JP6699875B2 - 電池システムおよびその組立方法 - Google Patents

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Description

本出願は、２０１６年４月１５日付米国特許仮出願第６２／３２２，８５１号に基づいた優先権の利益および２０１６年４月２８日付米国特許出願第１５／１４１，５３８号に基づいた優先権の利益を主張し、当該米国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として組み込まれる。
本発明は、電池システムおよびその組立方法に関する。
複数の電池セルが結合された電池モジュールの使用過程で発生する熱を除去するために、電池セルの間に冷却ピンなどの別途の部材を使用することなく、効率的に電池セルおよび電池モジュールの冷却が可能な電池システムが要求されている。
したがって、本出願の発明者らは、パウチ型電池セル内部を冷却するための電池システムに対する必要性を認識するようになった。
本発明は、従来技術の問題点と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。
本出願の発明者らは、深い研究と多様な実験を繰り返した結果、熱伝導性接着部をパウチ型電池セルの端部に対向して直接当接しているように熱伝達部材上に位置させる場合、熱伝達部材がパウチ型電池セルから熱伝導性ベース部材に熱エネルギーを移送することによってパウチ型電池セルを冷却可能であることを確認した上で、本発明を完成するに至った。
本発明は、電池システムを提供する。前記電池システムは、ハウジング（ｈｏｕｓｉｎｇ）および熱伝導性ベース層（ｔｈｅｒｍａｌｌｙ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｂａｓｅ ｌａｙｅｒ）を有する熱伝導性ベース部材（ｔｈｅｒｍａｌｌｙ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｂａｓｅ ｍｅｍｂｅｒ）を含む。前記熱伝導性ベース層は、ハウジングの最上面に連結されている。前記電池システムは、上面部（ｔｏｐ ｐｏｒｔｉｏｎ）と底面部（ｂｏｔｔｏｍ ｐｏｒｔｉｏｎ）を有する金属プレート（ｍｅｔａｌ ｐｌａｔｅ）を含む熱伝達部材（ｔｈｅｒｍａｌ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｍｅｍｂｅｒ）を追加的に含んでいる。前記金属プレートの底面部は、熱伝導性ベース層の表面に位置している。前記金属プレートの上面部は、金属プレートの内側に延長されている実質的に円弧形状である第１グルーブ（ｇｒｏｏｖｅ）を有する。前記電池システムは、金属プレートの実質的に円弧形状である第１グルーブ内に位置した第１熱伝導性接着部（ｔｈｅｒｍａｌｌｙ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ａｄｈｅｓｉｖｅ ｐｏｒｔｉｏｎ）を追加的に含む。前記電池システムは、第１パウチ型電池セルを備えている電池モジュール（ｂａｔｔｅｒｙ ｍｏｄｕｌｅ）を追加的に含む。前記第１パウチ型電池セルは、第１端部および第２端部がある第１外部ハウジング（ｏｕｔｅｒ ｈｏｕｓｉｎｇ）を有している。前記第１パウチ型電池セルの第１外部ハウジングの第１端部は、第１熱伝導性接着部に直接当接しており、金属プレートの実質的に円弧形状である第１グルーブの直上に位置しており、前記第１熱伝導性接着部が第１パウチ型電池セルの第１外部ハウジングの第１端部を金属プレートに固定式で連結している。
本発明は、電池システムの組立方法を提供する。前記方法は、熱伝導性ベース部材、熱伝達部材、第１熱伝導性接着部、および電池モジュールを提供する段階を含む。前記熱伝達部材は、上面部と底面部を備えた金属プレートを有している。前記金属プレートの上面部は、金属プレートの内部に延長されている実質的に円弧形状である第１グルーブを有している。前記電池モジュールは、第１パウチ型電池セルを有している。前記パウチ型電池セルは、第１端部と第２端部を備えた第１外部ハウジングを含む。前記方法は、接着剤分配装置を用いて、実質的に円弧形状である第１グルーブに第１熱伝達性接着部を位置させる段階を追加的に含む。前記方法は、配置装置（ｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｍａｃｈｉｎｅ）を用いて、前記第１パウチ型電池セルの第１外部ハウジングの第１端部が第１熱伝導性接着部に直接当接しており、金属プレートの実質的に円弧形状である第１グルーブの直上に位置するように、電池モジュールを位置させ、前記第１熱伝導性接着部が第１パウチ型電池セルの第１外部ハウジングの第１端部を熱伝達部材の金属プレートに連結させる段階を追加的に含む。前記方法は、前記配置装置を用いて、前記熱伝達部材の金属プレートの底面部を熱伝導性ベース部材上に位置させる段階を追加的に含む。
本発明の一つの実施例による電池システムの模式図である。 図１の電池システムの分解図である。 図１の線３−３による図１の電池システムの断面図である。 図１の電池システムの部分断面図である。 図１の線５−５による図１の電池システムで熱伝導性ベース部材を省略した他の一つの断面図である。 図５の電池システムの断面図の部分拡大図である。 図１の線７−７による図１の電池システムで熱伝導性ベース部材を省略した断面図である。 図１の電池システムに利用される電池モジュールおよび熱伝達部材の模式図である。 図８の電池モジュールおよび熱伝達部材の分解模式図である。 図８の電池モジュールおよび熱伝達部材の他の一つの分解模式図である。 複数の熱伝導性接着部を含む熱伝達部材の模式図である。 図１１の熱伝達部材および複数の熱伝導性接着部の平面図である。 図１１の熱伝達部材の底面図である。 図１１の線１４−１４による図１１の熱伝達部材および複数の熱伝導性接着部の断面図である。 図１０の電池モジュールの底面図である。 図４の電池システム一部の拡大断面模式図である。 図４の電池モジュールに利用されるプラスチックフレーム部材の模式図である。 図１７のプラスチックフレーム部材の側面図である。 図１７のプラスチックフレーム部材の正面図である。 図４の電池モジュールに利用されるパウチ型電池セルの模式図である。 図１０の電池モジュールに結合される前の熱伝達部材の模式図である。 図１０の電池モジュールに結合されている熱伝達部材の模式図である。 他の一つの実施例による図１の電池システムの組立方法を示すフローチャートである。 図１の電池システムの組立のために用いられる接着剤分配装置および配置装置の構成図である。 図１の電池システムに利用可能な他の一つの熱伝導性ベース部材の模式図である。
図１、８、９、１２および１４を参照すると、一つの実施例による電池システム１０が示されている。電池システム１０は、熱伝導性ベース部材２０、熱伝達部材２２、熱伝導性接着部３０、３２、３４、３６、３８、４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２、５４、５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、７０、７２、７４、７６、７８、８０、８２、８４、８６、８８および電池モジュール１２０を含んでいる。電池システム１０の長所は、電池システム１０は熱伝達部材２２上に熱伝導性接着部３０〜８８を用い、前記熱伝導性接着部３０〜８８は、電池モジュール１２０のパウチ型電池セルの端部に対向して直接当接しており、熱伝達部材２２は、パウチ型電池セルの間に位置する冷却ピンを用いることなく、パウチ型電池セルから熱伝導性ベース部材２０に熱エネルギーを移送する電池システム１０であるという点にある。
図２、４および１６を参照すると、熱伝導性ベース部材２０は、熱伝達部材２２から熱伝導性ベース部材２０を通じて流れる流体に熱エネルギーを伝導するために提供されている。
外部ハウジング１４０は、上面１５４および下面１５６を含む。熱伝導性ベース層１５０は、上面１５４上に位置し、上面１５４と連結されている。外部ハウジング１４０は、その中に密閉された内部領域を追加的に有している。流入ポート１４２、１４４は、第１端部に近接した外部ハウジング１４０と連結されており、密閉された内部領域１５２と流動的に連通されている。排出ポート１４６、１４８は、第２端部に近接した外部ハウジング１４０と連結されており、密閉された内部領域１５２と流動的に連通されている。流体供給システム（図示せず）は、熱伝導性ベース部材２０および熱伝達部材２２から熱エネルギーを抽出するために流入ポート１４２、１４４と密閉された内部領域を通過した後、排出ポート１４６、１４８を通過するように流体をポンピングする。一つの実施例において、外部ハウジング１４０、流入ポート１４２、１４４および排出ポート１４６、１４８は金属から構成されている。もちろん、他の実施例において、外部ハウジング１４０、流入ポート１４２、１４４、排出ポート１４６、１４８は、他の熱伝導性物質から構成されてもよい。他の一つの実施例において、前記熱伝導性ベース層１５０は、熱伝導性ベース部材２０から省略されてもよい。
図１２、１３、１４および１６を参照すると、熱伝達部材２２は、熱伝導性ベース部材２０上に位置し、熱伝導性ベース部材２０と連結されている。熱伝達部材２２は、金属プレート１６０およびプラスチック連結部材１６２、１６４を含む。金属プレート１６０は、上面部１７０（図１０に図示）および底面部１７２を有する。底面部１７２は、熱伝導性ベース部材２０の熱伝導性ベース層１５０上に位置し、熱伝導性ベース層と連結されている。上面部１７０は、金属プレート１６０の内側に延長されている実質的に円弧形状のグルーブ２３０、２３２、２３４、２３６、２３８、２４０、２４２、２４４、２４６、２４８、２５０、２５２、２５４、２５６、２５８、２６０、２６２、２６４、２６６、２６８、２７０、２７２、２７４、２７６、２７８、２８０、２８２、２８４、２８６、２８８（図１４に図示）を含む。実質的に円弧形状のグルーブ２３０〜２８８は、金属プレート１６０の全体幅を横切って互いに実質的に平行に延長される。実質的に円弧形状のグルーブ２３０〜２８８のそれぞれの幅は、それぞれの円弧形状のグルーブの上に位置する電池モジュール１２０内のそれぞれのパウチ型電池セルの外部ハウジング端部の幅と実質的に同一である。また、実質的に円弧形状であるグルーブ２３０〜２８８のそれぞれの深さは、それぞれの円弧形状のグルーブの上に位置する電池モジュール１２０内のそれぞれのパウチ型電池セルの外部ハウジング端部の高さと実質的に同一である。一つの実施例において、金属プレート１６０は、押出されたアルミニウムプレートである。もちろん、他の一つの実施例において、金属プレート１６０は、例えば、鋼鉄（ｓｔｅｅｌ）のような他の熱伝導性物質からなってもよい。
図１３を参照すると、プラスチック連結部材１６２は、金属プレート１６０の第１終端上に位置し、金属プレートと連結されている。プラスチック連結部材１６２は、金属プレート１６０の第１終端で外側に延長され、互いに離隔して位置するプラスチックカップリングタブ３１０、３１２、３１４、３１６、３１８、３２０、３２２、３２４、３２６、３２８、３３０、３３２、３３４、３３６、３３８、３４０を含む。プラスチックカップリングタブ３１０、３１２、３１４、３１６、３１８、３２０、３２２、３２４、３２６、３２８、３３０、３３２、３３４、３３６、３３８、３４０のそれぞれは、貫通開口３８０、３８２、３８４、３８６、３８８、３９０、３９２、３９４、３９６、３９８、４００、４０２、４０４、４０６、４０８、４１０を有している。プラスチックカップリングタブ３１０、３１２は、それらの間に間隔４４０があり、プラスチックカップリングタブ３１２、３１４は、それらの間に間隔４４２がある。プラスチックカップリングタブ３１４、３１６は、それらの間に間隔４４４があり、プラスチックカップリングタブ３１６、３１８は、それらの間に間隔４４６がある。プラスチックカップリングタブ３１８、３２０は、それらの間に間隔４４８があり、プラスチックカップリングタブ３２０、３２２は、それらの間に間隔４５０がある。プラスチックカップリングタブ３２２、３２４は、それらの間に間隔４５２があり、プラスチックカップリングタブ３２４、３２６は、それらの間に間隔４５４がある。プラスチックカップリングタブ３２６、３２８は、それらの間に間隔４５６があり、プラスチックカップリングタブ３２８、３３０は、それらの間に間隔４５８がある。プラスチックカップリングタブ３３０、３３２は、それらの間に間隔４６０があり、プラスチックカップリングタブ３３２、３３４は、それらの間に間隔４６２がある。プラスチックカップリングタブ３３４、３３６は、それらの間に間隔４６４があり、プラスチックカップリングタブ３３６、３３８は、それらの間に間隔４６６がある。プラスチックカップリングタブ３３８、３４０は、それらの間に間隔４６８がある。
プラスチック連結部材１６４は、金属プレート１６０の第２終端上に位置し、金属プレートと連結されている。プラスチック連結部材１６４は、金属プレート１６０の第２終端で外側に延長され、互いに離隔して位置するプラスチックカップリングタブ５１０、５１２、５１４、５１６、５１８、５２０、５２２、５２４、５２６、５２８、５３０、５３２、５３４、５３６、５３８、５４０を含む。プラスチックカップリングタブ５１０、５１２、５１４、５１６、５１８、５２０、５２２、５２４、５２６、５２８、５３０、５３２、５３４、５３６、５３８、５４０のそれぞれは、貫通開口５８０、５８２、５８４、５８６、５８８、５９０、５９２、５９４、５９６、５９８、６００、６０２、６０４、６０６、６０８、６１０を有している。プラスチックカップリングタブ５１０、５１２は、それらの間に間隔６４０があり、プラスチックカップリングタブ５１２、５１４は、それらの間に間隔６４２がある。プラスチックカップリングタブ５１４、５１６は、それらの間に間隔６４４があり、プラスチックカップリングタブ５１６、５１８は、それらの間に間隔６４６がある。プラスチックカップリングタブ５１８、５２０は、それらの間に間隔６４８があり、プラスチックカップリングタブ５２０、５２２は、それらの間に間隔６５０がある。プラスチックカップリングタブ５２２、５２４は、それらの間に間隔６５２があり、プラスチックカップリングタブ５２４、５２６は、それらの間に間隔６５４がある。プラスチックカップリングタブ５２６、５２８は、それらの間に間隔６５６があり、プラスチックカップリングタブ５２８、５３０は、それらの間に間隔６５８がある。プラスチックカップリングタブ５３０、５３２は、それらの間に間隔６６０があり、プラスチックカップリングタブ５３２、５３４は、それらの間に間隔６６２がある。プラスチックカップリングタブ５３４、５３６は、それらの間に間隔６６４があり、プラスチックカップリングタブ５３６、５３８は、それらの間に間隔６６６がある。プラスチックカップリングタブ５３８、５４０は、それらの間に間隔６６８がある。
図４および１４を参照すると、熱伝導性接着部３０、３２、３４、３６、３８、４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２、５４、５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、７０、７２、７４、７６、７８、８０、８２、８４、８６、８８は、電池モジュール１２０のパウチ型電池セルの第１終端が熱伝達部材２２の金属プレート１６０に連結されるように形成されている。一つの実施例において、それぞれの熱伝導性接着部３０〜８８は、シリコン系熱伝導性接着部である。他の一つの実施例において、それぞれの熱伝導性接着部３０〜８８は、エポキシ系熱伝導性接着剤である。また、それぞれの熱伝導性接着部３０〜８８は、熱伝導率が１．０乃至４．０Ｗ／Ｋ・ｍである。熱伝導性接着部３０、３２、３４、３６、３８、４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２、５４、５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、７０、７２、７４、７６、７８、８０、８２、８４、８６、８８のそれぞれは、熱伝達部材２２の金属プレート内の実質的に円弧形状であるグルーブ２３０、２３２、２３４、２３６、２３８、２４０、２４２、２４４、２４６、２４８、２５０、２５２、２５４、２５６、２５８、２６０、２６２、２６４、２６６、２６８、２７０、２７２、２７４、２７６、２７８、２８０、２８２、２８４、２８６、２８８のそれぞれの内に位置し、金属プレート１６０と連結されている。
図４、５および７を参照すると、電池モジュール１２０は、パウチ型電池セル７３０、７３２、７３４、７３６、７３８、７４０、７４２、７４４、７４６、７４８、７５０、７５２、７５４、７５６、７５８、７６０、７６２、７６４、７６６、７６８、７７０、７７２、７７４、７７６、７７８、７８０、７８２、７８４、７８６、７８８、プラスチックフレーム部材８１０、８１２、８１４、８１６、８１８、８２０、８２２、８２４、８２６、８２８、８３０、８３２、８３４、８３６、８３８、末端プレート８８０、８８２、ナット８８８、８８９（図５および７に図示）、ショルダーボルト８９０、８９２、および発泡部材８９３、８９４、８９５、８９６、８９７、８９８、８９９、９００、９０１、９０２、９０３、９０４、９０５、９０６、９０７、９０８を含む。一つの実施例において、パウチ型電池セル７３０〜７８８は、それぞれリチウムイオンパウチ型電池セルであり、互いに同一な構造からなっている。また、発泡部材８９３〜９０８は、開放型セル発泡部材である。
図４および２０を参照すると、パウチ型電池セル７３０は、電極端子９１０、９１２および外部ハウジング９１４を含む。外部ハウジング９１４は、第１端部９１６、第２端部９１８、第３端部９２０、および第４端部９２２、そして主要面９２４、９２６を含む。第１および第２端部９１６、９１８は、互いに実質的に平行に延長される。第３および第４端部９２０、９２２は、互いに実質的に平行であり、第１および第２端部９１６、９１８に対して実質的に垂直になるように延長される。主要面９２４は、第１端部９１６、第２端部９１８、第３端部９２０、および第４端部９２２の間に位置する。また、主要面９２６は、主要面９２４と実質的に平行に延長され、第１端部９１６、第２端部９１８、第３端部９２０、および第４端部９２２の間に位置する。電極端子９１０は、第３端部９２０から外側に延長され、電極端子９１２は、第４端部９２２から外側に延長される。第１端部９１６の長さは、１．０乃至５．０ｍｍの範囲である。また、第２端部９１８の長さは、第１端部９１６の長さよりも長い。
図４、１４、１６および２０を参照すると、パウチ型電池セル７３０の外部ハウジング９１４の第１端部９１６は、熱伝導性接着部３０に直接当接しており、金属プレート１６０の実質的に円弧形状のグルーブ２３０の直上に位置しており、熱伝導性接着部３０がパウチ型電池セル７３０の外部ハウジング９１４の第１端部９１６を金属プレート１６０に固定式で連結する。発泡部材８９３は、末端プレート８８０とパウチ型電池セル７３０の間に位置する。パウチ型電池セル７３０は、発泡部材８９３とパウチ型電池セル７３２の間に位置する。
図４および１４を参照すると、パウチ型電池セル７３２は、一対の電極端子（図示せず）および外部ハウジング９３２を含む。外部ハウジング９３２は、第１端部９３６および第２端部９３８を含む。第１端部９３６は、熱伝導性接着部３２に直接当接しており、金属プレート１６０の実質的に円弧形状のグルーブ２３２の直上に位置しており、熱伝導性接着部３２がパウチ型電池セル７３２の外部ハウジング９３２の第１端部９３６を金属プレート１６０に固定式で連結する。パウチ型電池セル７３２は、パウチ型電池セル７３０と発泡部材８９４の間に位置する。発泡部材８９４は、パウチ型電池セル７３２、７３４の間に位置する。
パウチ型電池セル７３４は、一対の電極端子（図示せず）および外部ハウジング９４４を含む。外部ハウジング９４４は、第１端部９４６および第２端部９４８を含む。第１端部９４６は、熱伝導性接着部３４に直接当接しており、金属プレート１６０の実質的に円弧形状のグルーブ２３４の直上に位置しており、熱伝導性接着部３４がパウチ型電池セル７３４の外部ハウジング９４４の第１端部９４６を金属プレート１６０に固定式で連結する。パウチ型電池セル７３４は、発泡部材８９４とパウチ型電池セル７３６の間に位置する。
パウチ型電池セル７３６は、一対の電極端子（図示せず）および外部ハウジング９５４を含む。外部ハウジング９５４は、第１端部９５６および第２端部９５８を含む。第１端部９５６は、熱伝導性接着部３６に直接当接しており、金属プレート１６０の実質的に円弧形状のグルーブ２３６の直上に位置しており、熱伝導性接着部３６がパウチ型電池セル７３６の外部ハウジング９５４の第１端部９５６を金属プレート１６０に固定式で連結する。パウチ型電池セル７３６は、パウチ型電池セル７３４と発泡部材８９５の間に位置する。発泡部材８９５は、パウチ型電池セル７３６、７３８の間に位置する。
パウチ型電池セル７３８は、一対の電極端子（図示せず）および外部ハウジング９６４を含む。外部ハウジング９６４は、第１端部９６６および第２端部９６８を含む。第１端部９６６は、熱伝導性接着部３８に直接当接しており、金属プレート１６０の実質的に円弧形状のグルーブ２３８の直上に位置しており、熱伝導性接着部３８がパウチ型電池セル７３８の外部ハウジング９６４の第１端部９６６を金属プレート１６０に固定式で連結する。パウチ型電池セル７３８は、発泡部材８９５とパウチ型電池セル７４０の間に位置する。
パウチ型電池セル７４０は、一対の電極端子（図示せず）および外部ハウジング９７４を含む。外部ハウジング９７４は、第１端部９７６および第２端部９７８を含む。第１端部９７６は、熱伝導性接着部４０に直接当接しており、金属プレート１６０の実質的に円弧形状のグルーブ２４０の直上に位置しており、熱伝導性接着部４０がパウチ型電池セル７４０の外部ハウジング９７４の第１端部９７６を金属プレート１６０に固定式で連結する。パウチ型電池セル７４０は、パウチ型電池セル７３８と発泡部材８９６の間に位置する。発泡部材８９６は、パウチ型電池セル７４０、７４２の間に位置する。
パウチ型電池セル７４２は、一対の電極端子（図示せず）および外部ハウジング９８４を含む。外部ハウジング９８４は、第１端部９８６および第２端部９８８を含む。第１端部９８６は、熱伝導性接着部４２に直接当接しており、金属プレート１６０の実質的に円弧形状のグルーブ２４２の直上に位置しており、熱伝導性接着部４２がパウチ型電池セル７４２の外部ハウジング９８４の第１端部９８６を金属プレート１６０に固定式で連結する。パウチ型電池セル７４２は、発泡部材８９６とパウチ型電池セル７４４の間に位置する。
パウチ型電池セル７４４は、一対の電極端子（図示せず）および外部ハウジング９９４を含む。外部ハウジング９９４は、第１端部９９６および第２端部９９８を含む。第１端部９９６は、熱伝導性接着部４４に直接当接しており、金属プレート１６０の実質的に円弧形状のグルーブ２４４の直上に位置しており、熱伝導性接着部４４がパウチ型電池セル７４４の外部ハウジング９９４の第１端部９９６を金属プレート１６０に固定式で連結する。パウチ型電池セル７４４は、パウチ型電池セル７４２と発泡部材８９７の間に位置する。発泡部材８９７は、パウチ型電池セル７４４、７４６の間に位置する。
パウチ型電池セル７４６は、一対の電極端子（図示せず）および外部ハウジング１００４を含む。外部ハウジング１００４は、第１端部１００６および第２端部１００８を含む。第１端部１００６は、熱伝導性接着部４６に直接当接しており、金属プレート１６０の実質的に円弧形状のグルーブ２４６の直上に位置しており、熱伝導性接着部４６がパウチ型電池セル７４６の外部ハウジング１００４の第１端部１００６を金属プレート１６０に固定式で連結する。パウチ型電池セル７４６は、発泡部材８９７とパウチ型電池セル７４８の間に位置する。
パウチ型電池セル７４８は、一対の電極端子（図示せず）および外部ハウジング１０１４を含む。外部ハウジング１０１４は、第１端部１０１６および第２端部１０１８を含む。第１端部１０１６は、熱伝導性接着部４８に直接当接しており、金属プレート１６０の実質的に円弧形状のグルーブ２４８の直上に位置しており、熱伝導性接着部４８がパウチ型電池セル７４８の外部ハウジング１０１４の第１端部１０１６を金属プレート１６０に固定式で連結する。パウチ型電池セル７４８は、パウチ型電池セル７４６と発泡部材８９８の間に位置する。発泡部材８９８は、パウチ型電池セル７４８、７５０の間に位置する。
パウチ型電池セル７５０は、一対の電極端子（図示せず）および外部ハウジング１０２４を含む。外部ハウジング１０２４は、第１端部１０２６および第２端部１０２８を含む。第１端部１０２６は、熱伝導性接着部５０に直接当接しており、金属プレート１６０の実質的に円弧形状のグルーブ２５０の直上に位置しており、熱伝導性接着部５０がパウチ型電池セル７５０の外部ハウジング１０２４の第１端部１０２６を金属プレート１６０に固定式で連結する。パウチ型電池セル７５０は、発泡部材８９８とパウチ型電池セル７５２の間に位置する。
パウチ型電池セル７５２は、一対の電極端子（図示せず）および外部ハウジング１０３４を含む。外部ハウジング１０３４は、第１端部１０３６および第２端部１０３８を含む。第１端部１０３６は、熱伝導性接着部５２に直接当接しており、金属プレート１６０の実質的に円弧形状のグルーブ２５２の直上に位置しており、熱伝導性接着部５２がパウチ型電池セル７５２の外部ハウジング１０３４の第１端部１０３６を金属プレート１６０に固定式で連結する。パウチ型電池セル７５２は、パウチ型電池セル７５０と発泡部材８９９の間に位置する。発泡部材８９９は、パウチ型電池セル７５２、７５４の間に位置する。
パウチ型電池セル７５４は、一対の電極端子（図示せず）および外部ハウジング１０４４を含む。外部ハウジング１０４４は、第１端部１０４６および第２端部１０４８を含む。第１端部１０４６は、熱伝導性接着部５４に直接当接しており、金属プレート１６０の実質的に円弧形状のグルーブ２５４の直上に位置しており、熱伝導性接着部５４がパウチ型電池セル７５４の外部ハウジング１０４４の第１端部１０４６を金属プレート１６０に固定式で連結する。パウチ型電池セル７５４は、発泡部材８９９とパウチ型電池セル７５６の間に位置する。
パウチ型電池セル７５６は、一対の電極端子（図示せず）および外部ハウジング１０５４を含む。外部ハウジング１０５４は、第１端部１０５６および第２端部１０５８を含む。第１端部１０５６は、熱伝導性接着部５６に直接当接しており、金属プレート１６０の実質的に円弧形状のグルーブ２５６の直上に位置しており、熱伝導性接着部５６がパウチ型電池セル７５６の外部ハウジング１０５４の第１端部１０５６を金属プレート１６０に固定式で連結する。パウチ型電池セル７５６は、パウチ型電池セル７５４と発泡部材９００の間に位置する。発泡部材９００は、パウチ型電池セル７５６、７５８の間に位置する。
パウチ型電池セル７５８は、一対の電極端子（図示せず）および外部ハウジング１０６４を含む。外部ハウジング１０６４は、第１端部１０６６および第２端部１０６８を含む。第１端部１０６６は、熱伝導性接着部５８に直接当接しており、金属プレート１６０の実質的に円弧形状のグルーブ２５８の直上に位置しており、熱伝導性接着部５８がパウチ型電池セル７５８の外部ハウジング１０６４の第１端部１０６６を金属プレート１６０に固定式で連結する。パウチ型電池セル７５８は、発泡部材９００とパウチ型電池セル７６０の間に位置する。
パウチ型電池セル７６０は、一対の電極端子（図示せず）および外部ハウジング１０７４を含む。外部ハウジング１０７４は、第１端部１０７６および第２端部１０７８を含む。第１端部１０７６は、熱伝導性接着部６０に直接当接しており、金属プレート１６０の実質的に円弧形状のグルーブ２６０の直上に位置しており、熱伝導性接着部６０がパウチ型電池セル７６０の外部ハウジング１０７４の第１端部１０７６を金属プレート１６０に固定式で連結する。パウチ型電池セル７６０は、パウチ型電池セル７５８と発泡部材９０１の間に位置する。発泡部材９０１は、パウチ型電池セル７６０、７６２の間に位置する。
パウチ型電池セル７６２は、一対の電極端子（図示せず）および外部ハウジング１０８４を含む。外部ハウジング１０８４は、第１端部１０８６および第２端部１０８８を含む。第１端部１０８６は、熱伝導性接着部６２に直接当接しており、金属プレート１６０の実質的に円弧形状のグルーブ２６２の直上に位置しており、熱伝導性接着部６２がパウチ型電池セル７６２の外部ハウジング１０８４の第１端部１０８６を金属プレート１６０に固定式で連結する。パウチ型電池セル７６２は、発泡部材９０１とパウチ型電池セル７６４の間に位置する。
パウチ型電池セル７６４は、一対の電極端子（図示せず）および外部ハウジング１０９４を含む。外部ハウジング１０９４は、第１端部１０９６および第２端部１０９８を含む。第１端部１０９６は、熱伝導性接着部６４に直接当接しており、金属プレート１６０の実質的に円弧形状のグルーブ２６４の直上に位置しており、熱伝導性接着部６４がパウチ型電池セル７６４の外部ハウジング１０９４の第１端部１０９６を金属プレート１６０に固定式で連結する。パウチ型電池セル７６４は、パウチ型電池セル７６２と発泡部材９０２の間に位置する。発泡部材９０２は、パウチ型電池セル７６４、７６６の間に位置する。
パウチ型電池セル７６６は、一対の電極端子（図示せず）および外部ハウジング１１０４を含む。外部ハウジング１１０４は、第１端部１１０６および第２端部１１０８を含む。第１端部１１０６は、熱伝導性接着部６６に直接当接しており、金属プレート１６０の実質的に円弧形状のグルーブ２６６の直上に位置しており、熱伝導性接着部６６がパウチ型電池セル７６６の外部ハウジング１１０４の第１端部１１０６を金属プレート１６０に固定式で連結する。パウチ型電池セル７６６は、発泡部材９０２とパウチ型電池セル７６８の間に位置する。
パウチ型電池セル７６８は、一対の電極端子（図示せず）および外部ハウジング１１１４を含む。外部ハウジング１１１４は、第１端部１１１６および第２端部１１１８を含む。第１端部１１１６は、熱伝導性接着部６８に直接当接しており、金属プレート１６０の実質的に円弧形状のグルーブ２６８の直上に位置しており、熱伝導性接着部６８がパウチ型電池セル７６８の外部ハウジング１１１４の第１端部１１１６を金属プレート１６０に固定式で連結する。パウチ型電池セル７６８は、パウチ型電池セル７６６と発泡部材９０３の間に位置する。発泡部材９０３は、パウチ型電池セル７６８、７７０の間に位置する。
パウチ型電池セル７７０は、一対の電極端子（図示せず）および外部ハウジング１１２４を含む。外部ハウジング１１２４は、第１端部１１２６および第２端部１１２８を含む。第１端部１１２６は、熱伝導性接着部７０に直接当接しており、金属プレート１６０の実質的に円弧形状のグルーブ２７０の直上に位置しており、熱伝導性接着部７０がパウチ型電池セル７７０の外部ハウジング１１２４の第１端部１１２６を金属プレート１６０に固定式で連結する。パウチ型電池セル７７０は、発泡部材９０３とパウチ型電池セル７７２の間に位置する。
パウチ型電池セル７７２は、一対の電極端子（図示せず）および外部ハウジング１１３４を含む。外部ハウジング１１３４は、第１端部１１３６および第２端部１１３８を含む。第１端部１１３６は、熱伝導性接着部７２に直接当接しており、金属プレート１６０の実質的に円弧形状のグルーブ２７２の直上に位置しており、熱伝導性接着部７２がパウチ型電池セル７７２の外部ハウジング１１３４の第１端部１１３６を金属プレート１６０に固定式で連結する。パウチ型電池セル７７２は、パウチ型電池セル７７２と発泡部材９０４の間に位置する。発泡部材９０４は、パウチ型電池セル７７２、７７４の間に位置する。
パウチ型電池セル７７４は、一対の電極端子（図示せず）および外部ハウジング１１４４を含む。外部ハウジング１１４４は、第１端部１１４６および第２端部１１４８を含む。第１端部１１４６は、熱伝導性接着部７４に直接当接しており、金属プレート１６０の実質的に円弧形状のグルーブ２７４の直上に位置しており、熱伝導性接着部７４がパウチ型電池セル７７４の外部ハウジング１１４４の第１端部１１４６を金属プレート１６０に固定式で連結する。パウチ型電池セル７７４は、発泡部材９０４とパウチ型電池セル７７６の間に位置する。
パウチ型電池セル７７６は、一対の電極端子（図示せず）および外部ハウジング１１５４を含む。外部ハウジング１１５４は、第１端部１１５６および第２端部１１５８を含む。第１端部１１５６は、熱伝導性接着部７６に直接当接しており、金属プレート１６０の実質的に円弧形状のグルーブ２７６の直上に位置しており、熱伝導性接着部７６がパウチ型電池セル７７６の外部ハウジング１１５４の第１端部１１５６を金属プレート１６０に固定式で連結する。パウチ型電池セル７７６は、パウチ型電池セル７７４と発泡部材９０５の間に位置する。発泡部材９０５は、パウチ型電池セル７７６、７７８の間に位置する。
パウチ型電池セル７７８は、一対の電極端子（図示せず）および外部ハウジング１１６４を含む。外部ハウジング１１６４は、第１端部１１６６および第２端部１１６８を含む。第１端部１１６６は、熱伝導性接着部７８に直接当接しており、金属プレート１６０の実質的に円弧形状のグルーブ２７８の直上に位置しており、熱伝導性接着部７８がパウチ型電池セル７７８の外部ハウジング１１６４の第１端部１１６６を金属プレート１６０に固定式で連結する。パウチ型電池セル７７８は、発泡部材９０５とパウチ型電池セル７８０の間に位置する。
パウチ型電池セル７８０は、一対の電極端子（図示せず）および外部ハウジング１１７４を含む。外部ハウジング１１７４は、第１端部１１７６および第２端部１１７８を含む。第１端部１１７６は、熱伝導性接着部８０に直接当接しており、金属プレート１６０の実質的に円弧形状のグルーブ２８０の直上に位置しており、熱伝導性接着部８０がパウチ型電池セル７８０の外部ハウジング１１７４の第１端部１１７６を金属プレート１６０に固定式で連結する。パウチ型電池セル７８０は、パウチ型電池セル７７８と発泡部材９０６の間に位置する。発泡部材９０６は、パウチ型電池セル７８０、７８２の間に位置する。
パウチ型電池セル７８２は、一対の電極端子（図示せず）および外部ハウジング１１８４を含む。外部ハウジング１１８４は、第１端部１１８６および第２端部１１８８を含む。第１端部１１８６は、熱伝導性接着部８２に直接当接しており、金属プレート１６０の実質的に円弧形状のグルーブ２８２の直上に位置しており、熱伝導性接着部８２がパウチ型電池セル７８２の外部ハウジング１１８４の第１端部１１８６を金属プレート１６０に固定式で連結する。パウチ型電池セル７８２は、発泡部材９０６とパウチ型電池セル７８４の間に位置する。
パウチ型電池セル７８４は、一対の電極端子（図示せず）および外部ハウジング１１９４を含む。外部ハウジング１１９４は、第１端部１１９６および第２端部１１９８を含む。第１端部１１９６は、熱伝導性接着部８４に直接当接しており、金属プレート１６０の実質的に円弧形状のグルーブ２８４の直上に位置しており、熱伝導性接着部８４がパウチ型電池セル７８４の外部ハウジング１１９４の第１端部１１９６を金属プレート１６０に固定式で連結する。パウチ型電池セル７８４は、パウチ型電池セル７８２と発泡部材９０７の間に位置する。発泡部材９０７は、パウチ型電池セル７８４、７８６の間に位置する。
パウチ型電池セル７８６は、一対の電極端子（図示せず）および外部ハウジング１２０４を含む。外部ハウジング１２０４は、第１端部１２０６および第２端部１２０８を含む。第１端部１２０６は、熱伝導性接着部８６に直接当接しており、金属プレート１６０の実質的に円弧形状のグルーブ２８６の直上に位置しており、熱伝導性接着部８６がパウチ型電池セル７８６の外部ハウジング１２０４の第１端部１２０６を金属プレート１６０に固定式で連結する。パウチ型電池セル７８６は、発泡部材９０７とパウチ型電池セル７８８の間に位置する。
パウチ型電池セル７８８は、一対の電極端子（図示せず）および外部ハウジング１２１４を含む。外部ハウジング１２１４は、第１端部１２１６および第２端部１２１８を含む。第１端部１２１６は、熱伝導性接着部８８に直接当接しており、金属プレート１６０の実質的に円弧形状のグルーブ２８８の直上に位置しており、熱伝導性接着部８８がパウチ型電池セル７８８の外部ハウジング１２１４の第１端部１２１６を金属プレート１６０に固定式で連結する。パウチ型電池セル７８８は、パウチ型電池セル７８６と発泡部材９０８の間に位置する。発泡部材９０８は、パウチ型電池セル７８８と末端プレート８８２との間に位置する。
図４および１７乃至１９を参照すると、プラスチックフレーム部材８１０〜８３８および末端プレート８８０、８８２は、パウチ型電池セル７３０〜７８８を所望する位置で固定するように形成されている。プラスチックフレーム部材８１０の構造は、プラスチックフレーム部材８１２〜８３８の構造と同一である。
プラスチックフレーム部材８１０は、末端プレート８８０と連結されている。パウチ型電池セル７３０は、プラスチックフレーム部材８１０と末端プレート８８０と対面するように位置する発泡部材８９３の間で直接接触して固定される。プラスチックフレーム部材８１０は、上部壁１５００、側壁１５０２、１５０４およびカップリングタブ１５０６、１５０８を有している。上部壁１５００は、側壁１５０２の端部および側壁１５０４の端部の間に連結されている。側壁１５０２、１５０４は、第１方向に互いに実質的に平行に延長されている。カップリングタブ１５０６は、側壁１５０２の下端部に連結されており、側壁１５０２から第１方向に外部延長されている。前記第２方向は第１方向と垂直である。カップリングタブ１５０６は、貫通開口を有している。カップリングタブ１５０８は、側壁１５０４の下端部に連結されており、側壁から第３方向に外部延長されている。前記第３方向は第１方向と垂直であり、第２方向と反対である。カップリングタブ１５０８は、貫通開口を有している。
図４、５、７および１５を参照すると、プラスチックフレーム部材８１２は、プラスチックフレーム部材８１０、８１４の間に位置し、プラスチックフレーム部材８１０、８１４と連結されている。プラスチックフレーム部材８１２および末端プレート８８０は、パウチ型電池セル７３０および発泡部材８９３をその間に固定する。プラスチックフレーム部材８１２は、それぞれに貫通開口を有するカップリングタブ１６００、１６０２（図５および７に図示）を含む。
プラスチックフレーム部材８１４は、プラスチックフレーム部材８１２、８１６の間に位置し、プラスチックフレーム部材８１２、８１６と連結されている。プラスチックフレーム部材８１４およびプラスチックフレーム部材８１２は、パウチ型電池セル７３６、発泡部材８９５、およびパウチ型電池セル７３８をその間に固定する。プラスチックフレーム部材８１４は、それぞれに貫通開口を有するカップリングタブ１６１０、１６１２を含む。
プラスチックフレーム部材８１６は、プラスチックフレーム部材８１４、８１８の間に位置し、プラスチックフレーム部材８１４、８１８と連結されている。プラスチックフレーム部材８１６およびプラスチックフレーム部材８１４は、パウチ型電池セル７４０、発泡部材８９６、およびパウチ型電池セル７４２をその間に固定する。プラスチックフレーム部材８１６は、それぞれに貫通開口を有するカップリングタブ１６２０、１６２２を含む。
プラスチックフレーム部材８１８は、プラスチックフレーム部材８１６、８２０の間に位置し、プラスチックフレーム部材８１６、８２０と連結されている。プラスチックフレーム部材８１８およびプラスチックフレーム部材８１６は、パウチ型電池セル７４４、発泡部材８９７、およびパウチ型電池セル７４６をその間に固定する。プラスチックフレーム部材８１８は、それぞれに貫通開口を有するカップリングタブ１６３０、１６３２を含む。
プラスチックフレーム部材８２０は、プラスチックフレーム部材８１８、８２２の間に位置し、プラスチックフレーム部材８１８、８２２と連結されている。プラスチックフレーム部材８２０およびプラスチックフレーム部材８１８は、パウチ型電池セル７４８、発泡部材８９８、およびパウチ型電池セル７５０をその間に固定する。プラスチックフレーム部材８２０は、それぞれに貫通開口を有するカップリングタブ１６４０、１６４２を含む。
プラスチックフレーム部材８２２は、プラスチックフレーム部材８２０、８２４の間に位置し、プラスチックフレーム部材８２０、８２４と連結されている。プラスチックフレーム部材８２２およびプラスチックフレーム部材８２０は、パウチ型電池セル７５２、発泡部材８９９、およびパウチ型電池セル７５４をその間に固定する。プラスチックフレーム部材８２２は、それぞれに貫通開口を有するカップリングタブ１６５０、１６５２を含む。
プラスチックフレーム部材８２４は、プラスチックフレーム部材８２２、８２６の間に位置し、プラスチックフレーム部材８２２、８２６と連結されている。プラスチックフレーム部材８２４およびプラスチックフレーム部材８２２は、パウチ型電池セル７５６、発泡部材９００、およびパウチ型電池セル７５８をその間に固定する。プラスチックフレーム部材８２４は、それぞれに貫通開口を有するカップリングタブ１６６０、１６６２を含む。
プラスチックフレーム部材８２６は、プラスチックフレーム部材８２４、８２８の間に位置し、プラスチックフレーム部材８２４、８２８と連結されている。プラスチックフレーム部材８２６およびプラスチックフレーム部材８２４は、パウチ型電池セル７６０、発泡部材９０１、およびパウチ型電池セル７６２をその間に固定する。プラスチックフレーム部材８２６は、それぞれに貫通開口を有するカップリングタブ１６７０、１６７２を含む。
プラスチックフレーム部材８２８は、プラスチックフレーム部材８２６、８３０の間に位置し、プラスチックフレーム部材８２６、８３０と連結されている。プラスチックフレーム部材８２８およびプラスチックフレーム部材８２６は、パウチ型電池セル７６４、発泡部材９０２、およびパウチ型電池セル７６６をその間に固定する。プラスチックフレーム部材８２８は、それぞれに貫通開口を有するカップリングタブ１６８０、１６８２を含む。
プラスチックフレーム部材８３０は、プラスチックフレーム部材８２８、８３２の間に位置し、プラスチックフレーム部材８２８、８３２と連結されている。プラスチックフレーム部材８３０およびプラスチックフレーム部材８２８は、パウチ型電池セル７６８、発泡部材９０３、およびパウチ型電池セル７７０をその間に固定する。プラスチックフレーム部材８３０は、それぞれに貫通開口を有するカップリングタブ１６９０、１６９２を含む。
プラスチックフレーム部材８３２は、プラスチックフレーム部材８３０、８３４の間に位置し、プラスチックフレーム部材８３０、８３４と連結されている。プラスチックフレーム部材８３２およびプラスチックフレーム部材８３０は、パウチ型電池セル７７７、発泡部材９０４、およびパウチ型電池セル７７４をその間に固定する。プラスチックフレーム部材８３２は、それぞれに貫通開口を有するカップリングタブ１７００、１７０２を含む。
プラスチックフレーム部材８３４は、プラスチックフレーム部材８３２、８３６の間に位置し、プラスチックフレーム部材８３２、８３６と連結されている。プラスチックフレーム部材８３４およびプラスチックフレーム部材８３２は、パウチ型電池セル７７６、発泡部材９０５、およびパウチ型電池セル７７８をその間に固定する。プラスチックフレーム部材８３４は、それぞれに貫通開口を有するカップリングタブ１７１０、１７１２を含む。
プラスチックフレーム部材８３６は、プラスチックフレーム部材８３４、８３８の間に位置し、プラスチックフレーム部材８３４、８３８と連結されている。プラスチックフレーム部材８３６およびプラスチックフレーム部材８３４は、パウチ型電池セル７８０、発泡部材９０６、およびパウチ型電池セル７８２をその間に固定する。プラスチックフレーム部材８３６は、それぞれに貫通開口を有するカップリングタブ１７２０、１７２２を含む。
プラスチックフレーム部材８３８は、プラスチックフレーム部材８３６および末端プレート８８２の間に位置し、プラスチックフレーム部材８３６および末端プレート８８２と連結されている。プラスチックフレーム部材８３８およびプラスチックフレーム部材８３６は、パウチ型電池セル７８４、発泡部材９０７、およびパウチ型電池セル７８６をその間に固定する。プラスチックフレーム部材８３８および末端プレート８８２は、パウチ型電池セル７８８および発泡部材９０８をその間に固定する。プラスチックフレーム部材８３８は、それぞれに貫通開口を有するカップリングタブ１７３０、１７３２を含む。
図１３、１５、２１および２２を参照すると、組立過程で、プラスチックフレーム部材８１０、８１２、８１４、８１６、８１８、８２０、８２２、８２４、８２６、８２８、８３０、８３２、８３４、８３６、８６８のカップリングタブ１５０６、１６００、１６１０、１６２０、１６３０、１６４０、１６５０、１６６０、１６７０、１６８０、１６９０、１７００、１７１０、１７２０、１７３０のそれぞれが熱伝達部材２２のプラスチックカップリング部材１６２のそれぞれの間隔４４０、４４２、４４４、４４６、４４８、４５０、４５２、４５４、４５６、４５８、４６０、４６２、４６４、４６６、４６８の間に位置するように、電池モジュール１２０は熱伝達部材２２に対応して位置する。また、プラスチックフレーム部材８１０、８１２、８１４、８１６、８１８、８２０、８２２、８２４、８２６、８２８、８３０、８３２、８３４、８３６、８６８のカップリングタブ１５０８、１６０２、１６１２、１６２２、１６３２、１６４２、１６５２、１６６２、１６７２、１６８２、１６９２、１７０２、１７１２、１７２２、１７３２のそれぞれは、熱伝達部材２２のプラスチックカップリング部材１６４のそれぞれの間隔６４０、６４２、６４４、６４６、６４８、６５０、６５２、６５４、６５６、６５８、６６０、６６２、６６４、６６６、６６８の間に位置する。
図４、５および７を参照すると、追加的な組立過程で、ショルダーボルト８９０、８９２およびナット８８８、８８９が電池モジュール１２０を熱伝達部材２２に連結し、プラスチックフレーム部材８１０〜８３８および末端プレート８８０、８８２を互いに連結するために用いられる。
ショルダーボルト８９０は、末端プレート８８２に対向して隣接して位置するヘッド部、およびそれぞれのプラスチックフレーム部材８１０、８１２、８１４、８１６、８１８、８２０、８２２、８２４、８２６、８２８、８３０、８３２、８３４、８３６、８３８のカップリングタブ１５０６、１６００、１６１０、１６２０、１６３０、１６４０、１６５０、１６６０、１６７０、１６８０、１６９０、１７００、１７１０、１７２０、１７３０の貫通口および熱伝達部材２２のプラスチックカップリング部材１６２のプラスチックカップリングタブ３１０、３１２、３１４、３１６、３１８、３２０、３２２、３２４、３２６、３２８、３３０、３３２、３３４、３３６、３３８、３４０の貫通口を通過して延長されるシャフト部を含む。ナット８８８は、ショルダーボルト８９０のシャフト部のねじ型端部とねじ式で結合され、末端プレート８８０に対向して隣接して位置する。
ショルダーボルト８９２は、末端プレート８８２に対向して隣接して位置するヘッド部、およびそれぞれのプラスチックフレーム部材８１０、８１２、８１４、８１６、８１８、８２０、８２２、８２４、８２６、８２８、８３０、８３２、８３４、８３６、８３８のカップリングタブ１５０８、１６０２、１６１２、１６２２、１６３２、１６４２、１６５２、１６６２、１６７２、１６８２、１６９２、１７０２、１７１２、１７２２、１７３２の貫通口および熱伝達部材２２のプラスチックカップリング部材１６２のプラスチックカップリングタブ５１０、５１２、５１４、５１６、５１８、５２０、５２２、５２４、５２６、５２８、５３０、５３２、５３４、５３６、５３８、５４０の貫通口を通過して延長されるシャフト部を含む。ナット８８９は、ショルダーボルト８９０のシャフト部のねじ型端部とねじ式で結合され、末端プレート８８０に対向して隣接して位置する。
図４、１４、１６、２３および２４を参照すると、一つの実施例による電池システム１０の組立方法のフローチャートを説明する。簡略にするために、電池モジュール１２０に含まれる一つのパウチ型電池セルのみについて説明する。
段階１８００で、使用者は熱伝導性ベース部材２０、熱伝達部材２２、熱伝導性接着部３０および電池モジュール１２０を含む電池システム１０を提供する。熱伝達部材２２は、上面部１７０と底面部１７２を備えた金属プレート１６０を有している。金属プレート１６０の上面部１７０は、金属プレート１６０の内部に延長されている実質的に円弧形状であるグルーブ２３０を有している。電池モジュール１２０は、パウチ型電池セル７３０を有している。パウチ型電池セル７３０は、第１端部９１６および第２端部９１８を備えた外部ハウジング９１４を含む。
段階１８０２で、接着剤分配装置１９００は、熱伝導性接着部３０を熱伝達部材２２の金属プレート１６０の実質的に円弧形状のグルーブ２３０内に配置する。
段階１８０４で、配置装置は、パウチ型電池セル７３０の外部ハウジング９１４の第１端部９１６が熱伝導性接着部３０に直接当接しており、金属プレート１６０の実質的に円弧形状のグルーブ２３０の直上に位置するように電池モジュール１２０を位置させることによって、熱伝導性接着部３０がパウチ型電池セル７３０の外部ハウジング９１４の第１端部９１６を熱伝達部材２２の金属プレート１６０に連結させる。段階１８０６で、配置装置１９０２は、熱伝達部材２２の金属プレート１６０の底面部１７２を熱伝導性ベース部材２０上に位置させる。
電池システム１０の長所は、電池システム１０は、熱伝達部材２２上に熱伝導性接着部３０〜８８を用い、前記熱伝導性接着部３０〜８８は、電池モジュール１２０のパウチ型電池セルの端部に対向して直接当接しており、熱伝達部材２２は、パウチ型電池セルの間に位置する冷却ピンを用いることなく、パウチ型電池セルから熱伝導性ベース部材２０に熱エネルギーを移送する電池システム１０であるという点にある。
図２および２５を参照すると、電池システム１０の他の一つの実施例において、熱伝導性ベース部材２０は熱伝導性ベース部材２０００に代替された。熱伝導性ベース部材２０００は、ベースプレート２００２およびベースプレート２００２の底面から下側に延長された熱ピン２００４、２００６、２００８、２０１０、２０１２、２０１４、２０１６、２０１８、２０２０を含む。このような場合、熱伝達部材２２は、ベースプレート２００２上に位置する。熱伝導性ベース部材２０００は、熱エネルギーを熱伝達部材２２から熱ピン２００４〜２０２０を通過して流れる空気に伝達するように形成されている。一つの実施例において、ベースプレート２００２および熱ピン２００４〜２０２０は、金属からなっている。他の一つの実施例において、もちろんベースプレート２００２および熱ピン２００４〜２０２０は、他の熱伝導性物質からなってもよい。
たとえ本発明は単に制限された数の例示のみに関連して具体的に記述されたが、本発明が前記で表現された例示のみに限定されるのではないという点を認識しなければならない。より正確には、本発明は、変形、変更、交替またはここに表現されたものだけでなく、本発明の意図と範疇に適合するように相応する組み合わせでいくらでも符合するように修正可能である。なお、たとえ本発明の多様な例示が表現されたが、本発明の様相は、単に表現された例示の一部のみを含むことができるという点を認識しなければならない。したがって、本発明は、前記表現により限定されるものではない。
本発明による電池システムは、熱伝達部材上に熱伝導性接着部を用い、前記熱伝導性接着部は、電池モジュールのパウチ型電池セルの端部に対向して直接当接しており、熱伝達部材は、パウチ型電池セルの間に位置する冷却ピンを用いることなく、パウチ型電池セルから熱伝導性ベース部材に熱エネルギーの移送が可能であるという効果がある。
１０ 電池システム
２０ 熱伝導性ベース部材
２２ 熱伝達部材
３０，３２，３４，３６，３８，４０，４２，４４，４６，４８，５０，５２，５４，５６，５８，６０，６２，６４，６６，６８，７０，７２，７４，７６，７８，８０，８２，８４，８６，８８ 熱伝導性接着部
１２０ 電池モジュール
１４０ 外部ハウジング
１４２，１４４ 流入ポート
１４６ 排出ポート
１４８ 排出ポート
１５０ 熱伝導性ベース層
１５２ 内部領域
１５４ 上面
１５６ 下面
１６０ 金属プレート
１７０ 上面部
１７２ 底面部
３１０，３１２，３１４，３１６，３１８，３２０，３２２，３２４，３２６，３２８，３３０，３３２，３３４，３３６，３３８，３４０ プラスチックカップリングタブ
３８０，３８２，３８４，３８６，３８８，３９０，３９２，３９４，３９６，３９８，４００，４０２，４０４，４０６，４０８，４１０ 貫通開口
５１０，５１２，５１４，５１６，５１８，５２０，５２２，５２４，５２６，５２８，５３０，５３２，５３４，５３６，５３８，５４０ プラスチックカップリングタブ
５８０，５８２，５８４，５８６，５８８，５９０，５９２，５９４，５９６，５９８，６００，６０２，６０４，６０６，６０８，６１０ 貫通開口
７３０，７３２，７３４，７３６，７３８，７４０，７４２，７４４，７４６，７４８，７５０，７５２，７５４，７５６，７５８，７６０，７６２，７６４，７６６，７６８，７７０，７７２，７７４，７７６，７７７，７７８，７８０，７８２，７８４，７８６，７８８ パウチ型電池セル
８１０，８１２，８１４，８１６，８１８，８２０，８２２，８２４，８２６，８２８，８３０，８３２，８３４，８３６，８３８，８６８ プラスチックフレーム部材
８８０，８８２ 末端プレート
８８８，８８９ ナット
８９０，８９２ ショルダーボルト
８９３，８９４，８９５，８９６，８９７，８９８，８９９，９００，９０１，９０２，９０３，９０４，９０５，９０６，９０７，９０８ 発泡部材
９１０，９１２ 電極端子
９１４，９３２，９４４，９５４，９６４，９７４，９８４，９９４，１００４，１０１４，１０２４，１０３４，１０４４，１０５４，１０６４，１０７４，１０８４，１０９４，１１０４，１１１４，１１２４，１１３４，１１４４，１１５４，１１６４，１１７４，１１８４，１１９４，１２０４，１２１４ 外部ハウジング
９１６，９３６，９４６，９５６，９６６，９７６，９８６，９９６，１００６，１０１６，１０２６，１０３６，１０４６，１０５６，１０６６，１０７６，１０８６，１０９６，１１０６，１１１６，１１２６，１１３６，１１４６，１１５６，１１６６，１１７６，１１８６，１１９６，１２０６，１２１６ 第１端部
９１８，９３８，９４８，９５８，９６８，９７８，９８８，９９８，１００８，１０１８，１０２８，１０３８，１０４８，１０５８，１０６８，１０７８，１０８８，１０９８，１１０８，１１１８，１１２８，１１３８，１１４８，１１５８，１１６８，１１７８，１１８８，１１９８，１２０８，１２１８ 第２端部
９２０ 第３端部
９２２ 第４端部
９２４，９２６ 主要面
１５００ 上部壁
１５０２，１５０４ 側壁
１５０６，１５０８，１６００，１６０２，１６１０，１６１２，１６２０，１６２２，１６３０，１６３２，１６４０，１６４２，１６５０，１６５２，１６６０，１６６２，１６７０，１６７２，１６８０，１６８２，１６９０，１６９２，１７００，１７０２，１７１０，１７１２，１７２０，１７２２，１７３０，１７３２ カップリングタブ
１９００ 接着剤分配装置
１９０２ 配置装置
２０００ 熱伝導性ベース部材
２００２ ベースプレート
２００４，２００５，２００６，２００７，２００８，２００９，２０１０，２０１１，２０１２，２０１３，２０１４，２０１５，２０１６，２０１７，２０１８，２０１９，２０２０ 熱ピン

Claims (12)

  1. ハウジングおよび熱伝導性ベース層を有する熱伝導性ベース部材（ｔｈｅｒｍａｌｌｙ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｂａｓｅ ｍｅｍｂｅｒ）であって、前記熱伝導性ベース層がハウジングの最上面に連結されている構造の熱伝導性ベース部材と、
    上面部（ｔｏｐ ｐｏｒｔｉｏｎ）と底面部（ｂｏｔｔｏｍ ｐｏｒｔｉｏｎ）を有する金属プレートを含んでおり、前記金属プレートの底面部が前記熱伝導性ベース部材の表面に位置しており、前記金属プレートの上面部が金属プレートの内側に延長されている実質的に円弧形状である第１グルーブを有する構造の熱伝達部材（ｔｈｅｒｍａｌ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｍｅｍｂｅｒ）と、
    前記金属プレートの実質的に円弧形状である第１グルーブ内に位置した第１熱伝導性接着部（ｔｈｅｒｍａｌｌｙ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ａｄｈｅｓｉｖｅ ｐｏｒｔｉｏｎ）と、
    第１パウチ型電池セルを備えている電池モジュール（ｂａｔｔｅｒｙ ｍｏｄｕｌｅ）であって、前記第１パウチ型電池セルは、第１端部（ｅｎｄ ｐｏｒｔｉｏｎ）および第２端部がある第１外部ハウジング（ｏｕｔｅｒ ｈｏｕｓｉｎｇ）を有しており、前記第１パウチ型電池セルの第１外部ハウジングの第１端部は、第１熱伝導性接着部に直接当接しており、金属プレートの実質的に円弧形状である第１グルーブの直上に位置しており、
    前記第１熱伝導性接着部が第１パウチ型電池セルの第１外部ハウジングの第１端部を金属プレートに固定式で連結する構造の電池モジュールと、
    を含む構成からなり、
    前記電池モジュールは、第１パウチ型電池セルの第１外部ハウジングに対向して位置した第１プラスチックフレーム部材を追加的に含んでおり、前記第１プラスチックフレーム部材は、上部壁、第１および第２側壁、および第１および第２カップリングタブを有しており、
    前記上部壁は、第１側壁の上端部と第２側壁の上端部の間に連結されており、
    前記第１および第２側壁は、第１方向に互いに実質的に平行に延長されており、
    前記第１カップリングタブは、第１側壁の下端部に連結されており、第１側壁から第２方向に外部延長されており、前記第２方向は第１方向と垂直であり、第１カップリングタブを貫く第１開口を有しており、
    前記第２カップリングタブは、第２側壁の下端部と連結されており、第２側壁から第３方向に外部延長されており、前記第３方向は第１方向と垂直であり、第２方向と反対であり、第２カップリングタブを貫く第２開口を有しており、
    前記熱伝達部材は、第１および第２プラスチックカップリングタブを追加的に含んでおり、前記第１および第２プラスチックカップリングタブは、それぞれ金属プレートの第１および第２端部から外部に延長されて連結されており、前記第１プラスチックカップリングタブおよび第２プラスチックカップリングタブはそれぞれ、第１の貫通開口および第２の貫通開口を有しており、
    前記熱伝達部材が電池モジュールに対向して位置しており、前記熱伝達部材の第１および第２プラスチックカップリングタブの第１および第２開口は、それぞれ第１プラスチックフレーム部材の第１および第２カップリングタブの第１および第２開口とそれぞれ整列していることを特徴とする電池システム。
  2. 前記金属プレートの上面部は、金属プレートの内側に延長される実質的に円弧形状である第２グルーブを追加的に含んでおり、実質的に円弧形状である前記第２グルーブは、実質的に円弧形状である第１グルーブと実質的に平行に延長されており、
    前記電池システムは、金属プレートの実質的に円弧形状である第２グルーブ内に位置した第２熱伝導性接着部を追加的に有しており、
    前記電池モジュールは、第２パウチ型電池セルを追加的に有しており、前記第２パウチ型電池セルは、第１端部および第２端部がある第２外部ハウジングを有しており、前記第２パウチ型電池セルの第２外部ハウジングの第１端部は、第２熱伝導性接着部上に位置し、金属プレートの実質的に円弧形状である第２グルーブの直上に位置しており、前記第２熱伝導性接着部が第２パウチ型電池セルの第２外部ハウジングの第１端部を金属プレートに固定式で連結することを特徴とする、請求項１に記載の電池システム。
  3. 前記第１パウチ型電池セルの第１外部ハウジングの主要面（ｍａｊｏｒ ｓｕｒｆａｃｅ）は、第２パウチ型電池セルの第２外部ハウジングの主要面と直接接触することを特徴とする、請求項２に記載の電池システム。
  4. 前記実質的に円弧形状である第１グルーブの幅は、第１パウチ型電池セルの第１外部ハウジングの第１端部の幅と実質的に同一であることを特徴とする、請求項１に記載の電池システム。
  5. 前記実質的に円弧形状である第１グルーブの深さは、第１パウチ型電池セルの第１外部ハウジングの第１端部の高さと実質的に同一であることを特徴とする、請求項４に記載の電池システム。
  6. 前記金属プレートは、アルミニウムプレートであることを特徴とする、請求項１に記載の電池システム。
  7. 前記第１熱伝導性接着部は、シリコン系熱伝導性接着剤であることを特徴とする、請求項１に記載の電池システム。
  8. 前記第１熱伝導性接着部は、エポキシ系熱伝導性接着剤であることを特徴とする、請求項１に記載の電池システム。
  9. 前記第１熱伝導性接着部は、熱伝導率が１．０乃至４．０Ｗ／Ｋ・ｍであることを特徴とする、請求項１に記載の電池システム。
  10. 前記電池システムは、第１および第２ボルトを追加的に含んでおり、
    前記第１ボルトは、熱伝達部材の第１プラスチックカップリングタブの第１開口と第１プラスチックフレーム部材の第１カップリングタブの第１開口を貫き、前記熱伝達部材を電池モジュールの第１プラスチックフレーム部材に連結し、
    前記電池モジュールは、第２パウチ型電池セルの第２外部ハウジングに対向して位置した第２プラスチックフレーム部材を追加的に含んでおり、
    前記第２ボルトは、熱伝達部材の第２プラスチックカップリングタブの第２開口と第１プラスチックフレーム部材の第２カップリングタブの第２開口を貫き、前記熱伝達部材を前記電池モジュールの第２プラスチックフレーム部材に連結することを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の電池システム。
  11. 前記熱伝導性ベース部材のハウジングは、密閉された内部領域（ｅｎｃｌｏｓｅｄ ｉｎｔｅｒｉｏｒ ｒｅｇｉｏｎ）を有しており、前記熱伝導性ベース部材は、熱伝導性ベース部材に連結された流入ポート（ｉｎｌｅｔ ｐｏｒｔ）と排出ポート（ｏｕｔｌｅｔ ｐｏｒｔ）を追加的に有しており、前記流入ポートと排出ポートが密閉された内部領域と流動的に連通されていることを特徴とする、請求項１に記載の電池システム。
  12. 請求項１に記載の電池システムの組立方法であって、
    熱伝導性ベース部材、熱伝達部材、第１熱伝導性接着部、および電池モジュールを提供する段階であって、前記熱伝達部材は、上面部と底面部を備えた金属プレートを有しており、前記金属プレートの上面部は、金属プレート内部に延長されている実質的に円弧形状である第１グルーブを有しており、前記電池モジュールは、第１端部と第２端部を備えた第１外部ハウジングを含む第１パウチ型電池セルを有している段階と、
    接着剤分配装置（ａｄｈｅｓｉｖｅ ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）を用いて、実質的に円弧形状である金属プレートの第１グルーブに第１熱伝導性接着部を位置させる段階と、
    配置装置（ｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｍａｃｈｉｎｅ）を用いて、前記第１パウチ型電池セルの第１外部ハウジングの第１端部が第１熱伝導性接着部に直接当接しており、金属プレートの実質的に円弧形状である第１グルーブの直上に位置するように、電池モジュールを位置させ、前記第１熱伝導性接着部が第１パウチ型電池セルの第１外部ハウジングの第１端部を熱伝達部材の金属プレートに連結させる段階と、
    前記配置装置を用いて、前記熱伝達部材の金属プレートの底面部を熱伝導性ベース部材上に位置させる段階と、
    を含むことを特徴とする電池システムの組立方法。
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