KR20230039016A - 배터리 모듈 - Google Patents

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KR20230039016A
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정지웅
김태혁
오유리
박주혁
이우찬
최우영
신경훈
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현대자동차주식회사
기아 주식회사
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Abstract

본 발명은 배터리 모듈에 관한 것으로, 배터리셀의 하부에 냉각채널이 배치되며, 배터리셀과 냉각채널의 사이에 열전달물질이 마련된 배터리모듈로서, 최외곽 배터리셀의 외측면을 커버링하고, 하단에 설치공간이 형성된 엔드플레이트; 엔드플레이트 하단의 설치공간에 설치되어 배터리셀의 온도를 측정하는 온도센서; 및 온도센서가 설치된 지점의 엔드플레이트의 외측면에 결합되며, 하단부가 절곡되어 온도센서의 하면을 커버링함으로써 냉각채널 또는 열전달물질에 의한 열 간섭을 차단하는 센서커버;를 포함하는 배터리모듈이 소개된다.

Description

배터리 모듈 {BATTERY MODULE}
본 발명은 배터리 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배터리 모듈에 온도센서를 적용한 구조에서 배터리셀의 냉각을 위한 열전달물질 또는 냉각채널과 온도센서를 이격시키고 상호간의 열적인 영향을 최소화하며, 더 나아가 온도센서가 배터리셀들의 전체적인 온도 측정에 있어서 외부의 환경적 요인을 제거하면서도 그 환경적 요인에 의한 온도측정에서의 악영향을 최소화할 수 있도록 하기 위한 배터리 모듈에 관한 것이다.
최근, 세계적인 이산화탄소 배출량 저감 추세에 따라 화석 연료의 연소를 통해 주행 동력을 생성하는 전형적인 내연 기관 자동차 대신 배터리와 같은 에너지 저장 장치에 저장된 전기 에너지로 모터를 구동하여 주행 동력을 생성하는 전기 자동차에 대한 수요가 크게 증가하고 있다.
전기 자동차의 성능은 구동 모터로 제공되는 전기 에너지를 저장하는 에너지 저장 장치에 해당하는 배터리의 용량과 성능에 크게 의존적이다. 차량의 주행 동력을 생성하기 위해 모터에 공급되는 전기 에너지를 저장하는 차량용 배터리는, 충방전 성능이 우수하고 사용 연한이 길어야 하는 등 전기적인 측면에서 우수한 특성을 가져야 할 뿐만 아니라 고온 및 고진동과 같은 가혹한 차량의 주행 환경에 강건할 수 있는 기계적 측면의 성능 또한 높은 수준으로 확보되어야 한다. 또한, 차량 제조사 입장에서는 다양한 차종에 일관되게 적용할 수 있도록 규격화 된 사이즈나 용량을 갖는 모듈의 형태로 배터리 하드웨어를 구성하는 것이 유리하다.
종래 배터리 냉각 시스템은 간접 수냉 방식을 사용하며 배터리 셀의 하단부를 냉각하는 냉각채널 구조를 형성한다. 그리고 냉각채널과 배터리셀의 밀착을 위해 그 사이에 갭필러로서 열전달물질을 도포한다. 이때 배터리 셀의 온도를 측정하기 위한 온도센서가 갭필러(열전달물질)과 접촉시 배터리 셀의 온도가 측정되는 것이 아닌, 배터리 케이스 또는 냉각채널 또는 열전달물질의 온도가 측정되거나 그에 의해 영향을 받는 문제가 있어 온도측정의 정확도를 저하시키는 문제가 있다.
배터리의 수명과 성능은 온도에 의한 영향이 매우 크며, 어떤 조건에서도 일정 수준의 온도를 유지하여 배터리의 최적 성능을 확보하는 것이 중요하다. 따라서, 온도 측정 자체의 정확도를 확보하는 것이 매우 중요하였던 것이다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2020-0062930 A
본 발명은, 배터리 모듈에 온도센서를 적용한 구조에서 배터리셀의 냉각을 위한 열전달물질 또는 냉각채널과 온도센서를 이격시키고 상호간의 열적인 영향을 최소화하며, 더 나아가 온도센서가 배터리셀들의 전체적인 온도 측정에 있어서 외부의 환경적 요인을 제거하면서도 그 환경적 요인에 의한 온도측정에서의 악영향을 최소화할 수 있도록 하기 위한 배터리 모듈을 제공하기 위한 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명은, 배터리셀의 하부에 냉각채널이 배치되며, 배터리셀과 냉각채널의 사이에 열전달물질이 마련된 배터리모듈로서, 최외곽 배터리셀의 외측면을 커버링하고, 하단에 설치공간이 형성된 엔드플레이트; 엔드플레이트 하단의 설치공간에 설치되어 배터리셀의 온도를 측정하는 온도센서; 및 온도센서가 설치된 지점의 엔드플레이트의 외측면에 결합되며, 하단부가 절곡되어 온도센서의 하면을 커버링함으로써 냉각채널 또는 열전달물질에 의한 열 간섭을 차단하는 센서커버;를 포함하는 배터리모듈을 구성한다.
엔드플레이트의 하단에는 온도센서가 위치되기 위한 설치홀이 형성되어 설치공간을 형성하고, 온도센서는 설치공간에 위치되며 마주하는 최외곽 배터리셀의 측면 하단에 밀착되는 것을 특징으로 할 수 있다.
온도센서는 센서커버의 하단부에 의해 커버링됨으로써 냉각채널 및 열전달물질과 이격되어 냉각채널 또는 열전달물질에 의한 열 간섭이 차단되는 것을 특징으로 할 수 있다.
센서커버는 단열소재의 고분자 물질 또는 부직포 재질을 통해 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
센서커버는 단열 소재로 구성되어 냉각채널 또는 열전달물질에 의한 온도센서의 간접적인 열 간섭을 차단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
배터리셀의 하단과 열전달물질을 통해 결합되며 냉각채널의 상단을 구성하는 하부플레이트;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
엔드플레이트는 최외곽 배터리셀의 외측면에 접촉된 이너플레이트 및 이너플레이트의 외면을 커버링하는 외부플레이트로 구성된 것을 특징으로 할 수 있다.
이너플레이트는 절연재질로 성형되어 배터리셀을 외부와 절연시키며, 외부플레이트는 금속재질로 성형되어 강성을 보강하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이너플레이트의 하단에는 설치홀이 형성되어 온도센서가 설치되는 설치공간을 형성하는 것을 특징으로 할 수 있다.
설치공간은 이너플레이트에 형성되며, 외부플레이트는 이너플레이트에 설치된 온도센서의 외측면을 커버링하는 것을 특징으로 할 수 있다.
센서커버는 외부플레이트 중 온도센서가 설치된 지점의 외측면을 커버링함으로써 외부환경에 의한 온도센서의 열 간섭을 차단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
센서커버는 외부플레이트에 접착되고, 하단부가 절곡되어 온도센서의 하단에 접착된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명 배터리 모듈에 따르면, 배터리 모듈에 온도센서를 적용한 구조에서 배터리셀의 냉각을 위한 열전달물질 또는 냉각채널과 온도센서를 이격시키고 상호간의 열적인 영향을 최소화하며, 더 나아가 온도센서가 배터리셀들의 전체적인 온도 측정에 있어서 외부의 환경적 요인을 제거하면서도 그 환경적 요인에 의한 온도측정에서의 악영향을 최소화할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 나타낸 도면.
도 2는 도 1에 도시된 K 부분의 확대도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 온도센서 및 센서커버가 결합된 상태를 나타낸 정면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 이너플레이트를 나타낸 도면.
본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 K 부분의 확대도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 온도센서 및 센서커버가 결합된 상태를 나타낸 정면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 이너플레이트를 나타낸 도면이다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 모듈을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 배터리셀(A)의 하부에 냉각채널(D)이 배치되며, 배터리셀(A)과 냉각채널(D)의 사이에 열전달물질(B)이 마련된 배터리 모듈로서, 최외곽 배터리셀(A)의 외측면을 커버링하고, 하단에 설치공간이 형성된 엔드플레이트; 엔드플레이트 하단의 설치공간에 설치되어 배터리셀(A)의 온도를 측정하는 온도센서(E); 및 온도센서(E)가 설치된 지점의 엔드플레이트의 외측면에 결합되며, 하단부가 절곡되어 온도센서(E)의 하면을 커버링함으로써 냉각채널(D) 또는 열전달물질(B)에 의한 열 간섭을 차단하는 센서커버(F);를 포함하는 배터리 모듈을 구성한다.
본 발명의 경우 배터리의 정확한 온도를 측정 가능하도록 하여 배터리의 수명과 성능을 최적화하려는데 특징이 있다. 배터리의 경우 여러 셀들이 모여 모듈을 구성하고, 모듈이 모여 팩을 구성한다. 여기서, 각 모듈의 배터리셀들의 온도를 정확하게 측정하기 위하여, 배터리셀의 상부와 하부에서 각각 온도를 측정하고 이를 종합하여 배터리의 온도를 예측한다.
상부 온도 측정의 경우는 배터리셀들의 중앙 상부 지점에서 측정하고, 도 3에 도시된 것과 같이 상부 온도센서(E2)가 설치된다. 그리고 하부 온도센서의 경우 양측 최외곽 배터리셀에 접촉되도록 마련된다. 이를 통해 상하부의 온도를 측정하여 전체적인 배터리의 온도분포를 파악할 수 있도록 하고, 특히 하부 온도센서의 경우 외측에 마련함으로써 외부 환경적인 영향을 파악할 수 있도록 한다.
다만, 하부 온도센서의 경우 다양한 이유로 인하여 최외곽 배터리셀의 하부에 설치될 수밖에 없는데, 이는 최외곽 배터리셀의 경우 측면에 엔드플레이트가 결합되기 때문에 배터리셀의 외면 중앙에 온도센서를 설치하기 어렵고, 중앙의 경우 그 외측으로 멤버 등의 지지구조가 결합되어 설치공간을 마련하기 쉽지 않다.
따라서 하부 온도센서의 경우는 배터리셀의 외면 하측에 치우친 지점에 마련하여 설치공간을 확보하며 동시에 다른 외부 지지구조와의 중첩이나 간섭을 최소화하여 안정적인 설치 위치를 마련하게 된다.
그러나 이러한 경우 배터리셀 하부의 냉각채널에 온도센서가 인접하게 되어 온도센서의 계측값이 냉각채널이나 배터리케이스 또는 외부 환경에 의해 영향받아 부정확해지는 문제가 있다. 본 발명은 이러한 문제를 해결함으로써 온도센서의 필요한 설치 위치를 확보하면서도 그 측정의 정확도를 확보하고자 하는데 목적이 있다.
이를 위해 본 발명에서는 열전달물질(B)과 온도센서(E)가 서로 이격 내지 차단된 배터리 모듈을 구성하고, 이를 위해 온도센서(E)의 하면을 별도의 커버를 통해 커버링함으로써 냉각채널(D) 또는 열전달물질(B)에 의한 온도센서에의 열 간섭을 차단하도록 한다.
배터리 온도 측정은 일반적으로 간접 수냉 방식을 사용하며 배터리 셀의 하단부를 별도의 냉각채널 등을 통하여 냉각하는 구조를 형성한다. 이때 배터리 셀의 온도를 측정하기 위한 온도센서(E)가 갭필러(열 전달물질)과 접촉시 배터리 셀의 온도가 측정되는 것이 아닌, 배터리 케이스의 온도 또는 냉각채널의 온도 등에 영향을 받아 부정확한 문제가 있다. 배터리의 수명과 성능은 온도에 의한 영향이 매우 크며, 따라서 어떤 조건에서도 저오학한 온도 측정과 이를 통한 냉각제어를 통하여 일정 수준의 온도를 유지하여 배터리의 최적 성능을 확보하는 것이 중요한 것이다.
좀 더 구체적으로, 엔드플레이트는 최외곽 배터리셀(A)의 외측면을 커버링하고, 그 하단에 온도센서의 설치공간이 형성되도록 한다. 배터리셀(A)은 수평 방향으로 복수가 적층되며, 적층된 배터리셀(A)의 양 끝단에 배치되는 최외곽 배터리셀(A)을 고정하기 위하여 엔드플레이트가 배치된다.
도 1, 3, 4에 도시된 바와 같이, 엔드플레이트는 최외곽 배터리셀(A)의 외측면에 접촉된 이너플레이트 및 이너플레이트의 외면을 커버링하는 외부플레이트로 구성되어 이중 보호구조를 형성할 수 있다. 일반적으로 이너플레이트는 절연 소재로서 플라스틱을 주로 사용하며 외부플레이트는 배터리 커버의 강성을 보강하기 위하여 스틸 소재를 주로 사용한다.
배터리셀(A)의 하부에 배치된 냉각채널(D)은 냉각수가 흐르는 냉각 유로로 구성되며 냉각채널(D)의 상단은 배터리셀(A)의 하단과 열전달물질(B)을 통해 결합되는 하부플레이트(C)를 통하여 구성될 수 있다. 그리고 냉각채널의 내부에는 냉각수가 흘러 상방의 배터리셀을 간접적으로 냉각하거나 가열한다.
갭필러라고 불리는 열전달물질(B)은 냉각채널의 상면을 구성하는 하부플레이트(C)에 도포되며 하부플레이트(C)에 열전달물질(B)을 도포한 후 배터리셀(A)을 배치한다. 이때 배터리셀(A)을 배치시 갭필러가 눌리면서 주변으로 퍼지며, 과도한 양의 갭필러를 도포시에 발생하는 넘침 현상 및 과냉각을 방지하기 위하여 갭필러의 양을 조절할 필요가 있다. 냉각채널과 배터리셀의 하단은 밀착되기가 어렵기 때문에 그 사이를 열전달물질로 채워 넣음으로써 배터리셀과 냉각채널의 접촉면적을 최대한 확보하고, 이를 통하여 열전달 효율을 상승시키는 것이다.
한편, 온도센서(E)는 엔드플레이트 하단의 설치공간에 설치되어 배터리셀(A)의 온도를 측정한다. 온도센서(E)는 적층된 배터리셀(A)의 센터 및 최외곽 배터리셀(A)의 하단에 배치될 수 있으며 최외곽 배터리셀(A) 하단에 배치된 하부 온도센서(E1) 및 배터리셀(A)의 센터에 배치된 상부 온도센서(E2)의 온도차를 분석하여 배터리의 정확한 온도의 측정이 가능하며 배터리의 수명과 성능을 최적화할 수 있다. 그리고 앞서 살핀 것과 같이, 온도센서는 최외과 배터리셀의 하단에 설치되어 다른 구성과의 간섭이 없도록 하고 설치위치를 쉽게 확보하며 조립을 용이하게 한다.
센서커버(F)는 온도센서(E)가 설치된 지점의 엔드플레이트의 외측면에 결합되며, 하단부가 절곡되어 온도센서(E)의 하면을 커버링함으로써 냉각채널(D) 또는 열전달물질(B)에 의한 열 간섭을 차단한다. 센서커버(F)는 부직포 타입의 재질로서 외부플레이트에 쉽게 접착 부착되도록 하고, 절곡이 용이하도록 하여 최대한 밀착이 되도록 하며, 단열 성능도 가질 수 있도록 한다. 센서커버는 부직포로 형성됨으로써 단열성능을 확보하여 외부 환경으로부터 온도센서에 가해지는 열적인 영향을 최소화하도록 한다.
구체적으로, 엔드플레이트의 하단에는 온도센서(E)가 위치되기 위한 설치홀이 형성되어 설치공간을 형성하고, 온도센서(E)는 설치공간에 위치되며 마주하는 최외곽 배터리셀(A)의 측면 하단에 밀착되는 것을 특징으로 할 수 있다.
엔드플레이트와 온도센서(E)의 결합은, 엔드플레이트의 하단에 형성된 설치공간에 온도센서(E)가 위치함으로써 이루어진다. 온도센서(E)중 하부 온도센서(E1)는 설치공간에 위치되며 마주하는 최외곽 배터리셀(A)의 측면 하단에 밀착되는데, 최외곽 배터리셀(A) 하단에 배치된 하부 온도센서(E1)에서 측정한 온도 및 배터리셀(A)의 센터에 배치된 상부 온도센서(E2)에서 측정한 온도를 분석하여 배터리의 정확한 온도의 측정이 가능하다. 구체적으로, 최외곽 배터리셀(A)의 측면 하단에 온도센서(E)가 밀착되어 배터리셀(A)의 온도를 측정하도록 한다.
또한 온도센서(E)의 하단부는 센서커버(F)의 절곡부에 의해 커버링됨으로써 냉각채널(D) 및 열전달물질(B)과 이격되어 냉각채널(D) 또는 열전달물질(B)에 의한 열 간섭이 차단되는 것을 특징으로 할 수 있다.
온도센서(E)는 냉각채널(D)에서 흐르는 냉각수의 영향을 받을 수도 있으며, 하부플레이트(C)에 의한 열전달물질(B)과 접촉하는 경우에도 영향을 받을 수 있다. 온도센서(E)가 냉각채널(D) 및 열전달물질(B)과 거리가 멀어질수록 냉각채널(D)에서 흐르는 냉각수의 열 간섭이 줄어들며, 하부플레이트(C)에 의한 열전달물질(B)과 접촉을 피하는 경우에도 열 간섭이 줄어든다. 따라서 온도센서(E)를 냉각채널(D) 및 열전달물질(B)과 이격시키거나 단열재로 차단하게 되면 냉각채널(D) 또는 열전달물질(B)에 의한 열 간섭이 차단되어 배터리의 정확한 온도를 측정 가능하며, 배터리셀 주변 구성의 온도 및 외기온에 따른 노이즈를 제거할 수 있다.
도 2는 본 기술인 배터리 모듈을 이루는 온도센서(E), 센서커버(F)를 구체적으로 나타낸 도면이다.
센서커버(F)는 단열소재의 고분자 물질 또는 부직포 재질을 통해 형성된 것을 특징으로 할 수 있다. 또한 센서커버(F)는 단열 소재로 구성되어 냉각채널(D) 또는 열전달물질(B)에 의한 온도센서(E)의 간접적인 열 간섭을 차단하고, 더욱이 외부 환경에 의한 열 간섭을 차단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
단열이란 물체 사이에 존재하는 열의 이동을 막는 것을 의미하며, 냉각채널(D) 또는 열전달물질(B)에 의한 열 간섭을 차단하기 위하여 단열 성능을 가져야 한다. 센서커버(F)는 단열소재의 고분자 물질 또는 부직포 재질을 가지는 경우 단열 성능을 가지기 때문에 냉각채널(D) 또는 열전달물질(B)에 의한 열 간섭을 차단할 수 있다. 따라서 센서커버는 단열소재의 고분자 물질 또는 부직포 재질로 형성되어 메인부(F1)가 엔드플레이트를 이루는 외부플레이트에 접착 부착되어 온도센서(E)의 외부에 의한 간접적인 열 간섭을 차단할 수 있고 하단의 절곡부(F2)가 온도센서의 하부에 접착되어 냉각채널 등의 영향이 저지되도록 한다.
하부플레이트(C)는 배터리셀(A)의 하단과 열전달물질(B)을 통해 결합되며 냉각채널(D)의 상단을 구성하도록 한다.
여기서 갭필러라고 불리는 열전달물질(B)은 하부플레이트(C)에 도포되며 하부플레이트(C)에 열전달물질(B)을 도포한 후 배터리셀(A)을 배치한다. 냉각채널(D)의 상단을 하부플레이트(C)라 지칭하며, 센서커버는 하부플레이트(C)를 통한 온도센서에의 간섭 역시 저감하도록 한다.
엔드플레이트는 최외곽 배터리셀(A)의 외측면에 접촉된 이너플레이트 및 이너플레이트의 외면을 커버링하는 외부플레이트로 구성된 것을 특징으로 할 수 있다. 또한 도 4와 같이 이너플레이트는 절연재질로 성형되어 배터리셀(A)을 외부와 절연시키며, 도 1 및 3과 같이 외부플레이트는 이너플레이트의 외측에 결합되고 금속재질로 성형되어 강성을 보강하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일반적으로 이너플레이트는 절연 소재로서 플라스틱을 주로 사용하며 외부플레이트는 배터리 커버의 강성을 보강하기 위하여 스틸 소재를 주로 사용한다. 절연이란 분리된 부품간 원하는 신호나 전력을 전달하는 것을 의미하며, 본 발명에서 배터리셀(A)은 불필요한 전달은 차단하면서 배터리 사용시에는 원하는 곳에 신호나 전력을 전달하여야 하기 때문에 엔트플레이트를 이중구조로서 이너플레이트와 외부플레이트를 구성하면 목적을 달성할 수 있다. 엔드플레이트는 최외곽 배터리셀(A)의 외측면에 접촉된 이너플레이트 및 이너플레이트의 외면을 커버링하는 외부플레이트로 구성된다. 이와 같이 이중 구조를 형성하면 배터리셀(A)을 효과적으로 보호할 수 있으며 절연 기능을 확보할 수 있고 및 배터리 케이스의 강성을 확보할 수 있다.
특히 도 4와 같이 이너플레이트의 하단에는 설치홀(PH)이 형성되어 온도센서(E)가 설치되는 설치공간을 형성하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이너플레이트는 최외곽 배터리셀(A)의 외측면에 접촉되며 온도센서(E)가 최외곽 배터리셀(A)의 내외부 온도를 측정하기 위하여 배터리셀(A)에 가까이 위치할 필요가 있다. 최외곽 배터리셀(A)의 내외부 온도를 측정하는 하부 온도센서(E1)는 설치홀을 통하여 이너플레이트의 하단에 배치되는데, 설치홀에 위치되어 배터리셀과 밀착될 수 있고, 이너플레이트의 하단에 배치됨으로써 하부 온도센서(E1)에서 측정한 온도 및 배터리셀(A)의 센터에 배치된 상부 온도센서(E2)에서 측정한 온도를 분석할 수 있어 배터리의 정확한 온도를 측정 가능하고, 배터리의 수명과 성능을 최적화할 수 있다.
설치공간은 이너플레이트에 형성되며, 외부플레이트는 이너플레이트 전체를 커버링하면서 동시에 이너플레이트에 설치된 온도센서(E)의 외측면을 커버링하는 것을 특징으로 할 수 있다. 그리고 센서커버(F)는 외부플레이트 중 온도센서(E1)가 설치된 지점의 외측면을 커버링함으로써 외부환경에 의한 온도센서(E1)의 열 간섭을 차단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이너플레이트에 형성된 설치공간에 온도센서(E)가 위치한다. 엔드플레이트를 이루는 이너플레이트 및 이너플레이트의 외면을 커버링하는 외부플레이트로 구성되어 이중 구조를 형성하며, 하부 온도센서(E1)는 최외곽 배터리셀(A)의 온도를 측정하기 위하여 최대한 배터리셀(A)에 가까이 위치하여야 하며, 배터리셀(A)을 보호하기 위하여 외부플레이트는 하부 온도센서(E1)의 외측면을 커버링하여야 한다. 하부 온도센서(E1)를 커버링하면 하부 온도센서(E1)를 보호할 수 있을 뿐만 아니라 하부 온도센서(E1)의 외측면을 커버링함으로써 외부온도가 급격히 낮거나 높은 경우에 하부 온도센서(E1)에 미치는 열 간섭을 차단하여 배터리의 온도를 더욱 정확하게 측정 가능하도록 한다.
센서커버(F)는 외부플레이트에 접착되고, 하단부가 절곡되어 온도센서(E)의 하단에 접착된 것을 특징으로 할 수 있다.
엔드플레이트는 최외곽 배터리셀(A)의 외측면에 접촉된 이너플레이트 및 이너플레이트의 외면을 커버링하는 외부플레이트로 구성되며, 스틸 소재로 강성을 확보된 외부플레이트에 단열소재의 고분자 물질 또는 부직포 재질로 형성된 센서커버(F)가 온도센서(E)의 측단 및 하단에 접착될 수 있다. 하단부가 절곡된 구조로 형성되어 온도센서(E)의 하단에 접착되어 온도센서(E)를 고정할 수 있으며 측단은 온도센서(E)가 설치된 지점의 외측면을 커버링함으로써 외부환경에 의한 온도센서(E)의 열 간섭을 차단하는 역할을 한다.
본 발명 배터리 모듈에 따르면, 배터리 모듈에 온도센서를 적용한 구조에서 배터리셀의 냉각을 위한 열전달물질 또는 냉각채널과 온도센서를 이격시키고 상호간의 열적인 영향을 최소화하며, 더 나아가 온도센서가 배터리셀들의 전체적인 온도 측정에 있어서 외부의 환경적 요인을 제거하면서도 그 환경적 요인에 의한 온도측정에서의 악영향을 최소화할 수 있게 된다.
상기한 바와 같이 본 발명의 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
A : 배터리셀
B : 열전달물질
C : 하부플레이트
D : 냉각채널
E : 온도센서
F : 센서커버

Claims (12)

  1. 배터리셀의 하부에 냉각채널이 배치되며, 배터리셀과 냉각채널의 사이에 열전달물질이 마련된 배터리모듈로서,
    최외곽 배터리셀의 외측면을 커버링하고, 하단에 설치공간이 형성된 엔드플레이트;
    엔드플레이트 하단의 설치공간에 설치되어 배터리셀의 온도를 측정하는 온도센서; 및
    온도센서가 설치된 지점의 엔드플레이트의 외측면에 결합되며, 하단부가 절곡되어 온도센서의 하면을 커버링함으로써 냉각채널 또는 열전달물질에 의한 열 간섭을 차단하는 센서커버;를 포함하는 배터리모듈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    엔드플레이트의 하단에는 온도센서가 위치되기 위한 설치홀이 형성되어 설치공간을 형성하고, 온도센서는 설치공간에 위치되며 마주하는 최외곽 배터리셀의 측면 하단에 밀착되는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  3. 청구항 1에 있어서,
    온도센서는 센서커버의 하단부에 의해 커버링됨으로써 냉각채널 및 열전달물질과 이격되어 냉각채널 또는 열전달물질에 의한 열 간섭이 차단되는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  4. 청구항 1에 있어서,
    센서커버는 단열소재의 고분자 물질 또는 부직포 재질을 통해 형성된 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  5. 청구항 1에 있어서,
    센서커버는 단열 소재로 구성되어 냉각채널 또는 열전달물질에 의한 온도센서의 간접적인 열 간섭을 차단하는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  6. 청구항 1에 있어서,
    배터리셀의 하단과 열전달물질을 통해 결합되며 냉각채널의 상단을 구성하는 하부플레이트;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  7. 청구항 1에 있어서,
    엔드플레이트는 최외곽 배터리셀의 외측면에 접촉된 이너플레이트 및 이너플레이트의 외면을 커버링하는 외부플레이트로 구성된 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  8. 청구항 7에 있어서,
    이너플레이트는 절연재질로 성형되어 배터리셀을 외부와 절연시키며, 외부플레이트는 금속재질로 성형되어 강성을 보강하는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  9. 청구항 8에 있어서,
    이너플레이트의 하단에는 설치홀이 형성되어 온도센서가 설치되는 설치공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  10. 청구항 8에 있어서,
    설치공간은 이너플레이트에 형성되며, 외부플레이트는 이너플레이트에 설치된 온도센서의 외측면을 커버링하는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  11. 청구항 10에 있어서,
    센서커버는 외부플레이트 중 온도센서가 설치된 지점의 외측면을 커버링함으로써 외부환경에 의한 온도센서의 열 간섭을 차단하는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  12. 청구항 10에 있어서,
    센서커버는 외부플레이트에 접착되고, 하단부가 절곡되어 온도센서의 하단에 접착된 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
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