JP6423890B2 - 電池モジュール - Google Patents

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Description

本発明は電池モジュールに関する。
本出願の発明者らは、電池システムの無駄な空間を減少させることによって電池システムのエネルギーを最大化する相互接続ボード（ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ ｂｏａｒｄｓ）及びワイヤハーネス（ｗｉｒｅ ｈａｒｎｅｓｓｅｓ）のような電気機器の改善された配置のための電気端子の改善された配置を有する電池セルを含む電池モジュールに対する必要性を認識してきた。さらに、本出願の発明者らは、電気端子が冷却プレート（ｃｏｏｌｉｎｇ ｐｌａｔｅ）に隣接して配置されるように冷却プレートを電池セルに配置することが、電池モジュールから熱エネルギーの向上した放散をもたらすということを認識してきた。
本発明は、過去から要請されてきた技術的課題を解決することを目的とする。
本発明の目的は、電気端子の改善された配置及び電気端子に隣接して配置された冷却プレートを有する電池モジュールを用いて、相互接続ボードのような電気機器の改善された配置が可能であり、向上した熱放散効果を有する電池モジュールを提供することである。
本発明は、例示的な実施例に係る電池モジュールを提供する。前記電池モジュールは、第１ハウジングと第１及び第２電気端子を有する第１電池セルを含んでいる。前記第１ハウジングは、実質的に長方形状（ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒ−ｓｈａｐｅｄ）であり、長手方向に第１軸に沿って、垂直方向には第２軸に沿って延びている。前記第２軸は、前記第１軸に実質的に垂直である。前記第１ハウジングは、第１、第２、第３、及び第４端（ｅｎｄ）を含んでいる。前記第１及び第２端は、第１軸に実質的に平行に延びている。前記第３及び第４端は、第２軸に実質的に平行に延びている。前記第１軸に平行な方向において第１ハウジングと第１及び第２電気端子との長さの和は、前記第２軸に平行な方向における第１ハウジングの長さよりも少なくとも２倍大きい。前記第１電気端子は、前記第１軸に実質的に平行な方向において第１ハウジングの第３端から外側に延びている。前記第１電気端子は、前記第１軸に実質的に平行に延びている第１及び第２エッジ（ｅｄｇｅ）を含んでいる。前記第１電気端子の第１エッジは、第１電気端子の第２エッジよりも前記第１ハウジングの第１端にさらに近く位置している。前記第１ハウジングの第２端から第１電気端子の第２エッジまでの距離は、第１ハウジングの第１端から第１電気端子の第１エッジまでの距離よりも大きい。前記第２電気端子は、第１軸に実質的に平行な方向において第１ハウジングの第４端から外側に延びている。前記第２電気端子は、第１軸に実質的に平行に延びている第１及び第２エッジを含んでいる。前記第２電気端子の第１エッジは、第２電気端子の第２エッジよりも第１ハウジングの第１端にさらに近く位置している。前記第１ハウジングの第２端から第２電気端子の第２エッジまでの距離は、第１ハウジングの第１端から第２電気端子の第１エッジまでの距離よりも大きい。前記電池モジュールは、前記第１電池セルの第１ハウジングに対向して隣接して位置した第１面（ｓｉｄｅ）を含む冷却フィン（ｃｏｏｌｉｎｇ ｆｉｎ）をさらに含んでいる。前記電池モジュールは、前記第１ハウジングの第１端に近接した冷却フィンに結合し、前記第１電池セルの温度レベルを下げるように冷却フィンを冷却する冷却プレート（ｃｏｏｌｉｎｇ ｐｌａｔｅ）をさらに含んでいる。
本発明の例示的な実施例に係る電池モジュールの模式図である。 図１の電池モジュールの一部分の模式図である。 図１の電池モジュールの他の部分の模式図である。 図１の電池モジュールの断面図である。 図１の電池モジュールの側面図である。 電池モジュールにおいて用いられる電池セル及びフレーム部材を説明する図１の電池モジュールの側面図である。 図６の電池セルのより詳細な図である。 図１の電池モジュールにおいて用いられる他の電池セルの側面図である。 図１の電池モジュールにおいて用いられる冷却プレートの模式図である。 図９の冷却プレートの一部分の断面図である。
図１乃至図４を参照すると、例示的な実施例に係る電池モジュール１０が示されている。電池モジュール１０の利点は、前記電池モジュールが、相互接続ボード１００，１０２を収容する開放領域１１０，１２０を有するため、電池モジュール１０が電気端子の向上した配置を有するということである。したがって、電池モジュール１０は、電気自動車内にさらに容易に位置できるように、向上した構造的な配列を有している。さらに、電池モジュール１０は、電池モジュール１０内の電池セルからの向上した熱放散のために、電池モジュール１０の電気端子に隣接して配置された冷却プレート（ｃｏｏｌｉｎｇ ｐｌａｔｅ）を用いる。電池モジュール１０は、フレーム部材２０，２２，２４，２６，２８，３０，３２，３４、電池セル５０，５２，５４，５６，５８，６０，６２，６４，６６，６８，７０，７２，７４，７６，７８，８０、相互接続ボード１００，１０２、冷却フィン１０６，１０８，１１０，１１２，１１４，１１６，１１８，１２０、及び冷却プレート１２４を含んでいる。
フレーム部材２０〜３４は、その中に電池セルを固定するように構成されている。一実施例において、フレーム部材２０〜３４はプラスチックからなっている。さらに、それぞれのフレーム部材２０〜３４は、互いに同じ構造を有する。
図２乃至図４を参照すると、フレーム部材２０は、内部領域１５２を設定する外周壁１５０を含んでいる。一実施例において、外周壁１５０は実質的に長方形状である。外周壁１５０は第１、第２、第３、第４壁部１５４，１５５，１５６（図２に図示）、１５７（図３に図示）を含んでいる。壁部１５４，１５５は、実質的に互いに平行に延びている。さらに、壁部１５６，１５７は、実質的に互いに平行であり、壁部１５４，１５５に対して垂直に延びている。外周壁１５０は、それを通して冷却フィン１０６の一部分を収容するように、壁部１５４を通して延びている間隙１６０（図４に図示）を含んでいる。壁部１５６は、電気端子を収容するように、それを通して延びている溝１６１，１６２（図３に図示）を含んでおり、壁部１５７は、電気端子を収容するように、それを通して延びている溝１６３，１６４（図３に図示）を含んでいる。
図２乃至図４を参照すると、フレーム部材２２は、内部領域を設定する外周壁１７０を含んでいる。一実施例において、外周壁１７０は実質的に長方形状である。さらに、外周壁１７０は、それを通して冷却フィン１０８の一部分を収容するように、間隙１８０を含んでいる。フレーム部材２２はフレーム部材２０，２４の間に結合されている。
フレーム部材２４は、内部領域を設定する外周壁１９０を含んでいる。一実施例において、外周壁１９０は実質的に長方形状である。さらに、外周壁１９０は、それを通して冷却フィン１１０の一部分を収容するように、間隙２００を含んでいる。フレーム部材２４はフレーム部材２２，２６の間に結合されている。
フレーム部材２６は、内部領域を設定する外周壁２１０を含んでいる。一実施例において、外周壁２１０は実質的に長方形状である。さらに、外周壁２１０は、それを通して冷却フィン１１２の一部分を収容するように、間隙２２０を含んでいる。フレーム部材２６はフレーム部材２４，２８の間に結合されている。
フレーム部材２８は、内部領域を設定する外周壁２３０を含んでいる。一実施例において、外周壁２３０は実質的に長方形状である。さらに、外周壁２３０は、それを通して冷却フィン１１４の一部分を収容するように、間隙２４０を含んでいる。フレーム部材２８はフレーム部材２６，３０の間に結合されている。
フレーム部材３０は、内部領域を設定する外周壁２５０を含んでいる。一実施例において、外周壁２５０は実質的に長方形状である。さらに、外周壁２５０は、それを通して冷却フィン１１６の一部分を収容するように、間隙２６０を含んでいる。フレーム部材３０はフレーム部材２８，３２の間に結合されている。
フレーム部材３２は、内部領域を設定する外周壁２７０を含んでいる。一実施例において、外周壁２７０は実質的に長方形状である。さらに、外周壁２７０は、それを通して冷却フィン１１８の一部分を収容するように、間隙２８０を含んでいる。フレーム部材３２はフレーム部材３０，３４の間に結合されている。
フレーム部材３４は、内部領域を設定する外周壁２９０を含んでいる。一実施例において、外周壁２９０は実質的に長方形状である。さらに、外周壁２９０は、それを通して冷却フィン１２０の一部分を収容するように、間隙３００を含んでいる。フレーム部材３４はフレーム部材３２に結合されている。
図１及び図４を参照すると、冷却フィン１０６，１０８，１１２，１１４，１１６，１１８，１２０が、熱エネルギーを電池セルから冷却プレート１２４に伝達するように提供されている。一実施例において、それぞれの冷却フィン１０６〜１２０は、互いに同じ構造を有する。さらに、それぞれの冷却フィン１０６〜１２０は、例えば、アルミニウム、銅、またはスチールなどのような熱伝導性物質からなっている。
冷却フィン１０６は、第１シート部６００及び第２シート部６０２を含んでいる。第１シート部６００は、第２シート部６０２の端部に結合されており、第２シート部６０２に実質的に垂直に延びている。第１シート部６００及び第２シート部６０２の断面プロファイルは実質的にＴ字状である。第２シート部６０２は、フレーム部材２０の間隙１６０を通してフレーム部材２０の内部領域１５２内に位置している。第１シート部６００は冷却プレート１２４上に位置している。第２シート部６０２は、第１面６０４、及び第１面６０４の反対側に位置する第２面６０６を含んでいる。電池セル５０は、フレーム部材２０の内部領域１５２内で第１面６０４に対向して位置している。電池セル５２は、フレーム部材２０の内部領域１５２内で第２面６０６に対向して位置している。冷却フィン１０６は、熱エネルギーを電池セル５０，５２から冷却プレート１２４に伝達する。
冷却フィン１０８は、第１シート部６２０及び第２シート部６２２を含んでいる。第１シート部６２０は、第２シート部６２２の端部に結合されており、第２シート部６２２に実質的に垂直に延びている。第１シート部６２０及び第２シート部６２２の断面プロファイルは実質的にＴ字状である。第２シート部６２２は、フレーム部材２２の間隙１８０を通してフレーム部材２２の内部領域内に位置している。第１シート部６２０は冷却プレート１２４上に位置している。第２シート部６２２は、第１面６２４、及び第１面６２４の反対側に位置する第２面６２６を含んでいる。電池セル５４は、フレーム部材２２の内部領域内で第１面６２４に対向して位置している。電池セル５６は、フレーム部材２２の内部領域内で第２面６２６に対向して位置している。冷却フィン１０８は、熱エネルギーを電池セル５４，５６から冷却プレート１２４に伝達する。
冷却フィン１１０は、第１シート部６３０及び第２シート部６３２を含んでいる。第１シート部６３０は、第２シート部６３２の端部に結合されており、第２シート部６３２に実質的に垂直に延びている。第１シート部６３０及び第２シート部６３２の断面プロファイルは実質的にＴ字状である。第２シート部６３２は、フレーム部材２４の間隙２００を通してフレーム部材２４の内部領域内に位置している。第１シート部６３０は冷却プレート１２４上に位置している。第２シート部６３２は、第１面６３４、及び第１面６３４の反対側に位置する第２面６３６を含んでいる。電池セル５８は、フレーム部材２４の内部領域内で第１面６３４に対向して位置している。電池セル６０は、フレーム部材２４の内部領域内で第２面６３６に対向して位置している。冷却フィン１１０は、熱エネルギーを電池セル５８，６０から冷却プレート１２４に伝達する。
冷却フィン１１２は、第１シート部６４０及び第２シート部６４２を含んでいる。第１シート部６４０は、第２シート部６４２の端部に結合されており、第２シート部６４２に実質的に垂直に延びている。第１シート部６４０及び第２シート部６４２の断面プロファイルは実質的にＴ字状である。第２シート部６４２は、フレーム部材２６の間隙２２０を通してフレーム部材２６の内部領域内に位置している。第１シート部６４０は冷却プレート１２４上に位置している。第２シート部６４２は、第１面６４４、及び第１面６４４の反対側に位置する第２面６４６を含んでいる。電池セル６２は、フレーム部材２６の内部領域内で第１面６４４に対向して位置している。電池セル６４は、フレーム部材２６の内部領域内で第２面６４６に対向して位置している。冷却フィン１１２は、熱エネルギーを電池セル６２，６４から冷却プレート１２４に伝達する。
冷却フィン１１４は、第１シート部６５０及び第２シート部６５２を含んでいる。第１シート部６５０は、第２シート部６５２の端部に結合されており、第２シート部６５２に実質的に垂直に延びている。第１シート部６５０及び第２シート部６５２の断面プロファイルは実質的にＴ字状である。第２シート部６５２は、フレーム部材２８の間隙２４０を通してフレーム部材２８の内部領域内に位置している。第１シート部６５０は冷却プレート１２４上に位置している。第２シート部６５２は、第１面６５４、及び第１面６５４の反対側に位置する第２面６５６を含んでいる。電池セル６６は、フレーム部材２８の内部領域内で第１面６５４に対向して位置している。電池セル６８は、フレーム部材２８の内部領域内で第２面６５６に対向して位置している。冷却フィン１１４は、熱エネルギーを電池セル６６，６８から冷却プレート１２４に伝達する。
冷却フィン１１６は、第１シート部６６０及び第２シート部６６２を含んでいる。第１シート部６６０は、第２シート部６６２の端部に結合されており、第２シート部６６２に実質的に垂直に延びている。第１シート部６６０及び第２シート部６６２の断面プロファイルは実質的にＴ字状である。第２シート部６６２は、フレーム部材３０の間隙２６０を通してフレーム部材３０の内部領域内に位置している。第１シート部６６０は冷却プレート１２４上に位置している。第２シート部６６２は、第１面６６４、及び第１面６６４の反対側に位置する第２面６６６を含んでいる。電池セル７０は、フレーム部材３０の内部領域内で第１面６６４に対向して位置している。電池セル７２は、フレーム部材３０の内部領域内で第２面６６６に対向して位置している。冷却フィン１１６は、熱エネルギーを電池セル７０，７２から冷却プレート１２４に伝達する。
冷却フィン１１８は、第１シート部６７０及び第２シート部６７２を含んでいる。第１シート部６７０は、第２シート部６７２の端部に結合されており、第２シート部６７２に実質的に垂直に延びている。第１シート部６７０及び第２シート部６７２の断面プロファイルは実質的にＴ字状である。第２シート部６７２は、フレーム部材３２の間隙２８０を通してフレーム部材３２の内部領域内に位置している。第１シート部６７０は冷却プレート１２４上に位置している。第２シート部６７２は、第１面６７４、及び第１面６７４の反対側に位置する第２面６７６を含んでいる。電池セル７４は、フレーム部材３２の内部領域内で第１面６７４に対向して位置している。電池セル７６は、フレーム部材３２の内部領域内で第２面６７６に対向して位置している。冷却フィン１１８は、熱エネルギーを電池セル７４，７６から冷却プレート１２４に伝達する。
冷却フィン１２０は、第１シート部６８０及び第２シート部６８２を含んでいる。第１シート部６８０は、第２シート部６８２の端部に結合されており、第２シート部６８２に実質的に垂直に延びている。第１シート部６８０及び第２シート部６８２の断面プロファイルは実質的にＴ字状である。第２シート部６８２は、フレーム部材３４の間隙３００を通してフレーム部材３４の内部領域内に位置している。第１シート部６８０は冷却プレート１２４上に位置している。第２シート部６８２は、第１面６８４、及び第１面６８４の反対側に位置する第２面６８６を含んでいる。電池セル７８は、フレーム部材３４の内部領域内で第１面６８４に対向して位置している。電池セル８０は、フレーム部材３４の内部領域内で第２面６８６に対向して位置している。冷却フィン１２０は、熱エネルギーを電池セル７８，８０から冷却プレート１２４に伝達する。
図１、図４、図９、及び図１０を参照すると、冷却プレート１２４は、冷却フィン１０６〜１２０及び電池セル５０〜８０から熱エネルギーを抽出するように提供されている。冷却フィン１０６〜１２０の第１シート部は、冷却プレート１２４に対向して位置しており、冷却プレート１２４に熱的に結合されている。さらに、冷却プレート１２４は、電池セル５０〜８０の温度レベルを効果的に下げるように、電池セル５０〜８０のハウジングの下端に近接した冷却フィン１０６〜１２０に結合されている。
冷却プレート１２４は、冷却プレートハウジング８００、流入口８０２及び排出口８０４を有している。冷却プレートハウジング８００は、流路を設定する内部領域８１０を有している。流入口８０２及び排出口８０４は、冷却プレートハウジング８００に結合されており、冷却プレートハウジング８００の内部領域８１０と流動的に連通している。
冷却プレートハウジング８００は、下部壁８２０、上部壁８２２、側壁８２４，８２６，８２８，８３０、及び内部壁８５０，８５２，８５４，８５６，８５８，８６０，８６２，８６４，８６６，８６８，８７０，８７２，８７４，８７６，８７８，８８０，８８２を含んでいる。下部壁８２０は、上部壁８２２に対して実質的に平行に延びている。側壁８２４，８２６，８２８，８３０は、内部領域８１０を設定するように下部壁８２０と上部壁８２２との間に結合されている。内部壁８５０〜８８２は、下部壁８２０と上部壁８２２との間に結合されており、内部領域８１０内に流入口８０２から排出口８０４までの流路を設定している。
一実施例において、作動の間、外部冷却剤供給装置は、冷却プレートハウジング８００の内部領域８１０を通して排出口８０４に流動する冷却剤（ｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔ）を、流入口８０２を介してポンピングする。その後、冷却剤は、排出口８０４に流出され、外部冷却剤供給装置に戻される。冷却フィン１０６〜１２０は、電池セル５０〜８０から、冷却プレート１２４を貫流する冷却剤内に熱エネルギーを伝達する冷却プレート１２４に熱エネルギーを伝達する。結果的に、電池セル５０〜８０の温度レベルを下げ、所望の温度範囲内に維持させる。
更に他の実施例において、作動の間、外部冷媒供給装置は、冷却プレートハウジング８００の内部領域８１０を通して排出口８０４に貫流する冷媒を、流入口８０２を介して供給する。その後、冷媒は、排出口８０４に流出され、外部冷媒供給装置に戻される。冷却フィン１０６〜１２０は、電池セル５０〜８０から、冷却プレート１２４を貫流する冷媒内に熱エネルギーを伝達する冷却プレート１２４に熱エネルギーを伝達する。結果的に、電池セル５０〜８０の温度レベルを下げ、所望の温度範囲内に維持させる。
図１、図２、図４、及び図６を参照すると、電池セル５０〜８０は、作動電圧を生成するように構成されている。一実施例において、電池セル５０〜８０は、相互接続ボード１００，１０２を用いて電気的に直列接続されている。それぞれの電池セル５０〜８０が同じ構造を有するので、電池セル６２，６４の構造のみが、以下で非常に詳細に説明される。
図６及び図７を参照すると、電池セル６４が示されている。電池セル６４は、ハウジング４００と第１及び第２電気端子４０４，４０６を含んでいる。ハウジング４００は、第１及び第２電気端子４０４，４０６に作動電圧を生成するように構成される活物質をその内部に保持するように構成されている。一実施例において、ハウジング４００は、プラスチックからなっており、実質的に長方形状のパウチ型ハウジングである。ハウジング４００は、長手方向に第１軸４１０に沿って、垂直方向には第２軸４１２に沿って延びている。第２軸４１２は、第１軸４１０に実質的に垂直である。ハウジング４００は、本体部４２０、フランジ部４２２、第１端４３１、第２端４３２、第３端４３３、及び第４端４３４を有している。一実施例において、本体部４２０は、第１電気端子４０４と第２電気端子４０６との間に電圧を生成するように構成されるリチウムイオン活物質を、その内部に固定している。また、本体部４２０は、実質的に長方形状の本体部であり、フランジ部４２２は、実質的に長方形状の本体部の外周に沿って延びている。第１端及び第２端４３１，４３２は、第１軸４１０に実質的に平行に延びている。第３端及び第４端４３３，４３４は、第２軸４１２に実質的に平行に延びている。第１軸４１０に平行な方向においてハウジング４００と電気端子４０４，４０６との長さの和（例えば、長さＢ１）は、第２軸４１２に平行な方向におけるハウジング４００の長さ（例えば、長さＡ１）よりも少なくとも２倍大きい。
第１電気端子４０４は、第１軸４１０に実質的に平行な方向においてハウジング４００の第３端４３３から外側に延びている。第１電気端子４０４は、第１軸４１０に実質的に平行に延びている第１及び第２エッジ４５１，４５２を含んでいる。第１電気端子４０４の第１エッジ４５１は、第１電気端子４０４の第２エッジ４５２よりもハウジング４００の第１端４３１にさらに近く位置している。
ハウジング４００の第２端４３２から第１電気端子４０４の第２エッジ４５２までの距離（例えば、Ｃ１）は、ハウジング４００の第１端４３１から第１電気端子４０４の第１エッジ４５１までの距離（例えば、Ｄ１）よりも大きい。例えば、一実施例において、ハウジング４００の第２端４３２から第１電気端子４０４の第２エッジ４５２までの距離は、ハウジング４００の第１端４３１から第１電気端子４０４の第１エッジ４５１までの距離よりも少なくとも２倍大きい。
第２電気端子４０６は、第１軸４１０に実質的に平行な方向においてハウジング４００の第４端４３４から外側に延びている。第２電気端子４０６は、第１軸４１０に実質的に平行に延びている第１及び第２エッジ４６１，４６２を含んでいる。第２電気端子４０６の第１エッジ４６１は、第２電気端子４０６の第２エッジ４６２よりもハウジング４００の第１端４３１にさらに近く位置している。
ハウジング４００の第２端４３２から第２電気端子４０６の第２エッジ４６２までの距離（例えば、Ｃ２）は、ハウジング４００の第１端４３１から第２電気端子４０６の第１エッジ４６１までの距離（例えば、Ｄ２）よりも大きい。例えば、一実施例において、ハウジング４００の第２端４３２から第２電気端子４０６の第２エッジ４６２までの距離は、ハウジング４００の第１端４３１から第２電気端子４０６の第１エッジ４６１までの距離よりも少なくとも２倍大きい。
図８を参照すると、電池セル６２が示されている。電池セル６２は、ハウジング５００と第１及び第２電気端子５０４，５０６を含んでいる。ハウジング５００は、第１及び第２電気端子５０４，５０６に作動電圧を生成するように構成される活物質をその内部に固定するように構成されている。一実施例において、ハウジング５００は、プラスチックからなっており、実質的に長方形状のパウチ型ハウジングである。ハウジング５００は、長手方向に第１軸５１０に沿って、垂直方向には第２軸５１２に沿って延びている。第２軸５１２は、第１軸５１０に実質的に垂直である。ハウジング５００は、第１端５３１、第２端５３２、第３端５３３、及び第４端５３４を有している。第１及び第２端５３１，５３２は、第１軸５１０に実質的に平行に延びている。第３及び第４端５３３，５３４は、第２軸５１２に実質的に平行に延びている。第１軸５１０に平行な方向においてハウジング５００と電気端子５０４，５０６との長さの和（例えば、長さＢ３）は、第２軸５１２に平行な方向におけるハウジング５００の長さ（例えば、長さＡ３）よりも少なくとも２倍大きい。
第１電気端子５０４は、第１軸５１０に実質的に平行な方向においてハウジング５００の第３端５３３から外側に延びている。第１電気端子５０４は、第１軸５１０に実質的に平行に延びている第１及び第２エッジ５５１，５５２を含んでいる。第１電気端子５０４の第１エッジ５５１は、第１電気端子５０４の第２エッジ５５２よりもハウジング５００の第１端５３１にさらに近く位置している。
ハウジング５００の第２端５３２から第１電気端子５０４の第２エッジ５５２までの距離（例えば、Ｃ３）は、ハウジング５００の第１端５３１から第１電気端子５０４の第１エッジ５５１までの距離（例えば、Ｄ３）よりも大きい。例えば、一実施例において、ハウジング５００の第２端５３２から第１電気端子５０４の第２エッジ５５２までの距離は、ハウジング５００の第１端５３１から第１電気端子５０４の第１エッジ５５１までの距離よりも少なくとも２倍大きい。
第２電気端子５０６は、第１軸５１０に実質的に平行な方向においてハウジング５００の第４端５３４から外側に延びている。第２電気端子５０６は、第１軸５１０に実質的に平行に延びている第１及び第２エッジ５６１，５６２を含んでいる。第２電気端子５０６の第１エッジ５６１は、第２電気端子５０６の第２エッジ５６２よりもハウジング５００の第１端５３１にさらに近く位置している。また、第２電気端子５０６の第１エッジ５６１は、第１電気端子５０４の第１エッジ５５１と実質的に同一線上に延びている。さらに、第２電気端子５０６の第２エッジ５６２は、第１電気端子５０４の第２エッジ５５２と実質的に同一線上に延びている。
ハウジング５００の第２端５３２から第２電気端子５０６の第２エッジ５６２までの距離（例えば、Ｃ４）は、ハウジング５００の第１端５３１から第２電気端子５０６の第１エッジ５６１までの距離（例えば、Ｄ４）よりも大きい。例えば、一実施例において、ハウジング５００の第２端５３２から第２電気端子５０６の第２エッジ５６２までの距離は、ハウジング５００の第１端５３１から第２電気端子５０６の第１エッジ５６１までの距離よりも少なくとも２倍大きい。
図１及び図６乃至図８を参照すると、第１開放領域１１０が、第１電気端子の第２エッジ（例えば、上部エッジ）を通じて延びている平面４９７（図６に図示）と、電池セル５０〜８０の第２端（例えば、上部端）を通じて延びている平面４９９（図６に図示）との間に形成されるように、電池セル５０〜８０の第１電気端子の第２エッジは、互いに同一平面上に位置している。例えば、第１開放領域１１０が、第１電気端子４０４，５０４の第２エッジを通じて延びている平面４９７（図６に図示）と、電池セル６２，６４の第２端を通じて延びている平面４９９（図６に図示）との間に形成されるように、電池セル６４の第１電気端子４０４の第２エッジ４５２は、電池セル６２の第１電気端子５０４の第２エッジ５５２と同一平面上に位置している
さらに、第２開放領域１２０が、第２電気端子の第２エッジ（例えば、上部エッジ）を通じて延びている平面４９７（図６に図示）と、電池セル５０〜８０の第２端（例えば、上部端）を通じて延びている平面４９９（図６に図示）との間に形成されるように、電池セル５０〜８０の第２電気端子の第２エッジは、互いに同一平面上に位置している。例えば、第２開放領域１２０が、第２電気端子４０６，５０６の第２エッジを通じて延びている平面４９７（図６に図示）と、電池セル６２，６４の第２端を通じて延びている平面４９９（図６に図示）との間に形成されるように、電池セル６４の第２電気端子４０６の第２エッジ４６２は、電池セル６２の第１電気端子５０６の第２エッジ５６２と同一平面上に位置している。
相互接続ボード１００は、第１開放領域１１０内のフレーム部材に結合されており、電池セル５０〜８０を互いに電気的に接続している。一実施例において、相互接続ボード１００は、電池セル５０〜８０を互いに電気的に直列接続している。更に他の実施例において、相互接続ボード１００は、電池セル５０〜８０を互いに平行に接続している。さらに、相互接続ボード１００は、電池セル５０〜８０の作動パラメータ（ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒ）をモニタするマイクロプロセッサ（ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）を含んでいる。
相互接続ボード１０２は、第２開放領域１２０内のフレーム部材に結合されており、電池セル５０〜８０を互いに電気的に接続している。一実施例において、相互接続ボード１０２は、電池セル５０〜８０を互いに電気的に直列接続している。更に他の実施例において、相互接続ボード１０２は、電池セル５０〜８０を互いに平行に接続している。さらに、相互接続ボード１０２は、電池セル５０〜８０の作動パラメータをモニタするマイクロプロセッサを含んでいる。
ここに説明された電池モジュールは、他の電池モジュールに比べて実質的な利点を提供する。具体的に、前記電池モジュールは、電池モジュールがその中に相互接続ボードを収容するための開放領域を有するようにする、電気端子の改善された配置の技術的な効果を提供する。さらに、前記電池モジュールは、電池モジュールから改善された熱放散のために、電池モジュール内の少なくとも１つの電池セルの電気端子に隣接して配置された冷却プレートを用いる。
本発明は、単に限定された数の実施例との関係において具体的に記述されたが、本発明が前記に表現された実施例にのみ制限されるものではないという点は明らかである。また、本発明は、ここに記載されていないが本発明の思想と範囲に相応する変形、改造、置換、又は同等の配列を組み合わせて改良されてもよい。さらに、本発明の様々な実施例が記載されている一方、本発明の態様は、単に一部の記載された実施例を含むものに過ぎないと理解しなければならない。したがって、本発明は、上述した説明によって制限されてはならない。
本発明に係る電池モジュールは、電気端子を効果的に配置することによって、他の電池モジュールよりも相互接続ボードのような電気機器の改善された配置を可能にするだけでなく、冷却プレートを電気端子に隣接して配置することによって、電池モジュールからの熱エネルギーを効果的に放散させる効果がある。
１０ 電池モジュール
１００、１０２ 相互接続ボード
１０６、１０８、１１０、１１２、１１４、１１６、１１８、１２０ 冷却フィン
１１０ 第１開放領域
１１０、１２０ 開放領域
１２０ 第２開放領域
１２４ 冷却プレート
１５０、１７０、１９０、２１０、２３０、２５０、２７０、２９０ 外周壁
１５２、８１０ 内部領域
１５４、１５５、１５６ 第３、第４壁部
１５４、１５５、１５６、１５７ 壁部
１６０、１８０、２００、２２０、２４０、２６０、２８０、３００ 間隙
１６１、１６２、１６３、１６４ 溝
２０、２２、２４、２６、２８、３０、３２、３４ フレーム部材
４００、５００ ハウジング
４０４、４０６、５０４、５０６ 電気端子
４０４、５０４、５０６ 第１電気端子
４０６、５０６ 第２電気端子
４１０、５１０ 第１軸
４１２、５１２ 第２軸
４２０ 本体部
４２２ フランジ部
４３１、４３２、５３２ 第２端
４３１、５３１ 第１端
４３３、４３４、５３４ 第４端
４３３、５３３ 第３端
４５１、４６１、５５１、５６１ 第１エッジ
４５２、４６２、５５２、５６２ 第２エッジ
４９７、４９９ 平面
５０、５２、５４、５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、７０、７２、７４、７６、７８、８０ 電池セル
６００、６２０、６３０、６４０、６５０、６６０、６７０、６８０ 第１シート部
６０２、６２２、６３２、６４２、６５２、６６２、６７２、６８２ 第２シート部
６０４、６２４、６３４、６４４、６５４、６６４、６７４、６８４ 第１面
６０６、６２６、６３６、６４６、６５６、６６６、６７６、６８６ 第２面
８００ 冷却プレートハウジング
８０２ 流入口
８０４ 排出口
８２０ 下部壁
８２２ 上部壁
８２４、８２６、８２８、８３０ 側壁
８５０、８５２、８５４、８５６、８５８、８６０、８６２、８６４、８６６、８６８、８７０、８７２、８７４、８７６、８７８、８８０、８８２ 内部壁

Claims (14)

  1. 下記の第１ハウジング（ｈｏｕｓｉｎｇ）と第１及び第２電気端子を含む第１電池セルであって、前記第１ハウジングは、実質的に長方形状（ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒ−ｓｈａｐｅｄ）であり、長手方向に第１軸に沿って、垂直方向には第２軸に沿って延びており、前記第２軸は、前記第１軸に実質的に垂直であり；前記第１ハウジングは、第１、第２、第３、及び第４端（ｅｎｄ）を含み、前記第１端及び第２端は、第１軸に実質的に平行に延びており、前記第３及び第４端は、第２軸に実質的に平行に延びており；前記第１軸に平行な方向において第１ハウジングと第１及び第２電気端子との長さの和は、前記第２軸に平行な方向における第１ハウジングの長さよりも少なくとも２倍大きく；前記第１電気端子は、前記第１軸に実質的に平行な方向において第１ハウジングの第３端から外側に延びており、前記第１電気端子は、前記第１軸に実質的に平行に延びている第１及び第２エッジ（ｅｄｇｅ）を含み、前記第１電気端子の第１エッジは、第１電気端子の第２エッジよりも前記第１ハウジングの第１端にさらに近く位置しており；前記第１ハウジングの第２端から第１電気端子の第２エッジまでの距離は、第１ハウジングの第１端から第１電気端子の第１エッジまでの距離よりも大きく；前記第２電気端子は、第１軸に実質的に平行な方向において第１ハウジングの第４端から外側に延びており、前記第２電気端子は、第１軸に実質的に平行に延びている第１及び第２エッジを含み、前記第２電気端子の第１エッジは、第２電気端子の第２エッジよりも第１ハウジングの第１端にさらに近く位置しており；前記第１ハウジングの第２端から第２電気端子の第２エッジまでの距離は、第１ハウジングの第１端から第２電気端子の第１エッジまでの距離よりも大きい、第１電池セルと、
    前記第１電池セルの第１ハウジングに対向して隣接して位置した第１面（ｓｉｄｅ）を含む冷却フィン（ｃｏｏｌｉｎｇ ｆｉｎ）と、
    前記第１ハウジングの第１端に近接した冷却フィンに結合し、前記第１電池セルの温度レベルを下げるように冷却フィンを冷却する冷却プレート（ｃｏｏｌｉｎｇ ｐｌａｔｅ）とを含むことを特徴とする、電池モジュール。
  2. 前記冷却フィンは第１及び第２シート部（ｓｈｅｅｔ ｐｏｒｔｉｏｎ）を含み、前記第１シート部は、第２シート部の端部に結合されており、第２シート部に実質的に垂直に延びていることを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュール。
  3. 前記第２シート部は、第１ハウジングに対向して隣接して位置し、前記第１シート部は、冷却プレートに対向して隣接して位置することを特徴とする、請求項２に記載の電池モジュール。
  4. 前記冷却プレートは、冷却プレートハウジング、流入口及び排出口を含み、前記冷却プレートハウジングは、流路（ｆｌｏｗ ｐａｔｈ）を設定する内部領域（ｉｎｔｅｒｉｏｒ ｒｅｇｉｏｎ）を含み、前記流入口及び排出口は、冷却プレートハウジングに結合されており、冷却プレートハウジングの内部領域と流動的に連通することを特徴とする、請求項３に記載の電池モジュール。
  5. 前記第１ハウジングは、実質的に長方形状のパウチ型ハウジングを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。
  6. 前記第１電気端子の第１エッジは、第２電気端子の第１エッジと実質的に同一線上に延びていることを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュール。
  7. 前記第１電気端子の第２エッジは、第２電気端子の第２エッジと実質的に同一線上に延びていることを特徴とする、請求項６に記載の電池モジュール。
  8. 前記第１ハウジングは、実質的に長方形状の本体部（ｃｅｎｔｒａｌ ｂｏｄｙ ｐｏｒｔｉｏｎ）、及び前記実質的に長方形状の本体部の外周（ｐｅｒｉｐｈｅｒｙ）に沿って延びているフランジ部（ｆｌａｎｇｅ ｐｏｒｔｉｏｎ）を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。
  9. 前記第１ハウジングの第２端から第１電気端子の第２エッジまでの距離は、第１ハウジングの第１端から第１電気端子の第１エッジまでの距離よりも少なくとも２倍大きいことを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュール。
  10. 前記第１ハウジングの第２端から第２電気端子の第２エッジまでの距離は、第１ハウジングの第１端から第２電気端子の第１エッジまでの距離よりも少なくとも２倍大きいことを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュール。
  11. 下記の第２ハウジングと第３及び第４電気端子を含む第２電池セルであって、前記第２ハウジングは、実質的に長方形状であり、長手方向に第３軸に沿って、垂直方向には第４軸に沿って延びており、前記第４軸は、前記第３軸に実質的に垂直であり；前記第２ハウジングは、第１、第２、第３、及び第４端を含み、前記第１及び第２端は、前記第３軸に実質的に平行に延びており、前記第３及び第４端は、前記第４軸に実質的に平行に延びており、前記第３軸に平行な方向において第２ハウジングと第３及び第４電気端子との長さの和は、前記第４軸に平行な方向における第２ハウジングの長さよりも少なくとも２倍大きく；
    前記第３電気端子は、前記第３軸に実質的に平行な方向において第２ハウジングの第３端から外側に延びており、前記第３電気端子は、前記第３軸に実質的に平行に延びている第１及び第２エッジを含み、前記第３電気端子の第１エッジは、前記第３電気端子の第２エッジよりも前記第２ハウジングの第１端にさらに近く位置しており；
    前記第２ハウジングの第２端から第３電気端子の第２エッジまでの距離は、前記第２ハウジングの第１端から第３電気端子の第１エッジまでの距離よりも大きく；
    前記第４電気端子は、前記第３軸に実質的に平行な方向において第２ハウジングの第４端から外側に延びており、前記第４電気端子は、前記第３軸に実質的に平行に延びている第１及び第２エッジを含み、前記第４電気端子の第１エッジは、前記第４電気端子の第２エッジよりも前記第２ハウジングの第１端にさらに近く位置しており；
    前記第２ハウジングの第２端から第４電気端子の第２エッジまでの距離は、前記第２ハウジングの第１端から第４電気端子の第１エッジまでの距離よりも大きい、第２電池セルと、
    前記第２電池セルの第２ハウジングに対向して隣接して位置した第２面を含む冷却フィンと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。
  12. 第１開放領域（ｏｐｅｎ ｒｅｇｉｏｎ）が、第１及び第３電気端子と、前記第１及び第２電池セルのそれぞれの第２端との間に形成されるように、前記第１電池セルの第１電気端子の第２エッジは、前記第２電池セルの第３電気端子の第２エッジと同一平面上に位置していることを特徴とする、請求項１１に記載の電池モジュール。
  13. 相互接続ボード（ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ ｂｏａｒｄ）の一部分は、前記第１開放領域内に位置していることを特徴とする、請求項１２に記載の電池モジュール。
  14. 第２開放領域が、第２及び第４電気端子と、前記第１及び第２電池セルのそれぞれの第２端との間に形成されるように、前記第１電池セルの第２電気端子の第２エッジは、前記第２電池セルの第４電気端子の第２エッジと同一平面上に位置していることを特徴とする、請求項１３に記載の電池モジュール。
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