KR20220100424A - Battery module and battery pack including the same and vehicle including the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 냉각 성능을 유지할 수 있는 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차에 관한 것이다.The present invention relates to a battery module, a battery pack including the same, and a vehicle, and more particularly, to a battery module capable of maintaining cooling performance, a battery pack including the same, and a vehicle.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차 전지 수요가 급격히 증가하고 있으며, 종래 이차 전지로서 니켈카드뮴 전지 또는 수소이온 전지가 사용되었으나, 최근에는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충전 및 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 리튬 이차 전지가 많이 사용되고 있다.As technology development and demand for mobile devices increase, the demand for secondary batteries as an energy source is rapidly increasing. Conventionally, nickel cadmium batteries or hydrogen ion batteries have been used as secondary batteries, but recently, compared to nickel-based secondary batteries, the memory effect Lithium secondary batteries having a very low self-discharge rate and high energy density have been widely used because they rarely occur, allowing free charging and discharging.
이러한 리튬 이차 전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 리튬 이차 전지는, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재, 즉 전지 케이스를 구비한다.Such a lithium secondary battery mainly uses a lithium-based oxide and a carbon material as a positive electrode active material and a negative electrode active material, respectively. A lithium secondary battery includes an electrode assembly in which a positive electrode plate and a negative electrode plate to which the positive electrode active material and the negative electrode active material are applied, respectively, are disposed with a separator interposed therebetween, and a casing for sealing and housing the electrode assembly together with an electrolyte, that is, a battery case.
리튬 이차 전지는 양극, 음극 및 이들 사이에 개재되는 세퍼레이터 및 전해질로 이루어지며, 양극 활물질과 음극 활물질을 어떤 것을 사용하느냐에 따라 리튬 이차 전지(Lithium Ion Battery, LIB), 리튬 폴리머 전지(Polymer Lithium Ion Battery, PLIB) 등으로 나누어진다. 통상, 이들 리튬 이차 전지의 전극은 알루미늄 또는 구리 시트(sheet), 메시(mesh), 필름(film), 호일(foil) 등의 집전체에 양극 또는 음극 활물질을 도포한 후 건조시킴으로써 형성된다. 그리고, 다양한 종류의 이차 전지는 배터리 셀을 보호할 수 있는 케이스가 구비되며, 복수의 배터리 셀들이 적층되어 케이스에 인입된 배터리 모듈과, 복수의 배터리 모듈들이 포함된 배터리 팩을 포함한다.A lithium secondary battery consists of a positive electrode, a negative electrode, and a separator and an electrolyte interposed therebetween, and depending on which positive electrode active material and negative electrode active material are used, a lithium secondary battery (Lithium Ion Battery, LIB), a lithium polymer battery (Polymer Lithium Ion Battery) , PLIB), etc. In general, the electrodes of these lithium secondary batteries are formed by coating a positive or negative electrode active material on a current collector such as an aluminum or copper sheet, a mesh, a film, or a foil, and then drying. In addition, various types of secondary batteries are provided with a case capable of protecting battery cells, and include a battery module in which a plurality of battery cells are stacked and inserted into the case, and a battery pack including a plurality of battery modules.
배터리 셀들은 도전체인 버스바를 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 일반적으로 양극 전극 리드는 알루미늄 재질로 제작되고, 음극 전극 리드는 구리 재질로 제작되며, 버스바 역시 구리 재질로 제작된다.The battery cells may be electrically connected to each other through a bus bar that is a conductor. In general, an anode electrode lead is made of an aluminum material, a cathode electrode lead is made of a copper material, and the bus bar is also made of a copper material.
배터리 모듈에 구비된 배터리 셀들 사이에는 공냉을 위해 공기가 이동할 수 있도록 미리 설정된 공간이 형성된다. 하지만, 배터리 셀들 사이의 공간이 일정하지 않을 뿐만 아니라 배터리 셀 내부에 가스가 생성되어 배터리 셀이 부풀어 오르는 스웰링(swelling) 현상이 발생하면 배터리 셀들 사이의 공간이 좁아져 공기 이동을 방해하므로 냉각 효율이 현저히 저하되는 문제점이 있다.A preset space is formed between the battery cells provided in the battery module to allow air to move for air cooling. However, if the space between the battery cells is not constant, and gas is generated inside the battery cell and a swelling phenomenon occurs, the battery cell swells, the space between the battery cells is narrowed and air movement is hindered, so cooling efficiency There is a problem that this is significantly lowered.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 통상적인 사용에서뿐만 아니라 배터리 셀의 스웰링이 발생한 경우에도 냉각 성능이 유지될 수 있는 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a battery module, a battery pack including the same, and a vehicle, in which cooling performance can be maintained not only in normal use but also when swelling of battery cells occurs.
본 발명의 일 측면에 따르면, 복수의 배터리 셀들이 적층되는 배터리 셀 적층체; 상기 배터리 셀 적층체가 수납되는 케이스; 및 상기 복수의 배터리 셀들 중 어느 하나의 배터리 셀과, 상기 어느 하나의 배터리 셀에 이웃하는 다른 하나의 배터리 셀 사이에 개재되며, 내부에 유체가 흐를 수 있도록 중공이 형성되고, 배터리 셀에 스웰링이 발생한 경우에도 변형되지 않도록 미리 설정된 강성을 가지는 방열플레이트를 포함하는 배터리 모듈이 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, a battery cell stack in which a plurality of battery cells are stacked; a case in which the battery cell stack is accommodated; and interposed between one battery cell of the plurality of battery cells and another battery cell adjacent to the one battery cell, and a hollow is formed so that a fluid can flow therein, and swelling in the battery cell Even when this occurs, a battery module including a heat dissipation plate having preset rigidity not to be deformed may be provided.
또한, 상기 방열플레이트는 복수로 마련되어 복수의 배터리 셀들 사이 각각에 배치될 수 있다.In addition, the heat dissipation plate may be provided in plurality and disposed between the plurality of battery cells, respectively.
그리고, 상기 방열플레이트의 내부의 상기 중공에는 적어도 하나의 격벽이 형성될 수 있다.In addition, at least one partition wall may be formed in the hollow inside the heat dissipation plate.
또한, 상기 격벽은 복수로 마련되어 상기 방열플레이트의 내부에서 가로로 배치된 가로 격벽이며, 복수의 상기 가로 격벽은 등간격으로 배치될 수 있다.In addition, the plurality of partition walls may be horizontal partition walls arranged horizontally inside the heat dissipation plate, and the plurality of horizontal partition walls may be disposed at equal intervals.
그리고, 상기 격벽은 상기 방열플레이트의 내부에서 미리 설정된 방향으로 경사지게 형성된 제1 경사 격벽을 포함할 수 있다.In addition, the partition wall may include a first inclined partition wall formed to be inclined in a preset direction inside the heat dissipation plate.
또한, 상기 제1 경사 격벽과 반대방향으로 경사가 형성되어 상기 제1 경사 격벽과 교차하도록 마련된 제2 경사 격벽을 더 포함할 수 있다.In addition, the second inclined partition wall formed to be inclined in a direction opposite to the first inclined partition wall and intersecting the first inclined partition wall may be further included.
그리고, 상기 격벽은, 상기 방열플레이트의 내부에서 어느 하나의 방향으로만 경사지게 형성된 제3 경사 격벽; 및 상기 제3 경사 격벽을 직선으로 연결하는 직선 격벽을 포함할 수 있다.In addition, the partition wall may include a third inclined partition wall formed to be inclined in only one direction within the heat dissipation plate; and a straight barrier rib connecting the third inclined barrier rib in a straight line.
또한, 상기 방열플레이트는 열전도가 가능한 알루미늄 재질로 마련될 수 있다.In addition, the heat dissipation plate may be made of an aluminum material capable of heat conduction.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 전술한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩이 제공될 수 있고, 또한, 상기 배터리 모듈을 포함하는 자동차가 제공될 수 있다.Meanwhile, according to another aspect of the present invention, a battery pack including the above-described battery module may be provided, and a vehicle including the battery module may be provided.
본 발명의 실시예들은, 배터리 셀에 스웰링이 발생한 경우에도 변형되지 않도록 미리 설정된 강성을 가지는 방열플레이트가 배터리 셀들 사이에 구비되어 통상적인 사용에서뿐만 아니라 배터리 셀의 스웰링이 발생한 경우에도 냉각 성능이 유지될 수 있는 효과가 있다.In embodiments of the present invention, a heat dissipation plate having preset rigidity not to be deformed even when swelling occurs in the battery cell is provided between the battery cells, so that the cooling performance is improved not only in normal use but also when the battery cell is swollen. effect that can be maintained.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 모듈의 개략적인 분리 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A'을 따라 바라본 단면도이다.
도 3(a)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 모듈에서 방열플레이트의 사시도이고, 도 3(b)는 도 3(a)의 화살표 B를 따라 바라본 도면이다.
도 4(a)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 모듈에서 방열플레이트의 사시도이고, 도 4(b)는 도 4(a)의 화살표 C를 따라 바라본 도면이다.
도 5(a)는 본 발명의 제3 실시예에 따른 배터리 모듈에서 방열플레이트의 사시도이고, 도 5(b)는 도 5(a)의 화살표 D를 따라 바라본 도면이다.
도 6(a)는 본 발명의 제4 실시예에 따른 배터리 모듈에서 방열플레이트의 사시도이고, 도 6(b)는 도 6(a)의 화살표 E를 따라 바라본 도면이다.1 is a schematic exploded perspective view of a battery module according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 1 .
Figure 3 (a) is a perspective view of the heat dissipation plate in the battery module according to the first embodiment of the present invention, Figure 3 (b) is a view taken along the arrow B of Figure 3 (a).
Figure 4 (a) is a perspective view of the heat dissipation plate in the battery module according to the second embodiment of the present invention, Figure 4 (b) is a view taken along the arrow C of Figure 4 (a).
Figure 5 (a) is a perspective view of the heat dissipation plate in the battery module according to the third embodiment of the present invention, Figure 5 (b) is a view taken along the arrow D of Figure 5 (a).
Figure 6 (a) is a perspective view of the heat dissipation plate in the battery module according to the fourth embodiment of the present invention, Figure 6 (b) is a view taken along the arrow E of Figure 6 (a).
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail according to a preferred embodiment of the present invention. The terms or words used in the present specification and claims are not to be construed as being limited to their ordinary or dictionary meanings, and the inventor may properly define the concept of the term in order to best describe his invention. Based on the principle that there is, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Accordingly, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical spirit of the present invention, so at the time of the present application, various It should be understood that there may be equivalents and variations.
도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.In the drawings, the size of each component or a specific part constituting the component is exaggerated, omitted, or schematically illustrated for convenience and clarity of description. Accordingly, the size of each component does not fully reflect the actual size. If it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, such description will be omitted.
본 명세서에서 사용되는 '결합' 또는 '연결'이라는 용어는, 하나의 부재와 다른 부재가 직접 결합되거나, 직접 연결되는 경우뿐만 아니라 하나의 부재가 이음부재를 통해 다른 부재에 간접적으로 결합되거나, 간접적으로 연결되는 경우도 포함한다.As used herein, the term 'coupled' or 'connected' refers to a case in which one member and another member are directly coupled or directly connected, as well as when one member is indirectly coupled to another member through a joint member, or indirectly. Including cases connected to
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 모듈의 개략적인 분리 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A'을 따라 바라본 단면도이며, 도 3(a)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 모듈에서 방열플레이트의 사시도이고, 도 3(b)는 도 3(a)의 화살표 B를 따라 바라본 도면이다.1 is a schematic exploded perspective view of a battery module according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 1 , and FIG. 3(a) is a first embodiment of the present invention A perspective view of the heat dissipation plate in the battery module according to, Figure 3 (b) is a view taken along the arrow B of Figure 3 (a).
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(10)은, 배터리 셀 적층체(100)와, 케이스(200)와, 방열플레이트(300)를 포함한다.1 to 3 , the
배터리 셀 적층체(100)는 전극 리드가 구비된 배터리 셀(110)이 복수로 마련되어 적층된다. 배터리 셀(110)에 구비되는 전극 리드는 외부로 노출되어 외부 기기에 연결되는 일종의 단자로서 전도성 재질이 사용될 수 있다. In the
전극 리드는 양극 전극 리드와 음극 전극 리드를 포함할 수 있다. 양극 전극 리드와 음극 전극 리드는 배터리 셀(110)의 길이 방향에 대해 서로 반대 방향에 배치될 수도 있고, 또는 양극 전극 리드와 음극 전극 리드가 배터리 셀(110)의 길이 방향에 대해 서로 동일한 방향에 위치될 수도 있다. The electrode lead may include a positive electrode lead and a negative electrode lead. The positive electrode lead and the negative electrode lead may be disposed in opposite directions with respect to the longitudinal direction of the
양극 전극 리드와 음극 전극 리드는 다양한 재질로 마련될 수 있으며, 예를 들어, 양극 전극 리드는 알루미늄 재질로 제작되고, 음극 전극 리드는 구리 재질로 제작될 수 있다.The positive electrode lead and the negative electrode lead may be made of various materials, for example, the positive electrode lead may be made of an aluminum material, and the negative electrode lead may be made of a copper material.
전극 리드는 버스바(미도시)에 전기적으로 결합될 수 있다. 배터리 셀(110)은 양극판-세퍼레이터-음극판의 순서로 배열되는 단위 셀(Unit Cell) 또는 양극판-세퍼레이터-음극판-세퍼레이터-양극판-세퍼레이터-음극판의 순서로 배열된 바이 셀(Bi-Cell)을 전지 용량에 맞게 복수개 적층시킨 구조를 가질 수 있다. The electrode lead may be electrically coupled to a bus bar (not shown). The
배터리 셀 적층체(100)는 복수의 배터리 셀(110)들이 서로 적층되도록 구성될 수 있다. 여기서, 배터리 셀(110)은 다양한 구조를 가질 수 있으며, 또한, 복수의 배터리 셀(110)들은 다양한 방식으로 적층될 수 있다. The
배터리 셀 적층체(100)는 각각의 배터리 셀(110)을 수납하는 카트리지(미도시)가 복수로 구비될 수 있다. 각각의 카트리지(미도시)는 플라스틱의 사출 성형으로 제조될 수 있고, 배터리 셀(110)을 수납할 수 있는 수납부가 형성된 복수의 카트리지들(미도시)이 적층될 수 있다. The
복수의 카트리지들(미도시)이 적층된 카트리지 조립체에는 커넥터 요소 또는 단자 요소가 구비될 수 있다. 커넥터 요소는, 예를 들어, 배터리 셀(110)의 전압 또는 온도에 대한 데이터를 제공할 수 있는 BMS(Battery Management System, 미도시) 등에 연결되기 위한 다양한 형태의 전기적 연결 부품 내지 연결 부재가 포함될 수 있다. A cartridge assembly in which a plurality of cartridges (not shown) are stacked may be provided with a connector element or a terminal element. The connector element may include, for example, various types of electrical connection parts or connection members for connection to a battery management system (BMS, not shown) that can provide data on the voltage or temperature of the
그리고, 단자 요소는 배터리 셀(110)에 연결되는 메인 단자로서 양극 단자와 음극 단자를 포함하며, 단자 요소는 터미널 볼트가 구비되어 외부와 전기적으로 연결될 수 있다. 한편, 배터리 셀(110)은 다양한 형상을 가질 수 있다.In addition, the terminal element includes a positive terminal and a negative terminal as a main terminal connected to the
도 1을 참조하면, 케이스(200)에는 배터리 셀 적층체(100) 또는, 배터리 셀 적층체(100)가 수납된 카트리지 조립체가 수납된다. 예를 들어, 케이스(200)는 배터리 셀 적층체(100)를 둘러싸도록 마련될 수 있다. Referring to FIG. 1 , the
케이스(200)는 배터리 셀 적층체(100) 또는 복수의 카트리지 조립체들의 전체를 둘러싸며 이에 의해 외부의 진동이나 충격으로부터 배터리 셀 적층체(100) 또는 카트리지 조립체를 보호한다.The
케이스(200)는 배터리 셀 적층체(100) 또는 카트리지 조립체의 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 배터리 셀 적층체(100) 또는 카트리지 조립체가 육면체 형상으로 마련되는 경우 케이스(200)도 이에 대응되도록 육면체 형상으로 마련될 수 있다. The
케이스(200)는 예를 들어, 금속 재질의 플레이트를 절곡하여 제조될 수 있고 또는 플라스틱 사출물에 의해 제조될 수도 있다. 그리고, 케이스(200)는 일체형으로 제조될 수도 있고, 또는 분리형으로 제조될 수도 있다. The
케이스(200)에는 전술한 커넥터 요소 또는 단자 요소가 외부로 노출될 수 있는 관통부(미도시)가 형성될 수 있다. 즉, 커넥터 요소 또는 단자 요소는 외부의 소정 부품 내지 부재와 전기적으로 연결될 수 있는데, 이러한 전기적 연결이 케이스(200)에 의해 방해되지 않도록 케이스(200)에 관통부가 형성될 수 있다.A through portion (not shown) through which the aforementioned connector element or terminal element can be exposed to the outside may be formed in the
도 2를 참조하면, 방열플레이트(300)는 복수의 배터리 셀(110)들 중 어느 하나의 배터리 셀(110a)과, 어느 하나의 배터리 셀(110a)에 이웃하는 다른 하나의 배터리 셀(110b) 사이에 개재된다. 즉, 방열플레이트(300)는 복수로 마련되며, 복수의 방열플레이트(300)가 복수의 배터리 셀(110)들 사이에 각각 배치될 수 있다. 즉, 복수의 배터리 셀(110)들 사이사이마다 복수의 방열플레이트(300)가 각각 배치된다. Referring to FIG. 2 , the
그리고, 도 3(a) 및 도 3(b)를 참조하면, 방열플레이트(300)의 내부는 유체가 흐를 수 있도록 중공(310)이 형성된다. 즉, 공기가 방열플레이트(300) 내부의 중공(310)을 따라 이동하면서 방열플레이트(300)에 접촉하고 있는 배터리 셀(110)들을 냉각시킨다. 이에 의해, 복수의 배터리 셀(110)들 각각 모두를 방열시킬 수 있는 효과가 있다.And, referring to FIGS. 3A and 3B , a hollow 310 is formed inside the
또한, 방열플레이트(300)는 배터리 셀(110)에 스웰링이 발생한 경우에도 변형되지 않도록 미리 설정된 강성을 가지도록 마련된다. In addition, the
배터리 셀(110)은 충전과 방전 과정에 배터리 셀(110) 내부에 가스가 생성되어 배터리 셀(110)이 부풀어 오르는 스웰링(swelling) 현상이 발생한다. In the
방열플레이트(300)는 복수의 배터리 셀(110)들 사이사이마다 배치되므로, 만약, 방열플레이트(300)의 강성이 약하다면 스웰링에 의해 배터리 셀(110)들이 부풀어 오르는 경우 방열플레이트(300)가 가압되면서 변형되어 방열플레이트(300) 내부에 형성된 중공(310)이 좁아지게 되며, 이에 의해 공기가 이동할 수 있는 통로가 좁아져 방열 효과가 감소될 수 있다.Since the
따라서, 방열플레이트(300)는 배터리 셀(110)의 스웰링 현상이 발생하더라도 형상이 변형되지 않도록 미리 설정된 범위의 강성을 가져야한다. 여기서, 방열플레이트(300)의 강성의 범위는 실험적으로 결정될 수 있다.Therefore, the
한편, 배터리 셀(110)의 스웰링 현상이 발생하더라도 방열플레이트(300)가 변형되지 않으면서 공기가 통과하는 중공(310)이 그대로 유지될 수 있도록 방열플레이트(300)의 내부의 중공(310)에는 적어도 하나의 격벽(320)이 형성될 수 있다.On the other hand, even if a swelling phenomenon of the
도 3(a) 및 도 3(b)를 참조하면, 격벽(320)은 복수로 마련되어 방열플레이트(300)의 내부에서 가로로 배치된 가로 격벽(321)일 수 있다. 이때 복수의 가로 격벽(321)은 등간격으로 배치될 수 있다.Referring to FIGS. 3A and 3B , a plurality of
이와 같이, 등간격으로 배치된 가로 격벽(321)에 의해 배터리 셀(110)의 스웰링 현상이 발생하더라도 방열플레이트(300)의 중공(310)의 형상이 유지될 수 있으며, 이에 의해 배터리 셀(110)의 스웰링이 발생한 경우에도 냉각 성능을 유지할 수 있는 효과가 있다.In this way, even if the swelling phenomenon of the
한편, 방열플레이트(300)는 열전도가 가능한 금속 재질로 마련될 수 있으며, 예를 들어 열전도도 뛰어난 알루미늄 재질로 마련될 수 있다. 다만, 방열플레이트(300)의 재질이 알루미늄에 한정되는 것은 아니다.Meanwhile, the
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 모듈(10)의 작용 및 효과에 대해 설명한다.Hereinafter, the operation and effect of the
도 1 및 도 2를 참조하면, 복수의 배터리 셀(110)들 사이에는 방열플레이트(300)가 배터리 셀(110)에 접촉되도록 개재되어 있으며, 도 3을 참조하면, 방열플레이트(300) 내부에는 유체가 흐를 수 있도록 중공(310)이 형성된다. 여기서, 공기가 방열플레이트(300)의 내부를 따라 이동하면서 방열플레이트(300)에 접촉되어 있는 배터리 셀(110)들을 냉각시킨다1 and 2 , a
한편, 방열플레이트(300)의 내부의 중공(310)에는 적어도 하나의 격벽(320)이 형성될 수 있다. 격벽(320)은 방열플레이트(300)의 내부에서 등간격으로 가로로 배치된 가로 격벽(321)일 수 있다.Meanwhile, at least one
이와 같이, 방열플레이트(300)에 격벽(320)이 형성되면 배터리 셀(110)의 스웰링 현상이 발생하더라도 방열플레이트(300)의 중공(310)의 형상이 유지될 수 있으며, 이에 의해 배터리 셀(110)의 스웰링이 발생한 경우에도 냉각 성능을 유지할 수 있는 효과가 있다.In this way, when the
도 4(a)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 모듈에서 방열플레이트의 사시도이고, 도 4(b)는 도 4(a)의 화살표 C를 따라 바라본 도면이다.Figure 4 (a) is a perspective view of the heat dissipation plate in the battery module according to the second embodiment of the present invention, Figure 4 (b) is a view taken along the arrow C of Figure 4 (a).
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 모듈(10)의 작용 및 효과에 대해 설명한다. 다만, 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 모듈(10)에서 설명한 부분과 공통되는 설명은 전술한 설명으로 대체한다.Hereinafter, the operation and effect of the
도 4(a) 및 도 4(b)를 참조하면, 격벽(320)은 방열플레이트(300)의 내부에서 미리 설정된 방향으로 경사지게 형성된 제1 경사 격벽(322)을 포함하여 구성된다.Referring to FIGS. 4A and 4B , the
이와 같이, 제1 경사 격벽(322)이 방열플레이트(300) 내부에서 경사지게 배치되는 경우 제1 실시에의 가로 격벽(321)에 비해 어느 한쪽의 면적이 상대적으로 넓으므로 전체 부분이 아닌 특정 부분에서 발열이 심한 경우 제2 실시예에서와 같이 방열플레이트(300)의 내부에 경사지게 형성된 제1 경사 격벽(322)이 구비되도록 마련될 수 있다.As such, when the first
도 5(a)는 본 발명의 제3 실시예에 따른 배터리 모듈에서 방열플레이트의 사시도이고, 도 5(b)는 도 5(a)의 화살표 D를 따라 바라본 도면이다.Figure 5 (a) is a perspective view of the heat dissipation plate in the battery module according to the third embodiment of the present invention, Figure 5 (b) is a view taken along the arrow D of Figure 5 (a).
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 배터리 모듈(10)의 작용 및 효과에 대해 설명한다. 다만, 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 배터리 모듈(10)에서 설명한 부분과 공통되는 설명은 전술한 설명으로 대체한다.Hereinafter, the operation and effect of the
도 5(a) 및 도 5(b)를 참조하면, 제2 실시예의 제1 경사 격벽(322)을 포함하며, 또한, 제2 경사 격벽(323)을 더 포함하도록 구성된다. 여기서, 제2 경사 격벽(323)은 제1 경사 격벽(322)과 반대방향으로 경사가 형성되어 제1 경사 격벽(322)과 교차하도록 마련된다.Referring to FIGS. 5A and 5B , it is configured to include the first
이와 같이 제1 경사 격벽(322)과, 제1 경사 격벽(322)에 대해 교차하도록 형성된 제2 경사 격벽(323)이 구비되면 배터리 셀(110)에 스웰링이 발생하더라도 방열플레이트(300)의 중공(310)의 형상이 보다 더 잘 유지될 수 있다.As described above, when the first
도 6(a)는 본 발명의 제4 실시예에 따른 배터리 모듈에서 방열플레이트의 사시도이고, 도 6(b)는 도 6(a)의 화살표 E를 따라 바라본 도면이다.Figure 6 (a) is a perspective view of the heat dissipation plate in the battery module according to the fourth embodiment of the present invention, Figure 6 (b) is a view taken along the arrow E of Figure 6 (a).
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 제4 실시예에 따른 배터리 모듈(10)의 작용 및 효과에 대해 설명한다. 다만, 본 발명의 제1 실시예 내지 제3 실시예에 따른 배터리 모듈(10)에서 설명한 부분과 공통되는 설명은 전술한 설명으로 대체한다.Hereinafter, the operation and effect of the
도 6(a) 및 도 6(b)를 참조하면, 격벽(320)은 제3 경사 격벽(324)과, 직선 격벽(325)을 포함한다. 제3 경사 격벽(324)은 방열플레이트(300)의 내부에서 어느 하나의 방향으로만 경사지게 형성되고, 직선 격벽(325)은 제3 경사 격벽(324)을 직선으로 연결한다. 이와 같은 형태로 구성되는 경우 배터리 셀(110)에 스웰링이 발생하더라도 방열플레이트(300)의 중공(310)의 형상이 보다 더 잘 유지될 수 있을뿐만 아니라 배터리 셀(110)의 냉각도 가능한 효과가 있다.Referring to FIGS. 6A and 6B , the
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(미도시)은, 전술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(10)을 하나 이상 포함할 수 있다. 또한, 상기 배터리 팩(미도시)은, 이러한 배터리 모듈(10) 이외에, 이러한 배터리 모듈(10)을 수납하기 위한 하우징, 배터리 모듈(10)의 충방전을 제어하기 위한 각종 장치, 이를테면 BMS, 전류 센서, 퓨즈 등이 더 포함될 수 있다.Meanwhile, a battery pack (not shown) according to an embodiment of the present invention may include one or
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차(미도시)는 전술한 배터리 모듈(10) 또는 배터리 팩(미도시)을 포함할 수 있으며, 상기 배터리 팩(미도시)에는 상기 배터리 모듈(10)이 포함될 수 있다. 그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(10)은, 상기 자동차(미도시), 예를 들어, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 전기를 사용하도록 마련되는 소정의 자동차(미도시)에 적용될 수 있다.Meanwhile, a vehicle (not shown) according to an embodiment of the present invention may include the above-described
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.In the above, although the present invention has been described with reference to limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and will be described below with the technical idea of the present invention by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. It goes without saying that various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims.
10 : 배터리 모듈 100 : 배터리 셀 적층체
110 : 배터리 셀 200 : 케이스
300 : 방열플레이트 310 : 중공
320 : 격벽 321 : 가로 격벽
322 : 제1 경사 격벽 323 : 제2 경사 격벽
324 : 제3 경사 격벽 325 : 직선 격벽10: battery module 100: battery cell stack
110: battery cell 200: case
300: heat dissipation plate 310: hollow
320: bulkhead 321: horizontal bulkhead
322: first inclined bulkhead 323: second inclined bulkhead
324: third inclined bulkhead 325: straight bulkhead
Claims (10)
상기 배터리 셀 적층체가 수납되는 케이스; 및
상기 복수의 배터리 셀들 중 어느 하나의 배터리 셀과, 상기 어느 하나의 배터리 셀에 이웃하는 다른 하나의 배터리 셀 사이에 개재되며, 내부에 유체가 흐를 수 있도록 중공이 형성되고, 배터리 셀에 스웰링이 발생한 경우에도 변형되지 않도록 미리 설정된 강성을 가지는 방열플레이트를 포함하는 배터리 모듈.a battery cell stack in which a plurality of battery cells are stacked;
a case in which the battery cell stack is accommodated; and
It is interposed between any one battery cell of the plurality of battery cells and another battery cell adjacent to the one battery cell, and a hollow is formed so that a fluid can flow therein, and the battery cell has swelling. A battery module including a heat dissipation plate having preset rigidity so as not to deform even when it occurs.
상기 방열플레이트는 복수로 마련되어 복수의 배터리 셀들 사이 각각에 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.According to claim 1,
The heat dissipation plate is provided in plurality and is disposed between the plurality of battery cells, respectively.
상기 방열플레이트의 내부의 상기 중공에는 적어도 하나의 격벽이 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.According to claim 1,
The battery module, characterized in that at least one partition wall is formed in the hollow inside the heat dissipation plate.
상기 격벽은 복수로 마련되어 상기 방열플레이트의 내부에서 가로로 배치된 가로 격벽이며,
복수의 상기 가로 격벽은 등간격으로 배치된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.4. The method of claim 3,
The partition walls are provided in plurality and are horizontal partition walls arranged horizontally inside the heat dissipation plate,
A plurality of the horizontal barrier ribs are battery module, characterized in that arranged at equal intervals.
상기 격벽은 상기 방열플레이트의 내부에서 미리 설정된 방향으로 경사지게 형성된 제1 경사 격벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.4. The method of claim 3,
The partition wall comprises a first inclined partition wall formed to be inclined in a preset direction inside the heat dissipation plate.
상기 제1 경사 격벽과 반대방향으로 경사가 형성되어 상기 제1 경사 격벽과 교차하도록 마련된 제2 경사 격벽을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.6. The method of claim 5,
The battery module further comprising: a second inclined partition wall formed to be inclined in a direction opposite to the first inclined partition wall and provided to intersect the first inclined partition wall.
상기 격벽은,
상기 방열플레이트의 내부에서 어느 하나의 방향으로만 경사지게 형성된 제3 경사 격벽; 및
상기 제3 경사 격벽을 직선으로 연결하는 직선 격벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.4. The method of claim 3,
The partition wall,
a third inclined partition wall formed to be inclined in only one direction within the heat dissipation plate; and
and a straight partition wall connecting the third inclined partition wall in a straight line.
상기 방열플레이트는 열전도가 가능한 알루미늄 재질로 마련된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.According to claim 1,
The heat dissipation plate is a battery module, characterized in that provided with an aluminum material capable of heat conduction.
A vehicle comprising the battery module according to any one of claims 1 to 8.
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