WO2019004553A1 - 배터리 모듈 - Google Patents

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WO2019004553A1
WO2019004553A1 PCT/KR2018/001822 KR2018001822W WO2019004553A1 WO 2019004553 A1 WO2019004553 A1 WO 2019004553A1 KR 2018001822 W KR2018001822 W KR 2018001822W WO 2019004553 A1 WO2019004553 A1 WO 2019004553A1
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cooling
battery
module housing
battery module
tube
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주은아
최항준
서성원
강달모
문정오
이윤구
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주식회사 엘지화학
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    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the present invention relates to a battery module that accommodates a plurality of secondary cells, and more particularly, to a battery module and a battery pack including a module housing having a cooling channel embedded therein to effectively dissipate heat generated in the cell assembly.
  • the secondary rechargeable batteries are nickel-cadmium batteries, nickel-hydrogen batteries, nickel-zinc batteries, and lithium secondary batteries.
  • lithium secondary batteries have almost no memory effect compared to nickel- It is very popular because of its low self-discharge rate and high energy density.
  • the lithium secondary batteries mainly use a lithium-based oxide and a carbonaceous material as a cathode active material and an anode active material, respectively.
  • the lithium secondary battery includes an electrode assembly in which a positive electrode plate and a negative electrode plate each coated with such a positive electrode active material and a negative electrode active material are disposed with a separator interposed therebetween, and an outer cover material, that is, a battery pouch outer cover material, which encapsulates the electrode assembly together with the electrolyte solution.
  • secondary batteries are widely used not only in small-sized devices such as portable electronic devices, but also in medium- and large-sized devices such as automobiles and electric power storage devices.
  • a large number of secondary batteries are electrically connected to increase capacity and output.
  • pouch-type secondary batteries are widely used because they are easy to laminate in such a middle- or large-sized apparatus.
  • the charging / discharging process is performed under a high temperature condition where the optimum temperature is not maintained, the charging / discharging efficiency of the secondary battery is lowered, which may result in difficulty in ensuring performance for normal driving .
  • the battery module of the prior art is provided with a cooling member for maintaining the temperature of the secondary battery properly by cooling the heat generated in the secondary battery.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a conventional battery module.
  • a battery module 10 to which a conventional cooling member is applied is provided with a pack tray 13 made of a material having high thermal conductivity on the bottom surface of the module housing 11. That is, in the prior art, such a pack tray 13 absorbs heat generated in each secondary battery 12 of the cell assembly, and the absorbed heat is supplied to the heat sink 14 And the heat sink 14 is cooled by the cooling water.
  • a separate heat sink is provided in the lower part to the upper part.
  • the height of the battery module in the vertical direction is limited, such as a car, there is a restriction in the vertical space of the battery module.
  • heat generated in the secondary battery is first transferred to the module housing, heat in the module housing is transferred to the pack tray, and finally heat is transferred to the heat sink. Heat transfer efficiency is very low.
  • a battery module including: a cell assembly including a plurality of secondary cells; And a module housing having the at least one side wall and accommodating the cell assembly in an internal space defined by the side wall, and the cooling passage being embedded in the side wall.
  • the sidewall may include a top wall, a bottom wall, a left wall, and a right wall. Further, the cooling passage may be embedded in the left side wall and the right side wall.
  • cooling passage may be formed so as to penetrate both ends in the front-rear direction of the side wall of the module housing.
  • An inlet port through which the coolant flows may be formed at one end surface of the side wall of the module housing, and a discharge port through which the coolant is discharged may be formed at the other end surface of the side wall of the module housing.
  • cooling passage may be a structure extending linearly from the inlet to the outlet.
  • the module housing may be provided with a hollow structure in which the inner space is opened in both directions.
  • the battery module may further include a flow path connecting member for connecting the cooling flow path and the cooling flow path of another battery module to each other.
  • the flow passage connecting member may be positioned at one end, the other end, or both ends in the front-rear direction of the side wall of the module housing, respectively.
  • the channel connecting member may include a connection tube partially inserted into the cooling channel of the battery module. And a stopper having a hollow structure to surround the outer surface of the connection tube.
  • connection tube may be configured such that both end portions protrude from the stopper in the longitudinal direction.
  • the flow path connecting member may include a cooling tube inserted through one end of the cooling channel of at least one battery module to the other end.
  • the battery module may further include a gap adjusting member interposed between the plurality of battery modules and having a hollow structure for inserting the cooling tube.
  • the gap adjusting member may include: an upper cover covering an upper surface of the cooling tube; And a lower cover coupled to the upper cover and covering the lower surface of the cooling tube.
  • the cooling tube may be provided with a plurality of tubes whose lengthwise ends are connected to each other.
  • a battery pack including a battery module according to the present invention.
  • a vehicle including the battery pack according to the present invention.
  • the battery module can effectively discharge the heat of the cell assembly without a heat sink for discharging heat generated from the battery module,
  • the volume of the battery module can be reduced.
  • the present invention can further utilize the space in which the heat sink is disposed, thereby allowing the cell assembly having a larger volume to be housed, and the energy density can be increased.
  • the plurality of battery modules can be easily connected, but also the plurality of battery modules can be arranged at regular intervals using the flow path connecting member.
  • a plurality of battery modules can be evenly arranged in a predetermined direction.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a conventional battery module.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view schematically showing a battery module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective side view schematically showing the cooling channel of the battery module of FIG. 2;
  • FIG. 4 is a perspective view schematically showing a module housing and a flow path connecting member which are a part of a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view schematically showing only a flow path connecting member of a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view schematically showing a state in which battery module and a flow path connecting member are separated from each other according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view schematically showing a part of a configuration of a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view schematically showing a plurality of battery modules according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is an enlarged perspective view enlarging and showing the gap adjusting member disposed in the C region which is a part of the battery module of FIG.
  • FIG. 10 is a perspective view schematically showing a gap adjusting member inserted into a cooling tube of a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • Fig. 11 is an exploded perspective view showing a state in which a part of the cooling tube of the C region for the battery module of Fig. 8 is separated.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view schematically showing a battery module according to an embodiment of the present invention.
  • 3 is a perspective side view schematically showing the cooling channel of the battery module of Fig. 2.
  • the battery module 400 may include a cell assembly 100 and a module housing 300.
  • the cell assembly 100 may include a plurality of secondary batteries 110.
  • the secondary battery 110 may be a pouch type secondary battery 110.
  • the pouch-type secondary battery 110 may include an electrode assembly, an electrolyte, and a pouch exterior member.
  • the electrode assembly may be configured such that at least one positive electrode plate and at least one negative electrode plate are disposed with the separator interposed therebetween. More specifically, the electrode assembly can be divided into a winding type in which one positive electrode plate and one negative electrode plate are wound together with a separator, and a stacked type in which a plurality of positive electrode plates and a plurality of negative electrode plates are alternately stacked with a separator interposed therebetween .
  • the pouch exterior member may be configured in the form of an external insulating layer, a metal layer, and an internal adhesive layer.
  • a pouch case may be formed of a metal thin film, such as an aluminum thin film, in order to protect internal components such as an electrode assembly and an electrolyte, and to complement the electrochemical properties of the electrode assembly and the electrolyte, have.
  • a metal thin film such as an aluminum thin film
  • the pouch exterior member can be composed of two pouches, and at least one of them can be formed with a concave internal space.
  • the electrode assembly can be housed in the inner space of the pouch.
  • a sealing portion is provided on the outer circumferential surface of the two pouches, and these sealing portions are fused to each other, so that the internal space accommodating the electrode assembly can be sealed.
  • Each of the pouch type secondary batteries 110 may include an electrode lead 111.
  • the electrode lead 111 may include a cathode lead and a cathode lead.
  • the electrode lead 111 may be configured to protrude forward or backward from a sealing portion located on the outer periphery of the front or rear of the pouch outer casing.
  • the electrode lead 111 can function as an electrode terminal of the secondary battery 110.
  • one electrode lead 111 may protrude forward from the secondary battery 110, and another electrode lead 111 may protrude from the secondary battery 110 As shown in Fig.
  • the area of the electrode lead 111 can be widened, The welding process between bars can be performed more easily.
  • the pouch type secondary batteries 110 are included in the battery module 400 and may be stacked in at least one direction.
  • a plurality of pouch-shaped secondary batteries 110 may be stacked in the lateral direction.
  • each of the pouch-shaped secondary batteries 110 has two broad surfaces located on the right and left sides, respectively, when viewed in the direction F, and the upper and lower sides, front and rear, . ≪ / RTI > In other words, each of the secondary batteries 110 may be configured to be erected in the vertical direction.
  • the terms indicating the front, rear, left, right, top, and bottom directions described in this specification may be changed depending on the position of the observer or the form of the object.
  • the directions of the front, rear, left, right, top, bottom, and the like are described separately with reference to the view in the F direction.
  • the configuration of the pouch-type secondary battery 110 described above is obvious to those skilled in the art to which the present invention belongs, so that a detailed description thereof will be omitted.
  • Various secondary batteries known at the time of filing of the present invention can be employed in the cell assembly 100 according to the present invention.
  • the module housing 300 may serve as a casing for the battery module 400.
  • the module housing 300 provides structural stability to the battery module 400 and protects components housed therein, such as the cell assembly 100, from other external physical factors such as impacts and materials. It plays a role.
  • the module housing 300 may be made of a metal such as steel or aluminum.
  • the heat generated in the cell assembly 100 can be effectively discharged to the outside of the module housing 300 by utilizing high thermal conductivity of aluminum .
  • the module housing 300 may have one or more side walls 301, 302, 303, 304.
  • the side walls 301, 302, 303, and 304 may be connected to each other when the plurality of side walls 301, 302, 303, and 304 are formed.
  • the side walls 301, 302, 303, and 304 may have an upper wall 301, a lower wall 302, a left wall 303, and a right wall 303 with respect to the cell assembly 100, (304), and the walls (301, 302, 303, 304) may have a structure connected to each other.
  • the module housing 300 may have an internal space defined by the side walls 301, 302, 303, and 304 to receive the cell assembly 100.
  • the internal space may have an internal structure corresponding to the external shape of the cell assembly 100.
  • the module housing 300 includes a module housing 300 having a substantially rectangular parallelepiped shape, and the module housing 300 includes a rectangular parallelepiped shape,
  • the upper wall 301 and the lower wall 302 may be connected to the left wall 303 and the right wall 304 at right angles to each other.
  • one or more of the upper wall 301, the lower wall 302, the left wall 303, and the right wall 304 of the module housing 300 may contact at least one side surface of the cell assembly 100, . That is, as the area in which the side walls 301, 302, 303 and 304 of the module housing 300 are in direct contact with the outer surface of the cell assembly 100, the heat generated in the cell assembly 100 effectively flows into the module housing 300 ). ≪ / RTI >
  • the module housing 300 includes an upper wall 301, a lower wall 302, a left wall 303, and a lower wall 303 to be in contact with upper, lower, left, and right sides of the cell assembly 100,
  • the right side wall 304 can be formed.
  • the module housing 300 may have a hollow structure in which the inner space is opened in both directions.
  • the hollow structure may be configured such that when the plurality of battery modules 400 are arranged in the front-rear direction, the inner space is opened along the arrangement direction of the battery modules.
  • the module housing 300 may have a mono frame formed by integrating the upper wall 301, the lower wall 302, the left wall 303, and the right wall 304.
  • the integrated form means a form in which one body is formed by using, for example, a casting method or the like.
  • the module housing 300 may have a structure in which both ends of the upper wall 301, the lower wall 302, the left wall 303, and the right wall 304 are connected to each other.
  • the module housing 300 is configured such that the forward and backward directions are opened and both ends of the upper wall 301, the lower wall 302, the left wall 303 and the right wall 304 are connected to each other And may be configured as a connected square tube.
  • a cooling passage 310 may be installed in the side walls 301, 302, 303, 304 of the module housing 300.
  • the cooling passage 310 may be configured so that a cooling fluid (a refrigerant) such as cooling water or air flows.
  • a cooling fluid such as cooling water or air flows.
  • the cooling fluid may be circulated through a separate circulation supply device (not shown) connected to the cooling flow path 310 of the module housing 300.
  • the cooling passage 310 may be formed on at least one side wall of the plurality of side walls 301, 302, 303, and 304 of the module housing 300. For example, as shown in FIG. 2, three cooling passages 310 may be formed in the two side walls 303 and 304, respectively. As the number of the cooling passages 310 formed on the respective side walls increases, the cooling effect of the cell assembly 100 increases. However, if the cooling passage 310 is excessively formed, the durability of the module housing 300 is deteriorated The number of the cooling channels can be appropriately set in accordance with the material, configuration, form, etc. of the module housing.
  • the heat of the cell assembly 100 can be effectively discharged without a heat sink for discharging the heat generated by the battery module 400,
  • the volume of the module 400 can be reduced.
  • the module housing 300 can be manufactured by a casting method.
  • the casting may be, for example, die casting, and such a die casting may be a method of melting a metal material by heating and then injecting the casting into a desired shape frame to produce a casting.
  • a die casting may be a method of melting a metal material by heating and then injecting the casting into a desired shape frame to produce a casting.
  • the module housing 300 which is formed integrally with the module housing 300, can be omitted, as compared with a module housing in which two or more members are coupled to each other, Can be shortened.
  • the module housing 300 can have a higher thermal conductivity than that of the module housing 300, and can effectively dissipate the heat generated from the cell assembly 100.
  • the cooling passage 310 may be embedded in the left side wall 303 and the right side wall 304 of the module housing 300. Specifically, the cooling passage 310 may be formed in the upper, middle, and lower portions of the left side wall 303 and the right side wall 304 of the module housing 300, respectively. 2, a cooling passage 310 is formed in the upper, middle, and lower portions of the left side wall 303 and the right side wall 304 of the module housing 300, respectively, Cooling passages 310 are formed.
  • the thickness of the upper wall 301 and the lower wall 302 is set to be smaller than the thickness of the upper wall 301 and the lower wall 302 in comparison with the left wall 303 and the right wall 304 of the module housing 300 in which the cooling passage 310 is built- It is possible to further utilize the space in the up and down direction of the battery module 400 so that it is possible to store the cell assembly 100 formed long in the vertical direction and the battery module 400 having a higher energy density ). ≪ / RTI >
  • the cooling passage 310 may be formed to pass through both ends of the side walls 301, 302, 303, and 304 of the module housing 300 in the forward and backward directions. Specifically, the cooling passage 310 may be formed with an inlet 311 through which the refrigerant flows into one end face of the side walls 301, 302, 303, 304 of the module housing 300, An outlet 312 may be formed on the other end surface of the side wall 301, 302, 303, 304 of the module housing 300. [
  • an inlet 311 through which a coolant flows may be formed at one end surface of the left side wall 303 and the right side wall 304 of the module housing 300
  • An outlet 312 through which the air is discharged may be formed on the other end surface of the right side wall 304 and the left side wall 303 of the module housing 300.
  • the structure of the cooling channel 310 is not limited to this.
  • the structure of the cooling channel 310 is not limited to this, and may be a position of the supply line of the coolant supplied to the cooling channel 310 of the module housing 300, Can be appropriately modified in consideration of the arranged directions.
  • the cooling channel 310 may be linearly extended from the inlet 311 to the outlet 312. As shown in FIG. Specifically, the outlet 312 of the cooling channel 310 may be formed at the other end of the side wall 301, 302, 303, 304 corresponding to a height parallel to the vertical height of the inlet 311 have.
  • the structure of the cooling channel is not limited to a straight line, and the structure of the cooling channel may be extended depending on the heat distribution of the stored cell assembly 100.
  • the cooling passage may include a bent structure, a curved structure, or the like.
  • FIGS. 4 and 6 are a perspective view schematically showing a module housing and a flow path connecting member which are a part of a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • 5 is a perspective view schematically showing only a flow path connecting member of a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • 6 is an exploded perspective view schematically showing a state in which battery module and a flow path connecting member according to another embodiment of the present invention are separated.
  • FIGS. 4 and 6 for convenience of explanation, the cell assembly is not shown.
  • the battery module 400 may further include a channel connecting member 220.
  • the channel connecting member 220 may be configured to connect the cooling channel 310 of one module housing 300 and the cooling channel 310 of the other module housing 300 with each other.
  • the flow path connecting member 220 may be located at one end of one end and the other end of the side walls 301, 302, 303, 304 of the module housing 300. 6, six flow path connecting members 220 are coupled to the other end (rear end) of the left wall 303 and the right wall 304 of the module housing 300, .
  • cooling channel 310 of the plurality of battery modules 400 can be easily connected only by inserting a part of the channel connecting member 220 into the cooling channel .
  • the flow path connecting member 220 may include a connecting tube 222 and a stopper 224.
  • connection tube 222 may be partially inserted into and connected to the cooling passage 310 of the module housing 300.
  • connection tube 222 may be connected to the cooling channel 310 of one module housing 300 and the connection tube 222 may be connected to the cooling channel 310 of the other module housing 300.
  • connection tube 222 may be a straight tube, and both end portions of the connection tube 222 may be connected to the cooling channel 310 of the battery module 400, Respectively.
  • the stopper 224 may be configured so that only a portion of the appropriate range of the connection tube 222 can be inserted into the cooling channel 310.
  • the stopper 224 can prevent the connection tube 222 from being inserted into the cooling passage 310 in an appropriate range during the process of inserting the connection tube 222 into the cooling passage 310 Structure.
  • the stopper 224 is disposed on the outer surface of the connection tube 222 and protrudes upward, downward, leftward and rightward from the connection tube 222, As shown in FIG.
  • the stopper 224 may have a hollow structure to surround the outer surface of the connection tube 222. That is, the stopper 224 may be formed in a tubular shape to receive the connection tube 222 therein. At this time, the tubular stopper 224 can set a separation distance between the plurality of battery modules 400 according to the length extending in the front-rear direction.
  • connection tube 222 may have a configuration in which both end portions protrude from the stopper 224 in the longitudinal direction. That is, the length of both ends protruding from the stopper 224 of the connection tube 222 may be a length inserted into the refrigerant passage 310. For example, the lengths of both ends of the connection tube 222 protruding from the stopper 224 in the longitudinal direction may be equal to each other.
  • the stopper 224 is inserted only by a predetermined length of the connection tube 222, so that the flow path connecting member 220 can be easily installed.
  • the battery modules 400 can be arranged with a certain distance, the battery modules 400 can be arranged quickly without damaging components disposed between the plurality of battery modules 400, The manufacturing efficiency of the pack can be increased.
  • FIGS. 7 and 8 are perspective views schematically showing a part of a configuration of a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • 8 is a perspective view schematically showing a plurality of battery modules according to another embodiment of the present invention.
  • the cell assembly 100 is not shown.
  • the flow path connecting member 220 may include a cooling tube 225.
  • the cooling tube 225 may include a tube through which a refrigerant in a fluid form can be transferred.
  • the cooling tube 225 may be made of a material having a dense structure in which no air can escape.
  • the cooling tube 225 may be made of a metal material.
  • the cooling tube 225 may be made of a material having excellent thermal conductivity. For example, a copper or aluminum material may be used.
  • the cooling tube 225 may be inserted into the cooling channel 310 of the battery module 400 from one end to the other end.
  • the cooling tube 225 may have a structure elongated in the front-rear direction so as to connect the cooling channels 310 of the plurality of battery modules 400 with each other. Specifically, the cooling tube 225 may have a length longer than the longitudinal length of the plurality of battery modules 400, as well as the longitudinal length of one battery module 400.
  • the cooling tube 225 when the cooling channel 310 extends straight from the inlet 311 to the outlet 312, the cooling tube 225 is connected to the cooling tube 225, The cooling tubes 225 of the plurality of battery modules 400 as well as the cooling channel 310 of one battery module 400 can be easily inserted.
  • the cooling channel 310 of the module housing 300 of the plurality of battery modules 400 using one long cooling tube 225, a plurality of battery modules 400 It is possible to prevent the leakage of the refrigerant, which is likely to occur in the connection structure between the refrigerant passage 310 and the refrigerant passage 310.
  • the cooling tube 225 is advantageous in that it can be arranged in a predetermined direction of the plurality of battery modules 400.
  • FIG. 9 is an enlarged perspective view enlarging and showing the gap adjusting member disposed in the C region which is a part of the battery module of FIG.
  • the battery module 400 may further include a gap adjusting member 230.
  • the gap adjusting member 230 may be interposed between the plurality of battery modules 400 so as to adjust the gap between the plurality of battery modules 400 to be constant. Accordingly, the gap adjusting member 230 can set the distance between the plurality of battery modules 400 according to the length extending in the front-rear direction.
  • a hollow structure may be formed in the gap adjusting member 230 to insert the cooling tube 225 therein.
  • the gap adjusting member 230 may have a tubular shape having a hollow structure.
  • the gap regulating member 230 may be formed in the forward and backward directions, that is, in the cooling tube 225, with the cooling tube 225 inserted into the hollow structure, As shown in FIG.
  • the inner diameter of the gap adjusting member 230 may be larger than the outer diameter of the cooling tube.
  • the plurality of battery modules 400 it is easy to arrange the plurality of battery modules 400 so as to be spaced apart from each other by a predetermined distance through the gap adjusting member 230. Therefore, it is possible to more easily secure an electrical connection between the plurality of battery modules 400 and a space in which bus bar structures for voltage sensing can be securely installed. In particular, it is possible to prevent the structure disposed between the plurality of battery modules 400 during the installation of the battery pack including the plurality of battery modules 400, in particular, the exposed portions of the cooling tube 225 from being broken, Can be easily installed.
  • FIG. 10 is a perspective view schematically showing a gap adjusting member inserted into a cooling tube of a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • the gap adjusting member 232 includes an upper cover 233 covering the upper surface of the cooling tube 225 and a lower cover 234 covering the lower surface of the cooling tube 225.
  • the gap regulating member 232 can be easily installed on the cooling tube 225 by using the same.
  • the gap adjusting member 232 may have a fastening structure in which the upper cover 233 and the lower cover 234 can be coupled to each other.
  • the fastening structure is a structure in which the upper cover 233 is mounted on the upper portion of the cooling tube 225 in the downward direction, and the lower cover 234 is fastened to the upper cover 233 in the upward direction. .
  • the fastening structure may be a male-female fastening structure or the like which can be engaged by elastic coupling when the fastening operation is easy and the upper cover 233 and the lower cover 234 are pressed in contact with each other to face each other Can be applied.
  • the present invention is not necessarily limited to these fastening structures, and any known fastening fastening type is applicable.
  • the gap adjusting member 230 is shown as including both the upper cover 233 and the lower cover 234, but the present invention is not limited thereto.
  • the gap adjusting member 230 may include only the upper cover 233 and the lower cover 234 to be interposed between the plurality of battery modules 400.
  • Fig. 11 is an exploded perspective view showing a state in which a part of the cooling tube of the C region for the battery module of Fig. 8 is separated.
  • the cooling tube 225 may have a plurality of tubes 226, 227 whose longitudinal ends are connected to each other. That is, the cooling tube 225 may be formed in a structure that connects the ends of one tube 226 and the other tube 227 to each other, thereby extending the entire length of the cooling tube 225 .
  • the tube 226 may have fastening structures 228, 229 that are fastened and connected to the ends of one tube 227 at the longitudinal ends.
  • the fastening structures 228 and 229 may be constructed in the form of a coaxial screw.
  • the fastening structures 228 and 229 have a structure in which a female thread 228 is formed at one end of the tube 226 and a female thread 229 is formed at the other end of the tube 227 Lt; / RTI >
  • the plurality of tubes 226 and 227 are arranged in the longitudinal direction in conformity with the required length of the cooling tube 225 It is easy to extend the length in the forward and backward directions as necessary.
  • a separate tube 226 is inserted into each of the plurality of battery modules 400 and the inserted tube 226 is inserted into each of the plurality of battery modules 400.
  • the installation work of the cooling tube 225 can be easily performed in such a manner that the ends are connected to each other.
  • the battery pack according to the present invention may include at least two or more battery modules 400 according to the present invention.
  • the battery pack may further include various devices for controlling charge / discharge of the cell assembly 100, such as a battery management system (BMS), a current sensor, a fuse, and the like, in addition to the battery module 400.
  • BMS battery management system
  • the battery pack according to the present invention can be applied to an automobile such as an electric car or a hybrid car. That is, the automobile according to the present invention may include the battery pack.
  • the present invention relates to a battery module, and more particularly to a battery pack constructed using such a battery module and an automobile driven by the battery pack, such as an industry related to an electric vehicle.

Abstract

본 발명은, 방열 효율을 높이면서도 에너지 밀도를 효과적으로 높일 수 있는 모듈 하우징을 구비한 배터리 모듈을 개시한다. 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 복수의 이차 전지를 구비하는 셀 어셈블리; 및 하나 이상의 측벽을 구비하여 상기 측벽에 의해 한정된 내부 공간에 상기 셀 어셈블리를 수납하고, 상기 측벽에 냉각 유로가 내장된 모듈 하우징을 포함한다.

Description

배터리 모듈
본 출원은 2017년 06월 27일자로 출원된 한국 특허출원 번호 제10-2017-0081353호에 대한 우선권주장출원으로서, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.
본 발명은 복수의 이차 전지를 수용하는 배터리 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 셀 어셈블리에 발생된 열을 효과적으로 방출하도록 냉각 유로가 내장된 모듈 하우징을 포함하는 배터리 모듈과 배터리 팩에 관한 것이다.
현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.
이러한 리튬 이차 전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 리튬 이차 전지는, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재, 즉 전지 파우치 외장재를 구비한다.
최근에는 휴대형 전자기기와 같은 소형 장치뿐만 아니라, 자동차나 전력저장장치와 같은 중대형 장치에도 이차 전지가 널리 이용되고 있다. 이러한 중대형 장치에 이용되는 경우, 용량 및 출력을 높이기 위해 많은 수의 이차 전지가 전기적으로 연결된다. 특히, 이러한 중대형 장치에는 적층이 용이하다는 장점으로 인해 파우치형 이차 전지가 많이 이용된다.
한편, 근래 에너지 저장원으로서의 활용을 비롯하여 대용량 구조에 대한 필요성이 높아지면서 다수의 이차 전지가 직렬 및/또는 병렬로 연결된 다수의 배터리 모듈을 집합시킨 구조의 배터리 팩에 대한 수요가 증가하고 있다.
이러한 다수의 배터리 모듈을 구비한 배터리 팩은, 다수의 이차 전지가 좁은 공간에 밀집되는 형태로 제조되기 때문에, 각 이차 전지에서 발생되는 열을 용이하게 방출하는 것이 중요하다. 더욱이, 이차 전지의 충전 또는 방전의 과정은 전기 화학적 반응에 의하여 이루어지므로 이차 전지는 주변 온도 조건 환경에 영향을 받게 된다.
예를 들어, 최적 온도가 유지되지 않는 고온 조건에 노출된 상태에서 충방전 과정이 진행되게 되면, 이차 전지의 충방전 효율성이 낮아지게 되며 이에 따라 정상 구동에 대한 성능 보장이 어려운 문제점이 발생할 수 있다.
따라서, 종래 기술의 배터리 모듈은, 이차 전지에서 전기가 생산되는 과정에서 발생된 열을 냉각시켜 이차 전지의 온도를 적정하게 유지하기 위한 냉각 부재가 별도로 구비되었다.
도 1은, 종래의 배터리 모듈을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 1과 같이, 종래 기술의 냉각 부재를 적용한 배터리 모듈(10)은, 모듈 하우징(11)의 하면에 열 전도성이 높은 재질로 구성된 팩 트레이(13)가 설치되었다. 즉, 종래 기술에서는, 이러한 팩 트레이(13)가 셀 어셈블리의 각각의 이차 전지(12)에서 발생한 열을 흡수하고, 흡수된 열을 팩 트레이(13) 하부에 접하도록 설치된 히트 싱크(14)에 전달하며, 다시 히트 싱크(14)는 냉각수에 의해 냉각되는 방식을 이용했다.
그러나, 종래 기술의 배터리 모듈은, 별도의 히트 싱크를 하부 내지 상부에 구비하고 있어, 자동차와 같이 배터리 모듈의 상하 방향의 높이가 제한된 경우에는 배터리 모듈의 상하 방향의 공간에 제약이 있고, 이에 따라 배터리 모듈의 크기를 증대 시켜 에너지 밀도를 상승시키는데 한계가 있었다.
더욱이, 종래 기술의 배터리 모듈은, 이차 전지에서 발생된 열이 먼저 모듈 하우징에 전달되고, 다시 모듈 하우징의 열이 팩 트레이에 전달되며, 마지막으로 히트 싱크에 열이 전달되는 등, 여러 부재의 전도 구간을 거쳐 열이 전달되므로, 방열 효율이 매우 떨어지는 단점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 방열 효율을 높이면서도 에너지 밀도를 효과적으로 높일 수 있는 모듈 하우징을 구비한 배터리 모듈 및 자동차를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 복수의 이차 전지를 구비하는 셀 어셈블리; 및 하나 이상의 측벽을 구비하여 상기 측벽에 의해 한정된 내부 공간에 상기 셀 어셈블리를 수납하고, 상기 측벽에 냉각 유로가 내장된 모듈 하우징을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 측벽은, 상벽, 하벽, 좌측벽 및 우측벽을 구비할 수 있다. 또한, 상기 냉각 유로는, 상기 좌측벽 및 상기 우측벽에 내장될 수 있다.
더욱이, 상기 냉각 유로는, 상기 모듈 하우징의 측벽의 전후 방향의 양 단부를 관통하는 구조로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 냉각 유로는, 냉매가 유입되는 유입구가 상기 모듈 하우징의 측벽의 일 단부면에 형성될 수 있고, 냉매가 배출되는 배출구가 상기 모듈 하우징의 측벽의 타 단부면에 형성될 수 있다.
나아가, 상기 냉각 유로는, 상기 유입구에서 상기 배출구까지 직선으로 연장된 구조일 수 있다.
한편, 상기 모듈 하우징은, 상기 내부 공간이 양쪽 방향으로 개방된 중공 구조가 구비될 수 있다.
또한, 상기 배터리 모듈은, 상기 냉각 유로와 다른 하나의 배터리 모듈의 냉각 유로를 서로 연결하기 위한 유로 연결 부재를 더 포함할 수 있다.
더욱이, 상기 유로 연결 부재는, 상기 모듈 하우징의 측벽의 전후 방향의 일 단부, 또는 타 단부, 또는 양 단부에 각각 위치될 수 있다.
그리고, 상기 유로 연결 부재는, 상기 배터리 모듈의 냉각 유로에 일부가 삽입 연결되는 연결 튜브; 및 상기 연결 튜브의 외면을 감싸도록 중공 구조가 형성된 스토퍼를 포함할 수 있다.
나아가, 상기 연결 튜브는, 양 단부가 상기 스토퍼로부터 전후 방향으로 돌출된 형태로 구성될 수 있다.
한편, 상기 유로 연결 부재는, 적어도 하나 이상의 배터리 모듈의 냉각 유로의 일단에서 타단까지 관통 삽입되는 냉각 튜브를 구비할 수 있다.
또한, 상기 배터리 모듈은, 복수의 배터리 모듈 사이에 개재될 수 있고, 상기 냉각 튜브가 삽입되도록 중공 구조가 형성된 간격 조절 부재를 더 포함할 수 있다.
더욱이, 상기 간격 조절 부재는, 상기 냉각 튜브의 상부면을 덮고 있는 상부 커버; 및 상기 상부 커버와 체결되고, 상기 냉각 튜브의 하부면을 덮고 있는 하부 커버를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 냉각 튜브는, 길이 방향의 단부가 서로 연결된 복수의 튜브가 구비될 수 있다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 팩은, 본 발명에 따른 배터리 모듈을 포함한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차는, 본 발명에 따른 배터리 팩을 포함한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 배터리 모듈은, 종래 기술과 달리, 배터리 모듈에서 발생된 열을 배출시키기 위한 히트 싱크의 구성 없이도, 셀 어셈블리의 열을 효과적으로 배출시킬 수 있으므로, 제조 비용을 절감시키고, 배터리 모듈의 부피를 감소시킬 수 있다.
더욱이, 본 발명은 히트 싱크가 배치된 공간을 좀 더 활용할 수 있어, 좀 더 큰 부피의 셀 어셈블리를 수납하는 것이 가능하고, 에너지 밀도를 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 의하면, 모듈 하우징의 측벽에 직선으로 연장된 냉각 유로가 내장될 경우, 냉매가 냉각 유로를 따라 이동하는 중에 간섭이 발생되는 것을 최소화할 수 있으므로, 냉매 이송의 정체 없이 빠르게 순환시켜 냉각 효율을 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 이러한 측면에 의하면, 유로 연결 부재를 사용하여, 복수의 배터리 모듈의 냉각 유로 사이를 손쉽게 연결할 수 있을 뿐만 아니라, 복수의 배터리 모듈을 일정한 간격으로 배열시킬 수 있다.
더욱이, 본 발명의 일측면에 의하면, 하나의 긴 냉각 튜브를 사용하여 복수의 배터리 모듈의 냉각 유로를 연결할 경우, 냉각 유로 사이의 연결 구조에서 발생되기 쉬운 냉매의 누수를 미연에 방지할 수 있고, 복수의 배터리 모듈을 일정한 방향으로 고르게 배열할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 종래의 배터리 모듈을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 개략적으로 나타내는 분리 사시도이다.
도 3은, 도 2의 배터리 모듈의 냉각 유로를 투시하여 개략적으로 나타낸 투시 측면도이다.
도 4는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 구성인 모듈 하우징 및 유로 연결 부재를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 5는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 유로 연결 부재만을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 6은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈들과 유로 연결 부재를 분리한 상태를 개략적으로 나타내는 분리 사시도이다.
도 7은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 8은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복수의 배터리 모듈을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 9는, 도 8의 배터리 모듈에 대한 일부 구성인 C 영역에 위치한 간격 조절 부재를 확대하여 나타내는 확대 사시도이다.
도 10은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 냉각 튜브에 삽입된 구조의 간격 조절 부재를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 11은, 도 8의 배터리 모듈에 대한 C 영역의 냉각 튜브의 일부위가 분리된 상태를 나타내는 분리 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 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 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 개략적으로 나타내는 분리 사시도이다. 그리고, 도 3은, 도 2의 배터리 모듈의 냉각 유로를 투시하여 개략적으로 나타낸 투시 측면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 모듈(400)은, 셀 어셈블리(100) 및 모듈 하우징(300)을 포함할 수 있다.
상기 셀 어셈블리(100)는, 복수의 이차 전지(110)를 구비할 수 있다.
이때, 상기 이차 전지(110)는, 파우치형 이차 전지(110)일 수 있다. 특히, 이러한 파우치형 이차 전지(110)는, 전극 조립체, 전해질 및 파우치 외장재를 구비할 수 있다.
여기서, 전극 조립체는, 하나 이상의 양극판 및 하나 이상의 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 형태로 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 전극 조립체는, 하나의 양극판과 하나의 음극판이 세퍼레이터와 함께 권취된 권취형, 및 다수의 양극판과 다수의 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 교대로 적층된 스택형 등으로 구분될 수 있다.
또한, 파우치 외장재는, 외부 절연층, 금속층 및 내부 접착층을 구비하는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 파우치 외장재는, 전극 조립체와 전해액 등 내부 구성요소를 보호하고, 전극 조립체와 전해액에 의한 전기 화학적 성질에 대한 보완 및 방열성 등을 제고하기 위하여 금속 박막, 이를테면 알루미늄 박막이 포함된 형태로 구성될 수 있다. 그리고, 이러한 알루미늄 박막은, 전극 조립체 및 전해액과 같은 이차 전지(110) 내부의 구성요소나 이차 전지(110) 외부의 다른 구성 요소와의 전기적 절연성을 확보하기 위해, 절연물질로 형성된 절연층 사이에 개재될 수 있다.
특히, 파우치 외장재는, 2개의 파우치로 구성될 수 있으며, 그 중 적어도 하나에는 오목한 형태의 내부 공간이 형성될 수 있다. 그리고, 이러한 파우치의 내부 공간에는 전극 조립체가 수납될 수 있다. 그리고, 2개의 파우치의 외주면에는 실링부가 구비되어 이러한 실링부가 서로 융착됨으로써, 전극 조립체가 수용된 내부 공간이 밀폐되도록 할 수 있다.
각각의 파우치형 이차 전지(110)는, 전극 리드(111)를 구비할 수 있으며, 이러한 전극 리드(111)에는 양극 리드 및 음극 리드가 포함될 수 있다.
더욱 구체적으로, 전극 리드(111)는, 파우치 외장재의 전방 또는 후방의 외주변에 위치한 실링부로부터 전방 또는 후방으로 돌출되게 구성될 수 있다. 그리고, 이러한 전극 리드(111)는, 이차 전지(110)의 전극 단자로서 기능할 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 하나의 전극 리드(111)가 이차 전지(110)로부터 전방으로 돌출되는 형태로 구성될 수 있고, 다른 하나의 전극 리드(111)가 이차 전지(110)로부터 후방으로 돌출되는 형태로 구성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 하나의 이차 전지(110)에서, 양극 리드와 음극 리드 사이의 간섭이 없게 되어, 전극 리드(111)의 면적을 넓힐 수 있고, 전극 리드(111)와 버스바 사이의 용접 공정 등이 보다 용이하게 수행될 수 있다.
또한, 상기 파우치형 이차 전지(110)는, 배터리 모듈(400)에 복수 포함되어, 적어도 일 방향으로 적층되게 배열될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 파우치형 이차 전지(110)가 좌우 방향으로 나란하게 적층된 형태로 구성될 수 있다. 이때, 각각의 파우치형 이차 전지(110)는, F 방향으로 바라봤을 때, 2개의 넓은 면이 좌우 측에 각각 위치하고, 상부와 하부, 전방 및 후방에는 실링부가 위치하도록 대략 지면에 수직하게 세워지는 형태로 배치될 수 있다. 다시 말해, 각 이차 전지(110)는, 상하 방향으로 세워진 형태로 구성될 수 있다.
한편, 본 명세서에서 기재된 전, 후, 좌, 우, 상, 하와 같은 방향을 나타내는 용어는 관측자의 위치나 대상의 놓여진 형태에 따라 달라질 수 있다. 다만, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해, F 방향으로 바라볼 때를 기준으로 하여, 전, 후, 좌, 우, 상, 하 등의 방향을 구분하여 나타내도록 한다.
앞서 설명한 파우치형 이차 전지(110)의 구성에 대해서는, 본원발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 자명한 사항이므로, 보다 상세한 설명을 생략한다. 그리고, 본 발명에 따른 셀 어셈블리(100)에는, 본원발명의 출원 시점에 공지된 다양한 이차 전지가 채용될 수 있다.
한편, 상기 모듈 하우징(300)은, 배터리 모듈(400)에 있어서, 외장재 역할을 할 수 있다. 이에 따라, 상기 모듈 하우징(300)은, 배터리 모듈(400)에 구조적 안정성을 부여하고, 충격이나 물질 등 외부의 다른 물리적인 요소로부터 셀 어셈블리(100)와 같은 내부에 수납된 구성요소들을 보호하는 역할을 한다. 이를 위해, 상기 모듈 하우징(300)은, 스틸 또는 알루미늄과 같은 금속 재질로 구성될 수 있다.
특히, 알루미늄을 포함하는 금속 재질로 모듈 하우징(300)을 구성할 경우, 알루미늄의 높은 열 전도성을 이용하여 셀 어셈블리(100)에서 발생된 열을 모듈 하우징(300)의 외부로 효과적으로 방출할 수 있다.
또한, 상기 모듈 하우징(300)은, 하나 이상의 측벽(301, 302, 303, 304)을 구비할 수 있다.
구체적으로, 상기 측벽(301, 302, 303, 304)은, 복수 개로 구성될 경우 서로 연결되어 있는 구조일 수 있다. 예를 들면, 상기 측벽(301, 302, 303, 304)은, F 방향으로 바라봤을 때, 셀 어셈블리(100)를 기준으로 상벽(301), 하벽(302), 좌측벽(303) 및 우측벽(304)을 구비할 수 있고, 또한 상기 벽들(301, 302, 303, 304)은 서로 연결된 구조일 수 있다.
그리고, 상기 모듈 하우징(300)은, 상기 셀 어셈블리(100)를 수납하도록 상기 측벽(301, 302, 303, 304)에 의해 한정된 내부 공간이 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 내부 공간은, 셀 어셈블리(100)의 외관 형상과 대응되는 내부 구조를 가질 수 있다.
예를 들면, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 모듈 하우징(300)은, 대략적인 전체 형상이 직육면체로 형성된 셀 어셈블리(100)를 내부에 수용할 수 있도록, 상기 모듈 하우징(300)의 상벽(301) 및 하벽(302)이 좌측벽(303) 및 우측벽(304)과 서로 직각을 이루도록 연결된 구조일 수 있다.
나아가, 상기 모듈 하우징(300)의 상벽(301), 하벽(302), 좌측벽(303) 및 우측벽(304) 중, 하나 이상이 셀 어셈블리(100)의 적어도 하나 이상의 측면과 접하도록 내부 공간이 구비될 수 있다. 즉, 상기 모듈 하우징(300)의 측벽(301, 302, 303, 304)과 셀 어셈블리(100)의 외면이 직접 접촉하는 면적이 커질수록 셀 어셈블리(100)에 생성된 열이 효과적으로 모듈 하우징(300)으로 전도될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 모듈 하우징(300)은, 셀 어셈블리(100)의 상면, 하면, 좌측면, 및 우측면과 접하도록 상벽(301), 하벽(302), 좌측벽(303) 및 우측벽(304)이 형성될 수 있다.
그리고, 상기 모듈 하우징(300)은, 상기 내부 공간이 양쪽 방향으로 개방된 중공 구조 형태로 구성될 수 있다. 구체적으로, 상기 중공 구조는, 복수의 배터리 모듈(400)이 전후 방향으로 배열될 때, 배터리 모듈의 배열 방향을 따라 내부 공간이 개방된 구조를 갖도록 구성될 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 모듈 하우징(300)은, 상벽(301), 하벽(302), 좌측벽(303) 및 우측벽(304)이 일체화된 형태로 형성된 모노 프레임을 구비할 수 있다.
여기서, 일체화된 형태는, 예를 들면, 주조 방법 등을 이용해, 하나의 몸체를 구성된 형태를 의미한다. 구체적으로, 상기 모듈 하우징(300)은, 상벽(301), 하벽(302), 좌측벽(303) 및 우측벽(304)의 양 단부들이 서로 연결된 구조일 수 있다.
예를 들어, 도 2에서 도시된 바와 같이, 모듈 하우징(300)은, 전후 방향이 개방되고 상벽(301), 하벽(302), 좌측벽(303) 및 우측벽(304)의 양 단부들이 서로 연결된 사각 관형으로 구성될 수 있다.
한편, 상기 모듈 하우징(300)의 측벽(301, 302, 303, 304)에는 냉각 유로(310)가 내장될 수 있다.
구체적으로, 상기 냉각 유로(310)는, 냉각수나 공기와 같은 냉각용 유체(냉매)가 유동하도록 구성될 수 있다. 여기서, 상기 냉각용 유체는, 상기 모듈 하우징(300)의 냉각 유로(310)에 연결된 별도의 순환 공급 장치(도시하지 않음)로부터 순환 공급될 수 있다.
더욱이, 상기 냉각 유로(310)는, 모듈 하우징(300)의 여러 측벽(301, 302, 303, 304) 중, 적어도 하나의 측벽에 적어도 하나 이상이 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 2개의 측벽(303, 304)에, 각각 3개의 냉각 유로(310)가 형성될 수 있다. 다만, 각 측벽에 형성된 냉각 유로(310)의 숫자가 증가할수록 셀 어셈블리(100)의 냉각 효과는 증대되지만, 냉각 유로(310)가 과도하게 많이 형성될 경우, 모듈 하우징(300)의 내구성을 떨어트릴 수 있으므로, 냉각 유로의 숫자는 모듈 하우징의 재질, 구성, 형태 등에 따라 적절하게 설정될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 배터리 모듈(400)에서 발행된 열을 배출시키기 위한 히트 싱크의 구성 없이도, 셀 어셈블리(100)의 열을 효과적으로 배출시킬 수 있으므로, 제조 비용을 절감시키고, 배터리 모듈(400)의 부피를 감소시킬 수 있다.
그리고, 상기 모듈 하우징(300)은, 주조 방식으로 제조될 수 있다.
여기서 주조는, 예를 들면, 다이 주조일 수 있고, 이러한 다이 주조는, 금속 재료를 가열하여 녹인 다음 원하는 모양의 형틀에 주입하여 주물을 제조하는 방식이라 할 수 있다. 이러한 주조로 모듈 하우징(300)을 제조할 경우, 추가적인 다듬질 작업없이 냉각 유로(310)의 복잡한 구조를 정밀하게 형성시킬 수 있다.
따라서, 본원의 이러한 구성에 의하면, 둘 이상으로 나뉘어진 부재가 서로 결합되어 형성되는 모듈 하우징과 비교하여, 주조되어 일체로 구성된 모듈 하우징(300)은 별도의 체결 공정을 생략할 수 있어, 제조 시간을 단축 시킬 수 있다. 또한, 상기 모듈 하우징(300)은, 분리 결합된 형태보다 열전도율을 높일 수 있어, 셀 어셈블리(100)로부터 발생된 열을 효과적으로 방출 시킬 수 있다.
나아가, 상기 냉각 유로(310)는, 상기 모듈 하우징(300)의 좌측벽(303) 및 우측벽(304)에 내장될 수 있다. 구체적으로, 상기 냉각 유로(310)는, 상기 모듈 하우징(300)의 좌측벽(303) 및 우측벽(304)의 상부, 중부, 및 하부 각각에 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 2에서 도시된 바와 같이, 모듈 하우징(300)의 좌측벽(303) 및 우측벽(304) 각각의 상부, 중부, 하부에는 냉각 유로(310)가 형성되어, 각 측벽마다 3개의 냉각 유로(310)가 형성되어 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 냉각 유로(310)가 내장된 모듈 하우징(300)의 좌측벽(303) 및 우측벽(304)에 비해 상벽(301)과 하벽(302)의 두께를 최소화하는 것이 가능하므로, 배터리 모듈(400)의 상하 방향의 공간을 좀 더 활용할 수 있어, 상하 방향으로 길게 형성된 셀 어셈블리(100)를 수납하는 것이 가능하고, 에너지 밀도가 좀 더 높은 배터리 모듈(400)을 구현할 수 있다.
더욱이, 상기 냉각 유로(310)는, 상기 모듈 하우징(300)의 측벽(301, 302, 303, 304)의 전후 방향의 양 단부를 관통하는 구조로 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 냉각 유로(310)는, 냉매가 유입되는 유입구(311)가 상기 모듈 하우징(300)의 측벽(301, 302, 303, 304)의 일 단부면에 형성될 수 있고, 냉매가 배출되는 배출구(312)가 상기 모듈 하우징(300)의 측벽(301, 302, 303, 304)의 타 단부면에 형성될 수 있다.
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 냉매가 유입되는 유입구(311)가 상기 모듈 하우징(300)의 좌측벽(303) 및 우측벽(304)의 일 단부면에 형성될 수 있고, 냉매가 배출되는 배출구(312)가 상기 모듈 하우징(300)의 우측벽(304) 및 좌측벽(303)의 타 단부면에 형성될 수 있다.
그러나, 상기 냉각 유로(310)의 구조는 반드시 이러한 형태로만 한정되는 것은 아니고, 모듈 하우징(300)의 냉각 유로(310)에 공급되는 냉매의 공급 라인의 위치, 또는 복수의 배터리 모듈(400)의 배열된 방향을 고려하여 적절히 수정될 수 있다.
더욱이, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 냉각 유로(310)는, 상기 유입구(311)에서 상기 배출구(312)까지 직선으로 연장된 구성일 수 있다. 구체적으로, 상기 냉각 유로(310)의 배출구(312)는, 유입구(311)의 상하 방향의 높이와 평행한 높이에 해당하는 측벽(301, 302, 303, 304)의 타 단부면에 형성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 냉각 유로(310)가 직선으로 연장된 방향이 복수의 배터리 모듈(400)이 배열된 방향과 일치할 경우, 냉매가 복수의 배터리 모듈(400)의 냉각 유로(310)를 따라 이동하는 중에 간섭이 발생되는 것을 최소화할 수 있으므로, 복수의 배터리 모듈(400)에 냉매를 정체 없이 빠르게 순환시켜 냉각 효율을 높일 수 있다.
그러나, 상기 냉각 유로의 구조를 반드시 직선으로 연장된 구성으로만 한정되는 것은 아니고, 수납된 셀 어셈블리(100)의 열 분포 등에 따라 냉각 유로의 연장된 구조가 다양화 될 수 있다. 예를 들면, 상기 냉각 유로는 절곡 구조, 곡선 구조 등이 포함될 수 있다.
도 4는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 구성인 모듈 하우징 및 유로 연결 부재를 개략적으로 나타내는 사시도이다. 또한, 도 5는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 유로 연결 부재만을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 그리고, 도 6은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈들과 유로 연결 부재를 분리한 상태를 개략적으로 나타내는 분리 사시도이다. 다만, 도 4 및 도 6에서는, 설명의 편의를 위해, 셀 어셈블리는 도시되지 않도록 한다.
도 2와 함께 도 4 내지 도 6을 참조하면, 상기 배터리 모듈(400)은 유로 연결 부재(220)를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 유로 연결 부재(220)는, 하나의 모듈 하우징(300)의 냉각 유로(310)와 다른 하나의 모듈 하우징(300)의 냉각 유로(310)를 서로 연결할 수 있도록 구성될 수 있다.
예를 들면, 상기 유로 연결 부재(220)는, 상기 모듈 하우징(300)의 측벽(301, 302, 303, 304)의 일 단부 및 타 단부 중 적어도 하나의 단부에 위치할 수 있다. 예를 들어, 도 6에서 도시된 바와 같이, 모듈 하우징(300)의 좌측벽(303) 및 우측벽(304)의 타 단부(후방 측 단부)에는 6개의 유로 연결 부재(220)가 결합되어 위치될 수 있다.
또한, 상기 유로 연결 부재(220)는, 복수의 배터리 모듈(400) 중, 내측에 위치한 배터리 모듈(400)일 경우, 상기 모듈 하우징(300)의 측벽(301, 302, 303, 304)의 전후 방향의 양 단부 각각에 위치할 수 있다. 예를 들면, 도 6에서 도시된 바와 같이, 3개의 배터리 모듈(400) 중, 가운데에 위치한 배터리 모듈(400)의 모듈 하우징(300)의 좌측벽(303) 및 우측벽(304)의 전후 방향의 양 단부에는 12개의 유로 연결 부재(220)가 결합될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 유로 연결 부재(220)를 냉각 유로에 그 일부를 삽입하는 것만으로 복수의 배터리 모듈(400)의 냉각 유로(310) 사이를 손쉽게 연결할 수 있는 이점이 있다.
더욱이, 상기 유로 연결 부재(220)는 연결 튜브(222) 및 스토퍼(224)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 연결 튜브(222)는, 상기 모듈 하우징(300)의 냉각 유로(310)에 일부가 삽입 연결되는 구조로 형성될 수 있다.
구체적으로, 하나의 모듈 하우징(300)의 냉각 유로(310)에 연결 튜브(222)의 일단부가 삽입 연결될 수 있고, 다른 하나의 모듈 하우징(300)의 냉각 유로(310)에 연결 튜브(222)의 타단부가 삽입 연결될 수 있다. 예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 연결 튜브(222)는 직선으로 연장된 관형일 수 있고, 상기 연결 튜브(222)의 양 단부가 서로 다른 배터리 모듈(400)의 냉각 유로(310)에 각각 삽입될 수 있다.
여기서, 상기 스토퍼(224)는, 상기 연결 튜브(222)의 적정 범위의 부위만이 냉각 유로(310)에 삽입될 수 있도록 구성될 수 있다.
구체적으로, 상기 스토퍼(224)는, 상기 연결 튜브(222)가 냉각 유로(310)에 삽입되는 과정 중에 연결 튜브(222)가 적정 범위 이상으로 냉각 유로(310)에 삽입되지 않도록 저지할 수 있는 구조로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 스토퍼(224)는, 상기 연결 튜브(222)의 외면에 위치되어, 상기 연결 튜브(222)보다 상, 하, 좌, 우 방향으로 돌출되게 구성되어, 상기 모듈 하우징(300)의 단부면을 저지할 수 있도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 스토퍼(224)는, 상기 연결 튜브(222)의 외면을 감싸도록 중공 구조가 형성될 수 있다. 즉, 상기 스토퍼(224)는 연결 튜브(222)를 내부에 수용하도록 관형으로 구성될 수 있다. 이때, 상기 관형의 스토퍼(224)는, 전후 방향으로 연장된 길이에 따라 복수의 배터리 모듈(400) 사이의 이격 거리를 설정할 수 있다.
더욱이, 상기 연결 튜브(222)는, 양 단부가 상기 스토퍼(224)로부터 전후 방향으로 돌출된 형태로 구성될 수 있다. 즉, 상기 연결 튜브(222)의 스토퍼(224)로부터 돌출된 양 단부의 길이는, 냉매 유로(310)에 삽입되는 길이가 될 수 있다. 예를 들면, 상기 연결 튜브(222)는, 상기 스토퍼(224)로부터 전후 방향으로 돌출된 양 단부의 길이는 서로 동일할 수 있다.
따라서, 본원의 이러한 구성에 의하면, 상기 스토퍼(224)가 연결 튜브(222)의 설정된 길이만큼만 삽입되도록 하여, 손쉽게 유로 연결 부재(220)가 설치될 수 있다. 그리고, 이 경우, 복수의 배터리 모듈(400)이 일정 거리를 유지하여 배치될 수 있으므로, 복수의 배터리 모듈(400) 사이에 배치되는 부품들의 손상 없이 빠르게 배터리 모듈(400)을 배치할 수 있어 배터리 팩의 제조 효율을 높일 수 있다.
도 7은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 그리고, 도 8은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복수의 배터리 모듈을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 다만, 도 7 및 도 8에서는, 설명의 편의를 위해, 셀 어셈블리(100)는 도시되지 않도록 한다.
도 2와 함께 도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 유로 연결 부재(220)는, 냉각 튜브(225)가 구비될 수 있다.
여기서, 상기 냉각 튜브(225)는, 유체 형태의 냉매가 이송될 수 있는 관을 구비할 수 있다. 이러한 냉각 튜브(225)는, 공기가 새어 나오지 않을 수 있는 조밀한 구조를 가진 소재로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 냉각 튜브(225)는, 금속 소재로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 냉각 튜브(225)는, 열전도성이 우수한 재질을 사용할 수 있으며, 예를 들면, 구리 또는 알루미늄 소재가 이용될 수 있다.
더욱이, 상기 냉각 튜브(225)는, 배터리 모듈(400)의 냉각 유로(310)의 일단에서 타단까지 관통 삽입되도록 형성될 수 있다.
그리고, 상기 냉각 튜브(225)는, 복수의 배터리 모듈(400)의 냉각 유로(310)를 서로 연결하도록 전후 방향으로 길게 연장된 구조를 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 냉각 튜브(225)는, 하나의 배터리 모듈(400)의 전후 방향 길이는 물론이고, 복수의 배터리 모듈(400)의 전후 방향의 길이보다 더 큰 길이로 연장된 형태일 수 있다.
나아가, 상기 냉각 튜브(225)는, 도 3에서와 같이, 상기 냉각 유로(310)가 상기 유입구(311)에서 상기 배출구(312)까지 직선으로 연장된 형태일 경우, 상기 냉각 튜브(225)를 직선으로 연장된 구조로 구성 시킴으로써, 하나의 배터리 모듈(400)의 냉각 유로(310)는 물론이고, 복수의 배터리 모듈(400)의 냉각 튜브(225)를 용이하게 삽입 설치할 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 하나의 긴 냉각 튜브(225)를 사용하여 복수의 배터리 모듈(400)의 모듈 하우징(300)의 냉각 유로(310)를 연결함으로써, 복수의 배터리 모듈(400)의 냉각 유로(310) 사이의 연결 구조에서 발생되기 쉬운 냉매의 누수를 미연에 방지할 수 있다. 또한, 이러한 냉각 튜브(225)는, 복수의 배터리 모듈(400)의 일정한 방향으로 배열시킬 수 있는 이점이 있다.
도 9는, 도 8의 배터리 모듈에 대한 일부 구성인 C 영역에 위치한 간격 조절 부재를 확대하여 나타내는 확대 사시도이다.
도 8과 함께 도 9를 참조하면, 상기 배터리 모듈(400)은, 간격 조절 부재(230)를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 간격 조절 부재(230)는, 복수의 배터리 모듈(400) 간의 간격을 일정하게 조절하도록 복수의 배터리 모듈(400) 사이에 개재될 수 있다. 이에 따라, 상기 간격 조절 부재(230)는, 전후 방향으로 연장된 길이에 따라 복수의 배터리 모듈(400) 사이의 이격 거리를 설정할 수 있다.
또한, 상기 간격 조절 부재(230)는, 상기 냉각 튜브(225)가 삽입되도록 중공 구조가 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 간격 조절 부재(230)는, 중공 구조로 이루어진 관형으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 9에서 화살표(B)로 표시된 바와 같이, 상기 간격 조절 부재(230)는, 중공 구조에 상기 냉각 튜브(225)가 삽입된 상태로, 전후 방향, 즉, 냉각 튜브(225)의 길이 방향으로 이동 가능한 구조로 형성될 수 있다. 이를 위해, 상기 간격 조절 부재(230)의 내경은 상기 냉각 튜브의 외경보다 크게 구성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 간격 조절 부재(230)를 통해, 복수의 배터리 모듈(400)를 일정 거리로 이격되도록 배치하는 것을 용이하게 달성될 수 있다. 그러므로, 복수의 배터리 모듈(400) 사이에 구비되는 전기적 연결이나, 전압 센싱을 위한 버스바 구성들이 안전하게 설치될 수 있는 공간 등을 보다 쉽게 확보할 수 있다. 특히, 복수의 배터리 모듈(400)을 포함하는 배터리 팩의 설치 중에 복수의 배터리 모듈(400) 사이에 배치된 구성, 특히 냉각 튜브(225)의 노출 부위들이 파손되는 것을 방지할 수 있고, 배터리 팩의 설치를 용이하게 할 수 있다.
도 10은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 냉각 튜브에 삽입된 구조의 간격 조절 부재를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 10을 참조하면, 상기 간격 조절 부재(232)는, 상기 냉각 튜브(225)의 상부면을 덮고 있는 상부 커버(233) 및 상기 냉각 튜브(225)의 하부면을 덮고 있는 하부 커버(234)를 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 냉각 튜브(225)가 모듈 하우징(300)의 냉매 유로(310)에 삽입된 상태에서도, 상부 커버(233) 및 하부 커버(234)와 같이 분리된 구조를 사용하여 간격 조절 부재(232)를 냉각 튜브(225) 상에 손쉽게 설치할 수 있는 이점이 있다.
여기서, 상기 간격 조절 부재(232)는, 상부 커버(233)와 하부 커버(234)가 서로 결합될 수 있는 체결 구조가 구비될 수 있다. 구체적으로, 상기 체결 구조는, 상기 상부 커버(233)를 하부 방향으로 냉각 튜브(225) 상부에 탑재 시킨 뒤, 상기 하부 커버(234)를 상부 방향으로 상기 상부 커버(233)에 체결 시키는 구조일 수 있다.
예를 들면, 상기 체결 구조는, 체결 작업이 손쉽고 상부 커버(233) 및 하부 커버(234)가 서로 대면하도록 접촉시킨 상태로 가압하였을 때, 탄력적인 결합에 의해 맞물릴 수 있는 암수 체결 구조 등이 적용될 수 있다. 그러나, 본 발명이 반드시 이러한 체결 구조들로만 한정되는 것은 아니고, 공지된 체결 결합 방식이라면 모두 적용이 가능하다.
한편, 도 10의 구성에서는, 상기 간격 조절 부재(230)가 상부 커버(233)와 하부 커버(234)를 반드시 모두 포함한 형태로 도시되어 있으나, 본 발명이 반드시 이러한 실시예로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 간격 조절 부재(230)는, 상부 커버(233) 및 하부 커버(234) 중 어느 하나만을 구비하여 복수의 배터리 모듈(400) 사이에 개재되도록 할 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상부 커버(233) 및 하부 커버(234) 중 어느 하나의 커버로도 복수의 배터리 모듈(400) 사이의 이격 거리를 확보하는 것이 가능하며, 제조 비용도 절감할 수 있는 등의 이점이 있다.
도 11은, 도 8의 배터리 모듈에 대한 C 영역의 냉각 튜브의 일부위가 분리된 상태를 나타내는 분리 사시도이다.
도 8과 함께 도 11을 참조하면, 상기 냉각 튜브(225)는, 길이 방향의 단부가 서로 연결된 복수의 튜브(226, 227)를 구비할 수 있다. 즉, 상기 냉각 튜브(225)는, 하나의 튜브(226)의 단부와 다른 하나의 튜브(227)의 단부를 서로 연결시켜, 냉각 튜브(225)의 전체 길이를 확장시키는 구조로 형성될 수 있다.
또한, 상기 튜브(226)는, 길이 방향의 단부에 다른 하나의 튜브(227)의 단부와 체결 연결되는 체결 구조(228, 229)를 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 체결 구조(228, 229)는 관용 나사 형태로 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 체결 구조(228, 229)는, 상기 튜브(226)의 일단부에 관용 수나사(228)가 형성되고, 상기 튜브(227)의 타단부에는 관용 암나사(229)가 형성된 구조를 가질 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 복수의 배터리 모듈(400)에 냉각 튜브(225)를 설치할 경우, 냉각 튜브(225)의 필요한 길이에 맞춰 복수의 튜브들(226, 227)이 길이 방향으로 서로 연결될 수 있으므로, 필요에 따라 전후 방향의 길이를 확장시키는 것이 용이하다.
더불어, 복수의 배터리 모듈(400)에 하나의 긴 냉각 튜브(225)를 삽입하는 방식 보다, 복수의 배터리 모듈(400) 각각에 분리된 튜브(226)를 삽입하고, 삽입된 튜브(226)의 단부를 서로 연결하는 방식으로 냉각 튜브(225)의 설치 작업을 손쉽게 수행할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 상술한 본 발명에 따른 배터리 모듈(400)을 적어도 둘 이상을 포함할 수 있다. 그리고, 이러한 배터리 팩은, 배터리 모듈(400) 이외에, 셀 어셈블리(100)의 충방전을 제어하기 위한 각종 장치, 이를테면 BMS(Battery Management System), 전류 센서, 퓨즈 등을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 자동차에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 자동차는, 상기 배터리 팩을 포함할 수 있다.
한편, 본 명세서에서 상, 하, 좌, 우, 전, 후와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
본 발명은 배터리 모듈에 관한 것으로서, 특히, 이러한 배터리 모듈을 사용하여 구성된 배터리 팩 및 상기 배터리 팩에 의해 구동되는 자동차, 이를 테면 전기 자동차와 관련된 산업에 이용 가능하다.

Claims (15)

  1. 복수의 이차 전지를 구비하는 셀 어셈블리; 및
    하나 이상의 측벽을 구비하여 상기 측벽에 의해 한정된 내부 공간에 상기 셀 어셈블리를 수납하고, 상기 측벽에 냉각 유로가 내장된 모듈 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 측벽은, 상벽, 하벽, 좌측벽 및 우측벽을 구비하고,
    상기 냉각 유로는, 상기 좌측벽 및 상기 우측벽에 내장되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 냉각 유로는, 상기 모듈 하우징의 측벽의 전후 방향의 양 단부를 관통하는 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 냉각 유로는, 냉매가 유입되는 유입구가 상기 모듈 하우징의 측벽의 일 단부면에 형성되고, 냉매가 배출되는 배출구가 상기 모듈 하우징의 측벽의 타 단부면에 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 냉각 유로는, 상기 유입구에서 상기 배출구까지 직선으로 연장된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 모듈 하우징은, 상기 내부 공간이 양쪽 방향으로 개방된 중공 구조가 구비된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 모듈은, 상기 냉각 유로와 다른 하나의 배터리 모듈의 냉각 유로를 서로 연결하기 위한 유로 연결 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 유로 연결 부재는, 상기 모듈 하우징의 측벽의 전후 방향의 일 단부, 또는 타 단부, 또는 양 단부에 각각 위치되고,
    상기 유로 연결 부재는, 상기 배터리 모듈의 냉각 유로에 일부가 삽입 연결되는 연결 튜브; 및
    상기 연결 튜브의 외면을 감싸도록 중공 구조가 형성된 스토퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 연결 튜브는, 양 단부가 상기 스토퍼로부터 전후 방향으로 돌출된 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 유로 연결 부재는, 적어도 하나 이상의 배터리 모듈의 냉각 유로의 일단에서 타단까지 관통 삽입되는 냉각 튜브를 구비한 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 배터리 모듈은, 복수의 배터리 모듈 사이에 개재되고, 상기 냉각 튜브가 삽입되도록 중공 구조가 형성된 간격 조절 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 간격 조절 부재는, 상기 냉각 튜브의 상부면을 덮고 있는 상부 커버; 및
    상기 상부 커버와 체결되고, 상기 냉각 튜브의 하부면을 덮고 있는 하부 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 냉각 튜브는, 길이 방향의 단부가 서로 연결된 복수의 튜브가 구비된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 배터리 모듈을 적어도 둘 이상을 포함하는 배터리 팩.
  15. 제14항에 따른 배터리 팩을 포함하는 자동차.
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