KR20200072403A - 전지 모듈 하우징 시스템, 이의 제조 방법 및 이의 조립 방법 - Google Patents

전지 모듈 하우징 시스템, 이의 제조 방법 및 이의 조립 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈 하우징 시스템은, 상측과, 상기 상측에 대향한 하측을 포함한 플레이트 형상의 하부 및, 바닥 타일을 포함하며 전지 모듈을 수용하도록 구성된 터브(tub) 형상의 상부를 포함한다. 상기 하부는 상기 하부에 일체로 형성된 적어도 하나의 냉매 입구와 적어도 하나의 냉매 출구를 포함한다. 상기 바닥 타일은 상기 상부에 일체로 형성되고, 상기 하부의 상측은 상기 바닥 타일의 하측에 연결되어 상기 하부의 상측과 상기 바닥 타일의 하측 사이에 캐비티가 만들어지도록 구성되고, 상기 캐비티는 상기 적어도 하나의 냉매 입구와 상기 적어도 하나의 냉매 출구를 통해 접근 가능한 유체 밀폐 중공을 이룬다.

Description

전지 모듈 하우징 시스템, 이의 제조 방법 및 이의 조립 방법{Battery module housing system and manufacturing method and assembling method thereof}
본 발명의 실시예는 전지 모듈 하우징 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일체화된 냉각 시스템을 갖는 전지 모듈 하우징 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 실시예는 일체화된 냉각 시스템을 갖는 전지 모듈 하우징 시스템의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시예는 본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈 하우징 시스템을 이용하여 조립된 전지 모듈 하우징과, 전지 모듈 하우징에 전지 모듈 하우징 시스템을 조립하는 방법에 관한 것이다.
최근 몇 년 동안, 물건과 사람들의 운송 수단은 전력을 운전의 원천으로 사용하여 개발되었다. 이러한 전기 자동차는 충전식 전지에 저장된 에너지를 사용하여 전기 모터에 의해 추진되는 자동차이다. 전기 자동차는 전적으로 전지에 의해 구동되거나, 예를 들어 가솔린 발전기에 의해 구동되는 하이브리드(hybrid) 자동차의 형태일 수 있다. 또한, 차량은 전기 모터와 종래의 연소 엔진의 조합을 포함할 수 있다.
일반적으로, 전기 자동차 전지(EVB, Electric-Vehicle Battery) 또는 견인 전지(traction battery)는 전지 전기 자동차(BEV, Battery Electric Vehicles)의 추진에 사용되는 전지다. 전기 자동차 전지는 지속 시간 동안 전력을 공급할 수 있도록 설계되었으므로 시동, 조명 및 점화 전지와는 다르다. 충전식 또는 이차 전지는 충전 및 방전이 반복될 수 있다는 점에서 일차 전지와 다르며, 후자는 화학 물질을 전기 에너지로 비가역적 변환만 제공한다. 저용량의 충전식 전지는 셀룰러 폰, 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같은 소형 전자 장치의 전원으로 사용되는 반면, 고용량의 충전식 전지는 하이브리드 자동차 등의 전원으로 사용된다.
일반적으로, 이차 전지는 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하는 전극 조립체, 상기 전극 조립체를 수용하는 케이스, 및 상기 전극 조립체와 전기적으로 연결되는 전극 단자를 포함한다. 양극, 음극 및 전해질 용액의 전기 화학적 반응을 통해 전지의 충 방전을 가능하게 하기 위해 전해질 용액을 상기 케이스에 주입한다. 예를 들어, 원통형 또는 직사각형인 케이스의 형상은 전지의 용도에 따라 다르다. 랩톱 및 가전 제품에서 사용되는 것으로 널리 알려진 리튬 이온(및 유사한 리튬 폴리머) 전지는 개발중인 최신 전기 자동차 그룹에서 가장 두드러진다.
이차 전지는 고 에너지 밀도를 제공하기 위해, 특히 하이브리드 자동차의 모터 구동을 위해 직렬 및/또는 병렬로 연결된 복수의 단위 전지 셀로 형성된 전지 모듈로서 사용될 수 있다. 즉, 전지 모듈은 필요한 전력량에 따라 고출력 이차 전지를 구현하기 위하여 복수의 단위 전지 셀의 전극 단자를 연결함으로써 형성된다.
전지 팩은 여러 개의 (바람직하게는 동일한) 전지 모듈의 세트이다. 이들은 원하는 전압, 용량 또는 전력 밀도를 제공하기 위해 직렬, 병렬 또는 두 가지 혼합 방식으로 구성될 수 있다. 전지 팩의 구성 요소에는 개별 전지 모듈과, 그 사이에 전기 전도성을 제공하는 상호 연결부가 포함된다.
이러한 전지 팩의 기계적 통합은 개별 구성 요소들(예: 전지 모듈) 사이 및 전지 팩과 차량의 지지 구조물 사이의 적절한 기계적 연결을 필요로 한다. 이 연결은 전지 시스템의 평균 수명 동안 기능적이면서도 안전해야 한다. 더욱이, 설치 공간과 상호 호환성 요구 특히, 모바일 어플리케이션에서의 요구가 충족되어야 한다.
전지 모듈의 기계적인 통합은 캐리어 프레임워크(carrier framewark)를 제공하고 이 캐리어 프레임워크 위에 전지 모듈을 배치하는 것에 의해 달성될 수 있다. 전지 셀 또는 전지 모듈의 고정은 프레임워크에 갖추어진 함몰부나 볼트 또는 스크류와 같은 기계적인 상호 연결구에 의해 달성될 수 있다. 대안적으로, 전지 모듈은 캐리어 프레임워크의 측면에 측면 플레이트를 고정하는 것으로 구속된다. 또한, 커버 플레이트는 전지 모듈의 상단 및 하단에 고정될 수 있다.
전지 팩의 캐리어 프레임워크는 차량의 운반 구조물에 장착된다. 전지 팩이 차량의 바닥에 고정되어야 하는 경우, 전지 팩의 캐리어 프레임워크를 통해 관통하는 가령 볼트에 의해 바닥에서 기계적인 연결이 설정될 수 있다. 프레임워크는 일반적으로 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 만들어져 구조의 총 중량을 낮춘다.
전형적인 전지 시스템은 임의의 모듈 구조에도 불구하고, 일반적으로 주위 환경에 대해 전지 시스템을 밀폐시키기 위한 인클로저(enclosure)로서 작용하고 전지 시스템의 구성 요소의 구조적인 보호를 제공하기 위한 전지 하우징을 포함한다. 하우징형 전지 시스템은 일반적으로 애플리케이션 환경(예: 전기 자동차)에 전체로 장착된다.
전지 팩의 열적 제어를 제공하기 위해, 이차 전지로부터 발생된 열을 효율적으로 발열, 방출 및/또는 소산시킴으로써 적어도 하나의 전지 모듈을 안전하게 사용하기 위한 열 관리 시스템이 필요하다. 열 방열/방출/소산이 충분히 수행되지 않으면, 각 전지 셀 사이에 온도 편차가 발생하여 적어도 하나의 전지 모듈은 원하는 양의 전력을 생성할 수 없게 된다. 또한, 내부 온도의 증가는 내부 이상 반응을 가져올 수 있으며 이에 따라 이차 전지의 충전 및 방전 기능이 열화되고 수명이 단축된다. 따라서, 셀에서 발생하는 열을 효율적으로 발열, 방출, 소산시키기 위한 셀 냉각이 요구된다.
전지 모듈을 냉각시키는 방법은 전술한 바와 같이, 전지 모듈의 캐리어 프레임워크에 일체화된 냉각 시스템을 제공하는 것이다. 이하에서, 전지 모듈용 캐리어 프레임워크는 전지 모듈 하우징 또는 단축해서 간단히 하우징으로 지칭될 수 있다. 더욱이, 단수로 표현된 전지 모듈은 복수의 전지 모듈이 고려되는 경우를 포함해야 한다.
일체화된 냉각 시스템을 갖는 전지 모듈 하우징은 전지 모듈을 수용하도록 구성된 박스에 의해 구현될 수 있다. 박스는 캐비티(cavity)를 갖는 바닥 플레이트를 포함할 수 있며, 냉매는 캐비티를 통해 흐른다. 이에 새로운 냉매는 냉매 입구를 통해 캐비티로 유입되어 캐비티에서 전지 모듈을 분리하는 하우징의 일부를 통해 전지 모듈로부터 발생된 열을 수용 및 흡수하고 냉매 출구를 통해 캐비티로부터 제거된다.
이에 따라 일체화된 냉각 시스템을 갖는 전지 모듈 하우징은 일반적으로 주요 부분으로서 캐비티, 냉매 입구 및 냉매 출구를 포함한다. 이들 주요 부분은 주위 환경에 대해 냉각 커넥터의 유체 밀폐 출구 및 유체 밀폐 냉매 영역을 얻기 위해 구성(예: 밀봉)을 갖출 수 있다. 전지 셀은 열적 연결을 확보하고 향상시키기 위하여 일종의 열적 인터페이스 물질에 의한 냉각 표면에 부착될 수 있다. 따라서, 캐비티로부터 전지 모듈을 분리하는 하우징의 적어도 일부는 냉각 표면을 제공하기 위하여, 알루미늄과 같은 고 열 전도성을 갖는 재료로 만들어 질 수 있다.
도 1A 내지 도 1C는 일체화된 냉각 시스템을 갖는 전지 모듈 하우징의 통상적인 디자인을 도시하고 있다. 이하에서 바닥, 상부, 하부 등과 같은 표현은 이들 도면에 표시된 바와 같이 화살표 방향을 위쪽으로 한z 방향에 대해 고려되어야 한다. 박스(20)가 하나 이상의 전지 모듈(5)을 수용하기 위한 수단으로 제공되며 이를 사출성형에 의해 제조될 수 있다. 박스(20)의 내부 바닥은 납땜된 알루미늄 플레이트(10)에 커버되며, 캐비티(30)가 박스(20)의 내부 바닥과 납땜된 알루미늄 플레이트(10) 사이에 형성된다. 박스(20)의 내부 바닥과 알루미늄 플레이트(10)의 하측(예: 하부면) 사이의 거리를 유지하기 위하여, 하나 이상의 돌기(70)가 박스(20)의 내부 바닥 위에 제공될 수 있다. 알루미늄 플레이트(10)는 열적 인터페이스 물질로서 제공되며 이 알루미늄 플레이트(10) 상에 놓여진 전지 모듈로부터 소산된 열은 효율적으로 캐비티(30)로 전도된다.
납땜된 알루미늄 플레이트(10)에 부착된 2개의 호스(12a, 12b)는 가령 플라스틱으로 형성될 수 있고, 냉매는 호스(12a, 12b)를 통해 캐비티(30)로 공급되거나 캐비티(30)로부터 배출될 수 있다(도 1A 참조). 알루미늄 플레이트(10)와 2개의 호스(12a, 12b)는 대개 하우징의 하나의 부품을 구성하나, 상이한 재료를 포함한다.
알루미늄 플레이트(10)를 박스(20)에 삽입할 때, 호스(12a, 12b)는 박스(20)의 바닥 플레이트에 있는 2개의 대응 관통홀을 통해 유도되어 박스(20)의 바닥 플레이트의 하측으로부터 외측으로 연장된다(도 1B 및 도 1 C 참조). 이후, 박스(20)의 바닥 플레이트 하측으로부터 연장된 호스(12a, 12b)의 부분이 각기 냉각 커넥터(22a, 22b) 중 대응하는 하나에 의해 커버될 수 있도록, 냉각 커넥터(22a, 22b)가 박스(20)의 바닥 플레이트 하측에 부착되어 고정된다. 냉각 커넥터(22a, 22b)는 각기 캐비티(30)로 냉매를 공급, 또는 캐비티(30)로부터 냉매를 배출하기 위해 호스나 도관이 연결되는 수단일 수 있다.
냉매를 주입 및 배출하기 위한 유체 밀폐 캐비티 및 유체 밀폐 연결을 제공하기 위하여, 일반적으로 밀봉부(예: 실링 부재)가 하우징의 다른 부품의 접합 라인 및/또는 접합면에 사용된다.
전술한 바와 같이, 일반적인 디자인에 따른 일체화된 냉각 시스템을 갖는 전지 모듈 하우징을 제조하기 위해서는, 적어도 6개의 단일 부품이 조립될 필요가 있을 수 있다. 또한, 다른 종류의 물질(예: 플라스틱, 알루미늄, 등등)이 제조 공정 중에 결합될 수 있다. 더욱이, 이 제조 공정은 시간 소모적이고 많은 비용이 드는 수동으로서 대개 이루어진다.
또한, 내장형 전지 모듈은 일반적으로 그들의 적용 환경(예: 전기 자동차)에 전체적으로 장착된다. 따라서, 결함이 있는 시스템 부품(예: 결함이 있는 전지 모듈)을 교체하려면 전지 모듈 하우징 전체를 분리하고, 결함이 있는 시스템 부품을 하우징에서 제거할 필요가 있다. 하우징이 많은 수의 부품으로 조립되는 경우, 작고 (또는) 저렴한 시스템 부품의 결함이라도 전지 시스템의 분리하고, 전지 모듈을 교체하고, 전지 시스템을 재설치 해야 하는 복잡한 프로세스가 필요할 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 종래 기술의 단점 중 적어도 일부를 극복하거나 감소시키며, 전지 모듈 하우징 및 전지 모듈 하우징 시스템에 사용되는 부품 수 및 재료가 감소된 전지 모듈 하우징 및 전지 모듈 하우징 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은, 단순화된 전지 모듈 하우징 시스템의 제조 방법 및 조립방법을 제공하는 것이다.
이하 본 발명의 상세한 설명 및 청구항에서, 하부, 상부, 하측, 상측 등과 같은 용어를 사용한다. 그런데, 이들 용어는 잔지 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위해 사용된다. 따라서, 이들 용어는 본 발명 또는 청구된 주제를 여기에 설명된 장치 및 모듈(예: 전지 모듈 하우징 시스템)이 유지, 배치, 구축 또는 조립되는 특정 방향으로 제한하지 않는다. 다시 말해, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 하부 구성요소(예: 하부, 하측 등등)는 제1 구성요소(예: 제1 부분, 제1 측 등등)로 지칭될 수 있고, 유사하게 상부 구성요소(예: 상부, 상측 등등)는 제2 구성요소로 지칭될 수 있다. 마찬가지로 하부 구성요소는 제2 구성요소로 간주될 수 있고, 상부 구성요소는 제1 구성요소 또는 상이한 구성요소의 구별성을 유지하는 선에서 임의의 다른 적절한 용어로 간주될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 이들 용어는 특정 사전 정의된 방향(예: 가상의 z-축)에 대해 읽혀지도록 선택된다. 여기서 z-축 방향은 위로 향하는 방향으로 정의된다. 이에 따라 이하의 설명과 청구항에 따르면, 방향은 z-축 방향에 대해서 설명될 수 있고, 여기서 z-축은 중력 방향에 대해 대향하는 방향일 수 있다. 이는 상세한 설명과 청구항의 이해를 높이는데 사용될 수 있으나, 청구된 주제가 이 방향으로 한정되지는 않는다. 다시 말해, 본 발명 및/또는 청구된 주제가 설명되는 가상의 z-축은 어느 적절한 방향으로 향할 수 있다. 예를 들어, z-축은 중력 방향에 대해 대향하는 방향일 수 있으나, 3차원 공간에서 임의의 적절한 방향으로 향할 수 있다.
본 발명의 하나 이상의 측면 및 특징은 전지 모듈을 냉각시키기 위한 전지 모듈 하우징 시스템에 관한 것이다. 전지 모듈 하우징은 하부(예: 제1 부분) 및 상부(예: 제2 부분)를 포함한다. 하부는 플레이트 형상을 갖는다. 하부는 상측 및 하측을 가지며, 하측은 하부에 대해 상측과 대향한다. 하부의 상측은 상부에 연결될 수 있다. 예를 들어, 하부의 상측은 상부의 바닥 타일의 하측에 연결될 수 있다. 하부는 적어도 하나의 냉매 입구 및 적어도 하나의 냉매 출구를 더욱 갖는다. 또한, 냉매 입구 및 냉매 출구를 포함하는 하부는 일체로 형성된다.
상부는 터브(tub)의 형상을 갖는다. 상부는 전지 모듈을 수용하도록 구성된다. 상부는 상측과 하측을 갖는 바닥 타일을 가지며, 하측은 바탁 타일에 대해 상측과 대향한다. 바닥 타일의 하측은 하부의 상측에 연결될 수 있다. 또한, 상부는 일체로 형성된다. 하부의 상측 및/또는 바닥 타일의 하측은 하부의 상측이 바닥 타일의 하측에 연결될 때, 캐비티가 하부의 상측과 바닥 타일의 하측 사이에 형성되도록 구성된다. 바닥 타일의 상측 및/또는 바닥 타일의 하측은 함몰부를 가질 수 있다. 캐비티는 유체 밀폐 중공을 형성하고, 이로는 냉매 입구 및 냉매 출구를 통해서만 접근할 수 있다.
본 명세서에서 사용된 "일체로 형성된"이라는 표현은 이러한 맥락에서 일체로 형성된 구성 요소가 하나의 부품으로 그리고 하나의 부품으로서(예: 일체화된 구성 요소) 만들어진다는 것을 의미해야 한다.
따라서, 일부 실시예에서, 전지 모듈 하우징 시스템(이하, "하우징 시스템" 또는 간단히 "시스템"이라고도 함)은 두 부분, 즉 하부 및 상부를 포함하며, 이들 각각은 일체로 형성된다. 또한, 일부 실시예에서, 전지 모듈 하우징 시스템은 (i) "연결되지 않은 상태" 또는 "조립되지 않은 상태"(예: 하부 및 상부가 연결되지 않거나 서로 부착되지 않은 상태, 가령, 하부와 상부가 서로 분리되어 있음); 및 (ii) "연결된 상태" 또는 "조립된 상태"(예: 하부와 상부가 서로 연결되거나 부착된 상태, 가령, 하부와 상부가 서로 고정적으로 연결된 경우를 포함)의 두 가지 상태 일 수 있다. 예를 들어, 하우징 시스템이 "연결된 상태" 또는 "조립된 상태"인 형태는 냉매 입구 및 냉매 출구로만 접근할 수 있는 유체 밀폐 공동인 캐비티가 하부의 상측과 바닥 타일의 하측에 형성되도록 시스템의 상부와 하부가 서로 연결/부착된 경우를 지칭한다. 또한, 전지 모듈 하우징 시스템이 전술한 바와 같이 "연결된 상태" 또는 "조립된 상태"인 경우, 하우징 시스템은 간단히 "전지 모듈 하우징" 또는 간단히 "하우징"으로 지칭된다.
본 발명에 따른 전지 모듈 하우징 시스템의 일 실시예에서, 하부는 사출 성형에 의해 일체로(하나의 부품으로) 제조된다.
본 발명에 따른 전지 모듈 하우징 시스템의 일 실시예에서, 상부는 사출 성형에 의해 일체로(하나의 부품으로) 제조된다.
전지 모듈 하우징 시스템의 다른 실시예에서, 하부는 플라스틱 또는 수지로 만들어진다.
대안적인 실시예에서, 상부는 플라스틱 또는 수지로 만들어진다.
전지 모듈 하우징 시스템의 바람직한 실시예에서, 첨가제가 상부에 포함되며, 첨가제는 상부의 열 전도성을 증가시키기에 적합하다. 첨가제는 상부의 제조 공정 중에 상부를 위한 플라스틱 과립에 첨가될 수 있다. 열이 바닥 타일의 상측에 접촉하거나 인접한 전지 모듈로부터 바닥 타일의 하측으로 쉽게 소산 및/또는 전도될 수 있기 때문에, 특히 상부의 바닥 타일이 높은 열 전도성을 갖는 것이 바람직하며, 이는 하우징 시스템이 조립된 상태일 때, 캐비티의 하나의 제한으로서 작용한다. 이 후, 열은 캐비티에 있는 냉매에 의해 흡수되어 냉매와 함께 배출될 수 있다.
전지 모듈 하우징 시스템의 일 실시예에 따르면, 바닥 타일의 하측 및 하부 의 상측은 서로 동일한 크기와 형태를 갖거나 실질적으로 합동이다. 캐비티는 편평한 형상을 가질 수 있고 바닥 타일의 하측을 따라 연장 될 수 있다. 바닥 타일 및 캐비티의 공통 표면은 바닥 타일의 상측으로부터 캐비티(및 이 캐비티 내에 있는 냉매로)로 열이 전도될 수 있는 표면(예: 냉각 표면)이 증가되거나 최대화될 수 있는 적절한 크기(예: 최대 크기)를 가질 수 있다.
전지 모듈 하우징 시스템의 일 실시예에서, 하부의 상측에 함몰부가 형성되고 벽, 예를 들어 하부의 상측 가장자리를 따라 상승된(연장된) 폐쇄된 벽에 의해 한정(감싸짐)된다. 여기서 하부의 상측은 벽을 통해 바닥 타일의 하측에 연결될 수 있다. 함몰부는 바닥 타일의 하측과 하부의 상측 사이에 캐비티를 형성하는 방식을 제공한다.
다른 실시예에서, 함몰부는 바닥 타일의 하측에 형성되고 벽, 예를 들어 바닥 타일의 하측 가장자리를 따라 상승된(예: 연장된) 폐쇄된 벽에 의해 한정되고(예를 들어, 감싸지고), 바닥 타일의 하측은 벽을 통해 하부의 상측에 연결될 수 있다.
대안적인 실시예에서, 제1 함몰부가 하부의 상측에 형성되고 제1 벽, 예를 들어 하부의 상측 가장자리를 따라 상승된(예: 연장된) 제1 폐쇄벽에 의해 한정 (예를 들어, 감싸지고)되고, 제2 함몰부가 바닥 타일의 하측에 형성되고, 제2 벽, 예를 들어 바닥 타일의 하측 가장자리를 따라 상승된(예: 연장된) 제2 폐쇄벽에 의해 한정(예를 들어, 감싸지고)되어, 제1 벽과 제2 벽이 자신들의 전체(완전하게) 길이를 따라 서로 놓임으로써(예를 들어, 서로 접촉하거나 연결), 하부와 바닥 타일이 서로 연결될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어 "폐쇄된 벽"은 예를 들어 원, 사각형, 직사각형, 및/또는 이와 유사한 시작점과 끝점이 없는 폐선 또는 폐곡선을 따라 연장되는 벽을 의미한다.
전지 모듈 하우징 시스템의 일 실시예에서, 각각의 냉매 입구는 하부를 관통해 연장되는 입구 관통홀 및 하부의 하측 배치된 입구 커넥터를 포함한다. 입구 커넥터는 호스 또는 도관과 같은 전달 덕트에 연결되도록 구성되며, 전달 덕트에 의해 전달된 냉매는 입구 관통홀을 통해 하부의 상측으로 유도된다. 이와 같은 냉매 입구를 갖는 하부의 디자인은 하부를 일체로 형성하는 제조 공정을 단순화할 수 있다.
이에 대응하여, 각각의 냉매 출구는 하부를 관통해 연장되는 출구 관통홀 및 하부의 하측에 배치된 출구 커넥터를 포함한다. 출구 커넥터는 호스 또는 도관과 같은 배출 덕트에 연결되도록 구성되며, 냉매는 하부의 상측으로부터 출구 관통홀을 통해 배출 덕트로 의해 유도될 수 있다. 이와 같은 냉매 출구를 갖는 하부의 디자인은 하부를 일체로 형성하는 제조 공정을 더욱 단순화할 수 있다.
각각의 입구 커넥터 및 각각의 출구 커넥터는 하부를 통한 각각의 관통 홀의 위치에서 하부의 하측에 형성된 핀 형상으로 이루어지며, 이로써 각각의 관통홀은 핀을 통해 더욱 연장된다. 핀은 호스 또는 도관과 같은 덕트를 연결하기 위한 연결 수단(예: 커넥터)을 제공한다.
본 발명에 따른 전지 모듈 하우징 시스템의 일 실시예에서, 하부의 상측 및 바닥 타일의 하측 중 적어도 하나에는, 적어도 하나의 경로를 따라 냉매 입구를 통해 냉매 출구로 냉매 흐름을 유도하기 위한 안내 기하학적 구조(또는 가이딩 구조체)가 형성된다. 경로는 복수의 분기 지점, 복수의 합류 지점 및/또는 복수의 우회 지점을 가질 수 있다. 이러한 디자인은 냉매가 바닥 타일의 하측을 따라 실제로 흐르는 영역을 증가시킨다(예를 들어, 입구 커넥터를 통해 새롭게 공급된 "새로운" 냉매에 의해 이미 가열된 냉매의 교체를 증가시킬 수 있다).
전지 모듈 하우징 시스템의 실시예에 따르면, 안내 기하학적 구조는 냉매 입구로부터 냉매 출구로 흐르는 냉매가 냉매 입구로부터 냉매 출구로 직선을 취하는 것을 방지하거나 실질적으로 방지하도록 구성된다.
전지 모듈 하우징 시스템의 일 실시예에서, 하부의 상측 및 바닥부 타일의 하측 중 적어도 하나에는 조립된 전지 모듈 하우징 시스템(예: 전지 모듈 하우징)의 기계적 안정성을 증가시키기에 적합한 복수의 돌기부(상승부)가 형성된다. 예를 들어, 조립된 전지 모듈 하우징 시스템의 파열 압력 특성(예: 파열 누출에 대한 기계적 안정성)은 이러한 디자인을 통해 증가될 수 있다.
따라서 일부 실시예에서, 돌기부(상승부)는 전지 모듈 하우징이 조립된 상태일 때 전지 모듈 시스템의 캐비티의 중심에 적어도 위치된다.
전지 모듈 하우징 시스템의 실시예에 따르면, 하부의 상측 및 바닥 타일의 하측 중 적어도 하나에 돌기부(상승부)가 형성된다. 돌기부(상승부)는 전지 모듈 시스템이 조립된 상태에 있을 때 캐비티의 대향측(예를 들어, 대향면)으로 연장된다.
전지 모듈 하우징 시스템의 일 실시예에서, 하부의 상측 및 바닥 타일의 하측은 모두 직사각형 형상을 갖는다. 상부는 개방형 박스를 형성하기 위해 바닥 타일의 상측에서 상승하는(예를 들어, 상측으로부터 연장되는) 4개의 측면 타일을 포함한다.
전지 모듈 하우징 시스템의 일 실시예에 따르면, 하부 및 상부는 용접에 의해 연결되도록 구성된다. 용접은 예를 들어 플라스틱 용접, 거울 용접, 마찰 용접 또는 고주파 용접에 의해 수행 될 수 있다.
전지 모듈 하우징 시스템의 다른 실시예에 따르면, 하부와 상부는 하부의 상측과 바닥 타일의 하측 사이에 캐비티가 형성되도록 연결될 수 있다. 여기서 캐비티는 냉매 입구 및 냉매 출구를 통해서만 접근 가능한 유체 밀폐 중공을 형성한다. 즉, 이 실시예에 따르면, 전지 모듈 하우징 시스템은 전지 모듈 하우징을 형성하도록 조립되었다. 일부 실시예에서, 하부와 상부의 연결은 용접, 예를 들어 플라스틱 용접, 거울 용접, 마찰 용접 또는 고주파 용접에 의해 수행된다.
본 발명의 다른 측면은 전술한 전지 모듈 하우징 시스템을 제조하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 시스템의 하부를 하나의 부품으로(예를 들어, 일체로) 제조하는 단계를 포함한다. 하부는 플레이트 형상으로 상측 및 이 상측에 대향한 하측을 갖는다. 하부의 상측은 시스템의 상부에 연결되도록 구성되며, 하부는 하나 이상의 냉매 입구 및 하나 이상의 냉매 출구를 포함한다. 예를 들어, 하부의 상측은 상부의 바닥 타일의 하측에 연결되도록 구성 될 수 있다.
상기한 방법은 시스템의 상부를 하나의 부품으로(예를 들어, 일체로) 제조하는 단계를 더 포함 할 수 있다. 상부는 전지 모듈을 수용할 수 있도록 터브 형상을 포함한다. 상부는 하측 및 이 하측에 대향한 상측을 갖는 바닥 타일을 포함한다. 바닥 타일의 하측은 냉매 입구 및 냉매 출구를 통해서만 접근 가능한 유체 밀폐 중공인 캐비티가 하부의 상측과 바닥 타일의 상측 사이에 형성되도록, 하부의 상측에 연결되도록 구성된다.
예시적인 실시예에서, 시스템의 하부의 제조는 사출성형에 의해 수행된다. 대안적으로 또는 추가로, 시스템의 상부의 제조는 사출성형에 의해 수행될 수 있다.
본 발명의 다른 측면은 전술한 전지 모듈 하우징 시스템을 조립하는 방법 에 관한 것이다(예를 들어, 전지 모듈 하우징 시스템을 상기에서 정의된 바와 같이 연결되지 않은 상태에서 연결된 상태이거나 조립된 상태로 변환하는 방법, 다시 말해 전지 모듈 하우징으로 전지 모듈 하우징 시스템을 조립하는 방법에 관한 것이다)가 방법은 전지 모듈 하우징 시스템의 하부와 상부를 연결하여 하부의 상측와 바닥 타일의 하측 사이에 캐비티가 형성되도록 하는 단계를 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "캐비티(cavity)"는 유체 밀폐 캐비티 또는 유체 밀폐 중공 내부로 지칭 할 수 있다.
조립 방법의 예시적인 실시예에서, 상기 방법은 예를 들어 플라스틱 용접, 거울 용접, 마찰 용접 또는 고주파 용접에 의해 하부를 상부에 용접하는 단계를 더욱 포함한다.
용접은 용접 라인(예를 들어, 미리 정의된 용접 라인)을 따라 수행될 수 있다. 용접 라인은 하부의 상측 및 바닥 타일의 하측 중 적어도 하나의 에지 (또는 베젤) 상에 위치 될 수 있다.
발명의 다른 측면 및 특징은 종속항 또는 이하의 설명으로부터 알 수 있다.
간략히 요약하면, 본 발명의 하나 이상의 실시예는 2-부품 사출 성형 전지 모듈 하우징 시스템에서 냉매 채널을 제공하고, 이들 두 부품을 적절한 용접 공정(예를 들어, 거울 용접, 마찰 용접, 고주파 용접 등과 같은 플라스틱 용접) 공정으로 결합(예를 들어, 연결 또는 조립)하는 것에 관한 것이다. 용접된 하우징 부품은 냉매가 순환할 수 있는 캐비티 또는 중공 내부를 형성한다.
상부의 열 전도를 증가시키기 위해, 제조 공정 동안 상부를 위한 플라스틱 과립에 첨가제가 첨가될 수 있다.
파열 압력 특성을 증가시키기 위해, 안내 기하학적 구조 및 추가 포인트(예를 들어, 접촉 포인트 또는 지지 구조체 포인트) 또한 상부 및 하부와 함께 설계되고 결합될 수 있다.
따라서, 예시적인 실시예에서, 전지 모듈을 냉각시키기 위한 전지 모듈 하우징 시스템이 제공된다. 전지 모듈 하우징 시스템은, 하측, 이 하측에 대향한 상측을 포함하며 플레이트 형상을 갖는 하부를 포함한다. 하부는 이 하부에 일체로 형성된 하나 이상의 냉매 입구 및 하나 이상의 냉매 출구를 포함한다. 또한, 전지 모듈 하우징 시스템은 전지 모듈을 내부에 수용하도록 구성된 터브 형상을 가지며, 하측, 이 하측에 대향한 상측을 포함한 바닥 타일을 포함한 상부를 포함한다. 바닥 타일은 상부에 일체로 형성된다. 하부의 상측은 이 하부의 상측과 바닥 타일의 하측 사이에 캐비티가 만들어지도록 바닥 타일의 하측에 연결되도록 구성된다. 여기서 캐비티는 적어도 하나의 냉매 입구와 적어도 하나의 냉매 출구를 통해 접근할 수 있는 유체 밀폐 공동 내부를 형성한다.
일부 실시예에서, 하부는 사출성형에 의해 단일 부품으로 형성될 수 있고 그리고/또는 상부는 사출성형에 의해 단일 부품으로 형성될 수 있다.
일부 실시예에서, 하부는 플라스틱 또는 수지를 포함할 수 있으며, 상부도 플라스틱 또는 수지를 포함할 수 있고 상부의 열 전도성을 증가시키기 위한 첨가제를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 하부의 상측과 바닥 타일의 하측은 동일한 형상과 크기를 가질 수 있으며, 캐비티는 편평한 형상을 가질 수 있고 바닥 타일의 하측을 따라 연장될 수 있다.
일부 실시예에서, 하부의 상측은 함몰부와 하부의 상측으로부터 돌출되어 함몰부를 감싸는 벽을 포함할 수 있다. 여기서 벽은 하부의 상측 가장자리를 따라 연장되어 하부의 상측을 바닥 타일의 하측에 연결하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 바닥 타일의 하측은 함몰부와 바닥 타일의 하측으로부터 돌출되어 함몰부를 감싸는 벽을 포함할 수 있다. 여기서 벽은 바닥 타일의 하측 가장자리를 따라 연장되어 바닥 타일의 하측을 하부의 상측에 연결하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 하부의 상측은, 제1 함몰부와 하부의 상측으로부터 돌출되어 제1 함몰부를 감싸는 제1 벽을 포함한다. 제1 벽은 하부의 상측의 가장자리를 따라 연장된다. 또한 이 실시예에서, 바닥 타일의 하측은, 제2 함몰부와 바닥 타일의 하측으로부터 돌출되어 제2 함몰부를 감싸는 제2 벽을 포함한다. 제2 벽은 바닥 타일의 하측의 가장자리를 따라 연장된다. 여기서 하부와 바닥 타일은 제1 벽과 제2 벽이 제1 벽과 제2 벽의 전체 길이를 따라 서로 접촉되도록 하여 상호 연결되도록 구성된다.
일부 실시예에서, 각 냉매 입구는 하부를 통해 연장된 입구 관통홀과 하부의 하측에 배치된 입구 커넥터를 포함하고, 각 냉매 출구는 하부를 통해 연장된 출구 관통홀과 하부의 하측에 배치된 출구 커넥터를 포함한다. 입구 커넥터는 전달 덕트로부터 입구 관통홀을 통해 냉매를 받아 하부의 상측에 냉매를 제공하도록 전달 덕트에 연결되도록 구성되고, 출구 커넥터는 출구 관통홀을 통해 하부의 상측으로부터 배출 덕트로 냉매를 배출하도록 배출 덕트에 연결되도록 구성된다. 입구 커넥트와 출구 커넥터 각각은 입구 관통홀과 출구 관통홀에 대응하여 하부의 하측에 핀 형상을 가지고 배치되며, 입구 관통홀과 출구 관통홀은 각각, 입구 커넥터와 출구 커넥터의 핀 형상을 관통하여 연장된다.
일부 실시예에서, 하부의 상측과 바닥 타일의 하측 중 적어도 하나는, 냉매 입구를 통해 캐비티로 흐르는 냉매가 적어도 하나의 패스를 따라 냉매 출구를 향하도록 구성된 가이딩 구조체를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 패스는 복수의 분기 지점, 복수의 합류 지점 및/또는 복수의 우회 지점을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 가이딩 구조체는 냉매 입구를 통해 캐비티로 흐르는 냉매가 직선 경로를 통해 상기 냉매 출구로 흐르는 것을 방지하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 하부의 상측과 바닥 타일의 하측 중 적어도 하나는, 전지 모듈 하우징 시스템이 기계적 안정성을 증가시키도록 조립되었을 때, 바닥 타일을 지지하도록 구성된 하나 이상의 돌기부(또는 상승부, 지지 구조체)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 돌기부(또는 상승부, 지지 구조체)는 적어도 조립 상태의 전지 모듈 하우징 시스템의 캐비티 중심에 위치할 수 있다.
일부 실시예에서, 하나 이상의 돌기부(또는 상승부, 지지 구조체)는 전지 모듈 하우징 시스템이 조립된 상태에서 캐비티의 일측으로부터 이 일측에 대향된 측으로 연장될 수 있다.
일부 실시예에서, 하부의 상측과 바닥 타일의 하측 각각은 사각형 형상을 가지며, 하부는 바닥 타일을 상측로부터 연장된 4개의 측면 타일을 더욱 포함하여 박스 형상으로 이루어질 수 있다.
일부 실시예에서, 하부와 상부는 용접에 의해 서로 연결되도록 구성되고, 용접은 플라스틱 용접, 미러 용접, 마찰 용접 또는 고주파 용접을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 하부는 용접에 의해 상부에 연결되어 상부와의 사이에 유체 밀폐 공동을 구성할 수 있으며, 용접은 플라스틱 용접, 미러 용접, 마찰 용접 또는 고주파 용접을 포함할 수 있다.
다른 실시예를 통해, 전지 모듈 하우징 시스템의 제조 방법이 제공된다. 이 방법은 상측과, 상측에 대향한 하측을 포함한 플레이트 형상으로 이루어지고, 적어도 하나의 냉매 입구와 적어도 하나의 냉매 출구를 포함하는 하부를 단일 부품으로 형성하고, 그리고 상측과, 상측에 대향한 하측을 갖는 바닥 타일을 포함하며 전지 모듈을 수용하도록 구성된 터브(tub) 형상의 상부를 단일 부품으로 형성하는 단계를 포함한다. 여기서, 바닥 타일의 하측은 하부의 상측에 연결되어 바닥 타일의 하측과 하부의 상측 사이에 캐비티가 만들어지도록 구성되고, 캐비티는 적어도 하나의 냉매 입구와 적어도 하나의 냉매 출구를 통해 접근 가능한 유체 밀폐 중공으로 이루어진다.
일부 실시예에서, 하부 및/또는 상부는 사출성형에 의해 단일 부품으로 형성될 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 방법은 바닥 타일의 하측과 하부의 상측 사이에 캐비티가 구성되도록 상기 바닥 타일의 하측과 하부의 상측을 용접하는 것을 더욱 포함하고, 용접은 플라스틱 용접, 미러 용접, 마찰 용접 또는 고주파 용접을 포함할 수 있다.
또 다른 실시예를 통해, 전지 모듈 하우징 시스템의 조립 방법이 제공된다. 이 방법에 있어 전지 모듈 하우징 시스템은, 상측과, 상측에 대향한 하측을 포함한 플레이트 형상으로 이루어지고, 적어도 하나의 냉매 입구와 적어도 하나의 냉매 출구를 포함하는 하부 및, 상측과, 상측에 대향한 하측을 갖는 바닥 타일을 포함하며 전지 모듈을 수용하도록 구성된 터브(tub) 형상의 상부를 포함한다. 이 방법은 하부의 상측과 상부의 바닥 타일의 하측 사이에 캐비티가 만들어지도록 하부와 상부를 연결하는 것을 포함한다.
일부 실시예에서, 이 방법은 하부의 상측과 하부의 바닥 타일의 하측 중 적어도 하나의 가장자리를 따른 용접 라인을 따라 상부에 하부를 용접하는 것을 더욱 포함하고, 용접은 플라스틱 용접, 미러 용접, 마찰 용접 또는 고주파 용접을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈 하우징 시스템과 이의 제조방법 및 조립방법은, 상이한 재료의 결합이 없고, 알루미늄 쿨러의 제조 공정에 따른 복잡성을 줄이고, 조립 단계의 수를 줄이며, 부품(예: 쿨러, 밀봉부재, 냉각 커넥터 등) 수를 줄이고, 조립 비용을 감소시킬 수 있다.
즉, 사출성형의 전지 모듈 하우징 하부에 냉각기를 일체화함으로써 종래 알루미늄 냉각기의 복잡한 제조 공정을 제거할 수 있고 하우징과 냉각 연결부에 냉각기 조립을 가능하게 하며, 밀봉 인터페이스를 제거할 수 있다.
첨부된 도면을 참조하여 예시적인 실시예를 상세하게 설명함으로써 통상의 기술자에게 특징이 명백해질 것이다.
도 1A는 전지 모듈 하우징을 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 1B는 도 1A의 전지 모듈 하우징을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1C는 도 1A의 전지 모듈 하우징을 개략적으로 도시한 단면도로서, 도 1B의 단면도에 대해 수직한 단면도이다.
도 2A는 본 발명의 실시예에 따른 조립되지 않은 상태의 전지 모듈 하우징을 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 2B는 본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈 하우징의 일부 분해 사시도이다.
도 3A는 본 발명의 실시예에 따른 조립 상태의 전지 모듈 하우징을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3B는 본 발명의 실시예에 따른 조립 상태의 전지 모듈 하우징을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3C는 본 발명의 실시예에 따른 조립 상태의 전지 모듈 하우징을 개략적으로 도시한 단면도로서, 도 3B의 단면도에 대해 수직한 단면도이다.
이하, 실시예를 참조하여 상세하게 설명되며, 그 예는 첨부 도면에 도시되어 있다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그 구현 방법에 대하여 설명한다. 도면에서 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하고 중복되는 설명은 생략한다. 본 명세서에 사용된 용어 "및/또는"은 관련된 열거 항목 중 하나 이상의 임의 및 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명할 때 "할 수 있는"의 사용은 "본 발명의 하나 이상의 실시예"를 의미한다.
비록 "제1" 및 "제2"라는 용어는 다양한 구성요소를 설명하기 위해 사용되지만, 이들 구성요소는 이들 용어에 의해 제한되지 않아야 한다는 것이 이해될 것이다. 이 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위해서만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 발명의 실시예에 대한 다음의 설명에서, 단수형의 용어는 문맥상 달리 명시하지 않는 한 복수형을 포함할 수 있다.
"포함하는(include, comprise, including 또는 comprising)"이란 표현은 영역, 고정된 수, 단계, 프로세스, 구성 요소, 구성 요소 및 이들의 조합을 특정하나, 다른 특성, 영역, 고정된 수, 단계, 프로세스, 구성 요소 및 이들의 조합을 배제하지 않는다.
또한, 필름, 영역 또는 구성 요소가 다른 필름, 영역 또는 구성 요소의 "위에" 또는 "상부에" 있는 것을 언급하는 경우, 다른 필름, 영역 또는 구성 요소 상에 직접 제공될 수 있거나, 또 다른 필름, 영역 또는 구성 요소가 개재되어 존재할 수 있다.
여기에서, 용어 "상부" 및 "하부"는 z축에 따라 정의된다. 예를 들어, 상부 커버는 z 축의 상부에 위치하고, 하부 커버는 z축의 하부에 위치한다. 도면에서, 구성 요소의 크기는 명확성을 위해 과장될 수 있다. 예를 들어, 도면에서 각 구성 요소의 크기 또는 두께는 설명의 목적으로 임의로 제시될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예가 그것으로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.
본 발명의 개념의 특징 및 이를 달성하는 방법은 다음의 실시예 및 첨부 도면의 상세한 설명을 참조하면 보다 용이하게 이해될 수 있다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 하며, 도면 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그러나, 본 발명은 다양한 형태로 구체화될 수 있으며, 도시된 실시예로만 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시가 철저하고 완전하게 될 수 있도록 예로서 제공되며, 당업자에게 본 발명의 양상 및 특징을 충분히 전달할 것이다. 따라서, 본 발명의 양상들 및 특징들의 완전한 이해를 위해 당업자에게 불필요한 프로세스들, 요소들, 및 기술들은 설명되지 않을 수 있다. 달리 언급되지 않는 한, 유사한 참조 부호는 첨부된 도면 및 기재된 설명 전체에 걸쳐 유사한 요소를 나타내므로, 그 설명은 반복되지 않을 것이다. 도면에서, 구성요소의 상대적인 크기, 층 및 영역은 명확성을 위해 과장될 수 있다.
비록 "제1", "제2", "제3" 등의 용어가 본 명세서에서 다양한 구성요소, 구성물, 영역, 층 및/또는 섹션, 이들 구성요소들, 구성품들, 영역들, 층들 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나, 이러한 용어들에 의해 제한되지 는 않는다. 이들 용어는 다른 구성요소, 구성품, 영역, 층 또는 섹션으로부터 하나의 구성요소, 구성품, 영역, 층 또는 섹션을 구별하기 위해 사용된다. 따라서, 후술되는 제1 구성요소, 구성품, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위에서 제 2 구성요소, 구성품, 영역, 층 또는 섹션으로 지칭될 수 있다.
"아래에", "밑에", "하부에", "위에", "상에", "상부에"와 같은 공간적인 표현은 도면에 도시된 바에 따라 일 구성요소의 특징을 다른 구성요소와 상대적으로 비교하기 위한 것이다. 한편, 장치의 사용 또는 작동에 따라 구성요소가 또 다른 방향을 갖거나 다양한 공간에 배치될 수 있으므로, 따라서 상기 공간적 표현은 본 발명이 반드시 도시된 바에 의해 한정되지 않는다. 예를 들어, 도면에 도시된 장치의 방향이 반대로 뒤집힌다면, "아래에", "밑에", 또는 "하부에"로 기술된 일 구성요소는 다른 구성요소에 대해 상대적으로 "위에", "상에", "상부에" 에 배향될 것이다. 따라서, "아래" 및 "위에"와 같은 표현은 위와 아래 방향을 모두를 포함할 수 있다. 또한, 상기 장치는 90도나 또 다른 방향으로 회전될 수 있는 등 다양한 방향으로 배치되는 것으로 해석해야 할 것이다.
일 구성요소 또는 층이 다른 구성요소 또는 층의 "위에", "연결된", "결합된"것으로 언급될 때, 다른 구성요소 또는 층에 직접 연결되거나 결합될 수 있거나, 또는 하나 이상의 개재 구성요소 또는 층이 존재하는 것으로 이해될 수 있다. 또한, 일 구성요소 또는 층이 2개의 구성요소 또는 층 "사이에"있는 것으로 언급 될 때, 이는 2개의 구성요소 또는 층 사이에 단지 하나의 구성요소 또는 층이 있거나, 또는 하나 이상의 개재 구성요소 또는 층이 존재하는 것으로 이해될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 있지는 않다. 단수의 표현은 문맥 상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 용어 "포함하는(comprises, comprising, includes, including)"이란 표현은 영역, 고정된 수, 단계, 프로세스, 구성 요소, 구성 요소 및 이들의 조합을 특정하나, 다른 특성, 영역, 고정된 수, 단계, 프로세스, 구성 요소 및 이들의 조합을 배제하지 않는다. 또한, 본 명세서에 사용된 용어 "및/또는"은 하나 이상의 관련 나열 항목의 임의의 및 모든 조합을 포함한다. "적어도 하나"와 같은 표현은 구성요소 목록 앞에 있을 때, 전체 구성요소 목록을 수식하고 목록의 개별 요소를 수식하지 않는다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "실질적으로", "약" 및 이와 유사한 용어는 정도가 아닌 근사치로 사용되며, 통상의 기술자에 의해 인식될 측정된 또는 계산된 값의 내재적 편차를 설명하고자 하는 것이다. 또한, "실질적으로"라는 용어가 수치를 사용하여 표현될 수 있는 특징과 조합하여 사용되는 경우, "실질적으로"라는 용어는 값을 중심으로 한 값의 ±5 %의 범위를 나타낸다.
달리 언급하지 않는 이상, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어를 포함한 모든 표현은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 같은 의미가 있다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전적 용어 등은 관련 기술의 맥락을 잇도록 일치하는 의미로 해석되어야 하며, 명시적으로 정의되지 않는 한 이상적이거나 지나치게 형식적인 의미로 해석되어서는 아니 된다.
도 1A 내지 도 1C는 이미 발명의 배경에서 설명되었다.
도 2A는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈 하우징 시스템의 분해 사시도로서, 조립되지 않은 상태 (또는 연결되지 않은 상태)의 전지 모듈 하우징 시스템을 도시하고 있다.
도 2A를 참조하면, 하우징 시스템의 상부(200)는 터브(tub)의 형상을 가지도록 형성된다. 터브는 바닥부인 바닥 타일(260)(도 3b 및 3c 참조) 및 4 개의 측면부인 측면 타일(260a, 260b, 260c, 260d)을 갖는 개방 박스로서 형성된다. 상부(200)는 가령 플라스틱 또는 수지로 이루어진 하나의 부품 즉, 일체형 부품으로 제조된다. 가령, 바닥 타일(260)과 4개의 측면 타일(260a, 260b, 260c, 260d)을 포함한 상부(200)는 사출성형을 이용하여 만들어진 단일 부품으로서 일체화로 형성될 수 있다. 상부(200)를 구성하는 물질의 열 전도성을 증가시키기 위한 첨가제는 가령 제조 공정 중, 플라스틱 과립에 추가될 수 있다. 하나 이상의 전지 모듈(5, 도 3C 참조)은 바닥 타일(260)의 상측(또는 상면)에 놓이도록 상부(200)에 수용될 수 있다. 하우징 시스템의 하부(100)는 플레이트의 형상을 가지도록 형성된다. 하부(100)는 하측(또는 하면)(100a)과 이 하측(100a)에 대향한 상측(또는 상면)(100b)을 가질 수 있다.
하부(100)의 상측(100b)과 바닥 타일(260)의 하측 각각은 동일하거나 실질적으로 동일한 형상을 가질 수 있다. 가령, 하부(100)의 상측(100b)과 바닥 타일(260)의 하측 각각은 직사각형, 원형, 타원형 및/또는 등등의 형상을 가질 수 있다. 또한, 하부(100)의 상측(100b)은 바닥 타일(260)의 하측에 대응할 수 있다. 가령, 하부(100)의 상측(100b)은 바닥 타일(260)의 하측과 크기와 형태가 동일하거나 실질적으로 동일할 수 있다. 따라서, 이들 표면 즉, 상측(100b)과 바닥 타일(260)의 하측은 서로 연결될 때, 바닥 타일(260)의 하측 각 코너가 하부(100)의 상측(100b) 각각의 코너에 대응, 다시 말해 각각의 코너와 일치하거나 그 상에 놓인다(도 3A 내지 도 3C 참조).
2개의 연결부인 입구 커넥터(120a)와 출구 커넥터(120b)가 하부(100)의 하측(100a)에 연결 또는 부착된다. 입구 커넥터(120a)와 출구 커넥터(120b)는 각기 냉매 공급 및/또는 냉매 배출을 위해 호스 또는 도관 연결을 제공할 수 있다. 본 발명의 실시예에 있어, 하부(100)와 커넥터(예: 입구 커넥터(120a), 출구 커넥터(120b))는 일체(예: 단일체 또는 단일화된 부품)로 제조될 수 있다. 예를 들어 실시예에서, 커넥터(예: 입구 커넥터(120a), 출구 커넥터(120b))를 포함하는 하부(100)는 사출성형을 이용하여 제조된 단일 부품으로서 일체화되어 형성될 수 있다. 또한 실시예에서, 커넥터(예: 입구 커넥터(120a), 출구 커넥터(120b)) 각각은 핀 형상을 가질 수 있으나, 본 발명이 이로써 한정되는 것은 아니다.
도 2B는 도 2A에 도시된 하우징 시스템의 일부를 보다 상세하게 확장하여 도시하고 있다. 도 2B에서, 하부(100)와 상부(200) 사이의 거리는 플레이트 형상을 갖는 하부(100)의 상측(100b)을 보다 상세히 설명하기 위해 확장(연장)되어 도시 되었다. 함몰부(160)가 하부(100)의 상측(100b)에 형성될 수 있다. 함몰부(160)는 실질적으로 상측(100b)의 전체면(거의 전체면)에 걸쳐 확장될 수 있으며, 함몰부(160)의 주위를 둘러싸서는 소벽(small wall)(또는 돌출 립, 이하 벽이라 칭한다)이 위치한다. 다시 말해, 벽(162)이 하부(100)의 가장자리(또는 베젤) 위 또는 이의 근처로 하부(100)의 상측(100b)에서 돌출한다. 이에 벽(162)은 도면에서 z-축 방향에 대해 수직한 어느 방향 가령, 하부(100)의 상측(100b)에 평행하거나 실질적으로 평행한 어느 방향으로 함몰부(160)를 감싼다.
위에서 설명한 바와 같이 하우징 시스템의 상부(200)가 하부(100)에 연결될 때, 벽(162)과 함몰부(160)는 이 함몰부(160)에 의해 정의되는 영역에 중공 영역 또는 캐비티(300)(도 3B 참조)를 정의(형성)할 수 있다. 캐비티(300)는 z-축에 수직한 방향으로 벽(162)에 의해 봉지된다. 또한, 캐비티(300)는 z-축 방향으로 상부(200)의 바닥 타일(260)의 하측에 의해 봉지된다. 아울러, 캐비티(300)는 z-축 방향에 대향하는 방향으로 하부(100)의 상측(100b)에 의해 봉지된다.
하부(100)와 상부(200) 사이에 형성된 캐비티(300)를 갖는 조립된 전지 모듈은 하우징 시스템의 단면도가 도 3B 및 도 3C에 각기 도시되어 있다. 바닥 타일(260)의 하측은 벽(162) 영역에 가령 이 영역 내로 하부(100)의 상측(100b)과 접촉한다. 반면, 바닥 타일(260)의 하측은 캐비티(300)의 영역(내)에서 하부(100)의 상측(100b)과 접촉하지 않는다. 여기서 캐비티(300)의 영역에는 아래에서 보다 상세히 설명될 가이딩 구조체 및/또는 용접 포인트가 형성된다.
캐비티(300)에 냉매를 공급하기 위하여, 입구 관통홀(122a)이 하부(100) (내)에 배열된다. 입구 관통홀(122a)은 입구 커넥터(120a)에 대응하는 위치에 배치되어 입구 커넥터(120a)를 통해 연장된다. 유사하게, 캐비티(300)로부터 냉매를 배출하기 위하여, 출구 관통홀(122b)이 하부(100)(내)에 배열된다. 출구 관통홀(122b)은 출구 커넥터(120b)에 대응하는 위치에 배치되어 출구 커넥터(120b)를 통해 연장된다. 본 실시예에서 입구 관통홀(122a)과 입구 커넥터(120a)는 냉매 입구를 구성하고, 출구 관통홀(122a)과 출구 커넥터(120b)는 냉매 출구를 구성할 수 있다. 이러한 냉매 입구와 냉매 출구는 각기 하부(100)에 적어도 하나 이상으로 제공될 수 있다.
상부(200)의 바닥 타일(260)의 하측 아래로 적절한 영역(예: 최대 영역)을 따라 캐비티에 냉매가 흐름으로 제공될 수 있기 위해, 가이딩 구조체가 캐비티(300)에 제공될 수 있다. 도 2B에 도시된 실시예에서, 가이딩 구조체(130)가 하부(100)의 상측(100b)에 제공되나, 본 발명이 이로 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예에서 가이딩 구조체(130)는 바닥 타일(260)의 하측에 제공될 수도 있다. 가이딩 구조체(130)는 캐비티(300) 내에 벽을 형성하는데, 이 벽은 냉매가 스며 들여지지 않을 수 있다. 이에 가이딩 구조체(130)의 벽은 냉매가 이 벽의 구조 또는 배열에 의해 만들어지는 적절한 가령, 미리 정해진 냉매 흐름 패스를 따라 캐비티 내를 흐르도록 냉매를 유도할 수 있다. 예를 들어, 가이딩 구조체(130)의 벽은 입구 관통홀(122a)과 출구 관통홀(122b) 사이의 직접 경로(패스)로 냉매가 흐르는 것을 방지하도록 형성될 수 있다. 이에 따라 냉매 흐름에 의해 냉각되는 바닥 타일(260)의 하측 영역은 증가 또는 최대화된다. 더욱이, 가이딩 구조체(130)의 분기 지점, 합류 지점 및 우회 지점은 바닥 타일(260)의 하측을 따라 냉매를 더욱 가이드 하기 위해 제공될 수 있다.
하나 이상의 전지 모듈이 상부(200)에 수용될 때, 바닥 타일(260)은 캐비티(300)로 처지거나 밀릴 수 있다. 이에 따라, 캐비티(300)의 체적은 감소될 수 있고 그리고/또는 바닥 타일(260)은 변형될 수 있다. 바닥 타일(260)의 변형은 바닥 타일(260) 위에 놓인 전지 모듈 사이 접촉 면적의 감소를 초래할 수 있고, 나아가 바닥 타일(260)을 통해 캐비티(300)로, 즉 캐비티(300)를 통해 냉매 흐름으로 전지 모듈 사이의 열이 발산되는 정도가 감소되는 것을 초래할 수 있다.
이처럼 바닥 타일(260)이 캐비티(300)로 처지거나 밀리는 것을 방지하기 위하여, 하나 이상의 지지 구조체가 캐비티(300) 내부에 제공될 수 있다. 이 지지 구조체는, 일부 실시예에 포함된 벽(162) 및/또는 가이딩 구조체(130)와 더불어 전지 모듈 하우징 시스템의 조립 상태에서 하부(100)에 연결될 때, 바닥 타일(260)을 지지하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 지지 구조체는 뒤에서 상세히 설명될 용접 포인트(140)를 포함하거나 이로써 구현될 수 있다. 따라서, 하우징 시스템의 전체적인 기계적인 안정성이 증가(또는 개선)될 수 있고, 특히, 전지 시스템의 파열 압력 특성이 가령 파열 누출에 대한 기계적 안정성의 증가로 개선될 수 있다.
도 3A는 본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈 하우징을 도시하고 있다. 도 3A는 조립 상태의 전지 모듈 하우징 시스템을 도시한다. 시스템의 상부(200)는 시스템의 하부(100)에 부착 및 연결된다. 일부 실시예에서, 이 연결은 고정된 연결일 수 있다. 이 고정 연결은 가령 플라스틱 용접, 거울 용접, 마찰 용접, 고주파 용접, 및/또는 등등과 같은 용접에 의해 이루어질 수 있다. 일부 실시예에서, 하부(100)의 상측(100b) 상에 배열된 벽(162)을 따라 연장된 적절한 용접 라인(예: 기확정된 용접 라인, 170)을 따라 이루어질 수 있다(도 2B 참조). 이에 따라 시스템의 하부(100) 및 상부(200)는 유체-밀폐 구성을 형성하도록 서로 고정적으로 연결된다. 일부 실시예에서, 조립된 하우징 시스템의 유체-밀폐 특성을 더욱 개선시키기 위하여, 실런트 또는 실링 부재가 사용될 수 있다. 더욱이, 일부 실시예에서, 하부(100)와 상부(200)는 조립된 하우징 시스템의 기계적 안정성을 더욱 증가(또는 개선) 시키기 위하여, 위에서 설명된 바와 같이 지지 구조체로 제공되는 용접 포인트(140)에서 서로 용접될 수 있다.
도 3B는 본 발명의 실시예에 따른 (조립된) 전지 모듈 하우징 시스템(예: 전지 모듈 하우징)을 개략적으로 도시한 단면도이다. 캐비티(300)가 하부(100)의 상측(100b)(도 2A 및 2B 참조)과 상부(200)의 바닥 타일(260)의 하측 사이에 형성된다. 캐비티(300)는 용접 포인트(140)에 의해 도3B의 횡단면을 따라 차단되나 냉매는 도 3B의 단면의 평면에 수직하거나 실질적으로 수직한 평면에서 주위를 가로 지를 수, 즉, 흐를 수 있다. 하부(100)를 통해 연장된 입구 관통홀(122a)은 냉매 공급을 위한 캐비티(300)에 대한 접근을 제공한다. 또한, 입구 관통홀(122a)은 냉매 공급을 위한 전달 덕트(예: 호스 또는 도관)와의 연결(예: 연결 수단)을 제공하기 위해, 하부(100)의 하측에 배열된 입구 커넥터(120a)를 통해 연장된다.
도 3C는 본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈 하우징의 단면도로서, 도 3B의 단면도에 수직한 단면도이다. 도 3C의 관점에서 캐비티(300)를 보면, 캐비티(300)가 상부(200)의 바닥 타일(260)의 하측과 하부(100)의 상측 사이에 형성된 것이 상세히 도시되어 있다. 캐비티(300)는 용접 포인트(140)에 의해 도시된 단면을 따라 차단된다. 입구 커넥터(120a)와 입구 관통홀(122a)에 의해 제공되는 캐비티(300)로의 접근(예: 접근 채널)에 추가하여, 캐비티(300)로의 제2 접근(예: 제2 접근 채널)이 출구 커넥터(120b)로서 도시되어 있다. 출구 커넥터(120b)는 하부(100)를 통해 연장되며, 냉매를 배출하기 위한 캐비티(300)에 대한 접근을 제공하기 위한 출구 관통홀(122b)을 포함한다. 또한 출구 관통홀(122b)은 냉매 배출을 위한 배출 덕트(예: 호스 또는 도관)와의 연결(예: 연결 수단)을 제공하기 위해, 하부(100)의 하측에 배열된 출구 커넥터(120b)를 통해 연장된다.
도 3B 및 도 3C에 상세히 도시된 바와 같이, 입구 관통홀(122a)을 갖는 입구 커넥터(120a)와 출구 관통홀(122b)을 갖는 출구 커넥터(120b)는, 하부(100)가 하나의 부품(예: 단일 구성품으로 형성)으로 제조될 수 있도록 하부(100)와 일체로 형성될 수 있다.
하나 이상의 실시예를 통해 설명된 바와 같이, 하부(100)의 상측(100b)은 함몰부(160)와 이 함몰부(160)를 감싸는 벽(162)을 포함할 수 있으며, 바닥 타일(260)의 하측과의 사이에 캐비티(300)를 형성하기 위해 벽(162)을 통해 바닥 타일(260)의 하측에 연결될 수 있으나, 본 발명이 반드시 이로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 다른 실시예에서, 바닥 타일(260)의 하측은 함몰부 및/또는 벽을 포함할 수 있다. 또는 하부(100)의 상측(100b)과 바닥 타일(260)의 하측 모두가 함몰부 및/또는 벽을 포함할 수 있으며, 하부(100)는 하부(100)의 상측(100b)에 배치된 벽과 바닥 타일(260)의 하측에 배치된 벽을 통해 상부(200)에 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예를 통해 함몰부(160)는 하부(100)의 상측(100b)에 배치되며, 하부(100)의 상측(100b)의 가장자리(예: 베젤)를 따라 돌출(또는 연장)된 벽(162)에 의해 만들어(또는 감싸지는)질 수 있다. 하부(100)의 상측(100b)은 벽(162)을 통해 바닥 타일(260)의 하측에 연결될 수 있다. 다시 말해, 하부(100)의 상측(100b)은 함몰부(160)와 하부(100)의 상측(100b)으로부터 돌출되어 함몰부(160)를 감싸는 벽(162)을 포함할 수 있다. 벽(162)은 하부(100)의 상측(100b)의 가장자리를 따라 연장되어 바닥 타일(260)의 하측에 하부(100)의 상측(100b)을 연결하도록 구성된다.
다른 실시예에 따라 함몰부는 바닥 타일(260)의 하측에 배치되며, 바닥 타일(260)의 하측의 가장자리(예: 베젤)를 따라 돌출(또는 연장)된 벽에 의해 만들어(또는 감싸지는)질 수 있다. 바닥 타일(260)의 하측은 벽을 통해 하부(100)의 상측(100b)의 하측에 연결될 수 있다. 다시 말해, 바닥 타일(260)의 하측은 함몰부(예: 160)와 바닥 타일(260)의 하측으로부터 돌출되어 함몰부를 감싸는 벽(예: 162)을 포함할 수 있다. 벽은 바닥 타일(260)의 하측의 가장자리를 따라 연장되어 하부(100)의 상측(100b)에 바닥 타일(260)의 하측을 연결하도록 구성된다.
또 다른 실시예에 따라 제1 함몰부는 하부(100)의 상측(100b)에 배치되며, 하부(100)의 상측(100b)의 가장자리(예: 베젤)를 따라 돌출(또는 연장)된 제1 벽에 의해 만들어(또는 감싸지는)질 수 있다. 또한, 제2 함몰부는 바닥 타일(260)의 하측에 배치되며, 바닥 타일(260)의 하측의 가장자리(예: 베젤)를 따라 돌출(또는 연장)된 제2 벽에 의해 만들어(또는 감싸지는)질 수 있다. 하부(100)와 상부(200)는 제1 벽과 제2 벽이 그들의 전체(예: 완전하게) 길이를 따라 서로 놓이도록(예: 접촉되도록) 하여 연결될 수 있다. 다시 말해, 하부(100)의 상측(100b)은 제1 함몰부(예: 160)와 하부(100)의 상측(100b)으로부터 돌출되어 제1 함몰부를 감싸는 제1 벽(예: 162)을 포함할 수 있다. 제1 벽은 하부(100)의 상측(100b)의 가장자리를 따라 연장된다. 바닥 타일(260)의 하측은 제2 함몰부와 바닥 타일(260)의 하측으로부터 돌출되어 함몰부를 감싸는 제2 벽을 포함할 수 있다. 제2 벽은 바닥 타일(260)의 하측의 가장자리를 따라 연장된다. 하부(100)와 바닥 타일(260)은 제1 벽과 제2 벽이 그들의 전체 길이를 따라 서로 접촉되도록 하는 것으로써 상호 연결될 수 있다
이상을 통해 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.
5: 복수의 전지 셀을 포함하는 전지 모듈
10: 납땜된 알루미늄 플레이트 12a: 입구 호스
12b: 출구 호스 20: 전지 모듈을 수용하기 위한 박스
22a: 냉매 공급용 냉각 커넥터 22b: 냉매 배출용 냉각 커넥터
30: 캐비티 70: 돌기
100: 하부 100a: 하부의 하측
100b: 하부의 상측 120a: 입구 커넥터
120b: 출구 커넥터 122a: 입구 관통홀
122b: 출구 관통홀 130: 가이딩 구조체
140: 용접 포인트 160: 함몰부
162: 벽 170: 용접 라인
200: 상부 260: 상부의 바닥 타일
260a, 260b, 260c, 260d: 상부의 측면 타일
300: 캐비티

Claims (20)

  1. 상측과, 상기 상측에 대향한 하측을 포함한 플레이트 형상의 하부; 및
    바닥 타일을 포함하며 전지 모듈을 수용하도록 구성된 터브(tub) 형상의 상부를 포함하고,
    상기 하부는 상기 하부에 일체로 형성된 적어도 하나의 냉매 입구와 적어도 하나의 냉매 출구를 포함하며,
    상기 바닥 타일은 상기 상부에 일체로 형성되고,
    상기 하부의 상측은 상기 바닥 타일의 하측에 연결되어 상기 하부의 상측과 상기 바닥 타일의 하측 사이에 캐비티가 만들어지도록 구성되고, 상기 캐비티는 상기 적어도 하나의 냉매 입구와 상기 적어도 하나의 냉매 출구를 통해 접근 가능한 유체 밀폐 중공인, 전지 모듈을 냉각을 위한 전지 모듈 하우징 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하부는 사출성형에 의한 단일 부품이고 그리고/또는 상기 상부는 사출성형에 의한 단일 부품인, 전지 모듈 하우징 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하부는 플라스틱 또는 수지를 포함하고; 및/또는
    상기 상부는 플라스틱 또는 수지, 및 상기 상부의 열 전도성을 증가시키기 위한 첨가제를 포함하는, 전지 모듈 하우징 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하부의 상측과 상기 바닥 타일의 하측은 서로 동일한 크기와 형태를 가지며,
    상기 캐비티는 평탄한 형상을 가지며 상기 바닥 타일의 하측을 따라 연장된, 전지 모듈 하우징 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하부의 상측은, 함몰부와 상기 하부의 상측으로부터 돌출되어 상기 함몰부를 감싸는 벽을 포함하며, 상기 벽은 상기 하부의 상측의 가장자리를 따라 연장되어 상기 하부의 상측을 상기 바닥 타일의 하측에 연결하도록 구성된, 전지 모듈 하우징 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 바닥 타일의 하측은, 함몰부와 상기 바닥 타일의 하측으로부터 돌출되어 상기 함몰부를 감싸는 벽을 포함하며, 상기 벽은 상기 바닥 타일의 하측의 가장자리를 따라 연장되어 상기 바닥 타일의 하측을 상기 하부의 상측에 연결하도록 구성된, 전지 모듈 하우징 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 하부의 상측은, 제1 함몰부와 상기 하부의 상측으로부터 돌출되어 상기 제1 함몰부를 감싸는 제1 벽을 포함하며, 상기 제1 벽은 상기 하부의 상측의 가장자리를 따라 연장되고,
    상기 바닥 타일의 하측은, 제2 함몰부와 상기 바닥 타일의 하측으로부터 돌출되어 상기 제2 함몰부를 감싸는 제2 벽을 포함하며, 상기 제2 벽은 상기 바닥 타일의 하측의 가장자리를 따라 연장되며,
    상기 하부와 상기 바닥 타일은 상기 제1 벽과 상기 제2 벽이 상기 제1 벽과 상기 제2 벽의 전체 길이를 따라 서로 접촉되도록 하여 상호 연결되도록 구성된, 전지 모듈 하우징 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 냉매 입구는 상기 하부를 통해 연장된 입구 관통홀과 상기 하부의 하측에 배치된 입구 커넥터를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 냉매 출구는 상기 하부를 통해 연장된 출구 관통홀과 상기 하부의 하측에 배치된 출구 커넥터를 포함하고,
    상기 입구 커넥터는 전달 덕트로부터 상기 입구 관통홀을 통해 냉매를 받아 상기 하부의 상측에 상기 냉매를 제공하도록 상기 전달 덕트에 연결되도록 구성되고,
    상기 출구 커넥터는 상기 출구 관통홀을 통해 상기 하부의 상측으로부터 배출 덕트로 냉매를 배출하도록 상기 배출 덕트에 연결되도록 구성되며,
    상기 입구 커넥트와 상기 출구 커넥터 각각은 상기 입구 관통홀과 상기 출구 관통홀에 대응하여 상기 하부의 하측에 핀 형상을 가지고 배치되며, 상기 입구 관통홀과 상기 출구 관통홀은 각각, 상기 입구 커넥터와 상기 출구 커넥터의 핀 형상을 관통하여 연장된, 전지 모듈 하우징 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 하부의 상측과 상기 바닥 타일의 하측 중 적어도 하나는, 상기 냉매 입구를 통해 상기 캐비티로 흐르는 냉매가 적어도 하나의 패스를 따라 상기 냉매 출구를 향하도록 구성된 가이딩 구조체를 포함하며,
    상기 적어도 하나의 패스는 복수의 분기 지점, 복수의 합류 지점 및/또는 복수의 우회 지점을 포함하는, 전지 모듈 하우징 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 가이딩 구조체는 상기 냉매 입구를 통해 상기 캐비티로 흐르는 냉매가 직선 경로를 통해 상기 냉매 출구로 흐르는 것을 방지하도록 구성된, 전지 모듈 하우징 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 하부의 상측과 상기 바닥 타일의 하측 중 적어도 하나는, 상기 전지 모듈 하우징 시스템이 기계적 안정성을 증가시키도록 조립되었을 때, 상기 바닥 타일을 지지하도록 구성된 하나 이상의 지지 구조체를 포함하고,
    상기 하나 이상의 지지 구조체는 적어도 조립 상태의 상기 전지 모듈 하우징 시스템의 상기 캐비티 중심에 위치한, 전지 모듈 하우징 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 하나 이상의 지지 구조체는 상기 전지 모듈 하우징 시스템이 조립된 상태에서 상기 캐비티의 일측으로부터 이 일측에 대향된 측으로 연장된, 전지 모듈 하우징 시스템.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 하부의 상측과 상기 바닥 타일의 하측 각각은 사각형 형상을 가지며, 상기 하부는 상기 바닥 타일을 상측로부터 연장된 4개의 측면 타일을 더욱 포함하여 박스 형상으로 이루어진, 전지 모듈 하우징 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 하부와 상기 상부는 용접에 의해 서로 연결되도록 구성되고, 상기 용접은 플라스틱 용접, 미러 용접, 마찰 용접 또는 고주파 용접을 포함하는, 전지 모듈 하우징 시스템.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 하부는 용접에 의해 상기 상부에 연결되어 상기 상부와의 사이에 상기 유체 밀폐 공동을 구성하며, 상기 용접은 플라스틱 용접, 미러 용접, 마찰 용접 또는 고주파 용접을 포함하는, 전지 모듈 하우징 시스템.
  16. 상측과, 상기 상측에 대향한 하측을 포함한 플레이트 형상으로 이루어지고, 적어도 하나의 냉매 입구와 적어도 하나의 냉매 출구를 포함하는 하부를 단일 부품으로 형성하고; 그리고
    상측과, 상기 상측에 대향한 하측을 갖는 바닥 타일을 포함하며 전지 모듈을 수용하도록 구성된 터브(tub) 형상의 상부를 단일 부품으로 형성하고,
    상기 바닥 타일의 하측은 상기 하부의 상측에 연결되어 상기 바닥 타일의 하측과 상기 하부의 상측 사이에 캐비티가 만들어지도록 구성되고, 상기 캐비티는 상기 적어도 하나의 냉매 입구와 상기 적어도 하나의 냉매 출구를 통해 접근 가능한 유체 밀폐 중공인, 전지 모듈 하우징 시스템의 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 하부 및 상기 상부는 사출성형에 의해 단일 부품으로 형성된, 전지 모듈 하우징 시스템의 제조 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 바닥 타일의 하측과 상기 하부의 상측 사이에 상기 캐비티가 구성되도록 상기 상기 바닥 타일의 하측과 상기 하부의 상측을 용접하는 것을 더욱 포함하고, 상기 용접은 플라스틱 용접, 미러 용접, 마찰 용접 또는 고주파 용접을 포함하는, 전지 모듈 하우징 시스템의 제조 방법.
  19. 상측과, 상기 상측에 대향한 하측을 포함한 플레이트 형상으로 이루어지고, 적어도 하나의 냉매 입구와 적어도 하나의 냉매 출구를 포함하는 하부 및, 상측과, 상기 상측에 대향한 하측을 갖는 바닥 타일을 포함하며 전지 모듈을 수용하도록 구성된 터브(tub) 형상의 상부를 포함하는 전지 모듈 하우징 시스템의 조립 방법으로서,
    상기 하부의 상측과 상기 상부의 상기 바닥 타일의 하측 사이에 캐비티가 만들어지도록 상기 하부와 상기 상부를 연결하는 것을 포함하는, 전지 모듈 하우징 시스템의 조립 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 하부의 상측과 상기 하부의 상기 바닥 타일의 하측 중 적어도 하나의 가장자리를 따른 용접 라인을 따라 상기 상부에 상기 하부를 용접하고, 상기 용접은 플라스틱 용접, 미러 용접, 마찰 용접 또는 고주파 용접을 포함하는, 전지 모듈 하우징 시스템의 조립 방법.
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