KR20070105116A - 이차 전지 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열전달매체의 유통 구조를 개선하여 단위 전지의 온도 제어 효과를 높이고, 각 단위 전지간 온도 편차를 최소화할 수 있도록, 복수개의 단위 전지를 적층 배열하여 이루어지는 적어도 하나 이상의 전지 집합체와, 상기 전지 집합체의 측면에 배치되어 전지 집합체로 유입되는 열전달매체를 전지 집합체의 위치에 따라 상이한 유량으로 분배하기 위한 유도부를 포함하는 이차 전지 모듈을 제공한다.

전지 집합체, 유도부, 사각틀, 유도판, 틈새

Description

이차 전지 모듈 {SECONDARY BATTERY MODULE}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지 모듈의 일부 구성을 도시한 개략적인 사시도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지 모듈의 구성을 도시한 개략적인 평 단면도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지 모듈의 열전달매체 유도부를 도시한 개략적인 단면도이다.

도 4는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 이차 전지 모듈의 열전달매체 유도부를 도시한 개략적인 단면도이다.

도 5는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 이차 전지 모듈의 구성을 도시한 개략적인 평 단면도이다.

본 발명은 다수개의 단위 전지가 적층된 전지 모듈에 관한 것이다. 더욱 사세하게 본 발명은 각 단위 전지를 균일하게 냉각시킬 수 있도록 된 이차 전지 모듈에 관한 것이다.

이차전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지이다.

하나의 전지 셀이 팩 형태로 포장된 저용량 전지는 휴대폰이나 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같은 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용된다. 그리고 전지 셀을 수십 개 연결한 대용량 전지는 하이브리드 전기 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 널리 사용되고 있다.

상기 이차 전지는 여러 가지 형상으로 제조되고 있다. 이차 전지의 대표적인 형상으로는 원통형이나 각형을 들 수 있다.

대전력을 필요로 하는 기기 예컨대, 전기 자동차 등의 모터 구동에 사용될 수 있도록 상기한 고출력 이차 전지는 복수개를 직렬로 연결하여 대용량의 이차 전지를 구성하게 된다.

이하 설명의 편의를 위해 상기 고출력 이차 전지는 단위 전지라 칭하고, 복수개의 단위 전지가 전기적으로 연결된 대용량의 이차 전지는 전지 모듈이라 칭한다.

상기 각각의 단위 전지는 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 위치하는 전극 조립체와, 상기 전극 조립체가 내장되는 공간부를 구비하는 케이스와, 상기 케이스에 결합되어 이를 밀폐하는 캡 조립체를 포함한다.

그리고 각각의 단위전지는 통상 각형 전지의 경우 캡 조립체 상부로 돌출된 양극단자 및 음극단자가 이웃하는 단위전지의 양극단자 및 음극단자와 엇갈리도록 각 단위전지를 교차 배열하고, 나사가공된 음극단자와 양극단자간에 너트를 매개로 도전체를 연결 설치하여 전지 모듈을 구성하게 된다.

또한, 적층되는 단위 전지 사이에는 통상 전지 격벽이 설치되고, 적층된 단위 전지들은 최 외측에 위치하는 앤드플레이트를 매개로 적정한 체결압으로 조여짐으로서, 하나의 전지 모듈로 조립된다.

여기서 상기한 전지모듈은 수 개에서 많게는 수십 개의 단위전지를 연결시켜 하나의 전지모듈을 구성함에 따라 각 단위 전지에서 발생되는 열을 용이하게 방출할 수 있어야 한다. 그리고 무엇보다도 전지 모듈 내에서 각 단위 전지간 온도 차이가 크지 않아야 한다. 이차 전지 모듈의 열 방출 특성은 전지의 성능을 좌우할 정도로 매우 중요하다.

열 방출이 제대로 이루어지지 않는 경우 각 단위 전지간에 온도 편차가 발생되어 충/방전 효율을 떨어뜨리게 되고, 단위 전지에서 발생되는 열에 의해 전지내부의 온도가 상승되어 결과적으로 전지의 성능이 저하되며 심한 경우 폭발의 위험을 초래하게 된다.

특히, 상기 전지 모듈이 전동 청소기, 전동 스쿠터나 자동차용(전기 자동차 또는 하이브리드 자동차)의 모터 구동용의 대용량 이차 전지로서 적용되는 경우 대전류로 충,방전되므로 사용 상태에 따라서 이차 전지의 내부 반응에 의해 열이 발생하여 상당한 온도까지 올라가게 된다. 이러한 온도 상승은 전지 특성에 영향을 주어 전지 고유의 성능을 저하시키게 된다. 따라서 열 방출은 무엇보다 중요하다 할 수 있다.

이에 본 발명은 상기한 제반 필요성을 감안하여 창출된 것으로서, 그 목적은 열전달매체의 유통 구조를 개선하여 단위 전지의 온도 제어 효과가 우수한 이차 전지 모듈을 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 각 단위 전지간 온도 편차를 최소화할 수 있도록 된 이차 전지 모듈을 제공함을 또다른 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 이차 전지 모듈은, 복수개의 단위 전지를 적층 배열하여 이루어지는 적어도 하나 이상의 전지 집합체와, 상기 전지 집합체의 측면에 배치되어 전지 집합체로 유통되는 열전달매체를 전지 집합체의 위치에 따라 상이한 유량으로 분배하기 위한 유도부를 포함할 수 있다.

이에 따라 열전달매체가 전지 집합체에 대한 각 단위 전지의 위치에 따라 상이한 유량으로 유통되어 온도 분포가 다른 각 단위 전지를 균일하게 냉각시킬 수 있게 되는 것이다.

상기 전지 집합체는 단위 전지와 단위 전지 사이에 설치되어 열전달매체의 유통로를 이루는 전지 격벽을 포함할 수 있다.

또한, 상기 전지 집합체는 전지 집합체의 최 외측에 위치하여 상기 단위 전지와 전지 격벽을 가압하여 고정하는 앤드플레이트를 포함할 수 있다.

상기 단위 전지는 각형임이 바람직하다.

상기 유도부는 대략 상기 전지 집합체의 측면과 대응되는 크기로 이루어지고 전지 집합체쪽를 향하는 양쪽 전면이 개방된 사각틀과, 상기 사각틀에 상이한 간격 으로 연결되어 통로를 이루는 유도판을 포함할 수 있다.

여기서 상기 유도부는 상기 전지 집합체의 중앙으로 갈수록 점차적으로 상기 유도판의 간격이 커지는 구조일 수 있다. 이 경우 상기 유도판의 폭은 상기 유도부 전체에 대해 동일함이 바람직하다.

이와같이 상기 유도판의 간격이 상이함에 따라 전지 집합체의 중앙부로 보다 많은 양의 열전달매체가 유도될 수 있는 것이다.

또한, 상기 유도부는 상기 전지 집합체의 중앙으로 갈수록 점차적으로 상기 유도판의 폭이 줄어드는 구조일 수 있다. 이 경우 상기 유도판간의 간격은 동일함이 바람직하다.

이에 상기 전지 집합체의 중앙부로 보다 많은 양의 열전달매체가 유도될 수 있다. 따라서 전지 집합체를 이루는 각 단위 전지는 전지 집합체에 대해 그 설치 위치에 관계없이 고르게 열을 방열시킬 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기 전지 모듈은 상기 전지 집합체를 내장시키고 온도 제어용 열전달매체를 유통시키는 하우징을 포함할 수 있다.

상기 하우징은 일측에 열전달매체가 유입되는 유입구와 전지 집합체를 거친 열전달매체가 배출되는 배출구가 형성되며, 내부의 전지 집합체 양 측면으로 유입구 및 배출구와 연통되는 열전달매체 유입통로와 배출통로가 형성될 수 있다.

여기서 상기 유도부는 상기 하우징의 유입통로 상에 설치됨이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 이차 전지 모듈에 있어서, 상기 전지 집합체는 두 개가 한쌍을 이루어 서로 대향하게 배치된 구조일 수 있다. 이러한 경우 상기 각 전 지 집합체는 상기 하우징 내부의 동일 평면상에 배치되며 중앙에 구비되는 열전달매체 진행 통로를 공유하는 구조일 수 있다.

한 쌍의 전지 집합체가 하우징 내에 대향 배치되는 경우 상기 하우징의 일측 선단 중앙에 유입구를 형성하여 대향 배치된 전지 집합체 중앙으로 열전달매체가 유입될 수 있도록 하고 배출구는 상기 하우징의 타측 선단 양측에 형성함이 바람직하다.

상기 이차 전지 모듈은 열전달매체를 하우징의 유입구를 통해 내부로 강제 공급하는 블로워타입일 수 있다. 상기 유입구와 유출구는 상기 이차 전지 모듈의 열전달매체 유통 방식에 따라 서로 그 기능을 달리 할 수 있다.

여기서 상기와 같은 이차 전지 모듈은 HEV(하이브리드 전기 자동차), EV(전기 자동차), 무선 청소기, 전동 자전거, 전동 스쿠터 등과 같이 모터를 사용하여 작동하는 기기에 있어, 해당 기기의 모터를 구동하기 위한 에너지원으로서 사용될 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지 모듈의 일부 구성을 도시한 개략적인 사시도이다.

이하 설명에서는 전지모듈의 열전달매체로서 공기를 이용한 경우를 예로써 설명한다. 물론, 본 발명이 공기에 의한 냉각방식으로 한정되는 것은 아니며 열전달매체로써 냉각수나 기타 유체가 사용될 수 있다.

상기한 도면을 참조하면 본 실시예에 따른 전지 모듈(10)은 대용량의 전지 모듈로서, 일정 간격 이격되게 연속 배치되는 다수의 단위 전지(11)를 포함한다.

이하 실시예에서는 상기 단위 전지(11)로 각형의 단위 전지가 사용되는 경우에 대해 설명한다.

상기 각각의 단위 전지(11)는 세퍼레이터를 사이에 두고 이의 양측에 양극과 음극이 배치되는 전극 조립체를 각형의 케이스 내에 구비하여, 기설정된 양의 전력을 충,방전시키는 통상적인 구조의 이차전지로 구성된다. 상기 단위 전지(11) 사이에는 단위 전지(11) 사이의 간격을 유지하고 냉각용 공기를 단위 전지(11) 사이로 유통시키기 위한 전지 격벽(12)이 구비된다.

상기 전지 격벽(12)은 상기 단위 전지(11) 사이로 낮은 온도의 냉각 공기를 유통시키는 채널(13)을 형성하고 있다.

본 실시예에서, 상기한 채널(13)은 도 1에 도시한 바와 같이, 전지 격벽(12)에 관통 형성되는 구조로 이루어진다.

상기 전지 격벽(12)은 상기한 구조 이외에 판재가 지그재그형태로 절곡되어 채널형태를 이루는 구조 또는 전면에 돌기가 다수개 돌출형성된 구조일 수 있다. 단위 전지 사이의 간격을 유지하고 냉각용 공기를 유통시킬 수 있으면 상기 전지 격벽은 구조에 있어서 특별히 한정되지 않는다.

상기 복수개의 단위 전지(11)들은 단위 전지 사이에 배치되는 전지 격벽(12) 에 의하여 일정 간격 이격되게 연속 배열되어 전지 집합체를 이루게 된다.

상기 전지 집합체는 언급한 바와 같이 단위 전지(11)와 전지 격벽(12)이 교대로 적층되어 하나의 열을 이룬 구조를 의미하는 것으로 정의한다.

상기한 전지 집합체는 전지 집합체를 이루는 단위 전지(11)들 중 전지 집합체의 최 외측에 위치한 전지 격벽(12)의 외측면에 밀착되는 한 쌍의 앤드플레이트(30)에 의해 밀착되고, 각 앤드플레이트(30)를 연결하는 연결로드(31)와 이 연결로드(31) 선단에 체결되는 너트(32)에 의해 고정된다.

또한, 본 실시예에 의한 이차 전지 모듈(10)은 도 2에 도시된 바와 같이 상기 전지 집합체를 내장하고 상기 전지 집합체를 이루는 각 전지 격벽(12)의 채널(13)을 통해 냉각용 공기를 유통시키기 위한 하우징(40)을 포함한다.

본 실시예의 하우징(40)은 대략 상기한 전지 집합체가 내장설치될 수 있는 정도의 내부 크기를 갖는 함체 구조물로 이루어지며, 일측면에 냉각용 공기를 유입시키는 유입구(41)가 형성되고 반대쪽 면에 냉각용 공기를 배출시키는 배출구(42)가 형성된다.

그리고 상기 하우징(40)은 내부 중앙에 상기 전지 집합체가 설치되고 전지 집합체를 중심으로 양 측에 냉각용 공기가 유통되는 유입통로(43)와 배출통로(44)가 마련된다.

상기 통로는 본 이차 전지 모듈(10)이 블로워 타입인지 또는 석션 타입인지에 따라 또는 냉각용 공기의 진행방향에 따라 냉각매체가 유입되는 유입통로가 될 수도 있으며 온도 제어용 공기가 배출되는 배출통로가 될 수도 있다.

상기 유입통로(43)는 유입구(41)와 연통되어 냉각용 공기를 전지 집합체로 공급하게 된다. 상기 배출통로(44)는 배출구(42)와 연통되어 냉각용 공기를 배출구(42)로 배출시키게 된다.

이에 따라 온도 제어용 공기는 유입구(41)를 통해 하우징(40) 내부의 유입통로(43)로 들어와 유입통로(43)를 따라 배열된 각 전지 집합체의 단위 전지(11) 사이의 전지 격벽(12)을 지나가게 된다. 이 과정에서 단위 전지에서 발생된 열이 교환된다. 열교환된 공기는 유입통로(43) 반대쪽의 배출통로(44)로 이동되어 배출구(42)를 통해 배출된다.

여기서 본 전지 모듈(10은 상기 하우징(40)의 유입통로(43) 상에서 상기 전지 집합체의 측면에 배치되어 냉각용 공기를 전지 집합체의 위치에 따라 상이한 유량으로 유도하기 위한 유도부(20)를 포함한다.

따라서 유입통로(43)로 공급된 냉각용 공기는 유도부(20)를 거친 후 전지 집합체로 유입된다. 이 과정에서 전지 집합체의 위치에 따라 상기 유도부(20)에 의해 전지 집합체로 유입되는 유량이 달라지게 되는 것이다.

상기 유도부(20)는 대략 상기 전지 집합체의 측면과 대응되는 크기로 이루어지고 전지 집합체쪽를 향하는 양쪽 전면이 개방된 사각틀(21)과, 상기 사각틀(21)에 상이한 간격으로 연결되는 유도판(22)을 포함한다.

그리고 상기 유도부(20)는 상기 전지 집합체의 선단쪽에서 중앙으로 갈수록 점차적으로 상기 유도판(22) 사이의 간격이 커지는 구조로 되어 있다.

이에 상기 유도판(22)과 유도판(22)에 의해 만들어지는 개방된 틈새(23)는 전지 집합체의 선단쪽에서 중앙으로 갈수록 점차적으로 커지게 된다. 따라서 유입통로(43)로 공급된 냉각용 공기는 전지 집합체의 중앙부에 배치된 상대적으로 큰 틈새(23)를 통해 많은 양이 유입될 수 있게 된다.

상기 사각틀(21)은 대략 상기 전지 집합체의 측면과 대응되는 크기로 이루어지고 상기 유입통로(43) 상에서 상기 전지 집합체의 측면에 밀착 설치된다.

상기 유도판(22)은 상기 유입통로(43)의 길이방향에 대해 수직방향으로 놓여져 상기 사각틀(21)에 일체로 형성된다. 따라서 상기 사각틀(21)에는 유도판(22)에 의해 만들어지는 직사각형태의 틈새(23)가 간격을 두고 전지 집합체의 길이방향을 따라 배치된다.

또한, 상기 사각틀(21)에 형성되는 각 유도판(22)은 도 3에 도시된 바와 같이 X축 방향에 대해 모두 동일한 두께(D)로 이루어진다.

또한, 도면상 Z축 방향에 대한 상기 유도판(22)의 폭(L)은 상기 사각틀(21)의 폭(T)과 비교하여 상대적으로 작은 구조로 되어 있다.

이에 도 2에 도시된 바와 같이 상기 사각틀(21)이 전지 집합체의 측면에 밀착되더라도 유도판(22)은 전지 집합체와 간격을 두고 떨어져 있게 된다.

따라서 상기 유도판(22)에 의해 만들어지는 틈새(23)를 통해 유입된 냉각용 공기는 상기 틈새(23)에 대응되는 위치의 전지 격벽(12) 뿐 아니라 대략 각 틈새(23)와 근접한 전지 격벽(12)의 채널(13)로 유입될 수 있게 된다.

상기 유도판(22)의 형성 간격에 대해 좀더 상세하게 살펴보면, 상기 사각틀(21)의 양 선단부(A,B)는 상기 유도판(22)의 간격이 좁은 영역을 이룬다. 그리고 상기 사각틀(21)의 중앙부(C)는 유도판(22)의 간격이 X축 방향을 따라 점차적으로 커지는 영역을 이룬다.

즉, 사각틀(21)의 양 선단부(A,B)는 중앙부(C)와 비교하여 상대적으로 유도판(22) 사이의 틈새(23)가 작고, 중앙부(C)는 유입구(41)를 시점으로 유입통로(43)를 따라 점차적으로 유도판(22) 사이의 틈새(23)가 커지는 구조로 되어 있다.

그리고 유입통로(43)의 안쪽에 위치하는 사각틀(21)의 선단부(B)는 점차적으로 유도판(22) 사이의 틈새(23)가 작아지는 구조로 되어 있다.

여기서 상기 사각틀(21)의 선단부(A,B)와 중앙부(C)의 영역에 대해서는 특별히 한정되지 않는다.

이에 유도판(22)의 간격이 좁은 영역에서는 냉각용 공기가 유통되는 틈새(23)가 작아 보다 적은 양의 냉각용 공기가 유입되고, 유도판(22)의 간격이 넓은 영역에서는 많은 양의 냉각용 공기가 틈새(23)로 유입될 것이다.

따라서 냉각용 공기는 전지 집합체의 중앙부쪽으로 충분히 강제 유도될 수 있다. 유도부(20)에 의해 유도된 냉각용 공기에 의해 전지 집합체의 중앙부에 위치한 단위 전지(11)가 충분히 냉각됨으로써, 전지 집합체의 단위 전지간 온도 편차와 국부적인 온도 상승을 최소화시킬 수 있게 된다.

한편, 도 4는 유도부의 또다른 실시예를 예시하고 있다.

상기한 도면에 의하면, 상기 유도부(20')는 대략 상기 전지 집합체의 측면과 대응되는 크기로 이루어지고 전지 집합체쪽를 향하는 양쪽 전면이 개방된 사각틀(21')과, 상기 사각틀(21')에 일정한 간격을 두고 연결되어 통로를 이루는 유도 판(22')을 포함한다.

도면상 Z축 방향에 대한 상기 유도판(22')의 폭(L)은 상기 사각틀(21')의 폭(T)과 비교하여 상대적으로 작은 구조로 되어 있다.

이에 상기 사각틀(21')이 전지 집합체의 측면에 밀착되더라도 유도판(22')은 전지 집합체와 간격을 두고 떨어져 있게 된다. 따라서 상기 유도판(22')에 의해 만들어지는 틈새(23')를 통해 유입된 냉각용 공기는 대략 각 틈새(23')와 근접한 전지 격벽(12)의 채널(13)로 유입될 수 있게 된다.

그리고 본 실시예에서 상기 유도판(22')은 상기 전지 집합체의 선단에서 중앙으로 갈수록 도면상 X축 방향에 대한 두께(D)가 점차적으로 작아지는 구조로 되어 있다.

이에 상기 유도판(22')과 유도판(22')에 의해 만들어지는 개방된 틈새(23')는 사각틀(21') 전체에 걸쳐 동일하나, X축 방향에 대한 사각틀(21')의 단위 면적당 상기 틈새(23')가 차지하는 면적은 전지 집합체의 중앙으로 갈수록 커지게 된다.

따라서 유입통로(43)로 공급된 냉각용 공기는 상기 유도부(20')를 통해 전지 집합체의 중앙부로 보다 많은 양이 유입될 수 있게 된다.

상기 유도판(22')의 구조에 대해 좀더 상세하게 살펴보면, 상기 사각틀(21')의 양 선단부(A,B)는 상기 유도판(22')의 두께(D)가 상대적으로 두꺼운 영역을 이룬다. 그리고 상기 사각틀(21')의 중앙부(C)는 유도판(22')의 두께(D)가 X축 방향을 따라 점차적으로 작아지는 영역을 이룬다.

즉, 사각틀(21')의 양 선단부(A,B)는 중앙부(C)와 비교하여 상대적으로 유도판(22')에 의해 만들어지는 틈새(23') 간의 간격이 크고, 중앙부(C)는 유입구(41)를 시점으로 유입통로(43)를 따라 점차적으로 상기 틈새(23')의 간격이 작아지는 구조로 되어 있다.

그리고 유입통로(43)의 안쪽에 위치하는 사각틀(21')의 선단부(B)는 점차적으로 상기 틈새(23')의 간격이 커지는 구조로 되어 있다.

여기서 상기 사각틀(21')의 선단부와 중앙부의 영역에 대해서는 특별히 한정되지 않는다.

이에 틈새(23')의 간격이 큰 영역보다 상대적으로 틈새의 간격이 좁은 영역에서 보다 많은 양의 냉각용 공기가 전지 집합체로 유도되는 것이다.

따라서 냉각용 공기는 전지 집합체의 중앙부쪽으로 충분히 강제 유도될 수 있다. 유도부(20')에 의해 유도된 냉각용 공기에 의해 전지 집합체의 중앙부에 위치한 단위 전지(11)가 충분히 냉각됨으로써, 전지 집합체의 단위 전지간 온도 편차와 국부적인 온도 상승을 최소화시킬 수 있게 된다.

한편, 도 5는 본 전지 모듈의 또다른 실시예로서 두 개의 전지 집합체가 구비된 구조를 예시하고 있다.

본 실시예에서 이미 설명된 구성과 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 사용하고 그 설명을 생략하도록 한다.

본 실시예에 따른 이차 전지 모듈(10')은 하우징(40') 내에 중앙을 기준으로 두 개의 전지 집합체가 대향 배치된다.

상기 하우징(40')의 중앙은 두 개의 전지 집합체가 공유하는 유입통로(43')를 이루며, 하우징(40')의 일면 중앙에는 상기 유입통로(43')와 연통되는 유입구(41')가 형성된다.

또한, 상기 하우징(40')은 내부 양측에 각각 배출통로(44')가 형성되며, 상기 유입구 형성면의 반대쪽 면에 상기 배출통로(44')와 연통되는 배출구(42')가 형성된다.

그리고 상기 하우징(40')의 중앙에 위치한 유입통로(43')에서 상기 유도부(20)가 좌우측의 전지 집합체 측면에 각각 설치된다.

상기 유도부(20)는 사각틀(21)에 유도판(22)이 간격을 두고 형성되어 유도판 사이의 틈새(23)를 통해 냉각용 공기를 유입하는 구조로 이미 위에서 설명되었으므로 이하 설명을 생략한다.

따라서 유입구(41')에 연결된 펌프의 구동에 따라 유입구(41')를 통해 하우징(40') 내부로 공급된 냉각용 공기는 유입통로(43')를 따라 이동되어 상기 유도부(20)를 거친 후 각 전지 집합체로 유입된다.

이때, 상기 유도부(20)의 유도판(22)에 의해 전지 집합체의 양 선단부로는 적은 양의 냉각용 공기가 유입되고, 중앙부로는 상대적으로 많은 양의 냉각용 공기가 전지 집합체로 유입된다.

이와같이 상대적으로 열이 많이 발생되는 전지 집합체의 중앙부로 많은 양의 냉각용 공기가 투입됨으로서 전지 집합체의 중앙부에 위치한 단위 전지(11)도 충분히 냉각될 수 있게 된다.

따라서 상기 유도부(20)에 의해 전지 집합체의 위치에 따라 냉각용 공기가 상이한 양으로 투입되어 전지 집합체 전체의 단위 전지의 온도 분포를 고르게 할 수 있게 된다.

상기 전지 집합체를 지난 냉각용 공기는 하우징(40')의 배출통로(44')로 빠져나와 배출구(42')를 통해 하우징 외측으로 배출된다.

상기한 본 발명의 전지 모듈은, 고출력/대용량을 요구받는 HEV용 전지로서 효과적으로 사용될 수 있으나, 반드시 그 용도가 HEV용으로만 한정되는 것은 아니다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이와 같이 본 발명에 따르면, 열전달매체의 유통 구조를 개선함으로써 전지 모듈의 냉각효율을 높일 수 있다.

또한, 전지 모듈을 이루는 각 단위 전지를 고르게 냉각시킬 수 있게 된다.

또한, 전지 모듈 전체에 있어서 국부적인 열적 불균형을 해소할 수 있게 된다.

이에 따라 전지의 수명을 연장시킬 수 있고 성능을 향상시킬 수 있게 된다.

Claims (15)

1. 복수개의 단위 전지를 적층 배열하여 이루어지는 적어도 하나 이상의 전지 집합체와,

   상기 전지 집합체의 측면에 배치되어 전지 집합체로 유입되는 열전달매체를 전지 집합체의 위치에 따라 상이한 유량으로 분배하기 위한 유도부

   를 포함하는 이차 전지 모듈.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 전지 집합체는 단위 전지와 단위 전지 사이에 설치되어 열전달매체의 유통로를 이루는 전지 격벽을 포함하는 이차 전지 모듈.
3. 제1 항에 있어서,

   상기 전지 집합체는 전지 집합체의 최 외측에 위치하여 상기 단위 전지를 가압하여 고정하는 앤드플레이트를 포함하는 이차 전지 모듈.
4. 제1 항에 있어서,

   상기 단위 전지는 각형인 이차 전지 모듈.
5. 제1 항에 있어서,

   상기 유도부는 상기 전지 집합체의 양 선단부에서 중앙부로 갈수록 열전달매체의 유입량이 커지는 구조의 이차 전지 모듈.
6. 제1 항에 있어서,

   상기 유도부는 상기 전지 집합체의 측면과 대응되는 크기로 이루어지고 전지 집합체쪽를 향하는 양쪽 전면이 개방된 사각틀과,

   상기 사각틀에 상이한 간격으로 연결되어 열전달매체의 유통로를 이루는 유도판

   을 포함하는 이차 전지 모듈.
7. 제6 항에 있어서,

   상기 유도부는 상기 전지 집합체의 중앙으로 갈수록 상기 유도판의 간격이 커지는 이차 전지 모듈.
8. 제7 항에 있어서,

   상기 각 유도판의 폭은 동일한 구조의 이차 전지 모듈.
9. 제6 항에 있어서,

   상기 유도부는 양 선단부보다 중앙부에서 상기 유도판 간의 간격이 상대적으로 큰 이차 전지 모듈.
10. 제6 항에 있어서,

    상기 유도부는 상기 전지 집합체의 중앙으로 갈수록 상기 유도판의 폭이 작아지는 이차 전지 모듈.
11. 제10 항에 있어서,

    상기 각 유도판 간의 간격은 동일한 구조의 이차 전지 모듈.
12. 제6 항에 있어서,

    상기 유도부는 양 선단부보다 중앙부에서 상기 유도판의 폭이 상대적으로 작은 이차 전지 모듈.
13. 제1 항 또는 제6 항에 있어서,

    상기 전지 집합체가 내장되고 전지 집합체로 온도 제어용 열전달매체를 유통시키는 하우징을 포함하는 이차 전지 모듈.
14. 제13 항에 있어서,

    상기 유도부는 상기 하우징의 열전달매체 유입통로 상에 위치하는 이차 전지 모듈.
15. 제1 항에 있어서,

    상기 전지 모듈은 모터 구동용인 이차 전지 모듈.

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