KR20240055304A - Battery module with heat dissipation structure - Google Patents

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KR20240055304A
KR20240055304A KR1020220135431A KR20220135431A KR20240055304A KR 20240055304 A KR20240055304 A KR 20240055304A KR 1020220135431 A KR1020220135431 A KR 1020220135431A KR 20220135431 A KR20220135431 A KR 20220135431A KR 20240055304 A KR20240055304 A KR 20240055304A
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heat dissipation
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orthogonal
battery
battery cells
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김기범
박성우
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주식회사 지투지
주식회사 명성이앤티
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Abstract

본 발명은 방열구조를 갖는 배터리모듈에 관한 것으로, 본 발명은 한 쌍의 배터리셀, 수평부와 직교부로 구성되어 한 쌍의 배터리셀이 직교부 양측으로 안착설치되며, 배터리셀의 측부가 밀착되는 직교부 양측에 직교방열홈이 형성되며, 수평부의 바닥에 수평방열홈이 형성되는 본체프레임, 한 쌍의 배터리셀을 직렬 또는 병렬로 연결하는 연결단자편 및 배터리셀의 전극탭 측을 보호하는 보호커버프레임을 포함함으로써 배터리셀에 대해 공랭타입으로 방열이 안정적으로 이루어질 수 있도록 하여 배터리셀의 팽윤현상을 안정적으로 방지할 수 있도록 하는 한편, 한 쌍의 배터리셀, 바닥에 수평방열홈이 형성되는 수평부와 직교방열홈이 형성되는 직교부로 구성된 본체프레임, 한 쌍의 배터리셀을 직렬 또는 병렬로 연결하는 연결단자편 및 배터리셀의 전극탭 측을 보호하는 보호커버프레임을 포함하되 단위체로 상호 이웃하는 다수의 배터리모듈을 직렬 또는 병렬로 연결하는 패키지용연결단자편이 더 적용됨으로써 수평연결단자편으로 배터리모듈을 다수 개로 직렬 또는 병렬로 연결시켜 높은 집적도로 적층 설치하면서 고출력의 배터리팩을 간편하게 제작할 수 있는 것이다.The present invention relates to a battery module with a heat dissipation structure. The present invention is composed of a pair of battery cells, a horizontal part and an orthogonal part, in which the pair of battery cells is seated and installed on both sides of the orthogonal part, and the sides of the battery cells are in close contact with each other. A main body frame in which orthogonal heat dissipation grooves are formed on both sides of the orthogonal section and a horizontal row groove is formed at the bottom of the horizontal section, a connection terminal piece that connects a pair of battery cells in series or parallel, and protection that protects the electrode tab side of the battery cell. By including a cover frame, it is possible to stably dissipate heat in an air-cooled manner for the battery cells, preventing swelling of the battery cells. In addition, a pair of battery cells and a horizontal row groove are formed on the bottom. It includes a main body frame composed of orthogonal parts with orthogonal heat dissipation grooves formed, a connection terminal piece connecting a pair of battery cells in series or parallel, and a protective cover frame that protects the electrode tab side of the battery cell, but adjacent to each other as a unit. By applying additional connection terminal pieces for packages that connect multiple battery modules in series or parallel, it is possible to easily manufacture high-output battery packs by connecting multiple battery modules in series or parallel with horizontal connection terminal pieces and installing them in a stack with high integration. will be.

Description

방열구조를 갖는 배터리모듈{Battery module with heat dissipation structure}Battery module with heat dissipation structure}

본 발명은 방열구조를 갖는 배터리모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 한 쌍의 배터리셀, 수평부와 직교부로 구성되어 한 쌍의 배터리셀이 직교부 양측으로 안착설치되며, 배터리셀의 측부가 밀착되는 직교부 양측에 직교방열홈이 형성되며, 수평부의 바닥에 수평방열홈이 형성되는 본체프레임, 한 쌍의 배터리셀을 직렬 또는 병렬로 연결하는 연결단자편 및 배터리셀의 전극탭 측을 보호하는 보호커버프레임을 포함함으로써 배터리셀에 대해 공랭타입으로 방열이 안정적으로 이루어질 수 있도록 하여 배터리셀의 팽윤현상을 안정적으로 방지할 수 있도록 하는 한편, 한 쌍의 배터리셀, 바닥에 수평방열홈이 형성되는 수평부와 직교방열홈이 형성되는 직교부로 구성된 본체프레임, 한 쌍의 배터리셀을 직렬 또는 병렬로 연결하는 연결단자편 및 배터리셀의 전극탭 측을 보호하는 보호커버프레임을 포함하되 단위체로 상호 이웃하는 다수의 배터리모듈을 직렬 또는 병렬로 연결하는 패키지용연결단자편이 더 적용됨으로써 수평연결단자편으로 배터리모듈을 다수 개로 직렬 또는 병렬로 연결시켜 높은 집적도로 적층 설치하면서 고출력의 배터리팩을 간편하게 제작할 수 있도록 한 방열구조를 갖는 배터리모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a battery module with a heat dissipation structure. More specifically, it is composed of a pair of battery cells, a horizontal part and an orthogonal part, and the pair of battery cells is seated and installed on both sides of the orthogonal part, and the sides of the battery cells are in close contact with each other. Orthogonal heat dissipation grooves are formed on both sides of the orthogonal portion, and a main body frame with a horizontal row groove is formed at the bottom of the horizontal portion, a connection terminal piece that connects a pair of battery cells in series or parallel, and a device that protects the electrode tab side of the battery cell. By including a protective cover frame, the air-cooled type heat dissipation of the battery cells can be stably prevented, while a pair of battery cells and a horizontal row groove are formed on the bottom. A main body frame composed of a horizontal part and an orthogonal part in which orthogonal heat dissipation grooves are formed, a connection terminal piece connecting a pair of battery cells in series or parallel, and a protective cover frame that protects the electrode tab side of the battery cell, but are adjacent to each other as a unit. By applying a connection terminal piece for a package that connects multiple battery modules in series or parallel, it is possible to easily manufacture a high-output battery pack by connecting multiple battery modules in series or parallel with a horizontal connection terminal piece and installing them in a stack with high integration. This relates to a battery module having a heat dissipation structure that allows

일반적으로, 전기에너지를 반복적으로 저장하고 공급하는 2차 전지는 종래 휴대폰, PDA, 노트북 컴퓨터 등의 소형 첨단 전자기기 분야를 넘어서 근래에는 에너지 저장 시스템(ESS), 전기 자동차(EV, Electric Vehicle, Energy Storage System) 또는 하이브리드 자동차(HEV, Hybrid Electric Vehicle)의 동력원으로 사용되고 있다.In general, secondary batteries that repeatedly store and supply electrical energy have gone beyond the field of small, high-tech electronic devices such as mobile phones, PDAs, and laptop computers, and have recently been used in energy storage systems (ESS), electric vehicles (EVs), and energy storage systems (ESS). It is used as a power source for a storage system or a hybrid vehicle (HEV, Hybrid Electric Vehicle).

현재 저장 시스템(ESS)이나 전기 자동차(EV) 등에 널리 사용되는 2차 전지는 리튬이온 전지, 리튬폴리머 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 슈퍼 커패시터 등으로 분류될 수 있는데, 이러한 2차 전지는 하나의 단위셀당 대략 2.5V 내지 4.2V의 출력 전압으로 충방전을 반복하게 된다.Secondary batteries currently widely used in storage systems (ESS) or electric vehicles (EV) can be classified into lithium-ion batteries, lithium polymer batteries, nickel cadmium batteries, nickel hydride batteries, nickel zinc batteries, and super capacitors. Secondary batteries are repeatedly charged and discharged at an output voltage of approximately 2.5V to 4.2V per unit cell.

따라서, 더욱 높은 출력 전압과 전력 용량이 요구되는 경우, 여러 개의 배터리셀을 연결하여 배터리모듈을 구성하거나 이러한 배터리모듈을 다시 직, 병렬로 연결하고 기타 회로를 추가하여 고출력의 배터리팩을 구성하게 된다.Therefore, when higher output voltage and power capacity are required, a battery module is formed by connecting multiple battery cells, or these battery modules are connected in series or parallel and other circuits are added to form a high-output battery pack. .

이때, 배터리팩을 높은 집적도로 적층이 가능하고 용량 대비 경량인 각형 또는 파우치형 배터리셀 등을 이용하여 구성하는 경우, 반복적인 충전과 방전, 과충전이나 과방전, 제조 결함, 고온에서의 방치, 외부 충격 등과 같은 다양한 원인에 의해 배터리셀 자체가 발열하며 외피가 부풀어 오르는 팽윤(swellg) 현상이 발생하게 된다.At this time, when the battery pack is constructed using rectangular or pouch-type battery cells that can be stacked at a high degree of integration and are lightweight compared to capacity, repeated charging and discharging, overcharging or overdischarging, manufacturing defects, neglect at high temperatures, and external damage Due to various causes such as shock, the battery cell itself generates heat and the outer shell swells, causing a swelling phenomenon.

이에 따라, 배터리셀에 대해 공랭타입으로 방열이 안정적으로 이루어질 수 있도록 하여 배터리셀의 팽윤현상을 안정적으로 방지할 수 있도록 하는 한편, 다수 개로 직, 병렬로 연결시켜 높은 집적도로 적층 설치하면서 고출력의 배터리팩을 간편하게 제작할 수 있도록 한 배터리모듈에 대해 연구 및 개발이 요구되는 실정이다.Accordingly, the air-cooled type of battery cell ensures stable heat dissipation to prevent swelling of the battery cell, while high-output batteries are installed in a stacked manner by connecting multiple cells in series and parallel. There is a need for research and development on battery modules that enable easy pack manufacturing.

한국 등록특허 제10-2333290호 2021.11.26. 등록.Korean Patent No. 10-2333290 2021.11.26. registration. 한국 공개특허 제10-2022-0051147호 2022.04.26. 공개.Korean Patent Publication No. 10-2022-0051147 2022.04.26. open. 한국 등록특허 제10-2411256호 2022.06.16. 등록.Korean Patent No. 10-2411256 2022.06.16. registration. 한국 등록특허 제10-2445541호 2022.09.16. 등록.Korean Patent No. 10-2445541 2022.09.16. registration. 한국 등록특허 제10-2449766호 2022.09.27. 등록.Korean Patent No. 10-2449766 2022.09.27. registration.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 한 쌍의 배터리셀, 수평부와 직교부로 구성되어 한 쌍의 배터리셀이 직교부 양측으로 안착설치되며, 배터리셀의 측부가 밀착되는 직교부 양측에 직교방열홈이 형성되며, 수평부의 바닥에 수평방열홈이 형성되는 본체프레임, 한 쌍의 배터리셀을 직렬 또는 병렬로 연결하는 연결단자편 및 배터리셀의 전극탭 측을 보호하는 보호커버프레임을 포함함으로써 배터리셀에 대해 공랭타입으로 방열이 안정적으로 이루어질 수 있도록 하여 배터리셀의 팽윤현상을 안정적으로 방지할 수 있도록 한 방열구조를 갖는 배터리모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention is composed of a pair of battery cells, a horizontal part and an orthogonal part, and the pair of battery cells is seated and installed on both sides of the orthogonal part, and the sides of the battery cells are in close contact with each other on both sides of the orthogonal part. It includes a main body frame in which orthogonal heat dissipation grooves are formed and a horizontal row groove is formed at the bottom of the horizontal part, a connection terminal piece that connects a pair of battery cells in series or parallel, and a protective cover frame that protects the electrode tab side of the battery cell. The purpose is to provide a battery module with a heat dissipation structure that can stably prevent swelling of the battery cell by stably dissipating heat in an air-cooled type for the battery cell.

본 발명에 따른 기술의 다른 목적은 한 쌍의 배터리셀, 수평부와 직교부로 구성되어 한 쌍의 배터리셀이 직교부 양측으로 안착설치되며, 배터리셀의 측부가 밀착되는 직교부 양측에 직교방열홈이 형성되며, 수평부의 바닥에 수평방열홈이 형성되는 본체프레임, 한 쌍의 배터리셀을 직렬 또는 병렬로 연결하는 연결단자편 및 배터리셀의 전극탭 측을 보호하는 보호커버프레임을 포함하되 이웃하는 배터리모듈을 직렬 또는 병렬로 연결하는 패키지용연결단자편이 더 적용됨으로써 수평연결단자편으로 배터리모듈을 다수 개로 직렬 또는 병렬로 연결시켜 높은 집적도로 적층 설치하면서 고출력의 배터리팩을 간편하게 제작할 수 있도록 함에 있다.Another purpose of the technology according to the present invention is to consist of a pair of battery cells, a horizontal part and an orthogonal part, so that the pair of battery cells is seated and installed on both sides of the orthogonal part, and orthogonal heat dissipation grooves are provided on both sides of the orthogonal part where the sides of the battery cells are in close contact. is formed, and includes a main body frame in which a horizontal row groove is formed at the bottom of the horizontal portion, a connection terminal piece connecting a pair of battery cells in series or parallel, and a protective cover frame that protects the electrode tab side of the battery cell, but adjacent By applying additional package connection terminal pieces that connect battery modules in series or parallel, it is possible to easily manufacture high-output battery packs by connecting multiple battery modules in series or parallel with horizontal connection terminal pieces and stacking them with high integration. .

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 다음과 같다. 즉, 본 발명에 따른 방열구조를 갖는 배터리모듈은 상측의 길이방향으로 2개의 전극탭이 돌출되며, 한 쌍으로 구비되는 배터리셀; 수평부과 수평부 상면 중앙으로부터 상향 일정길이 직교하여 직교부가 연장되는 'ㅗ'자 형 프레임으로 제공되며, 직교부의 상단 길이방향 양측에 일정길이만큼 상향 돌출되어 끼움고정돌부가 형성되고, 직교부의 양측에 일측이 밀착되게 수평부 상에 상기 한 쌍으로 제공되는 배터리셀이 각각 안착되며, 수평부의 하면과 직교부의 배터리셀이 밀착되는 양면에 방열수단이 구비되는 본체프레임; 역 'U'자 형 프레임으로 제공되어, 직교부를 사이에 두고 이웃하는 배터리셀의 전극탭을 상호 밀착연결하는 연결단자편; 및 바 타입의 양측에 본체프레임의 끼움고정돌부가 상향 일정길이 끼움고정되는 끼움부가 하향 돌출 형성되고, 바 타입의 길이방향 중앙부분에 지지부가 하향 돌출형성되며, 본체프레임의 상부로부터 하향 조립되어 배터리셀의 전극탭 및 연결단자편 상부를 보호하는 보호커버프레임을 포함하는 구성으로 이루어진다.The present invention for achieving the above-mentioned object is as follows. That is, the battery module having a heat dissipation structure according to the present invention has two electrode tabs protruding in the longitudinal direction of the upper side, and includes a pair of battery cells; It is provided as a 'ㅗ'-shaped frame in which the orthogonal section extends a certain length upward from the center of the upper surface of the horizontal section, and the upper part of the orthogonal section protrudes upward by a certain length on both sides in the longitudinal direction to form a fitting fixing protrusion, and is formed on both sides of the orthogonal section. A main body frame in which the pair of battery cells are each seated on a horizontal portion so that one side is in close contact with them, and heat dissipation means are provided on both sides where the battery cells are in close contact with the lower surface of the horizontal portion and the orthogonal portion; A connection terminal piece provided in an inverted 'U' shaped frame to closely connect electrode tabs of neighboring battery cells with orthogonal parts in between; And on both sides of the bar type, the fixing protrusions of the main body frame are formed to protrude downward, into which the fixing protrusions are fixed for a certain length upward, and the support part is formed to protrude downward in the longitudinal center of the bar type, and are assembled downward from the top of the main body frame to form a battery. It consists of a protective cover frame that protects the electrode tab of the cell and the upper part of the connection terminal piece.

이때, 상기 본체프레임에서의 방열수단 중, 수평부 하면에 구비되는 방열수단은 수평부 하면 폭 방향으로 일정간격을 가지고 상향 함몰되는 수평방열홈으로 제공되는 한편, 상기 본체프레임에서의 방열수단 중, 직교부 양면에 구비되는 방열수단은 직교부 양면의 상하 길이방향으로 일정간격을 가지고 함몰되는 직교방열홈으로 제공되는 것이 바람직하다.At this time, among the heat dissipation means in the main body frame, the heat dissipation means provided on the lower surface of the horizontal part is provided as a horizontal heat groove that is depressed upward at a certain interval in the width direction of the lower surface of the horizontal part, while among the heat dissipation means in the main body frame, The heat dissipation means provided on both sides of the orthogonal portion is preferably provided as orthogonal heat dissipation grooves that are recessed at regular intervals in the longitudinal direction of the upper and lower sides of the orthogonal portion.

또한, 본체프레임의 직교부를 사이에 두고 이웃하여 마주하는 배터리셀의 전극탭에 대해 연결단자편으로 상호 밀착연결된 상태에서 통전연결수단을 통해 통전가능케 연결고정될 수 있도록, 상기 전극탭은 길이방향으로 일정간격을 가지고 연결홀이 관통형성되는 한편, 상기 연결단자편은 상측 밀폐부의 양측으로 하향 직교하여 절곡되는 양측면 상에 길이방향으로 다수 개의 연결홀이 형성되는 것이 양호하다.In addition, the electrode tabs are oriented in the longitudinal direction so that they can be connected and fixed to allow electricity to pass through the current-carrying connection means while being tightly connected to the electrode tabs of neighboring battery cells with the orthogonal portion of the main body frame in between. While connection holes are formed through the connection holes at regular intervals, it is preferable that a plurality of connection holes are formed in the longitudinal direction on both sides of the connection terminal piece that are bent at right angles downward to both sides of the upper sealing part.

그리고 상기 배터리모듈이 하나의 단위체로 적용되면서, 단위체로 적용된 다수의 배터리모듈을 전기적으로 직렬 또는 병렬로 연결하여 패키지화한 배터리팩을 제작할 수 있도록, 상기 연결단자편은 상측 밀폐부의 길이방향으로 복수 개의 연결홀이 형성되는 한편, 상기 배터리모듈은 하나의 단위체로서 다수 개로 이웃하여 배치된 상태에서, 패키지용연결단자편을 이웃하는 배터리모듈의 연결단자편 상부에 대해 상호 연결홀이 일치하도록 안착연결한 후에, 일치된 연결홀에 대해 통전연결수단으로 연결고정되는 것이 바람직하다.In addition, as the battery module is applied as a single unit, the connection terminal piece has a plurality of connections in the longitudinal direction of the upper sealing portion so that a packaged battery pack can be manufactured by electrically connecting a plurality of battery modules applied as a unit in series or parallel. While the connection hole is formed, the battery modules are arranged adjacent to each other as one unit, and the connection terminal pieces for the package are seated and connected so that the interconnection holes match the upper portions of the connection terminal pieces of the neighboring battery modules. Afterwards, it is desirable to connect and secure the matched connection hole with an energized connection means.

또한, 상기 보호커버프레임은 본체프레임의 끼움고정돌부 양측에 끼움고정될 수 있도록 끼움부의 내부 양측에 끼움돌기가 돌출형성되는 한편, 상기 본체프레임의 끼움고정돌부는 보호커버프레임의 끼움돌기에 억지끼움구조로 끼움고정될 수 있도록 양면에 억지끼움수단이 형성되는 것이 양호하다.In addition, the protective cover frame has fitting protrusions formed on both sides of the inside of the fitting so that they can be fitted and fixed on both sides of the fitting protrusions of the main body frame, while the fitting protrusions of the main body frame are press-fitted into the fitting protrusions of the protective cover frame. It is desirable for interference fitting means to be formed on both sides so that the structure can be fitted and fixed.

더욱이, 상기 본체프레임의 끼움고정돌부 양면에 형성되는 억지끼움수단은 래칫타입의 요철로 제공되는 한편, 상기 보호커버프레임의 끼움부 내면 양측에 돌출형성되는 끼움돌기는 상호 마주하는 면에 대해 상기 본체프레임의 억지끼움수단과 맞물리는 래칫타입으로 형성되는 래칫돌부가 더 형성되는 것이 바람직하다.Moreover, the interference fitting means formed on both sides of the fitting protrusion of the main body frame is provided as a ratchet type unevenness, while the fitting protrusions formed on both sides of the inner surface of the fitting part of the protective cover frame are protruded from the main body with respect to the surfaces facing each other. It is preferable that a ratchet protrusion formed of a ratchet type that engages with the interference fitting means of the frame is further formed.

본 발명에 따른 방열구조를 갖는 배터리모듈의 효과를 설명하면 다음과 같다.The effect of the battery module having a heat dissipation structure according to the present invention will be described as follows.

첫째, 한 쌍의 배터리셀, 수평부와 직교부로 구성되어 한 쌍의 배터리셀이 직교부 양측으로 안착설치되며, 배터리셀의 측부가 밀착되는 직교부 양측에 직교방열홈이 형성되며, 수평부의 바닥에 수평방열홈이 형성되는 본체프레임, 한 쌍의 배터리셀을 직렬 또는 병렬로 연결하는 연결단자편 및 배터리셀의 전극탭 측을 보호하는 보호커버프레임을 포함함으로써 배터리셀에 대해 공랭타입으로 방열이 안정적으로 이루어질 수 있도록 하여 배터리셀의 팽윤현상을 안정적으로 방지할 수 있다.First, it consists of a pair of battery cells, a horizontal part and an orthogonal part, and the pair of battery cells is seated and installed on both sides of the orthogonal part. Orthogonal heat dissipation grooves are formed on both sides of the orthogonal part where the sides of the battery cells are in close contact, and the bottom of the horizontal part is formed. It includes a main body frame in which horizontal grooves are formed, a connection terminal piece that connects a pair of battery cells in series or parallel, and a protective cover frame that protects the electrode tab side of the battery cell, providing air-cooled heat dissipation for the battery cells. By ensuring that this is done stably, swelling of the battery cell can be stably prevented.

둘째, 한 쌍의 배터리셀, 수평부와 직교부로 구성되어 한 쌍의 배터리셀이 직교부 양측으로 안착설치되며, 배터리셀의 측부가 밀착되는 직교부 양측에 직교방열홈이 형성되며, 수평부의 바닥에 수평방열홈이 형성되는 본체프레임, 한 쌍의 배터리셀을 직렬 또는 병렬로 연결하는 연결단자편 및 배터리셀의 전극탭 측을 보호하는 보호커버프레임을 포함하되 이웃하는 배터리모듈을 직렬 또는 병렬로 연결하는 패키지용연결단자편이 더 적용됨으로써 수평연결단자편으로 배터리모듈을 다수 개로 직렬 또는 병렬로 연결시켜 높은 집적도로 적층 설치하면서 고출력의 배터리팩을 간편하게 제작할 수 있다.Second, a pair of battery cells is composed of a horizontal part and an orthogonal part, and the pair of battery cells is seated and installed on both sides of the orthogonal part. Orthogonal heat dissipation grooves are formed on both sides of the orthogonal part where the sides of the battery cells are in close contact, and the bottom of the horizontal part is formed. It includes a main body frame in which horizontal row grooves are formed, a connection terminal piece that connects a pair of battery cells in series or parallel, and a protective cover frame that protects the electrode tab side of the battery cell, but connects neighboring battery modules in series or parallel. By applying more connection terminal pieces for the connecting package, it is possible to easily manufacture a high-output battery pack by connecting multiple battery modules in series or parallel with horizontal connection terminal pieces and installing them in a stack with a high degree of integration.

도 1은 본 발명에 따른 방열구조를 갖는 배터리모듈을 나타낸 평면 분리 사시구성도.
도 2는 본 발명에 따른 방열구조를 갖는 배터리모듈을 나타낸 저면 분리 사시구성도.
도 3은 본 발명에 따른 방열구조를 갖는 배터리모듈을 나타낸 조립 사시구성도.
도 4는 본 발명에 따른 방열구조를 갖는 배터리모듈을 다수 개로 연결하여 사용하는 사용상태를 나타낸 사용상태예시도.
도 5는 본 발명에 따른 방열구조를 갖는 배터리모듈의 요부인 본체프레임의 다른 실시예를 나타낸 요부 사시구성도.Figure 1 is a planar separation perspective view showing a battery module having a heat dissipation structure according to the present invention.
Figure 2 is an exploded bottom perspective view showing a battery module with a heat dissipation structure according to the present invention.
Figure 3 is an assembled perspective view showing a battery module having a heat dissipation structure according to the present invention.
Figure 4 is an example of a usage state in which a plurality of battery modules having a heat dissipation structure according to the present invention are connected and used.
Figure 5 is a perspective view showing another embodiment of the main body frame of a battery module with a heat dissipation structure according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 방열구조를 갖는 배터리모듈의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a battery module having a heat dissipation structure according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

도 1은 본 발명에 따른 방열구조를 갖는 배터리모듈을 나타낸 평면 분리 사시구성도이며, 도 2는 본 발명에 따른 방열구조를 갖는 배터리모듈을 나타낸 저면 분리 사시구성도이다.Figure 1 is a flat perspective view showing a battery module having a heat dissipation structure according to the present invention, and Figure 2 is a bottom separated perspective view showing a battery module having a heat dissipation structure according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 방열구조를 갖는 배터리모듈을 나타낸 조립 사시구성도이다.Figure 3 is an assembled perspective view showing a battery module with a heat dissipation structure according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 방열구조를 갖는 배터리모듈을 다수 개로 연결하여 사용하는 사용상태를 나타낸 사용상태예시도이다.Figure 4 is an example of a usage state in which a plurality of battery modules having a heat dissipation structure according to the present invention are connected and used.

도 5는 본 발명에 따른 방열구조를 갖는 배터리모듈의 요부인 본체프레임의 다른 실시예를 나타낸 요부 사시구성도이다.Figure 5 is a perspective view showing another embodiment of the main body frame of a battery module with a heat dissipation structure according to the present invention.

도 1 내지 5에서 보는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방열구조를 갖는 배터리모듈(1000)은 방열구조가 적용되게 한 쌍의 파우치형 배터리셀을 직렬 또는 병렬로 연결시켜 모듈화한 것이며, 다수의 모듈을 배터리팩 제작을 위해 간편하게 직렬 또는 병렬로 연결시켜 패키지화할 수 있는 것으로, 크게 분류하면 배터리셀(100), 본체프레임(200), 연결단자편(300) 및 보호커버프레임(400)을 포함하여 이루어진다.As shown in Figures 1 to 5, the battery module 1000 having a heat dissipation structure according to a preferred embodiment of the present invention is modularized by connecting a pair of pouch-type battery cells in series or parallel to apply a heat dissipation structure, Multiple modules can be packaged by simply connecting them in series or parallel to produce a battery pack. They can be broadly classified into battery cells (100), main body frame (200), connection terminal piece (300), and protective cover frame (400). It is made including.

구체적으로, 상기 배터리셀(100)은 상측의 길이방향으로 2개의 전극탭(110)이 돌출되며, 한 쌍으로 구비되는 것이다.Specifically, the battery cell 100 has two electrode tabs 110 protruding in the longitudinal direction on the upper side and is provided as a pair.

이러한 배터리셀(100)은 통상의 파우치형 배터리셀과 마찬가지로 양측과 상부로 실링부가 일정길이 구비되면서 실링부 중 상측의 길이방향으로 2개의 전극탭(110)이 돌출된다.Like a typical pouch-type battery cell, this battery cell 100 has sealing portions of a certain length on both sides and the top, and two electrode tabs 110 protrude in the longitudinal direction on the upper side of the sealing portion.

그리고 상기 본체프레임(200)은 수평부(210)과 수평부(210) 상면 중앙으로부터 상향 일정길이 직교하여 직교부(220)가 연장되는 'ㅗ'자 형 프레임으로 제공된다.In addition, the main body frame 200 is provided as a 'ㅗ' shaped frame in which the horizontal portion 210 and the orthogonal portion 220 extend at a certain length upward from the center of the upper surface of the horizontal portion 210.

이러한 본체프레임(200)은 직교부(220)의 상단 길이방향 양측에 일정길이만큼 상향 돌출되어 끼움고정돌부(223)가 형성되고, 직교부(220)의 양측에 일측이 밀착되게 수평부(210) 상에 상기 한 쌍으로 제공되는 배터리셀(100)이 각각 안착되며, 수평부(210)의 하면과 직교부(220)의 배터리셀(100)이 밀착되는 양면에 방열수단이 구비된다.This body frame 200 protrudes upward by a certain length on both sides of the upper longitudinal direction of the orthogonal portion 220 to form a fitting fixing protrusion 223, and has a horizontal portion 210 with one side in close contact with both sides of the orthogonal portion 220. ) The battery cells 100 provided in pairs are each seated on the bottom of the horizontal portion 210 and the battery cells 100 of the orthogonal portion 220 are in close contact with each other, and heat dissipation means are provided on both sides.

이때, 상기 본체프레임(200)에서의 방열수단 중, 수평부(210) 하면에 구비되는 방열수단은 수평부(210) 하면 폭 방향으로 일정간격을 가지고 상향 함몰되는 수평방열홈(211)으로 제공되는 것이 바람직하다.At this time, among the heat dissipation means in the main body frame 200, the heat dissipation means provided on the lower surface of the horizontal part 210 is provided as a horizontal row groove 211 that is recessed upward at regular intervals in the width direction of the lower surface of the horizontal part 210. It is desirable to be

상기와 같은 수평방열홈(211)이 적용됨으로써 배터리셀(100)이 밀착되는 면과의 사이에 공기가 통과하여 방열이 이루어지게 할 수 있는 것이다.By applying the horizontal row grooves 211 as described above, air can pass between the surface to which the battery cell 100 is in close contact, thereby dissipating heat.

아울러, 상기 본체프레임(200)에서의 방열수단 중, 직교부(220) 양면에 구비되는 방열수단은 직교부(220) 양면의 상하 길이방향으로 일정간격을 가지고 함몰되는 직교방열홈(221)으로 제공되는 것이 바람직한 것이다.In addition, among the heat dissipation means in the main body frame 200, the heat dissipation means provided on both sides of the orthogonal portion 220 is an orthogonal heat dissipation groove 221 that is depressed at regular intervals in the vertical direction of both sides of the orthogonal portion 220. What is provided is desirable.

상기와 같은 직교방열홈(221)이 적용됨으로써 공기의 통과 및 접촉을 통해 방열이 이루어지게 할 수 있으며, 예컨대 배터리모듈(1000)에 대해 배터리팩(미도시)을 제작하기 위한 케이스(미도시) 상에 안착설치시 안착된 바닥면과의 사이에 공기통로가 형성되도록 하면서 공기의 통과 및 접촉을 통한 방열이 이루어지게 할 수 있는 것이다.By applying the orthogonal heat dissipation groove 221 as described above, heat can be dissipated through passage and contact with air, for example, a case (not shown) for manufacturing a battery pack (not shown) for the battery module 1000. When seated and installed on a bed, an air passage can be formed between the seated floor surface and heat dissipation can be achieved through the passage and contact of air.

또한, 상기 연결단자편(300)은 역 'U'자 형 프레임으로 제공되어, 직교부(220)를 사이에 두고 이웃하는 배터리셀(100)의 전극탭(110)을 상호 밀착연결하는 것이다.In addition, the connection terminal piece 300 is provided as an inverted 'U' shaped frame to closely connect the electrode tabs 110 of neighboring battery cells 100 with the orthogonal portion 220 interposed therebetween.

이러한 연결단자편(300)은 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 직교부(220)를 사이에 두고 이웃하는 배터리셀(100)의 전극탭(110)이 양측에 각각 밀착되어 이웃하는 전극탭(110)을 상호 밀착연결되도록 한다.As shown in FIGS. 1 to 3, the connection terminal piece 300 is in close contact with the electrode tabs 110 of neighboring battery cells 100 on both sides with the orthogonal portion 220 in between. (110) are tightly connected to each other.

이러한 연결단자편(300)은 특히, 측부와 밀착되는 전극탭(110)의 반대 측에 장방형 판 상의 보조연결바(110a)가 밀착된 상태로 전극탭(110)과 통전연결수단(미도시)을 통해 통전 가능케 밀착연결되는 것이 바람직하다.In particular, this connection terminal piece 300 has an auxiliary connection bar 110a on a rectangular plate in close contact with the electrode tab 110 on the opposite side of the electrode tab 110, which is in close contact with the side, and a current connection means (not shown). It is desirable to closely connect them to allow electricity to pass through them.

이때, 상기 통전연결수단(미도시)은 도면으로 구체적으로 도시하지는 않았으나, 볼트나 리벳 또는 솔더링 등으로 제공될 수 있으며, 특히 본 발명에서는 볼트로 제공되는 것이 바람직한 것이다.At this time, the current connection means (not shown) is not specifically shown in the drawings, but may be provided by bolts, rivets, soldering, etc., and in particular, in the present invention, it is preferable that it be provided by bolts.

그리고 상기 보호커버프레임(400)은 바 타입의 양측에 본체프레임(200)의 끼움고정돌부(223)가 상향 일정길이 끼움고정되는 끼움부(410)가 하향 돌출 형성되며, 바 타입의 길이방향 중앙부분에 지지부(420)가 하향 돌출형성된다.In addition, the protective cover frame 400 has a downwardly protruding insertion portion 410 on both sides of the bar type where the insertion fixing protrusion 223 of the main body frame 200 is fixed to an upward predetermined length, and is formed at the longitudinal center of the bar type. A support portion 420 is formed to protrude downward in the portion.

이러한 보호커버프레임(400)은 본체프레임(200)의 상부로부터 하향 조립되어 배터리셀(100)의 전극탭(110) 및 연결단자편(300) 상부를 보호하는 것이다.This protective cover frame 400 is assembled downward from the top of the main body frame 200 to protect the upper part of the electrode tab 110 and the connection terminal piece 300 of the battery cell 100.

상기와 같은 보호커버프레임(400)은 상기 본체프레임(200)의 상부로부터 끼움 조립시, 상기 지지부(420) 하단에 대해 배터리셀(100)의 전극탭(110) 사이의 중앙부분이 밀착지지되는 것이 바람직하다.When the protective cover frame 400 as described above is assembled from the upper part of the main body frame 200, the central portion between the electrode tabs 110 of the battery cell 100 is closely supported against the bottom of the support portion 420. It is desirable.

한편, 전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 방열구조를 갖는 배터리모듈(1000)은 본체프레임(200)의 직교부(220)를 사이에 두고 이웃하여 마주하는 배터리셀(100)의 전극탭(110)에 대해 연결단자편(300)으로 상호 밀착연결된 상태에서 통전연결수단(미도시)을 통해 통전가능케 연결고정될 수 있도록 하는 것이 중요하다.Meanwhile, the battery module 1000 having the heat dissipation structure according to the present invention configured as described above has the electrode tabs of the battery cells 100 adjacent to each other with the orthogonal portion 220 of the main body frame 200 in between. It is important to ensure that (110) can be connected and fixed to allow electricity to pass through a current-carrying connection means (not shown) while being closely connected to each other with the connection terminal piece 300.

이를 위하여, 상기 전극탭(110)은 길이방향으로 일정간격을 가지고 연결홀(111)이 관통형성되는 한편, 상기 연결단자편(300)은 상측 밀폐부의 양측으로 하향 직교하여 절곡되는 양측면 상에 길이방향으로 다수 개의 연결홀(301)이 형성되는 것이 바람직한 것이다.For this purpose, the electrode tab 110 has connection holes 111 formed through it at regular intervals in the longitudinal direction, while the connection terminal piece 300 has a length on both sides that are bent at right angles downward to both sides of the upper sealing part. It is desirable for a plurality of connection holes 301 to be formed in each direction.

즉, 상기와 같은 전극탭(110)의 연결홀(111)과 연결단자편(300)의 연결홀(301)에 대해 일치하는 부분에 대해 통전연결수단(미도시)을 적용하여 통전가능케 연결고정될 수 있는 것이다.That is, the connection hole 111 of the electrode tab 110 and the connection hole 301 of the connection terminal piece 300 are connected and fixed to enable electricity supply by applying an electric connection means (not shown) to the matching part. It can be done.

이때, 상기 통전연결수단(미도시)는 도면으로 구체적으로 도시하지는 않았으나 볼트나 리벳 또는 솔더링 등으로 적용될 수 있으며, 특히 본 발명에서는 볼트로 제공되는 것이 바람직한 것이다.At this time, the current connection means (not shown), although not specifically shown in the drawings, may be applied by bolts, rivets, soldering, etc., and in particular, in the present invention, it is preferable to provide bolts.

즉, 상기와 같은 전극탭(110)의 연결홀(111)과 연결단자편(300)의 연결홀(301)에 대해 일치하는 부분에 대해 통전연결수단(미도시)을 적용하여 통전가능케 연결고정될 때에는 연결단자편(300)의 전극탭(110)이 밀착되는 반대 측부에 보조연결바(110a)를 밀착시킨 상태에서 볼트로 적용되는 통전연결수단(미도시)으로 나사결합 고정을 통해 통전가능케 연결고정되는 것이 바람직하다.That is, the connection hole 111 of the electrode tab 110 and the connection hole 301 of the connection terminal piece 300 are connected and fixed to enable electricity supply by applying an electric connection means (not shown) to the matching part. In this case, the auxiliary connection bar (110a) is in close contact with the opposite side of the connection terminal piece (300) where the electrode tab (110) is in close contact, and the current can be passed through screw fixation using a current connection means (not shown) applied with a bolt. It is desirable that it be connected and fixed.

다시 말해서, 상기 보조연결바(110a)는 연결단자편(300)과 전극탭(110)과 마찬가지로 길이방향으로 다수의 연결홀이 형성되며, 연결단자편(300)과 전극탭(110)의 각 연결홀과 보조연결바(110a)의 연결홀이 상호 일치하는 상태에서 볼트로 적용되는 통전연결수단(미도시)이 나사결합 고정되는 것이다.In other words, the auxiliary connection bar 110a, like the connection terminal piece 300 and the electrode tab 110, is formed with a plurality of connection holes in the longitudinal direction, and each of the connection terminal piece 300 and the electrode tab 110 In a state where the connection hole and the connection hole of the auxiliary connection bar (110a) coincide with each other, the current connection means (not shown) applied with a bolt is fixed by screwing.

상기와 같은 보조연결바(110a)가 더 적용됨에 따라 연결단자편(300)과 전극탭(110)의 연결부분에서, 특히 전극탭(110)의 볼트로 적용되는 통전연결수단의 나사결합되는 연결홀(111) 주변에 대해 찢어지는 등의 변형이 없이 나사결합을 통한 연결상태를 더욱 안정적으로 유지할 수 있게 된다.As the auxiliary connection bar 110a as described above is further applied, the connection portion between the connection terminal piece 300 and the electrode tab 110 is particularly screwed to the current connection means applied as a bolt of the electrode tab 110. It is possible to maintain a more stable connection through screw coupling without deformation such as tearing around the hole 111.

물론, 전술한 바와 같은 연결단자편(300)과 전극탭(110)의 통전 가능케 연결되는 구조는 보조연결바(110a)가 없이 볼트로 적용되는 통전연결수단(미도시)으로 나사결합 고정을 통해 통전가능케 연결고정되는 구조로 적용될 수도 있다.Of course, the structure in which the connection terminal piece 300 and the electrode tab 110 are connected to enable electricity conduction as described above is achieved through screw fixation using an electricity connection means (not shown) applied with a bolt without the auxiliary connection bar 110a. It can also be applied as a structure that is connected and fixed to allow electricity to pass.

더욱이, 전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 방열구조를 갖는 배터리모듈(1000)은 상기 배터리모듈(1000)이 하나의 단위체로 적용되면서, 단위체로 적용된 다수의 배터리모듈(1000)을 전기적으로 직렬 또는 병렬로 연결하여 패키지화한 배터리팩을 제작할 수 있도록 하는 것도 중요하다.Moreover, the battery module 1000 having the heat dissipation structure according to the present invention configured as described above is applied as a single unit, and electrically connects a plurality of battery modules 1000 applied as a unit. It is also important to be able to manufacture packaged battery packs by connecting them in series or parallel.

이에 따라, 본 발명에서의, 상기 연결단자편(300)은 상측 밀폐부의 길이방향으로 복수 개의 연결홀(303)이 형성된다.Accordingly, in the present invention, the connection terminal piece 300 has a plurality of connection holes 303 formed in the longitudinal direction of the upper sealing portion.

아울러, 상기 배터리모듈(1000)은 하나의 단위체로서 다수 개로 이웃하여 배치된 상태에서, 패키지용연결단자편(P)을 이웃하는 배터리모듈(1000)의 연결단자편(300) 상부에 대해 상호 연결홀이 일치하도록 안착연결한 후에, 일치된 연결홀에 대해 통전연결수단(C)으로 연결고정되는 것이 바람직한 것이다.In addition, the battery module 1000 is arranged as a single unit in multiple pieces, and the connection terminal pieces P for the package are interconnected to the upper portions of the connection terminal pieces 300 of the neighboring battery modules 1000. After the holes are seated and connected so as to match, it is desirable to connect and fix the matched connection holes with a current-carrying connection means (C).

이때, 상기 통전연결수단(C)은 볼트, 리벳 또는 솔더링 등으로 제공될 수 있으며, 볼트로 제공되는 것이 더욱 바람직하다.At this time, the current connecting means (C) may be provided by bolts, rivets, or soldering, and is more preferably provided by bolts.

이에 따라, 상기 통전연결수단(C)은 본 발명에서는 볼트로 제공되는 것을 기준으로 도면으로 도시하여 설명한 것이다.Accordingly, in the present invention, the current connecting means (C) is illustrated and explained in the drawing based on the fact that it is provided as a bolt.

한편, 전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 방열구조를 갖는 배터리모듈(1000)에서의, 상기 보호커버프레임(400)은 본체프레임(200)의 끼움고정돌부(223) 양측에 끼움고정될 수 있도록 끼움부(410)의 내부 양측에 끼움돌기(411)가 돌출형성되는 것이 바람직하다.Meanwhile, in the battery module 1000 having the heat dissipation structure according to the present invention configured as described above, the protective cover frame 400 is fitted and fixed on both sides of the fitting protrusion 223 of the main body frame 200. It is preferable that fitting protrusions 411 are formed to protrude on both sides of the inside of the fitting part 410.

더욱이, 상기 본체프레임(200)의 끼움고정돌부(223)는 도 5에서 보는 바와 같이, 보호커버프레임(400)의 끼움돌기(411)에 억지끼움구조로 끼움고정될 수 있도록 양면에 억지끼움수단(223a)이 형성된다.Moreover, as shown in FIG. 5, the fitting protrusion 223 of the main body frame 200 is provided with interference fitting means on both sides so that it can be fitted and fixed to the fitting protrusion 411 of the protective cover frame 400 with an interference fitting structure. (223a) is formed.

특히, 상기와 같은 본체프레임(200)의 끼움고정돌부(223) 양면에 형성되는 억지끼움수단(223a)은 래칫타입의 요철로 제공되는 것이 바람직하다.In particular, it is preferable that the interference fitting means 223a formed on both sides of the fitting protrusion 223 of the body frame 200 as described above are provided with ratchet type unevenness.

이러한 경우에, 상기 보호커버프레임(400)의 끼움부(410) 내면 양측에 돌출형성되는 끼움돌기(411)는 도 5에서 보는 바와 같이, 상호 마주하는 면에 대해 상기 본체프레임(200)의 억지끼움수단(223a)과 맞물리는 래칫타입으로 형성되는 래칫돌부(411a)가 더 형성되는 것이 더욱 바람직한 것이다.In this case, the fitting protrusions 411 protruding from both sides of the inner surface of the fitting portion 410 of the protective cover frame 400 are used to hold the main body frame 200 against mutually opposing surfaces, as shown in FIG. 5. It is more preferable that a ratchet protrusion 411a formed in a ratchet type engaging with the fitting means 223a is further formed.

다시 말해서, 상기와 같이 본체프레임(200)의 억지끼움수단(223a)이 래칫타입의 요철로 제공됨과 동시에 보호커버프레임(400)의 끼움돌기(411)에 래칫돌부(411a)가 더 형성됨으로써 본체프레임(200)의 끼움고정돌부(223)에 대해 보호커버프레임(400)의 끼움부(410)에 끼움고정을 통한 조립시 상호 빗변부가 마주하여 끼움된 후에 수직부가 마주하여 맞물리면서 래칫타입으로 맞물린 상태를 통해 조립상태가 견고하게 유지될 수 있게 된다.In other words, as described above, the interference fitting means 223a of the main body frame 200 is provided as a ratchet-type irregularity, and at the same time, a ratchet protrusion 411a is further formed on the fitting protrusion 411 of the protective cover frame 400, so that the main body When assembling the fitting fixing protrusion 223 of the frame 200 by fitting it into the fitting part 410 of the protective cover frame 400, the hypotenuse parts face each other and are then fitted, and then the vertical parts face each other and engage in a ratchet-type state. Through this, the assembled state can be maintained firmly.

전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 방열구조를 갖는 배터리모듈에 의하면, 한 쌍의 배터리셀, 수평부와 직교부로 구성되어 한 쌍의 배터리셀이 직교부 양측으로 안착설치되며, 배터리셀의 측부가 밀착되는 직교부 양측에 직교방열홈이 형성되며, 수평부의 바닥에 수평방열홈이 형성되는 본체프레임, 한 쌍의 배터리셀을 직렬 또는 병렬로 연결하는 연결단자편 및 배터리셀의 전극탭 측을 보호하는 보호커버프레임을 포함함으로써 배터리셀에 대해 공랭타입으로 방열이 안정적으로 이루어질 수 있도록 하여 배터리셀의 팽윤현상을 안정적으로 방지할 수 있다.According to the battery module having the heat dissipation structure according to the present invention configured as described above, it is composed of a pair of battery cells, a horizontal part and an orthogonal part, and the pair of battery cells is seated and installed on both sides of the orthogonal part, and the battery cells are installed on both sides of the orthogonal part. A main body frame in which orthogonal heat dissipation grooves are formed on both sides of the orthogonal part where the sides are in close contact, and a horizontal row groove is formed at the bottom of the horizontal part, the connection terminal piece that connects a pair of battery cells in series or parallel, and the electrode tab side of the battery cell. By including a protective cover frame that protects the battery cells, it is possible to stably dissipate heat in an air-cooled manner, thereby stably preventing swelling of the battery cells.

더욱이, 한 쌍의 배터리셀, 수평부와 직교부로 구성되어 한 쌍의 배터리셀이 직교부 양측으로 안착설치되며, 배터리셀의 측부가 밀착되는 직교부 양측에 직교방열홈이 형성되며, 수평부의 바닥에 수평방열홈이 형성되는 본체프레임, 한 쌍의 배터리셀을 직렬 또는 병렬로 연결하는 연결단자편 및 배터리셀의 전극탭 측을 보호하는 보호커버프레임을 포함하되 이웃하는 배터리모듈을 직렬 또는 병렬로 연결하는 패키지용연결단자편이 더 적용됨으로써 수평연결단자편으로 배터리모듈을 다수 개로 직렬 또는 병렬로 연결시켜 높은 집적도로 적층 설치하면서 고출력의 배터리팩을 간편하게 제작할 수 있는 것이다.Moreover, it consists of a pair of battery cells, a horizontal part and an orthogonal part, and the pair of battery cells is seated and installed on both sides of the orthogonal part. Orthogonal heat dissipation grooves are formed on both sides of the orthogonal part where the sides of the battery cells are in close contact, and the bottom of the horizontal part is formed. It includes a main body frame in which horizontal row grooves are formed, a connection terminal piece that connects a pair of battery cells in series or parallel, and a protective cover frame that protects the electrode tab side of the battery cell, but connects neighboring battery modules in series or parallel. By applying more connection terminal pieces for connecting packages, it is possible to easily manufacture high-output battery packs by connecting multiple battery modules in series or parallel with horizontal connection terminal pieces and installing them in a stack with a high degree of integration.

이상에서 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형의 실시가 가능하며, 이러한 변형은 본 발명의 범위에 포함된다.Although specific embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited thereto, and the present invention can be implemented in various modifications by those skilled in the art in the technical field to which the present invention pertains. is included in the scope of the present invention.

1000: 배터리모듈
100: 배터리셀 110: 전극탭
111: 연결홀 110a: 보조연결바
200: 본체프레임
210: 수평부 211: 수평방열홈
220: 직교부 221: 직교방열홈
223: 끼움고정돌부 223a: 억지끼움수단
300: 연결단자편 301, 303: 연결홀
400: 보호커버프레임 410: 끼움부
411: 끼움돌기 411a: 래칫돌부
420: 지지부
P: 패키지용연결단자편
C: 통전연결수단1000: Battery module
100: battery cell 110: electrode tab
111: connection hole 110a: auxiliary connection bar
200: Body frame
210: horizontal portion 211: horizontal row groove
220: Orthogonal portion 221: Orthogonal heat dissipation groove
223: Fitting fixing protrusion 223a: Force fitting means
300: Connection terminal piece 301, 303: Connection hole
400: Protective cover frame 410: Fitting portion
411: insertion protrusion 411a: ratchet protrusion
420: support part
P: Connection terminal for package
C: Current connection means

Claims (6)

상측의 길이방향으로 2개의 전극탭(110)이 돌출되며, 한 쌍으로 구비되는 배터리셀(100);
수평부(210)과 수평부(210) 상면 중앙으로부터 상향 일정길이 직교하여 직교부(220)가 연장되는 'ㅗ'자 형 프레임으로 제공되며, 직교부(220)의 상단 길이방향 양측에 일정길이만큼 상향 돌출되어 끼움고정돌부(223)가 형성되고, 직교부(220)의 양측에 일측이 밀착되게 수평부(210) 상에 상기 한 쌍으로 제공되는 배터리셀(100)이 각각 안착되며, 수평부(210)의 하면과 직교부(220)의 배터리셀(100)이 밀착되는 양면에 방열수단이 구비되는 본체프레임(200);
역 'U'자 형 프레임으로 제공되어, 직교부(220)를 사이에 두고 이웃하는 배터리셀(100)의 전극탭(110)을 상호 밀착연결하는 연결단자편(300); 및
바 타입의 양측에 본체프레임(200)의 끼움고정돌부(223)가 상향 일정길이 끼움고정되는 끼움부(410)가 하향 돌출 형성되고, 바 타입의 길이방향 중앙부분에 지지부(420)가 하향 돌출형성되며, 본체프레임(200)의 상부로부터 하향 조립되어 배터리셀(100)의 전극탭(110) 및 연결단자편(300) 상부를 보호하는 보호커버프레임(400)을 포함하여 이루어진 방열구조를 갖는 배터리모듈.
Two electrode tabs 110 protrude in the longitudinal direction of the upper side, and battery cells 100 are provided as a pair;
It is provided as a 'ㅗ'-shaped frame in which the orthogonal part 220 extends at right angles to the horizontal part 210 and a certain length upward from the center of the upper surface of the horizontal part 210, and has a certain length on both sides in the longitudinal direction of the top of the orthogonal part 220. A fitting fixing protrusion 223 is formed by protruding upward as much as possible, and the battery cells 100 provided in pairs are each seated on the horizontal portion 210 so that one side is in close contact with both sides of the orthogonal portion 220. A main body frame 200 provided with heat dissipation means on both sides where the battery cells 100 of the orthogonal portion 220 are in close contact with the lower surface of the portion 210;
A connection terminal piece 300 provided in an inverted 'U' shaped frame to closely connect the electrode tabs 110 of neighboring battery cells 100 with an orthogonal portion 220 in between; and
On both sides of the bar type, a fitting portion 410, where the fixing protrusion 223 of the main body frame 200 is fixed upwardly for a certain length, is formed to protrude downward, and a support portion 420 is protruded downward at the center portion in the longitudinal direction of the bar type. It is formed and has a heat dissipation structure that is assembled downward from the top of the main body frame 200 and includes a protective cover frame 400 that protects the upper part of the electrode tab 110 and the connection terminal piece 300 of the battery cell 100. Battery module.
 제1항에 있어서,
상기 본체프레임(200)에서의 방열수단 중, 수평부(210) 하면에 구비되는 방열수단은 수평부(210) 하면 폭 방향으로 일정간격을 가지고 상향 함몰되는 수평방열홈(211)으로 제공되는 한편,
상기 본체프레임(200)에서의 방열수단 중, 직교부(220) 양면에 구비되는 방열수단은 직교부(220) 양면의 상하 길이방향으로 일정간격을 가지고 함몰되는 직교방열홈(221)으로 제공되는 것을 특징으로 하는 방열구조를 갖는 배터리모듈.
According to paragraph 1,
Among the heat dissipation means in the main body frame 200, the heat dissipation means provided on the lower surface of the horizontal part 210 is provided as a horizontal row groove 211 that is depressed upward at regular intervals in the width direction of the lower surface of the horizontal part 210. ,
Among the heat dissipation means in the main body frame 200, the heat dissipation means provided on both sides of the orthogonal portion 220 are provided as orthogonal heat dissipation grooves 221 that are depressed at regular intervals in the vertical and longitudinal directions of both sides of the orthogonal portion 220. A battery module having a heat dissipation structure, characterized in that.
 제1항에 있어서,
본체프레임(200)의 직교부(220)를 사이에 두고 이웃하여 마주하는 배터리셀(100)의 전극탭(110)에 대해 연결단자편(300)으로 상호 밀착연결된 상태에서 통전연결수단을 통해 통전가능케 연결고정될 수 있도록,
상기 전극탭(110)은 길이방향으로 일정간격을 가지고 연결홀(111)이 관통형성되는 한편,
상기 연결단자편(300)은 상측 밀폐부의 양측으로 하향 직교하여 절곡되는 양측면 상에 길이방향으로 다수 개의 연결홀(301)이 형성되는 것을 특징으로 하는 방열구조를 갖는 배터리모듈.
According to paragraph 1,
The electrode tabs 110 of the battery cells 100 facing each other across the orthogonal portion 220 of the main body frame 200 are tightly connected to each other through the connection terminal pieces 300, and then conduct electricity through the current connection means. So that it can be connected and fixed as much as possible,
The electrode tab 110 has connection holes 111 formed through it at regular intervals in the longitudinal direction.
The connection terminal piece 300 is a battery module having a heat dissipation structure, characterized in that a plurality of connection holes 301 are formed in the longitudinal direction on both sides that are bent at right angles downward to both sides of the upper sealing part.
 제1항에 있어서,
상기 배터리모듈(1000)이 하나의 단위체로 적용되면서, 단위체로 적용된 다수의 배터리모듈(1000)을 전기적으로 직렬 또는 병렬로 연결하여 패키지화한 배터리팩을 제작할 수 있도록,
상기 연결단자편(300)은 상측 밀폐부의 길이방향으로 복수 개의 연결홀(303)이 형성되는 한편,
상기 배터리모듈(1000)은 하나의 단위체로서 다수 개로 이웃하여 배치된 상태에서, 패키지용연결단자편(P)을 이웃하는 배터리모듈(1000)의 연결단자편(300) 상부에 대해 상호 연결홀이 일치하도록 안착연결한 후에, 일치된 연결홀에 대해 통전연결수단(C)으로 연결고정되는 것을 특징으로 하는 방열구조를 갖는 배터리모듈.
According to paragraph 1,
While the battery module 1000 is applied as a single unit, a plurality of battery modules 1000 applied as a unit can be electrically connected in series or parallel to produce a packaged battery pack,
The connection terminal piece 300 has a plurality of connection holes 303 formed in the longitudinal direction of the upper sealing portion,
The battery module 1000 is arranged as a single unit in multiple pieces adjacent to each other, and the connection terminal piece (P) for the package is connected to the upper portion of the connection terminal piece 300 of the neighboring battery module 1000 with an interconnection hole. A battery module having a heat dissipation structure, characterized in that after being seated and connected to match, the battery module is connected and fixed to the matched connection hole with an electric connection means (C).
 제1항에 있어서,
상기 보호커버프레임(400)은 본체프레임(200)의 끼움고정돌부(223) 양측에 끼움고정될 수 있도록 끼움부(410)의 내부 양측에 끼움돌기(411)가 돌출형성되는 한편,
상기 본체프레임(200)의 끼움고정돌부(223)는 보호커버프레임(400)의 끼움돌기(411)에 억지끼움구조로 끼움고정될 수 있도록 양면에 억지끼움수단(223a)이 형성되는 것을 특징으로 하는 방열구조를 갖는 배터리모듈.
According to paragraph 1,
The protective cover frame 400 has fitting protrusions 411 protruding from both sides of the fitting part 410 so that it can be fixed to both sides of the fitting protrusions 223 of the main body frame 200.
The fitting and fixing protrusion 223 of the main body frame 200 is characterized in that interference fitting means 223a are formed on both sides so that it can be fitted and fixed to the fitting protrusion 411 of the protective cover frame 400 with an interference fitting structure. A battery module with a heat dissipation structure.
 제5항에 있어서,
상기 본체프레임(200)의 끼움고정돌부(223) 양면에 형성되는 억지끼움수단(223a)은 래칫타입의 요철로 제공되는 한편,
상기 보호커버프레임(400)의 끼움부(410) 내면 양측에 돌출형성되는 끼움돌기(411)는 상호 마주하는 면에 대해 상기 본체프레임(200)의 억지끼움수단(223a)과 맞물리는 래칫타입으로 형성되는 래칫돌부(411a)가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 방열구조를 갖는 배터리모듈.
According to clause 5,
The interference fitting means 223a formed on both sides of the fixing protrusion 223 of the main body frame 200 are provided as ratchet-type irregularities,
The fitting protrusions 411 protruding from both sides of the inner surface of the fitting portion 410 of the protective cover frame 400 are of the ratchet type that engage with the interference fitting means 223a of the main body frame 200 with respect to the surfaces facing each other. A battery module having a heat dissipation structure, characterized in that a ratchet protrusion (411a) is further formed.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102333290B1 (en) 2021-03-25 2021-12-01 고려대학교 산학협력단 Battery module with direct cooling of tap
KR20220051147A (en) 2017-12-26 2022-04-26 에스케이온 주식회사 Battery module and its manufacturing method
KR102411256B1 (en) 2022-01-18 2022-06-23 삼보모터스주식회사 Module Assembly having the same
KR102445541B1 (en) 2022-03-07 2022-09-22 주식회사 서연이화 Battery module preventing thermal runway
KR102449766B1 (en) 2022-03-18 2022-10-04 덕양산업 주식회사 Cooling plate for battery module

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220051147A (en) 2017-12-26 2022-04-26 에스케이온 주식회사 Battery module and its manufacturing method
KR102333290B1 (en) 2021-03-25 2021-12-01 고려대학교 산학협력단 Battery module with direct cooling of tap
KR102411256B1 (en) 2022-01-18 2022-06-23 삼보모터스주식회사 Module Assembly having the same
KR102445541B1 (en) 2022-03-07 2022-09-22 주식회사 서연이화 Battery module preventing thermal runway
KR102449766B1 (en) 2022-03-18 2022-10-04 덕양산업 주식회사 Cooling plate for battery module

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