JP7309910B2 - セルフレームを含むバッテリーモジュール - Google Patents

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Description

本発明は、セルフレームを含むバッテリーモジュールに関し、より詳しくは、熱均衡を効率的に維持して作動寿命を延長したバッテリーモジュールに関する。
本出願は、２０１９年８月２７日出願の韓国特許出願第１０－２０１９－０１０５１２６号に基づく優先権を主張し、該当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。
現在、商用化した二次電池としては、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、リチウム二次電池などがあり、このうち、リチウム二次電池は、ニッケル系二次電池に比べてメモリー効果がほとんど起こらず充放電が自由で、自己放電率が非常に低く、エネルギー密度が高いという長所から脚光を浴びている。
このようなリチウム二次電池は、主にリチウム系酸化物と炭素材をそれぞれ正極活物質と負極活物質として用いる。リチウム二次電池は、このような正極活物質と負極活物質がそれぞれ塗布された正極板と負極板が、セパレーターを挟んで配置された電極組立体と、電極組立体を電解液とともに封止して収納する外装材、即ち、電池パウチ外装材を備える。
最近は、携帯型電子機器のような小型装置のみならず、自動車や電力貯蔵装置のような中・大型装置にも二次電池が広く用いられている。このような中・大型装置に用いられる場合、容量及び出力を高めるために複数の二次電池が電気的に接続される。特に、このような中・大型装置には、積層が容易であり、重量が軽いなどの長所から、パウチ型二次電池がよく用いられる。
一方、最近、エネルギー貯蔵源としての活用を含めて大容量構造に対する必要性が高くなるにつれ、電気的に直列及び／または並列接続した複数の二次電池、このような二次電池を電気的に接続する金属プレートを備えるバッテリーモジュールに対する需要が増加しつつある。
また、このようなバッテリーモジュールは、使用中に、二次電池の温度が急に上昇することを防止するために、一般的に冷却技術を適用している。例えば、従来技術においては、冷たい空気をバッテリーモジュールのハウジングの内部に流し、収容された複数の二次電池を冷却する方式を用いることが通常であった。
しかし、このようなバッテリーモジュールにおいては、二次電池ごとに冷たい空気が接触する面積が均一ではなくて、冷却効果が一部の二次電池のみに集中し、残りの二次電池には冷却効果が少なくて、一部の二次電池が過熱される場合が発生しやすかった。即ち、熱不均衡が発生する場合、複数の二次電池のうち一部の二次電池が高温状態に置かれると、劣化してしまい、一部の二次電池の寿命が大幅減少し、バッテリーモジュールの寿命短縮に主な要素になっていた。
そこで、バッテリーモジュールの寿命を延ばすためには、バッテリーモジュールの使用中に複数の二次電池の熱均衡（均一な温度）を維持することが重要であった。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、熱均衡を効率的に維持して作動寿命を延ばしたバッテリーモジュールを提供することを目的とする。
本発明の他の目的及び長所は、下記する説明によって理解でき、本発明の実施例によってより明らかに分かるであろう。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に示される手段及びその組合せによって実現することができる。
上記の目的を達成するために本発明によるバッテリーモジュールは、上端部及び下端部の各々に電極端子が形成され、水平方向へ配列された複数の円筒型電池セルと、前記複数の円筒型電池セルを収容する内部空間が形成されるように、上壁、側壁、及び下壁を備え、前記上壁及び下壁のいずれか一つ以上には、冷媒が流通するように開口された形態で構成された冷却口が複数個形成され、前記複数の冷却口は、少なくとも二つ以上が相異なる大きさで構成されたモジュールハウジングと、前記モジュールハウジングの内部に収容され、前記複数の円筒型電池セルの各々の外面の少なくとも一部を囲むように内壁を有する複数の挿入部が備えられ、前記冷却口に連通するように前記冷却口と連結され、前記冷媒が流通するように上下方向へ延びた管状の複数の冷却管を備えるセルフレームと、を含む。
また、前記複数の冷却口の少なくとも二つ以上は、中央に近いほど外側に位置する冷却口よりも直径が大きく構成され得る。
さらに、前記冷却管は、前記連通した冷却口の管径と対応する大きさを有し得る。
そして、前記複数の円筒型電池セルは、前記冷媒が流動するように相互に離隔し得る。
また、前記セルフレームは、前記複数の挿入部及び前記複数の冷却管を備える上部ケースと、前記上部ケースの下部に結合し、前記複数の挿入部及び前記複数の冷却管を備える下部ケースと、を備え得る。
また、前記上部ケースの前記複数の冷却管及び前記下部ケースの前記複数の冷却管は、相互に上下方向に対応するように位置しており、
前記上部ケースの複数の冷却管と前記下部ケースの複数の冷却管とは、上下方向へ相互に離隔し得る。
そして、前記モジュールハウジングの上壁に備えられた複数の冷却口は、外部から内部へ前記冷媒が流入するように構成され、前記モジュールハウジングの下壁に備えられた複数の冷却口は、前記モジュールハウジングの内部に流入した冷媒が外部へ排出されるように構成され得る。
さらに、前記上部ケースの冷却管の少なくとも一部には、前記複数の円筒型電池セルの水平内側方向へ前記冷媒の流れ方向を変えるように構成されたガイド部が備えられ得る。
また、前記ガイド部には、前記複数の円筒型電池セルの水平内側方向へ突出したガイド突起が備えられ得る。
さらに、前記ガイド部は、前記上部ケースの冷却管が前記複数の円筒型電池セルの水平内側方向へ曲げられた曲げ構造を有し得る。
そして、前記モジュールハウジングの上壁に備えられた複数の冷却口は、上下内側方向へ内径が次第に小さくなるように構成されたテーパー構造を備え得る。
さらに、前記モジュールハウジングの下壁に備えられた複数の冷却口は、上下外側方向へ内径が次第に小さくなるように構成されたテーパー構造を備え得る。
また、前記冷却管は、外側端部が前記セルフレームの外側面から上下方向へ突出した形状を有し、前記セルフレームには、前記電極端子が外部に露出するように開口された露出口が形成され得る。
さらに、前記バッテリーモジュールは、前記セルフレームの上部及び下部の各々に搭載され、前記露出口と連通するように開口された接続口と、前記複数の円筒型電池セルを相互に電気的に接続するように前記接続口の内側から突出して延びた接続端子と、前記冷却管の端部が挿入されるように開口された挿入溝が備えられた少なくとも一つ以上の接続プレートと、をさらに含み得る。
そして、前記セルフレームの上面及び下面の各々には、外側方向へ突出し、水平方向へ線状で延び、一部が前記複数の冷却管の間を連結するように構成された隔壁が備えられ、前記隔壁は、前記接続プレートの外周部と水平方向へ対応するように位置し得る。
さらに、前記接続プレートの外側に設けられ、前記冷却管が挿入されるように開口された固定溝を備える熱伝導性パッドと、前記熱伝導性パッドの外側に設けられ、前記冷却管が挿入されるように開口された固定口を備えるヒートシンクと、をさらに含み得る。
なお、上記の目的を達成するために本発明によるバッテリーパックは、前記バッテリーモジュールを少なくとも一つ以上含む。
そして、上記の目的を達成するために本発明による電力デバイスは、前記バッテリーパックを含む。
本発明の一面によると、本発明のバッテリーモジュールは、モジュールハウジングに備えられた複数の冷却口の少なくとも二つ以上が相異なる大きさを有するように構成することで、冷却が必要な部位への冷媒の流量を増大させることができ、バッテリーモジュールの内部の区域ごとに温度調節を行うことができる。これによって、バッテリーモジュールの特定部分の過熱を防止することができる。
さらに、本発明のセルフレームは、冷却口と連通するように構成された複数の冷却管を備えることで、冷却口に流入した冷媒の熱が挿入部に収容された複数の円筒型電池セルに効果的に伝導できる。これによって、本発明は、モジュールハウジング及びセルフレームによって、複数の円筒型電池セルを外部衝撃から二重で保護できるだけでなく、外部から供給された冷媒を複数の円筒型電池セルに供給でき、冷却効率を大幅に高めることができる。
また、本発明の一実施例の一面によると、モジュールハウジングの下壁に備えられた複数の冷却口の少なくとも二つ以上は、中央に近いほど外側に位置した冷却口よりも直径を大きく構成することで、モジュールハウジングの下壁に流入する冷媒の流量またはモジュールハウジングの内部に流入した冷媒が外部へ排出される流量を、モジュールハウジングの水平方向の中心に近いほど大きくすることができる。
さらに、本発明の一面によると、モジュールハウジングの上壁に備えられた複数の冷却口の少なくとも二つ以上は、中央に近いほど外側に位置した冷却口よりも直径を大きく構成することで、モジュールハウジングの上壁に流入する冷媒の流量またはモジュールハウジングの内部に流入した冷媒が外部へ排出される流量を、モジュールハウジングの水平方向の中心に近いほど大きくすることができる。
そして、本発明の一面によると、冷却管は、連通した冷却口の管径と対応する大きさを有するように構成することで、モジュールハウジングの冷却口から流入した冷媒が冷却管に沿って流れの妨害なく移動でき、冷却効率を高めることができる。
さらに、本発明の一面によると、複数の円筒型電池セルは、冷媒が流動するように相互に離隔して配置されることで、冷媒が離隔空間で円滑に流動できる。これによって、冷媒の流れが停滞されず、バッテリーモジュールの冷却効率が高くなる。
また、本発明の一面によると、上部ケースの複数の冷却管及び下部ケースの複数の冷却管を上下方向へ相互に離隔するように構成することで、上部ケースと下部ケースとの間に空洞（空いている空間）を有するようになり、離隔空間を通してモジュールハウジングの内部にさらに冷却が必要な部分（例えば、複数の円筒型電池セルの水平方向における中央部分）に冷媒が集中して流れるように構成することができる。これによって、バッテリーモジュールの寿命が増加し、故障率を画期的に減らすことができる。
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例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。
本発明の一実施例によるバッテリーモジュールを概略的に示す斜視図である。 本発明の一実施例によるバッテリーモジュールの構成を分解した様子を概略的に示す分解斜視図である。 本発明の一実施例によるバッテリーモジュールを概略的に示す底面図である。 本発明の他の実施例によるバッテリーモジュールを概略的に示す平面図である。 図１のＡ－Ａ’線に沿って切断した様子を概略的に示す断面図である。 本発明の他の実施例によるバッテリーモジュールの上下方向へ切断した様子を概略的に示す垂直断面図である。 本発明の一実施例によるバッテリーパックの一部構成を概略的に示す斜視図である。
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び特許請求の範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。
したがって、本明細書に記載された実施例及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。
図１は、本発明の一実施例によるバッテリーモジュールを概略的に示す斜視図である。そして、図２は、本発明の一実施例によるバッテリーモジュールの構成を分解した様子を概略的に示す分解斜視図である。
図１及び図２を参照すると、本発明の一実施例によるバッテリーモジュール２００は、複数の円筒型電池セル１００、モジュールハウジング２１０、及びセルフレーム２２０を含み得る。
ここで、前記円筒型電池セル１００は、円筒状電池缶１２０及び前記電池缶１２０の内部に収容された電極組立体（図示せず）を含み得る。
また、前記円筒型電池セル１００は、前記電池缶１２０が上下方向へ立てられた形態で構成され得る。さらに、前記電池缶１２０は、電気伝導性の高い材質を含み、例えば、前記電池缶１２０は、アルミニウム合金または銅合金を含み得る。
そして、前記電池缶１２０の上部及び下部には、二つの電極端子１１１が形成され得る。具体的に、前記電池缶１２０の上端の扁平な円形の上面には正極端子１１１ａが形成され、前記電池缶１２０の下端の扁平な円形の下面には負極端子１１１ｂが形成され得る。
また、前記電池缶１２０の側部には、電気的絶縁部材が被覆され得る。
即ち、前記電池缶１２０は、内部の電極組立体の電極と電気的に接続していることから、意図しない導電性物体が前記電池缶１２０に接触して漏電が発生しないように前記電池缶１２０の側部を囲むように絶縁フィルム（図示せず）または電気絶縁性の接着剤が被覆され得る。
また、電極組立体（図示せず）は、正極活物質がコーティングされた正極板を備えた正極と負極活物質がコーティングされた負極板を備えた負極との間に分離膜を介在した状態で、ゼリーロール型で巻き取った構造で形成され得る。さらに、前記正極（図示せず）には、正極タブが付着され、電池缶１２０の上端の正極端子１１１ａに接続し得る。そして、前記負極（図示せえず）には、負極タブが付着され、電池缶１２０の下端の負極端子１１１ｂに接続し得る。
さらに、前記複数の円筒型電池セル１００は、図１のＦ方向から見るとき、モジュールハウジング２１０内で上下方向へ立てられた形態で水平方向に配置され得る。
例えば、図２に示したように、第１バッテリーモジュール２００は、５６個の円筒型電池セル１００を備えている。そして、前記５６個の円筒型電池セル１００は、上下方向へ立てられた形態で、水平方向に相互に隣接するように配置され得る。
ここで、本明細書で記載された、前、後、左、右、上、下のように方向を示す用語は、観測者の位置や対象が置かれた形態によって変わり得る。但し、本明細書においては、説明の便宜のために、Ｆ方向から見ることを基準にして、前、後、左、右、上、下などの方向に区分して示す。
また、前記複数の円筒型電池セル１００は、前記モジュールハウジング２１０の内部に収容される場合、上下方向へ立てられた形態で配置され得る。
図１及び図２をさらに参照すると、前記モジュールハウジング２１０は、前記複数の円筒型電池セル１００を収容する内部空間が形成されるように、上壁２１１ａ、側壁２１３、及び下壁２１２ａを備え得る。例えば、図１に示したように、前記モジュールハウジング２１０の側壁２１３は、前側壁２１３ａ、後側壁２１３ｂ、左側壁２１３ｃ、及び右側壁２１３ｄを備え得る。そして、前記上壁２１１ａは、前記側壁２１３の上部に搭載されて結合し得る。前記下壁２１２ａは、前記側壁２１３の下部に結合し得る。
また、前記モジュールハウジング２１０は、上部ハウジング２１１及び前記上部ハウジング２１１の下部に結合する下部ハウジング２１２を備え得る。前記上部ハウジング２１１及び前記下部ハウジング２１２は、相互にボルト結合し得る。前記モジュールハウジング２１０は、内部に前記セルフレーム２２０を収容するように構成され得る。
図３は、本発明の一実施例によるバッテリーモジュールを概略的に示す底面図である。
図２と共に図３を参照すると、前記モジュールハウジング２１０は、前記上壁２１１ａ及び下壁２１２ａのいずれか一つ以上は冷媒Ｋ１が流通するように開口された形態で構成された冷却口２１１ｈが複数個形成され得る。例えば、図２に示したように、前記上壁２１１ａには上下方向へ穿孔された３０個の冷却口２１１ｈが備えられ得る。前記下壁２１２ａには、上下方向へ穿孔された３０個の冷却口２１２ｈが備えられ得る。
ここで、前記冷媒Ｋ１が外部から前記モジュールハウジング２１０の内部に連続的に供給されると共に、昇温した冷媒Ｋ１を外部へ排出するように構成され得る。前記冷媒Ｋ１を供給または排出するためにポンプを使用し得る。
例えば、前記冷媒Ｋ１は、空気、窒素、二酸化炭素、水、フロン系冷媒、アンモニア、アセトン、メタノール、エタノール、ナフタレン、硫黄または水銀などであり得る。
また、前記モジュールハウジング２１０の前記複数の冷却口２１１ｈは、少なくとも二つ以上が相異なる大きさを有するように構成され得る。図１のＦ方向から見る場合、複数の冷却口２１１ｈは、一定の間隔で前後左右方向へ離隔して行と列に配置され得る。この際、前記複数の冷却口２１１ｈは、行方向へ配列された二つ以上の冷却口２１１ｈの大きさが相違するように構成され得る。前記複数の冷却口２１１ｈは、列方向に配列された二つ以上の冷却口２１１ｈの大きさが相違するように構成され得る。
したがって、本発明のこのような構成によると、本発明のバッテリーモジュール２００は、モジュールハウジング２１０に備えられた前記複数の冷却口２１１ｈの少なくとも二つ以上が相異なる大きさを有するように構成することで、冷却が必要な部位に冷媒Ｋ１の流量を増大させることができ、バッテリーモジュール２００の内部の区域ごとに温度調節を行うことができる。これによって、バッテリーモジュール２００における特定部分の過熱を防止することができる。
図１及び図２をさらに参照すると、前記セルフレーム２２０は、前記モジュールハウジング２１０の内部に収容されるように構成され得る。
前記セルフレーム２２０は、前記複数の円筒型電池セル１００各々の外面の少なくとも一部を囲むように内壁を有する挿入部２２５を備え得る。前記挿入部２２５には、前記円筒型電池セル１００の外側面を囲むように中空Ｈ４が形成され得る。例えば、前記挿入部２２５は、電極端子を除いた残りの前記複数の円筒型電池セル１００の上端部及び下端部の外面を囲むように構成され得る。
また、前記セルフレーム２２０は、前記複数の冷却口２１１ｈと連通するように構成された複数の冷却管２２１ｈを備え得る。前記冷却管２２１ｈは、前記冷却口２１１ｈと連結され、前記冷媒Ｋ１が流通するように内部が空いていて上下方向へ延びた管状であり得る。
したがって、本発明のこのような構成によると、前記セルフレーム２２０は、前記冷却口２１１ｈと連通するように構成された複数の冷却管２２１ｈを備えることで、前記冷却口２１１ｈに流入した冷媒Ｋ１の熱が前記挿入部２２５に収容された前記複数の円筒状の電池セル１００へ効果的に伝導できる。これによって、本発明は、前記モジュールハウジング２１０及び前記セルフレーム２２０によって、前記複数の円筒型電池セル１００を外部衝撃からに二重保護できるだけでなく、外部から供給された冷媒Ｋ１を前記複数の円筒型電池セル１００に供給することができ、冷却効率を大幅に向上させることができる。
図３をさらに参考すると、前記モジュールハウジング２１０の下部ハウジング２１２の下壁２１２ａに備えられた前記複数の冷却口２１２ｈの少なくとも二つ以上は、中央に近いほど外側に位置した冷却口２１２ｈよりも直径が大きく構成され得る。例えば、図３に示したように、前記モジュールハウジング２１０の下壁２１２ａに備えられた６行５列に配列された３０個の冷却口２１２ｈは、前後左右方向へ配列され得る。このうち、中央に位置した３行３列、及び４行３列の冷却口２１２ｈ１が最も大きく、２行３列、３行２列、３行４列、４行２列、４行４列、５行３列の冷却口２１２ｈ２が二番目に大きく、２行２列、２行４列、３行１列、３行５列、４行１列、４行５列、５行２列、５行４列の冷却口２１２ｈ３が３番目に大きく、１行２列、１行３列、１行４列、２行１列、２行５列、５行１列、５行５列、６行２列、６行３列、６行４列の冷却口が４番目に大きく、１行１列、１行５列、６行１列、６行５列の冷却口２１２ｈ４が５番目に大きい。
したがって、本発明のこのような構成によると、前記モジュールハウジング２１０の下壁２１２ａに備えられた前記複数の冷却口２１２ｈの少なくとも二つ以上は、中央に近いほど外側に位置した冷却口２１２ｈよりも直径を大きく構成することで、前記モジュールハウジング２１０の下壁２１２ａに流入する冷媒Ｋ１の流量またはモジュールハウジング２１０の内部に流入した冷媒Ｋ１が外部へ排出される流量を、モジュールハウジング２１０の水平方向の中心に近いほど大きくすることができる。
即ち、本発明のバッテリーモジュール２００は、水平方向の中心部位の冷却効率をより高めることができる。これによって、複数の円筒型電池セル１００の中心部分の熱蓄積による円筒型電池セル１００の劣化を効果的に防止することができる。
ここで、水平方向とは、前記モジュールハウジング２１０を地面に置いた場合、地面に水平な方向を意味し、上下方向に垂直する平面上の少なくとも一方向であるといえる。
図４は、本発明の他の実施例によるバッテリーモジュールを概略的に示す平面図である。
図２と共に図４を参照すると、本発明の他の実施例によるモジュールハウジングの上部ハウジング２１１Ａの上壁２１１ａは、備えられた前記複数の冷却口２１１ｈのうち、中央に近い冷却口２１１ｈの少なくとも二つ以上が外側に位置した冷却口２１１ｈよりも直径が大きく構成され得る。
例えば、図４に示したように、前記モジュールハウジング２１０の上壁２１１ａに備えられた６行５列に配列された３０個の冷却口２１１ｈは、前後左右方向に配列され得る。このうち、中央に位置した３行３列及び４行３列の冷却口２１１ｈ１が最も大きく、２行３列、３行２列、３行４列、４行２列、４行４列、５行３列の冷却口２１１ｈ２が二番目に大きく、２行２列、２行４列、３行１列、３行５列、４行１列、４行５列、５行２列、５行４列の冷却口２１１ｈ３が３番目に大きく、１行２列、１行３列、１行４列、２行１列、２行５列、５行１列、５行５列、６行２列、６行３列、６行４列の冷却口２１１ｈが４番目に大きく、１行１列、１行５列、６行１列、６行５列の冷却口２１１ｈ４が５番目に大きい。
したがって、本発明のこのような構成によると、前記上部ハウジング２１１Ａの上壁２１１ａに備えられた前記複数の冷却口２１１ｈの少なくとも二つ以上は、中央に近いほど外側に位置した冷却口２１１ｈよりも直径を大きく構成することで、前記モジュールハウジング２１０の上壁２１１ａに流入する冷媒Ｋ１の流量またはモジュールハウジング２１０の内部に流入した冷媒Ｋ１が外部へ排出される流量をモジュールハウジング２１０の水平方向の中心に近いほど大きくすることができる。
即ち、前記バッテリーモジュール２００の水平方向の中心部位の冷却効率をさらに高めることができる。これによって、複数の円筒型電池セル１００の中心部の熱蓄積による円筒型電池セル１００の劣化を効果的に防止することができる。
図５は、図１のＡ－Ａ’線に沿って切断した様子を概略的に示す断面図である。
図２と共に図５を参照すると、前記冷却管２２１ｈは、前記連通した冷却口２１１ｈの管径と対応する大きさを有し得る。図５に示したように、水平方向の中心を基準で最外側に位置した冷却管２２１ｈは、前記連通した冷却口２１１ｈの管径と対応する大きさを有し得る。
また、本発明の他の実施例によるセルフレーム２２０では、前記複数の冷却口２１１ｈの少なくとも二つ以上が相異なる大きさで構成される場合、前記冷却管２２１ｈは前記連通した冷却口２１１ｈの管径に応じて大きさが設定されるので、前記複数の冷却管２２１ｈは少なくとも二つ以上が相異なる大きさを有するように構成され得る。
例えば、前記セルフレーム２２０には、６行５列に配列された３０個の冷却管２２１ｈが備えられ得る。このうち、中央に位置した３行３列及び４行３列の冷却管２２１ｈが最も大きく、２行３列、３行２列、３行４列、４行２列、４行４列、５行３列の冷却管２２１ｈが２番目に大きく、２行２列、２行４列、３行１列、３行５列、４行１列、４行５列、５行２列、５行４列の冷却管２２１ｈが３番目に大きく、１行２列、１行３列、１行４列、２行１列、２行５列、５行１列、５行５列、６行２列、６行３列、６行４列が４番目に大きく、１行１列、１行５列、６行１列、６行５列が５番目に大きい。
したがって、本発明のこのような構成によると、本発明は、備えられた冷却管２２１ｈを前記連通した冷却口２１１ｈの管径と対応する大きさを有するように構成することで、前記モジュールハウジング２１０の冷却口２１１ｈを通じて流入した冷媒Ｋ１が前記冷却管２２１ｈに沿って流れの妨害なく移動でき、冷却効率を高めることができる。
また、本発明は、前記複数の冷却管２２１ｈの少なくとも二つ以上を相異なる大きさで構成することで、前記複数の冷却管２２１ｈごとに流れる冷媒Ｋ１の流量を相違に設定し得る。これによって、バッテリーモジュール２００の内部において冷却がより必要な部分に冷媒Ｋ１を集中させることができ、バッテリーモジュール２００の寿命を延ばし、故障発生率を大幅減少させることができる。
そして、前記複数の円筒型電池セル１００は、前記冷媒Ｋ１が流動するように相互に離隔し得る。そして、前記複数の円筒型電池セル１００の離隔空間には、前記冷却管２２１ｈが位置し得る。例えば、図５に示したように、前記複数の円筒型電池セル１００は、所定の距離で離隔するように配列され得る。このような離隔空間Ｓ１を通して前記冷却口から流入した冷媒Ｋ１が前記離隔空間Ｓ１に沿って流れるように構成され得る。さらに、前記離隔空間Ｓ１は、前記冷却管２２１ｈ、２２２ｈと連通し得る。
したがって、本発明のこのような構成によると、前記複数の円筒型電池セル１００は、前記冷媒Ｋ１が流動するように相互に離隔して配置されることで、冷媒Ｋ１が離隔空間Ｓ１で円滑に流動できる。これによって、冷媒Ｋ１の流れが停滞せず、バッテリーモジュール２００の冷却効率が高くなる。
一方、図２及び図５をさらに参照すると、前記セルフレーム２２０は、下部ケース２２２及び上部ケース２２１を備え得る。具体的に、前記下部ケース２２２は、前記上部ケース２２１の下部に結合し得る。言い換えれば、前記下部ケース２２２の上端面の少なくとも一部は、前記上部ケース２２１の下端面と連結され得る。この際、前記上部ケース２２１と前記下部ケース２２２とは、相互にボルト結合し得る。例えば、前記下部ケース２２２の上端面において外周面となる部分が、前記上部ケース２２１の下端面において対応する外周面と接触するように構成され得る。
また、前記上部ケース２２１の前記複数の冷却管２２１ｈ及び前記下部ケース２２２の前記複数の冷却管２２２ｈは、相互に上下方向に対応するように位置し得る。即ち、前記モジュールハウジング２１０の冷却口２１１ｈに流入した冷媒Ｋ１が前記上部ケース２２１の冷却管２２１ｈに沿って下方へ流れ、さらに前記下部ケース２２２の冷却管２２２ｈに冷媒Ｋ１が流入して下方へ流れた後、前記冷媒Ｋ１が外部へ排出され得る。また、前記冷却管２２１ｈは、円筒型電池セル１００が挿入される複数の挿入部２２５の間に位置し得る。
さらに、前記上部ケース２２１の複数の冷却管２２１ｈ及び前記下部ケース２２２の複数の冷却管２２２ｈは、上下方向へ相互に離隔するように構成され得る。即ち、前記上部ケース２２１及び前記下部ケース２２２は、一部が開放された空洞（空いている空間）の形態を有し得る。例えば、前記上部ケース２２１の前記下部ケース２２２と接している外周部を除いた残りの下端面が上方へ凹んだ形状を有し得る。また、前記下部ケース２２２の前記上部ケース２２１と接している外周部を除いた残りの上端面が下方へ凹んだ形状を有し得る。
図５に示したように、前記上部ケース２２１の３０個の冷却管２２１ｈ及び前記下部ケース２２２の３０個の冷却管２２２ｈは、上下方向へ相互に所定の距離で離隔するように構成され得る。また、前記上部ケース２２１及び前記下部ケース２２２の各々は、段差構造を有し得る。前記上部ケース２２１及び前記下部ケース２２２によって形成された空洞（空いている空間）は、前記セルフレーム２２０の冷却管２２１ｈを通して流入した冷媒Ｋ１が、前記空洞（空いている空間）で自由に多方へ分散して移動できるように構成され得る。
したがって、本発明のこのような構成によると、本発明は、前記上部ケース２２１の複数の冷却管２２１ｈ及び前記下部ケース２２２の複数の冷却管２２２ｈを上下方向へ相互に離隔するように構成することで、前記上部ケース２２１と前記下部ケース２２２との間の空洞（空いている空間）を有し得る。このような離隔した空間によって前記モジュールハウジング２１０の内部に冷却がさらに必要な部分（例えば、複数の円筒型電池セルの水平方向における中央部分）に冷媒Ｋ１が集中して流れるように構成され得る。これによって、バッテリーモジュール２００の寿命を増加させ、故障率を画期的に減少させることができる。
さらに、前記モジュールハウジング２１０の上壁２１１ａに備えられた複数の冷却口２１１ｈは、冷媒Ｋ１を供給可能な外部装置によって前記モジュールハウジング２１０の外部から内部へ前記冷媒Ｋ１が流入するように構成され得る。
また、前記モジュールハウジング２１０の下壁２１２ａに備えられた複数の冷却口２１２ｈは、冷媒Ｋ１を吸入可能な外部装置によって前記モジュールハウジング２１０の内部に流入した冷媒Ｋ１が外部へ排出されるように構成され得る。このような場合、冷媒Ｋ１を供給可能な外部装置を備える場合と比較して、外部装置に備えられたポンプやモーターなどの作動熱が冷媒Ｋ１を加温する影響をより根本的に減らすことができる。
したがって、本発明のこのような構成によると、前記モジュールハウジング２１０の下壁２１２ａに備えられた複数の冷却口２１２ｈは、冷媒Ｋ１を吸入可能な外部装置によって前記モジュールハウジング２１０の内部に流入した冷媒Ｋ１が外部へ排出されるように構成される場合、冷媒Ｋ１が外部装置によって加温されることを防止することができる。これによって、バッテリーモジュール２００をさらに効果的に冷却することができる。
図５をさらに参照すると、本発明の一実施例によるセルフレーム２２０は、外部から供給された冷媒Ｋ１が、前記上部ケース２２１に備えられた冷却管２２１ｈに沿って移動するように構成される場合、前記上部ケース２２１の冷却管２２１ｈの少なくとも一部に前記複数の円筒型電池セル１００の水平内側方向へ前記冷媒Ｋ１の流れ方向を変えるように構成されたガイド部を備え得る。
例えば、前記ガイド部には、前記複数の円筒型電池セル１００の水平内側方向へ突出したガイド突起２２７ｐが備えられ得る。例えば、図５に示したように、前記上部ケース２２１に備えられた複数の冷却管２２１ｈのうち、水平方向の中心を基準で相対的に外側に位置した冷却管２２１ｈには、ガイド突起２２７ｐが形成され得る。
前記ガイド突起２２７ｐは、前記上部ケース２２１の冷却管２２１ｈに流入した冷媒Ｋ１が前記冷却管２２１ｈを抜け出るとき、前記離隔空間Ｓ１を通して前記複数の円筒型電池セル１００の中心部へ移動するように構成され得る。これによって、前記複数の冷却管２２１ｈに備えられたガイド突起２２７ｐは、前記複数の円筒型電池セル１００の中心部に向けるように突出した形態を有し得る。
そして、前記複数のガイド突起２２７ｐは、突出程度や突出角度が相互に相違し得る。例えば、前記複数の冷却管２２１ｈのうち、水平方向の中心部を基準で外側に位置したガイド突起２２７ｐであるほど、突出程度や突出角度が大きくなり得る。逆に、水平方向の中心部に近い冷却管２２１ｈに備えられたガイド突起２２７ｐは、外側に位置したガイド突起２２７ｐに比べて突出程度や突出角度が小さくなり得る。さらに、前記上部ケース２２１に備えられた複数の冷却管２２１ｈのうち、水平方向の中心に位置した冷却管２２１ｈには、ガイド突起２２７ｐを形成しなくてもよい。
したがって、本発明のこのような構成によると、前記ガイド部に前記複数の円筒型電池セル１００の水平内側方向へ突出したガイド突起２２７ｐを備えることで、前記複数の円筒型電池セル１００の中心部に冷媒Ｋ１が集中して流れるように誘導できる。これによって、複数の円筒型電池セル１００の熱不均衡によって一部の電池セルが劣化することを防止することができ、バッテリーモジュール２００の寿命を画期的に増加させることができる。
図６は、本発明の他の実施例によるバッテリーモジュールの上下方向へ切断した様子を概略的に示す垂直断面図である。
図６を参照すると、本発明の他の実施例に他のバッテリーモジュール２００Ａのガイド部は、前記上部ケース２２１の冷却管２２１ｈが前記複数の円筒型電池セル１００の水平内側方向へ曲げられた形態の曲げ構造２２７ｋを備え得る。即ち、本発明は、冷却管２２１ｈの一部を曲げた形態の曲げ構造２２７ｋを備えることで、前記冷却管２２１ｈを通して前記離隔空間Ｓ１へ排出される冷媒Ｋ１が前記複数の円筒型電池セル１００の水平方向の中心に向けて移動するようにガイドできる。
また、前記上部ケース２２１の複数の冷却管２２１ｈのうち、水平方向の中心部を基準で外側に位置したガイド部であるほど、前記冷却管２２１ｈの曲げ角度がより大きい。逆に、水平方向の中心部に近い冷却管２２１ｈの曲げ程度は、外側に位置したガイド部に比べて小さい。さらに、前記上部ケース２２１に備えられた複数の冷却管２２１ｈのうち、水平方向の中心に位置した冷却管２２１ｈには、曲げられた形態のガイド部を形成しなくてもよい。
したがって、本発明のこのような構成によると、前記上部ケース２２１の冷却管２２１ｈが前記複数の円筒型電池セル１００の水平内側方向へ曲げられた形態のガイド部を備えることで、前記複数の円筒型電池セル１００の中心部に冷媒Ｋ１が集中して流れるように誘導できる。これによって、複数の円筒型電池セル１００の熱不均衡による一部の電池セルの劣化を防止することができ、バッテリーモジュール２００の寿命を画期的に増加させることができる。
図５をさらに参照すると、前記モジュールハウジング２１０の上壁２１１ａに備えられた複数の冷却口２１１ｈは、前記複数の円筒型電池セル１００が位置した上下内側方向へ内径が次第に小さくなるように構成されたテーパー構造Ｔ１を有し得る。例えば、モジュールハウジング２１０の上壁２１１ａに備えられた３０個の冷却口２１１ｈの各々には、前記複数の円筒型電池セル１００が位置した下方へ内径が次第に小さくなるように構成されたテーパー構造Ｔ１が備えられ得る。
即ち、前記モジュールハウジング２１０の上壁２１１ａには、外部装置によって冷媒Ｋ１が供給されるように構成する場合、冷媒Ｋ１が前記モジュールハウジング２１０の内部へより速い流速で多量流入するように、前記複数の冷却口２１１ｈにテーパー構造Ｔ１を形成し得る。
したがって、本発明のこのような構成によると、前記モジュールハウジング２１０の上壁２１１ａに備えられた複数の冷却口２１１ｈは、前記複数の円筒型電池セル１００が位置した上下内側方向へ内径が次第に小さくなるように構成されたテーパー構造Ｔ１を備えることで、前記モジュールハウジング２１０の内部に流入する冷媒Ｋ１の流速及び流量を高めることができ、バッテリーモジュール２００の冷却効率をさらに向上させることができる。
図５をさらに参照すると、前記モジュールハウジング２１０の下壁２１２ａに備えられた複数の上下外側方向（外部方向）へ内径が次第に小さくなるように構成されたテーパー構造Ｔ２が備えられ得る。例えば、モジュールハウジング２１０の下壁２１２ａに備えられた３０個の冷却口２１１ｈの各々には、冷媒Ｋ１が排出される下方へ内径が次第に小さくなるように構成されたテーパー構造Ｔ２が備えられ得る。
即ち、前記モジュールハウジング２１０の下壁２１２ａには、モジュールハウジング２１０の内部で加温された冷媒Ｋ１が、前記モジュールハウジング２１０の外部へより速い流速で多量排出されるように、前記複数の冷却口２１２ｈにテーパー構造Ｔ２を形成し得る。
したがって、本発明のこのような構成によると、前記モジュールハウジング２１０の下壁２１２ａに備えられた複数の冷却口２１２ｈには、上下外側方向へ内径が次第に小さくなるように構成されたテーパー構造Ｔ２が備えられることで、前記モジュールハウジング２１０の外部へ排出される冷媒Ｋ１の流速及び流量を高めることができ、バッテリーモジュール２００の冷却効率をさらに向上させることができる。
図７は、本発明の一実施例によるバッテリーパックの一部構成を概略的に示す斜視図である。
図２と共に図７をさらに参照すると、前記セルフレーム２２０に備えられた前記冷却管２２１ｈは、外側端部が前記セルフレーム２２０の外側面から上下方向へ突出した形状を有し得る。例えば、前記上部ケース２２１に備えられた冷却管２２１ｈは、前記冷却管２２１ｈの周辺の外側面よりも上方へ突出した形態を有し得る。また、前記下部ケース２２２に備えられた冷却管２２２ｈは、前記冷却管２２２ｈの周辺の外側面よりも下方へ突出した形態を有し得る。
さらに、前記セルフレーム２２０には、前記電極端子１１１（図２）が外部に露出するように開口した露出口Ｈ１が形成され得る。例えば、図７に示したように、前記セルフレーム２２０の４２個の挿入部２２５には、４２個の円筒型電池セル１００が挿入収容され得る。そして、前記４２個の円筒型電池セル１００の電極端子が前記セルフレーム２２０の露出口Ｈ１によって外部に露出できる。前記上部ケース２２１及び前記下部ケース２２２の各々には、４２個の露出口Ｈ１が備えられ得る。
さらに、本発明の一実施例によるバッテリーモジュール２００は、前記セルフレーム２２０の上部及び下部の各々に搭載される複数の接続プレート２３０をさらに含み得る。具体的に、前記複数の接続プレート２３０の各々は、前記露出口Ｈ１と連通するように開口された接続口Ｈ２と、前記複数の円筒型電池セル１００を相互に電気的に接続するように前記接続口Ｈ２の内側から突出して延びた接続端子２３２と、前記冷却管２２１ｈの端部が挿入されるように開口した挿入溝Ｈ３と、を備え得る。
ここで、前記接続プレート２３０は、電気伝導性素材を含み得る。例えば、前記電気伝導性素材は、銅、ニッケル、アルミニウム、金、銀などが主材料で構成された金属合金であり得る。
例えば、前記上部ケース２２１には、３０個の冷却管２２１ｈが上面よりも上方へ突出して形成され得る。前記上部ケース２２１の上面に搭載される接続プレート２３０には、前記３０個の冷却管２２１ｈの端部が挿入されるように開口された３０個の挿入溝Ｈ３が備えられ得る。
また、前記下部ケース２２２には、下面よりも下方へ突出するように形成された３０個の冷却管（図示せず）が備えられ得る。前記下部ケース２２２の下面に搭載される接続プレート２３０には、前記３０個の冷却管（図示せず）の端部が挿入されるように開口された３０個の挿入溝Ｈ３が備えられ得る。
したがって、本発明のこのような構成によると、本発明のバッテリーモジュール２００は、前記冷却管２２１ｈの端部が挿入されるように開口された挿入溝Ｈ３が備えられた少なくとも一つ以上の接続プレート２３０をさらに含むことで、前記電極端子と電気的に接続した接続プレート２３０は、電気抵抗による発熱がひどくなり得るので、前記接続プレート２３０の挿入溝Ｈ３に前記冷却管２２１ｈの端部が挿入される場合、接続プレート２３０の熱を、前記冷媒Ｋ１が流れる前記冷却管２２１ｈによって効果的に冷却することができる。
さらに、本発明の少なくとも一つ以上の接続プレート２３０を前記セルフレーム２２０の上に搭載及び固定しやすく、製造効率を向上させることができる。さらに、本発明は、接続端子２３２と電極端子１１１（図２）との溶接作業時、前記冷却管２２１ｈが挿入される挿入溝Ｈ３によって、前記接続プレート２３０の動きを効果的に防止することができ、溶接作業の効率を大幅に向上させることができる。
図２及び図７をさらに参照すると、前記セルフレーム２２０の上面及び下面の各々には、隔壁Ｐ１が備えられ得る。具体的に、前記隔壁Ｐ１は、外側方向へ突出して水平方向において線状で延びた形態を有し得る。前記隔壁Ｐ１は、一部が前記複数の冷却管２２１ｈ同士を連結するように構成され得る。
例えば、図７に示したように、前記セルフレーム２２０の上面には、前後方向及び左右方向へ線状で延びた形態の隔壁Ｐ１が備えられ得る。前記隔壁Ｐ１は、前記セルフレーム２２０の上面の外周部に沿って延びて形成され得る。また、前記隔壁Ｐ１は、複数の冷却管２２１ｈの間に位置し得る。
そして、前記セルフレーム２２０の上面及び下面の各々において隔壁Ｐ１によって仕切られた空間には、接続プレート２３０が搭載され得る。例えば、図７に示したように、前記上部ケース２２１の上面は、前記隔壁Ｐ１によって仕切られた７個の区域に分けられ得る。前記７個の区域には、７個の接続プレート２３０が搭載され得る。
したがって、本発明のこのような構成によると、前記セルフレーム２２０の上面及び下面の各々には、外側方向へ突出して水平方向へ線状で延び、一部が前記複数の冷却管２２１ｈ同士の間を連結するように構成された隔壁Ｐ１が備えられることで、二つ以上の接続プレート２３０が前記セルフレーム２２０の上面または下面に搭載される場合、前記二つ以上の接続プレート２３０同士の短絡が発生しないように二つ以上の接続プレート２３０同士を電気的に絶縁させることができる。これによって、本発明のバッテリーモジュール２００の安全性及び耐久性を効果的に高めることができる。
また、前記セルフレーム２２０の上面及び下面の各々の外周には、隔壁Ｐ１が備えられ得る。そして、外周に形成された隔壁Ｐ１の一部は、水平方向へ穿孔された開口を有し得る。このような開口を通じて、前記接続プレート２３０の一部が外部へ突出し得る。また、前記外周に備えられた隔壁Ｐ１は、前記接続プレート２３０の外部への離脱、または外部からの伝導性物質の接触を防止できる。
図２及び図７をさらに参照すると、本発明の一実施例によるバッテリーモジュール２００は、熱伝導性パッド２４０及びヒートシンク２５０をさらに含み得る。
具体的に、前記熱伝導性パッド２４０は、熱伝導性の高い素材を備え得る。また、前記熱伝導性パッド２４０は、電気絶縁性の素材を含み得る。例えば、前記熱伝導性パッド２４０は、熱伝導性の高い高分子樹脂またはシリコーン系樹脂が固化した形態であり得る。より具体的に、前記高分子樹脂は、ポリシロキサン樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂またはエポキシ系樹脂であり得る。または、前記熱伝導性パッド２４０は、付加された接着物質が固化した形態であり得る。例えば、前記接着物質は、アクリル系、ポリエステル系、ポリウレタン系またはゴム系などの物質であり得る。
前記熱伝導性パッド２４０は、前記接続プレート２３０の外側に搭載され、前記冷却管２２１ｈが挿入されるように開口した固定溝Ｈ５を備え得る。例えば、前記上部ケース２２１の上部に搭載される熱伝導性パッド２４０には、前記３０個の冷却管２２１ｈの端部が挿入されるように開口した３０個の固定溝Ｈ５が備えられ得る。
したがって、本発明のこのような構成によると、本発明の熱伝導性パッド２４０に前記冷却管２２１ｈが挿入されるように開口された固定溝Ｈ５を備えることで、前記熱伝導性パッド２４０を前記セルフレーム２２０の上に容易に搭載固定でき、製造効率を高めることができる。前記熱伝導性パッド２４０は、電気抵抗によって発熱がひどい接続プレート２３０の熱を効果的に吸収でき、バッテリーモジュール２００の冷却効率を効果的に向上させることができる。
前記ヒートシンク２５０は、前記熱伝導性パッド２４０の外側に搭載され、前記冷却管２２１ｈが挿入されるように開口した固定口Ｈ６を備え得る。ここで、ヒートシンク２５０は、前記モジュールハウジング２１０と前記熱伝導性パッド２４０との間に位置するように構成され得る。前記ヒートシンク２５０は、熱伝導性に優れた素材を備えた冷却プレートであり得る。前記熱伝導性に優れた素材は、銅またはアルミニウムであり得る。
また、本発明によるバッテリーパック（図示せず）は、前記バッテリーモジュール２００を少なくとも一つ以上含み得る。また、本発明によるバッテリーパックは、このようなバッテリーモジュール２００に加え、バッテリーモジュール２００を収納するためのパックケース、バッテリーモジュール２００の充放電を制御するための各種装置、例えば、バッテリー管理システム（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ：ＢＭＳ）、電流センサー、ヒューズなどをさらに含み得る。
また、本発明による電子デバイスは、前記バッテリーパックを含み得る。さらに、前記電子デバイス（図示せず）は、前記バッテリーパックを内部に収容するケース（図示せず）を備え得る。
さらに、本発明による自動車（図示せず）は、前記バッテリーパックを含み得る。さらに、前記自動車は、例えば、前記バッテリーパックを電源にする電気モーター（図示せず）を備える電気自動車であり得る。
なお、本明細書において、上、下、左、右、前、後のような方向を示す用語が使用されたが、このような用語は相対的な位置を示し、説明の便宜のためのものであるだけで、対象となる事物の位置や観測者の位置などによって変わり得ることは、当業者にとって自明である。
以上、本発明を限定された実施例と図面によって説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の属する技術分野で通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。
本発明は、バッテリーモジュール及びバッテリーパックに関する。また、本発明は、バッテリーモジュール、及びバッテリーパックを含む電子デバイス産業に利用可能である。
１００ 円筒型電池セル
２００ バッテリーモジュール
２１０ モジュールハウジング
２１１ 上部ハウジング
２１２ 下部ハウジング
２１１ｈ、２１２ｈ 冷却口
２２０ セルフレーム
２２１ 上部ケース
２２１ｈ、２２２ｈ 冷却管
２２２ 下部ケース
２２５ 挿入部
２２７ｐ ガイド突起
２２７ｋ 曲げ構造
２３０ 接続プレート
２３２ 接続端子
２４０ 熱伝導性パッド
２５０ ヒートシンク
Ｈ１ 露出口
Ｈ２ 接続口
Ｈ３ 挿入溝
Ｋ１ 冷媒
Ｐ１ 隔壁
Ｔ１、Ｔ２ テーパー構造

Claims (16)

  1. 上端部及び下端部の各々に電極端子が形成され、水平方向へ配列された複数の円筒型電池セルと、
    前記複数の円筒型電池セルを収容する内部空間が形成されるように、上壁、側壁、及び下壁を備え、前記上壁及び下壁のいずれか一つ以上には、冷媒が流通するように開口された形態で構成された冷却口が複数個形成され、前記複数の冷却口は、少なくとも二つ以上が相異なる大きさで構成されたモジュールハウジングと、
    前記モジュールハウジングの内部に収容され、前記複数の円筒型電池セルの各々の外面の少なくとも一部を囲むように内壁を有する複数の挿入部が備えられ、前記冷却口に連通するように前記冷却口と連結され、前記冷媒が流通するように上下方向へ延びた管状の複数の冷却管を備えるセルフレームと、
    を含むことを特徴とする、バッテリーモジュール。
  2. 前記複数の冷却口の少なくとも二つ以上は、中央に近いほど外側に位置する冷却口よりも直径が大きく構成されていることを特徴とする、請求項１に記載のバッテリーモジュール。
  3. 前記冷却管が、前記連通した冷却口の管径と対応する大きさを有することを特徴とする、請求項１または２に記載のバッテリーモジュール。
  4. 前記複数の円筒型電池セルは、前記冷媒が流動するように相互に離隔していることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のバッテリーモジュール。
  5. 前記セルフレームは、前記複数の挿入部及び前記複数の冷却管を備える上部ケースと、
    前記上部ケースの下部に結合し、前記複数の挿入部及び前記複数の冷却管を備える下部ケースと、
    を備え、
    前記上部ケースの前記複数の冷却管及び前記下部ケースの前記複数の冷却管は、相互に上下方向に対応するように位置しており、
    前記上部ケースの複数の冷却管と前記下部ケースの複数の冷却管とは、上下方向へ相互に離隔していることを特徴とする、請求項４に記載のバッテリーモジュール。
  6. 前記モジュールハウジングの上壁に備えられた複数の冷却口は、外部から内部へ前記冷媒が流入するように構成され、
    前記モジュールハウジングの下壁に備えられた複数の冷却口は、前記モジュールハウジングの内部に流入した冷媒が外部へ排出されるように構成されていることを特徴とする、請求項５に記載のバッテリーモジュール。
  7. 前記上部ケースの冷却管の少なくとも一部には、前記複数の円筒型電池セルの水平内側方向へ前記冷媒の流れ方向を変えるように構成されたガイド部が備えられていることを特徴とする、請求項６に記載のバッテリーモジュール。
  8. 前記ガイド部には、前記複数の円筒型電池セルの水平内側方向へ突出したガイド突起が備えられていることを特徴とする、請求項７に記載のバッテリーモジュール。
  9. 前記ガイド部は、前記上部ケースの冷却管が前記複数の円筒型電池セルの水平内側方向へ曲げられた曲げ構造を有することを特徴とする、請求項７に記載のバッテリーモジュール。
  10. 前記モジュールハウジングの上壁に備えられた複数の冷却口は、上下内側方向へ内径が次第に小さくなるように構成されたテーパー構造を備えることを特徴とする、請求項７に記載のバッテリーモジュール。
  11. 前記モジュールハウジングの下壁に備えられた複数の冷却口は、上下外側方向へ内径が次第に小さくなるように構成されたテーパー構造を備えることを特徴とする、請求項７に記載のバッテリーモジュール。
  12. 前記冷却管は、外側端部が前記セルフレームの外側面から上下方向へ突出した形状を有し、
    前記セルフレームには、前記電極端子が外部に露出するように開口された露出口が形成され、
    前記バッテリーモジュールは、前記セルフレームの上部及び下部の各々に搭載され、前記露出口と連通するように開口された接続口と、前記複数の円筒型電池セルを相互に電気的に接続するように前記接続口の内側から突出して延びた接続端子と、前記冷却管の端部が挿入されるように開口された挿入溝が備えられた少なくとも一つ以上の接続プレートと、をさらに含むことを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一項に記載のバッテリーモジュール。
  13. 前記セルフレームの上面及び下面の各々には、外側方向へ突出し、水平方向へ線状で延び、一部が前記複数の冷却管の間を連結するように構成された隔壁が備えられ、
    前記隔壁は、前記接続プレートの外周部と水平方向へ対応するように位置することを特徴とする、請求項１２に記載のバッテリーモジュール。
  14. 前記接続プレートの外側に設けられ、前記冷却管が挿入されるように開口された固定溝を備える熱伝導性パッドと、
    前記熱伝導性パッドの外側に設けられ、前記冷却管が挿入されるように開口された固定口を備えるヒートシンクと、
    をさらに含むことを特徴とする、請求項１２に記載のバッテリーモジュール。
  15. 請求項１から１４のいずれか一項に記載のバッテリーモジュールを少なくとも一つ以上含む、バッテリーパック。
  16. 請求項１５に記載のバッテリーパックを含む、電子デバイス。
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