KR102896126B1 - Pouch type battery cartridge and pouch type battery pack including the same - Google Patents

Pouch type battery cartridge and pouch type battery pack including the same

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Abstract

파우치형 배터리 카트리지가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 배터리 카트리지는 적어도 하나의 파우치형 배터리를 수용할 수 있도록 양면이 개방된 수용공간과, 상기 수용공간에 수용되는 파우치형 배터리의 측면과 대면하는 제1가이드부재를 포함하는 카트리지 본체; 상기 수용공간의 개방된 일면을 덮도록 상기 카트리지 본체에 결합되는 방열플레이트; 및 상기 파우치형 배터리의 단자와 연결될 수 있도록 상기 카트리지 본체의 일측에 결합되는 한 쌍의 버스바;를 포함한다.A pouch-type battery cartridge is provided. According to one embodiment of the present invention, the pouch-type battery cartridge includes a cartridge body including a receiving space having open sides so as to receive at least one pouch-type battery, and a first guide member facing a side of the pouch-type battery received in the receiving space; a heat dissipation plate coupled to the cartridge body so as to cover one open side of the receiving space; and a pair of bus bars coupled to one side of the cartridge body so as to be connected to a terminal of the pouch-type battery.

Description

파우치형 배터리 카트리지 및 이를 포함하는 파우치형 배터리 팩{Pouch type battery cartridge and pouch type battery pack including the same}Pouch type battery cartridge and pouch type battery pack including the same

본 발명은 배터리 카트리지 및 이를 포함하는 파우치형 배터리 팩에 관한 것이다.The present invention relates to a battery cartridge and a pouch-type battery pack including the same.

배터리는 전기자동차, 드론, 휴대용 전화기, 노트북, 디지털 카메라 등 다양한 제품에 에너지 공급원으로 사용된다. 이와 같은 배터리로서 고에너지밀도를 가지면서도 고출력으로 구동될 수 있는 리튬 이차전지가 사용되고 있다.Batteries are used as energy sources in a variety of products, including electric vehicles, drones, mobile phones, laptops, and digital cameras. Lithium secondary batteries, which possess high energy density and can operate at high output, are used as such batteries.

리튬 이차전지는 박형의 파우치 형태로 제작이 가능하며, 파우치 형태의 배터리를 다수 연결함으로써 좁은 면적에서도 고용량의 전지를 구현할 수 있는 장점이 있다.Lithium secondary batteries can be manufactured in a thin pouch shape, and by connecting multiple pouch-shaped batteries, they have the advantage of being able to implement high-capacity batteries even in a small area.

이러한 파우치형 배터리는 일반적으로 알루미늄과 폴리머 수지를 이용하여 시트로 형성된 외장재의 내부에 전극조립체를 포장한 형태이므로 기계적 강성이 크지 않다. 따라서, 다수의 파우치형 배터리를 포함하는 배터리 모듈을 구성하기 위해서 배터리를 외부충격으로부터 보호하면서 다수의 파우치형 배터리를 용이하게 적층할 수 있도록 카트리지가 이용된다.These pouch-type batteries typically have electrode assemblies packaged within an outer shell formed from sheets of aluminum and polymer resin, and therefore lack significant mechanical rigidity. Therefore, to construct a battery module containing multiple pouch-type batteries, cartridges are used to facilitate stacking multiple pouch-type batteries while protecting them from external impact.

그러나 파우치형 배터리는 다수 개가 적층되어 서로 연결되면 용량은 증가하지만 배터리의 발열 온도 역시 상승할 수 있으며, 배터리의 발열 온도가 적정 온도보다 높아지면 배터리는 성능 저하뿐만 아니라 폭발이나 발화의 위험도 있다.However, when multiple pouch-type batteries are stacked and connected to each other, the capacity increases, but the battery's heat generation temperature may also increase. If the battery's heat generation temperature rises above the appropriate temperature, not only will the battery's performance deteriorate, but there is also a risk of explosion or fire.

이에 따라, 배터리의 충방전시 배터리에서 발생되는 열을 효율적으로 방출하기 위한 방안이 요구되고 있다.Accordingly, a method for efficiently dissipating the heat generated from the battery during charging and discharging is required.

KRKR 10-2009-010744310-2009-0107443 AA

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 배터리의 충방전시 배터리에서 발생한 열을 효율적으로 방출할 수 있는 파우치형 배터리 카트리지 및 이를 포함하는 파우치형 배터리 팩을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been conceived in consideration of the above points, and its purpose is to provide a pouch-type battery cartridge capable of efficiently dissipating heat generated from a battery during charging and discharging, and a pouch-type battery pack including the same.

상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 적어도 하나의 파우치형 배터리를 수용할 수 있도록 양면이 개방된 수용공간과, 상기 수용공간에 수용되는 파우치형 배터리의 측면과 대면하는 제1가이드부재를 포함하는 카트리지 본체; 상기 수용공간의 개방된 일면을 덮도록 상기 카트리지 본체에 결합되는 방열플레이트; 및 상기 파우치형 배터리의 단자와 연결될 수 있도록 상기 카트리지 본체의 일측에 결합되는 한 쌍의 버스바;를 포함하는 파우치형 배터리 카트리지를 제공한다.In order to solve the above-described problem, the present invention provides a pouch-type battery cartridge including a cartridge body including a receiving space having open sides so as to receive at least one pouch-type battery, and a first guide member facing a side of the pouch-type battery received in the receiving space; a heat dissipation plate coupled to the cartridge body so as to cover one open side of the receiving space; and a pair of bus bars coupled to one side of the cartridge body so as to be connected to a terminal of the pouch-type battery.

예시적인 실시예로써, 상기 제1가이드부재는 방열성 및 절연성을 가지는 플라스틱 재질을 포함할 수 있다.As an exemplary embodiment, the first guide member may include a plastic material having heat dissipation and insulation properties.

또한, 상기 카트리지 본체는 상기 제1가이드부재와 마주하도록 이격배치되는 제2가이드부재와, 상기 제1가이드부재 및 제2가이드부재의 양단부를 상호 연결하는 한 쌍의 제3,4가이드부재를 포함할 수 있고, 상기 제1 내지 제 4가이드부재는 방열성 및 절연성을 가지는 플라스틱 재질을 포함할 수 있다.In addition, the cartridge body may include a second guide member spaced apart from the first guide member so as to face the first guide member, and a pair of third and fourth guide members interconnecting both ends of the first and second guide members, and the first to fourth guide members may include a plastic material having heat dissipation and insulation properties.

또한, 상기 카트리지 본체는 상기 제1가이드부재의 일면으로부터 상기 수용공간 측으로 돌출되는 적어도 하나의 탄성부재를 포함할 수 있고, 상기 탄성부재는 상기 수용공간에 파우치형 배터리가 수용되는 경우 상기 파우치형 배터리의 측면과 접할 수 있다.In addition, the cartridge body may include at least one elastic member protruding from one side of the first guide member toward the receiving space, and the elastic member may come into contact with a side surface of the pouch-type battery when the pouch-type battery is received in the receiving space.

또한, 상기 카트리지 본체는 소정의 면적을 갖추어 상기 제1가이드부재를 관통하도록 형성되는 적어도 하나의 배치공을 포함할 수 있고, 상기 탄성부재는 상기 배치공을 통하여 상기 제1가이드부재에 결합될 수 있다. 이때, 상기 탄성부재는 열전도성 필러가 포함된 고분자수지를 포함할 수 있다.In addition, the cartridge body may include at least one placement hole formed to penetrate the first guide member with a predetermined area, and the elastic member may be coupled to the first guide member through the placement hole. At this time, the elastic member may include a polymer resin containing a thermally conductive filler.

또한, 상기 방열플레이트는, 상기 수용공간의 개방된 일면을 덮는 판상의 제1판과 상기 제1판의 단부로부터 일방향으로 연장되어 상기 제1가이드부재의 일면과 면접하는 제2판을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1판은 상기 수용공간에 파우치형 배터리가 수용되는 경우 상기 파우치형 배터리의 일면과 면접할 수 있다.In addition, the heat dissipation plate may include a first plate that covers an open side of the receiving space and a second plate that extends in one direction from an end of the first plate and interfaces with a side of the first guide member. In this case, when a pouch-type battery is accommodated in the receiving space, the first plate may interface with a side of the pouch-type battery.

여기서, 상기 방열플레이트는 판상의 금속 플레이트일 수 있다. 일례로, 상기 방열플레이트는 알루미늄을 포함하는 금속 플레이트일 수 있다.Here, the heat dissipation plate may be a metal plate in the shape of a plate. For example, the heat dissipation plate may be a metal plate containing aluminum.

또한, 상기 버스바는 상기 파우치형 배터리의 단자가 연결되는 단자부와 상기 단자부의 단부로부터 일방향으로 연장되고 상기 제1가이드부재와 접하도록 배치되는 연장부를 포함할 수 있다.In addition, the bus bar may include a terminal portion to which the terminal of the pouch-type battery is connected and an extension portion that extends in one direction from an end of the terminal portion and is arranged to be in contact with the first guide member.

다른 예로써, 상기 파우치형 배터리 카트리지는, 상기 방열플레이트와 면접하도록 상기 방열플레이트의 일면에 배치되는 판상의 열전달시트;를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 열전달시트는 상기 방열플레이트보다 상대적으로 더 높은 열전도율을 갖는 재질로 이루어질 수 있다.As another example, the pouch-shaped battery cartridge may further include a plate-shaped heat transfer sheet arranged on one surface of the heat dissipation plate so as to interface with the heat dissipation plate. In this case, the heat transfer sheet may be made of a material having a relatively higher thermal conductivity than the heat dissipation plate.

일례로, 상기 열전달시트는 표면이 절연처리된 그라파이트 시트일 수 있다. 다른 예로써, 상기 열전달시트는, 판상의 그라파이트 시트 및 접착층을 매개로 상기 그라파이트 시트에 부착되어 상기 그라파이트 시트의 표면을 덮는 절연성 필름부재를 포함할 수 있다.For example, the heat transfer sheet may be a graphite sheet with an insulated surface. As another example, the heat transfer sheet may include a plate-shaped graphite sheet and an insulating film member attached to the graphite sheet via an adhesive layer to cover the surface of the graphite sheet.

이때, 상기 열전달시트는, 상기 방열플레이트의 전체면적 중 상기 수용공간의 개방된 일면을 덮는 부분에 배치되는 제1부분과 상기 제1부분으로부터 연장되어 상기 제1가이드부재의 일면과 면접하는 방열플레이트 부분을 덮는 제2부분을 포함할 수 있다.At this time, the heat transfer sheet may include a first portion that is arranged on a portion covering an open side of the receiving space among the entire area of the heat dissipation plate, and a second portion that extends from the first portion and covers a portion of the heat dissipation plate that interfaces with one side of the first guide member.

한편, 본 발명은 상술한 복수 개의 파우치형 배터리 카트리지; 상기 수용공간에 수용되는 복수 개의 파우치형 배터리; 및 일방향을 따라 적층된 복수 개의 파우치형 배터리 카트리지를 고정하는 장착프레임;을 포함하는 파우치형 배터리 팩을 제공한다.Meanwhile, the present invention provides a pouch-type battery pack including: a plurality of pouch-type battery cartridges as described above; a plurality of pouch-type batteries accommodated in the accommodation space; and a mounting frame for fixing a plurality of pouch-type battery cartridges stacked along one direction.

본 발명에 의하면, 다양한 방열 방식을 적용하여 배터리에서 발생된 열을 효율적으로 방출시킬 수 있음으로써 열에 의한 배터리의 성능저하를 방지할 수 있다.According to the present invention, heat generated from a battery can be efficiently released by applying various heat dissipation methods, thereby preventing degradation of battery performance due to heat.

도 1은 본 발명에 따른 파우치형 배터리 카트리지를 나타낸 도면,
도 2는 도 1을 다른 방향에서 바라본 도면,
도 3은 도 2에서 방열플레이트 및 카트리지 본체가 제거된 상태를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 파우치형 배터리 카트리지를 나타낸 도 2의 분리도,
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 파우치형 배터리 카트리지를 나타낸 도 2의 A-A 방향 단면도,
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 복수 개의 파우치형 배터리 카트리지가 일방향을 따라 적층된 상태를 나타낸 도면,
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 복수 개의 파우치형 배터리 카트리지가 일방향을 따라 적층된 상태에서 제1가이드부재와 냉각수단의 배치관계를 개략적으로 나타낸 단면도,
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 파우치형 배터리 카트리지를 나타낸 도 2의 분리도,
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 파우치형 배터리 카트리지를 나타낸 도 2의 A-A 방향 단면도,
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 파우치형 배터리 카트리지에 적용될 수 있는 열전달시트의 세부구성을 나타낸 개념도,
도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 복수 개의 파우치형 배터리 카트리지가 일방향을 따라 적층된 상태를 나타낸 도면,
도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 복수 개의 파우치형 배터리 카트리지가 일방향을 따라 적층된 상태에서 제1가이드부재와 냉각수단의 배치관계를 개략적으로 나타낸 단면도, 그리고
도 13은 본 발명에 따른 파우치형 배터리 카트리지를 이용한 파우치형 배터리 팩을 나타낸 도면이다.Figure 1 is a drawing showing a pouch-type battery cartridge according to the present invention;
Figure 2 is a drawing of Figure 1 viewed from a different direction;
Figure 3 is a drawing showing the state in which the heat dissipation plate and cartridge body in Figure 2 have been removed.
FIG. 4 is an exploded view of FIG. 2 showing a pouch-type battery cartridge according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the AA direction of FIG. 2 showing a pouch-type battery cartridge according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 6 is a drawing showing a state in which a plurality of pouch-type battery cartridges according to the first embodiment of the present invention are stacked along one direction;
FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing the arrangement relationship between the first guide member and the cooling means in a state where a plurality of pouch-type battery cartridges according to the first embodiment of the present invention are stacked along one direction.
FIG. 8 is an exploded view of FIG. 2 showing a pouch-type battery cartridge according to a second embodiment of the present invention;
FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the AA direction of FIG. 2 showing a pouch-type battery cartridge according to a second embodiment of the present invention;
Figure 10 is a conceptual diagram showing the detailed configuration of a heat transfer sheet that can be applied to a pouch-type battery cartridge according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a drawing showing a state in which a plurality of pouch-type battery cartridges according to a second embodiment of the present invention are stacked along one direction;
FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing the arrangement relationship between the first guide member and the cooling means in a state where a plurality of pouch-type battery cartridges according to the second embodiment of the present invention are stacked along one direction; and
Fig. 13 is a drawing showing a pouch-type battery pack using a pouch-type battery cartridge according to the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.Hereinafter, with reference to the attached drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. The present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts irrelevant to the description have been omitted for clarity of description, and the same reference numerals are assigned to identical or similar components throughout the specification.

본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 배터리 카트리지(100,200)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 카트리지 본체(110), 방열플레이트(120) 및 한 쌍의 버스바(130)를 포함한다.A pouch-type battery cartridge (100, 200) according to one embodiment of the present invention includes a cartridge body (110), a heat dissipation plate (120), and a pair of bus bars (130) as shown in FIGS. 1 and 2.

상기 카트리지 본체(110)는 적어도 하나의 파우치형 배터리(10)를 수용할 수 있으며, 상기 파우치형 배터리(10)를 외력으로부터 보호할 수 있다. 이와 같은 카트리지 본체(110)는 배터리 팩(1000)에 적용되는 경우 각각의 파우치형 배터리(10)를 개별적으로 지지할 수 있다.The above cartridge body (110) can accommodate at least one pouch-type battery (10) and protect the pouch-type battery (10) from external force. When applied to a battery pack (1000), such a cartridge body (110) can individually support each pouch-type battery (10).

이를 위해, 상기 카트리지 본체(110)는 도 4 및 도 8에 도시된 바와 같이 상기 파우치형 배터리(10)의 테두리를 둘러싸면서 상기 파우치형 배터리(10)를 수용할 수 있도록 양면이 개방된 프레임구조물로 형성될 수 있다.To this end, the cartridge body (110) may be formed as a frame structure with both sides open so as to be able to accommodate the pouch-type battery (10) while surrounding the rim of the pouch-type battery (10) as shown in FIGS. 4 and 8.

즉, 상기 카트리지 본체(110)는 양면이 개방된 수용공간(S)을 가지는 프레임구조물일 수 있다.That is, the cartridge body (110) may be a frame structure having a receiving space (S) open on both sides.

구체적으로, 상기 카트리지 본체(110)는 서로 마주하도록 이격배치되는 한 쌍의 제1,2가이드부재(111,112)와, 상기 제1,2가이드부재(111,112)의 사이에 배치되고 서로 마주하도록 이격배치되는 한 쌍의 제3,4가이드부재(113,114)를 포함할 수 있으며, 상기 제3,4가이드부재(113,114)의 양단부측은 상기 제1,2가이드부재(111,112)의 일단부를 각각 연결할 수 있다.Specifically, the cartridge body (110) may include a pair of first and second guide members (111, 112) spaced apart from each other so as to face each other, and a pair of third and fourth guide members (113, 114) spaced apart from each other so as to face each other and disposed between the first and second guide members (111, 112), and both ends of the third and fourth guide members (113, 114) may be connected to one end of the first and second guide members (111, 112), respectively.

여기서, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 제1 내지 제4가이드부재(111,112,113,114)는 가상의 직선(L1,L2)을 경계로 서로 구분될 수 있으며, 상기 카트리지 본체(110)에서 상기 제1가이드부재(111)는 가상의 직선인 L1의 하측 부분일 수 있고, 상기 제2가이드부재(112)는 가상의 직선인 L2의 상측 부분일 수 있으며, 상기 제3가이드부재(113) 및 제4가이드부재(114)는 가상의 직선인 L1과 L2 사이의 부분일 수 있다.Here, as illustrated in FIG. 1, the first to fourth guide members (111, 112, 113, 114) can be distinguished from each other by an imaginary straight line (L1, L2), and in the cartridge body (110), the first guide member (111) can be the lower portion of the imaginary straight line L1, the second guide member (112) can be the upper portion of the imaginary straight line L2, and the third guide member (113) and the fourth guide member (114) can be the portions between the imaginary straight lines L1 and L2.

이에 따라, 상기 카트리지 본체(110)는 상기 제1,2,3,4가이드부재(111,112,113,114)에 의해 규정되고 서로 마주하는 양면이 개방된 수용공간(S)을 포함할 수 있으며, 상기 수용공간(S)은 적어도 하나의 파우치형 배터리(10)를 수용할 수 있다.Accordingly, the cartridge body (110) may include a receiving space (S) defined by the first, second, third, and fourth guide members (111, 112, 113, and 114) and having open sides facing each other, and the receiving space (S) may accommodate at least one pouch-type battery (10).

본 발명에서, 상기 파우치형 배터리(10)는 적어도 하나의 양극 및 음극이 세퍼레이터를 사이에 두고 적층된 전극조립체와, 상기 전극조립체를 전해액과 함께 봉지하는 파우치 형태의 외장재를 포함할 수 있다. 또한, 상기 파우치형 배터리(10)는 상기 전극조립체와 연결된 한 쌍의 단자(12a,12b)가 상기 외장재의 외부로 돌출되도록 구비될 수 있다. 더불어, 상기 파우치형 배터리(10)는 플렉서블 배터리일 수도 있다. 이와 같은 파우치형 배터리(10)는 공지의 내용이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.In the present invention, the pouch-type battery (10) may include an electrode assembly in which at least one positive electrode and a negative electrode are laminated with a separator therebetween, and a pouch-shaped outer material that encapsulates the electrode assembly together with an electrolyte. In addition, the pouch-type battery (10) may be provided such that a pair of terminals (12a, 12b) connected to the electrode assembly protrude to the outside of the outer material. In addition, the pouch-type battery (10) may be a flexible battery. Since such a pouch-type battery (10) is well known, a detailed description thereof will be omitted.

한편, 상기 카트리지 본체(110)는 다른 부품과의 체결을 위한 적어도 하나의 체결부(116)를 포함할 수 있다.Meanwhile, the cartridge body (110) may include at least one fastening portion (116) for fastening with other parts.

일례로, 상기 체결부(116)는 도 1에 도시된 바와 같이 상기 카트리지 본체(110)의 모서리 측에 관통형성되는 체결공일 수 있다. 이에 따라, 도 6, 도 11 및 도 13에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 개의 파우치형 배터리 카트리지(100,200)가 상기 수용공간(S)에 파우치형 배터리(10)를 수용한 상태에서 일방향을 따라 적층된 형태로 파우치형 배터리 팩(1000)을 구성하는 경우, 상기 복수 개의 파우치형 배터리 카트리지(100)는 상기 체결부(116) 측에 체결되는 체결부재(일례로, 도 13의 체결바(340))를 통해 서로 고정될 수 있다.For example, the fastening portion (116) may be a fastening hole formed through a corner of the cartridge body (110) as illustrated in FIG. 1. Accordingly, when a plurality of pouch-type battery cartridges (100, 200) according to an embodiment of the present invention are stacked in one direction while accommodating a pouch-type battery (10) in the receiving space (S) as illustrated in FIGS. 6, 11, and 13 to form a pouch-type battery pack (1000), the plurality of pouch-type battery cartridges (100) may be fixed to each other through a fastening member (for example, a fastening bar (340) of FIG. 13) fastened to the fastening portion (116) side.

도면에는, 상기 체결부(116)가 상기 카트리지 본체(110)의 모서리 측에 관통형성되는 것으로 도시하였지만 이에 한정하는 것은 아니며 상기 체결부(116)는 상기 카트리지 본체(110)의 테두리로부터 돌출형성되는 플랜지 측에 형성될 수도 있다.In the drawing, the fastening portion (116) is shown as being formed through the edge side of the cartridge body (110), but this is not limited to this, and the fastening portion (116) may be formed on the flange side that protrudes from the edge of the cartridge body (110).

상기 방열플레이트(120)는 상기 수용공간(S)의 개방된 일면을 덮도록 상기 카트리지 본체(110)에 결합될 수 있다. 즉, 상기 방열플레이트(120)는 소정의 면적을 갖는 판상의 부재로 이루어질 수 있으며, 상기 카트리지 본체(110)의 개방된 양면 중 어느 일면을 덮도록 상기 카트리지 본체(110)에 결합될 수 있다.The heat dissipation plate (120) may be coupled to the cartridge body (110) so as to cover an open surface of the receiving space (S). That is, the heat dissipation plate (120) may be formed of a plate-shaped member having a predetermined area, and may be coupled to the cartridge body (110) so as to cover one of the open surfaces of the cartridge body (110).

구체적으로, 상기 방열플레이트(120)는 도 4, 도 5, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 상기 수용공간(S)의 개방된 일면을 덮는 판상의 제1판(121)과 상기 제1판(121)의 단부로부터 일방향으로 연장되는 제2판(122)을 포함할 수 있다.Specifically, the heat dissipation plate (120) may include a first plate (121) in the shape of a plate covering an open surface of the receiving space (S) as shown in FIGS. 4, 5, 8, and 9, and a second plate (122) extending in one direction from an end of the first plate (121).

이와 같은 경우, 상기 수용공간(S)에 파우치형 배터리(10)가 수용되는 경우 상기 제1판(121)은 일면이 상기 수용공간(S)에 수용된 파우치형 배터리(10)의 일면과 면접될 수 있으며, 상기 제2판(122)은 상기 제1가이드부재(111)의 일면을 덮을 수 있다.In this case, when a pouch-type battery (10) is accommodated in the accommodation space (S), one side of the first plate (121) can be in contact with one side of the pouch-type battery (10) accommodated in the accommodation space (S), and the second plate (122) can cover one side of the first guide member (111).

여기서, 상기 제2판(122)은 일면이 열교환기, 냉각 챔버 또는 냉각 플레이트와 같은 냉각수단(20)과 직접 접촉될 수 있다(도 7 및 도 12 참조).Here, the second plate (122) may have one surface in direct contact with a cooling means (20) such as a heat exchanger, cooling chamber or cooling plate (see FIGS. 7 and 12).

이때, 상기 방열플레이트(120)는 상기 파우치형 배터리(10)에서 발생된 열을 외부로 방출할 수 있다.At this time, the heat dissipation plate (120) can release heat generated from the pouch-type battery (10) to the outside.

이를 위해, 상기 방열플레이트(120)는 외력에 대하여 상기 파우치형 배터리(10)를 보호하면서도 상기 파우치형 배터리(10)로부터 전달된 열을 빠르게 방출할 수 있도록 열전도도가 우수한 금속재질로 이루어질 수 있다.To this end, the heat dissipation plate (120) may be made of a metal material with excellent thermal conductivity so as to protect the pouch-type battery (10) against external force while also quickly dissipating heat transferred from the pouch-type battery (10).

일례로, 상기 방열플레이트(120)는 무게를 경감하면서도 우수한 열전도도를 확보할 수 있도록 알루미늄을 포함하는 금속재질로 이루어질 수 있다. 그러나 상기 방열플레이트(120)의 재질을 이에 한정하는 것은 아니며, 방열을 위해 사용되는 공지의 금속재질이 모두 사용될 수 있다.For example, the heat dissipation plate (120) may be made of a metal material including aluminum to ensure excellent thermal conductivity while reducing weight. However, the material of the heat dissipation plate (120) is not limited thereto, and any known metal material used for heat dissipation may be used.

이에 따라, 상기 수용공간(S)에 수용된 파우치형 배터리(10)는 상기 카트리지 본체(110) 및 방열플레이트(120)를 통해 지지될 수 있음으로써 외력에 의한 변형 및 파손이 방지될 수 있다.Accordingly, the pouch-type battery (10) accommodated in the accommodation space (S) can be supported by the cartridge body (110) and the heat dissipation plate (120), thereby preventing deformation and damage due to external force.

또한, 상기 파우치형 배터리(10)에서 발생한 열은 상기 방열플레이트(120) 측으로 전달된 후 외기를 통해 신속하게 방출될 수 있다. 더불어, 상기 파우치형 배터리(10)로부터 상기 방열플레이트(120)로 전달된 열은 상기 냉각수단(20)과 직접 접촉된 제2판(122)을 통해 보다 신속하게 방열될 수 있다.In addition, the heat generated from the pouch-type battery (10) can be quickly released through the outside air after being transferred to the heat dissipation plate (120). In addition, the heat transferred from the pouch-type battery (10) to the heat dissipation plate (120) can be more quickly released through the second plate (122) in direct contact with the cooling means (20).

더욱이, 복수 개의 파우치형 배터리(10)를 포함하는 배터리 팩(1000)을 구성하는 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 배터리 카트리지(100,200)를 이용하면 파우치형 배터리(10)의 변형을 방지하면서도 용이하게 배터리 팩을 구성할 수 있다.Moreover, when configuring a battery pack (1000) including a plurality of pouch-type batteries (10), the pouch-type battery cartridge (100, 200) according to one embodiment of the present invention can be used to easily configure the battery pack while preventing deformation of the pouch-type battery (10).

상기 한 쌍의 버스바(130)는 상기 카트리지 본체(110)의 일측에 결합될 수 있다. 이와 같은 버스바(130)는 소정의 길이를 갖는 바의 형상을 가질 수 있으며, 상기 수용공간(S)에 수용되는 파우치형 배터리(10)와 전기적으로 연결될 수 있다. The above pair of bus bars (130) can be coupled to one side of the cartridge body (110). Such bus bars (130) can have a bar shape with a predetermined length and can be electrically connected to a pouch-type battery (10) accommodated in the accommodation space (S).

즉, 상기 파우치형 배터리(10)의 한 쌍의 단자(12a,12b)는 상기 한 쌍의 버스바(130)와 각각 전기적으로 연결될 수 있다.That is, a pair of terminals (12a, 12b) of the pouch-type battery (10) can be electrically connected to each of the pair of bus bars (130).

일례로, 상기 한 쌍의 버스바(130)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 상기 카트리지 본체(110) 중 서로 마주하는 제3가이드부재(113) 및 제4가이드부재(114)의 일면에 각각 배치될 수 있다. 그러나 상기 버스바(130)의 배치위치를 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 파우치형 배터리(10)의 단자(12a,12b) 위치에 따라 적절한 위치에 배치될 수 있다.For example, the pair of bus bars (130) may be arranged on one side of the third guide member (113) and the fourth guide member (114) facing each other in the cartridge body (110) as shown in FIGS. 1 to 3. However, the arrangement position of the bus bars (130) is not limited thereto, and may be arranged at an appropriate position depending on the positions of the terminals (12a, 12b) of the pouch-type battery (10).

이때, 상기 카트리지 본체(110)의 수용공간(S)에 복수 개의 파우치형 배터리(10)가 수용되는 경우, 상기 복수 개의 파우치형 배터리(10)는 상기 한 쌍의 버스바(130)를 통해 서로 병렬연결될 수 있다.At this time, when a plurality of pouch-type batteries (10) are accommodated in the accommodation space (S) of the cartridge body (110), the plurality of pouch-type batteries (10) can be connected in parallel to each other through the pair of bus bars (130).

일례로, 상기 카트리지 본체(110)의 수용공간(S)에 두 개의 파우치형 배터리(10)가 수용되는 경우, 상기 두 개의 파우치형 배터리(10)에 각각 구비되는 양극단자는 상기 제3가이드부재(113)의 일측에 배치되는 버스바(130)와 연결될 수 있고 상기 두 개의 파우치형 배터리(10)에 각각 구비되는 음극단자는 상기 제4가이드부재(114)의 일측에 배치되는 버스바(130)와 연결될 수 있다.For example, when two pouch-type batteries (10) are accommodated in the accommodation space (S) of the cartridge body (110), the positive terminals provided in each of the two pouch-type batteries (10) can be connected to a bus bar (130) arranged on one side of the third guide member (113), and the negative terminals provided in each of the two pouch-type batteries (10) can be connected to a bus bar (130) arranged on one side of the fourth guide member (114).

이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 배터리 카트리지(100,200)를 이용하여 파우치형 배터리 팩(1000)을 구성하는 경우, 상기 파우치형 배터리 팩(1000)은 서로 병렬연결되는 복수 개의 파우치형 배터리(10)를 이용하여 전체 정전용량을 높일 수 있다.Through this, when a pouch-type battery pack (1000) is configured using a pouch-type battery cartridge (100, 200) according to one embodiment of the present invention, the pouch-type battery pack (1000) can increase the total electrostatic capacity by using a plurality of pouch-type batteries (10) connected in parallel with each other.

이와 같은 경우, 도 5 및 도 9에 도시된 바와 같이 서로 이웃하는 파우치형 배터리(10) 사이에는 충격을 흡수할 수 있는 완충부재(160)가 배치될 수 있다. 일례로, 상기 완충부재(160)는 EPDM 패드일 수 있다.In such a case, as illustrated in FIGS. 5 and 9, a shock-absorbing buffer member (160) may be placed between adjacent pouch-type batteries (10). For example, the buffer member (160) may be an EPDM pad.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 배터리 카트리지(100,200)는 상기 파우치형 배터리(10)의 충방전시 발생되는 열을 효율적으로 방출하기 위한 다양한 방안이 적용될 수 있다.Meanwhile, a pouch-type battery cartridge (100, 200) according to one embodiment of the present invention can be applied with various methods to efficiently release heat generated during charging and discharging of the pouch-type battery (10).

그 일환으로, 상기 카트리지 본체(110)는 상기 수용공간(S)에 수용된 파우치형 배터리(10)의 측면을 감싸는 부분이 방열성 및 절연성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다.As part of this, the cartridge body (110) may be made of a material having heat dissipation and insulation properties in the portion that surrounds the side of the pouch-type battery (10) accommodated in the accommodation space (S).

일례로, 상기 제1가이드부재(111)는 방열성 및 절연성을 갖는 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다. 이를 통해, 상기 파우치형 배터리(10)에서 발생된 열은 상기 방열플레이트(120)와 더불어 상기 제1가이드부재(111) 측으로 전달된 후 방출될 수 있다.For example, the first guide member (111) may be made of a plastic material having heat dissipation and insulation properties. Through this, heat generated from the pouch-type battery (10) may be transferred to the first guide member (111) along with the heat dissipation plate (120) and then released.

여기서, 상기 제1가이드부재(111)는 냉각수단(20)과 직접 접촉하는 상기 방열플레이트(120)의 제2판(122)과 면접될 수 있다(도 7 및 도 12 참조).Here, the first guide member (111) can be contacted with the second plate (122) of the heat dissipation plate (120) which is in direct contact with the cooling means (20) (see FIG. 7 and FIG. 12).

이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 배터리 카트리지(100,200)는 상기 파우치형 배터리(10)로부터 발생된 열이 방열성 및 절연성을 갖는 플라스틱 재질로 이루어진 제1가이드부재(111) 측으로 원활하게 전달된 후 상기 냉각수단(20)을 통해 신속하게 방출될 수 있다.Accordingly, in the pouch-type battery cartridge (100, 200) according to one embodiment of the present invention, heat generated from the pouch-type battery (10) can be smoothly transferred to the first guide member (111) made of a plastic material having heat dissipation and insulation properties and then quickly released through the cooling means (20).

여기서, 상기 카트리지 본체(110)는 상기 제1가이드부재(111)와 더불어 상기 제2 내지 제4가이드부재(112,113,114) 중 일부 또는 전부가 방열성 및 절연성을 갖는 플라스틱 재질로 이루어질 수도 있다.Here, the cartridge body (110) may be made of a plastic material having heat dissipation and insulation properties, including some or all of the second to fourth guide members (112, 113, 114) along with the first guide member (111).

또한, 도면에는 상기 제1가이드부재(111)와 냉각수단(20) 사이에 방열플레이트(120)의 제2판(122)이 배치되는 것으로 도시하였으나, 본 발명을 이에 한정하는 것은 아니며 상기 제1가이드부재(111)의 일면이 상기 냉각수단(20)과 직접 면접될 수도 있다.In addition, although the drawing shows that the second plate (122) of the heat dissipation plate (120) is placed between the first guide member (111) and the cooling means (20), the present invention is not limited thereto, and one surface of the first guide member (111) may be directly contacted with the cooling means (20).

이때, 상기 카트리지 본체(110)는 도 5 및 도 9에 도시된 바와 같이 상기 제1가이드부재(111)와 상기 파우치형 배터리(10)의 측면 사이에 배치되는 적어도 하나의 탄성부재(150)를 포함할 수 있다.At this time, the cartridge body (110) may include at least one elastic member (150) arranged between the first guide member (111) and the side of the pouch-type battery (10), as shown in FIGS. 5 and 9.

여기서, 상기 탄성부재(150)는 상기 파우치형 배터리(10)에서 발생된 열을 절연성 및 방열성을 갖는 플라스틱 재질로 이루어진 제1가이드부재(111) 측으로 전달할 수 있으며, 탄성적인 변형을 통하여 외력에 의한 충격을 흡수할 수 있다.Here, the elastic member (150) can transfer heat generated from the pouch-type battery (10) to the first guide member (111) made of a plastic material having insulating and heat-radiating properties, and can absorb shock caused by external force through elastic deformation.

일례로, 상기 탄성부재(150)는 열전도성 필러가 포함된 고분자수지로 이루어질 수 있으며, 상기 탄성부재(150)는 상기 제1가이드부재(111)의 일면으로부터 상기 수용공간(S) 측으로 돌출되도록 상기 제1가이드부재(111)에 배치될 수 있다.For example, the elastic member (150) may be made of a polymer resin containing a thermally conductive filler, and the elastic member (150) may be placed on the first guide member (111) so as to protrude from one surface of the first guide member (111) toward the receiving space (S).

이와 같은 경우, 상기 탄성부재(150)는 상기 수용공간(S)에 파우치형 배터리(10)가 배치되면 적어도 일부가 상기 파우치형 배터리(10)의 측면과 접할 수 있다.In this case, when the pouch-type battery (10) is placed in the receiving space (S), at least a portion of the elastic member (150) can come into contact with the side surface of the pouch-type battery (10).

이를 통해, 상기 탄성부재(150)는 상기 파우치형 배터리(10)와 상기 제1가이드부재(111) 사이에 형성될 수 있는 빈공간을 채워줌으로써 상기 파우치형 배터리(10)의 측면을 지지할 수 있으며, 상기 파우치형 배터리(10)의 측면 및 제1가이드부재(111)의 일면을 서로 연결할 수 있다.Through this, the elastic member (150) can support the side surface of the pouch-type battery (10) by filling the empty space that can be formed between the pouch-type battery (10) and the first guide member (111), and can connect the side surface of the pouch-type battery (10) and one surface of the first guide member (111) to each other.

이로 인해, 상기 탄성부재(150)는 외력의 발생시 완충을 통해 상기 파우치형 배터리(10)의 파손을 미연에 방지할 수 있으며, 상기 파우치형 배터리(10)에서 발생된 열은 상기 탄성부재(150)를 통해 절연성 및 방열성을 갖는 플라스틱 재질로 이루어진 제1가이드부재(111) 측으로 원활하게 전달될 수 있다.Due to this, the elastic member (150) can prevent damage to the pouch-type battery (10) in advance by providing cushioning when an external force is applied, and heat generated from the pouch-type battery (10) can be smoothly transferred to the first guide member (111) made of a plastic material having insulating and heat dissipating properties through the elastic member (150).

여기서, 상기 카트리지 본체(110)는 소정의 면적을 갖추어 상기 제1가이드부재(111)를 관통하도록 형성되는 적어도 하나의 배치공(115)을 포함할 수 있으며, 상기 탄성부재(150)는 일부가 상기 배치공(115)에 삽입됨으로써 상기 제1가이드부재(111)에 결합될 수 있다.Here, the cartridge body (110) may include at least one placement hole (115) formed to have a predetermined area and penetrate the first guide member (111), and the elastic member (150) may be coupled to the first guide member (111) by having a portion inserted into the placement hole (115).

또한, 상기 열전도성 필러는 알루미나, 질화붕소, 질화알루미늄, 탄화규소 등과 같은 비전도성 필러일 수도 있고, 그라파이트, 탄소나노카본, 그래핀, 은 분말, 구리분말 등과 같은 전도성 필러일 수도 있다. 다만, 전기절연성에 대한 높은 신뢰성이 요구되는 경우 상기 열전도성 필러는 비전도성을 가지는 필러가 사용될 수 있다. In addition, the thermally conductive filler may be a non-conductive filler such as alumina, boron nitride, aluminum nitride, silicon carbide, etc., or a conductive filler such as graphite, carbon nanocarbon, graphene, silver powder, copper powder, etc. However, in cases where high reliability of electrical insulation is required, a non-conductive filler may be used as the thermally conductive filler.

더불어, 상기 고분자수지는 실리콘 생고무, 에틸렌프로필렌디엔 고무, 열가소성 폴리올레핀계 합성고무, 아크릴레이트 고무, 열가소성 폴리우레탄 고무 등과 같은 고분자 수지일 수 있다. In addition, the polymer resin may be a polymer resin such as silicone rubber, ethylene propylene diene rubber, thermoplastic polyolefin-based synthetic rubber, acrylate rubber, thermoplastic polyurethane rubber, etc.

그러나 상기 열전도성 필러 및 고분자 수지를 이에 한정하는 것은 아니며, 방열성을 확보할 수 있는 것이라면 공지의 다양한 열전도성 필러 및 고분자수지가 사용될 수 있다.However, the thermally conductive filler and polymer resin are not limited thereto, and various known thermally conductive fillers and polymer resins can be used as long as they can secure heat dissipation properties.

한편, 상기 카트리지 본체(110) 중 적어도 일부가 절연성 및 방열성을 가지는 플라스틱 재질로 이루어지는 경우, 상기 버스바(130)는 일부가 절연성 및 방열성을 가지는 플라스틱 재질로 이루어진 카트리지 본체(110) 부분과 직접 접촉하도록 상기 카트리지 본체(110)에 결합될 수 있다.Meanwhile, when at least a portion of the cartridge body (110) is made of a plastic material having insulating and heat-dissipating properties, the bus bar (130) can be coupled to the cartridge body (110) so as to be in direct contact with a portion of the cartridge body (110) made of a plastic material having insulating and heat-dissipating properties.

즉, 도 2의 확대도에 도시된 바와 같이 상기 카트리지 본체(110) 중 서로 마주하는 제3가이드부재(113) 및 제4가이드부재(114)의 일면에 각각 결합되는 한 쌍의 버스바(130)는 소정의 길이를 갖는 단자부(131)와 상기 단자부(131)의 단부로부터 일방향으로 연장되는 연장부(132)를 포함할 수 있다. That is, as shown in the enlarged view of FIG. 2, a pair of bus bars (130) each coupled to one side of the third guide member (113) and the fourth guide member (114) facing each other in the cartridge body (110) may include a terminal portion (131) having a predetermined length and an extension portion (132) extending in one direction from an end of the terminal portion (131).

이와 같은 경우, 상기 연장부(132)는 절연성 및 방열성을 가지는 플라스틱 재질로 이루어진 카트리지 본체(110) 부분과 직접 접촉하도록 상기 카트리지 본체(110)에 결합될 수 있다.In this case, the extension part (132) can be coupled to the cartridge body (110) so as to be in direct contact with the cartridge body (110) made of a plastic material having insulating and heat dissipating properties.

여기서, 상기 연장부(132)는 소정의 면적을 갖는 판상의 부재일 수 있고, 상기 단자부(131)는 상기 제3가이드부재(113) 및 제4가이드부재(114)의 일면에 위치하도록 배치될 수 있으며, 상기 파우치형 배터리(10)의 단자(12a,12b)는 용접 등과 같은 방법을 통해 상기 단자부(131)에 연결될 수 있다.Here, the extension (132) may be a plate-shaped member having a predetermined area, and the terminal (131) may be positioned so as to be located on one surface of the third guide member (113) and the fourth guide member (114), and the terminal (12a, 12b) of the pouch-type battery (10) may be connected to the terminal (131) through a method such as welding.

또한, 상기 절연성 및 방열성을 가지는 플라스틱 재질로 이루어진 카트리지 본체(110) 부분은 상술한 제1가이드부재(111)일 수 있다.In addition, the cartridge body (110) made of a plastic material having the above-described insulating and heat dissipating properties may be the first guide member (111) described above.

이에 따라, 상기 파우치형 배터리(10)의 충,방전시 상기 파우치형 배터리(10)의 단자(12a,12b)에서 발생된 열은 상기 버스바(130)의 단자부(131)를 통해 상기 연장부(132) 측으로 빠르게 전달될 수 있으며, 상기 연장부(132) 측으로 전달된 열은 절연성 및 방열성을 가지는 플라스틱 재질로 이루어진 카트리지 본체(110) 측으로 전달된 후 빠르게 방출될 수 있다.Accordingly, when charging and discharging the pouch-type battery (10), heat generated at the terminals (12a, 12b) of the pouch-type battery (10) can be quickly transferred to the extension portion (132) through the terminal portion (131) of the bus bar (130), and the heat transferred to the extension portion (132) can be quickly released after being transferred to the cartridge body (110) made of a plastic material having insulating and heat dissipating properties.

다른 방안으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 배터리 카트리지(200)는 배터리의 충방전시 발생된 열을 효과적으로 방출하기 위하여 상기 방열플레이트(120)의 일면에 적층되는 열전달시트(140)를 더 포함할 수 있다.Alternatively, a pouch-type battery cartridge (200) according to one embodiment of the present invention may further include a heat transfer sheet (140) laminated on one surface of the heat dissipation plate (120) to effectively release heat generated during charging and discharging of the battery.

이와 같은 경우, 상기 카트리지 본체(110), 방열플레이트(120), 버스바(130), 탄성부재(150) 및 완충부재(160) 등은 상술한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.In this case, the contents described above can be applied equally to the cartridge body (110), heat dissipation plate (120), bus bar (130), elastic member (150), and buffer member (160).

구체적으로, 상기 열전달시트(140)는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 판상의 시트 형태로 구비될 수 있으며, 상기 방열플레이트(120)의 일면에 배치될 수 있다.Specifically, the heat transfer sheet (140) may be provided in the form of a plate-shaped sheet as shown in FIGS. 8 and 9, and may be placed on one surface of the heat dissipation plate (120).

이에 따라, 상기 파우치형 배터리 카트리지(200)에 두 개의 파우치형 배터리(10)가 수용되는 경우, 도 12에 도시된 바와 같이 두 개의 파우치형 배터리(10) 중 어느 하나는 상기 방열플레이트(120)와 직접 접촉될 수 있고 다른 하나의 파우치형 배터리(10)는 인접하게 배치되는 다른 파우치형 배터리 카트리지(200)의 열전달시트(140)와 직접 접촉될 수 있다.Accordingly, when two pouch-type batteries (10) are accommodated in the pouch-type battery cartridge (200), as shown in FIG. 12, one of the two pouch-type batteries (10) can be in direct contact with the heat dissipation plate (120), and the other pouch-type battery (10) can be in direct contact with the heat transfer sheet (140) of another pouch-type battery cartridge (200) that is placed adjacent to it.

구체적으로, 상기 열전달시트(140)는 상기 제1판(121)의 일면을 덮는 제1부분(140a)과 상기 제1부분(140a)의 단부로부터 일방향으로 연장되는 제2부분(140b)을 포함할 수 있다.Specifically, the heat transfer sheet (140) may include a first portion (140a) covering one surface of the first plate (121) and a second portion (140b) extending in one direction from an end of the first portion (140a).

이와 같은 경우, 상기 제2부분(140b)은 도 12에 도시된 바와 같이 일면이 열교환기, 냉각 챔버 또는 냉각 플레이트와 같은 냉각수단(20)과 직접 접촉될 수 있다.In this case, the second part (140b) may have one surface in direct contact with a cooling means (20) such as a heat exchanger, cooling chamber, or cooling plate, as shown in FIG. 12.

이를 통해, 상기 열전달시트(140)는 인접한 파우치형 배터리 카트리지(200)에 수용된 파우치형 배터리(10)에서 발생된 열을 빠르게 분산시킬 수 있으며, 상기 냉각수단(20)과 직접 접촉된 제2부분(140b)을 통해 열을 신속하게 방출될 수 있다.Through this, the heat transfer sheet (140) can quickly disperse the heat generated from the pouch-type battery (10) accommodated in the adjacent pouch-type battery cartridge (200), and the heat can be quickly released through the second part (140b) in direct contact with the cooling means (20).

이때, 상기 열전달시트(140)는 상기 방열플레이트(120)보다 상대적으로 열전도율이 높은 재질로 이루어질 수 있으며, 상기 열전달시트(140)는 일면이 접착층(미도시)을 매개로 상기 방열플레이트(120)의 일면에 부착될 수 있다.At this time, the heat transfer sheet (140) may be made of a material having a relatively higher thermal conductivity than the heat dissipation plate (120), and one side of the heat transfer sheet (140) may be attached to one side of the heat dissipation plate (120) via an adhesive layer (not shown).

이를 통해, 동일한 파우치형 배터리 카트리지(200)에 수용된 두 개의 파우치형 배터리(10)에서 각각 발생된 열은 상기 방열플레이트(120)를 통해 상기 열전달시트(140) 측으로 전달된 후 분산되거나 상기 열전달시트(140) 측으로 직접 이동하여 분산될 수 있으며, 상기 열전달시트(140)의 제2부분(140b)을 통해 냉각수단(20)에 의해 신속하게 방출될 수 있다. 이를 통해, 상기 파우치형 배터리(10)는 열에 의한 배터리로서의 성능이 저하되지 않거나 최소화될 수 있다.Through this, the heat generated from each of the two pouch-type batteries (10) housed in the same pouch-type battery cartridge (200) can be transferred to the heat transfer sheet (140) through the heat dissipation plate (120) and then dispersed, or can be directly moved to the heat transfer sheet (140) and dispersed, and can be quickly released by the cooling means (20) through the second part (140b) of the heat transfer sheet (140). Through this, the performance of the pouch-type battery (10) as a battery due to heat can be prevented or minimized.

비제한적인 일례로써, 상기 열전달시트(140)는 그라파이트 시트(141)일 수 있으며, 상기 그라파이트 시트(141)는 표면이 절연처리된 것일 수 있다. 이는, 그라파이트 시트(141)가 높은 열전도율을 가질 뿐만 아니라 우수한 전기전도도를 가지기 때문에 그라파이트 시트(141)가 파우치형 배터리(10) 및 방열플레이트(120)와 직접 접촉되면, 상기 그라파이트 시트(141)와 파우치형 배터리(10) 사이에 전기적인 쇼트가 발생할 수 있다.As a non-limiting example, the heat transfer sheet (140) may be a graphite sheet (141), and the graphite sheet (141) may have a surface that is insulated. This is because the graphite sheet (141) not only has high thermal conductivity but also excellent electrical conductivity. Therefore, if the graphite sheet (141) comes into direct contact with the pouch-type battery (10) and the heat dissipation plate (120), an electrical short may occur between the graphite sheet (141) and the pouch-type battery (10).

이를 방지하기 위하여, 본 발명에서는 상기 열전달시트(140)가 판상의 그라파이트 시트(141)로 구비되는 경우, 상기 그라파이트 시트(141)는 표면이 절연처리된 것일 수 있다. 이를 통해, 상기 열전달시트(140)는 방열을 위한 높은 열전도율을 가지면서도 전기전도도에 의한 전기적인 쇼트의 발생가능성을 미연에 차단할 수 있다.To prevent this, in the present invention, when the heat transfer sheet (140) is provided as a plate-shaped graphite sheet (141), the graphite sheet (141) may have a surface that is insulated. Through this, the heat transfer sheet (140) can have a high thermal conductivity for heat dissipation while also preventing the possibility of an electrical short due to electrical conductivity.

다른 예로써, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 열전달시트(140)는 판상의 그라파이트 시트(141) 및 접착층(142)을 매개로 상기 그라파이트 시트(141)에 부착되어 상기 그라파이트 시트(141)의 표면을 덮는 절연성 필름부재(143)를 포함할 수 있다.As another example, as illustrated in FIG. 10, the heat transfer sheet (140) may include a plate-shaped graphite sheet (141) and an insulating film member (143) attached to the graphite sheet (141) via an adhesive layer (142) to cover the surface of the graphite sheet (141).

여기서, 상기 절연성 필름부재(143)는 상기 그라파이트 시트(141)의 상면을 덮는 제1절연성 필름부재(143)와 상기 그라파이트 시트(141)의 하면을 덮는 제2절연성 필름부재(143)를 포함할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며 하나의 부재로 구성될 수도 있다.Here, the insulating film member (143) may include a first insulating film member (143) covering the upper surface of the graphite sheet (141) and a second insulating film member (143) covering the lower surface of the graphite sheet (141), but is not limited thereto and may be formed as a single member.

이에 따라, 상기 열전달시트(140)는 상기 그라파이트 시트(141)를 통해 높은 열전도율을 가지면서도 상기 절연성 필름부재(143)를 통해 절연성을 동시에 가질 수 있다.Accordingly, the heat transfer sheet (140) can have high thermal conductivity through the graphite sheet (141) and simultaneously have insulation through the insulating film member (143).

이와 같은 경우, 상기 접착층(142)은 절연성을 더욱 향상시킬 수 있도록 비전도성 성분을 포함할 수 있다.In such a case, the adhesive layer (142) may include a non-conductive component to further improve insulation.

상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 배터리 카트리지(100,200)는 복수 개가 일방향을 따라 적층됨으로써 하나의 배터리 팩(1000)을 구성할 수 있다.A plurality of pouch-type battery cartridges (100, 200) according to one embodiment of the present invention described above can be stacked in one direction to form one battery pack (1000).

즉, 복수 개의 파우치형 배터리 카트리지(100,200)는 각각의 수용공간(S)에 적어도 하나의 파우치형 배터리(10)가 수용되고 일방향을 따라 서로 적층된 상태에서 서로 체결될 수 있다. 이를 통해, 하나의 파우치형 배터리 팩(1000)을 구성할 수 있다.That is, a plurality of pouch-type battery cartridges (100, 200) can be connected to each other in a state where at least one pouch-type battery (10) is accommodated in each accommodation space (S) and they are stacked on top of each other in one direction. Through this, a single pouch-type battery pack (1000) can be configured.

이와 같은 경우, 복수 개의 파우치형 배터리 카트리지(100,200) 중 어느 하나의 파우치형 배터리 카트리지(100,200)에 수용된 파우치형 배터리(10)는 일면이 다른 파우치형 배터리 카트리지(100,200)에 구비된 방열플레이트(120) 또는 열전달시트(140)의 일면과 직접 면접할 수 있다.In such a case, one side of a pouch-type battery (10) accommodated in one of a plurality of pouch-type battery cartridges (100, 200) can directly contact one side of a heat dissipation plate (120) or a heat transfer sheet (140) provided in another pouch-type battery cartridge (100, 200).

일례로, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 배터리 팩(1000)은 도 13에 도시된 바와 같이 복수 개의 파우치형 배터리 카트리지(100)가 일방향을 따라 다단으로 적층될 수 있으며, 다단으로 적층된 복수 개의 파우치형 배터리 카트리지(100)들은 체결바(340) 및 장착프레임(300)을 통해 서로 고정될 수 있다.For example, a pouch-type battery pack (1000) according to one embodiment of the present invention may have multiple pouch-type battery cartridges (100) stacked in multiple stages along one direction as illustrated in FIG. 13, and the multiple pouch-type battery cartridges (100) stacked in multiple stages may be fixed to each other through a fastening bar (340) and a mounting frame (300).

이와 같은 경우, 상기 파우치형 배터리 팩(1000)은 상기 제1가이드부재(111)가 하방을 향하도록 서로 고정될 수 있으며, 상기 제1가이드부재(111)의 하부측에 냉각을 위한 냉각수단(20)이 배치될 수 있다.In this case, the pouch-type battery packs (1000) can be fixed to each other so that the first guide member (111) faces downward, and a cooling means (20) for cooling can be arranged on the lower side of the first guide member (111).

이를 통해, 상기 파우치형 배터리 팩(1000)은 복수 개의 파우치형 배터리 카트리지(100,200)에 각각 수용된 적어도 하나의 파우치형 배터리(10)와 연결된 각각의 버스바(130) 들이 서로 전기적으로 연결됨으로써 전체용량을 증가시킬 수 있다.Through this, the pouch-type battery pack (1000) can increase the total capacity by electrically connecting each bus bar (130) connected to at least one pouch-type battery (10) contained in each of a plurality of pouch-type battery cartridges (100, 200).

여기서, 상기 파우치형 배터리 카트리지(100,200) 및 파우치형 배터리(10)는 상술한 설명과 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.Here, the pouch-type battery cartridge (100, 200) and pouch-type battery (10) are the same as described above, so detailed descriptions will be omitted.

일례로, 상기 장착프레임(300)은 서로 인접하게 배치된 복수 개의 파우치형 배터리 카트리지(100,200)들을 감싸는 프레임구조물일 수 있다.For example, the mounting frame (300) may be a frame structure that surrounds a plurality of pouch-type battery cartridges (100, 200) arranged adjacent to each other.

구체적으로, 상기 장착프레임(300)은 소정의 면적을 갖추고 서로 인접하게 배치된 복수 개의 파우치형 배터리 카트리지(100,200)의 선단 및 후단에 배치된 한 쌍의 지지판(310,320)과 상기 한 쌍의 지지판(310,320)을 서로 연결하는 적어도 하나의 고정부재(330) 및 상기 복수 개의 파우치형 배터리 카트리지(100,200)들을 동시에 체결하는 적어도 하나의 체결바(340)를 포함할 수 있다.Specifically, the mounting frame (300) may include a pair of support plates (310, 320) arranged at the front and rear ends of a plurality of pouch-type battery cartridges (100, 200) having a predetermined area and arranged adjacent to each other, at least one fixing member (330) connecting the pair of support plates (310, 320) to each other, and at least one fastening bar (340) that simultaneously fastens the plurality of pouch-type battery cartridges (100, 200).

여기서, 상기 체결바(340)는 소정의 길이를 가질 수 있으며, 복수 개의 파우치형 배터리 카트리지(100,200)에 각각 형성된 각각의 체결부(116)를 동시에 통과할 수 있다.Here, the fastening bar (340) may have a predetermined length and may simultaneously pass through each fastening portion (116) formed in each of a plurality of pouch-type battery cartridges (100, 200).

이에 따라, 서로 인접하게 배치된 복수 개의 파우치형 배터리 카트리지(100,200)들은 상기 장착프레임(300)을 통해 서로 고정될 수 있다.Accordingly, a plurality of pouch-type battery cartridges (100, 200) arranged adjacent to each other can be fixed to each other through the mounting frame (300).

여기서, 상기 지지판(310,320)은 판상의 형태일 수도 있으나 프레임 구조물일 수도 있다.Here, the support plate (310, 320) may be in the form of a plate or may be a frame structure.

그러나 본 발명에서 상기 장착프레임(300)을 이에 한정하는 것은 아니며, 서로 인접하게 배치된 복수 개의 파우치형 배터리 카트리지(100,200)를 고정할 수 있는 형태라면 다양하게 변경될 수 있다. 일례로, 상기 장착프레임(300)은 복수 개의 파우치형 배터리 카트리지(100,200)를 내부에 수용하는 함체형상으로 구비될 수도 있다.However, the mounting frame (300) in the present invention is not limited thereto, and may be modified in various ways as long as it has a shape capable of fixing a plurality of pouch-type battery cartridges (100, 200) arranged adjacent to each other. For example, the mounting frame (300) may be provided in a box shape that accommodates a plurality of pouch-type battery cartridges (100, 200) therein.

상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 배터리 팩(1000)은 전기자동차, 드론, 휴대용 전화기, 노트북, 디지털 카메라 등 다양한 제품에 에너지 공급원으로 사용될 수 있다.The pouch-type battery pack (1000) according to one embodiment of the present invention described above can be used as an energy source for various products such as electric vehicles, drones, mobile phones, laptops, and digital cameras.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.Although one embodiment of the present invention has been described above, the spirit of the present invention is not limited to the embodiment presented in this specification, and a person skilled in the art who understands the spirit of the present invention will be able to easily propose other embodiments by adding, changing, deleting, or adding components within the scope of the same spirit, but this will also be considered to fall within the spirit of the present invention.

100 : 파우치형 배터리 카트리지
110 : 카트리지 본체 111 : 제1가이드부재
112 : 제2가이드부재 113 : 제3가이드부재
114 : 제4가이드부재 115 : 배치공
116 : 체결부 120 : 방열플레이트
121 : 제1판 122 : 제2판
130 : 버스바 131 : 단자부
132 : 연장부 140 : 열전달시트
140a : 제1부분 140b : 제2부분
141 : 그라파이트 시트 142 : 접착층
143: 절연성 필름부재 150 : 탄성부재
160 : 완충부재 1000 : 파우치형 배터리 팩
300 : 장착프레임 310,320 : 지지판
330 : 고정부재 340 : 체결바100: Pouch-type battery cartridge
110: Cartridge body 111: First guide member
112: Second guide member 113: Third guide member
114: 4th guide member 115: Placement tool
116: Fastening part 120: Heat dissipation plate
121: 1st edition 122: 2nd edition
130: Busbar 131: Terminal
132: Extension 140: Heat transfer sheet
140a: Part 1 140b: Part 2
141: Graphite sheet 142: Adhesive layer
143: Insulating film member 150: Elastic member
160: Buffer material 1000: Pouch-type battery pack
300: Mounting frame 310,320: Support plate
330: Fixed member 340: Fastening bar

Claims (15)

적어도 하나의 파우치형 배터리를 수용할 수 있도록 양면이 개방된 수용공간과, 상기 수용공간에 수용되는 파우치형 배터리의 측면과 대면하는 제1가이드부재, 및 상기 제1가이드부재의 일면으로부터 상기 수용공간 측으로 돌출되는 적어도 하나의 탄성부재를 포함하는 카트리지 본체;
상기 수용공간의 개방된 일면을 덮도록 상기 카트리지 본체에 결합되는 방열플레이트; 및
상기 파우치형 배터리의 단자와 연결될 수 있도록 상기 카트리지 본체의 일측에 결합되는 한 쌍의 버스바;를 포함하고,
상기 탄성부재는 상기 제1가이드부재를 관통하여 상기 방열플레이트에 직접 접촉되는 파우치형 배터리 카트리지.A cartridge body including a receiving space with both sides open to accommodate at least one pouch-type battery, a first guide member facing a side of a pouch-type battery accommodated in the receiving space, and at least one elastic member protruding from one side of the first guide member toward the receiving space;
A heat dissipation plate coupled to the cartridge body to cover an open surface of the above-mentioned receiving space; and
A pair of bus bars coupled to one side of the cartridge body so as to be connected to the terminals of the pouch-type battery;
A pouch-type battery cartridge in which the elastic member penetrates the first guide member and directly contacts the heat dissipation plate. 제1항에 있어서,
상기 제1가이드부재는 방열성 및 절연성을 가지는 플라스틱 재질을 포함하는 파우치형 배터리 카트리지.In the first paragraph,
The above first guide member is a pouch-shaped battery cartridge including a plastic material having heat dissipation and insulation properties. 제1항에 있어서,
상기 카트리지 본체는,
상기 제1가이드부재와 마주하도록 이격배치되는 제2가이드부재와, 상기 제1가이드부재 및 제2가이드부재의 양단부를 상호 연결하는 한 쌍의 제3,4가이드부재를 더 포함하고,
상기 제1 내지 제4가이드부재는 방열성 및 절연성을 가지는 플라스틱 재질을 포함하는 파우치형 배터리 카트리지.In the first paragraph,
The above cartridge body,
It further includes a second guide member spaced apart from the first guide member and a pair of third and fourth guide members interconnecting both ends of the first and second guide members.
A pouch-type battery cartridge in which the first to fourth guide members include a plastic material having heat dissipation and insulation properties. 제2항에 있어서,
상기 탄성부재는 상기 수용공간에 파우치형 배터리가 수용되는 경우 상기 파우치형 배터리의 측면과 접하는 파우치형 배터리 카트리지.In the second paragraph,
A pouch-type battery cartridge in which the elastic member is in contact with the side of the pouch-type battery when the pouch-type battery is accommodated in the accommodation space. 제4항에 있어서,
상기 카트리지 본체는,
소정의 면적을 갖추어 상기 제1가이드부재를 관통하도록 형성되는 적어도 하나의 배치공을 포함하고,
상기 탄성부재는 상기 배치공을 통하여 상기 제1가이드부재에 결합되고, 상기 탄성부재는 상기 배치공을 통하여 상기 제1가이드부재를 관통하는 파우치형 배터리 카트리지.In paragraph 4,
The above cartridge body,
It includes at least one arrangement hole formed to penetrate the first guide member with a predetermined area,
A pouch-type battery cartridge in which the elastic member is coupled to the first guide member through the placement hole, and the elastic member penetrates the first guide member through the placement hole. 제4항에 있어서,
상기 탄성부재는 열전도성 필러가 포함된 고분자수지를 포함하는 파우치형 배터리 카트리지.In paragraph 4,
The above elastic member is a pouch-type battery cartridge containing a polymer resin containing a thermally conductive filler. 제1항에 있어서,
상기 방열플레이트는,
상기 수용공간의 개방된 일면을 덮는 판상의 제1판과, 상기 제1판의 단부로부터 일방향으로 연장되어 상기 제1가이드부재의 일면과 면접하는 제2판을 포함하고,
상기 제1판은 상기 수용공간에 파우치형 배터리가 수용되는 경우 상기 파우치형 배터리의 일면과 면접하는 파우치형 배터리 카트리지.In the first paragraph,
The above heat dissipation plate,
It includes a first plate that covers an open side of the above-mentioned receiving space, and a second plate that extends in one direction from an end of the first plate and interfaces with one side of the first guide member.
The above first plate is a pouch-type battery cartridge that interfaces with one side of the pouch-type battery when the pouch-type battery is accommodated in the accommodation space. 제1항에 있어서,
상기 방열플레이트는 판상의 금속 플레이트인 파우치형 배터리 카트리지.In the first paragraph,
The above heat dissipation plate is a pouch-type battery cartridge that is a metal plate in the shape of a plate. 제1항에 있어서,
상기 버스바는,
상기 파우치형 배터리의 단자가 연결되는 단자부와, 상기 단자부의 단부로부터 일방향으로 연장되고 상기 제1가이드부재와 접하도록 배치되는 연장부를 포함하는 파우치형 배터리 카트리지.In the first paragraph,
The above bus bar,
A pouch-type battery cartridge comprising a terminal portion to which the terminal of the pouch-type battery is connected, and an extension portion extending in one direction from an end of the terminal portion and positioned to contact the first guide member. 제1항에 있어서,
상기 파우치형 배터리 카트리지는,
상기 방열플레이트와 면접하도록 상기 방열플레이트의 일면에 배치되는 판상의 열전달시트;를 더 포함하는 파우치형 배터리 카트리지.In the first paragraph,
The above pouch-type battery cartridge,
A pouch-type battery cartridge further comprising a plate-shaped heat transfer sheet arranged on one side of the heat dissipation plate so as to be in contact with the heat dissipation plate. 제10항에 있어서,
상기 열전달시트는 상기 방열플레이트보다 상대적으로 더 높은 열전도율을 갖는 재질로 이루어지는 파우치형 배터리 카트리지.In Article 10,
A pouch-type battery cartridge in which the above heat transfer sheet is made of a material having a relatively higher thermal conductivity than the above heat dissipation plate. 제10항에 있어서,
상기 열전달시트는 표면이 절연처리된 그라파이트 시트인 파우치형 배터리 카트리지.In Article 10,
The above heat transfer sheet is a pouch-type battery cartridge having a graphite sheet with an insulated surface. 제10항에 있어서,
상기 열전달시트는,
판상의 그라파이트 시트와, 접착층을 매개로 상기 그라파이트 시트에 부착되어 상기 그라파이트 시트의 표면을 덮는 절연성 필름부재를 포함하는 파우치형 배터리 카트리지.In Article 10,
The above heat transfer sheet,
A pouch-type battery cartridge comprising a plate-shaped graphite sheet and an insulating film member attached to the graphite sheet via an adhesive layer and covering the surface of the graphite sheet. 제10항에 있어서,
상기 열전달시트는,
상기 방열플레이트의 전체면적 중 상기 수용공간의 개방된 일면을 덮는 부분에 배치되는 제1부분과, 상기 제1부분으로부터 연장되어 상기 제1가이드부재의 일면과 면접하는 방열플레이트 부분을 덮는 제2부분을 포함하는 파우치형 배터리 카트리지.In Article 10,
The above heat transfer sheet,
A pouch-type battery cartridge comprising a first portion arranged on a portion covering an open side of the receiving space among the total area of the heat dissipation plate, and a second portion extending from the first portion and covering a portion of the heat dissipation plate that interfaces with one side of the first guide member. 청구항 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 기재된 복수 개의 파우치형 배터리 카트리지;
상기 수용공간에 수용되는 복수 개의 파우치형 배터리; 및
일방향을 따라 적층된 복수 개의 파우치형 배터리 카트리지를 고정하는 장착프레임;을 포함하는 파우치형 배터리 팩.A plurality of pouch-type battery cartridges as set forth in any one of claims 1 to 14;
A plurality of pouch-type batteries accommodated in the above accommodation space; and
A pouch-type battery pack comprising a mounting frame for fixing a plurality of pouch-type battery cartridges stacked along one direction.
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