JP7062869B2

JP7062869B2 - 電池モジュール用冷却部材およびこれを含む電池パック

Info

Publication number: JP7062869B2
Application number: JP2020539292A
Authority: JP
Inventors: スン・チャン・ホン; ヒョンスク・イ; ジェヒュン・イ
Original assignee: LG Energy Solution Ltd
Current assignee: LG Energy Solution Ltd
Priority date: 2018-05-23
Filing date: 2019-03-18
Publication date: 2022-05-09
Anticipated expiration: 2039-03-18
Also published as: KR102391984B1; CN111630708A; KR20190133434A; EP3723188A1; US11799145B2; US20210066769A1; WO2019225846A1; JP2021512452A; EP3723188A4

Description

本発明は、電池モジュール用冷却部材およびこれを含む電池パックに関するものである。
［関連出願との相互引用］
本出願は２０１８年５月２３日付韓国特許出願第１０－２０１８－００５８３６８号に基づいた優先権の利益を主張し、当該韓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含まれる。

二次電池は、化石燃料を使用する既存の車両、ディーゼル車両などの大気汚染などを解決するための方案として提示されている電気自動車、ハイブリッド電気自動車、プラグインハイブリッド電気自動車などの動力源として注目されている。

小型モバイル機器にはデバイス１台当り一つまたは二～四個の電池セルが使用されるのに対し、自動車などのような中大型デバイスには高出力大容量の必要性によって、多数の電池セルを電気的に連結した中大型電池モジュールが使用される。

中大型電池モジュールは可能であれば小さい大きさと重量で製造されるのが好ましいので、高い集積度で充積でき、容量に比べて重量が小さい角型電池、パウチ型電池などが中大型電池モジュールの電池セルとして主に使用されている。特に、アルミニウムラミネートシートなどを外装部材として使用するパウチ型電池は、重量が小さく製造費用が低く形態変形が容易であるというなどの利点によって最近、多くの関心を受けている。

このような中大型電池モジュールを構成する電池セルは充放電の可能な二次電池から構成されているので、このような高出力大容量二次電池は充放電過程で多量の熱を発生させる。特に、電池モジュールに広く使用されるパウチ型電池のラミネートシートは熱伝導性の低い高分子物質で表面がコーティングされているので、電池セル全体の温度を効果的に冷却させ難いのが実情である。

充放電過程で発生した電池モジュールの熱が効果的に除去されなければ、熱蓄積が起こって結果的に電池モジュールの劣化を促進し、場合によっては発火または爆発を誘発することがある。したがって、中大型電池モジュール複数個を含み高出力大容量の電池である車両用中大型電池パックや電力貯蔵装置用中大型電池パックにはそれに内蔵されている電池セルを冷却させる冷却システムが必要である。

したがって、中大型電池パックに装着される電池モジュールは一般に多数の電池セルを高い密集度で積層する方法で製造され、充放電時に発生した熱を除去することができるように隣接した電池セルを一定の間隔で離隔させて積層した構造からなっている。例えば、電池セル自体を別途の部材なく所定の間隔で離隔させながら順次に積層するか、または機械的剛性の低い電池セルの場合、一つまたは二つ以上の組み合わせでカートリッジなどに内蔵して単位モジュールを構成し、このような単位モジュールを複数個積層して電池モジュールを構成することができる。電池モジュールの構成時、カートリッジを使用すれば、機械的剛性が高まる長所があるが、電池モジュール全体の大きさが大きくなる短所もある。

また、積層された電池セルまたは電池モジュールの間には蓄積される熱を効果的に除去することができるように、冷媒用流路が電池セルまたは電池モジュールの間に形成される構造からなる。しかし、このような構造は多数の電池セルに対応して多数の冷媒流路を確保しなければならないので、電池モジュールの全体大きさが大きくなる問題点を有する。

また、電池モジュールの大きさを考慮して、多くの電池セルを積層するほど相対的に狭い間隔の冷媒流路を形成するようになり、これによって冷却構造の設計が複雑になる問題点が発生する。即ち、冷媒の流入口に比べて相対的に狭い間隔の冷媒流路は高い圧力損失を誘発するようになって、冷媒の流入口および排出口の形態と位置などを設計するのに多くの困難がある。

したがって、冷却構造が水冷式冷却システムである場合、これより一歩進んだ方法で内部に冷媒流路を含む構造の冷却部材が電池モジュールに対面して接触された状態で、冷媒が前記冷却部材内の冷媒流路を経由することによって熱交換する方式が主に使用されている。

図１には従来の電池モジュール用冷却部材の構造を概略的に示した模式図が示されており、図２には図１のベースプレートの構造を概略的に示した平面図が示されている。

図１および図２を共に参照すれば、冷却部材１００は、ベースプレート１１０およびカバープレート１２０を含んでいる。ベースプレート１１０は一面からこれに対向する他面方向に湾入した構造の収納部１１１が形成されており、互いに対向する両側縁には収納部１１１と連通する構造の冷媒流入部１１３および冷媒排出部１１４が形成されている。

冷媒流入部１１３および冷媒排出部１１４が形成された縁を除いたベースプレート１１０の両側縁には冷却部材１００の装着および固定のための装着部１１５が形成されている。

カバープレート１２０はベースプレート１１０の収納部１１１を覆う構造であって、平面上にベースプレート１１０の装着部１１５を除いた収納部１１１に対応する大きさおよび形状を有する構造からなっている。

カバープレート１２０の縁の中で、ベースプレート１１０の冷媒流入部１１３および冷媒排出部１１４に対応する部位１２１、１２２は外側方向に突出した構造で形成されており、冷媒流入口１２３および冷媒排出口１２４がそれぞれ穿孔されている。

冷媒流入口１２３および冷媒排出口１２４にはそれぞれ冷媒導管との連結のための冷媒流入連結具１３１および冷媒排出連結具１３２が結合される。

ベースプレート１１０の収納部１１１には冷媒流入部１１３から冷媒排出部１１４に至る冷媒流路がＳ字形態に形成され得るように、多数のビード１１２がカバープレート１２０が位置する一面方向に突出している。

しかし、このようなビード１１２によって形成された冷媒流路は折れ曲がった構造からなるので、冷媒が流動する過程で、それぞれの位置による冷媒の速度および流量の差が発生する。特に、このようなビード１１２が突出して形成されている部位には冷媒が通過できないので、ビード１１２が形成された部位に対応する電池モジュールの部位では残りの部位に比べて冷却効果が低下するしかない。

これにより、冷却部材１００が適用された電池モジュールでは局部的な冷却効果の差が発生するので、このような冷却部材１００を用いた電池モジュールの均一な冷却が難しい問題点がある。さらに、このようなビード１１２はそれ自体として所定の幅１４３を有するので、限定されたベースプレート１１０の収納部１１１空間内で、十分な冷媒流路幅１４１、１４２を確保するために、より広い間隔で形成されるしかない。

したがって、冷却部材１００が電池モジュールの下部に対面して位置する場合、前記電池モジュールの重量に耐えることができる程度に十分な構造的剛性を発揮しない場合が発生することがあるので、効率的な冷却効果を発揮するための冷媒流路の形成に制約が発生するようになる。

したがって、このような問題点を根本的に解決することができる技術に対する必要性が高いのが実情である。

特開２０１５－１５６３４７号公報

本発明の一態様によれば、構造的剛性を向上させながら同時に冷却性能が向上した電池モジュール用冷却部材およびこれを含む電池パックを提供するためのものである。

しかし、本発明の一態様が解決しようとする課題は前述の課題に限定されず、本発明に含まれている技術的な思想の範囲で多様に拡張できる。

本発明の一一態様による電池モジュール用冷却部材は上部プレートおよび下部プレートを含む冷却プレートと、前記上部プレートと前記下部プレートとの間に位置し、複数の冷媒流路を有する支持体と、を含み、前記下部プレートは冷媒流入部と冷媒排出部を有し、前記冷媒流入部および前記冷媒排出部のうちの少なくとも一つに隣接して補強部材が形成されている。

前記下部プレートには前記上部プレートと対向する第１面の反対側に位置する第２面方向に湾入した構造の収納部が形成されており、前記収納部に前記支持体が装着されてもよい。

前記補強部材は、前記下部プレートが前記支持体で覆われていない部分に形成されてもよい。

前記補強部材は前記冷媒流入部に隣接して形成され、前記補強部材の全体形態は前記冷媒流入部から前記支持体に向かう方向に沿って幅が広くなるパターン構造を有することができる。

前記冷媒流入部に隣接した前記支持体の縁は直線構造を有し、前記冷媒排出部に隣接した前記支持体の縁は曲げ構造を有することができる。

前記複数の冷媒流路は、互いに平行に配置されてもよい。

前記補強部材は、前記下部プレートと一体に形成されてもよい。

前記補強部材は、複数の突出部材を含むことができる。

前記複数の突出部材は、前記冷媒流入部と前記冷媒排出部とを連結する仮想線を基準にして次第に遠くなる方向に沿って配置されてもよい。

前記仮想線から遠くなる方向に沿って前記仮想線と前記突出部材との間に形成される角度が次第に大きくなってもよい。

前記補強部材は、前記支持体と一体に形成されてもよい。

前記補強部材は前記冷媒流路が延長されて前記冷媒流入部および前記冷媒排出部のうちの少なくとも一つに向かう方向に伸び、前記補強部材の全体形態は前記冷媒流入部または前記冷媒排出部に向かう方向に沿って幅が狭くなるパターン構造を有することができる。

前記補強部材は前記冷媒流路が延長されて前記冷媒流入部および前記冷媒排出部のうちの少なくとも一つに向かう方向に伸び、前記補強部材を構成する前記冷媒流路の間の幅は前記冷媒流入部と前記冷媒排出部との間の中央部分に位置する前記冷媒流路の間の幅より小さくてもよい。

前記支持体は、前記冷媒流入部と前記冷媒排出部を除いて前記下部プレートの収納部とその形態が平面的に同一であってもよい。

前記電池モジュール用冷却部材は導管で互いに連結された第１冷却部材および第２冷却部材を含み、前記第１冷却部材の下部プレートは第１冷媒流入部と第１冷媒排出部とを含み、前記第２冷却部材の下部プレートは第２冷媒流入部と第２冷媒排出部とを含み、前記補強部材は前記第１冷媒流入部、前記第１冷媒排出部、および前記第２冷媒流入部のそれぞれに隣接して形成されてもよい。

前記第１冷媒流入部に隣接した前記第１冷却部材の支持体の縁、前記第１冷媒排出部に隣接した前記第１冷却部材の支持体の縁、および前記第２冷媒流入部に隣接した前記第２冷却部材の支持体の縁のそれぞれは直線構造を有し、前記第２冷媒排出部に隣接した前記第２冷却部材の支持体の縁は曲げ構造を有することができる。

本発明の他の一態様による電池パックは、前述の電池モジュール用冷却部材を少なくとも一つ含むことができる。

本発明の一態様によれば、冷却プレートに冷媒流路を有する別途の支持体を追加することによって冷却性能を高めると同時に、支持体が冷却プレートを覆うことなく強度の弱い部分に別途の補強部材を形成することによって強度を高める電池モジュール用冷却部材およびこれを含む電池パックを実現することができる。

従来の電池モジュール用冷却部材の構造を概略的に示す模式図である。図１のベースプレートの構造を概略的に示す平面図である。本発明の一実施形態による冷却部材の構造を概略的に示す模式図である。図３の下部プレートに支持体が装着された構造を概略的に示す平面図である。図４の補強部材の構造を示す平面図である。図４のＡ－Ａ’による断面図である。図４のＢ－Ｂ’による断面図である。本発明の一実施形態による電池モジュール用冷却部材を示す平面図である。図８の冷却部材を変形した実施形態を示す平面図である。本発明の他の一実施形態による冷却部材の構造を概略的に示す模式図である。図１０の下部プレートに支持体が装着された構造を概略的に示す平面図である。

以下、添付した図面を参照して本発明の様々な実施形態について本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳しく説明する。本発明は様々な相異なる形態に実現でき、ここで説明する実施形態に限定されない。

また、図面に示された各構成の大きさおよび厚さは説明の便宜のために任意に示したものであり、本発明が必ずしも図示されたものに限定されない。図面で様々な層および領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。そして図面において、説明の便宜のために、一部層および領域の厚さを誇張して示した。

また、層、膜、領域、板などの部分が他の部分「の上に」または「上に」あるというとき、これは他の部分「の直上に」ある場合だけでなく、その中間にまた他の部分がある場合も含む。反対に、ある部分が他の部分「の直上に」あるというときには中間に他の部分がないことを意味する。また、基準となる部分「の上に」または「上に」あるとは基準となる部分の上または下に位置することであり、必ずしも重力反対方向に向かって「の上に」または「上に」位置することを意味するのではない。

また、明細書全体で、ある部分がある構成要素を「含む」というとき、これは特に反対になる記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに含むことができことを意味する。

また、明細書全体で、「平面上」というとき、これは対象部分を上から見た時を意味し、「断面上」というとき、これは対象部分を垂直に切断した断面を横から見た時を意味する。

図３は、本発明の一実施形態による冷却部材の構造を概略的に示す模式図である。図４は、図３の下部プレートに支持体が装着された構造を概略的に示す平面図である。図５は、図４の補強部材の構造を示す平面図である。図６は、図４のＡ－Ａ’による断面図である。図７は、図４のＢ－Ｂ’による断面図である。

図３を参照すれば、本発明の一実施形態による冷却部材３００は、下部プレート３１０、複数の冷媒流路３２１を含む支持体３２０、および上部プレート３３０を含む。本実施形態の冷却部材３００は、上部プレート３３０の上に熱伝達パッド３４０をさらに含むことができる。本実施形態による支持体３２０は、押出成形方法で形成することができる。

熱伝達パッド３４０はシリコン素材またはアクリル素材を含むことができ、本実施形態による冷却部材３００の上に装着される電池モジュールで発生する熱を伝達して冷却部材３００を通じて熱交換がよりよく起これるようにする。

図３および図４を参照すれば、下部プレート３１０は上部プレート３３０と対向する第１一面とこのような一面の反対側に位置する第２面を有し、下部プレート３１０には前記第２面方向に湾入した構造の収納部３１１が形成されており、互いに対向する両側縁には収納部３１１と連通する構造の冷媒流入部３１２および冷媒排出部３１３が形成されている。

冷媒流入部３１２および冷媒排出部３１３が形成された縁を除いた下部プレート３１０の両側縁には、電池モジュールなどに冷却部材３００を装着および固定するための複数の装着部３１４が形成されている。装着部３１４には締結具が挿入および結合されることによって、本実施形態による冷却部材３００を電池モジュールなどのデバイスに装着させるための締結孔３１４ａが穿孔されている。

装着部３１４は、締結孔３１４ａを中心にして一側部位が収納部３１１方向に湾入した構造で形成されている。図４に示したように、支持体３２０は下部プレート３１０の収納部３１１内に装着され、支持体３２０は直線形状からなる複数の冷媒流路３２１が形成されている板状型構造を有することができる。この時、複数の冷媒流路３２１は互いに平行に配置され得る。

上部プレート３３０は下部プレート３１０の収納部３１１を覆う構造であって、平面上に下部プレート３１０の装着部３１４を除いた収納部３１１を有する下部プレート３１０に対応する大きさおよび形状を有する構造であり得る。

上部プレート３３０の縁のうち、下部プレート３１０の冷媒流入部３１２および冷媒排出部３１３に対応する部位３３１、３３２は外側方向に突出した構造で形成でき、冷媒流入部３１２および冷媒排出部３１３に対応する突出した部位３３１、３３２にはそれぞれ穿孔された構造を有する冷媒流入口３３３および冷媒排出口３３４が形成できる。

冷媒流入口３３３および冷媒排出口３３４にはそれぞれ、冷媒導管との連結のための冷媒流入連結具３４１および冷媒排出連結具３４２が結合できる。

本実施形態による冷却部材３００の下部プレート３１０には、冷媒流入部３１２と隣接した部分に補強部材３５０が形成されている。補強部材３５０は、下部プレート３１０が支持体３２０で覆われていない部分に形成されている。したがって、補強部材３５０が支持体３２０をカバーしない場合に発生することがある冷却部材３００の変形を防止することができる。

図５を参照すれば、本実施形態による補強部材３５０は全体的な形態が冷媒流入部３１２から支持体３２０に向かう方向に沿って幅が広くなるパターン構造を有することができる。本実施形態による補強部材３５０は下部プレート３１０と一体に形成でき、補強部材３５０は下部プレート３１０の第１面から突出した複数の突出部材３５１を含むことができる。このような突出部材３５１は、下部プレート３１０をプレス工法で形成しながら突出した結果物であり得る。

複数の突出部材３５０は冷媒流入部３１２と冷媒排出部３１３とを連結する仮想線（ＶＬ）を基準にして次第に遠くなる方向に沿って配置され、仮想線（ＶＬ）から遠くなる方向に沿って仮想線（ＶＬ）と突出部材３５１との間に形成される角度は次第に大きくなり得る。このような突出部材３５１の配置構造によって冷媒流入部３１２を通じて流入した冷媒が速く正確に支持体３２０に形成された冷媒流路３２１に到達できる。

複数の突出部材３５１の高さおよび面積などは冷媒流量を調節するための手段になり得、機能的に高さおよび面積などの調節を通じて必要とする条件によって流量を調節することができる。

図４を再び参照すれば、冷媒流入部３１２に隣接した支持体３２０の縁３２０ａは直線構造を有し、冷媒排出部３１３に隣接した支持体３２０の縁３２０ｂは曲げ構造を有することができる。図４に示した実施形態で、冷媒流入部３１２と支持体３２０との間に補強部材３５０を形成するための空間確保のために、冷媒流入部３１２に隣接した支持体３２０の縁３２０ａは、冷媒流入部３１２が形成された下部プレート３１０の縁から複数の補強部材３５０が占める領域だけ離隔している。

また、前述で図５を参照して説明したような補強部材３５０のパターン構造を有するために冷媒流入部３１２に隣接した支持体３２０の縁３２０ａは実質的に直線構造を有することができる。これとは異なり、冷媒排出部３１３に隣接した支持体３２０の縁３２０ｂは曲げ構造を有することができる。本実施形態で、補強部材３５０は冷媒流入部３１２に隣接した位置にのみ形成され、冷媒排出部３１３に隣接した位置には形成されない構造であるため、冷却部材３００の構造的剛性を考慮して冷媒排出部３１３に隣接した支持体３２０部分は下部プレート３１０の縁に近く形成されるのが好ましい。ここで、下部プレート３１０の縁は冷媒排出部３１３が位置する部分の縁に対応する。

したがって、本実施形態では、冷媒排出部３１３に隣接した支持体３２０の縁３２０ｂを曲げ構造で形成することによって、冷媒流入部３１２が形成された下部プレート３１０の縁と冷媒流入部３１２に隣接した支持体３２０の縁３２０ｂの間の領域より冷媒排出部３１３が形成された下部プレート３１０の縁と冷媒排出部３１３に隣接した支持体３２０の縁３２０ｂの間の領域を狭く形成することができる。前記曲げ構造による曲がった部分は冷媒排出部３１３に隣接した支持体３２０の縁３２０ｂの中心部分に形成できる。

以上の実施形態では一つの下部プレートで一つの補強部材のみ形成することを説明したが、変形実施形態として冷媒排出部３１３に隣接した下部プレート３１０にも追加的に補強部材を形成することも可能である。この時、冷媒排出部３１３に隣接した支持体３２０の縁を直線構造で形成することができる。

図６を参照すれば、複数の突出部材３５１は、下部プレート３１０の上部面から上部プレート３３０に向かって突出している。前述のように、複数の突出部材３５１はプレス工法で下部プレート３１０を形成時、共に形成され、複数の突出部材３５１は下部プレート３１０と一体の構造であり得る。

図７を参照すれば、支持体３２０は垂直断面上で床部位３２３ａが上部プレート３３０に接し、谷部位３２３ｂが下部プレート３１０に接する形状の反復的な凹凸構造によって複数の冷媒流路３２１を形成することができる。

したがって、床部位３２３ａと谷部位３２３ｂを連結する連結部位３２３ｃが複数の冷媒流路３２１を形成すると同時に、上部プレート３３０と下部プレート３１０との間の収納部３１１空間を支持する。したがって、冷却部材３００の剛性を補強して構造的安定性を向上させることができる。

図８は、本発明の一実施形態による電池モジュール用冷却部材を示す平面図である。図８には、図３の冷却部材に追加的な冷却部材がさらに連結されている構造を示す実施形態が示されている。

図８を参照すれば、第１冷却部材５００の冷媒排出部である第１冷媒排出部５１３と、第２冷却部材３００の冷媒流入部である第２冷媒流入部３１２とは、冷媒が連通できる導管５０１によって互いに連結されている。

冷媒は第１冷却部材５００から第２冷却部材３００方向に流入および排出され、図３の冷却部材は第２冷却部材３００を構成することができる。具体的に、第１冷却部材５００の冷媒流入部である第１冷媒流入部５１２に冷媒が流入し、第１冷媒流路５２１を通過した後、第１冷却部材５００の冷媒排出部である第１冷媒排出部５１３に冷媒が排出され、導管５０１を通じて第２冷却部材３００の冷媒流入部である第２冷媒流入部３１２に冷媒が流入し、第２冷媒流路３２１を通過した後、第２冷却部材３００の冷媒排出部である第２冷媒排出部３１３に冷媒が排出される。

第１冷却部材５００の第１支持体５２０は平面上に４個の縁５２４ａ、５２４ｂ、５２４ｃ、５２４ｄを有する構造からなっており、第１冷媒流路５２１は冷媒流入部５１２に隣接して位置する第１縁５２４ａから、第１冷媒排出部５１３に隣接して位置する第２縁５２４ｂ方向に平行に形成されている。ここで、第１冷媒排出部５１３に隣接して位置する第２縁５２４ｂは曲がった部分を含むことができ、曲がった部分は第２縁５２４ｂの中心部分に形成できる。曲がった部分によって第１冷却部材５００を通過した冷媒が第２冷却部材３００へ円滑に移動できるようにして冷媒時間を短縮することができる。

同様に、第２冷却部材３００の第２支持体３２０は平面上に４個の縁３２４ａ、３２４ｂ、３２４ｃ、３２４ｄを有する構造からなっており、冷媒流路３２１は冷媒流入部３１２に隣接して位置する第１縁３２４ａから、冷媒排出部３１３に隣接して位置する第２縁３２４ｂ方向に平行に形成されている。

第１冷却部材５００の冷媒流入部である第１冷媒流入部５１２は、対応する下部プレート５１０の縁上で中央部分に位置し、第１冷媒排出部５１３は対応する下部プレート５１０の縁上で、中央部分に配置できる。第１冷媒排出部５１３の位置はこれに限定されず、第１支持体５２０の第３縁５２４ｃ方向または第４縁５２４ｄ方向に偏向してもよい。

第１支持体５２０の第１縁５２４ａと第２縁５２４ｂは、冷媒の円滑な流入および排出を誘導することができるように、第１冷媒流入部５１２および第１冷媒排出部５１３からそれぞれ所定の間隔をおいて離隔している。但し、第１冷媒流入部５１２に隣接した第１支持体５２０の第１縁５２４ａは直線構造を有し、第１冷媒排出部５１３に隣接した第１支持体５２０の第２縁５２４ｂは曲げ構造を有することができる。直線構造を有する第１支持体５２０の第１縁５２４ａと第１冷媒流入部５１２との間に補強部材５５０が形成され、曲げ構造を有する第１支持体５２０の第２縁５２４ｂと第１冷媒排出部５１３との間には別途の補強部材がなく第１支持体５２０の曲げ構造を有する部分が配置されている。

第１縁５２４ａと第２縁５２４ｂに対応する下部プレート５１０の収納部内周面は冷媒の円滑な流入および排出を誘導することができるように、平面上に第１冷媒流入部５１２および第１冷媒排出部５１３方向に湾入した傾斜面Ｓ１、Ｓ２をそれぞれ含んでいる。

第２冷却部材３００の冷媒流入部である第２冷媒流入部３１２は対応する下部プレート３１０の縁上で中央部分に位置し、第２冷媒排出部３１３は対応する下部プレート３１０の縁上で中央部分に配置できる。第２冷媒排出部３１３の位置はこれに限定されず、支持体３２０の第３縁３２４ｃ方向または第４縁３２４ｄ方向に偏向してもよい。

第２冷却部材３００の残り構造は第１冷却部材５００と同一なので、これに関する詳しい説明は省略する。

図９は、図８の冷却部材を変形した実施形態を示す平面図である。

図９を参照すれば、図９で説明しようとする実施形態は図８で説明した実施形態と大部分が同一であるが、第１支持体５２０の第２縁５２４ｂと冷媒排出部５１３との間に補強部材５５０が追加的に形成されている点に差がある。また、冷媒排出部５１３に隣接した第１支持体５２０の第２縁５２４ｂは曲げ構造でなく直線構造を有することができる。本実施形態による冷却部材のように複数の冷却部材が連結された場合には、第１冷却部材５００の冷媒排出部５１３を通じて排出された冷媒が第２冷却部材３００に再び入って冷却作用をしなければならない点を考慮する時、第１支持体５２０の第２縁５２４ｂと冷媒排出部５１３との間に補強部材５５０が追加的に形成されて冷媒の経路と流速を調整することができる。したがって、冷却効率をさらに向上させることができる。

以上で説明した差異点以外に図８を参照して説明した内容は本実施形態にも全て適用可能である。

図１０は、本発明の他の一実施形態による冷却部材の構造を概略的に示す模式図である。図１１は、図１０の下部プレートに支持体が装着された構造を概略的に示す平面図である。

図１０および図１１で説明しようとする実施形態は図３および図４を参照して説明した実施形態と大部分が同一であるが、補強部材を形成する方法およびそのために製造された補強部材構造に差があるので、差異点を中心に説明する。

図１０および図１１を参照すれば、本実施形態による冷却部材６００において、下部プレート６１０の収納部６１１に支持体６２０が装着され、支持体６２０は複数の冷媒流路６２１を含む。本実施形態による支持体６２０は、冷媒流入部３１２に隣接した第１領域、冷媒排出部３１３に隣接した第２領域、および第１領域と第２領域との間に位置する第３領域を含むことができる。前記第２領域および前記第３領域で複数の冷媒流路６２１は互いに平行に配置され、直線構造を有することができる。前記第１領域で複数の冷媒流路６２１は冷媒流入部３１２が位置する部分に向かって曲げられ得る。具体的に、本実施形態による補強部材６５０は前記第２領域に位置する複数の冷媒流路６２１が延長されて冷媒流入部３１２に向かう方向に伸びた構造からなる。補強部材６５０の全体形態は、冷媒流入部３１２に向かう方向に沿って幅が狭くなるパターン構造を有することができる。この時、補強部材６５０を構成する冷媒流路６２１の間の幅ｄ１は、冷媒流入部３１２と冷媒排出部３１３との間の中央部分に該当する前記第２領域に位置する冷媒流路６２１の間の幅ｄ２より小さくてもよい。

本実施形態による支持体６２０は、冷媒流入部３１２と冷媒排出部３１３を除いて、下部プレート６２０の収納部６１１とその形態が平面的に同一であってもよい。

本実施形態で補強部材６５０は支持体６２０と一体に形成できる。このように支持体６２０と補強部材６５０を一体に形成するためにプレス方法を使用することができる。

以上で本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるのではなく、次の請求範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の様々な変形および改良形態も本発明の権利範囲に属するのである。

３００：冷却部材
３１０、５１０：下部プレート（冷却プレート）
３２０、５２０：支持体
３２１：冷媒流路
３３０：上部プレート（冷却プレート）
３５０：補強部材

Claims

上部プレートおよび下部プレートを含む冷却プレートと、
前記上部プレートと前記下部プレートとの間に位置し、複数の冷媒流路を有する支持体と、
を含み、
前記下部プレートは冷媒流入部と冷媒排出部を有し、前記冷媒流入部と前記冷媒排出部のうちの少なくとも一つに隣接して補強部材が形成されており、
前記支持体は、前記上部プレートおよび前記下部プレートとは別体の部材であり、
前記補強部材は、複数の突出部材を含み、
前記複数の突出部材は、前記冷媒流入部と前記冷媒排出部とを連結する仮想線を基準にして次第に遠くなる方向に沿って配置されており、
前記仮想線から遠くなる方向に沿って前記仮想線と前記突出部材との間に形成される角度が次第に大きくなる、電池モジュール用冷却部材。
前記下部プレートには前記上部プレートと対向する第１面の反対側に位置する第２面方向に湾入した構造の収納部が形成されており、前記収納部に前記支持体が装着されている、請求項１に記載の電池モジュール用冷却部材。
前記補強部材は、前記下部プレートが前記支持体で覆われていない部分に形成されている、請求項１または２に記載の電池モジュール用冷却部材。
前記補強部材は前記冷媒流入部に隣接して形成されており、前記補強部材の全体形態は前記冷媒流入部から前記支持体に向かう方向に沿って幅が広くなるパターン構造を有する、請求項３に記載の電池モジュール用冷却部材。
前記冷媒流入部に隣接した前記支持体の縁は直線構造を有し、前記冷媒排出部に隣接した前記支持体の縁は曲げ構造を有する、請求項４に記載の電池モジュール用冷却部材。
前記複数の冷媒流路は、互いに平行に配置されている、請求項１から５のいずれか一項に記載の電池モジュール用冷却部材。
前記補強部材は、前記下部プレートと一体に形成されている、請求項１から６のいずれか一項に記載の電池モジュール用冷却部材。
前記補強部材は、前記支持体と一体に形成されている、請求項１から７のいずれか一項に記載の電池モジュール用冷却部材。
前記補強部材は前記冷媒流路が延長されて前記冷媒流入部と前記冷媒排出部のうちの少なくとも一つに向かう方向に伸びており、前記補強部材の全体形態は前記冷媒流入部または前記冷媒排出部に向かう方向に沿って幅が狭くなるパターン構造を有する、請求項８に記載の電池モジュール用冷却部材。
前記補強部材は前記冷媒流路が延長されて前記冷媒流入部および前記冷媒排出部のうちの少なくとも一つに向かう方向に伸びており、前記補強部材を構成する前記冷媒流路の間の幅は前記冷媒流入部と前記冷媒排出部との間の中央部分に位置する前記冷媒流路の間の幅より小さい、請求項８に記載の電池モジュール用冷却部材。
前記支持体は、前記冷媒流入部と前記冷媒排出部を除いて、前記下部プレートの収納部とその形態が平面的に同一である、請求項８に記載の電池モジュール用冷却部材。
前記電池モジュール用冷却部材は、導管で互いに連結された第１冷却部材および第２冷却部材を含み、
前記第１冷却部材の下部プレートは第１冷媒流入部と第１冷媒排出部を含み、前記第２冷却部材の下部プレートは第２冷媒流入部と第２冷媒排出部を含み、前記補強部材は前記第１冷媒流入部、前記第１冷媒排出部、および前記第２冷媒流入部のそれぞれに隣接して形成されている、請求項１から１１のいずれか一項に記載の電池モジュール用冷却部材。
前記第１冷媒流入部に隣接した前記第１冷却部材の支持体の縁、前記第１冷媒排出部に隣接した前記第１冷却部材の支持体の縁、および前記第２冷媒流入部に隣接した前記第２冷却部材の支持体の縁のそれぞれは直線構造を有し、前記第２冷媒排出部に隣接した前記第２冷却部材の支持体の縁は曲げ構造を有する、請求項１２に記載の電池モジュール用冷却部材。
請求項１から１３のいずれか一項に記載の電池モジュール用冷却部材を少なくとも一つ含む、電池パック。