(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
順次積層される電池セルと、前記電池セルの間に位置する空気流路と、前記電池セルの側部に位置し、前記空気流路に連通する空気流動空間を定義し、前記空気流動空間に連通するように上部に向けて開口した空気出入口を有する冷却ダクトと、を含む電池モジュールと、
前記電池モジュール及び前記冷却ダクトが載置される下部ケースと、
前記下部ケースに結合されて前記電池モジュール及び前記冷却ダクトを覆い、前記冷却ダクトの上にベント構造物を有する上部ケースと、を含み、
前記ベント構造物は、空気経路を定義し、前記空気経路の一側を介して前記空気出入口と連通し、前記空気経路の他側を介して前記上部ケースの側壁を貫通する四角トンネル状の窓枠を有する内側空気経路部と、前記窓枠の内側壁に沿って挿入され、前記窓枠の前方に位置する前方壁と前記窓枠の後方に位置する後方壁に貫通孔を有する外側空気経路部と、を備えることを特徴とする電池パック。
【請求項２】
前記下部ケースは、上部において縁に沿って同一のレベルに位置する端部を有し、前記縁に沿って封止部材によって前記上部ケースに密着することを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
【請求項３】
前記電池セルの間に介される電池カートリッジをさらに含み、
前記電池カートリッジの各々は、
外郭フレームと、
前記外郭フレームの縁に固定され、所定間隔で離隔する下部冷却フィン及び上部冷却フィンと、
前記外郭フレームの両側面に位置し、下部冷却フィンと上部冷却フィンとの間の空気流路を外部に露出させる空気誘導口と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
【請求項４】
前記冷却ダクトが、前記空気流動空間を介して前記電池カートリッジ各々の前記空気誘導口に向けて開口することを特徴とする請求項３に記載の電池パック。
【請求項５】
前記冷却ダクトの前記空気出入口が、前記電池モジュールの最上端レベルよりも低いことを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
【請求項６】
前記電池モジュールが、両側部に複数の冷却ダクトを含み、
各々の冷却ダクトの空気出入口が、同一のレベルに位置することを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
【請求項７】
前記冷却ダクトが、前記下部ケース及び前記上部ケースによって囲まれることを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
【請求項８】
前記冷却ダクトが、前記電池セルの両側部の各々に二つずつ位置することを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
【請求項９】
前記ベント構造物は、前記上部ケースの長辺の縁において側壁に少なくとも一つが位置することを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
【請求項１０】
前記内側空気経路部が、前記外側空気経路部を囲むことを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
【請求項１１】
前記内側空気経路部が、前記冷却ダクトの前記空気出入口の縁に封止部材によって密着結合することを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
【請求項１２】
前記内側空気経路部は、
前記上部ケースのハウジングの側壁に位置する四角トンネル状の窓枠と、
前記窓枠の下部側において前記窓枠の前方から後方に向けて段差を形成する接続段と、
前記接続段の上で前記窓枠の内側縁に沿って前記窓枠の内壁から突出する帯状の係止突起と、
前記接続段の対向側で前記ハウジングから冷却ダクトに向けて突出する隔壁と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
【請求項１３】
前記内側空気経路部が、前記上部ケースの前記ハウジングの下部で前記接続段の内側端部と前記隔壁の端部に、前記冷却ダクトの前記空気出入口の縁と接触する流路連結部を有することを特徴とする請求項１２に記載の電池パック。
【請求項１４】
前記流路連結部は、端部に逆「Ｕ」字形の凹み構造を有することを特徴とする請求項１３に記載の電池パック。
【請求項１５】
前記流路連結部が、前記凹み構造に封止部材を有し、前記封止部材によって前記空気出入口に密着することを特徴とする請求項１４に記載の電池パック。
【請求項１６】
前記窓枠の両側壁が、後方側の端部に前記係止突起から前記隔壁に向けて突出する締結片を有することを特徴とする請求項１２に記載の電池パック。
【請求項１７】
前記外側空気経路部が、前記上部ケースの一側部で、前記前方壁、かつ前記前方壁と前記後方壁との間の下方底を介して空気を流入し、前記後方壁から前記内側空気経路部に向けて前記空気を流出することを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
【請求項１８】
前記外側空気経路部が、前記上部ケースの他側部で、前記内側空気経路部から前記後方壁に向けて空気を流入し、前記前方壁、かつ前記前方壁と前記後方壁との間の下方底を介して空気を流出することを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
【請求項１９】
前記外側空気経路部が、前記後方壁から突出して前記内側空気経路部の前記締結片に係合するフックを有することを特徴とする請求項１６に記載の電池パック。
【請求項２０】
前記外側空気経路部が、前記前方壁と前記後方壁との間に側壁を有し、
前記側壁の各々が、前記前方壁及び前記後方壁の下における下方底から突出し、
前記側壁の突出部分の高さが、前記前方壁から前記後方壁に向けて次第に低くなることを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
【請求項２１】
前記下方底が、貫通孔を有することを特徴とする請求項２０に記載の電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部構造物を用いて内部構造物を充分囲むように外部構造物の封止面を平坦化して内部構造物の冷却効果を向上させることに適した電池パックに関する。
【０００２】
本出願は、２０１５年６月１６日出願の韓国特許出願第１０−２０１５−００８５２３８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】
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。この場合、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、電気モータ及び電池パックを有し、前記電気自動車は、内燃機関なく電気モータ及び電池パックを有する。
【０００４】
併せて、前記電池パックも、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とともに進化してきた。前記電池パックは、電気自動車の外部から供給された電力または内部で生産された電力によって充電可能に構成される。前記電池パックは、下部ケースと上部ケースとの間に冷却ダクト及び電池モジュールを有する。前記冷却ダクトは、電池パックの外部から内部に向けて空気を流入し、空気を用いて電池モジュールの電池セルを冷却し、電池パックの内部から外部に向けて空気を継続的に流出する。
【０００５】
ここで、前記冷却ダクトは、電池パックの外部から空気を吸い込むために電池パックの外壁から部分的に外気に露出する。また、前記上部ケースは、冷却ダクトの形状に倣って屈曲を有し、封止部材を用いて下部ケース及び冷却ダクトに密着する。しかし、前記冷却ダクトと上部ケースとが整合しなければ、前記冷却ダクト及び上部ケースは、冷却ダクトと封止部材との間、または封止部材と上部ケースとの間に無駄な空間を有するようになる。該無駄な空間は、冷却ダクトを経由して電池モジュールに流入するべき空気を部分的に排出してしまい、冷却ダクトの冷却性能を低下させる。
【０００６】
したがって、前記下部ケースと上部ケースとの間に設けられる冷却ダクトの形状は、単位時間当たり電池セルの冷却効果に大きい影響を与える。前記冷却ダクトの形状に関連の研究が盛んでいる。前記研究の一例が、韓国公開特許公報第１０−２０１２−０１２２０００号（公開日：２０１２年１１月７日）の「流入口及び流出口が最適化した構造のバッテリーパック」に開示されている。前記バッテリーパックは、アウターケースの内部にセルモジュール、インレットダクト及びアウトレットダクトを有し、アウターケースの上部側に流入口カバー及び流出口カバーを有する。
【０００７】
前記インレットダクトは流入口カバーと連通し、前記アウトレットダクトは流出口カバーと連通する。ここで、前記流入口カバーと流出口カバーとは、アウターケースの相異なる側面に各々位置する。しかし、前記バッテリーパックの場合、外気が流入口カバー、インレットダクト、セルモジュールの電池セル、アウトレットダクト及び流出口カバーを順次経由するため、前記流出口カバーの近くに位置する電池セルは、他の電池セルと熱を交換した熱い空気の影響を受けて熱を蓄積する。このような一部電池セルの熱蓄積は、電池モジュールの電気的特性を低下させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記従来技術の背景から創案されたものであり、順次積層される下部ケースと上部ケースとの封止面積を最小化し、下部ケースと上部ケースとの間で電池モジュールの電池セルへの冷却ダクトの冷却効率を極大化させることに適した構造を有する電池パック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、本発明による電池パックは、順次積層される電池セルと、前記電池セルの間に位置する空気流路と、前記電池セルの側部に位置し、前記空気流路に連通する空気流動空間を定義し、前記空気流動空間に連通するように上部に向けて開口した空気出入口を有する冷却ダクトと、を含む電池モジュールと、前記電池モジュール及び前記冷却ダクトが載置される下部ケースと、前記下部ケースに結合されて前記電池モジュール及び前記冷却ダクトを覆い、前記冷却ダクトの上にベント構造物を有する上部ケースと、を含み、前記ベント構造物は、空気経路を定義し、前記空気経路の一側を介して前記空気出入口と連通し、前記空気経路の他側を介して前記上部ケースの側壁を貫通する四角トンネル状の窓枠を有する内側空気経路部と、前記窓枠の内側壁に沿って挿入され、前記窓枠の前方に位置する前方壁と前記窓枠の後方に位置する後方壁に貫通孔を有する外側空気経路部と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、前記下部ケースは、上部において縁に沿って同一のレベルに位置する端部を有し、前記縁に沿って封止部材によって前記上部ケースに密着できる。
【００１１】
本発明によれは、前記電池パックは前記電池セルの間に介される電池カートリッジをさらに含み、前記電池カートリッジの各々は、外郭フレームと、前記外郭フレームの縁に固定され、所定間隔で離隔する下部冷却フィン及び上部冷却フィンと、前記外郭フレームの両側面に位置し、下部冷却フィンと上部冷却フィンとの間の空気流路を外部に露出させる空気誘導口と、を含むことができる。
【００１２】
本発明によれば、前記冷却ダクトは、前記空気流動空間を介して前記電池カートリッジ各々の前記空気誘導口に向けて開口できる。
【００１３】
望ましくは、前記冷却ダクトの前記空気出入口は、前記電池モジュールの最上端レベルよりも低くなり得る。
【００１４】
本発明の一面によれば、前記電池モジュールは両側部に複数の冷却ダクトを含み、各々の冷却ダクトの空気出入口は同一のレベルに位置し得る。
【００１５】
本発明の他面によれば、前記冷却ダクトは、前記下部ケース及び前記上部ケースによって囲まれ得る。
【００１６】
本発明のさらなる他面によれば、前記冷却ダクトは、前記電池セルの両側部の各々に二つずつ位置し得る。
【００１７】
本発明によれば、前記ベント構造物は、前記上部ケースの長辺の縁において側壁に少なくとも一つが位置し得る。
【００１８】
望ましくは、前記内側空気経路部が、前記外側空気経路部を囲み得る。
【００１９】
本発明の一面によれば、前記内側空気経路部は、前記冷却ダクトの前記空気出入口の縁に封止部材によって密着結合し得る。
【００２０】
本発明の他面において、前記内側空気経路部は、前記上部ケースのハウジングの側壁に位置する四角トンネル状の窓枠と、前記窓枠の下部側において前記窓枠の前方から後方に向けて段差を形成する接続段と、前記接続段の上で前記窓枠の内側縁に沿って前記窓枠の内壁から突出する帯状の係止突起と、前記接続段の対向側で前記ハウジングから冷却ダクトに向けて突出する隔壁と、を含み得る。
【００２１】
本発明によれば、前記内側空気経路部は、前記上部ケースの前記ハウジングの下部で前記接続段の内側端部と前記隔壁の端部に、前記冷却ダクトの前記空気出入口の縁と接触する流路連結部を有することができる。
【００２２】
望ましくは、前記流路連結部は、端部に逆「Ｕ」字形の凹み構造を有することができる。
【００２３】
本発明の一面において、前記流路連結部は、前記凹み構造に封止部材を有し、前記封止部材によって前記空気出入口に密着できる。
【００２４】
選択的に、前記窓枠の両側壁は、後方側の端部に前記係止突起から前記隔壁に向けて突出する締結片を有し得る。
【００２５】
本発明によれは、前記外側空気経路部は、前記上部ケースの一側部で、前記前方壁、かつ前記前方壁と前記後方壁との間の下方底を介して空気を流入し、前記後方壁から前記内側空気経路部に向けて前記空気が流出できる。
【００２６】
望ましくは、前記外側空気経路部は、前記上部ケースの他側部で、前記内側空気経路部から前記後方壁に向けて空気を流入し、前記前方壁、かつ前記前方壁と前記後方壁との間の下方底を介して空気が流出できる。
【００２７】
本発明の一面によれば、前記外側空気経路部は、前記後方壁から突出して前記内側空気経路部の前記締結片に係合するフックを有し得る。
【００２８】
本発明の他面によれば、前記外側空気経路部は、前記前方壁と前記後方壁との間に側壁を有し、前記側壁の各々が、前記前方壁と前記後方壁の下の下方底から突出し、前記側壁の突出部分の高さが、前記前方壁から前記後方壁に次第に低くなり得る。
本発明のさらなる他面によれば、前記下方底は、貫通孔を有し得る。
【発明の効果】
【００２９】
本発明よる電池パックは、順次積層される下部ケースと上部ケースとの間で下部ケースの端部全体に沿って封止部材を同一のレベルに位置させることで下部ケースと上部ケースとの封止面積を小さく有するため、下部ケースと封止部材との間または封止部材と上部ケースとの間に無駄な空間が生じない。
【００３０】
本発明による電池パックは、下部ケースと上部ケースとの間に冷却ダクト及び電池モジュールを備え、下部ケースの縁と上部ケースの縁との間に無駄な空間が生じないため、電池モジュールに備えられた冷却ダクトの冷却効率を極大化することができる。
【００３１】
本発明による電池パックは、下部ケースと上部ケースとの間で電池モジュールの両側部に各々位置する冷却ダクトと、上部ケースで冷却ダクトに各々連通するベント（ｖｅｎｔ）構造物を備えるため、ベント構造物及び冷却ダクトを用いて上部ケースの複数の領域で空気の流入及び流出を速く行い、電池モジュールの電池セルを短時間内に冷却できる。
【００３２】
本発明による電池パックは、下部ケースと上部ケースとの封止面積を小さく有し、電池モジュールへの冷却ダクトの冷却効率を極大化するため、電池モジュールの駆動中に電池モジュールで電池セルの熱によって発生する下部ケースと上部ケースとの間の内部圧力を適切に低めることができる。
【００３３】
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】
【００３４】
【図１】本発明の実施例による電池パックを示した分解斜視図である。
【図２】図１の電池モジュールを示した斜視図である。
【図３】図２の電池カートリッジを詳細に示した斜視図である。
【図４】図１の上部ケースの構造を詳細に示した分解斜視図である。
【図５】図１の下部ケース及び上部ケースと冷却ダクトとの結合関係を詳細に示した部分断面図である。
【図６】図４の外側空気経路部の前方壁を詳細に示した斜視図である。
【図７】図４の外側空気経路部の下方底を詳細に示した平面図である。
【図８】図４の外側空気経路部の後方壁を詳細に示した斜視図である。
【図９】図１の電池パックを示した斜視図である。
【図１０】図９の線Ｉ−Ｉ’及びII−II’に沿って見た電池パックを示した部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
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。
【００３６】
以下に説明する実施例において、電池セルとは、リチウム二次電池を示す。ここで、リチウム二次電池とは、充電と放電とが行われる間、リチウムイオンが作動イオンとして作用し、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、本発明が電池の種類に限定されないことは自明である。
【００３７】
図１は、本発明の実施例による電池パックを示す分解斜視図であり、図２は、図１の電池モジュールを示す斜視図である。また、図３は、図２の電池カートリッジを詳細に示した斜視図である。
【００３８】
図１〜図３を参照すれば、本発明による電池パック１２０は、下部ケース５と、電池モジュール５０と、上部ケース１１０と、を含む。前記下部ケース５は、電池モジュール５０を収容するように上部ケース１１０に向けて開口される。一面によれば、前記下部ケース５は、上部縁に沿って同一のレベルに位置する端部を有する。
【００３９】
前記電池モジュール５０は、冷却流路を有する電池カートリッジ２０と冷却流路に空気を流入するか、または冷却流路から空気を排出する冷却ダクト４２、４４、４６、４８を含む。前記電池カートリッジ２０は、電池モジュール５０に順次積層される。望ましくは、前記電池カートリッジ２０は、隣接する二つの電池カートリッジ２０の間に一つまたは二つの電池セル（図１０のＣ）を収容する。
【００４０】
前記冷却ダクト４２、４４、４６、４８の各々は、電池カートリッジ２０の側部に位置される。望ましくは、前記冷却ダクト４２、４４、４６、４８は、電池カートリッジ２０の各々の冷却流路に空気を流入し、空気を介して電池カートリッジ２０の間に収容される電池セルＣを冷却する。一面によれば、前記冷却ダクト４６、４８の各々は、送風ファン（図示せず）を有する。
【００４１】
前記送風ファンが駆動されれば、前記送風ファンは、冷却ダクト４２、４４を介して外部から空気を吸い込み、電池カートリッジ２０各々の冷却流路に空気を流せ、前記空気は、電池カートリッジ２０の間に収容される電池セルＣと熱を交換して冷却流路から冷却ダクト４６、４８に向けて流れ、冷却ダクト４６、４８を介して外部へ排出される。
【００４２】
前記上部ケース１１０は、下部ケース５に向けて開口され、下部縁に沿って同一のレベルに位置される端部を有する。前記上部ケース１１０の端部は、下部ケース５の端部と対向する。前記上部ケース１１０は、電池モジュール５０の上部を覆う箱状のハウジング７０にベント構造物１０２、１０４、１０６、１０８を含む。
【００４３】
前記ベント構造物１０２、１０４、１０６、１０８は、冷却ダクト４２、４４、４６、４８の上部に一対一対応するように位置される。望ましくは、前記ベント構造物１０２、１０４、１０６、１０８は、上部ケース１１０の外部から内部に向けて空気の流入をガイドするか、上部ケース１１０の内部から外部に向けて空気の流出をガイドするように構成される。
【００４４】
前記電池モジュール５０は、図２に示したように、電池カートリッジ２０の両側部に密に結合する冷却ダクト４２、４４、４６、４８を有する。前記冷却ダクト４２、４４、４６、４８は、下部ケース５と電池カートリッジ２０との間に位置される。前記冷却ダクト４２、４４、４６、４８の各々は、上部ケース１１０に向けて開口される空気出入口３５を有する。
【００４５】
前記冷却ダクト４２、４４、４６、４８は、空気出入口３５の下で電池カートリッジ２０の側部に向けて開口する。より詳細には、前記冷却ダクト４２、４４、４６、４８は、空気出入口３５の下で電池カートリッジ２０の側部に向けて各々開口する溝４２ａ、４４ａ、４６ａ、４８ａを有する。前記溝４２ａ、４４ａ、４６ａ、４８ａの各々は、四角形の縁を有し、縁に介された封止部材によって電池カートリッジ２０に付着される。
【００４６】
前記溝４２ａ、４４ａ、４６ａ、４８ａは、空気出入口３５を介して流入または排出される空気の円滑な流動のための空間を提供する。前記空間は、空気出入口３５と連通する。望ましくは、前記空気出入口３５は、電池モジュール５０の最上端のレベルよりも低い。望ましくは、前記冷却ダクト４２、４４、４６、４８の空気出入口３５は、同一のレベルに位置される。
【００４７】
前記電池カートリッジ２０は、図３に示したように、下部冷却フィン１１及び上部冷却フィン１２を含む。前記下部冷却フィン１１及び上部冷却フィン１２は、相互離隔し、電池カートリッジ２０の外郭フレームにインサート射出成形などによって固定される。前記電池カートリッジ２０は、長手方向に沿って冷却ダクト４２、４４、４６、４８によって覆われる空気誘導口１４、１５、１７、１８を側面に有する。
【００４８】
ここで、前記空気誘導口１４、１５、１７、１８は、冷却ダクト４２、４４、４６、４８の溝４２ａ、４４ａ、４６ａ、４８ａと連通する。前記空気誘導口１４、１５、１７、１８の各々は、電池カートリッジ２０の長手方向に沿ってスリット形状の開口を有する。前記開口は、冷却ダクト４２、４４、４６、４８の各々から空気を流入するか、または冷却ダクト４２、４４、４６、４８の各々に向けて空気を排出する通路として機能する。
【００４９】
望ましくは、前記空気誘導口１４、１５、１７、１８は、電池カートリッジ２０の下部冷却フィン１１と上部冷却フィン１２との間に位置される空気流路（図示せず）を電池カートリッジ２０の外部に露出させる。
【００５０】
図４は、図１の上部ケースの構造を詳細に示した分解斜視図であり、図５は、図１の下部ケース及び上部ケースと冷却ダクトとの結合関係を詳細に示した部分断面図である。
【００５１】
図４及び図５を参照すれば、前記上部ケース１１０は、複数のベント構造物１０２、１０４、１０６、１０８を有する。前記ベント構造物１０２、１０４、１０６、１０８は、上部ケース１１０の長辺縁に位置される。望ましくは、前記ベント構造物１０２は、内側空気経路部６９ａ及び内側空気経路部６９ａに着脱可能な外側空気経路部９５ａを有し、前記ベント構造物１０４は、内側空気経路部６９ｂ及び内側空気経路部６９ｂに着脱可能な外側空気経路部９５ｂを有する。
【００５２】
これに類似に、前記ベント構造物１０６は、内側空気経路部６９ｃ及び内側空気経路部６９ｃに着脱可能な外側空気経路部９５ｃを有し、前記ベント構造物１０８は、内側空気経路部６９ｄ及び内側空気経路部６９ｄに装着脱装可能な外側空気経路部９５ｄを有する。ここで、前記内側空気経路部６９ａは、残りの内側空気経路部６９ｂ、６９ｃ、６９ｄに類似な形状及び構造を有し、但し、残りの内側空気経路部６９ｂ、６９ｃ、６９ｄに比べて開口面積の大きさで差を示すだけである。
【００５３】
また、前記外側空気経路部９５ａは、残りの外側空気経路部９５ｂ、９５ｃ、９５ｄに類似な形状と構造を有し、但し、残りの外側空気経路部９５ｂ、９５ｃ、９５ｄに比べて全体的な構造物の大きさで差を示すだけである。したがって、本発明を単純に説明するために、前記ベント構造物１０２が残りのベント構造物１０４、１０６、１０８の説明を一括するよう選択される。
【００５４】
望ましくは、前記ベント構造物１０２において、前記内側空気経路部６９ａは、上部ケース１１０のハウジング７０の側壁に位置する四角トンネル状の窓枠６１を含む。ここで、前記内側空気経路部６９ａは、窓枠６１の下部側で窓枠６１の前方から後方に向けて段差を形成する接続段６３、接続段６３の上において窓枠６１の内側縁に沿って窓枠６１の内壁から突出する帯状の係止突起６５と、接続段６３から離隔されてハウジング７０の上部内壁から冷却ダクト４２に向けて垂直に突出する隔壁６８と、を含む。
【００５５】
望ましくは、前記内側空気経路部６９ａは、接続段６３の内側端部と隔壁６８の端部に冷却ダクト４２の空気出入口３５の縁と密に接触する流路連結部６６を有する。前記流路連結部６６は、逆「Ｕ」字形の凹み構造を有し、凹み構造に封止部材を有することができる。一面によれば、前記窓枠６１の両側壁は、後方側の端部に係止突起６５から隔壁６８に向けて突出する締結片６７を有する。
【００５６】
他面によれば、前記内側空気経路部６９ａは、上部ケース１１０のハウジング７０の内部で略
【数１】
0006380877.tif 000002
字形状の空気経路Ｐ１を定義する。一方、前記ベント構造物１０２において、前記外側空気経路部９５ａは、内側空気経路部６９ａに整列できる。より望ましくは、前記外側空気経路部９５ａは、内側空気経路部６９ａに向けて突出するフック８９を締結片６７に結合して内側空気経路部６９ａに結合できる。
【００５７】
図６は、図４の外側空気経路部の前方壁を詳細に示した斜視図であり、図７は、図４の外側空気経路部の下方底を詳細に示した平面図である。また、図８は、図４の外側空気経路部の後方壁を詳細に示した斜視図である。
【００５８】
図６〜図８を参照すれば、前記外側空気経路部９５ａは、中空（または空洞）の四角柱状からなる。より詳細には、前記外側空気経路部９５ａは、前方壁Ｓ１の下部側の縁に位置される貫通孔８１と、前方壁Ｓ１と後方壁Ｓ３との間の下方底Ｓ２に位置する貫通孔８５と、後方壁Ｓ３の上部側の縁に位置される貫通孔８７と、後方壁Ｓ３から突出するフック８９を有する。
【００５９】
前記外側空気経路部９５ａが、内側空気経路部６９ａに、図５に示したように結合するとき、前記前方壁Ｓ１は、内側空気経路部６９ａの外部で外気に露出し、前記後方壁Ｓ３は、内側空気経路部６９ａの内部に位置し、前記下方底Ｓ２は、内側空気経路部６９ａの下部に向けるように位置される。
【００６０】
望ましくは、前記外側空気経路部９５ａは、前方壁Ｓ１と後方壁Ｓ３との間に側壁Ｓ４を有し、前記側壁Ｓ４の各々は、前方壁Ｓ１と後方壁Ｓ３の下の下方底Ｓ２から突出し、前記側壁Ｓ４の突出部分の高さは、前方壁Ｓ１から後方壁Ｓ３に向けて次第に低くなる。ここで、前記下方底Ｓ２と側壁Ｓ４の突出部分は、下方底Ｓ２の下に空間（図６の８３）を形成する。
【００６１】
一面によれば、前記外側空気経路部９５ａは、図５に示したように、前方壁Ｓ１と後方壁Ｓ３との間に略
【数２】
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字形状の空気経路Ｐ２を定義する。前記外側空気経路部９５ａが内側空気経路部６９ａに、図５のように挿入されるとき、前記外側空気経路部９５ａの空気経路Ｐ２は、上部ケース１１０のハウジング７０の内部で内側空気経路部６９ａの空気経路Ｐ１と連通する。
【００６２】
図９は、図１の電池パックを示した斜視図であり、図１０は、図９の線Ｉ−Ｉ’及びＩＩ−ＩＩ’に沿って見た電池パックを示した部分断面図である。
【００６３】
図９及び図１０を参照すれば、前記電池カートリッジ１２０において、前記下部ケース５は、上部ケース１１０によって覆われる。ここで、前記下部ケース５の上部縁は、封止部材８によって上部ケース１１０の下部縁に密着する。また、前記下部ケース５及び上部ケース１１０は、電池モジュール（図１の５０）の冷却ダクト４２、４４、４６、４８を完全に囲む。
【００６４】
図１０を参照すれば、前記上部ケース１１０のベント構造物１０２、１０４、１０６、１０８は、電池モジュール５０の冷却ダクト４２、４４、４６、４８と各々連通する。本発明の説明の便宜のために、前記ベント構造物１０２、１０４、１０６、１０８のいずれか一つ１０２を選択すれば、前記ベント構造物１０２の内側空気経路部６９ａは、一方向Ｄ１に冷却ダクト４２に向けて開口されて冷却ダクト４２の空気出入口３５に結合し、一方向Ｄ１と直角をなす他方向Ｄ２へ上部ケース１１０のハウジング７０の側部に向けて開口する。
【００６５】
前記ベント構造物１０２は、冷却ダクト４２の空気出入口３５の開口方向に沿って、そして開口方向と垂直に空気経路（図５のＰ１）を形成する内側空気経路部６９ａと、内側空気経路部６９ａの内側壁に沿って挿入されてフック８９を介して締結片６７に係合する外側空気経路部９５ａからなる。
【００６６】
ここで、前記内側空気経路部６９ａは、接続段６３の内側端部と隔壁６８の端部で冷却ダクト４２の空気出入口３５の縁と密に接触する流路連結部（図５の６６）を有する。望ましくは、前記内側空気経路部６９ａは、外側空気経路部９５ａを囲む。
【００６７】
一面によれば、前記内側空気経路部６９ａは、冷却ダクト４２の空気出入口３５の上で空気経路Ｐ１を定義する。前記外側空気経路部９５ａは、内側空気経路部６９ａの窓枠（図４の６１）に挟まれて窓枠６１の接続段（図４の６３）の上で係止突起（図４の６５）にかかる。前記外側空気経路部９５ａのフック８９は、内側空気経路部６９ａの締結片６７に各々結合する。
【００６８】
次に、本発明の実施例による電池パックの製造方法と作動メカニズムを図１及び図１０を参照して説明する。
【００６９】
図１及び図１０を参照すれば、下部ケース５、電池モジュール５０及び上部ケース１１０が用意される。前記下部ケース５は箱形状からなり、上部ケース１１０に向けて開口される。次に、前記電池モジュール５０は、下部ケース５に収容され、電池カートリッジ２０、電池セルＣと冷却ダクト４２、４４、４６、４８を有することができる。
【００７０】
前記電池カートリッジ２０は、順次積層可能である。前記電池セルＣは、隣接する二つの電池カートリッジ２０の間に挿入できる。前記冷却ダクト４２、４４、４６、４８は、電池カートリッジ２０の対向する側壁に位置できる。続いて、前記下部ケース５の上部縁に沿って封止部材８が付着できる。前記封止部材８は、ボンド、シリコーン、ゴムまたはウレタンからなり得る。
【００７１】
続いて、前記上部ケース１１０は、下部ケース５の上で封止部材８に密着して電池モジュール５０を覆うことができる。この場合、前記上部ケース１１０でベント構造物１０２、１０４、１０６、１０８の内側空気経路部６９ａ、６９ｂ、６９ｃ、６９ｄは、流路連結部６６を介して冷却ダクト４２、４４、４６、４８の空気出入口３５に結合できる。
【００７２】
前記空気出入口３５は、封止部材を用いて流路連結部６６に付着できる。次に、前記外側空気経路部９５ａ、９５ｂ、９５ｃ、９５ｄが内側空気経路部６９ａ、６９ｂ、６９ｃ、６９ｄの内側壁に沿って挟まれれば、前記外側空気経路部９５ａ、９５ｂ、９５ｃ、９５ｄは、内側空気経路部６９ａ、６９ｂ、６９ｃ、６９ｄの窓枠（図４の６１）の接続段６３の上に自然に挟まれ得る。
【００７３】
前記外側空気経路部９５ａ、９５ｂ、９５ｃ、９５ｄのフック８９は、内側空気経路部６９ａ、６９ｂ、６９ｃ、６９ｄの締結片６７に各々係合できる。これによって、前記下部ケース５、電池モジュール５０及び上部ケース１１０は、電池パック１２０を構成できる。
【００７４】
一方、前記電池パック１２０の冷却メカニズムを説明すれば、前記電池パック１２０は、冷却ダクト４６に設けられた送風ファン（図示せず）の駆動中に、外側空気経路部９５ａを用い、上部ケース１１０の一側部で前方壁（図６のＳ１）の貫通孔８１を介して、かつ前方壁Ｓ１と後方壁（図７のＳ３）との間の下方底（図７のＳ２）の貫通孔８５を介して流れ線（Ｆ０、Ｆ１）に沿って空気を流入し、後方壁Ｓ３の貫通孔（図８の８７）から内側空気経路部６９ａに向けて空気を流出できる。
【００７５】
前記流出した空気は、電池カートリッジ２０の各々の一側面に位置される空気誘導口１４、１５を介して電池カートリッジ２０の空気流路の内部を通しながら電池セルＣから熱を吸収した後、電池カートリッジ２０の各々の他側面に位置する空気誘導口１７、１８を介して排出される。
【００７６】
また、前記電池パック１２０は、冷却ダクト４６の送風ファンの駆動中に、外側空気経路部９５ｃを用いて上部ケース１１０の他側部で、内側空気経路部６９ｃから後方壁Ｓ３の貫通孔８７を介して電池カートリッジ２０の各々の空気流路を通しながら加熱された空気を流入して、前方壁Ｓ１の貫通孔８１を介して、かつ前方壁Ｓ１と後方壁Ｓ３との間の下方底Ｓ２の貫通孔８５を介して流れ線Ｆ２、Ｆ３に沿って空気を外部へ流出できる。
【００７７】
したがって、前記電池パック１２０は、冷却ダクト４６の送風ファンの駆動中に、外側空気経路部９５ａ及び内側空気経路部６９ａを介して外部から内部に向けて空気を流入して電池カートリッジ２０の空気流路を通過させ、空気流路を通しながら加熱された空気を内側空気経路部６９ｃ及び外側空気経路部９５ｃを介して内部から外部に向けて空気を流出することができる。
【００７８】
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。
【符号の説明】
【００７９】
５  下部ケース
８  封止部材
１１  下部冷却フィン
１２  上部冷却フィン
１４、１５、１７、１８  空気誘導口
２０  電池カートリッジ
３５  空気出入口
４２、４４、４６、４８  冷却ダクト
４２ａ、４４ａ、４６ａ、４８ａ   溝
５０  電池モジュール
６１  窓枠
６３  接続段
６５  係止突起
６６  流路連結部
６７  締結片
６８  隔壁
６９  内側空気経路部
７０  ハウジング
８１  貫通孔
８５  貫通孔
８７  貫通孔
８９  フック
９５  外側空気経路部
１０２、１０４、１０６、１０８  ベント構造物
１１０  上部ケース
１２０  電池パック
【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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