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WO2019182251A1 - 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차 - Google Patents

배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차 Download PDF

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WO2019182251A1
WO2019182251A1 PCT/KR2019/001929 KR2019001929W WO2019182251A1 WO 2019182251 A1 WO2019182251 A1 WO 2019182251A1 KR 2019001929 W KR2019001929 W KR 2019001929W WO 2019182251 A1 WO2019182251 A1 WO 2019182251A1
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WO
WIPO (PCT)
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battery
battery module
battery cells
heat sink
pair
Prior art date
Application number
PCT/KR2019/001929
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
서성원
강달모
문정오
이윤구
아히혼알렉산더
트락안드레아스
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to JP2020518385A priority patent/JP7045571B2/ja
Priority to US16/622,076 priority patent/US11114710B2/en
Priority to EP19772159.0A priority patent/EP3675274B1/en
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    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a battery module, a battery pack comprising such a battery module and a motor vehicle comprising such a battery pack.
  • a secondary battery having high applicationability and high electrical energy characteristics such as high energy density according to a product group is not only a portable device but also an electric vehicle (EV) or a hybrid electric vehicle (HEV) driven by an electric driving source. It is applied universally.
  • the secondary battery is attracting attention as a new energy source for improving eco-friendliness and energy efficiency in that not only the primary advantage of significantly reducing the use of fossil fuels is generated, but also no by-products of energy use are generated.
  • Types of secondary batteries currently widely used include lithium ion batteries, lithium polymer batteries, nickel cadmium batteries, nickel hydrogen batteries, nickel zinc batteries, and the like.
  • the operating voltage of such a unit secondary battery cell that is, a unit battery cell is about 2.5V to 4.5V. Therefore, when a higher output voltage is required, a battery pack may be configured by connecting a plurality of battery cells in series. In addition, the battery pack may be configured by connecting a plurality of battery cells in parallel according to the charge / discharge capacity required for the battery pack. Therefore, the number of battery cells included in the battery pack may be variously set according to the required output voltage or charge / discharge capacity.
  • a battery module including at least one battery cell is first configured, and other components are added by using the at least one battery module. It is common to configure a battery pack.
  • a heat sink for cooling the battery module is generally mounted separately outside the battery module.
  • such a heat sink is separately mounted on the bottom surface of the battery module to indirectly cool the battery module at the bottom of the battery module.
  • the conventional heat sink structure that is separately mounted outside the battery module has a problem of low cooling efficiency when cooling a battery module having a high specification recently increased due to an indirect cooling method.
  • an object of the present invention is to provide a battery module capable of improving cooling performance, a battery pack including such a battery module, and an automobile including such a battery pack.
  • a battery module a plurality of battery cells; A top plate covering upper sides of the battery cells; A bottom plate disposed to face the top plate and covering lower sides of the battery cells; A pair of side plates connecting the bottom plate and the top plate to cover both side surfaces of the battery cells; A bus bar unit connected to the pair of side plates, covering front and rear of the battery cells, and electrically connected to the battery cells; And a pair of heat sinks each having a coolant injection part and a coolant discharge part protruding out of the battery module, and provided on upper and lower sides of the battery cells.
  • the pair of heat sinks may include a first heat sink disposed between the top plates of the battery cells and the top plate; And a second heat sink disposed between the lower sides of the battery cells and the bottom plate.
  • Each of the first heat sink and the second heat sink may include the coolant injection unit and the coolant discharge port, and have a coolant flow path therein for coolant flow.
  • the battery module may include a pair of insulating pads provided between the first heat sink and the top plate and between the second heat sink and the bottom plate.
  • the battery module may include a pair of heat transfer plates provided between the first heat sink and the battery cells and between the second heat sink and the battery cells.
  • the battery module may include a pair of insulation plates provided between the pair of side plates and both sides of the battery modules.
  • the refrigerant injection unit and the refrigerant discharge unit may protrude out of the bus bar unit in front of the battery module.
  • the coolant injection unit and the coolant discharge unit may protrude out of the top plate at one side of the battery module.
  • the present invention a battery pack, at least one battery module according to the above embodiments; It provides a battery pack comprising a; and a pack case for packaging the at least one battery module.
  • the present invention provides a vehicle, including as a vehicle, at least one battery pack according to the above-described embodiment.
  • a battery module that can improve the cooling performance, a battery pack including such a battery module and a vehicle including such a battery pack.
  • FIG. 1 is a view for explaining a battery module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the battery module of FIG. 1.
  • FIG. 3 is an enlarged view of a main part of the battery module of FIG. 1.
  • FIG. 4 is a diagram for describing a refrigerant passage of a heat sink of the battery module of FIG. 2.
  • FIG. 5 is a view for explaining a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of the battery module of FIG. 5.
  • FIG. 7 is an enlarged view of a main part of the battery module of FIG. 5.
  • FIG. 8 is a view for explaining a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a view for explaining a battery pack according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a view for explaining a battery module according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is an exploded perspective view of the battery module of Figure 1
  • Figure 3 is an enlarged view of the main part of the battery module of Figure 1
  • Figure 4 is a diagram for describing a refrigerant passage of a heat sink of the battery module of FIG. 2.
  • the battery module 10 may include a battery cell 100, a top plate 200, a bottom plate 250, a side plate 300, a busbar unit 400, and a heat sink ( 500, 600, an insulation pad 700, an insulation plate 730, and a heat transfer plate 750.
  • the battery cell 100 as a secondary battery, may be provided as a pouch type secondary battery.
  • the battery cell 100 may be provided in plurality.
  • the plurality of battery cells 100 may be stacked on each other to be electrically connected to each other.
  • the top plate 200 may cover the upper sides of the battery cells 100 and form an upper appearance of the battery module 10.
  • the top plate 200 may be formed to have an area that can cover approximately all of the upper sides of the plurality of battery cells 100.
  • the bottom plate 250 may cover a lower side of the battery cells 100 and form a lower exterior of the battery module 10.
  • the bottom plate 250 may be disposed to face the top plate 200.
  • the side plate 300 may connect the top plate 200 and the bottom plate 250 to cover both side surfaces of the battery cells 100. To this end, the side plate 300 may be provided in a pair.
  • the busbar unit 400 may be connected to the pair of side plates 300 and may cover front and rear sides of the battery cells 100.
  • the bus bar unit 400 may be electrically connected to the battery cells 100, sense a voltage of the battery cells 100, and connect the battery cells 100 to an external power source.
  • the bus bar unit 400 may include a bus bar body 410, an insulation cover 430, a case cover 450, and a sensing wire member 470.
  • the bus bar body 410 may be disposed to face the battery cells 100 in front and rear of the battery cells 100, and may be electrically connected to electrode leads of the battery cells 100.
  • the insulating cover 430 may protrude out of the bus bar body 410 and the bus bar body 410 in front and rear of the bus bar cells 100 to be connected to the bus bar body 410 (
  • the electrode leads of 100 may be covered.
  • the case cover 450 may cover the insulation cover 430 in front and rear of the battery cells 100.
  • the case cover 450 may form an appearance of the battery module 10 in front and rear of the battery module 10.
  • the sensing wire member 470 may electrically connect the bus bar body 410 disposed at the front of the battery cells 100 and the bus bar body 410 disposed at the rear of the battery cells 100. .
  • the sensing wire member 470 may be provided in pairs.
  • the pair of sensing wire members 470 may be disposed along both side surfaces of the battery module 100 along a length direction of the pair of side plates 300, and the pair of side plates 300 may be disposed on the pair of side plates 300.
  • an insulating plate 730 to be described later.
  • the heat sinks 500 and 600 may be provided in pairs.
  • the pair of heat sinks 500 and 600 may be provided at upper and lower sides of the battery cells 100 in the battery module 10, respectively. That is, in the present embodiment, the pair of heat sinks 500 and 600 may be provided as component parts integrated inside the battery module 10, rather than separately mounted outside the battery module 10.
  • the heat sinks 500 and 600 may include a first heat sink 500 and a second heat sink 600.
  • the first heat sink 500 may be disposed between the upper side of the battery cells 100 and the top plate 200.
  • the first heat sink 500 may be formed to have an area of a size that covers all of the upper sides of the battery cells 100 at the bottom of the top plate 200.
  • the first heat sink 500 may include a refrigerant injection unit 510, a refrigerant discharge unit 530, and a refrigerant passage 550.
  • the refrigerant injector 510 may inject a refrigerant for cooling the battery cells 100 from an external cooling device to a refrigerant passage 550 to be described later provided inside the first heat sink 500. .
  • the refrigerant injection unit 510 may protrude out of the battery module 10 at least partially.
  • the refrigerant injection unit 510 protrudes out of the bus bar unit 400 in front of the battery module 10, and may be connected to the external cooling device and the like outside the bus bar unit 400.
  • the coolant discharge part 530 protrudes at least partially out of the battery module 10, and the coolant discharge part 530 is provided to the external cooling device from the coolant flow path 550 described later provided inside the first heat sink 500. Can be discharged.
  • the refrigerant discharge part 530 may protrude out of the battery module 10 at least partially.
  • the refrigerant discharge part 530 protrudes out of the bus bar unit 400 in front of the battery module 10, and may be connected to the external cooling device and the like outside the bus bar unit 400.
  • the refrigerant passage 550 is for the refrigerant flow, is provided in the first heat sink 500, and may be connected to the refrigerant injection unit 510 and the refrigerant discharge unit 530.
  • the coolant flow path 550 may form a flow space of the coolant injected from the coolant injection unit 510, and may export the coolant having completed the flow to the coolant discharge unit 530.
  • the coolant flow path 550 preferentially flows the coolant introduced from the coolant injector 510 toward the center of the first heat sink 500, and thereafter, the coolant flows through the coolant. After gradually flowing toward the outer side of the first heat sink 500, the refrigerant may be exported to the refrigerant discharge part 530.
  • the temperature near the center of the battery cells 100 that are stacked generally becomes higher than the vicinity of the outer portion.
  • the coolant flow path 550 may preferentially cool the vicinity of the central portion of the battery cells 100 having a higher temperature than the outer vicinity of the battery cells 100. Cooling deviation between the battery cells 100 may be minimized when the module 10 is cooled.
  • the second heat sink 600 may be disposed between the lower side of the battery cells 100 and the bottom plate 250.
  • the second heat sink 600 may be formed to have an area that can cover all of the lower sides of the battery cells 100 on the bottom plate 250.
  • the second heat sink 600 may include a coolant injection unit 610, a coolant discharge unit 630, and a coolant flow path (not shown).
  • the refrigerant injection unit 610 may protrude out of the battery module 10 at least partially.
  • the refrigerant injection unit 610 may protrude out of the bus bar unit 400 in front of the battery module 10, and may be connected to the external cooling device, etc., outside the bus bar unit 400. 1 may be disposed near the refrigerant injection unit 510 of the heat sink 500.
  • the coolant discharge part 630 may at least partially protrude out of the battery module 10 and discharge the coolant from the coolant flow path provided in the second heat sink 600 to the external cooling device. .
  • the refrigerant passage (not shown) may form a flow space of the refrigerant in the second heat sink 600. Since it substantially corresponds to the refrigerant passage 550 of the first heat sink 500, redundant description thereof will be omitted below.
  • the insulation pad 700 may be provided in a pair.
  • the pair of insulating pads 700 may be provided between the first heat sink 500 and the top plate 200 and on the second heat sink 600 and the bottom plate 250, respectively. have.
  • the insulating plate 730 may be provided in a pair.
  • the pair of insulation plates 730 may be provided between the pair of side plates 300 and both side surfaces of the battery modules 100.
  • the pair of sensing wire members 470 may be disposed on the pair of insulating plates 730.
  • the heat transfer plate 750 may be provided in pairs.
  • the pair of heat transfer plates 750 may be provided between the first heat sink 500 and the battery cells 100 and between the second heat sink 600 and the battery cells 100, respectively. Can be.
  • the pair of heat sinks 500 and 600 are provided above and below the battery cells 100 in the battery module 10. More direct cooling may be realized than a heat sink structure separately mounted outside the battery module 10, and a cooling path may be further simplified.
  • the battery module 10 according to the present embodiment may further improve the cooling performance of the battery module 10 through the pair of heat sinks 500 and 600.
  • FIG. 5 is a view for explaining a battery module according to another embodiment of the present invention
  • Figure 6 is an exploded perspective view of the battery module of Figure 5
  • Figure 7 is an enlarged view of the main part of the battery module of FIG.
  • the battery module 10 according to the present embodiment is substantially similar to the battery module 10 of the previous embodiment, hereinafter, duplicated descriptions of the same or similar components as the previous embodiment will be omitted, and The explanation focuses on the differences.
  • the battery module 20 includes the battery cells 100, the top plate 210, the bottom plate 250, the side plate 300, and the busbar unit 400. ), The insulation pad 700, the insulation plate 730, the heat transfer plate 750, and the heat sinks 800 and 900.
  • the top plate 210 may be provided with a guide groove 215.
  • the guide groove 215 may be formed at one side of the top plate 210 in the lateral direction.
  • the guide groove 215 may allow the coolant injection units 810 and 910 and the coolant discharge units 830 and 930 of the heat sinks 800 and 900 to be described later to pass out of the top plate 210.
  • the bottom plate 250, the side plate 300, the busbar unit 400, the insulation pad 700, the insulation plate 730, and the heat transfer plate 750 are substantially the same as in the previous embodiment. Since it is the same or similar, duplicate description is omitted below.
  • the heat sinks 800 and 900 may include a first heat sink 800 and a second heat sink 900.
  • the first heat sink 800 may include a refrigerant passage (not shown), a refrigerant injection unit 810, and a refrigerant discharge unit 830.
  • the coolant injection unit 810 and the coolant discharge unit 830 may protrude out of the top plate 210 at least partially from one side of the battery module 20.
  • the coolant injection unit 810 and the coolant discharge unit 830 may protrude out of the guide groove 215 of the top plate 210 to be connected to the external cooling device.
  • the second heat sink 900 may include a refrigerant passage (not shown), a refrigerant injection unit 910, and a refrigerant discharge unit 930.
  • the coolant injection unit 910 and the coolant discharge unit 930 may at least partially protrude out of the top plate 210 on one side of the battery module 20.
  • the refrigerant injection unit 910 and the refrigerant discharge unit 930 may protrude out of the guide groove 215 of the top plate 210 to be connected to the external cooling device.
  • the refrigerant injection units 810 and 910 and the refrigerant discharge units 830 and 930 of the pair of heat sinks 800 and 900 are on one side of the battery module 20. It may be protruded from and connected to the external cooling device.
  • FIG. 8 is a view for explaining a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • the battery module 30 according to the present embodiment is substantially similar to the battery modules 10 and 20 of the previous embodiment, hereinafter, redundant descriptions of components identical or similar to those of the previous embodiment will be omitted. The explanation focuses on the difference from.
  • the battery module 30 includes the battery cells 100, the top plate 210, the bottom plate 270, the side plate 300, the busbar unit 400, and the
  • the insulation pad 700 may include the insulation plate 730, the heat transfer plate 750, and the heat sinks 850 and 950.
  • the battery cells 100 and the top plate 210 are substantially the same as or similar to at least one of the foregoing embodiments, a redundant description will be omitted.
  • a guide groove 275 may be provided in the bottom plate 270.
  • the guide groove 275 may be formed at one side of the bottom plate 270 in the lateral direction.
  • the guide grooves 275 may allow the coolant injection units 860 and 960 and the coolant discharge units 880 and 980 of the heat sinks 850 and 950 to be described later to pass out of the bottom plate 270.
  • the side plate 300, the busbar unit 400, the insulation pad 700, the insulation plate 730 and the heat transfer plate 750 are substantially the same as or similar to at least one of the foregoing embodiments. Therefore, redundant description will be omitted below.
  • the heat sinks 850 and 950 may include a first heat sink 850 and a second heat sink 950.
  • the first heat sink 850 may include a refrigerant passage (not shown), a refrigerant injection unit 860, and a refrigerant discharge unit 880.
  • the coolant injection unit 860 and the coolant discharge unit 880 may at least partially protrude out of the bottom plate 270 on one side of the battery module 30.
  • the coolant injection unit 860 and the coolant discharge unit 880 may protrude out of the guide groove 275 of the bottom plate 270 to be connected to the external cooling device.
  • the second heat sink 950 may include a refrigerant passage (not shown), a refrigerant injection unit 960, and a refrigerant discharge unit 980.
  • the coolant injection unit 960 and the coolant discharge unit 980 may at least partially protrude out of the bottom plate 270 on one side of the battery module 30.
  • the refrigerant injection unit 960 and the refrigerant discharge unit 980 may protrude out of the guide groove 275 of the bottom plate 270 to be connected to the external cooling device.
  • the refrigerant injecting parts 860 and 960 and the refrigerant discharge parts 880 and 980 of the pair of heat sinks 850 and 950 are lower than one side of the battery module 30. It may be protruded from and connected to the external cooling device.
  • FIG. 9 is a view for explaining a battery pack according to an embodiment of the present invention.
  • the battery pack 1 may include at least one battery module 10 and a pack case 50 for packaging the at least one battery module 10 according to the previous embodiment.
  • the at least one battery module may be provided as the battery modules 20 and 30 of the foregoing embodiments.
  • the battery module may be provided as an assembly of the battery module 10 and the battery modules 20 and 30 of the previous embodiment.
  • the battery pack 1 may be provided in a vehicle as a fuel source of the vehicle.
  • the battery pack 1 may be provided in a motor vehicle in an electric vehicle, a hybrid car and other ways in which the battery pack 1 may be used as a fuel source.
  • the battery pack 1 may also be provided in other devices, apparatuses, and facilities, such as an energy storage system using a secondary battery, in addition to the automobile.
  • the apparatus, the apparatus, and the apparatus having the battery pack 1 and the battery pack 1 such as the vehicle according to the present embodiment include the battery modules 10, 20, and 30 described above.
  • the battery pack 1 having all the advantages due to the battery modules 10, 20, and 30 described above, and devices, devices, and facilities such as automobiles having the battery pack 1 can be implemented.
  • the battery module (10, 20, 30), the battery pack (1) including the battery module (10, 20, 30) that can improve the cooling performance and such A vehicle including the battery pack 1 may be provided.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈은, 복수 개의 배터리 셀들, 배터리 셀들의 상측을 커버하는 탑 플레이트, 배터리 셀들의 하측을 커버하는 바텀 플레이트, 배터리 셀들의 양측면을 커버하는 한 쌍의 사이드 플레이트, 배터리 셀들의 전후방을 커버하고, 배터리 셀들과 전기적으로 연결되는 버스바 유닛 및 배터리 모듈 밖으로 돌출되는 냉매 주입부와 냉매 토출부를 구비하며, 배터리 셀들의 상하측에 각각 마련되는 한 쌍의 히트 싱크를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
본 발명은 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차에 관한 것이다.
본 출원은 2018년 03월 21일 자로 출원된 한국 특허출원번호 제10-2018-0032651호에 대한 우선권주장출원으로서, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.
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.
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.
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 팩을 구성하는 방법이 일반적이다.
종래 배터리 모듈의 경우, 일반적으로, 배터리 모듈의 냉각을 위한 히트 싱크가 배터리 모듈 외측에 별도로 장착된다. 일반적으로, 이러한 히트 싱크는 배터리 모듈의 바닥면에 별도의 장착되어 상기 배터리 모듈 저부에서 간접적으로 배터리 모듈의 냉각을 수행한다.
그러나, 종전의 별도로 배터리 모듈 바깥에 장착되는 히트 싱크 구조는 간접적인 냉각 방식으로 인해 최근 들어 증가되는 고 사양의 배터리 모듈의 냉각 시 냉각 효율이 낮은 문제가 있다.
그러므로, 냉각 성능을 향상시킬 수 있는 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차를 제공할 수 있는 방안의 모색이 요청된다.
따라서, 본 발명의 목적은, 냉각 성능을 향상시킬 수 있는 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차를 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 해결하기 위해, 본 발명은, 배터리 모듈로서, 복수 개의 배터리 셀들; 상기 배터리 셀들의 상측을 커버하는 탑 플레이트; 상기 탑 플레이트와 대향 배치되며, 상기 배터리 셀들의 하측을 커버하는 바텀 플레이트; 상기 바텀 플레이트와 상기 탑 플레이트를 연결하며, 상기 배터리 셀들의 양측면을 커버하는 한 쌍의 사이드 플레이트; 상기 한 쌍의 사이드 플레이트와 연결되며, 상기 배터리 셀들의 전후방을 커버하고, 상기 배터리 셀들과 전기적으로 연결되는 버스바 유닛; 및 상기 배터리 모듈 밖으로 돌출되는 냉매 주입부와 냉매 토출부를 구비하며, 상기 배터리 셀들의 상하측에 각각 마련되는 한 쌍의 히트 싱크;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈을 제공한다.
상기 한 쌍의 히트 싱크는, 상기 배터리 셀들의 상측과 상기 탑 플레이트 사이에 배치되는 제1 히트 싱크; 및 상기 배터리 셀들의 하측과 상기 바텀 플레이트 사이에 배치되는 제2 히트 싱크;를 포함할 수 있다.
상기 제1 히트 싱크와 상기 제2 히트 싱크는, 각각, 상기 냉매 주입부와 상기 냉매 토출구를 구비하며, 내부에 냉매 유동을 위한 냉매 유로를 가질 수 있다.
상기 배터리 모듈은, 상기 제1 히트 싱크와 상기 탑 플레이트의 사이 및 상기 제2 히트 싱크와 상기 바텀 플레이트 사이에 구비되는 한 쌍의 절연 패드;를 포함할 수 있다.
상기 배터리 모듈은, 상기 제1 히트 싱크와 상기 배터리 셀들의 사이 및 상기 제2 히트 싱크와 상기 배터리 셀들의 사이에 구비되는 한 쌍의 열전달 플레이트;를 포함할 수 있다.
상기 배터리 모듈은, 상기 한 쌍의 사이드 플레이트와 상기 배터리 모듈들의 양측면 사이에 구비되는 한 쌍의 절연 플레이트;를 포함할 수 있다.
상기 냉매 주입부와 상기 냉매 토출부는, 상기 배터리 모듈의 전방에서 상기 버스바 유닛 밖으로 돌출될 수 있다.
상기 냉매 주입부와 상기 냉매 토출부는, 상기 배터리 모듈의 일측방에서 상기 탑 플레이트 밖으로 돌출될 수 있다.
그리고, 본 발명은, 배터리 팩으로서, 전술한 실시예들에 따른 적어도 하나의 배터리 모듈; 및 상기 적어도 하나의 배터리 모듈을 패키징하는 팩 케이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩을 제공한다.
아울러, 본 발명은, 자동차로서, 전술한 실시예에 따른 적어도 하나의 배터리 팩;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차를 제공한다.
이상과 같은 다양한 실시예들에 따라, 냉각 성능을 향상시킬 수 있는 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차를 제공할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 배터리 모듈의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 배터리 모듈의 주요부의 확대도이다.
도 4는 도 2의 배터리 모듈의 히트 싱크의 냉매 유로를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 5의 배터리 모듈의 분해 사시도이다.
도 7은 도 5의 배터리 모듈의 주요부의 확대도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해 질 것이다. 여기서 설명되는 실시예는 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 또한, 발명의 이해를 돕기 위하여, 첨부된 도면은 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 설명하기 위한 도면이며, 도 2는 도 1의 배터리 모듈의 분해 사시도이며, 도 3은 도 1의 배터리 모듈의 주요부의 확대도이며, 도 4는 도 2의 배터리 모듈의 히트 싱크의 냉매 유로를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 배터리 모듈(10)은, 배터리 셀(100), 탑 플레이트(200), 바텀 플레이트(250), 사이드 플레이트(300), 버스바 유닛(400), 히트 싱크(500, 600), 절연 패드(700), 절연 플레이트(730) 및 열전달 플레이트(750)를 포함할 수 있다.
상기 배터리 셀(100)은, 이차 전지로서, 파우치형 이차 전지로 마련될 수 있다. 이러한 상기 배터리 셀(100)은 복수 개로 마련될 수 있다. 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)은 상호 전기적으로 연결될 수 있게 상호 적층될 수 있다.
상기 탑 플레이트(200)는, 상기 배터리 셀들(100)의 상측을 커버하며, 상기 배터리 모듈(10)의 상측 외관을 형성할 수 있다. 이러한 상기 탑 플레이트(200)는 대략적으로 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)의 상측을 모두 커버할 수 있는 면적을 갖도록 형성될 수 있다.
상기 바텀 플레이트(250)는, 상기 배터리 셀들(100)의 하측을 커버하며, 상기 배터리 모듈(10)의 하측 외관을 형성할 수 있다. 이러한 상기 바텀 플레이트(250)는 상기 탑 플레이트(200)와 대향 배치될 수 있다.
상기 사이드 플레이트(300)는, 상기 탑 플레이트(200)와 상기 바텀 플레이트(250)를 연결하며, 상기 배터리 셀들(100)의 양측면을 커버할 수 있다. 이를 위해, 상기 사이드 플레이트(300)는 한 쌍으로 구비될 수 있다.
상기 버스바 유닛(400)은, 상기 한 쌍의 사이드 플레이트(300)와 연결되며, 상기 배터리 셀들(100)의 전후방을 커버할 수 있다. 이러한 상기 버스바 유닛(400)은 상기 배터리 셀들(100)과 전기적으로 연결되고, 상기 배터리 셀들(100)의 전압을 센싱하며, 상기 배터리 셀들(100)을 외부 전원 등과 연결시킬 수 있다.
상기 버스바 유닛(400)은, 버스바 본체(410), 절연 커버(430), 케이스 커버(450) 및 센싱 와이어 부재(470)를 포함할 수 있다.
상기 버스바 본체(410)는, 상기 배터리 셀들(100)의 전후방에서 상기 배터리 셀들(100)과 대향 배치되며, 상기 배터리 셀들(100)의 전극 리드와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 절연 커버(430)는, 상기 버스바 셀들(100)의 전후방에서 상기 버스바 본체(410) 및 상기 버스바 본체(410) 밖으로 돌출되어 상기 버스바 본체(410)에 연결되는 상기 배터리 셀들(100)의 전극 리드들을 커버할 수 있다.
상기 케이스 커버(450)는, 상기 배터리 셀들(100)의 전후방에서 상기 절연 커버(430)를 커버할 수 있다. 이러한 상기 케이스 커버(450)는 상기 배터리 모듈(10)의 전후방에서 상기 배터리 모듈(10)의 외관을 형성할 수 있다.
상기 센싱 와이어 부재(470)는, 상기 배터리 셀들(100)의 전방에 배치되는 버스바 본체(410)와 상기 배터리 셀들(100)의 후방에 배치되는 버스바 본체(410)를 전기적으로 연결할 수 있다.
이러한 상기 센싱 와이어 부재(470)는, 한 쌍으로 구비될 수 있다. 상기 한 쌍의 센싱 와이어 부재(470)는, 상기 한 쌍의 사이드 플레이트(300)의 길이 방향을 따라, 상기 배터리 모듈(100)의 양측면을 따라 배치될 수 있으며, 상기 한 쌍의 사이드 플레이트(300)와 후술하는 절연 플레이트(730) 사이에 마련될 수 있다.
상기 히트 싱크(500, 600)는, 한 쌍으로 구비될 수 있다. 상기 한 쌍의 히트 싱크(500, 600)는, 상기 배터리 모듈(10) 내부에서 상기 배터리 셀들(100)의 상하측에 각각 마련될 수 있다. 즉, 본 실시예의 경우, 상기 한 쌍의 히트 싱크(500, 600)가 상기 배터리 모듈(10) 외부에 별도로 장착되는 것이 아니라 상기 배터리 모듈(10) 내부에 일체화된 구성 부품으로 구비될 수 있다.
이러한 상기 히트 싱크(500, 600)는, 제1 히트 싱크(500) 및 제2 히트 싱크(600)를 포함할 수 있다.
상기 제1 히트 싱크(500)는, 상기 배터리 셀들(100)의 상측과 상기 탑 플레이트(200) 사이에 배치될 수 있다. 이러한 상기 제1 히트 싱크(500)는 상기 탑 플레이트(200) 저부에서 상기 배터리 셀들(100)의 상측을 모두 커버할 수 있는 크기의 면적을 갖도록 형성될 수 있다.
상기 제1 히트 싱크(500)는, 냉매 주입부(510), 냉매 토출부(530) 및 냉매 유로(550)를 포함할 수 있다.
상기 냉매 주입부(510)는, 외부 냉각 장치 등으로부터 상기 제1 히트 싱크(500) 내부에 마련되는 후술하는 냉매 유로(550)로 상기 배터리 셀들(100)을 냉각시키기 위한 냉매를 주입시킬 수 있다.
이러한 상기 냉매 주입부(510)는, 적어도 부분적으로 상기 배터리 모듈(10) 밖으로 돌출될 수 있다. 구체적으로, 상기 냉매 주입부(510)는 상기 배터리 모듈(10)의 전방에서 상기 버스바 유닛(400) 밖으로 돌출되며, 상기 버스바 유닛(400) 밖에서 상기 외부 냉각 장치 등과 연결될 수 있다.
상기 냉매 토출부(530)는, 적어도 부분적으로 상기 배터리 모듈(10) 밖으로 돌출되며, 상기 제1 히트 싱크(500) 내부에 마련되는 후술하는 냉매 유로(550)로부터 상기 외부 냉각 장치 등으로 상기 냉매를 토출시킬 수 있다.
상기 냉매 토출부(530)는, 적어도 부분적으로 상기 배터리 모듈(10) 밖으로 돌출될 수 있다. 구체적으로, 상기 냉매 토출부(530)는 상기 배터리 모듈(10)의 전방에서 상기 버스바 유닛(400) 밖으로 돌출되며, 상기 버스바 유닛(400) 밖에서 상기 외부 냉각 장치 등과 연결될 수 있다.
상기 냉매 유로(550)는, 상기 냉매 유동을 위한 것으로서, 상기 제1 히트 싱크(500) 내부에 구비되고, 상기 냉매 주입부(510) 및 상기 냉매 토출부(530)와 연결될 수 있다.
이러한 상기 냉매 유로(550)는, 상기 냉매 주입부(510)로부터 주입된 냉매의 유동 공간을 형성할 수 있으며, 상기 유동이 완료된 냉매를 상기 냉매 토출부(530)로 내보낼 수 있다.
상기 냉매 유로(550)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 냉매 주입부(510)로부터 유입된 냉매를 우선적으로 상기 제1 히트 싱크(500)의 중앙부 측으로 유동시키고, 이후, 상기 냉매를 상기 제1 히트 싱크(500)의 외곽 측을 향해 점차적으로 유동시킨 다음, 상기 냉매를 상기 냉매 토출부(530)로 내보낼 수 있다. 상기 상호 적층되는 배터리 셀들(100)의 경우, 일반적으로 적층되는 배터리 셀들(100)의 중앙부 부근의 온도가 외곽 부근보다 높게 된다. 본 실시예의 경우, 이러한 상기 냉매 유로(550)를 통해 상대적으로 상기 배터리 셀들(100)의 외곽 부근보다 높은 온도를 갖는 상기 배터리 셀들(100)의 중앙부 부근을 우선적으로 냉각시킬 수 있기 때문에, 상기 배터리 모듈(10)의 냉각 시 상기 배터리 셀들(100) 사이의 냉각 편차를 최소화시킬 수 있다.
상기 제2 히트 싱크(600)는, 상기 배터리 셀들(100)의 하측과 상기 바텀 플레이트(250) 사이에 배치될 수 있다. 이러한 상기 제2 히트 싱크(600)는 상기 바텀 플레이트(250) 상부에서 상기 배터리 셀들(100)의 하측을 모두 커버할 수 있는 크기의 면적을 갖도록 형성될 수 있다.
상기 제2 히트 싱크(600)는, 냉매 주입부(610), 냉매 토출부(630) 및 냉매 유로(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 냉매 주입부(610)는, 적어도 부분적으로 상기 배터리 모듈(10) 밖으로 돌출될 수 있다. 구체적으로, 상기 냉매 주입부(610)는 상기 배터리 모듈(10)의 전방에서 상기 버스바 유닛(400) 밖으로 돌출되고, 상기 버스바 유닛(400) 밖에서 상기 외부 냉각 장치 등과 연결될 수 있으며, 상기 제1 히트 싱크(500)의 상기 냉매 주입부(510) 가까이에 배치될 수 있다.
상기 냉매 토출부(630)는, 적어도 부분적으로 상기 배터리 모듈(10) 밖으로 돌출되며, 상기 제2 히트 싱크(600) 내부에 마련되는 냉매 유로로부터 상기 외부 냉각 장치 등으로 상기 냉매를 토출시킬 수 있다.
상기 냉매 유로(미도시)는, 상기 제2 히트 싱크(600) 내부에 상기 냉매의 유동 공간을 형성할 수 있다. 상기 제1 히트 싱크(500)의 상기 냉매 유로(550)와 실질적으로 대응하므로, 이하, 중복 설명을 생략한다.
상기 절연 패드(700)는, 한 쌍으로 구비될 수 있다. 상기 한 쌍의 절연 패드(700)는, 각각, 상기 제1 히트 싱크(500)와 상기 탑 플레이트(200)의 사이 및 상기 제2 히트 싱크(600)와 상기 바텀 플레이트(250)에 구비될 수 있다.
상기 절연 플레이트(730)는, 한 쌍으로 구비될 수 있다. 상기 한 쌍의 절연 플레이트(730)는, 상기 한 쌍의 사이드 플레이트(300)와 상기 배터리 모듈들(100)의 양측면 사이에 구비될 수 있다. 이러한 상기 한 쌍의 절연 플레이트(730) 상에는 상기 한 쌍의 센싱 와이어 부재(470)가 배치될 수 있다.
상기 열전달 플레이트(750)는, 한 쌍으로 구비될 수 있다. 상기 한 쌍의 열전달 플레이트(750)는, 각각, 상기 제1 히트 싱크(500)와 상기 배터리 셀들(100)의 사이 및 상기 제2 히트 싱크(600)와 상기 배터리 셀들(100) 사이에 구비될 수 있다.
이처럼, 본 실시예에 따른 상기 배터리 모듈(10)은 상기 한 쌍의 히트 싱크(500, 600)가 상기 배터리 모듈(10) 내부에서 상기 배터리 셀들(100)의 상하측에 마련되므로, 종전의 상기 배터리 모듈(10) 외부에 별도로 장착되는 히트 싱크 구조보다 보다 더 직접적인 냉각을 구현할 수 있으며, 냉각 경로 또한 보다 더 단순화될 수 있다.
그러므로, 본 실시예에 따른 상기 배터리 모듈(10)은 상기 한 쌍의 히트 싱크(500, 600)를 통해 상기 배터리 모듈(10)의 냉각 성능을 보다 더 향상시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈을 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 도 5의 배터리 모듈의 분해 사시도이며, 도 7은 도 5의 배터리 모듈의 주요부의 확대도이다.
본 실시예에 따른 배터리 모듈(20)은 앞선 실시예의 상기 배터리 모듈(10)은 실질적으로 유사하므로, 이하, 앞선 실시예와 동일하거나 또는 유사한 구성에 대해서는 중복 설명을 생략하고, 앞선 실시예와의 차이점을 중심으로 설명한다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 상기 배터리 모듈(20)은, 상기 배터리 셀들(100), 탑 플레이트(210), 상기 바텀 플레이트(250), 상기 사이드 플레이트(300), 상기 버스바 유닛(400), 상기 절연 패드(700), 상기 절연 플레이트(730), 상기 열전달 플레이트(750) 및 히트 싱크(800, 900)를 포함할 수 있다.
상기 배터리 셀들(100)은 앞선 실시예와 실질적으로 동일하거나 또는 유사하므로, 이하, 중복 설명을 생략한다.
상기 탑 플레이트(210)에는 가이드 홈(215)이 구비될 수 있다.
상기 가이드 홈(215)은, 상기 탑 플레이트(210)의 측면 방향 일측에 형성될 수 있다. 이러한 상기 가이드 홈(215)에는 후술하는 상기 히트 싱크(800, 900)의 냉매 주입부(810, 910) 및 냉매 토출부(830, 930)를 상기 탑 플레이트(210) 밖으로 통과시킬 수 있다.
상기 바텀 플레이트(250), 상기 사이드 플레이트(300), 상기 버스바 유닛(400), 상기 절연 패드(700), 상기 절연 플레이트(730) 및 상기 열전달 플레이트(750)는, 앞선 실시예와 실질적으로 동일하거나 또는 유사하므로, 이하, 중복 설명을 생략한다.
상기 히트 싱크(800, 900)는, 제1 히트 싱크(800) 및 제2 히트 싱크(900)를 포함할 수 있다.
상기 제1 히트 싱크(800)는, 냉매 유로(미도시), 냉매 주입부(810) 및 냉매 토출부(830)를 포함할 수 있다.
상기 냉매 유로는 앞선 실시예와 실질적으로 동일하거나 또는 유사하므로, 이하, 중복 설명을 생략한다.
상기 냉매 주입부(810) 및 상기 냉매 토출부(830)는, 적어도 부분적으로, 상기 배터리 모듈(20)의 일측방에서 상기 탑 플레이트(210) 밖으로 돌출될 수 있다. 구체적으로, 상기 냉매 주입부(810) 및 상기 냉매 토출부(830)는, 상기 탑 플레이트(210)의 상기 가이드 홈(215) 밖으로 돌출되어 상기 외부 냉각 장치 등과 연결될 수 있다.
상기 제2 히트 싱크(900)는, 냉매 유로(미도시), 냉매 주입부(910) 및 냉매 토출부(930)를 포함할 수 있다.
상기 냉매 유로는 앞선 실시예와 실질적으로 동일하거나 또는 유사하므로, 이하, 중복 설명을 생략한다.
상기 냉매 주입부(910) 및 상기 냉매 토출부(930)는, 적어도 부분적으로, 상기 배터리 모듈(20)의 일측방에서 상기 탑 플레이트(210) 밖으로 돌출될 수 있다. 구체적으로, 상기 냉매 주입부(910) 및 상기 냉매 토출부(930)는, 상기 탑 플레이트(210)의 상기 가이드 홈(215) 밖으로 돌출되어 상기 외부 냉각 장치 등과 연결될 수 있다.
이처럼, 본 실시예와 같이, 상기 한 쌍의 히트 싱크(800, 900)의 상기 냉매 주입부(810, 910) 및 상기 냉매 토출부(830, 930)는 상기 배터리 모듈(20)의 일측방 상측에서 돌출되어 상기 외부 냉각 장치 등과 연결될 수도 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예에 따른 배터리 모듈(30)은 앞선 실시예의 상기 배터리 모듈(10, 20)은 실질적으로 유사하므로, 이하, 앞선 실시예와 동일하거나 또는 유사한 구성에 대해서는 중복 설명을 생략하고, 앞선 실시예와의 차이점을 중심으로 설명한다.
도 8을 참조하면, 상기 배터리 모듈(30)은, 상기 배터리 셀들(100), 상기 탑 플레이트(210), 바텀 플레이트(270), 상기 사이드 플레이트(300), 상기 버스바 유닛(400), 상기 절연 패드(700), 상기 절연 플레이트(730), 상기 열전달 플레이트(750) 및 히트 싱크(850, 950)를 포함할 수 있다.
상기 배터리 셀들(100) 및 상기 탑 플레이트(210)은 앞선 실시예들 중 적어도 하나와 실질적으로 동일하거나 또는 유사하므로, 이하, 중복 설명을 생략한다.
상기 바텀 플레이트(270)에는 가이드 홈(275)이 구비될 수 있다.
상기 가이드 홈(275)은, 상기 바텀 플레이트(270)의 측면 방향 일측에 형성될 수 있다. 이러한 상기 가이드 홈(275)에는 후술하는 상기 히트 싱크(850, 950)의 냉매 주입부(860, 960) 및 냉매 토출부(880, 980)를 상기 바텀 플레이트(270) 밖으로 통과시킬 수 있다.
상기 사이드 플레이트(300), 상기 버스바 유닛(400), 상기 절연 패드(700), 상기 절연 플레이트(730) 및 상기 열전달 플레이트(750)는, 앞선 실시예들 적어도 하나와 실질적으로 동일하거나 또는 유사하므로, 이하, 중복 설명을 생략한다.
상기 히트 싱크(850, 950)는, 제1 히트 싱크(850) 및 제2 히트 싱크(950)를 포함할 수 있다.
상기 제1 히트 싱크(850)는, 냉매 유로(미도시), 냉매 주입부(860) 및 냉매 토출부(880)를 포함할 수 있다.
상기 냉매 유로는 앞선 실시예와 실질적으로 동일하거나 또는 유사하므로, 이하, 중복 설명을 생략한다.
상기 냉매 주입부(860) 및 상기 냉매 토출부(880)는, 적어도 부분적으로, 상기 배터리 모듈(30)의 일측방에서 상기 바텀 플레이트(270) 밖으로 돌출될 수 있다. 구체적으로, 상기 냉매 주입부(860) 및 상기 냉매 토출부(880)는, 상기 바텀 플레이트(270)의 상기 가이드 홈(275) 밖으로 돌출되어 상기 외부 냉각 장치 등과 연결될 수 있다.
상기 제2 히트 싱크(950)는, 냉매 유로(미도시), 냉매 주입부(960) 및 냉매 토출부(980)를 포함할 수 있다.
상기 냉매 유로는 앞선 실시예와 실질적으로 동일하거나 또는 유사하므로, 이하, 중복 설명을 생략한다.
상기 냉매 주입부(960) 및 상기 냉매 토출부(980)는, 적어도 부분적으로, 상기 배터리 모듈(30)의 일측방에서 상기 바텀 플레이트(270) 밖으로 돌출될 수 있다. 구체적으로, 상기 냉매 주입부(960) 및 상기 냉매 토출부(980)는, 상기 바텀 플레이트(270)의 상기 가이드 홈(275) 밖으로 돌출되어 상기 외부 냉각 장치 등과 연결될 수 있다.
이처럼, 본 실시예와 같이, 상기 한 쌍의 히트 싱크(850, 950)의 상기 냉매 주입부(860, 960) 및 상기 냉매 토출부(880, 980)는 상기 배터리 모듈(30)의 일측방 하측에서 돌출되어 상기 외부 냉각 장치 등과 연결될 수도 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 배터리 팩(1)은, 앞선 실시예에 따른 적어도 하나의 배터리 모듈(10) 및 상기 적어도 하나의 배터리 모듈(10)을 패키징하는 팩 케이스(50)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 적어도 하나의 배터리 모듈은 앞선 실시예들의 상기 배터리 모듈(20, 30)로 구비되는 것도 가능할 수 있다. 또한, 상기 배터리 모듈은 앞선 실시예의 상기 배터리 모듈(10)과 상기 배터리 모듈(20, 30)의 집합체로 마련되는 것도 가능할 수 있음은 물론이다.
이러한 상기 배터리 팩(1)은 자동차의 연료원으로써, 자동차에 구비될 수 있다. 예로써, 상기 배터리 팩(1)은 전기 자동차, 하이브리드 자동차 및 기타 배터리 팩(1)을 연료원으로써 이용할 수 있는 기타 다른 방식으로 자동차에 구비될 수 있다.
또한, 상기 배터리 팩(1)은 상기 자동차 이외에도 이차 전지를 이용하는 전력 저장 장치(Energy Storage System) 등 기타 다른 장치나 기구 및 설비 등에도 구비되는 것도 가능할 수 있음은 물론이다.
이처럼, 본 실시예에 따른 상기 배터리 팩(1)과 상기 자동차와 같은 상기 배터리 팩(1)을 구비하는 장치나 기구 및 설비는 전술한 상기 배터리 모듈(10, 20, 30)을 포함하는 바, 전술한 배터리 모듈(10, 20, 30)로 인한 장점을 모두 갖는 배터리 팩(1) 및 이러한 배터리 팩(1)을 구비하는 자동차 등의 장치나 기구 및 설비 등을 구현할 수 있다.
이상과 같은 다양한 실시예들에 따라, 냉각 성능을 향상시킬 수 있는 상기 배터리 모듈(10, 20, 30), 이러한 상기 배터리 모듈(10, 20, 30)을 포함하는 상기 배터리 팩(1) 및 이러한 상기 배터리 팩(1)을 포함하는 자동차를 제공할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.

Claims (10)

  1. 배터리 모듈에 있어서,
    복수 개의 배터리 셀들;
    상기 배터리 셀들의 상측을 커버하는 탑 플레이트;
    상기 탑 플레이트와 대향 배치되며, 상기 배터리 셀들의 하측을 커버하는 바텀 플레이트;
    상기 바텀 플레이트와 상기 탑 플레이트를 연결하며, 상기 배터리 셀들의 양측면을 커버하는 한 쌍의 사이드 플레이트;
    상기 한 쌍의 사이드 플레이트와 연결되며, 상기 배터리 셀들의 전후방을 커버하고, 상기 배터리 셀들과 전기적으로 연결되는 버스바 유닛; 및
    상기 배터리 모듈 밖으로 돌출되는 냉매 주입부와 냉매 토출부를 구비하며, 상기 배터리 셀들의 상하측에 각각 마련되는 한 쌍의 히트 싱크;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 히트 싱크는,
    상기 배터리 셀들의 상측과 상기 탑 플레이트 사이에 배치되는 제1 히트 싱크; 및
    상기 배터리 셀들의 하측과 상기 바텀 플레이트 사이에 배치되는 제2 히트 싱크;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 히트 싱크와 상기 제2 히트 싱크는, 각각,
    상기 냉매 주입부와 상기 냉매 토출구를 구비하며, 내부에 냉매 유동을 위한 냉매 유로를 갖는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 히트 싱크와 상기 탑 플레이트의 사이 및 상기 제2 히트 싱크와 상기 바텀 플레이트 사이에 구비되는 한 쌍의 절연 패드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1 히트 싱크와 상기 배터리 셀들의 사이 및 상기 제2 히트 싱크와 상기 배터리 셀들의 사이에 구비되는 한 쌍의 열전달 플레이트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 사이드 플레이트와 상기 배터리 모듈들의 양측면 사이에 구비되는 한 쌍의 절연 플레이트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 냉매 주입부와 상기 냉매 토출부는,
    상기 배터리 모듈의 전방에서 상기 버스바 유닛 밖으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 냉매 주입부와 상기 냉매 토출부는,
    상기 배터리 모듈의 일측방에서 상기 탑 플레이트 밖으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  9. 제1항에 따른 적어도 하나의 배터리 모듈; 및
    상기 적어도 하나의 배터리 모듈을 패키징하는 팩 케이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  10. 제9항에 따른 적어도 하나의 배터리 팩;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차.
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