KR102389911B1 - 모듈 하우징을 포함하는 배터리 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 방열 효율을 높이면서도 에너지 밀도를 효과적으로 높일 수 있는 모듈 하우징을 구비한 배터리 모듈을 개시한다. 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 복수의 이차전지를 구비하는 셀 어셈블리; 하나 이상의 측벽을 구비하여 상기 측벽에 의해 한정된 내부 공간에 상기 셀 어셈블리를 수납하고, 상기 측벽에 적어도 하나 이상의 냉매 유로가 형성되며, 상기 측벽의 외측면에는 상기 내부 공간까지 천공된 적어도 하나 이상의 주입구가 형성된 모듈 하우징을 포함한다.

Description

모듈 하우징을 포함하는 배터리 모듈{Battery Module Having Module Housing}
본 발명은 냉매 유로 및 주입구가 형성된 모듈 하우징을 포함하는 배터리 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 방열 효율을 높이면서도 에너지 밀도를 효과적으로 높일 수 있는 모듈 하우징을 구비한 배터리 모듈 및 배터리 팩에 관한 것이다.
현재 상용화된 이차전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차전지는 니켈 계열의 이차전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.
이러한 리튬 이차전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 리튬 이차전지는, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재, 즉 전지 파우치 외장재를 구비한다.
최근에는 휴대형 전자기기와 같은 소형 장치뿐만 아니라, 자동차나 전력저장장치와 같은 중대형 장치에도 이차전지가 널리 이용되고 있다. 이러한 중대형 장치에 이용되는 경우, 용량 및 출력을 높이기 위해 많은 수의 이차전지가 전기적으로 연결된다. 특히, 이러한 중대형 장치에는 적층이 용이하다는 장점으로 인해 파우치형 이차전지가 많이 이용된다.
한편, 근래 에너지 저장원으로서의 활용을 비롯하여 대용량 구조에 대한 필요성이 높아지면서 다수의 이차전지가 직렬 및/또는 병렬로 연결된 다수의 배터리 모듈을 집합시킨 구조의 배터리 팩에 대한 수요가 증가하고 있다.
이러한 다수의 배터리 모듈을 구비한 배터리 팩은, 다수의 이차전지가 좁은 공간에 밀집되는 형태로 제조되기 때문에, 각 이차전지에서 발생되는 열을 용이하게 방출하는 것이 중요하다. 이차전지 배터리의 충전 또는 방전의 과정은 앞서도 살펴본 바와 같이 전기 화학적 반응에 의하여 이루어지므로 배터리는 주변 온도 조건 환경에 영향을 받게 된다.
예를 들어, 최적 온도가 유지되지 않는 고온 조건에 노출된 상태에서 충방전 과정이 진행되게 되면, 배터리의 충방전 효율성이 낮아지게 되며 이에 따라 정상 구동에 대한 성능 보장이 어려운 문제점이 발생할 수 있다.
따라서, 종래 기술의 배터리 모듈은, 이차전지에서 전기가 생산되는 과정에서 발생된 열을 냉각시켜 이차전지의 온도를 적정하게 유지하기 위한 냉각 부재가 별도로 구비되었다.
도 1은, 종래의 배터리 모듈을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 1과 같이, 종래 기술의 냉각 부재를 적용한 배터리 모듈(10)은, 모듈 하우징(11)의 하면에 열 전도성이 높은 재질로 구성된 팩 트레이(13)가 설치되었다. 즉, 종래 기술에서는, 이러한 팩 트레이(13)가 셀 어셈블리의 각각의 이차전지(12)에서 발생한 열을 흡수하고, 흡수된 열을 팩 트레이(13) 하부에 접하도록 설치된 히트 싱크(14)에 전달하며, 다시 히트 싱크(14)는 냉각수에 의해 냉각되는 방식을 이용했다.
그러나, 종래 기술의 배터리 모듈은, 별도의 히트 싱크를 하부 내지 상부에 구비하고 있어, 자동차와 같이 배터리 모듈의 상하 방향의 높이가 제한된 경우에는 배터리 모듈의 상하 방향의 공간에 제약이 있고, 이에 따라 배터리 모듈의 크기를 증대 시켜 에너지 밀도를 상승시키는데 한계가 있었다.
더욱이, 종래 기술의 배터리 모듈은, 이차전지에서 발생된 열이 먼저 모듈 하우징에 전달되고, 다시 모듈 하우징의 열이 팩 트레이에 전달되며, 마지막으로 히트 싱크에 열이 전달되는 등, 여러 부재들의 전도 구간을 거쳐 열이 전달되므로, 방열 효율이 매우 떨어지는 단점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 방열 효율을 높이면서도 에너지 밀도를 효과적으로 높일 수 있는 모듈 하우징을 구비한 배터리 모듈 및 배터리 팩을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 모듈은,
복수의 이차전지를 구비하는 셀 어셈블리;
하나 이상의 측벽을 구비하여 상기 측벽에 의해 한정된 내부 공간에 상기 셀 어셈블리를 수납하고, 상기 측벽에 적어도 하나 이상의 냉매 유로가 형성되며, 상기 측벽의 외측면에는 상기 내부 공간까지 천공된 적어도 하나 이상의 주입구가 형성된 모듈 하우징을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 배터리 모듈은, 상기 주입구를 통해 상기 모듈 하우징의 내부 공간에서 상기 셀 어셈블리와 상기 모듈 하우징의 내면 사이에 삽입된 열전도성 물질을 더 포함할 수 있다.
더욱이, 상기 측벽은, 상측벽, 하측벽, 좌측벽 및 우측벽을 구비하고, 상기 냉매 유로는, 상측벽, 하측벽, 좌측벽 및 우측벽 중 어느 하나 이상에 형성되며, 상기 상측벽, 하측벽, 좌측벽 및 우측벽 중 상기 냉매 유로가 형성된 어느 하나 이상에는 상기 주입구가 함께 형성될 수 있다.
그리고, 상기 냉매 유로는, 상기 모듈 하우징의 측벽의 전후 방향의 양 단부를 관통하는 구조로 형성될 수 있다.
나아가, 상기 냉매 유로는, 냉매가 유입되는 유입구가 상기 모듈 하우징의 측벽의 전단부면에 형성되고, 냉매가 배출되는 배출구가 상기 모듈 하우징의 측벽의 후단부면에 형성될 수 있다.
또한, 상기 측벽의 내측면에는, 전후 방향으로 연장되고 상기 측벽의 내부 방향으로 내입된 가이드 홈이 형성될 수 있다.
더욱이, 상기 배터리 모듈은, 상기 주입구가 형성된 상기 측벽의 내측면에 위치되고, 상기 주입구를 내측 방향으로만 개방하는 덮개를 구비한 역류 방지 부재를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 주입구에는, 외부 물질이 상기 모듈 하우징 내부로 유입되는 것을 방지하도록 상기 주입구를 밀폐하는 마개가 더 구비될 수 있다.
나아가, 상기 측벽에는, 둘 이상의 냉매 유로가 형성될 수 있다. 또한, 상기 둘 이상의 냉매 유로 사이에는 상기 측벽의 외측면에서 내측면까지 연장된 리브 구조가 형성될 수 있다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 팩은, 본 발명에 따른 적어도 둘 이상의 배터리 모듈을 포함한다.
더욱이, 상기 둘 이상의 배터리 모듈은, 하나의 배터리 모듈의 모듈 하우징의 냉매 유로와 다른 배터리 모듈의 모듈 하우징의 냉매 유로를 서로 연결될 수 있다.
그리고, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차는, 본 발명에 따른 배터리 팩을 포함한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 배터리 모듈은, 종래 기술과 달리, 배터리 모듈에서 발생된 열을 배출시키기 위한 히트 싱크의 구성 없이도, 셀 어셈블리의 열을 효과적으로 배출시킬 수 있으므로, 제조 비용을 절감시키고, 배터리 모듈의 부피를 감소시킬 수 있다. 더욱이, 본 발명은 히트 싱크가 배치된 공간을 좀 더 활용할 수 있어, 좀 더 큰 부피의 셀 어셈블리를 수납하는 것이 가능하고, 에너지 밀도를 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 의하면, 냉매 유로가 형성된 측벽에 주입구를 형성시킴으로써, 모듈 하우징의 냉매 유로가 형성된 측벽에 열전도성 물질을 주입하기가 매우 용이해질 수 있다. 즉, 본 발명은, 열전도성 물질을 통해 외부로 배출되는 열전달 거리를 최소화하기가 매우 용이해질 수 있다. 이에 따라, 본 발명은, 냉각 효율이 높은 배터리 모듈을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 이러한 측면에 의하면, 모듈 하우징의 냉매 유로가 형성된 측벽의 내측면에 가이드 홈을 형성시킴으로써, 가이드 홈이 주입구를 통해 주입된 열전도성 물질의 이동 경도를 가이드 함으로써, 모듈 하우징의 내부 공간에 열전도성 물질이 전후 방향으로 고르게 퍼질 수 있게 도울 수 있다. 이에 따라, 셀 어셈블리의 복수의 이차전지를 균일하게 냉각시킬 수 있어, 배터리 모듈의 수명을 향상시킬 수 있으며, 제조시, 열전도성 물질의 주입 상태가 불균일해짐에 따른 불량률을 효과적으로 줄일 수 있다.
더욱이, 본 발명의 일측면에 의하면, 주입구를 밀폐시키는 마개를 구비함으로써, 본 발명은, 주입구에 주입된 열전도성 물질이 주입구를 통해 다시 외부로 유출되거나, 주입구에 외부 물질이 모듈 하우징 내부로 유입되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 이에 따라, 배터리 모듈의 열전도성 물질이 주입구를 통해 역류하여 외부로 새어 나와 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 배터리 모듈 내부에 외부 물질이 유입되지 않아, 배터리 모듈의 이상 작동을 일으키는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일측면에 의하면, 본 발명의 배터리 팩은, 복수의 배터리 모듈을 구비하고, 각각의 모듈 하우징의 냉각 유로가 형성된 측벽을 서로 연결시킴으로써, 별도의 부재 없이, 각각의 배터리 모듈의 냉매 유로를 연결할 수 있어, 제조 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.
나아가, 본 발명의 다른 일 측면에 의하면, 본 발명의 배터리 팩은, 복수의 배터리 모듈을 구비하고, 각각의 모듈 하우징의 냉각 유로가 형성된 측벽을 서로 연결 시킴으로써, 별도의 부재 없이, 각각의 배터리 모듈의 냉매 유로를 연결할 수 있어, 제조 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 종래의 배터리 모듈을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 구성인 셀 어셈블리를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 4는, 도 2의 배터리 모듈의 A 영역의 일부위를 확대하여 개략적으로 나타낸 부분 정면도이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 구성인 모듈 하우징을 개략적으로 나타내는 후방 사시도이다.
도 6은, 도 2의 C-C' 선을 따라 절단된 배터리 모듈의 일 부위를 확대하여 개략적으로 나타낸 부분 단면도이다.
도 7은, 도 2의 D-D' 선을 따라 절단된 배터리 모듈의 모듈 하우징을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 8은, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 모듈 하우징의 내면을 나타낸 단면도이다.
도 9는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 구성인 모듈 하우징을 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 10은, 도 9의 E-E' 선을 따라 절단된 배터리 모듈의 모듈 하우징을 개략적으로 나타낸 부분 단면도이다.
도 11은, 본 발명의 일 실시예에 따른 둘 이상의 배터리 모듈을 구비한 배터리 팩에 대해 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 12는, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 둘 이상의 배터리 모듈을 구비한 배터리 팩에 대해 개략적으로 나타내는 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 그리고, 도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 구성인 셀 어셈블리를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 모듈(400)은, 셀 어셈블리(100) 및 모듈 하우징(300)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 셀 어셈블리(100)는, 복수의 이차전지(110)를 구비할 수 있다. 이때, 상기 이차전지(110)는, 파우치형 이차전지(110)일 수 있다. 특히, 이러한 파우치형 이차전지(110)는, 전극 조립체(도시하지 않음), 전해질(도시하지 않음) 및 파우치 외장재(116)를 구비할 수 있다.
여기서, 전극 조립체는, 하나 이상의 양극판 및 하나 이상의 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 형태로 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 전극 조립체는, 하나의 양극판과 하나의 음극판이 세퍼레이터와 함께 권취된 권취형, 및 다수의 양극판과 다수의 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 교대로 적층된 스택형 등으로 구분될 수 있다.
또한, 파우치 외장재(116)는, 외부 절연층, 금속층 및 내부 접착층을 구비하는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 파우치 외장재(116)는, 전극 조립체와 전해액 등 내부 구성요소를 보호하고, 전극 조립체와 전해액에 의한 전기 화학적 성질에 대한 보완 및 방열성 등을 제고하기 위하여 금속 박막, 이를테면 알루미늄 박막이 포함된 형태로 구성될 수 있다. 그리고, 이러한 알루미늄 박막은, 전극 조립체 및 전해액과 같은 이차전지(110) 내부의 구성요소나 이차전지(110) 외부의 다른 구성 요소와의 전기적 절연성을 확보하기 위해, 절연물질로 형성된 절연층 사이에 개재될 수 있다.
특히, 파우치 외장재(116)는, 2개의 파우치로 구성될 수 있으며, 그 중 적어도 하나에는 오목한 형태의 내부 공간이 형성될 수 있다. 그리고, 이러한 파우치의 내부 공간에는 전극 조립체가 수납될 수 있다. 그리고, 2개의 파우치의 외주면에는 실링부가 구비되어 이러한 실링부가 서로 융착됨으로써, 전극 조립체가 수용된 내부 공간이 밀폐되도록 할 수 있다.
각각의 파우치형 이차전지(110)는, 전극 리드(111)를 구비할 수 있으며, 이러한 전극 리드(111)에는 양극 리드 및 음극 리드가 포함될 수 있다.
더욱 구체적으로, 전극 리드(111)는, 파우치 외장재(116)의 전방 또는 후방의 외주변에 위치한 실링부로부터 전방 또는 후방으로 돌출되게 구성될 수 있다. 그리고, 이러한 전극 리드(111)는, 이차전지(110)의 전극 단자로서 기능할 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 양극의 전극 리드(111A)와 음극의 전극 리드(111B)가 이차전지(110)로부터 전방으로 돌출되는 형태로 구성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 하나의 이차전지(110)에서, 양극 리드(111A)와 음극 리드(111B) 사이의 간섭이 없게 되어, 전극 리드(111)의 면적을 넓힐 수 있고, 전극 리드(111)와 버스바(도시하지 않음) 사이의 용접 공정 등이 보다 용이하게 수행될 수 있다.
한편, 상기 복수의 파우치형 이차전지(110)는, 배터리 모듈(400)에 복수 포함되어, 적어도 일 방향으로 적층되게 배열될 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 파우치형 이차전지(110)가 상하 방향으로 나란하게 적층된 형태로 구성될 수 있다. 이때, 각각의 파우치형 이차전지(110)는, F 방향으로 바라봤을 때, 2개의 넓은 면(B1)이 상측 및 하측에 각각에 위치하고, 수평 방향에 실링부(S1)가 위치하도록 대략 지면에 평행하게 누워진 형태로 배치될 수 있다.
한편, 본 명세서에서 기재된 전, 후, 좌, 우, 상, 하와 같은 방향을 나타내는 용어는 관측자의 위치나 대상의 놓여진 형태에 따라 달라질 수 있다. 다만, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해, F 방향으로 바라볼 때를 기준으로 하여, 전, 후, 좌, 우, 상, 하 등의 방향을 구분하여 나타내도록 한다.
앞서 설명한 파우치형 이차전지(110)의 구성에 대해서는, 본원발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 자명한 사항이므로, 보다 상세한 설명을 생략한다. 그리고, 본 발명에 따른 셀 어셈블리(100)에는, 본원발명의 출원 시점에 공지된 다양한 이차전지(110)가 채용될 수 있다.
한편, 다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 모듈 하우징(300)은, 배터리 모듈(400)에 있어서, 외장재 역할을 할 수 있다. 이에 따라, 상기 모듈 하우징(300)은, 배터리 모듈(400)에 구조적 안정성을 부여하고, 충격이나 물질 등 외부의 다른 물리적인 요소로부터 셀 어셈블리(100)와 같은 내부에 수납된 구성 요소들을 보호하는 역할을 한다. 이를 위해, 상기 모듈 하우징(300)은, 스틸 또는 알루미늄과 같은 금속 재질로 구성될 수 있다.
특히, 알루미늄을 포함하는 금속 재질로 모듈 하우징(300)을 구성할 경우, 알루미늄의 높은 열 전도성을 이용하여 셀 어셈블리(100)에서 발생된 열을 모듈 하우징(300) 외부로 효과적으로 방출할 수 있다.
또한, 상기 모듈 하우징(300)은, 하나 이상의 측벽들(301, 302, 303, 304)을 구비할 수 있다.
구체적으로, 상기 측벽들(301, 302, 303, 304)은, 복수 개로 구성될 경우 서로 연결되어 있는 구조일 수 있다. 예를 들면, 상기 측벽들(301, 302, 303, 304)은, F 방향으로 바라봤을 때, 셀 어셈블리(100)를 기준으로 상측벽(301), 하측벽(302), 좌측벽(303) 및 우측벽(304)을 구비할 수 있고, 또한 상기 측벽들(301, 302, 303, 304)은 서로 연결된 구조일 수 있다.
그리고, 상기 모듈 하우징(300)은, 상기 셀 어셈블리(100)를 수납하도록 상기 측벽들(301, 302, 303, 304)에 의해 한정된 내부 공간이 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 내부 공간은, 셀 어셈블리(100)의 외관 형상과 대응되는 내부 구조를 가질 수 있다.
예를 들면, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 모듈 하우징(300)은, 대략적인 전체 형상이 직육면체로 형성된 셀 어셈블리(100)를 내부에 수용할 수 있도록, 상기 모듈 하우징(300)의 상측벽(301) 및 하측벽(302)이 좌측벽(303) 및 우측벽(304)과 서로 직각을 이루도록 연결된 구조일 수 있다.
나아가, 상기 모듈 하우징(300)의 상측벽(301), 하측벽(302), 좌측벽(303) 및 우측벽(304) 중, 하나 이상이 셀 어셈블리(100)의 적어도 하나 이상의 외측면과 접하도록 내부 공간이 구비될 수 있다.
즉, 상기 모듈 하우징(300)의 측벽들(301, 302, 303, 304)과 셀 어셈블리(100)의 외면이 직접 접촉하는 면적이 커질수록 셀 어셈블리(100)에 생성된 열이 효과적으로 모듈 하우징(300)으로 전도될 수 있다. 예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 모듈 하우징(300)은, 상기 셀 어셈블리(100)의 상면 및 하면이 상측벽(301) 및 하측벽(302)과 접하도록 측벽들(301, 302, 303, 304)이 형성될 수 있다.
그리고, 상기 모듈 하우징(300)은, 상기 내부 공간이 양쪽 방향(전후 방향)으로 개방된 중공 구조 형태로 구성될 수 있다. 구체적으로, 상기 중공 구조는, 복수의 배터리 모듈(400)이 전후 방향으로 배열될 때, 배터리 모듈(400)의 배열 방향을 따라 내부 공간이 개방된 구조를 갖도록 구성될 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 모듈 하우징(300)은, 상측벽(301), 하측벽(302), 좌측벽(303) 및 우측벽(304)이 일체화된 형태로 형성된 모노 프레임을 구비할 수 있다. 이러한 모노 프레임의 상기 모듈 하우징(300)은, 압출 성형 방식으로 형성될 수 있다. 여기서, 일체화된 형태는, 주조 방법 등을 이용해, 하나의 몸체를 구성된 형태를 의미한다. 구체적으로, 상기 모듈 하우징(300)은, 상측벽(301), 하측벽(302), 좌측벽(303) 및 우측벽(304)의 양 단부들이 서로 연결된 구조일 수 있다.
예를 들어, 도 2에서 도시된 바와 같이, 모듈 하우징(300)은, 전후 방향이 개방되고 상측벽(301), 하측벽(302), 좌측벽(303) 및 우측벽(304)의 양 단부들이 서로 연결된 사각 관형으로 구성될 수 있다.
도 4는, 도 2의 배터리 모듈의 A 영역의 일부위를 확대하여 개략적으로 나타낸 부분 정면도이다.
다시 도 2와 함께, 도 4를 참조하면, 상기 모듈 하우징(300)의 상기 측벽들(301, 302, 303, 304)에는 적어도 하나 이상의 냉매 유로(310)가 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 냉매 유로(310)는, 냉각수나 공기와 같은 냉각용 유체(냉매)가 이동하도록 구성될 수 있다. 여기서, 상기 냉각용 유체는, 상기 모듈 하우징(300)의 냉매 유로(310)에 연결된 별도의 순환 공급 장치(도시하지 않음)로부터 순환 공급될 수 있다.
더욱이, 상기 냉매 유로(310)는, 모듈 하우징(300)의 복수의 측벽들(301, 302, 303, 304) 중, 하나 이상의 측벽에 적어도 하나 이상이 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 2개의 좌측벽(303) 및 우측벽(304) 각각에, 3개의 냉매 유로(310)가 형성될 수 있다.
다만, 각 측벽들(301, 302, 303, 304)에 형성된 냉매 유로(310)의 숫자가 증가할수록 셀 어셈블리(100)의 냉각 효과는 증대되지만, 냉매 유로(310)가 과도하게 많이 형성될 경우, 모듈 하우징(300)의 내구성을 떨어트릴 수 있으므로, 냉매 유로(310)의 숫자는 모듈 하우징(300)의 재질, 구성, 형태 등에 따라 적절하게 설정될 수 있다.
더욱이, 상기 측벽들(301, 302, 303, 304)에는, 단면이 직사각형인 중공 구조의 냉매 유로(310a), 단면이 곡선 및 직선이 조합된 형태의 중공 구조의 냉매 유로(310b), 및 관형의 중공 구조의 냉매 유로 (310c) 중, 적어도 하나 이상이 형성될 수 있다.
예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 모듈 하우징(300)의 우측벽(304)에는, 수직 단면이 직사각형의 중공 구조의 냉매 유로(310a) 4개, 수직 단면이 곡선 및 직선이 조합된 형태의 중공 구조의 냉매 유로(310d) 12개, 및 둥근 관형의 냉매 유로(310c) 4개가 형성되어 있을 수 있다. 동일하게, 상기 모듈 하우징(300)의 좌측벽(303)에는 상기한 냉매 유로들(310a, 310b, 310c)이 형성될 수 있다. 또한, 상기 냉매 유로들(310a, 310b, 310c)을 서로 구획하는 구획벽(W1)이 형성될 수 있다.
그리고, 상기 냉매 유로(310)는, 상기 모듈 하우징(300)의 측벽들(303, 304)의 전후 방향의 양 단부를 직선으로 관통하는 구조로 형성될 수 있다. 나아가, 상기 냉매 유로(310)는, 냉매가 유입되는 유입구가 상기 모듈 하우징(300)의 측벽들(303, 304)의 전단부면에 형성되고, 냉매가 배출되는 배출구가 상기 모듈 하우징(300)의 측벽들(303, 304)의 후단부면에 형성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 배터리 모듈(400)에서 발행된 열을 배출시키기 위한 히트 싱크의 구성 없이도, 셀 어셈블리(100)의 열을 효과적으로 배출시킬 수 있으므로, 제조 비용을 절감시키고, 배터리 모듈(400)의 부피를 감소시킬 수 있다. 더욱이, 본 발명은 히트 싱크 구성을 생략할 수 있어, 설치 공간을 좀 더 활용할 수 있어, 좀 더 큰 부피의 셀 어셈블리를 수납하는 것이 가능하고, 에너지 밀도를 높일 수 있다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 구성인 모듈 하우징을 개략적으로 나타내는 후방 사시도이다.
다시 도 2와 함께, 도 5를 참조하면, 상기 모듈 하우징(300)의 측벽들(301, 302, 303, 304) 중, 어느 하나 이상의 외측면에는 상기 내부 공간까지 천공된 적어도 하나 이상의 주입구(H1)가 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 주입구(H1)는, 원형의 개구 형태일 수 있다.
또한, 상기 주입구(H1)는, 열전도성 물질(320)을 상기 모듈 하우징(300) 내부에 주입하도록 구성된 노즐(500)이 삽입되도록 형성될 수 있다. 이때, 노즐(500)의 일단부에는, 열전도성 물질(320)이 공급되도록 공급 장치와 연결된 공급 호스(510)가 연결될 수 있다. 더욱이, 상기 주입구(H1)는, 상부에 위치한 상기 냉매 유로(310)와 하부에 위치한 냉매 유로(310) 사이에 위치될 수 있다. 그리고, 상기 주입구(H1)는, 일정한 크기의 지름으로 천공된 관 형태를 가질 수 있다.
예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 모듈 하우징(300)의 우측벽(304)에는, 9개의 주입구(H1)가 형성될 수 있다. 또한, 예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 모듈 하우징(300)의 좌측벽(303)에는, 9개의 주입구(H1)가 형성될 수 있다. 더욱이, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 모듈 하우징(300)에 형성된 주입구(H1)는, 측벽(304)의 외측면에서 상기 내부 공간까지 내부 방향으로 천공된 형태일 수 있다.
나아가, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 주입구(도시하지 않음)의 내부 구조는, 상기 노즐(500)의 외형에 대응되는 형태를 가질 수 있다. 예를 들면, 노즐(500)의 외형이 단부 방향으로 점차 관지름이 줄어드는 형태를 가질 경우, 상기 주입구의 내부 구조는, 내부 방향으로 점차 관경이 줄어드는 관 형태를 가질 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 모듈 하우징(300)의 주입구(H1)의 내부 구조를 상기 노즐(500)의 외형에 대응되는 형태로 형성시킬 경우, 상기 노즐(500)의 외면이 상기 주입구(H1) 내부 구조와 밀착되도록 노즐(500)이 상기 주입구(H1)에 삽입될 수 있으므로, 노즐(500)의 분사압이 상기 주입구(H1)와 상기 노즐(500)의 외형 사이의 간극을 통해 새어 나오지 않아, 상기 노즐(500)이 일정한 주입 속도로 상기 주입구(H1)를 통해 안정적으로 열전도성 물질(320)을 주입할 수 있는 이점이 있다.
한편, 다시 도 1을 참조하면, 종래기술에서는, 배터리 모듈(도 1의 10)에 모듈 하우징(11)의 외부에 히트 싱크(14)가 별도로 구비될 경우, 히트 싱크(14)가 상기 모듈 하우징(11) 또는 팩 트레이(13)의 외면에 부착될 필요가 있었다. 그러나, 상기 모듈 하우징(11) 내부에 셀 어셈블리가 내장된 상태에서, 모듈 하우징(11) 내부에 열전도성 물질을 주입하기 위해서는 히트 싱크(14)가 부착되지 않은 모듈 하우징(11)의 다른 부위를 통해 주입될 수밖에 없었다. 이로 인해, 종래기술에서는, 히트 싱크와 상기 셀 어셈블리와의 열전달 거리를 최소화하도록 열전도성 물질을 주입하기가 매우 까다로웠다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 냉매 유로(310)가 형성된 측벽(304)에 상기 주입구(H1)를 형성시킴으로써, 상기 모듈 하우징(300)의 냉매 유로(310)가 형성된 측벽(304) 내면에 열전도성 물질(320)을 주입하기가 매우 용이해질 수 있다. 이에 따라, 본 발명은, 상기 열전도성 물질(320)을 통해 외부로 배출되는 열전달 거리를 최소화하기가 매우 용이해질 수 있다. 그리고, 본 발명은, 냉각 효율을 높인 배터리 모듈(400)을 제공할 수 있다.
도 6은, 도 2의 C-C' 선을 따라 절단된 배터리 모듈의 일 부위를 확대하여 개략적으로 나타낸 부분 단면도이다.
다시, 도 2와 함께 도 6을 참조하면, 본 발명의 배터리 모듈(400)은, 상기 모듈 하우징(300)의 내부 공간에서 열전도성 물질(320)을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 열전도성 물질(320)은, 상기 셀 어셈블리(100)와 상기 모듈 하우징(300)의 측벽(304) 내면 사이에 삽입된 형태일 수 있다.
이때, 상기 셀 어셈블리(100)의 복수의 파우치형 이차전지(110)는, F 방향으로 바라봤을 때, 2개의 넓은 면(B1)이 상측 및 하측에 각각에 위치하고, 수평 방향에 실링부(S1)가 위치하도록 대략 지면에 평행하게 누워진 형태로 적층될 수 있다. 따라서, 상기 열전도성 물질(320)은, 상기 복수의 이차전지(110)의 수평 방향에 실링부(S1)와 상기 모듈 하우징(300)의 내면 사이에 삽입된 형태일 수 있다.
즉, 상기 열전도성 물질(320)이 파우치 외장재(116)의 상하측의 넓은 면(B1)에 접촉될 경우에 외부로 열을 전달하는 효율 보다, 상기 열전도성 물질(320)이 파우치 외장재(116)의 수평 방향에 위치한 실링부(S1)에 접촉되어 외부로 열을 전달하는 효율이 높기 때문에, 상기한 바와 같이, 상기 열전도성 물질(320)은, 상기 복수의 이차전지(110)의 수평 방향에 위치한 실링부(S1)와 상기 모듈 하우징(300)의 측벽(304) 내면 사이에 삽입된 형태가 바람직할 수 있다.
여기서, 상기 열전도성 물질(320)은, 열전도성이 높은 고분자 수지 또는 실리콘계 수지, 및 필러를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 고분자 수지는, 폴리 실록산 수지, 폴리아미드 수지, 우레탄 수지, 또는 에폭시계 수지일 수 있다.
도 7은, 도 2의 D-D' 선을 따라 절단된 배터리 모듈의 모듈 하우징을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2와 함께, 도 7을 참조하면, 상기 주입구(H1)가 형성된 측벽들(303, 304)의 내측면에는, 상기 측벽(304)의 내부 방향으로 내입된 가이드 홈(G1)이 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 가이드 홈(G1)은, 상기 측벽(304)의 내측면에서 상기 주입구(H1)로 주입된 열전도성 물질(도 6의 320)이 상기 측벽(304)의 내측면을 따라 전후 방향으로 이동되도록 전후 방향으로 연장된 형태일 수 있다.
예를 들면, 상기 가이드 홈(G1)은, 하부 방향으로 경사진 사선 형태로 연장될 수 있다. 또는, 상기 가이드 홈(G1)은, 곡선으로 전후 방향으로 연장된 형태일 수 있다. 그러나, 상기 가이드 홈(G1)은, 반드시 이러한 형태로만 한정되는 것은 아니고, 상기 가이드 홈(G1)을 통해 열전도성 물질(도 6의 320)이 전후 방향으로 고르게 퍼질 수 있는 형태라면 어느 것이든 적절하다. 예를 들면, 상기 가이드 홈(G1)은, 상기 우측벽(304)의 내측면에 형성된 상기 주입구(H1)로부터 곡선이 전후 방향으로 연장된 형태일 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 모듈 하우징(300)의 냉매 유로(310)가 형성된 측벽들(303, 304)의 내측면에 상기 가이드 홈(G1)을 형성시킴으로써, 상기 가이드 홈(G1)이 상기 주입구(H1)를 통해 주입된 열전도성 물질(320)의 이동 경도를 가이드 함으로써, 상기 모듈 하우징(300)의 내부 공간에 열전도성 물질(320)이 전후 방향으로 고르게 퍼질 수 있게 도울 수 있다. 이에 따라, 상기 셀 어셈블리(100)의 복수의 이차전지(110)를 균일하게 냉각시킬 수 있어, 배터리 모듈(도 2의 400)의 수명을 향상시킬 수 있으며, 제조시, 열전도성 물질(320)의 주입 상태가 불균일해짐에 따른 불량률을 효과적으로 줄일 수 있다.
도 8은, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 모듈 하우징의 내면을 나타낸 단면도이다.
도 2와 함께, 도 8을 참조하면, 본 발명의 배터리 모듈(400)은, 상기 주입구(H1)를 내측 방향으로만 개방하는 덮개를 구비한 역류 방지 부재(330)를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 역류 방지 부재(330)는, 상기 측벽(304)의 내측면에 형성된 상기 주입구(H1)를 커버하도록 상기 측벽(304)의 내측면에 위치될 수 있다.
예를 들면, 상기 역류 방지 부재(330)는, 상기 주입구(H1)를 커버하는 크기로 형성된 커버 필름(331), 및 상기 모듈 하우징(300)의 측벽(304)의 내측면에 상기 커버 필름(331)을 고정시키는 고정 부재(333)를 구비할 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 고정 부재(333)는, 접착 테이프일 수 있다.
예를 들면, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 모듈 하우징(300)의 측벽(304)의 내측면에는 9개의 주입구(H1)가 형성될 수 있다. 또한, 상기 9개의 주입구(H1) 각각에는 역류 방지 부재(330)가 부착될 수 있다. 여기서, 상기 역류 방지 부재(330)는 상기 주입구(H1)를 덮는 커버 필름(331) 및 상기 커버 필름(331)을 상기 측벽(304)의 내측면에 고정시키는 고정 부재(333)로 접착 테이프가 구비될 수 있다.
도 9는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 구성인 모듈 하우징을 개략적으로 나타내는 측면도이다. 그리고, 도 10은, 도 9의 E-E' 선을 따라 절단된 배터리 모듈의 모듈 하우징을 개략적으로 나타낸 부분 단면도이다.
도 2와 함께, 도 9 및 도 10을 참조하면, 상기 모듈 하우징(300)의 상기 주입구(H1)에는, 상기 주입구(H1)를 밀폐하는 마개(340)가 더 구비될 수 있다. 구체적으로, 상기 마개(340)는, 상기 주입구(H1)에 주입된 열전도성 물질(320)이 상기 주입구(H1)를 통해 다시 외부로 유출되거나, 상기 주입구(H1)에 외부 물질이 상기 모듈 하우징(300) 내부로 유입되는 것을 방지하도록 상기 주입구(H1)를 밀폐하도록 구성될 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 마개(340)는, 상기 주입구(H1)의 덮도록 원형 평판 형태의 덮개부(342), 및 상기 덮개부(342)의 내측에서 내부 방향으로 연장되고, 상기 주입구(H1)의 중공 구조에 삽입되는 삽입부(344)를 구비할 수 있다.
예를 들면, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 모듈 하우징(300)의 측벽(304)에 형성된 9개의 주입구(H1) 각각에는, 상기 주입구(H1)를 밀폐하도록 원형 평판 형태의 덮개부(342), 및 상기 덮개부(342)의 내측에서 내부 방향으로 연장되고, 상기 주입구(H1)의 중공 구조에 삽입되는 삽입부(344)를 구비한 마개(340)가 9개 형성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 주입구(H1)를 밀폐시키는 마개(340)를 구비함으로써, 본 발명은, 상기 주입구(H1)에 주입된 열전도성 물질(320)이 상기 주입구(H1)를 통해 다시 외부로 유출되거나, 상기 주입구(H1)에 외부 물질이 상기 모듈 하우징(300) 내부로 유입되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 이에 따라, 배터리 모듈(400)의 열전도성 물질(320)이 주입구(H1)를 통해 역류하여 외부로 새어 나와 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 배터리 모듈(400) 내부에 외부 물질이 유입되지 않아, 배터리 모듈(400)의 이상 작동을 일으키는 것을 방지할 수 있다.
한편, 다시 도 2 및 도 4를 참조하면, 상기 모듈 하우징(300)의 측벽들(301, 302, 303, 304) 중 어느 하나 이상에는, 둘 이상의 냉매 유로(310)가 형성될 수 있다. 그리고, 상기 둘 이상의 냉매 유로(310) 사이에는 상기 측벽(304)의 외측면에서 내측면까지 연장된 리브 구조(R1)가 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 리브 구조(R1)는, 상기 모듈 하우징(300)의 측벽들(303, 304) 각각의 외측면으로부터 상기 측벽들(303, 304) 각각의 내측면까지 빈공간 없이 연속적으로 연결된 부위일 수 있다. 더욱이, 상기 리브 구조(R1)는, 블록 형태로 상기 모듈 하우징(300)의 전단부 및 후단부까지 전후 방향으로 연장된 형태일 수 있다. 그리고, 상기 리브 구조(R1)는, 상하 방향의 위치 중, 상기 모듈 하우징(300)의 측벽들(303, 304)에 주입구(H1)가 형성될 필요가 있는 위치에 형성될 수 있다. 즉, 상기 리브 구조(R1)에는 전후 방향으로 일정 간격으로 이격된 적어도 하나 이상의 주입구(H1)가 형성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 모듈 하우징(300)의 측벽들(303, 304) 중, 어느 하나 이상에 형성된 리브 구조(R1)는, 모듈 하우징(300)의 강성을 보강할 수 있다. 또한, 상기 리브 구조(R1)는, 상기 주입구(H1)가 형성될 수 있는 측벽 부위를 확보할 수 있어, 상기 냉매 유로(310)의 공간을 간섭하지 않으면서 적절하게 주입구(H1)를 형성시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 배터리 모듈(400)은, 모듈 하우징(300)의 내부에 수용한 셀 어셈블리와 상기 냉매 유로(310)가 형성된 모듈 하우징(300) 측벽 사이에 열전도성 물질(320)을 손쉽게 고르게 삽입시킬 수 있는 바, 셀 어셈블리(100)의 냉각 효율을 효과적으로 높일 수 있을 뿐만 아니라, 제조 공정 효율을 극대화 시킬 수 있다.
도 11은, 본 발명의 일 실시예에 따른 둘 이상의 배터리 모듈을 구비한 배터리 팩에 대해 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 11를 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 팩(600)은, 상술한 본 발명에 따른 적어도 둘 이상의 배터리 모듈(400, 401, 402)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 둘 이상의 배터리 모듈(400, 401, 402) 중, 하나의 배터리 모듈(400)의 모듈 하우징(300)의 냉매 유로(310)와 다른 배터리 모듈(401)의 모듈 하우징(300)의 냉매 유로(도시하지 않음)를 서로 연결될 수 있다. 즉, 본 발명의 배터리 팩(600)은, 복수의 배터리 모듈(400) 각각의 냉매 유로(310)를 서로 연결하도록, 하나의 모듈 하우징(300)의 측벽들(303, 304)과, 다른 모듈 하우징(300)의 측벽들(303, 304)을 서로 접합 연결할 수 있다. 이때, 모듈 하우징(300)의 측벽들(303, 304) 각각에 형성된 냉매 유로(310)가 다른 모듈 하우징(300)의 측벽들(303, 304) 각각에 형성된 냉매 유로(310)와 누수가 없도록 용접 접합될 수 있다.
예를 들면, 도 11에 도시한 바와 같이, 본 발명의 배터리 팩(600)은, 2개의 배터리 모듈(400) 각각의 냉매 유로(310)를 서로 연결하도록, 하나의 모듈 하우징(300)의 측벽들(303, 304)과, 다른 모듈 하우징(300)의 측벽들(303, 304)을 서로 용접 접합될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 본 발명의 배터리 팩(600)은, 복수의 배터리 모듈(400)을 구비하고, 각각의 모듈 하우징(300)의 냉각 유로(310)가 형성된 측벽들(303, 304)을 서로 연결 시킴으로써, 별도의 부재 없이, 각각의 배터리 모듈(400)의 냉매 유로(310)를 연결할 수 있어, 제조 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.
도 12는, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 둘 이상의 배터리 모듈을 구비한 배터리 팩에 대해 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩(600B)은, 상기 둘 이상의 배터리 모듈(400) 중, 하나의 배터리 모듈(400)의 모듈 하우징(300)의 냉매 유로(310)와 다른 배터리 모듈(400)의 모듈 하우징(300)의 냉매 유로(310)를 서로 연결될 수 있도록 유로 연결 부재(220)를 별도로 구비할 수 있다. 그리고, 상기 유로 연결 부재(220)는, 상기 둘 이상의 배터리 모듈(400, 401) 중, 하나의 배터리 모듈(400)의 모듈 하우징(300)과 다른 배터리 모듈(401)의 모듈 하우징(300) 사이에 개재될 수 있다.
예를 들면, 도 12에 도시된 바와 같이, 2개의 배터리 모듈(400) 사이에는, 2개의 유로 연결 부재(220)가 개재될 수 있다. 또한, 2개 유로 연결 부재(220)의 각각은, 상기 모듈 하우징(300)의 측벽들(303, 304)에 형성된 냉매 유로(310)와 동일한 구조의 냉매 유로(310)가 형성될 수 있다.
그리고, 이러한 배터리 팩(600)은, 배터리 모듈(400) 이외에, 셀 어셈블리(100)의 충방전을 제어하기 위한 각종 장치, 이를테면 BMS(도시하지 않음, Battery Management System), 전류 센서(도시하지 않음), 퓨즈(도시하지 않음) 등을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 배터리 모듈(400)은, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 자동차에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 자동차는, 상기 배터리 모듈(400)을 포함할 수 있다.
한편, 본 명세서에서 상, 하, 좌, 우, 전, 후와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
110: 이차전지 100: 셀 어셈블리
300: 모듈 하우징 301, 302, 303, 304: 측벽
310: 냉매 유로 H1: 주입구
320: 열전도성 물질 G1: 가이드 홈
330: 역류 방지 부재 340: 마개
R1: 리브 구조 220: 유로 연결 부재
400: 배터리 모듈 500: 노즐
600: 배터리 팩

Claims (11)

  1. 복수의 이차전지를 구비하는 셀 어셈블리;
    하나 이상의 측벽을 구비하여 상기 측벽에 의해 한정된 내부 공간에 상기 셀 어셈블리를 수납하고, 상기 측벽에 적어도 하나 이상의 냉매 유로가 형성되며, 상기 측벽의 외측면에는 상기 내부 공간까지 천공된 적어도 하나 이상의 주입구가 형성된 모듈 하우징을 포함하고,
    상기 측벽에는, 둘 이상의 냉매 유로가 형성되고,
    상기 냉매 유로는, 상기 모듈 하우징의 측벽의 전후 방향의 양 단부를 관통하는 구조로 형성되며,
    상기 냉매 유로는, 냉매가 유입되는 유입구가 상기 모듈 하우징의 측벽의 전단부면에 형성되고, 냉매가 배출되는 배출구가 상기 모듈 하우징의 측벽의 후단부면에 형성되며,
    상기 둘 이상의 냉매 유로 사이에는 상기 측벽의 외측면에서 내측면까지 빈공간 없이 연속적으로 연결된 부위인 리브 구조가 형성되며,
    상기 리브 구조는 블록 형태로 상기 모듈 하우징의 전단부 및 후단부까지 전후 방향으로 연장된 형태이고,
    상기 냉매 유로의 공간을 간섭하지 않으면서 상기 리브 구조에 상기 주입구가 위치된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 모듈은, 상기 주입구를 통해 상기 모듈 하우징의 내부 공간에서 상기 셀 어셈블리와 상기 모듈 하우징의 내면 사이에 삽입된 열전도성 물질을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 측벽은, 상측벽, 하측벽, 좌측벽 및 우측벽을 구비하고,
    상기 냉매 유로는, 상측벽, 하측벽, 좌측벽 및 우측벽 중 어느 하나 이상에 형성되며,
    상기 상측벽, 하측벽, 좌측벽 및 우측벽 중 상기 냉매 유로가 형성된 어느 하나 이상에는 상기 주입구가 함께 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 측벽의 내측면에는, 전후 방향으로 연장되고 상기 측벽의 내부 방향으로 내입된 가이드 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 모듈은, 상기 주입구가 형성된 상기 측벽의 내측면에 위치되고, 상기 주입구를 내측 방향으로만 개방하는 덮개를 구비한 역류 방지 부재를 더 포함한 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 주입구에는, 외부 물질이 상기 모듈 하우징 내부로 유입되는 것을 방지하도록 상기 주입구를 밀폐하는 마개가 더 구비된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  8. 삭제
  9. 제1항 내지 제3항 또는 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 배터리 모듈을 적어도 둘 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 둘 이상의 배터리 모듈은, 하나의 배터리 모듈의 모듈 하우징의 냉매 유로와 다른 배터리 모듈의 모듈 하우징의 냉매 유로를 서로 연결된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  11. 제10항에 따른 배터리 팩을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차.
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