KR101688483B1

KR101688483B1 - Battery pack

Info

Publication number: KR101688483B1
Application number: KR1020120095506A
Authority: KR
Inventors: 양승우; 차인환
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사; 로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date: 2011-09-01
Filing date: 2012-08-30
Publication date: 2016-12-21

Abstract

The present invention relates to a battery pack which comprises: a plurality of battery modules including at least one of a first group of the battery modules and a second group of the battery modules; a first coolant flow pathway flowing through the battery modules of the first group and the second group; a second coolant flow pathway flowing along an outer surface of the battery modules of the first group; and a converging coolant flow pathway connected to the first coolant flow pathway. The converging coolant flow pathway creates a lower flow of the first group of the battery modules, and combines the first coolant flow pathway and the second coolant flow pathway together.

Description

Battery pack

본 발명은 배터리 팩에 관한 것이다.The present invention relates to a battery pack.

통상적으로 배터리 셀은 모바일 기기, 전기 자동차, 하이브리드 자동차, 전기 등의 에너지원으로 사용되며, 적용되는 외부기기의 종류에 따라 다양하게 그 형태를 변화시켜 사용한다.Generally, a battery cell is used as an energy source for a mobile device, an electric vehicle, a hybrid vehicle, and an electric power source. The battery cell is used in various forms according to the type of an external device.

전력소모가 많은 전기 자동차, 하이브리드 자동차와 같이 장시간 구동, 고전력 구동이 필요한 경우에는 출력 및 용량을 높일 수 있도록 복수개의 배터리 셀을 전기적으로 연결하여 대용량의 배터리 모듈을 구성한다. 배터리 모듈은 내장된 배터리 셀의 개수에 따라 출력전압이나 출력전류를 높일 수 있다. 그리고, 이러한 배터리 모듈을 전기적으로 다수개 연결하여 배터리 팩을 구성할 수 있다.When a battery is required to be driven for a long time, such as an electric vehicle or a hybrid vehicle, which requires high power consumption, a battery module of a large capacity is constructed by electrically connecting a plurality of battery cells to increase output and capacity. The battery module can increase output voltage or output current depending on the number of built-in battery cells. A plurality of such battery modules may be electrically connected to form a battery pack.

그러나, 이러한 고출력 대용량의 배터리 팩은 충방전 과정에서 다량의 열을 발생시킨다는 문제점이 있다. 따라서, 배터리 팩은 각 배터리 셀에서 발생되는 열을 용이하게 방출할 수 있어야 한다. 그리고, 배터리 팩 내에서 각 배터리 셀의 설치위치 간에 온도 차이가 크지 않아야 한다.However, such a high-power, large-capacity battery pack has a problem that a large amount of heat is generated during charging and discharging. Therefore, the battery pack must be capable of easily discharging the heat generated in each battery cell. The temperature difference between the mounting positions of the battery cells in the battery pack should not be large.

배터리 팩의 열 방출이 제대로 이루어지지 않는 경우, 각 배터리 셀 간에 온도 편차가 발생되어 충방전 효율을 떨어뜨리게 된다. 그리고, 배터리 셀에서 발생되는 열에 의해 배터리 팩 내부의 온도가 상승되어 결과적으로 배터리 팩의 성능이 저하되며, 심한 경우 폭발의 위험을 초래하게 된다.If the heat dissipation of the battery pack is not properly performed, a temperature deviation occurs between the battery cells, thereby reducing the charge / discharge efficiency. In addition, the temperature inside the battery pack is increased by the heat generated in the battery cell, and as a result, the performance of the battery pack is deteriorated, resulting in a risk of explosion in severe cases.

본 발명은 배터리 팩의 인렛 측의 사이드로 일정 유량의 냉각매체를 바이패스시켜 줌에 따라 배터리 셀 간의 온도차 및 차압을 개선할 수 있는 배터리 팩을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a battery pack capable of improving a temperature difference and a pressure difference between battery cells by bypassing a cooling medium at a constant flow rate to the side of the inlet side of the battery pack.

본 발명에 일 실시예에 따르면, 본 발명은 배터리 모듈들의 제1 그룹 및 배터리 모듈들의 제2 그룹 중 적어도 하나 이상을 포함하는 복수개의 배터리 모듈들; 상기 제1 그룹 및 제2 그룹의 배터리 모듈들을 통과하는 제1 냉매흐름통로 (coolant flow pathway); 상기 제1 그룹의 배터리 모듈들의 외면을 따르는 제2 냉매흐름통로; 및 상기 제1 냉매흐름통로와 연결되는 수렴냉매흐름통로 (converging coolant flow pathway);를 포함하고, 상기 수렴냉매흐름통로는 상기 배터리 모듈들의 제1 그룹의 하부흐름으로 구비되고, 상기 수렴냉매흐름통로는 상기 제1 냉매흐름통로와 제2 냉매흐름통로를 결합시키는 배터리 모듈에 관한 것이다.According to an embodiment of the present invention, the present invention provides a battery module comprising: a plurality of battery modules including at least one of a first group of battery modules and a second group of battery modules; A first coolant flow path through the first and second groups of battery modules; A second refrigerant flow passage along an outer surface of the first group of battery modules; And a converging coolant flow path connected to the first refrigerant flow path, wherein the convergent refrigerant flow path is provided as a bottom flow of the first group of battery modules, Relates to a battery module that couples the first refrigerant flow passage and the second refrigerant flow passage.

상기 배터리 팩은 복수개의 배터리 모듈들을 둘러싸는 하우징을 더 포함하고, 상기 하우징은, 냉각매체 (coolant medium)를 위한 인렛 및 아웃렛을 포함하고, 상기 배터리 모듈들은 상기 하우징 내에서 정렬되되 상기 배터리 모듈들의 제1 그룹이 상기 인렛에 인접하고, 상기 배터리 모듈들의 제2 그룹이 상기 아웃렛에 인접하도록 정렬될 수 있다.Wherein the battery pack further includes a housing surrounding a plurality of battery modules, the housing including inlet and outlet for a coolant medium, the battery modules being arranged in the housing, A first group may be adjacent the inlet, and a second group of battery modules may be aligned adjacent the outlet.

상기 인렛은 상기 제1 냉매흐름통로와 연결되는 메인인렛과, 상기 제2 냉매흐름통로와 연결되는 바이패스인렛을 포함할 수 있다.The inlet may include a main inlet connected to the first refrigerant flow passage and a bypass inlet connected to the second refrigerant flow passage.

상기 배터리 모듈들은 상기 하우징의 인렛 및 아웃렛 사이에서 제1 방향으로 정렬될 수 있다.The battery modules may be aligned in a first direction between an inlet and an outlet of the housing.

상기 배터리 모듈들은 각각 제2 방향으로 이격되어 적층된 복수개의 배터리 셀들과, 상기 제2 방향으로 상기 배터리 셀들의 양단에 구비된 엔드 플레이트들을 포함하고, 상기 제2 방향은 상기 제1 방향에 대하여 십자형 (crosswise)으로 수직한 방향일 수 있다.Wherein the battery modules include a plurality of battery cells stacked in a second direction and end plates provided at both ends of the battery cells in the second direction, and may be perpendicular to the crosswise direction.

상기 제2 냉매흐름통로는 상기 제1 그룹의 배터리 모듈들의 엔드 플레이트들과 상기 하우징의 내면 사이에 위치할 수 있다.The second refrigerant flow passage may be located between the end plates of the first group of battery modules and the inner surface of the housing.

상기 복수개의 배터리 모듈들은 제1 방향으로 서로 이격되어 구비될 수 있다.The plurality of battery modules may be spaced apart from each other in the first direction.

상기 제1 그룹의 배터리 모듈들 사이에는 상기 제1 냉매흐름통로와 제2 냉매흐름통로를 서로 실링하기 (seal) 위하여 하나 이상의 실링 부재가 구비되고, 상기 제2 그룹의 배터리 모듈들 사이에는 상기 제2 그룹의 배터리 모듈들의 외면으로부터 제1 냉매흐름통로를 실링하기 위하여 하나 이상의 실링 부재가 구비될 수 있다.Wherein at least one sealing member is provided between the first group of battery modules to seal the first refrigerant flow passage and the second refrigerant flow passage with each other, One or more sealing members may be provided to seal the first refrigerant flow path from the outer surface of the two groups of battery modules.

상기 수렴냉매흐름통로는 상기 배터리 모듈들의 제1 그룹과 인접한 제2 그룹의 배터리 모듈들과 상기 하우징의 내면 사이에 구비되는 하나 이상의 가이드 부재를 포함하고, 상기 가이드 부재는 상기 제1 냉매흐름통로와 상기 제2 냉매흐름통로를 결합시키도록 상기 수렴냉매흐름통로를 가이드할 수 있다.Wherein the converging refrigerant flow path includes at least one guide member disposed between a second group of battery modules adjacent to the first group of battery modules and an inner surface of the housing, And guide the convergent refrigerant flow passage to couple the second refrigerant flow passage.

상기 제1 및 제2 그룹들의 배터리 모듈들은 상기 제1 방향으로 제1 거리만큼 서로 이격되어 구비되고, 상기 배터리 모듈들의 제1 그룹은 상기 배터리 모듈들의 제2 그룹과 상기 제1 방향으로 제2 거리만큼 이격되어 구비되며, 상기 제2 거리는 상기 제1 거리에 비하여 크게 구비될 수 있다.Wherein the first and second groups of battery modules are spaced apart from each other by a first distance in the first direction and a first group of battery modules is connected to a second group of battery modules at a second distance And the second distance may be larger than the first distance.

복수개의 배터리 모듈들은 상기 제1 그룹과 제2 그룹 사이에서 상기 제1 그룹과 제2 그룹과 함께 정렬되는 배터리 모듈들의 제3 그룹을 더 포함하고, 상기 제1 냉매흐름통로는 상기 제3 그룹의 배터리 모듈들을 추가로 통과하고, 상기 제2 냉매흐름통로는 상기 제3 그룹의 배터리 모듈들의 엔드 플레이트들과 하우징의 내면 사이에서 추가로 연장되며, 상기 수렴냉매흐름통로는, 제1 수렴냉매흐름통로와 제2 수렴냉매흐름통로를 포함하되, 상기 제1 수렴냉매흐름통로는 상기 배터리 모듈들의 제1 그룹과 상기 배터리 모듈들의 제3 그룹 사이에서 제1 냉매흐름통로와 제2 냉매흐름통로를 결합시키고, 및 상기 제2 수렴냉매흐름통로는 상기 배터리 모듈들의 제3 그룹과 상기 배터리 모듈들의 제2 그룹 사이에서 제1 냉매흐름통로와 제2 냉매흐름통로를 결합시킬 수 있다.Wherein the plurality of battery modules further comprise a third group of battery modules arranged between the first group and the second group together with the first group and the second group, The second refrigerant flow passage further extending between the end plates of the third group of battery modules and the inner surface of the housing, the convergent refrigerant flow passage being connected to the first convergent refrigerant flow passage And a second converging refrigerant flow passage, wherein the first converging refrigerant flow passage couples the first refrigerant flow passage and the second refrigerant flow passage between a first group of the battery modules and a third group of battery modules And the second converging refrigerant flow passage is configured to couple the first refrigerant flow path and the second refrigerant flow path between the third group of battery modules and the second group of battery modules There.

상기 제1, 제2 및 제3 그룹들의 배터리 모듈들은 상기 제1 방향으로 제3 거리만큼 서로 이격되어 구비되고, 상기 배터리 모듈들의 그룹들은 상기 제1 방향으로 제4 거리만큼 이격되며, 상기 제4 거리는 상기 제3 거리에 비하여 크게 구비될 수 있다.Wherein the first, second, and third groups of battery modules are spaced apart from each other by a third distance in the first direction, the groups of battery modules are spaced a fourth distance in the first direction, The distance may be larger than the third distance.

상기 제1 그룹의 배터리 모듈들 사이 및 상기 제3 그룹의 배터리 모듈들 사이에서 상기 제2 냉매흐름통로로부터 상기 제1 냉매흐름통로를 실링하기 위하여 하나 이상의 실링 부재가 구비되고, 및 상기 제2 그룹의 배터리 모듈들 사이에는 상기 제2 그룹의 배터리 모듈들의 외면으로부터 제1 냉매흐름통로를 실링하기 위하여 하나 이상의 실링 부재가 구비될 수 있다.Wherein at least one sealing member is provided for sealing the first refrigerant flow passage from the second refrigerant flow passage between the first group of battery modules and between the third group of battery modules, One or more sealing members may be provided between the battery modules of the second group of battery modules to seal the first refrigerant flow passage from the outer surface of the second group of battery modules.

상기 수렴냉매흐름통로는 상기 제3 그룹의 배터리 모듈들의 엔드 플레이트들과 상기 하우징의 내면 사이의 거리는 상기 제1 그룹의 배터리 모듈들의 엔드 플레이트들과 상기 하우징의 내면 사이의 거리에 비하여 짧은 거리가 되도록, 상기 배터리 모듈들의 제1 그룹과 상기 배터리 모듈들의 제3 그룹 사이에 단차부 (step part)를 포함할 수 있다.Wherein the distance between the end plates of the third group of battery modules and the inner surface of the housing is shorter than the distance between the end plates of the first group of battery modules and the inner surface of the housing And a step part between a first group of the battery modules and a third group of the battery modules.

상기 단차부는 상기 제1 냉매흐름통로와 제2 냉매흐름통로를 결합시키도록 상기 제1 수렴냉매흐름통로를 가이드할 수 있다.The stepped portion may guide the first convergent refrigerant flow passage to couple the first refrigerant flow passage and the second refrigerant flow passage.

상기 수렴냉매흐름통로는 상기 배터리 모듈들의 제3 그룹과 인접한 제2 그룹의 배터리 모듈과 상기 하우징의 내면 사이에 구비되는 하나 이상의 가이드 부재를 더 포함하고, 상기 가이드 부재는 상기 제1 냉매흐름통로와 제2 냉매흐름통로를 결합시키도록 상기 제2 수렴냉매흐름통로를 가이드할 수 있다.Wherein the converging refrigerant flow path further comprises at least one guide member disposed between a second group of battery modules adjacent to the third group of battery modules and an inner surface of the housing, The second converging refrigerant flow path can be guided to couple the second refrigerant flow path.

상기 수렴냉매흐름통로는 하나 이상의 제1 가이드 부재와 하나 이상의 제2 가이드 부재를 더 포함하고, 상기 하나 이상의 제1 가이드 부재는 상기 제3 그룹의 배터리 모듈들의 엔드 플레이트들과 상기 하우징의 내면 사이에서 상기 제2 냉매흐름통로를 부분적으로 제한하여 상기 제1 냉매흐름통로와 제2 냉매흐름통로를 결합시키도록 상기 제1 수렴냉매흐름통로를 가이드하고, 및 상기 하나 이상의 제2 가이드 부재는 상기 배터리 모듈들의 제1 그룹과 인접한 제2 그룹의 배터리 모듈들과 상기 하우징의 내면 사이에서 상기 제1 냉매흐름통로와 제2 냉매흐름통로를 결합시키도록 상기 제2 수렴냉매흐름통로를 가이드할 수 있다.Wherein the converging refrigerant flow passage further comprises at least one first guide member and at least one second guide member, wherein the at least one first guide member is located between the end plates of the third group of battery modules and the inner surface of the housing And guiding the first converging refrigerant flow passage to partially restrict the second refrigerant flow passage to couple the first refrigerant flow passage and the second refrigerant flow passage, To guide the second convergent refrigerant flow passage to couple the first refrigerant flow passage and the second refrigerant flow passage between a second group of battery modules adjacent to the first group of first refrigerant flow passages and the inner surface of the housing.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명은 배터리 모듈들의 제1 그룹 및 배터리 모듈들의 제2 그룹 중 적어도 하나 이상을 포함하는 복수개의 배터리 모듈들; 배터리 모듈들의 외면 및 내면과 연통하는 인렛, 및 아웃렛; 및 상기 배터리 모듈들의 제1 그룹 및 제2 그룹 사이에 구비되는 하나 이상의 가이드 부재;를 포함하고, 상기 배터리 모듈들은 상기 배터리 모듈들의 제1 그룹이 상기 인렛에 인접하고, 상기 배터리 모듈들의 제2 그룹이 상기 아웃렛에 인접하도록 정렬되는 배터리 팩에 관한 것이다.According to another embodiment of the present invention, the present invention provides a battery module comprising: a plurality of battery modules including at least one of a first group of battery modules and a second group of battery modules; An inlet communicating with an outer surface and an inner surface of the battery modules, and an outlet; And at least one guide member disposed between a first group and a second group of battery modules, wherein the first group of battery modules is adjacent to the inlet, and the second group of battery modules Is arranged adjacent to the outlet.

상기 인렛은 상기 배터리 모듈들의 내부와 연통하는 메인인렛과, 상기 제1 그룹의 배터리 모듈들의 외부와 연통하는 바이패스인렛을 포함할 수 있다.The inlet may include a main inlet communicating with the inside of the battery modules, and a bypass inlet communicating with the outside of the first group of battery modules.

상기 배터리 모듈들은 상기 하우징 내에 구비되고, 상기 하나 이상의 가이드 부재는 상기 하우징의 내면에서 상기 배터리 모듈들을 향하도록 연장될 수 있다.The battery modules may be provided in the housing, and the one or more guide members may extend from the inner surface of the housing toward the battery modules.

본 발명에 의하면 낮은 유량의 냉각매체에서도 배터리 셀 간의 온도차 및 차압이 개선됨으로써, 팬(fan)의 가동이 감소되어 팬 및 배터리 팩의 수명이 향상될 수 있다.According to the present invention, the temperature difference and the differential pressure between battery cells are improved even in a low-flow cooling medium, so that the operation of the fan can be reduced and the service life of the fan and the battery pack can be improved.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 팩을 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 팩을 나타내는 분해사시도.
도 3은 도 1의 일실시예에 따른 배터리 팩의 냉각매체의 흐름을 나타내는 모식도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 팩 내부의 배터리 모듈 간 간격을 나타내는 모식도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 팩의 정면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 모식도.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 모식도.1 is a perspective view showing a battery pack according to an embodiment of the present invention;
2 is an exploded perspective view illustrating a battery pack according to an embodiment of the present invention;
3 is a schematic diagram showing a flow of a cooling medium of the battery pack according to the embodiment of FIG.
FIG. 4 is a schematic view showing the interval between battery modules in a battery pack according to an embodiment of the present invention; FIG.
5 is a front view of a battery pack according to an embodiment of the present invention;
6 is a schematic diagram of a battery pack according to another embodiment of the present invention.
7 is a schematic diagram of a battery pack according to another embodiment of the present invention.

이하 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예 및 그 밖에 당업자가 본 발명의 내용을 쉽게 이해하기 위하여 필요한 사항에 대하여 상세히 기재한다. 다만, 본 발명은 청구범위에 기재된 범위 안에서 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로 하기에 설명하는 실시예는 표현 여부에 불구하고 예시적인 것에 불과하다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to embodiments of the present invention and other details necessary for those skilled in the art to understand the present invention with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be embodied in many different forms within the scope of the appended claims, and therefore, the embodiments described below are merely illustrative, regardless of whether they are expressed or not.

본 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 도면에서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 아울러, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장될 수 있으며 실제의 층 두께나 크기와 다를 수 있다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. It should be noted that the same components in the drawings are denoted by the same reference numerals and signs as possible even if they are shown in different drawings. In addition, the thickness and size of each layer in the drawings may be exaggerated for convenience and clarity, and may differ from actual layer thicknesses and sizes.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 팩을 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 팩을 나타내는 분해사시도이다. 도 3은 도 1의 일실시예에 따른 배터리 팩의 냉각매체의 흐름을 나타내는 모식도이다.도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 팩은 제1 방향으로 정렬된 복수개의 배터리 모듈(100, 200, 300, 400)을 포함할 수 있다. 제1 배터리 모듈(100)은 제2 방향으로 정렬된 복수개의 배터리 셀(10)과, 복수개의 배터리 셀(10) 양단에 위치되는 엔드 플레이트(110) 및 상부에 위치되는 탑 커버(130)를 포함한다. 상기 제2 방향은 상기 제1 방향에 대하여 수직하거나 직교하는 등 상기 제2 방향은 상기 제1 방향에 대하여 십자형 (crosswise)으로 수직한 방향일 수 있다. 이와 같이 형성된 제1 배터리 모듈(100)은 그와 인접한 제2 배터리 모듈(200)과 상기 제1 및 제2 배터리 모듈(100, 200)의 배터리 셀들(10)의 측면이 마주하도록 일정 간격을 두고 배치된다. 제2 배터리 모듈(200)과 인접한 제3 및 제4 배터리 모듈(300, 400)도 배터리 셀(10)의 측면이 마주하도록 배치된다.FIG. 1 is a perspective view showing a battery pack according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view illustrating a battery pack according to an embodiment of the present invention. 1 and 2, a battery pack according to an embodiment of the present invention includes a plurality of battery packs arranged in a first direction, (100, 200, 300, 400). The first battery module 100 includes a plurality of battery cells 10 aligned in a second direction, an end plate 110 positioned at both ends of the plurality of battery cells 10, and a top cover 130 positioned at an upper portion . The second direction may be perpendicular to the first direction such that the second direction is perpendicular or orthogonal to the first direction. The first battery module 100 thus formed is spaced apart from the second battery module 200 adjacent to the first battery module 100 such that the side surfaces of the battery cells 10 of the first and second battery modules 100 and 200 face each other . The third and fourth battery modules 300 and 400 adjacent to the second battery module 200 are disposed so as to face the side surfaces of the battery cell 10. [

도 3을 참조하면, 상기 복수개의 배터리 모듈들 (100, 200, 300, 400)은 배터리 모듈들의 제1 그룹(100, 200)과 배터리 모듈들의 제2 그룹 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 비록, 네개의 배터리 모듈들 (100, 200, 300, 400)에 대해서만 기재하였으나, 상기 배터리 모듈들의 개수 및 상기 배터리 모듈들의 그룹들의 개수는 다양할 수 있고 이에 제한되는 것은 아니다. 배터리 팩에서, 냉각매체는 내부에 배터리 모듈들이 구비된 하우징의 인렛으로 공급되고, 상기 냉각매체는 복수개의 배터리 모듈들의 중앙부를 통과하며, 인렛에 인접한 배터리 모듈들의 온도를 낮춰줄 수 있다. 하지만, 상기 배터리 모듈들을 통과한 냉각매체는 인렛에 인접한 배터리 모듈들로부터 열을 흡수하여, 상기 냉각매체의 온도는 이미 상승해 있다. 따라서, 상기 인렛에서 멀리 위치된 배터리 모듈을 통과하는 냉각매체는 인렛에서 멀리 위치된 배터리 모듈의 온도를 낮추기 어렵게 된다.Referring to FIG. 3, the plurality of battery modules 100, 200, 300, and 400 may include at least one of a first group 100 and a second group 200 of battery modules. Although only four battery modules 100, 200, 300, and 400 are described, the number of battery modules and the number of groups of battery modules may vary, but are not limited thereto. In a battery pack, a cooling medium is supplied to an inlet of a housing provided with battery modules therein, and the cooling medium passes through a center portion of the plurality of battery modules, and the temperature of battery modules adjacent to the inlet can be lowered. However, the cooling medium that has passed through the battery modules absorbs heat from the battery modules adjacent to the inlet, and the temperature of the cooling medium has already risen. Thus, the cooling medium passing through the battery module located far away from the inlet makes it difficult to lower the temperature of the battery module located far from the inlet.

이로 인하여 인렛에 인접한 배터리 모듈과 상기 인렛에서 멀리 위치된 배터리 모듈 간의 온도 편차를 보상하기 위하여 팬을 가동하여 배터리 모듈측으로의 냉각매체의 유량을 증가시킨다.This increases the flow rate of the cooling medium to the battery module side by operating the fan to compensate for the temperature deviation between the battery module adjacent to the inlet and the battery module located far from the inlet.

하지만, 이러한 팬의 가동은 팬 및 배터리 팩의 수명을 저하시킬 수 있다.However, such operation of the fan may shorten the life of the fan and the battery pack.

본 실시예는 상기 배터리 모듈들에 대하여 제1 냉매흐름통로(coolant flow pathway) (P1), 제2 냉매흐름통로(P2) 및 제2 수렴냉매흐름통로(converging coolant flow pathway) (P3)를 포함하는 배터리 팩을 제공함으로써, 인렛에서 멀리 위치된 배터리 모듈과 인렛에 인접한 배터리 모듈 사이의 뷸균일한 냉각, 및 과용에 따른 팬의 열화를 해결하기 위한 것이다.The present embodiment includes a first coolant flow path P1, a second coolant flow path P2 and a second convergent coolant flow path P3 for the battery modules The present invention is intended to solve the problem of uneven cooling between the battery module located away from the inlet and the battery module adjacent to the inlet, and deterioration of the fan due to overuse.

상기 제1 냉매흐름통로(P1)은 상기 제1 그룹의 배터리 모듈들인 제1 및 제2 배터리 모듈(100, 200) 및 제2 그룹의 배터리 모듈들인 제3 및 제4 배터리 모듈(300, 400)들을 통과하도록 위치할 수 있다. 제2 냉매흐름통로(P2) 상기 제1 그룹의 배터리 모듈들, 예컨대 제1 및 제2 배터리 모듈들(100, 200)의 외면을 따르도록 위치할 수 있다. 상기 수렴냉매흐름통로(P3)는 상기 배터리 모듈들의 제1 그룹의 하부흐름에 구비될 수 있고, 상기 수렴냉매흐름통로(P3)는 상기 제1 냉매흐름통로(P1)와 제2 냉매흐름통로(P2)를 결합시킬 수 있다. 이에 의하여, 냉각매체의 일부분은 상기 배터리 모듈의 제1 그룹에 통과하여 가열되지 않고, 상기 배터리 모듈의 제2 그룹, 예컨대 제3 및 제4 배터리 모듈(300, 400)로 공급될 수 있다. The first refrigerant flow path P1 is connected to the first and second battery modules 100 and 200 that are the first group of battery modules and the third and fourth battery modules 300 and 400 that are the second group of battery modules, Lt; / RTI > The second refrigerant flow passage P2 may be located along the outer surface of the first group of battery modules, e.g., the first and second battery modules 100 and 200. [ The converging refrigerant flow path P3 may be provided in a lower flow of the first group of battery modules and the converging refrigerant flow path P3 may be provided in the first refrigerant flow path P1 and the second refrigerant flow path P2). Thereby, a portion of the cooling medium may be supplied to the second group of the battery modules, e.g., the third and fourth battery modules 300 and 400, without passing through the first group of the battery modules and being heated.

상기 배터리 팩은 복수개의 배터리 모듈들(100, 200, 300, 400)을 둘러싸는 하우징(700)을 더 포함할 수 있다. 상기 하우징(700)의 내부에는 가이드 부재(530) 및 실링 부재(540)가 구비될 수 있다. 이러한 복수개의 배터리 모듈들(100, 200, 300, 400)을 수납하는 하우징(700)은 상기 배터리 모듈의 제1 그룹의 일측면에 대응하는 면(700a)에 인렛이 구비될 수 있는데, 예컨대 상기 제1 배터리 모듈(100)의 일측면에 대응하는 면(700a)에 인렛이 구비될 수 있다. 상기 인렛, 및 아웃렛은 배터리 모듈들의 외면 및 내면과 연통하도록 구비되고, 상기 배터리 모듈들은 상기 배터리 모듈들의 제1 그룹(100, 200)이 상기 인렛에 인접하고, 상기 배터리 모듈들의 제2 그룹(300, 400)이 상기 아웃렛에 인접하도록 정렬될 수 있다.The battery pack may further include a housing 700 surrounding the plurality of battery modules 100, 200, 300, and 400. A guide member 530 and a sealing member 540 may be provided in the housing 700. The housing 700 housing the plurality of battery modules 100, 200, 300, and 400 may include an inlet on a surface 700a corresponding to one side of the first group of the battery modules. For example, An inlet may be provided on a surface 700a corresponding to one side of the first battery module 100. [ Wherein the inlet and outlet are configured to communicate with outer and inner surfaces of the battery modules, wherein the battery modules are configured such that a first group of battery modules (100, 200) are adjacent the inlet, a second group of battery modules 400 may be aligned adjacent to the outlet.

상기 인렛은 배터리 모듈들의 내부와 연통하도록 상기 제1 냉매흐름통로(P1)와 연결되는 메인인렛(510)과, 상기 제1 그룹(100, 200)의 배터리 모듈들의 외부와 연통하도록 상기 제2 냉매흐름통로(P2)와 연결되는 바이패스인렛(520)을 포함할 수 있다. 그리고, 하우징(700)에는 메인 인렛(510) 및 바이패스 인렛(520)과 대향하는 면(700b), 즉 배터리 모듈들의 제2 그룹의 타측면과 대응하는 면(700b)에 아웃렛(550)이 구비될 수 있는데, 예컨대, 제4 배터리 모듈(400)의 타측면에 대응하는 면(700b)에 아웃렛이 구비될 수 있다. 상기 인렛 및 아웃렛은 냉각매체를 위한 것으로, 상기 배터리 모듈들은 상기 하우징(700) 내에서 정렬되되, 상기 하우징(700)의 인렛 및 아웃렛 사이에서 제1 방향으로 정렬될 수 있다. 예컨대, 상기 배터리 모듈들의 제1 그룹이 상기 인렛에 인접하고, 상기 배터리 모듈들의 제2 그룹이 상기 아웃렛에 인접하도록 정렬될 수 있다. 여기서, 메인 인렛(510)은 제1 냉매흐름통로(P1)에 의하여 상기 복수개의 배터리 모듈(100, 200, 300, 400)의 중앙부로 냉각매체를 공급해줄 수 있다. 그리고, 바이패스 인렛(520)은 제2 냉매흐름통로(P2)에 의하여 배터리 모듈들의 제1 그룹의 양단부 및 배터리 모듈들의 제2 그룹의 중앙부로 냉각매체를 공급해줄 수 있다. The inlet includes a main inlet (510) connected to the first refrigerant flow path (P1) to communicate with the interior of the battery modules, a main inlet (510) communicating with the outside of the battery modules of the first group And a bypass inlet 520 connected to the flow passage P2. The housing 700 is provided with an outlet 550 on a surface 700b opposite to the main inlet 510 and the bypass inlet 520, that is, a surface 700b corresponding to the other side of the second group of battery modules For example, an outlet may be provided on the surface 700b corresponding to the other side of the fourth battery module 400. [ The inlet and outlet are for the cooling medium and the battery modules are aligned in the housing 700 and aligned in a first direction between the inlet and outlet of the housing 700. For example, a first group of battery modules may be adjacent to the inlet, and a second group of battery modules may be adjacent to the outlet. Here, the main inlet 510 can supply the cooling medium to the center of the plurality of battery modules 100, 200, 300, and 400 by the first refrigerant flow path P1. The bypass inlet 520 can supply the cooling medium to both ends of the first group of battery modules and to the center of the second group of battery modules by the second refrigerant flow passage P2.

보다 상세하게, 하우징(700) 내에는 바이패스 인렛(520)으로 유입된 냉각매체의 흐름을 제어할 수 있도록, 상기 하우징(700)의 내면에서 상기 배터리 모듈을 향하도록 연장되는 가이드 부재(530)가 형성될 수 있다. 가이드 부재(530)는 바이패스 인렛(520)으로 공급된 냉각매체가 제2 냉매흐름통로(P2)에 의하여 배터리 모듈들의 제1 그룹의 외면인 양단부를 통과한 이후에 상기 배터리 모듈들의 제2그룹의 중앙부를 통과하는 제1 냉매흐름통로(P1)와 결합하기 위하여 상기 수렴냉매흐름통로(P3)로 유입될 수 있다. A guide member 530 extending from the inner surface of the housing 700 toward the battery module so as to control the flow of the cooling medium introduced into the bypass inlet 520 is provided in the housing 700, Can be formed. The guide member 530 is configured such that after the cooling medium supplied to the bypass inlet 520 has passed both ends of the first group of battery modules through the second refrigerant flow passage P2, The refrigerant can be introduced into the converging refrigerant flow passage P3 to engage with the first refrigerant flow passage P1 passing through the central portion of the convergent refrigerant flow passage P1.

이를 위하여, 가이드 부재(530)는 상기 배터리 모듈들의 제1 그룹과 인접한 제2 그룹의 배터리 모듈들, 예컨대 제3 배터리 모듈(300)의 양단부와 하우징(700)의 내면 사이에 위치될 수 있다. 즉, 가이드 부재(530)는 제3 배터리 모듈(300)의 양단부와 하우징(700)의 내면 사이의 공간을 폐쇄하도록 형성될 수 있다.To this end, the guide member 530 may be positioned between the inner surface of the housing 700 and the opposite ends of the second group of battery modules, e.g., the third battery module 300, adjacent to the first group of battery modules. That is, the guide member 530 may be formed to close the space between both ends of the third battery module 300 and the inner surface of the housing 700.

따라서, 상기 제2 냉매흐름통로(P2) 중으로 바이패스 인렛(520)으로 공급되는 냉각매체는 배터리 모듈들의 제1 그룹(100200)의 중앙부를 통과하지 않고, 상기 제1 그룹(100200)의 양단부를 따라 통과할 수 있다. 그리고 나서, 가이드 부재(530)에 의해 제3 배터리 모듈(300)과 하우징(700) 내면 사이의 공간이 폐쇄되었으므로, 냉각매체의 흐름이 수렴냉매흐름통로(P3)를 통과하도록 우회되어 제3 배터리 모듈(300)의 중앙부 측으로 변경된다. 이에 의해 비교적 낮은 온도의 냉각매체가 제3 배터리 모듈(300) 및 제4 배터리 모듈(400)의 중앙부로 공급됨으로써, 제3 배터리 모듈 및 제4 배터리 모듈(400)의 온도를 낮출 수 있고, 팬의 과용 및 열화를 피할 수 있다.Therefore, the cooling medium supplied to the bypass inlet 520 into the second refrigerant flow path P2 does not pass through the center of the first group 100200 of the battery modules, but flows through both ends of the first group 100200 You can pass along. Since the space between the third battery module 300 and the inner surface of the housing 700 is closed by the guide member 530, the flow of the cooling medium is bypassed to pass through the convergent refrigerant flow passage P3, And is changed to the center side of the module 300. As a result, the temperature of the third battery module and the temperature of the fourth battery module 400 can be lowered by supplying the cooling medium having a relatively low temperature to the central portions of the third battery module 300 and the fourth battery module 400, It is possible to avoid over-use and deterioration.

이때, 메인 인렛(510)에서 제1 냉매흐름통로(P1)로 공급되는 냉각매체와 바이패스 인렛(520)에서 제2 냉매흐름통로(P2)로 공급되는 냉각매체가 제1 배터리 모듈(100) 및 제2 배터리 모듈(200)을 통과하는 동안 혼합되지 않는 것이 바람직하다. At this time, the cooling medium supplied from the main inlet 510 to the first refrigerant flow path P1 and the cooling medium supplied from the bypass inlet 520 to the second refrigerant flow path P2 are supplied to the first battery module 100, And the second battery module 200, as shown in FIG.

따라서, 상기 제1 그룹(100, 200)의 배터리 모듈들 사이인 제1 배터리 모듈(100)과 제2 배터리 모듈(200) 사이에는 상기 제1 냉매흐름통로(P1)와 제2 냉매흐름통로(P2)를 서로 실링하기 (seal) 위하여 하나 이상의 실링 부재(540)가 구비되고, 상기 제2 그룹(300, 400)의 배터리 모듈들 사이인 제3 배터리 모듈(300)과 제4 배터리 모듈(400) 사이에는 상기 제2 그룹(300, 400)의 배터리 모듈들의 외면으로부터 제1 냉매흐름통로(P1)를 실링하기 위하여 하나 이상의 실링 부재(540)가 구비될 수 있다. 예컨대, 상기 제1 배터리 모듈(100)과 제2 배터리 모듈(200) 사이에서 상기 제1 배터리 모듈(100)과 제2 배터리 모듈(200)의 양쪽 단부에는 상기 실링 부재(540)가 구비될 수 있다.이러한 실링 부재(540)는 스폰지, 고무 등으로 형성될 수 있다. 이에 의해 메인 인렛(510)으로 공급되어 제1 배터리 모듈(100)과 제2 배터리 모듈(200)의 중앙부를 통과하는 제1 냉매흐름통로(P1) 중의 냉각매체와, 바이패스 인렛(520)으로 공급되어 제1 배터리 모듈(100)과 제2 배터리 모듈(200)의 양단부를 따라서 통과하는 제2 냉매흐름통로(P2) 중의 냉각매체가 분리된 공간으로 유지될 수 있다.Accordingly, the first refrigerant flow path P1 and the second refrigerant flow path (between the first battery module 100 and the second battery module 200) between the battery modules of the first group 100, P2 and the third and fourth battery modules 300 and 400 between the battery modules of the second group 300 and 400 are provided with at least one sealing member 540 to seal the first and second battery modules 300 and 400, , One or more sealing members 540 may be provided to seal the first refrigerant flow path P1 from the outer surfaces of the battery modules of the second group 300, For example, the sealing member 540 may be provided at both ends of the first battery module 100 and the second battery module 200 between the first battery module 100 and the second battery module 200 The sealing member 540 may be formed of sponge, rubber, or the like. The cooling medium in the first refrigerant flow passage P1 that is supplied to the main inlet 510 and passes through the center of the first battery module 100 and the second battery module 200 and the cooling medium in the bypass inlet 520 And the cooling medium in the second refrigerant flow passage (P2) passing through both ends of the first battery module (100) and the second battery module (200) can be maintained as a separated space.

또한, 바이패스 인렛(520)으로 공급된 냉각매체가 상기 수렴냉매흐름통로(P3)를 통과하도록 제3 배터리 모듈(300)의 중앙부 측으로 우회한 뒤, 이와 같이 결합된 냉각매체는 제3 배터리 모듈(300) 및 제4 배터리 모듈(400)의 양단부 측으로 유출되지 않도록 예방될 수 있다. 이를 위하여, 제3 배터리 모듈(300)과 제4 배터리 모듈(400) 사이에서 상기 제3 배터리 모듈(300)과 제4 배터리 모듈(400)의 양쪽 단부, 및 제4 배터리 모듈(400)과 아울렛(550)이 위치된 하우징(700)의 측면(700b) 사이에는 제4 배터리 모듈(400)과 상기 하우징(700)의 측면(700b)의 양쪽 단부에는 실링 부재(540)가 형성될 수 있다.In addition, after the cooling medium supplied to the bypass inlet 520 is bypassed to the central portion of the third battery module 300 so as to pass through the convergent refrigerant flow passage P3, The second battery module 300, and the fourth battery module 400, respectively. For this purpose, both the ends of the third battery module 300 and the fourth battery module 400, and the ends of the fourth battery module 400 and the outlet 400, between the third battery module 300 and the fourth battery module 400, The fourth battery module 400 and the sealing member 540 may be formed at both ends of the side 700b of the housing 700 between the side 700b of the housing 700 where the battery module 550 is located.

따라서, 메인 인렛(510) 및 바이패스 인렛(520)으로부터 가까이 위치된 제1 배터리 모듈(100) 및 제2 배터리 모듈(200)과, 메인 인렛(510) 및 바이패스 인렛(520)으로부터 멀리 위치된 제3 배터리 모듈(300) 및 제4 배터리 모듈(400) 간의 온도 편차가 완화될 수 있다.The first battery module 100 and the second battery module 200 located close to the main inlet 510 and the bypass inlet 520 and the second battery module 200 located far away from the main inlet 510 and the bypass inlet 520 The temperature deviation between the third battery module 300 and the fourth battery module 400 can be mitigated.

이하에서는 제1 배터리 모듈(100)을 예로 들어, 배터리 모듈에 대하여 간략하게 설명한다.Hereinafter, the battery module will be briefly described with the first battery module 100 as an example.

제1 배터리 모듈(100)은 복수개의 배터리 셀(10)이 제2 방향으로 정렬됨에 의해 형성될 수 있다. 배터리 셀(10)은 전극조립체와, 전해액을 케이스에 수용시킨 다음, 케이스를 캡플레이트로 밀폐시킴으로써 제조될 수 있다. 캡플레이트 상에는 양극단자(11) 및 음극단자(12)와, 단자들(11, 12) 사이에 구비되는 벤트가 형성될 수 있다. 그리고, 전극조립체는 양극판 및 음극판과, 이들 극판들 사이에 개재된 세퍼레이터로 이루어질 수 있다. 여기서, 양극판은 양극단자(11)와 연결되고, 음극판은 음극단자(12)와 연결되어, 전극조립체 및 전해액의 전기 화학적인 반응에 의하여 발생하는 에너지를 외부로 전달한다. 또한, 벤트는 배터리 셀(10) 내부에서 발생하는 기체를 외부로 방출하는 통로의 역할을 한다.The first battery module 100 may be formed by aligning the plurality of battery cells 10 in the second direction. The battery cell 10 can be manufactured by housing an electrode assembly, an electrolyte solution in a case, and then sealing the case with a cap plate. A vent may be formed on the cap plate between the positive terminal 11 and the negative terminal 12 and between the terminals 11 and 12. The electrode assembly may include a positive electrode plate and a negative electrode plate, and a separator interposed between the electrode plates. Here, the positive electrode plate is connected to the positive electrode terminal 11, and the negative electrode plate is connected to the negative electrode terminal 12 to transfer energy generated by the electrochemical reaction of the electrode assembly and the electrolyte to the outside. In addition, the vent serves as a passage for discharging the gas generated inside the battery cell 10 to the outside.

배터리 셀(10)은 넓은 전면이 서로 대향하도록 나란하게 정렬된다. 그리고, 인접하는 2개의 배터리 셀(10)의 양극단자(11) 및 음극단자(12)는 버스바를 통하여 전기적으로 연결될 수 있다. 버스바에는 양극단자(11) 및 음극단자(12)가 관통할 수 있는 홀이 구비되고, 단자들(11, 12)이 관통하여 연결된 버스바는 너트 등의 부재에 의하여 고정될 수 있다.The battery cells 10 are arranged in parallel so that the large front faces face each other. The positive electrode terminal 11 and the negative electrode terminal 12 of the adjacent two battery cells 10 may be electrically connected through a bus bar. The bus bar is provided with a hole through which the cathode terminal 11 and the cathode terminal 12 can pass and the bus bar connected through the terminals 11 and 12 can be fixed by a member such as a nut.

그리고, 복수개의 배터리 셀(10)의 양단에는 한 쌍의 엔드 플레이트(110)가 위치되며, 상부에는 탑 플레이트, 하부에는 바텀 플레이트가 위치된다. 그리고 탑 플레이트 상부에는 탑 커버(130)가 더 형성될 수 있다. A pair of end plates 110 are disposed at both ends of the plurality of battery cells 10, and a top plate is disposed at an upper portion and a bottom plate is disposed at a lower portion. Further, a top cover 130 may be further formed on the top plate.

한 쌍의 엔드 플레이트(110)는 각각 최외각의 배터리 셀(10)과 면접촉하도록 배치되어, 복수개의 배터리 셀(10)을 내측으로 가압할 수 있다. 이때, 한 쌍의 엔드 플레이트(110), 탑 플레이트 및 바텀 플레이트에 의하여 지지되는 복수개의 배터리 셀(10)은 양극단자(11) 및 음극단자(12)가 서로 교대로 정렬되어, 직렬로 연결될 수 있다. 상기 배터리 셀들(10)은 제2 방향으로 서로 이격되어 구비되어 상기 제2 냉매흐름통로(P1)는 인접한 배터리 셀들(10) 사이를 통과할 수 있다. 예컨대, 상기 제2 냉매흐름통로(P2)는 상기 제1 그룹(100, 200)의 배터리 모듈들의 엔드 플레이트들(110)과 상기 하우징(700)의 내면 사이에 위치할 수 있다.The pair of end plates 110 are disposed in surface contact with the outermost battery cells 10, respectively, so that the plurality of battery cells 10 can be pressed inward. At this time, the plurality of battery cells 10 supported by the pair of end plates 110, the top plate, and the bottom plate are arranged such that the positive terminal 11 and the negative terminal 12 are alternately aligned, have. The battery cells 10 are spaced apart from each other in a second direction so that the second refrigerant flow path P1 can pass between adjacent battery cells 10. [ For example, the second refrigerant flow path P2 may be positioned between the end plates 110 of the battery modules of the first group 100, 200 and the inner surface of the housing 700.

이와 같이 형성된 각 배터리 모듈(100, 200, 300, 400)은 하우징(700) 내에 수용되며, 인접한 각 배터리 모듈(100, 200, 300, 400)과 체결부재에 의하여 연결된다. 즉, 상기 배터리 모듈들(100, 200, 300, 400)은 각각 제2 방향으로 이격되어 적층된 복수개의 배터리 셀들(10)과, 상기 제2 방향으로 상기 배터리 셀들(10)의 양단에 구비된 엔드 플레이트들(110)을 포함하고, 상기 제2 방향은 상기 제1 방향에 대하여 십자형 (crosswise)으로 수직한 방향일 수 있다.Each of the battery modules 100, 200, 300, and 400 thus formed is accommodated in the housing 700 and connected to the adjacent battery modules 100, 200, 300, and 400 by the fastening members. That is, each of the battery modules 100, 200, 300, and 400 includes a plurality of battery cells 10 stacked in a second direction and stacked in the second direction, End plates 110, and the second direction may be a direction crosswise perpendicular to the first direction.

제1 배터리 모듈(100) 및 제2 배터리 모듈(200)의 양단에 위치된 각각의 엔드 플레이트(110, 210)는 측부가 수직 절곡되며, 그 부분에 각각 측면체결부(112, 212)가 형성된다. 이와 같은 제1 배터리 모듈(100)의 측면체결부(112)는 제2 배터리 모듈(200)의 측면 체결부(212)와 체결부재에 의해 체결된다. 이때, 각 측면 체결부(112, 212)는 엔드 플레이트(110, 210)의 상부 및 하부에 형성되며, 그 사이는 바이패스 인렛(520)으로 공급된 냉각매체가 통과하는 제2 냉매흐름통로(P2)가 형성될 수 있으며, 상기 제2 냉매흐름통로(P2)는 상기 냉각매체가 제1 배터리 모듈(100) 및 제2 배터리 모듈(200)의 양단부를 따라 이동하는 통로가 될 수 있다.Side portions of the end plates 110 and 210 located at both ends of the first battery module 100 and the second battery module 200 are vertically bent and side coupling portions 112 and 212 are formed do. The side coupling part 112 of the first battery module 100 is coupled to the side coupling part 212 of the second battery module 200 by the coupling member. At this time, each of the side coupling portions 112 and 212 is formed at the upper and lower portions of the end plates 110 and 210, and the second refrigerant flow passage (through which the cooling medium supplied to the bypass inlet 520 passes) And the second refrigerant flow passage P2 may be a passage through which the cooling medium moves along both ends of the first battery module 100 and the second battery module 200. [

그리고, 상기와 같이 상호 체결된 배터리 모듈(100, 200, 300, 400)은 하우징(700) 내에 삽입되며 고정된다. 이때, 각 배터리 모듈(100, 200, 300, 400)은 하우징(700)의 바닥면(700e)에 체결부재에 의해 체결되어 고정된다. 제1 배터리 모듈(100) 및 제2 배터리 모듈(200)을 예로 들면, 각 엔드 플레이트(110, 210)의 하부는 수직 절곡되어, 하우징(700)의 바닥면(700e)과 수평하게 형성되는 바닥 체결부(111, 211)를 포함한다. 이에 따라, 각 배터리 모듈(100, 200, 300, 400)의 바닥 체결부(111, 211)는 체결부재에 의해 하우징(700)에 체결될 수 있다. 여기서, 체결부재는 볼트 또는 스터드를 포함할 수 있다.The battery modules 100, 200, 300, and 400, which are mutually coupled as described above, are inserted and fixed in the housing 700. At this time, the battery modules 100, 200, 300, and 400 are fastened to the bottom surface 700e of the housing 700 by fastening members. The lower ends of the end plates 110 and 210 are vertically bent to be parallel to the bottom surface 700e of the housing 700. The first and second battery modules 100, And includes fastening portions 111 and 211. Accordingly, the bottom fastening portions 111 and 211 of the battery modules 100, 200, 300, and 400 can be fastened to the housing 700 by fastening members. Here, the fastening member may include a bolt or a stud.

일실시예도 3을 참조하면, 하우징(700)의 일면에는 제1 배터리 모듈(100)의 중앙부로 냉각매체를 공급해주는 메인 인렛(510) 및 바이패스 인렛(520)이 구비될 수 있고, 상기 메인 인렛(510)에서 제1 냉매흐름통로(P1)로 공급된 냉각매체는, 예컨대 제1 배터리 모듈(100)의 중앙부를 통과하고, 상기 바이패스 인렛(520)에서 제2 냉매흐름통로(P2)로 공급된 냉각매체는, 예컨대 제1 배터리 모듈(100)의 양단부를 따라 통과할 수 있다.Referring to FIG. 3, a main inlet 510 and a bypass inlet 520 for supplying a cooling medium to a central portion of the first battery module 100 may be provided on one side of the housing 700, The cooling medium supplied from the inlet 510 to the first refrigerant flow path P1 passes through the center portion of the first battery module 100 and flows from the bypass inlet 520 to the second refrigerant flow path P2, The cooling medium supplied to the first battery module 100 can pass along both ends of the first battery module 100, for example.

먼저, 메인 인렛(510)을 통과한 냉각매체의 흐름을 살펴보면, 상기 냉각매체는 제1 냉매흐름통로(P1)을 통하여 제1 및 제2 배터리 모듈(100, 200)을 통과하여 아웃렛(550)으로 배출될 수 있다. 예컨대, 상기 냉각매체는 제1 배터리 모듈(100)의 중앙부를 거쳐, 제2, 제3 및 제4 배터리 모듈(200,300, 400)의 중앙부를 통과하여 아웃렛(550)으로 배출될 수 있다.The cooling medium flows through the first and second battery modules 100 and 200 through the first refrigerant flow path P1 and flows into the outlet 550 through the first refrigerant flow path P1. . For example, the cooling medium may be discharged through the central portion of the first battery module 100, the center portion of the second, third, and fourth battery modules 200, 300, and 400 to the outlet 550.

그리고, 바이패스 인렛(520)을 통과한 냉각매체의 흐름을 살펴보면, 상기 냉각매체는 배터리 모듈의 제1 그룹인 제1 배터리 모듈(100) 및 제2 배터리 모듈(200)의 외면을 따르는 제2 냉매흐름통로(P2)를 통하여 통과할 수 있다. 예컨대, 상기 냉각매체는 제1 배터리 모듈(100)의 양쪽을 통하여, 제2 배터리 모듈(200)의 단부를 따라 통과할 수 있다. 이후, 바이패스 인렛(520)을 통과한 냉각매체는 제1 그룹의 배터리 모듈들의 외면을 따라 통과할 수 있다. 예컨대, 상기 냉각매체는 제3 배터리 모듈(300)의 단부를 따라서 통과할 수 없다. 대신, 상기 냉각매체는, 예컨대 제3 배터리 모듈(300)과 하우징(700)의 내면 사이에 위치된 가이드 부재(530)에 의해 상기 제1 및 제2 배터리 모듈(100, 200)의 하부흐름을 향하도록 상기 수렴냉매흐름통로(P3)를 통과할 수 있다. 수렴냉매흐름통로(P3) 중에서, 상기 냉각매체는 제1 냉매흐름통로(P1)과 결합될 수 있다. 예컨대, 냉각매체는 가이드 부재(530)에 의해 제3 배터리 모듈(300)의 중앙부로 유입될 수 있다. 그리고 나서, 상기 냉각매체는 제3 배터리 모듈(300)의 중앙부를 거쳐 제4 배터리 모듈(400)의 중앙부를 통해 아웃렛(550)으로 배출된다. 예컨대, 상기 가이드 부재(530)는 상기 제1 냉매흐름통로(P1)와 상기 제2 냉매흐름통로(P2)를 결합시키도록 상기 수렴냉매흐름통로(P3)를 가이드할 수 있다.The cooling medium passes through the bypass inlet 520 and flows through the first and second battery modules 100 and 200. The cooling medium flows through the first and second battery modules 100 and 200, And can pass through the refrigerant flow passage P2. For example, the cooling medium can pass along the ends of the second battery module 200 through both sides of the first battery module 100. [ Thereafter, the cooling medium that has passed through the bypass inlet 520 may pass along the outer surface of the first group of battery modules. For example, the cooling medium can not pass along the end of the third battery module 300. Instead, the cooling medium may be guided by a guide member 530 positioned between the third battery module 300 and the inner surface of the housing 700 to provide a lower flow of the first and second battery modules 100, To pass through the converging refrigerant flow passage (P3). In the converging refrigerant flow passage P3, the cooling medium may be combined with the first refrigerant flow passage P1. For example, the cooling medium may be introduced into the central portion of the third battery module 300 by the guide member 530. Then, the cooling medium is discharged to the outlet 550 through the central portion of the third battery module 300 and the center portion of the fourth battery module 400. For example, the guide member 530 may guide the convergent refrigerant flow path P3 to couple the first refrigerant flow path P1 and the second refrigerant flow path P2.

이와 같은 냉각매체의 흐름은 각 배터리 모듈(100, 200, 300, 400) 간의 온도차 및 차압을 크게 개선시킬 수 있다. 즉, 기존에는 바이패스 인렛이 형성되지 않았기 때문에, 메인 인렛으로 공급된 냉각매체가 제1, 제2, 제3 및 제4 배터리 모듈을 순차적으로 통과하였다. 이 경우, 메인 인렛으로부터 멀리 위치된 제3 배터리 모듈 및 제4 배터리 모듈을 통과하하는 냉각매체의 온도가 매우 높아지게 되므로, 냉각 효율이 저하되며 배터리 셀 간의 온도 편차가 클 수 있다.Such a flow of the cooling medium can significantly improve the temperature difference and the differential pressure between the battery modules 100, 200, 300, and 400. That is, since the bypass inlet has not been formed in the past, the cooling medium supplied to the main inlet sequentially passes through the first, second, third, and fourth battery modules. In this case, since the temperature of the cooling medium passing through the third battery module and the fourth battery module located far away from the main inlet becomes extremely high, the cooling efficiency is lowered and the temperature deviation between the battery cells may be large.

하지만, 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 팩에는 바이패스 인렛(520) 및 제2 냉매흐름통로(P2), 수렴냉매흐름통로(P3)가 형성되어 있기 때문에, 메인 인렛(510)으로 공급된 냉각매체와 별도로 바이패스 인렛(520)으로 공급된 냉각매체가 온도가 높은 제1 및 제2 배터리 모듈(100, 200)의 중앙부를 통과하지 않는다. 이에 의해 제3 및 제4 배터리 모듈(300, 400)로 온도가 낮은 냉각매체가 유입됨으로써, 각 배터리 모듈(100, 200 ,300, 400) 간의 온도 편차를 현저히 줄일 수 있다.However, since the bypass inlet 520, the second refrigerant flow passage P2 and the convergent refrigerant flow passage P3 are formed in the battery pack according to the embodiment of the present invention, The cooling medium supplied to the bypass inlet 520 separately from the cooling medium does not pass through the center portion of the first and second battery modules 100 and 200 having a high temperature. As a result, the temperature difference between the battery modules 100, 200, 300, and 400 can be significantly reduced by flowing the low-temperature cooling medium into the third and fourth battery modules 300 and 400.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 팩 내부의 배터리 모듈 간 간격을 나타내는 모식도이다.FIG. 4 is a schematic diagram showing the interval between battery modules in a battery pack according to an embodiment of the present invention. FIG.

도 4를 참조하면, 상기 제1 및 제2 그룹들(100, 200, 300, 400)의 배터리 모듈들은 상기 제1 방향으로 제1 거리(d1, d3)만큼 서로 이격되어 구비되고, 상기 배터리 모듈들의 제1 그룹(100, 200)은 상기 배터리 모듈들의 제2 그룹(300, 400)과 상기 제1 방향으로 제2 거리(d2)만큼 이격되어 구비되며, 상기 제2 거리(d2)는 상기 제1 거리(d1, d3)에 비하여 크게 구비될 수 있다. 예컨대, 가이드 부재(530)가 위치된 제2 배터리 모듈(200)과 제3 배터리 모듈(300) 사이의 간격(d2)은 실링 부재(540)가 형성된 제1 배터리 모듈(100)과 제2 배터리 모듈(200) 사이의 간격(d1)보다 더 넓게 형성될 수 있다. 또한, 제2 배터리 모듈(200)과 제3 배터리 모듈(300) 사이의 간격(d2)은 제3 배터리 모듈(300)과 제4 배터리 모듈(400) 사이의 간격(d3)보다 더 넓게 형성될 수 있다.Referring to FIG. 4, the battery modules of the first and second groups 100, 200, 300, and 400 are spaced apart from each other by first distances d1 and d3 in the first direction, Wherein the first group of the battery modules is spaced apart from the second group of battery modules by a second distance d2 in the first direction, 1 distance d1 and d3. The distance d2 between the second battery module 200 and the third battery module 300 where the guide member 530 is located is determined by the distance d2 between the first battery module 100 in which the sealing member 540 is formed, May be formed to be wider than an interval (d1) between the modules (200). The distance d2 between the second battery module 200 and the third battery module 300 is wider than the gap d3 between the third battery module 300 and the fourth battery module 400 .

여기서, 가이드 부재(530)가 형성된 제2 배터리 모듈(200)과 제3 배터리 모듈(300)의 사이의 간격은 15㎜~25㎜이며, 실링 부재(540)가 형성된 제1 배터리 모듈(100)과 제2 배터리 모듈(200) 사이, 및 제3 배터리 모듈(300)과 제4 배터리 모듈(400)의 사이의 간격은 5㎜~10㎜일 수 있다.The gap between the second battery module 200 and the third battery module 300 in which the guide member 530 is formed is 15 mm to 25 mm and the first battery module 100, And the interval between the third battery module 300 and the fourth battery module 400 may be 5 mm to 10 mm.

이에 의해 바이패스 인렛(520)으로 공급된 냉각매체가 제1 및 제2 배터리 모듈(100, 200)의 양단부를 통과하여, 제2 배터리 모듈(200)과 제3 배터리 모듈(300) 사이로 원활하게 유입될 수 있다. 이후, 바이패스 인렛(520)으로부터 공급된 냉각매체는, 메인 인렛(510)으로부터 공급되어 제1 배터리 모듈(100) 및 제2 배터리 모듈(200)의 중앙부를 통과한 냉각매체와 결합될 수 있으며, 이와 같이 결합된 냉각매체는 함께 제3 배터리 모듈(300)의 중앙부로 유입될 수 있다.The cooling medium supplied to the bypass inlet 520 passes through both ends of the first and second battery modules 100 and 200 and flows smoothly between the second battery module 200 and the third battery module 300 Can be introduced. The cooling medium supplied from the bypass inlet 520 may be combined with the cooling medium supplied from the main inlet 510 and passing through the center of the first battery module 100 and the second battery module 200 And the combined cooling medium may be introduced into the central portion of the third battery module 300 together.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 팩의 정면도이다.5 is a front view of a battery pack according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 배터리 팩의 정면에는 메인 인렛(510)과 바이패스 인렛(520)이 형성되어 있다. 메인 인렛(510)으로 공급된 냉각매체는 제1 냉매흐름통로(P1) 중으로 공급되어 제1 배터리 모듈(100)의 중앙부를 향하여 공급되는데, 이때 각 배터리 셀(10)의 사이에는 배리어(150)가 위치된다. 배리어(150)는 배터리 셀(10) 사이에 일정 공간을 만들어 주어 냉각매체가 통과할 수 있는 통로를 제공해준다.Referring to FIG. 5, a main inlet 510 and a bypass inlet 520 are formed on the front surface of the battery pack. The cooling medium supplied to the main inlet 510 is supplied into the first refrigerant flow path P1 and is supplied toward the center of the first battery module 100. The barrier 150 is disposed between the battery cells 10, . The barrier 150 provides a space between the battery cells 10 to allow passage of the cooling medium therethrough.

그리고, 바이패스 인렛(520)으로부터 공급된 냉각매체는 제2 냉매흐름통로(P2) 중으로 공급되어 제1 배터리 모듈(100)의 양단부를 향하여 공급되는데, 이때 제1 및 제2 배터리 모듈(100, 200)의 양단부에는 각 측면체결부(112, 212, 도 2 참조) 사이에 공간이 형성된다. 이에 의해 바이패스 인렛(520)으로 공급된 냉각매체가 제1 및 제2 배터리 모듈(100, 200)의 양단부를 따라서 원활하게 통과할 수 있다.The cooling medium supplied from the bypass inlet 520 is supplied into the second refrigerant flow path P2 to be supplied toward both ends of the first battery module 100. At this time, the first and second battery modules 100, 200 are formed at both ends thereof with a space between the side fastening portions 112, 212 (see FIG. 2). As a result, the cooling medium supplied to the bypass inlet 520 can smoothly pass along both ends of the first and second battery modules 100 and 200.

[표 1]에는 본원발명에 따른 바이패스 인렛(520)의 유무에 따른 냉각매체의 유량별 배터리 셀 간의 온도차 및 배터리 셀과 주변의 온도 편차에 대하여 나타내었다.Table 1 shows the temperature difference between the battery cells and the temperature difference between the battery cells and the periphery according to the flow rate of the cooling medium according to whether or not the bypass inlet 520 according to the present invention is present.

구분division 바이패스 인렛(X)Bypass inlet (X) 바이패스 인렛(O)Bypass inlet (O) 냉각매체 유량Cooling medium flow rate 1.5A1.5A 3A3A 4A4A 2A2A 목표값 대비 배터리 셀 간의 온도차(℃)Temperature difference (° C) between battery cell and target value +3.2+3.2 +1.3+1.3 +0.4+0.4 -0.6-0.6 목표값 대비 배터리 셀과 주변의 온도차(℃)Temperature difference between the battery cell and the target value (° C) +4.2+4.2 -0.3-0.3 -1.8-1.8 -1.9-1.9

[표 1]에서 보는 바와 같이, 다른 배터리 모듈에 위치된 배터리 셀 간의 온도차는 일정 목표값 이하로 제어되어야 하며, 배터리 셀과 주변의 온도차는 역시 일정 목표값 이하로 제어되어야 한다. 먼저, 바이패스 인렛이 형성되지 않은 경우를 보면 ("바이패스 인렛(X)", 냉각매체의 유량을 1.5A로 공급하는 경우 배터리 셀 간의 온도차가 목표값 대비 3.2℃가 높았다. 그리고, 배터리 셀과 주변의 온도차는 목표값 대비 4.2℃가 높으므로, 배터리 팩에서 요구하는 스펙(spec)을 만족하지 않는다.As shown in Table 1, the temperature difference between the battery cells located in the other battery modules should be controlled to be equal to or less than a predetermined target value, and the temperature difference between the battery cells and the surroundings should also be controlled to a certain target value or less. First, when the bypass inlet is not formed ("Bypass inlet (X)", when the flow rate of the cooling medium is supplied at 1.5 A, the temperature difference between the battery cells is 3.2 ° C. higher than the target value. And the ambient temperature difference is 4.2 ℃ higher than the target value, it does not satisfy the specification required by the battery pack.

또한, 바이패스 인렛이 형성되지 않은 경우, 냉각매체의 유량을 각각 3A, 4A로 증가시킨 경우에는 배터리 셀과 주변의 온도차가 각각 목표값 대비 0.3℃가 낮거나, 1.8℃가 낮으므로 스펙을 만족한다. 하지만, 배터리 셀 간의 온도차가 각각 목표값 대비 1.3℃가 높거나, 0.4℃가 높으므로 스펙을 만족하지 못한다.When the flow rate of the cooling medium is increased to 3A and 4A, respectively, when the bypass inlet is not formed, the temperature difference between the battery cell and the surroundings is 0.3 ° C lower than the target value or 1.8 ° C lower than the target value. do. However, since the temperature difference between the battery cells is 1.3 ° C higher than the target value or 0.4 ° C higher than the target value, the specifications can not be satisfied.

본 발명의 실시예에 따라 바이패스 인렛이 설치된 경우를 살펴보면 ("바이패스 인렛(O)", 냉각매체의 유량을 2A로 공급하였을 때 배터리 셀 간의 온도차는 목표값 대비 0.6℃가 낮았다. 그리고, 배터리 셀과 주변의 온도차는 목표값 대비 1.9℃가 낮으므로 배터리 팩에서 요구하는 스펙을 만족함을 알 수 있다.According to the embodiment of the present invention, when the bypass inlet is installed ("bypass inlet (O)"), when the flow rate of the cooling medium is 2 A, the temperature difference between the battery cells is 0.6 ° C. lower than the target value. The difference between the temperature of the battery cell and the ambient temperature is 1.9 ° C lower than the target value, so that it meets the specifications required by the battery pack.

즉, 바이패스 인렛이 형성된 경우에는 바이패스 인렛이 형성되지 않은 경우보다 더 낮은 유량으로 냉각매체를 공급하더라도, 배터리 팩에서 요구하는 스펙을 만족하는 결과를 나타냄을 알 수 있다.That is, when the bypass inlet is formed, even if the cooling medium is supplied at a lower flow rate than when the bypass inlet is not formed, it can be seen that the specification satisfies the specifications required by the battery pack.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 모식도이다.6 is a schematic diagram of a battery pack according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 복수개의 배터리 모듈들은 배터리 모듈들의 제1 및 제2 그룹(100, 200, 500, 600) 사이에서 상기 제1 그룹(100, 200)과 제2 그룹(500, 600)과 함께 정렬되는 배터리 모듈들의 제3 그룹(300, 400)을 포함할 수 있다. 예컨대, 하우징(700) 내부에 6개의 배터리 모듈(100, 200, 300, 400, 500, 600)을 수용한다. 여기서, 각 배터리 모듈(100, 200, 300, 400, 500, 600) 간의 온도 차를 보상하기 위하여, 상기 제1 냉매흐름통로(P1)는 상기 제3 그룹(300, 400)의 배터리 모듈들을 추가로 통과하고, 상기 제2 냉매흐름통로(P2)는 상기 제3 그룹(300, 400)의 배터리 모듈들의 엔드 플레이트들(110, 도 2 참조)과 하우징(700)의 내면 사이에서 추가로 연장될 수 있다. 상기 수렴냉매흐름통로(P3)는, 제1 수렴냉매흐름통로(P3a)와 제2 수렴냉매흐름통로(P3b)를 포함하되, 상기 제1 수렴냉매흐름통로(P3a)는 상기 배터리 모듈들의 제1 그룹(100, 200)과 상기 배터리 모듈들의 제3 그룹(300, 400) 사이에서 제1 냉매흐름통로(P1)와 제2 냉매흐름통로(P2)를 결합시키고, 및 상기 제2 수렴냉매흐름통로(P3b)는 상기 배터리 모듈들의 제3 그룹(300, 400)과 상기 배터리 모듈들의 제2 그룹(500, 600) 사이에서 제1 냉매흐름통로(P1)와 제2 냉매흐름통로(P2)를 결합시킬 수 있다.Referring to FIG. 6, a plurality of battery modules are connected between the first group 100, 200 and the second group 500, 600 between the first and second groups 100, 200, 500, And a third group of battery modules 300, 400 that are aligned together. For example, six battery modules 100, 200, 300, 400, 500, 600 are accommodated in the housing 700. In order to compensate for the difference in temperature between the battery modules 100, 200, 300, 400, 500 and 600, the first refrigerant flow path P1 connects the battery modules of the third group 300, And the second refrigerant flow path P2 is further extended between the end plates 110 (see FIG. 2) of the battery modules of the third group 300, 400 and the inner surface of the housing 700 . Wherein the converging refrigerant flow passage P3 includes a first converging refrigerant flow passage P3a and a second converging refrigerant flow passage P3b wherein the first converging refrigerant flow passage P3a is a first convergent refrigerant flow passage P3a, The first and second refrigerant flow passages P1 and P2 are coupled between the group 100 and 200 and the third group of battery modules 300 and 400, (P3b) couples the first refrigerant flow path (P1) and the second refrigerant flow path (P2) between the third group of battery modules (300, 400) and the second group of battery modules .

하우징(700)에는 단차부(560) 및 가이드 부재(530)가 형성될 수 있다. 여기에서, 상기 배터리 모듈들(100, 200, 300, 400, 500, 600)은 순차적으로 제1 방향으로 서로 이격되어 구비될 수 있으며, 상기 배터리 모듈들의 제1 그룹(100, 200)은 제1 및 제2 배터리 모듈(100, 200)을 포함하고, 상기 배터리 모듈들의 제2 그룹(500, 600)은 제5 및 제6 배터리 모듈(500, 600)을 포함하며, 상기 제1 및 제2 그룹(100, 200, 500, 600) 사이에 구비되는 배터리 모듈들의 제3 그룹(300, 400)은 제3 및 제4 배터리 모듈(300, 400)을 포함할 수 있다. 단차부(560) 및 가이드 부재(530)는 둘다 바이패스 인렛(520)으로부터 공급된 냉각매체의 흐름을 제어하는 역할을 한다. 이때, 상기 수렴냉매흐름통로(P3)는 상기 제3 그룹(300, 400)의 배터리 모듈들의 엔드 플레이트들(110, 도 2 참조)과 상기 하우징(700)의 내면 사이의 거리는 상기 제1 그룹(100, 200)의 배터리 모듈들의 엔드 플레이트들(110, 도 2 참조)과 상기 하우징(700)의 내면 사이의 거리에 비하여 짧은 거리가 되도록, 상기 배터리 모듈들의 제1 그룹(100, 200)과 상기 배터리 모듈들의 제3 그룹(300, 400) 사이에 단차부를 포함할 수 있다. 예컨대, 단차부(560)는 제2 배터리 모듈(200)과 제3 배터리 모듈(300) 사이에 위치되고, 가이드 부재(530)는 제4 배터리 모듈(400)과 제5 배터리 모듈(500) 사이에 위치될 수 있다. 또한, 상기 수렴냉매흐름통로(P3)는 상기 배터리 모듈들의 제3 그룹(300, 400)과 인접한 제2 그룹(500, 600)의 배터리 모듈과 상기 하우징(700)의 내면 사이에 구비되는 하나 이상의 가이드 부재(530)를 더 포함하고, 상기 가이드 부재(530)는 상기 제1 냉매흐름통로(P1)와 제2 냉매흐름통로(P2)를 결합시키도록 상기 제2 수렴냉매흐름통로(P3b)를 가이드할 수 있다.The housing 700 may have a stepped portion 560 and a guide member 530 formed thereon. Here, the battery modules 100, 200, 300, 400, 500, 600 may be sequentially spaced apart from each other in a first direction, and the first group 100, And a second battery module (100, 200), wherein the second group of battery modules (500, 600) comprises a fifth and a sixth battery module (500, 600), the first and second groups The third group of battery modules 300 and 400 included between the first and second battery modules 100, 200, 500 and 600 may include third and fourth battery modules 300 and 400. Both the stepped portion 560 and the guide member 530 serve to control the flow of the cooling medium supplied from the bypass inlet 520. 2) of the battery modules of the third group 300 and 400 and the inner surface of the housing 700 may be spaced apart from the first group The first group 100 and the second group 200 of the battery modules are spaced apart from each other by a distance shorter than the distance between the end plates 110 of the battery modules 100 and 200 (see FIG. 2) And may include a step between the third group of battery modules 300, 400. For example, the stepped portion 560 is positioned between the second battery module 200 and the third battery module 300, and the guide member 530 is positioned between the fourth battery module 400 and the fifth battery module 500 Lt; / RTI > The convergent refrigerant flow path P3 may be provided between the battery modules of the second group 500 and 600 adjacent to the third group 300 and 400 of the battery modules and the inner surface of the housing 700, The guide member 530 may further include a guide member 530 to guide the second convergent refrigerant flow passage P3b to connect the first refrigerant flow path P1 and the second refrigerant flow path P2 You can guide.

이에 의해 바이패스 인렛(520)으로부터 공급되는 온도가 낮은 냉각매체의 흐름을 제어하는 단차부(560) 또는 가이드 부재(530)를 각각 2개 단위의 배터리 모듈(100, 200, 300, 400, 500, 600) 사이에 형성한다. 여기서, 각 배터리 모듈(100, 200, 300, 400, 500, 600) 간의 바람직한 온도 차는 약 4℃~5℃ 정도이다. 이때, 팬을 가동하지 않으면서도 각 배터리 모듈(100, 200, 300, 400, 500, 600) 간에 약 4℃~5℃ 정도의 온도 차를 유지하기 위해서는 2개 단위의 배터리 모듈(100, 200, 300, 400, 500, 600)의 사이에서 냉각매체의 흐름을 제어하는 것이 바람직하다.The step unit 560 or the guide member 530 for controlling the flow of the cooling medium having a low temperature supplied from the bypass inlet 520 is divided into two battery modules 100, 200, 300, 400, 500 , 600). Here, a preferable temperature difference between the battery modules 100, 200, 300, 400, 500, and 600 is about 4 ° C to 5 ° C. In order to maintain a temperature difference of about 4 ° C to 5 ° C between the battery modules 100, 200, 300, 400, 500 and 600 without operating the fans, the battery modules 100, 200, 300, 400, 500, 600). &Lt; / RTI >

즉, 낮은 냉각매체의 유량에서도 각 배터리 모듈(100, 200, 300, 400, 500, 600) 간에 바람직한 온도 차를 낼 수 있도록 냉각매체의 흐름을 제어하기 위하여, 2개 단위의 배터리 모듈(100, 200, 300, 400, 500, 600) 사이에 단차부(560) 또는 가이드 부재(530)를 형성하는 것이 바람직하다.That is, in order to control the flow of the cooling medium so as to obtain a preferable temperature difference between the battery modules 100, 200, 300, 400, 500, 600 even at a low cooling medium flow rate, 200, 300, 400, 500, and 600. The guide member 530 may be formed of a flat plate.

본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩은 제1 그룹(100, 200)과 제2 그룹(500, 600) 사이인, 예컨대 제2 배터리 모듈(200)과 제3 배터리 모듈(300) 사이에 위치된 하우징(700)에 단차부(560)가 형성될 수 있다. 그리고, 제3 그룹(300, 400)과 제2 그룹(500, 600) 사이인, 예컨대 제5 배터리 모듈(500)의 엔드 플레이트들(110, 도 2 참조)과 하우징(700)의 내면 사이에는 가이드 부재(530)가 형성될 수 있다.The battery pack according to another embodiment of the present invention may be disposed between the first and second groups 100 and 200 and between the second and third battery modules 200 and 300, The stepped portion 560 may be formed in the housing 700. Between the end plates 110 (see FIG. 2) of the fifth battery module 500, for example between the third group 300 and the second group 500, and the inner side of the housing 700, A guide member 530 may be formed.

단차부(560)는 제2 냉매흐름통로(P2)를 통하도록 바이패스 인렛(520)으로 공급된 냉각매체가, 예컨대 제1 및 제2 배터리 모듈(100, 200)의 양쪽 단부를 통과한 이후에 상기 제1 냉매흐름통로(P1) 중의 냉각매체와 결합하기 위하여 배터리 모듈들의 제1 그룹(100, 200)과 제3 그룹(300, 400) 사이에서 상기 제1 수렴냉매흐름통로(P3a)를 가이드할 수 있다. 예컨대, 상기 단차부(560)는 냉각매체를 상기 제2 냉매흐름통로(P2)에서 상기 제3 그룹(300, 400)인 제3 및 제4 배터리 모듈의 중앙부로 유입되도록 할 수 있다.The stepped portion 560 may be configured such that the cooling medium supplied to the bypass inlet 520 to pass through the second refrigerant flow path P2 passes through both ends of the first and second battery modules 100 and 200 (P3a) between the first group of battery modules (100, 200) and the third group (300, 400) for coupling with the cooling medium in the first refrigerant flow path (P1) You can guide. For example, the stepped portion 560 may allow the cooling medium to flow from the second refrigerant flow path P2 to the central portions of the third and fourth battery modules 300 and 400, respectively.

여기서, 단차부(560)는 하우징(700)의 폭이 점차 좁아지도록 경사지게 형성될 수 있다. 이에 의해 하우징(700)에 단차부(560)가 형성되기 전의 하우징(700)의 상부흐름의 폭(W1)보다 단차부(560)가 형성된 후의 하우징(700)의 하부흐름의 폭(W2)이 더 좁게 형성된다. 이러한 단차부(560)는 제3 배터리 모듈(300)의 외면과 하우징(700) 사이를 제2 냉매흐름통로(P2)가 좁아지도록 형성될 수 있다. Here, the stepped portion 560 may be formed to be inclined so that the width of the housing 700 is gradually narrowed. The width W2 of the lower flow of the housing 700 after the step portion 560 is formed is larger than the width W1 of the upper flow of the housing 700 before the step portion 560 is formed in the housing 700 . The stepped portion 560 may be formed between the outer surface of the third battery module 300 and the housing 700 such that the second refrigerant flow path P2 is narrowed.

배터리 모듈들의 제1 그룹(100, 200) 중의 제2 냉매흐름통로를 통과하는 냉각매체의 일부는 배터리 모듈들의 제3 그룹(300, 400) 중의 제2 냉매흐름통로를 연속적으로 통과할 수 있고, 상기 배터리 모듈들의 제1 그룹(100, 200) 중의 제2 냉매흐름통로를 통과하는 냉각매체의 다른 일부는 제1 수렴냉매흐름통로(P3a) 중으로 유입될 수 있다. 예컨대, 이에 의해 제1 그룹(100, 200)인 제1 및 제2 배터리 모듈(100, 200)의 양단부를 통과한 냉각매체의 일부는 제3 그룹(300, 400)인 제3 배터리 모듈(300)의 외면으로 유입되고, 다른 일부는 제3 배터리 모듈(300)의 중앙부로 유입될 수 있다.A portion of the cooling medium passing through the second refrigerant flow path in the first group of battery modules 100, 200 may continuously pass through the second refrigerant flow path in the third group of battery modules 300, 400, Another portion of the cooling medium passing through the second refrigerant flow path in the first group 100, 200 of battery modules may be introduced into the first convergent refrigerant flow path P3a. For example, a portion of the cooling medium that has passed both ends of the first and second battery modules 100 and 200, which are the first group 100 and the second battery module 200, And the other part may be introduced into the central portion of the third battery module 300. [

이어서, 상기 배터리 모듈들의 제3 그룹(300, 400) 중의 제2 냉매흐름통로(P2)를 통과하는 냉각매체의 일부는 상기 배터리 모듈들의 제3 그룹(300, 400)과 배터리 모듈들의 제2 그룹(500, 600) 사이에서 상기 배터리 모듈들의 제2 그룹(500, 600) 중의 제1 냉매흐름통로(P1)와 결합하기 위하여 상기 제2 수렴냉매흐름통로(P3b)로 통과할 수 있다. 예컨대, 제3 배터리 모듈(300)의 외면을 따라서 통과한 냉각매체는 제4 배터리 모듈(400)의 양단부를 통과할 수 있다. 그리고, 제2 수렴냉매흐름통로(P3b)으로 유입된 냉각매체는 제5 배터리 모듈(500)의 외면과 하우징(700)의 내면 사이에 위치된 가이드 부재(530)에 의하여 제5 배터리 모듈(500)의 중앙부로 유입된다. 여기서, 가이드 부재(530)는 제5 배터리 모듈(500)의 외면과 하우징(700)의 내면 사이를 완전히 폐쇄하도록 형성된다.A portion of the cooling medium passing through the second refrigerant flow path (P2) of the third group of battery modules (300, 400) is then connected to the third group of battery modules (300, 400) May pass through the second converging refrigerant flow path (P3b) to engage the first refrigerant flow path (P1) of the second group of battery modules (500, 600) between the first and second converters (500, 600). For example, the cooling medium that has passed along the outer surface of the third battery module 300 can pass through both ends of the fourth battery module 400. The cooling medium introduced into the second convergent refrigerant flow path P3b is guided by the guide member 530 positioned between the outer surface of the fifth battery module 500 and the inner surface of the housing 700, As shown in FIG. Here, the guide member 530 is formed to completely close the space between the outer surface of the fifth battery module 500 and the inner surface of the housing 700.

그리고 나서, 제2 수렴냉매흐름통로(P3b)에 의하여 냉각매체는 제4 배터리 모듈(400)의 양쪽 단부로부터 제5 배터리 모듈(500)의 중앙부로 유입된 냉각매체는 메인 인렛(510)으로부터 제1 냉매흐름통로(P1)으로 공급되거나, 또는 제1 수렴냉매흐름통로(P3a)로부터 공급된 냉각매체는 결합하여, 제6 배터리 모듈(600)의 중앙부를 통과한 뒤 아웃렛(550)으로 배출된다.The cooling medium introduced from the opposite ends of the fourth battery module 400 to the central portion of the fifth battery module 500 by the second convergent refrigerant flow path P3b is discharged from the main inlet 510 The cooling medium supplied to the first refrigerant flow passage P1 or the first convergent refrigerant flow passage P3a is coupled and discharged to the outlet 550 after passing through the central portion of the sixth battery module 600 .

또한, 메인 인렛(510)으로부터 제1 냉매흐름통로(P1)로 공급된 냉각매체와 바이패스 인렛(520)으로부터 제2 냉매흐름통로(P2)로 공급된 냉각매체는 제1 및 제2 수렴냉매흐름통로(P3a, P3b)에 의하여 결합되는 것을 제외하고는 혼합되지 않도록 해야 한다. 따라서, 상기 제1 그룹(100, 200)의 배터리 모듈들 사이 및 상기 제3 그룹(300, 400)의 배터리 모듈들 사이에서 상기 제2 냉매흐름통로(P2)로부터 상기 제1 냉매흐름통로(P1)를 실링하기 위하여 하나 이상의 실링 부재(540)가 구비되고, 및 상기 제2 그룹 (500, 600)의 배터리 모듈들 사이에는 상기 제2 그룹 (500, 600)의 배터리 모듈들의 외면으로부터 제1 냉매흐름통로(P1)를 실링하기 위하여 하나 이상의 실링 부재(540)가 구비될 수 있다. 예컨대, 상기 제1 그룹(100, 200)에서 제1 배터리 모듈(100)과 제2 배터리 모듈(200) 사이의 양단, 제3 그룹(300, 400)에서 제3 배터리 모듈(300)과 제4 배터리 모듈(400)의 양단, 제4 그룹(500, 600)에서 제5 배터리 모듈(500)과 제6 배터리 모듈(600)의 양단, 및 제6 배터리 모듈(600)과 아웃렛(550)이 위치된 하우징(700)의 내면 사이에는 실링 부재(540)가 더 형성될 수 있다.The cooling medium supplied from the main inlet 510 to the first refrigerant flow path P1 and the cooling medium supplied from the bypass inlet 520 to the second refrigerant flow path P2 are supplied to the first and second convergent refrigerants P1, They should not be mixed except that they are combined by the flow passages P3a and P3b. Thus, the first refrigerant flow path (P1) is connected to the first refrigerant flow path (P2) between the battery modules of the first group (100, 200) and between the battery modules of the third group (500, 600) are provided with at least one sealing member (540) for sealing the battery modules of the second group (500, 600) and between the battery modules of the second group One or more sealing members 540 may be provided to seal flow passage P1. For example, both ends of the first battery module 100 and the second battery module 200 in the first group 100 and the third battery module 200 in the third group 300, Both ends of the fifth battery module 500 and the sixth battery module 600 in the fourth group 500 and 600 and both ends of the sixth battery module 600 and the outlet 550 are positioned at both ends of the battery module 400, A sealing member 540 may be further formed between the inner surfaces of the housing 700.

여기서, 배터리 모듈들(100, 200, 300, 400, 500, 600)에서 인접한 배터리 모듈 간의 간격은 다르게 형성될 수 있다. 이는 바이패스 인렛(520)으로부터 공급되어 제3 배터리 모듈(300)의 중앙부 측으로 유입되는 냉각매체, 및 제4 배터리 모듈(400)의 양단부를 통과하여 제5 배터리 모듈(500)의 중앙부 측으로 유입되는 냉각매체가 보다 원활하게 이동할 수 있도록 하기 위함이다.Here, the interval between adjacent battery modules in the battery modules 100, 200, 300, 400, 500, and 600 may be formed differently. The cooling medium is supplied from the bypass inlet 520 to the center portion of the third battery module 300 and flows through the opposite ends of the fourth battery module 400 to the center portion of the fifth battery module 500 So that the cooling medium can move more smoothly.

상기 제1 그룹(100, 200), 제3 그룹(300, 400) 및 제2 그룹(500, 600)의 배터리 모듈들은 상기 제1 방향으로 제3 거리(d4, d6, d8)만큼 서로 이격되어 구비되고, 상기 배터리 모듈들의 그룹들은 상기 제1 방향으로 제4 거리(d5, d7)만큼 이격되며, 상기 제4 거리(d5, d7)는 상기 제3 거리(d4, d6, d8)에 비하여 크게 구비될 수 있다. 예컨대, 제1 그룹(100, 200)에서 제1 배터리 모듈(100)과 제2 배터리 모듈(200) 사이의 간격(d4), 제3 그룹(300, 400)에서 제3 배터리 모듈(300)과 제4 배터리 모듈(400) 사이의 간격(d6), 및 제2 그룹(500, 600)에서 제5 배터리 모듈(500)과 제6 배터리 모듈(600) 사이의 간격(d8)은 동일하게 형성될 수 있다. 그러나, 제1 그룹과 제3 그룹의 사이인 제2 배터리 모듈(200)과 제3 배터리 모듈(300) 사이의 간격(d5), 및 제3 그룹과 제2 그룹의 사이인 제4 배터리 모듈(400)과 제5 배터리 모듈(500) 사이의 간격(d7)은 상기 d4, d6 및 d8보다 더 크게 형성될 수 있다.The battery modules of the first group 100, 200, the third group 300 and the second group 500 are spaced apart from each other by the third distances d4, d6, d8 in the first direction Wherein the groups of the battery modules are spaced apart by a fourth distance d5 and d7 in the first direction and the fourth distances d5 and d7 are larger than the third distances d4, d6, and d8 . For example, the interval d4 between the first battery module 100 and the second battery module 200 in the first group 100, 200, the interval d4 between the third battery module 300 and the third battery module 300 in the third group 300, The interval d6 between the fourth battery modules 400 and the interval d8 between the fifth battery module 500 and the sixth battery module 600 in the second group 500 and 600 are the same . However, the interval d5 between the second battery module 200 and the third battery module 300 between the first group and the third group, and the interval d5 between the third group and the third group, 400 and the fifth battery module 500 may be formed to be larger than the d4, d6, and d8.

본 실시예에서는 도시되지 않았지만, 단차부(560)는 특정 배터리 모듈의 양단부와 하우징(700)의 내면 사이를 폐쇄하도록 형성되어, 가이드 부재(530)와 같은 역할을 할 수도 있다.Although not shown in this embodiment, the stepped portion 560 may be formed to close both ends of the specific battery module and the inner surface of the housing 700, and may serve as the guide member 530.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 모식도이다.7 is a schematic diagram of a battery pack according to another embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 하우징(700) 내부에는 6개의 배터리 모듈(100, 200, 300, 400, 500, 600)이 수용된다. 여기서, 각 배터리 모듈(100, 200, 300, 400, 500, 600) 간의 온도 차를 보상하기 위하여 하우징(700)에는 제1 가이드 부재(530a) 및 제2 가이드 부재(530b)가 형성될 수 있다. 상기 수렴냉매흐름통로(P3)는 하나 이상의 제1 가이드 부재(530a)와 하나 이상의 제2 가이드 부재(530b)를 더 포함하고, 상기 하나 이상의 제1 가이드 부재(530a)는 상기 제3 그룹(300, 400)의 배터리 모듈들의 엔드 플레이트들과 상기 하우징(700)의 내면 사이에서 상기 제2 냉매흐름통로(P2)를 부분적으로 제한하여 상기 제1 냉매흐름통로(P1)와 제2 냉매흐름통로(P2)를 결합시키도록 상기 제1 수렴냉매흐름통로(P3a)를 가이드하고, 및 상기 하나 이상의 제2 가이드 부재(530b)는 상기 배터리 모듈들의 제1 그룹(100, 200)과 인접한 제2 그룹(500, 600)의 배터리 모듈들과 상기 하우징(700)의 내면 사이에서 상기 제1 냉매흐름통로(P1)와 제2 냉매흐름통로(P2)를 결합시키도록 상기 제2 수렴냉매흐름통로(P3b)를 가이드할 수 있다.Referring to FIG. 7, six battery modules 100, 200, 300, 400, 500 and 600 are accommodated in the housing 700. Here, the first guide member 530a and the second guide member 530b may be formed on the housing 700 to compensate for a temperature difference between the battery modules 100, 200, 300, 400, 500 and 600 . Wherein the converging refrigerant flow path P3 further comprises at least one first guide member 530a and at least one second guide member 530b and the at least one first guide member 530a is connected to the third group 300 Between the end plates of the battery modules of the first and second refrigerant flow passages (P1, P2) and the inner surface of the housing (700) to partially restrict the second refrigerant flow passage (P2) And the at least one second guide member 530b guides the first converging refrigerant flow path P3a to couple to the first group 100, 200 of the battery modules, The second convergent refrigerant flow passage P3b to couple the first refrigerant flow passage P1 and the second refrigerant flow passage P2 between the battery modules of the first and second converging refrigerant flow passages 500 and 600 and the inner surface of the housing 700, Can be guided.

제1 가이드 부재(530a) 및 제2 가이드 부재(530b)는 둘다 바이패스 인렛(520)으로부터 공급된 냉각매체의 흐름을 제어하는 역할을 할 수 있고, 특히, 제2 냉매흐름통로(P2)로부터 냉각매체의 흐름을 제1 수렴냉매흐름통로(P3a) 또는 제2 수렴냉매흐름통로(P3b)로 향하도록 할 수 있다. 이때, 제1 가이드 부재(530a)는 배터리 모듈들의 제1 그룹(100, 200)과 배터리 모듈들의 제3 그룹(300, 400) 사이에 구비될 수 있는데, 예컨대, 제2 배터리 모듈(200)과 제3 배터리 모듈(300) 사이에 위치될 수 있다. 상기 제2 가이드 부재(530b)는 배터리 모듈들의 제3 그룹(300, 400)과 배터리 모듈들의 제4 그룹(500, 600) 사이에 구비될 수 있는데, 예컨대, 제4 배터리 모듈(400)과 제5 배터리 모듈(500) 사이에 위치될 수 있다.Both the first guide member 530a and the second guide member 530b can serve to control the flow of the cooling medium supplied from the bypass inlet 520 and in particular to the second refrigerant flow path P2 The flow of the cooling medium may be directed to the first converging refrigerant flow passage P3a or the second converging refrigerant flow passage P3b. The first guide member 530a may be disposed between the first group 100 and the second group 300 of the battery modules 300 and 400. For example, The third battery module 300 may be located between the first battery module 300 and the third battery module 300. The second guide member 530b may be provided between the third group 300 and the battery module 400 and between the fourth group 500 and the battery module 600. For example, 5 < / RTI > battery module 500 as shown in FIG.

제1 가이드 부재(530a)는 제3 배터리 모듈(300)와 하우징(700) 내면 사이인, 제3 배터리 모듈의 양쪽 단부에서 상기 제2 냉매흐름통로(P2)의 적어도 일부를 막도록 위치된다. 이에 의해 바이패스 인렛(520)으로 공급된 냉각매체는 제2 냉매흐름통로(P2)에 의하여 제1 및 제2 배터리 모듈(100, 200)의 양쪽 단부를 따라서 통과하고, 일부는 제1 수렴냉매흐름통로(P3a)에 의하여 제3 배터리 모듈(300)의 중앙부로 유입되고, 나머지는 제2 냉매흐름통로(P2) 중에 연속적으로 제3 배터리 모듈(300)의 양쪽 단부를 따라서 유입되도록 형성될 수 있다. 즉, 제1 가이드 부재(530a)는 제3 배터리 모듈(300)의 양단부와 하우징(700) 사이를 일부만 폐쇄하도록 형성될 수 있다.The first guide member 530a is positioned between the third battery module 300 and the inner surface of the housing 700 so as to block at least a part of the second refrigerant flow passage P2 at both ends of the third battery module. Whereby the cooling medium supplied to the bypass inlet 520 is passed by the second refrigerant flow path P2 along both ends of the first and second battery modules 100 and 200, May flow into the central portion of the third battery module 300 by the flow passage P3a and the remainder may be formed to flow continuously along the both ends of the third battery module 300 in the second refrigerant flow passage P2 have. That is, the first guide member 530a may be formed to partially close both ends of the third battery module 300 and the housing 700.

그리고, 제2 냉매흐름통로(P2)에 의하여 제4 배터리 모듈(400)의 양쪽 단부를 따라서 통과한 냉각매체는 제5 배터리 모듈(500)의 양단부와 하우징(700) 내면 사이에 배리어(barrier)로 형성된 제2 가이드 부재(530b)에 의해 제2 수렴냉매흐름통로(P3b)에 의하여 제5 배터리 모듈(500)의 중앙부로 유입될 수 있다. 그리고 나서, 제6 배터리 모듈(600)의 중앙부를 통과한 뒤 아웃렛(550)으로 배출된다.The cooling medium that has passed along both ends of the fourth battery module 400 by the second refrigerant flow path P2 has a barrier between both ends of the fifth battery module 500 and the inner surface of the housing 700. [ The second guide member 530b formed of the second converging coolant flow passage P3b may be introduced into the center of the fifth battery module 500 by the second converging coolant flow passage P3b. Then, after passing through the central portion of the sixth battery module 600, it is discharged to the outlet 550.

이때, 메인 인렛(510)으로부터 공급된 냉각매체는 제1 냉매흐름통로(P1)에 의하여 제1, 제2, 제3, 제4, 제5 및 제6 배터리 모듈(100, 200, 300, 400, 500, 600)의 중앙부를 통과한 뒤 아웃렛(550)으로 배출된다.The cooling medium supplied from the main inlet 510 flows through the first refrigerant flow path P1 to the first, second, third, fourth, fifth and sixth battery modules 100, 200, 300, 400 500, and 600, and then discharged to the outlet 550. [

여기서, 메인 인렛(510)과 바이패스 인렛(520)으로부터 공급된 냉각매체는 제1 수렴냉매흐름통로(P3a) 및 제2 수렴냉매흐름통로(P3b)에 의하여 향하는 것 외에는 혼합되지 않도록 해야 한다. 이를 위하여, 제1 배터리 모듈(100)과 제2 배터리 모듈(200) 사이의 양단, 제3 배터리 모듈(300)과 제4 배터리 모듈(400)의 양단, 제5 배터리 모듈(500)과 제6 배터리 모듈(600)의 양단, 및 제6 배터리 모듈(600)과 아웃렛(550)이 위치된 하우징(700)의 내면 사이에는 실링 부재(540)가 더 형성될 수 있다.Here, the cooling medium supplied from the main inlet 510 and the bypass inlet 520 should not be mixed except for being directed by the first converging refrigerant flow passage P3a and the second converging refrigerant flow passage P3b. For this, both ends of the first battery module 100 and the second battery module 200, both ends of the third battery module 300 and the fourth battery module 400, the fifth battery module 500, A sealing member 540 may be further formed between both ends of the battery module 600 and between the sixth battery module 600 and the inner surface of the housing 700 where the outlet 550 is located.

이와 같이, 메인 인렛(510)으로부터 공급된 냉각매체는 제1 배터리 모듈(100)과 제2 배터리 모듈(200)을 냉각시킬 수 있다. 그리고, 바이패스 인렛(520)으로부터 공급된 냉각매체는 제1 배터리 모듈(100) 및 제2 배터리 모듈(200)의 중앙부를 거치지 않고, 제3, 제4, 제5 및 제6 배터리 모듈(300, 400, 500, 600)의 중앙부로 순차적으로 유입된다. 이에 의해 바이패스 인렛(520)으로부터 공급된 냉각매체는 제3, 제4, 제5 및 제6 배터리 모듈(300, 400, 500, 600)을 냉각시킬 수 있다. 이에 의해 각 배터리 모듈(100, 200, 300, 400, 500, 600) 간의 온도차 및 차압을 크게 개선시킬 수 있다.In this way, the cooling medium supplied from the main inlet 510 can cool the first battery module 100 and the second battery module 200. The cooling medium supplied from the bypass inlet 520 does not pass through the central portions of the first battery module 100 and the second battery module 200 but flows through the third, fourth, fifth, and sixth battery modules 300 , 400, 500, and 600, respectively. Accordingly, the cooling medium supplied from the bypass inlet 520 can cool the third, fourth, fifth, and sixth battery modules 300, 400, 500, and 600. Accordingly, the temperature difference and the differential pressure between the battery modules 100, 200, 300, 400, 500, and 600 can be greatly improved.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications may be made without departing from the scope of the present invention.

전술한 발명에 대한 권리범위는 이하의 특허청구범위에서 정해지는 것으로써, 명세서 본문의 기재에 구속되지 않으며, 청구범위의 균등 범위에 속하는 변형과 변경은 모두 본 발명의 범위에 속할 것이다.The scope of the present invention is defined by the following claims. The scope of the present invention is not limited to the description of the specification, and all variations and modifications falling within the scope of the claims are included in the scope of the present invention.

10 : 배터리 셀 11 : 양극단자
12 : 음극단자 100 : 제1 배터리 모듈
110 : 제1 엔드 플레이트 111 : 제1 하부 체결부
112 : 제1 측면 체결부 130 : 탑 커버
200 : 제2 배터리 모듈 210 : 제2 엔드 플레이트
211 : 제2 하부 체결부 212 : 제2 측면 체결부
300 : 제3 배터리 모듈 400 : 제4 배터리 모듈
500 : 하우징 510 : 메인 인렛
520 : 바이패스 인렛 530 : 가이드 부재
540 : 실링 부재 550 : 아웃렛
560 : 단차부 600 : 배터리 팩10: Battery cell 11: Positive electrode terminal
12: cathode terminal 100: first battery module
110: first end plate 111: first lower coupling part
112: first side coupling part 130: top cover
200: second battery module 210: second end plate
211: second lower coupling part 212: second side coupling part
300: third battery module 400: fourth battery module
500: housing 510: main inlet
520: Bypass inlet 530: Guide member
540: sealing member 550: outlet
560: Step 600: Battery pack

Claims

A plurality of battery modules including at least one of a first group of battery modules and a second group of battery modules;
A first coolant flow path through the first and second groups of battery modules;
A second refrigerant flow passage along an outer surface of the first group of battery modules; And
And a converging coolant flow path coupled to the first refrigerant flow path,
Wherein the converging refrigerant flow passage is provided as a bottom flow of the first group of battery modules, the converging refrigerant flow passage coupling the first refrigerant flow passage and the second refrigerant flow passage,
At least one sealing member is provided between the first group of battery modules to seal the first refrigerant flow passage and the second refrigerant flow passage with each other,
And one or more sealing members are provided between the battery modules of the second group to seal the first refrigerant flow passage from the outer surfaces of the battery modules of the second group.

The method according to claim 1,
Wherein the battery pack further includes a housing surrounding the plurality of battery modules,
An inlet and an outlet for a coolant medium,
Wherein the battery modules are aligned in the housing with a first group of battery modules adjacent the inlet and a second group of battery modules adjacent the outlet.

3. The method of claim 2,
Wherein the inlet includes a main inlet connected to the first refrigerant flow passage and a bypass inlet connected to the second refrigerant flow passage.

3. The method of claim 2,
Wherein the battery modules are aligned in a first direction between an inlet and an outlet of the housing.

5. The method of claim 4,
Wherein the battery modules include a plurality of battery cells stacked in a second direction and end plates provided at both ends of the battery cells in the second direction, (crosswise) to the vertical direction.

6. The method of claim 5,
And the second refrigerant flow path is located between the end plates of the first group of battery modules and the inner surface of the housing.

The method according to claim 6,
Wherein the plurality of battery modules are spaced apart from each other in a first direction.

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8. The method of claim 7,
Wherein the converging refrigerant flow path includes at least one guide member disposed between a second group of battery modules adjacent to the first group of battery modules and an inner surface of the housing, And guiding the convergent refrigerant flow passage to couple the second refrigerant flow passage.

8. The method of claim 7,
Wherein the first and second groups of battery modules are spaced apart from each other by a first distance in the first direction,
Wherein the first group of battery modules is spaced a second distance from the second group of battery modules in the first direction,
Wherein the second distance is larger than the first distance.

8. The method of claim 7,
The plurality of battery modules further comprising a third group of battery modules arranged between the first group and the second group together with the first group and the second group,
The first refrigerant flow passage further passes through the third group of battery modules,
The second refrigerant flow passage further extending between the end plates of the third group of battery modules and the inner surface of the housing,
Wherein the convergent refrigerant flow passage includes a first convergent refrigerant flow passage and a second convergent refrigerant flow passage,
Wherein the first convergent refrigerant flow path couples the first refrigerant flow path and the second refrigerant flow path between a first group of battery modules and a third group of battery modules,
The second converging refrigerant flow passage coupling the first refrigerant flow path and the second refrigerant flow path between the third group of battery modules and the second group of battery modules.

12. The method of claim 11,
Wherein the first, second, and third groups of battery modules are spaced apart from each other by a third distance in the first direction,
The groups of battery modules being spaced a fourth distance in the first direction,
Wherein the fourth distance is larger than the third distance.

12. The method of claim 11,
At least one sealing member is provided for sealing the first refrigerant flow passage from the second refrigerant flow passage between the first group of battery modules and between the third group of battery modules,
And one or more sealing members are provided between the battery modules of the second group to seal the first refrigerant flow passage from the outer surfaces of the battery modules of the second group.

14. The method of claim 13,
Wherein the distance between the end plates of the third group of battery modules and the inner surface of the housing is shorter than the distance between the end plates of the first group of battery modules and the inner surface of the housing And a step part between a first group of the battery modules and a third group of the battery modules.

15. The method of claim 14,
Wherein the stepped portion guides the first converging refrigerant flow passage to couple the first refrigerant flow passage and the second refrigerant flow passage.

15. The method of claim 14,
Wherein the converging refrigerant flow path further comprises at least one guide member disposed between a second group of battery modules adjacent to the third group of battery modules and an inner surface of the housing, And guiding the second converging refrigerant flow passage to couple the second refrigerant flow passage.

14. The method of claim 13,
Wherein the converging refrigerant flow passage further comprises at least one first guide member and at least one second guide member,
Wherein the at least one first guide member partially restricts the second refrigerant flow path between the end plates of the third group of battery modules and the inner surface of the housing to define the first refrigerant flow path and the second refrigerant flow path Guiding the first converging refrigerant flow passage to couple
Wherein the at least one second guide member is configured to couple the first refrigerant flow path and the second refrigerant flow path between an inner surface of the housing and a second group of battery modules adjacent to the first group of battery modules, A battery pack that guides the converging refrigerant flow passage.

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