(57)【要約】  本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールは、バッテリーセル、バッテリーセルの電極リードと連結され、バッテリーセルの両側面に備えられるバスバーアセンブリ、バッテリーセルとバスバーアセンブリの少なくとも一側に備えられるヒートシンク、及びヒートシンクと垂直に連結され、バスバーアセンブリと直接接触する一対の冷却プレートを含むことを特徴とする。
2021513199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリーモジュールであって、
少なくとも一つのバッテリーセルと、
前記少なくとも一つのバッテリーセルの電極リードと連結され、前記少なくとも一つのバッテリーセルの両側面に備えられるバスバーアセンブリと、
前記少なくとも一つのバッテリーセルと前記バスバーアセンブリの少なくとも一側に備えられる少なくとも一つのヒートシンクと、
前記少なくとも一つのヒートシンクと垂直に連結され、前記バスバーアセンブリと直接接触する一対の冷却プレートと、
を含む、バッテリーモジュール。
【請求項２】
前記バスバーアセンブリは、
前記少なくとも一つのバッテリーセルの両側に取り付けられるバスバーハウジングと、
前記バスバーハウジングに備えられ、前記少なくとも一つのバッテリーセルの電極リードと接触する連結バスバーと、
前記連結バスバーと前記一対の冷却プレートとの連結をガイドする熱伝達部材と、
を含む、請求項１に記載のバッテリーモジュール。
【請求項３】
前記熱伝達部材は、前記連結バスバーに取り付けられ、前記連結バスバーと前記一対の冷却プレートにそれぞれ直接接触する、請求項２に記載のバッテリーモジュール。
【請求項４】
前記熱伝達部材は、サーマルインターフェースマテリアルからなる、請求項２又は３に記載のバッテリーモジュール。
【請求項５】
前記ヒートシンクは、一対で設けられ、
前記一対のヒートシンクは、冷却水の流動のための内部流路を備え、前記少なくとも一つのバッテリーセルと前記バスバーアセンブリの一側及び他側を覆う、請求項１〜４のいずれか一項に記載のバッテリーモジュール。
【請求項６】
前記一対のヒートシンクは、
前記少なくとも一つのバッテリーセルと前記バスバーアセンブリの下側を覆う下部ヒートシンクと、
前記下部ヒートシンクに対向して配置され、前記少なくとも一つのバッテリーセルと前記バスバーアセンブリの上側を覆う上部ヒートシンクと、
を含む、請求項５に記載のバッテリーモジュール。
【請求項７】
前記一対の冷却プレートを少なくとも部分的に囲み、前記少なくとも一つのヒートシンクと連通されるペリメーターチューブをさらに含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載のバッテリーモジュール。
【請求項８】
前記ペリメーターチューブは、
それぞれの冷却プレートを少なくとも部分的に囲み、内部流路が備えられたチューブ本体と、
前記チューブ本体と前記少なくとも一つのヒートシンクを連通させ、前記チューブ本体側に冷却水を供給するための少なくても一つの冷却水供給管と、
前記冷却水供給管と所定の距離だけ離隔し、前記チューブ本体内の冷却水を前記少なくとも一つのヒートシンクに排出できるように前記チューブ本体と前記少なくとも一つのヒートシンクとを連通させる少なくとも一つの冷却水排出管と、
を含む、請求項７に記載のバッテリーモジュール。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の少なくとも一つのバッテリーモジュールと、
前記少なくとも一つのバッテリーモジュールをパッケージングするパックケースと、
を含む、バッテリーパック。
【請求項１０】
請求項９に記載の少なくとも一つのバッテリーパックを含む、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、該バッテリーモジュールを含むバッテリーパック及び該バッテリーパックを含む自動車に関する。
【０００２】
本出願は、２０１８年９月１３日出願の韓国特許出願第１０−２０１８−０１０９８３８号に基づく優先権を主張し、当該出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。
【背景技術】
【０００３】
製品群毎の適用性が高く、高いエネルギー密度などの電気的特性を有する二次電池は、携帯用機器だけでなく、電気的駆動源によって駆動する電気自動車（ＥＶ；Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）またはハイブリッド自動車（ＨＥＶ；Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）などに普遍的に適用されている。このような二次電池は、化石燃料の使用を画期的に減少させるという一次的な長所だけでなく、エネルギーの使用による副産物が全く発生しないという点で環境にやさしく、エネルギー効率向上のための新たなエネルギー源として注目されている。
【０００４】
現在、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池などの二次電池が広く使用されている。このような単位二次電池セル、すなわち、単位バッテリーセルの作動電圧は約２．５Ｖ〜４．５Ｖである。したがって、これよりも高い出力電圧が求められる場合、複数のバッテリーセルを直列で接続してバッテリーパックを構成することがある。また、バッテリーパックに求められる充放電容量に合わせて、複数のバッテリーセルを並列で接続してバッテリーパックを構成することもある。したがって、前記バッテリーパックに含まれるバッテリーセルの個数は求められる出力電圧または充放電容量によって多様に設定され得る。
【０００５】
一方、複数のバッテリーセルを直列／並列で接続してバッテリーパックを構成する場合、少なくとも一つのバッテリーセルを含むバッテリーモジュールをまず構成し、このような少なくとも一つのバッテリーモジュールを用いてその他の構成要素を付け加えることで、バッテリーパックを構成する方法が一般的である。
【０００６】
このような従来のバッテリーモジュールやバッテリーパックの場合、バッテリーの容量及び出力が益々増加する近年の趨勢に伴い、より優れた冷却性能が求められている。そのため、近年のバッテリーセル、例えば、パウチ型二次電池の場合、エネルギー増大のためにパウチ型二次電池の全長が長くなっている。
【０００７】
しかし、このようにパウチ型二次電池の全長が長くなると、バッテリーセル内部における温度のバラツキが大きくなる問題がある。さらに、パウチ型二次電池の電極リード側の発熱によって、電極リードの付近がその他の部分より局所的に温度が高くなる問題がある。
【０００８】
そこで、バッテリーモジュールやバッテリーパックの冷却時に、バッテリーセルの冷却温度のバラツキを改善できる方案が求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明は、バッテリーモジュールやバッテリーパックの冷却時にバッテリーセルの冷却温度のバラツキを改善することができるバッテリーモジュール、該バッテリーモジュールを含むバッテリーパック及び該バッテリーパックを含む自動車を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するため、本発明は、少なくとも一つのバッテリーセルと、前記少なくとも一つのバッテリーセルの電極リードと連結され、前記少なくとも一つのバッテリーセルの両側面に備えられるバスバーアセンブリと、前記少なくとも一つのバッテリーセルと前記バスバーアセンブリの少なくとも一側に備えられる少なくとも一つのヒートシンクと、前記少なくとも一つのヒートシンクと垂直に連結され、前記バスバーアセンブリと直接接触する一対の冷却プレートと、を含むバッテリーモジュールを提供する。
【００１１】
前記バスバーアセンブリは、前記少なくとも一つのバッテリーセルの両側に取り付けられるバスバーハウジングと、前記バスバーハウジングに備えられ、前記少なくとも一つのバッテリーセルの電極リードと接触する連結バスバーと、前記連結バスバーと前記一対の冷却プレートとの連結をガイドする熱伝達部材と、を含み得る。
【００１２】
前記熱伝達部材は、前記連結バスバーに取り付けられ、前記連結バスバーと前記一対の冷却プレートにそれぞれ直接接触し得る。
【００１３】
前記熱伝達部材は、サーマルインターフェースマテリアル（ｔｈｅｒｍａｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｍａｔｅｒｉａｌ）からなり得る。
【００１４】
前記ヒートシンクは、一対で設けられ、前記一対のヒートシンクは、冷却水の流動のための内部流路を備え、前記少なくとも一つのバッテリーセルと前記バスバーアセンブリの一側及び他側を覆い得る。
【００１５】
前記一対のヒートシンクは、前記少なくとも一つのバッテリーセルと前記バスバーアセンブリの下側を覆う下部ヒートシンクと、前記下部ヒートシンクに対向して配置され、前記少なくとも一つのバッテリーセルと前記バスバーアセンブリの上側を覆う上部ヒートシンクと、を含み得る。
【００１６】
前記バッテリーモジュールは、前記一対の冷却プレートを少なくとも部分的に囲み、前記少なくとも一つのヒートシンクと連通されるペリメーターチューブ（ｐｅｒｉｍｅｔｅｒ ｔｕｂｅ）をさらに含み得る。
【００１７】
前記ペリメーターチューブは、それぞれの冷却プレートを少なくとも部分的に囲み、内部流路が備えられたチューブ本体と、前記チューブ本体と前記少なくとも一つのヒートシンクを連通させ、前記チューブ本体側に冷却水を供給するための少なくても一つの冷却水供給管と、前記冷却水供給管と所定の距離だけ離隔し、前記チューブ本体内の冷却水を前記少なくとも一つのヒートシンクに排出できるように前記チューブ本体と前記少なくとも一つのヒートシンクとを連通させる少なくとも一つの冷却水排出管と、を含み得る。
【００１８】
そして、本発明は、上述した実施形態による少なくとも一つのバッテリーモジュールと、前記少なくとも一つのバッテリーモジュールをパッケージングするパックケースと、を含むバッテリーパックを提供する。
【００１９】
さらに、本発明は、上述した実施形態による少なくとも一つのバッテリーパックを含む自動車を提供する。
【発明の効果】
【００２０】
以上のような多様な実施形態によって、バッテリーモジュールやバッテリーパックの冷却時にバッテリーセルの冷却温度のバラツキを改善することができるバッテリーモジュール、該バッテリーモジュールを含むバッテリーパック及び該バッテリーパックを含む自動車を提供することができる。
【００２１】
本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施形態を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするものであるため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールを説明するための図である。
【図２】図１のバッテリーモジュールの熱伝達経路及び冷却水の流動を説明するための図である。
【図３】本発明の他の実施形態によるバッテリーモジュールを説明するための図である。
【図４】本発明の他の実施形態によるバッテリーモジュールを説明するための図である。
【図５】図３のバッテリーモジュールのペリメーターチューブの冷却水の流動を説明するための図である。
【図６】図３のバッテリーモジュールの他の実施形態によるペリメーターチューブを説明するための図である。
【図７】本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーモジュールを説明するための図である。
【図８】図７のバッテリーモジュールの熱伝達経路及び冷却水の流動を説明するための図である。
【図９】本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーモジュールを説明するための図である。
【図１０】本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーモジュールを説明するための図である。
【図１１】本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーモジュールを説明するための図である。
【図１２】本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーモジュールを説明するための図である。
【図１３】本発明の一実施形態によるバッテリーパックを説明するための図である。
【図１４】本発明の一実施形態による自動車を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳しく説明することで本発明をより明確にする。後述する実施形態は発明の理解を助けるため例示的に示されるものであり、本発明が後述する実施形態から多様に変形されて実施できることを理解せねばならない。また、発明の理解を助けるため、添付された図面は、実際の縮尺ではなく、一部構成要素の寸法が誇張して示され得る。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールを説明するための図である。
【００２５】
図１を参照すると、バッテリーモジュール１０は、バッテリーセル１００、バスバーアセンブリ２００、ヒートシンク３００及び冷却プレート５００を含むことができる。
【００２６】
前記バッテリーセル１００は、二次電池であって、パウチ型二次電池、角形二次電池または円筒型二次電池であり得る。以下、本実施形態では、前記バッテリーセル１００がパウチ型二次電池であることに限定して説明する。
【００２７】
前記バッテリーセル１００は、少なくとも一つまたはそれ以上の複数で設けられ得る。前記バッテリーセル１００が複数個設けられる場合、前記複数のバッテリーセル１００は相互電気的に接続され得る。
【００２８】
前記バスバーアセンブリ２００は、前記少なくとも一つのバッテリーセル１００の電極リード１０５と連結され、前記少なくとも一つのバッテリーセル１００の両側面に備えられ得る。
【００２９】
このような前記バスバーアセンブリ２００は、バスバーハウジング２１０、連結バスバー２３０及び熱伝達部材２５０を含むことができる。
【００３０】
前記バスバーハウジング２１０は、前記少なくとも一つのバッテリーセル１００の両側に取り付けられ、前記少なくとも一つのバッテリーセル１００の両側を覆うことができる。このような前記バスバーハウジング２１０は、前記少なくとも一つのバッテリーセル１００の両側を覆うことのできる大きさを有し得る。
【００３１】
前記連結バスバー２３０は、前記バスバーハウジング２１０に備えられ、前記少なくとも一つのバッテリーセル１００との電気的接続のために前記少なくとも一つの電極リード１０５と接触し得る。このような前記連結バスバー２３０は、前記少なくとも一つの電極リード１０５とレーザー溶接などを通じて相互に固定され得る。
【００３２】
前記熱伝達部材２５０は、前記連結バスバー２３０と後述する一対の冷却プレート５００との連結をガイドすることができる。具体的には、前記熱伝達部材２５０は、前記連結バスバー２３０に取り付けられ、前記連結バスバー２３０と後述する一対の冷却プレート５００にそれぞれ直接接触し得る。
【００３３】
このような前記熱伝達部材２５０は、高い熱伝達効率を有するサーマルインターフェースマテリアルからなり得る。さらに、前記熱伝達部材２５０は、前記連結バスバー２３０と後述する一対の冷却プレート５００との間で絶縁機能を果たすことができる。
【００３４】
前記ヒートシンク３００は、前記少なくとも一つのバッテリーセル１００と前記バスバーアセンブリ２００の少なくとも一側に備えられ得る。具体的には、前記ヒートシンク３００は、前記少なくとも一つのバッテリーセル１００と前記バスバーアセンブリ２００の下側に備えられ得る。このような前記ヒートシンク３００には冷却水が流動する内部流路３０５が設けられ得る。
【００３５】
前記冷却プレート５００は、一対で備えられ得る。前記一対の冷却プレート５００は、前記ヒートシンク３００と垂直に連結され、前記バスバーアセンブリ２００と直接接触し得る。このような前記冷却プレート５００は、高い熱伝導率を有する金属材質からなり得る。
【００３６】
以下、このような本実施形態による前記バッテリーモジュール１０の熱伝達経路及び冷却水の流動について具体的に説明する。
【００３７】
図２は、図１のバッテリーモジュールの熱伝達経路及び冷却水の流動を説明するための図である。
【００３８】
図２を参照すると、前記少なくとも一つのバッテリーセル１００が発熱するとき、前記少なくとも一つのバッテリーセル１００から発生した熱は前記ヒートシンク３００に伝達され得る。前記ヒートシンク３００は、内部流路３０５を通る冷却水の流動によって前記少なくとも一つのバッテリーセル１００を冷却させることができる。
【００３９】
そして、前記少なくとも一つのバッテリーセル１００の両側、すなわち、前記電極リード１０５と前記バスバーアセンブリ２００の前記連結バスバー２３０側で発生した熱は、前記一対の冷却プレート５００側に伝達され得る。
【００４０】
ここで、前記バスバーアセンブリ２００の前記熱伝達部材２５０は、前記少なくとも一つのバッテリーセル１００の前記電極リード１０５及び前記連結バスバー２３０側で発生した熱の前記一対の冷却プレート５００側への熱伝達をより速く促進させることができる。
【００４１】
前記一対の冷却プレート５００は、前記熱伝達部材２５０と前記ヒートシンク３００に連結されるため、前記少なくとも一つのバッテリーセル１００の前記電極リード１０５と前記バスバーアセンブリ２００の前記連結バスバー２３０側で発生する熱も効果的に冷却させることができる。
【００４２】
具体的には、前記少なくとも一つのバッテリーセル１００の両側部分の熱伝達は、前記少なくとも一つのバッテリーセル１００、前記電極リード１０５、前記連結バスバー２３０、前記熱伝達部材２５０、前記一対の冷却プレート５００及び前記ヒートシンク３００側へと行われ得る。
【００４３】
このように、本実施形態では、前記一対の冷却プレート５００を通じて、前記少なくとも一つのバッテリーセル１００の前記電極リード１０５側の発熱によって前記電極リード１０５の付近がその他の部分より局所的に温度が高くなって発生する前記少なくとも一つのバッテリーセル１００の冷却バラツキを効果的に防止することができる。
【００４４】
したがって、本実施形態においては、前記バスバーアセンブリ２００の前記熱伝達部材２５０及び前記ヒートシンク３００と連結される一対の冷却プレート５００を通じて、前記少なくとも一つのバッテリーセル１００の冷却時に生じ得る冷却温度のバラツキを著しく改善することができる。
【００４５】
図３及び図４は、本発明の他の実施形態によるバッテリーモジュールを説明するための図である。
【００４６】
本実施形態によるバッテリーモジュール２０は、上述した実施形態の前記バッテリーモジュール１０と類似するため、以下、上述した実施形態と実質的に同一であるかまたは類似する構成に対しては重複する説明を省略し、上述した実施形態との相違点を中心に説明する。
【００４７】
図３及び図４を参照すると、前記バッテリーモジュール２０は、前記バッテリーセル１００、前記バスバーアセンブリ２００、前記ヒートシンク３００、前記冷却プレート５００及びペリメーターチューブ６００を含むことができる。
【００４８】
前記バッテリーセル１００、前記バスバーアセンブリ２００、前記ヒートシンク３００及び前記冷却プレート５００は、上述した実施形態と実質的に同一であるかまたは類似するため、以下、重複する説明を省略する。
【００４９】
前記ペリメーターチューブ６００は、一対で備えられ得る。前記一対のペリメーターチューブ６００は、それぞれ、前記一対の冷却プレート５００を少なくとも部分的に囲み、前記ヒートシンク３００と連通され得る。
【００５０】
具体的には、前記一対のペリメーターチューブ６００は、それぞれ、前記冷却プレート５００の周縁に接触するように、前記冷却プレート５００の周縁を囲み得る。
【００５１】
このような前記一対のペリメーターチューブ６００は、それぞれ、チューブ本体６１０、冷却水供給管６３０及び冷却水排出管６５０を含むことができる。
【００５２】
前記チューブ本体６１０は、それぞれの冷却プレート５００を少なくとも部分的に囲み得る。このような前記チューブ本体６１０の内部には前記冷却水が流動できる内部流路６１５が備えられ得る。
【００５３】
前記冷却水供給管６３０は、前記チューブ本体６１０と前記ヒートシンク３００とを連通させ、前記チューブ本体６１０側に前記ヒートシンク３００内の冷却水を供給することができる。
【００５４】
前記冷却水排出管６５０は、前記冷却水供給管６３０と所定の距離だけ離隔し、前記チューブ本体６１０内の前記冷却水を前記ヒートシンク３００に排出できるように、前記チューブ本体６１０の前記内部流路６１５と前記ヒートシンク３００とを連通させることができる。
【００５５】
以下、このような前記バッテリーモジュール１０の前記ペリメーターチューブ６００を通じた冷却について具体的に説明する。
【００５６】
図５は、図３のバッテリーモジュールのペリメーターチューブの冷却水の流動を説明するための図である。
【００５７】
図５を参照すると、前記ヒートシンク３００内部の冷却水は前記ペリメーターチューブ６００の前記冷却水供給管６３０を通じて前記ペリメーターチューブ６００の前記チューブ本体６１０側に流れ込むことができる。
【００５８】
前記チューブ本体６１０に流れ込んだ前記冷却水は、前記チューブ本体６１０の前記内部流路６１５に沿って流動しながら、前記冷却水排出管６５０を通じて前記ヒートシンク３００の前記内部流路３０５へと流れ出ることができる。
【００５９】
本実施形態の場合、このような前記ペリメーターチューブ６００を通じて前記ペリメーターチューブ６００内に配置される前記冷却プレート５００の温度をさらに低下させることができ、前記少なくとも一つのバッテリーセル１００の前記電極リード１０５（図３参照）付近の温度をさらに低下させることができる。
【００６０】
これによって、本実施形態においては、前記ペリメーターチューブ６００を通じて、前記少なくとも一つのバッテリーセル１００の前記電極リード１０５側の発熱による前記電極リード１０５の付近とその他の部分との冷却バラツキをさらに改善することができる。
【００６１】
図６は、図３のバッテリーモジュールの他の実施形態によるペリメーターチューブを説明するための図である。
【００６２】
図６を参照すると、前記ペリメーターチューブ６００の冷却水供給管６３５及び冷却水排出管６５５は、前記ヒートシンク３００と前記チューブ本体６１０との内部の前記冷却水の供給及び排出が可能であれば、前記チューブ本体６１０が前記ヒートシンク３００から所定の距離だけ離隔するように、所定の長さを有することもできる。
【００６３】
図７は、本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーモジュールを説明するための図である。
【００６４】
本実施形態によるバッテリーモジュール３０は、上述した実施形態の前記バッテリーモジュール１０、２０と類似するため、以下、上述した実施形態と実質的に同一であるかまたは類似する構成に対しては重複する説明を省略し、上述した実施形態との相違点を中心に説明する。
【００６５】
図７を参照すると、前記バッテリーモジュール３０は、前記バッテリーセル１００、前記バスバーアセンブリ２００、一対のヒートシンク３００、４００及び前記冷却プレート５００を含むことができる。
【００６６】
前記バッテリーセル１００及び前記バスバーアセンブリ２００は、上述した実施形態と実質的に同一であるかまたは類似するため、以下、重複する説明を省略する。
【００６７】
前記一対のヒートシンク３００、４００は、前記冷却水の流動のための内部流路３０５、４０５を備え、前記少なくとも一つのバッテリーセル１００と前記バスバーアセンブリ２００の一側及び他側を覆うことができる。
【００６８】
このような前記一対のヒートシンク３００、４００は、下部ヒートシンク３００及び上部ヒートシンク４００を含むことができる。
【００６９】
前記下部ヒートシンク３００は、前記内部流路３０５を備え、前記少なくとも一つのバッテリーセル１００と前記バスバーアセンブリ２００の下側を覆うことができる。このような前記下部ヒートシンク３００は、前記一対の冷却プレート５００の下側と接触するように配置され得る。
【００７０】
前記上部ヒートシンク４００は、前記内部流路４０５を備え、前記少なくとも一つのバッテリーセル１００と前記バスバーアセンブリ２００の上側を覆うことができる。このような前記上部ヒートシンク４００は、前記一対の冷却プレート５００の上側と接触するように配置され得る。
【００７１】
以下、本実施形態による前記バッテリーモジュール３０の熱伝達経路及び冷却水の流動について具体的に説明する。
【００７２】
図８は、図７のバッテリーモジュールの熱伝達経路及び冷却水の流動を説明するための図である。
【００７３】
図８を参照すると、前記少なくとも一つのバッテリーセル１００から発生した熱は、前記下部ヒートシンク３００及び前記上部ヒートシンク４００に伝達され得る。そして、前記少なくとも一つのバッテリーセル１００の前記電極リード１０５及び前記バスバーアセンブリ２００の前記連結バスバー２３０から発生した熱は、前記熱伝達部材２５０及び前記冷却プレート５００を経て前記下部ヒートシンク３００及び前記上部ヒートシンク４００側にそれぞれ伝達され得る。
【００７４】
これによって、本実施形態においては、前記上部ヒートシンク４００及び前記下部ヒートシンク３００を通じるデュアル冷却構造が具現されるため、冷却性能をより向上させることができる。
【００７５】
図９及び図１０は、本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーモジュールを説明するための図である。
【００７６】
本実施形態によるバッテリーモジュール４０は、上述した実施形態の前記バッテリーモジュール１０、２０、３０と類似するため、以下、上述した実施形態と実質的に同一であるかまたは類似する構成に対しては重複する説明を省略し、上述した実施形態との相違点を中心に説明する。
【００７７】
図９及び図１０を参照すると、前記バッテリーモジュール４０は、前記バッテリーセル１００、前記バスバーアセンブリ２００、前記一対のヒートシンク３００、４００、前記冷却プレート５００及び前記一対のペリメーターチューブ６００を含むことができる。
【００７８】
前記バッテリーセル１００及び前記バスバーアセンブリ２００は、上述した実施形態と実質的に同一であるかまたは類似するため、以下、重複する説明を省略する。
【００７９】
前記一対のヒートシンク３００、４００は、前記下部ヒートシンク３００及び前記上部ヒートシンク４００を含むことができる。
【００８０】
前記下部ヒートシンク３００及び前記上部ヒートシンク４００は、上述した実施形態と実質的に同一であるかまたは類似するため、以下、重複する説明を省略する。
【００８１】
前記冷却プレート５００は、上述した実施形態と実質的に同一であるかまたは類似するため、以下、重複する説明を省略する。
【００８２】
前記一対のペリメーターチューブ６００は、それぞれ、チューブ本体６１０、冷却水供給管６３０及び冷却水排出管６５０を含むことができる。
【００８３】
前記チューブ本体６１０の上側は前記上部ヒートシンク４００の底部に接触して配置され得る。これによって、本実施形態においては、前記チューブ本体６１０の冷却性能がより向上し、前記冷却プレート５００の温度をさらに低下させることができる。
【００８４】
前記冷却水供給管６３０及び前記冷却水排出管６５０は、上述した実施形態と実質的に同一であるかまたは類似するため、以下、重複する説明を省略する。
【００８５】
このように、本実施形態では、前記上部ヒートシンク４００が前記ペリメーターチューブ６００と接触して配置されるため、前記ペリメーターチューブ６００の冷却性能をさらに高めることができる。
【００８６】
図１１及び図１２は、本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーモジュールを説明するための図である。
【００８７】
本実施形態によるバッテリーモジュール５０は、上述した実施形態の前記バッテリーモジュール１０、２０、３０、４０と類似するため、以下、上述した実施形態と実質的に同一であるかまたは類似する構成に対しては重複する説明を省略し、上述した実施形態との相違点を中心に説明する。
【００８８】
図１１及び図１２を参照すると、前記バッテリーモジュール５０は、前記バッテリーセル１００、前記バスバーアセンブリ２００、前記一対のヒートシンク３００、４００、前記冷却プレート５００及び前記一対のペリメーターチューブ７００を含むことができる。
【００８９】
前記バッテリーセル１００及び前記バスバーアセンブリ２００は、上述した実施形態と実質的に同一であるかまたは類似するため、以下、重複する説明を省略する。
【００９０】
前記一対のヒートシンク３００、４００は、前記下部ヒートシンク３００及び前記上部ヒートシンク４００を含むことができる。
【００９１】
前記下部ヒートシンク３００及び前記上部ヒートシンク４００は、内部を流動する冷却水の流量が相異なるように形成され得る。本実施形態の場合、前記下部ヒートシンク３００の流量が前記上部ヒートシンク４００の流量よりも大きく形成され得る。
【００９２】
前記冷却プレート５００は、上述した実施形態と実質的に同一であるかまたは類似するため、以下、重複する説明を省略する。
【００９３】
前記一対のペリメーターチューブ７００は、それぞれ、チューブ本体７１０、冷却水供給管７３０、７４０及び冷却水排出管７５０、７６０を含むことができる。
【００９４】
前記チューブ本体７１０は、内部流路７１５を備え、前記冷却プレート５００の周縁を囲み、前記下部ヒートシンク３００の上面及び前記上部ヒートシンク４００の底面に接触して配置されるかまたは所定の距離だけ離隔して配置され得る。
【００９５】
前記冷却水供給管７３０、７４０は、一対で備えられ得る。前記一対の冷却水供給管７３０、７４０は、それぞれ、前記チューブ本体７１０の底部に備えられ、前記下部ヒートシンク３００の前記内部流路３０５に連通され得る。
【００９６】
前記冷却水排出管７５０、７６０は、一対で備えられ得る。前記一対の冷却水排出管７５０、７６０は、それぞれ、前記チューブ本体７１０の上部に備えられ、前記上部ヒートシンク４００の前記内部流路４０５に連通され得る。
【００９７】
このように、本実施形態では、前記一対のペリメーターチューブ７００が、それぞれ、一対の冷却水供給管７３０、７４０及び冷却水排出管７５０、７６０を備え得る。この場合、前記冷却水は、上述したように、前記下部ヒートシンク３００と前記上部ヒートシンク４００とで異なる流量で流動し得る。
【００９８】
一方、前記下部ヒートシンク３００の流量が前記上部ヒートシンク４００の流量よりも小さく形成される場合、前記一対の冷却水供給管７３０、７４０が前記チューブ本体７１０の上部に備えられ、前記一対の冷却水排出管７５０、７６０が前記チューブ本体７１０の底部に備えられ得る。
【００９９】
図１３は本発明の一実施形態によるバッテリーパックを説明するための図であり、図１４は本発明の一実施形態による自動車を説明するための図である。
【０１００】
図１３及び図１４を参照すると、バッテリーパック１は、上述した実施形態による少なくとも一つのバッテリーモジュール１０及び前記少なくとも一つのバッテリーモジュール１０をパッケージングするパックケース６０を含むことができる。
【０１０１】
前記少なくとも一つのバッテリーモジュールは、上述した実施形態の前記バッテリーモジュール２０、３０、４０、５０のうちいずれか一つであり得、複数個が備えられることもできる。複数個が備えられる場合、上述した実施形態の前記バッテリーモジュール１０と前記バッテリーモジュール２０、３０、４０、５０との集合体として備えられてもよい。
【０１０２】
このような前記バッテリーパック１は、自動車Ｖの燃料源として、自動車Ｖに備えられ得る。例えば、前記バッテリーパック１は、電気自動車、ハイブリッド自動車及びその他バッテリーパック１を燃料源として使用可能なその他の方式で自動車Ｖに備えられ得る。
また、前記バッテリーパック１は、前記自動車Ｖの外にも、二次電池を用いる電力貯蔵装置（Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ）などのその他の装置や器具及び設備などにも備えられることは言うまでもない。
【０１０３】
このように、本実施形態による前記バッテリーパック１、及び前記自動車Ｖのような前記バッテリーパック１を備える装置や器具及び設備は、上述した前記バッテリーモジュール１０を含むため、上述したバッテリーモジュール１０による長所をすべて有するバッテリーパック１及び前記バッテリーパック１を備える自動車Ｖなどの装置や器具及び設備などを具現することができる。
【０１０４】
以上のような多様な実施形態によって、前記バッテリーセル１００の冷却温度のバラツキを改善することができる前記バッテリーモジュール１０、２０、３０、４０、５０、このような前記バッテリーモジュール１０、２０、３０、４０、５０を含む前記バッテリーパック１、及びこのような前記バッテリーパック１を含む前記自動車Ｖを提供することができる。
【０１０５】
以上、本発明の望ましい実施形態を図示し説明したが、本発明が上述した特定の実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲で請求する本発明の要旨から逸脱することなく発明が属する技術分野で通常の知識を持つ者によって多様な変形実施が可能であり、このような変形実施は本発明の技術的思想や見込みから個別的に理解されてはならない。
【符号の説明】
【０１０６】
１  バッテリーパック
１０  バッテリーモジュール
２０  バッテリーモジュール
３０  バッテリーモジュール
４０  バッテリーモジュール
５０  バッテリーモジュール
６０  パックケース
１００  バッテリーセル
１０５  電極リード
２００  バスバーアセンブリ
２１０  バスバーハウジング
２３０  連結バスバー
２５０  熱伝達部材
３００  ヒートシンク、下部ヒートシンク
３０５  内部流路
４００  ヒートシンク、上部ヒートシンク
４０５  内部流路
５００  冷却プレート
６００  ペリメーターチューブ
６１０  チューブ本体
６１５  内部流路
６３０  冷却水供給管
６３５  冷却水供給管
６５０  冷却水排出管
６５５  冷却水排出管
７００  ペリメーターチューブ
７１０  チューブ本体
７１５  内部流路
７３０  冷却水供給管
７４０  冷却水供給管
７５０  冷却水排出管
７６０  冷却水排出管
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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