KR101634533B1 - Cartridge for Battery - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배열 및 구성이 자유롭고 단위전지들의 보호, 절연 및 방열이 우수한 전지 카트리지에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 전지 카트리지는, 전류를 생성하는 복수의 단위전지; 상기 복수의 단위전지 일면에 접촉되어 방열하는 커버; 및 상기 복수의 단위전지의 가장자리 및 상기 커버 사이에 구비되는 카트리지 인너를 포함한다.The present invention relates to a battery cartridge which is free from disposition and configuration, and which is excellent in protection, insulation and heat dissipation of unit cells. A battery cartridge according to an embodiment of the present invention includes: a plurality of unit cells for generating current; A cover which is in contact with one surface of the plurality of unit cells and radiates heat; And a cartridge inner portion provided between an edge of the plurality of unit cells and the cover.

전지, 전지 카트리지, 배터리팩 Battery, battery cartridge, battery pack

Description

전지 카트리지 {Cartridge for Battery}[0002] Cartridge for Battery [

본 발명은 전지 카트리지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배열 및 구성이 자유롭고 단위전지들의 보호, 절연 및 방열이 우수한 전지 카트리지에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a battery cartridge, and more particularly, to a battery cartridge which is free from disposition and configuration and which has excellent protection, insulation, and heat dissipation of unit cells.

가솔린, 경유 등의 화석 연료를 사용하는 차량의 가장 큰 문제점 중의 하나는 대기오염을 유발한다는 점이다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로서 차량의 동력원을 충방전이 가능한 이차전지로 사용하는 기술이 관심을 끌고 있다. 따라서, 배터리 만으로 운행될 수 있는 전기자동차(EV), 배터리와 기존 엔진을 병용하는 하이브리드 전기자동차(HEV) 등이 개발되었고, 일부는 상용화되어 있다. EV, HEV 등의 동력원으로서의 이차전지는 주로 니켈 금속수소(Ni-MH) 전지가 주로 사용되고 있지만, 최근에는 리튬 이온전지 등의 사용도 시도되고 있다.One of the biggest problems with vehicles using fossil fuels such as gasoline and diesel is that it causes air pollution. As a solution to this problem, a technique of using a power source of a vehicle as a secondary battery capable of charging and discharging has attracted attention. Accordingly, an electric vehicle (EV) that can be operated only by a battery, and a hybrid electric vehicle (HEV) that uses a battery and an existing engine have been developed, and some of them have been commercialized. BACKGROUND ART [0002] Nickel metal hydride (Ni-MH) batteries are mainly used as secondary batteries as power sources for EV, HEV and the like, but recently lithium-ion batteries have also been used.

EV, HEV 등의 동력원으로 사용되기 위해서는 고출력 대용량이 요구되므로, 다수의 소형 이차전지(단위전지)들을 직렬 및/또는 병렬로 연결한 구조의 중대형 전지팩이 사용되고 있다.Large-capacity battery packs having a structure in which a large number of small secondary cells (unit cells) are connected in series and / or in parallel are used in order to be used as a power source for EV, HEV and the like.

이러한 중대형 전지팩의 구성요소인 단위전지로는 높은 밀집도로 충적됨으로 써 사공간(dead space)의 크기를 줄일 수 있는 각형 전지 또는 파우치형 전지가 사용되고 있다. 이러한 단위전지들의 기계적 체결과 전기적 연결을 용이하게 하기 위하여, 일반적으로는 하나 또는 둘 이상의 단위전지들을 장착할 수 있는 전지 카트리지가 사용되고 있다. 즉, 단위전지들을 장착하고 있는 다수의 전지 카트리지들을 적층하여 전지팩을 구성하고 있다.As a unit battery, which is a component of such a middle- or large-sized battery pack, a prismatic battery or a pouch-shaped battery is used which can reduce the size of dead space due to high density. In order to facilitate the mechanical fastening and electrical connection of such unit cells, a battery cartridge is generally used which is capable of mounting one or more unit cells. That is, a plurality of battery cartridges mounting unit cells are stacked to constitute a battery pack.

이러한 전지 카트리지는 내부 단위전지들의 보호와 절연 및 방열이 요구되고, 전지 카트리지의 적층이나 구성의 자유성이 요구되고 있다.Such a battery cartridge is required to protect, insulate, and dissipate internal unit cells, and it is demanded that the battery cartridges are stacked and configured.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 배열 및 구성이 자유로운 전지 카트리지를 제공하는 것이다.A problem to be solved by the present invention is to provide a battery cartridge which is freely arranged and configured.

본 발명의 또 다른 과제는 단위전지들의 보호, 절연 및 방열이 우수한 전지 카트리지를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a battery cartridge excellent in protection, insulation and heat dissipation of the unit cells.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 전지 카트리지는, 전류를 생성하는 복수의 단위전지; 상기 복수의 단위전지 일면에 접촉되어 방열하는 커버; 및 상기 복수의 단위전지의 가장자리 및 상기 커버 사이에 구비되는 카트리지 인너를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a battery cartridge including: a plurality of unit cells for generating current; A cover which is in contact with one surface of the plurality of unit cells and radiates heat; And a cartridge inner portion provided between an edge of the plurality of unit cells and the cover.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.The details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 전지 카트리지에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.According to the battery cartridge of the present invention, one or more of the following effects can be obtained.

첫째,　전지 카트리지의 배열이 자유로워 다양한 결속이 가능한 장점이 있다.First, there is an advantage that the arrangement of the battery cartridges is free and various binding can be performed.

둘째,　전지 카트리지를 수평 및 수직으로 자유롭게 배치할 수 있는 장점도 있다.Secondly, there is an advantage that the battery cartridge can be freely disposed horizontally and vertically.

셋째,　단위전지에 대한 효율적인 공냉식 냉각이 가능한 장점도 있다.Third, there is an advantage that efficient air-cooling can be performed on a unit cell.

넷째, 단위전지의 실링 및 절연이 보장되는 장점도 있다.Fourth, there is an advantage that the sealing and insulation of the unit cell are ensured.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 전지 카트리지를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings for explaining a battery cartridge according to embodiments of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 카트리지에 대한 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a battery cartridge according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 전지 카트리지는 복수의 단위전지(110), 상측 카트리지 인너(131-1), 하측 카트리지 인너(131-2), 카트리지 센터(121), 상측 커 버(141-1) 및 하측 커버(141-2)를 포함한다.The battery cartridge according to an embodiment of the present invention includes a plurality of unit cells 110, an upper cartridge inner 131-1, a lower cartridge inner 131-2, a cartridge center 121, an upper cover 141-1 And a lower cover 141-2.

복수의 단위전지(110)은 단위전지들의 뭉치이다. 단위전지는 니켈 금속수소(Ni-MH) 전지 또는 리튬 이온(Li-ion) 전지로서 전류를 생성한다. 복수의 단위전지(110)는 카트리지 센터(121)에 의해 테두리가 감싸여져서 카트리지 센터(121)에 구비된다. 복수의 단위전지(110)는 상측에서부터 하측으로 차례로 배치되는 제 1 단위전지(110-1), 제 2 단위전지(110-2), 제 3 단위전지(110-3) 및 제 4 단위전지(110-4)를 포함한다. 복수의 단위전지(110) 중 가장 상측에 배치된 제 1 단위전지(110-1)의 상면은 상측 카트리지 인너(131-1)가 가장자리에 밀착되며 상측 커버(141-1)가 가운데 부분에 밀착된다. 복수의 단위전지(110) 중 가장 하측에 배치된 제 4 단위전지(110-4)의 하면은 하측 카트리지 인너(131-2)가 가장자리에 밀착되며 하측 커버(141-2)가 가운데 부분에 밀착된다.The plurality of unit cells 110 is a bundle of unit cells. The unit cell generates a current as a nickel metal hydride (Ni-MH) battery or a lithium ion (Li-ion) battery. A plurality of unit cells 110 are enclosed by a cartridge center 121 and provided in the cartridge center 121. The plurality of unit cells 110 includes a first unit cell 110-1, a second unit cell 110-2, a third unit cell 110-3, and a fourth unit cell 110-3, which are sequentially arranged from the upper side to the lower side. 110-4. The upper surface of the first unit cell 110-1 disposed at the uppermost one of the plurality of unit cells 110 is in contact with the edge of the upper cartridge inner 131-1 and the upper cover 141-1 is in close contact with the center portion do. The lower surface of the fourth unit cell 110-4 disposed on the lowermost one of the plurality of unit cells 110 is in contact with the edge of the lower cartridge inner 131-2 and the lower cover 141-2 is in close contact with the center portion do.

상측 커버(141-1)는 복수의 단위전지(110) 중 제 1 단위전지(110-1)의 상면과 접촉되어 복수의 단위전지(110)의 열을 방출한다. 상측 커버(141-1)는 방열성이 우수한 알루미늄 재질인 것이 바람직하다. 상측 커버(141-1)와 복수의 단위전지(110) 사이에는 상측 카트리지 인너(131-1)가 구비된다.The upper cover 141-1 contacts the upper surface of the first unit cell 110-1 of the plurality of unit cells 110 to discharge heat of the plurality of unit cells 110. [ The upper cover 141-1 is preferably made of an aluminum material having excellent heat dissipation. An upper cartridge inner 131-1 is provided between the upper cover 141-1 and the plurality of unit cells 110. [

상측 카트리지 인너(131-1)는 제 1 단위전지(110-1)의 상면 가장자리와 접촉된다. 상측 카트리지 인너(131-1)는 제 1 단위전지(110-1)의 상면 가장자리가 상측 커버(141-1)와 직접 닿지 않도록 하여 절연을 한다. 상측 카트리지 인너(131-1)는 제 1 단위전지(110-1)의 상면 가장자리와 상측 커버(141-1) 사이를 지지하여 제 1 단위전지(110-1)의 상면 가장자리를 보호한다. 상측 카트리지 인너(131-1)에는 가운데에 제 1 개구부(131a)가 형성된다. 복수의 단위전지(110) 중 가장 상측에 배치된 제 1 단위전지(110-1)의 상면 가운데는 제 1 개구부(131a)를 통해 노출되고, 이 제 1 개구부(131a)를 통해 노출되는 제 1 단위전지(110-1)의 상면 가운데가 상측 카트리지 인너(131-1)의 상측에 배치된 상측 커버(141-1)에 접촉되어 방열된다. 하측 카트리지 인너(131-2)는 제 4 단위전지(110-4)의 하면 가장자리와 접촉된다. 하측 카트리지 인너(131-2)는 제 4 단위전지(110-4)의 하면 가장자리가 하측 커버(141-2)와 직접 닿지 않도록 하여 절연을 한다. 하측 카트리지 인너(131-2)는 제 4 단위전지(110-4)의 하면 가장자리와 하측 커버(141-2) 사이를 지지하여 제 4 단위전지(110-4)의 하면 가장자리를 보호한다. 하측 카트리지 인너(131-2)에는 가운데에 제 2 개구부(131b)가 형성된다. 복수의 단위전지(110) 중 가장 하측에 배치된 제 4 단위전지(110-4)의 하면 가운데는 제 2 개구부(131b)를 통해 노출되고, 이 제 2 개구부(131b)를 통해 노출되는 제 4 단위전지(110-4)의 하면 가운데가 하측 카트리지 인너(131-2)의 하측에 배치된 하측 커버(141-2)에 접촉되어 방열된다.The upper cartridge inner 131-1 is in contact with the upper edge of the first unit cell 110-1. The upper cartridge inner 131-1 is insulated such that the upper edge of the first unit cell 110-1 does not directly contact the upper cover 141-1. The upper cartridge inner 131-1 supports between the upper edge of the first unit cell 110-1 and the upper cover 141-1 to protect the upper edge of the first unit cell 110-1. The upper cartridge inner 131-1 is formed with a first opening 131a at the center thereof. The upper surface of the first unit cell 110-1 disposed on the uppermost one of the plurality of unit cells 110 is exposed through the first opening 131a and the first unit cell 110-1 exposed through the first opening 131a, The center of the upper surface of the unit cell 110-1 comes into contact with the upper cover 141-1 disposed on the upper side of the upper cartridge inner 131-1 and is radiated. The lower cartridge inner 131-2 is in contact with the bottom edge of the fourth unit cell 110-4. The lower cartridge inner 131-2 is insulated such that the lower edge of the fourth unit cell 110-4 does not directly contact the lower cover 141-2. The lower cartridge inner 131-2 supports between the bottom edge of the fourth unit cell 110-4 and the lower cover 141-2 to protect the lower edge of the fourth unit battery 110-4. The lower cartridge inner 131-2 is formed with a second opening 131b at the center thereof. The center of the lower surface of the fourth unit cell 110-4 disposed at the lowermost one of the plurality of unit cells 110 is exposed through the second opening 131b and the center of the fourth unit cell 110-4 exposed through the second opening 131b The middle of the lower surface of the unit cell 110-4 comes into contact with the lower cover 141-2 disposed below the lower cartridge inner 131-2 and is discharged.

하측 커버(141-2) 및 하측 카트리지 인너(131-2)에 대한 설명은 상술한 바와 같으므로 생략한다.The description of the lower cover 141-2 and the lower cartridge inner 131-2 is the same as described above and will be omitted.

상측 커버(141-1) 및 하측 커버(141-2)에는 볼록부(141a)와 오목부(141b)가 형성된다. 볼록부(141a)와 오목부(141b)는 전지 카트리지들을 적층할 때 서로 결합 되어 위치를 잡는다. 볼록부(141a)와 오목부(141b)는 상측 커버(141-1) 상면 네 귀퉁이에 대칭으로 형성되어, 전지 카트리지를 같은 방향으로 적층하는 정방향 적층 뿐만 아니라, 뒤집어 적층하는 역방향 적층이 가능하도록 한다. 이에 대한 설명은 도 8 및 도 9에 후술한다.The convex portion 141a and the concave portion 141b are formed in the upper cover 141-1 and the lower cover 141-2. The convex portion 141a and the concave portion 141b are engaged with each other when the battery cartridges are stacked. The convex portion 141a and the concave portion 141b are formed symmetrically to the four corners of the upper surface of the upper cover 141-1 so that not only forward stacking in which the battery cartridges are stacked in the same direction but also reverse stacking in which stacking is reversed . This will be described later with reference to FIG. 8 and FIG.

카트리지 센터(121)는 복수의 단위전지(110)를 구비한다. 카트리지 센터(121)의 상측에는 상측 카트리지 인너(131-1)를 사이에 두고 상측 커버(141-1)가 결합된다. 카트리지 센터(121)의 하측에는 하측 카트리지 인너(131-2)를 사이에 두고 하측 커버(141-2)가 결합된다. 각각의 결합은 본딩, 볼트 결합 및 용접 등 다양한 결합이 이용될 수 있다.The cartridge center 121 has a plurality of unit cells 110. An upper cover 141-1 is coupled to an upper side of the cartridge center 121 via an upper cartridge inner 131-1. A lower cover 141-2 is coupled to the lower side of the cartridge center 121 via a lower cartridge inner 131-2. Various combinations of bonding, bolting and welding may be used for each bonding.

카트리지 센터(121)에는 상측 카트리지 인너(131-1)와 상측 커버(141-1) 및 하측 카트리지 인너(131-2)와 하측 커버(141-2)를 지지하고 전지 카트리지들을 적층하여 결합할 때 롱볼트가 관통되는 스페이서(124)가 구비된다.The cartridge center 121 supports the upper cartridge inner 131-1 and the upper cover 141-1, the lower cartridge inner 131-2 and the lower cover 141-2, A spacer 124 through which the long bolt is passed is provided.

카트리지 센터(121)에 형성된 측면홀(121b)에는 카트리지 서포트(125)가 삽입된다. 카트리지 서포트(125)는 복수의 단위전지(110)의 가장자리 사이를 지지하여 보호한다.The cartridge support 125 is inserted into the side hole 121b formed in the cartridge center 121. [ The cartridge support 125 supports and protects the edges of the plurality of unit cells 110.

카트리지 센터(121)의 전면에는 커버 프론트(123)가 결합되고, 후면에는 커버 리어(122)가 결합되어 복수의 단위전지(110)의 단자들을 보호한다.A cover front 123 is coupled to the front of the cartridge center 121 and a cover 122 is coupled to the rear of the cartridge center 121 to protect the terminals of the plurality of unit cells 110.

도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 카트리지의 단위전지를 나타내는 도면이다.2 to 5 are views showing a unit cell of a battery cartridge according to an embodiment of the present invention.

복수의 단위전지는 제 1 단위전지(110-1) 내지 제 4 단위전지(110-4)를 포함 하는 4개의 단위전지로 구성되는 것이 바람직하다. 다만, 단위전지의 형태에 따라 다양한 개수로 변경될 수 있다.The plurality of unit cells may be composed of four unit cells including the first unit cell 110-1 to the fourth unit cell 110-4. However, it can be changed to various numbers depending on the type of the unit cell.

제 1 단위전지(110-1)와 제 2 단위전지(110-2)가 밀착되어 결합되고 제 3 단위전지(110-3)와 제 4 단위전지가 밀착되어 결합된다. 제 2 단위전지(110-2)와 제 3 단위전지(110-3) 사이에는 갭이 형성된다. 제 2 단위전지(110-2)와 제 3 단위전지(110-3) 사이의 갭은 카트리지 센터(121)에 의하여 형성된다. 제 2 단위전지(110-2)와 제 3 단위전지(110-3) 사이에 갭이 존재하여 단위전지의 충·방전시 부풀림에 대비한다. 제 2 단위전지(110-2)와 제 3 단위전지(110-3) 사이의 갭에는 열센서가 삽입될 수 있다.The first unit cell 110-1 and the second unit cell 110-2 are tightly coupled and the third unit cell 110-3 and the fourth unit cell are tightly coupled. A gap is formed between the second unit cell 110-2 and the third unit cell 110-3. The gap between the second unit cell 110-2 and the third unit cell 110-3 is formed by the cartridge center 121. [ A gap exists between the second unit cell 110-2 and the third unit cell 110-3 to prepare for swelling during charging and discharging of the unit cell. A thermal sensor may be inserted into the gap between the second unit cell 110-2 and the third unit cell 110-3.

제 1 단위전지 실링부(110-1a)는 제 1 단위전지(110-1)의 가장자리를 실링하는 부분으로서 찢어지거나 깨지는 경우 누액으로 통전이 될 수 있다. 따라서, 제 1 단위전지 실링부(110-1a)의 절연과 보호를 위하여 제 1 단위전지 실링부(110-1a)는 상측 카트리지 인너(131-1)와 밀착된다.The first unit cell sealing portion 110-1a is a portion for sealing the edge of the first unit cell 110-1 and can be energized by leakage if it is torn or broken. Accordingly, the first unit cell sealing portion 110-1a is in close contact with the upper cartridge inner 131-1 in order to insulate and protect the first unit battery sealing portion 110-1a.

제 1 단위전지 실링부(110-1a)와 제 2 단위전지 실링부(110-2a)와의 사이에는 카트리지 서포트(125)가 삽입되어 각각의 실링부를 지지하고 보호하며 절연한다. 특히 카트리지 서포트(125)는 전지 카트리지를 수직으로 세울 때 제 1 단위전지 실링부(110-1a)와 제 2 단위전지 실링부(110-2a)가 자중에 의한 처짐으로 인하여 상측 카트리지 인너(131-1)와 맞닿아 차량의 진동 등에 의하여 부분적으로 찢어지거나 깨지지는 등의 파손으로 인한 누액으로 통전되는 것을 방지한다.A cartridge support 125 is inserted between the first unit cell sealing portion 110-1a and the second unit battery sealing portion 110-2a to support, protect and insulate the respective sealing portions. Particularly, when the battery cartridge is vertically erected, the cartridge support 125 can prevent the first unit cell sealing portion 110-1a and the second unit battery sealing portion 110-2a from being deflected by their own weight, 1) to prevent electric current from leakage due to breakage such as partial tearing or breakage due to vibration of the vehicle.

복수의 단위전지(110)에는 양병렬전극단자(117), 음병렬전극단자(119), 음병 렬전극(113), 양병렬전극(114) 및 직렬전극(115)이 구비된다.The plurality of unit cells 110 are provided with a positive electrode terminal 117, a negative electrode terminal 119, a negative electrode array 113, a positive electrode 114 and a series electrode 115.

양병렬전극단자(117)은 제 1 단위전지(110-1)와 제 2 단위전지(110-2)를 병렬로 연결하여 복수의 단위전지(110)의 양극을 형성한다. 양병렬전극단자(117)은 복수의 단위전지(110) 일측에 배치된다. 음병렬전극단자(119)은 제 3 단위전지(110-3)와 제 4 단위전지(110-4)를 병렬로 연결하여 복수의 단위전지(110)의 음극을 형성한다. 음병렬전극단자(119)은 복수의 단위전지(110) 일측에 양병렬전극단자(117)과 나란히 배치된다.The positive electrode terminal 117 connects the first unit cell 110-1 and the second unit cell 110-2 in parallel to form the positive electrode of the plurality of unit cells 110. [ The double row electrode terminal 117 is disposed on one side of the plurality of unit cells 110. The negative parallel electrode terminal 119 connects the third unit cell 110-3 and the fourth unit cell 110-4 in parallel to form the negative electrode of the plurality of unit cells 110. [ The negative parallel electrode terminal 119 is disposed in parallel with the positive electrode terminal 117 on one side of the plurality of unit cells 110.

음병렬전극(113)은 제 1 단위전지(110-1)와 제 2 단위전지(110-2)를 병렬로 연결하고, 양병렬전극(114)은 제 3 단위전지(110-3)와 제 4 단위전지(110-4)를 병렬로 연결하여, 직렬전극(115)이 음병렬전극(113)과 양병렬전극(114)을 연결한다.The negative parallel electrode 113 connects the first unit cell 110-1 and the second unit cell 110-2 in parallel and the positive electrode 114 connects the third unit cell 110-3 and the fourth unit cell 110-3, The unit cells 110-4 are connected in parallel and the series electrode 115 connects the negative parallel electrode 113 and the positive electrode 114 together.

제 1 단위전지(110-1)와 제 2 단위전지(110-2)는 병렬로 연결되고, 제 3 단위전지(110-3)와 제 4 단위전지(110-4)는 병렬로 연결되어 두 세트가 다시 직렬로 연결된다. 복수의 단위전지(110)는 2병렬-2직렬 구조로 연결된다. 다만, 필요한 전압과 용량에 따라 연결 구조를 변경할 수 있다.The first unit cell 110-1 and the second unit cell 110-2 are connected in parallel and the third unit cell 110-3 and the fourth unit cell 110-4 are connected in parallel. The sets are connected in series again. The plurality of unit cells 110 are connected in a 2-parallel-2 serial structure. However, the connection structure can be changed according to the required voltage and capacity.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 카트리지의 일부를 나타내는 도면이다.6 is a view showing a part of a battery cartridge according to an embodiment of the present invention.

상측 커버(141-1)의 상면에는 송풍돌기(141c)가 형성된다. 전지 카트리지가 적층되어 공냉식으로 냉각되는 경우 송풍돌기(141c) 사이로 공기가 지나가게 되어 상측 커버(141-1)는 방열된다. 송풍돌기(141c)는 공기의 흐름에 따라 상측 커버(141-1)의 상면에 가로 방향 또는 세로 방향으로 형성될 수 있다. 또한, 송풍돌 기(141c)는 전지 카트리지의 적층시 단위전지들의 충·방전시 부풀림에 대비해 전지 카트리지 사이의 갭을 유지하는 역할도 한다.An air blowing projection 141c is formed on the upper surface of the upper cover 141-1. When the battery cartridges are stacked and cooled by the air-cooling type, air is passed between the air blowing projections 141c, and the upper cover 141-1 is released. The air blowing protrusion 141c may be formed in the horizontal direction or the vertical direction on the upper surface of the upper cover 141-1 according to the flow of air. In addition, the air blowing protrusion 141c also serves to maintain a gap between the battery cartridges in preparation for inflation of the unit cells when they are stacked.

하측 커버(141-2)이 하면에도 송풍돌기(141c)가 형성된다.An air blowing protrusion 141c is also formed on the lower surface of the lower cover 141-2.

상측 카트리지 인너(131-1)는 제 1 단위전지 실링부(110-1a)와 밀착되는 밀착면(131-1a)이 형성된다.The upper cartridge inner 131-1 is formed with a close contact surface 131-1a which is in close contact with the first unit battery sealing portion 110-1a.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 카트리지의 일부를 나타내는 도면이다.7 is a view showing a part of a battery cartridge according to an embodiment of the present invention.

카트리지 센터(121)는 제 2 단위전지(110-2) 및 제 3 단위전지(110-3) 사이에 결합되어 갭을 형성하는 센터갭(121a)가 형성된다. 카트리지 센터(121)의 전면에는 양병렬전극단자(117)이 안착되는 양전극부(121c)와 음병렬전극단자(119)이 안착되는 음전극부(121d)가 형성된다.The cartridge center 121 is formed with a center gap 121a formed between the second unit cell 110-2 and the third unit cell 110-3 to form a gap. A cathode electrode part 121c on which a double row electrode terminal 117 is mounted and a cathode electrode part 121d on which a sound parallel electrode terminal 119 is mounted are formed on the front surface of the cartridge center 121. [

도 8는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 카트리지가 정방향 적층된 것을 나타내는 도면이다.8 is a view showing a positive direction stacking of a battery cartridge according to an embodiment of the present invention.

복수의 전지 카트리지가 같은 방향으로 적층되어 음병렬전극단자들(119a~119d) 및 양병렬전극단자들(117a~117d)은 일렬로 배치된다. 제 1 음병렬전극단자(119a)은 대각선에 위치한 제 2 양병렬전극단자(117b)과 제 1 커넥터(118a)로 연결되고, 제 2 음병렬전극단자(119b)은 대각선에 위치한 제 3 양병렬전극단자(117c)과 제 2 커넥터(118b)로 연결된다. 제 3 음병렬전극단자(119c)은 대각선에 위치한 제 4 양병렬전극단자(117d)과 제 3 커넥터(118c)로 연결된다. 제 1 양병렬전극단자(117a)과 제 4 음병렬전극단자(119d)을 다른 열로 배치되게 하여 사용되도 록 전지 카트리지를 정방향으로 적층할 수 있다.The plurality of battery cartridges are stacked in the same direction, and the negative parallel electrode terminals 119a to 119d and the positive electrode terminal 117a to 117d are arranged in a line. The first negative parallel electrode terminal 119a is connected to the second positive row electrode terminal 117b located on the diagonal line by the first connector 118a and the second negative parallel electrode terminal 119b is connected to the third positive row electrode terminal 119b located on the diagonal line. And is connected to the first connector 117c and the second connector 118b. The third negative parallel electrode terminal 119c is connected to the fourth meandering electrode terminal 117d located on the diagonal line by the third connector 118c. It is possible to stack the battery cartridges in the forward direction so that the first meandering electrode terminal 117a and the fourth sound parallel electrode terminal 119d are arranged in different columns.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 카트리지가 역방향 적층된 것을 나타내는 도면이다.FIG. 9 is a view illustrating the reverse stacking of the battery cartridges according to the embodiment of the present invention. FIG.

복수의 전지 카트리지가 다른 방향으로 적층되어 양병렬전극단자들(119a~119d) 및 음병렬전극단자들(117a~117d)은 엇갈리게 배치된다. 제 1 음병렬전극단자(119a)은 같은 열에 위치한 제 2 양병렬전극단자(117b)과 제 1 커넥터(118a)로 연결되고, 제 2 음병렬전극단자(119b)은 같은 열에 위치한 제 3 양병렬전극단자(117c)과 제 2 커넥터(118b)로 연결된다. 제 3 음병렬전극단자(119c)은 같은 열에 위치한 제 4 양병렬전극단자(117d)과 제 3 커넥터(118c)로 연결된다. 제 1 양병렬전극단자(117a)과 제 4 음병렬전극단자(119d)을 같은 열로 배치하게 하여 사용되도록 전지 카트리지를 역방향으로 적층할 수 있다.The plurality of battery cartridges are stacked in different directions so that the double row electrode terminals 119a to 119d and the negative row electrode terminals 117a to 117d are staggered. The first negative parallel electrode terminal 119a is connected to the second positive row electrode terminal 117b located in the same row by the first connector 118a and the second negative parallel electrode terminal 119b is connected to the third positive row electrode terminal And is connected to the first connector 117c and the second connector 118b. The third negative parallel electrode terminal 119c is connected to the fourth positive row electrode terminal 117d and the third connector 118c located in the same column. It is possible to stack the battery cartridges in opposite directions so that the first meandering electrode terminal 117a and the fourth sound parallel electrode terminal 119d are arranged in the same row.

복수의 전지 카트리지를 역방향으로도 정방향으로도 적층이 가능하여 다양하게 배열하고 결속할 수 있다.A plurality of battery cartridges can be stacked in the reverse direction and also in the forward direction, so that they can be arranged and bound in various ways.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.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, on the contrary, It should be understood that various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 카트리지에 대한 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a battery cartridge according to an embodiment of the present invention.

도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 카트리지의 단위전지를 나타내는 도면이다.2 to 5 are views showing a unit cell of a battery cartridge according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 카트리지의 일부를 나타내는 도면이다.6 is a view showing a part of a battery cartridge according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 카트리지의 일부를 나타내는 도면이다.7 is a view showing a part of a battery cartridge according to an embodiment of the present invention.

도 8는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 카트리지가 정방향 적층된 것을 나타내는 도면이다.8 is a view showing a positive direction stacking of a battery cartridge according to an embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 카트리지가 역방향 적층된 것을 나타내는 도면이다.FIG. 9 is a view illustrating the reverse stacking of the battery cartridges according to the embodiment of the present invention. FIG.

Claims (9)

전류를 생성하는 복수의 단위전지;A plurality of unit cells for generating current; 상기 복수의 단위전지의 테두리를 감싸는 카트리지 센터;A cartridge center surrounding the rims of the plurality of unit cells; 상기 카트리지 센터의 상측에 배치되고 가운데에 제 1 개구부가 형성되어, 상기 복수의 단위전지 중 가장 상측에 배치된 단위전지의 상면 가장자리와 접촉되고, 상기 가장 상측에 배치된 단위전지의 상면 가운데가 상기 제 1 개구부를 통해 노출되는 상측 카트리지 인너;A plurality of unit cells disposed on the upper side of the cartridge center and having a first opening formed therein and being in contact with a top edge of a unit cell disposed on the uppermost side of the plurality of unit cells, An upper cartridge inner portion exposed through the first opening; 상기 상측 카트리지 인너의 상측에 배치되어 상기 카트리지 센터와 결합되고, 상기 제 1 개구부를 통해 노출된 상기 단위전지의 상면에 접촉되어 방열하는 상측 커버;An upper cover which is disposed on the upper side of the upper cartridge inner side and is connected to the cartridge center and contacts the upper surface of the unit cell exposed through the first opening to radiate heat; 상기 카트리지 센터의 하측에 배치되고 가운데에 제 2 개구부가 형성되어, 상기 복수의 단위전지 중 가장 하측에 배치된 단위전지의 하면 가장자리와 접촉되고, 상기 가장 하측에 배치된 단위전지의 하면 가운데가 상기 제 2 개구부를 통해 노출되는 하측 카트리지 인너; 및Wherein a center of the bottom of the unit cell disposed on the lower side of the cartridge center is in contact with a bottom edge of the unit cell disposed on the lowermost side of the plurality of unit cells, A lower cartridge inner portion exposed through the second opening; And 상기 하측 카트리지 인너의 하측에 배치되어 상기 카트리지 센터와 결합되고, 상기 제 2 개구부를 통해 노출된 상기 단위전지의 하면에 접촉되어 방열하는 하측 커버;를 포함하는 전지 카트리지.And a lower cover which is disposed on the lower side of the lower cartridge inner side and is connected to the cartridge center and contacts the lower surface of the unit cell exposed through the second opening to radiate heat. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 복수의 단위전지의 양극을 형성하며 상기 복수의 단위전지의 일측에 배치되는 양병렬전극단자; 및A plurality of unit cell electrodes formed on one side of the plurality of unit cells and forming the positive electrodes of the plurality of unit cells; And 상기 복수의 단위전지의 음극을 형성하며 상기 복수의 단위전지의 일측에 상기 양병렬전극단자와 나란히 배치되는 음병렬전극단자를 더 포함하는 전지 카트리지.And a negative parallel electrode terminal formed on one side of the plurality of unit cells to form a negative electrode of the plurality of unit cells and arranged side by side with the positive electrode terminal. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 카트리지 센터의 전면에 결합되어 상기 복수의 단위전지의 단자를 보호하는 커버 프론트와,A cover front coupled to a front surface of the cartridge center to protect terminals of the plurality of unit cells, 상기 카트리지 센터의 후면에 결합되어 상기 복수의 단위전지의 단자를 보호하는 커버 리어를 더 포함하는 전지 카트리지.Further comprising a cover coupled to a rear surface of the cartridge center to protect terminals of the plurality of unit cells. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 복수의 단위전지는 상측에서부터 하측으로 차례로 배치되는 제 1 단위전지, 제 2 단위전지, 제 3 단위전지 및 제 4 단위전지를 포함하고,The plurality of unit cells may include a first unit cell, a second unit cell, a third unit cell, and a fourth unit cell arranged in order from the upper side to the lower side, 상기 카트리지 센터는 상기 제 2 단위전지 및 상기 제 3 단위전지 사이에 갭을 형성하는 전지 카트리지.Wherein the cartridge center forms a gap between the second unit cell and the third unit cell. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 카트리지 센터는 측면홀이 형성되고,The cartridge center is formed with side holes, 상기 측면홀에 삽입되어 상기 복수의 단위전지들의 가장자리를 보호하는 카트리지 서포트를 더 포함하는 전지 카트리지.And a cartridge support inserted into the side holes to protect the edges of the plurality of unit cells. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 복수의 단위전지는 2개씩 병렬로 연결된 것이 직렬로 연결된 4개의 단위전지를 포함하는 전지 카트리지.Wherein each of the plurality of unit cells includes four unit cells connected in series and connected in series. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 상측 커버 및 상기 하측 커버에는 상기 전지 카트리지를 같은 방향으로 적층하는 정방향 적층 및 뒤집어 적층하는 역방향 적층이 가능하도록 상면의 네 귀퉁이에 대칭으로 볼록부와 오목부가 형성되는 전지 카트리지.Wherein the upper cover and the lower cover are formed with convex portions and concave portions symmetrically with respect to four corners of the upper surface so as to enable stacking of the battery cartridges in the same direction. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 상측 커버의 상면 및 상기 하측 커버의 하면에는, 사이로 공기가 흐르는 복수의 송풍돌기가 형성되는 전지 카트리지.Wherein a plurality of airflow protrusions through which air flows are formed on the upper surface of the upper cover and the lower surface of the lower cover. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 카트리지 센터에 구비되고, 상기 상측 카트리지 인너, 상기 상측 커버, 상기 하측 카트리지 인너 및 상기 하측 커버를 지지하며, 상기 전지 카트리지를 적층하여 결합할 때 롱볼트가 관통하는 스페이서를 더 포함하는 전지 카트리지.Further comprising a spacer provided in the cartridge center for supporting the upper cartridge inner, the upper cover, the lower cartridge inner, and the lower cover, the long bolt passing through when the battery cartridges are stacked and joined.
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