KR20180045373A - Battery Pack with means for cooling heat element - Google Patents

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Abstract

A battery pack according to an aspect of the present invention comprises: a battery module assembly having a cooling channel through which refrigerant flows in a pack case; a pack end plate disposed on one side of the battery module assembly to support the battery module assembly; an exothermic electrical component embedded with a heat generating component and disposed adjacent to the battery module assembly with the pack end plate interposed therebetween; a cooling channel connector communicating with the cooling channel and mounted in inward and outward directions in the pack case; and a heat transfer bracket made of a thermal-conductive material and having one side coupled to the cooling channel connector and the other side coupled to the exothermic electrical component. The battery pack of the present invention can prevent a temperature rise of the battery module adjacent to the exothermic electric component.

Description

발열 부품 냉각 수단을 구비한 배터리 팩{Battery Pack with means for cooling heat element} BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a battery pack,

본 발명은 배터리 팩에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 배터리 팩 내부 발열 부품들의 온도를 적절히 유지하기 위한 냉각 수단을 갖는 배터리 팩에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery pack, and more particularly, to a battery pack having cooling means for properly maintaining the temperature of heat generating components inside the battery pack.

최근에는 휴대형 전자기기와 같은 소형 장치 뿐만 아니라, 내연 기관 및/또는 전기 모터를 이용해서 구동력을 확보하려는 전기 자동차에도 이차 전지가 널리 이용되고 있다. 상기 전기 자동차에는 하이브리드 자동차, 플러그인 하이브리드 자동차 및 내연 기관 없이 전기 모터와 배터리로만 구동되는 순수 전기 자동차등이 포함된다.2. Description of the Related Art In recent years, secondary batteries have been widely used not only in small-sized devices such as portable electronic devices, but also in electric vehicles that require driving power by using internal combustion engines and / or electric motors. The electric vehicle includes a hybrid electric vehicle, a plug-in hybrid electric vehicle, a pure electric car driven only by an electric motor and a battery without an internal combustion engine, and the like.

전기 자동차의 경우, 많은 수의 이차 전지가 용량 및 출력을 높이기 위해 전기적으로 연결된다. 특히, 중대형 장치에는 적층이 용이하다는 장점으로 인해 파우치형 이차 전지가 많이 이용된다.In the case of an electric vehicle, a large number of secondary batteries are electrically connected to increase capacity and output. Particularly, pouch-type secondary batteries are widely used because they are easy to be stacked in a middle- or large-sized apparatus.

현재 널리 사용되는 이차전지의 종류에는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등이 있다. 이러한 단위 이차전지 셀, 즉, 단위 배터리 셀의 작동 전압은 약 2.5V ~ 4.2V이다. 따라서, 이보다 더 높은 출력 전압이 요구될 경우, 복수 개의 배터리 셀을 직렬로 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. 또한, 배터리 팩에 요구되는 충방전 용량에 따라 다수의 배터리 셀을 병렬 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. 따라서, 상기 배터리 팩에 포함되는 배터리 셀의 개수는 요구되는 출력 전압 또는 충방전 용량에 따라 다양하게 설정될 수 있다.Types of secondary batteries widely used today include lithium ion batteries, lithium polymer batteries, nickel cadmium batteries, nickel metal hydride batteries, and nickel-zinc batteries. The operating voltage of such a unitary secondary battery cell, that is, the unit battery cell is about 2.5V to 4.2V. Therefore, when a higher output voltage is required, a plurality of battery cells may be connected in series to form a battery pack. In addition, a plurality of battery cells may be connected in parallel according to a charge / discharge capacity required for the battery pack to form a battery pack. Therefore, the number of battery cells included in the battery pack can be variously set according to the required output voltage or the charge / discharge capacity.

한편, 복수 개의 배터리 셀을 직렬/병렬로 연결하여 배터리 팩을 구성할 경우, 적어도 하나의 배터리 셀로 이루어지는 배터리 모듈을 먼저 구성하고, 이러한 적어도 하나의 배터리 모듈을 이용하여 기타 구성요소를 추가하여 배터리 팩을 구성하는 방법이 일반적이다.Meanwhile, when a plurality of battery cells are connected in series / parallel to form a battery pack, a battery module including at least one battery cell is first configured, and other components are added using the at least one battery module, Is generally used.

이러한 종래 배터리 팩은, 전기 자동차 등의 자동차에 장착되며 외관을 형성하는 팩 케이스, 팩 케이스 내에 구비되는 적어도 하나의 배터리 모듈을 포함하는 배터리 모듈 조립체, 배터리 모듈들의 충방전 동작을 전반적으로 제어하는 BMS 어셈블리, 배터리 팩 내의 전류를 On/Off 시키기 위한 릴레이 어셈블리 등과 같은 전장품들을 포함하여 구성될 수 있다. Such conventional battery packs include a battery pack assembly including a pack case mounted on an automobile such as an electric vehicle and forming an external appearance, at least one battery module provided in the pack case, a BMS Assemblies, relay assemblies for turning on / off the current in the battery pack, and the like.

한편, 전기 자동차 등의 분야에서 최근의 배터리 팩들은 그 공간 효율성 때문에 기존보다 슬림화될 것이 요구되고 있다. 이러한 요구를 맞추기 위해 제조사들은 예컨대 BMS 어셈블리와 릴레이 어셈블리와 같은 전장 부품들을 배터리 모듈 조립체와 매우 가까운 위치에 집약적으로 조립하고 있다. 이와 같이 전장 부품들을 배터리 모듈 조립체와 바로 이웃하게 배치시키면 배터리 팩의 부피가 감소하게 되므로, 배터리 팩은 단위 부피당 에너지 밀도가 높아져 컴팩트하게 구현될 수 있다.On the other hand, in the fields of electric vehicles and the like, recent battery packs are required to be slimmer than existing ones due to their space efficiency. To meet this demand, manufacturers have intensively assembled electrical components, such as BMS assemblies and relay assemblies, in close proximity to battery module assemblies. As described above, if the electrical parts are disposed immediately adjacent to the battery module assembly, the volume of the battery pack is reduced, so that the energy density per unit volume of the battery pack is increased and can be realized compactly.

그런데 상기 전장 부품들 중에는 발열체를 다수 포함하고 있는 것들이 있다. 예컨대, 릴레이 어셈블리는 작동 중 발열량이 큰 컨택터(contactor)와 다이오드(diode)와 같은 발열체들을 내장하고 있는 전장 부품이다. 이와 같은 발열성 전장 부품은 바로 옆에 위치한 배터리 셀들의 온도를 상승시킴으로써 배터리 모듈 조립체의 온도 편차를 유발시킨다. 배터리 셀들의 온도 상승 및 배터리 모듈 조립체 내의 셀들 간의 온도 편차는 배터리 팩의 성능 저하, 수명 단축 및 나아가 장시간 발열이 지속되면 폭발로 이어질 가능성도 배제할 수 없다. However, some of the electrical parts include a plurality of heating elements. For example, a relay assembly is an electrical component that incorporates a heating element such as a contactor and a diode, which generate a large amount of heat during operation. Such an exothermic electrical component raises the temperature of the immediately adjacent battery cells, thereby causing a temperature variation of the battery module assembly. The temperature rise of the battery cells and the temperature deviation between the cells in the battery module assembly can not be excluded even if the performance of the battery pack is deteriorated, the service life is shortened, and further, if the heat generation continues for a long time, it may lead to an explosion.

따라서 배터리 팩을 구성함에 있어서, 배터리 모듈의 온도 관리뿐만 아니라 그 주변 발열성 전장 부품에 대한 온도 관리도 매우 중요한 이슈가 아닐 수 없다. Therefore, in the construction of the battery pack, temperature management of the battery modules as well as temperature management of the surrounding heat generating electrical components is a very important issue.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 고려하여 창안된 것으로서, 배터리 팩 내부의 발열성 전장품을 냉각시킬 수 있는 냉각 수단을 구비한 배터리 팩을 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a battery pack having a cooling means for cooling a heating electric component inside a battery pack.

다만, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood, however, that the technical subject matter of the present invention is not limited to the above-mentioned problems, and other matters not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the invention described below.

본 발명의 일 측면에 따르면, 팩 케이스 내부에서 냉매가 유동하는 냉각 채널을 구비한 배터리 모듈 조립체; 상기 배터리 모듈 조립체의 적어도 일 측면에 배치되어 상기 배터리 모듈 조립체를 지지하는 팩 엔드 플레이트; 발열 부품이 내장되며, 상기 팩 엔드 플레이트를 사이에 두고 상기 배터리 모듈 조립체와 이웃하게 배치되는 발열성 전장품; 상기 냉각 채널과 연통하며 상기 배터리 팩 케이스에 장착되는 냉각 채널 커넥터; 및 열 전도성 소재로 마련되고, 일측은 상기 냉각 채널 커넥터에 결합되고, 타측은 상기 발열성 전장품에 결합되는 열전달 브라켓을 포함하는 배터리 팩이 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a battery module assembly having a cooling channel through which refrigerant flows inside a pack case; A pack end plate disposed on at least one side of the battery module assembly to support the battery module assembly; An exothermic electric component including a heat generating component and disposed adjacent to the battery module assembly with the pack end plate interposed therebetween; A cooling channel connector communicating with the cooling channel and mounted to the battery pack case; And a heat transfer bracket that is provided in the heat conductive material and has one side coupled to the cooling channel connector and the other side coupled to the exothermic electrical product.

상기 열전달 브라켓은, 상기 발열성 전장품과 면 접촉하며, 상기 팩 엔드 플레이트에 결합되는 제1 열전달 브라켓; 및 상기 제1 열전달 브라켓과 상기 냉각 채널 커넥터에 결합되는 제2 열전달 브라켓을 포함할 수 있다.The heat transfer bracket includes: a first heat transfer bracket in surface contact with the heat generating electrical component and coupled to the pack end plate; And a second heat transfer bracket coupled to the first heat transfer bracket and the cooling channel connector.

상기 제1 열전달 브라켓은 상기 팩 엔드 플레이트의 일면에 나란하게 결합되는 수평 플레이트와, 상기 수평 플레이트에 대해 절곡 연장되어 상기 발열성 전장품의 일 측면과 면 접촉하는 수직 플레이트를 포함할 수 있다.The first heat transfer bracket may include a horizontal plate coupled to one side of the pack end plate and a vertical plate extending from the horizontal plate and contacting the one side of the heat generating electrical component.

상기 제2 열전달 브라켓은, 상기 수직 플레이트와 면 접촉되도록 마련되는 제1 연결 플레이트와, 상기 제1 연결 플레이트에 대해 절곡 연장되어 상기 냉각 채널 커넥터와 면 접촉 가능하게 마련되는 제2 연결 플레이트를 포함할 수 있다.The second heat transfer bracket may include a first connection plate provided to be in surface contact with the vertical plate and a second connection plate bent and extended from the first connection plate to be in surface contact with the cooling channel connector .

상기 냉각 채널 커넥터는, 상기 냉각 채널과 연통하며 상기 팩 케이스에 형성된 커넥터용 홀에 장착되는 커넥터 본체; 커넥터 본체에서 연장되어 상기 커넥터용 홀을 통과하여 배터리 팩 케이스 외부로 노출되는 포트; 및 판상체 형상으로 상기 커넥터 본체와 한 몸체로 형성되고 상기 제2 열전달 브라켓과 접촉하여 열 교환을 행하는 쿨링핀을 포함할 수 있다.Wherein the cooling channel connector comprises: a connector body communicating with the cooling channel and mounted to a hole for a connector formed in the pack case; A port extending from the connector body and passing through the connector hole and exposed to the outside of the battery pack case; And a cooling fin which is formed as a body with the connector body in a plate shape and contacts with the second heat transfer bracket to perform heat exchange.

상기 쿨링핀은 몸체에 대해 절곡된 형태로 마련되는 끝단부를 구비하고, 상기 제2 열전달 브라켓에는 상기 쿨링핀의 끝단부가 삽입되어 걸리게 되는 걸림홈이 형성될 수 있다.The cooling fin may have an end portion bent to the body, and the second heat transfer bracket may be formed with a locking groove into which the end of the cooling fin is inserted and hooked.

제2 열전달 브라켓에는 상기 쿨링핀이 억지 끼움되어 상기 쿨링핀의 양면과 접촉하는 슬롯이 형성될 수 있다.And the second heat transfer bracket may be provided with a slot in which the cooling pin is forcedly inserted into contact with both surfaces of the cooling fin.

상기 냉각 채널 커넥터는, 상기 냉각 채널의 유입구와 연통하는 인렛 커넥터, 상기 냉각 채널의 유출구와 연통하는 아웃렛 커넥터를 포함하며, 상기 인렛 커넥터와 상기 아웃렛 커넥터 중 적어도 어느 하나는 상기 열전달 브라켓을 매개로 상기 발열성 전장품와 열 교환을 행할 수 있다.Wherein the cooling channel connector includes an inlet connector communicating with an inlet port of the cooling channel and an outlet connector communicating with an outlet port of the cooling channel and at least one of the inlet connector and the outlet connector is connected to the cooling channel through the heat transfer bracket, Heat exchange with the exothermic electrical component can be performed.

상기 인렛 커넥터와 상기 아웃렛 커넥터는 상기 발열성 전장품를 사이에 두고 나란하게 배치되어, 각각 상기 발열성 전장품와 열 교환을 행할 수 있다.The inlet connector and the outlet connector are disposed in parallel to each other with the exothermic electrical component interposed therebetween, and can exchange heat with the exothermic electrical component.

상기 팩 엔드 플레이트와 상기 제1 열전달 브라켓은 용접 결합되고, 상기 발열성 전장품은 상기 제1 열전달 브라켓에 볼트 체결될 수 있다.The pack end plate and the first heat transfer bracket are welded to each other, and the heat transfer electrical component can be bolted to the first heat transfer bracket.

상기 제2 열전달 브라켓은 구리(CU) 또는 알루미늄(Al) 재질로 마련될 수 있다.The second heat transfer bracket may be made of copper (CU) or aluminum (Al).

본 발명의 다른 양태에 의하면, 상술한 배터리 팩을 포함하는 자동차가 제공될 수 있다. 상기 자동차는 전기 자동차나 하이브리드 자동차를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, an automobile including the above-described battery pack can be provided. The automobile may include an electric vehicle or a hybrid vehicle.

본 발명의 일 측면에 의하면, 배터리 모듈과 인접한 발열성 전장 부품을 효과적으로 냉각시킬 수 있음으로 배터리 팩 운용 중 전장 부품의 발열에 따른 배터리 팩, 특히 발열성 전장 부품과 인접한 배터리 모듈의 온도 상승을 방지할 수 있다. According to an aspect of the present invention, it is possible to effectively cool the exothermic electric component adjacent to the battery module, thereby preventing the temperature rise of the battery pack, particularly the exothermic electric component and the battery module adjacent to the battery module, can do.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 배터리 모듈의 온도 관리를 위한 냉각 수단을 이용하여 발열성 전장 부품이 함께 냉각될 수 있음으로, 발열성 전장 부품을 냉각 시키기 위한 별도의 구성품 수가 크게 필요하지 않아 냉각 장치의 경제성과 효율성이 도모될 수 있다. According to another aspect of the present invention, since the exothermic electrical components can be cooled together by using the cooling means for temperature management of the battery module, a large number of separate components for cooling the exothermic electrical components are not required, The economic efficiency and efficiency of the system can be promoted.

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 배터리 팩의 사시도이다.
도 2는 도 1에서 팩 커버를 분리한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 채널 커넥터와 배터리 모듈 조립체 의 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 결합 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 팩 엔드 플레이트를 사이에 두고 배치된 발열성 전장품과 배터리 모듈을 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 5의 주요 부분 측면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 발열성 전장품의 냉각 구성을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 쿨링핀과 제2 연결 플레이트의 결합 전,후를 나타낸 개략적인 사시도이다.
도 10은 도 9의 실시예의 변형예를 나타낸 개략적인 사시도이다. 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 the understanding of the technical idea of the invention, And should not be construed as limiting.
1 is a perspective view of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of the pack cover shown in FIG. 1; FIG.
3 is an exploded perspective view of a cooling channel connector and a battery module assembly according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view of FIG. 3. FIG.
FIG. 5 is a perspective view illustrating a heat generating electrical component and a battery module disposed with a pack end plate interposed therebetween according to an embodiment of the present invention. FIG.
Figure 6 is a side view of the main part of Figure 5;
FIG. 7 is a perspective view schematically showing a cooling structure of a heat-generating electrical product according to an embodiment of the present invention.
8 and 9 are schematic perspective views showing the cooling pin and the second connection plate before and after the coupling according to an embodiment of the present invention.
10 is a schematic perspective view showing a modification of the embodiment of FIG.

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 안 되며, 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 meanings, and the inventor should appropriately interpret the concept of the term 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 사상을 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 merely the most preferred embodiments of the present invention and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention. Therefore, various equivalents It should be understood that water and variations may be present.

본 발명의 실시형태는 통상의 기술자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이므로 도면에서의 구성요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다. 따라서, 각 구성요소의 크기나 비율은 실제적인 크기나 비율을 전적으로 반영하는 것은 아니다.The embodiments of the present invention are provided to explain the present invention more fully to the ordinary artisan, so that the shape and size of the components in the drawings may be exaggerated, omitted or schematically shown for clarity. Thus, the size or ratio of each component does not entirely reflect the actual size or ratio.

이하 설명할 본 발명의 배터리 팩(10)은, 자동차의 에너지원으로써, 자동차에 구비될 수 있다. 예로써, 상기 배터리 팩(10)은 전기 자동차, 하이브리드 자동차, 플러그인 하이브리드 자동차 등에 구비될 수 있다. 또한, 상기 배터리 팩(10)은 상기 자동차 이외에도 이차 전지로서의 배터리 셀을 이용하는 전력 저장 장치(Energy Storage System) 등 기타 다른 장치나 기구 및 설비 등에 구비되는 것도 가능할 수 있음은 물론이다.The battery pack 10 of the present invention to be described below can be provided in an automobile as an energy source of an automobile. For example, the battery pack 10 may be an electric vehicle, a hybrid vehicle, a plug-in hybrid vehicle, or the like. In addition, the battery pack 10 may be provided in other devices such as an energy storage system using a battery cell as a secondary battery as well as the automobile.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 사시도, 도 2는 도 1에서 팩 커버를 분리한 사시도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 채널 커넥터와 다수의 배터리 모듈 조립체의 조립 구성을 나타낸 사시도, 도 4는 도 3의 부분 분리 사시도이다.FIG. 1 is a perspective view of a battery pack according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of the battery pack shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a perspective view of a cooling channel connector and a plurality of battery module assemblies according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a partially separated perspective view of FIG. 3. FIG.

이들 도면들에 도시한 바와 같이, 본 발명의 배터리 팩(10)은 팩 케이스(100), 다수의 배터리 모듈 조립체(200), 팩 엔드 플레이트(300), 발열 부품을 내장한 발열성 전장품(400), 열전달 브라켓(500) 및 냉각 채널 커넥터(600)를 포함할 수 있다. As shown in these drawings, the battery pack 10 of the present invention includes a pack case 100, a plurality of battery module assemblies 200, a pack end plate 300, and a heat generating electrical component 400 , Heat transfer bracket (500), and cooling channel connector (600).

팩 케이스(100)는 배터리 팩(10)의 외관을 형성하며, 전기 자동차에 장착될 수 있다. 이러한 팩 케이스(100)는, 케이스 커버(110) 및 케이스 트레이(120)를 포함할 수 있다.The pack case 100 forms the appearance of the battery pack 10 and can be mounted on the electric vehicle. The pack case 100 may include a case cover 110 and a case tray 120.

케이스 커버(110)는 배터리 모듈 조립체(200), 팩 엔드 플레이트(300), 기타 각종 전장 부품 등의 구성 요소들을 패키징하도록 케이스 트레이(120)와 상호 결합될 수 있다.The case cover 110 may be interconnected with the case tray 120 to package components such as the battery module assembly 200, the pack end plate 300, and various other electrical components.

케이스 트레이(120)는 배터리 모듈 조립체(200), 팩 엔드 플레이트(300), 기타 각종 전장 부품 등의 구성 요소들을 지지하며, 전기 자동차의 차체 등에 장착될 수 있다. The case tray 120 supports components such as a battery module assembly 200, a pack end plate 300, and various other electrical parts, and can be mounted on a vehicle body of an electric vehicle or the like.

도 2에 도시된 바와 같이, 배터리 모듈 조립체(200)는 상기 팩 케이스(100) 내부에 수용되며, 상호 전기적으로 연결되는 복수 개의 배터리 모듈(210)들과 냉각 채널(220)을 포함할 수 있다. 상기 복수 개의 배터리 모듈(210)들은 상기 팩 케이스(100)의 전후 방향(X축 방향)을 따라 일렬로 배열되며, 상기 케이스 트레이(120)에 고정 장착될 수 있다.2, the battery module assembly 200 may include a plurality of battery modules 210 and cooling channels 220 accommodated in the pack case 100 and electrically connected to each other . The plurality of battery modules 210 are arranged in a line along the front-rear direction (X-axis direction) of the pack case 100, and can be fixedly mounted on the case tray 120.

도 3 및 도 4를 참조하면, 배터리 모듈(210)은 다수의 이차 전지와 다수의 이차 전지들을 적층시키기 위한 카트리지(211)와, 배터리 모듈(210) 최외곽에 배치되는 모듈 엔드 플레이트(215)와 배터리 모듈(210) 내의 이차 전지들의 충방전 동작을 전반적으로 제어하는 배터리 관리 장치(216)를 포함할 수 있다. 3 and 4, the battery module 210 includes a cartridge 211 for stacking a plurality of secondary batteries and a plurality of secondary batteries, a module end plate 215 disposed at the outermost portion of the battery module 210, And a battery management device 216 for controlling the charging and discharging operations of the secondary batteries in the battery module 210.

도면의 편의상 도시하지 않았으나, 상기 다수의 이차 전지는 파우치형 이차 전지일 수 있다. 실질적으로 배터리 모듈(210)은 이들 다수의 이차 전지들의 집합체일 수 있다. 파우치형 이차 전지는 기계적 강성이 부족하기 때문에 이차 전지의 홀딩 및 그 유동을 방지하기 위해 카트리지(211)를 사용한다.Although not shown in the drawings for the sake of convenience, the plurality of secondary batteries may be a pouch type secondary battery. The battery module 210 may be substantially a collection of these secondary batteries. Since the pouch type secondary battery is insufficient in mechanical rigidity, the cartridge 211 is used to prevent the secondary battery from holding and flowing.

본 실시예의 카트리지(211)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 사각 링 형태의 적층용 프레임(212)과 이에 장착되는 냉각 플레이트(213), 그리고 냉각 플레이트(213)의 둘레를 감싸는 냉각 튜브(214)를 포함할 수 있다. 3, the cartridge 211 of the present embodiment is constituted by a stacking frame 212 in the form of a rectangular ring, a cooling plate 213 mounted thereon, and a cooling tube 213 surrounding the periphery of the cooling plate 213 214 < / RTI >

냉각 플레이트(213)는 열 전도성을 가지는 박형의 부재라면 그것의 두께나 구조가 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 금속 소재의 시트형 판재가 바람직하게 사용될 수 있다. 상기 금속 소재는 금속 중에서도 열 전도성이 높고 경량인 알루미늄 또는 알루미늄 합금이 사용될 수 있다. The thickness and structure of the cooling plate 213 are not particularly limited as long as it is a thin-shaped member having thermal conductivity. For example, a sheet-shaped metal plate material can be preferably used. The metal material may be aluminum or aluminum alloy having a high thermal conductivity and light weight among metals.

또한, 냉각 플레이트(213)의 테두리에는 냉각 튜브(214)가 장착될 수 있다. 이러한 냉각 플레이트에 이차 전지가 안착되기 때문에 이차 전지에서 발생된 열은 냉각 플레이트로 전도되고, 냉각 플레이트(213)의 열은 냉각 튜브(214)에 흐르는 냉각수에 의해 흡수될 수 있다. 이때 상기 냉각 튜브(214)에 흐르는 냉각수는 냉각 채널(220)로부터 공급된다. 여기서 냉각 채널(220)은 팩 케이스(100) 내부에서 냉각수가 순환할 수 있도록 마련된 유로이다. In addition, a cooling tube 214 may be mounted on the rim of the cooling plate 213. The heat generated in the secondary battery is conducted to the cooling plate, and the heat of the cooling plate 213 can be absorbed by the cooling water flowing in the cooling tube 214 because the secondary battery is seated on the cooling plate. At this time, cooling water flowing in the cooling tube 214 is supplied from the cooling channel 220. Here, the cooling channel 220 is a channel provided so that the cooling water can circulate inside the pack case 100.

도 4에 도시된 바와 같이, 냉각 채널(220)은 배터리 모듈 조립체(200) 하부에 배치되고, 냉각 튜브들은 이러한 냉각 채널에 수직으로 직결되게 구성된다. 따라서, 배터리 팩(10) 외부에서 유입된 냉각수는 냉각 채널(220)을 따라 흐르며, 카트리지(211)들 내의 냉각 튜브(214)들로 분기될 수 있다. As shown in Figure 4, the cooling channel 220 is disposed below the battery module assembly 200, and the cooling tubes are configured to be directly perpendicular to this cooling channel. The cooling water flowing outside the battery pack 10 flows along the cooling channel 220 and can be branched to the cooling tubes 214 in the cartridges 211. [

본 발명의 실시예에 따른 상기 냉각 채널(220)은, 적층용 프레임(212)에 일체로 형성된 파이프 형태의 관상체(220a)들을 상호 연결시킴으로서 구성될 수 있다. 이를테면, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 적층용 프레임(212)의 하단부 코너 영역에 관상체(220a)가 구비될 수 있다. 적층용 프레임(212)들을 상호 적층 내지 조립하면, 관상체(220a)들이 서로 연결됨으로서 냉각 채널(220)이 형성될 수 있다. 상기 냉각 채널(220)은 냉각 채널 커넥터(600)와 연통될 수 있다. The cooling channel 220 according to the embodiment of the present invention may be constructed by interconnecting pipe-shaped tubular bodies 220a integrally formed in the frame 212 for lamination. For example, as shown in FIGS. 3 and 4, a tubular body 220a may be provided in the lower end corner region of the stacking frame 212. [0041] FIG. When the stacking frames 212 are laminated or assembled together, the cooling channels 220 can be formed by connecting the tubular members 220a to each other. The cooling channel 220 may communicate with the cooling channel connector 600.

냉각 채널 커넥터(600)는 팩 케이스(100)에 고정 장착되어 배터리 팩(10) 외부의 냉각수 공급 장치(미도시)와 연결되는 구성으로 팩 케이스(100)의 전면부에 배치될 수 있다. The cooling channel connector 600 may be disposed on the front side of the pack case 100 in such a manner that the cooling channel connector 600 is fixed to the pack case 100 and connected to a cooling water supply device (not shown) outside the battery pack 10.

본 실시예에 따른 냉각 채널 커넥터(600)는 커넥터 본체(611,621), 포트(612,622), 및 쿨링핀(623)을 포함할 수 있다. The cooling channel connector 600 according to the present embodiment may include a connector body 611, 621, ports 612, 622, and a cooling pin 623.

커넥터 본체(611,621)는 냉각 채널(220)과 연통하며 팩 케이스(100)의 전면에 형성된 커넥터용 홀에 장착될 수 있다. 구체적으로, 커넥터 본체(611,621)는 전단부가 커넥터용 홀에 끼워 넣어진 상태에서 전단부 뒷쪽에 위치한 플랜지가 팩 케이스(100) 내벽에 볼트 체결됨으로써 팩 케이스(100)에 고정 장착될 수 있다. The connector bodies 611 and 621 communicate with the cooling channels 220 and can be mounted in the connector holes formed in the front surface of the pack case 100. Specifically, the connector body 611, 621 can be fixedly mounted to the pack case 100 by fastening the flange located at the rear side of the front end portion to the inner wall of the pack case 100 in a state where the front end portion is inserted into the connector hole.

상기 전단부와 커넥터용 홀의 형상은(도 1 참조) 고정력 향상을 위해 육각 형태로 마련될 수 있다. 이러한 커넥터 본체(611,621)는 팩 케이스(100) 내부에서 직접 냉각 채널(220)과 연결되거나 연장 호스 또는 배관을 매개로 냉각 채널(220)과 연결될 수 있다. The shape of the front end portion and the hole for the connector (see FIG. 1) may be a hexagonal shape in order to improve the fixing force. These connector bodies 611 and 621 may be connected to the cooling channel 220 directly in the pack case 100 or may be connected to the cooling channel 220 via an extension hose or pipe.

포트(612,622)는 커넥터 본체(611,621)에서 연장되어 상기 커넥터용 홀을 통과하여 팩 케이스(100) 외부로 노출될 수 있다. 이러한 포트(612,622)는 배터리 팩(10) 외부에서 냉각수 공급 장치와 연결될 수 있다. The ports 612 and 622 may extend from the connector bodies 611 and 621 and may be exposed to the outside of the pack case 100 through the connector holes. These ports 612 and 622 may be connected to the cooling water supply device outside the battery pack 10.

쿨링핀(623)은 열 전도성 재질의 판상체 형상으로 커넥터 본체(611,621)와 한 몸체로 마련되며, 후술할 제2 열전달 브라켓(520)과 접촉하여 제2 열전달 브라켓(520)과 열 교환을 행하는 구성이다. 쿨링핀(623)에 대한 보다 자세한 설명은 후술하기로 한다. The cooling pins 623 are formed as a body with the connector bodies 611 and 621 in the form of a plate of a thermally conductive material and are in contact with the second heat transfer bracket 520 to be described later to perform heat exchange with the second heat transfer bracket 520 . A more detailed description of the cooling pin 623 will be given later.

냉각 채널 커넥터(600)는 2개가 마련될 수 있으며, 상기 2개의 냉각 채널 커넥터(600)는 외부에서 냉각수를 유입시키기 위한 인렛 커넥터(610)와 외부로 냉각수를 유출시키기 위한 아웃렛 커넥터(620)일 수 있다. 인렛 커넥터(610)는 팩 케이스(100) 내부에서 냉각 채널(220)의 유입구와 연통되며, 아웃렛 커넥터(620)는 냉각 채널(220)의 유출구와 연통될 수 있다. 여기서 냉각 채널(220)의 유입구와 유출구는 팩 케이스(100)의 전면부에 제일 가깝게 위치한 관상체(220a)해당한다.Two cooling channel connectors 600 may be provided, and the two cooling channel connectors 600 may include an inlet connector 610 for introducing cooling water from the outside and an outlet connector 620 for discharging cooling water to the outside . The inlet connector 610 may communicate with the inlet of the cooling channel 220 within the pack case 100 and the outlet connector 620 may communicate with the outlet of the cooling channel 220. Here, the inlet and outlet of the cooling channel 220 correspond to the tubular body 220a located closest to the front portion of the pack case 100.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 팩 엔드 플레이트를 사이에 두고 배치된 발열성 전장품과 배터리 모듈을 나타낸 사시도이다. FIG. 5 is a perspective view illustrating a heat generating electrical component and a battery module disposed with a pack end plate interposed therebetween according to an embodiment of the present invention. FIG.

도 2와 함께 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 배터리 모듈 조립체(200)의 양쪽 외측면에는 팩 엔드 플레이트(300)가 구비될 수 있다. 팩 엔드 플레이트(300)는 대략 넓은 면적을 가진 플레이트 형태로 마련될 수 있으며, 배터리 모듈 조립체(200)의 양쪽 외측면을 커버할 수 있다. 이러한 팩 엔드 플레이트(300)는 배터리 모듈 조립체(200)의 양쪽 외측면에서 배터리 모듈 조립체(200)를 외부의 충격 등으로부터 보호하는 역할을 할 수 있다. 따라서 팩 엔드 플레이트(300)는 강성이 확보될 수 있도록 스틸 등의 금속 재질로 제작될 수 있다. Referring to FIG. 5 together with FIG. 2, a pack end plate 300 may be provided on both outer sides of the battery module assembly 200 according to the present embodiment. The pack end plate 300 may be provided in the form of a plate having an approximately large area and may cover both outer sides of the battery module assembly 200. The pack end plate 300 may serve to protect the battery module assembly 200 from external impacts on both outer sides of the battery module assembly 200. Therefore, the pack end plate 300 can be made of a metal such as steel to ensure rigidity.

한편, 상기 팩 엔드 플레이트(300)를 사이에 두고 배터리 모듈 조립체(200)와 바로 이웃한 위치에 발열성 전장품(400)이 배치될 수 있다. 발열성 전장품(400)은 전장 박스 내부에 발열 부품을 내장하고 있을 수 있다. 예컨대, 상기 발열성 전장품(400)은 컨택터(contactor), 다이오드(diode)와 같은 발열 부품을 포함하는 릴레이 어셈블리일 수 있다. 릴레이 어셈블리는 차량 충돌 등 비상 시 배터리 팩(10) 내의 전류를 선택적으로 차단시키기 위한 제어 장치이다. 물론, 발열성 전장품(400)이 반드시 릴레이 어셈블리에 국한되는 것은 아니며, 배터리 팩(10) 운용에 있어서 발열을 일으키는 기타 전장품일 수 있다. 이러한 발열성 전장품(400)은 운용 중 과열되면 필연적으로 주변의 배터리 모듈(210)의 온도를 상승시킬 우려가 있다.Meanwhile, the heating electric component 400 may be disposed at a position immediately adjacent to the battery module assembly 200 with the pack end plate 300 interposed therebetween. The exothermic electric component 400 may have a built-in heat generating component inside the electric field box. For example, the heating electric device 400 may be a relay assembly including a heat generating part such as a contactor and a diode. The relay assembly is a control device for selectively interrupting the current in the battery pack 10 in an emergency such as a vehicle collision. Of course, the exothermic electrical component 400 is not necessarily limited to the relay assembly, and may be other electrical components that generate heat in operation of the battery pack 10. When the heating appliance 400 is overheated during operation, the temperature of the battery module 210 may be inevitably increased.

열전달 브라켓(500)은 상기 발열성 전장품(400)에서 발생되는 열을 전해 받아 냉각시키는 역할을 한다. 보다 정확하게는 열전달 브라켓(500)은 발열성 전장품(400)의 열을 흡수하여 냉각 채널 커넥터(600)로 전달하는 역할을 한다. 따라서 열전달 브라켓(500)은 구리(Cu) 또는 알루미늄(Al)과 같은 열 전도성이 우수한 소재로 제작될 수 있다.The heat transfer bracket 500 serves to cool the heat generated by the exoergic electrical component 400 and cool it. More precisely, the heat transfer bracket 500 absorbs the heat of the exoergic electrical component 400 and transfers the heat to the cooling channel connector 600. Accordingly, the heat transfer bracket 500 may be made of a material having excellent thermal conductivity such as copper (Cu) or aluminum (Al).

도 6은 도 5의 주요 부분 측면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 발열성 전장품의 냉각 구성을 개략적으로 나타낸 사시도이다. FIG. 6 is a side view of a main portion of FIG. 5, and FIG. 7 is a perspective view schematically illustrating a cooling structure of a heat-generating electrical product according to an embodiment of the present invention.

이들 도면들에 도시한 바와 같이, 상기 열전달 브라켓(500)은 일측은 냉각 채널 커넥터(600)에 결합되고, 타측은 발열성 전장품(400)에 결합되게 구성될 수 있다. 이를테면, 본 실시예에서 열전달 브라켓(500)은 발열성 전장품(400) 및 팩 엔드 플레이트(300)와 결합하는 제1 열전달 브라켓(510)과, 상기 제1 열전달 브라켓(510) 및 냉각 채널 커넥터(600)와 결합하는 제2 열전달 브라켓(520)을 포함할 수 있다. As shown in these drawings, the heat transfer bracket 500 may be configured such that one side is coupled to the cooling channel connector 600 and the other side is coupled to the exothermic electrical product 400. The heat transfer bracket 500 may include a first heat transfer bracket 510 coupled to the exothermic electrical component 400 and the pack end plate 300 and a second heat transfer bracket 510 coupled to the first heat transfer bracket 510 and the cooling channel connector 600 coupled to the second heat transfer bracket 520.

제1 열전달 브라켓(510)은 팩 엔드 플레이트(300)의 일면에 나란하게 고정 결합되는 수평 플레이트(511)와, 상기 수평 플레이트(511)에 대해 절곡 연장되어 발열성 전장품(400)의 일면에 고정 결합되는 수직 플레이트(512)를 포함할 수 있다. The first heat transfer bracket 510 includes a horizontal plate 511 fixed to one side of the pack end plate 300 and fixed to one side of the heat generating electrical component 400, And may include a vertical plate 512 coupled thereto.

수평 플레이트(511)는 팩 엔드 플레이트(300)에 용접 결합될 수 있고, 발열성 전장품(400)은 수직 플레이트(512)에 볼트 체결되어 상기 수직 플레이트(512)에 고정 장착될 수 있다. The horizontal plate 511 may be welded to the pack end plate 300 and the exothermic electrical component 400 may be bolted to the vertical plate 512 and fixedly mounted to the vertical plate 512.

특히, 상기 발열성 전장품(400)의 적어도 일면은 수직 플레이트(512)의 일 측면과 면 접촉되게 마련된다. 따라서 발열성 전장품(400)에 발생된 열은 제1 열전달 브라켓(510)으로 방열될 수 있다. 이때 발열성 전장품(400)과 수직 플레이트(512) 사이에는 서멀구리스와 같은 열전달 물질(thermal interface material)이 더 개재될 수도 있다. In particular, at least one surface of the exoergic electrical component 400 is in surface contact with one side of the vertical plate 512. Therefore, the heat generated in the exoergic electrical product 400 can be dissipated to the first heat transfer bracket 510. At this time, a thermal interface material such as thermal grease may be further interposed between the exothermic electrical component 400 and the vertical plate 512.

참고로, 전장품은 유지, 보수가 필요할 수 있는 구성품이라는 점에서 발열성 전장품(400)을 상기 수직 플레이트(512)에 볼트로 고정한 것이나, 본 발명의 권리범위가 이러한 사항에 제한되는 것은 아니다. 예컨대, 상기 발열성 전장품(400)은 제1 열전달 브라켓(510)에 용접 또는 접착될 수도 있을 것이다.For reference, the electrical component is a component that may require maintenance and repair, and thus the exothermic electrical component 400 is bolted to the vertical plate 512, but the scope of the present invention is not limited to these. For example, the exothermic electrical component 400 may be welded or bonded to the first heat transfer bracket 510.

제2 열전달 브라켓(520)은 상기 수직 플레이트(512)에 나란하게 고정 결합되는 제1 연결 플레이트(521)와, 상기 제1 연결 플레이트(521)에 대해 절곡 연장되어 냉각 채널 커넥터(600)에 고정 결합되는 제2 연결 플레이트(522)를 포함할 수 있다. The second heat transfer bracket 520 includes a first connection plate 521 which is fixedly coupled to the vertical plate 512 and a second connection plate 522 which is bent and extended to the first connection plate 521, And a second connecting plate 522 coupled thereto.

제1 연결 플레이트(521)는 상기 수직 플레이트(512)와 볼트 체결되며 수직 플레이트(512)의 타 측면과 면 접촉되게 마련된다. 그리고 제2 연결 플레이트(522)는 주변 구조물들을 우회하여 냉각 채널 커넥터(600)에 접속될 수 있도록 적어도 1회 이상 절곡 연장된 형태로 마련될 수 있다. The first connection plate 521 is bolted to the vertical plate 512 and is in surface contact with the other surface of the vertical plate 512. And the second connection plate 522 may be provided in a form of being bent at least one time so as to be detached from the peripheral structures and connected to the cooling channel connector 600. [

이와 같이 제1 연결 플레이트(521)에서 연장된 제2 연결 플레이트(522)의 일 부분과 냉각 채널 커넥터(600)의 쿨링핀(623)은 면 접촉된 상태에서 볼트(B) 체결될 수 있다. 이때 제2 연결 플레이트(522)와 쿨링핀(623) 사이에도 열전달 물질(thermal interface material)이 더 개재될 수도 있다.A part of the second connecting plate 522 extending from the first connecting plate 521 and the cooling pin 623 of the cooling channel connector 600 may be bolted to each other in a state of being in surface contact. At this time, a thermal interface material may be further interposed between the second connection plate 522 and the cooling fin 623.

이러한 구성으로 발열성 전장품(400)에서 발생한 열은 수직 플레이트(512), 제1 연결 플레이트(521), 제2 연결 플레이트(522), 쿨링핀(623) 방향으로 전도될 수 있다.The heat generated in the exoergic electrical component 400 can be conducted in the direction of the vertical plate 512, the first connection plate 521, the second connection plate 522, and the cooling fin 623.

커넥터 본체(611,621) 내부에는 냉각수가 유동하므로, 상기 커넥터 본체(611,621)와 한 몸체를 이루고 있는 쿨링핀(623)은 냉각수가 순환하는 동안에 항상 저온을 유지할 수 있다. 따라서 발열성 전장품(400)의 열이 열전달 브라켓(500)을 통해 쿨링핀(623)으로 흡수될 수 있다. 이와 같이 발열성 전장품이 냉각될 수 있기 때문에, 발열성 전장품(400)이 배터리 모듈(210)과 매우 가깝게 설치되더라도 배터리 모듈(210)의 온도 상승에 영향을 미치지 않는다. 더욱이, 배터리 모듈(210) 자체에 발생한 열이 쿨링핀(623)에 의해 상대적으로 저온 상태를 유지하는 발열성 전장품(400)으로 흡수될 수도 있어 배터리 모듈(210) 냉각에 도움이 될 수도 있을 것이다. Since the cooling water flows inside the connector bodies 611 and 621, the cooling pins 623, which form one body with the connector bodies 611 and 621, can always maintain a low temperature while the cooling water circulates. Accordingly, the heat of the exothermic electrical component 400 can be absorbed by the cooling fin 623 through the heat transfer bracket 500. Even if the exothermic electrical component 400 is installed very close to the battery module 210, the temperature of the battery module 210 is not affected by the exothermic electrical component. Further, the heat generated in the battery module 210 itself may be absorbed into the exothermic electric component 400, which is maintained at a relatively low temperature state by the cooling pins 623, so that the battery module 210 may be cooled .

도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 쿨링핀과 제2 연결 플레이트의 결합 전,후를 나타낸 사시도이고, 도 10은 도 9의 실시예의 변형예를 나타낸 사시도이다. FIG. 8 and FIG. 9 are perspective views showing the cooling pin and the second connection plate before and after the coupling according to the embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a perspective view showing a modification of the embodiment of FIG.

도 8 및 도 9를 참조하면, 쿨링핀(623)은 몸체에 대해 절곡된 형태로 마련되는 끝단부를 구비하여, 상기 끝단부가 제2 연결 플레이트(522)에 형성되어 있는 걸림홈(522a)에 삽입되어 걸릴 수 있게 구성될 수 있다. 이 경우, 전후 방향으로 유동이 억제될 수 있어 쿨링핀(623)과 제2 연결 플레이트(522) 간의 체결 용이성 및 고정성이 높아질 수 있다.8 and 9, the cooling fin 623 has an end portion bent in the shape of a body, and the end portion of the cooling fin 623 is inserted into the engagement groove 522a formed in the second connection plate 522 And can be configured to engage. In this case, the flow can be suppressed in the forward and backward directions, and the ease of fastening and fixability between the cooling fin 623 and the second connection plate 522 can be enhanced.

또한, 본 실시예의 변형예로서 쿨링핀(623)은 제2 연결 플레이트(522)와 억지 끼움되게 구성될 수도 있다. 이를테면, 도 10에 도시한 도 9의 실시예의 변형예에 의하면, 쿨링핀(623)은 제2 연결 플레이트(522)에 형성된 슬롯(522b)에 억지 끼움되게 구성될 수 있다. 이 경우, 쿨링핀(623)의 양면이 제2 연결 플레이트(522)의 슬롯(522b)에 모두 접촉된 상태를 유지할 수 있다. 즉, 쿨링핀(623)과 제2 연결 플레이트(522)의 접촉 면적이 도 9의 실시예에 비해 더 넓으므로 열 전달 효율이 더 높아질 수 있다. 더불어 쿨링핀(623)이 상기 슬롯(522b)에 억지 끼움되어 슬롯(522b) 내에 고정됨으로 냉각 채널 커넥터(600)의 위치 고정력이 높아질 수 있다. In addition, as a modification of this embodiment, the cooling pin 623 may be configured to be forcedly engaged with the second connection plate 522. [ For example, according to a modification of the embodiment of FIG. 9 shown in FIG. 10, the cooling pin 623 can be configured to be snugly fitted into the slot 522b formed in the second connection plate 522. FIG. In this case, both surfaces of the cooling fin 623 can be kept in contact with the slots 522b of the second connection plate 522. [ That is, since the contact area between the cooling fin 623 and the second connection plate 522 is larger than that in the embodiment of FIG. 9, the heat transfer efficiency can be further increased. In addition, since the cooling pin 623 is fixedly inserted into the slot 522b and fixed in the slot 522b, the position fixing force of the cooling channel connector 600 can be increased.

한편, 본 명세서에서 발열성 전장품(400)의 냉각 수단으로서, 냉각 채널 커넥터(600) 중 아웃렛 커넥터(620)만 사용한 예를 도면으로 도시하였으나, 인렛 커넥터(610)도 사용될 수 있음은 물론이다. 즉, 본 발명에 의하면, 인렛 커넥터(610)와 아웃렛 커넥터(620) 중 적어도 어느 하나가 열전달 브라켓(500)을 매개로 발열성 전장품(400)과 열 교환을 행하도록 얼마든지 구성될 수 있다. 이를테면, (도 3 내지 도 5 참조) 발열성 전장품(400)을 사이에 두고 인렛 커넥터(610)와 아웃렛 커넥터(620)를 나란하게 배치한다. 그리고 인렛 커넥터(610)에도 아웃렛 커넥터(620)와 같은 쿨링핀(623)을 마련하고, 상기 쿨링핀(623)과 연결될 수 있는 열전달 브라켓(500)을 발열성 전장품(400)의 타 측면(도 5에서 열전달 브라켓(500)이 장착된 면의 맞은 편)에도 장착한다. 이 경우, 인렛 커넥터(610)와 아웃렛 커넥터(620) 모두가 발열성 전장품(400)의 냉각 수단으로 사용됨으로 냉각 성능이 더 향상될 수 있을 것이다.It should be understood that the outlet connector 620 of the cooling channel connector 600 is used only as a cooling means for the heating electrical appliance 400 in this specification, but the inlet connector 610 may also be used. In other words, according to the present invention, any one of the inlet connector 610 and the outlet connector 620 can be configured to perform heat exchange with the exoergic electrical product 400 via the heat transfer bracket 500. For example, the inlet connector 610 and the outlet connector 620 are disposed side by side with the exoergic electrical product 400 interposed therebetween (see FIGS. 3 to 5). The inlet connector 610 is also provided with a cooling pin 623 such as the outlet connector 620 and the heat transfer bracket 500 connected to the cooling pin 623 is connected to the other side of the heating electric component 400 5 on the opposite side of the mounting surface of the heat transfer bracket 500). In this case, both the inlet connector 610 and the outlet connector 620 are used as the cooling means of the exoergic electrical product 400, so that the cooling performance can be further improved.

이러한 본 발명에 따른 배터리 팩(10)은, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 자동차에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 자동차는, 본 발명에 따른 배터리 팩(10)을 포함할 수 있다.The battery pack 10 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 pack 10 according to the present invention.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.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, but many variations and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and detail may be made therein without departing from the scope of the appended claims.

한편, 본 명세서에서는. 상, 하, 좌, 우 등과 같이 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 관측자의 보는 위치나 대상의 놓여져 있는 위치 등에 따라 다르게 표현될 수 있음은 본 발명의 당업자에 게 자명하다.On the other hand, in the present specification. It is to be understood that the terminology such as up, down, left, right, etc., is used for convenience of explanation, but can be expressed differently depending on the viewing position of the observer or the position of the object. It is obvious to you.

10: 배터리 팩 100: 팩 케이스
110: 케이스 커버 120: 케이스 트레이
200: 배터리 모듈 조립체 210: 배터리 모듈
211: 카트리지 212 : 적층용 프레임
213: 냉각 플레이트 214: 냉각 튜브
220: 냉각 채널 300: 팩 엔드 플레이트
400: 발열성 전장품 500: 열전달 브라켓
510: 제1 열전달 브라켓 511: 수평 플레이트
512: 수직 플레이트 520: 제2 열전달 브라켓
521: 제1 연결 플레이트 522: 제2 연결 플레이트
522a: 걸림홈 600: 냉각 채널 커넥터
610 : 인렛 커넥터 620: 아웃렛 커넥터
611,621: 커넥터 본체 612,622: 포트
623: 쿨링핀10: Battery pack 100: Pack case
110: case cover 120: case tray
200: battery module assembly 210: battery module
211: Cartridge 212: Frame for lamination
213: cooling plate 214: cooling tube
220: cooling channel 300: pack end plate
400: Exothermic electric component 500: Heat transfer bracket
510: first heat transfer bracket 511: horizontal plate
512: vertical plate 520: second heat transfer bracket
521: first connecting plate 522: second connecting plate
522a: Retaining groove 600: Cooling channel connector
610: Inlet connector 620: Outlet connector
611, 621: connector body 612, 622:
623: Cooling pin

Claims (12)

팩 케이스 내부에서 냉매가 유동하는 냉각 채널을 구비한 배터리 모듈 조립체;
상기 배터리 모듈 조립체의 적어도 일 측면에 배치되어 상기 배터리 모듈 조립체를 지지하는 팩 엔드 플레이트;
발열 부품이 내장되며, 상기 팩 엔드 플레이트를 사이에 두고 상기 배터리 모듈 조립체와 이웃하게 배치되는 발열성 전장품;
상기 냉각 채널과 연통하며 상기 배터리 팩 케이스에 장착되는 냉각 채널 커넥터; 및
열 전도성 소재로 마련되고, 일측은 상기 냉각 채널 커넥터에 결합되고, 타측은 상기 발열성 전장품에 결합되는 열전달 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.A battery module assembly having a cooling channel through which refrigerant flows within the pack case;
A pack end plate disposed on at least one side of the battery module assembly to support the battery module assembly;
An exothermic electric component including a heat generating component and disposed adjacent to the battery module assembly with the pack end plate interposed therebetween;
A cooling channel connector communicating with the cooling channel and mounted to the battery pack case; And
Wherein the heat conductive bracket is made of a thermally conductive material and has one side coupled to the cooling channel connector and the other side coupled to the exothermic electrical component. 제1항에 있어서,
상기 열전달 브라켓은,
상기 발열성 전장품과 면 접촉하며, 상기 팩 엔드 플레이트에 결합되는 제1 열전달 브라켓; 및
상기 제1 열전달 브라켓과 상기 냉각 채널 커넥터에 결합되는 제2 열전달 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.The method according to claim 1,
The heat-
A first heat transfer bracket in surface contact with the heat generating electrical component and coupled to the pack end plate; And
And a second heat transfer bracket coupled to the first heat transfer bracket and the cooling channel connector. 제2항에 있어서,
상기 제1 열전달 브라켓은 상기 팩 엔드 플레이트의 일면에 나란하게 결합되는 수평 플레이트와, 상기 수평 플레이트에 대해 절곡 연장되어 상기 발열성 전장품의 일 측면과 면 접촉하는 수직 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.3. The method of claim 2,
Wherein the first heat transfer bracket includes a horizontal plate coupled to one side of the pack end plate and a vertical plate extending from the horizontal plate to face one side of the heat generating electrical component, pack. 제3항에 있어서,
상기 제2 열전달 브라켓은, 상기 수직 플레이트와 면 접촉되도록 마련되는 제1 연결 플레이트와, 상기 제1 연결 플레이트에 대해 절곡 연장되어 상기 냉각 채널 커넥터와 면 접촉 가능하게 마련되는 제2 연결 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩. The method of claim 3,
The second heat transfer bracket may include a first connection plate provided to be in surface contact with the vertical plate and a second connection plate extending from the first connection plate to be in surface contact with the cooling channel connector, And a battery pack. 제2항에 있어서,
상기 냉각 채널 커넥터는,
상기 냉각 채널과 연통하며 상기 팩 케이스에 형성된 커넥터용 홀에 장착되는 커넥터 본체;
커넥터 본체에서 연장되어 상기 커넥터용 홀을 통과하여 배터리 팩 케이스 외부로 노출되는 포트; 및
판상체 형상으로 상기 커넥터 본체와 한 몸체로 형성되고 상기 제2 열전달 브라켓과 접촉하여 열 교환을 행하는 쿨링핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩. 3. The method of claim 2,
The cooling channel connector includes:
A connector body communicating with the cooling channel and mounted in a hole for a connector formed in the pack case;
A port extending from the connector body and passing through the connector hole and exposed to the outside of the battery pack case; And
And a cooling fin which is formed as a body with the connector body in a plate shape and contacts the second heat transfer bracket to perform heat exchange. 제5항에 있어서,
상기 쿨링핀은 몸체에 대해 절곡된 형태로 마련되는 끝단부를 구비하고, 상기 제2 열전달 브라켓에는 상기 쿨링핀의 끝단부가 삽입되어 걸리게 되는 걸림홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.6. The method of claim 5,
Wherein the cooling fin includes an end portion bent in a shape to the body, and the second heat transfer bracket is formed with an engagement groove in which an end of the cooling fin is inserted and hooked. 제5항에 있어서,
제2 열전달 브라켓에는 상기 쿨링핀이 억지 끼움되어 상기 쿨링핀의 양면과 접촉하는 슬롯이 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.6. The method of claim 5,
And the second heat transfer bracket is formed with a slot in which the cooling pin is forcedly inserted into contact with both surfaces of the cooling fin. 제1항에 있어서,
상기 냉각 채널 커넥터는, 상기 냉각 채널의 유입구와 연통하는 인렛 커넥터, 상기 냉각 채널의 유출구와 연통하는 아웃렛 커넥터를 포함하며,
상기 인렛 커넥터와 상기 아웃렛 커넥터 중 적어도 어느 하나는 상기 열전달 브라켓을 매개로 상기 발열성 전장품와 열 교환을 행하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩. The method according to claim 1,
The cooling channel connector including an inlet connector communicating with an inlet of the cooling channel and an outlet connector communicating with an outlet of the cooling channel,
Wherein at least one of the inlet connector and the outlet connector exchanges heat with the exothermic electrical component via the heat transfer bracket. 제8항에 있어서,
상기 인렛 커넥터와 상기 아웃렛 커넥터는 상기 발열성 전장품를 사이에 두고 나란하게 배치되어, 각각 상기 발열성 전장품와 열 교환을 행하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.9. The method of claim 8,
Wherein the inlet connector and the outlet connector are disposed in parallel with each other with the exothermic electrical component interposed therebetween to perform heat exchange with the exothermic electrical component. 제2항에 있어서,
상기 팩 엔드 플레이트와 상기 제1 열전달 브라켓은 용접 결합되고, 상기 발열성 전장품은 상기 제1 열전달 브라켓에 볼트 체결되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩. 3. The method of claim 2,
Wherein the pack end plate and the first heat transfer bracket are welded to each other, and the heat generating electrical component is bolted to the first heat transfer bracket. 제2항에 있어서,
상기 제2 열전달 브라켓은 구리(CU) 또는 알루미늄(Al) 재질로 마련된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.3. The method of claim 2,
Wherein the second heat transfer bracket is made of copper (CU) or aluminum (Al). 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 배터리 팩을 포함하는 전기 자동차. An electric vehicle comprising the battery pack according to any one of claims 1 to 11.
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