KR20240100207A

KR20240100207A - Battery pack and vehicle comprising the same

Info

Publication number: KR20240100207A
Application number: KR1020230082842A
Authority: KR
Inventors: 백승률
Original assignee: 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority date: 2022-12-22
Filing date: 2023-06-27
Publication date: 2024-07-01

Abstract

본 발명은, 냉각 성능이 향상된 배터리 팩을 개시한다. 본 발명의 일 측면에 따른 배터리 팩은, 복수개의 배터리 셀과 상기 복수개의 배터리 셀의 냉각을 위한 냉각 튜브를 포함하는 복수개의 배터리 모듈; 내부 공간을 마련하여 상기 내부 공간에 상기 복수개의 배터리 모듈을 수용하는 팩 케이스; 및 상기 팩 케이스 내에 구비되며, 상기 복수개의 배터리 모듈의 냉각 튜브들을 적어도 일 방향에서 연결하는 파이프 어셈블리;를 포함할 수 있다.The present invention discloses a battery pack with improved cooling performance. A battery pack according to one aspect of the present invention includes a plurality of battery modules including a plurality of battery cells and a cooling tube for cooling the plurality of battery cells; a pack case providing an internal space to accommodate the plurality of battery modules in the internal space; and a pipe assembly provided in the pack case and connecting cooling tubes of the plurality of battery modules in at least one direction.

Description

Battery pack and vehicle comprising the same}

본 발명은 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉각 성능이 향상된 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차에 관한 것이다.The present invention relates to a battery pack and a vehicle including the same, and more specifically, to a battery pack with improved cooling performance and a vehicle including the same.

제품 군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차 전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(HEV, Hybrid Electric Vehicle) 등에 보편적으로 응용되고 있다. 이러한 이차 전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목 받고 있다.Secondary batteries, which are easy to apply depending on the product group and have electrical characteristics such as high energy density, are used not only in portable devices but also in electric vehicles (EV, Electric Vehicle) or hybrid vehicles (HEV, Hybrid Electric Vehicle) that are driven by an electrical drive source. It is universally applied. These secondary batteries are attracting attention as a new energy source for improving eco-friendliness and energy efficiency, not only because they have the primary advantage of being able to dramatically reduce the use of fossil fuels, but also because they do not generate any by-products due to energy use.

현재 널리 사용되는 이차 전지의 종류에는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등이 있다. 이러한 단위 이차 전지 셀, 즉, 단위 배터리 셀의 작동 전압은 약 2.5V ~ 4.5V이다. 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 currently widely used include lithium ion batteries, lithium polymer batteries, nickel cadmium batteries, nickel hydrogen batteries, and nickel zinc batteries. The operating voltage of these unit secondary battery cells, that is, unit battery cells, is approximately 2.5V to 4.5V. Therefore, when a higher output voltage is required, a battery pack is formed by connecting a plurality of battery cells in series. Additionally, a battery pack may be constructed by connecting multiple battery cells in parallel depending on the charge/discharge capacity required for the battery pack. Accordingly, the number of battery cells included in the battery pack can be set in various ways depending on the required output voltage or charge/discharge capacity.

한편, 복수 개의 배터리 셀을 직렬/병렬로 연결하여 배터리 팩을 구성할 경우, 적어도 하나의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈을 먼저 구성하고, 이러한 적어도 하나의 배터리 모듈을 이용하여 기타 구성요소를 추가하여 배터리 팩이나 배터리 랙을 구성하는 방법이 일반적이다.Meanwhile, when configuring a battery pack by connecting a plurality of battery cells in series/parallel, a battery module containing at least one battery cell is first configured, and other components are added using this at least one battery module. This is a common method of constructing a battery pack or battery rack.

이와 같은 배터리 팩의 구성 시 다수의 배터리 셀들을 포함하는 배터리 모듈들이 좁은 공간이 밀집된 상태로 존재하게 되는데, 다수의 배터리 셀들이 좁은 공간에 밀집된 상태로 존재하는 경우, 배터리 셀들의 계속적 사용에 따른 온도 증가가 문제된다. 예를 들어, 배터리 팩 내부의 온도가 계속 증가하여 배터리 팩의 성능이 하락하거나, 배터리 팩이 폭발하여 인명피해를 주는 문제가 있었다.When constructing such a battery pack, battery modules containing a large number of battery cells are crowded together in a small space. When a large number of battery cells are crowded in a small space, the temperature due to continuous use of the battery cells Increase is a problem. For example, there was a problem where the temperature inside the battery pack continued to increase, causing the performance of the battery pack to decrease, or the battery pack exploded, causing casualties.

본 발명은, 상술한 문제를 고려하여 창안된 것으로서, 복수개의 냉각 튜브를 연결하여 냉각 성능이 향상된 배터리 팩을 제공하는 것을 일 목적으로 한다. The present invention was created in consideration of the above-described problems, and its purpose is to provide a battery pack with improved cooling performance by connecting a plurality of cooling tubes.

본 발명은, 요구 냉각 성능에 맞추어 용이하게 구조를 변경할 수 있도록 구성된 배터리 팩을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a battery pack whose structure can be easily changed to suit required cooling performance.

다만, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. However, the technical problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the invention described below.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 배터리 팩은, 복수개의 배터리 셀과 상기 복수개의 배터리 셀의 냉각을 위한 냉각 튜브를 포함하는 복수개의 배터리 모듈; 내부 공간을 마련하여 상기 내부 공간에 상기 복수개의 배터리 모듈을 수용하는 팩 케이스; 및 상기 팩 케이스 내에 구비되며, 상기 복수개의 배터리 모듈의 냉각 튜브들을 적어도 일 방향에서 연결하는 파이프 어셈블리;를 포함할 수 있다.A battery pack according to an aspect of the present invention for achieving the above object includes a plurality of battery modules including a plurality of battery cells and a cooling tube for cooling the plurality of battery cells; a pack case providing an internal space to accommodate the plurality of battery modules in the internal space; and a pipe assembly provided in the pack case and connecting cooling tubes of the plurality of battery modules in at least one direction.

상기 파이프 어셈블리는, 각각의 배터리 모듈 내의 냉각 튜브들을 연결하는 인 모듈 파이프; 및 상기 복수 개의 배터리 모듈 간의 인접한 냉각 튜브들을 연결하는 아웃 모듈 파이프를 포함할 수 있다. The pipe assembly includes an in-module pipe connecting cooling tubes within each battery module; And it may include an out-module pipe connecting adjacent cooling tubes between the plurality of battery modules.

상기 복수 개의 배터리 모듈은, 적어도 일부가 상기 배터리 팩의 길이 방향을 따라 상기 복수개의 배터리 셀의 사이에 배치되는 상기 냉각 튜브; 및 상기 냉각 튜브와 상기 복수개의 배터리 셀을 수용하도록 구성된 복수개의 사이드 스트럭쳐 유닛를 포함하며,The plurality of battery modules include: the cooling tube, at least a portion of which is disposed between the plurality of battery cells along the longitudinal direction of the battery pack; and a plurality of side structure units configured to accommodate the cooling tube and the plurality of battery cells,

상기 파이프 어셈블리는, 상기 팩 케이스의 일측에서, 상기 팩 케이스의 내벽과 상기 복수 개의 사이드 스트럭쳐 유닛 사이 공간에 배치될 수 있다. The pipe assembly may be disposed on one side of the pack case in a space between an inner wall of the pack case and the plurality of side structure units.

상기 냉각 튜브는, 상기 복수 개의 배터리 셀의 사이에 구비되는 본체부; 및 상기 본체부와 연결되며 상기 본체부의 적어도 일측 단부로 돌출되는 돌출부를 포함하며,The cooling tube includes a main body portion provided between the plurality of battery cells; and a protrusion connected to the main body and protruding from at least one end of the main body,

상기 파이프 어셈블리는, 상기 일 방향에서, 상기 복수 개의 배터리 모듈의 돌출부들을 연결할 수 있다. The pipe assembly may connect protrusions of the plurality of battery modules in the one direction.

상기 돌출부는, 양측에 파이프 어셈블리에 끼워져 연결되도록 구성된 복수개의 포트를 구비할 수 있다. The protrusion may have a plurality of ports on both sides configured to be inserted into and connected to the pipe assembly.

상기 인 모듈 파이프는 내부 공간에 유로를 형성하는 파이프 바디; 및 상기 파이프 바디 양측에 구비되며, 상기 포트와 결합할 수 있도록 구성된 결합부를 포함할 수 있다. The phosphorus module pipe includes a pipe body forming a flow path in an internal space; and a coupling portion provided on both sides of the pipe body and configured to be coupled to the port.

상기 결합부는, 외측면에 돌출된 복수개의 리브를 구비할 수 있다. The coupling portion may have a plurality of ribs protruding from the outer surface.

상기 포트와 상기 파이프 어셈블리 사이에는 제1 유격 방지 부재가 구비하고, 상기 포트는 상기 제1 유격 방지 부재를 수용할 수 있도록 구성된 제1 홈을 구비할 수 있다. A first clearance prevention member may be provided between the port and the pipe assembly, and the port may be provided with a first groove configured to accommodate the first clearance prevention member.

상기 아웃 모듈 파이프는, 길이 조절이 가능하도록 구성될 수 있다. The out module pipe may be configured to have an adjustable length.

상기 아웃 모듈 파이프는, 상호 가변 가능하게 슬라이딩 결합되는 복수개의 파이프부재로 구성될 수 있다. The out module pipe may be composed of a plurality of pipe members that are slidingly coupled to each other in a variable manner.

상기 복수개의 파이프부재 사이에는 제2 유격 방지 부재가 구비되며, 상호 결합되는 상기 복수개의 파이프부재 중 적어도 하나에는 상기 제2 유격 방지 부재를 수용할 수 있도록 구성된 제2 홈을 구비할 수 있다. A second clearance prevention member may be provided between the plurality of pipe members, and at least one of the plurality of pipe members coupled to each other may be provided with a second groove configured to accommodate the second clearance prevention member.

상기 돌출부는, 내부 공간에 구비되며, 상기 포트와 연통되는 냉각 유체 유출입부를 포함하고,The protrusion is provided in the internal space and includes a cooling fluid inflow and outflow portion in communication with the port,

상기 본체부는, 내부 공간에 구비되며, 상기 냉각 유체 유출입부와 연통되는 냉각 유로를 포함할 수 있다. The main body portion is provided in an internal space and may include a cooling passage communicating with the cooling fluid inflow and outflow portion.

상기 포트는 상기 돌출부의 양측의 서로 대응되는 위치에 구비되는 제1 인렛; 및 제2 인렛; 및 서로 대응되는 다른 위치에 구비되는 제1 아웃렛; 및 제2 아웃렛을 포함할 수 있다. The port includes first inlets provided at corresponding positions on both sides of the protrusion; and a second inlet; and first outlets provided at different positions corresponding to each other; And it may include a second outlet.

상기 냉각 유체 유출입부는. 상기 제1 인렛; 및 제2 인렛과 연통되는 제1 유출입부; 및 상기 제1 아웃렛; 및 제2 아웃렛과 연통되는 제2 유출입부;를 포함하고, The cooling fluid inflow and outflow portion. the first inlet; and a first inflow and outflow portion communicating with the second inlet; and the first outlet; And a second inflow and outflow portion communicating with the second outlet,

상기 냉각 유로는, 상기 제1 유출입부와 연통되는 제1 유로; 및 상기 제2 유출입부와 연통되는 제2 유로;를 포함할 수 있다. The cooling flow path includes: a first flow path communicating with the first inflow and outflow portion; and a second flow path communicating with the second inflow and outflow portion.

본 발명에 따른 자동차는, 본 발명에 따른 배터리 팩을 포함할 수 있다. A vehicle according to the present invention may include a battery pack according to the present invention.

본 발명의 일 측면에 따르면, 배터리 팩의 냉각 성능을 배터리 팩에 포함되는 복수개의 냉각 튜브를 파이프 어셈블리를 이용해 연결함으로써 향상 시킬 수 있다. 또한, 각각의 냉각 튜브에 주수 시스템을 적용할 필요 없이, 복수개의 냉각 튜브를 파이프 어셈블리를 통해 연결시킨 하나의 냉각 시스템에 하나의 주수 시스템을 적용하면 되므로 배터리 팩의 냉각 효율 및 공간 활용도를 향상시킬 수 있다.According to one aspect of the present invention, the cooling performance of a battery pack can be improved by connecting a plurality of cooling tubes included in the battery pack using a pipe assembly. In addition, instead of applying a water injection system to each cooling tube, a single water injection system can be applied to a cooling system in which multiple cooling tubes are connected through a pipe assembly, thereby improving the cooling efficiency and space utilization of the battery pack. You can.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 복수개의 냉각 튜브를 파이프 어셈블리를 이용하여 연결시키는 경우, 배터리 모듈 내에서는 인 모듈 파이프를 이용하고, 배터리 모듈 간에는 아웃 모듈 파이프를 이용하여 두 가지의 부재만으로 모든 냉각 튜브들을 연결시킬 수 있다. 따라서 조립 공정 및 제조 공정에 있어서 그 과정이 용이할 수 있다.According to another aspect of the present invention, when connecting a plurality of cooling tubes using a pipe assembly, an in-module pipe is used within a battery module, and an out-module pipe is used between battery modules, so that all cooling tubes are formed with only two members. can connect them. Therefore, the assembly process and manufacturing process can be easy.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 파이프 어셈블리와 냉각 튜브가 연결되는 경우, 각 부품의 제조 공정상 편차에 따른 부품 공차 및/또는 중심 축이 맞지 않는 등의 조립 공차로 인한 유격을 방지 또는 감소시킬 수 있다. 또한, 파이프 어셈블리와 냉각 튜브의 연결에 있어, 결합 강도 및 냉각 유체에 대한 방수 성능을 증대시킬 수 있다.According to another aspect of the present invention, when the pipe assembly and the cooling tube are connected, it is possible to prevent or reduce clearance due to assembly tolerances such as component tolerances due to deviations in the manufacturing process of each component and/or the center axis not being aligned. You can. Additionally, in connecting the pipe assembly and the cooling tube, the bonding strength and waterproofing performance against the cooling fluid can be increased.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 배터리 팩의 냉각 성능에 요구되는 냉각 유체의 유량에 따라 인 모듈 파이프의 구조를 용이하게 변경시킬 수 있다. 또한, 위에서 설명한 바와 같이 포트와 결합부 사이에 제1 유격 방지 부재가 구비되는 경우, 제1 유격 방지 부재의 반발력으로 인한 변형을 방지하기 위하여 해당 부분의 두께를 더 두껍게 구성할 수 있다. 또한, 포트와 결합부가 결합하더라도 포트의 내경과 파이프 바디의 내경이 대략 일치하여 냉각 유체가 결합부와 파이프 바디의 경계 부분을 통과할 때, 냉각 유체의 흐름에 의한 마찰이 최소가 되도록 인 모듈 파이프의 구조를 변경시킬 수 있다.According to another aspect of the present invention, the structure of the phosphorus module pipe can be easily changed depending on the flow rate of the cooling fluid required for the cooling performance of the battery pack. In addition, as described above, when the first gap prevention member is provided between the port and the coupling portion, the thickness of the corresponding part can be made thicker in order to prevent deformation due to the repulsive force of the first clearance prevention member. In addition, even if the port and the coupling part are combined, the inner diameter of the port and the inner diameter of the pipe body are approximately the same, so that when the cooling fluid passes through the boundary between the coupling part and the pipe body, friction due to the flow of cooling fluid is minimized. The structure can be changed.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 아웃 모듈 파이프와 포트가 연결되는 경우, 각 부품의 제조 공정상 편차에 따른 부품 공차 및/또는 중심 축이 맞지 않는 등의 조립 공차로 인한 유격을 방지 또는 감소시킬 수 있다. 또한, 아웃 모듈 파이프와 포트의 연결에 있어, 결합 강도 및 냉각 유체에 대한 방수 성능을 증대시킬 수 있다. 일 파이프와 다른 파이프 사이의 마찰 계수에 비하여 일 파이프의 사이에서 마찰 계수가 작은 제2 유격 방지 부재를 통해 아웃 모듈 파이프의 길이 조절을 위한 슬라이딩이 용이할 수 있다.According to another aspect of the present invention, when the out module pipe and the port are connected, it is possible to prevent or reduce clearance due to assembly tolerances such as component tolerances due to deviations in the manufacturing process of each component and/or the center axis not matching. You can. Additionally, in connecting the out module pipe and the port, the bonding strength and waterproofing performance against cooling fluid can be increased. Sliding for adjusting the length of the out module pipe may be facilitated through the second clearance prevention member whose friction coefficient between one pipe is smaller than the coefficient of friction between one pipe and another pipe.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 외관을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 구성요소를 분리하여 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에 포함되는 배터리 모듈을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 구성요소를 분리하여 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4의 일부 영역을 확대한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에 포함되는 배터리 모듈 및 파이프 어셈블리의 결합관계를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 3의 일부 영역을 확대한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에 포함되는 냉각 튜브를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에 포함되는 냉각 튜브에서의 냉각 유체의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에 포함되는 인 모듈 파이프를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에 포함되는 인 모듈 파이프의 단면을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩에 포함되는 인 모듈 파이프를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩에 포함되는 인 모듈 파이프의 단면을 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩에 포함되는 인 모듈 파이프를 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩에 포함되는 인 모듈 파이프의 단면을 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에 포함되는 아웃 모듈 파이프를 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에 포함되는 아웃 모듈 파이프의 구성요소를 분리하여 나타낸 도면이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에 포함되는 아웃 모듈 파이프의 슬라이딩 방식에 대하여 나타낸 도면이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 구성요소들을 나타낸 도면이다.
도 20 내지 도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에 포함되는 상호 인접하는 배터리 모듈 간의 아웃 모듈 파이프의 연결 과정을 나타낸 도면이다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차를 나타낸 도면이다.1 is a diagram showing the appearance of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram showing the components of a battery pack separated according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a diagram showing a battery module included in a battery pack according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a diagram showing some components of a battery pack separated according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is an enlarged view of a partial area of Figure 4.
Figure 6 is a diagram showing the coupling relationship between a battery module and a pipe assembly included in a battery pack according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an enlarged view of a partial area of FIG. 3.
Figure 8 is a diagram showing a cooling tube included in a battery pack according to an embodiment of the present invention.
Figure 9 is a diagram showing the flow of cooling fluid in a cooling tube included in a battery pack according to an embodiment of the present invention.
Figure 10 is a diagram showing an in-module pipe included in a battery pack according to an embodiment of the present invention.
Figure 11 is a cross-sectional view of a phosphorus module pipe included in a battery pack according to an embodiment of the present invention.
Figure 12 is a diagram showing an phosphorus module pipe included in a battery pack according to another embodiment of the present invention.
Figure 13 is a cross-sectional view of a phosphorus module pipe included in a battery pack according to another embodiment of the present invention.
Figure 14 is a diagram showing an phosphorus module pipe included in a battery pack according to another embodiment of the present invention.
Figure 15 is a diagram showing a cross section of a phosphorus module pipe included in a battery pack according to another embodiment of the present invention.
Figure 16 is a diagram showing an out module pipe included in a battery pack according to an embodiment of the present invention.
Figure 17 is a diagram showing the components of an out module pipe included in a battery pack according to an embodiment of the present invention in isolation.
Figure 18 is a diagram showing the sliding method of the out module pipe included in the battery pack according to an embodiment of the present invention.
Figure 19 is a diagram showing some components of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
20 to 22 are diagrams showing a process of connecting out module pipes between adjacent battery modules included in a battery pack according to an embodiment of the present invention.
Figure 23 is a diagram showing a car according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서에 첨부되는 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 아니된다. 동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. The drawings attached to this specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and together with the detailed description of the invention described later, serve to further understand the technical idea of the present invention. Therefore, the present invention is limited only to the matters described in such drawings. It should not be interpreted as such. Like reference numerals refer to like elements. Additionally, in the drawings, the thickness, proportions, and dimensions of components are exaggerated for effective explanation of technical content.

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.Terms or words used in the specification and claims should not be construed as limited to their ordinary or dictionary meanings, and the inventor may appropriately define the concept of terms in order to explain his or her invention in the best way. It must be interpreted with meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it is.

본 명세서에서 상, 하와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용 되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것을 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하, 당업자)에게 자명하다.Although terms indicating directions such as up and down are used in this specification, these terms are only for convenience of explanation and may vary depending on the location of the object or the location of the observer, etc. It is commonly known in the technical field to which the present invention pertains. It is self-evident to those who have the knowledge (hereinafter referred to as those skilled in the art).

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only one of the most preferred embodiments of the present invention and do not entirely represent the technical idea of the present invention, so at the time of filing the present application, various options that can replace them are available. It should be understood that equivalents and variations may exist.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(2)의 외관을 나타낸 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(2)의 구성요소를 분리하여 나타낸 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(2)에 포함되는 배터리 모듈(20)을 나타낸 도면이다.Figure 1 is a diagram showing the appearance of a battery pack 2 according to an embodiment of the present invention. Figure 2 is a diagram showing the components of the battery pack 2 separated according to an embodiment of the present invention. Figure 3 is a diagram showing the battery module 20 included in the battery pack 2 according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 팩(2)은 복수개의 배터리 모듈(20), 팩 케이스(10), 파이프 어셈블리(30)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 1 to 3 , the battery pack 2 according to the present invention may include a plurality of battery modules 20, a pack case 10, and a pipe assembly 30.

도 3을 참조하면, 복수개의 배터리 모듈(20) 각각은 복수개의 배터리 셀(210) 및 냉각 튜브(220)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3, each of the plurality of battery modules 20 may include a plurality of battery cells 210 and a cooling tube 220.

배터리 셀(210)에 대해 상세히 도시하지는 않았으나, 배터리 셀(210)은 복수개가 구비될 수 있다. 배터리 셀(210)은 이차 전지를 의미할 수 있다. 배터리 셀(210)은 전극 조립체, 전해질, 전극 조립체와 전해질을 수용하는 전지 케이스를 포함할 수 잇다. 배터리 셀(210)은 예를 들어, 원통형 이차 전지일 수 있다. Although the battery cells 210 are not shown in detail, a plurality of battery cells 210 may be provided. The battery cell 210 may refer to a secondary battery. The battery cell 210 may include an electrode assembly, an electrolyte, and a battery case that accommodates the electrode assembly and the electrolyte. The battery cell 210 may be, for example, a cylindrical secondary battery.

냉각 튜브(220)는 복수개의 배터리 셀(210)의 냉각을 할 수 있도록 구성될 수 있다. 냉각 튜브(220)는 내부 공간에 냉각 유체가 흐를 수 있도록 구성될 수 있다. 냉각 튜브(220)는 복수개의 배터리 셀(210)의 주변 및/또는 사이에 구비될 수 있다. The cooling tube 220 may be configured to cool the plurality of battery cells 210. The cooling tube 220 may be configured to allow cooling fluid to flow in the internal space. The cooling tube 220 may be provided around and/or between the plurality of battery cells 210 .

팩 케이스(10)는 내부 공간을 마련할 수 있다. 팩 케이스(10)는 내부 공간에 복수개의 배터리 모듈(20)을 수용할 수 있다. 팩 케이스(10)는 대략 직육면체 형상이라 할 수 있다. 팩 케이스(10)는 케이스 본체(11) 및 팩 커버(12)를 포함할 수 있다. 케이스 본체(11)는 상단이 개방된 박스 형태로 구성되어 내부 공간에 복수개의 배터리 모듈(20)을 수납할 수 있다. 팩 커버(12)는 케이스 본체(11)의 상단 개방부를 커버하는 덮개 형태로 구성될 수 있다. The pack case 10 can provide an internal space. The pack case 10 can accommodate a plurality of battery modules 20 in its internal space. The pack case 10 can be said to have a roughly rectangular parallelepiped shape. The pack case 10 may include a case body 11 and a pack cover 12. The case body 11 is configured in the form of a box with an open top and can accommodate a plurality of battery modules 20 in the internal space. The pack cover 12 may be configured in the form of a cover that covers the top opening of the case body 11.

파이프 어셈블리(30)는 팩 케이스(10) 내에 구비될 수 있다. 파이프 어셈블리(30)는 냉각 튜브(220)들을 적어도 일 방향에서 연결할 수 있다. 다만, 도면에 도시된 바와 같이 파이프 어셈블리(30)는 냉각 튜브(220)를 일 방향에서만 연결할 수 있도록 구성되는 것은 아니며, 상기 일 방향 및 상기 일 방향의 맞은편인 다른 방향에서도 냉각 튜브(220)들을 연결할 수 있다. The pipe assembly 30 may be provided within the pack case 10. The pipe assembly 30 may connect the cooling tubes 220 in at least one direction. However, as shown in the drawing, the pipe assembly 30 is not configured to connect the cooling tube 220 in only one direction, and the cooling tube 220 can be connected in one direction and in another direction opposite to the one direction. can be connected.

본 발명의 이러한 구성에 의하면, 배터리 팩(2)에 포함되는 복수개의 냉각 튜브(220)를 파이프 어셈블리(30)를 이용해 연결함으로써 배터리 팩(2)의 냉각 성능을 향상 시킬 수 있다. 또한, 각각의 냉각 튜브(220)에 주수 시스템을 적용할 필요 없이, 복수개의 냉각 튜브(220)를 파이프 어셈블리(30)를 통해 연결시킨 하나의 냉각 시스템에 하나의 주수 시스템을 적용하면 되므로 배터리 팩(2)의 냉각 효율 및 공간 활용도를 향상시킬 수 있다.According to this configuration of the present invention, the cooling performance of the battery pack 2 can be improved by connecting the plurality of cooling tubes 220 included in the battery pack 2 using the pipe assembly 30. In addition, without the need to apply a water injection system to each cooling tube 220, a single water injection system can be applied to a single cooling system in which a plurality of cooling tubes 220 are connected through the pipe assembly 30, so that the battery pack (2) Cooling efficiency and space utilization can be improved.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(2)의 일부 구성요소를 분리하여 나타낸 도면이다. 도 5는 도 4의 일부 영역을 확대한 도면이다. Figure 4 is a diagram showing some components of the battery pack 2 separated according to an embodiment of the present invention. Figure 5 is an enlarged view of a partial area of Figure 4.

도 4 및 도 5를 참조하면, 파이프 어셈블리(30)는 인 모듈 파이프(310) 및 아웃 모듈 파이프(320)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 4 and 5 , the pipe assembly 30 may include an in-module pipe 310 and an out-module pipe 320.

인 모듈 파이프(310)는 각각의 배터리 모듈(20) 내의 냉각 튜브(220)들을 연결할 수 있다. 인 모듈 파이프(310)는 하나의 배터리 모듈(20) 내에서 인접한 냉각 튜브(220)들을 연결할 수 있다. 인 모듈 파이프(310)는 내부 공간에 유로를 형성하여 냉각 튜브(220)들을 연결할 수 있다.The in-module pipe 310 may connect the cooling tubes 220 within each battery module 20. The in-module pipe 310 may connect adjacent cooling tubes 220 within one battery module 20. The in-module pipe 310 can connect the cooling tubes 220 by forming a flow path in the internal space.

아웃 모듈 파이프(320)는 복수개의 모듈 간의 인접한 냉각 튜브(220)들을 연결할 수 있다. 아웃 모듈 파이프(320)는 상호 인접하는 한 쌍의 배터리 모듈(20) 간의 상호 인접하는 한 쌍의 냉각 튜브(220)들을 연결할 수 있다. 아웃 모듈 파이프(320)는 내부 공간에 유로를 형성하여 냉각 튜브(220)들을 연결할 수 있다.The out module pipe 320 may connect adjacent cooling tubes 220 between a plurality of modules. The out module pipe 320 may connect a pair of adjacent cooling tubes 220 between a pair of adjacent battery modules 20 . The out module pipe 320 may connect the cooling tubes 220 by forming a flow path in the internal space.

본 발명의 이러한 구성에 의하면, 복수개의 냉각 튜브(220)를 파이프 어셈블리(30)를 이용하여 연결시키는 경우, 배터리 모듈(20) 내에서는 인 모듈 파이프(310)를 이용하고, 배터리 모듈(20) 간에는 아웃 모듈 파이프(320)를 이용하여 두 가지의 부재만으로 모든 냉각 튜브(220)들을 연결시킬 수 있다. 따라서 조립 공정 및 제조 공정에 있어서 그 과정이 용이할 수 있다. According to this configuration of the present invention, when the plurality of cooling tubes 220 are connected using the pipe assembly 30, the in-module pipe 310 is used within the battery module 20, and the battery module 20 All cooling tubes 220 can be connected to each other using only two members using the out module pipe 320. Therefore, the assembly process and manufacturing process can be easy.

도 3을 다시 참조하면, 배터리 모듈(20)은 사이드 스트럭쳐 유닛(230)을 포함할 수 있다. Referring again to FIG. 3 , the battery module 20 may include a side structure unit 230.

사이드 스트럭쳐 유닛(230)은 냉각 튜브(220)와 복수개의 배터리 셀(210)을 수용하도록 구성될 수 있다. 사이드 스트럭쳐 유닛(230)은 메인 유닛(231) 및 엔드 유닛(232)을 포함할 수 있다. The side structure unit 230 may be configured to accommodate the cooling tube 220 and a plurality of battery cells 210. The side structure unit 230 may include a main unit 231 and an end unit 232.

메인 유닛(231)은 배터리 모듈(20)의 길이 방향을 따라 소정 길이로 형성될 수 있다. 메인 유닛(231)은 복수개일 수 있다. 메인 유닛(231)은 복수개의 배터리를 배터리 모듈(20)의 폭 방향에서 2열로 배치되게 수용할 수 있다. 메인 유닛(231)은 배터리 모듈(20)의 길이 방향에 배치되는 복수개의 배터리를 수용하며 메인 유닛(231)의 제1 측에 배치되는 제1 배터리 수용부(231a)를 포함할 수 있다. 제1 배터리 수용부(231a)의 반대편인 메인 유닛(231)의 제2 측에 배치되며 배터리 모듈(20)의 길이 방향에 배치되는 복수개의 배터리를 수용하는 제2 배터리 수용부(231b)를 포함할 수 있다. The main unit 231 may be formed to have a predetermined length along the longitudinal direction of the battery module 20. There may be a plurality of main units 231. The main unit 231 can accommodate a plurality of batteries arranged in two rows in the width direction of the battery module 20. The main unit 231 accommodates a plurality of batteries disposed in the longitudinal direction of the battery module 20 and may include a first battery accommodating portion 231a disposed on the first side of the main unit 231. It is disposed on the second side of the main unit 231, which is opposite to the first battery accommodating portion 231a, and includes a second battery accommodating portion 231b that accommodates a plurality of batteries disposed in the longitudinal direction of the battery module 20. can do.

제1 배터리 수용부(231a)는, 메인 유닛(231)의 길이 방향(Y축 방향)을 따라 메인 유닛(231)의 전방(X축 양의 방향)에 마련될 수 있다. 이러한 제1 배터리 수용부(231a)는, 배터리 모듈(20)의 길이 방향(Y축 방향)에 배치되는 복수 개의 배터리 셀(210)들을 수용할 수 있다. 이를 위해, 제1 배터리 수용부(231a)는, 메인 유닛(231)의 전방(X축 양의 방향)에 복수 개로 구비될 수 있다. The first battery compartment 231a may be provided in the front (positive X-axis direction) of the main unit 231 along the longitudinal direction (Y-axis direction) of the main unit 231. This first battery accommodating portion 231a can accommodate a plurality of battery cells 210 disposed in the longitudinal direction (Y-axis direction) of the battery module 20. To this end, a plurality of first battery accommodating parts 231a may be provided in the front (positive X-axis direction) of the main unit 231.

복수 개의 제1 배터리 수용부(231a)는, 각각, 배터리 셀(210)의 외면에 대응되는 오목한 형상으로 구비되며, 배터리 셀(210)의 외측면을 적어도 부분적으로 감쌀 수 있다. The plurality of first battery accommodating portions 231a are each provided in a concave shape corresponding to the outer surface of the battery cell 210 and may at least partially surround the outer surface of the battery cell 210.

제2 배터리 수용부(231b)는, 메인 유닛(231)의 길이 방향(Y축 방향)을 따라 메인 유닛(231)의 후방(X축 음의 방향)에 마련될 수 있다. 이러한 제2 배터리 수용부(231b)는, 배터리 모듈(20)의 길이 방향(Y축 방향)에 배치되는 복수 개의 배터리 셀(210)들을 수용할 수 있다. 이를 위해, 제2 배터리 수용부(231b)는, 메인 유닛(231)의 후방(X축 음의 방향)에 복수 개로 구비될 수 있다. The second battery accommodation unit 231b may be provided at the rear (negative X-axis direction) of the main unit 231 along the longitudinal direction (Y-axis direction) of the main unit 231. This second battery accommodating portion 231b can accommodate a plurality of battery cells 210 disposed in the longitudinal direction (Y-axis direction) of the battery module 20. To this end, a plurality of second battery accommodation parts 231b may be provided at the rear of the main unit 231 (in the negative X-axis direction).

복수 개의 제2 배터리 수용부(231b)는, 각각, 배터리 셀(210)의 외면에 대응되는 오목한 형상으로 구비되며, 배터리 셀(210)의 외측면을 적어도 부분적으로 감쌀 수 있다. The plurality of second battery accommodating portions 231b are each provided in a concave shape corresponding to the outer surface of the battery cell 210 and may at least partially surround the outer surface of the battery cell 210.

이러한 복수 개의 제2 배터리 수용부(231b)는, 원통형 이차 전지로 구비되는 배터리 셀(210)들을 최대한 수용할 수 있게 메인 유닛(231)의 전후 방향(X축 방향)에서 복수 개의 제1 배터리 수용부(231a)와 엇갈리게 배치될 수 있다.These plurality of second battery accommodating parts 231b accommodate a plurality of first batteries in the front-back direction (X-axis direction) of the main unit 231 so as to accommodate the battery cells 210 provided as cylindrical secondary batteries as much as possible. It may be arranged to be staggered with the part 231a.

파이프 어셈블리(30)는 팩 케이스(10)의 일측에 구비될 수 있다. 구체적으로, 파이프 어셈블리(30)는 팩 케이스(10)의 내벽과 복수개의 사이드 스트럭쳐 유닛(230) 사이 공간에 배치될 수 있다. The pipe assembly 30 may be provided on one side of the pack case 10. Specifically, the pipe assembly 30 may be disposed in the space between the inner wall of the pack case 10 and the plurality of side structure units 230.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(2)에 포함되는 배터리 모듈(20) 및 파이프 어셈블리(30)의 결합관계를 나타낸 도면이다.Figure 6 is a diagram showing the coupling relationship between the battery module 20 and the pipe assembly 30 included in the battery pack 2 according to an embodiment of the present invention.

이하에서는, 이러한 사이드 스트럭쳐 유닛(230)을 통한 복수개의 배터리 셀(210)과 냉각 튜브(220)들의 결합 구조에 대해 보다 더 구체적으로 살펴 본다. Below, we will look at the coupling structure of the plurality of battery cells 210 and the cooling tubes 220 through the side structure unit 230 in more detail.

도 6을 참조하면, 복수개의 배터리 셀(210) 중 폭 방향(X축 방향)을 따라 전후 2열로 배치된 배터리 셀(210)들 사이에 냉각 튜브(220)가 끼워질 수 있다. 냉각 튜브(220)가 끼워진 배터리 셀(210)들의 전후 방향(X축 방향)에서 사이드 스트럭쳐 유닛(230)이 마주하는 배터리 셀(210)들을 수용할 수 있다. Referring to FIG. 6 , the cooling tube 220 may be inserted between the battery cells 210 arranged in two rows at the front and rear along the width direction (X-axis direction) among the plurality of battery cells 210. The side structure unit 230 can accommodate battery cells 210 facing each other in the front-back direction (X-axis direction) of the battery cells 210 into which the cooling tube 220 is inserted.

구체적으로, 배터리 모듈(20)의 폭 방향(X축 방향)에서, 최외곽에 배치되는 엔드 유닛(232), 복수개의 배터리 셀(210), 냉각 튜브(220), 복수개의 배터리 셀(210), 메인 유닛(231)이 배치되며, 다시 복수개의 배터리 셀(210), 냉각 튜브(220), 복수개의 배터리 셀(210), 메인 유닛(231) 순서로 배치되면서 인접하는 냉각 튜브(220)들 사이는 파이프 어셈블리(30)를 통해 결합될 수 있다. 이후, 배터리 모듈(20)의 폭 방향(X축 방향)에서 반대편 측 최외곽에 배치되는 엔드 유닛(232)이 최종적으로 배치되면서 결합되어 사이드 스트럭쳐 유닛(230)의 결합을 완성하면서 사이드 스트럭쳐 유닛(230) 내에 복수개의 배터리 셀(210) 및 냉각 튜브(220)가 수용될 수 있다.Specifically, in the width direction (X-axis direction) of the battery module 20, the end unit 232, a plurality of battery cells 210, a cooling tube 220, and a plurality of battery cells 210 are disposed on the outermost side. , the main unit 231 is arranged, and the plurality of battery cells 210, the cooling tube 220, the plurality of battery cells 210, and the main unit 231 are arranged in that order, and the adjacent cooling tubes 220 They may be coupled through a pipe assembly (30). Thereafter, the end unit 232 disposed on the outermost side of the opposite side in the width direction (X-axis direction) of the battery module 20 is finally disposed and combined to complete the combination of the side structure unit 230, forming a side structure unit ( A plurality of battery cells 210 and a cooling tube 220 may be accommodated within 230).

본 발명의 이러한 구성에 의하면, 배터리 모듈(20) 단위에서 파이프 어셈블리(30)를 통한 냉각 튜브(220)들 사이의 연결을, 사이드 스트럭쳐 유닛(230), 복수개의 배터리 셀(210) 및 냉각 튜브(220)들의 결합 시 함께 구현할 수 있어, 파이프 어셈블리(30)의 연결 공정이 보다 더 간소화되어 파이프 어셈블리(30)의 조립 탭 타임을 줄임과 아울러 조립 품질 또한 현저히 높일 수 있다.According to this configuration of the present invention, the connection between the cooling tubes 220 through the pipe assembly 30 in the battery module 20 unit, the side structure unit 230, a plurality of battery cells 210, and the cooling tube Since the 220s can be implemented together when combined, the connection process of the pipe assembly 30 is further simplified, thereby reducing the assembly tap time of the pipe assembly 30 and also significantly improving assembly quality.

도 7은 도 3의 일부 영역을 확대한 도면이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(2)에 포함되는 냉각 튜브(220)를 나타낸 도면이다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(2)에 포함되는 냉각 튜브(220)에서의 냉각 유체의 흐름을 나타낸 도면이다.FIG. 7 is an enlarged view of a partial area of FIG. 3. Figure 8 is a diagram showing the cooling tube 220 included in the battery pack 2 according to an embodiment of the present invention. Figure 9 is a diagram showing the flow of cooling fluid in the cooling tube 220 included in the battery pack 2 according to an embodiment of the present invention.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 냉각 튜브(220)는 본체부(221) 및 돌출부(222)를 포함할 수 있다. 7 to 9, the cooling tube 220 may include a main body 221 and a protrusion 222.

본체부(221)는 복수개의 배터리 셀(210)의 사이에 구비될 수 있다. 본체부(221)는 상호 인접하는 한 쌍의 메인 유닛(231) 사이에 구비될 수 있다. 본체부(221)는 상호 인접하는 메인 유닛(231)과 엔드 유닛(232) 사이에 구비될 수 있다. 본체부(221)는 내부 공간을 갖고, 대략 인접하는 복수개의 배터리 셀(210)의 외면에 대응되는 형상을 가질 수 있다. The main body 221 may be provided between the plurality of battery cells 210. The main body 221 may be provided between a pair of adjacent main units 231. The main body 221 may be provided between the main unit 231 and the end unit 232 that are adjacent to each other. The main body 221 has an internal space and may have a shape that roughly corresponds to the outer surface of the plurality of adjacent battery cells 210.

돌출부(222)는 본체부(221)와 연결되며 본체부(221)의 적어도 일측 단부로 돌출될 수 있다. 돌출부(222)는 내부 공간을 갖고, 대략 직육면체 형상일 수 있다. 돌출부(222)는 사이드 스트럭쳐의 길이 방향을 따른 전방에 형성될 수 있다. 돌출부(222)는 상호 인접하는 한 쌍의 메인 유닛(231)의 단부 사이에 구비될 수 있다. 돌출부(222)는 상호 인접하는 메인 유닛(231)의 일측 단부와 엔드 유닛(232)의 일측 단부 사이에 구비될 수 있다.The protrusion 222 is connected to the main body 221 and may protrude from at least one end of the main body 221. The protrusion 222 has an internal space and may have a substantially rectangular parallelepiped shape. The protrusion 222 may be formed at the front along the longitudinal direction of the side structure. The protrusion 222 may be provided between ends of a pair of adjacent main units 231. The protrusion 222 may be provided between one end of the main unit 231 and one end of the end unit 232, which are adjacent to each other.

도 5를 함께 참조하면, 파이프 어셈블리(30)는 일 방향에서 돌출부(222)들을 연결할 수 있다. 파이프 어셈블리(30)는 사이드 스트럭쳐의 길이 방향(Y축 연장방향)을 따른 전방에서 돌출부(222)들을 연결할 수 있다. 파이프 어셈블리(30)는 돌출부(222)의 양측에서 인접하는 돌출부(222)들을 연결할 수 있다. Referring also to FIG. 5 , the pipe assembly 30 may connect the protrusions 222 in one direction. The pipe assembly 30 may connect the protrusions 222 at the front along the longitudinal direction (Y-axis extension direction) of the side structure. The pipe assembly 30 may connect adjacent protrusions 222 on both sides of the protrusion 222 .

본 발명의 이러한 구성에 의하는 경우, 돌출부(222)들을 일 방향에서만 연결함으로써 일 방향의 반대 방향에 해당하는 타 방향에는 돌출부(222) 및 이에 따른 주수 시스템을 구비할 필요가 없어 배터리 팩(2)의 에너지 밀도를 증가시킬 수 있다. In the case of this configuration of the present invention, by connecting the protrusions 222 in only one direction, there is no need to provide the protrusions 222 and the resulting watering system in the other direction corresponding to the direction opposite to one direction, so that the battery pack (2) ) can increase the energy density.

도 8을 다시 참조하면, 돌출부(222)는 복수개의 포트(223)를 구비할 수 있다. 배터리 팩(2)은 제1 유격 방지 부재(40)를 구비할 수 있다. Referring again to FIG. 8, the protrusion 222 may include a plurality of ports 223. The battery pack 2 may be provided with a first gap prevention member 40.

포트(223)는 돌출부(222)의 양측에 구비될 수 있다. 포트(223)는 돌출부(222)의 양측에 각각 2개씩 구비될 수 있다. 포트(223)는 파이프 어셈블리(30)에 끼워져 연결되도록 구성될 수 있다. 각각의 포트(223)는 돌출부(222)의 일면에서 돌출된 파이프 형태일 수 있다. 포트(223)는 끼워지는 파이프 어셈블리(30)의 직경보다 작은 직경을 갖는 파이프 형태일 수 있다. Ports 223 may be provided on both sides of the protrusion 222. Two ports 223 may be provided on each side of the protrusion 222. The port 223 may be configured to be inserted into and connected to the pipe assembly 30. Each port 223 may be in the form of a pipe protruding from one side of the protrusion 222. The port 223 may be in the form of a pipe having a diameter smaller than the diameter of the pipe assembly 30 into which it is inserted.

제1 유격 방지 부재(40)는 포트(223)와 파이프 어셈블리(30) 사이에 구비될 수 있다. 제1 유격 방지 부재(40)는 대략 포트(223)의 직경에 대응되는 직경을 가진 오링(O-ring)일 수 있다. 제1 유격 방지 부재(40)는 고무 부재를 포함할 수 있다. The first gap prevention member 40 may be provided between the port 223 and the pipe assembly 30. The first gap prevention member 40 may be an O-ring with a diameter approximately corresponding to the diameter of the port 223. The first gap prevention member 40 may include a rubber member.

도 8을 다시 참조하면, 포트(223)는 제1 홈(H1)을 구비할 수 있다. Referring again to FIG. 8, the port 223 may have a first groove (H1).

제1 홈(H1)은 제1 유격 방지 부재(40)를 수용할 수 있도록 구성될 수 있다. 제1 홈(H1)은 포트(223)의 외주면 상에 외주를 따라 형성된 홈 형태일 수 있다. 제1 홈(H1)은 포트(223)의 단부에 인접하도록 형성될 수 있다. The first groove H1 may be configured to accommodate the first gap prevention member 40. The first groove H1 may be in the form of a groove formed along the outer circumference of the port 223. The first groove H1 may be formed adjacent to the end of the port 223.

본 발명의 이러한 구성에 의하면, 파이프 어셈블리(30)와 냉각 튜브(220)가 연결되는 경우, 각 부품의 제조 공정상 편차에 따른 부품 공차 및/또는 중심 축이 맞지 않는 등의 조립 공차로 인한 유격을 방지 또는 감소시킬 수 있다. 또한, 파이프 어셈블리(30)와 냉각 튜브(220)의 연결에 있어, 결합 강도 및 냉각 유체에 대한 방수 성능을 증대시킬 수 있다.According to this configuration of the present invention, when the pipe assembly 30 and the cooling tube 220 are connected, there is clearance due to component tolerances due to deviations in the manufacturing process of each component and/or assembly tolerances such as the center axis not matching. can be prevented or reduced. Additionally, in connecting the pipe assembly 30 and the cooling tube 220, the bonding strength and waterproofing performance against cooling fluid can be increased.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(2)에 포함되는 냉각 튜브(220)에서의 냉각 유체의 흐름을 나타낸 도면이다.Figure 9 is a diagram showing the flow of cooling fluid in the cooling tube 220 included in the battery pack 2 according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 돌출부(222)는 냉각 유체 유출입부(A)를 포함할 수 있다. 본체부(221)는 냉각 유로(C)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 9, the protrusion 222 may include a cooling fluid inflow and outflow portion (A). The main body 221 may include a cooling passage C.

냉각 유체 유출입부(A)는 돌출부(222)의 내부 공간에 구비될 수 있다. 냉각 유체 유출입부(A)는 포트(223)와 연통될 수 있다.The cooling fluid inflow and outflow portion (A) may be provided in the inner space of the protrusion 222. The cooling fluid inflow and outflow portion (A) may be in communication with the port 223.

냉각 유로(C)는 본체부(221)의 내부 공간에 구비될 수 있다. 냉각 유로(C)는 냉각 유체 유출입부(A)와 연통될 수 있다. The cooling passage C may be provided in the internal space of the main body 221. The cooling flow path (C) may communicate with the cooling fluid inflow and outflow portion (A).

본 발명의 이러한 구성에 의하면, 포트(223)를 통하여 들어온 냉각 유체가 냉각 유체 유출입부(A)를 통과하여 냉각 유로(C)로 흘러 다시 포트(223)로 나가게 되어 냉각 튜브(220)와 인접한 배터리 셀(210)들의 냉각이 이루어 질 수 있다. 보다 자세한 냉각 과정은 도 9를 다시 참조하여 설명하도록 한다. According to this configuration of the present invention, the cooling fluid that enters through the port 223 passes through the cooling fluid inflow and outflow portion (A), flows into the cooling passage (C), and exits again to the port 223, thereby flowing into the cooling fluid adjacent to the cooling tube 220. Cooling of the battery cells 210 may be achieved. A more detailed cooling process will be described with reference to FIG. 9 again.

포트(223)는 제1 인렛(I1), 제2 인렛(I2), 제1 아웃렛(O1) 및 제2 아웃렛(O2)을 포함할 수 있다. 제1 인렛(I1) 및 제2 인렛(I2)은 돌출부(222)의 양측의 서로 대응되는 위치에 구비될 수 있다. 제1 아웃렛(O1) 및 제2 아웃렛(O2)은 돌출부(222)의 양측의 서로 대응되는 다른 위치에 구비될 수 있다. 배터리 모듈(20)의 길이 방향에 있어, 제1 인렛(I1) 및 제2 인렛(I2)이 구비되는 위치는 제1 아웃렛(O1) 및 제2 아웃렛(O2)이 구비되는 위치보다 바깥쪽일 수 있다. The port 223 may include a first inlet (I1), a second inlet (I2), a first outlet (O1), and a second outlet (O2). The first inlet (I1) and the second inlet (I2) may be provided at corresponding positions on both sides of the protrusion 222. The first outlet (O1) and the second outlet (O2) may be provided at different positions corresponding to each other on both sides of the protrusion 222. In the longitudinal direction of the battery module 20, the location where the first inlet (I1) and the second inlet (I2) are provided may be outside the location where the first outlet (O1) and the second outlet (O2) are provided. there is.

냉각 유체 유출입부(A)는 제1 유출입부(A1) 및 제2 유출입부(A2)를 포함할 수 있다. 제1 유출입부(A1)는 제1 인렛(I1) 및 제2 인렛(I2)과 연통될 수 있다. 제2 유출입부(A2)는 제1 아웃렛(O1) 및 제2 아웃렛(O2)과 연통될 수 있다. 제1 유출입부(A1)와 제2 유출입부(A2)는 직접 연통되지 않을 수 있다. 제1 유출입부(A1)와 제2 유출입부(A2)는 냉각 유로(C)를 통하여 간접적으로 연통될 수 있다. The cooling fluid inflow and outflow portion A may include a first inflow and outflow portion A1 and a second inflow and outflow portion A2. The first inflow and outflow portion (A1) may be in communication with the first inlet (I1) and the second inlet (I2). The second inflow and outflow portion (A2) may be in communication with the first outlet (O1) and the second outlet (O2). The first inflow and outflow portion (A1) and the second inflow and outflow portion (A2) may not be directly connected. The first inflow and outflow portion (A1) and the second inflow and outflow portion (A2) may be indirectly communicated through the cooling passage (C).

냉각 유로(C)는 제1 유로(C1) 및 제2 유로(C2)를 포함할 수 있다. 제1 유로(C1)는 제1 유출입부(A1)와 연통될 수 있다. 제2 유로(C2)는 제2 유출입부(A2)와 연통될 수 있다. 제1 유로(C1)와 제2 유로(C2)는 돌출부(222)의 반대편에서 연통될 수 있다. 본체부(221)는 제1 유로(C1) 및 제2 유로(C2)를 구획하기 위하여 X축 연장방향을 따라 대략 중간에 격벽(W)을 구비할 수 있다. The cooling flow path C may include a first flow path C1 and a second flow path C2. The first flow path C1 may communicate with the first inflow and outflow portion A1. The second flow path C2 may be in communication with the second inflow and outflow portion A2. The first flow path C1 and the second flow path C2 may communicate on opposite sides of the protrusion 222 . The main body 221 may be provided with a partition wall (W) approximately in the middle along the X-axis extending direction to partition the first flow path (C1) and the second flow path (C2).

본 발명의 이러한 구성에 의하면, 냉각 유체는 제1 인렛(I1)을 통해 들어오고 들어온 냉각 유체의 일부는 파이프 어셈블리(30)를 통해 제2 인렛(I2)으로 인접하는 냉각 튜브(220)로 흐르고, 나머지 일부는 제1 유출입부(A1)에 모인다. 제1 유출입부(A1)에 모인 냉각 유체는 제1 유로(C1)를 따라 제1 유출입부(A1)의 반대편으로 흐르면서 냉각 튜브(220) 주변에 위치하는 배터리 셀(210)들의 냉각이 이루어진다. 제1 유로(C1)로 흐른 냉각 유체는 제2 유로(C2)를 따라 다시 반대 방향으로 흐르면서 다시 냉각 튜브(220) 주변에 위치하는 배터리 셀(210)들의 냉각이 이루어진다. 제2 유로(C2)를 통해 흐른 냉각 유체는 제2 유출입부(A2)에 모인다. 제2 유출입부(A2)에 모인 냉각 유체는 파이프 어셈블리(30)를 통해 제2 아웃렛(O2)으로 인접하는 냉각 튜브(220)에서 흘러 들어온 냉각 유체와 함께 제1 아웃렛(O1)을 통해 나가게 된다. 이러한 냉각 유체의 흐름을 강제하기 위하여 제1 인렛(I1), 제2 인렛(I2), 제1 아웃렛(O1) 및 제2 아웃렛(O2)에는 일 방향 밸브가 구비될 수 있다. According to this configuration of the present invention, the cooling fluid enters through the first inlet (I1), and a portion of the incoming cooling fluid flows into the adjacent cooling tube (220) through the pipe assembly (30) to the second inlet (I2). , the remaining part is collected in the first inflow and outflow portion (A1). The cooling fluid collected in the first inflow and outflow portion A1 flows to the opposite side of the first inflow and outflow portion A1 along the first flow path C1 to cool the battery cells 210 located around the cooling tube 220. The cooling fluid flowing through the first flow path C1 flows in the opposite direction again along the second flow path C2 to cool the battery cells 210 located around the cooling tube 220 again. Cooling fluid flowing through the second flow path C2 is collected in the second inflow and outflow portion A2. The cooling fluid collected in the second inflow and outflow portion (A2) flows out through the first outlet (O1) together with the cooling fluid flowing from the adjacent cooling tube (220) to the second outlet (O2) through the pipe assembly (30). . In order to force the flow of the cooling fluid, one-way valves may be provided in the first inlet (I1), the second inlet (I2), the first outlet (O1), and the second outlet (O2).

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(2)에 포함되는 인 모듈 파이프(310)를 나타낸 도면이다. 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(2)에 포함되는 인 모듈 파이프(310)의 단면을 나타낸 도면이다. 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩(2)에 포함되는 인 모듈 파이프(310)를 나타낸 도면이다. 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩(2)에 포함되는 인 모듈 파이프(310)의 단면을 나타낸 도면이다. 도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩(2)에 포함되는 인 모듈 파이프(310)를 나타낸 도면이다.Figure 10 is a diagram showing the phosphorus module pipe 310 included in the battery pack 2 according to an embodiment of the present invention. FIG. 11 is a cross-sectional view of the phosphorus module pipe 310 included in the battery pack 2 according to an embodiment of the present invention. Figure 12 is a diagram showing the phosphorus module pipe 310 included in the battery pack 2 according to another embodiment of the present invention. Figure 13 is a cross-sectional view of the phosphorus module pipe 310 included in the battery pack 2 according to another embodiment of the present invention. Figure 14 is a diagram showing the phosphorus module pipe 310 included in the battery pack 2 according to another embodiment of the present invention.

도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩(2)에 포함되는 인 모듈 파이프(310)의 단면을 나타내는 도면이다.FIG. 15 is a cross-sectional view of the phosphorus module pipe 310 included in the battery pack 2 according to another embodiment of the present invention.

도 10 내지 도 16을 참고하면, 인 모듈 파이프(310)는 파이프 바디(311) 및 결합부(312)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 10 to 16 , the phosphorus module pipe 310 may include a pipe body 311 and a coupling portion 312.

파이프 바디(311)는 내부에 유로를 형성할 수 있다. 파이프 바디(311)는 인 모듈 파이프(310)의 대략 중간부에 구비될 수 있다. 파이프 바디(311)는 대략 속이 빈 원기둥 형태일 수 있다. 파이프 바디(311)의 내경은 결합부(312)의 내경에서 포트(223)의 두께를 뺀 값과 대략 같을 수 있다. The pipe body 311 may form a flow path inside. The pipe body 311 may be provided approximately in the middle of the in-module pipe 310. The pipe body 311 may be roughly in the shape of a hollow cylinder. The inner diameter of the pipe body 311 may be approximately equal to the inner diameter of the coupling portion 312 minus the thickness of the port 223.

결합부(312)는 파이프 바디(311) 양측에 구비될 수 있다. 결합부(312)는 X축 방향에 따른 파이프 바디(311)의 양단부에 구비될 수 있다. 결합부(312)는 포트(223)와 결합할 수 있도록 구성될 수 있다. 결합부(312)는 내측면에 포트(223)가 끼워지도록 구성될 수 있다. 결합부(312)의 내경은 포트(223)의 외경과 대략 같을 수 있다. 결합부(312)의 내경은 포트(223)의 두께와 파이프 바디(311)의 내경을 합한 값과 대략 같을 수 있다. The coupling portion 312 may be provided on both sides of the pipe body 311. The coupling portion 312 may be provided at both ends of the pipe body 311 along the X-axis direction. The coupling portion 312 may be configured to be coupled to the port 223. The coupling portion 312 may be configured so that the port 223 is inserted into the inner surface. The inner diameter of the coupling portion 312 may be approximately the same as the outer diameter of the port 223. The inner diameter of the coupling portion 312 may be approximately equal to the sum of the thickness of the port 223 and the inner diameter of the pipe body 311.

도 12 및 도 13에 도시된 인 모듈 파이프(310)는 도 10 및 도 11에 도시된 인 모듈 파이프(310)와 비교하여 결합부(312)의 두께가 다른 인 모듈 파이프(310)이다. 배터리 팩(2)의 냉각 성능에 요구되는 냉각 유체의 유량에 따라 결합부(312)의 내경 및/또는 외경을 다르게 생산할 수 있다. 이에 대응하여 파이프 바디(311)의 내경 및/또는 외경 또한 조절할 수 있다. The phosphorus module pipe 310 shown in FIGS. 12 and 13 is a phosphorus module pipe 310 whose coupling portion 312 has a different thickness compared to the phosphorus module pipe 310 shown in FIGS. 10 and 11 . The inner diameter and/or outer diameter of the coupling portion 312 may be produced differently depending on the flow rate of the cooling fluid required for the cooling performance of the battery pack 2. Correspondingly, the inner diameter and/or outer diameter of the pipe body 311 can also be adjusted.

도 14 및 도 15에 도시된 인 모듈 파이프(310)는 도 10 내지 도 13에 도시된 인 모듈 파이프(310)와 비교하여 결합부(312)에 복수개의 리브(R)를 구비한 것이 다른 인 모듈 파이프(310)이다. 인 모듈 파이프(310)는 결합부(312)의 외측면에 돌출된 복수개의 리브(R)를 구비할 수 있다. 복수개의 리브(R)는 결합부(312)의 외측면에 방사상으로 구비될 수 있다. 예를 들어, 복수개의 리브(R)는 도 14에 도시된 바와 같이 결합부(312)의 외측면에 방사상으로 대략 90도 간격을 두고 4개가 구비될 수 있다. 배터리 팩(2)의 냉각 성능에 요구되는 냉각 유체의 유량에 따라 결합부(312)는 강성을 증대시키기 위하여 외측면에 리브(R)를 구비할 수 있다. The phosphorus module pipe 310 shown in FIGS. 14 and 15 is different from the phosphorus module pipe 310 shown in FIGS. 10 to 13 in that the coupling portion 312 is provided with a plurality of ribs (R). This is the module pipe 310. The in-module pipe 310 may be provided with a plurality of ribs (R) protruding from the outer surface of the coupling portion 312. A plurality of ribs (R) may be provided radially on the outer surface of the coupling portion 312. For example, as shown in FIG. 14 , four plurality of ribs R may be provided on the outer surface of the coupling portion 312 radially spaced at approximately 90 degrees apart. Depending on the flow rate of cooling fluid required for the cooling performance of the battery pack 2, the coupling portion 312 may be provided with ribs R on the outer surface to increase rigidity.

본 발명의 이러한 구성에 의하면, 배터리 팩(2)의 냉각 성능에 요구되는 냉각 유체의 유량에 따라 인 모듈 파이프(310)의 구조를 용이하게 변경시킬 수 있다. 또한, 위에서 설명한 바와 같이 포트(223)와 결합부(312) 사이에 제1 유격 방지 부재(40)가 구비되는 경우, 제1 유격 방지 부재(40)의 반발력으로 인한 변형을 방지하기 위하여 해당 부분의 두께를 더 두껍게 구성할 수 있다. 또한, 포트(223)와 결합부(312)가 결합하더라도 포트(223)의 내경과 파이프 바디(311)의 내경이 대략 일치하여 냉각 유체가 결합부(312)와 파이프 바디(311)의 경계 부분을 통과할 때, 냉각 유체의 흐름에 의한 마찰이 최소가 되도록 인 모듈 파이프(310)의 구조를 변경시킬 수 있다. According to this configuration of the present invention, the structure of the phosphorus module pipe 310 can be easily changed according to the flow rate of the cooling fluid required for the cooling performance of the battery pack 2. In addition, as described above, when the first clearance prevention member 40 is provided between the port 223 and the coupling portion 312, the corresponding part is used to prevent deformation due to the repulsive force of the first clearance prevention member 40. The thickness can be made thicker. In addition, even if the port 223 and the coupling portion 312 are coupled, the inner diameter of the port 223 and the inner diameter of the pipe body 311 are approximately the same, so that the cooling fluid flows to the boundary portion of the coupling portion 312 and the pipe body 311. When passing through, the structure of the module pipe 310 can be changed so that friction caused by the flow of cooling fluid is minimized.

도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(2)에 포함되는 아웃 모듈 파이프(320)를 나타낸 도면이다. 도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(2)에 포함되는 아웃 모듈 파이프(320)의 구성요소를 분리하여 나타낸 도면이다. 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(2)에 포함되는 아웃 모듈 파이프(320)의 슬라이딩 방식에 대하여 나타낸 도면이다.Figure 16 is a diagram showing the out module pipe 320 included in the battery pack 2 according to an embodiment of the present invention. Figure 17 is a diagram showing the components of the out module pipe 320 included in the battery pack 2 according to an embodiment of the present invention separated. Figure 18 is a diagram showing the sliding method of the out module pipe 320 included in the battery pack 2 according to an embodiment of the present invention.

도 16 내지 도 18을 참고하면, 아웃 모듈 파이프(320)는 복수개의 파이프 부재로 구성될 수 있다. Referring to Figures 16 to 18, the out module pipe 320 may be composed of a plurality of pipe members.

아웃 모듈 파이프(320)는 길이 조절이 가능하도록 구성될 수 있다. 복수개의 파이프 부재는 상호 가변 가능하게 슬라이딩 결합될 수 있다. 예를 들어, 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이 두개의 파이프 부재가 상호 가변 가능하도록 일 파이프(321) 부재가 다른 파이프(322) 부재에 끼워져 슬라이딩 결합될 수 있다. The out module pipe 320 may be configured to have an adjustable length. A plurality of pipe members may be slidingly coupled to each other in a variable manner. For example, as shown in FIGS. 16 and 17, one pipe 321 member may be slidably coupled to the other pipe 322 member so that the two pipe members are mutually variable.

도 5를 함께 참고하면, 다른 파이프(322) 부재는 서로 끼워지는 측의 반대편에 결합부(312)를 구비할 수 있다. 결합부(312)는 포트(223)와 결합할 수 있도록 구성될 수 있다. 결합부(312)는 내측면에 포트(223)가 끼워지도록 구성될 수 있다. Referring to Figure 5 together, other pipe 322 members may be provided with a coupling portion 312 on the opposite side of the side where they are inserted into each other. The coupling portion 312 may be configured to be coupled to the port 223. The coupling portion 312 may be configured so that the port 223 is inserted into the inner surface.

도 16 및 도 17을 다시 참고하면, 복수개의 파이프 부재 사이에는 제2 유격 방지 부재(50)가 구비될 수 있다. 이에 대응하여, 상호 결합되는 복수개의 파이프 부재 중 적어도 하나에는 제2 유격 방지 부재(50)를 수용할 수 있도록 구성된 제2 홈(H2)을 구비할 수 있다. Referring again to FIGS. 16 and 17 , a second gap prevention member 50 may be provided between the plurality of pipe members. Correspondingly, at least one of the plurality of pipe members coupled to each other may be provided with a second groove H2 configured to accommodate the second gap prevention member 50.

제2 유격 방지 부재(50)는 일 파이프(321) 부재와 일 파이프(321) 부재에 끼워지는 다른 파이프(322) 부재 사이에 구비될 수 있다. 제2 유격 방지 부재(50)는 대략 다른 파이프(322) 부재의 직경에 대응되는 직경을 가진 오링(O-ring)일 수 있다. 제2 유격 방지 부재(50)는 일 파이프(321) 부재와 다른 파이프(322) 부재 사이의 마찰 계수에 비하여 일 파이프(321) 부재와의 사이에서 마찰 계수가 작은 부재를 포함할 수 있다. The second gap prevention member 50 may be provided between one pipe 321 member and another pipe 322 member inserted into the one pipe 321 member. The second gap prevention member 50 may be an O-ring having a diameter that approximately corresponds to the diameter of the other pipe 322 member. The second gap prevention member 50 may include a member whose friction coefficient with one pipe 321 member is smaller than the friction coefficient between one pipe 321 member and the other pipe 322 member.

다른 파이프(322) 부재는 제2 홈(H2)을 구비할 수 있다. 제2 홈(H2)은 제2 유격 방지 부재(50)를 수용할 수 있도록 구성될 수 있다. 제2 홈(H2)은 다른 파이프(322) 부재의 외주면 상에 외주를 따라 형성된 홈 형태일 수 있다. 제2 홈(H2)은 다른 파이프(322) 부재의 단부에 인접하도록 형성될 수 있다. Another pipe 322 member may have a second groove H2. The second groove H2 may be configured to accommodate the second gap prevention member 50. The second groove H2 may be in the form of a groove formed along the outer circumference of another pipe 322 member. The second groove H2 may be formed adjacent to the end of another pipe 322 member.

일 파이프(321) 부재 및 다른 파이프(322) 부재의 단부에는 포트(223)와 결합할 수 있도록 구성된 결합부(312)가 구비될 수 있다. A coupling portion 312 configured to be coupled to the port 223 may be provided at the ends of one pipe 321 member and the other pipe 322 member.

본 발명의 이러한 구성에 의하면, 아웃 모듈 파이프(320)와 포트(223)가 연결되는 경우, 각 부품의 제조 공정상 편차에 따른 부품 공차 및/또는 중심 축이 맞지 않는 등의 조립 공차로 인한 유격을 방지 또는 감소시킬 수 있다. 또한, 아웃 모듈 파이프(320)와 포트(223)의 연결에 있어, 결합 강도 및 냉각 유체에 대한 방수 성능을 증대시킬 수 있다. 일 파이프(321)와 다른 파이프(322) 사이의 마찰 계수에 비하여 일 파이프(321)의 사이에서 마찰 계수가 작은 제2 유격 방지 부재(50)를 통해 아웃 모듈 파이프(320)의 길이 조절을 위한 슬라이딩이 용이할 수 있다.According to this configuration of the present invention, when the out module pipe 320 and the port 223 are connected, there is clearance due to component tolerances due to deviations in the manufacturing process of each component and/or assembly tolerances such as the center axis not matching. can be prevented or reduced. Additionally, in connecting the out module pipe 320 and the port 223, the bonding strength and waterproofing performance against cooling fluid can be increased. For adjusting the length of the out module pipe 320 through the second gap prevention member 50, which has a smaller friction coefficient between one pipe 321 than the friction coefficient between one pipe 321 and the other pipe 322. Sliding can be easy.

도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(2)의 일부 구성요소들을 나타낸 도면이다. Figure 19 is a diagram showing some components of the battery pack 2 according to an embodiment of the present invention.

도 19를 참고하면, 팩 케이스(10)는 크로스 빔(B)을 구비할 수 있다. 엔드 유닛(232)을 고정부(232a)를 구비할 수 있다. Referring to FIG. 19, the pack case 10 may be provided with a cross beam (B). The end unit 232 may be provided with a fixing part 232a.

크로스 빔(B)은 상호 인접하는 한 쌍의 배터리 모듈(20) 사이에 구비될 수 있다. 크로스 빔(B)은 상호 인접하는 한 쌍의 배터리 모듈(20) 사이를 구획할 수 있다. 크로스 빔(B)은 팩 케이스(10)의 내측면으로부터 일정길이 돌출된 빔일 수 있다. The cross beam B may be provided between a pair of adjacent battery modules 20. The cross beam (B) can partition between a pair of adjacent battery modules 20. The cross beam B may be a beam that protrudes a certain length from the inner surface of the pack case 10.

고정부(232a)는 크로스 빔(B)과 결합할 수 있도록 구성될 수 있다. 고정부(232a)는 크로스 빔(B)과 볼트에 의하여 결합할 수 있도록 볼트가 삽입될 수 있도록 구성된 홀을 구비할 수 있다. 상호 인접하는 한 쌍의 배터리 모듈(20)의 고정부(232a)는 서로 엇갈리게 크로스 빔(B)과 결합되도록 구성될 수 있다. The fixing part 232a may be configured to be coupled to the cross beam (B). The fixing part 232a may be provided with a hole through which a bolt can be inserted so as to be coupled to the cross beam B using a bolt. The fixing portions 232a of a pair of adjacent battery modules 20 may be configured to be coupled to the cross beams B in a staggered manner.

도 20 내지 도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(2)에 포함되는 상호 인접하는 배터리 모듈(20) 간의 아웃 모듈 파이프(320)의 연결 과정을 나타낸 도면이다.20 to 22 are diagrams showing a process of connecting out module pipes 320 between adjacent battery modules 20 included in the battery pack 2 according to an embodiment of the present invention.

도 20 내지 도 22를 참고하여, 길이 조절이 가능한 아웃 모듈 파이프(320)를 통한 배터리 팩(2)의 조립 과정을 상세한 설명하기로 한다.20 to 22, the assembly process of the battery pack 2 through the out module pipe 320 whose length is adjustable will be described in detail.

도 20은 상호 인접하는 배터리 모듈(20) 사이에서 아웃 모듈 파이프(320)가 연결되지 전의 모습을 나타낸 도면이다. 도 20을 참고하면, 배터리 모듈(20)은 모듈 단위로 생산 및 조립이 완료되어 팩 케이스(10) 내측면 상에 안착할 수 있다. 상호 인접하는 배터리 모듈(20)은 크로스 빔(B)을 사이에 두고 팩 케이스(10)에 수용될 수 있다. FIG. 20 is a diagram showing the state before the out module pipe 320 is connected between adjacent battery modules 20. Referring to FIG. 20, the battery module 20 is produced and assembled in module units and can be seated on the inner surface of the pack case 10. Battery modules 20 adjacent to each other may be accommodated in the pack case 10 with the cross beam B interposed therebetween.

도 21은 상호 인접하는 배터리 모듈(20) 사이에서 아웃 모듈 파이프(320)가 일 배터리 모듈(20)에만 연결된 모습을 나타낸 도면이다. 아웃 모듈 파이프(320)는 일 파이프(321) 및 다른 파이프(322)를 내측으로 슬라이딩하여 아웃 모듈 파이프(320)의 전체 길이가 짧은 상태로 다른 파이프(322)를 일 배터리 모듈(20)에만 연결시킬 수 있다. FIG. 21 is a diagram showing the out module pipe 320 connected to only one battery module 20 between adjacent battery modules 20. The out module pipe 320 slides one pipe 321 and the other pipe 322 inward to connect the other pipe 322 only to one battery module 20 while keeping the overall length of the out module pipe 320 short. You can do it.

도 22는 상호 인접하는 배터리 모듈(20) 사이에서 양측의 배터리 모듈(20) 모두에 연결된 모습을 나타낸 도면이다. 도 21에 나타나 있는 상태에서 일 파이프(321)를 다른 배터리 모듈(20)을 향하여 슬라이딩하여 아웃 모듈 파이프(320)의 전체 길이가 긴 상태로 일 파이프(321)를 다른 배터리 모듈(20)에 연결시킬 수 있다. FIG. 22 is a diagram showing the connection between battery modules 20 on both sides of adjacent battery modules 20. In the state shown in FIG. 21, one pipe 321 is slid toward the other battery module 20 to connect one pipe 321 to the other battery module 20 with the overall length of the out module pipe 320 being long. You can do it.

이상과 같은 연결 방식을 통하여 배터리 팩(2)의 제조 과정에서 모든 배터리 모듈(20)을 연결한 후 팩 케이스(10)에 수용시키는 것이 아니라, 배터리 모듈(20) 단위로 팩 케이스(10)에 수용시킨 후 길이 조절이 가능한 아웃 모듈 파이프(320)로 연결시켜 조립의 용이성 및 안정성을 확보할 수 있다. 또한, 아웃 모듈 파이프(320)를 크로스 빔(B) 상에 위치시켜 크로스 빔(B)으로 아웃 모듈 파이프(320)를 지지시킬 수 있다.Through the above connection method, during the manufacturing process of the battery pack 2, all the battery modules 20 are not connected and then accommodated in the pack case 10, but rather are placed in the pack case 10 as a unit of battery module 20. After receiving it, it can be connected to the out module pipe 320 whose length is adjustable to ensure ease of assembly and stability. Additionally, the out module pipe 320 can be positioned on the cross beam (B) to support the out module pipe 320 with the cross beam (B).

도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차(1)를 나타낸 도면이다.Figure 23 is a diagram showing a car 1 according to an embodiment of the present invention.

도 23을 참고하면, 본 발명에 따른 자동차(1)는 배터리 팩(2)을 포함할 수 있다. 자동차(1)는 하이브리드 자동차(1)나 전기 자동차(1)일 수 있다. 본 발명에 따른 자동차(1)는 이러한 배터리 팩(2) 이외에 자동차(1)에 포함되는 다른 다양한 구성요소 등을 더 포함할 후 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 자동차(1)는 본 발명에 따른 배터리 팩(2) 이외에 차체나 모터, ECU(electronic control unit) 등의 제어 장치 등을 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 23, the vehicle 1 according to the present invention may include a battery pack 2. The vehicle 1 may be a hybrid vehicle 1 or an electric vehicle 1 . The automobile 1 according to the present invention further includes various other components included in the automobile 1 in addition to the battery pack 2. For example, the automobile 1 according to the present invention may further include a vehicle body, a motor, and a control device such as an ECU (electronic control unit) in addition to the battery pack 2 according to the present invention.

이상과 같이, 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양하고 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어야 한다.As described above, the present invention has been described focusing on preferred embodiments with reference to the accompanying drawings, but it is clear to those skilled in the art that many various and obvious modifications can be made from this description without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the scope of the present invention should be construed by the appended claims to include examples of many such modifications.

1 : 자동차
2 : 배터리 팩
10 : 팩 케이스
11 : 케이스 본체
12 : 팩 커버
B : 크로스 빔
20 : 배터리 모듈
210 : 배터리 셀
220 : 냉각 튜브
221 : 본체부
W : 격벽
C :냉각 유로
C1 : 제1 유로
C2 : 제2 유로
222 : 돌출부
A : 냉각 유체 유출입부
A1 : 제1 유출입부
A1 : 제2 유출입부
223 : 포트
I1 : 제1 인렛
I2 : 제2 인렛
O1 : 제1 아웃렛
O2 : 제2 아웃렛
H1 : 제1 홈
230 : 사이드 스트럭쳐 유닛
231 : 메인 유닛
231a : 제1 배터리 수용부
231b : 제2 배터리 수용부
232 : 엔드 유닛
232a : 고정부
30 : 파이프 어셈블리
310 : 인 모듈 파이프
311 : 파이프 바디
312 : 결합부
R : 리브
320 : 아웃 모듈 파이프
321 : 일 파이프
H2 : 제2 홈
322 : 다른 파이프
40 : 제1 유격 방지 부재
50 : 제2 유격 방지 부재1: car
2: Battery pack
10: Pack Case
11: Case body
12: Pack cover
B: cross beam
20: Battery module
210: battery cell
220: cooling tube
221: main body
W: Bulkhead
C:Cooling passage
C1: 1st Euro
C2: Second Euro
222: protrusion
A: Cooling fluid inlet and outlet
A1: first inflow and outflow part
A1: Second inflow and outflow section
223: port
I1: 1st inlet
I2: 2nd inlet
O1: 1st outlet
O2: 2nd outlet
H1: 1st groove
230: Side structure unit
231: main unit
231a: first battery compartment
231b: second battery compartment
232: End unit
232a: fixing part
30: pipe assembly
310: In-module pipe
311: pipe body
312: coupling part
R: rib
320: Out module pipe
321: work pipe
H2: 2nd groove
322: Another pipe
40: First gap prevention member
50: second gap prevention member

Claims

A plurality of battery modules including a plurality of battery cells and a cooling tube for cooling the plurality of battery cells;
a pack case providing an internal space to accommodate the plurality of battery modules in the internal space; and
A pipe assembly provided in the pack case and connecting cooling tubes of the plurality of battery modules in at least one direction.
A battery pack comprising:

According to claim 1,
The pipe assembly is,
In-module pipes connecting cooling tubes within each battery module; and
A battery pack comprising an out-module pipe connecting adjacent cooling tubes between the plurality of battery modules.

According to claim 1,
The plurality of battery modules are:
The cooling tube, at least a portion of which is disposed between the plurality of battery cells along the longitudinal direction of the battery pack; and
It includes a plurality of side structure units configured to accommodate the cooling tube and the plurality of battery cells,
The pipe assembly is,
A battery pack, characterized in that disposed on one side of the pack case, in a space between an inner wall of the pack case and the plurality of side structure units.

According to clause 2,
The cooling tube is,
a main body portion provided between the plurality of battery cells; and
It is connected to the main body and includes a protrusion protruding from at least one end of the main body,
The pipe assembly is,
A battery pack characterized in that the protrusions of the plurality of battery modules are connected in the one direction.

According to clause 4,
The protrusion is,
A battery pack characterized by having a plurality of ports configured to be connected to a pipe assembly on both sides.

According to clause 5,
The module pipe is
A pipe body forming a flow path in the internal space; and
A battery pack comprising a coupling portion provided on both sides of the pipe body and configured to be coupled to the port.

According to clause 6,
The coupling part,
A battery pack characterized by having a plurality of ribs protruding from the outer surface.

According to clause 6,
A first gap prevention member is provided between the port and the pipe assembly,
The battery pack, wherein the port has a first groove configured to accommodate the first gap prevention member.

According to clause 2,
The out module pipe is,
A battery pack characterized in that its length is adjustable.

In clause 9
The out module pipe is,
A battery pack characterized in that it consists of a plurality of pipe members that are slidingly coupled to each other in a variable manner.

According to claim 10,
A second gap prevention member is provided between the plurality of pipe members,
A battery pack, wherein at least one of the plurality of pipe members coupled to each other is provided with a second groove configured to accommodate the second gap prevention member.

According to clause 4,
The protrusion is,
It is provided in the internal space and includes a cooling fluid inflow and outflow portion communicating with the port,
The main body part,
A battery pack provided in an internal space and comprising a cooling passage communicating with the cooling fluid inflow and outflow portion.

According to claim 12,
The port includes first inlets provided at corresponding positions on both sides of the protrusion; and a second inlet; and first outlets provided at different positions corresponding to each other; And a battery pack comprising a second outlet.

According to claim 13,
The cooling fluid inflow and outflow portion.
the first inlet; and a first inflow and outflow portion communicating with the second inlet; and
the first outlet; And a second inflow and outflow portion communicating with the second outlet,
The cooling passage is,
a first flow path communicating with the first inflow and outflow portion; and
a second flow path communicating with the second inflow and outflow portion;
A battery pack comprising:

A vehicle comprising a battery pack according to any one of claims 1 to 14.