JP2009517831A - 高い冷却効率を有するバッテリーモジュール - Google Patents

Abstract

互いに積み重ねられた複数のユニットセルを含むバッテリーモジュールを提供する。バッテリーモジュールは、ユニットセル間に形成される間隙（流路）内を流れる冷却剤による接触型冷却を実現する冷却システムを有し、ユニットセル間に形成される流路は、流路入口ポートにおける冷却剤の流れ方向に対して所定の角度をなす。バッテリーモジュールにおける、ユニットセルに対する冷却剤の接触率は増加するとともに、冷却剤が流れる流路の変化により、多数の乱流が生じる。この結果、ユニットセル間に形成される流路内における冷却剤の速度勾配の発生が防止され、したがって、バッテリーモジュールの冷却効率が改善される。さらに、バッテリーパックの全体構成をあまり大きく変更せず、あるいは大型の冷却ファンまたは強力な駆動ユニットを使用しないにも関わらず、バッテリーモジュールを含むバッテリーパックは、高い冷却効率を有する。これにより、バッテリーパックは、好ましくは電気自動車またはハイブリッド電気自動車用の電源として使用される。

Description

本発明は、高い冷却効率を有するバッテリーモジュールに係り、とりわけユニットセル間を流れる冷却剤により複数のユニットセルを冷却する冷却システムを有し、ユニットセル間の冷却剤が内部を流れる流路は、流路入口ポートに対して所定の角度をなし、これによりユニットセル表面への冷却剤の接触率を増加し、冷却剤流路中の乱流発生率を増加させ、またしたがって、バッテリーモジュールは同一の条件下で高い冷却効率を有する、バッテリーモジュールに関する。

ガソリンまたはディーゼル燃料等の化石燃料を使用する自動車が引き起こす最大の問題の１つは、大気汚染を引き起こすことである。自動車用の動力源として充電および放電が可能な二次バッテリーを使用する技術は、上述した問題を解決する方法の１つとしてかなりの注目をひいている。結果として、バッテリーのみで作動する電気自動車（ＥＶ）、およびバッテリーおよび従来のエンジンをともに使用するハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）が開発されてきている。電気自動車およびハイブリッド電気自動車のいくつかは、現在商業的に使用されている。ニッケル水素（Ｎｉ−ＭＨ）二次電池は、主に電気自動車（ＥＶ）およびハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）の電源として主に使用されてきている。しかしながら、近年、リチウムイオン二次バッテリーの使用が試みられてきている。

電気自動車（ＥＶ）およびハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）用の電源として使用するために、このような二次バッテリーには高出力および大容量が必要とされる。このため、中型または大型バッテリーパックを構成するために、複数の小型の二次バッテリー（ユニットセル）が互いに直列または並列に接続される。

しかしながら、バッテリーの充電および放電中に、中型または大型バッテリーパックから多量の熱が発生する。熱の多くは、中型または大型バッテリーパックのユニットセルである二次バッテリーから発生する。バッテリーの充電および放電中に発生する熱が効果的に除去されないとき、熱はバッテリーパック内に蓄積され、その結果ユニットセルが劣化する。状況によっては、ユニットセルは発火または爆発する。したがって、ユニットセルの発火または爆発を防止する冷却システムを提供することが必要となる。

冷却システムは、ユニットセルから熱を除去するためにバッテリーパック内部で冷却剤が強制的に循環される構造、すなわち内部で冷却剤がバッテリーパックを構成するユニットセル表面に接触する、接触型冷却構造に構成されている。空気が主に冷却剤として使用される。結果として、冷却システムは通常、接触型空気冷却構造に構成される。

その一方で、不使用空間の大きさを減少するように互いに積み重ねることが可能な、角柱バッテリーまたはポーチ型バッテリーがユニットセルとして使用されている。ユニットセル間の機械的連結および電気的接続を容易に実現するために、１つまたはそれを上回るユニットセルが取り付けられたカートリッジが用いられる。また、ユニットセルが取り付けられた複数のカートリッジが、バッテリーパックを構成するために互いに積層される。

カートリッジは様々な形状を有していて良い。さらに、カートリッジは、ユニットセルの外面の大部分が開放された状態でユニットセルがフレーム部材に固定される構造に構成されていても良い。このようなユニットセルの例は、本特許出願の出願人の名において出願されている、韓国特許出願第２００４−１１１６９９号に開示されている。図１は、上述した特許出願に開示されたカートリッジを示す。

図１を参照すると、カートリッジ１００は、互いに連結された一対のフレーム部材１２０および１２２を有している。ユニットセル２００および２０１は、フレーム部材１２０および１２２を互いに分離した状態でフレーム部材１２０および１２２のセル区画１３０内に配置され、したがって、ユニットセル２００および２０１は、フレーム部材１２０および１２２が互いに連結された後、フレーム部材１２０および１２２のセル区画１３０にしっかり固定される。ユニットセル２００は、電極リード（図示せず）を有し、これは、カートリッジ１００の上部に位置するバスバー１４０を介して、隣接するユニットセル２０１の電極リードに電気的に接続される。図１に示すように、ユニットセル２００および２０１は、互いに順次連結されている。しかしながら、場合によっては、ユニットセルは互いに並列に接続されても良い。ユニットセルは、カートリッジ１００の上端の反対側からそれぞれ突出する、カソード端子１５０およびアノード端子１６０に電気的に接続される。

図２は、複数のバッテリーカートリッジを互いに交互配向構造に積み重ねることにより構成されたバッテリーモジュールを示す斜視図である。

図２を参照すると、複数のカートリッジ１０１、１０２、１０３・・・は、バッテリーモジュール３００を構成するために厚さ方向に互いに積み重ねられている。カートリッジの端子間の電気的接続を容易に実現するために、第２カートリッジ１０２は第１カートリッジ１０１に積み重ねられ、この場合第２カートリッジ１０２は第１カートリッジ１０１の配向方向と反対の方向を向いている。とりわけ、第１カートリッジ１０１および第２カートリッジ１０２は、第２カートリッジ１０２のカソード端子１５２およびアノード端子１６２が、第１カートリッジ１０１のカソード端子１５１およびアノード端子１６１と反対の方向を向くように、配置されている。同様に、第２カートリッジ１０２および第３カートリッジ１０３は、第３カートリッジ１０３のカソード端子１５３およびアノード端子１６３が、第２カートリッジ１０２のカソード端子１５２およびアノード端子１６２と反対の方向を向くように、配置されている。すなわち第３カートリッジ１０３は、第１カートリッジ１０１と同一の配向となるように配置されている。

図１に示すように、カートリッジ１００の上端フレーム１１０および下端フレーム１２０の高さは、カートリッジのサイドフレーム１１の高さより低い。結果として、カートリッジ１０１、１０２、１０３・・・が図２に示すように互いに積み重ねられたとき、流路１７０、１７１、１７２、および１７３は、カートリッジ１０１、１０２、１０３・・・の上端と、隣接するカートリッジの下端との間に形成される空間に形成される。この結果、冷却剤は矢印によって示される方向に流れる。

図３は、図２に示すバッテリーモジュールのバッテリーカートリッジ間に形成される流路内における冷却剤の流れを示す典型的な図であり、図４は、図３のＡ部拡大図である。

図３を参照すると、上で図２を参照しながら述べた流路１７０は、第１カートリッジ１０１と第２カートリッジ１０２との間に形成されている。各カートリッジ１０１および１０２は、図１に示すようにユニットセルの外面が略完全に露出するようになっているフレーム構造内に構成されている。この結果、流路１７０を流れる冷却剤は、図示しないユニットセル外面と直接的に接触する。この結果、冷却剤が流路１７０を流れる間、冷却剤はユニットセルから発生した熱を取り、その後この熱をバッテリーモジュール外方へ排出する。

しかしながら、図４に示すように、微小な視点から見た場合、流路１７０を流れる冷却剤は、流体力学的視点における速度勾配を有している。とりわけ、流路のうちユニットセル２００の表面近傍を流れる冷却剤の流速は、流路のうちユニットセル２００の表面から離れた場所を流れる冷却剤の流速より遅い。この速度勾配は、熱がユニットセル２００の外面から逃げる際の効率、すなわち熱除去効率を大幅に低下させる要因となる。

結果的に、冷却剤循環冷却システムが主に接触型冷却反応機構に基づいているという事実に鑑みると、速度勾配を解消することにより冷却効率を改善する技術の必要性が非常に大きい。

冷却効率を改善する１つの方法は、ユニットセル近傍における時間あたりの冷却剤の流量を増加するために冷却剤の流速を増大する方法であろう。しかしながら、この方法は、比較的大きい冷却ファン駆動ユニットを必要とする点で好ましくない。

したがって、本発明は、上述した問題および他の未だ解決していない問題を解決するためになされてきたものである。

とりわけ、本発明の目的は、冷却剤接触型冷却システムを使用するバッテリーモジュールであって、ユニットセル表面への冷却剤の接触率を増加し、冷却剤流路中の乱流発生率を増加させ、これにより同一の条件下で高い冷却効率を有するバッテリーモジュールを提供することである。

本発明の一側面に従い、上述および他の目的は、互いに積み重ねられた複数のユニットセルを含むバッテリーモジュールにおいて、前記バッテリーモジュールは、前記ユニットセル間に形成される間隙（流路）内を流れる冷却剤による接触型冷却を実現する冷却システムを有し、前記ユニットセル間に形成される前記流路は、前記流路入口ポートにおける前記冷却剤の流れ方向に対して所定の角度をなす、バッテリーモジュールの提供によって実現される。

本発明による接触型冷却システムにおいて、上述したように、冷却剤がユニットセル間に形成された流路を流れる間、冷却剤はユニットセルから発生した熱を取る。冷却剤流路は、ユニットセルがどのような状態で互いに離間しているかに基づいて決定される。本発明によれば、ユニットセル間に形成される流路は、流路入口ポートにおける冷却剤の流れ方向に対して所定の角度をなす。結果的に、冷却剤が流路入口ポートに導入された後、冷却剤がユニットセル間に形成された流路内を流れる際、冷却剤の流れ方向が傾く。この際、乱流が発生し、したがって、局所的な速度勾配が防止される。この結果、ユニットセルに対する冷却剤の接触率が高まり、したがって、バッテリーモジュールの冷却効率が改善される。

前記所定の角度は、冷却剤の流速、ユニットセル間に形成される間隙の大きさ、または望ましい冷却温度に基づいて変更しても良い。前記所定の角度は２°乃至３０°、好ましくは３°乃至１５°である。この傾斜角度が小さすぎると、望ましい効率を実現することが難しい。他方、傾斜角度が大きすぎると、流れ抵抗が増大し、したがって冷却剤の流速が大幅に減少し、好ましくない。

冷却剤は、この冷却剤が流路内を流れることができ、かつ熱をユニットセルから奪うことができる流体である限り、特に限定されない。好ましくは、前記冷却剤は空気である。

冷却剤を流すための駆動ユニットは、冷却剤の種類によって変更されても良い。冷却剤が空気である場合、駆動ユニットは、好ましくはモータによって駆動される冷却ファンである。

本明細書中に用いられる「バッテリーモジュール」という用語は、高出力および大容量電源を提供するために、２つまたはそれを上回るユニットセルを機械的に連結するとともに、同時に電気的に接続することにより構成されたバッテリーシステムを包括的に意味する。とりわけ、バッテリーモジュールは、デバイスのみから構成されても良く、または大型デバイスの一部から構成されても良い。例えば、バッテリーパックを構成するために複数のバッテリーモジュールが互いに連結されても良い。

ユニットセルは、充電および放電可能な二次バッテリーであって良い。典型的には、ユニットセルは、ニッケル水素二次バッテリー、リチウムイオン二次バッテリー、またはリチウムイオンポリマー二次バッテリーであっても良い。これらのうち、リチウムイオン二次バッテリーは高いエネルギー密度および高い放電電圧を有するため、リチウムイオン二次バッテリーが好適に用いられる。ユニットセルの形状という観点では、角柱バッテリーまたはポーチ型バッテリーが好適に用いられる。より好ましくは、ポーチ型バッテリーの製造コストが安く、ポーチ型バッテリーの重量が小さいため、ポーチ型バッテリーが用いられる。

ユニットセルは、バッテリーモジュールを構成するために、追加の部材を用いることなく互いに積み重ねられても良い。しかしながら、１つまたはそれを上回るユニットセルが、ユニットセルの外面の略全体が外方に露出するようにカートリッジ内に取り付けられ、複数のカートリッジがバッテリーモジュールを構成するように互いに積み重ねられることが好ましい。とりわけ、低い機械的強度を有するとともに内部でバッテリーの電極端子間の電気的接続が困難であるポーチ型バッテリーをユニットセルとして用いる場合、バッテリーモジュールを構成するためにポーチ型バッテリーがカートリッジ内に取り付けられることが好ましい。

カートリッジは様々な異なる構造を有していても良い。好ましい実施の形態において、前記カートリッジは、前記ユニットセルの端部を固定するための一対の矩形のフレーム部材を含み、前記矩形のフレーム部材が互いに連結された際、前記ユニットセルの上表面および下表面が外方に露出するようになっており、１またはそれを上回る板形状のユニットセルが、前記ユニットセルが横向きに配置されるように前記フレーム部材間に取り付けられ、前記ユニットセルの電極端子を接続するためのバスバーが上端フレームに取り付けられ、前記カートリッジのサイドフレームは、上フレームおよび下フレームの高さより高いとともに前記ユニットセルが前記カートリッジ内に取り付けられた際のユニットセルの厚さより高い高さを有する。

カートリッジの基本的構成は、本願の出願人の名前で出願された、韓国特許出願２００４−１１１６９９号に開示されたカートリッジのものと、ほとんど同一である。上述した韓国特許出願の全開示内容は、引用することにより本明細書の一部とされる。

前記ユニットセルが内部に取り付けられた複数のカートリッジが、バッテリーモジュールを構成するように互いに順次積み重ねられたとき、連続的な流路が、隣接するカートリッジの前記上端フレームおよび前記下端フレームの間および互いに向かい合う前記ユニットセルの上表面および下表面の間に形成される。２つの隣接するカートリッジの上端フレーム間に形成される間隙が、流路入口ポートを構成する。

本発明によれば、前記ユニットセル間に形成される前記流路は、前記流路入口ポートにおける前記冷却剤の流れ方向に対して所定の角度をなす。結果として、カートリッジは、前記サイドフレームが上フレームに対して所定の角度をなす構造として構成される。結果的に、水平方向に配置された、上端フレームの流路入口ポートを通じて導入される冷却剤は、上フレーム上の流路内を流れる。しかしながら、冷却剤が、ユニットセル間に形成され、サイドフレームと同じ傾斜角度で傾斜する流路内を流れるとき、冷却剤の流れ方向もまた傾斜する。

好ましい実施の形態において、各カートリッジの前記下端フレームは、各カートリッジの前記上フレームと同じ角度で傾斜している。この結果、カートリッジを積み重ねる工程をより簡単に実現することができる。

本発明の他の側面によれば、上述した構成を有するバッテリーモジュールを、１またはそれより多く含む、中型または大型バッテリーパックを提供するものである。中型または大型バッテリーパックは、バッテリーモジュールに加え、バッテリーモジュールの動作を制御するためのバッテリー管理システム（ＢＭＳ）を更に含む。

本発明による中型または大型バッテリーパックは、高い冷却効率を有している。この結果、本発明は、より好ましくは、ユニットセルとして大量の発熱を有するリチウム二次バッテリーを使用するバッテリーパックに適用される。バッテリーパックのサイズが小さいにもかかわらず、本発明によるバッテリーパックは、高い冷却効率を提供する。この結果、バッテリーパックは、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、または電動自転車用の小型電源として使用される。

本発明による上述および他の目的、特徴、および利点は、添付図面と合わせて以下の詳細な説明により明確に理解されよう。

ここで、添付図面を参照して、好ましい実施の形態を詳細に説明する。しかしながら、本発明の範囲はここに示す実施の形態によって限定されるものではないことに留意されたい。

図５は、本発明による好ましい実施の形態によるバッテリーモジュールを構成するために用いることが可能なバッテリーカートリッジ内にユニットセルを取り付ける工程を示す典型的な図であり、図６は、ユニットセルが内部に取り付けられた、バッテリーカートリッジを示す斜視図である。

これらの図面を参照すると、バッテリーカートリッジ４００は、図１のバッテリーカートリッジ１００と基本構造が非常によく似ているかまたは同一である。とりわけ、複数の板形状ユニットセル２０１、２０２、２０３、２０４が、これらユニットセルが横方向に配置されるように、一対の連結型の上フレーム部材４１０および下フレーム部材４１１間に取り付けられている。

ユニットセル２０１、２０２・・・は、ポーチ型バッテリーである。電極端子２１１、２２１、２１２、２２２・・・は、ユニットセル２０１、２０２・・・の上端から突出する。電極端子２１１、２２１、２１２、２２２・・・は、対応するものとバスバー（図示せず）により電気的に接続されている。バスバーは、上フレーム部材４１０の上端フレーム４２０または下フレーム部材４１１の上端フレーム４２１のいずれかに取り付けられている。

ユニットセル２０１、２０２・・・が上フレーム部材４１０および下フレーム部材４１１間に取り付けられた後、上フレーム部材４１０および下フレーム部材４１１は互いにしっかりと接触し、その後互いに連結される。結果として、上フレーム部材４１０および下フレーム部材４１１は対称的な構造を有する。したがって、上フレーム部材４１０の構造の記述は、下フレーム部材４１１にほとんど同様に適用される。

上フレーム部材４１０は、通常矩形構造に構成される。上フレーム部材４１０は、上フレーム４２０と、下フレーム４４０と、複数のサイドフレーム４３０を含む。ユニットセル２０１、２０２・・・の端部は、上フレーム部材４１０および下フレーム部材４１１の接触領域、すなわち上端フレーム４２０および４２１、サイドフレーム４３０および４３２、および下端フレーム４４０および４４１で固定されている。また、ユニットセル２０１および２０２の上面および下面は、開口４５０を通じて外方に露出している。

サイドフレーム４３０および４３１は、上端フレーム４０２および４２１に対してそれぞれ所定の角度をなし、また下端フレーム４４０および４４１は、上端フレーム４２０および４２１に対してそれぞれ平行となっている。この構造は、図７に更に詳細に示される。図７を参照すると、サイドフレーム４３０および４３１は、それぞれ上端フレーム４２０および４２１に対して角度αをなしている。したがって、上端フレーム４２０および４２１に連結されたユニットセル２００の電極端子２１０は、上端フレーム４２０および４２１と平行であり、上端フレーム４２０および４２１と同じである。これに対してユニットセル２００のセル本体２３０は、上端フレーム４２０および４２１に対して所定の角度をなし、サイドフレーム４３０および４３１と同じである。

再度図５および図６を参照すると、サイドフレーム４３０および４３１の突出高さは、上下端フレーム４２０、４２１、４３０、および４３１のそれより大きく、またサイドフレーム４３０および４３１の突出高さは、サイドフレーム４３０および４３１の間に取り付けられたユニットセル２０１、２０２・・・の厚みより大きい。

この結果、ユニットセルが取り付けられた複数のカートリッジ４００（図６参照）が図２に示すように互いに積み重ねられたとき、カートリッジはサイドフレームが互いに接触するように配置され、したがって、間隙が、上端フレーム、ユニットセル、および下端フレームに沿って形成される。間隙は、内部を冷却剤が流れる流路を構成する。

図８は、本発明の好ましい実施の形態によるバッテリーモジュールのバッテリーカートリッジ間に形成される流路、および流路内における冷却剤の流れを典型的に示す図である。

図８を参照すると、流路５００は、互いに積み重ねられた２つのカートリッジ４０１および４０２の間に形成される。流路５００は、上述したカートリッジの構成により、わずかに傾斜する。上端フレーム４１０間に形成される流路入口ポート５１０は、水平方向に配置され、ユニットセル２００間に形成される流路５００は、流路入口ポート５１０に対して所定の角度をなす。結果として、冷却剤は、流路入口ポート５１０を通過する間、水平方向に流れる。しかしながら、冷却剤が流路５００内に導入された後、冷却剤は矢印に示すように「Ｓ」字形状に流れる。冷却剤が、下端フレーム４４０間の流路出口ポート５２０に導入された際、冷却剤は再び水平方向に流れる。

図９は、図８のＢ部を示す拡大図である。

図９を参照すると、微視的視点から見たとき、流路５００内におけるＳ字形状の冷却剤の流れは放物線運動を示す。これは、流路入口ポート内に水平方向に導入された冷却剤が、傾斜したユニットセル２００にぶつかるからである。この結果、ユニットセルに対する冷却剤の接触率が高まり、多数の乱流が生じ、これにより図４に示すような速度勾配の発生が防止される。結果として、ユニットセル２００の冷却剤による冷却効率が大幅に改善される。

本発明の好ましい実施の形態を説明の目的で開示してきたが、当業者は、添付の請求の範囲に開示された本発明の射程および精神を離れない限り、様々な修正、付加、および置換が可能であることを理解するであろう

上述から明らかなように、本発明によるバッテリーモジュールにおける、ユニットセルに対する冷却剤の接触率は増加するとともに、冷却剤が流れる流路の変化により、多数の乱流が生じる。この結果、ユニットセル間に形成される流路内における冷却剤の速度勾配の発生が防止され、したがって、バッテリーモジュールの冷却効率が改善される。

さらに、バッテリーパックの全体構成をあまり大きく変更せず、あるいは大型の冷却ファンまたは強力な駆動ユニットを使用しないにも関わらず、バッテリーモジュールを含むバッテリーパックは、高い冷却効率を有する。この結果、バッテリーパックは、好ましくは電気自動車またはハイブリッド電気自動車用の電源として使用される。

図１は、従来のバッテリーカートリッジを示す斜視図。 図２は、そのうちの１つが図１に示すカートリッジである、複数のバッテリーカートリッジを互いに積み重ねることにより構成されたバッテリーモジュールを示す斜視図。 図３は、図２に示すバッテリーモジュールのバッテリーカートリッジ間に形成される流路内を通る冷却剤の流れを示す典型的な図。 図４は、図３のＡ部を示す拡大図。 図５は、本発明による好ましい実施の形態によるバッテリーモジュールを構成するために用いることが可能なバッテリーカートリッジ内にユニットセルを取り付ける工程を示す典型的な図。 図６は、ユニットセルを内部に有する図５のバッテリーカートリッジを示す斜視図。 図７は、図６に示すバッテリーカートリッジの傾斜するフレーム部材、および傾斜するフレーム部材間に取り付けられたユニットセルを典型的に示す側面図。 図８は、本発明の好ましい実施の形態によるバッテリーモジュールのバッテリーカートリッジ間に形成される流路、および流路内における冷却剤の流れを典型的に示す図。 図９は、図８のＢ部を示す拡大図。

Claims (11)

1. 互いに積み重ねられた複数のユニットセルを含むバッテリーモジュールにおいて、
   前記バッテリーモジュールは、前記ユニットセル間に形成される間隙（流路）内を流れる冷却剤による接触型冷却を実現する冷却システムを有し、
   前記ユニットセル間に形成される前記流路は、前記流路入口ポートにおける前記冷却剤の流れ方向に対して所定の角度をなす、バッテリーモジュール。
2. 前記所定の角度は２°乃至３０°である、請求項１記載のバッテリーモジュール。
3. 前記所定の角度は３°乃至１５°である、請求項２記載のバッテリーモジュール。
4. 前記冷却剤は空気である、請求項１記載のバッテリーモジュール。
5. 前記ユニットセルは、リチウム二次バッテリーである、請求項１記載のバッテリーモジュール。
6. 前記ユニットセルは、ポーチ型バッテリーである、請求項１記載のバッテリーモジュール。
7. １またはそれを上回るユニットセルが、前記ユニットセルの外面の略全体が外方に露出するようにカートリッジ内に取り付けられ、複数のカートリッジがバッテリーモジュールを構成するように互いに積み重ねられている、請求項１記載のバッテリーモジュール。
8. 前記カートリッジは、前記ユニットセルの端部を固定するための一対の矩形のフレーム部材を含み、
   前記矩形のフレーム部材が互いに連結された際、前記ユニットセルの上表面および下表面が外方に露出するようになっており、
   １またはそれを上回る板形状のユニットセルが、前記ユニットセルが横向きに配置されるように前記フレーム部材間に取り付けられ、
   前記ユニットセルの電極端子を接続するためのバスバーが上端フレームに取り付けられ、
   前記カートリッジのサイドフレームは、上フレームおよび下フレームの高さより高いとともに前記ユニットセルが前記カートリッジ内に取り付けられた際のユニットセルの厚さより高い高さを有し、
   前記サイドフレームは前記上フレームに対して所定の角度をなし、
   前記ユニットセルが内部に取り付けられた複数のカートリッジが、バッテリーモジュールを構成するように互いに順次積み重ねられたとき、連続的な流路が、隣接するカートリッジの前記上端フレームおよび前記下端フレームの間および互いに向かい合う前記ユニットセルの上表面および下表面の間に形成され、
   前記ユニットセル間に形成される前記流路は、前記サイドフレームと同じ傾斜角度を有し、前記流路入口ポートが前記上端フレーム間に形成される、請求項７記載のバッテリーモジュール。
9. 前記カートリッジの前記下端フレームは、前記カートリッジの前記上フレームと同じ角度で傾斜している、請求項８記載のバッテリーモジュール。
10. 請求項１乃至９のいずれか一項記載のバッテリーモジュールを、１またはそれより多く含む、中型または大型バッテリーパック。
11. 前記バッテリーパックが、電気自動車またはハイブリッド電気自動車用の電源として使用される、請求項１０記載のバッテリーパック。

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