KR102626746B1 - 열 계면 재료 변동에 의한 온도 구배 제어 - Google Patents

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Abstract

배터리 모듈 및 배터리 모듈을 조립하는 방법이 제공된다. 배터리 모듈은 상이한 냉각 용량을 가진 제1 영역 및 제2 영역을 갖는 냉각 표면, 제1 열 전도율을 갖는 제1 성분 및 제2 열 전도율을 갖는 제2 성분을 포함하는 접착제, 및 제1 배터리 및 제2 배터리를 포함한다. 제1 배터리는 접착제의 제1 부분에 의해 제1 영역에 고정되고, 제2 배터리는 접착제의 제2 부분에 의해 제2 영역에 고정된다. 접착제의 제1 부분은 제1 성분 대 제2 성분의 제1 비를 갖고, 접착제의 제2 부분은 제1 성분 대 제2 성분의 제2 비를 갖는다. 제1 비와 제2 비는 상이하고, 제1 영역과 제2 영역의 상이한 냉각 용량을 보상한다.

Description

열 계면 재료 변동에 의한 온도 구배 제어{TEMPERATURE GRADIENT CONTROL WITH THERMAL INTERFACE MATERIAL VARIATION}
높은 에너지 밀도의 배터리 모듈들(battery modules)을 제공하기 위해 고-전압, 대형 배터리 모듈들 내에 배터리 셀들(battery cells)을 조밀하게 패키징하는 것이 유리하다. 높은 에너지 밀도의 배터리 모듈을 제공하기 위해, 원통형 배터리 셀들은 각각의 배터리 셀들의 저부 단부가 접착제를 사용하여 배터리 모듈의 냉각 표면에 고정된 상태로 배열될 수 있다. 그러나, 그러한 배터리 모듈들에서, 배터리 모듈 내의 복수의 배터리 셀들에 걸친 열 구배는 모든 배터리 셀들이 동일하게 냉각되도록 효과적으로 제어될 필요가 있다.
따라서, 냉각 표면의 냉각 용량(cooling capacity)이 냉각 표면에 걸쳐 균일한 것이 유리하다. 냉각 표면의 냉각 용량이 냉각 표면에 걸쳐 변화하고 복수의 배터리 셀들에 걸친 열 구배가 효과적으로 제어되지 않는 경우, 소정의 배터리 셀들은 배터리 모듈 내의 다른 배터리 셀들보다 덜 냉각될 것이고 다른 배터리 셀들보다 빠르게 열화될 것이어서, 전체 배터리 모듈의 가속된 용량 손실을 야기할 것이다. 추가적으로, 복수의 배터리 셀들에 걸친 열 구배가 효과적으로 제어되지 않는 경우, 각각의 배터리 셀들의 온도를 직접 측정하지 않고서 (예컨대, 선택된 배터리 셀들의 온도를 측정하고 측정된 온도들에 기초하여 다른 배터리 셀들의 온도를 추정함으로써) 작동 동안 배터리 모듈 내의 각각의 배터리 셀들의 온도를 추정하는 것이 어려울 수 있다.
이러한 문제들은 병렬 그룹들로 전기적으로 접속되는 배터리 셀들의 수개의 어레이들을 갖는 대형 배터리 모듈들에 특히 관련될 수 있는데, 이는 배터리 셀들 중 많은 것 또는 전부를 위한 온도 센서들이 비용 및 복잡성을 추가할 수 있기 때문이고, 배터리 셀들의 병렬 그룹 내의 단일 배터리 셀의 용량 손실이 배터리 셀들의 병렬 그룹 내의 모든 배터리 셀들로 전파되어, 배터리 모듈의 용량을 상당히 저하시킬 수 있기 때문이다.
이러한 문제들을 해결하기 위해, 배터리 모듈(예컨대, 높은 에너지 밀도의 배터리 모듈) 내의 복수의 배터리 셀들에 걸친 열 구배를 효율적으로 제어하기 위한 시스템들 및 방법들이 본 명세서에 제공된다. 이를 달성하기 위해, 배터리 모듈 및 배터리 모듈을 조립하는 방법이 제공된다. 배터리 모듈은 각각 상이한 냉각 용량을 갖는 제1 영역 및 제2 영역을 포함하는 냉각 표면, 제1 열 전도율을 갖는 제1 성분 및 제2 열 전도율을 갖는 제2 성분을 포함하는 접착제, 및 제1 배터리 및 제2 배터리를 포함한다. 제1 배터리의 제1 단부가 접착제의 제1 부분에 의해 제1 영역에 고정되고, 제2 배터리의 제1 단부가 접착제의 제2 부분에 의해 제2 영역에 고정된다. 접착제의 제1 부분은 제1 성분 대 제2 성분의 제1 비(ratio)를 갖고, 접착제의 제2 부분은 제1 성분 대 제2 성분의 제2 비를 갖는다. 제1 비와 제2 비는 상이하고, 제1 영역과 제2 영역의 상이한 냉각 용량들을 보상한다.
본 개시의 일부 실시예에서, 제1 성분 및 제2 성분 각각은 수지(resin)일 수 있고, 접착제는 경화제(hardener)를 추가로 포함할 수 있다.
본 개시의 일부 실시예에서, 배터리 모듈은 냉각 플레이트(cooling plate)를 추가로 포함할 수 있다. 냉각 표면은 냉각 플레이트의 제1 면을 형성할 수 있다.
본 개시의 일부 실시예에서, 냉각 플레이트는 입력 포트, 출력 포트, 및 냉각 채널을 추가로 포함할 수 있다. 냉각 유체가 냉각 채널을 통해 입력 포트로부터 출력 포트로 통과할 수 있다.
본 개시의 일부 실시예에서, 제1 영역은 제1 냉각 용량을 가질 수 있고 제2 영역은 제2 냉각 용량을 갖고, 제1 냉각 용량은 제2 냉각 용량보다 클 수 있고, 제1 열 전도율은 제2 열 전도율보다 클 수 있고, 제1 성분 대 제2 성분의 제1 비는 제1 성분 대 제2 성분의 제2 비보다 클 수 있고, 제1 비와 제2 비는 제1 배터리와 제2 배터리에 동일한 냉각 용량이 제공될 수 있도록 제1 냉각 용량과 제2 냉각 용량 사이의 차이를 보상할 수 있다.
본 개시의 일부 실시예에서, 제1 열 전도율은 1.0 와트/미터*켈빈(W/m*K) 이상일 수 있고, 제2 열 전도율은 0.3 W/m*K 이하일 수 있다.
본 개시의 일부 실시예에서, 접착제는 제1 배터리 및 제2 배터리 각각의 제1 단부를 냉각 표면으로부터 사전결정된 거리로 이격시키기 위한 복수의 비드들(beads)을 추가로 포함할 수 있다.
본 개시의 일부 실시예에서, 냉각 표면은 제1 냉각 표면일 수 있고, 배터리 모듈은 제1 냉각 표면 반대편의 제2 냉각 표면을 추가로 포함할 수 있다. 제2 냉각 표면은 제3 영역 및 제4 영역을 포함할 수 있고, 제3 영역 및 제4 영역은 상이한 냉각 용량들을 가질 수 있다. 배터리 모듈은 제3 배터리 및 제4 배터리를 추가로 포함할 수 있다. 제3 배터리의 제1 단부가 접착제의 제3 부분에 의해 제3 영역에 고정될 수 있고, 제4 배터리의 제1 단부가 접착제의 제4 부분에 의해 제4 영역에 고정될 수 있고, 제3 부분은 제1 성분 대 제2 성분의 제3 비를 가질 수 있고, 제2 부분은 제1 성분 대 제2 성분의 제4 비를 가질 수 있고, 제3 비와 제4 비는 상이할 수 있고, 제3 배터리와 제4 배터리에 유사한 냉각 용량이 제공될 수 있도록 제3 영역과 제4 영역의 상이한 냉각 용량들을 보상할 수 있다.
본 개시의 일부 실시예에서, 제1 비는 제1 부분의 제1 성분 대 제2 성분의 평균 비일 수 있고, 제1 부분의 제1 성분 대 제2 성분의 비가 제1 영역 내에서 변화할 수 있다.
본 개시의 일부 실시예에서, 제1 비는 제1 부분 내에서 일정할 수 있다.
일부 실시예에서, 배터리 모듈을 조립하는 방법이 제공된다. 방법은 냉각 표면을 제공하는 단계 - 냉각 표면은 냉각 표면에 걸쳐 변화하는 냉각 용량을 가짐 -, 제1 열 전도율을 갖는 제1 성분 및 제2 열 전도율을 갖는 제2 성분을 포함하는 접착제를 제공하는 단계, 제1 배터리 및 제2 배터리를 제공하는 단계, 제1 성분 대 제2 성분의 제1 비를 가진 접착제를 냉각 표면의 제1 영역에 적용하는 단계, 제1 성분 대 제2 성분의 제2 비를 가진 접착제를 냉각 표면의 제2 영역에 적용하는 단계, 제1 영역에 적용된 접착제를 사용하여 제1 배터리의 제1 단부를 제1 영역에 고정하는 단계, 및 제2 영역에 적용된 접착제를 사용하여 제2 배터리의 제1 단부를 제2 영역에 고정하는 단계를 포함한다. 제1 비와 제2 비는 상이하고, 제1 영역과 제2 영역의 상이한 냉각 용량들을 보상한다.
본 개시의 위의 그리고 다른 목적 및 이점은 첨부 도면과 관련하여 취해진 하기 상세한 설명을 고려할 때 명백할 것이며, 첨부 도면에서 동일한 도면 부호는 전체에 걸쳐 동일한 부분을 지칭한다.
도 1은 본 개시의 일부 실시예에 따른 배터리 모듈의 도면.
도 2는 본 개시의 일부 실시예에 따른, 냉각 플레이트의 제1 냉각 표면 상의 배터리 셀의 계획된 배열의 평면도.
도 3a는 본 개시의 일부 실시예에 따른, 예시적인 냉각 플레이트의 중심을 통한 단면도.
도 3b는 본 개시의 일부 실시예에 따른, 예시적인 냉각 플레이트의 제1 냉각 표면에 적용된 다양한 열 전도율을 갖는 접착제를 도시한 도면.
도 4는 본 개시의 일부 실시예에 따른 배터리 모듈의 도면.
도 5는 본 개시의 일부 실시예에 따른, 냉각 플레이트의 제1 냉각 표면 상에 접착제를 혼합 및 배치하기 위한 장치의 블록도.
도 6은 본 개시의 일부 실시예에 따른, 배터리 모듈을 제조하기 위한 공정의 흐름도.
전술한 내용을 고려하여, 그리고 본 개시의 일부 실시예에 따라, 배터리 모듈 내의 복수의 배터리 셀에 걸친 열 구배를 효율적으로 제어하는, 높은 에너지 밀도를 가진 배터리 모듈을 제공하고 용이하게 제조하는 것이 유리할 것이다. 일부 실시예에서, 본 명세서에 제공된 배터리 모듈은 액체 냉각을 사용하는 냉각 플레이트의 냉각 표면을 포함하는, 균일한 냉각을 제공하기 위한 임의의 냉각 표면을 사용할 수 있다. 이를 위해, 본 명세서에 기술된 배터리 모듈은 배터리 모듈 내의 각각의 배터리 셀을 냉각 표면에 고정하기 위해 가변 열 계수를 가진 접착제(예컨대, 열 계면 재료)를 사용할 수 있다. 냉각 표면의 냉각 프로파일(cooling profile)에 기초하여 접착제의 열 계수를 변화시킴으로써, 접착제는 냉각 표면에 걸친 냉각 용량의 임의의 차이를 보상하여, 배터리 모듈 내의 모든 배터리 셀의 균일한 냉각(또는 가열)을 보장할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일부 실시예에 따른 배터리 모듈(100)의 도면을 도시한다. 도시된 바와 같이, 배터리 모듈(100)은 복수의 배터리 셀(102)을 포함한다. 각각의 배터리 셀(102)은 원통형일 수 있고, 제1 전기 단자를 포함하는 제1 단부(104) 및 제2 전기 단자(107)(예컨대, 중심 버튼 단자)를 갖는 제2 단부(106)를 가질 수 있다. 본 개시의 일부 실시예에서, 각각의 배터리 셀(102)은 제1 전기 단자를 형성하는, 각각의 배터리 셀(102)의 측부 및 제1 단부(104)의 적어도 일부분을 덮는 전기-활성 케이싱 또는 전도성 재킷의 노출된 영역을 가질 수 있다. 패킹 밀도를 증가시키기 위해, 배터리 셀(102)은 서로 오프셋된 열로(예컨대, 육각형 조밀-패킹된 배열로) 배열될 수 있다. 본 개시의 일부 실시예에서, 배터리 셀(102)의 각각의 인접한 쌍은 1.5 mm 이하로 떨어져 있을 수 있다. 배터리 셀(102)의 그룹은 하나 이상의 버스바(busbar)(간단함을 위해 도시되지 않음)를 사용하여 직렬 또는 병렬로 전기적으로 접속될 수 있다. 본 개시의 일부 실시예에서, 수개의 배터리 셀(102)이 서브그룹을 형성하도록 병렬로 접속될 수 있고, 복수의 서브그룹이 직렬로 접속될 수 있다. 본 개시의 일부 실시예에서, 복수의 서브그룹은 서로에 대해 전압 균등화될(voltage balanced) 수 있다. 임의의 적합한 수의 배터리 셀(102)이 있을 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
배터리 모듈(100)은 도시된 바와 같이 열 전달 플레이트, 예컨대 냉각 플레이트(110)를 추가로 포함할 수 있다. 냉각 플레이트(110)는 제1 냉각 표면(112)을 가질 수 있다. 도시된 바와 같이, 각각의 배터리 셀(102)의 제1 단부(104)는 접착제(108)에 의해 제1 냉각 표면(112)에 고정될 수 있다. 더 상세히 후술되는 바와 같이, 접착제(108)는 가변 열 전달 계수를 가진 접착제일 수 있다. 본 개시의 일부 실시예에서, 냉각 플레이트(110)는 배터리 셀(102)을 선택적으로 냉각(또는 가열)하는 데 사용될 수 있다. 본 개시의 일부 실시예에서, 냉각 플레이트(110)는, 도 3a를 참조하여 더 상세히 후술되는 바와 같이, 냉각/가열 유체가 통과하여 이동할 하나 이상의 채널을 가질 수 있다. 본 개시의 일부 실시예에서, 냉각 플레이트(110)는 전기 전도성 재료(예컨대, 알루미늄과 같은 금속)로 구성될 수 있다. 본 개시의 일부 실시예에서, 배터리 셀(102)과 제1 냉각 표면(112) 사이의 전기적 단락의 가능성을 감소시키기 위해, 제1 냉각 표면(112)은 유전체 코팅을 포함할 수 있다. 냉각 플레이트(110)는 유전체 코팅을 또한 포함할 수 있는, 제1 냉각 표면(112) 반대편의 제2 냉각 표면(114)을 가질 수 있다.
도 2는 본 개시의 일부 실시예에 따른, 냉각 플레이트(110)의 제1 냉각 표면(112) 상의 배터리 셀(102)의 계획된 배열의 평면도를 도시한다. 설명의 편의를 위해, 열당 5개의 배터리 셀(102)의 4개의 열의 계획된 배열이 도시되어 있다. 그러나, 임의의 배열로 임의의 적합한 수의 배터리 셀(102)이 있을 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 도시된 바와 같이, 배터리 셀(102)의 계획된 배열은 제1 냉각 표면(112)의 배터리 장착 영역(202) 내에 있을 수 있다.
배터리 셀(102)이 제1 냉각 표면(112)에 고정되기 전에, 제1 냉각 표면(112)의 냉각 프로파일이 결정될 수 있다. 제1 냉각 표면(112)의 냉각 프로파일은 제1 냉각 표면(112)에 걸친 각각의 지점 또는 국소화된 영역에서 제공되는 냉각 용량을 지칭한다. 본 개시의 일부 실시예에서, 제1 냉각 표면(112)의 냉각 프로파일은 배터리 장착 영역(202) 내의 전체 영역을 포함한다. 본 개시의 일부 실시예에서, 제1 냉각 표면(112)의 냉각 프로파일은 각각의 배터리 셀(102)의 계획된 배치에 대응하는 제1 냉각 표면(112)의 부분(즉, 112a, 112b, 112c, 112d, 112e, ... 112n)만을 포함한다.
제1 냉각 표면(112)에 걸친 각각의 지점에서의 냉각 용량은 예를 들어 냉각 플레이트(110)의 에지에 대한 근접성, 냉각 채널에 대한 근접성(예컨대, 냉각 채널과의 정렬/오정렬), 및 냉각 채널 내의 냉각 유체의 온도, 제1 냉각 표면(112) 상에 장착된 다른 디바이스에 대한 근접성, 및 냉각 용량에 영향을 미치는 임의의 다른 인자를 비롯한 다수의 인자에 기초하여 변화할 수 있다. 예를 들어, 냉각 채널 내의 냉각 유체와 제1 냉각 표면(112) 상에 장착된 배터리 셀(102)의 저부 사이의 전체 스택의 두께는 또한 냉각 용량에 영향을 미칠 수 있다. 본 개시의 일부 실시예에서, 제1 냉각 표면(112)의 냉각 프로파일은 실험에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 제1 냉각 표면(112)에 걸친 각각의 지점에서의 냉각 용량이 측정될 수 있다. 본 개시의 일부 실시예에서, 제1 냉각 표면(112)의 냉각 프로파일은 제1 냉각 표면(112)을 모델링함으로써 추정될 수 있다. 본 개시의 일부 실시예에서, 제1 냉각 표면(112)의 냉각 프로파일은 사전에 결정되고 메모리에 저장될 수 있다.
제1 냉각 표면(112)의 냉각 프로파일의 해상도(resolution)는 특정 응용에 기초하여 변화할 수 있다. 본 개시의 일부 실시예에서, 더 상세히 후술되는 바와 같이, 제1 냉각 표면(112)의 냉각 프로파일의 해상도는 접착제의 열 계수가 변경될 수 있는 해상도(예컨대, 1 mm)에 대응할 수 있다. 본 개시의 일부 실시예에서, 냉각 프로파일을 결정하기 위해, 제1 냉각 표면(112)의 각각의 부분(예컨대, 1 mm × 1 mm)의 냉각 용량이 결정될 수 있다. 본 개시의 일부 실시예에서, 제1 냉각 표면(112)의 제1 냉각 프로파일은 배터리 셀(102)의 계획된 배치에 대응하는 제1 냉각 표면(112)의 각각의 부분(즉, 112a, 112b, 112c, 112d, 112e, ... 112n)의 평균 냉각 용량을 포함할 수 있다. 제1 냉각 표면(112)의 냉각 프로파일의 해상도가 임의의 해상도일 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
도 3a는 본 개시의 일부 실시예에 따른, 예시적인 냉각 플레이트(300)의 중심을 통한 단면도를 도시한다. 제1 영역(302)이 냉각 플레이트(300)의 입력 포트에 대응할 수 있는 한편, 제2 영역(304)이 냉각 플레이트(300)의 출력 포트에 대응할 수 있다. 제1 영역(302)과 제2 영역(304)은 채널(306)에 의해 연결될 수 있다. 냉각 유체는 영역(302)에 의해 입력 포트에서 냉각 플레이트(300)에 진입하고, 제2 영역(304)에 도달하여 출력 포트를 통해 냉각 플레이트(300)로부터 배출되기 전에, 채널(306)을 따라(즉, 화살표에 의해 표시된 방향으로) 이동할 수 있다. 냉각 유체가 냉각 플레이트(300)를 통해 이동함에 따라, 냉각 유체는 열을 흡수하여 더 고온으로 된다. 따라서, 채널(306)의 배열이 배터리 셀(102)의 계획된 배열에 대해 최적화되더라도, 냉각 플레이트(300)의 냉각 프로파일은 냉각 플레이트(300)의 냉각 표면에 걸쳐 여전히 변화할 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 냉각 유체는 제1 계획된 배터리 셀 배치(112a)로부터 제5 계획된 배터리 셀 배치(112e)로의 방향으로 채널(306)을 통해 유동한다. 따라서, 제1 계획된 배터리 셀 배치(112a)에 있는 배터리 셀(102)에는 예컨대 제5 계획된 배터리 셀 배치(112e)에 있는 배터리 셀(102)보다 많은 냉각 용량이 제공될 수 있다. 그러나, 위에 기재된 바와 같이, 제1 냉각 표면(112)의 냉각 프로파일은 다른 인자(예컨대, 에지까지의 거리, 다른 배터리에 대한 근접성, 전기 소자 등)에 기초하여 변화할 수 있다.
도 1을 다시 참조하면, 배터리 셀(102)의 제1 단부(104)는 접착제(108)에 의해 제1 냉각 표면(112)에 고정될 수 있다. 본 개시의 접착제(108)의 전기적, 열적, 및 기계적 특성은 배터리 모듈(100)과 연관된 엔지니어링 및 제조 요건에 대응할 수 있다. 본 개시의 일부 실시예에서, 접착제(108)는 변화될 수 있는 열 전도율을 갖는 열 계면 재료일 수 있다. 본 개시의 일부 실시예에서, 접착제(108)는 상이한 열 전도율을 갖는 적어도 2개의 상이한 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 접착제(108)는 적어도 2개의 상이한 수지(예컨대, 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지 등) 및 큐러티브(curative)(예컨대, 경화제 또는 개시제)를 포함할 수 있다. 접착제(108) 내의 2개의 수지 성분의 비를 변화시킴으로써, 접착제(108)의 열 전도율이 변화될 수 있다. 물론, 이는 단지 하나의 예이며, 접착제는 상이한 열 전도율을 갖는 2개 초과의 상이한 수지 성분을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 접착제(108)는 상이한 열 전도율을 갖는 수지 및 적어도 2개의 상이한 큐러티브를 포함할 수 있다.
본 개시의 일부 실시예에서, 접착제의 제1 성분(제1 수지)은 접착제의 제2 성분(제2 수지)보다 높은 열 전도율을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 수지는 1.4 와트/미터*켈빈(W/m*K)의 열 전도율을 가질 수 있다. 그러나, 이는 단지 하나의 예이며, 제1 수지는 1.0 W/m*K 이상의 열 전도율을 가질 수 있다. 제2 수지는 0.1 Wm*K의 열 전도율을 가질 수 있다. 그러나, 이는 단지 하나의 예이며, 제2 수지는 0.3 W/m*K 이하의 열 전도율을 가질 수 있다.
본 개시의 일부 실시예에서, 접착제(108) 내의 제1 수지 대 제2 수지의 비는 제1 냉각 표면(112)의 냉각 프로파일에 기초하여 변화될 수 있다. 제1 냉각 표면(112)의 냉각 프로파일에 기초하여 접착제(108) 내의 제1 수지 대 제2 수지의 비를 변화시킴으로써, 접착제(108)는 제1 냉각 표면(112)에 걸친 냉각 용량의 가변성을 보상하고 그 상에 장착된 각각의 배터리 셀(102)에 동일한 냉각을 제공할 수 있다. 예를 들어, 제1 수지는 1.0 Wm*K의 열 전도율을 갖고 제2 수지는 0.3 W/m*K의 열 전도율을 가지며, 접착제(108)의 열 전도율은 제1 수지 대 제2 수지의 비를 0/100 내지 100/0으로 변화시킴으로써 0.3 W/m*K 내지 1.0 Wm*K로 변화될 수 있다.
본 개시의 일부 실시예에서, 제1 및 제2 수지의 열 전도율은 알루미나, 질화붕소, 알루미나 삼수화물, 또는 수산화마그네슘과 같은, 열 전도성이지만 전기 절연성인 표준 첨가제로 도핑함으로써 변화될 수 있고, 여기서 후자의 2개의 재료는 감소된 열 전도율 대 중량 비를 희생하여 혼합된 접착제에 부가된 난연성 특성을 부여할 수 있다. 본 개시의 일부 실시예에서, 제2 수지는 열 전도율을 여전히 낮게 유지하면서 점도를 증가시키기 위해 건식 실리카 또는 다른 증점제와 같은 낮은 열 전도율을 가진 첨가제의 첨가에 의해 제1 수지의 점탄성 특성과 일치하도록 개질된 그의 점탄성 특성을 가질 수 있다. 본 개시의 일부 실시예에서, 제1 냉각 표면(112)에 의해 제공되는 냉각을 최대화하기 위해 제1 및 제2 수지 둘 모두의 열 전도율이 높은 것이 유리할 수 있다. 예를 들어, 제1 냉각 표면(112)의 냉각 프로파일이 제1 냉각 표면(112)에 걸쳐 다량의 변동을 포함하지 않는 경우, 제1 및 제2 수지의 열 전도율들 사이의 차이는 가능한 열 전도율의 전체 범위보다 작을 수 있다.
본 개시의 일부 실시예에서, 제1 냉각 표면(112)에 의해 제공되는 냉각을 최대화하기 위해, 가장 높은 가능한 열 전도율을 갖는 접착제(108)는 가장 낮은 냉각 용량 전도율을 갖는 제1 냉각 표면(112)의 영역에 적용되어야 한다(예컨대, 제1 수지 대 제2 수지의 100/0의 비). 본 개시의 일부 실시예에서, 예컨대 수지의 비 또는 수지가 적용되는 방식의 제한에 기초하여, 제1 수지 대 제2 수지의 비는 제1 수지 또는 제2 수지의 최소량으로 제한될 수 있다(예컨대, 10/90).
본 개시의 일부 실시예에서, 배터리 셀(102)이 제1 냉각 표면(112)으로부터 동일한 거리만큼 이격되도록 경화된 접착제(108)의 두께의 균일성을 유지하는 것이 유리할 수 있다. 본 개시의 일부 실시예에서, 접착제(108)의 두께는 접착제를 사전결정된 크기를 가진 유리 비드(또는 다른 재료)로 함침시킴으로써 제어될 수 있다. 본 개시의 일부 실시예에서, 접착제(108)의 두께는 접착제(108)가 경화되는 동안 각각의 배터리 셀(102)과 제1 냉각 표면(112) 사이의 균일한 거리를 유지하기 위해 사전-경화된 접착제 스탠드오프(standoff)를 사용함으로써 제어될 수 있다. 배터리 셀(102)을 제1 냉각 표면(112)에 고정하는 것 및 제1 냉각 표면(112)에 걸친 냉각 용량의 가변성을 보상하는 것 외에도, 접착제(108)는 또한 배터리 셀(102)과 제1 냉각 표면(112) 사이의 전기적 격리를 유지하고 배터리 셀(102)의 각각의 병렬 접속된 그룹 사이의 전기적 격리를 유지하여야 한다. 따라서, 접착제(108)는 또한 충분한 유전체 특성을 가져야 한다.
도 3b는 본 개시의 일부 실시예에 따른, 예시적인 냉각 플레이트(300)의 제1 냉각 표면(112)에 적용된 다양한 열 전도율을 갖는 접착제(108)를 도시한다. 설명을 과도하게 복잡하게 하는 것을 방지하기 위해, 도 3b는 단지 제1 계획된 배터리 셀 배치(112a) 내지 제5 계획된 배터리 셀 배치(112e)에 적용되는 접착제(108)를 도시한다. 그러나, 접착제(108)가 모든 계획된 배터리 셀 배치 또는 배터리 장착 영역(202) 내의 전체 영역에 적용된다는 것이 이해되어야 한다. 상이한 충전 패턴을 통해 도시된 바와 같이, 접착제(108)의 제1 수지 대 제2 수지의 비는 제1 냉각 표면(112)의 냉각 프로파일에 기초하여, 제1 계획된 배터리 셀 배치(112a) 내지 제5 계획된 배터리 셀 배치(112e) 각각에 대해 변화될 수 있다. 본 개시의 일부 실시예에서, 제1 냉각 표면(112)의 냉각 프로파일은 제1 계획된 배터리 셀 배치(112a) 내지 제5 계획된 배터리 셀 배치(112e) 각각의 평균 냉각 용량을 포함할 수 있다. 이러한 경우에, 접착제(108)의 제1 수지 대 제2 수지의 상이한 비가 각각의 계획된 배터리 셀 배치에 대해 결정될 수 있다. 예를 들어, 제1 냉각 표면(112)의 냉각 프로파일이 제1 냉각 표면(112)의 냉각 용량이 제1 계획된 배터리 셀 배치(112a)로부터 제5 계획된 배터리 셀 배치(112e)까지 서서히 감소하는 것을 나타내는 경우, (높은 열 전도율을 갖는) 제1 수지 대 (낮은 열 전도율을 갖는) 제2 수지의 비는 제1 계획된 배터리 셀 배치(112a) 내지 제5 계획된 배터리 셀 배치(112e)에 제공되는 각각의 배터리 셀(102)이 동일하게 냉각되도록 서서히 증가할 수 있다. 도시된 바와 같이, 제1 계획된 배터리 셀 배치(112a)는 접착제(108)의 제1 수지 대 제2 수지의 제1 비(108a)를 갖고, 제2 계획된 배터리 셀 배치(112b)는 접착제(108)의 제1 수지 대 제2 수지의 제2 비(108b)를 갖고, 제3 계획된 배터리 셀 배치(112c)는 접착제(108)의 제1 수지 대 제2 수지의 제3 비(108c)를 갖고, 제4 계획된 배터리 셀 배치(112d)는 접착제(108)의 제1 수지 대 제2 수지의 제4 비(108d)를 갖고, 제5 계획된 배터리 셀 배치(112e)는 접착제(108)의 제1 수지 대 제2 수지의 제5 비(108e)를 갖지만, 이는 단지 예이며, 접착제(108)의 제1 수지 대 제2 수지의 비는 각각의 계획된 배터리 셀 배치 또는 배터리 장착 영역(202) 내의 전체 영역에 걸쳐 점진적으로 변경될 수 있다. 접착제(108)가 제1 냉각 표면(112)에 적용된 후에, 배터리 셀(102)은 접착제(108) 상에 배치될 수 있다.
도 4는 본 개시의 일부 실시예에 따른 배터리 모듈(400)의 도면을 도시한다. 도시된 바와 같이, 배터리 모듈(400)은 복수의 배터리 셀(122)이 제2 냉각 표면(114) 상에 제공된 것을 제외하고는, 배터리 모듈(100)에 대응한다. 배터리 셀(122)은 배터리 셀(102) 및 제1 냉각 표면(112)을 참조하여 전술된 바와 동일한 방식으로 제공될 수 있다.
도 5는 본 개시의 일부 실시예에 따른, 냉각 플레이트(110)의 제1 냉각 표면(112) 상에 접착제(108)를 혼합 및 분배하기 위한 장치(500)의 블록도를 도시한다. 그러나, 이는 단지 하나의 예이며, 장치(500)는 대안적으로(또는 추가적으로) 각각의 배터리 셀(102)의 제1 단부(104) 상에 접착제(108)를 분배할 수 있다. 장치(500)가 냉각 플레이트(110)의 제2 냉각 표면(114)(및/또는 각각의 배터리 셀(122)의 단부) 상에 접착제(108)를 분배할 수 있지만, 설명을 과도하게 복잡하게 하는 것을 방지하기 위해, 본 명세서에서 제1 냉각 표면(112)만이 논의된다. 도시된 바와 같이, 장치(500)는 제어기(501) 및 제어기에 연결된 접착제 분산 모듈(503)을 포함할 수 있다. 제어기(501) 및 접착제 분산 모듈(503)이 (예컨대, 유선 또는 무선으로 연결된) 별개의 디바이스로서 도시되어 있지만, 제어기(501) 및 접착제 분산 모듈(503)은 동일한 디바이스 내에 포함될 수 있다.
제어기(501)는 저장소(504) 및 처리 회로(506)를 포함하는 제어 회로(502), 및 입력/출력(I/O) 경로(508)를 포함할 수 있다. 제어기(501)는 I/O 경로(508)를 통해 콘텐트 및 데이터를 수신할 수 있다. 예를 들어, 배터리 셀의 냉각 프로파일 및 계획된 배열이 I/O 경로(508)를 통해 수신될 수 있다.
제어 회로(502)는 처리 회로(506)와 같은 임의의 적합한 처리 회로에 기초할 수 있다. 본 명세서에 언급된 바와 같이, 처리 회로는 하나 이상의 마이크로프로세서, 마이크로제어기, 디지털 신호 프로세서, 프로그래머블 로직 디바이스, 필드-프로그래머블 게이트 어레이, 주문형 집적 회로 등에 기초한 회로를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 본 개시의 일부 실시예에서, 제어 회로(502)는 위에서 그리고 아래에서 논의되는 기능을 수행하도록 장치(500)의 다양한 부분을 제어하기 위해 메모리(즉, 저장소(504))에 저장된 명령어를 실행한다. 예를 들어, 제어 회로(502)는 접착제 분산 모듈(503)을 제어하기 위한 명령어를 실행한다.
접착제 분산 모듈(503)은 냉각 플레이트(110)의 제1 냉각 표면(112) 상에 접착제(108)를 적용한다. 도시된 바와 같이, 접착제 분산 모듈(503)은 제1 수지(510), 제2 수지(512), 및 경화제(514)를 포함할 수 있다. 제1 냉각 표면(112)의 냉각 프로파일에 기초하여, 제어 회로(502)는 냉각 표면의 가변 냉각 용량을 보상하기 위해 다양한 비의 제1 수지(510)와 제2 수지(512)를 경화제(514)와 혼합하도록 혼합 모듈(516)을 제어할 수 있다. 제어 회로(502)는 혼합된 접착제(108)를 제1 냉각 표면(112)에 적용하기 위해 노즐(518)의 위치를 변경하도록 위치설정 모터(522)를 제어할 수 있다. 단일 노즐(518)만이 도시되어 있지만, 이는 단지 예이며, 노즐(518)은 다수의 노즐을 포함할 수 있다. 예를 들어, 혼합 모듈(516)은 제1 수지(510)를 경화제(514)와 그리고 제2 수지(512)를 경화제(514)와 별개로 혼합하기 위한 다수의 혼합 모듈을 포함할 수 있다. 별개로 혼합된 수지(510, 512)는 이어서 별개의 노즐을 통해 제1 냉각 표면(112)에 적용할 수 있다. 본 개시의 일부 실시예에서, 제1 수지(510), 제2 수지(512), 및 경화제(514)는 노즐(518) 내에서 혼합될 수 있다. 본 개시의 일부 실시예에서, 노즐(518)은 제1 냉각 표면(112) 상에 제1 수지(510), 제2 수지(512), 및 경화제(514)를 배치하기 위한 3-방향 혼합 헤드, 3개의 별개의 혼합 헤드, 또는 2개의 혼합 헤드를 포함할 수 있다.
위치설정 모터(522)는 제1 냉각 표면(112)에 대한 노즐(518)의 위치를 조절하기 위한 임의의 수의 모터(예컨대, 서보, 스테퍼 모터 등)를 포함할 수 있다. 위치설정 모터(522)는 제어 회로(502)에 의해 제어될 수 있다.
접착제 분산 모듈(503)은 추가적으로 제1 냉각 표면(112) 상의 접착제(108)의 분산을 추적하기 위한, 또는 혼합 모듈(516)에 제공된 제1 수지(510), 제2 수지(512), 및 경화제(514)의 양을 계량하기 위한 센서(520)(예컨대, 카메라 또는 임의의 다른 적합한 센서)를 포함할 수 있다. 센서(520)의 출력은 제어기(501)에 제공될 수 있고, 이는 접착제 분산 모듈(503)의 작동을 제어하기 위해 이러한 출력을 사용할 수 있다.
도 6은 본 개시의 일부 실시예에 따른, 배터리 모듈(100)을 제조하기 위한 예시적인 공정(600)의 흐름도를 도시한다. 설명을 과도하게 복잡하게 하는 것을 방지하기 위해, 공정(600)은 배터리 모듈(100) 내의 2개의 배터리 셀(102)에 대해서만 기술된다. 그러나, 공정(600)은 임의의 적합한 수의 배터리 셀(102)로 배터리 모듈(100)(또는 배터리 모듈(400))을 제조하는 데 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
단계(602)에서, 냉각 표면이 제공된다. 냉각 표면은 전술된 바와 같이, 냉각 플레이트(110)의 제1 냉각 표면(112)일 수 있다.
단계(604)에서, 냉각 표면의 냉각 프로파일이 결정될 수 있다. 상세히 전술된 바와 같이, 냉각 프로파일은 (예컨대, 냉각 표면에 걸친 냉각 용량을 측정함으로써) 실험에 의해 또는 냉각 표면의 냉각 프로파일을 모델링함으로써 결정될 수 있다. 본 개시의 일부 실시예에서, 냉각 프로파일은 (예컨대, I/O 경로(508)를 통해 제어기(501)에 의해) 데이터베이스로부터 검색될 수 있다.
단계(606)에서, 냉각 표면의 제1 및 제2 영역에서의 냉각 용량의 차이를 보상하기 위해 접착제(예컨대, 접착제(108))의 제1 열 계수를 갖는 제1 수지 대 제2 열 계수를 갖는 제2 수지의 비가 냉각 프로파일에 기초하여 결정될 수 있다. (예컨대, 복수의 배터리 셀이 배치될 경우)가 결정된다. 예를 들어, 제어 회로(502)는 냉각 표면의 냉각 프로파일에 기초하여 이러한 비를 결정할 수 있다.
단계(608)에서, 접착제는 제1 영역과 제2 영역 사이의 냉각 용량의 차이를 보상하기 위해 결정된 비로 냉각 표면의 제1 및 제2 영역에 제공될 수 있다. 예를 들어, 제어기(501)는 결정된 비로 제1 및 제2 영역에 접착제를 제공하기 위해 접착제 분산 모듈(503)을 제어할 수 있다. 전술된 바와 같이, 영역(예컨대, 제1 또는 제2 영역)에 제공된 접착제의 (제1 수지 대 제2 수지의) 비는 전체 영역에 대해 동일한 비 또는 영역에 걸쳐 변화하는 비를 가질 수 있다.
단계(610)에서, 제1 배터리 셀 및 제2 배터리 셀이 제공될 수 있다.
단계(612)에서, 제1 및 제2 배터리 셀의 제1 단부는 접착제에 의해 냉각 표면에 고정될 수 있다. 예를 들어, 제1 배터리 셀의 제1 단부는 제1 수지 대 제2 수지의 제1 비를 갖는 접착제에 의해 제1 영역에 고정될 수 있고, 제2 배터리 셀의 제1 단부는 제1 비와 상이한 제1 수지 대 제2 수지의 제2 비를 갖는 접착제에 의해 제2 영역에 고정될 수 있다. 제1 및 제2 배터리 셀을 냉각 표면에 고정하기 위해, 제1 및 제2 배터리 셀의 제1 단부는 접착제가 경화되기 전에 접착제 내로 가압될 수 있다.
공정(600)이 배터리 모듈을 제조하고 배터리 셀을 냉각 표면에 고정하는 것과 관련하여 기술되었지만, 공정(600)은 접착제의 상이한 열 전도율이 요구되는 경우에, 접착제를 사용하여 임의의 2개의 구성요소를 표면에 고정하는 데 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
전술한 내용은 단지 본 개시의 원리를 예시하는 것이며, 다양한 수정이 본 개시의 범주로부터 벗어남이 없이 당업자에 의해 이루어질 수 있다. 전술된 실시예는 제한이 아닌 예시의 목적으로 제시된다. 본 개시는 또한 본 명세서에 명시적으로 기술된 것 이외의 많은 형태를 취할 수 있다. 따라서, 본 개시는 명시적으로 개시된 방법, 시스템, 및 장치로 제한되지 않고, 하기 청구의 범위의 사상 내에 있는 그에 대한 변형 및 그의 수정을 포함하는 것으로 의도된다는 것이 강조된다.

Claims (20)

  1. 배터리 모듈(battery module)로서,
    상이한 냉각 용량들(cooling capacities)을 갖는 제1 영역 및 제2 영역을 포함하는 냉각 표면;
    제1 열 전도율을 갖는 제1 성분 및 제2 열 전도율을 갖는 제2 성분을 포함하는 접착제; 및
    제1 배터리 및 제2 배터리를 포함하고,
    상기 제1 배터리의 제1 단부가 상기 접착제의 제1 부분에 의해 상기 제1 영역에 고정되고, 상기 제2 배터리의 제1 단부가 상기 접착제의 제2 부분에 의해 상기 제2 영역에 고정되고,
    상기 접착제의 상기 제1 부분은 상기 제1 성분 대 상기 제2 성분의 제1 비(ratio)를 갖고, 상기 접착제의 상기 제2 부분은 상기 제1 성분 대 상기 제2 성분의 제2 비를 갖고,
    상기 제1 비와 상기 제2 비는 상이하고, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역의 상기 상이한 냉각 용량들을 보상하는, 배터리 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 성분 및 상기 제2 성분 각각은 수지(resin)이고,
    상기 접착제는 경화제(hardener)를 추가로 포함하는, 배터리 모듈.
  3. 제1항에 있어서, 냉각 플레이트(cooling plate)를 추가로 포함하고, 상기 냉각 표면은 상기 냉각 플레이트의 제1 면을 형성하는, 배터리 모듈.
  4. 제3항에 있어서, 상기 냉각 플레이트는 입력 포트, 출력 포트, 및 냉각 채널을 추가로 포함하고, 냉각 유체가 상기 냉각 채널을 통해 상기 입력 포트로부터 상기 출력 포트로 통과할 수 있는, 배터리 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 영역은 제1 냉각 용량을 갖고 상기 제2 영역은 제2 냉각 용량을 갖고, 상기 제1 냉각 용량은 상기 제2 냉각 용량보다 크고,
    상기 제1 열 전도율은 상기 제2 열 전도율보다 크고,
    상기 제1 성분 대 상기 제2 성분의 상기 제1 비는 상기 제1 성분 대 상기 제2 성분의 상기 제2 비보다 크고,
    상기 제1 비와 상기 제2 비는 상기 제1 배터리와 상기 제2 배터리에 동일한 냉각 용량이 제공되도록 상기 제1 냉각 용량과 상기 제2 냉각 용량 사이의 차이를 보상하는, 배터리 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 열 전도율은 1.0 와트/미터*켈빈(W/m*K) 이상이고,
    상기 제2 열 전도율은 0.3 W/m*K 이하인, 배터리 모듈.
  7. 제1항에 있어서, 상기 접착제는 상기 제1 배터리 및 상기 제2 배터리 각각의 상기 제1 단부를 상기 냉각 표면으로부터 사전결정된 거리로 이격시키기 위한 복수의 비드들(beads)을 추가로 포함하는, 배터리 모듈.
  8. 제1항에 있어서, 상기 냉각 표면은 제1 냉각 표면이고, 상기 배터리 모듈은,
    상이한 냉각 용량들을 갖는 제3 영역 및 제4 영역을 포함하는, 상기 제1 냉각 표면 반대편의 제2 냉각 표면; 및
    제3 배터리 및 제4 배터리를 추가로 포함하고,
    상기 제3 배터리의 제1 단부가 상기 접착제의 제3 부분에 의해 상기 제3 영역에 고정되고, 상기 제4 배터리의 제1 단부가 상기 접착제의 제4 부분에 의해 상기 제4 영역에 고정되고,
    상기 제3 부분은 상기 제1 성분 대 상기 제2 성분의 제3 비를 갖고, 상기 제2 부분은 상기 제1 성분 대 상기 제2 성분의 제4 비를 갖고,
    상기 제3 비와 상기 제4 비는 상이하고, 상기 제3 배터리와 상기 제4 배터리에 유사한 냉각 용량이 제공되도록 상기 제3 영역과 상기 제4 영역의 상기 상이한 냉각 용량들을 보상하는, 배터리 모듈.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 비는 상기 제1 부분의 상기 제1 성분 대 상기 제2 성분의 평균 비이고,
    상기 제1 부분의 상기 제1 성분 대 상기 제2 성분의 비가 상기 제1 영역 내에서 변화하는, 배터리 모듈.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제1 비는 상기 제1 부분 내에서 일정한, 배터리 모듈.
  11. 배터리 모듈을 조립하는 방법으로서,
    냉각 표면을 제공하는 단계 - 상기 냉각 표면의 냉각 용량이 상기 냉각 표면에 걸쳐 변화함 -;
    제1 열 전도율을 갖는 제1 성분 및 제2 열 전도율을 갖는 제2 성분을 포함하는 접착제를 제공하는 단계;
    제1 배터리 및 제2 배터리를 제공하는 단계;
    상기 제1 성분 대 상기 제2 성분의 제1 비를 가진 상기 접착제를 상기 냉각 표면의 제1 영역에 적용하는 단계;
    상기 제1 성분 대 상기 제2 성분의 제2 비를 가진 상기 접착제를 상기 냉각 표면의 제2 영역에 적용하는 단계;
    상기 제1 영역에 적용된 상기 접착제를 사용하여 상기 제1 배터리의 제1 단부를 상기 제1 영역에 고정하는 단계; 및
    상기 제2 영역에 적용된 상기 접착제를 사용하여 상기 제2 배터리의 제1 단부를 상기 제2 영역에 고정하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 비와 상기 제2 비는 상이하고, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역의 상이한 냉각 용량들을 보상하는, 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 성분 및 상기 제2 성분 각각은 수지이고,
    상기 접착제는 경화제를 추가로 포함하는, 방법.
  13. 제11항에 있어서, 입력 포트, 출력 포트, 및 냉각 채널을 포함하는 냉각 플레이트를 제공하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 냉각 표면은 상기 냉각 플레이트의 제1 면을 형성하는, 방법.
  14. 제11항에 있어서, 상기 냉각 표면의 냉각 프로파일(cooling profile)을 결정하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 냉각 프로파일은 상기 냉각 표면에 걸친 각각의 지점에 제공되는 상기 냉각 용량을 포함하는, 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 냉각 프로파일에 기초하여, 상기 냉각 표면 상의 상기 제1 영역에 제공되는 제1 냉각 용량을 결정하는 단계; 및
    상기 냉각 프로파일에 기초하여, 상기 냉각 표면 상의 상기 제2 영역에 제공되는 제2 냉각 용량을 결정하는 단계를 추가로 포함하고,
    상기 제1 비와 상기 제2 비는 상기 제1 배터리와 상기 제2 배터리에 동일한 냉각 용량이 제공되도록 상기 제1 냉각 용량과 상기 제2 냉각 용량 사이의 차이를 보상하는, 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 제1 열 전도율은 1.0 와트/미터*켈빈(W/m*K) 이상이고,
    상기 제2 열 전도율은 0.3 W/m*K 이하인, 방법.
  17. 제11항에 있어서, 상기 제1 배터리 및 상기 제2 배터리 각각의 상기 제1 단부를 상기 냉각 표면으로부터 사전결정된 거리로 이격시키기 위한 복수의 비드들을 상기 접착제 내에 제공하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  18. 제11항에 있어서, 상기 냉각 표면은 제1 냉각 표면이고, 상기 방법은,
    상기 제1 냉각 표면 반대편의 제2 냉각 표면을 제공하는 단계 - 상기 제2 냉각 표면의 냉각 용량이 상기 제2 냉각 표면에 걸쳐 변화함 -;
    제3 배터리 및 제4 배터리를 제공하는 단계;
    상기 제1 성분 대 상기 제2 성분의 제3 비를 가진 상기 접착제를 상기 제2 냉각 표면의 제3 영역에 적용하는 단계;
    상기 제1 성분 대 상기 제2 성분의 제4 비를 가진 상기 접착제를 상기 제2 냉각 표면의 제4 영역에 적용하는 단계;
    상기 제3 영역에 적용된 상기 접착제를 사용하여 상기 제3 배터리의 제1 단부를 상기 제3 영역에 고정하는 단계; 및
    상기 제4 영역에 적용된 상기 접착제를 사용하여 상기 제4 배터리의 제1 단부를 상기 제4 영역에 고정하는 단계를 추가로 포함하고,
    상기 제3 비와 상기 제4 비는 상이하고, 상기 제3 영역과 상기 제4 영역의 상이한 냉각 용량들을 보상하는, 방법.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 제1 비는 상기 제1 영역에 적용된 상기 접착제의 상기 제1 성분 대 상기 제2 성분의 평균 비이고,
    상기 제1 영역에 적용된 상기 접착제의 상기 제1 성분 대 상기 제2 성분의 비가 상기 제1 영역 내에서 변화하는, 방법.
  20. 제11항에 있어서, 상기 제1 비는 상기 제1 영역 내에서 일정한, 방법.
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