(57)【要約】【課題】各単位電池の間に均一な流量の空気を流通させることができる電池モジュール及び電池モジュール用冷却装置を提供する。【解決手段】本発明は各単位電池の間に均一な流量の空気を流通させることができる電池モジュール及び電池モジュール用冷却装置を提供する。  本発明の一実施形態による電池モジュールは，互いに間に間隔をおいて配列される複数の単位電池と，前記単位電池を収容するハウジングを含み，前記ハウジングは前記複数の単位電池の対向面に垂直な方向に対して傾いて形成される流入ガイド面を含み，温度制御用空気を流入する流入部と，前記単位電池の間を通過した空気を排出させる流出部を含む。【選択図】図２
2006128123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに間に間隔をおいて配列される複数単位電池と，
前記単位電池を収容するハウジングと，
を含み，
前記ハウジングは，前記複数の単位電池の対向面に垂直な方向に対して傾いて形成される流入ガイド面と，温度制御用空気を流入する流入部と，前記単位電池の間を通過した空気を排出する流出部と，を含むことを特徴とする，電池モジュール。
【請求項２】
前記ハウジングの流入部は一側に開口された流入口を含み，
前記流入部の流入ガイド面は，前記流入口から遠くなるほど前記単位電池に近くなるように傾いて形成されることを特徴とする，請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項３】
前記ハウジングの流入部は，前記温度制御用空気を前記複数の単位電池の対向面に垂直な方向と平行な方向に流入させる流入口を含むことを特徴とする，請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項４】
前記流入部の流入ガイド面が前記複数の単位電池の対向面に垂直な方向となす角度は１５゜〜７５゜の範囲で形成されることを特徴とする，請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項５】
前記流入部の流入ガイド面が前記複数の単位電池の対向面に垂直な方向となす角度は１５゜〜４５゜の範囲で形成されることを特徴とする，請求項４に記載の電池モジュール。
【請求項６】
前記各単位電池の間にこれら単位電池を離隔させる電池隔壁が設置され，前記電池隔壁に前記温度制御用空気を流通させる流通路が形成されることを特徴とする，請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項７】
前記各電池隔壁流通路の断面積が均一に形成され，前記流通路を通じて均一な流速の空気が通過することを特徴とする，請求項６に記載の電池モジュール。
【請求項８】
前記ハウジングの流入部は一側に開口された流入口を含み，
前記ハウジングの流出部は前記流入口と同一な開口方向を有するように開口された流出口を含み，
前記流入口を通じた空気の流入方向と前記流出口を通じた空気の流出方向が互いに反対であることを特徴とする，請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項９】
前記流出部は，前記温度制御用空気を前記単位電池の対向面に垂直な方向と平行な方向に排出させる流出口を含むことを特徴とする，請求項８に記載の電池モジュール。
【請求項１０】
前記流出部は，前記複数の単位電池の対向面に垂直な方向と平行に形成される流出ガイド面を含むことを特徴とする，請求項８に記載の電池モジュール。
【請求項１１】
前記流出部は前記複数の単位電池の対向面と垂直方向に対して傾いて形成される流出ガイド面を含むことを特徴とする，請求項８に記載の電池モジュール。
【請求項１２】
前記流出部の流出ガイド面は，前記流出口から遠くなるほど前記単位電池に近くなるように傾いて形成されることを特徴とする，請求項１１に記載の電池モジュール。
【請求項１３】
前記ハウジングの流入部は一側に開口された流入口を含み，
前記ハウジングの流出部は，前記流入口の反対側に開口方向を有するように開口された流出口を含むことを特徴とする，請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項１４】
前記流出部は，前記温度制御用空気を前記単位電池の対向面に垂直な方向と平行な方向に排出させる流出口を含むことを特徴とする，請求項１３に記載の電池モジュール。
【請求項１５】
前記流出部は，前記複数の単位電池の対向面に垂直な方向と平行に形成される流出ガイド面を含むことを特徴とする，請求項１３に記載の電池モジュール。
【請求項１６】
前記流出部は，前記複数の単位電池の対向面に垂直な方向に対して傾いて形成される流出ガイド面を含むことを特徴とする，請求項１３に記載の電池モジュール。
【請求項１７】
前記流出部の流出ガイド面は，前記流出口から遠くなるほど前記単位電池に近くなるように傾いて形成されることを特徴とする，請求項１６に記載の電池モジュール。
【請求項１８】
前記ハウジングの流入部は一側に開口された流入口を含み，
前記ハウジングの流出部は，前記複数の単位電池の対向面に平行な方向に開口された流出口を含むことを特徴とする，請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項１９】
前記ハウジングの流出部は周縁から中央部へ傾く流出ガイド面を含み，前記単位電池から遠くなるほど断面積が減少するように形成されて，各単位電池の間を通過した空気が中央部に集まって排出されることを特徴とする，請求項１８に記載の電池モジュール。
【請求項２０】
前記ハウジングの流出部は前記単位電池の配列方向前後の周縁から中央部へ傾く流出ガイド面を含み，前記単位電池から遠くなるほど流動断面積が減少する形状に形成されることを特徴とする，請求項１８に記載の電池モジュール。
【請求項２１】
前記ハウジングの流出部は前記単位電池の配列方向左右の周縁から中央部へ傾く流出ガイド面を含み，前記単位電池から遠くなるほど流動断面積が減少する形状に形成されることを特徴とする，請求項１８に記載の電池モジュール。
【請求項２２】
互いに間に間隔をおいて配列される複数の単位電池と，
前記各単位電池の間に均一な流量の温度制御用空気を提供して前記単位電池で発生する熱を冷却させる冷却装置と，
を含むことを特徴とする，電池モジュール。
【請求項２３】
前記各単位電池の間にこれら単位電池を離隔させる電池隔壁が設置され，前記電池隔壁に前記温度制御用空気を流通させる流通路が形成され，
前記各流通路を通じて均一な流速の空気が通過するように備えられることを特徴とする，請求項２２に記載の電池モジュール。
【請求項２４】
互いに間に間隔をおいて配列される複数の単位電池を収容するハウジングと，
前記ハウジングの内部に温度制御用空気を提供して前記各単位電池で発生する熱を冷却させる冷媒供給部と，を含み，
前記ハウジングは前記各単位電池の間に均一な流量の空気を流通させる流出入手段を備えることを特徴とする，電池モジュール用冷却装置。
【請求項２５】
前記流出入手段は，前記複数の単位電池の配列方向に対して傾いて形成される流入ガイド面と，温度制御用空気が流入される流入部及び前記単位電池の間を通過した空気が排出される流出部と，を含むことを特徴とする，請求項２４に記載の電池モジュール用冷却装置。
【請求項２６】
前記ハウジングの流入部は一側に開口された流入口を含み，
前記流入部の流入ガイド面は前記流入口から遠くなるほど前記単位電池に近くなるように傾いて形成されることを特徴とする，請求項２５に記載の電池モジュール用冷却装置。
【請求項２７】
前記ハウジングの流入部は，前記温度制御用空気を前記単位電池の配列方向と平行な方向に流入させる流入口を含むことを特徴とする，請求項２５に記載の電池モジュール用冷却装置。
【請求項２８】
前記流入部の流入ガイド面が前記複数の単位電池の配列方向となす角度は１５゜〜７５゜の範囲で形成されることを特徴とする，請求項２５に記載の電池モジュール用冷却装置。
【請求項２９】
前記流入部の流入ガイド面が前記複数の単位電池の配列方向となす角度は１５゜〜４５゜の範囲で形成されることを特徴とする，請求項２５に記載の電池モジュール用冷却装置。
【請求項３０】
前記ハウジングの流入部は一側に開口された流入口を含み，
前記ハウジングの流出部は前記流入口と同一な開口方向を有するように開口された流出口を含み，
前記流入口を通じた空気の流入方向と前記流出口を通じた空気の流出方向が互いに反対であることを特徴とする，請求項２５に記載の電池モジュール用冷却装置。
【請求項３１】
前記ハウジングの流入部は一側に開口された流入口を含み，
前記ハウジングの流出部は前記流入口の反対側に開口方向を有するように開口された流出口を含むことを特徴とする，請求項２５に記載の電池モジュール用冷却装置。
【請求項３２】
前記ハウジングの流入部は一側に開口された流入口を含み，
前記ハウジングの流出部は前記複数の単位電池の配列方向に対して垂直な方向に開口された流出口を含むことを特徴とする，請求項２５に記載の電池モジュール用冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は二次電池に関し，より詳しくは複数の単位電池を連結して構成される電池モジュールと，この電池モジュールを冷却させるための冷却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に，二次電池は充電が不可能な一次電池とは異なって充電及び放電が可能な電池であって，低容量電池の場合，携帯電話やノートブックコンピュータ及びカムコーダのような携帯が可能な小型電子機器に使用され，大容量電池の場合，ハイブリッド自動車などのモータ駆動用電源として広く使用されている。
【０００３】
二次電池は多様な形状に製造されているが，代表的な形状としては円筒形，角形があり，大電力を必要とする機器，例えば，電気自動車などのモータ駆動に使用できるように高出力二次電池を複数個直列に連結して大容量の二次電池を構成する。
【０００４】
このように一つの大容量二次電池（以下，説明の便宜上‘電池モジュール’と言う）は通常直列に連結される複数の二次電池（以下，説明の便宜上‘単位電池’と言う）で構成され，前記各々の単位電池は正極板と負極板が隔離板を間に置いて位置する電極組立体と，前記電極組立体が内蔵される空間部を備えるケースと，前記ケースに結合されてこれを密閉するキャップ組立体，前記キャップ組立体から突き出され，前記電極組立体に備えられた正，負極板の集電体と電気的に連結される正，負極端子を含む。
【０００５】
そして各々の単位電池は通常角形電池の場合，キャップ組立体上部へ突き出された正極端子及び負極端子が隣接する単位電池の正極端子及び負極端子と交互に各単位電池を交差配列し，ネジ加工された負極端子と正極端子間にナットを媒介として導電体を連結設置し電池モジュールを構成する。
【０００６】
ここで，前記電池モジュールは数個から多くは数十個の単位電池を連結して一つの電池モジュールを構成することによって，各単位電池で発生する熱を容易に放出できなければならず，さらにＨＥＶ（ハイブリッド電気自動車）に適用される二次電池の場合，熱放出は何よりも重要であると言える。
【０００７】
熱放出がよく行われない場合，例えば，各単位電池で発生する熱は電池モジュールの温度上昇をもたらし，結果的に前記電池モジュールが適用された機器の誤作動を発生させる。
【０００８】
特に，車両用として使用されるＨＥＶ用電池モジュールの場合，大電流で充放電されるために使用状態に応じて二次電池の内部反応によって熱が発生し相当な温度まで上がり，これは電池の固有特性に影響を与えて電池固有の性能を低下させる。
【０００９】
また，電池内部の化学的な反応によって電池の内部圧力が上昇し，そのために電池の形状が変わって電池固有特性に悪い影響を与える。特に角形の二次電池のように幅と長さの比率が大きい場合には前記問題がさらに大きくなる。
【００１０】
したがって，通常複数個の二次電池が内蔵される電池モジュール，特に角形の二次電池で電池モジュールを構成する場合，単位電池と単位電池との間に電池隔壁を設置することによって単位電池間の冷却用空気流通のための間隔を確保し，これら単位電池をハウジングに内装させて単位電池の温度を制御するための冷却空気をハウジングの内部に提供し前記冷却空気を電池隔壁を通じて流通させることによって各々の単位電池で発生する熱を冷却させる。
【００１１】
ところが，前記従来の冷却方式の場合，各単位電池の間の電池隔壁に流通される冷却空気の流量が均一でないため各々の単位電池間に温度偏差が発生する。その結果，従来の電池モジュールは各単位電池で発生する熱が均一に放熱されず，結果的に充，放電効率が低下する問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そこで，上記課題を解決するために，本発明は，各単位電池の間に均一な流量の空気を流通させることができる電池モジュール及び電池モジュール用冷却装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の電池モジュールは，互いに間隔をおいて配列される複数の単位電池と，前記単位電池を収容するハウジングを含み，前記ハウジングは前記複数の単位電池の対向面に垂直な方向に対して傾いて形成される流入ガイド面を含み，温度制御用空気を流入する流入部と，前記単位電池の間を通過した空気を排出させる流出部を含む。
【００１４】
また，前記ハウジングの流入部は一側に開口された流入口を含み，前記流入部の流入ガイド面は前記流入口から遠くなるほど前記単位電池にさらに近くなるように傾いて形成してもよい。
【００１５】
前記ハウジングの流入部は前記温度制御用空気を前記複数の単位電池の対向面に垂直な方向と平行な方向に流入させる流入口を含むことも可能である。
【００１６】
前記流入部の流入ガイド面が前記複数の単位電池の対向面に垂直な方向となす角度は１５゜〜７５゜の範囲で形成することができ，好ましくは１５゜〜４５゜の範囲で形成しても良い。
【００１７】
前記各単位電池の間にはこれら単位電池を離隔させる電池隔壁が設置され，前記電池隔壁に前記温度制御用空気を流通させる流通路が形成されるようにしてもよい。この時，前記各電池隔壁の流通路の断面積は均一に形成され，前記流通路を通じて均一な流速の空気が通過できる。
【００１８】
前記ハウジングの流入部は一側に開口された流入口を含み，前記ハウジングの流出部は前記流入口と同一な開口方向を有するように開口された流出口を含み，前記流入口を通じた空気の流入方向と前記流出口を通じた空気の流出方向が互いに反対に形成してもよい。
【００１９】
前記流出部は前記温度制御用空気を前記単位電池の対向面に垂直な方向と平行な方向に排出させる流出口を含むことができ，この時，前記複数の単位電池の対向面に垂直な方向と平行に形成される流出ガイド面を含むことができる。
【００２０】
また，前記流出部は前記複数の単位電池の対向面に垂直な方向に対して傾いて形成される流出ガイド面を含むことができ，この時，前記流出部の流出ガイド面は前記流出口から遠くなるほど前記単位電池にさらに近くなるように傾いて形成してもよい。
【００２１】
本発明の他の電池モジュールにおいて，前記ハウジングの流入部は一側に開口された流入口を含み，前記ハウジングの流出部は前記流入口の反対側に開口方向を有するように開口された流出口を含むことも可能である。
【００２２】
本発明の他の電池モジュールにおいて，前記ハウジングの流入部は一側に開口された流入口を含み，前記ハウジングの流出部は前記複数の単位電池の対向面に平行な方向に開口された流出口を含むことも可能である。
【００２３】
前記ハウジングの流出部は周縁から中央部へ傾く流出ガイド面を含み，前記単位電池から遠くなるほど断面積が減少するように形成することができ，各単位電池の間を通過した空気が中央部に集まって排出できる。
【００２４】
この時，前記ハウジングの流出部は前記単位電池の配列方向前後の周縁から中央部へ傾く流出ガイド面を含み，前記単位電池から遠くなるほど流動断面積が減少する形状に形成してもよい。
【００２５】
また，前記ハウジングの流出部は前記単位電池の配列方向左右の周縁から中央部へ傾く流出ガイド面を含み，前記単位電池から遠くなるほど流動断面積が減少する形状に形成してもよい。
【００２６】
一方，本発明の電池モジュール用冷却装置は，互いに間隔をおいて配列される複数の単位電池を収容するハウジングと，前記ハウジング内部に温度制御用空気を提供して前記各単位電池で発生する熱を冷却させる冷媒供給部を含み，前記ハウジングは前記各単位電池の間へ均一な流量の空気を流通させる流出入手段を備える。
【００２７】
前記流出入手段は前記複数単位電池の配列方向に対して傾いて形成される流入ガイド面を含み，温度制御用空気が流入される流入部及び前記単位電池の間を通過した空気が排出される流出部を含むことも可能である。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば，ハウジングの空気流通構造を改善して各単位電池の間の流通路へ一定の流量の空気を流通させることによって，単位電池集合体の全領域にわたって均一な温度分布を維持することができる。その結果，単位電池集合体の冷却効率を極大化させ，それによる電池モジュールの充，放電効率をさらに向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下，添付した図面を参照して本発明の実施形態について本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし，本発明は多様で相異なる形態に実現することができ，ここで説明する実施形態に限定されない。
【００３０】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態による電池モジュールの外観を概略的に示した斜視図であり，図２は本発明の第１実施形態による電池モジュールの構成を概略的に示した側断面図である。
【００３１】
図示したように，本実施形態による電池モジュール１００は大容量の電池モジュールであって，一定間隔離隔して連続配置される複数の単位電池１１を含む。
【００３２】
本実施形態における前記各々の単位電池１１は隔離板を間に置いて，その両側に正極板と負極板が配置される電極組立体を備え，既に設定された量の電力を充，放電する通常の構造の二次電池で構成される。
【００３３】
そして前記各々の単位電池１１の間，及び最外側単位電池１１とハウジング１３１壁面との間には，これら単位電池１１の間隔を一定に維持し，各単位電池１１の側面を支持するための電池隔壁１５を設置している。前記各々の電池隔壁１５にはこれら単位電池１１の間に温度制御用空気，つまり，単位電池１１の温度を制御するための比較的に低い温度の冷却空気を流通させる流通路１７を形成している。
【００３４】
この時，図３に示したように，前記各々の流通路１７は均一な断面積を有しながら，電池隔壁１５に対して単位電池１１の高さ方向に貫通形成される少なくとも一つの貫通孔形態に形成されても良い。従って，本実施形態による電池モジュール１００は前記電池隔壁１５によって複数の単位電池１１が一定間隔離隔するように連続配置され，これら単位電池１１の間に温度制御用空気を流通させることができる構造の単位電池集合体１３を形成することができる。
【００３５】
一方，図４に示したように，本実施形態に適用できる単位電池集合体３３の他の一例では，電池隔壁３５と隣接する単位電池１１と，所定のスキ間（冷却空気が流通されるための通路）が維持できるように複数の突起３６を形成することも可能である。前記突起３６は別途の部材で形成して前記電池隔壁３５に付着設置しても良く，前記電池隔壁３５に一体に形成しても良い。前記突起３６はエンボシング加工や引抜加工などによって前記電池隔壁３５に一体に形成することができる。また，前記突起３６は電池隔壁３５の一側面にのみ形成しても良く，両側面全てに形成しても良い。
【００３６】
前記のように電池隔壁３５に突起３６を形成すれば，電池隔壁３５の強度が向上するだけだけなく，電池隔壁３５と単位電池１１との間にスキ間（空気流通路）が存在して冷却するための空気がこのスキ間に流通し放熱が効果的に行われる。
【００３７】
その他に電池隔壁の表面に所定の深さで空気の流通方向に沿って長く溝を形成することによって，凹凸面を形成して空気流通路を形成することもできる。
【００３８】
本実施形態による電池モジュール１００には冷却装置１３０が提供されるが，この冷却装置１３０は前記単位電池集合体１３を収容することはもちろん，前記単位電池１１の間の流通路１７に温度制御用空気を提供し各々の単位電池１１で発生する熱を冷却させる機能を果たす。
【００３９】
このために，前記冷却装置１３０は単位電池集合体１３を収容して各単位電池１１の流通路１７に一定の流量の温度制御用空気を流通させるためのハウジング１３１と，前記温度制御用空気をハウジング１３１の内部に提供する冷媒供給部１３８を含む。
【００４０】
前記ハウジング１３１は単位電池集合体１３を収容するための装着部１３２と，各単位電池１１の間の流通路１７を通じて一定の流量の温度制御用空気を流通させるための流出入手段１３３を備えている。
【００４１】
この装着部１３２は単位電池集合体１３を収容しながら，その内部に固定する構造を有する。
【００４２】
前記流出入手段１３３は単位電池１１の間の流通路１７を通じて温度制御用空気を流通させる構造を改善して単位電池集合体１３の全領域に均一な温度分布を維持させるためのものである。
【００４３】
このような流出入手段１３３は装着部１３２の一側に設置されて前記温度制御用空気をこの装着部１３２内部に流入させるための流入部１３４と，前記装着部１３２の他側に設置されて装着部１３２内部の各単位電池１１を通った空気を排出させるための流出部１３５を含む。
【００４４】
ここで，前記流入部１３４及び流出部１３５は冷媒供給部１３８によって装着部１３２の収容空間内部に提供される空気の流入方向と，単位電池１１を経て装着部１３２の収容空間外部に排出される空気の流出方向が互いに反対になるように装着部１３２に共に設置しても良い。
【００４５】
つまり，前記流入部１３４は冷媒供給部１３８から供給される温度制御用空気を単位電池１１の各対向面に垂直な方向（図面のｘ軸方向，以下，‘単位電池の配列方向’と言う）に流入させるために一側に開口された流入口１３４ａを形成している。そして前記流出部１３５は各々の単位電池１１を経た空気を単位電池１１の配列方向と平行しながら前記空気の流入方向と反対になる方向に排出させるための流出口１３５ａを形成している。したがって，前記流入口１３４ａと流出口１３５ａは互いに同一な開口方向を有する。
【００４６】
本実施形態で前記流入部１３４は空気の流入方向，つまり，単位電池１１の配列方向に対して傾いた方向に配置される流入ガイド面１３４ｂを形成している。このような流入ガイド面１３４ｂは単位電池１１の配列方向に沿って流入口１３４ａから遠くなるほど前記単位電池１１にさらに近くなるように傾いて配置される。この時，前記流入ガイド面１３４ｂの傾斜角度（θ）は前記単位電池１１の配列方向に対して１５度〜７５度の範囲で形成することができ，１５度〜４５度の範囲で形成することが好ましい。
【００４７】
ここで，前記流入ガイド面１３４ｂの傾斜角度（θ）が１５度未満であれば，流入口１３４ａから遠くなるほど空気の圧力降下程度が最少化して流通路１７へ均一な流量の空気を流通させることができず，前記傾斜角度（θ）が４５度を超えれば，空気の圧力降下程度が最少化して流通路１７へ均一な流量の空気を流通させることが難しく，７５度を超えれば，前記流入口１３４ａから遠くなるほど空気の速力を加速させる効果が微々になり，各単位電池１１の温度偏差が発生して単位電池集合体１３全領域に対して均一な温度分布を維持することができない。
【００４８】
一方，内側ガイド面１３４ｃは前記流入ガイド面１３４ｂと共に流入口１３４ａから流入される空気をガイドする機能を果たす。このような内側ガイド面１３４ｃは前記流入ガイド面１３４ｂと平行に形成しても良く，傾いた角度を調整して流入口１３４ａをさらに広くまたはさらに狭く形成しても良い。
【００４９】
本実施形態によれば，流入口１３４ａを通じて流入される空気は設定された角度で傾いた流入ガイド面１３４ｂに接しながら空気の流動が行われ，この流入ガイド面１３４ｂに沿って空気が単位電池１１の上端付近を通る。この時，前記流入ガイド面１３４ｂが流入口１３４ａから遠くなるほど前記単位電池１１にさらに近くなるように傾いて形成されているために，空気の流動断面積が流入口１３４ａ側から遠くなるほど徐々に減少し，この過程で前記空気の進行速度は流体力学の連続方程式（単位時間に通る流量はいずれの断面積でも一定であり，したがって，断面積とその断面を通過する流体の速力を乗算した値は一定である）によって流入口１３４ａから遠くなるほど次第に速くなる。このような流速の増加はベルヌイの定理（流体の速力が増加すれば圧力が低くなり，反対に流体の速力が減少すれば圧力は高くなる）によって分かるように，流入口１３４ａ側から遠くなるほど空気の流速が増加することによって空気の漸進的な圧力降下を発生させ，再び各単位電池１１の間の流通路１７を通じて移動する空気の速力は減少することができる。
【００５０】
その結果，前記流入口１３４ａを通じて流入される空気は各単位電池１１の間の流通路１７を一定の流速で通過する。この時，前記流通路１７の断面積を均一に形成すれば，前述した連続方程式によって前記各流通路１７を通じて均一な流量の空気を流通させることができる。
【００５１】
したがって，本実施形態の電池モジュール１００によれば，各単位電池１１の間の流通路１７に均一な流量の空気が流通されることによって，各単位電池１１で発生する熱を均一な温度分布を有するように下げることができ，それによって単位電池集合体１３の全領域に対して均一な温度を維持させる。
【００５２】
そして前記流通路１７を経た空気は流出部１３５を通じて排出されるが，前記流出部１３５は単位電池１１の配列方向及び空気の流出方向に対して平行に配置される流出ガイド面１３５ｂを形成している。
【００５３】
したがって，前記流通路１７を通過した空気は流出ガイド面１３５ｂに接しながらこの流出ガイド面１３５ｂに沿って流動が行われて流出口１３５ａを通じて排出される。
【００５４】
一方，前記のように構成されるハウジング１３１の内部に温度制御用空気を供給するための冷媒供給部１３８は図面に仮想線で示したように，ハウジング１３１の流入口１３４ａに設置されて所定の回転力で空気を吸入し，この空気を流入口１３４ａを通じてハウジング１３１内部に噴出させるファン１３９を含むことができる。前記ファン１３９としてはプロペラファン，シロッコファンなどの多様なファン装置を使用することができる。代案として，前記冷媒供給部１３８は前記のようなファン１３９を備えることに限定されず，通常空気の送風が可能なポンプまたはブロワーなどを含むこともできる。また，自動車に適用される場合，走行時に発生する強制対流を利用することもでき，他のシステムに設置される送風装置（例えば，自動車におけるエアコンシステムの凝縮機ファンやラジエータファンなど）を共に使用することもできる。
【００５５】
（第２実施形態）
図５は本発明の第２実施形態による電池モジュールの構成を概略的に示した側断面図である。
【００５６】
図示したように，本実施形態による電池モジュール２００は流入部２３４を通じてハウジング２３１内部に流入され，各単位電池１１の間の流通路１７に流通される空気をハウジング２３１の外部に円滑に排出させるための流出部２３５を備える。
【００５７】
本実施形態で前記流出部２３５は単位電池１１の配列方向及び空気の流出方向に対して傾いた方向に配置される流出ガイド面２３５ｂを形成している。この場合，前記流出ガイド面２３５ｂは流出口２３５ａから遠くなるほど前記単位電池１１にさらに近くなるように傾いて配置される。
【００５８】
したがって，前記流通路１７を通過した空気は流出ガイド面２３５ｂに接しながらこの流出ガイド面２３５ｂに沿って流動が行われて流出口２３５ａを通じて円滑に排出できる。
【００５９】
本実施形態による電池モジュール２００の他の構成及び作用は前記第１実施形態と同一であるので詳細な説明を省略する。
【００６０】
（第３実施形態）
図６は本発明の第３実施形態による電池モジュールの外観を概略的に示した斜視図であり，図７は本発明の第３実施形態による電池モジュールの構成を概略的に示した側断面図である。
【００６１】
図示したように，本実施形態による電池モジュール３００は単位電池集合体１３と冷却装置３３０を含んでなる。前記冷却装置３３０は単位電池集合体１３を収容し，各単位電池１１の流通路１７へ一定の流量の温度制御用空気を流通させるためのハウジング３３１と，前記温度制御用空気をハウジング３３１内部に提供する冷媒供給部３３８を含む。
【００６２】
前記ハウジング３３１は単位電池集合体１３を収容するための装着部３３２と，各単位電池１１の間の流通路１７を通じて一定の流量の温度制御用空気を流通させるための流出入手段３３３を備えている。
【００６３】
前記流出入手段３３３は装着部３３２一側に設置されて前記温度制御用空気をこの装着部３３２の内部へ流入させるための流入部３３４と，前記装着部３３２の他側に設置されて装着部３３２内部の各単位電池１１を通った空気を排出させるための流出部３３５を含む。
【００６４】
本実施形態において，前記流入部３３４及び流出部３３５は冷媒供給部３３８によって装着部３３２の収容空間内部に提供される空気の流入方向と，単位電池１１を経て装着部３３２の収容空間外部に排出される空気の流出方向が互いに同一であるように装着部３３２に共に設置しても良い。
【００６５】
つまり，前記流入部３３４は冷媒供給部３３８から供給される温度制御用空気を単位電池１１の配列方向（図面のｘ軸方向）へ流入させるために一側に開口された流入口３３４ａを形成している。そして前記流出部３３５は各々の単位電池１１を通った空気を単位電池１１の配列方向と平行しながら前記空気流入方向と同じ方向に排出させるための流出口３３５ａを形成している。したがって，前記流入口３３４ａと流出口３３５ａは互いに反対の開口方向を有する。
【００６６】
そして前記流通路１７を通った空気は流出部３３５を通じて排出されるが，前記流出部３３５は単位電池１１の配列方向及び空気の流出方向に対して平行に配置される流出ガイド面３３５ｂを形成している。
【００６７】
したがって，前記流通路１７を通過した空気は流出ガイド面３３５ｂに接しながら，この流出ガイド面１３５ｂに沿って流動が行われて流出口３３５ａを通じてハウジング３３１の外部へ排出される。
【００６８】
本実施形態で前記流入部３３４の形状と特徴は前記第１実施形態と同一であるために詳細な説明を省略する。
【００６９】
（第４実施形態）
図８は本発明の第４実施形態による電池モジュールの構成を概略的に示した側断面図である。
【００７０】
図示したように，本実施形態による電池モジュール４００は流入部４３４を通じてハウジング４３１の内部に流入され，各単位電池１１の間の流通路１７へ流通される空気をハウジング４３１の外部に円滑に排出させるための流出部４３５を備える。
【００７１】
本実施形態で前記流出部４３５は単位電池１１の配列方向に対して傾いた方向に配置される流出ガイド面４３５ｂを形成している。この場合，前記流出ガイド面４３５は流出口４３５ａから遠くなるほど前記単位電池１１にさらに近くなるように傾いて配置される。
【００７２】
したがって，前記流通路１７を通過した空気は流出ガイド面４３５ｂに接しながらこの流出ガイド面４３５ｂに沿って流動が行われて流出口４３５ａを通じて円滑に排出できる。
【００７３】
本実施形態による電池モジュール４００の他の構成及び作用は前記第３実施形態と同一であるので詳細な説明を省略する。
【００７４】
（第５実施形態）
図９は本発明の第５実施形態による電池モジュールの外観を概略的に示した斜視図であり，図１０は本発明の第５実施形態による電池モジュールの構成を概略的に示した側断面図である。
【００７５】
図示したように，本実施形態による電池モジュール５００は一側には空気が流入される流入部５３４が形成され，他側には空気が排出される流出部５３５が形成されるハウジング５３１と，前記ハウジング５３１の内部に積層されて設置される複数の単位電池１１を含んでなる。前記単位電池１１の間には空気が通過する流通路を形成する複数の電池隔壁１５が設置される。
【００７６】
前記で単位電池１１と電池隔壁１５は交互に積層して単位電池集合体１３を構成し，積層されて組立てられた状態で前記ハウジング５３１の内部に固定設置される。
【００７７】
前記ハウジング５３１は前記単位電池１１と電池隔壁１５が交互に積層されて構成される単位電池集合体１３が収容される装着部５３２と，前記装着部５３２の一側面に連結設置されて内蔵される各単位電池１１の温度を制御するための空気が流入される流入部５３４と，前記流入部５３４の反対側に前記装着部５３２の他側面に連結設置されて各単位電池１１の間を通過した空気が排出される流出部５３５を含んで構成される。
【００７８】
前記ハウジング５３１の流入部５３４は前記単位電池１１の配列方向に対して傾いた方向に空気が流入されるように形成される。
【００７９】
前記流入口５３４ａは前記単位電池１１の配列方向（図面のｘ軸方向）と平行に形成されたり，前記単位電池１１の配列方向と設定された傾斜角度（θ）を有するように形成することが流入口５３４ａへ流入された空気が一部単位電池１１側に直進移動することを防止することができるので好ましい。ここで，流入口５３４ａへ流入された空気が一部単位電池１１側に直進すれば，部分的に空気の流量が不均一になる問題が発生する。
【００８０】
前記ハウジング５３１の流入部５３４は空気が流入される流入口５３４ａから最も遠い地点に位置する装着部５３２から傾いて伸びる流入ガイド面５３４ｂを含んでなる。
【００８１】
前記流入ガイド面５３４ｂは単位電池１１の配列方向に沿って流入口５３４ａから遠くなるほど単位電池１１側に近接する傾斜面で形成する。
【００８２】
前記流入ガイド面５３４が装着部５３２に連結される地点は前記単位電池１１の端部から所定の間隔をおいて設定することが，前記流入口５３４ａから遠い地点に位置した単位電池１１の間の流路へ通過するための空気の流量を十分に確保できるので好ましい。
【００８３】
本実施形態にかかる流入部５３４の他の構成及び作用は前記第１実施形態と同一であるので，具体的な説明を省略する。
【００８４】
前記ハウジング５３１の流出部５３５は周縁から中央部へ傾く傾斜面からなる流出ガイド面５３５ｂを含み，前記単位電池１１から遠くなるほど断面積が減少するように形成されて，各単位電池１１の間を通過した空気が中央部に集まって排出されるように形成される。前記流出ガイド面５３５ｂの端部には空気が排出される通路である流出口５３５ａが形成される。したがって，前記流出口５３５ａは複数の単位電池１１の各対向面と平行な方向に開口して形成される。
【００８５】
つまり，図９及び図１０に示したように，前記流出部５３５は単位電池１１の配列方向前後に位置する流出ガイド面５３５ｂを所定の角度で傾く傾斜面で形成して，単位電池１１から遠くなるほど流動断面積が減少する形状に形成される。
【００８６】
したがって，各単位電池１１を通過した空気は次第に速くなる流速で排出されるので，空気の排出が円滑に行われ，全体的な空気の流れを円滑に誘導する。
【００８７】
前記流出部５３５の流出ガイド面５３５ｂが始まる位置は単位電池１１の端部から所定の間隔をおいて設定することが，前記各単位電池１１の間を通過した空気が一定距離平行な流れを形成して単位電池１１内部を通過する空気の流れに不必要な影響を与えないので好ましい。
【００８８】
（第６実施形態）
図１１は本発明の第６実施形態による電池モジュールの構成を概略的に示した斜視図である。
【００８９】
図１１に示したように，本実施形態による電池モジュール６００で，流出部６３５は単位電池１１の配列方向左右の周縁から中央部へ傾く傾斜面からなる流出ガイド面６３５ｂを含み，単位電池１１から遠くなるほど流動断面積が減少する形状に形成される。
【００９０】
本実施形態においても前記構成及び作用の他には前記第５実施形態と同様な構成及び作用を有するので詳細な説明を省略する。
【００９１】
前記第５実施形態及び第６実施形態では流出部の両側流出ガイド面のみを傾斜面で形成することを例として説明したが，４つの側面の流出ガイド面全てを傾斜面として形成することも可能である。
【００９２】
前記のように構成される本発明による電池モジュールはＨＥＶ（ハイブリッド電気自動車），ＥＶ（電気自動車），無線掃除機，電動自転車，電動スクーターなどのようにモータを使用して作動する機器において，モータを駆動するためのエネルギー源（モータ駆動用）として使用することができ，その他，高出力／大容量が要求される多様な用途として使用することもできる。
【００９３】
図１２は電池モジュール７０がドライビングモータ８０として使用される例を示したブロック図である。
【００９４】
前記では本発明による電池モジュールの好ましい実施形態について説明したが，本発明はこれに限定されず，特許請求の範囲と発明の詳細な説明及び添付した図面の範囲内で多様に変形して実施ことができ，これもまた本発明の範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の第１実施形態による電池モジュールの外観を概略的に示した斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態による電池モジュールの構成を概略的に示した側断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態による電池モジュールに適用される単位電池集合体の一例を示した斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態による電池モジュールに適用される単位電池集合体の他の一例を示した斜視図である。
【図５】本発明の第２実施形態による電池モジュールの構成を概略的に示した側断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態による電池モジュールの外観を概略的に示した斜視図である。
【図７】本発明の第３実施形態による電池モジュールの構成を概略的に示した側断面図である。
【図８】本発明の第４実施形態による電池モジュールの構成を概略的に示した側断面図である。
【図９】本発明の第５実施形態による電池モジュールの外観を概略的に示した斜視図である。
【図１０】本発明の第５実施形態による電池モジュールの構成を概略的に示した側断面図である。
【図１１】本発明の第６実施形態による電池モジュールの構成を概略的に示した斜視図である。
【図１２】電池モジュールがドライビングモータとして使用される例を示したブロック図である。
【符号の説明】
【００９６】
１１  単位電池
１３，３３  単位電池集合体
１５，３５  電池隔壁
１７  流通路
３６  突起
７０，１００，２００，４００，６００  電池モジュール
８０  ドライビングモータ
１３０，３３０  冷却装置
１３１，２３１，３３１，５３１  ハウジング
１３２，３３２，５３２  装着部
１３３，３３３  流出入手段
１３４，１３４ａ，２３４，３３４，５３４  流入部
１３４ｂ，４３５ｂ  流入ガイド面
１３５，１３５ａ，２３５，３３５，５３５，６３５  流出部
１３５ｂ  流出ガイド面
１３８，３３８  冷媒供給部
１３９  ファン
４３５ａ  流出口
【図１】
2006128123.tif 000003
【図２】
2006128123.tif 000004
【図３】
2006128123.tif 000005
【図４】
2006128123.tif 000006
【図５】
2006128123.tif 000007
【図６】
2006128123.tif 000008
【図７】
2006128123.tif 000009
【図８】
2006128123.tif 000010
【図９】
2006128123.tif 000011
【図１０】
2006128123.tif 000012
【図１１】
2006128123.tif 000013
【図１２】
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