizontal frame 130, and a second receiving groove 133 is formed on the other side. Battery cell cartridge.
 제4항에 있어서,
상기 제2 수평프레임(140)의 일측면에는 제2 돌기(141) 및 제3 수용홈(142)이 소정 거리 이격된 상태로 위치하고, 타측면에는 제4 수용홈(143)이 형성된 것을 특징으로 하는 전지 셀 카트리지.
The method of claim 4,
The second horizontal frame 140 has a second protrusion 141 and a third receiving groove 142 positioned at a predetermined distance apart from one side of the second horizontal frame 140, and a fourth receiving groove 143 formed on the other side thereof. Battery cell cartridge.
 제5항에 있어서,
상기 제1 수평프레임(130)을 수직으로 절단하는 가상의 중심선을 기준으로, 상기 제1 수평프레임(130) 일측면의 제1 돌기(131) 및 제1 수용홈(132)과, 상기 제2 수평프레임(140) 일측면의 제2 돌기(141) 및 제3 수용홈(142)은 서로 대칭이 되도록 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 전지 셀 카트리지.
The method of claim 5,
A first protrusion 131 and a first accommodating groove 132 on one side of the first horizontal frame 130, based on a virtual center line vertically cutting the first horizontal frame 130, and the second A battery cell cartridge, characterized in that the second protrusion 141 and the third receiving groove 142 on one side of the horizontal frame 140 are provided to be symmetrical to each other.
 제1항에 있어서,
상기 제1 수평프레임(130) 상부 외측에는 체결부가 더 구비된 것을 특징으로 하는 전지 셀 카트리지.
The method of claim 1,
Battery cell cartridge, characterized in that the fastening portion is further provided outside the upper portion of the first horizontal frame (130).
 제7항에 있어서,
상기 체결부는 제1 체결부(150)와 제2 체결부(160)로 이루어지며, 제1 수평프레임(130) 양측 가장자리에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 전지 셀 카트리지.
The method of claim 7,
The fastening part is formed of a first fastening part 150 and a second fastening part 160, and is formed at both edges of the first horizontal frame 130, respectively.
 제1항에 있어서,
상기 제1 수직프레임(110), 제2 수직프레임(120), 제1 수평프레임(130) 및 제2 수평프레임(140) 일측면에는 지지판(170)이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 전지 셀 카트리지.
The method of claim 1,
A battery cell, characterized in that a support plate 170 is further provided on one side of the first vertical frame 110, the second vertical frame 120, the first horizontal frame 130, and the second horizontal frame 140 cartridge.
 제9항에 있어서,
상기 지지판(170)은 방열판 또는 냉각판인 것을 특징으로 하는 전지 셀 카트리지.
The method of claim 9,
The support plate 170 is a battery cell cartridge, characterized in that the heat sink or cooling plate.
 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 전지 셀 카트리지가 복수개 적층되어 있는 카트리지 스택.
A cartridge stack in which a plurality of battery cell cartridges according to any one of claims 1 to 10 are stacked.
 제11항에 있어서,
상기 카트리지 스택의 최외측에 위치하는 카트리지는 타측면이 외측방향을 향하도록 위치하는 것을 특징으로 하는 카트리지 스택.
The method of claim 11,
Cartridge stack, characterized in that the cartridge positioned on the outermost side of the cartridge stack is positioned so that the other side faces outward.
 제12항에 기재된 카트리지 스택을 포함하는 전지 모듈.



















A battery module comprising the cartridge stack according to claim 12.
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