(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、複数のセルアセンブリが積層されて形成されたセルアセンブリ積層体、及び前記セルアセンブリ積層体を収容するモジュールケースを含むモジュール本体と、前記モジュール本体の上部及び下部に配置され、前記モジュールケースから伝達された熱を放出させる一対のヒートシンクとを含み、前記セルアセンブリは、少なくとも１つのバッテリーセルと、前記バッテリーセルを収容するカートリッジと、前記バッテリーセルの上端と前記カートリッジとの間及び前記バッテリーセルの下端と前記カートリッジとの間に形成される空いた空間を充填する一対の熱伝導性樹脂層とを含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセルアセンブリが積層されて形成されたセルアセンブリ積層体、及び前記セルアセンブリ積層体を収容するモジュールケースを含むモジュール本体と、
前記モジュール本体の上部及び下部に配置され、前記モジュールケースから伝達された熱を放出させる一対のヒートシンクと、
を含み、
前記セルアセンブリは、
少なくとも１つのバッテリーセルと、
前記バッテリーセルを収容するカートリッジと、
前記バッテリーセルの上端と前記カートリッジとの間及び前記バッテリーセルの下端と前記カートリッジとの間に形成される空いた空間を充填する一対の熱伝導性樹脂層と、
を含むバッテリーモジュール。
【請求項２】
前記カートリッジは両側が開放された直方体状を有し、前記バッテリーセルは前記カートリッジの内側面と接する、請求項１に記載のバッテリーモジュール。
【請求項３】
前記カートリッジは両側が開放された直方体状を有し、前記バッテリーセルと前記カートリッジの内側面との間には絶縁シートが介在される、請求項１に記載のバッテリーモジュール。
【請求項４】
前記バッテリーセルの前記上端及び前記下端は、前記熱伝導性樹脂層と接する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のバッテリーモジュール。
【請求項５】
前記カートリッジは、その上面及び下面に前記熱伝導性樹脂層の形成のための樹脂ペーストを注入するための注入口、及び注入された樹脂が吐出される吐出口を備える、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】
前記注入口は、前記カートリッジの下面の中心部に形成され、前記吐出口は、前記カートリッジの下面の長手方向の両端部に形成される、請求項５に記載のバッテリーモジュール。
【請求項７】
前記注入口は、前記カートリッジの上面の中心部に形成され、前記吐出口は、前記カートリッジの上面の長手方向の両端部に形成される、請求項５又は６に記載のバッテリーモジュール。
【請求項８】
前記バッテリーモジュールは、前記モジュール本体と前記ヒートシンクとの間に介在される一対のＴＩＭ層をさらに含む、請求項１〜７のいずれか一項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バッテリーモジュールを少なくとも１つ以上含むバッテリーパック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却効率が向上したバッテリーモジュール及びそれを含むバッテリーパックに関し、より詳しくは、冷却フィン及び熱伝導性樹脂層を用いて向上した冷却効率を示しながら、簡素化した製造工程を有するバッテリーモジュール及びそれを含むバッテリーパックに関する。
【０００２】
本出願は、２０１８年７月２６日出願の韓国特許出願第１０−２０１８−００８７４２４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】
現在、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、リチウム二次電池などの二次電池が商用化しているが、中でもリチウム二次電池は、ニッケル系列の二次電池に比べてメモリ効果が殆ど起きず充放電が自在であり、自己放電率が非常に低くてエネルギー密度が高いという長所から脚光を浴びている。
【０００４】
このようなリチウム二次電池は、主に、リチウム系酸化物及び炭素材をそれぞれ正極活物質及び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と負極活物質がそれぞれ塗布された正極板と負極板とがセパレータを介在して配置された電極組立体、及び電極組立体を電解液とともに密封収納する外装材、すなわち電池ケースを備える。
【０００５】
一般に、リチウム二次電池は、外装材の形状によって、電極組立体が金属缶に収納されている缶型二次電池と、電極組立体がアルミニウムラミネートシートからなるパウチに収納されているパウチ型二次電池とに分けられる。
【０００６】
近年、携帯型電子機器のような小型装置だけでなく、自動車や電力貯蔵装置のような中大型装置にも二次電池が広く適用されている。このような中大型装置に適用される場合、容量及び出力を高めるため複数の二次電池が電気的に連結される。特に、このような中大型装置には、積層が容易であるという長所から、パウチ型セルが多く用いられる。
【０００７】
しかし、パウチ型セルは、一般にアルミニウム及びポリマー樹脂からなるラミネートシートの電池ケースで包装されているため、機械的剛性が低い。したがって、複数のパウチ型セルを含んでバッテリーモジュールを構成するとき、二次電池を外部の衝撃などから保護し、その動きを防止し、積層を容易にするため、フレームを用いる場合が多い。
【０００８】
フレームは、カートリッジなどの他の多様な用語でも称されるが、通常、中央部分が空いている四角のプレート状で構成される場合が多く、このとき、４つの辺がパウチ型セルの外周部を囲むように構成される。そして、このようなフレームは、バッテリーモジュールを構成するため複数が積層された形態で用いられ、パウチ型セルはフレームが積層されたときに生じる内部の空いた空間に位置し得る。
【０００９】
一方、図１を参照すると、従来のバッテリーモジュール構造が示されている。このような従来のバッテリーモジュール構造は、複数のフレーム２を用いて複数のパウチ型セル１を積層する場合、一対のパウチ型セル１それぞれの外側面上にプレート状の冷却フィン３を適用することで冷却効率を高める。
【００１０】
二次電池は、夏場のように高温環境で使用される場合があり、また、二次電池自体からも熱が発生し得る。このとき、複数の二次電池が積層されていると、二次電池の温度がさらに高くなり得るが、この温度が適正の温度よりも高くなれば二次電池の性能が低下し得、酷い場合は爆発や発火のおそれもある。したがって、バッテリーモジュールを構成するとき、パウチ型セル１の面と接触するように冷却フィン３を適用し、冷却フィン３をその下部に位置した冷却プレート４と接触させることで、バッテリーモジュールの全体的な温度上昇を防止する構成が多く用いられる。
【００１１】
しかし、通常金属材質で構成される冷却フィン３を対面するパウチ型セル１の間毎に介在させてバッテリーモジュールを構成する場合、パウチ型セル１と冷却フィン３とを積層／固定する工程に長時間がかかって生産性が低下し、また冷却フィン３だけでは十分な冷却効果が得られないという問題がある。
【００１２】
したがって、このような工程上の問題を解消し、またパウチ型セル−冷却フィンからなる冷却経路の外に追加的な冷却経路を有するバッテリーモジュール構造に対する開発が求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、冷却フィンとパウチ型セルとの結合、及びパウチ型セルをモジュールケース内で結合する工程を簡素化し、またバッテリーモジュールの冷却経路を多様化して冷却効率を向上させることを目的とする。
【００１４】
ただし、本発明が解決しようとする技術的課題は上述した課題に制限されず、他の課題は下記の発明の説明から当業者に明確に理解できるでしょう。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述した課題を解決するため、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールは、複数のセルアセンブリが積層されて形成されたセルアセンブリ積層体、及び前記セルアセンブリ積層体を収容するモジュールケースを含むモジュール本体と、前記モジュール本体の上部及び下部に配置され、前記モジュールケースから伝達された熱を放出させる一対のヒートシンクとを含み、前記セルアセンブリは、少なくとも１つのバッテリーセルと、前記バッテリーセルを収容するカートリッジと、前記バッテリーセルの上端と前記カートリッジとの間及び前記バッテリーセルの下端と前記カートリッジとの間に形成される空いた空間を充填する一対の熱伝導性樹脂層と、を含む。
【００１６】
前記カートリッジは、両側が開放された直方体状を有し、前記バッテリーセルは、前記カートリッジの内側面と接し得る。
【００１７】
前記カートリッジは、両側が開放された直方体状を有し、前記バッテリーセルと前記カートリッジの内側面との間には絶縁シートが介在され得る。
【００１８】
前記バッテリーセルの前記上端及び前記下端は、前記熱伝導性樹脂層と接し得る。
【００１９】
前記カートリッジは、その上面及び下面に前記熱伝導性樹脂層の形成のための樹脂を注入するための注入口及び注入された樹脂が吐出される吐出口を備え得る。
【００２０】
前記注入口は、前記カートリッジの下面の中心部に形成され、前記吐出口は、前記カートリッジの下面の長手方向の両端部に形成され得る。
【００２１】
前記注入口は、前記カートリッジの上面の中心部に形成され、前記吐出口は、前記カートリッジの上面の長手方向の両端部に形成され得る。
【００２２】
前記バッテリーモジュールは、前記モジュール本体と前記ヒートシンクとの間に介在される一対のＴＩＭ層（ｔｈｅｒｍａｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｍａｔｅｒｉａｌ ｌａｙｅｒ）をさらに含み得る。
【００２３】
一方、本発明の他の実施形態によるバッテリーパックは、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールを少なくとも１つ以上含む。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の実施形態によれば、冷却フィンとバッテリーモジュールとの結合工程が簡素化して生産性を向上させることができる。
【００２５】
本発明の実施形態によれば、冷却フィンを用いた熱放出経路の外に、簡単且つ効率的に熱を放出できる追加的な冷却経路を確保することで、冷却効率を向上させることができる。
【００２６】
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】
【００２７】
【図１】冷却フィンが適用された従来のバッテリーモジュール構造を示した図である。
【図２】本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールを示した斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールに適用されるセルアセンブリ積層体を示した斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールに適用されるセルアセンブリを示した斜視図である。
【図５】図４に示されたセルアセンブリを構成するバッテリーセルを示した斜視図である。
【図６】図４に示されたセルアセンブリを構成するカートリッジを示した斜視図である。
【図７】図６に示されたカートリッジの下面を示した図である。
【図８】図５及び図６にそれぞれ示されたバッテリーセルとカートリッジとが結合された形態を示した図である。
【図９】図８に示されたバッテリーセルとカートリッジとの結合体に熱伝導性樹脂を注入してセルアセンブリを完成させる工程を示した図である。
【図１０】本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールにおいて、冷却が行われる経路を示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
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。これに先立ち、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形態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形態に過ぎず、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。
【００２９】
まず、図２及び図３を参照して、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールの全体的な構造について概略的に説明する。
【００３０】
図２は本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールを示した斜視図であり、図３は本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールに適用されるセルアセンブリ積層体を示した斜視図である。
【００３１】
図２を参照すると、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールは、モジュール本体１００、及びモジュール本体１００の上部及び下部に配置されるヒートシンク２００を含み、モジュール本体１００とヒートシンク２００との間に配置されるＴＩＭ層３００をさらに含むことができる。
【００３２】
前記モジュール本体１００は、複数のセルアセンブリ１２１を積層させた形態のセルアセンブリ積層体１２０をモジュールケース１１０（図１０を参照）内に収容することで得られる。前記複数のセルアセンブリ１２１は、セルアセンブリ１２１の広い面同士が対面して接するように積層される。
【００３３】
前記ヒートシンク２００は、モジュール本体１００の上部及び下部に配置されてモジュールケース１１０の上面及び下面と直接的／間接的に接触し、熱を外部に放出する機能を果たす。すなわち、モジュール本体１００から発生する熱、より詳しくは、後述するバッテリーセル１０から発生してモジュールケース１１０に伝導された熱を外部に放出する。
【００３４】
前記ヒートシンク２００は、このような熱放出の効率性を向上させるため、内部に液状の冷却流体（例えば、水）を収容可能な空間を備え、この場合、このような冷却流体を内部空間に導入し、また冷却流体を外部に流出可能なパイプ２１０を備えることができる。
【００３５】
前記ヒートシンク２００は、熱伝導性に優れた金属材質、例えば銅又は銅合金からなり得る。
【００３６】
一方、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールは、上述したように、モジュール本体１００とヒートシンク２００との間に介在されるＴＩＭ層３００をさらに含むことができる。このようなＴＩＭ層３００は、モジュール本体１００の上面及び下面とヒートシンク２００との間において接触しない空いた空間が生じないようにすることで、モジュール本体１００からヒートシンク２００側へとより効率的に熱伝達を行うことができる。
【００３７】
前記ＴＩＭ層３００は、ＴＩＭ（ｔｈｅｒｍａｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｍａｔｅｒｉａｌ）からなり、このようなＴＩＭとしては、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化ホウ素（ＢＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などのように高い熱伝導性と低い電気伝導性を有する物質を含むサーマルグリース（ｔｈｅｒｍａｌ ｇｒｅｅｓｅ）が用いられ得る。
【００３８】
前記ＴＩＭ層３００を介在せずにモジュール本体１００とヒートシンク２００とが互いに直接接触する場合、ＴＩＭ層３００を介在する場合と比べて熱伝達経路は短くなり得る。しかし、金属材質またはプラスチック材質などからなるモジュールケース１１０の表面と、金属材質からなるヒートシンク２００の表面との接合界面で生じ得る空いた空間によって、実質的な熱伝導性は低下する問題が生じ得る。
【００３９】
したがって、このような空いた空間をＴＩＭで完全に満たして実質的な熱伝導性を向上させるため、モジュール本体１００とヒートシンク２００との間にこのようなＴＩＭ層３００が介在されるのである。
【００４０】
以下、図４〜図８を参照して、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールを構成するセルアセンブリ１２１の具体的な構造について説明する。
【００４１】
図４は本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールに適用されるセルアセンブリを示した斜視図であり、図５は図４に示されたセルアセンブリを構成するバッテリーセルを示した斜視図である。また、図６は図４に示されたセルアセンブリを構成するカートリッジを示した斜視図である。また、図７は図６に示されたカートリッジの下面を示した図であり、図８は図５及び図６にそれぞれ示されたバッテリーセルとカートリッジとが結合された形態を示した図である。また、図９は図８に示されたバッテリーセルとカートリッジとの結合体に熱伝導性樹脂を注入してセルアセンブリを完成させる工程を示した図である。
【００４２】
まず、図４を参照すると、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールを構成する複数のセルアセンブリ１２１それぞれは、少なくとも１つのバッテリーセル１０、バッテリーセル１０を収容するカートリッジ２０、及びバッテリーセル１０とカートリッジ２０との間の空いた空間を充填する熱伝導性樹脂層３０を含む。
【００４３】
図５を参照すると、前記バッテリーセル１０は、パウチ型のバッテリーセルであって、電極組立体（図示せず）、パウチケース１１、一対の電極リード１４及びパウチケース１１の内側面と電極リード１４との間に介在される一対のシーラント１５を含む。
【００４４】
図示していないが、前記電極組立体は、交互に繰り返して積層された正極板と負極板との間にセパレータを介在させた形態を有し、両側の最外郭には絶縁のためにセパレータがそれぞれ位置することが望ましい。
【００４５】
前記正極板は、正極集電体及び少なくともその一面上にコーティングされる正極活物質層を含み、一側端部には正極活物質がコーティングされていない正極無地部領域が突設されるが、このような正極無地部領域は電極リード１４と連結される正極タブとして機能する。
【００４６】
同様に、前記負極板は、負極集電体及び少なくともその一面上にコーティングされる負極活物質層を含み、一側端部には負極活物質がコーティングされていない無地部領域が突設されるが、このような無地部領域は電極リード１４と連結される負極タブとして機能する。
【００４７】
また、前記セパレータは、正極板と負極板との間に介在され、相異なる極性を有する電極板同士が直接接触することを防止するが、正極板と負極板との間で電解質を媒介体にしてイオンが移動できるように、多孔性材質からなり得る。
【００４８】
前記パウチケース１１は、電極組立体の上部を覆う上部ケース、及び下部を覆う下部ケースからなり、上部ケース及び下部ケースは、それぞれ、最内層に該当する第１樹脂層／中問層に該当する金属層／最外層に該当する第２樹脂層から構成される多層のパウチフィルムから形成され得る。
【００４９】
このようなパウチフィルムの最内側面を成す第１樹脂層は、上／下部ケースが当接した状態で熱が加えられたとき、互いに十分融着できるようにするため、熱融着性を有する樹脂からなり得る。このような第１樹脂層としては、未延伸ポリプロピレン、ポリプロピレンまたはこれらの混合物などが用いられ得る。前記金属層としては、アルミニウム（Ａｌ）などの熱伝導性に優れた金属が用いられ得る。また、最外層を成す第２樹脂層としては、ポリエチレンテレフタレート、ナイロンまたはこれらの混合物などが用いられ得る。
【００５０】
前記パウチケース１１は、電極組立体（図示せず）を収容する収容部１２、及び収容部１２の周縁方向に延び、電極リード１４が外部に引き出された状態で熱融着されてパウチケース１１を密封するシーリング部１３を含む。
【００５１】
前記電極リード１４は、正極タブに連結される正極リードと負極タブに連結される負極リードとに分けられ、正極リードと負極リードのそれぞれはパウチケース１１の外側に引き出される。本発明では、一対の電極リード１４が相異なる方向に引き出された場合のみが図示されているが、これは例示に過ぎず、一対の電極リード１４は同じ方向に引き出されてもよい。
【００５２】
一方、図５を除いた他の図にはバッテリーセル１０の電極リード１４が図示されていないが、これは図示の便宜のためであり、上述したように、本発明に適用されるバッテリーセル１０において、一対の電極リード１４はバッテリーセル１０の一側または両側から引き出された形態を有し得る。
【００５３】
次いで、図６〜図９を参照すると、本発明に適用されるカートリッジ２０は、バッテリーセル１０を収容できるように両側が開放された中空の直方体状のフレームであって、少なくとも１つのバッテリーセル１０が収容されたとき、バッテリーセル１０またはバッテリーセル１０同士が積層されたセル積層体の外側面がカートリッジ２０の内側面と接触し得る。また、前記カートリッジ２０は、バッテリーセル１０から発生した熱を放出する冷却フィンとしての機能を果たすため、熱伝導性に優れたアルミニウムなどの金属材質からなることが望ましいが、このような金属材質のカートリッジ２０とバッテリーセル１０との間の絶縁性を強化するため、セル積層体の外側面とカートリッジ２０の内側面との間には絶縁シートが介在され得る。
【００５４】
このようにセル積層体をカートリッジ２０内部の収容空間に挿入するため、前記カートリッジ２０内部の収容空間はバッテリーセル１０またはセル積層体と対応する形状及びサイズを有する。
【００５５】
ただし、図９に示されたように、カートリッジ２０の内部には熱伝導性樹脂層３０が形成されねばならないため、バッテリーセル１０の上端部及び下端部（図６を基準にしたとき、上方及び下方を意味する）とカートリッジ２０の内側面との間には一定の空間Ｓが形成される。
【００５６】
図７を参照すると、前記カートリッジ２０は、上面及び下面に形成される注入口２０ａ及び吐出口２０ｂを備える。前記注入口２０ａは、カートリッジ２０の上面及び下面の長手方向の中心部に貫設され、熱伝導性樹脂層３０を形成するための樹脂ペーストの注入通路として機能する。
【００５７】
また、前記吐出口２０ｂは、カートリッジ２０の上面及び下面の長手方向の両端部に貫設され、注入口２０ａから注入された熱伝導性樹脂ペーストがバッテリーセル１０またはセル積層体とカートリッジ２０との間に形成された空いた空間Ｓを全部充填したか否かを確認できるようにする。すなわち、前記カートリッジ２０の下面中心部に位置した注入口２０ａを通って熱伝導性樹脂ペーストの注入が始まれば、カートリッジ２０の長手方向の中心部から両側端部に向かう方向に熱伝導性樹脂ペーストが満たされるようになって、カートリッジ２０の長手方向の両端部に位置する吐出口２０ｂから熱伝導性樹脂ペーストが外部に吐出されれば、作業者は空いた空間Ｓが熱伝導性樹脂ペーストで完全に満たされたと認識して充填作業を中断することができる。
【００５８】
前記熱伝導性樹脂層３０は、エポキシなどの樹脂に熱伝導性を与える添加物を添加した素材（例えば、グラファイト）からなる層であって、熱伝導性ペーストをバッテリーセル１０とカートリッジ２０との間の空いた空間Ｓに充填することで得られる。
【００５９】
前記熱伝導性樹脂層３０は、カートリッジ２０内の空いた空間Ｓを充填してバッテリーセル１０をカートリッジ２０内に固定させ、またバッテリーセル１０の下部とカートリッジ２０の内側面との間に空いた空間が生じないようにして、バッテリーセル１０からカートリッジ２０側へと熱が円滑に伝達されるようにする。このように、前記熱伝導性樹脂層３０は、固定という目的を考慮して、熱伝導性樹脂ペーストの製造過程で高分子バインダー成分を添加することができる。
【００６０】
一方、本発明によるバッテリーモジュールは、複数のセルアセンブリ１２１を積層させるが、それぞれのセルアセンブリ１２１毎に樹脂の充填を通じてバッテリーセル１０とカートリッジ２０とを結合することで、熱伝導性樹脂層３０を成す樹脂の密度分布を全体的に均一に形成することができる。
【００６１】
複数のバッテリーセル１０をカートリッジ２０内に収容せず、直接モジュールケース１１０内に収容してからバッテリーセル１０とモジュールケース１１０との間に形成される空間を樹脂で充填する方式でバッテリーモジュールを製作する場合は、熱伝導性樹脂層３０を成す樹脂の密度が位置毎にかなり不均一になり得る。
【００６２】
すなわち、モジュールケース１１０の内部に収容されるバッテリーセル１０の個数が多くなる場合、バッテリーセル１０が集められたセル積層体の厚さが非常に厚くなる。この場合、モジュールケース１１０の上面及び／または下面に注入口を形成して樹脂を注入すると、注入口に近い位置と遠い位置とにおける樹脂の密度にかなり大きい差が生じるようになる。これによって、製品の品質が不均一になる結果につながり得るが、本発明によるバッテリーモジュールの場合、最小化した空間内で樹脂充填作業が行われるため、このような問題を解消することができる。
【００６３】
以下、図１０を参照して、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールにおける熱の放出経路を説明する。
【００６４】
図１０は、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールにおいて冷却が行われる経路を示した模式図である。
【００６５】
図１０を参照すると、矢印に沿ってバッテリーセル１０で発生した熱が移動し、これによってバッテリーモジュールの冷却が行われる。
【００６６】
すなわち、前記バッテリーセル１０で発生した熱は、大きく２つの経路に沿って移動するようになる。一方の経路はバッテリーセル１０の広い面→カートリッジ２０→モジュールケース１１０→ＴＩＭ層３００→ヒートシンク２００につながる経路（第１経路）であり、他方の経路はバッテリーセル１０の上端及び下端→熱伝導性樹脂層３０→モジュールケース１１０→ＴＩＭ層３００→ヒートシンク２００につながる経路（第２経路）である。
【００６７】
このように、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールは、２つの経路を通じてバッテリーセル１０から熱を放出することで、効率的な冷却を実現することができ、さらに、前記第２経路を形成する熱伝導性樹脂層３０は、冷却効率の向上だけでなく、バッテリーセル１０をカートリッジ２０内で確実に固定することで製品の信頼性を向上させることができる。
【００６８】
また、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールは、バッテリーモジュールを構成するそれぞれのセルアセンブリ毎に個別的に熱伝導性樹脂ペーストを注入することで、熱伝導性樹脂層３０を成すペーストを非常に均一に塗布することができ、これによってバッテリーセル１０とカートリッジ２０との間の固定力の増大及びバッテリーセル１０の下端とカートリッジ２０との間の熱伝導性の極大化をもたらすことができる。
【００６９】
一方、上述したような本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールを少なくとも１つ以上積層してバッテリーパックを形成することができ、このように具現されたバッテリーパックも本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールと同様に、優れた冷却効率及び製品信頼性を有することができる。
【００７０】
以上のように、本発明を限定された実施形態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。
【符号の説明】
【００７１】
１  パウチ型セル
２  フレーム
３  冷却フィン
４  冷却プレート
１０  バッテリーセル
１１  パウチケース
１２  収容部
１３  シーリング部
１４  電極リード
１５  シーラント
２０  カートリッジ
２０ａ  注入口
２０ｂ  吐出口
３０  熱伝導性樹脂層
１００  モジュール本体
１１０  モジュールケース
１２０  セルアセンブリ積層体
１２１  セルアセンブリ
２００  ヒートシンク
２１０  パイプ
３００  ＴＩＭ層
【図１】
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【図２】
2021504893.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2021504893.tif 000007
【図６】
2021504893.tif 000008
【図７】
2021504893.tif 000009
【図８】
2021504893.tif 000010
【図９】
2021504893.tif 000011
【図１０】
2021504893.tif 000012
【国際調査報告】
2021504893.tif 000013
2021504893.tif 000014
2021504893.tif 000015
2021504893.tif 000016