KR20220010575A

KR20220010575A - 배터리 모듈

Info

Publication number: KR20220010575A
Application number: KR1020220004806A
Authority: KR
Inventors: 정규진; 박주용; 안선모
Original assignee: 에스케이온 주식회사
Priority date: 2018-07-02
Filing date: 2022-01-12
Publication date: 2022-01-25
Also published as: CN110676536A; US20210359357A1; KR102625202B1; US11862777B2; CN110676536B; US20200006823A1; US11101508B2; KR20230042258A; DE102019117875A1; KR20200003600A

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈은, 적층 배치되는 다수의 배터리 셀, 상기 배터리 셀들의 하부에 결합되어 상기 배터리 셀들에서 발생된 열을 외부로 방출하는 제1 플레이트, 및 상기 배터리 셀들의 상부에 결합되는 제2 플레이트를 포함하고, 각각의 상기 배터리 셀은 전극 조립체가 수용되는 수용부와, 상기 수용부의 외곽을 따라 적어도 일부에 배치되는 실링부를 포함하며, 상기 배터리 셀의 상부면은 상기 실링부에 의해 2개의 영역으로 구분되고, 상기 제2 플레이트는 상기 2개의 영역에 각각 접촉하여 상기 배터리 셀들에서 발생된 열을 외부로 방출할 수 있다.

Description

배터리 모듈{BETTERY MODULE}

본 발명은 배터리 모듈에 관한 것이다.

이차전지는 일차전지와 달리 충전 및 방전이 가능하여 디지털 카메라, 휴대폰, 노트북, 하이브리드 자동차와 같은 다양한 분야에 적용될 수 있다. 이차전지로는 니켈-카드뮴 전지, 니켈-메탈 하이드라이드 전지, 니켈-수소 전지, 리튬 이차전지 등을 들 수 있다.

이러한 이차전지 중에서도 높은 에너지 밀도와 방전 전압을 가진 리튬 이차전지에 대한 많은 연구가 진행중이며, 최근 들어 리튬 이차전지는 유연성을 지닌 파우치형(pouched type)의 배터리 셀로 제조되어 다수개를 연결하여 모듈 형태로 구성하여 사용하고 있다.

한편, 배터리 모듈은 장시간 사용될 경우, 배터리로부터 열이 발생하게 되고, 특히 충전 시에는 내부의 온도가 급격히 상승하게 되며, 이와 같은 배터리의 온도 상승은 배터리의 수명을 단축시키게 되고, 배터리의 효율을 저하시킬 뿐만 아니라, 최악의 경우 발화 또는 폭발이 발생될 수 있다.

따라서 배터리 모듈에는 내부에 수용되는 배터리 셀을 냉각시키는 냉각 시스템이 요구되고 있다. 그런데 종래의 경우, 배터리 셀들에서 발생되는 열을 효과적으로 배출하지 못하여 냉각 효율이 매우 낮다는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 배터리 셀에서 발생되는 열을 효과적으로 방출할 수 있는 배터리 모듈을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 실시예에 있어서 상기 실링부는, 상기 제1 플레이트와 접촉하는 상기 배터리 셀의 하부면을 제외한 세 변에 배치되며, 전극 리드가 배치되는 방향에 형성되는 제1 실링부와, 상기 배터리 셀의 상부면에 형성되는 제2 실링부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서 상기 제2 플레이트는, 상기 배터리 셀의 실링부가 삽입 배치되는 수용홈을 구비할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서 상기 제1 플레이트는, 상기 제1 실링부 중 배터리 셀들의 하부로 돌출되는 부분이 삽입되는 삽입홈을 구비할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서 상기 수용홈은, 상기 삽입홈보다 폭과 깊이가 크게 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서 상기 제2 실링부는, 적어도 한 번 접힌 형태로 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트는, 알루미늄(Al) 재질을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 수용홈에는 충진되는 열전달 물질을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서 상기 열전달 물질은, 절연 내력(Dielectric strength)이 10 ~ 30 KV/mm 의 범위인 물질로 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1 플레이트의 하부면과 상기 제2 플레이트의 상부면 중 적어도 한 곳에 결합되는 냉각 장치를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈은 배터리 셀에서 발생되는 열을 배터리 셀의 상부면과 하부면을 통해 외부로 방출할 수 있으며, 실링부와 케이스 사이에 열전달 물질이 배치되므로, 종래에 비해 높은 방열 효과를 제공할 수 있다.

더하여, 열전달 물질에 의해 실링부의 움직임이 고정되므로, 배터리 셀이 케이스에 견고하게 고정되어 외부로부터 진동이나 충격이 가해짐에 따라 배터리 셀이 흔들리는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈을 개략적으로 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 배터리 모듈의 분해 사시도.
도 3은 도 2의 배터리 셀을 확대하여 도시한 사시도.
도 4는 도 1의 I-I′에 따른 단면도.
도 5는 도 4의 분해도.
도 6은 도 4의 A 부분과 B 부분을 확대하여 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈을 개략적으로 도시한 단면도.

본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 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 실시예에 불과할 뿐, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음을 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈을 개략적으로 도시한 사시도이고 도 2는 도 1에 도시된 배터리 모듈의 분해 사시도이며, 도 3은 도 2의 배터리 셀을 확대하여 도시한 사시도이다. 또한 도 4는 도 1의 I-I′에 따른 단면도이고, 도 5는 도 4의 분해도이며, 도 6은 도 4의 A 부분과 B 부분을 확대하여 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예의 배터리 모듈(100)은 대략 육면체 형상을 가지며, 복수의 배터리 셀(10), 배터리 셀들(10)을 전기적으로 연결하는 회로부(70), 그리고 복수의 배터리 셀들(10)을 외부로부터 보호하는 케이스(30)를 포함할 수 있다.

배터리 셀(10)은 다수개가 나란하게 적층 배치되며, 몸체에서 전극 리드(15)가 외부로 돌출된 구조를 가질 수 있다. 배터리 셀(10)은, 예를 들어, 파우치형(pouched type) 이차전지일 수 있다.

배터리 셀(10)은 파우치(11) 내에 전극 조립체(미도시)가 수용된 형태로 구성될 수 있다.

전극 조립체는 다수의 전극판 및 전극 탭을 구비하며 파우치(11) 내에 수납된다. 여기서, 전극판은 양극판과 음극판으로 구성되며, 전극 조립체는 이러한 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 넓은 면이 서로 마주보는 형태가 되도록 적층된 형태로 구성될 수 있다.

양극판과 음극판은 집전체에 활물질 슬러리가 도포된 구조로서 형성되는데, 슬러리는 통상적으로 입상의 활물질, 보조도체, 바인더 및 가소제 등이 용매가 첨가된 상태에서 교반되어 형성될 수 있다.

또한 전극 조립체는 다수의 양극판과 다수의 음극판이 상하 방향으로 적층된다. 이때, 다수의 양극판과 다수의 음극판에는 각각 전극 탭이 구비되며, 서로 동일한 극성끼리 접촉하여 동일한 전극 리드(도 3의 15)에 연결될 수 있다.

본 실시예에서 전극 리드(15)는 2개가 서로 반대 방향을 향하도록 배치된다.

파우치(11)는 용기 형태로 형성되어 전극 조립체 및 전해액(미도시)이 수용되는 내부 공간을 제공한다. 이때, 전극 조립체의 전극 리드(15)는 일부가 파우치(11)의 외부로 노출된다.

파우치(11)는 실링부(202)와 수용부(204)로 구분될 수 있다.

수용부(204)는 용기 형태로 형성되어 사각 형상의 내부 공간을 제공한다. 수용부(204)의 내부 공간에는 전극 조립체 및 전해액이 수용된다.

실링부(202)는 용기 형태로 형성되는 수용부(204)에서 외부로 확장되는 플랜지 형태로 형성된다. 따라서 실링부(202)는 수용부(204)의 외곽을 따라 테두리 형태로 배치된다.

실링부(202) 간의 접합은 열융착 방식이 이용될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

또한 본 실시예에서 실링부(202)는 전극 리드(15)가 배치되는 제1 실링부(2021)와, 전극 리드(15)가 배치되지 않는 제2 실링부(2022)로 구분될 수 있다.

본 실시예에서 파우치(11)는 한 장의 외장재를 포밍(forming)하여 형성한다. 따라서, 외장재에 두 개의 수납부를 포밍하여 형성한 후, 수납부들이 하나의 공간을 형성하도록 외장재를 접어 파우치(11)를 완성한다.

본 실시예에서 수용부(204)는 사각 형상으로 형성된다. 그러나 배터리 셀(10)의 하부면에는 실링부(202)를 형성할 필요가 없으므로, 실링부(202)는 수용부(204)의 둘레를 따라 형성되되, 수용부(204)의 세 변에만 구비된다.

본 실시예에서 전극 리드(15)는 서로 반대 방향을 향하도록 배치되므로, 2개의 전극 리드(15)는 서로 다른 변에 형성된 실링부(202)에 배치된다. 이에 따라서, 수용부(204)의 세 변에 구비되는 2개의 실링부는 전극 리드(15)가 배치되는 2개의 제1 실링부(2021), 그리고 전극 리드(15)가 배치되지 않는 1개의 제2 실링부(2022)로 구성된다.

또한 본 실시예의 배터리 셀(10)은 실링부(202)의 접합 신뢰성을 높이고 실링부(202)의 면적을 최소화하기 위해, 실링부(202)는 적어도 한 번 접힌 형태로 구성한다.

보다 구체적으로, 본 실시예에 따른 실링부들(202) 중 전극 리드(15)가 배치되지 않는 제2 실링부(2022)는 2회 접힌 후 고정된다.

예를 들어, 제2 실링부(2022)는 도 3에 도시된 제1 절곡선(C1)을 따라 180° 접힌 후, 다시 도 3에 도시된 제2 절곡선(C2)을 따라 접힐 수 있다.

이와 같이 구성되는 배터리 셀(10)은 충전 및 방전이 가능한 니켈 금속수소(Ni-MH) 전지 또는 리튬 이온(Li-ion) 전지로서 전류를 생성한다. 또한 후술되는 케이스(30) 내에 수직으로 세워져서 좌우 방향으로 적층 배치된다.

도시되어 있지 않지만, 적층 배치되는 배터리 셀들(10) 사이에는 적어도 하나의 완충 패드가 배치될 수 있다. 완충 패드는 특정 배터리 셀이 팽창하는 경우, 배터리 셀들 전체의 부피가 팽창하는 것을 억제하기 위해 구비될 수 있다. 완충 패드는 폴리우레탄 재질의 폼(foam)으로 구성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

케이스(30)는 배터리 모듈(100)의 외형을 규정하며, 복수의 배터리 셀들(10)의 외부에 배치되어 외부 환경으로부터 배터리 셀들(10)을 보호한다. 동시에 본 실시예의 케이스(30)는 배터리 모듈의 냉각 부재로도 기능한다.

본 실시예의 케이스(30)는 배터리 셀들(10)의 하부에 결합되는 제1 플레이트(50), 배터리 셀들(10)의 상부에 결합되는 제2 플레이트(40), 그리고, 배터리 셀들의 전극 리드들이 배치되는 측면에 결합되는 커버(60)를 포함할 수 있다. 그리고 이중 제1 플레이트(50)와 제2 플레이트(40)는 배터리 모듈(100)의 냉각 부재로 기능한다.

제1 플레이트(50)는 배터리 셀(10)의 하부에 배치되어 배터리 셀들(10)의 하부면을 지지하는 하부 플레이트(52)와, 배터리 셀들(10)의 수용부(204)가 배치된 측면을 지지하는 측면 플레이트(58)를 포함할 수 있다. 그러나 필요에 따라 측면 플레이트(58)와 하부 플레이트(52)를 독립적인 구성 요소들로 구성하는 것도 가능하다.

하부 플레이트(52)는 배터리 셀들(10)의 하부면을 보다 견고하게 지지하기 위해, 배터리 셀들(10)이 안착되는 하부 플레이트(52)의 안착면 중 배터리 셀(10)과 접촉하는 부분이 곡면으로 형성될 수 있다.

이에 따라 배터리 셀(10)의 하부면은 넓은 면적이 하부 플레이트(52)와 접촉할 수 있어 효과적으로 열을 하부 플레이트(52)에 전달할 수 있다.

또한 본 실시예의 배터리 셀(10)은 한 장의 외장재를 접어 파우치(11)를 형성하므로, 제1 실링부(도 6의 2021)의 하단부는 배터리 셀(10)의 수용부(204) 하부면보다 하부로 더 도출될 수 있다. 이에, 하부 플레이트(52)의 안착면에는 상기한 제1 실링부(2021)가 삽입 배치되는 삽입홈(54)이 구비된다.

삽입홈(54)은 제1 실링부(2021)가 용이하게 삽입될 수 있는 정도의 폭과 깊이로 형성된다.

측면 플레이트(58)는 하부 플레이트(52)의 양 측에서 연장되어 형성되며, 좌우 방향으로 적층 배치된 배터리 셀들(10)의 측면 배치되어 배터리 셀들(10)의 수용부(204)를 지지한다.

배터리 셀(10)을 견고하게 지지하기 위해, 측면 플레이트(58)는 배터리 셀(10)의 수용부(204)와 접촉하도록 구성될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 측면 플레이트(58)와 수용부(204) 사이에 방열 패드나 완충 부재 등을 개재하는 등 필요에 따라 다양한 변형이 가능하다.

이와 같이 구성되는 제1 플레이트(50)는 금속과 같은 열 전도성이 높은 재질로 구성된다. 예를 들어, 제1 플레이트(50)는 알루미늄 재질로 구성될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 금속이 아니더라도 유사한 강도와 열 전도성을 갖는 재질이라면 다양한 재질이 이용될 수 있다.

제2 플레이트(40)는 배터리 셀(10)의 상부에 배치되어 배터리 셀들(10)의 상면에 결합된다. 또한 제2 플레이트(40)는 제1 플레이트(50)의 측면 플레이트(58) 상단에 체결된다. 따라서 제2 플레이트(40)가 제1 플레이트(50)에 체결되면, 제2 플레이트(40)와 제1 플레이트(50)는 내부가 빈 관형 부재의 형상을 갖는다.

제2 플레이트(40)는 배터리 셀들(10)과의 견고하게 접촉할 수 있도록, 하부면 중 배터리 셀들(10)과 접촉하는 부분이 곡면으로 형성될 수 있다. 이에 배터리 셀들(10)의 상부면은 넓은 면적으로 제2 플레이트(40)와 접촉할 수 있어 효과적으로 열을 방출할 수 있다.

한편, 배터리 셀들(10)을 수직으로 세워져서 좌우 방향으로 적층 배치함에 따라, 배터리 셀(10)의 상부 측에는 제2 실링부(2022)가 배치된다. 따라서, 제2 플레이트(40)의 하부면에는 제2 실링부(2022)가 배치되는 수용홈(42)이 배치된다.

수용홈(42)은 제2 실링부(2022)가 용이하게 삽입될 수 있는 정도의 폭과 깊이로 형성된다. 제2 실링부(2022)는 적어도 한번 접힌 형태로 구성되므로, 수용홈(42)은 삽입홈(54)보다 폭과 깊이가 크게 형성된다.

또한 수용홈(42) 내에서 제2 실링부(2022)는 제2 플레이트(40)가 이격 배치된다. 이로 인해 제2 실링부(2022)가 수용홈(42) 내에서 흔들리거나, 제2 실링부(2022)에서 방출되는 열이 제2 플레이트(40)로 전달되기 어려울 수 있다.

따라서 본 실시예에서는 수용홈(42) 내에 열전달 물질(90)을 배치한다. 열전달 물질(90)은 실리콘 재질이나 에폭시 재질을 기반으로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

열전달 물질(90)은 액상 또는 겔(gel) 상태로 수용홈(42) 내에 충진된 후, 경화될 수 있다. 이에 제2 실링부(2022)는 수용홈(42) 내에서 견고하게 고정될 수 있으며, 제2 실링부(2022)를 통해 방출되는 열은 열전달 물질(90)을 통해 제2 플레이트(40)로 빠르게 전달될 수 있다.

또한 본 실시예의 열전달 물질(90)은 높은 절연성을 가지며, 예를 들어, 절연 내력(Dielectric strength)이 10 ~ 30 KV/mm 의 범위인 물질이 이용될 수 있다.

이에 따라, 본 실시예에 따른 배터리 모듈(100)은 수용홈(42) 내에 배치된 제2 실링부(2022)에서 부분적으로 절연이 파괴되더라도 제2 실링부(2022) 주변에 배치된 열전달 물질(90)에 의해 제2 실링부(2022)와 제2 플레이트(40) 간의 절연이 유지될 수 있다.

한편, 본 실시예에서는 수용홈(42) 내에만 열전달 물질(90)을 배치하는 경우를 예로 들고 있다. 그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 삽입홈(54)에 열전달 물질(90)을 배치하는 것도 가능하다.

제2 플레이트(40)는 제1 플레이트(50)와 마찬가지로 금속과 같은 열 전도성이 높은 재질로 구성된다. 제2 플레이트(40)는 알루미늄 재질로 구성될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 금속이 아니더라도 유사한 강도와 열 전도성을 갖는 재질이라면 다양한 재질이 이용될 수 있다.

제1 플레이트(50)와 제2 플레이트(40)는 용접 등의 방식으로 결합될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 슬라이딩 방식으로 결합하거나, 볼트나 나사 등의 고정 부재를 이용하여 결합하는 등 다양한 변형이 가능하다.

커버(60)는 배터리 셀들(10)의 전극 리드들(15)이 배치되는 양 측면에 각각 결합된다.

커버(60)는 제1 플레이트(50)와 제2 플레이트(40)에 결합되어 제1 플레이트(50), 제2 플레이트(40)와 함께 배터리 모듈(100)의 외형을 완성한다.

커버(60)는 수지와 같은 절연성 재질로 형성될 수 있으며, 후술되는 회로부(70)의 접속 단자(72)를 외부로 노출시키기 위한 관통 구멍(62)을 구비할 수 있다.

커버(60)는 나사나 볼트와 같은 고정 부재를 통해 제1 플레이트(50) 및 제2 플레이트(40)에 결합될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.

커버(60)와 배터리 셀들(10) 사이에는 회로부(70)가 개재될 수 있다.

회로부(70)는 배터리 셀들(10)의 전극 리드들(15)과 연결되며, 외부와의 연결을 위한 접속 단자(72)를 구비한다. 따라서 배터리 셀들(10)은 회로부(70)를 통해 외부와 전기적으로 연결된다.

회로부(70)의 접속 단자(72)는 커버(60)에 형성된 관통 구멍(62)을 통해 외부로 노출된다. 따라서 커버(60)의 관통 구멍(62)은 접속 단자(72)의 크기와 형상에 대응하는 크기로 형성된다.

회로부(70)는 회로 기판(예컨대 PCB)과, 회로 기판에 실장되는 다수의 전자 소자(미도시)를 포함할 수 있으며, 배터리 셀(10)의 전압을 센싱하는 기능을 수행할 수 있다.

이와 같이 구성되는 본 실시예에 따른 배터리 모듈(100)은, 배터리 셀(10)의 상부면과 하부면에 배치되는 제1 플레이트(50)와 제2 플레이트(40)와 배터리 셀(10)이 최대한 넓은 면적으로 접촉한다. 따라서 배터리 셀(10)에서 발생되는 열을 배터리 셀(10)의 상부면과 하부면을 통해 외부로 방출할 수 있다. 또한 제2 실링부(2022)와 제2 플레이트(40) 사이의 공간에 열전달 물질(90)이 배치되므로, 종래에 비해 높은 방열 효과를 제공할 수 있다.

더하여, 열전달 물질(90)에 의해 제2 실링부(2022)의 움직임이 고정되므로, 배터리 셀(10)의 상단부가 제2 플레이트(40)에 견고하게 고정되어 외부로부터 진동이나 충격이 가해짐에 따라 배터리 셀(10)이 흔들리는 것을 방지할 수 있다.

한편, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않으며 다양한 변형이 가능하다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈을 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 7을 참조하면, 본 실시예의 배터리 모듈은 전술한 실시예의 배터리 모듈을 포함하며, 제1 플레이트(50)의 하부면과 제2 플레이트(40)의 상부면에 냉각 장치(20)가 결합된다.

본 실시예의 냉각 장치(20)는 수냉식 냉각 장치가 이용된다. 따라서, 도 7에 도시된 냉각 장치(20)는 수냉식 냉각 장치의 냉각 파이프 또는 냉각 유로를 구비하는 냉각 판의 일부가 도시되어 있다. 그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며, 공랭식 냉각 장치를 적용하는 것도 가능하다.

이처럼 케이스 외부에 냉각 장치(20)를 구비하는 경우, 냉각 효율을 더욱 높일 수 있다.

한편, 도시되어 있지 않지만, 효과적인 열 전달을 위해, 제1 플레이트(50)나 제2 플레이트(40)와 냉각 장치(20) 사이에는 방열 패드(thermal pad)가 배치될 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.

예를 들어 전술한 실시예에서는 배터리 셀이 3개의 실링부를 구비하는 경우를 예로 들고 있으나, 4개의 실링부를 구비하는 배터리 셀을 이용하는 것도 가능하다. 이 경우, 삽입홈은 수용홈과 동일하거나 유사한 크기로 형성될 수 있으며, 삽입홈의 내부에도 열전달 물질이 배치될 수 있다.

또한, 전술한 실시예에서는 제1 플레이트와 제2 플레이트가 배터리 모듈의 케이스로 이용되는 경우를 예로 들었으나, 제1 플레이트와 제2 플레이트를 냉각 부재로만 이용하고, 제1 플레이트와 제2 플레이트의 외부에 별도의 케이스를 구비하도록 구성하는 등 다양한 변형이 가능하다.

100: 배터리 모듈
10: 배터리 셀
20: 냉각 장치
30: 케이스
40: 제2 플레이트
42: 삽입홈
50: 제1 플레이트
54: 수용홈
60: 커버
70: 회로부

Claims

적층 배치되는 다수의 배터리 셀;
상기 배터리 셀들의 하부에 결합되어 상기 배터리 셀들에서 발생된 열을 외부로 방출하는 제1 플레이트; 및
상기 배터리 셀들의 상부에 결합되는 제2 플레이트;
를 포함하고,
각각의 상기 배터리 셀은 전극 조립체가 수용되는 수용부와, 상기 수용부의 외곽을 따라 적어도 일부에 배치되는 실링부를 포함하며,
상기 배터리 셀의 상부면은 상기 실링부에 의해 2개의 영역으로 구분되고,
상기 제2 플레이트는 상기 2개의 영역에 각각 접촉하여 상기 배터리 셀들에서 발생된 열을 외부로 방출하는 배터리 모듈.
제1항에 있어서,
상기 수용부 중 전극 리드가 배치되는 방향에 형성되는 제1 실링부를 더 포함하는 배터리 모듈.
제2항에 있어서, 상기 제2 플레이트는,
상기 배터리 셀의 실링부가 삽입 배치되는 수용홈을 구비하는 배터리 모듈.
제3항에 있어서, 상기 제1 플레이트는,
상기 제1 실링부 중 배터리 셀들의 하부로 돌출되는 부분이 삽입되는 삽입홈을 구비하는 배터리 모듈.
제4항에 있어서, 상기 수용홈은,
상기 삽입홈보다 폭과 깊이가 크게 형성되는 배터리 모듈.
제1항에 있어서, 상기 제2 실링부는,
적어도 한 번 접힌 형태로 형성되는 배터리 모듈.
제1항에 있어서, 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트는,
알루미늄(Al) 재질을 포함하는 배터리 모듈.
제3항에 있어서,
상기 수용홈에 충진되는 열전달 물질을 더 포함하는 배터리 모듈.
제8항에 있어서, 상기 열전달 물질은,
절연 내력(Dielectric strength)이 10 ~ 30 KV/mm 의 범위인 물질로 구성되는 배터리 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제1 플레이트의 하부면과 상기 제2 플레이트의 상부면 중 적어도 한 곳에 결합되는 냉각 장치를 더 포함하는 배터리 모듈.