(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一側には空気流路の入口が、他側には空気流路の出口が開口している電池積層体と、前記空気流路の入口及び前記空気流路の出口に各々連通するように前記電池積層体の両側部に結合した複数の冷却ダクトと、を含む電池モジュールであって、
前記複数の冷却ダクトが、各々ダクトハウジングを有し、
複数の冷却ハウジングのうち少なくとも一つが、貫通孔を定義するプラグ収容部と、前記貫通孔に気密に挿入され、複数のワイヤ収容ホールが形成されたハーネス収容プラグと、を備え、
内蔵ハーネスと外蔵ハーネスとが結合したハーネスが、前記ハーネス収容プラグを通過してダクトハウジングの外部から内部まで延び、
内蔵ハーネスの複数のワイヤまたは外蔵ハーネスの複数の対応ワイヤが、前記複数のワイヤ収容ホールの一側に挿入されて他側へ突出し、前記複数のワイヤと前記複数の対応ワイヤとが、電気的に結合し、
前記プラグ収容部が、前記ダクトハウジングの表面から、前記プラグ収容部の前記貫通孔の延在方向に突出しており、前記ハーネス収容プラグが、前記貫通孔の中を通過して前記貫通孔から突出しており、
前記ハーネス収容プラグが、係止段と、前記係止段の上部から所定の高さで突出した挿入部と、を含み、
前記係止段が、挿入部の下に位置し、前記挿入部の下端から外側へ突出して延び、
前記挿入部が、外周面の周りに沿って前記貫通孔の内面と接触する凹凸を有することを特徴とする電池モジュール。
【請求項２】
前記空気流路の入口に結合した冷却ダクトと、前記空気流路の出口に結合した冷却ダクトとが、前記電池積層体をサンドイッチ構造で囲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３】
各々のダクトハウジングが、前記電池積層体に向けて開口し、前記電池積層体の反対側に向けて凸形状を有し、前記電池積層体の側壁に密着して前記空気流路と連通す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４】
前記プラグ収容部を備えるダクトハウジングが、上部の角に前記貫通孔を定義す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】
前記ハーネス収容プラグが、軟性物質からな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６】
前記軟性物質が、シリコーンまたはゴムであることを特徴とする請求項５に記載の電池モジュール。
【請求項７】
挿入部が、前記貫通孔を通して締まりばめにな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８】
前記係止段が、前記ダクトハウジングの内部において前記プラグ収容部の前記貫通孔の下で前記プラグ収容部の下部縁にかかって前記貫通孔を遮蔽し、
前記挿入部が、前記プラグ収容部の前記貫通孔に挿入されて前記貫通孔から突出し、前記ダクトハウジングの外部に露出することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の電池モジュール。
【請求項９】
前記複数のワイヤ収容ホールが、各々を通過するワイヤの表面を気密に囲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１０】
前記内蔵ハーネスが、前記ダクトハウジングの内壁に設けられた送風ファンを駆動する駆動モーターに電気的に接続す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１１】
前記内蔵ハーネスが、前記ダクトハウジングの内壁に設けられた温度センサーに電気的に接続することを特徴とする請求項１０に記載の電池モジュール。
【請求項１２】
前記内蔵ハーネスと前記外蔵ハーネスとが、前記ハーネス収容プラグの周辺で相互電気的に接続す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１３】
前記外蔵ハーネスの端部に接続したコネクターをさらに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】
前記コネクターに接続したバッテリー管理システムをさらに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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密閉した空気排出構造物の内部及び外部に導線を配置し、導線によって空気排出構造物を貫通するときに、空気排出構造物と導線との接触部分において導線の被覆に沿った空気排出構造物の内部から外部への空気の漏出を防止するのに適した電池モジュールに関する。
本出願は、２０１５年１０月２日出願の韓国特許出願第１０−２０１５−０１３９１５４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】
【０００２】
最近、車両の排出ガスに起因した大気汚染を減らすために、車両は、内燃機関及び／または電気モータを用いて駆動力を確保する研究に基づいて製造されている。これによって、前記車両は、ハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動車及び電気自動車の順に進化してきた。
【０００３】
よく知られているように、前記ハイブリッド自動車及びプラグインハイブリッド自動車は、内燃機関、電気モーター及び電池パックを有し、前記電気自動車は、内燃機関を除いて電気モーター及び電池パックを有する。
【０００４】
前記電池パックは、電気自動車の内部及び／または外部で充電可能に構成される。前記電池パックは、電池積層体と複数のダクトを含む電池モジュールを有する。前記電池積層体は、順次積層される複数のカートリッジと、複数のカートリッジの間に位置する少なくとも一つの電池セルと、を有する。前記カートリッジは、相互対向する一側面と他側面とを貫通する空気流路を有する。前記複数のダクトは、前記空気流路が露出した電池積層体の両側面をサンドイッチ構造で囲み、複数のカートリッジから流入する、かつ複数のカートリッジから流出する空気の流れをガイドする。
【０００５】
この場合、前記複数のダクトのうち少なくとも一つは、電池積層体の周辺で空気の流入と流出を強制するために内部に送風ファン、駆動モーター及びハーネス（harness）を有する。前記送風ファンは、駆動モーターに連結されて回転することで空気を強制的に流す。前記駆動モーターは、送風ファンに駆動力を伝達して送風ファンの回転数を調節する。前記ハーネスは、駆動モーターに連結されて駆動モーターに電源を印加するか、または送風ファンの回転時に送風ファンの回転速度を制御するための外部電気信号を駆動モーターに伝達する。
【０００６】
ここで、前記ハーネスは、ダクトの内部から外部に向けてダクトを貫通してダクトの外部でバッテリー管理システム（ＢＭＳ：Battery Management System）に電気的に接続する。ここで、前記バッテリー管理システムは、電池パックの充電及び放電を含む電池パックの全体動作を制御するコンピュータ装置である。
前記ハーネスは、一つの単位で束ねたワイヤと、これらを囲む樹脂材質の被覆を有する。前記ハーネスの断面は、ハーネスの長手方向に沿って一定でない。前記ハーネスの内部でワイヤの捩じれ及び／または偏りによりワイヤの断面形状が位置によって変わるためである。
【０００７】
したがって、前記ダクトは、前記ハーネスが貫く部位で貫通口の内面とハーネスの外表面との間に隙間を有する。前記ダクトとハーネスとの隙間は、ダクトの完全な封止を困難にする。前記ダクトが完全に封止されなければ、空気の送風圧が低下してしまう。その結果、送風ファンによってダクト内部に生ずる空気の流れが不規則になることで、電池積層体の冷却効率性が劣る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、電池積層体の周辺に結合する冷却ダクトとハーネスとの封止力が向上した電池モジュール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】
【０００９】
上記の課題を達成するため、本発明による電池モジュールは、電池セルが収容された複数のカートリッジが積層されて構成され、一側には空気流路の入口が、他側には空気流路の出口が開口している電池積層体と、前記空気流路の入口及び前記空気流路の出口に各々連通するように前記電池積層体の両側部に結合した複数の冷却ダクトと、を含む。前記複数の冷却ダクトは、各々ダクトハウジングを有し、複数の冷却ハウジングのうち少なくとも一つは、貫通孔を定義するプラグ収容部と、前記貫通孔に気密（air-tight）に挿入され、複数のワイヤ収容ホールが形成されたハーネス収容プラグと、を備える。
望ましくは、前記電池モジュールは、複数のワイヤを含む内蔵ハーネスと、前記複数のワイヤに各々連結される複数の対応ワイヤを含む外蔵ハーネスと、を含み、前記複数のワイヤまたは前記複数の対応ワイヤは、前記複数のワイヤ収容ホールの一側に挿入されて他側へ突出する。
望ましくは、前記空気流路の入口に結合した冷却ダクトと、前記空気流路の出口に結合した冷却ダクトとは、前記電池積層体をサンドイッチ構造で囲む。
また、各々のダクトハウジングは、前記電池積層体に向けて開口し、前記電池積層体の反対側に向けて凸形状を有し、前記電池積層体の側壁に密着して前記空気流路と連通する。
一面によれば、前記プラグ収容部を備えるダクトハウジングは、上部の角に前記貫通孔を定義する。
望ましくは、前記ハーネス収容プラグは、軟性及び弾性を有する物質からなる。一例として、前記軟性物質は、シリコーンまたはゴムであり得るが、これらに限定されない。
望ましくは、前記ハーネス収容プラグが、係止段と、前記係止段の上部から所定の高さで突出した挿入部と、を含む。前記係止段は、挿入部の下に位置し、前記挿入部の下端から外側へ突出して延び、前記挿入部は、外周面の周りに沿って前記貫通孔の内面と接触する凹凸を有する。
望ましくは、前記挿入部は、前記貫通孔を通して締まりばめ（frictionally engaged）方式で挿入される。
望ましくは、前記係止段は、前記ダクトハウジングの内部において前記プラグ収容部の前記貫通孔の下で前記プラグ収容部の下部縁にかかって前記貫通孔を遮蔽する。また、前記挿入部は、前記プラグ収容部の前記貫通孔に挿入されて前記貫通孔から突出し、前記ダクトハウジングの外部に露出する。
望ましくは、前記複数のワイヤ収容ホールは、各々を通過するワイヤの表面を気密に囲む。
望ましくは、前記複数のワイヤ収容ホールの内径は、各々を通過するワイヤの外径よりも若干小さい。したがって、前記ハーネス収容プラグの軟性及び弾性によって相互対応するワイヤとワイヤ収容ホールとが気密に接触可能となる。
一面によれば、前記内蔵ハーネスは、前記ダクトハウジングの内壁に設けられた送風ファンを駆動する駆動モーターに電気的に接続する。
他面によれば、前記内蔵ハーネスは、前記ダクトハウジングの内壁に設けられた温度センサーに電気的に接続する。
望ましくは、前記内蔵ハーネスと前記外蔵ハーネスとが、前記ハーネス収容プラグの周辺で相互連結される。
望ましくは、前記外蔵ハーネスの端部に接続したコネクターをさらに含む。前記コネクターには、バッテリー管理システムが連結され得る。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ハーネス収容プラグを用いて冷却ダクトとハーネスとの隙間を除去することで、冷却ダクトに流れる空気が前記隙間によって漏出することを防止することができる。
その結果、冷却ダクトを通して流れる空気の流速を増加させ、電池モジュールの冷却性能を向上させることができる。また、ハーネス収容プラグの使用は、ハーネスと冷却ダクトとの組立を容易にする。
また、外蔵ハーネスと内蔵ハーネスとがハーネス収容プラグを媒介として電気的に結合するため、ハーネスの維持補修が容易となる。
また、ハーネス収容プラグとハーネスとが気密に密着するため、水分や湿気が冷却ダクト内へ浸透することを効果的に防止することができる。
【００１１】
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例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】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施例による電池モジュールを示す斜視図である。
【図２】図１の冷却ダクトの構造を示す斜視図である。
【図３】図３は、図２の「Ｐ」領域で冷却ダクトを部分的に拡大してダクトハウジングとハーネスとの結合構造を詳細に示した部分斜視図である。
【図４】図１の電池モジュールの組立過程と冷却ダクトの作動メカニズムを説明する図である。
【図５】図１の電池モジュールの組立過程と冷却ダクトの作動メカニズムを説明する図である。
【図６】図１の電池モジュールの組立過程と冷却ダクトの作動メカニズムを説明する図である。
【図７】図１の電池モジュールの組立過程と冷却ダクトの作動メカニズムを説明する図である。
【図８】ダクトハウジングがホットスタッキングによって電池積層体の側部に結合するとき、ホットスタッキングが行われる箇所の部分断面図である。
【図９】ダクトハウジングがホットスタッキングによって電池積層体の側部に結合するとき、ホットスタッキングが行われる箇所の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
以下に説明する実施例において、電池セルとは、パウチタイプのリチウム二次電池を称する。ここで、リチウム二次電池とは、充電及び放電が行われる間、リチウムイオンが作動イオンとして作用することで正極及び負極で電気化学的反応を誘発する二次電池を総称する。しかし、本発明は、電池の具体的な種類に限定されない。
【００１５】
図１は、本発明の実施例による電池モジュールを示す斜視図である。
図１を参照すれば、前記電池モジュール１１０は、電池積層体９と、複数の冷却ダクト２０、４０、７０、９０と、バッテリー管理システム１００と、を含む。前記電池積層体９は、上下に積層された複数のカートリッジ３と各カートリッジ３に収容された電池セル６を含む。
【００１６】
前記カートリッジ３は、内部に空気流路（図示せず）を有し、複数の冷却ダクト２０、４０、７０、９０に向ける両側壁で前記空気流路を外部に露出する。前記複数の冷却ダクト２０、４０、７０、９０は、電池積層体９の両側部に位置し、電池積層体９をサンドイッチ構造で囲み得る。
前記複数の冷却ダクト２０、４０、７０、９０は、複数のダクトハウジング２０Ａ、４０Ａ、５９、９０Ａを各々有する。前記複数の冷却ダクト２０、４０、７０、９０は、複数のダクトハウジング２０Ａ、４０Ａ、５９、９０Ａの縁部によって電池積層体９の両側壁に密着できる。
前記複数の冷却ダクト２０、４０、７０、９０は、電池積層体９の周辺で二つずつ一組を成して電池積層体９の一側部と他側部に位置される。
【００１７】
詳しくは、前記冷却ダクト２０は、電池積層体９の一側部を見たとき、左側に位置し、ダクトハウジング２０Ａの上部側に空気流入口１５を有する。
前記冷却ダクト４０は、電池積層体９の一側部を見たとき、右側に位置し、冷却ダクト２０に隣接し、ダクトハウジング４０Ａの上部側に空気流入口３５を有する。
前記冷却ダクト７０は、電池積層体９の他側部を見たとき、右側に位置し、ダクトハウジング５９の上部側に空気排出口５８を有する。
前記冷却ダクト９０は、電池積層体９の他側部を見たとき、左側に位置し、冷却ダクト７０に隣接し、ダクトハウジング９０Ａの上部側に空気排出口８５を有する。
前記複数の冷却ダクト２０、４０、７０、９０は、電池積層体９に空気を流入し、かつ電池積層体９から抜け出す空気を外部へ排出する。
前記バッテリー管理システム１００は、電池積層体９と冷却ダクト７０、９０に電気的に接続する。したがって、前記バッテリー管理システム１００は、電池セル６の反復的な充電及び放電を制御し、冷却ダクト２０、４０を通して流入する空気量及び冷却ダクト７０、９０から排出する空気量を調節する。
【００１８】
図２は、図１の冷却ダクトが有する内部構造を示す斜視図である。
図２を参照すれば、前記冷却ダクト７０は、電池積層体（図１の９）に向けて開口し、電池積層体９の反対側に向けて凸形状を有するダクトハウジング５９を有する。前記ダクトハウジング５９の開口方向及び凸形状は、図１のダクトハウジング２０Ａ、４０Ａ、９０Ａの各々にも実質的に同一に適用可能である。
【００１９】
望ましくは、前記冷却ダクト７０は、ダクトハウジング５９の内部に複数の駆動モーター５３と、複数の送風ファン５５と、ダクトハウジング５９を貫通するハーネスＨと、を有し、上部側に空気排出口５８を有する。前記複数の駆動モーター５３とハーネスＨとは、ダクトハウジング５９の内部で接続部５１の内部回路によって電気的に相互接続できる。ここで、前記駆動モーター５３と前記送風ファン５５の数は、要求される冷却性能に応じて増加または減少し得る。
前記複数の駆動モーター５３は、複数の送風ファン５５を各々駆動するように構成される。前記ハーネスＨは、ダクトハウジング５９の内部から外部に向けて延びる。望ましくは、前記ハーネスＨは、ダクトハウジング５９の内部に備えられる内蔵ハーネス（internal harness）Ｈ１とダクトハウジング５９の外部に備えられる外蔵ハーネス（external harness）Ｈ２からなる。
【００２０】
前記外蔵ハーネスＨ２は、端部にコネクターＣを有する。前記コネクターＣは、図１及び図７のように、バッテリー管理システム１００に電気的に接続され得る。前記ダクトハウジング５９の構成要素は、図１の冷却ダクト９０のダクトハウジング９０Ａにも同様に適用可能である。
なお、前記ダクトハウジング５９は、内蔵ハーネスＨ１から分岐してダクトハウジング５９の内部に空気の温度を測定する温度センサー（図７のＴ）をさらに有し得る。前記温度センサーＴは、冷却ダクト９０のダクトハウジング（９０Ａ）にも適用可能である。
【００２１】
図３は、図２の「Ｐ」の領域で冷却ダクトを部分的に拡大してダクトハウジングとハーネスとの結合構造を詳しく示す部分斜視図である。
図３を参照すれば、前記冷却ダクト７０は、ダクトハウジング５９の縁部でダクトハウジング５９を貫通するハーネス収容プラグ６８とハーネスＨとを有する。前記ハーネス収容プラグ６８は、ダクトハウジング５９の縁部でプラグ収容部５７の貫通孔５６に位置される。
望ましくは、前記ハーネス収容プラグ６８は、プラグ収容部５７の貫通孔５６を充分に満たしてプラグ収容部５７から上部が突出する。前記ハーネス収容プラグ６８は、ダクトハウジング５９、例えば、プラグ収容部５７よりも軟らかい物質、例えば、シリコーンまたはゴムからなる。前記ハーネス収容プラグを構成する材質としては、軟性及び弾性を有する物質であれば、特に制限されない。
【００２２】
前記ハーネスＨは、ハーネス収容プラグ６８を介して連結されるよう、ダクトハウジング５９の内部に備えられる内蔵ハーネスＨ１と、ダクトハウジング５９の外部に備えられる外蔵ハーネスＨ２と、を有する。
前記ダクトハウジング５９においてプラグ収容部５７、ハーネス収容プラグ６８とハーネスＨとの結合関係は、図１の冷却ダクト９０のダクトハウジング９０Ａにおいても同様に具現可能である。
【００２３】
図４〜図７は、図１の電池モジュールの製造方法及び図２の冷却ダクトの作動メカニズムを説明する概略図である。
図４を参照すれば、ダクトハウジング５９が図１の電池積層体９及びダクトハウジング２０Ａ、４０Ａ、９０Ａとともに設けられ得る。前記ダクトハウジング５９は、複数の駆動モーター５３と複数の送風ファン５５とを有し、上部の角にプラグ収容部５７を有する。前記複数の駆動モーター５３は、接続部５１の内部回路に電気的に接続され得る。望ましくは、前記駆動モーター５３は、送風ファン５５を駆動し得る。前記プラグ収容部５７は、ダクトハウジング５９の内部を外部に露出させる貫通孔５６を有する。このような構造は、前記ダクトハウジング９０Ａにも適用可能である。
【００２４】
図５を参照すれば、ハーネス収容プラグ６８を設けることができる。前記ハーネス収容プラグ６８は、一体に形成された係止段６２及び挿入部６６を有する。前記係止段６２は、挿入部６６の下に位置し、挿入部６６を支持する。望ましくは、前記係止段６２は、挿入部６６の下で挿入部６６の両側部に向けて突出し、上面視で挿入部６６よりも大きいサイズを有する。
前記挿入部６６は、係止段６２の上で係止段６２の占有面積内に位置される。望ましくは、前記挿入部６６は、外周面で下部側から上部側に向けて反復的な凹凸形状を有する。ここで、前記係止段６２と挿入部６６は、複数のワイヤ収容ホール６４を限定する。前記複数のワイヤ収容ホール６４は、係止段６２と挿入部６６とを順次貫通する。
【００２５】
図６を参照すれば、内蔵ハーネスＨ１及び外蔵ハーネスＨ２を設けることができる。前記内蔵ハーネスＨ１の被覆は一端部で切断され得る。前記内蔵ハーネスＨ１の被覆が切断された後、前記内蔵ハーネスＨ１は被覆によって一端部で複数の第１ワイヤＬ１を外部に露出できる。
続いて、前記内蔵ハーネスＨ１は、ハーネス収容プラグ６８に挿入できる。詳しくは、前記内蔵ハーネスＨ１の複数の第１ワイヤＬ１は、ハーネス収容プラグ６８の係止段６２の下で複数のワイヤ収容ホール６４に各々挿入され、複数のワイヤ収容ホール６４を経由してハーネス収容プラグ６８の挿入部６６から上部へ突出し得る。
前記複数の第１ワイヤＬ１は、複数のワイヤ収容ホール６４を各々充分に満たす。これによって、前記ハーネス収容プラグ６８は、複数のワイヤ収容ホール６４を通じて複数の第１ワイヤＬ１を気密に囲むことができる。
各第１ワイヤＬ１の直径は、対応するワイヤ収容ホール６４の内径よりも若干大きい。この場合、ハーネス収容プラグ６８の軟性と弾性によって各第１ワイヤＬ１の外部面が対応するワイヤ収容ホール６４の内壁と気密に密着可能である。
【００２６】
次に、前記ハーネス収容プラグ６８は、ダクトハウジング５９のプラグ収容部５７に挿入できる。
詳しくは、前記ハーネス収容プラグ６８は、ダクトハウジング５９の内部でプラグ収容部５７の貫通孔５６に挿入され、プラグ収容部５７の貫通孔を経由してプラグ収容部５７から上部へ突出し得る。この場合、前記ハーネス収容プラグ６８の係止段６２は、ダクトハウジング５９の内部でプラグ収容部５７の貫通孔５６の下でプラグ収容部５７の下端縁にかかって貫通孔５６を遮蔽し、前記ハーネス収容プラグ６８の挿入部６６は、プラグ収容部５７の貫通孔５６に挿入されて貫通孔５６から突出し、ダクトハウジング５９の外部へ露出する。
【００２７】
前記ハーネス収容プラグ６８は、挿入部６６の凹凸形状を用いてプラグ収容部５７の貫通孔５６を充分満たすことができる。また、各凹凸は、貫通孔５６の内壁と接触して気密性を提供できる。特に、前記ハーネス収容プラグ６８がシリコーンやゴムのように軟性及び弾性を有する材質であれば、各凹凸によって提供される気密性はさらに向上する。
望ましくは、前記凹凸形状が存在する部分の周りによって形成される面積は、貫通孔５６の断面が成す面積よりも若干大きい。この場合、前記ハーネス収容プラグ６８が貫通孔５６に挿入されるとき、ハーネス収容プラグ６８の軟性及び弾性によって前記凹凸形状が存在する部分が貫通孔５６の内壁に気密に密着できる。
前記ハーネス収容プラグ６８がプラグ収容部５７の貫通孔５６に挿入された後、前記内蔵ハーネスＨ１は、他端部によってダクトハウジング５９の接続部５１に連結され得る。  
【００２８】
選択的に、前記内蔵ハーネスＨ１は、被覆の中央領域を切断し、複数の第１ワイヤＬ１の一つを図７の温度センサーＴに電気的に接続し得る。前記内蔵ハーネスＨ１と温度センサーＴとの電気的な接続後、前記外蔵ハーネスＨ２の被覆が一端部で切断され得る。前記外蔵ハーネスＨ２は、被覆によって一端部で複数の第２ワイヤＬ２を外部に露出させ得る。
前記複数の第２ワイヤＬ２の個数は、複数の第１ワイヤＬ１の個数と同一である。前記複数の第２ワイヤＬ２は、ハーネス収容プラグ６８の上部で複数の第１ワイヤＬ１に各々連結され得る。前記複数の第１ワイヤＬ１と複数の第２ワイヤＬ２との結合部位は、周辺構造物との接触を未然に防止するために、熱収縮テープのような絶縁性被覆で覆われ得る。
前記外蔵ハーネスＨ２は、他端部で、例えば、ハーネス収容プラグ６８の反対側で、図７のようにコネクターＣに連結され得る。これによって、前記外蔵ハーネスＨ２は、内蔵ハーネスＨ１とともに図７のハーネスＨを構成できる。前記ハーネスＨ、ダクトハウジング５９及びハーネス収容プラグ６８は、図２または図７の冷却ダクト７０を構成できる。
前記冷却ダクト７０の組立方法は、ハーネスが結合する冷却ダクト、例えば、図１の冷却ダクト９０の組立に際しても類似に適用可能である。ただ、ハーネスが結合しない冷却ダクト２０、４０は、ハーネス収容プラグ６８とダクトハウジングとの結合過程を省略してもよい。
【００２９】
一方、本発明の変形例として、前記ハーネス収容プラグ６８の複数のワイヤ収容ホール６４に内蔵ハーネスＨ１の複数の第１ワイヤＬ１の代りに外蔵ハーネスＨ２の複数の第２ワイヤＬ２が各々挿入されてもよい。この場合、前記ハーネス収容プラグ６８は、複数のワイヤ収容ホール６４を通して複数の第２ワイヤＬ２を囲み得る。前記複数の第１ワイヤＬ１は、ダクトハウジング５９の内部に位置し、複数のワイヤ収容ホール６４の下で複数の第２ワイヤＬ２に各々連結され得る。
前記変形例において、各第２ワイヤＬ２の直径は、対応するワイヤ収容ホール６４の内径よりも若干大きい。この場合、ハーネス収容プラグ６８の軟性及び弾性によって各第２ワイヤＬ２の外部面が対応するワイヤ収容ホール６４の内壁と気密に密着できる。
【００３０】
以下、図７を参照して上述の冷却ダクト７０の作動メカニズムについて説明する。
前記冷却ダクト７０は、図１で残りの冷却ダクト２０、４０、９０とともに電池積層体９と結合できる。即ち、前記複数のダクトハウジング２０Ａ、４０Ａ、５９、９０Ａは、電池積層体９の側部に密着して電池積層体９のカートリッジ３の空気流路と連通できる。
一面によれば、前記冷却ダクト２０、４０、７０、９０が接触する電池積層体９の部位には、ゴム材質であり、かつリング状の封止ガスケットＧが適用できる。
また、前記冷却ダクト２０、４０、７０、９０の縁部には、複数のホールＢが形成され得る。前記冷却ダクト２０、４０、７０、９０は、前記複数のホールＢを用いて電池積層体９の側部にボルト結合できる。
このために、前記複数のホールＢと対応する電池積層体９の部位にはボルトが締結されるように内壁にねじ山が形成されたボルト締結具を形成してもよい。
【００３１】
他面によれば、前記冷却ダクト２０、４０、７０、９０は、前記複数のホールＢを用いて電池積層体９の側部にホットスタッキング（hot stacking）され得る。
この場合、前記冷却ダクト２０、４０、７０、９０が結合する電池積層体９の部位８０には、図８に示したようにロッド８１が突出され得、各冷却ダクトの角部分８２に形成されたホールＢが、前記ロッド８１に挿入され得る。そして、前記ロード８２の端部に熱（矢印参照）を加えて形状を変形させてホールＢが形成された角部分８２を、図９に示したように電池積層体９０に堅固に結合することもできる。
このために、前記ホールＢと対応する電池積層体９の部位８０は、プラスチック材質からなることが望ましい。一例で、前記電池積層体９の部位８０は、カートリッジであり得る。
【００３２】
また、前記冷却ダクト７０、９０のハーネスＨは、ダクトハウジング５９、９０Ａの外部でコネクターＣを介してバッテリー管理システム１００に図１のように電気的に接続できる。ここで、前記冷却ダクト７０、９０が類似な構成要素を有するため、前記冷却ダクト７０の説明は、冷却ダクト９０にも実質的に同一に適用可能である。
前記バッテリー管理システム１００は、ハーネスＨを介して複数の駆動モーター５３にモーター駆動信号を伝達できる。前記複数駆動モーター５３は、モーター駆動信号に対応して複数の送風ファン５５を一方向（one direction）Ｒへ各々回転させ得る。
前記冷却ダクト７０に備えられた複数の送風ファン５５と、前記冷却ダクト９０に備えられた複数の送風ファンは、電池積層体９と複数の冷却ダクト２０、４０、７０、９０との間に図１のように空気の流れＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ８を形成できる。
前記冷却ダクト７０は、電池積層体３から排出される空気の流れＦ３を複数の空気の流れＦ４、Ｆ５、Ｆ６へ分散させる。
前記空気の流れＦ４の多くは、ダクトハウジング５９の縁部に位置されるハーネス収容プラグ６８に向わない。前記空気の流れＦ４は、ダクトハウジング５９とハーネス収容プラグ６８との間、及び、ハーネス収容プラグ６８と内蔵ハーネスＨ１の複数の第１ワイヤＬ１との間を除いた残りの領域に主に形成される。
【００３３】
一方、前記ダクトハウジング５９は、ハーネスＨの内蔵ハーネスＨ１に連結される温度センサーＴを有し、前記温度センサーＴは、ダクトハウジング５９の内部で空気の温度を感知し、ハーネスＨを介してバッテリー管理システム１００に温度測定信号を伝達できる。そうすれば、前記バッテリー管理システム１００は、温度測定信号を受けて複数の駆動モーター５３の毎分回転数ＲＰＭを調節できる。
前記空気の流れＦ４、Ｆ５、Ｆ６は、複数の送風ファン５５によってダクトハウジング５９の空気排出口５８を経由しながら一つの空気の流れＦ７に統合される。
類似に、図１の空気流れＦ８は、冷却ダクト９０においてダクトハウジング９０Ａの内部に位置される複数の駆動モーター及び複数の送風ファン（図１参照）によってダクトハウジング９０Ａの空気排出口８５を経由して空気の流れＦ９を形成できる。
上述の実施例において、送風ファンは、空気を外部へ排出する冷却ダクト７０、９０に備えられる。しかし、送風ファンは、空気を流入する冷却ダクト２０、４０にもさらに設置可能である。この場合、電池モジュールに対する冷却性能がさらに向上する。
【００３４】
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】
【００３５】
本発明によれば、ハーネス収容プラグを用いて冷却ダクトとハーネスとの隙間を除去することで冷却ダクトに流れる空気が前記隙間によって漏出することを防止することができる。
その結果、冷却ダクトを通して流れる空気の流速を増加させ、電池モジュールの冷却性能を向上させることができる。また、ハーネス収容プラグの使用は、ハーネスと冷却ダクトとの組立を容易にする。
また、外蔵ハーネスと内蔵ハーネスとがハーネス収容プラグを媒介として電気的に結合するため、ハーネスの維持補修が容易となる。
また、ハーネス収容プラグとハーネスとが気密に密着するため、水分や湿気が冷却ダクト内へ浸透することを効果的に防止することができる。
【符号の説明】
【００３６】
９  電池積層体
１５、３５  空気流入口
２０、４０、７０、９０  冷却ダクト
５６  貫通孔
５７  プラグ収容部
５８、８５  空気排出口
６４  ワイヤ収容ホール
６８  ハーネス収容プラグ
１１０  電池モジュール
Ｈ１  内蔵ハーネス
Ｈ２  外蔵ハーネス
Ｌ１  第１ワイヤ
Ｌ２  第２ワイヤ
【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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