(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリーセルを収納する複数のカートリッジを含むカートリッジ組立体と、
開口部が形成され、前記開口部を介して前記カートリッジ組立体を収納し、前記カートリッジ組立体を囲むケーシングと、
前記ケーシングの開口部に結合するカバーと、
を備え、
前記カバーが、前記バッテリーセルのスウェリング発生時に前記バッテリーセルを加圧する加圧部を含み、
前記加圧部に接触し、前記バッテリーセルの熱を放出するか、または、前記バッテリーセルに熱を伝達する熱管理部材をさらに備え、
前記熱管理部材が、
前記加圧部に接触し、冷却ユニットまたは加熱ユニットから離隔する第１部材と、
前記第１部材から傾くように延びて前記加圧部と並んで配置され、前記冷却ユニットまたは前記加熱ユニットに接触する第２部材と、
を備えることを特徴とするバッテリーモジュール。
【請求項２】
前記カバーには中空が形成され、前記加圧部は前記中空が形成された前記カバーの両側端部を相互連結する少なくとも一つの連結バーを含む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】
前記連結バーは、鋼材から形成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】
前記第２部材と前記加圧部とは、前記冷却ユニットまたは前記加熱ユニットから相異なる距離を有するように配置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】
前記加熱ユニットが、加熱フィルムを含む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】
前記熱管理部材が、アルミニウム材から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７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のバッテリーモジュールを含むバッテリーパック。
【請求項８】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のバッテリーモジュールを含む自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリーモジュール及びこれを含むバッテリーパックに関し、 より詳しくは、バッテリーセルのスウェリングの発生時、バッテリーセルを加圧して膨張または変形を防止するバッテリーモジュール及びこれを含むバッテリーパックに関する。
【０００２】
本出願は、２０１５年１０月０５日出願の韓国特許出願第１０−２０１５−０１３９８８４号に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に援用される。
【背景技術】
【０００３】
モバイル機器に関する技術開発及び需要が増加するにつれ、エネルギー源としての二次電池の需要が急激に増加しつつあり、従来、二次電池としてニッケルカドミウム電池または水素イオン電池が用いられていたが、最近は、ニッケル系の二次電池に比べてメモリー効果がほとんど起こらないため充電及び放電が自由であり、自己放電率が非常に低く、エネルギー密度が高いリチウム二次電池が広く用いられている。
【０００４】
このようなリチウム二次電池は、主にリチウム系酸化物と炭素材をそれぞれ正極活物質と負極活物質として使用する。リチウム二次電池は、このような正極活物質及び負極活物質がそれぞれ塗布された正極板及び負極板がセパレータを挟んで配置された電極組立体と、電極組立体を電解液とともに封止して収納する外装材、即ち、電池ケースと、を備える。
【０００５】
リチウム二次電池は、正極、負極及びこれらの間に介されるセパレータ及び電解質で構成され、正極活物質及び負極活物質に何を使用するかによって、リチウムイオン電池（Ｌｉｔｈｉｕｍ  Ｉｏｎ  Ｂａｔｔｅｒｙ，ＬＩＢ）、リチウムポリマー電池（Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｌｉｔｈｉｕｍ  Ｉｏｎ  Ｂａｔｔｅｒｙ，ＰＬＩＢ）などに分けられる。通常、これらのリチウム二次電池の電極は、アルミニウムまたは銅シート、メッシュ、フィルム、ホイルなどの集電体に、正極または負極活物質を塗布した後、乾燥することで形成される。
【０００６】
一方、リチウム二次電池は、二次電池の充電及び放電時に発生するガスによって二次電池が膨張及び収縮するスウェリング（ｓｗｅｌｌｉｎｇ）現象が繰り返して発生し得、このようなスウェリング現象の反復によってバッテリーモジュールに変形が発生し、マウンティング部分が損傷するという問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、バッテリーセルのスウェリング発生時、バッテリーセルを加圧して膨張または変形を防止するバッテリーモジュール及びこれを含むバッテリーパックを提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、熱管理部材が連結バーよりも低い位置に配置され、冷却ユニットまたは加熱ユニットに接触可能であるため、バッテリーセルへの熱伝達が容易になるバッテリーモジュール及びこれを含むバッテリーパックを提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一面によれば、バッテリーセルを収納する複数のカートリッジを含むカートリッジ組立体と、開口部が形成され、前記開口部を介して前記カートリッジ組立体を収納し、前記カートリッジ組立体を囲むケーシングと、前記ケーシングの開口部に結合するカバーと、を備え、前記カバーは、前記バッテリーセルのスウェリング発生時に前記バッテリーセルを加圧する加圧部を含むバッテリーモジュールが提供される。
【００１０】
また、前記カバーには中空が形成され、前記加圧部は前記中空が形成された前記カバーの両側端部を相互連結する少なくとも一つの連結バーを含み得る。
【００１１】
そして、前記連結バーは、鋼材から形成され得る。
【００１２】
また、前記加圧部に接触し、前記バッテリーセルの熱を放出するか、または、前記バッテリーセルに熱を伝達する熱管理部材をさらに備え得る。
【００１３】
そして、前記熱管理部材は、前記加圧部に接触し、冷却ユニットまたは加熱ユニットから離隔する第１部材と、前記第１部材から傾くように延びて前記加圧部と並んで配置され、前記冷却ユニットまたは前記加熱ユニットに接触する第２部材と、を備え得る。
【００１４】
また、前記第２部材と前記加圧部とは、前記冷却ユニットまたは前記加熱ユニットから相異なる距離を有するように配置され得る。
【００１５】
そして、前記加熱ユニットは、加熱フィルムを含み得る。
【００１６】
また、前記熱管理部材は、アルミニウム材から形成され得る。
【００１７】
なお、本発明の他面によれば、前述のバッテリーモジュールを含むバッテリーパックを提供され、また、前記バッテリーモジュールを含む自動車が提供される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の実施例では、バッテリーセルのスウェリング発生時、カバーに備えられた加圧部がバッテリーセルを加圧することで、バッテリーモジュールの膨張または変形が防止できる効果を奏する。
【００１９】
また、熱管理部材が連結バーよりも低い位置に配置され、冷却ユニットまたは加熱ユニットに接触可能であることから、バッテリーセルへの熱伝達が容易になる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施例によるバッテリーモジュールの分離斜視図である。
【図２】図１の結合斜視図である。
【図３】本発明の一実施例によるバッテリーモジュールにおけるカバーと熱管理部材との分離斜視図である。
【図４】本発明の一実施例によるバッテリーモジュールにおけるカバーと熱管理部材とを分離した状態の側断面図である。
【図５】本発明の一実施例によるバッテリーモジュールにおけるカバーに熱管理部材が結合した状態の底面図である。
【図６】本発明の一実施例によるバッテリーモジュールにおけるカバーに熱管理部材が結合した状態の側断面図及び部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例によるバッテリーモジュール及びこれを含むバッテリーパックについて詳しく説明する。
【００２２】
本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。したがって、本明細書に記載された実施例及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。
【００２３】
図面における各構成要素またはその構成要素をなす特定部分の大きさは、説明の便宜及び明確性のために誇張または省略されるか、概略的に示されることがある。したがって、各構成要素の大きさは、実際の大きさを完全に反映することではない。本発明に関連する公知の機能または構成についての具体的な説明が、本発明の要旨を不要にぼやかすと判断される場合、その説明を略する。
【００２４】
本明細書において使用される「結合」、「接続」という用語は、一つの部材と他の部材とが直接結合するか、または直接接続する場合のみならず、一つの部材が接続部材を介して他の部材に間接的に結合するか、または間接的に接続する場合も含む。
【００２５】
図１は、本発明の一実施例によるバッテリーモジュールの分離斜視図であり、図２は、  
【００２６】
図１の結合斜視図である。
図１及び図２を参照すれば、本発明の一実施例によるバッテリーモジュール１０は、カートリッジ組立体１００と、ケーシング２００と、カバー３００と、を備える。
【００２７】
図１を参照すれば、カートリッジ組立体１００は、バッテリーセル１１０を収納する複数のカートリッジを備える。カートリッジ組立体１００は、プラスチックの射出成形で製造でき、バッテリーセル１１０を収納する収納部が形成された複数のカートリッジが積層できる。カートリッジ組立体１００は、ケーシング２００とカバー３００との結合によって形成される空間内部に収容され、カートリッジに収納されたバッテリーセル１１０は、前記空間内部に収容されて保護される。カートリッジ組立体１００は、コネクター要素１２０または端子要素１３０を備え得る。コネクター要素１２０は、例えば、バッテリーセル１１０の電圧または温度についてのデータを提供するＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ，図示せず）などに接続されるための多様な形態の電気的接続部品または接続部材を含み得る。そして、端子要素１３０は、バッテリーセル１１０に接続されるメイン端子として正極端子及び負極端子を含み、端子要素１３０にはターミナルボルトが備えられて外部と電気的に接続できる。
【００２８】
図１及び図２を参照すれば、ケーシング２００は、カートリッジ組立体１００の全体を囲み、これによって外部の振動や衝撃からカートリッジ組立体１００を保護する。ケーシング２００は、カートリッジ組立体１００の形状に対応するように形成され得る。例えば、カートリッジ組立体１００が六面体の形状で設けられる場合、ケーシング２００もそれに対応するように六面体形状で設けられ得る。ケーシング２００は、例えば、金属材質のプレートを折り曲げて製造でき、これによって、ケーシング２００は一体型に製造される。ケーシング２００が金属材質のプレートで製造される場合、ケーシング２００は、前面プレート２１０と、後面プレート２２０と、側面プレート２３０と、上面プレート２４０と、を備え得る。そして、ケーシング２００が一体型に製造される場合、即ち、前面プレート２１０と、後面プレート２２０と、側面プレート２３０と、上面プレート２４０とが一体型に製造される場合、結合工程が簡単になり、単純化する効果を奏する。即ち、従来の場合、バッテリーセル１１０は、分離している複数の保護プレートをそれぞれ結合するに際し、複数の保護プレートが、例えば、溶接によって結合する場合、複数の保護プレートのそれぞれを全て溶接しなければならないため、結合工程が複雑になるという問題点がある。また、複数の保護プレートをそれぞれ備えなければならないため、部品数が増加するという問題点もある。しかし、本発明の一実施例によるバッテリーモジュール１０の場合、ケーシング２００が一体型に設けられるため、従来技術に比べて部品数が減少し、また、溶接回数が減少することで結合工程が簡単になり、単純化する効果を奏する。但し、本発明の一実施例において、ケーシング２００、即ち、前面プレート２１０と、後面プレート２２０と、側面プレート２３０と、上面プレート２４とは、分離して設けられ、各々を溶接などの多様な接合方式によって結合することも可能である。
【００２９】
ケーシング２００には、カートリッジ組立体１００を収納するために開口部２５０が形成され得る。図１においては、ケーシング２００の下側に開口部２５０が形成され、ケーシング２００がカートリッジ組立体１００の上側からカートリッジ組立体１００を収納して囲むように設けられるが、本実施例はこれに限定されず、ケーシング２００の上側に開口部２５０が形成され、ケーシング２００がカートリッジ組立体１００の下側からカートリッジ組立体１００を収納して囲むように設けることもできる。
【００３０】
ケーシング２００は、前述のように一体型に設けられる場合、加工の容易性のために第１前面プレート２１１と第２前面プレート２１２とが相互接合可能に切開された接合部２６０を備え得、接合部２６０の溶接によって第１前面プレート２１１と第２前面プレート２１２とが結合できる。但し、第１前面プレート２１１と第２前面プレート２１２との結合方式は溶接に限定されず、接合部２６０は、リベット、ボルト、ピン、ブラケットまたはモーメント接合方式などの多様な方式を用いて第１前面プレート２１１と第２前面プレート２１２とを結合することができる。そして、後面プレート２２０も、前述の前面プレート２１０と同様に接合部２６０に接合され、溶接を含む多様な接合方式によって相互結合できる。後面プレート２２０についての詳細な説明は、前面プレート２１０についての説明をもって代わりにする。
【００３１】
ケーシング２００には前述のコネクター要素１２０または端子要素１３０が外部に露出する貫通部２７０が形成され得る。即ち、コネクター要素１２０または端子要素１３０は、外部の所定部品または部材と電気的に接続できるが、このような電気的接続がケーシング２００によって妨害されないようにケーシング２００に貫通部２７０が形成される。そして、図１及び図２を参照すれば、ケーシング２００に形成された貫通部２７０を介してコネクター要素１２０または端子要素１３０がケーシング２００の外部に露出し、外部構成と接続できる。貫通部２７０は、ケーシング２００の少なくとも一面を切開して形成でき、この場合、貫通部２７０は、接合部２６０に隣接したケーシング２００の面の領域に形成できる。ここで、貫通部２７０は、必ずしもコネクター要素１２０または端子要素１３０が外部に露出するように切開して形成しなくてもよく、コネクター要素１２０または端子要素１３０が外部構成と電気的に接続できれば、電線などが入る程度の小さい穴として形成してもよい。
【００３２】
図１及び図２を参照すれば、カバー３００は、ケーシング２００の開口部２５０に結合できる。即ち、ケーシング２００とカバー３００との結合によって形成される空間にカートリッジ組立体１００が収容され、外部の振動や衝撃からカートリッジ組立体１００を保護することができる。
【００３３】
カバー３００は、溶接、ボルト、ピンなどの多様な方式によってケーシング２００に結合でき、望ましくは、後述するようにフック部材４００によって結合できる。
【００３４】
カバー３００は、図１に示したように、ケーシング２００の下側に開口部２５０が形成される場合、ケーシング２００の下側でケーシング２００の開口部２５０に結合される。この場合、カバー３００は、カートリッジ組立体１００の下側を保護する。但し、カバー３００の結合位置がこれに限定されることではなく、図示していないが、ケーシング２００の上側に開口部２５０が形成される場合、カバー３００は、ケーシング２００の上側でケーシング２００の開口部２５０に結合される。この場合、カバー３００は、カートリッジ組立体１００の上側を保護する。
【００３５】
図３は、本発明の一実施例によるバッテリーモジュールにおけるカバーと熱管理部材との分離斜視図であり、図４は、本発明の一実施例によるバッテリーモジュールにおけるカバーと熱管理部材とが分離した状態の側断面図であり、図５は、本発明の一実施例によるバッテリーモジュールにおけるカバーに熱管理部材が結合した状態の底面図であり、図６は、本発明の一実施例によるバッテリーモジュールにおけるカバーに熱管理部材が結合した状態の側断面図及び部分拡大図である。
【００３６】
図３〜図６を参照すれば、加圧部３１０は、バッテリーセル１１０のスウェリング発生時、バッテリーセル１１０を加圧するようにカバー３００に形成される。バッテリーセル１１０を長時間使用することによって充電及び放電が繰り返されれば、バッテリーセル１１０の内部で発生するガスによってバッテリーセル１１０が膨張及び収縮するスウェリング（ｓｗｅｌｌｉｎｇ）現象が現われ得る。ここで、カバー３００に加圧部３１０が形成されていなければ、バッテリーセル１１０の膨張によってカバー３００が変形するか、またはバッテリーモジュール１０のマウンティング部分が損傷し得、また、例えば、複数のバッテリーモジュール１０が並んで配列されている場合、バッテリーセル１１０の膨張によってカバー３００がともに膨脹しながら、近接して位置している他のバッテリーモジュール１０のカバー３００を加圧して変形を起こし得る。これを防止するために、加圧部３１０がカバー３００に形成され、バッテリーセル１１０のスウェリング発生時、バッテリーセル１１０を加圧する。即ち、カバー３００に形成される加圧部３１０によってスウェリング現象が最小化できる。そして、図３を参照すれば、カバー３００には中空３２０が形成でき、前記中空３２０には後述する熱管理部材５００が結合してバッテリーセル１１０の熱を放出するか、またはバッテリーセル１１０に熱を伝達する。ここで、加圧部３１０は、カバー３００の外側に結合してカバー３００を加圧するように設けられる構成にしてもよく、中空３２０が形成されたカバー３００の両側端部を相互連結する一つ以上の連結バー３１０ａで設けられてもよい。以下、説明の便宜のために加圧部３１０が連結バー３１０ａで設けられる場合について詳しく説明する。
【００３７】
連結バー３１０ａは、カバー３００に一体に形成される直線タイプで設けられ得る。但し、本発明の実施例がこれに限定されることではなく、連結バー３１０ａは、分離型で設けられてカバー３００に着脱可能に結合するか、または、曲線ないし曲面形状を含むように設けられてもよい。
【００３８】
連結バー３１０ａは、バッテリーセル１１０のスウェリング発生時、バッテリーセル１１０を充分加圧するように、剛性確保のために鋼材から形成され得る。カバー３００と連結バー３１０ａとは一体に製作でき、この場合も、カバー３００は連結バー３１０ａと同様に鋼材から製作できる。但し、連結バー３１０ａを必ずしも鋼材から形成しなくてもよく、バッテリーセル１１０のスウェリング発生時、バッテリーセル１１０を充分加圧できるなら、多様な材質を用いることができる。そして、連結バー３１０ａは、後述の熱管理部材５００に接触し、熱管理部材５００を支持することができる。
【００３９】
図３〜図６を参照すれば、熱管理部材５００は、バッテリーセル１１０の熱を放出するために、バッテリーセル１１０が収納されるカートリッジの放熱フィンに接触する冷却プレートを備え得る。また、熱管理部材５００は、バッテリーセル１１０に熱を伝達するために、バッテリーセル１１０が収納されるカートリッジの加熱フィンに接触する加熱プレートを備え得る。但し、本発明の実施例において、熱管理部材５００は冷却プレートまたは加熱プレートに限定されず、バッテリーセル１１０の熱を放出するか、バッテリーセル１１０に熱を伝達する多様な構成を含み得る。そして、熱管理部材５００は、円滑な熱伝達のために、アルミニウム材から形成できる。但し、熱管理部材５００が必ずしもアルミニウム材から形成されなければならないことではなく、バッテリーセル１１０への円滑な熱伝達が可能であれば、多様な材質を用いることができる。
【００４０】
熱管理部材５００は、加圧部３１０の上側で加圧部３１０に結合して接触する。但し、このような熱管理部材５００と加圧部３１０との接触位置は、一例示であるだけで、熱管理部材５００は、加圧部３１０の下側などの多様な位置で加圧部３１０に接触できる。熱管理部材５００は、金属材質のプレートで製造でき、この際、プレートには熱接触面積を増大させて放熱効率を向上させるために凹凸５４０が形成され得る（図３及び図５参照）。そして、熱管理部材５００は、第１部材５１０、及び第１部材５１０につながる第２部材５２０で備えられ得る。以下、第１部材５１０及び第２部材５２０について説明する。
【００４１】
図６を参照すれば、第１部材５１０は、例えば、連結バー３１０ａの上側で連結バー３１０ａに接触する。即ち、第１部材５１０が連結バー３１０ａの上側に載置されれば、熱管理部材５００の全体が連結バー３１０ａによって支持される。そして、第１部材５１０が連結バー３１０ａの上側に載置される場合、冷却ユニット６００ａまたは加熱ユニット６００ｂは下側に配置され、第１部材５１０は、冷却ユニット６００ａまたは加熱ユニット６００ｂから離隔する。ここで、熱管理部材５００が冷却プレートを備える場合、第１部材５１０の下側には多様な種類の冷却ユニット６００ａが配置でき、熱管理部材５００が加熱プレートを備える場合、第１部材５１０の下側には多様な種類の加熱ユニット６００ｂが配置できる。冷却ユニット６００ａは、例えば、冷却ファン、放熱フィン、連結プレートなどを含むように構成でき、加熱ユニット６００ｂは、加熱フィルムを含むように構成できる。ここで、本発明の一実施例によるバッテリーモジュール１０の熱管理部材５００は、一般的にバッテリーセル１１０の熱を放出するために冷却プレートを備えて冷却ユニット６００ａに結合できるが、平均気温が非常に低い地域、例えば、極地方などではバッテリーセル１１０の円滑な作動のためにバッテリーセル１１０に熱を提供する必要があり、この場合、本発明の一実施例によるバッテリーモジュール１０の熱管理部材５００には加熱プレートが備えられ、加熱ユニット６００ｂ、例えば、加熱フィルムに結合できる。
【００４２】
第２部材５２０は、第１部材５１０から傾斜５３０が形成されるように延びる。例えば、第１部材５１０が連結バー３１０ａの上側で連結バー３１０ａに接触する場合、第２部材５２０は、第１部材５１０から下向へ傾いて形成される（図６の拡大図を参照）。そして、第２部材５２０は、第１部材５１０から下向へ傾いて形成された後、連結バー３１０ａと並んで配置されて連結バー３１０ａの下側に位置した冷却ユニット６００ａまたは加熱ユニット６００ｂに接触する。即ち、熱管理部材５００が冷却プレートを備えて連結バー３１０ａの下側に冷却ユニット６００ａが位置する場合、冷却プレートは、第１部材５１０及び第２部材５２０を備え、バッテリーセル１１０から発生する熱は冷却ユニット６００ａに接触する第２部材５２０を介して外部へ放出できる。また、冷却プレートと同様に、熱管理部材５００が加熱プレートを備えて連結バー３１０ａの下側に加熱ユニット６００ｂが位置する場合、加熱プレートは、第１部材５１０及び第２部材５２０を備え、加熱ユニット６００ｂから提供される熱は、加熱ユニット６００ｂに接触する第２部材５２０を介してバッテリーセル１１０に伝達できる。
【００４３】
そして、第２部材５２０と連結バー３１０ａとは、冷却ユニット６００ａまたは加熱ユニット６００ｂから相異なる距離を有するように配置され得、この場合、第２部材５２０は、冷却ユニット６００ａまたは加熱ユニット６００ｂに接触するが、連結バー３１０ａは、冷却ユニット６００ａまたは加熱ユニット６００ｂから離隔し、連結バー３１０ａと、冷却ユニット６００ａまたは加熱ユニット６００ｂとの間に間隔Ｄが発生し得る。即ち、冷却ユニット６００ａまたは加熱ユニット６００ｂが、第２部材５２０のみに接触して第２部材５２０を介して熱伝達され得る。例えば、第１部材５１０が連結バー３１０ａの上側に載置され、第２部材５２０が第１部材５１０から下向へ傾いて形成され、冷却ユニット６００ａまたは加熱ユニット６００ｂが連結バー３１０ａの下側に配置される場合、連結バー３１０ａは、冷却ユニット６００ａまたは加熱ユニット６００ｂから第２部材５２０よりも高い位置に配置される。
【００４４】
図１及び図２を参照すれば、ケーシング２００とカバー３００とは、フック部材４００を備えて選択的に結合及び結合解除可能である。ケーシング２００とカバー３００とはボルティングまたは溶接で結合できるが、ケーシング２００とカバー３００とがボルティングによって結合する場合、ボルトの挿入のための作業空間を確保しなければならないので、必要以上の空間が無駄遣いになるという問題点があり、ケーシング２００とカバー３００とが溶接によって結合する場合、バッテリーモジュール１０の内部にセルスウェリングなどの異常現象の発生時、極めて分離しにくいという問題点がある。しかし、ケーシング２００とカバー３００とがフック部材４００を用いて結合する場合、結合が容易であり、ボルティング時のような作業空間が不要であるため、無駄な空間が要らず、バッテリーモジュール１０の内部に異常現象が発生したとき、容易に分離してこれを処理することができるという効果を奏する。但し、本発明の実施例において、ケーシング２００とカバー３００とがボルティングまたは溶接によって結合することを排除することではなく、必要に応じてケーシング２００とカバー３００とはボルティング及び溶接を含むより多様な方式によって結合できる。
【００４５】
フック部材４００は、フック突起４１０及び前記フック突起４１０が締結される締結孔４２０で設けることができる。図１を参照すれば、フック突起４１０は、一つ以上が備えられてケーシング２００に設けられ得、締結孔４２０は、フック突起４１０の個数と位置に対応するようにカバー３００に設けられ得る。
【００４６】
なお、図示していないが、フック突起４１０は、一つ以上が備えられてカバー３００に設けられ得、締結孔４２０は、フック突起４１０の個数と位置に対応するようにケーシング２００に設けられ得る。
【００４７】
以下、本発明の一実施例によるバッテリーモジュール１０の作用について説明する。
【００４８】
図３を参照すれば、カバー３００には、バッテリーセル１１０のスウェリング発生時、バッテリーセル１１０を加圧できる一つ以上の連結バー３１０ａが結合され得る。即ち、バッテリーセル１１０の充電及び放電によってバッテリーセル１１０が膨張する場合、連結バー３１０ａがカバー３００につながって膨脹するバッテリーセル１１０を加圧するため、スウェリングを最小化してバッテリーモジュール１０の膨張または変形を防止することができる効果を奏する。
【００４９】
そして、冷却プレート及び加熱プレートを含む熱管理部材５００が、例えば、連結バー３１０ａの上側に載置されて結合され得る。この際、熱管理部材５００の第１部材５１０は連結バー３１０ａに接触して支持され、第２部材５２０は第１部材５１０から下向へ傾くように延び、冷却ユニット６００ａまたは加熱ユニット６００ｂに接触し、バッテリーセル１１０の熱を放出するか、バッテリーセル１１０に熱を伝達する。そして、熱管理部材５００が連結バー３１０ａよりも低い位置で冷却ユニット６００ａまたは加熱ユニット６００ｂに接触するため、バッテリーセル１１０の熱伝達が容易となる効果を奏する。
【００５０】
一方、本発明の一実施例によるバッテリーパック（図示せず）は、前述のように本発明の一実施例によるバッテリーモジュール１０を一つ以上含む。また、前記バッテリーパック（図示せず）は、このようなバッテリーモジュール１０に加え、バッテリーモジュール１０を収納するためのケース、バッテリーモジュール１０の充放電を制御するための各種装置、例えば、ＢＭＳ、電流センサー、ヒューズなどをさらに含むことができる。
【００５１】
一方、本発明の一実施例による自動車（図示せず）は、前述のバッテリーモジュール１０またはバッテリーパック（図示せず）を含み、前記バッテリーパック（図示せず）には、前記バッテリーモジュール１０が含まれる。そして、本発明の一実施例によるバッテリーモジュール１０は、前記自動車（図示せず）、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車のような電気を用いる所定の自動車（図示せず）に適用可能である。
【００５２】
以上のように、本発明を限定された実施例と図面によって説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の属する技術分野で通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、バッテリーモジュール及びこれを含むバッテリーパックに関し、特に、二次電池関連産業に利用可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１０  バッテリーモジュール
２４  上面プレート
１００  カートリッジ組立体
１１０  バッテリーセル
１２０  コネクター要素
１３０  端子要素
２００  ケーシング
２１０  前面プレート
２１１  第１前面プレート
２１２  第２前面プレート
２２０  後面プレート
２３０  側面プレート
２４０  上面プレート
２５０  開口部
２６０  接合部
２７０  貫通部
３００  カバー
３１０  加圧部
３１０ａ  連結バー
３２０  中空
４００  フック部材
４１０  フック突起
４２０  締結孔
５００  熱管理部材
５１０  第１部材
５２０  第２部材
５３０  傾斜
５４０  凹凸
６００ａ  冷却ユニット
６００ｂ  加熱ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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