(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の板状のバッテリーセルの各々が、電極アセンブリ受容部内に取り付けられたカソード／セパレータ／アノード構造の電極アセンブリを備え、前記複数の板状のバッテリーセルが、各バッテリーセルの前記電極アセンブリ受容部同士が互いに隣り合うように前記複数のバッテリーセルが横方向に配置された状態でモジュールケース内に取り付けられた構造に構成されたバッテリーモジュールにおいて、
複数の冷却部材が、前記複数のバッテリーセルの間に配置され、
前記複数の冷却部材の各々が、
隣り合う電極アセンブリ受容部の間に密接して配置された熱放出フィンと、
クーラントが中で流通する中空構造を有するように構成されていると共に前記電極アセンブリ受容部の各々の外縁に沿って前記熱放出フィンに取り付けられたクーラント導管と、
を備え、
前記クーラント導管が、前記電極アセンブリ受容部の前記外縁に密接して屈曲され、
前記熱放出フィンが板状に形成され、
前記クーラント導管が、前記電極アセンブリ受容部の４つの縁部に対応するように配置されていることを特徴とする、バッテリーモジュール。
【請求項２】
前記板状のバッテリーセルは、バッテリーケースに形成された電極アセンブリ受容部の中に電極アセンブリが取り付けられ、前記バッテリーケースが金属層及び樹脂層を含む積層シートで形成され、熱溶接によって密封されたシール部分（外縁のシール部分）が前記電極アセンブリ受容部の前記外縁に形成された構造に構成されることを特徴とする、請求項１に記載のバッテリーモジュール。
【請求項３】
前記複数の冷却部材の各々の前記クーラント導管が前記外縁のシール部分に配置されることを特徴とする、請求項２に記載のバッテリーモジュール。
【請求項４】
前記複数の冷却部材の各々が（高い）熱伝導率を示す金属材料で形成されることを特徴とする、請求項１に記載のバッテリーモジュール。
【請求項５】
前記クーラント導管が前記熱放出フィンに並行して入り込んでいることを特徴とする、請求項１に記載のバッテリーモジュール。
【請求項６】
前記熱放出フィンと前記クーラント導管とが一体に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のバッテリーモジュール。
【請求項７】
前記クーラント導管の高さが、前記熱放出フィンが隣り合う電極アセンブリ受容部の間に配置された状態における、前記隣り合う電極アセンブリ受容部の外縁の高さの合計と等しいことを特徴とする、請求項１に記載のバッテリーモジュール。
【請求項８】
前記クーラント導管のクーラント入口及びクーラント出口が、前記複数のバッテリーセルの各々の電極リード線が形成されていない領域に形成されることを特徴とする、請求項１に記載のバッテリーモジュール。
【請求項９】
前記クーラント入口及び前記クーラント出口が前記熱放出フィンの１つの側部に並べて形成されることを特徴とする、請求項８に記載のバッテリーモジュール。
【請求項１０】
前記クーラント入口と前記クーラント出口との間の間隔が前記電極アセンブリ受容部の各々の高さの１．５倍から５倍であることを特徴とする、請求項８に記載のバッテリーモジュール。
【請求項１１】
前記クーラントが水であることを特徴とする、請求項１に記載のバッテリーモジュール。
【請求項１２】
前記モジュールケースの１つの側部に複数の開口が設けられ、クーラント入口及びクーラント出口が前記複数の開口を貫通して外部に通じていることを特徴とする、請求項１に記載のバッテリーモジュール。
【請求項１３】
前記冷却部材は、前記冷却部材の前記クーラント入口及び前記クーラント出口が同じ方向に向くように前記複数のバッテリーセルの間に配置されることを特徴とする、請求項１２に記載のバッテリーモジュール。
【請求項１４】
前記バッテリーモジュールの外面にコネクタが取り付けられることを特徴とする、請求項１に記載のバッテリーモジュール。
【請求項１５】
出力及び容量に基づいて請求項１から１４のうちの何れか一項に記載の２つ以上のバッテリーモジュールを備えることを特徴とするバッテリーパック。
【請求項１６】
前記バッテリーパックが、電気自動車用、ハイブリッド電気自動車用、又はプラグインハイブリッド電気自動車用の電源として使用されることを特徴とする、請求項１５に記載のバッテリーパック。
【請求項１７】
隣り合う板状のバッテリーセルであって、その各々が電極アセンブリ受容部内に取り付けられたカソード／セパレータ／アノード構造の電極アセンブリを備える、隣り合う板状のバッテリーセルの間に取り付けられる冷却部材であって、
隣り合う電極アセンブリ受容部の間に密接して配置された熱放出フィンと、
クーラントが中で流通する中空構造を有するように構成されていると共に前記電極アセンブリ受容部の各々の外縁に沿って前記熱放出フィンに取り付けられたクーラント導管と、
を備え、
前記クーラント導管が、前記電極アセンブリ受容部の前記外縁に密接して屈曲され、
前記熱放出フィンが板状に形成され、
前記クーラント導管が、前記電極アセンブリ受容部の４つの縁部に対応するように配置されていることを特徴とする、冷却部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、優れた熱放射特性を有する小型構造のバッテリーモジュール、及びそのバッテリーモジュールを使用する中型又は大型のバッテリーパックに関するものであり、より具体的には、複数のバッテリーセルの各々が、電極アセンブリ受容部内に取り付けられたカソード／セパレータ／アノード構造の電極アセンブリを備え、前記複数のバッテリーセルが、各バッテリーセルの前記電極アセンブリ受容部同士が互いに隣り合うように前記複数のバッテリーセルが横方向に配置された状態でモジュールケース内に取り付けられた構造に構成されたバッテリーモジュールにおいて、複数の冷却部材が、前記複数のバッテリーセルの間に配置され、前記複数の冷却部材の各々が、隣り合う電極アセンブリ受容部の間に密接して配置された熱放出フィンと、クーラントが中で流通する中空構造を有するように構成されていると共に前記電極アセンブリ受容部の各々の外縁に沿って前記熱放出フィンに取り付けられたクーラント導管と、を備えるバッテリーモジュール、並びに、そのバッテリーモジュールを使用する中型又は大型のバッテリーパックに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、充放電可能な二次電池が、無線携帯機器用のエネルギー源として広く使用されている。また、二次電池は、化石燃料を使用する従来のガソリン車やディーゼル車によって引き起こされる大気汚染等の問題を解決するために開発された電気自動車（EV）、ハイブリッド電気自動車（HEV）、及びプラグインハイブリッド電気自動車（Plug-in HEV）のための電源としてかなりの注目を集めている。
【０００３】
小型の携帯機器は、機器ごとに１つ又は数個のバッテリーセルを使用する。一方、中型又は大型の機器には高出力且つ大容量が必要であるので、自動車等の中型又は大型の機器では、互いに電気的に接続された多数のバッテリーセルを有する中型又は大型のバッテリーモジュールを使用する。
【０００４】
中型又は大型のバッテリーモジュールは、できる限り小型で軽量になるように製造されることが好ましい。このため、通常は、高集積度で重ね合わせられると共に重量と容量との比率が小さい角柱形のバッテリー又はパウチ形状のバッテリーが、中型又は大型のバッテリーモジュールのバッテリーセルとして使用される。特に、被覆部材（バッテリーケース）としてアルミニウム積層シートを使用したパウチ形状のバッテリーは、軽量であり、そして、その製造コストが安く、しかも、その形状の変更が容易であるので、現在、前記したパウチ形状のバッテリーに多くの関心が集まっている。
【０００５】
このような中型又は大型のバッテリーモジュールを構成するバッテリーセルは、充放電可能な二次電池である。そのため、バッテリーの充放電中に高出力且つ大容量の二次電池から大量の熱が発生する。特に、バッテリーモジュールに広く使用されているパウチ形状のバッテリーの各々の積層シートは、その表面が低熱伝導率を示すポリマー材料で覆われており、その結果、バッテリーセルの全体温度を効率的に下げることは難しい。
【０００６】
バッテリーモジュールの充放電中にバッテリーモジュールから発生する熱がバッテリーモジュールから効率的に取り除かれない場合、バッテリーモジュールに熱が蓄積し、その結果、バッテリーモジュールの劣化が促進される。場合によっては、バッテリーモジュールが発火したり破裂したりすることがある。このため、多数の中型又は大型のバッテリーモジュールを備える高出力且つ大容量のバッテリーである自動車用の中型又は大型のバッテリーパックには、バッテリーパックに内蔵されたバッテリーセルを冷却するために、冷却システムが必要である。
【０００７】
従来、中型又は大型のバッテリーパックに内蔵された各バッテリーモジュールは、多数のバッテリーセルを高集積度で重ね合わせることによって製造される。この場合、複数のバッテリーセルは、バッテリーセルの充放電中に発生する熱が取り除かれるように、複数のバッテリーセルが所定の間隔をあけて配置された状態で重ね合わせられる。例えば、バッテリーセルは、複数のバッテリーセルが追加の部材を使用せずに所定の間隔をあけて配置された状態で連続して重ね合わせられる場合がある。あるいは、バッテリーセルの機械的強度が低い場合には、１つ以上のバッテリーセルがカートリッジに内蔵されてユニットモジュールを構成する場合があり、そして、多数のユニットモジュールが重ね合わせられてバッテリーモジュールを構成する場合がある。その結果、バッテリーモジュールの機械的強度は、カートリッジの使用によって増大されるが、バッテリーモジュールの全体の大きさも増大する。
【０００８】
また、重ね合わせられたバッテリーセルの間、又は重ね合わせられたバッテリーモジュールの間に蓄積する熱を効率的に取り除くように、重ね合わせられたバッテリーセルの間、又は重ね合わせられたバッテリーモジュールの間にクーラントチャンネルが形成される場合がある。
【０００９】
特に冷却構造が水冷式の冷却システムに基づいている場合には、多数のクーラントチャンネルが複数のバッテリーセルの間、又は複数のバッテリーモジュールの間に形成され、その結果、冷却構造の設計がかなり難しい。また、冷却部材または熱伝導部材がバッテリーパックの特定の領域に取り付けられて冷却構造が構成されると、バッテリーパック全体の大きさが更に増大する。
【００１０】
従って、カートリッジを使用せずに複数のバッテリーセルが取り付けられ、高出力で大容量の電気を提供し、単純で小型の構造で製造することができ、高い冷却効率と高い安全性を示すバッテリーパックが強く求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、本発明は、上記した問題、及び、未だに解決されていない他の技術的問題を解決するために作られたものである。
【００１２】
具体的には、本発明の目的は、熱放出フィンに取り付けられたクーラント導管を備える冷却部材が複数のバッテリーセルの間に配置されることにより、バッテリーモジュールの冷却効率を極大化する構造に構成されたバッテリーモジュールを提供することである。
【００１３】
本発明の別の目的は、バッテリーセルを固定すると共にバッテリーセルの機械的強度を向上させるための部材としてクーラント導管が利用され得るように、クーラント導管が電極アセンブリ受容部の外縁に沿って延在する構造に構成されたバッテリーモジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の１つの態様によれば、複数のバッテリーセルの各々が、電極アセンブリ受容部内に取り付けられたカソード／セパレータ／アノード構造の電極アセンブリを備え、前記複数のバッテリーセルが、各バッテリーセルの前記電極アセンブリ受容部同士が互いに隣り合うように前記複数のバッテリーセルが横方向に配置された状態でモジュールケース内に取り付けられた構造に構成されたバッテリーモジュールにおいて、複数の冷却部材が、前記複数のバッテリーセルの間に配置され、前記複数の冷却部材の各々が、隣り合う電極アセンブリ受容部の間に密接して配置された熱放出フィンと、クーラントが中で流通する中空構造を有するように構成されていると共に前記電極アセンブリ受容部の各々の外縁に沿って前記熱放出フィンに取り付けられたクーラント導管と、を備える、バッテリーモジュールの提供によって上記及び他の目的を達成することができる。
【００１５】
熱放出フィンは各バッテリーセルの間の接合部分に取り付けられており、クーラント導管は、各熱放出フィンに取り付けられている。従って、バッテリーセルから発生した熱は熱放出フィンに伝達され、バッテリーセルから発生した熱によって加熱された熱放出フィンは、クーラントが中で流通するクーラント導管によって直接冷却され、それにより、熱伝導部材などの追加の部材を使用せずに高い冷却効率が達成される。
【００１６】
また、クーラント導管は、電極アセンブリ受容部の外縁に沿って各熱放出フィンに取り付けられてバッテリーセルに固定されている。したがって、バッテリーセルが追加のカートリッジに内蔵されていない場合であっても、複数のバッテリーセルが安定して重ね合わせられる構造をもたらすことができると共にバッテリーセルの機械的強度を向上させることができる。その結果、優れた構造的安定性を示すと共にかなり小型の構造を呈するバッテリーモジュールを構成することができる。
【００１７】
好ましくは、前記複数のバッテリーセルの各々が板状のバッテリーセルであり、この板状のバッテリーセルは、複数のバッテリーセルが重ね合わせられてバッテリーモジュールが構成されたときにバッテリーモジュール全体の大きさが極小化するように、厚さが薄く、幅と長さが比較的に大きくなっている。このような板状のバッテリーセルの好適な例としては、バッテリーケースに形成された電極アセンブリ受容部の中に電極アセンブリが取り付けられ、前記バッテリーケースが金属層及び樹脂層を含む積層シートで形成され、熱溶接によって密封されたシール部分（外縁のシール部分）が前記電極アセンブリ受容部の前記外縁に形成された構造に構成された二次電池であってもよい。上記した構造を有する二次電池は、「パウチ形状のバッテリーセル」と称してもよい。
【００１８】
上述したようにクーラント導管が電極アセンブリ受容部の各々の外縁に沿って熱放出フィンに取り付けられた構造では、クーラント導管は、電極アセンブリ受容部の外縁の全体に亘って配置されてもよく、又は、電極アセンブリ受容部の外縁の一部に配置されてもよい。したがって、例えばバッテリーセルの各々が図１に示すように４つの縁部を有する電極アセンブリ受容部を備える場合には、クーラント導管を、電極アセンブリ受容部の１つの縁部、２つの縁部、３つの縁部、又は４つの縁部に対応するように配置することができる。
【００１９】
冷却部材は１つのクーラント導管を備えてもよい。あるいは、冷却部材は２つ以上のクーラント導管を備えてもよい。また、２つ以上のクーラント導管は、異なる電極アセンブリ受容部の外縁に配置されてもよく、或いは、同じ電極アセンブリ受容部の外縁に部分的若しくは全体的に配置されてもよい。この場合、２つ以上のクーラント導管におけるクーラントの流通方向は、同じ方向であってもよく、或いは、互いに反対方向であってもよい。また、クーラント入口及びクーラント出口の位置は、クーラント導管を配管するやり方に基づいて変更してもよい。上述したように様々な構造の全ては、本発明の範囲に入る。
【００２０】
本発明によれば、前記複数の冷却部材の各々の前記クーラント導管が前記外縁のシール部分に配置されてもよい。したがって、冷却部材が各バッテリーセルの間に配置されると、各熱放出フィンに取り付けられたクーラント導管によって、バッテリーセルの構造的安定性が向上すると共に、冷却部材がバッテリーセルに効果的に固定される。
【００２１】
各冷却部材の材料は、冷却部材が高熱伝導率を示す材料で形成されて冷却効率を向上させるかぎり、特に限定されない。例えば、冷却部材は、高熱伝導率を示す金属材料で形成してもよい。
【００２２】
好適な例では、前記冷却部材の熱放出フィンが板状に形成されてもよく、前記クーラント導管が前記熱放出フィンに並行して入り込んでいてもよい。
【００２３】
つまり、複数の冷却部材の各々が、クーラントが中で流通するクーラント導管と熱放出フィンとの間の接触エリアが、クーラント導管が熱放出フィンに入り込むほど極大化され、バッテリーセルから発生した熱をより効率的に取り除くことができる。
【００２４】
複数の冷却部材の各々は、上述したような特定の構造を有する熱放出フィン及びクーラント導管を備えており、熱放出フィンとクーラント導管とは一体に形成されていることが好ましく、それにより、冷却効率がさらに向上する。
【００２５】
上述したようにクーラントが中で流通するクーラント導管と熱放出フィンとが一体に形成されている場合、熱放出フィンとクーラント導管との間の熱伝導抵抗の発生を防止することができ、それにより、バッテリーセルがより効率的に冷却される。
【００２６】
好ましくは、前記クーラント導管は、前記電極アセンブリ受容部の前記外縁に密接して屈曲されている。
【００２７】
つまり、複数の冷却部材の各々は、電極アセンブリ受容部の外縁に沿って屈曲したクーラント導管によって効果的に固定されており、それにより、バッテリーセルを支持する力が増大する。したがって、バッテリーモジュールの組み立て中に、追加の部材を使用してバッテリーセルを固定する必要がない。また、冷却部材は各バッテリーセルの間に配置され、熱放出フィンは各バッテリーセルの外表面に密接させて配置されているので、熱伝導率に基づく熱放出効果が得られる。
【００２８】
例では、前記熱放出フィンが隣り合う電極アセンブリ受容部の間に配置された状態において、前記クーラント導管の高さが前記隣り合う電極アセンブリ受容部の外縁の高さの合計と等しくてもよく、それにより、電極アセンブリ受容部が外側から効果的に支持されると共に固定される。
【００２９】
熱放出フィンが隣り合う電極アセンブリ受容部の間に配置された状態において、隣り合う電極アセンブリ受容部の外縁の高さの合計がクーラント導管の高さよりも大きい場合、クーラント導管が位置するスペースを最大限に活用することができず、その結果、冷却効率が低下する場合がある。一方、隣り合う電極アセンブリ受容部の外縁の高さの合計がクーラント導管の高さよりも小さい場合、バッテリーモジュールの容積が減少し、熱放出フィンと各バッテリーセルの外表面との密接が得られず、その結果、冷却効率が低下する場合がある。
【００３０】
好ましくは、前記クーラント導管のクーラント入口及びクーラント出口が複数のバッテリーセルの各々の電極リード線を構造的に妨げないように、前記クーラント導管のクーラント入口及びクーラント出口が、前記複数のバッテリーセルの各々の電極リード線が形成されていない領域に形成される。より好ましくは、前記クーラント入口及び前記クーラント出口が前記熱放出フィンの１つの側部に並べて形成される。
【００３１】
この構造では、クーラント導管のクーラント入口及びクーラント出口が熱放出フィンの異なる側部に形成される構造と比べて、小型のバッテリーモジュールを製造することができ、梱包の効率を大幅に向上させることができる。
【００３２】
前記クーラント入口と前記クーラント出口との間隔は、前記電極アセンブリ受容部の各々の高さの１．５倍から５倍にすることができる。
【００３３】
クーラント入口とクーラント出口との間隔が小さすぎると、熱放出フィンを経由するクーラント入口とクーラント出口との熱伝導率の大きな差が原因で、冷却効率が低下する場合がある。一方、クーラント入口とクーラント出口との間隔が大きすぎると、熱放出フィンに取り付けられたクーラント導管の長さが、クーラント入口とクーラント出口との間隔に従って短縮され、その結果、冷却効率が低下し、小型のバッテリーモジュール及び小型のバッテリーパックの設計を困難にする場合がある。
【００３４】
その一方で、クーラントは、クーラント導管内を容易に流通しつつ高い冷却効率を示すクーラントであれば、特に限定されない。例えば、クーラントは、高い潜熱を含む水であってもよく、それにより、冷却効率が極小化される。
【００３５】
好適な例では、前記モジュールケースの１つの側部に複数の開口が設けられ、クーラント入口及びクーラント出口が前記複数の開口を貫通して外部に通じていてもよい。好ましくは、前記冷却部材は、前記冷却部材の前記クーラント入口及び前記クーラント出口が同じ方向に向くように前記複数のバッテリーセルの間に配置される。
【００３６】
これにより、バッテリーモジュールの容積を極小化することができ、それにより、小型で優れた冷却効率を示すバッテリーモジュールを製造することができる。
【００３７】
場合によっては、前記バッテリーモジュールの外面にコネクタが取り付けられてもよく、それにより、バッテリーモジュールの運転を制御するためのケーブルがコネクタに接続されることができ、バッテリーモジュールの安全性が向上される。
【００３８】
その一方で、中型又は大型のバッテリーパックは、高出力及び大容量を提供するために複数のバッテリーセルを備えている。このため、そのようなバッテリーパックを構成するバッテリーモジュールには、バッテリーモジュールの安全性を確保するために、より高い熱放出効率を示す必要がある。
【００３９】
本発明の別の態様によれば、所望の出力及び容量に基づいてバッテリーモジュールを組み合わせることによって製造された中型又は大型のバッテリーパックが提供される。
【００４０】
本発明に係るバッテリーパックは、複数のバッテリーセルを備えており、高出力及び大容量がもたらされる。このため、バッテリーパックは、充放電中に発生する高温の熱が安全性に対する重大な懸念である電気自動車、ハイブリッド電気自動車、又はプラグインハイブリッド電気自動車のための電源として使用されることが好ましい。
【００４１】
特に、バッテリーパックによる長期間に亘る高出力が要求される電気自動車及びプラグインハイブリッド電気自動車にとっては、高い熱放出効率が必要である。この点において、本発明に係るバッテリーパックは、電気自動車及びプラグインハイブリッド電気自動車に使用されるのがより好ましい。
【００４２】
本発明の更なる態様によれば、隣り合うバッテリーセルであって、その各々が電極アセンブリ受容部内に取り付けられた電極アセンブリを備える、隣り合うバッテリーセルの間に取り付けられる冷却部材が提供される。
【００４３】
具体的には、冷却部材は、隣り合う電極アセンブリ受容部の間に密接して配置された熱放出フィンと、クーラントが中で流通する中空構造を有するように構成されていると共に前記電極アセンブリ受容部の各々の外縁に沿って前記熱放出フィンに取り付けられたクーラント導管と、を備えることができる。
【００４４】
上記した新規な特定の構造を有する冷却部材は、クーラント導管及び熱放出フィンを使用してバッテリーセルを固定する部材として使用することができ、冷却効率が大幅に向上されると共に、小型のバッテリーモジュール又は小型のバッテリーパックが構成される。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
本発明の上記又は他の目的、特徴及び他の効果は、添付図面と併せて下記の詳細な説明によって更に明確になるだろう。
【００４６】
【図１】図１は、本発明に係るバッテリーモジュールに内蔵された代表的な板状のバッテリーセルを示す平面図である。
【図２】図２は、本発明に係るバッテリーモジュールに内蔵された冷却部材を示す斜視図である。
【図３】図３は、複数のバッテリーセルと複数の冷却部材とを示す斜視図であり、当該バッテリーセルの１つが図１に示されており、当該冷却部材の１つが図２に示されている。
【図４】図４は、図３の平面図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態に係るバッテリーモジュールを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
以下、本発明の好適な実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明の範囲が例示された実施形態に限定されないことに留意すべきである。
【００４８】
図１は、本発明に係るバッテリーモジュールに内蔵された代表的な板状のバッテリーセルを典型的に示す平面図である。
【００４９】
図１を参照すると、板状のバッテリーセル１０は、２つの電極リード線１１、１２が互いに反対側に位置するようにバッテリーケース１３の上端及び下端からそれぞれ突出した構造を有するように構成されている。
【００５０】
バッテリーケース１３は、上側バッテリーケースと下側バッテリーケースとを備え、これら上側バッテリーケース及び下側バッテリーケースは、金属層及び樹脂層を含む積層シートで形成されている。つまり、バッテリーケース１３は、二つ部品からなるケースである。カソード／セパレータ／アノード構造の電極アセンブリ（図示しない）がバッテリーケース１３の内側に形成された電極アセンブリ受容部１４の中に取り付けられた状態で、電極アセンブリ受容部１４の外縁が、すなわちバッテリーケース１３の対向する側部１５ｂ並びに上端１５ａ及び下端１５ｃが熱溶接によって互いに結合されてシール部分１５が形成され、それにより、バッテリーセル１０が製造される。
【００５１】
電極リード線１１、１２は、バッテリーケース１３の上端１５ａ及び下端１５ｃからそれぞれ突出している。従って、バッテリーケース１３の密封性を増大させるために、電極リード線１１、１２の厚さ及び電極リード線１１、１２とバッテリーケース１３との材質の違いを考慮して、フィルム型のシール部材１６が電極端子１１とバッテリーケース１３との間及び電極端子１２とバッテリーケース１３との間に介在された状態でバッテリーケース１３の上端１５ａ及び下端１５ｃが互いに熱溶接されている。
【００５２】
図２は、本発明の実施形態に係る冷却部材を典型的に示す斜視図である。
【００５３】
図１と共に図２を参照すると、冷却部材１００は、金属材料で作られた板状の熱放出フィン１１０と、熱放出フィン１１０に並行して入り込んでいると共にクーラントが中で流通する中空構造を有するクーラント導管１２０と、を備える。熱放出フィン１１０とクーラント導管１２０は一体に形成されてもよい。
【００５４】
図３は、複数のバッテリーセルと複数の冷却部材とを示す斜視図であり、バッテリーセルの１つは図１に示されており、冷却部材の１つは図２に示されており、図４は、図３の平面図である。
【００５５】
図１及び図２と共にこれらの図面を参照すると、冷却部材１００は、対向するバッテリーセル１０の間に取り付けられている。
【００５６】
冷却部材１００の各々の熱放出フィン１１０は、隣り合う電極アセンブリ受容部１４の間に密接した状態で配置されている。クーラント導管１２０は、クーラント導管１２０が各電極アセンブリ受容部の外縁のシール部分１５に沿って延在するように、熱放出フィン１１０に取り付けられている。図３及び図４に示すように積層構造が形成されると、冷却部材１００は、バッテリーセルを固定すると共に機械的強度を向上させる役割を果たす。
【００５７】
また、クーラント導管１２０の高さＨは、熱放出フィン１１０が隣り合う電極アセンブリ受容部１４の間に配置された状態における、隣り合う電極アセンブリ受容部１４の外縁の高さの合計ｈと等しい。その結果、クーラント導管１２０は、全体的に小型構造でありながら、冷却効率を向上させる。
【００５８】
クーラント導管１２０のクーラント入口１３０及びクーラント出口１４０は、各バッテリーセルの電極リード線１１、１２が形成されていない領域で、熱放出フィン１１０の一つの側部に並べて形成されている。
【００５９】
また、クーラント入口１３０とクーラント出口１４０との間隔Ｗは、例えば、電極アセンブリ受容部の高さｗの１．５倍であってもよく、それにより、高い冷却効率と小型設計が達成される。
【００６０】
図５は、本発明の別の実施形態に係るバッテリーモジュールを典型的に示す斜視図である。
【００６１】
図３及び図４と共に図５を参照すると、バッテリーモジュール２００は、モジュールケース２１０と複数の冷却部材１００とコネクタとを備えており、モジュールケース２１０内において、各バッテリーセル１０の電極アセンブリ受容部１４同士が互いに隣り合うように複数のバッテリーセル１００が横方向に配置され、複数の冷却部材１００は、各バッテリーセル１０の間の接合部分に配置され、コネクタはバッテリーモジュール２００の外面に取り付けられている。
【００６２】
モジュールケース２１０の１つの側面には、複数の開口２２０が設けられており、クーラント入口１３０及びクーラント出口１４０は、それらの開口２２０を貫通して外部に通じている。冷却部材１００は、冷却部材１００のクーラント入口１３０及びクーラント出口１４０が同じ方向に向くように、複数のバッテリーセルの間に配置されている。従って、バッテリーモジュールの容積全体を極小化することができる。
【００６３】
したがって、クーラント導管１２０に沿って流通するクーラントは、各バッテリーセル１０の間の接合部分に取り付けられた熱放出フィン１１０に伝達された熱を効率的に取り除いて各バッテリーセル１０を冷却し、それにより、高い冷却効率がもたらされる。また、バッテリーモジュール２００は、バッテリーモジュール２００がそのような高い冷却効率をもたらすにも関わらず、バッテリーモジュール２００が小型構造を呈するように構成されている。
【００６４】
本発明の好適な実施形態は、例示目的で記載されているが、当業者であれば、添付の特許請求の範囲に記載されたような発明の範囲及び精神から逸脱せずに、様々な変更、追加及び置換が可能であると分かるであろう。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
上記した説明から分かるように、本発明に係るバッテリーモジュールは、電極アセンブリ受容部を支持する形状に形成されたクーラント導管が冷却フィンに入り込んだ状態で冷却フィンと一体に形成される構造に構成されている。従って、バッテリーモジュールの冷却効率を極大化することができる。
【００６６】
また、クーラント入口及びクーラント出口は、バッテリーモジュールの１つの側部で並んで配置されている。従って、バッテリーモジュールの大きさの増大を最小限に抑えることができる。
【００６７】
当業者であれば、添付の特許請求の範囲に記載されたような発明の範囲及び精神から逸脱せずに、様々な変更、追加及び置換が可能であると分かるであろう。
【符号の説明】
【００６８】
１０・・・バッテリーセル
１１・・・電極リード線
１２・・・電極リード線
１３・・・バッテリーケース
１４・・・電極アセンブリ受容部
１５・・・シール部分
１００・・・冷却部材
１１０・・・熱放出フィン
１２０・・・クーラント導管
１３０・・・クーラント入口
１４０・・・クーラント出口
２００・・・バッテリーモジュール
２１０・・・モジュールケース
２２０・・・開口
【図１】
0005625115.tif 000002
【図２】
0005625115.tif 000003
【図３】
0005625115.tif 000004
【図４】
0005625115.tif 000005
【図５】
0005625115.tif 000006