KR101795703B1 - Cartridge for secondary battery and battery module including the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉각 플레이트와 메인 프레임 사이의 결합력 및 실링력을 향상시켜 이차 전지에서 발생된 가스가 냉각용 유로 또는 그와 연결된 덕트로 유입되는 것을 방지할 수 있는 이차 전지용 카트리지를 개시한다. 본 발명에 따른 이차 전지용 카트리지는, 양 단부가 상호 연결된 4개의 단위 프레임을 구비하여 이차 전지의 외주부 측면을 커버하며, 적어도 일부 단위 프레임에 수평 방향으로 관통된 형태의 개구부가 형성되고, 둘 이상이 상하 방향으로 적층 가능하도록 구성된 메인 프레임; 판상으로 형성되며, 적어도 일측 단부가 상부 방향으로 벤딩된 상부 벤딩부를 구비하고, 상기 상부 벤딩부가 상기 단위 프레임에 삽입된 상부 냉각 플레이트; 및 판상으로 형성되며, 상기 상부 냉각 플레이트와 상호 대면되는 형태로 소정 거리 이격되게 배치되어 상기 상부 냉각 플레이트와의 사이에 냉각 유로를 형성하고, 적어도 일측 단부가 하부 방향으로 벤딩된 하부 벤딩부를 구비하며, 상기 하부 벤딩부가 상기 단위 프레임에 삽입된 하부 냉각 플레이트를 포함할 수 있다.Disclosed is a cartridge for a secondary battery capable of preventing a gas generated in a secondary battery from flowing into a cooling channel or a duct connected thereto by improving a coupling force and a sealing force between a cooling plate and a main frame. The cartridge for a secondary battery according to the present invention includes four unit frames that are connected to each other at both ends so as to cover an outer peripheral side surface of the secondary battery and at least a unit frame is formed with an opening penetrating in a horizontal direction, A main frame configured to be stacked in a vertical direction; And an upper bending portion having at least one end bent upward in an upper direction, the upper bending portion being inserted into the unit frame; And a lower bending portion formed at a predetermined distance from the upper cooling plate so as to face the upper cooling plate and forming a cooling flow path between the upper cooling plate and the upper cooling plate and having at least one end bent downward, And the lower bending portion may include a lower cooling plate inserted into the unit frame.

Description

이차 전지용 카트리지 및 이를 포함하는 배터리 모듈{Cartridge for secondary battery and battery module including the same}[0001] The present invention relates to a cartridge for a secondary battery and a battery module including the same,

본 발명은 하나 이상의 이차 전지를 포함하는 배터리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수의 이차 전지를 포함하여 배터리 모듈을 구성할 때 이차 전지를 수납 또는 적층하는데 이용되는 카트리지 및 이를 포함하는 배터리 모듈과, 그러한 카트리지를 제조하는 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a battery including at least one secondary battery, and more particularly, to a battery including a plurality of secondary batteries and used for storing or stacking a secondary battery when the battery module is constructed, To a method of manufacturing such a cartridge.

현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다. The secondary rechargeable batteries are nickel-cadmium batteries, nickel-hydrogen batteries, nickel-zinc batteries, and lithium secondary batteries. Among them, lithium secondary batteries have almost no memory effect compared to nickel- It is very popular because of its low self-discharge rate and high energy density.

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.These lithium secondary batteries mainly use a lithium-based oxide and a carbonaceous material as a cathode active material and an anode active material, respectively. The lithium secondary battery includes an electrode assembly in which a positive electrode plate and a negative electrode plate each coated with such a positive electrode active material and a negative electrode active material are disposed with a separator interposed therebetween, and an outer casing, that is, a battery case, for sealingly storing the electrode assembly together with the electrolyte solution.

일반적으로 리튬 이차 전지는 외장재의 형상에 따라, 전극 조립체가 금속 캔에 내장되어 있는 캔형 이차 전지와 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 내장되어 있는 파우치형 이차 전지로 분류될 수 있다. Generally, a lithium secondary battery can be classified into a can type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a metal can, and a pouch type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a pouch of an aluminum laminate sheet, depending on the shape of the casing.

최근에는 휴대형 전자기기와 같은 소형 장치뿐 아니라, 자동차나 전력저장장치와 같은 중대형 장치에도 이차 전지가 널리 이용되고 있다. 이러한 중대형 장치에 이용되는 경우, 용량 및 출력을 높이기 위해 많은 수의 이차 전지가 전기적으로 연결된다. 특히, 이러한 중대형 장치에는 적층이 용이하다는 장점으로 인해 파우치형 이차 전지가 많이 이용된다. In recent years, secondary batteries are widely used not only in small-sized devices such as portable electronic devices, but also in medium to large-sized devices such as automobiles and electric power storage devices. When used in such a medium to large-sized apparatus, a large number of secondary batteries are electrically connected to increase capacity and output. In particular, pouch-type secondary batteries are widely used because they are easy to laminate in such a middle- or large-sized apparatus.

하지만, 파우치형 이차 전지는 일반적으로 알루미늄과 폴리머 수지의 라미네이트 시트의 전지 케이스로 포장되어 있으므로 기계적 강성이 크지 않다. 따라서, 다수의 파우치형 이차 전지를 포함하여 배터리 모듈을 구성할 때, 이차 전지를 외부의 충격 등으로부터 보호하고, 그 유동을 방지하며, 적층이 용이하도록 하기 위해, 카트리지를 이용하는 경우가 많다. However, since the pouch-type secondary battery is generally packaged in a battery case of a laminate sheet of aluminum and polymer resin, the mechanical rigidity is not so large. Therefore, when a battery module including a plurality of pouch-shaped secondary batteries is constructed, a cartridge is often used to protect the secondary battery from external impact, prevent the flow thereof, and facilitate stacking.

카트리지는 보통 폴리머 재질로서 중앙 부분이 비어 있는 사각 플레이트 형태로 구성되는 경우가 많으며, 이때 4개의 변 부분이 파우치형 이차 전지의 외주부를 감싸도록 구성된다. 그리고, 이러한 카트리지는 배터리 모듈을 구성하기 위해 다수가 적층된 형태로 이용되며, 이차 전지는 카트리지가 적층되었을 때 생기는 내부의 빈 공간에 위치할 수 있다.The cartridge is usually made of a polymer material in the form of a square plate with a central portion being empty, in which case four side portions surround the outer periphery of the pouch type secondary battery. These cartridges are used in a stacked form to constitute a battery module, and the secondary battery can be located in an empty space formed when the cartridges are stacked.

한편, 이처럼 다수의 카트리지를 이용하여 다수의 이차 전지가 조립되도록 하는 경우, 이차 전지 사이에는 금속 재질의 플레이트 형태로 구성된 냉각 플레이트가 개재될 수 있다. 이차 전지는 여름과 같이 고온 환경에서 사용되는 경우가 있을 수 있으며, 또한 이차 전지 자체적으로도 열이 발생할 수 있다. 이때, 다수의 이차 전지가 서로 적층되어 있는 경우, 이차 전지의 온도는 더욱 높아질 수 있는데, 이 온도가 적정 온도보다 높아지면 이차 전지의 성능이 저하될 수 있고, 심한 경우 폭발이나 발화의 위험도 있다. 따라서, 배터리 모듈을 구성할 때 이차 전지 사이에 냉각 핀을 개재시켜, 이러한 냉각 플레이트를 통해 이차 전지의 온도 상승이 방지되도록 하는 구성이 많이 이용된다.Meanwhile, when a plurality of secondary batteries are assembled using a plurality of cartridges, a cooling plate formed in the form of a metal plate may be interposed between the secondary batteries. The secondary battery may be used in a high temperature environment such as in the summer, and the secondary battery itself may also generate heat. In this case, when the plurality of secondary batteries are laminated to each other, the temperature of the secondary battery may be further increased. If the temperature is higher than the proper temperature, the performance of the secondary battery may deteriorate, and there is a risk of explosion or ignition in severe cases. Therefore, a configuration in which a cooling pin is interposed between the secondary batteries when constructing the battery module, and the temperature rise of the secondary battery is prevented through the cooling plate is often used.

이러한 판상의 냉각 플레이트를 이차 전지 사이에 개재시킨 배터리 모듈의 경우, 다양한 형태 및 방식으로 이차 전지를 냉각시킬 수 있다. 이러한 냉각 방식 중 대표적으로는, 냉각 플레이트 주변으로 외부 공기가 흐르도록 함으로써 냉각 플레이트와 공기 사이의 열교환을 통해 이차 전지의 온도를 낮추는 공냉식이 널리 이용되고 있다. 이러한 공냉식을 이용하여 이차 전지를 냉각시키는 배터리 모듈의 경우, 냉각 플레이트 주변에 냉각용 유로를 확보하고, 이러한 냉각용 유로를 덕트와 연결하여 배터리 모듈 내외부 간 공기가 유출입될 수 있도록 한다. In the case of a battery module in which such a plate-like cooling plate is interposed between secondary batteries, the secondary battery can be cooled in various forms and systems. Among these cooling methods, an air-cooling type in which the temperature of the secondary battery is lowered through heat exchange between the cooling plate and the air by making the outside air flow around the cooling plate is widely used. In the case of a battery module that cools the secondary battery by using the air cooling type, a cooling flow path is secured around the cooling plate, and the cooling flow path is connected to the duct so that air inside and outside the battery module can flow in and out.

그런데, 종래 이와 같이 구성되는 배터리 모듈의 경우, 이차 전지로부터 발생된 가스가 냉각용 유로 및 덕트를 통해 외부로 배출되는 문제가 발생할 수 있다. 즉, 파우치형 이차 전지는 사용 중에 가스가 발생할 수 있으며, 이러한 가스는 인체에 유해한 성분을 포함할 수 있다. 그런데, 이처럼 이차 전지로부터 발생한 유해 가스가 냉각용 유로로 침투하게 되면, 침투된 유해 가스는 덕트를 통해 외부로 배출될 수 있으며, 배출된 가스를 배터리 사용자가 흡입할 수 있다. However, in the case of the battery module configured as above, a problem may occur that the gas generated from the secondary battery is discharged to the outside through the cooling channel and the duct. That is, the pouch type secondary battery may generate gas during use, and such gas may contain harmful components to the human body. However, if the harmful gas generated from the secondary battery penetrates into the cooling channel, the harmful gas permeated can be discharged to the outside through the duct, and the discharged gas can be sucked by the battery user.

특히, 카트리지는, 금속 재질의 냉각 플레이트와 폴리머 재질의 메인 프레임이 상호 결합된 형태로 형성될 수 있는데, 이러한 냉각 플레이트와 메인 프레임 사이의 결합 부분에 틈이 존재하는 경우, 이러한 틈을 통해, 이차 전지의 가스가 냉각 유로로 유입될 수 있다. Particularly, the cartridge can be formed in such a manner that a cooling plate made of a metal and a main frame made of a polymer are coupled to each other. When there is a gap in the joining portion between the cooling plate and the main frame, The gas of the battery can flow into the cooling channel.

더욱이, 하이브리드 자동차나 전기 자동차의 경우, 많은 이차 전지가 포함된 중대형 배터리 팩이 장착되므로 이차 전지로부터 가스가 배출될 가능성이 많다. 그러므로, 종래 카트리지를 자동차에 그대로 이용하는 경우, 이차 전지에서 유해 가스가 배출되어 덕트로 유입되면, 자동차 운전자가 덕트로 유입된 유해 가스를 흡입하여 인체에 해를 입는 것은 물론, 운전 중 유해 가스로 인해 운전 능력이 감소되어 사고를 당할 위험성도 있다.Further, in the case of a hybrid vehicle or an electric vehicle, since a middle- or large-sized battery pack including many secondary batteries is installed, there is a high possibility that gas is discharged from the secondary battery. Therefore, when the conventional cartridge is used in the automobile as it is, when the harmful gas is discharged from the secondary battery and introduced into the duct, the automobile operator sucks the harmful gas introduced into the duct to harm the human body, There is also a risk that the driver's ability will be reduced and accidents will occur.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 서로 다른 재질로 구성된 냉각 플레이트와 메인 프레임 사이의 결합력 및 실링력을 향상시켜 이차 전지에서 발생된 가스가 냉각용 유로 또는 그와 연결된 덕트로 유입되는 것을 방지할 수 있는 이차 전지용 카트리지와 그 제조 방법, 그리고 그러한 카트리지를 포함하는 배터리 모듈, 배터리 팩 및 자동차를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a cooling plate and a main frame, And a battery module including such a cartridge, a battery pack, and an automobile.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention is not limited thereto. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the invention may be realized and attained by means of the instrumentalities and combinations particularly pointed out in the appended claims.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이차 전지용 카트리지는, 양 단부가 상호 연결된 4개의 단위 프레임을 구비하여 이차 전지의 외주부 측면을 커버하며, 적어도 일부 단위 프레임에 수평 방향으로 관통된 형태의 개구부가 형성되고, 둘 이상이 상하 방향으로 적층 가능하도록 구성된 메인 프레임; 판상으로 형성되며, 적어도 일측 단부가 상부 방향으로 벤딩된 상부 벤딩부를 구비하고, 상기 상부 벤딩부가 상기 단위 프레임에 삽입된 상부 냉각 플레이트; 및 판상으로 형성되며, 상기 상부 냉각 플레이트와 상호 대면되는 형태로 소정 거리 이격되게 배치되어 상기 상부 냉각 플레이트와의 사이에 냉각 유로를 형성하고, 적어도 일측 단부가 하부 방향으로 벤딩된 하부 벤딩부를 구비하며, 상기 하부 벤딩부가 상기 단위 프레임에 삽입된 하부 냉각 플레이트를 포함할 수 있다.To achieve these and other advantages and in accordance with the purpose of the present invention, as embodied and broadly described herein, there is provided a cartridge for a secondary battery, including four unit frames connected at both ends thereof to cover an outer peripheral side surface of the secondary battery, A main frame formed with openings and capable of stacking at least two in a vertical direction; And an upper bending portion having at least one end bent upward in an upper direction, the upper bending portion being inserted into the unit frame; And a lower bending portion formed at a predetermined distance from the upper cooling plate so as to face the upper cooling plate and forming a cooling flow path between the upper cooling plate and the upper cooling plate and having at least one end bent downward, And the lower bending portion may include a lower cooling plate inserted into the unit frame.

여기서, 상기 메인 프레임은, 서로 대향하는 2개의 단위 프레임에 상기 개구부가 형성되고, 상기 상부 냉각 플레이트 및 상기 하부 냉각 플레이트는, 상기 개구부가 형성된 단위 프레임이 위치하는 변에 상기 상부 벤딩부 및 상기 하부 벤딩부를 구비할 수 있다.In the main frame, the openings are formed in two unit frames opposed to each other, and the upper cooling plate and the lower cooling plate are arranged on the side where the unit frame having the opening is located, A bending portion may be provided.

또한, 상기 상부 벤딩부는 상기 메인 프레임의 개구부에서 상부 방향으로 삽입된 형태로 구성되고, 상기 하부 벤딩부는 상기 메인 프레임의 개구부에서 하부 방향으로 삽입된 형태로 구성될 수 있다.In addition, the upper bending portion may be inserted into the opening portion of the main frame in an upward direction, and the lower bending portion may be inserted in an opening portion of the main frame in a downward direction.

또한, 상기 개구부는, 상기 단위 프레임의 길이 방향을 따라 길게 연장되는 형태로 형성되고, 상기 상부 벤딩부 및 상기 하부 벤딩부는, 상기 개구부의 길이 방향을 따라 길게 연장되는 형태로 형성될 수 있다.Further, the opening may be formed to extend along the longitudinal direction of the unit frame, and the upper bending portion and the lower bending portion may be formed to extend along the longitudinal direction of the opening.

또한, 상기 상부 벤딩부 및 상기 하부 벤딩부 중 적어도 하나는, 단부가 상기 상부 냉각 플레이트 또는 상기 하부 냉각 플레이트의 최외부보다 내측 방향에 위치하도록 벤딩될 수 있다.In addition, at least one of the upper bending portion and the lower bending portion may be bent such that an end portion thereof is positioned inward of the outermost side of the upper cooling plate or the lower cooling plate.

또한, 상기 상부 벤딩부 및 상기 하부 벤딩부 중 적어도 하나는, 상기 단부와 상기 상부 냉각 플레이트 또는 상기 하부 냉각 플레이트의 본체 사이에 상기 메인 프레임이 개재될 수 있다.At least one of the upper bending portion and the lower bending portion may be interposed between the end portion and the main body of the upper cooling plate or the lower cooling plate.

또한, 상기 상부 벤딩부 및 상기 하부 벤딩부 중 적어도 하나는, 상기 단부가 내측에서 외측 방향을 향하도록 벤딩될 수 있다.Also, at least one of the upper bending portion and the lower bending portion may be bent such that the end portion is directed from the inside to the outside.

또한, 상기 상부 벤딩부 및 상기 하부 벤딩부 중 적어도 하나는, 상기 단위 프레임의 내부에 위치할 수 있다.At least one of the upper bending portion and the lower bending portion may be located inside the unit frame.

또한, 상기 상부 벤딩부 및 상기 하부 벤딩부 중 적어도 하나는, 곡선 형태로 라운딩지게 형성되거나 각진 형태로 형성될 수 있다.At least one of the upper bending portion and the lower bending portion may be curved or rounded.

또한, 본 발명에 따른 이차 전지용 카트리지는, 상기 상부 냉각 플레이트, 상기 하부 냉각 플레이트 및 상기 메인 프레임을 둘 이상 포함할 수 있다.Further, the secondary battery cartridge according to the present invention may include two or more of the upper cooling plate, the lower cooling plate, and the main frame.

또한, 둘 이상의 메인 프레임은, 적어도 일 측면이 서로 수평 방향으로 결합되게 구성될 수 있다.Further, the two or more main frames may be configured such that at least one side thereof is coupled to each other in the horizontal direction.

또한, 상기 상부 냉각 플레이트, 상기 하부 냉각 플레이트 및 상기 메인 프레임은, 이차 전지의 길이가 긴 변을 기준으로 둘 이상 배치될 수 있다.In addition, the upper cooling plate, the lower cooling plate, and the main frame may be disposed more than two with respect to a long side of the secondary battery.

또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 본 발명에 따른 이차 전지용 카트리지를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a battery module for a secondary battery according to the present invention.

또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 팩은, 본 발명에 따른 이차 전지용 카트리지를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a battery pack for a secondary battery according to the present invention.

또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차는, 본 발명에 따른 이차 전지용 카트리지를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an automobile comprising a cartridge for a secondary battery according to the present invention.

또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 카트리지 제조 방법은, 판상의 금속 재질로 형성되고 적어도 일측 단부가 상부 방향으로 벤딩된 상부 벤딩부를 구비하는 상부 냉각 플레이트 및 판상의 금속 재질로 형성되고 적어도 일측 단부가 하부 방향으로 벤딩된 하부 벤딩부를 구비하는 하부 냉각 플레이트를 준비하는 단계; 상기 상부 냉각 플레이트 및 상기 하부 냉각 플레이트를 상호 대면되고 상하 방향으로 소정 거리 이격되게 배치하는 단계; 및 상기 상부 냉각 플레이트와 상기 하부 냉각 플레이트 사이의 공간이 적어도 일부 개방되고, 적어도 상기 상부 벤딩부 및 상기 하부 벤딩부가 내부에 위치하도록 상기 상부 냉각 플레이트 및 상기 하부 냉각 플레이트의 외주부에 폴리머 재질의 메인 프레임을 인서트 사출하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a cartridge, the method including: forming an upper cooling plate having an upper bending portion formed of a plate-shaped metal material and having at least one end bent upward, Preparing a lower cooling plate having a lower bending portion with at least one end bent downwardly; Arranging the upper cooling plate and the lower cooling plate so as to face each other and spaced apart from each other by a predetermined distance in the vertical direction; And at least a part of the space between the upper cooling plate and the lower cooling plate is opened so that at least the upper bending portion and the lower bending portion are located inside the upper cooling plate and the lower cooling plate, And injecting inserts.

본 발명의 일 측면에 의하면, 메인 프레임과 냉각 플레이트가 결합된 형태로 형성된 이차 전지 적층용 카트리지에 있어서, 메인 프레임과 냉각 플레이트 사이의 결합력 및 실링력을 강화시킬 수 있다.According to an aspect of the present invention, in a cartridge for laminating a secondary battery in which a main frame and a cooling plate are combined, a coupling force and a sealing force between the main frame and the cooling plate can be enhanced.

특히, 본 발명의 일 측면에 따른 카트리지는, 냉각 플레이트가 금속 재질로 구성되고 메인 프레임은 폴리머 재질로 구성될 수 있는데, 이처럼 이종 재질임에도 불구하고 냉각 플레이트와 메인 프레임 사이의 결합력 및 실링력이 안정적으로 확보될 수 있다.Particularly, in the cartridge according to one aspect of the present invention, the cooling plate may be made of a metal material and the main frame may be made of a polymer material. Even though the material is a different material, the coupling force and the sealing force between the cooling plate and the main frame are stable .

따라서, 본 발명의 일 측면에 의하면, 배터리 모듈이나 배터리 팩의 사용 중, 이차 전지로부터 가스가 발생하더라도, 가스가 냉각 플레이트 사이의 유로로 유입되는 것을 방지할 수 있다. Therefore, according to one aspect of the present invention, it is possible to prevent the gas from flowing into the flow path between the cooling plates even if gas is generated from the secondary battery during use of the battery module or the battery pack.

더욱이, 본 발명의 일 측면에 의하면, 배터리 모듈이나 배터리 팩에 진동이나 충격이 가해지더라도, 냉각 플레이트와 메인 프레임 사이에 틈이 발생하는 문제가 효과적으로 방지될 수 있다.According to an aspect of the present invention, even if vibration or impact is applied to the battery module or the battery pack, a problem that a gap is generated between the cooling plate and the main frame can be effectively prevented.

또한, 본 발명의 일 측면에 따른 카트리지는, 냉각 플레이트가 인서트된 상태에서 메인 프레임이 사출되는 형태인 인서트 사출 방식에 의해 용이하게 제조될 수 있다. Further, the cartridge according to one aspect of the present invention can be easily manufactured by the insert injection method in which the main frame is injected while the cooling plate is inserted.

이 경우, 본 발명의 일 측면에 의한 카트리지는, 인서트 사출 과정에서 이종 재질의 냉각 플레이트와 메인 프레임 사이에 틈이 쉽게 생기지 않을 수 있다.In this case, the cartridge according to an aspect of the present invention may not easily generate a gap between the cooling plate and the main frame of different materials in the insert injection process.

그러므로, 본 발명의 일 측면에 의하면, 배터리 팩의 이차 전지로부터 발생한 가스가 유로 및 덕트를 통해 사용자, 이를테면 전기 자동차의 사용자에게 전달되어 해를 끼치는 것이 방지될 수 있다.Therefore, according to one aspect of the present invention, gas generated from the secondary battery of the battery pack can be prevented from being transmitted to the user, such as a user of the electric vehicle, through the duct and the duct, thereby causing harm.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 카트리지의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는, 도 1의 카트리지가 적층되는 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은, 도 1의 A-A' 선에 대한 단면 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는, 도 3의 C 부분을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 5는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지용 카트리지의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 6은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지용 카트리지의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 7은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 1개의 이차 전지용 카트리지의 구성을 개략적으로 나타내는 결합 사시도이다.
도 8은, 도 7의 구성에 대한 분리 사시도이다.
도 9는, 도 7에 도시된 이차 전지용 카트리지의 적층 구성 및 이차 전지의 수납 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 10은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 11은, 도 10의 H 부분에 대한 단면도이다.
도 12는, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 카트리지의 제조 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description of the invention given below, serve to further augment the technical spirit of the invention. And should not be construed as limiting.
1 is a perspective view schematically showing a configuration of a secondary battery cartridge according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a perspective view schematically showing a structure in which the cartridges of Fig. 1 are stacked. Fig.
3 is a view schematically showing a sectional configuration taken along the line AA 'in Fig.
4 is an enlarged view of a portion C in Fig.
5 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a secondary battery cartridge according to another embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a secondary battery cartridge according to another embodiment of the present invention.
7 is an assembled perspective view schematically showing the configuration of one secondary battery cartridge according to another embodiment of the present invention.
Fig. 8 is an exploded perspective view of the configuration of Fig. 7. Fig.
9 is a perspective view schematically showing the stacking configuration of the secondary battery cartridge shown in Fig. 7 and the storage configuration of the secondary battery.
10 is a perspective view schematically showing a configuration of a battery module according to an embodiment of the present invention.
11 is a sectional view taken along the line H in Fig.
12 is a flowchart schematically showing a method of manufacturing a cartridge for a secondary battery according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 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.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

본 발명에 따른 이차 전지용 카트리지는, 다수의 이차 전지를 적층 및 패키징하여 배터리 모듈을 구성할 때 이용되는 것으로, 이차 전지를 홀딩하여 그 유동을 방지하고 이차 전지의 조립을 가이드할 수 있다.The secondary battery cartridge according to the present invention is used when a plurality of secondary batteries are stacked and packaged to constitute a battery module, thereby holding the secondary battery to prevent its flow and guide the assembling of the secondary battery.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 카트리지(1000)의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 카트리지(1000)가 적층되는 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 또한, 도 3은 도 1의 A-A' 선에 대한 단면 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.FIG. 1 is a perspective view schematically showing a configuration of a cartridge 1000 for a secondary battery according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view schematically showing a configuration in which the cartridge 1000 of FIG. 1 is stacked. 3 is a diagram schematically showing a sectional configuration taken along the line A-A 'in Fig.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 이차 전지용 카트리지(1000)는, 메인 프레임(100), 상부 냉각 플레이트(200) 및 하부 냉각 플레이트(300)를 포함한다.Referring to FIGS. 1 to 3, a secondary battery cartridge 1000 according to the present invention includes a main frame 100, an upper cooling plate 200, and a lower cooling plate 300.

상기 메인 프레임(100)은, 카트리지(1000)의 테두리를 형성하는 구성요소로서, 폴리머 재질로 구성될 수 있다. 특히, 메인 프레임(100)은, 4개의 단위 프레임(101, 102, 103, 104)을 구비할 수 있다. 그리고, 이러한 단위 프레임 각각은, 양 단부가 상호 연결되도록 구성될 수 있다. 즉, 카트리지(1000)를 상부에서 바라볼 때, 카트리지(1000)는 대략 사각형 형태로 구성될 수 있는데, 메인 프레임(100)은 이러한 사각형의 4개의 변에 해당하는 부분에 위치할 수 있다. 여기서, 4개의 단위 프레임은 제조 당시부터 일체로 형성될 수 있으나, 최초에는 서로 분리된 형태로 제조되되 카트리지(1000) 제조 과정에서 상호 조립되도록 구성될 수도 있다.The main frame 100 is a component forming the rim of the cartridge 1000 and may be made of a polymer material. In particular, the main frame 100 may include four unit frames 101, 102, 103, And, each of these unit frames can be configured so that both ends are interconnected. That is, when the cartridge 1000 is viewed from the top, the cartridge 1000 may be configured in a substantially rectangular shape, and the main frame 100 may be positioned at a portion corresponding to four sides of the square. Here, the four unit frames may be integrally formed from the time of manufacture, but they may be manufactured separately from each other at first, but may be assembled together during the manufacturing process of the cartridge 1000.

특히, 도 2에 도시된 바와 같이, 메인 프레임(100)은, 둘 이상이 상하 방향으로 적층 가능하게 구성될 수 있다. 그리고, 이때 메인 프레임(100)이 수평 방향으로 한정하는 내부 공간에는 이차 전지(10)가 수납될 수 있다. 따라서, 상기 메인 프레임(100)은 이차 전지(10)의 외주부 측면을 커버할 수 있다. 즉, 이차 전지(10)를 내부 공간에 수납한 상태에서 카트리지(1000)가 적층되는 경우, 이차 전지(10)는 메인 프레임(100)에 의해 외주부가 커버되어 측면 외부로 노출되지 않을 수 있다.Particularly, as shown in FIG. 2, the main frame 100 may be configured such that two or more of the main frames 100 can be stacked in the vertical direction. At this time, the secondary battery 10 can be housed in the internal space defined by the main frame 100 in the horizontal direction. Therefore, the main frame 100 may cover the outer peripheral side surface of the secondary battery 10. That is, when the cartridge 1000 is stacked with the secondary battery 10 housed in the inner space, the outer periphery of the secondary battery 10 may be covered by the main frame 100, so that the secondary battery 10 may not be exposed to the side surface.

또한, 상기 메인 프레임(100)은, 도 1에서 O로 표시된 바와 같이, 적어도 일부의 단위 프레임에 수평 방향으로 관통된 형태의 개구부가 형성될 수 있다. 따라서, 공기와 같은 냉각 유체는, 이러한 개구부를 통해 단위 프레임의 좌우 방향으로 관통하여 흐를 수 있다. In addition, the main frame 100 may be formed with an opening penetrating horizontally at least a part of the unit frame, as indicated by O in FIG. Therefore, a cooling fluid such as air can flow through the opening in the left and right direction of the unit frame.

한편, 본 명세서에서, 좌나 우의 방향 개념은, 특별한 구분이 없는 한, 전극 리드가 장착되는 부분을 정면으로 바라볼 때를 기준으로 설명한다. 즉, 도 1에서 카트리지(1000)를 B와 같은 방향에서 바라볼 때를 기준으로, 우측에 위치하는 단위 프레임을 우측 단위 프레임(104)이라 하고, 좌측에 위치하는 단위 프레임을 좌측 단위 프레임(102)으로 한다.In the present specification, the concept of the left and right directions will be described with reference to a case where the portion on which the electrode lead is mounted is viewed from the front, unless otherwise specified. 1, a unit frame positioned on the right side is referred to as a right unit frame 104 and a unit frame positioned on the left side is referred to as a left unit frame 102 ).

상기 상부 냉각 플레이트(200)는, 판상으로 형성되며, 넓은 면이 상방과 하방을 향하도록 눕혀진 형태로 배치될 수 있다. 특히, 상부 냉각 플레이트(200)는 사각 플레이트 형태로 구성될 수 있다. 그리고, 이러한 상부 냉각 플레이트(200)의 테두리에는 메인 프레임(100)이 위치할 수 있다.The upper cooling plate 200 is formed in a plate-like shape, and the upper cooling plate 200 may be arranged so that its wide side faces downward and downward. In particular, the upper cooling plate 200 may be configured in the form of a square plate. The main frame 100 may be positioned on the rim of the upper cooling plate 200.

또한, 상기 하부 냉각 플레이트(300)는, 상부 냉각 플레이트(200)와 마찬가지로 판상으로 형성되며, 상부 냉각 플레이트(200)와 상호 대면되는 형태로 넓은 면이 상방과 하방을 향하도록 눕혀진 형태로 배치될 수 있다. 또한, 하부 냉각 플레이트(300)는 사각 플레이트 형태로 구성될 수 있으며, 테두리에는 메인 프레임(100)이 위치할 수 있다. 그리고, 하부 냉각 플레이트(300)는, 상부 냉각 플레이트(200)와 소정 거리 이격되게 배치되어, 상부 냉각 플레이트(200)와의 사이에 냉각 유로를 형성할 수 있다.The lower cooling plate 300 is formed in the same plate shape as the upper cooling plate 200. The lower cooling plate 300 is arranged in a form in which the large surface faces the upper cooling plate 200 and is laid down so as to face upward and downward . Further, the lower cooling plate 300 may be formed in the shape of a square plate, and the main frame 100 may be positioned at the rim. The lower cooling plate 300 may be spaced apart from the upper cooling plate 200 by a predetermined distance to form a cooling flow path with the upper cooling plate 200.

특히, 본 발명에 따른 이차 전지용 카트리지(1000)에 있어서, 상부 냉각 플레이트(200)와 하부 냉각 플레이트(300)는, 적어도 일측 단부가 메인 프레임(100)에 삽입되는 형태로 구성될 수 있다.Particularly, in the cartridge 1000 for a secondary battery according to the present invention, the upper cooling plate 200 and the lower cooling plate 300 may be configured such that at least one end thereof is inserted into the main frame 100.

더욱이, 상부 냉각 플레이트(200)와 하부 냉각 플레이트(300)는, 상부와 하부 방향으로 각각 벤딩된 형태로 구성될 수 있다.Furthermore, the upper cooling plate 200 and the lower cooling plate 300 may be bent in the upper and lower directions, respectively.

예를 들어, 상부 냉각 플레이트(200)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 우측 단부가 상부 방향으로 벤딩된 상부 벤딩부(210)를 구비할 수 있다. 그리고, 이러한 상부 벤딩부(210)는, 메인 프레임(100)을 상부 방향으로 관통함으로써 메인 프레임(100)에 삽입되는 형태로 구성될 수 있다. For example, the upper cooling plate 200 may have an upper bending portion 210 whose right end is upwardly bent as shown in FIG. The upper bending part 210 may be inserted into the main frame 100 through the upper part of the main frame 100.

또한, 하부 냉각 플레이트(300)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 우측 단부가 하부 방향으로 벤딩된 하부 벤딩부(310)를 구비할 수 있다. 그리고, 이러한 하부 벤딩부(310)는, 메인 프레임(100)을 하부 방향으로 관통함으로써 메인 프레임(100)에 삽입되는 형태로 구성될 수 있다.In addition, the lower cooling plate 300 may have a lower bending portion 310 whose right end is bent downward, as shown in FIG. The lower bending portion 310 may be inserted into the main frame 100 through the lower portion of the main frame 100.

이러한 상부 벤딩부(210) 및 하부 벤딩부(310)는, 단부가 180도(°) 방향 전환하는 형태로 벤딩될 수 있다. 예를 들어, 상부 벤딩부(210)는, 상부 방향으로 절곡되다가 단부가 내측 방향을 향하도록 휘어지는 형태로 구성될 수 있다. 또한, 하부 벤딩부(310)는, 하부 방향으로 절곡되다가 단부가 내측 방향을 향하도록 휘어지는 형태로 구성될 수 있다.The upper bending portion 210 and the lower bending portion 310 may be bent in such a manner that the end portion is turned 180 degrees. For example, the upper bending portion 210 may be configured to be bent in an upward direction and to be bent such that an end portion thereof is directed inward. Further, the lower bending portion 310 may be configured to bend in a downward direction and be bent such that the end portion thereof is directed inward.

바람직하게는, 상기 메인 프레임(100)은, 서로 대향하는 2개의 단위 프레임에 개구부가 형성되도록 구성될 수 있다.Preferably, the main frame 100 may have openings formed in two unit frames facing each other.

예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 개구부는, 좌측 단위 프레임(102)과 우측 단위 프레임(104)에 각각 형성될 수 있다. 여기서, 좌측 단위 프레임(102)과 우측 단위 프레임(104)은, 사각형 형태의 카트리지(1000)에서 서로 마주보는 변에 위치하는 단위 프레임이라 할 수 있다. 이처럼, 개구부가 서로 대향하는 2개의 단위 프레임에 형성되어 있으면, 냉각 유로를 통한 유체의 흐름이, 도 1에서 점선에 의한 화살표로 표시된 바와 같이, 일직선이 될 수 있어, 유체가 보다 원활하게 흐를 수 있다.For example, as shown in Fig. 1, the openings may be formed in the left unit frame 102 and the right unit frame 104, respectively. Here, the left unit frame 102 and the right unit frame 104 may be unit frames located on opposite sides of the cartridges 1000 in a rectangular shape. If the openings are formed in two unit frames opposing each other, the flow of the fluid through the cooling channel can be made straight as indicated by an arrow by the dotted line in Fig. 1, and the fluid can flow more smoothly have.

이러한 구성에 있어서, 상부 냉각 플레이트(200) 및 하부 냉각 플레이트(300)는, 개구부가 형성된 단위 프레임이 위치하는 변에 상부 벤딩부(210) 및 하부 벤딩부(310)를 구비할 수 있다.In this configuration, the upper cooling plate 200 and the lower cooling plate 300 may include an upper bending portion 210 and a lower bending portion 310 at the side where the unit frame having the opening is formed.

즉, 상부 냉각 플레이트(200)는, 메인 프레임(100)에서 개구부가 형성된 우측 단위 프레임(104) 및 좌측 단위 프레임(102)이 위치하는 우측 변 및 좌측 변 부분에서, 상부 벤딩부(210)를 구비할 수 있다. 그리고, 이러한 상부 벤딩부(210)는, 우측 단위 프레임(104) 및 좌측 단위 프레임(102)의 내부로 삽입 고정될 수 있다.That is, the upper cooling plate 200 has the upper bending portion 210 at the right side and the left side portion where the right unit frame 104 and the left unit frame 102 where the openings are formed in the main frame 100 . The upper bending portion 210 can be inserted and fixed into the right unit frame 104 and the left unit frame 102. [

또한, 하부 냉각 플레이트(300)는, 메인 프레임(100)에서 개구부가 형성된 우측 단위 프레임(104) 및 좌측 단위 프레임(102)이 위치하는 우측 변 및 좌측 변 부분에서, 하부 벤딩부(310)를 구비할 수 있다. 그리고, 이러한 하부 벤딩부(310)는, 우측 단위 프레임 및 좌측 단위 프레임의 내부로 삽입 고정될 수 있다.The lower cooling plate 300 has a lower bending portion 310 at the right side and left side portions where the right side unit frame 104 and the left side unit frame 102 where the openings are formed in the main frame 100 . The lower bending portion 310 may be inserted and fixed into the right unit frame and the left unit frame.

본 발명의 이러한 실시예에 의하면, 개구부가 형성된 부분에서 메인 프레임(100)과 냉각 플레이트 사이의 결합 및 실링이 강화되므로, 이차 전지(10)에서 발생한 가스가 냉각 유로를 통해 덕트 등으로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 유입 덕트나 유출 덕트는 메인 프레임(100)의 개구부가 형성된 부분에 장착되어 냉각 유로와 냉각용 유체를 주고받는데, 본 발명의 이러한 구성에 있어서는, 개구부 측에서 냉각 플레이트와 메인 프레임(100) 사이가 안정적으로 실링되므로, 이차 전지(10)의 가스가 덕트로 유입되는 것이 효과적으로 방지될 수 있다.According to this embodiment of the present invention, since the coupling and sealing between the main frame 100 and the cooling plate are strengthened in the portion where the opening is formed, the gas generated in the secondary battery 10 flows into the duct or the like through the cooling channel . That is, the inflow duct and the outflow duct are mounted on a portion where the opening of the main frame 100 is formed to exchange cooling fluid with the cooling fluid. In such a configuration of the present invention, the cooling plate and the main frame 100, The gas of the secondary battery 10 can be effectively prevented from flowing into the duct.

특히, 상부 벤딩부(210)는, 메인 프레임(100)의 개구부에서 상부 방향으로 삽입되는 형태로 구성될 수 있다. 즉, 상부 벤딩부(210)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 개구부의 상면에 일부분이 접촉되다가, 끝 부분이 상부 방향으로 휘어져 개구부의 상면을 뚫고 들어가는 형태로, 우측 단위 프레임(104) 및 좌측 단위 프레임(102) 내부로 관통 삽입될 수 있다.In particular, the upper bending portion 210 may be configured to be inserted upward in the opening of the main frame 100. That is, as shown in FIG. 3, the upper bending portion 210 is formed such that a portion of the upper bending portion 210 is in contact with the upper surface of the opening portion and the upper portion of the upper bending portion 210 is bent upward to penetrate the upper surface of the opening portion. And can be inserted into the left unit frame 102 through the through hole.

또한, 하부 벤딩부(310)는, 메인 프레임(100)의 개구부에서 하부 방향으로 삽입되는 형태로 구성될 수 있다. 즉, 하부 벤딩부(310)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 개구부의 하면에 일부분이 접촉되다가, 끝 부분이 하부 방향으로 휘어져 개구부의 하면을 뚫고 들어가는 형태로, 우측 단위 프레임(104) 및 좌측 단위 프레임(102) 내부로 관통 삽입될 수 있다.In addition, the lower bending portion 310 may be configured to be inserted in a downward direction from an opening portion of the main frame 100. 3, the lower bending portion 310 is formed in such a manner that a portion of the lower bending portion 310 is in contact with a lower surface of the opening portion and the lower portion of the lower bending portion 310 is bent downward to penetrate the lower surface of the opening portion. And can be inserted into the left unit frame 102 through the through hole.

바람직하게는, 상기 개구부는 단위 프레임의 길이 방향을 따라 길게 연장되는 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 1의 구성을 참조하면, 우측 단위 프레임은 전후 방향으로 길게 연장되는 형태로 형성될 수 있는데, 우측 단위 프레임의 개구부 역시, 이러한 우측 단위 프레임의 형태에 따라 전후 방향으로 길게 연장되는 형태로 형성될 수 있다. Preferably, the opening may extend in the longitudinal direction of the unit frame. For example, referring to the configuration of FIG. 1, the right unit frame may be formed to extend in the front-rear direction, and the opening of the right unit frame may also be elongated in the front-rear direction depending on the shape of the right unit frame . ≪ / RTI >

이러한 구성에 있어서, 상부 벤딩부(210) 및 하부 벤딩부(310)는, 개구부의 길이 방향을 따라 길게 연장되는 형태로 형성될 수 있다.In this configuration, the upper bending portion 210 and the lower bending portion 310 may be formed to extend along the longitudinal direction of the opening portion.

예를 들어, 도 1의 구성에서, 상부 벤딩부(210) 및 하부 벤딩부(310)는, 냉각 플레이트의 우측 변 및 좌측 변을 따라 길게 연장 형성되는 형태를 가질 수 있다.For example, in the configuration of FIG. 1, the upper bending portion 210 and the lower bending portion 310 may have a shape elongated along the right side and the left side of the cooling plate.

본 발명의 이러한 구성에 의하면, 메인 프레임(100)에서 개구부를 최대한 넓혀 냉각 유체의 유출입량을 증가시키는 한편, 메인 프레임(100)과 냉각 플레이트 사이의 결합력을 높이고 밀봉성을 향상시킬 수 있다.According to this configuration of the present invention, it is possible to increase the amount of flow of the cooling fluid by enlarging the opening of the main frame 100 as much as possible, and improve the sealing force between the main frame 100 and the cooling plate.

또한 바람직하게는, 상부 벤딩부(210) 및 하부 벤딩부(310) 중 적어도 하나는, 단부가 상부 냉각 플레이트(200) 또는 하부 냉각 플레이트(300)의 최외부보다 내측 방향에 위치하도록 벤딩될 수 있다. 이에 대해서는, 도 4를 참조하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.Also preferably, at least one of the upper bending portion 210 and the lower bending portion 310 can be bent such that the end is positioned inward of the outermost side of the upper cooling plate 200 or the lower cooling plate 300 have. This will be described in more detail with reference to FIG.

도 4는, 도 3의 C 부분을 확대하여 나타낸 도면이다.4 is an enlarged view of a portion C in Fig.

도 4를 참조하면, 상부 벤딩부(210)에 대하여, 벤딩 전 상부 냉각 플레이트(200)의 가장 끝 부분이라 할 수 있는 상부 냉각 플레이트(200) 단부(211)의 수평 방향 위치를 d1으로 표시하고, 상부 벤딩부(210)에서 가장 외곽에 위치하는 부분의 수평 방향 위치를 d2로 표시하는 경우, d1은 d2보다 카트리지(1000)의 내측 방향(도 4의 좌측 방향)에 위치할 수 있다. 여기서, 내측 방향이란, 수평 방향으로 카트리지(1000)의 중심에 가까워지는 방향을 의미한다. 이러한 내외측 개념은, 별도의 설명이 없는 한, 이하에서도 동일하게 적용하도록 한다.Referring to FIG. 4, the horizontal position of the end portion 211 of the upper cooling plate 200, which is the end portion of the upper cooling plate 200 before bending, with respect to the upper bending portion 210 is denoted by d1 And d2 represents the horizontal position of the outermost portion of the upper bending portion 210, d1 may be located in the inner direction of the cartridge 1000 (left direction in Fig. 4) than d2. Here, the inside direction means a direction in which the cartridge 1000 approaches the center of the cartridge 1000 in the horizontal direction. This inner and outer concept is applied in the following description unless otherwise described.

또한, 하부 벤딩부(310)에 대하여, 벤딩 전 하부 냉각 플레이트(300)의 가장 끝 부분이라 할 수 있는 하부 냉각 플레이트(300) 단부(311)의 수평 방향 위치를 e1으로 표시하고, 하부 벤딩부(310)에서 가장 외곽에 위치하는 부분의 수평 방향 위치를 e2로 표시하는 경우, e1은 e2보다 카트리지(1000)의 내측 방향에 위치할 수 있다.A horizontal position of an end portion 311 of the lower cooling plate 300, which is the very end portion of the lower cooling plate 300 before bending, with respect to the lower bending portion 310 is denoted by e1, When the horizontal position of the portion located at the outermost position in the cartridge 310 is denoted by e2, e1 may be located in the inner direction of the cartridge 1000 rather than e2.

특히, 이러한 구성에 있어서, 상부 벤딩부(210) 및 하부 벤딩부(310) 중 적어도 하나는, 단부와 상부 냉각 플레이트(200)의 본체 사이 또는 단부와 하부 냉각 플레이트(300)의 본체 사이에 메인 프레임(100)이 개재되도록 구성될 수 있다.In particular, in this configuration, at least one of the upper bending portion 210 and the lower bending portion 310 is provided between the end portion and the main body of the upper cooling plate 200 or between the end portion and the main body of the lower cooling plate 300, The frame 100 may be interposed.

예를 들어, 상부 냉각 플레이트(200)는, 상부 방향으로 벤딩되는 형태로 구성된 상부 벤딩부(210)와 평평한 형태로 구성된 본체부(220)로 구분될 수 있다. 이때, 상부 벤딩부(210)의 단부(211)와 상부 냉각 플레이트(200)의 본체(220) 사이에는 메인 프레임(100)이 존재할 수 있다. 즉, 메인 프레임(100)은, 도 4의 g1 부분으로 표시된 바와 같이, 상부 벤딩부(210)의 단부(211)와 상부 냉각 플레이트(200)의 본체(220) 사이에서 상하 방향으로 채워지도록 구성될 수 있다. 특히, 메인 프레임(100)은, 상부 벤딩부(210)에 의해 형성되는 내측 공간, 즉 상부 벤딩부(210)의 좌측 공간에 상부 벤딩부(210)의 내측면에 접촉하여 가득 채워지도록 구성될 수 있다.For example, the upper cooling plate 200 may be divided into an upper bending portion 210 configured to bend upwardly and a body portion 220 configured to have a flat shape. At this time, the main frame 100 may exist between the end portion 211 of the upper bending portion 210 and the main body 220 of the upper cooling plate 200. 4, the main frame 100 is configured to be vertically filled between the end portion 211 of the upper bending portion 210 and the main body 220 of the upper cooling plate 200 . In particular, the main frame 100 is configured to be in contact with the inner surface of the upper bending portion 210 to fill the inner space formed by the upper bending portion 210, that is, the left space of the upper bending portion 210 .

이와 유사하게, 하부 냉각 플레이트(300)는, 하부 방향으로 벤딩되는 형태로 구성된 하부 벤딩부(310)와 평평한 형태로 구성된 본체부(320)로 구분될 수 있다. 이때, 하부 벤딩부(310)의 단부(311)와 하부 냉각 플레이트(300)의 본체(320) 사이에는 메인 프레임(100)이 존재할 수 있다. 즉, 메인 프레임(100)은, 도 4의 g2 부분으로 표시된 바와 같이, 하부 벤딩부(310)의 단부(311)와 하부 냉각 플레이트(300)의 본체(320) 사이에서 상하 방향으로 채워지도록 구성될 수 있다. 특히, 메인 프레임(100)은, 하부 벤딩부(310)에 의해 형성되는 내측 공간, 즉 하부 벤딩부(310)의 좌측 공간에 하부 벤딩부(310)의 내측면에 접촉하여 가득 채워지도록 구성될 수 있다.Similarly, the lower cooling plate 300 can be divided into a lower bending portion 310 configured to bend downwardly and a body portion 320 configured to have a flat shape. At this time, the main frame 100 may exist between the end portion 311 of the lower bending portion 310 and the main body 320 of the lower cooling plate 300. That is, the main frame 100 is configured to be vertically filled between the end portion 311 of the lower bending portion 310 and the main body 320 of the lower cooling plate 300, as indicated by g2 in FIG. . In particular, the main frame 100 is configured to contact and fill the inner space of the lower bending portion 310 in the inner space formed by the lower bending portion 310, that is, the left space of the lower bending portion 310 .

본 발명의 이러한 구성에 의하면, 냉각 플레이트와 메인 프레임(100)의 결합이 더욱 강화될 수 있다. 예를 들어, 상부 냉각 플레이트(200)는, 단부(211)와 본체(220) 사이에 위치하는 메인 프레임(100) 부분(g1)에 의해, 화살표 f1 방향으로 이동할 수 없다. 따라서, 상부 냉각 플레이트(200)는, 메인 프레임(100)과 강하게 결합될 수 있으며, 메인 프레임(100)으로부터 분리되거나 그 사이에 틈이 발생하는 것이 방지될 수 있다. 또한, 하부 냉각 플레이트(300)는, 단부(311)와 본체(320) 사이에 위치하는 메인 프레임(100) 부분(g2)에 의해, 화살표 f2방향으로 이동할 수 없다. 따라서, 하부 냉각 플레이트(300)는, 메인 프레임(100)과 강하게 결합될 수 있으며, 메인 프레임(100)으로부터 분리되거나 그 사이에 틈이 발생하는 것이 방지될 수 있다.According to this configuration of the present invention, the coupling between the cooling plate and the main frame 100 can be further strengthened. The upper cooling plate 200 can not move in the direction of the arrow f1 by the portion g1 of the main frame 100 located between the end portion 211 and the main body 220. [ Accordingly, the upper cooling plate 200 can be strongly coupled with the main frame 100, and can be prevented from separating from the main frame 100 or generating a gap therebetween. The lower cooling plate 300 can not move in the direction of the arrow f2 by the portion g2 of the main frame 100 positioned between the end portion 311 and the main body 320. [ Accordingly, the lower cooling plate 300 can be strongly coupled with the main frame 100, and can be prevented from separating from the main frame 100 or generating a gap therebetween.

도 5는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지용 카트리지(1000)의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다. 여기에서는, 상술한 설명들이 유사하게 적용될 수 있는 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하고, 차이점이 있는 부분을 위주로 설명한다.5 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a cartridge 1000 for a secondary battery according to another embodiment of the present invention. Herein, detailed description will be omitted for the portions to which the above description applies similarly, and differences will be mainly described.

도 5를 참조하면, 상부 벤딩부(210)는, 단부가 내측에서 외측 방향을 향하도록 벤딩될 수 있다. 즉, 도 3 및 도 4의 구성에서는, 상부 벤딩부(210)의 단부가 내측 방향을 향하도록 상부 벤딩부(210)가 형성되어 있으나, 도 5의 구성에서는, 상부 벤딩부(210)의 단부가 내측 방향을 향하다가 다시 외측 방향을 향하도록 상부 벤딩부(210)가 형성되어 있다. 다시 말하면, 도 3 및 도 4의 실시예에서는 상부 벤딩부(210)가 180도 전환되는 형태로 구성되어 있는 반면, 도 5의 실시예에서는 상부 벤딩부(210)가 360도 전환되는 형태로 구성되어 있다.Referring to FIG. 5, the upper bending portion 210 may be bent such that its end portion is directed from the inside to the outside. 3 and 4, the upper bending portion 210 is formed such that an end portion of the upper bending portion 210 faces the inner side. In the configuration of FIG. 5, The upper bending portion 210 is formed so as to face the inner side and then to the outer side. 3 and 4, the upper bending portion 210 is configured to be switched 180 degrees while the upper bending portion 210 is configured to be switched 360 degrees in the embodiment of FIG. .

또한, 하부 벤딩부(310) 역시, 도 5에 도시된 바와 같이, 단부가 외측 방향을 향하도록, 360도 전환되는 형태로 구성될 수 있다.Also, the lower bending portion 310 may be configured to be rotated 360 degrees so that the end portion thereof faces outward as shown in FIG.

본 발명의 이러한 실시예에 의하면, 상부 벤딩부(210) 및/또는 하부 벤딩부(310)가 메인 프레임(100)과 보다 강하게 결합될 수 있다. 또한, 상부 냉각 플레이트(200) 및/또는 하부 냉각 플레이트(300)와 메인 프레임(100) 사이에 틈이 발생하더라도, 이러한 틈에 의한 경로가 보다 복잡하게 형성됨으로써, 이차 전지로부터 생성된 가스가 냉각 유로 측으로 유출되는 것이 더욱 어려워질 수 있다.According to this embodiment of the present invention, the upper bending portion 210 and / or the lower bending portion 310 can be more tightly coupled to the main frame 100. Further, even if a gap is formed between the upper cooling plate 200 and / or the lower cooling plate 300 and the main frame 100, the path formed by the gap is more complicated, It becomes more difficult to flow out to the flow path side.

한편, 이러한 도 5의 실시예에서도, 상부 벤딩부(210) 사이 및/또는 상부 벤딩부(210)와 몸체 사이에는 메인 프레임(100) 재질, 이를테면 플라스틱 재질이 개재될 수 있다.5, the main frame 100, such as a plastic material, may be interposed between the upper bending portions 210 and / or between the upper bending portion 210 and the body.

바람직하게는, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상부 벤딩부(210) 및/또는 하부 벤딩부(310)는, 단위 프레임의 내부에 위치할 수 있다. 3 and 5, the upper bending portion 210 and / or the lower bending portion 310 may be located inside the unit frame.

본 발명의 이러한 구성에 의하면, 냉각 플레이트와 메인 프레임(100) 사이의 결합력이 보다 강화될 수 있다. 그리고, 상부 벤딩부(210) 및/또는 하부 벤딩부(310)가 외부로 노출되지 않으므로, 상부 벤딩부(210) 및/또는 하부 벤딩부(310)의 표면을 따라 이차 전지의 가스가 냉각 유로나 덕트 등으로 유입되는 것을 원천적으로 차단할 수 있다.According to this configuration of the present invention, the coupling force between the cooling plate and the main frame 100 can be further strengthened. Since the upper bending portion 210 and / or the lower bending portion 310 are not exposed to the outside, the gas of the secondary battery along the surfaces of the upper bending portion 210 and / or the lower bending portion 310, It can be prevented from being introduced into the duct or the like.

상부 벤딩부(210) 및/또는 하부 벤딩부(310)는, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 적어도 일부가 곡선 형태로 라운딩지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 상부 벤딩부(210) 및/또는 하부 벤딩부(310)는, 대략 'C'자 형태로 형성될 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 냉각 플레이트의 벤딩 공정이 용이하게 수행될 수 있고, 개구부에서 냉각 플레이트와 메인 프레임(100) 사이에 단차를 줄이거나 없앰으로써 냉각 유체의 흐름을 보다 원활하게 할 수 있다. 다만, 본 발명이 반드시 이러한 곡선 벤딩 형태로 한정되는 것은 아니다. The upper bending portion 210 and / or the lower bending portion 310 may be formed so that at least a part of the upper bending portion 210 and / or the lower bending portion 310 may be rounded as shown in FIG. 3 to FIG. For example, the upper bending portion 210 and / or the lower bending portion 310 may be formed in a substantially 'C' shape. According to this structure, the bending process of the cooling plate can be easily performed, and the flow of the cooling fluid can be made more smooth by reducing or eliminating the step between the cooling plate and the main frame 100 at the opening portion. However, the present invention is not necessarily limited to such curved bending forms.

도 6은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지용 카트리지(1000)의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다. 6 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a secondary battery cartridge 1000 according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 상부 벤딩부(210) 및/또는 하부 벤딩부(310)는, 각진 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상부 냉각 플레이트(200)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 수평 방향으로 연장 형성되다가, 상부 방향으로 대략 90도로 1차 절곡되고, 소정 부분에서 다시 내측 방향으로 대략 90도로 2차 절곡되도록 구성될 수 있다. 또한, 하부 냉각 플레이트(300)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 수평 방향으로 연장 형성되다가, 하부 방향으로 1차 절곡되고, 소정 부분에서 다시 내측 방향으로 2차 절곡되도록 구성될 수 있다. Referring to FIG. 6, the upper bending portion 210 and / or the lower bending portion 310 may be formed in an angular shape. For example, as shown in Fig. 6, the upper cooling plate 200 is formed to extend in the horizontal direction, firstly bent upward at an angle of about 90 degrees, As shown in Fig. 6, the lower cooling plate 300 may be formed so as to extend in the horizontal direction, to be firstly bent in the downward direction, and to be secondarily bent inward in the predetermined direction again.

또한, 이외에도 상부 벤딩부(210)나 하부 벤딩부(310)는, 각진 형태와 곡선 형태가 다양하게 조합되거나, 3회 이상 절곡된 형태도 가능할 수 있다.In addition, the upper bending portion 210 and the lower bending portion 310 may be variously combined with the angular shape and the curved shape, or may be bent at least three times.

한편, 본 발명에 따른 이차 전지용 카트리지(1000)는, 상부 냉각 플레이트(200), 하부 냉각 플레이트(300) 및 메인 프레임(100)을 각각 2 이상 포함할 수 있다. 이에 대해서는, 도 7 및 도 8을 참조하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.Meanwhile, the secondary battery cartridge 1000 according to the present invention may include at least two upper cooling plates 200, a lower cooling plate 300, and a main frame 100, respectively. This will be described in more detail with reference to FIGS. 7 and 8. FIG.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 1개의 이차 전지용 카트리지(1000)의 구성을 개략적으로 나타내는 결합 사시도이고, 도 8은 도 7의 구성에 대한 분리 사시도이다. 이하에서는, 앞선 도 1 내지 도 6의 설명이 유사하게 적용될 수 있는 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하고 차이점이 있는 부분을 위주로 설명한다.FIG. 7 is an assembled perspective view schematically showing the configuration of one secondary battery cartridge 1000 according to another embodiment of the present invention, and FIG. 8 is an exploded perspective view of the configuration of FIG. Hereinafter, a detailed description will be omitted for the portions to which the description of FIGS. 1 to 6 can be similarly applied, and the differences will be mainly described.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 이차 전지용 카트리지(1000)는, 복수의 단위 카트리지, 즉 제1 카트리지(1100) 및 제2 카트리지(1200)를 포함한다. 보다 구체적으로, 도 8의 제1 카트리지(1100) 및 제2 카트리지(1200)를 결합시키면, 도 7에 도시된 바와 같은 이차 전지용 카트리지가 구성될 수 있다.Referring to Figs. 7 and 8, a secondary battery cartridge 1000 according to the present invention includes a plurality of unit cartridges, that is, a first cartridge 1100 and a second cartridge 1200. Fig. More specifically, by coupling the first cartridge 1100 and the second cartridge 1200 of Fig. 8, a cartridge for a secondary battery as shown in Fig. 7 can be constructed.

상기 제1 카트리지(1100)와 제2 카트리지(1200)는 각각, 별도의 메인 프레임(100), 별도의 상부 냉각 플레이트(200) 및 별도의 하부 냉각 플레이트(300)를 각각 포함한다. 따라서, 제1 카트리지(1100)와 제2 카트리지(1200)로 구성되는 1개의 이차 전지용 카트리지는, 2개의 메인 프레임(100), 2개의 상부 냉각 플레이트(200) 및 2개의 하부 냉각 플레이트(300)를 포함한다고 할 수 있다. The first cartridge 1100 and the second cartridge 1200 each include a separate main frame 100, a separate upper cooling plate 200, and a separate lower cooling plate 300, respectively. Thus, one secondary battery cartridge composed of the first cartridge 1100 and the second cartridge 1200 includes two main frames 100, two upper cooling plates 200, and two lower cooling plates 300, .

또한, 제1 카트리지(1100)와 제2 카트리지(1200)는, 각각 별도의 개구부(O)가 형성될 수 있다. 그리고, 이러한 개구부(O)가 형성된 부분에서, 상부 냉각 플레이트(200)와 하부 냉각 플레이트(300)는 각각, 상부 벤딩부(210) 및 하부 벤딩부(310)를 구비할 수 있다.Further, the first cartridge 1100 and the second cartridge 1200 may have separate openings O, respectively. The upper cooling plate 200 and the lower cooling plate 300 may have an upper bending portion 210 and a lower bending portion 310 in the portion where the opening O is formed.

이러한 제1 카트리지(1100) 및 제2 카트리지(1200)는, 각각 물리적으로 분리된 구성이되, 상호 결합 가능하게 구성될 수 있다. 특히, 제1 카트리지(1100)의 메인 프레임(100)과 제2 카트리지(1200)의 메인 프레임(100)은, 적어도 일 측면이 수평 방향으로 결합되게 구성될 수 있다.The first cartridge 1100 and the second cartridge 1200 are physically separated from each other and can be configured to be mutually engageable. In particular, the main frame 100 of the first cartridge 1100 and the main frame 100 of the second cartridge 1200 may be configured such that at least one side thereof is coupled in the horizontal direction.

여기서, 제1 카트리지(1100)와 제2 카트리지(1200)의 메인 프레임(100)은 각각, 4개의 변을 구비할 수 있다. 즉, 제1 카트리지(1100)의 메인 프레임(100)은 4개의 변으로 구성되고, 제2 카트리지(1200)의 메인 프레임(100) 역시 4개의 변으로 구성될 수 있다. 이때, 제1 카트리지(1100)의 메인 프레임(100) 중 하나의 변을 이루는 단위 프레임과, 제2 카트리지(1200)의 메인 프레임(100) 중 하나의 변을 이루는 단위 프레임은 수평 방향으로 서로 결합되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 8에 도시된 구성을 기준으로, 제1 카트리지(1100)의 메인 프레임(100) 중 우측 단위 프레임과 제2 카트리지(1200)의 메인 프레임(100) 중 좌측 단위 프레임이 서로 측면이 결합되도록 구성될 수 있다.Here, each of the first cartridge 1100 and the main frame 100 of the second cartridge 1200 may have four sides. That is, the main frame 100 of the first cartridge 1100 is composed of four sides, and the main frame 100 of the second cartridge 1200 is also composed of four sides. At this time, a unit frame constituting one side of the main frame 100 of the first cartridge 1100 and a unit frame constituting one side of the main frame 100 of the second cartridge 1200 are coupled to each other in the horizontal direction Lt; / RTI > 8, the right unit frame of the main frame 100 of the first cartridge 1100 and the left unit frame of the main frame 100 of the second cartridge 1200 may be separated from each other May be combined.

그리고, 이러한 메인 프레임(100) 간 결합에 의해 하나의 이차 전지용 카트리지가 완성될 수 있다. 즉, 제1 카트리지(1100) 및 제2 카트리지(1200)는 냉각 플레이트의 양면이 상방 및 하방을 향하도록 눕혀진 상태에서 측면이 서로 맞닿는 형태로 결합될 수 있다.By coupling these main frames 100, one secondary battery cartridge can be completed. That is, the first cartridge 1100 and the second cartridge 1200 can be coupled with each other in such a manner that the side surfaces thereof are in contact with each other while the both sides of the cooling plate are laid down so as to face upward and downward.

이와 같이, 본 발명에 따른 이차 전지용 카트리지는, 제1 카트리지(1100) 및 제2 카트리지(1200)가 결합된 상태에서 이차 전지가 전체적으로 수용되고 보호될 수 있다.As described above, the secondary battery cartridge according to the present invention can be entirely accommodated and protected in a state where the first cartridge 1100 and the second cartridge 1200 are coupled.

도 9는, 도 7에 도시된 이차 전지용 카트리지의 적층 구성 및 이차 전지의 수납 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다. Fig. 9 is a perspective view schematically showing the lamination structure of the secondary battery cartridge shown in Fig. 7 and the storage structure of the secondary battery.

도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 이차 전지용 카트리지의 경우, 상하 방향으로 적층 가능하게 구성된다. 그리고, 이러한 카트리지의 상하 방향 적층 시, 그 내부에는 빈 공간이 형성되며, 이러한 빈 공간에 파우치형 이차 전지가 수납될 수 있다.Referring to FIG. 9, the secondary battery cartridge according to the present invention can be stacked in the vertical direction. When the cartridge is stacked in the vertical direction, an empty space is formed therein, and the pouch-shaped secondary battery can be housed in the empty space.

특히, 각각의 이차 전지용 카트리지는, 제1 카트리지(1100)와 제2 카트리지(1200)가 결합된 형태로 구성되며, 파우치형 이차 전지는 이러한 제1 카트리지(1100)에 의해 형성되는 공간에 일부분이 위치하고, 제2 카트리지(1200)에 의해 형성되는 공간에 다른 일부분이 위치할 수 있다.Particularly, each secondary battery cartridge is configured such that the first cartridge 1100 and the second cartridge 1200 are coupled to each other, and the pouch type secondary battery is partially formed in the space formed by the first cartridge 1100 And another portion may be located in the space formed by the second cartridge 1200. [

한편, 이차 전지는, 도 9에 도시된 바와 같이, 상부에서 하부 방향으로 바라본 형태가 대략 사각 형상인 파우치형 이차 전지일 수 있다. 이 경우, 파우치형 이차 전지는, 4개의 변을 가질 수 있다. 특히, 파우치형 이차 전지는, 직사각형 형태로 구성될 수 있는데, 이 경우 파우치형 이차 전지는 2개의 긴 변과 2개의 짧은 변을 갖는 형태로 구성될 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 9, the secondary battery may be a pouch-type secondary battery whose shape viewed from the upper side to the lower side is substantially rectangular. In this case, the pouch type secondary battery may have four sides. Particularly, the pouch-type secondary battery may be configured in a rectangular shape. In this case, the pouch-type secondary battery may have two long sides and two short sides.

이러한 실시예에서, 제1 카트리지(1100) 및 제2 카트리지(1200)는, 파우치형 이차 전지의 장변을 기준으로, 서로 다른 부분에 위치하도록 구성될 수 있다. 즉, 제1 카트리지(1100)와 제2 카트리지(1200)는, 파우치형 이차 전지의 장변을 2개로 분할하여, 각각 서로 다른 부분을 커버하도록 구성될 수 있다. In this embodiment, the first cartridge 1100 and the second cartridge 1200 can be configured to be located at different portions with respect to the long side of the pouch type secondary battery. That is, the first cartridge 1100 and the second cartridge 1200 can be configured to divide the long side of the pouch type secondary battery into two parts and cover different parts, respectively.

예를 들어, 도 9를 기준으로, 파우치형 이차 전지의 전극 리드 측에 위치하는 전단 측 변이 좌측 변이나 우측 변보다 짧게 구성될 때, 제1 카트리지(1100)와 제2 카트리지(1200)는 파우치형 이차 전지의 좌측 및 우측에 위치하는 변을 2개로 분할할 수 있다. 그리고, 제1 카트리지(1100)는 파우치형 이차 전지의 후단측 부분을 커버하고, 제2 카트리지(1200)는 파우치형 이차 전지의 전단측 부분을 커버할 수 있다.9, the first cartridge 1100 and the second cartridge 1200 are configured such that when the front end side located on the electrode lead side of the pouch type secondary battery is shorter than the left side or the right side, The sides located on the left and right sides of the rechargeable battery can be divided into two. The first cartridge 1100 covers the rear end side portion of the pouch type secondary battery, and the second cartridge 1200 covers the front end side portion of the pouch type secondary battery.

상부 냉각 플레이트(200) 및 하부 냉각 플레이트(300)는, 전체적인 크기가 크지 않더라도 어느 일 방향으로 길이가 길어지면 그 형태가 변형될 가능성이 높은데, 본 발명의 상기 구성에 의하면, 이러한 냉각 플레이트들이 어느 일 방향으로 길어지는 것을 줄일 수 있다. 따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 냉각 플레이트의 변형을 방지하여, 냉각 플레이트에 의한 냉각 효율이 보다 안정적으로 확보되도록 할 수 있다.Even though the overall size of the upper cooling plate 200 and the lower cooling plate 300 is not large, there is a high possibility that the shape of the upper cooling plate 200 and the lower cooling plate 300 may be deformed when the length is increased in one direction. It is possible to reduce the elongation in one direction. Therefore, according to this configuration of the present invention, deformation of the cooling plate can be prevented, and the cooling efficiency by the cooling plate can be more stably secured.

또한, 둘 이상의 상부 냉각 플레이트(200)와 하부 냉각 플레이트(300)에 의해 형성된 둘 이상의 냉각 유로는, 서로 분리되도록 구성될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예와 같이, 이차 전지용 카트리지가 제1 카트리지(1100)와 제2 카트리지(1200)로 구성되는 경우, 제1 카트리지(1100)와 제2 카트리지(1200)는 모두, 별도의 냉각 유로를 구비할 수 있다. 이 경우, 제1 카트리지(1100)에 형성된 유로와 제2 카트리지(1200)에 형성된 유로로 별도의 냉각 유체가 유출입되어, 상호 간 유체의 흐름에 서로 영향을 받지 않아, 제1 카트리지(1100)와 제2 카트리지(1200) 각각에 대하여 독립적인 냉각 제어가 가능해질 수 있다. 특히, 이차 전지는 부분적으로 온도 편차가 발생할 수 있는데, 이와 같이 제1 카트리지(1100)와 제2 카트리지(1200)의 냉각 유로가 독립적으로 형성된 구성에 의하면, 이차 전지의 부분적 온도 편차에 따라 적응적으로 대처하는 것이 용이할 수 있다. Further, the two or more cooling channels formed by the two or more upper cooling plates 200 and the lower cooling plate 300 may be configured to be separated from each other. That is, in the case where the cartridge for the secondary battery is constituted by the first cartridge 1100 and the second cartridge 1200 as in the embodiment of the present invention, both the first cartridge 1100 and the second cartridge 1200 are separately And a cooling channel for the cooling water. In this case, a separate cooling fluid flows in and out of the flow path formed in the first cartridge 1100 and the flow path formed in the second cartridge 1200, and is not influenced by the flow of fluid between the first and second cartridges 1100 and 1100, Independent cooling control for each of the second cartridges 1200 can be enabled. Particularly, in the case where the cooling flow paths of the first cartridge 1100 and the second cartridge 1200 are formed independently of each other as described above, the temperature of the secondary battery can be changed adaptively according to the partial temperature deviation of the secondary battery. It may be easy to cope with.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 11은 도 10의 H 부분에 대한 단면도이다.FIG. 10 is a perspective view schematically showing a configuration of a battery module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a sectional view taken along line H in FIG.

도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 본 발명에 따른 이차 전지용 카트리지 및 이차 전지를 하나 이상 포함한다. 10 and 11, a battery module according to the present invention includes at least one secondary battery cartridge and a secondary battery according to the present invention.

특히, 본 발명에 따른 배터리 모듈에 있어서, 카트리지는 상술한 바와 같이, 메인 프레임(100), 상부 냉각 플레이트(200) 및 하부 냉각 플레이트(300)를 포함할 수 있다. 여기서, 상부 냉각 플레이트(200)는 적어도 일측 단부, 특히 메인 프레임(100)의 개구부가 위치하는 부분에서 휘어진 형태로 메인 프레임(100)에 삽입된 상부 벤딩부(210)를 구비할 수 있다. 그리고, 하부 냉각 플레이트(300)는 적어도 일측 단부, 특히 메인 프레임(100)의 개구부가 위치하는 부분에서 휘어진 형태로 메인 프레임(100)에 삽입된 하부 벤딩부(310)를 구비할 수 있다. 이러한 카트리지의 구성에 대해서는, 상술하였으므로, 상세한 설명을 생략한다.Particularly, in the battery module according to the present invention, the cartridge may include the main frame 100, the upper cooling plate 200, and the lower cooling plate 300, as described above. Here, the upper cooling plate 200 may include an upper bending portion 210 inserted into the main frame 100 in a shape bent at at least one end portion, in particular, a portion where the opening portion of the main frame 100 is located. The lower cooling plate 300 may include a lower bending portion 310 inserted into the main frame 100 in a shape bent at at least one end portion thereof, particularly, a portion where the opening portion of the main frame 100 is located. Since the configuration of such a cartridge has been described above, a detailed description thereof will be omitted.

배터리 모듈은, 둘 이상의 이차 전지용 카트리지를 상하 방향으로 적층시키고, 그러한 적층으로 형성된 카트리지의 내부 공간에 하나 이상의 이차 전지를 수납하는 형태로 구성될 수 있다.The battery module may be configured to stack two or more secondary battery cartridges in the vertical direction and accommodate one or more secondary batteries in the internal space of the cartridge formed by such lamination.

또한, 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 이러한 이차 전지와 이차 전지용 카트리지 이외에, 유입 덕트 및 유출 덕트를 더 포함할 수 있다. 여기서, 유입 덕트는, 카트리지에 형성된 냉각 유로의 개방 부분에 구비되어 냉각 유로로 유체가 유입되도록 하는 공간 및 통로로서 기능할 수 있다. 그리고, 유출 덕트는, 카트리지에 형성된 냉각 유로의 다른 개방 부분에 구비되어, 냉각 유로로 흐르던 유체가 배터리 모듈 외부로 유출되도록 하는 공간 및 통로로서 기능할 수 있다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 카트리지는, 메인 프레임(100)의 2개의 측면에 개구부가 형성될 수 있는데, 유입 덕트 및 유출 덕트는 이러한 개구부가 형성된 측에 각각 구비될 수 있다. 한편, 유입 덕트 및 유출 덕트는, 냉각 유체의 유출입을 원활하게 하기 위해 팬을 구비할 수 있다.The battery module according to the present invention may further include an inlet duct and an outlet duct in addition to the secondary battery and the secondary battery cartridge. Here, the inflow duct may be provided in an opening portion of the cooling passage formed in the cartridge, and can function as a space and a passage for allowing the fluid to flow into the cooling passage. The outlet duct may be provided in another opening portion of the cooling passage formed in the cartridge, and may function as a space and a passage for allowing the fluid flowing in the cooling passage to flow out of the battery module. Particularly, in the cartridge according to the embodiment of the present invention, openings may be formed in two side surfaces of the main frame 100, and the inflow duct and the inflow duct may be respectively provided on the side where the openings are formed. On the other hand, the inlet duct and the outlet duct may be provided with a fan to facilitate the flow of the cooling fluid.

본 발명에 따른 배터리 팩은, 본 발명에 따른 배터리 모듈을 하나 이상 포함할 수 있다. 그리고, 이러한 배터리 모듈에는, 상술한 본 발명에 따른 이차 전지용 카트리지가 복수 개 포함될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 배터리 팩은 본 발명에 따른 이차 전지용 카트리지를 포함한다고 할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 이러한 배터리 모듈 이외에, 이러한 배터리 모듈을 수납하기 위한 케이스, 배터리 모듈의 충방전을 제어하기 위한 각종 장치, 이를테면 BMS(Battery Management System), 전류 센서, 퓨즈 등이 더 포함될 수 있다.The battery pack according to the present invention may include at least one battery module according to the present invention. The battery module may include a plurality of secondary battery cartridges according to the present invention. Therefore, the battery pack according to the present invention includes the cartridge for a secondary battery according to the present invention. In addition, the battery pack according to the present invention may include a case for accommodating such a battery module, various devices for controlling charge and discharge of the battery module, such as a battery management system (BMS), a current sensor, a fuse, . ≪ / RTI >

본 발명에 따른 이차 전지용 카트리지는, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 자동차에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 자동차는, 본 발명에 따른 배터리 모듈을 포함할 수 있고, 이러한 배터리 모듈에는 이차 전지와 함께 본 발명에 따른 이차 전지용 카트리지가 포함될 수 있다.The secondary battery cartridge according to the present invention can be applied to an automobile such as an electric car or a hybrid car. That is, the automobile according to the present invention may include the battery module according to the present invention, and the battery module may include the secondary battery according to the present invention together with the secondary battery.

도 12는, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 카트리지의 제조 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.12 is a flowchart schematically showing a method of manufacturing a cartridge for a secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 12를 참조하면, 본 발명에 따른 카트리지 제조 방법은, 상부 냉각 플레이트(200)와 하부 냉각 플레이트(300) 준비 단계(S110), 상하 이격 배치 단계(S120) 및 인서트 사출 단계(S130)를 포함할 수 있다.12, a method of manufacturing a cartridge according to the present invention includes preparing an upper cooling plate 200 and a lower cooling plate 300 (S110), a vertical spacing step S120, and an insert injection step S130 can do.

상기 S110 단계에서는, 판상의 금속 재질로 형성되고 적어도 일측 단부가 상부 방향으로 벤딩된 상부 벤딩부(210)를 구비하는 상부 냉각 플레이트(200)가 준비될 수 있다. 또한, 상기 S110 단계에서는, 판상의 금속 재질로 형성되고 적어도 일측 단부가 하부 방향으로 벤딩된 하부 벤딩부(310)를 구비하는 하부 냉각 플레이트(300)가 준비될 수 있다.In step S110, an upper cooling plate 200 may be prepared, which has an upper bending part 210 formed of a plate-shaped metal material and having at least one end bent upward. In step S110, a lower cooling plate 300 may be prepared, which includes a lower bending part 310 formed of a plate-shaped metal material and having at least one end bent downward.

상기 S120 단계에서는, 상부 냉각 플레이트(200) 및 하부 냉각 플레이트(300)가 상하 방향으로 소정 거리 이격된 채, 상호 대면되는 형태로 배치될 수 있다. 이때, 이러한 이격 구성으로 인해, 냉각 유로가 형성될 수 있다.In step S120, the upper cooling plate 200 and the lower cooling plate 300 may be disposed facing each other with a predetermined distance in the vertical direction. At this time, due to such a spacing configuration, a cooling channel can be formed.

상기 S130 단계에서는, 상부 냉각 플레이트(200)와 하부 냉각 플레이트(300)가 인서트된 상태에서, 상부 냉각 플레이트(200) 및 하부 냉각 플레이트(300)의 외주부에 폴리머 재질의 메인 프레임(100)이 인서트 사출될 수 있다. 이러한 S130 단계에서는, 상부 냉각 플레이트(200)와 하부 냉각 플레이트(300) 사이의 공간이 적어도 일부 개방되도록 구성되고, 적어도 상부 벤딩부(210) 및 하부 벤딩부(310)가 메인 프레임(100)의 내부에 위치하도록 구성될 수 있다.
In step S130, the main frame 100 made of a polymer is inserted into the outer periphery of the upper cooling plate 200 and the lower cooling plate 300 while the upper cooling plate 200 and the lower cooling plate 300 are inserted. Can be injected. At least the upper bending portion 210 and the lower bending portion 310 are configured to open at least a part of the space between the upper cooling plate 200 and the lower cooling plate 300, As shown in FIG.

이상과 같이, 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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood that various modifications and changes may be made without departing from the scope of the appended claims.

한편, 본 명세서에서 상, 하, 좌, 우, 전, 후와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.In the present specification, terms indicating upward, downward, leftward, rightward, forward, and backward directions are used, but these terms are for convenience of explanation only and may vary depending on the position of an object or the position of an observer It will be apparent to those skilled in the art that the present invention is not limited thereto.

10: 이차 전지
100: 메인 프레임
101, 102, 103, 104: 단위 프레임
200: 상부 냉각 플레이트
210: 상부 벤딩부
300: 하부 냉각 플레이트
310: 하부 벤딩부
1000: 카트리지
1100: 제1 카트리지
1200: 제2 카트리지10: Secondary battery
100: Mainframe
101, 102, 103, 104: unit frame
200: upper cooling plate
210: upper bending portion
300: Lower cooling plate
310: Lower bending part
1000: Cartridge
1100: First cartridge
1200: second cartridge

Claims (16)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 판상의 금속 재질로 형성되고 적어도 일측 단부가 상부 방향으로 벤딩된 상부 벤딩부를 구비하는 상부 냉각 플레이트 및 판상의 금속 재질로 형성되고 적어도 일측 단부가 하부 방향으로 벤딩된 하부 벤딩부를 구비하는 하부 냉각 플레이트를 준비하는 단계;
상기 상부 냉각 플레이트 및 상기 하부 냉각 플레이트를 상호 대면되고 상하 방향으로 소정 거리 이격되게 배치하는 단계; 및
상기 상부 냉각 플레이트와 상기 하부 냉각 플레이트 사이의 공간이 적어도 일부 개방되고, 적어도 상기 상부 벤딩부 및 상기 하부 벤딩부가 내부에 위치하도록 상기 상부 냉각 플레이트 및 상기 하부 냉각 플레이트의 외주부에 폴리머 재질의 메인 프레임을 인서트 사출하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지용 카트리지 제조 방법.An upper cooling plate formed of a plate-like metal material and having an upper bending portion at least one end of which is bent upward, and a lower cooling plate having a lower bending portion formed of a plate-like metal material and having at least one end bent downward Preparing;
Arranging the upper cooling plate and the lower cooling plate so as to face each other and spaced apart from each other by a predetermined distance in the vertical direction; And
A main frame made of a polymer material is provided at an outer peripheral portion of the upper cooling plate and the lower cooling plate so that a space between the upper cooling plate and the lower cooling plate is at least partially opened and at least the upper bending portion and the lower bending portion are located inside. Insert injection step
Wherein the first and second surfaces of the first and second plates are in contact with each other.
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