JP2024503922A - バッテリーモジュール、このようなバッテリーモジュールを含むバッテリーパックと自動車、及びこのようなバッテリーモジュールの製造方法 - Google Patents
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Abstract
本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールは、さらにスリムかつコンパクトな構造を実現し、組立工程の効率を改善することができるように、複数のバッテリーセルを含むバッテリーセルアセンブリーと、バッテリーセルアセンブリーを受容するハウジングシートと、を含むことを特徴とする。
Description
本発明は、バッテリーモジュール、このようなバッテリーモジュールを含むバッテリーパックと自動車、及びこのようなバッテリーモジュールの製造方法に関する。
本出願は、２０２１年０６月０８日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－００７４４３１号及び２０２１年０６月０８日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－００７４４３２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。
製品群による易適用性が高く、高いエネルギー密度などの電気的な特性を有する二次電池は、携帯型機器のみならず、電気的駆動源によって駆動される電気自動車（ＥＶ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）またはハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ：Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）などに普遍的に応用されている。かような二次電池は、化石燃料の使用を画期的に減少できるという一次的な長所のみならず、エネルギーの使用に伴う副産物が全く生じないという長所をも併せ持つことから、環境へのやさしさ及びエネルギー効率性の向上のための新たなエネルギー源として注目を浴びている。
現在、広く使用される二次電池の種類としては、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がある。このような単位二次電池セル、即ち、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、これよりもさらに高い出力電圧が要求される場合、複数のバッテリーセルを直列接続してバッテリーパックを構成することもある。また、バッテリーパックに要求される充放電容量によって複数のバッテリーセルを並列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数は、要求される出力電圧または充放電容量によって多様に設定可能である。
なお、複数のバッテリーセルを直列／並列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追加してバッテリーパックを構成する方法が一般的である。
従来、バッテリーモジュールの場合、一般に、複数のバッテリーセルを含むバッテリーセルアセンブリーと、このようなバッテリーセルアセンブリーの底部を支持するベースハウジングと、ベースプレートと結合され、前記バッテリーセルアセンブリーの両側面を支持するサイドハウジングと、前記サイドハウジングと結合され、前記バッテリーセルアセンブリーの上部をカバーするカバーハウジングと、を含んで構成される。ここで、バッテリーセルアセンブリーは、複数のバッテリーセルの冷却のために、少なくとも二つのバッテリーセルを収容する複数の冷却フィンを含んで構成される。従来、複数の冷却フィンは、Ｕ字状であり、内部に少なくとも二つのバッテリーセルを収容して接触配置される。
しかしながら、従来、バッテリーモジュールの場合、このような少なくとも二つのバッテリーセルを冷却フィンの内部に収容する際に、作業者などがバッテリーセルの収容のために、冷却フィンの両端を広げてから、バッテリーセルを冷却フィンの内部に収容するようになる。
これにより、従来、バッテリーモジュールの場合、このような冷却フィンの内部へのバッテリーセルの収容のための作業工程に相当な時間がかかり、組立工程の効率が低下するという問題がある。
しかも、従来、バッテリーモジュールの場合、バッテリーセルアセンブリーの収容のための複数のハウジング部材が要求され、これらのハウジング部材間の結合工程のための追加の工程が要求され、これらの複数のハウジング部材による全体のバッテリーモジュールのサイズの増加により、全体のバッテリーモジュールのエネルギー密度が低下するという問題がある。
このため、さらにスリムかつコンパクトな構造を実現するとともに、組立工程の効率を改善することができるバッテリーモジュール、このようなバッテリーモジュールを含むバッテリーパックと自動車、及びこのようなバッテリーモジュールの製造方法を提供するための方案の模索が望まれる。
したがって、本発明の目的は、さらにスリムかつコンパクトな構造を実現することができるバッテリーモジュール、このようなバッテリーモジュールを含むバッテリーパックと自動車、及びこのようなバッテリーモジュールの製造方法を提供することである。
さらに、本発明の他の目的は、組立工程の効率を改善することができるバッテリーモジュール、このようなバッテリーモジュールを含むバッテリーパックと自動車、及びこのようなバッテリーモジュールの製造方法を提供することである。
前記目的を達成するために、本発明は、バッテリーモジュールであって、複数のバッテリーセルを含むバッテリーセルアセンブリーと、前記バッテリーセルアセンブリーを収容するハウジングシートと、を含むことを特徴とするバッテリーモジュールを提供する。
好ましくは、前記ハウジングシートは、前記バッテリーセルアセンブリーの底部、前記バッテリーセルアセンブリーの両側部、及び前記バッテリーセルアセンブリーの上部を統合的に包み込んでもよい。
好ましくは、前記バッテリーセルアセンブリーは、前記ハウジングシート内に設けられ、前記複数のバッテリーセルのうち、二つのバッテリーセルを収容する複数の冷却フィンユニットを含んでもよい。
好ましくは、前記複数の冷却フィンユニットは、それぞれ、前記二つのバッテリーセルのいずれか一方のバッテリーセルを支持する第１冷却フィンと、前記第１冷却フィンから離隔され、前記二つのバッテリーセルの他方のバッテリーセルを支持する第２冷却フィンと、前記第２冷却フィンと前記第１冷却フィンを連結し、前記二つのバッテリーセルの底部に設けられるサーマルインターフェースマテリアルと、を含んでもよい。
好ましくは、前記第１冷却フィンは、前記いずれか一方のバッテリーセルの側面を支持する第１フィンボディと、前記第１フィンボディから折り曲げられ、前記いずれか一方のバッテリーセルの底部に配置される第１フィンベースと、を含んでもよい。
好ましくは、前記第２冷却フィンは、前記他方のバッテリーセルの側面を支持する第２フィンボディと、前記第２フィンボディから折り曲げられ、前記他方のバッテリーセルの底部に配置される第２フィンベースと、を含んでもよい。
好ましくは、前記第１フィンベースと前記第２フィンベースは、相互所定距離離隔して配置されてもよい。
好ましくは、前記サーマルインターフェースマテリアルは、前記第１フィンベースと前記第２フィンベースを連結し、前記第１フィンベースと前記第２フィンベースの上側に設けられてもよい。
好ましくは、前記ハウジングシートは、所定の長さを有する絶縁シートで備えられてもよい。
好ましくは、前記ハウジングシートは、前記バッテリーセルアセンブリーの一側部、前記バッテリーセルアセンブリーの底部、前記バッテリーセルアセンブリーの他側部、及び前記バッテリーセルアセンブリーの上側部を包み込むとともに、前記バッテリーセルアセンブリーの一側部において、少なくとも部分的に重畳して配置されてもよい。
好ましくは、前記ハウジングシートの一端部及び他端部は、前記バッテリーセルアセンブリーの一側部において重畳して配置されてもよい。
また、本発明は、バッテリーパックであって、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収容するパックケースと、を含むことを特徴とするバッテリーパックを提供する。
好ましくは、前記バッテリーパックは、前記少なくとも一つのバッテリーモジュールと前記パックケースとの間に設けられ、前記少なくとも一つのバッテリーモジュールを前記パックケースに固定するための接着部材を含んでもよい。
また、本発明は、自動車であって、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ことを特徴とする自動車を提供する。
また、本発明は、バッテリーモジュールの製造方法であって、所定方向への移送をガイドするコンベヤベルトの上に所定長さのハウジングシートを配置させるステップと、前記所定長さのハウジングシートの上に、バッテリーセルの両側を支持するための１対の第１冷却フィン及び第２冷却フィンで構成される複数の冷却フィンユニットを装着させるステップと、前記第１冷却フィンと前記第２冷却フィンとの間にサーマルインターフェースマテリアルを投入して、前記第１冷却フィンと前記第２冷却フィンを連結するステップと、前記ハウジングシートを、所定高さの曲面部を形成する隆起部ローラーの上側に通過させるステップと、前記ハウジングシートの隆起部ローラーの通過によって、前記第１冷却フィンと前記第２冷却フィンとの間の距離が離隔されるとき、前記第１冷却フィンと前記第２冷却フィンとの間に少なくとも一つのバッテリーセルを挿入するステップと、前記ハウジングシートが前記隆起部ローラーを通過すると、前記少なくとも一つのバッテリーセルと前記複数の冷却フィンユニットをカバー可能なように、前記ハウジングシートで包み込むステップと、を含むことを特徴とするバッテリーモジュールの製造方法を提供する。
以上のような様々な実施形態によって、さらにスリムかつコンパクトな構造を実現することができるバッテリーモジュール、このようなバッテリーモジュールを含むバッテリーパックと自動車、及びこのようなバッテリーモジュールの製造方法を提供することができる。
さらに、以上のような様々な実施形態によって、組立工程の効率を改善することができるバッテリーモジュール、このようなバッテリーモジュールを含むバッテリーパックと自動車、及びこのようなバッテリーモジュールの製造方法を提供することができる。
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。
本発明は、添付された図面を参照して本発明の好適な実施形態を詳しく説明することにより、さらに明白になるであろう。ここで説明される実施形態は、発明の理解を助けるために例示的に示したものであり、本発明は、ここで説明する実施形態とは異なって多様に変形して実施できることを理解せねばならない。なお、発明の理解を助けるために、添付の図面は、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てもよい。
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り、図２は、図１のバッテリーモジュールのバッテリーセルアセンブリーを説明するための図であり、図３は、図２のバッテリーセルアセンブリーの冷却フィンユニットを説明するための図である。
図１乃至図３を参照すると、バッテリーモジュール１０は、バッテリーセルアセンブリー１００及びハウジングシート２００を含んでもよい。
前記バッテリーセルアセンブリー１００は、複数のバッテリーセル１１０を含んでもよい。
前記複数のバッテリーセル１１０は、相互電気的に連結されるように積層されてもよい。このような前記複数のバッテリーセル１１０は、二次電池であって、パウチ型二次電池、円筒型二次電池、または角型二次電池で備えられてもよい。以下、本実施形態では、前記複数のバッテリーセル１１０がパウチ型二次電池である場合に限って説明する。
前記バッテリーセルアセンブリー１００は、複数の冷却フィンユニット１５０を含んでもよい。
前記複数の冷却フィンユニット１５０は、後述するハウジングシート２００内に設けられ、前記複数のバッテリーセル１１０のうち、二つのバッテリーセル１１０を収容することができる。
このような前記複数の冷却フィンユニット１５０は、それぞれ、第１冷却フィン１６０、第２冷却フィン１７０、及びサーマルインターフェースマテリアル１８０を含んでもよい。
前記第１冷却フィン１６０は、前記バッテリーセル１１０を冷却するとともに、前記バッテリーセル１１０の支持をガイドするためのものであって、二つのバッテリーセル１１０のいずれか一方のバッテリーセル１１０を支持することができる。このような前記第１冷却フィン１６０は、アルミニウム材質で備えられてもよい。
前記第１冷却フィン１６０は、第１フィンボディ１６２及び第１フィンベース１６６を含んでもよい。
前記第１フィンボディ１６２は、所定長さを有して形成され、前記いずれか一方のバッテリーセル１１０の側面を支持することができる。このような前記第１フィンボディ１６２は、冷却効率を高めるために、前記いずれか一方のバッテリーセル１１０の側面に面接触されてもよい。
前記第１フィンベース１６６は、前記第１フィンボディ１６２から折り曲げられ、前記いずれか一方のバッテリーセル１１０の底部に配置されてもよい。このような前記第１フィンベース１６６は、後述する第２フィンベース１７６と相互所定距離離隔して配置されてもよい。前記第１フィンベース１６６は、前記いずれか一方のバッテリーセル１１０の底部を少なくとも部分的に支持することができる。
前記第２冷却フィン１７０は、前記バッテリーセル１１０を冷却するとともに、前記バッテリーセル１１０の支持をガイドするためのものであって、前記第１冷却フィン１６０から離隔され、前記二つのバッテリーセル１１０の他方のバッテリーセル１１０を支持することができる。このような前記第２冷却フィン１７０は、アルミニウム材質で備えられてもよい。
前記第２冷却フィン１７０は、第２フィンボディ１７２及び第２フィンベース１７６を含んでもよい。
前記第２フィンボディ１７２は、所定長さを有して形成され、前記他方のバッテリーセル１１０の側面を支持することができる。このような前記第２フィンボディ１７２は、冷却効率を高めるために、前記他方のバッテリーセル１１０の側面に面接触されてもよい。
前記第２フィンベース１７６は、前記第２フィンボディ１７２から折り曲げられ、前記他方のバッテリーセル１１０の底部に配置されてもよい。このような前記第２フィンベース１７６は、前記他方のバッテリーセル１１０の底部を少なくとも部分的に支持することができる。
前記サーマルインターフェースマテリアル１８０は、前記第２冷却フィン１７０と前記第１冷却フィン１６０を連結し、前記二つのバッテリーセル１１０の底部に設けられてもよい。具体的に、前記サーマルインターフェースマテリアル１８０は、前記第１フィンベース１６６と前記第２フィンベース１７６を連結し、前記第１フィンベース１６６と前記第２フィンベース１７６の上側に設けられてもよい。
このようなサーマルインターフェースマテリアル１８０は、熱伝導性の接着剤で備えられてもよい。さらに、前記サーマルインターフェースマテリアル１８０は、ポッティング樹脂で備えられてもよい。
前記ハウジングシート２００は、前記バッテリーセルアセンブリー１００を収容することができる。
具体的に、前記ハウジングシート２００は、前記バッテリーセルアセンブリー１００を収容し、前記バッテリーセルアセンブリー１００の底部、前記バッテリーセルアセンブリー１００の両側部、前記バッテリーセルアセンブリー１００の上部を統合的に包み込んでもよい。
さらに具体的に、前記ハウジングシート２００は、前記バッテリーセルアセンブリー１００の一側部、前記バッテリーセルアセンブリー１００の底部、前記バッテリーセルアセンブリー１００の他側部、及び前記バッテリーセルアセンブリー１００の上側部を包み込むとともに、前記バッテリーセルアセンブリー１００の一側部において、少なくとも部分的に重畳して配置されてもよい。このような重畳配置によって、前記ハウジングシート２００の一端部及び他端部は、前記バッテリーセルアセンブリーの一側部において重畳して配置されてもよい。
前記ハウジングシート２００は、所定長さを有する絶縁シートで備えられてもよい。具体的に、前記ハウジングシート２００は、高張力及び高粘着の素材を含む絶縁シートで備えられてもよい。例えば、前記ハウジングシート２００は、一般のテープ型、プラスチック、絶縁コーティングされた金属シートなどで設けられてもよい。
このような前記ハウジングシート２００は、単一部材で備えられて、統合的にバッテリーセルアセンブリー１００を包み込むので、従来に比べて、モジュールハウジングの構成のための構成部品などの数を減らすことができ、全体のバッテリーモジュール１０のスリム化を図ることができる。
これにより、本実施形態では、前記ハウジングシート２００によって、前記バッテリーモジュール１０の製造コストを節減するとともに、前記バッテリーモジュール１０のエネルギー密度を顕著に高めることができる。
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の組立工程についてさらに具体的に説明する。
図４乃至図７は、図１のバッテリーモジュールの組立工程を説明するための図である。
以下、図４乃至図７を参照して、本実施形態によるバッテリーモジュールの製造方法について説明する。
本実施形態による前記バッテリーモジュールの製造方法は、下記のステップを順次に含んでもよい。
まず、前記バッテリーモジュールの製造方法は、所定方向への移送をガイドするコンベヤベルトＣの上に所定長さのハウジングシート２００を配置させるステップを含んでもよい。
前記バッテリーモジュールの製造方法は、前記所定長さのハウジングシート２００の上に、バッテリーセル１１０の両側を支持するための１対の第１冷却フィン１６０及び第２冷却フィン１７０で構成される複数の冷却フィンユニット１５０を装着するステップを含んでもよい。
また、前記バッテリーモジュールの製造方法は、前記第１冷却フィン１６０と前記第２冷却フィン１７０との間にサーマルインターフェースマテリアル１８０を投入して、前記第１冷却フィン１６０と前記第２冷却フィン１７０を連結するステップを含んでもよい。
また、前記バッテリーモジュールの製造方法は、前記ハウジングシート２００を、所定高さの曲面部を形成する隆起部ローラーＲの上側に通過させるステップを含んでもよい。
そして、前記バッテリーモジュールの製造方法は、前記ハウジングシート２００が、前記隆起部ローラーＲの上側を通過してから、前記ハウジングシート２００の隆起部ローラーＲの通過によって、前記第１冷却フィン１６０と前記第２冷却フィン１７との間の距離が離隔されるとき、前記第１冷却フィン１６０と前記第２冷却フィン１７０との間に少なくとも一つのバッテリーセル１１０を挿入するステップを含んでもよい。
また、前記バッテリーモジュールの製造方法は、前記ハウジングシート２００が前記隆起部ローラーＲを通過すると、前記少なくとも一つのバッテリーセル１１０と前記複数の冷却フィンユニット１５０をカバー可能なように、前記ハウジングシート２００で包み込むステップを含んでもよい。
ここで、本実施形態の場合、前記ハウジングシート２００の隆起部ローラーＲの通過によって、前記第１冷却フィン１６０と前記第２冷却フィン１７０との間が自然に広がってから狭まるので、前記バッテリーセル１１０の前記冷却フィンユニット１５０の内部への挿入が顕著に容易になり得る。
これとともに、本実施形態の場合、前記バッテリーセル１１０の挿入が完了すると、ここで、前記ハウジングシート２００は、前記少なくとも一つのバッテリーセル１１０と前記複数の冷却フィンユニット１５０を少なくとも一方向に沿って順次に包み込んで、前記バッテリーセルアセンブリー１００をパッケージングすることができる。
このように、本実施形態では、前記隆起部ローラーＲによって、前記冷却フィンユニット１５０内への前記バッテリーセル１１０の挿入をさらに容易かつ簡便に行うことができ、前記バッテリーモジュール１０の組立工程の効率を顕著に高めることができる。
これとともに、本実施形態では、前記バッテリーセルアセンブリー１００を包み込むハウジングシート２００によって、バッテリーモジュール１０のモジュールハウジングの構成を簡素化することができ、全体のバッテリーモジュール１０のスリム化を実現するとともに、前記バッテリーモジュール１０のエネルギー密度を顕著に高めることができる。
一方、前記バッテリーモジュールは、上述したハウジングシート２００によるカバー以降、前記バッテリーモジュールの製造のための後工程に移ることができる。
図８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る。
図８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５０を含んでもよい。
前記バッテリーパック１は、接着部材７０をさらに含んでもよい。
前記接着部材７０は、前記バッテリーモジュール１０をさらに安定的にガイドするためのものであって、前記少なくとも一つのバッテリーモジュール１０と前記パックケース５０との間に設けられ、前記少なくとも一つのバッテリーモジュール１０を前記パックケース５０に固定することができる。
本実施形態による前記バッテリーパック１では、前記パックケース５０間において、前記バッテリーモジュール１０が前記接着部材７０によって固定されるので、別途の締結のための締結構造やボルト部材などが要求されない。
したがって、本実施形態によって、前記ハウジングシート２００（ 図１参照）によって外見を形成するバッテリーモジュール１０の収容構造をさらにコンパクトに実現することができ、さらにスリムであるとともに高いエネルギー効率を有するバッテリーパック１を提供することができる。
図９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り、図１０は、図９のバッテリーモジュールのバッテリーセルアセンブリーを説明するための図であり、図１１は、図１０のバッテリーセルアセンブリーの冷却フィンユニットを説明するための図である。
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と類似するので、上述した実施形態と実質的に同じであるか類似した構成については、重複する説明を省略し、以下、上述した実施形態との相違点を中心に説明する。
図９乃至図１１を参照すると、バッテリーモジュール２０は、バッテリーセルアセンブリー３００及びハウジングシート４００を含んでもよい。
前記バッテリーセルアセンブリー３００は、複数のバッテリーセル３１０を含んでもよい。前記複数のバッテリーセル３１０は、上述した実施形態と実質的に同一であるので、以下において、重複する説明を省略する。
前記バッテリーセルアセンブリー３００は、複数の冷却フィンユニット３５０を含んでもよい。
前記複数の冷却フィンユニット３５０は、前記バッテリーセル３１０を冷却するとともに支持するためのものであって、前記ハウジングシート４００内に設けられ、前記複数のバッテリーセル３１０のうち、二つのバッテリーセル３１０を統合して支持することができる。
このような前記複数の冷却フィンユニット３５０は、それぞれ、統合冷却フィン３６０及びサーマルインターフェースマテリアル３８０を含んでもよい。
前記統合冷却フィン３６０は、アルミニウム材質で備えられ、前記二つのバッテリーセル１１０を統合して支持することができる。このような前記統合冷却フィン３６０は、フィンベース３６２及びフィンボディ３６５を含んでもよい。
前記フィンベース３６２は、前記二つのバッテリーセル３１０の底部を支持することができる。このため、前記フィンベース３６２は、前記二つのバッテリーセル３１０の底部を支持することができる面積を有してもよい。
前記フィンボディ３６５は、前記フィンベース３６２に設けられ、前記二つのバッテリーセル３１０間に備えられてもよい。このような前記フィンボディ３６５は、冷却効率を高めるために、前記二つのバッテリーセル３１０とそれぞれ面接触されてもよい。
前記サーマルインターフェースマテリアル３８０は、前記統合冷却フィン３６０の底部に備えられてもよい。具体的に、前記サーマルインターフェースマテリアル３８０は、前記統合冷却フィン３６０のフィンベース３６２の上に設けられてもよい。
前記ハウジングシート４００は、上述した実施形態のように、前記バッテリーセルアセンブリー３００を収容し、前記バッテリーセルアセンブリー３００の底部、前記バッテリーセルアセンブリー３００の両側部、前記バッテリーセルアセンブリー３００の上部を統合的に包み込んでもよい。
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２０の組立工程についてさらに具体的に説明する。
図１２乃至図１５は、図９のバッテリーモジュールの組立工程を説明するための図である。
図１２乃至図１５を参照すると、本実施形態によるバッテリーモジュールの製造方法は、所定方向への移送をガイドするコンベヤベルトＣの上に所定長さのハウジングシート４００を配置させるステップを含んでもよい。
また、前記バッテリーモジュールの製造方法は、前記所定長さのハウジングシート４００の上に、二つのバッテリーセル３１０の底部を支持するフィンベース３６２、及び前記フィンベース３６２に設けられ、前記二つのバッテリーセル３１０間に設けられるフィンボディ３６５を含む複数の統合冷却フィン３６０を装着させるステップを含んでもよい。
また、前記バッテリーモジュールの製造方法は、前記フィンベース３６２の上にサーマルインターフェースマテリアル３８０を投入するステップを含んでもよい。
また、前記バッテリーモジュールの製造方法は、前記ハウジングシート４００を所定高さの曲面部を形成する隆起部ローラーＲの上側に通過させるステップを含んでもよい。
また、前記バッテリーモジュールの製造方法は、前記ハウジングシート４００の隆起部ローラーＲの通過によって、それぞれのフィンボディ３６５が傾くときに、前記フィンボディ３６５を挟んで、前記二つのバッテリーセル３１０を前記フィンベース３６２に装着するステップを含んでもよい。
これとともに、前記バッテリーモジュールの製造方法は、前記ハウジングシート４００が前記隆起部ローラーＲを通過すると、複数のバッテリーセル３１０と前記複数の統合冷却フィン３６０をカバー可能なように、前記ハウジングシート４００で包み込むステップを含んでもよい。
ここで、本実施形態の場合、前記ハウジングシート４００の隆起部ローラーＲの通過によって、それぞれのフィンボディ３６５が自然に所定の角度(θ）で傾くので、前記バッテリーセル３１０の前記統合冷却フィン３６０への装着が顕著に容易になり得る。
これとともに、本実施形態の場合、前記バッテリーセル３１０の挿入が完了すると、ここで、前記ハウジングシート４００が、前記少なくとも一つのバッテリーセル３１０と前記複数の冷却フィンユニット３５０を少なくとも一方向に沿って順次に包み込んで、前記バッテリーセルアセンブリー３００をパッケージングすることができる。
このように、本実施形態では、前記隆起部ローラーＲによって、前記冷却フィンユニット３５０内に前記バッテリーセル３１０の装着をさらに容易かつ簡便に行うことができ、前記バッテリーモジュール２０の組立工程の効率を顕著に高めることができる。
本実施形態によるバッテリーモジュールの製造のための上述したステップは、順次に進行されてもよい。一方、前記バッテリーモジュールも、上述したハウジングシート４００によるカバー以後、前記バッテリーモジュールの製造のための後工程に移ることができる。
図１６は、本発明の他の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１６を参照すると、バッテリーパック２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２０、及び前記少なくとも一つのバッテリーモジュール２０をパッケージングするパックケース６０を含んでもよい。
前記バッテリーパック２は、上述した実施形態のような接着部材８０をさらに含んでもよい。
したがって、本実施形態や上述した実施形態のように、前記ハウジングシート４００（図９参照）によって外見を形成するバッテリーモジュール１０の収容構造をさらにコンパクトに実現することができ、さらにスリムであるとともに高いエネルギー効率を有するバッテリーパック２を提供することができる。
図１７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。
図１７を参照すると、前記バッテリーパック１、２は、自動車の燃料源として、自動車Ｖに備えられてもよい。例えば、前記バッテリーパック１、２は、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、及びその他のバッテリーパック１、２を燃料源として利用可能なその他の方式の自動車Ｖに備えられてもよい。
また、前記バッテリーパック１、２は、前記自動車Ｖ以外にも、二次電池を利用する電力貯蔵装置（Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ）などのその他の装置や器具及び設備などに備えられてもよいことは言うまでもない。
このように、本実施形態による前記バッテリーパック１、２、及び前記自動車のような前記バッテリーパック１を備える装置や器具と設備は、上述した前記バッテリーモジュール１０、２０を含むので、上述したバッテリーモジュール１０、２０による長所をすべて有するバッテリーパック１、２、及びこのようなバッテリーパック１、２を備える自動車Ｖなどの装置や器具と設備などを実現することができる。
以上のような様々な実施形態によって、さらにスリムかつコンパクトな構造を実現することができるバッテリーモジュール１０、２０、このようなバッテリーモジュール１０、２０を含むバッテリーパック１、２と自動車Ｖ、及びこのようなバッテリーモジュール１０、２０の製造方法を提供することができる。
併せて、以上のような様々な実施形態によって、組立工程の効率を改善することができるバッテリーモジュール１０、２０、このようなバッテリーモジュール１０、２０を含むバッテリーパック１、２と自動車Ｖ、及びこのようなバッテリーモジュール１０、２０の製造方法を提供することができる。
以上、本発明の好適な実施形態について図示して説明したが、本発明は、上述した特定の実施形態に限定されず、請求の範囲において請求する本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、当該発明が属する技術の分野における通常の知識を有する者によって様々な変形実施が可能であることは言うまでもなく、このような変形実施は、本発明の技術的思想や見通しから個別的に理解されてはならない。
１、２ バッテリーパック
１０ バッテリーモジュール
１７ 第２冷却フィン
２０ バッテリーモジュール
５０、６０ パックケース
７０、８０ 接着部材
１００ バッテリーセルアセンブリー
１１０ バッテリーセル
１５０ 冷却フィンユニット
１６０ 第１冷却フィン
１６２ 第１フィンボディ
１６６ 第１フィンベース
１７０ 第２冷却フィン
１７２ 第２フィンボディ
１７６ 第２フィンベース
１８０ サーマルインターフェースマテリアル
２００ ハウジングシート
３００ バッテリーセルアセンブリー
３１０ バッテリーセル
３５０ 冷却フィンユニット
３６０ 統合冷却フィン
３６２ フィンベース
３６５ フィンボディ
３８０ サーマルインターフェースマテリアル
４００ ハウジングシート
Ｃ コンベヤベルト
Ｒ 隆起部ローラー
Ｖ 自動車
θ 角度
１０ バッテリーモジュール
１７ 第２冷却フィン
２０ バッテリーモジュール
５０、６０ パックケース
７０、８０ 接着部材
１００ バッテリーセルアセンブリー
１１０ バッテリーセル
１５０ 冷却フィンユニット
１６０ 第１冷却フィン
１６２ 第１フィンボディ
１６６ 第１フィンベース
１７０ 第２冷却フィン
１７２ 第２フィンボディ
１７６ 第２フィンベース
１８０ サーマルインターフェースマテリアル
２００ ハウジングシート
３００ バッテリーセルアセンブリー
３１０ バッテリーセル
３５０ 冷却フィンユニット
３６０ 統合冷却フィン
３６２ フィンベース
３６５ フィンボディ
３８０ サーマルインターフェースマテリアル
４００ ハウジングシート
Ｃ コンベヤベルト
Ｒ 隆起部ローラー
Ｖ 自動車
θ 角度
Claims (15)
- バッテリーモジュールにおいて、
複数のバッテリーセルを含むバッテリーセルアセンブリーと、
前記バッテリーセルアセンブリーを収容するハウジングシートと、を含む、バッテリーモジュール。 - 前記ハウジングシートは、
前記バッテリーセルアセンブリーの底部、前記バッテリーセルアセンブリーの両側部、及び前記バッテリーセルアセンブリーの上部を全体的に包み込む、請求項１に記載のバッテリーモジュール。 - 前記バッテリーセルアセンブリーは、
前記ハウジングシート内に設けられ、前記複数のバッテリーセルのうち、二つのバッテリーセルを収容する複数の冷却フィンユニットを含む、請求項１に記載のバッテリーモジュール。 - 前記複数の冷却フィンユニットは、それぞれ、
前記二つのバッテリーセルのいずれか一方のバッテリーセルを支持する第１冷却フィンと、
前記第１冷却フィンから離隔され、前記二つのバッテリーセルの他方のバッテリーセルを支持する第２冷却フィンと、
前記第２冷却フィンと前記第１冷却フィンとを連結し、前記二つのバッテリーセルの底部に設けられるサーマルインターフェースマテリアルと、を含む、請求項３に記載のバッテリーモジュール。 - 前記第１冷却フィンは、
前記いずれか一方のバッテリーセルの側面を支持する第１フィンボディと、
前記第１フィンボディから折り曲げられ、前記他方のバッテリーセルの底部に配置される第１フィンベースと、を含む、請求項４に記載のバッテリーモジュール。 - 前記第２冷却フィンは、
前記他方のバッテリーセルの側面を支持する第２フィンボディと、
前記第２フィンボディから折り曲げられ、前記他方のバッテリーセルの底部に配置される第２フィンベースと、を含む、請求項５に記載のバッテリーモジュール。 - 前記第１フィンベースと前記第２フィンベースとは、
互いから所定の距離をおいて離隔して配置される、請求項６に記載のバッテリーモジュール。 - 前記サーマルインターフェースマテリアルは、
前記第１フィンベースと前記第２フィンベースとを連結し、前記第１フィンベースと前記第２フィンベースとの上側に設けられる、請求項６に記載のバッテリーモジュール。 - 前記ハウジングシートは、
所定の長さを有する絶縁シートで備えられる、請求項１に記載のバッテリーモジュール。 - 前記ハウジングシートは、
前記バッテリーセルアセンブリーの一側部、前記バッテリーセルアセンブリーの底部、前記バッテリーセルアセンブリーの他側部、及び前記バッテリーセルアセンブリーの上側部を包み込むとともに、前記バッテリーセルアセンブリーの一側部において、少なくとも部分的に重畳して配置される、請求項９に記載のバッテリーモジュール。 - 前記ハウジングシートの一端部及び他端部は、
前記バッテリーセルアセンブリーの一側部において重畳して配置される、請求項１０に記載のバッテリーモジュール。 - 請求項１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収容するパックケースと、を含む、バッテリーパック。 - 前記少なくとも一つのバッテリーモジュールと前記パックケースとの間に設けられ、前記少なくとも一つのバッテリーモジュールを前記パックケースに固定するための接着部材を含む、請求項１２に記載のバッテリーパック。
- 請求項１２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。
- バッテリーモジュールの製造方法において、
所定方向への移送をガイドするコンベヤベルトの上に所定長さのハウジングシートを配置させるステップと、
前記所定長さのハウジングシートの上に、バッテリーセルの両側を支持するための１対の第１冷却フィン及び第２冷却フィンで構成される複数の冷却フィンユニットを装着させるステップと、
前記第１冷却フィンと前記第２冷却フィンとの間にサーマルインターフェースマテリアルを投入して、前記第１冷却フィンと前記第２冷却フィンとを連結するステップと、
前記ハウジングシートを、所定高さの曲面部を形成する隆起部ローラーの上側に通過させるステップと、
前記ハウジングシートの隆起部ローラーの通過によって、前記第１冷却フィンと前記第２冷却フィンとの間の距離が離隔されるとき、前記第１冷却フィンと前記第２冷却フィンとの間に少なくとも一つのバッテリーセルを挿入するステップと、
前記ハウジングシートが前記隆起部ローラーを通過すると、前記少なくとも一つのバッテリーセルと前記複数の冷却フィンユニットとをカバー可能なように、前記ハウジングシートで包み込むステップと、を含む、バッテリーモジュールの製造方法。
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| KR20210074431A (ko) | 2019-12-11 | 2021-06-22 | 현대자동차주식회사 | 전동식 슈퍼차저를 구비한 하이브리드 차량의 제어 장치 및 이를 이용한 제어 방법 |
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2022
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