KR101749190B1 - 배터리 팩 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하나 이상의 배터리 모듈로 이루어지는 제1 배터리 모듈 그룹; 하나 이상의 배터리 모듈로 이루어지고, 상기 제1 배터리 모듈 그룹과 정렬되는 제2 배터리 모듈 그룹; 상기 제1 배터리 모듈 그룹과 제2 배터리 모듈 그룹 사이에 구비되는 가이드부재; 상기 제1 및 제2 배터리 모듈 그룹의 배터리 모듈들의 바닥면을 지지하되 서로 이격되어 구비되는 두개 이상의 지지부재; 및 상기 제1 및 제2 배터리 모듈 그룹을 수용하는 하우징;을 포함하고, 상기 가이드부재는 상기 제2 배터리 모듈 그룹과 인접하는 제1 배터리 모듈 그룹의 배터리 모듈에 구비되어 상기 제1 배터리 모듈 그룹을 통과하는 열교환매체의 유로를 변경시키는 배터리 팩에 관한 것이다.

Description

배터리 팩 {BATTERY MODULE}
본 발명은 배터리 팩에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열교환효율이 향상된 배터리 팩에 관한 것이다.
최근 들어 고에너지 밀도의 비수전해액을 이용한 고출력 배터리 모듈이 개발되고 있으며, 상기한 고출력 배터리 모듈은 고전력을 필요로 하는 기기 예컨대, 전기 자동차 등의 모터 구동에 사용될 수 있도록 복수개의 배터리 셀을 직렬로 연결하여 대용량의 배터리 모듈을 구성한다. 그리고, 이러한 배터리 모듈을 전기적으로 다수개 연결하여 배터리 팩을 구성할 수 있다.
통상, 배터리 모듈은 복수개의 배터리 셀로 이루어질 수 있는데, 상기 배터리 셀은 전기화학적 반응에 의하여 외부전자기기에 에너지를 전달한다. 이때, 전기화학적 반응 중에 배터리 셀은 발열하고, 이러한 열이 축적되는 경우에는 배터리 셀의 열화뿐 아니라 심한 경우에는 안전성에도 문제가 될 수 있다. 따라서, 배터리 셀의 온도를 제어하기 위하여 다양한 연구가 진행되고 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 열교환매체의 유로를 자유롭게 제어할 수 있는 향상된 배터리 팩을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 신규한 부재를 이용하여 배터리 셀간의 온도차를 개선하여 신뢰성 및 안전성의 특성이 향상된 배터리 팩을 제공하기 위함이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 배터리 팩에 관한 것으로, 상기 배터리 팩은 하나 이상의 배터리 모듈로 이루어지는 제1 배터리 모듈 그룹; 하나 이상의 배터리 모듈로 이루어지고, 상기 제1 배터리 모듈 그룹과 정렬되는 제2 배터리 모듈 그룹; 상기 제1 배터리 모듈 그룹과 제2 배터리 모듈 그룹 사이에 구비되는 가이드부재; 상기 제1 및 제2 배터리 모듈 그룹의 배터리 모듈들의 바닥면을 지지하되 서로 이격되어 구비되는 두개 이상의 지지부재; 및 상기 제1 및 제2 배터리 모듈 그룹을 수용하는 하우징;을 포함하고, 상기 가이드부재는 상기 제2 배터리 모듈 그룹과 인접하는 제1 배터리 모듈 그룹의 배터리 모듈에 구비되어 상기 제1 배터리 모듈 그룹을 통과하는 열교환매체의 유로를 변경시킨다.
상기 배터리 팩은 상기 가이드부재와 인접하는 배터리 모듈의 하부에 구비되는 바텀부재를 더 포함할 수 있다.
상기 바텀부재의 높이는 상기 지지부재의 높이에 대응하도록 구비될 수 있다.
상기 제1 및 제2 배터리 모듈 그룹은 상기 제1 및 제2 배터리 모듈 그룹의 배터리 모듈의 측면이 서로 대면하도록 제1 방향으로 정렬되고, 상기 제1 및 제2 지지부재는 제1 방향으로 연장되어 상기 제1 및 제2 배터리 모듈 그룹을 일괄하여 지지할 수 있다.
상기 지지부재는 서로 나란하게 정렬되는 제1 및 제2 지지부재로 이루어질 수 있다.
상기 제1 및 제2 배터리 모듈 그룹의 배터리 모듈들은 상기 지지부재 상에 마운팅되어 고정될 수 있다.
상기 가이드부재는 상기 제1 배터리 모듈 그룹의 배터리 모듈의 측면에 구비되고, 상기 가이드부재는 상기 배터리 모듈의 측면과 대면하는 베이스부와 상기 베이스부의 일측 및 타측에 구비되는 제1 및 제2 플랜지부로 이루어질 수 있다.
상기 베이스부는 상기 베이스부의 상단이 배터리 모듈에 연결되되 상기 베이스부의 하단은 상기 배터리 모듈에서 이격되도록 경사지게 구비되고, 상기 제1 및 제2 플랜지부는 상기 베이스부의 일측 및 타측에서 상기 배터리 모듈을 향하도록 연장될 수 있다.
상기 제1 및 제2 플랜지부는 상기 베이스부의 일단 및 타단과 연결되는 부분이 라운드형태로 연결될 수 있다.
상기 베이스부의 상단에서 하단까지의 수직길이는 상기 배터리 모듈의 높이의 60% 내지 80%일 수 있다.
상기 가이드부재는 상기 제1 배터리 모듈 그룹의 배터리 모듈의 측면에 구비되고, 상기 가이드부재는 상기 배터리 모듈의 측면에 대면하는 베이스부와 상기 베이스부의 상부측에서 상기 배터리 모듈을 향하도록 연장된 상부플랜지부, 상기 베이스부의 일측 및 타측에서 배터리 모듈을 향하도록 연장되되 상기 상부플랜지부와 접하는 제1 및 제2 플랜지부로 이루어질 수 있다.
상기 가이드부재는 제1 플랜지부, 상부플랜지부 및 제2 플랜지부를 거쳐서 연장되어 구비되는 접합부를 더 포함하고, 상기 접합부는 제1 배터리 모듈 그룹의 배터리 모듈의 측면에 연결될 수 있다.
상기 배터리 팩은 하나 이상의 사이드부재를 더 포함하고, 상기 사이드부재는 상기 제1 배터리 모듈 그룹과 인접하는 제2 배터리 모듈 그룹의 배터리 모듈과 상기 하우징의 내면 사이에 구비될 수 있다.
상기 제1 배터리 모듈 그룹의 배터리 모듈 사이는 제1 거리만큼 이격되고, 상기 제2 배터리 모듈 그룹의 배터리 모듈 사이는 제2 거리만큼 이격되며, 상기 제1 배터리 모듈 그룹과 상기 제2 배터리 모듈 그룹 사이는 제3 거리만큼 이격되되 상기 제3 거리는 제1 거리 또는 제2 거리에 비하여 크게 구비될 수 있다.
상기 배터리 팩은, 상기 제1 배터리 모듈 그룹을 통과하는 제1 메인열교환흐름통로; 상기 제1 배터리 모듈 그룹의 하부에서 이웃하는 지지부재 사이를 통과하는 제1 서브열교환흐름통로; 상기 제2 배터리 모듈 그룹의 하부에서 이웃하는 지지부재 사이를 통과하는 제1 수렴열교환흐름통로; 상기 제1 배터리 모듈 그룹의 외면과 상기 하우징의 내면 사이를 통과하는 하나 이상의 제2 열교환흐름통로; 및 상기 제2 배터리 모듈 그룹을 통과하는 제2 수렴열교환흐름통로;를 포함하고, 상기 제1 메인열교환흐름통로 및 제1 서브열교환흐름통로는 제1 열교환흐름통로로 합쳐져서 상기 가이드부재에 의하여 제1 수렴열교환흐름통로에 연결되고, 상기 하나 이상의 제2 열교환흐름통로는 상기 가이드부재의 후단에서 제2 수렴열교환흐름통로로 합쳐질 수 있다.
상기 제1 서브열교환흐름통로는 상기 바텀부재의 전단에서 상기 제1 메인열교환흐름통로와 합쳐져 제1 열교환흐름통로가 되고, 상기 제1 열교환흐름통로는 상기 가이드부재에 의하여 상기 제1 수렴열교환흐름통로로 연결될 수 있다.
상기 하우징은 인렛이 구비되는 제1 면 및 상기 제1 면에 대면하고 아웃렛이 구비되는 제2 면을 포함하고, 상기 제1 및 제2 배터리 모듈 그룹은 상기 인렛 및 아웃렛 사이에서 순차적으로 정렬되되 상기 배터리 모듈의 측면이 상기 인렛 및 아웃렛에 대면할 수 있다.
상기 인렛은 중심부에 구비되는 메인인렛과, 상기 메인인렛을 사이에 두고 상기 메인인렛의 좌측 및 우측에서 각각 이격되어 구비되는 하나 이상의 서브인렛을 포함할 수 있다.
상기 제1 메인열교환흐름통로 및 제1 서브열교환흐름통로는 상기 메인인렛과 연통하고, 상기 제2 열교환흐름통로는 상기 서브인렛과 연통하며, 상기 제1 및 제2 수렴열교환흐름통로는 상기 아웃렛과 연통할 수 있다.
상기 메인인렛을 통하여 유입되는 열교환매체는 제1 메인열교환흐름통로 및 제1 서브열교환흐름통로를 통하여 흐르고, 상기 서브인렛을 통하여 유입되는 열교환매체는 상기 제2 열교환흐름통로를 통하여 흐를 수 있다.
이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 열교환매체의 유로를 자유롭게 제어할 수 있는 향상된 배터리 팩을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 신규한 부재를 이용하여 배터리 셀간의 온도차를 개선하여 신뢰성 및 안전성의 특성이 향상된 배터리 팩을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 배터리 팩의 사시도.
도 2는 도 1의 배터리 팩의 분해사시도.
도 3a는 도 2의 가이드부재의 사시도.
도 3b는 도 1의 배터리 모듈의 A-A에 따른 단면도.
도 4는 본 실시예에 따른 배터리 모듈과, 가이드부재, 지지부재 및 바텀부재의 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 배터리 팩 내부의 모식도.
도 6은 본 발명에 따른 배터리 팩 내에서의 열교환매체와 제1 배터리 모듈 그룹 사이의 열교환을 나타내는 개략도.
도 7은 본 발명에 따른 배터리 팩 내에서의 열교환매체와 제2 배터리 모듈 그룹 사이의 열교환을 나타내는 개략도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈과, 가이드부재, 지지부재 및 바텀부재의 사시도.
도 9는 도 8의 가이드부재의 단면도.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 모듈과, 가이드부재, 지지부재 및 바텀부재의 사시도.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 도면에서 본 발명과 관계없는 부분은 본 발명의 설명을 명확하게 하기 위하여 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
이하, 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 배터리 팩의 사시도이고, 도 2는 도 1의 배터리 팩의 분해사시도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 팩 (100)은 하나 이상의 배터리 모듈 (20a, 20b)로 이루어지는 제1 배터리 모듈 그룹 (20); 하나 이상의 배터리 모듈 (30a 30b)로 이루어지고, 상기 제1 배터리 모듈 그룹 (20)과 정렬되는 제2 배터리 모듈 그룹 (30); 상기 제1 배터리 모듈 그룹 (20)과 제2 배터리 모듈 그룹 (30) 사이에 구비되는 가이드부재 (150); 상기 제1 및 제2 배터리 모듈 그룹 (20, 30)의 배터리 모듈들 (20a, 20b, 30a 30b)의 바닥면을 지지하되 서로 이격되어 구비되는 두개 이상의 지지부재 (140); 및 상기 제1 및 제2 배터리 모듈 그룹 (20, 30)을 수용하는 하우징 (110);을 포함한다. 또한, 상기 가이드부재 (150)는 상기 제2 배터리 모듈 그룹 (30)과 인접하는 제1 배터리 모듈 그룹 (20)의 배터리 모듈 (20b)에 구비되어 상기 제1 배터리 모듈 그룹 (20)을 통과하는 열교환매체의 유로를 변경시킬 수 있다.
또한, 상기 배터리 팩 (100)은 상기 가이드부재 (150)와 인접하는 배터리 모듈 (20b)의 하부에 구비되는 바텀부재 (160)와 하나 이상의 사이드부재 (170)를 더 포함할 수 있다. 상기 사이드부재 (170)는 상기 제1 배터리 모듈 그룹 (20)과 인접하는 제2 배터리 모듈 그룹 (30)의 배터리 모듈 (30a)과 상기 하우징 (110)의 내면 사이에 구비될 수 있다.
본 실시예에 따른 배터리 팩 (100)은 제1 및 제2 배터리 모듈 그룹 (20, 30)이 정렬되어 구비될 수 있는데, 상기 제1 및 제2 배터리 모듈 그룹 (20, 30)은 각각 하나 이상의 배터리 모듈 (20a, 20b, 30a, 30b)로 이루어질 수 있다. 상기 제1 및 제2 배터리 모듈 그룹 (20, 30)의 배터리 모듈 (20a, 20b, 30a, 30b)은 복수개의 배터리 셀 (10)을 정렬시킨 후, 한쌍의 엔드플레이트 (18)와 연결부재 (19)에 의하여 고정된다. 이웃하는 배터리 셀 (10) 사이에는 격벽 (50)이 구비될 수 있으며, 상기 격벽 (50)은 배터리 셀 (10)을 이격시켜 이웃하는 배터리 셀 (10) 사이에 공간을 구비시킨다.
상기 배터리 셀 (10)은 전지 케이스와 상기 전지 케이스 내에 수납된 전극 조립체 및 전해액으로 이루어질 수 있다. 상기 전지 케이스는 양극단자 (11) 및 음극단자 (12)와 벤트 (13)를 구비한 캡 조립체 (14)에 의하여 밀폐된다. 상기 전극 조립체 및 전해액은 서로 반응하여 전기화학적인 에너지를 발생하고, 발생한 에너지는 양극단자 (11) 및 음극단자 (12)를 통하여 외부로 전달된다. 상기 이웃하는 배어셀 (10)의 양극단자 (11) 및 음극단자 (12)는 버스바 (15)를 통하여 전기적으로 연결되며, 상기 버스바 (15)는 너트 (16) 등의 부재로 고정될 수 있다. 또한, 벤트 (13)는 배터리 셀 (10)의 안전수단으로 배터리 셀 (10) 내부에서 발생하는 기체를 외부로 방출하는 통로로 작용한다.
하우징 (110)은 상기 제1 및 제2 배터리 모듈 그룹 (20, 30)을 수용할 수 있다. 또한, 상기 하우징 (110)의 내부에는 배터리 셀 (10)의 온도를 제어하기 위하여 배터리 셀 (10)과 열교환하는 열교환매체가 구비될 수 있다. 상기 하우징 (110)은 인렛 (120)이 구비되는 제1 면 (110a) 및 상기 제1 면 (110a)에 대면하고 아웃렛 (120)이 구비되는 제2 면 (110b)을 포함하고, 상기 제1 및 제2 배터리 모듈 그룹 (20, 30)은 상기 인렛 및 아웃렛 (120, 130) 사이에서 순차적으로 정렬되되 상기 제1 및 제2 배터리 모듈 그룹 (20, 30)의 배터리 모듈들 (20a, 20b, 30a, 30b)의 측면이 상기 인렛 (120) 및 아웃렛 (130)에 대면할 수 있다.
예컨대, 상기 제1 배터리 모듈 그룹 (20)은 순차적으로 구비되는 제1 및 제2 배터리 모듈 (20a, 20b)로 이루어지고, 상기 제2 배터리 모듈 그룹 (30)은 순차적으로 구비되는 제3 및 제4 배터리 모듈 (30a, 30b)로 이루어질 수 있다. 상기 제1 내지 제4 배터리 모듈 (20a, 20b, 30a, 30b)은 상기 인렛 (120) 및 아웃렛 (130) 사이에서 순차적으로 정렬될 수 있다. 따라서, 상기 제1 배터리 모듈 (20a)은 상기 인렛 (120)에 인접하고, 상기 제4 배터리 모듈 (30b)는 상기 아웃렛 (130)에 인접할 수 있다. 전술한 제1 내지 제4 배터리 모듈 (20a, 20b, 30a, 30b)은 본 실시예를 용이하게 설명하기 위함으로, 상기 제1 및 제2 배터리 모듈 그룹 (20, 30)을 구성하는 배터리 모듈의 개수는 다양하게 변형이 가능하고 이에 제한되는 것은 아니다.
본 실시예에 따른 배터리 팩 (100)은 가이드부재 (150) 및 상기 가이드부재 (150)가 구비되는 배터리 모듈 (20b)의 하부에 구비되는 바텀부재 (160)를 포함할 수 있는데, 제1 내지 제4 배터리 모듈 (20a, 20b, 30a, 30b)의 하부는 하나 이상의 지지부재 (140)에 의하여 지지될 수 있다. 예컨대, 상기 지지부재 (140)는 서로 나란하게 정렬되는 제1 및 제2 지지부재 (140a, 140b)로 이루어질 수 있다. 상기 제1 및 제2 배터리 모듈 그룹 (20, 30)은 상기 제1 및 제2 배터리 모듈 그룹 (20, 30)의 배터리 모듈들 (20a, 20b, 30a, 30b)의 측면이 서로 대면하도록 제1 방향으로 정렬되고, 상기 제1 및 제2 지지부재 (140a, 140b)는 제1 방향으로 연장되어 상기 제1 및 제2 배터리 모듈 그룹 (20, 30)을 일괄하여 지지할 수 있다.
상기 배터리 모듈들 (20a, 20b, 30a, 30b)의 고정하는 한쌍의 엔드플레이트 (18)의 하부에는 배터리 셀 (10)에 대하여 반대방향으로 절곡된 마운팅부 (18a)가 구비될 수 있다. 상기 마운팅부 (18a)는 상기 제1 및 제2 지지부재 (140a, 140b) 상에 안착되도록 구비될 수 있으며, 이에 의하여 배터리 모듈들 (20a, 20b, 30a, 30b)은 하우징 (110)의 바닥면에서 상기 제1 및 제2 지지부재 (140a, 140b)의 높이만큼 이격될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 지지부재 (140a, 140b)에는 상기 마운팅부 (18a)에 대응하는 관통홀 (141)이 구비될 수 있다. 상기 마운팅부 (18a) 및 관통홀 (141)은 볼트 (40) 등을 이용하여 체결되고, 따라서 상기 제1 및 제2 배터리 모듈 그룹 (20, 30)의 배터리 모듈들 (20a, 20b, 30a, 30b)은 상기 지지부재 (140) 상에 마운팅되어 고정될 수 있다.
상기 배터리 팩 (100)은 제1 배터리 모듈 그룹 (20)의 배터리 모듈 (20b)의 하부에 구비되는 하나 이상의 바텀부재 (160)를 더 포함할 수 있는데, 예컨대, 상기 바텀부재 (160)는 상기 가이드부재 (150)와 인접하는 배터리 모듈 (20b)의 하부에 구비될 수 있다. 즉, 상기 제2 배터리 모듈 (20b)은 상기 제1 및 제2 지지부재 (140a, 140b)에 의하여 지지되고, 상기 바텀부재 (160)는 상기 제1 및 제2 지지부재 (140a, 140b) 사이의 이격된 공간에 구비될 수 있다. 따라서, 바텀부재 (160)의 높이는 상기 지지부재 (140)의 높이에 대응하도록 구비되어, 상기 지지부재 (140)와 균형을 맞춰서 상기 제2 배터리 모듈 (20b)을 지지할 수 있다.
또한, 상기 배터리 팩 (100)은 하나 이상의 사이드부재 (170)를 더 포함하고, 상기 사이드부재 (170)는 상기 제1 배터리 모듈 그룹 (20)과 인접하는 제2 배터리 모듈 그룹 (30)의 배터리 모듈 (30a)과 상기 하우징 (110)의 내면 사이에 구비될 수 있다. 예컨대, 상기 사이드부재 (170)는 상기 지지부재 (140) 상에 안착되어 제3 배터리 모듈 (30a)과 하우징 (110)의 내면 사이의 공간을 가로막도록 구비될 수 있다.
도 3a는 도 2의 가이드부재의 사시도이고, 도 3b는 도 1의 배터리 모듈의 A-A에 따른 단면도이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 상기 가이드부재 (150)는 상기 제1 배터리 모듈 그룹 (20)의 배터리 모듈 (20b)의 측면에 구비되고, 상기 가이드부재 (150)는 상기 배터리 모듈 (20b)의 측면과 대면하는 베이스부 (151)와 상기 베이스부 (151)의 일측 (151b) 및 타측 (151c)에 구비되는 제1 및 제2 플랜지부 (152, 153)로 이루어질 수 있다. 상기 베이스부 (151)는 상기 베이스부 (151)의 상단 (151a)이 배터리 모듈 (20b)에 연결되되 상기 베이스부 (151)의 하단 (151d)은 상기 배터리 모듈 (20b)에서 이격되도록 경사지게 구비되고, 상기 제1 및 제2 플랜지부 (152, 153)는 상기 베이스부 (151)의 일측 (151b) 및 타측 (151c)에서 상기 배터리 모듈 (20b)을 향하도록 연장될 수 있다. 예컨대, 상기 제1 및 제2 플랜지부 (152, 153)는 상단에 비하여 하단이 넓은 삼각형 또는 사다리꼴의 형태로 구비될 수 있다.
상기 베이스부 (151)는 배터리 모듈 (20b)에 대하여 경사지게 연결되는데, 이때 상기 베이스부 (151)의 상단 (151a)에서 하단 (151d)까지의 수직길이 (a2)는 상기 배터리 모듈 (20b)의 높이 (a1)의 60% 내지 80%일 수 있다. 상기 베이스부 (151)의 상단 (151a)에서 하단 (151d)까지의 수직길이 (a2)가 상기 배터리 모듈 (20b)의 높이 (a1)의 60% 미만인 경우, 배터리 모듈 (20b)을 통과하는 열교환매체의 유로가 배터리 모듈 (20b)의 하부를 향하도록 충분히 변경되기 어렵다. 따라서, 이미 제1 배터리 모듈 그룹 (20)을 통과한 열교환매체, 즉 배터리 셀 (10)과 열교환한 열교환매체의 상당량은 상기 제1 배터리 모듈 그룹 (20)에 이어지는 제2 배터리 모듈 그룹을 통과하게 되므로 배터리 팩의 열교환효율을 향상정도가 미미할 수 있다. 반면, 상기 베이스부 (151)의 상단 (151a)에서 하단 (151d)까지의 수직길이 (a2)가 상기 배터리 모듈 (20b)의 높이 (a1)의 80% 초과인 경우에는, 가이드부재 (150)내의 열교환매체의 압력이 증가되고, 또한 심한 경우에는 배터리 모듈 (20b)을 통과한 열교환매체가 역류되어 배터리 모듈 (20b)로 다시 되돌아갈 수 있어 배터리 팩의 냉각성능을 저하시킬 수 있다. 바람직하기로는, 상기 베이스부 (151)의 상단 (151a)에서 하단 (151d)까지의 수직길이 (a2)가 상기 배터리 모듈 (20b)의 높이 (a1)의 70%이다.
도 4는 본 실시예에 따른 배터리 모듈과, 가이드부재, 지지부재 및 바텀부재의 사시도이다.
도 4를 참조하면, 열교환매체는 제1 배터리 모듈 그룹을 통과하고 (F1) 가이드부재 (150)에 의하여 상기 제2 배터리 모듈 (20b)의 하부를 향하도록 유로가 변경될 수 있다 (F2). 이때, 상기 열교환매체는 제2 배터리 모듈 (20b)의 하부에 구비되는 바텀부재 (160)에 의하여 제1 배터리 모듈 그룹으로 역류하지 않고, 상기 제2 배터리 모듈 그룹의 방향으로 진행한다. 즉, 상기 열교환매체는 이웃하는 제3 배터리 모듈 (30a)의 하부와 서로 이격된 제1 및 제2 지지부재 (140a, 140b) 사이의 공간을 통과할 수 있다 (F3). 따라서, 제1 배터리 모듈 그룹과 열교환하여 온도가 상승된 열교환매체는 제2 배터리 모듈 그룹을 통과하지 않고, 상기 제2 배터리 모듈 그룹의 하부를 통해서 외부로 배출된다.
통상, 배터리 셀은 충방전에 의하여 열이 발생하는데, 상기 열이 축적되어 배터리 셀을 열화시킨다. 이에 더하여, 복수개의 배터리 셀로 이루어진 배터리 모듈의 경우, 복수개의 배터리 셀에서 발생하는 열은 이웃하는 배터리 셀에 서로 전달되고, 이는 배터리 셀의 열화를 가속화시키고, 심한경우 폭발 등의 안전성의 문제를 일으킬 수 있다. 특히, 고용량의 배터리 팩의 경우에는 열의 발생량이 터 크므로 심각한 문제가 되고, 이를 제어하기 위하여 배터리 팩에는 냉각장치가 구비된다. 반면, 배터리 팩의 구조상 복수개의 배터리 셀의 온도가 균일하도록 제어하는데 어려움이 있으며, 이는 배터리 셀 사이의 온도편차를 가져온다. 또한, 각각의 배터리 셀 사이를 통과하는 열교환매체의 흐름의 불균형이 발생하고, 열교환매체가 유입되는 부분과 배출되는 부분 사이의 차압이 발생하여 배터리 팩의 열교환효율을 저하시킨다.
본 발명은 신규한 가이드부재, 바텀부재 및 지지부재 등을 이용하는 배터리 팩에 관한 것으로, 하우징 내에서 열교환매체는 상기 가이드부재, 바텀부재 및 지지부재에 의하여 그 흐름이 효율적으로 제어될 수 있다. 따라서, 배터리 팩에 구비되는 복수개의 배터리 셀을 균일하게 냉각시켜 배터리 셀 사이의 온도편차가 발생하지 않고, 배터리 셀을 효과적으로 냉각시킬 수 있으므로, 배터리 팩의 운전비용을 감소시킬 수 있다. 또한, 상기 열교환매체의 흐름이 균일하여 위치에 따른 압력차이 등의 발생하지 않아 국부적으로 압력이 높아지는 부분이 없으므로 배터리 팩을 장기간 안전하게 사용할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 배터리 팩 내부의 모식도이다.
도 5을 참조하면, 상기 제1 배터리 모듈 그룹 (20)의 배터리 모듈 (20a, 20b) 사이는 제1 거리 (d1)만큼 이격되고, 상기 제2 배터리 모듈 그룹 (30)의 배터리 모듈 (30a, 30b) 사이는 제2 거리 (d2)만큼 이격되며, 상기 제1 배터리 모듈 그룹 (20)과 상기 제2 배터리 모듈 그룹 (30) 사이는 제3 거리 (d3)만큼 이격되되 상기 제3 거리 (d3)는 제1 거리 (d1) 또는 제2 거리 (d2)에 비하여 크게 구비될 수 있다. 또한, 제3 거리 (d3)는 가이드부재 (150)의 너비와 대략 유사하거나 그보다 크게 구비될 수 있다.
따라서, 열교환매체는 제1 배터리 모듈 그룹 (20)의 제1 및 제2 배터리 모듈 (20a, 20b)을 통과하고, 상기 가이드부재 (150)에 의하여 제2 배터리 모듈 그룹 (30)의 하부를 통과한다. 또한, 상기 제1 배터리 모듈 그룹 (20)의 외면과 하우징 (110)의 내면 사이를 통과한 열교환매체, 즉 제1 및 제2 배터리 모듈 (20a, 20b)과 열교환하지 않은 열교환매체는 사이드부재 (170)에 가로막혀 유로가 변경되고, 따라서 제1 및 제2 배터리 모듈 그룹 (20, 30) 사이의 공간을 통하여 제2 배터리 모듈 그룹 (30)의 제3 및 제4 배터리 모듈 (30a, 30b)을 통과할 수 있다. 이때, 상기 제1 및 제2 배터리 모듈 그룹 (20, 30) 사이의 제3 거리 (d3)는 상대적으로 크게 구비되므로 상기 제 1 배터리 모듈 그룹 (20)의 외면과 하우징 (110)의 내면 사이를 통과한 열교환매체는 용이하게 상기 제2 배터리 모듈 그룹 (20)을 통과할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 배터리 팩 내에서의 열교환매체와 제1 배터리 모듈 그룹 사이의 열교환을 나타내는 개략도이고, 도 7은 본 발명에 따른 배터리 팩 내에서의 열교환매체와 제2 배터리 모듈 그룹 사이의 열교환을 나타내는 개략도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 배터리 팩 (100)은 상기 제1 배터리 모듈 그룹 (20)을 통과하는 제1 메인열교환흐름통로 (S1a); 상기 제1 배터리 모듈 그룹 (20)의 하부에서 이웃하는 지지부재 (140) 사이를 통과하는 제1 서브열교환흐름통로 (S1b); 상기 제2 배터리 모듈 그룹 (30)의 하부에서 이웃하는 지지부재 (140) 사이를 통과하는 제1 수렴열교환흐름통로 (S2); 상기 제1 배터리 모듈 그룹 (20)의 외면과 상기 하우징 (110)의 내면 사이를 통과하는 하나 이상의 제2 열교환흐름통로 (P1); 및 상기 제2 배터리 모듈 그룹 (30)을 통과하는 제2 수렴열교환흐름통로 (P2);를 포함하고, 상기 제1 메인열교환흐름통로 (S1a) 및 제1 서브열교환흐름통로 (S1b)는 제1 열교환흐름통로 (S1)로 합쳐져서 상기 가이드부재 (150)에 의하여 제1 수렴열교환흐름통로 (S2)에 연결되고, 상기 하나 이상의 제2 열교환흐름통로 (P1)는 상기 가이드부재 (150)의 후단에서 제2 수렴열교환흐름통로 (P2)로 합쳐질 수 있다. 또한, 상기 제1 서브열교환흐름통로 (S1b)는 상기 바텀부재 (160)의 전단에서 상기 제1 메인열교환흐름통로 (S1a)와 합쳐져 제1 열교환흐름통로 (S1)가 되고, 상기 제1 열교환흐름통로 (S1)는 상기 가이드부재 (150)에 의하여 상기 제1 수렴열교환흐름통로 (S2)로 연결될 수 있다.
또한, 상기 제1 배터리 모듈 그룹 (20)과 인접하게 구비되는 제2 배터리 모듈 그룹 (30)의 제3 배터리 모듈 (30a)과 하우징 (110)의 내면 사이에는 사이드부재 (170)가 더 구비될 수 있다. 따라서, 제2 열교환흐름통로 (P1)는 제1 배터리 모듈 그룹 (20)의 외면과 하우징 (110)의 내면 사이를 통과하다 상기 사이드부재 (170)에 의하여 유로가 변경되어 상기 제1 및 제2 배터리 모듈 그룹 사이로 유입될 수 있다. 예컨대, 상기 제1 배터리 모듈 그룹 (20)의 일측 외면 및 타측 외면을 따라 각각 흐르던 제2 열교환흐름통로 (P1)는 제2 수렴열교환흐름통로 (P2)로 합쳐져 제2 배터리 모듈 그룹 (30)을 통과하여 열교환할 수 있다.
상기 하우징 (110)은 인렛 (120)이 구비되는 제1 면 (110a) 및 상기 제1 면에 대면하고 아웃렛 (120)이 구비되는 제2 면 (110b)을 포함하고, 상기 제1 및 제2 배터리 모듈 그룹 (20, 30)은 상기 인렛 및 아웃렛 (120, 130) 사이에서 순차적으로 정렬되되 상기 배터리 모듈들 (20a, 20b, 30a, 30b)의 측면이 상기 인렛 (120) 및 아웃렛 (130)에 대면할 수 있다. 예컨대, 상기 인렛 (120)은 중심부에 구비되는 메인인렛 (121)과, 상기 메인인렛 (121)을 사이에 두고 상기 메인인렛 (121)의 좌측 및 우측에서 각각 이격되어 구비되는 하나 이상의 서브인렛 (122)를 포함하고, 상기 아웃렛 (130)은 상기 메인인렛 (121) 및 서브인렛 (122)과 대면하도록 일체로 형성될 수 있다.
상기 제1 및 제2 배터리 모듈 그룹 (20, 30)은 상기 하우징 (110)의 내면과 이격되도록 구비되고, 상기 메인인렛 (121)은 상기 제1 및 제2 배터리 모듈 그룹 (20, 30)에 대면하고, 상기 서브인렛 (122)은 상기 하우징의 내면 (110)과 상기 제1 및 제2 배터리 모듈 그룹 (20, 30) 사이의 공간과 연통하도록 구비될 수 있다. 즉, 상기 제1 메인열교환흐름통로 (S1a) 및 제1 서브열교환흐름통로 (S1b)는 상기 메인인렛 (121)과 연통하고, 상기 제2 열교환흐름통로 (P1)는 상기 서브인렛 (122)과 연통하며, 상기 제1 및 제2 수렴열교환흐름통로 (S2, P2)는 상기 아웃렛 (130)과 연통할 수 있다. 따라서, 상기 메인인렛 (121)을 통하여 유입되는 열교환매체는 제1 메인열교환흐름통로 (S1a) 및 제1 서브열교환흐름통로 (S1b)를 통하여 흐르고, 상기 서브인렛 (122)을 통하여 유입되는 열교환매체는 상기 제2 열교환흐름통로 (S2)를 통하여 흐를 수 있다.
메인인렛 (121)은 제1 배터리 모듈 그룹 (20)과 대면하도록 구비되므로 열교환매체는 제1 배터리 모듈 그룹 (20)의 제1 배터리 모듈 (20a)을 바로 통과하는 제1 메인열교환흐름통로 (S1a)와 상기 제1 배터리 모듈 (20a)의 하부를 통과하는 제1 서브열교환흐름통로 (S1b)로 유입되고, 상기 제1 서브열교환흐름통로 (S1b)는 바텀부재 (160)에 의하여 제1 메인열교환흐름통로 (S1a)에 유입되어 제1 열교환흐름통로 (S1)로 합쳐진다. 따라서, 제1 메인열교환흐름통로 (S1a)를 통하는 열교환매체는 제1 배터리 모듈 (20a)과 열교환하여 상대적으로 온도가 증가하게 된다.
반면, 상기 제1 배터리 모듈 (20a)의 하부를 통과하는 제1 서브열교환흐름통로 (S1b)는 제1 배터리 모듈 (20a)과 열교환하지 않은 열교환매체로, 상기 열교환매체는 바텀부재 (160)에 의하여 제1 열교환흐름통로 (S1)을 통하여 제2 배터리 모듈 (20b)과 열교환하게 된다. 따라서, 상기 제1 배터리 모듈 그룹 (20)을 효율적으로 냉각시킬 수 있다. 이어서, 상기 제1 배터리 모듈 그룹 (20)과 열교환한 열교한부재는 가이드부재 (150)에 의하여 제1 수렴열교환흐름통로 (S2)로 제2 배터리 모듈 그룹 (30)을 하부를 통과한다. 이와 같이, 제1 배터리 모듈 그룹 (20)과 열교환하여 가열된 열교환매체는 제2 배터리 모듈 그룹 (30)에 영향을 미치지 않고 아웃렛 (130)을 통하여 배출될 수 있다.
서브인렛 (121)으로 유입되는 열교환매체는 제2 열교환흐름통로 (P1)를 통하여 상기 제1 배터리 모듈 그룹 (20)과 하우징 (110)의 내면 사이를 통과하여 열교환을 하지 않으므로 유입되는 열교환매체의 온도를 거의 그대로 유지할 수 있다. 이러한 열교환매체는 사이드부재 (170)에 의하여 제1 배터리 모듈 그룹 (20)과 제2 배터리 모듈 그룹 (30) 사이에서 유로가 변경되고, 제2 수렴열교환흐름통로 (P2)를 통하여 제2 배터리 모듈 그룹 (30)의 제3 및 제4 배터리 모듈 (30a, 30b)과 열교환할 수 있다. 이때, 제1 및 제2 배터리 모듈 그룹 (20, 30) 사이의 제3 거리 (d3)는 제1 거리 (d1) 또는 제2 거리 (d2)보다 넓게 구비되므로 (도 5 참조), 상기 제2 열교환흐름통로 (P1) 통과하는 열교환매체는 제2 수렴열교환흐름통로 (P2)로 용이하게 합쳐질 수 있다.
즉, 제2 열교환흐름통로 (P1)를 통하여 유입된 온도를 유지하는 열교환매체는 제2 수렴열교환흐름통로 (P2)를 통하여 제2 배터리 모듈 그룹 (30)과 열교환하여 배출되므로, 열교환매체가 유입되는 부분과는 무관하게 효율적으로 열교환할 수 있으므로, 배터리 팩 (100)의 열교환효율을 향상시킬 수 있다. 따라서, 배터리 셀 (10) 사이의 온도편차를 감소시키고, 열교환매체의 흐름에 의하여 발생할 수 있는 위치에 따른 압력차이를 용이하게 제어할 수 있다.
본 실시예에 있어서는, 상기 인렛 (120)을 메인인렛 (121) 및 서브인렛 (122)으로, 아웃렛 (130)은 일체형으로 하여 설명하였으나, 제1 및 제2 열교환흐름통로, 제1 및 제2 수렴열교환흐름통로가 이들에 의하여 제한되는 것은 아니다. 즉, 이는 본 실시예를 설명하기 위한 것으로 이에 제한되는 것은 아니다.
이하에서, 도 8 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 대하여 설명한다. 후술할 내용을 제외하고는, 도 1 내지 도 7에서 설명한 실시예에 기재된 내용과 유사하므로 이에 대한 자세한 내용은 설명한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈과, 가이드부재, 지지부재 및 바텀부재의 사시도이고, 도 9는 도 8의 가이드부재의 단면도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 가이드부재 (250)는 상기 제1 배터리 모듈 그룹의 배터리 모듈 (20b)의 측면에 구비되어, 상기 제1 배터리 모듈 그룹을 통과하는 열교환매체의 흐름을 하부로 변경시킬 수 있다. 상기 가이드부재 (250)는 상기 배터리 모듈 (20b)의 측면에 대면하는 베이스부 (251)와 상기 베이스부 (251)의 상부측 (251a)에서 상기 배터리 모듈 (20b)을 향하도록 연장된 상부플랜지부 (254), 상기 베이스부 (251)의 일측 (251b) 및 타측 (251c)에서 연장되되 상기 상부플랜지부 (254)와 접하는 제1 및 제2 플랜지부 (252, 253)으로 이루어질 수 있다.
상기 가이드부재 (250)는 제1 플랜지부 (252), 상부플랜지부 (254) 및 제2 플랜지부 (253)를 거쳐서 연장되어 구비되는 접합부 (255)를 더 포함하고, 상기 접합부 (255)는 제1 배터리 모듈 그룹의 배터리 모듈 (20b)의 측면에 연결될 수 있다. 본 실시예에 따른 가이드부재 (250)에는 접합부 (255)를 더 구비함으로써, 배터리 모듈 (20b)과의 접촉면적을 증가시킬 수 있다. 따라서, 상기 가이드부재 (250)는 또한 배터리 모듈 (20b)의 측면의 형상과 무관하게 상기 배터리 모듈 (20b)에 견고하게 결합될 수 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 모듈과, 가이드부재, 지지부재 및 바텀부재의 사시도이다.
도 10을 참조하면, 상기 가이드부재 (350)는 상기 제1 배터리 모듈 그룹을 통과하는 열교환매체의 흐름을 하부로 변경시킬 수 있다. 상기 가이드부재 (350)는 배터리 모듈에 경사지도록 구비되는 베이스부 (351)과 상기 베이스부 (351)의 일단 (351b) 및 타단 (351c)에서 배터리 모듈 방향으로 연장되는 제1 및 제1 플랜지부 (352, 352)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 플랜지부 (352, 352)는 상기 베이스부 (351)의 일단 (351b) 및 타단 (351c)과 연결되는 부분이 라운드형태로 연결될 수 있다.
배터리 모듈을 통과한 열교환매체는 상기 가이드부재 (350)에 의하여 가로막히게 되고, 따라서 열교한매체는 가이드부재 (350)의 하부를 향하게 된다. 이때, 상기 가이드부재 (350)의 내부를 곡선을 형태로 구비시킴을써 상기 열교한매체에 난류 (turbulence)의 발생을 방지할 수 있고, 따라서 열교환매체의 흐름을 원활하게 할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 배터리 셀 11, 12: 양극단자, 음극단자
13: 벤트 14: 캡플레이트
18: 엔드플레이트 19: 연결부재
20: 제1 배터리 모듈 그룹 30: 제2 배터리 모듈 그룹
100: 배터리 팩 110: 하우징
120: 인렛 130: 아웃렛
140: 지지부재 150, 250, 350: 가이드부재
160: 바텀부재 170: 사이드부재

Claims (20)

  1. 하나 이상의 배터리 모듈로 이루어지는 제1 배터리 모듈 그룹;
    하나 이상의 배터리 모듈로 이루어지고, 상기 제1 배터리 모듈 그룹과 정렬되는 제2 배터리 모듈 그룹;
    상기 제1 배터리 모듈 그룹과 제2 배터리 모듈 그룹 사이에 구비되는 가이드부재;
    상기 제1 및 제2 배터리 모듈 그룹의 배터리 모듈들의 바닥면을 지지하되 서로 이격되어 구비되는 두개 이상의 지지부재; 및
    상기 제1 및 제2 배터리 모듈 그룹을 수용하는 하우징;을 포함하고,
    상기 가이드부재는 상기 제2 배터리 모듈 그룹과 인접하는 제1 배터리 모듈 그룹의 배터리 모듈에 구비되어 상기 제1 배터리 모듈 그룹을 통과하는 열교환매체의 유로를 변경시키며,
    배터리 팩은,
    상기 제1 배터리 모듈 그룹을 통과하는 제1 메인열교환흐름통로;
    상기 제1 배터리 모듈 그룹의 하부에서 이웃하는 지지부재 사이를 통과하는 제1 서브열교환흐름통로;
    상기 제2 배터리 모듈 그룹의 하부에서 이웃하는 지지부재 사이를 통과하는 제1 수렴열교환흐름통로;
    상기 제1 배터리 모듈 그룹의 외면과 상기 하우징의 내면 사이를 통과하는 하나 이상의 제2 열교환흐름통로; 및
    상기 제2 배터리 모듈 그룹을 통과하는 제2 수렴열교환흐름통로;를 포함하고,
    상기 제1 메인열교환흐름통로 및 제1 서브열교환흐름통로는 제1 열교환흐름통로로 합쳐져서 상기 가이드부재에 의하여 제1 수렴열교환흐름통로에 연결되고, 상기 하나 이상의 제2 열교환흐름통로는 상기 가이드부재의 후단에서 제2 수렴열교환흐름통로로 합쳐지는 배터리 팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 팩은 상기 가이드부재와 인접하는 배터리 모듈의 하부에 구비되는 바텀부재를 더 포함하는 배터리 팩.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 바텀부재의 높이는 상기 지지부재의 높이에 대응하도록 구비되는 배터리 팩.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 배터리 모듈 그룹은 상기 제1 및 제2 배터리 모듈 그룹의 배터리 모듈의 측면이 서로 대면하도록 제1 방향으로 정렬되고, 상기 제1 및 제2 지지부재는 제1 방향으로 연장되어 상기 제1 및 제2 배터리 모듈 그룹을 일괄하여 지지하는 배터리 팩.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 지지부재는 서로 나란하게 정렬되는 제1 및 제2 지지부재로 이루어지는 배터리 팩.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 배터리 모듈 그룹의 배터리 모듈들은 상기 지지부재 상에 마운팅되어 고정되는 배터리 팩.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 가이드부재는 상기 제1 배터리 모듈 그룹의 배터리 모듈의 측면에 구비되고, 상기 가이드부재는 상기 배터리 모듈의 측면과 대면하는 베이스부와 상기 베이스부의 일측 및 타측에 구비되는 제1 및 제2 플랜지부로 이루어지는 배터리 팩.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 베이스부는 상기 베이스부의 상단이 배터리 모듈에 연결되되 상기 베이스부의 하단은 상기 배터리 모듈에서 이격되도록 경사지게 구비되고, 상기 제1 및 제2 플랜지부는 상기 베이스부의 일측 및 타측에서 상기 배터리 모듈을 향하도록 연장되는 배터리 팩.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 플랜지부는 상기 베이스부의 일단 및 타단과 연결되는 부분이 라운드형태로 연결되는 배터리 팩.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 베이스부의 상단에서 하단까지의 수직길이는 상기 배터리 모듈의 높이의 60% 내지 80%인 배터리 팩.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 가이드부재는 상기 제1 배터리 모듈 그룹의 배터리 모듈의 측면에 구비되고, 상기 가이드부재는 상기 배터리 모듈의 측면에 대면하는 베이스부와 상기 베이스부의 상부측에서 상기 배터리 모듈을 향하도록 연장된 상부플랜지부, 상기 베이스부의 일측 및 타측에서 배터리 모듈을 향하도록 연장되되 상기 상부플랜지부와 접하는 제1 및 제2 플랜지부로 이루어지는 배터리 팩.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 가이드부재는 제1 플랜지부, 상부플랜지부 및 제2 플랜지부를 거쳐서 연장되어 구비되는 접합부를 더 포함하고, 상기 접합부는 제1 배터리 모듈 그룹의 배터리 모듈의 측면에 연결되는 배터리 팩.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 팩은 하나 이상의 사이드부재를 더 포함하고, 상기 사이드부재는 상기 제1 배터리 모듈 그룹과 인접하는 제2 배터리 모듈 그룹의 배터리 모듈과 상기 하우징의 내면 사이에 구비되는 배터리 팩.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1 배터리 모듈 그룹의 배터리 모듈 사이는 제1 거리만큼 이격되고, 상기 제2 배터리 모듈 그룹의 배터리 모듈 사이는 제2 거리만큼 이격되며, 상기 제1 배터리 모듈 그룹과 상기 제2 배터리 모듈 그룹 사이는 제3 거리만큼 이격되되 상기 제3 거리는 제1 거리 또는 제2 거리에 비하여 크게 구비되는 배터리 팩.
  15. 삭제
  16. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 팩은 상기 가이드부재와 인접하는 배터리 모듈의 하부에 구비되는 바텀부재를 더 포함하고,
    상기 제1 서브열교환흐름통로는 상기 바텀부재의 전단에서 상기 제1 메인열교환흐름통로와 합쳐져 제1 열교환흐름통로가 되고, 상기 제1 열교환흐름통로는 상기 가이드부재에 의하여 상기 제1 수렴열교환흐름통로로 연결되는 배터리 팩.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 인렛이 구비되는 제1 면 및 상기 제1 면에 대면하고 아웃렛이 구비되는 제2 면을 포함하고, 상기 제1 및 제2 배터리 모듈 그룹은 상기 인렛 및 아웃렛 사이에서 순차적으로 정렬되되 상기 배터리 모듈의 측면이 상기 인렛 및 아웃렛에 대면하는 배터리 팩.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 인렛은 중심부에 구비되는 메인인렛과, 상기 메인인렛을 사이에 두고 상기 메인인렛의 좌측 및 우측에서 각각 이격되어 구비되는 하나 이상의 서브인렛을 포함하는 배터리 팩.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1 메인열교환흐름통로 및 제1 서브열교환흐름통로는 상기 메인인렛과 연통하고, 상기 제2 열교환흐름통로는 상기 서브인렛과 연통하며, 상기 제1 및 제2 수렴열교환흐름통로는 상기 아웃렛과 연통하는 배터리 팩.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 메인인렛을 통하여 유입되는 열교환매체는 제1 메인열교환흐름통로 및 제1 서브열교환흐름통로를 통하여 흐르고, 상기 서브인렛을 통하여 유입되는 열교환매체는 상기 제2 열교환흐름통로를 통하여 흐르는 배터리 팩.

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