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KR100696694B1 - Secondary battery module - Google Patents

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KR100696694B1
KR100696694B1 KR1020050069487A KR20050069487A KR100696694B1 KR 100696694 B1 KR100696694 B1 KR 100696694B1 KR 1020050069487 A KR1020050069487 A KR 1020050069487A KR 20050069487 A KR20050069487 A KR 20050069487A KR 100696694 B1 KR100696694 B1 KR 100696694B1
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KR
South Korea
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battery module
secondary battery
unit cells
unit
heat
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KR1020050069487A
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Korean (ko)
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KR20070014658A (en
Inventor
이건구
임홍섭
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삼성에스디아이 주식회사
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Publication date
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Priority to US11/388,877 priority patent/US8734977B2/en
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Priority to JP2006085962A priority patent/JP4504936B2/en
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Abstract

본 발명은 다수개의 단위 전지로 구성된 전지 모듈에 있어서 냉각 효율을 극대화시킬 수 있도록, 다수개의 단위 전지와, 외측면에 상기 단위 전지가 설치되는 장착홈이 간격을 두고 배열형성되어 상기 단위 전지를 지지하며 상기 단위 전지에서 발생되는 열을 전달하는 열전달체, 상기 열전달체 내부를 따라 간격을 두고 설치되어 냉각매체를 유통시키기 위한 다수개의 유통로를 포함하는 이차 전지 모듈을 제공한다.The present invention is a battery module consisting of a plurality of unit cells, so as to maximize the cooling efficiency, the plurality of unit cells and the mounting groove in which the unit cells are installed on the outer surface are arranged at intervals to support the unit cells And a secondary battery module including a plurality of heat carriers for transferring heat generated from the unit cell and spaced along the inside of the heat carrier to distribute the cooling medium.

단위 전지, 열전달체, 유통로, 냉각수 Unit cell, heat carrier, flow path, cooling water

Description

이차 전지 모듈{SECONDARY BATTERY MODULE}Secondary Battery Module {SECONDARY BATTERY MODULE}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지 모듈의 구성을 도시한 개략적인 사시도이다.1 is a schematic perspective view illustrating a configuration of a secondary battery module according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지 모듈을 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a rechargeable battery module according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 이차 전지 모듈을 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a rechargeable battery module according to still another embodiment of the present invention.

본 발명은 이차 전지에 관한 것이다. 보다 상세하게 본 발명은 단위 전지를 연결하여 전지 모듈을 구성하는 경우 단위 전지의 냉각 효율을 향상시킨 이차 전지 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery. More specifically, the present invention relates to a secondary battery module that improves the cooling efficiency of the unit battery when the unit battery is connected to form a battery module.

일반적으로, 이차전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지이다. 저용량의 이차 전지는 폰이나 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같은 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 대용량 이차 전지는 하이브리드 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 널리 사용되고 있다. In general, a secondary battery is a battery that can be charged and discharged unlike a primary battery that is not rechargeable. Low-capacity secondary batteries are used in portable electronic devices such as phones, notebook computers, and camcorders, and large-capacity secondary batteries are widely used as power sources for driving motors in hybrid vehicles.

상기 이차 전지는 여러 가지 형상으로 제조되고 있다. 상기 이차 전지의 대 표적인 형상으로는 원통형, 각형을 들 수 있다. 대전력을 필요로 하는 기기 예컨대, 전기 자동차 등의 모터 구동에 사용될 수 있도록 상기한 고출력 이차 전지를 복수개 직렬로 연결하여 대용량의 이차 전지를 구성하게 된다.The secondary battery is manufactured in various shapes. Cylindrical and square shape are mentioned as a typical shape of the said secondary battery. A plurality of high-output secondary batteries described above are connected in series so as to be used for driving a motor such as an electric vehicle, which requires a large power, thereby forming a large capacity secondary battery.

이와 같이 하나의 대용량 이차 전지(이하 명세서 전반에 걸쳐 설명의 편의상 전지모듈이라 칭한다)는 통상 직렬로 연결되는 복수개의 이차 전지(이하 명세서 전반에 걸쳐 설명의 편의상 단위전지라 칭한다)로 이루어진다. As described above, one large capacity secondary battery (hereinafter, referred to as a battery module for convenience of description throughout) is composed of a plurality of secondary batteries (hereinafter, referred to as unit cells for convenience of explanation throughout) in series.

상기 각각의 단위전지는 양극과 음극이 세퍼레이터를 사이에 두고 위치하는 전극 조립체와, 상기 전극 조립체가 내장되는 공간부를 구비하는 케이스와, 상기 케이스에 결합되어 이를 밀폐하는 캡 조립체, 상기 캡 조립체로 돌출되고 상기 전극 조립체에 구비된 양,음극판의 집전체와 전기적으로 연결되는 양,음극 단자를 포함한다.Each unit cell includes an electrode assembly having a positive electrode and a negative electrode interposed between the separator, a case having a space in which the electrode assembly is embedded, a cap assembly coupled to the case and sealing the protruding portion. And positive and negative terminals electrically connected to the positive and negative current collectors provided in the electrode assembly.

그리고 각각의 단위전지는 통상 각형 전지의 경우 캡 조립체 상부로 돌출된 양극단자 및 음극단자가 이웃하는 단위전지의 양극단자 및 음극단자와 엇갈리도록 각 단위전지를 교차 배열하고, 나사가공된 음극단자와 양극단자간에 너트를 매개로 도전체를 연결설치하여 전지 모듈을 구성하게 된다.In the case of the rectangular battery, each of the unit cells cross-aligns each of the unit cells such that the positive electrode terminal and the negative electrode terminal protruding from the top of the cap assembly alternate with the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the neighboring unit cell, and the threaded negative electrode terminal The battery module is constructed by connecting and installing a conductor between the anode terminals via a nut.

여기서 상기한 전지모듈은 수 개에서 많게는 수십 개의 단위전지를 연결시켜 하나의 전지모듈을 구성함에 따라 각 단위 전지에서 발생되는 열을 용이하게 방출할 수 있어야 한다. 이차 전지 모듈의 열 방출 특성은 전지의 성능을 좌우할 정도로 매우 중요하다. Here, the battery module must be able to easily dissipate heat generated in each unit battery by forming one battery module by connecting several to many dozen unit cells. The heat dissipation characteristics of the secondary battery module are very important to influence the performance of the battery.

열 방출이 제대로 이루어지지 않는 경우 각 단위 전지간에 온도 편차가 발생 되어 충/방전 효율을 떨어뜨리게 되고, 단위 전지에서 발생되는 열에 의해 전지내부의 온도가 상승되어 결과적으로 전지의 성능이 저하되며 심한 경우 폭발의 위험을 초래하게 된다.If heat is not released properly, temperature deviation occurs between each unit cell, which decreases charging / discharging efficiency. As the temperature inside the cell increases due to heat generated from the unit cell, the performance of the battery is deteriorated. It creates the risk of explosion.

특히, 상기 전지 모듈이 전동 청소기, 전동 스쿠터나 자동차용(전기 자동차 또는 하이브리드 자동차)의 모터 구동용의 대용량 이차 전지로서 적용되는 경우 대전류로 충,방전되므로 사용 상태에 따라서 이차 전지의 내부 반응에 의해 열이 발생하여 상당한 온도까지 올라가게 되고, 이는 전지 특성에 영향을 주어 전지 고유의 성능을 저하시키게 된다. 따라서 열 방출은 무엇보다 중요하다 할 수 있다.In particular, when the battery module is applied as a large-capacity secondary battery for driving an electric vacuum cleaner, an electric scooter, or a motor vehicle (electric vehicle or hybrid vehicle), the battery module is charged and discharged with a large current. Heat is generated and rises to a significant temperature, which affects battery characteristics and degrades the inherent performance of the battery. Therefore, heat dissipation is most important.

이에 본 발명은 상기한 제반 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다수개의 단위 전지로 구성된 전지 모듈에 있어서 냉각 효율을 극대화시킬 수 있도록 된 이차 전지 모듈을 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a secondary battery module capable of maximizing cooling efficiency in a battery module composed of a plurality of unit cells.

또한, 본 발명은 전지 모듈을 구성하는 각 단위 전지가 고르게 냉각될 수 있도록 하여 단위 전지 간 온도 편차를 최소화할 수 있도록 된 이차 전지 모듈을 제공함을 또다른 목적으로 한다.In addition, another object of the present invention is to provide a secondary battery module capable of minimizing temperature variation between unit cells by allowing each unit cell constituting the battery module to be evenly cooled.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 전지 모듈은 다수개의 단위 전지와, 외측면에 상기 단위 전지가 설치되는 장착홈이 간격을 두고 배열형성되어 상기 단위 전지를 지지하며 상기 단위 전지에서 발생되는 열을 전달하는 열전달체, 상기 열전달체 내부를 따라 간격을 두고 설치되어 냉각매체를 유통시키기 위한 다수개의 유통로를 포함한다.In order to achieve the above object, the battery module of the present invention has a plurality of unit cells and mounting grooves in which the unit cells are installed on the outer surface thereof are arranged at intervals to support the unit cells and generate heat from the unit cells. Heat transfer to transfer the, is installed at intervals along the inside of the heat transfer includes a plurality of flow paths for circulating the cooling medium.

여기서 상기 장착홈은 단위 전지의 외형과 대응되는 형태로 이루어짐이 바람직하다.Here, the mounting groove is preferably made in the form corresponding to the outer shape of the unit battery.

상기 단위 전지는 일정 간격을 두고 설치됨이 바람직하다.The unit battery is preferably installed at a predetermined interval.

또한, 상기 열전달체는 전면이 넓은 판재 형태로 이루어져 전면과 후면에 간격을 두고 단위 전지가 설치됨이 바람직하다.In addition, the heat transfer body is made of a wide plate shape of the front surface is preferably installed unit cells at intervals on the front and rear.

또한, 상기 열전달체에 형성되는 유통홀은 원형단면구조 또는 사각형태의 단면구조로 이루어질 수 있으며 특별히 한정되지 않는다.In addition, the distribution hole formed in the heat transfer body may be formed of a circular cross-sectional structure or a rectangular cross-sectional structure is not particularly limited.

한편, 상기 단위 전지는 원통형 또는 각형으로 이루어질 수 있다.On the other hand, the unit cell may be made of a cylindrical or square.

또한, 상기 열전달체에 형성되는 장착홈은 원통형 단위 전지가 끼워질 수 있도록 원호형의 단면구조로 이루어지거나, 각형 단위 전지가 끼워질 수 있도록 사각형 단면구조로 이루어질 수 있다.In addition, the mounting groove formed in the heat transfer body may be made of an arcuate cross-sectional structure so that the cylindrical unit cells can be fitted, or may be made of a rectangular cross-sectional structure so that the rectangular unit cells can be fitted.

여기서 상기 장착홈은 상기 단위 전지와 대응되는 크기로 이루어져 단위 전지와 밀착될 수 있도록 한다.Here, the mounting groove has a size corresponding to that of the unit battery so as to be in close contact with the unit battery.

또한, 상기 열전달체는 알루미늄이나 구리 등과 같이 열전도율이 높은 재질로 이루어짐이 바람직하다.In addition, the heat carrier is preferably made of a material having high thermal conductivity such as aluminum or copper.

또한, 상기 열전달체 내부에 형성되는 유통홀을 통해 유통되는 냉각매체는 냉각용 공기나 냉각수 등의 모든 기체나 유체가 적용될 수 있으며 특별히 한정되지 않는다.In addition, any gas or fluid, such as cooling air or cooling water, may be applied to the cooling medium that is distributed through the distribution hole formed in the heat transfer body, and is not particularly limited.

여기서 상기 전지 모듈은 HEV(하이브리드 전기 자동차), EV(전기 자동차), 무선 청소기, 전동 자전거, 전동 스쿠터 등과 같이 모터를 사용하여 작동하는 기기에 있어, 해당 기기의 모터를 구동하기 위한 에너지원으로서 사용될 수 있다.The battery module may be used as an energy source for driving a motor of the device in a device operated using a motor such as a HEV (hybrid electric vehicle), an electric vehicle (EV), a wireless cleaner, an electric bicycle, an electric scooter, and the like. Can be.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지 모듈의 구성을 도시한 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view illustrating a configuration of a secondary battery module according to an embodiment of the present invention.

이하 설명에서는 전지모듈의 냉각방식으로 냉각수 등의 유체를 이용한 경우를 예로써 설명한다. 물론, 본 발명이 냉각수에 의한 냉각방식으로 한정되는 것은 아니며 냉각매체로써 공기 등과 같은 기체가 사용될 수 있다.In the following description, a case in which a fluid such as cooling water is used as a cooling method of the battery module will be described. Of course, the present invention is not limited to the cooling method by the cooling water, and a gas such as air may be used as the cooling medium.

상기한 도면을 참조하면 본 실시예에 따른 전지 모듈(10)은 대용량의 전지 모듈로서, 일정 간격 이격되게 연속 배치되는 다수의 단위 전지(11)를 포함한다.Referring to the drawings, the battery module 10 according to the present embodiment is a large-capacity battery module, and includes a plurality of unit cells 11 continuously arranged at a predetermined interval.

본 실시예에서는 상기 단위 전지(11)로 원통형태의 단위 전지가 사용되는 경우에 대해 설명한다.In this embodiment, a case where a cylindrical unit cell is used as the unit cell 11 will be described.

상기 각각의 단위 전지(11)는 세퍼레이터를 사이에 두고 이의 양측에 양극과 음극이 배치되는 전극 조립체를 각형의 케이스 내에 구비하여, 기설정된 양의 전력을 충,방전시키는 통상적인 구조의 이차전지로 구성되며, 본 실시예에 따른 열전달체(20)의 외측면에 간격을 두고 적층 배열된다.Each of the unit cells 11 is a secondary battery having a conventional structure that charges and discharges a predetermined amount of electric power by providing an electrode assembly in a rectangular case having a positive electrode and a negative electrode disposed on both sides thereof with a separator interposed therebetween. It is configured, and is arranged laminated at intervals on the outer surface of the heat transfer body 20 according to the present embodiment.

상기 열전달체(20)는 단위 전지(11)를 지지함과 더불어 단위 전지(11)에서 발생되는 열을 방열시키기 위한 것으로, 그 구조를 살펴보면, 전면이 넓은 납작한 판재 형태로 이루어지고, 외측면에는 상기 원통형태의 단위 전지(11)가 설치될 수 있도록 원호형태의 장착홈(21)이 간격을 두고 배열 형성되며 내부에는 냉각매체인 냉각수가 유통되는 유통홀(22)이 다수 형성된 구조로 되어 있다.The heat transfer body 20 supports heat dissipation generated from the unit cell 11 as well as supporting the unit cell 11. Looking at the structure, the heat transfer member 20 is made of a flat plate shape having a wide front surface. An arc-shaped mounting groove 21 is arranged at intervals so that the cylindrical unit cell 11 can be installed, and a plurality of distribution holes 22 in which cooling water, which is a cooling medium, is circulated are formed therein. .

여기서 상기 열전달체(20)는 열전도도가 높은 알루미늄이나 구리로 이루어지며, 상기 열전달체(20)와 단위 전지 사이에는 전류를 차단하기 위한 절연부재(도시되지 않음)가 개재된다.Here, the heat carrier 20 is made of aluminum or copper having high thermal conductivity, and an insulating member (not shown) is disposed between the heat carrier 20 and the unit cell to cut off current.

또한, 상기 열전달체(20)는 상기 단위 전지(11)의 길이보다 충분히 길게 형성되고 상기 장착홈(21)은 열전달체(20)를 따라 연속적으로 형성되어 하나의 장착홈(21) 내에 다수개의 단위 전지가 삽입될 수 있는 구조로 되어 있다. 도 1은 일례로서 하나의 장착홈(21)에 3개의 단위 전지(11)가 설치된 상태를 도시하고 있다.In addition, the heat transfer body 20 is formed to be longer than the length of the unit cell 11 and the mounting groove 21 is formed continuously along the heat transfer body 20 in a plurality of mounting grooves 21 It has a structure in which a unit cell can be inserted. FIG. 1 shows a state in which three unit cells 11 are installed in one mounting groove 21 as an example.

또한, 상기 열전달체(20)의 크기에 대해서는 특별히 한정되지 않으며, 열전달체(20)의 크기에 따라 그 외주면에 배열되는 단위전지(11)의 개수가 증감될 수 있다.In addition, the size of the heat transfer body 20 is not particularly limited, and the number of unit cells 11 arranged on the outer circumferential surface thereof may be increased or decreased according to the size of the heat transfer body 20.

상기 장착홈(21)은 상기 열전달체(20)의 넓은 면 즉, 도 2에서 윗면과 아래면에 대칭되게 형성되며, 상기 원통형 단위 전지(11)와 대응되는 형태와 크기로 이루어진다. The mounting groove 21 is symmetrically formed on the wide surface of the heat transfer body 20, that is, the top and bottom surfaces of FIG. 2, and has a shape and size corresponding to that of the cylindrical unit cell 11.

바람직하게는 상기 장착홈(21)의 크기는 상기 단위 전지(11)의 크기보다 약간 작도록 하여 상기 단위 전지가 상기 장착홈(21)에 억지끼움식으로 결합되거나, 상기 원통형 단위 전지가 절반 이상 끼워지도록 상기 장착홈(21)을 반원 이상으로 깊게 형성하여 예컨대 2/3원의 크기로 형성되어 단위 전지가 장착홈(21)에 끼워져 빠지지 않도록 한다.Preferably, the size of the mounting groove 21 is slightly smaller than the size of the unit cell 11 so that the unit battery is coupled to the mounting groove 21 by force fitting, or the cylindrical unit battery is more than half. The mounting groove 21 is formed deeper than a semicircle so as to fit, for example, formed in a size of 2/3 circle so that the unit battery is inserted into the mounting groove 21 so as not to be pulled out.

그리고 상기 유통홀(22)은 상기 열전달체(20)의 내부를 관통하여 형성되며 도 2에 도시된 바와 같이 상기 열전달체(20)에 형성되는 장착홈(21) 사이 중앙에 배치된다.The distribution hole 22 is formed through the inside of the heat transfer body 20 and is disposed in the center between the mounting grooves 21 formed in the heat transfer body 20 as shown in FIG. 2.

또한, 본 실시예에서 상기 유통홀(22)은 원형 단면구조로 이루어지나 본 발명은 이에 한정되지 않으며 사각형태 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.In addition, in the present embodiment, the distribution hole 22 is formed in a circular cross-sectional structure, but the present invention is not limited thereto, and may be formed in various shapes such as a rectangular shape.

한편, 도 3은 본 발명의 다른 실시예로서 상기 열전달체(20)에 각형의 단위 전지(11)가 설치되는 경우를 예시하고 있다.Meanwhile, FIG. 3 illustrates a case in which the rectangular unit cell 11 is installed in the heat transfer body 20 as another embodiment of the present invention.

여기서 상기 열전달체(20)는 각형태로 이루어지는 단위 전지(11)를 장착할 수 있도록, 전면이 넓은 납작한 판재 형태로 이루어지고, 외측면에는 상기 각형태의 단위 전지가 설치될 수 있도록 사각단면형태의 장착홈(21)이 간격을 두고 배열 형성되며 내부에는 냉각매체인 냉각수가 유통되는 유통홀(22)이 다수 형성된 구조로 되어 있다.Here, the heat transfer body 20 is formed in a flat plate shape with a wide front surface so that the unit cell 11 made of a square shape can be mounted, and a square cross-sectional shape so that the unit cells of the respective shapes can be installed on the outer surface. The mounting grooves 21 are arranged at intervals and have a structure in which a plurality of distribution holes 22 through which cooling water, which is a cooling medium, flows.

여기서 상기 열전달체(20)는 열전도도가 높은 알루미늄이나 구리로 이루어지며, 상기 열전달체(20)와 상기 각형의 단위 전지(11) 사이에는 전류를 차단하기 위한 절연부재(도시되지 않음)가 개재된다.Here, the heat carrier 20 is made of aluminum or copper having high thermal conductivity, and an insulating member (not shown) is disposed between the heat carrier 20 and the rectangular unit cell 11 to cut off current. do.

상기 열전달체(20)의 크기에 대해서는 특별히 한정되지 않으며, 열전달체(20)의 크기에 따라 그 외주면에 배열되는 단위전지(11)의 개수가 증감될 수 있다.The size of the heat transfer body 20 is not particularly limited, and the number of unit cells 11 arranged on the outer circumferential surface thereof may be increased or decreased according to the size of the heat transfer body 20.

또한, 상기 장착홈(21)은 상기 열전달체(20)의 넓은 면 즉, 도 3에서 윗면과 아래면에 대칭되게 형성되며, 상기 각형 단위 전지(11)와 대응되는 형태와 크기로 이루어진다. In addition, the mounting groove 21 is formed symmetrically on the wide surface of the heat transfer body 20, that is, the top and bottom surfaces of FIG. 3, and has a shape and size corresponding to that of the rectangular unit cell 11.

여기서 상기 장착홈(21)의 크기는 상기 단위 전지(11)의 크기보다 약간 작도록 하여 상기 단위 전지가 상기 장착홈(21)에 억지끼움식으로 결합되도록 함이 바람직하다.Here, the size of the mounting groove 21 is preferably smaller than the size of the unit battery 11 so that the unit battery is coupled to the mounting groove 21 by interference fit.

그리고 상기 유통홀(22)은 상기 열전달체(20)의 내부를 관통하여 형성되며 도 3에 도시된 바와 같이 상기 열전달체(20)에 형성되는 장착홈(21) 사이 중앙에 배치된다.The distribution hole 22 is formed through the inside of the heat transfer body 20 and is disposed in the center between the mounting grooves 21 formed in the heat transfer body 20 as shown in FIG. 3.

또한, 본 실시예에서 상기 유통홀(22)은 원형 단면구조로 이루어지나 본 발명은 이에 한정되지 않으며 사각형태 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.In addition, in the present embodiment, the distribution hole 22 is formed in a circular cross-sectional structure, but the present invention is not limited thereto, and may be formed in various shapes such as a rectangular shape.

이하, 본 발명의 작용에 대해 설명하면, 본 전지 모듈은 열전달체(20)가 단위 전지의 지지체 역할을 수행하게 되어 다수개의 단위 전지(11)를 배열 고정함과 더불어 냉각매체인 냉각수를 내부로 유통시켜 단위 전지(11)의 열을 방출시키게 된다.Hereinafter, the operation of the present invention, the battery module is a heat carrier 20 serves as a support unit of the unit cell to fix a plurality of unit cells 11 in addition to the cooling medium as a cooling medium to the inside Through the circulation, heat of the unit cell 11 is released.

도 1 또는 도 2에서와 같이 상기 단위 전지(11)는 열전달체(20)를 중심으로 열전달체(20)의 외주면을 따라 배치된다.As shown in FIG. 1 or FIG. 2, the unit cell 11 is disposed along the outer circumferential surface of the heat carrier 20 with respect to the heat carrier 20.

상기 단위 전지(11)는 열전달체(20)에 형성된 장착홈(21)에 안착됨으로써 단위 전지(11) 상호간에 간격을 두고 정위치할 수 있게 된다. The unit cells 11 are seated in the mounting grooves 21 formed in the heat transfer body 20 so that the unit cells 11 can be positioned at regular intervals therebetween.

이 상태에서 상기 유통홀(22)을 통해 냉각매체인 냉각수를 유통시키게 되면 냉각수가 열전달체(20) 내부를 통해 유통되면서 단위 전지(11)에서 발생되는 열이 열전달체(20)를 통해 냉각수로 전달되어 각 단위 전지가 고르게 방열될 수 있게 된다.In this state, when the cooling water, which is a cooling medium, is distributed through the distribution hole 22, the cooling water is distributed through the heat carrier 20 and heat generated from the unit cell 11 is transferred to the cooling water through the heat carrier 20. The unit cells can be evenly radiated.

이는 상기 각 단위 전지(11)가 고르게 열전달체(20)에 접하여 있고, 열전달체(20)의 내부로 유통홀(22)이 균일한 간격을 두고 형성되어 있기 때문으로, 열전달체(20)의 유통홀(22)을 지나는 냉각수로부터 동일한 조건하에서 열교환을 이룰 수 있게 된다.This is because the unit cells 11 are in contact with the heat carrier 20 evenly, and the distribution holes 22 are formed at uniform intervals in the heat carrier 20. The heat exchange can be achieved under the same conditions from the cooling water passing through the distribution hole 22.

즉, 각 단위 전지(11)는 열전달체(20)에 접하는 면적이 동일하다. 더불어 상기 유통홀(22)로 유통되는 냉각수는 열전달체(20)의 내부에서 균일하게 흐르게 되어 열전달체(20)를 통해 단위 전지에 고르게 냉기를 가할 수 있게 된다.That is, each unit cell 11 has the same area in contact with the heat transfer body 20. In addition, the coolant circulated to the distribution hole 22 flows uniformly inside the heat transfer body 20 so that cool air can be evenly applied to the unit cell through the heat transfer body 20.

따라서 각 단위 전지(11)의 방열 조건이 동일하여 균일한 냉각이 이루어질 수 있는 것이다. Therefore, the heat dissipation conditions of the unit cells 11 are the same, so that uniform cooling can be achieved.

상기한 본 발명의 전지 모듈은, 고출력/대용량을 요구받는 HEV용 전지로서 효과적으로 사용될 수 있으나, 반드시 그 용도가 HEV용으로만 한정되는 것은 아니다.The above-described battery module of the present invention can be effectively used as a battery for HEV requiring high output / large capacity, but its use is not necessarily limited to HEV.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to

이와 같이 본 실시예에 따르면, 전지 모듈의 냉각매체 유로와 각 단위 전지 의 배치구조를 개선하여 보다 효율적인 단위 전지 냉각효과를 얻게 된다.As described above, according to the present exemplary embodiment, the cooling structure of the cooling medium flow path and the unit cells of the battery module may be improved to obtain a more efficient unit cell cooling effect.

또한, 냉각매체가 단위 전지 사이로 고르게 유통되므로 전지 모듈 전체에 있어서 국부적인 열적 불균형을 해소할 수 있게 된다.In addition, since the cooling medium is evenly distributed between the unit cells, it is possible to eliminate local thermal imbalance in the entire battery module.

Claims (11)

다수개의 단위 전지와, With a plurality of unit cells, 외측면에 상기 단위 전지가 설치되는 장착홈이 간격을 두고 배열형성되어 상기 단위 전지를 지지하며 상기 단위 전지에서 발생되는 열을 전달하는 열전달체,A heat transfer member configured to be arranged at intervals on an outer side thereof, in which the mounting grooves are installed to support the unit cells, and to transfer heat generated from the unit cells; 상기 열전달체 내부를 따라 간격을 두고 설치되어 냉각매체를 유통시키기 위한 다수개의 유통로A plurality of distribution paths are installed at intervals along the inside of the heat carrier for circulating the cooling medium 를 포함하는 이차 전지 모듈.Secondary battery module comprising a. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 장착홈은 단위 전지의 외형과 대응되는 형태로 이루어진 이차 전지 모듈.The mounting groove is a secondary battery module made of a form corresponding to the appearance of the unit battery. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 열전달체는 판재 형태로 이루어지고, 전면과 후면에 상기 장착홈이 형성된 이차 전지 모듈.The heat carrier is formed in a plate shape, the secondary battery module formed with the mounting groove on the front and rear. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 열전달체에 형성되는 유통홀은 원형단면구조로 이루어진 이차 전지 모듈.Distribution holes formed in the heat transfer body is a secondary battery module having a circular cross-sectional structure. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 유통홀은 다각형태의 단면구조로 이루어진 이차 전지 모듈.The distribution hole is a secondary battery module having a polygonal cross-sectional structure. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 단위 전지는 원통형 또는 각형인 이차 전지 모듈.The unit cell has a cylindrical or rectangular secondary battery module. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 열전달체는 알루미늄이나 구리, 열전도율이 높은 재질에서 선택되는 이차 전지 모듈.The heat carrier is a secondary battery module is selected from aluminum or copper, a material having high thermal conductivity. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 유통홀을 통해 냉각 유체가 유통되는 구조의 이차 전지 모듈.A secondary battery module having a structure in which cooling fluid flows through the distribution hole. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 유통홀을 통해 냉각 기체가 유통되는 구조의 이차 전지 모듈.A secondary battery module having a structure in which a cooling gas flows through the distribution hole. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 열전달체의 장착홀 내에 절연부재가 설치되어 상기 열전달체와 상기 단위 전지 사이를 절연하는 이차 전지 모듈.A secondary battery module insulated between the heat carrier and the unit cell is installed in the mounting hole of the heat carrier. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 전지 모듈은 모터 구동용인 이차 전지 모듈.The battery module is a secondary battery module for driving a motor.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11699819B2 (en) 2018-09-28 2023-07-11 Lg Electronics Solution, Ltd. Battery cell assembly, battery module including same battery cell assembly, battery pack including same battery module, and automobile including same battery pack

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100874055B1 (en) 2007-01-25 2008-12-12 삼성에스디아이 주식회사 Inter-Connecter between Unit Cell and Serial Cell equipped it
KR100949333B1 (en) 2007-11-12 2010-03-26 삼성에스디아이 주식회사 Battery module
KR100949335B1 (en) 2007-11-12 2010-03-26 삼성에스디아이 주식회사 Battery Module
KR100989119B1 (en) 2008-10-08 2010-10-20 삼성에스디아이 주식회사 Rechargealbe battery and battery module
CN103943912B (en) 2008-11-12 2018-02-27 江森自控帅福得先进能源动力系统有限责任公司 Battery system with heat exchanger
US9184425B2 (en) 2009-01-13 2015-11-10 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack
KR101093695B1 (en) 2009-10-16 2011-12-19 삼성에스디아이 주식회사 Battery module
KR101312429B1 (en) * 2010-11-12 2013-09-27 주식회사 엘지화학 Coupling socket and assembly for cable-type secandary battery
US8435662B2 (en) 2010-11-12 2013-05-07 Lg Chem, Ltd. Coupling socket for cable-type secondary battery and coupling assembly having the same
KR102392920B1 (en) * 2015-06-02 2022-05-02 현대두산인프라코어(주) Cooling module of an energy storage unit
CN114270599B (en) * 2019-08-19 2024-04-12 阿莫绿色技术有限公司 Cooling member for battery module and battery module including the same
KR20220030734A (en) * 2020-09-03 2022-03-11 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery module

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060060802A (en) * 2004-11-30 2006-06-05 삼성에스디아이 주식회사 Secondary battery module

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060060802A (en) * 2004-11-30 2006-06-05 삼성에스디아이 주식회사 Secondary battery module

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11699819B2 (en) 2018-09-28 2023-07-11 Lg Electronics Solution, Ltd. Battery cell assembly, battery module including same battery cell assembly, battery pack including same battery module, and automobile including same battery pack

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