WO2022270778A1 - 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩 - Google Patents

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WO2022270778A1
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battery cell
cell assembly
battery
venting
heat sink
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김태근
안혁
임상욱
최종화
이형석
윤영일
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Definitions

  • Medium-large-sized battery modules are preferably manufactured in a small size and weight as much as possible, so prismatic batteries, pouch-type batteries, etc., which can be stacked with high integration and have a small weight compared to capacity, are mainly used as battery cells of medium-large-sized battery modules.
  • the battery module in order to protect the battery cell stack from external shock, heat or vibration, the front and rear are open may include a module frame for accommodating the battery cell stack in the inner space.
  • the temperature of the battery cell is one of the factors limiting the output of the battery
  • the local temperature rise generated in the battery cell is highly likely to limit the output of the battery early, and there is a need to improve this.
  • the number of battery cells stacked in the module has increased, and the cooling difference between the battery cells has been further intensified.
  • An object to be solved by the present invention is to provide a battery module and a battery pack including the battery module with improved cooling performance and venting performance while increasing space efficiency.
  • a battery module includes a battery cell assembly in which a plurality of battery cells are stacked; A module frame accommodating upper and lower surfaces and both side surfaces of the battery cell assembly and having open front and rear surfaces; a heat sink positioned on the module frame and including a plurality of cooling passages; and a venting cover disposed on the heat sink, wherein the battery cell assembly includes a first battery cell assembly and a second battery cell assembly, and the first battery cell assembly and the second battery cell assembly face each other. are spaced apart in the direction of
  • the plurality of cooling passages protrude toward the venting cover based on the bottom surface of the heat sink, and a space between two adjacent cooling passages among the plurality of cooling passages may form a venting passage.
  • the venting cover may include a blocking portion protruding toward the center of the heat sink and positioned on the venting passage.
  • Cooling holes facing the upper surface of the battery cell assembly may be formed in an upper portion of the module frame.
  • the cooling hole includes a first cooling hole and a second cooling hole, the first cooling hole faces the top surface of the first battery cell assembly, and the second cooling hole faces the top surface of the second battery cell assembly. can face
  • a heat transfer member positioned inside the cooling hole may be further included, and the heat transfer member may be positioned between the heat sink and the battery cell assembly.
  • the heat transfer member may be positioned between the top surface of the heat sink and the first battery cell assembly and between the top surface of the heat sink and the second battery cell assembly, respectively.
  • An upper portion of the module frame may include at least one first venting hole formed between the first cooling hole and the second cooling hole.
  • Some of the at least one first venting hole may be positioned adjacent to one surface of the first battery cell assembly, and another part may be positioned adjacent to one surface of the second battery cell assembly.
  • the at least one second venting hole may be positioned between the first battery cell assembly and the second battery cell assembly and positioned on the venting passage.
  • the module frame includes a first U-shaped frame and a second U-shaped frame, and the first U-shaped frame accommodates upper and side surfaces of the first battery cell assembly and the second battery cell assembly, and the front and rear surfaces are It is open, and the second U-shaped frame accommodates the bottom surface and both side surfaces of the first battery cell assembly and the second battery cell assembly, and the front and rear surfaces may be open.
  • the first extension part and the second extension part may be coupled to each other by a fixing member.
  • a battery pack according to another embodiment of the present invention includes the battery module described above.
  • the battery module and the battery pack including the battery module of the present invention have cooling performance while increasing space efficiency by a cooling passage and a venting passage formed by a heat sink and a venting cover positioned above the module frame. And venting performance can be improved.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a battery module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a view schematically showing a cross section cut along the cutting line A-A of FIG. 2 .
  • FIG. 4 is an enlarged view of area a of FIG. 3 .
  • planar image it means when the target part is viewed from above, and when it is referred to as “cross-sectional image”, it means when a cross section of the target part cut vertically is viewed from the side.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a battery module according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a perspective view of a battery module combining the components of Figure 1;
  • FIG. 3 is a view schematically showing a cross section cut along the cutting line A-A of FIG. 2 .
  • a battery module 1000 includes a battery cell assembly 100 in which a plurality of battery cells are stacked; A module frame 200 accommodating upper and lower surfaces and both sides of the battery cell assembly 100 and having open front and rear surfaces; A heat sink 400 disposed on the module frame 200 and including a plurality of cooling passages 419; and a venting cover 500 positioned on the heat sink 400 .
  • the battery cell assembly 100 includes a first battery cell assembly and a second battery cell assembly. More specifically, the first battery cell assembly and the second battery cell assembly are spaced apart from each other in a direction facing each other.
  • the facing direction may be a direction in which the front or rear surface of the first battery cell assembly and the front or rear surface of the second battery cell assembly face each other. More preferably, the direction facing each other is a direction in which the front surface of the first battery cell assembly and the front surface of the second battery cell assembly face each other, or the rear surface of the first battery cell assembly and the second battery cell assembly face each other.
  • the rear face may be in a facing direction.
  • the first battery cell assembly and the second battery cell assembly may be identical battery cell assemblies with only differences depending on positions.
  • the battery cell assembly 100 may be formed by stacking a plurality of battery cells.
  • the battery cell is preferably a pouch type battery cell.
  • the battery cell may be manufactured by accommodating the electrode assembly in a pouch case of a laminate sheet including a resin layer and an inner layer, and then heat-sealing a sealing portion of the pouch case.
  • the battery cell may be formed in a rectangular sheet-like structure.
  • the battery cells may be composed of a plurality, and the plurality of battery cells are stacked to form the battery cell assembly 100 so as to be electrically connected to each other.
  • the module frame 200 may include a first U-shaped frame 210 and a second U-shaped frame 250 . That is, the battery cell assembly 100 may be accommodated in the first U-shaped frame 210 and the second U-shaped frame 250 . More specifically, the first U-shaped frame 210 accommodates the top and both side surfaces of the first battery cell assembly and the second battery cell assembly, and the front and rear surfaces may be open. In addition, the second U-shaped frame 250 accommodates the bottom surface and both side surfaces of the first battery cell assembly and the second battery cell assembly, and the front and rear surfaces may be open.
  • the side of the first U-shaped frame 210 includes a first extension 219 extending outwardly, and the side of the second U-shaped frame 250 A second extension portion 259 extending outward may be included.
  • the outer direction may be the opposite direction to the direction toward the battery cell assembly 100 based on the side of the module frame 200 .
  • first extension 219 and the second extension 259 may contact each other.
  • first extension part 219 and the second extension part 259 may be coupled to each other by a fixing member.
  • the fixing member may be a member such as a bolt or nut.
  • the first extension part 219 and the second extension part 259 may be fastened to each other by welding.
  • any fixing method capable of sealing the inside of the module frame 200 from the external environment may be included in the present embodiment.
  • the module frame 200 may include an upper plate replacing the first U-shaped frame 210 .
  • the second U-shaped frame 250 accommodates the lower surface and both side surfaces of the battery cell assembly 100, the front and rear surfaces may be open, and the upper plate accommodates the upper surface of the battery cell assembly 100.
  • the first U-shaped frame 210 and the second U-shaped frame 250 may be replaced with frames having other shapes such as an L-shaped frame or a mono frame.
  • the module frame 200 may have a separate barrier rib formed between the first battery cell assembly and the second battery cell assembly. Accordingly, the module frame 200 prevents heat transfer to other battery cell assemblies when an ignition phenomenon occurs in some battery cell assemblies while protecting the first battery cell assembly and the second battery cell assembly from external impact. can do.
  • cooling holes 211 facing the upper surface of the battery cell assembly 100 may be formed on the top of the module frame 200 . More specifically, the cooling hole 211 may include a first cooling hole and a second cooling hole.
  • the first cooling hole may face the upper surface of the first battery cell assembly
  • the second cooling hole may face the upper surface of the second battery cell assembly.
  • the cooling hole 211 may refer to a hole that is open toward the battery cell assembly 100 based on the top surface of the module frame 200 .
  • the cooling hole 211 may be a region in which a part of the module frame 200 is removed so that a part of the upper surface of the battery cell assembly 100 is exposed.
  • a part of the upper surface of the battery cell assembly 100 is opened by the cooling hole 211 in the upper part of the module frame 200, so that the heat sink 400 and the battery cell located on the upper part of the module frame 200 Top surfaces of the assembly 100 may be positioned adjacent to each other. That is, in this embodiment, a portion in which the module frame 200 is not formed may be formed between the heat sink 400 and the battery cell assembly 100, so that between the heat sink 400 and the battery cell assembly 100 While the heat transfer is efficient, the cooling performance can be further improved.
  • the module frame 200 may further include a heat transfer member 300 positioned inside the cooling hole 211, and the heat transfer member 300 is interposed between the heat sink 400 and the battery cell assembly 200. can be located Here, the heat transfer member 300 may extend along the length and width of the cooling hole 211 .
  • the heat transfer member 300 may be located inside the first cooling hole and between the heat sink 400 and the upper surface of the first battery cell assembly.
  • the heat transfer member 300 may be located inside the second cooling hole and between the heat sink 400 and the upper surface of the second battery cell assembly.
  • the heat transfer member 300 may be a thermally conductive resin layer formed by applying a thermally conductive resin. That is, the heat transfer member 300 may be formed by curing the heat conductive resin pre-coated inside the cooling hole 211 .
  • the heat transfer member 300 may be a sheet or pad made of a thermally conductive material. However, it is not limited thereto, and any material and shape having thermal conductivity in which heat generated from the battery cell assembly 100 can be easily transferred to the heat sink 400 may be included in the present embodiment.
  • heat generated from the battery cell assembly 100 is transferred to the heat transfer member 300 directly in contact with the top surface of the battery cell assembly 100, while the heat sink 400 in contact with the heat transfer member 300 ) Cooled by, the cooling performance of the battery cell assembly 100 can be improved.
  • the cooling deviation between the plurality of battery cells included in the battery cell assembly 100 can also be reduced, and the lifespan of the battery module 1000 can be further improved.
  • the upper portion of the module frame 200 may include at least one first venting hole 215 formed between the first cooling hole and the second cooling hole.
  • some of the at least one first venting hole 215 may be positioned adjacent to one surface of the first battery cell assembly, and another part may be positioned adjacent to one surface of the second battery cell assembly.
  • the first venting hole 215 may mean a hole that is open toward the inside of the module frame 200 based on the upper surface of the module frame 200 .
  • the first venting hole 215 may be a region in which a part of the module frame 200 is removed so that a part of the inside of the module frame 200 is exposed.
  • the first venting hole 215 may be a hole that is open toward a region located between one surface of the first battery cell assembly and one surface of the second battery cell assembly.
  • gas and/or flame generated when an ignition phenomenon occurs in the battery cell assembly 100 may be discharged to the outside through at least one first venting hole 215, and discharged to the first venting hole 215.
  • the generated gas and flame may be discharged to the outside through the venting passage 519 formed between the heat sink 400 and the venting cover 500 .
  • At least one first venting hole ( 215) may be formed on both sides of the barrier rib, respectively. Accordingly, the module frame 200 can easily discharge generated flame and gas to the outside while preventing heat transfer to other battery cell assemblies when an ignition phenomenon occurs in some battery cell assemblies.
  • FIG. 4 is an enlarged view of area a of FIG. 3 .
  • the heat sink 400 is positioned above the module frame 200 and may extend along the top of the module frame 200 .
  • the heat sink 400 may be in contact with the first battery cell assembly and the second battery cell assembly at the same time with the heat transfer member 300 interposed therebetween.
  • the cooling passage 419 may include an outlet formed on one side of the heat sink 400 and an inlet formed on the opposite side.
  • the outlet allows the refrigerant contained in the cooling passage 419 to be discharged to the outside, and the inlet may supply the refrigerant into the cooling passage 419 .
  • the heat sink 400 can simultaneously cool the first battery cell assembly and the second battery cell assembly, so that cooling performance and space efficiency can be improved.
  • the cooling passage 419 may include a first cooling passage and a second cooling passage unlike FIG. 1 , the first cooling passage is located on the first battery cell assembly, and the second cooling passage is It may be located on the second battery cell assembly.
  • the inlet and outlet of the first cooling passage may be formed on one side of the heat sink 400, and the inlet and outlet of the second cooling passage may be formed on the opposite side of the heat sink 400.
  • the cooling passage 419 is separated from each other for the first battery cell assembly and the second battery cell assembly, so that when an ignition phenomenon occurs in some battery cell assemblies, other battery cell assemblies Heat transfer can be prevented.
  • the heat sink 400 may have at least one second venting hole 415 formed at a position facing the at least one first venting hole 215 .
  • at least one first venting hole 215 and at least one second venting hole 415 may be located between the first battery cell assembly and the second battery cell assembly.
  • the second venting hole 415 may refer to a hole that is open toward the first venting hole 215 based on the bottom surface 410 of the heat sink 400 .
  • the second venting hole 415 may be a region in which a portion of the heat sink 400 is removed to face the first venting hole 215.
  • the gas and/or flame generated when an ignition phenomenon occurs in the battery cell assembly 100 is discharged through at least one first venting hole 215, and the gas and/or gas introduced into the first venting hole 215 Alternatively, the flame may be discharged to the outside through the second venting hole 415 .
  • the venting cover 500 is positioned on the heat sink 400 and may extend along the top of the heat sink 400 .
  • the venting cover 500 may cover an upper portion of the heat sink 400 .
  • the venting cover 500 may extend along a side surface of the heat sink 400 based on the longitudinal direction of the heat sink 400 .
  • a venting passage 519 is formed in a space between two cooling passages 419 adjacent to each other among a plurality of cooling passages 419. ) can be formed.
  • the upper portion of the cooling passage 419 may contact the upper surface of the venting cover 500 . That is, among spaces spaced apart between the venting cover 500 and the heat sink 400 , a space in which the cooling passage 419 is not formed may be the venting passage 519 .
  • the second venting hole 415 may be positioned between the first battery cell assembly and the second battery cell assembly and positioned on the venting passage 519 .
  • venting passage 519 is formed through the space formed between the cooling passages 419 without additional components, space efficiency of the battery module 1000 can be further improved and manufacturing costs can be reduced.
  • the gas and flame discharged through the second venting hole 415 may be discharged in a induced direction through the venting passage 519 formed between the heat sink 400 and the venting cover 500, so that the battery module 1000 ) can also be improved.
  • the venting cover 500 may include a blocking portion 530 protruding toward the center of the heat sink 400 and positioned on the venting passage 519 . More specifically, the blocking portion 530 may extend between the venting cover 500 and the heat sink 400 . In particular, the blocking part 530 may be located between the second venting hole 415 located adjacent to the first battery cell assembly and another second venting hole 415 located adjacent to the second battery cell assembly. .
  • the venting passage 519 is separated from the first battery cell assembly and the second battery cell assembly by the blocking portion 530, causing ignition in some battery cell assemblies. Heat transfer to other battery cell assemblies can be prevented.
  • FIG. 5 is a view illustrating a cooling passage and a venting passage of FIG. 1 .
  • the heat sink 400 may move along the first direction D1 toward one side and/or the other side of the heat sink 400 and be discharged.
  • the refrigerant flowing inside the cooling passage 419 formed in the heat sink 400 may move along the second direction D2, and the battery cell assembly 100 may be moved by the refrigerant flowing inside the cooling passage 419.
  • the heat generated in can be cooled.
  • the second direction D2 may vary according to the arrangement of the inlet and outlet of the cooling passage 419 .
  • the cooling passage 419 and the venting passage 519 may be simultaneously formed through the heat sink 400 and the venting cover 500, so that the battery module ( 1000) has the advantage of improving both cooling performance and venting performance while increasing space efficiency.
  • one or more battery modules according to the present embodiment may be packaged in a pack case to form a battery pack.
  • the battery module described above and the battery pack including the battery module may be applied to various devices.
  • a device may be applied to means of transportation such as an electric bicycle, an electric vehicle, or a hybrid vehicle, but the present invention is not limited thereto and is applicable to various devices capable of using a battery module and a battery pack including the battery module, which is also applicable to the present invention. Belongs to the scope of the right of invention.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈은, 복수의 전지셀이 적층되어 있는 전지셀 어셈블리; 상기 전지셀 어셈블리의 상하면 및 양측면을 수용하고, 전후면이 개방되어 있는 모듈 프레임; 상기 모듈 프레임 상에 위치하되, 복수의 냉각 유로를 포함하는 히트 싱크; 및 상기 히트 싱크 상에 위치하는 벤팅 커버를 포함하고, 상기 전지셀 어셈블리는 제1 전지셀 어셈블리 및 제2 전지셀 어셈블리를 포함하고, 상기 제1 전지셀 어셈블리 및 상기 제2 전지셀 어셈블리는 서로 대면하는 방향으로 이격되게 배치되어 있다.

Description

전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩
관련 출원(들)과의 상호 인용
본 출원은 2021년 06월 22일자 한국 특허 출원 제10-2021-0080926호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 공간 효율성을 높이면서도, 냉각 성능 및 벤팅 성능이 향상된 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩에 관한 것이다.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있다. 특히, 이차전지는 휴대폰, 디지털 카메라, 노트북, 웨어러블 디바이스 등의 모바일 기기뿐만 아니라, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 전기 자동차 등의 동력 장치에 대한 에너지원으로도 많은 관심을 가지고 있다.
소형 모바일 기기들에는 디바이스 1대당 하나 또는 두서너 개의 전지셀들이 사용됨에 반해, 자동차 등과 같이 중대형 디바이스들에는 고출력 대용량이 필요하다. 따라서, 다수의 전지셀을 전기적으로 연결한 중대형 전지 모듈이 사용된다.
중대형 전지 모듈은 가능하면 작은 크기와 중량으로 제조되는 것일 바람직하므로, 높은 집적도로 적층될 수 있고 용량 대비 중량이 작은 각형 전지, 파우치형 전지 등이 중대형 전지 모듈의 전지셀로서 주로 사용되고 있다. 한편, 전지 모듈은, 전지셀 적층체를 외부 충격, 열 또는 진동으로부터 보호하기 위해, 전면과 후면이 개방되어 전지셀 적층체를 내부 공간에 수납하는 모듈 프레임을 포함할 수 있다.
전지셀의 온도는 배터리의 출력을 제한하는 요인 중 하나인 점을 고려할 때, 전지셀 내에서 발생되는 국부적인 온도 상승은 배터리의 출력을 조기에 제한할 가능성이 높아, 이를 개선할 필요성이 있다. 이와 더불어, 최근에 들어 전지 모듈이 대형화됨에 따라, 모듈 내 적층되는 전지셀의 개수가 증가되어, 전지셀 간의 냉각 편차가 더욱 심화되고 있다.
또한, 일부 전지 모듈들이 과전압, 과전류 또는 과발열 되는 경우에는 전지 모듈의 안전성과 작동효율이 문제될 수 있다. 특히 주행거리 향상을 위하여 전지 모듈 용량은 점차 증가되는 추세이고, 그에 따라 강화되는 안전성 기준을 만족하고 차량 및 운전자의 안전성 확보를 위한 구조의 설계가 필요하다. 이를 위하여 전지 모듈 내 일부 전지셀에서 발생된 가스 및 화염을 효과적으로 배출하여, 그 피해를 최소화할 수 있는 구조의 필요성이 대두되고 있다.
이에 따라, 전지셀 적층체 내에서 발생되는 열에 대한 냉각 성능을 향상시키면서도, 일부 전지셀에서 발화 현상 발생 시 발생된 가스 및/또는 화염을 효과적으로 배출시킬 수 있는 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩을 개발할 필요성이 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 공간 효율성을 높이면서도, 냉각 성능 및 벤팅 성능이 향상된 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈은, 복수의 전지셀이 적층되어 있는 전지셀 어셈블리; 상기 전지셀 어셈블리의 상하면 및 양측면을 수용하고, 전후면이 개방되어 있는 모듈 프레임; 상기 모듈 프레임 상에 위치하되, 복수의 냉각 유로를 포함하는 히트 싱크; 및 상기 히트 싱크 상에 위치하는 벤팅 커버를 포함하고, 상기 전지셀 어셈블리는 제1 전지셀 어셈블리 및 제2 전지셀 어셈블리를 포함하고, 상기 제1 전지셀 어셈블리 및 상기 제2 전지셀 어셈블리는 서로 대면하는 방향으로 이격되게 배치되어 있다.
상기 복수의 냉각 유로는 상기 히트 싱크의 바닥면을 기준으로 상기 벤팅 커버를 향해 돌출되어 있고, 상기 복수의 냉각 유로 중 서로 인접한 두 개의 냉각 유로 사이의 공간이 벤팅 유로를 형성할 수 있다.
상기 벤팅 커버는 상기 히트 싱크의 중심부를 향해 돌출되어 있되, 상기 벤팅 유로 상에 위치하는 차단부를 포함할 수 있다.
상기 복수의 냉각 유로는 상기 히트 싱크의 길이 방향을 따라 연장되어 있되 서로 이격되어 있을 수 있다.
상기 모듈 프레임 상부는 상기 전지셀 어셈블리의 상면과 대면하는 냉각홀이 형성되어 있을 수 있다.
상기 냉각홀은 제1 냉각홀 및 제2 냉각홀을 포함하고, 상기 제1 냉각홀은 상기 제1 전지셀 어셈블리의 상면과 대면하고, 상기 제2 냉각홀은 상기 제2 전지셀 어셈블리의 상면과 대면할 수 있다.
상기 냉각홀 내부에 위치하는 열전달 부재를 더 포함하고, 상기 열전달 부재는 상기 히트 싱크와 상기 전지셀 어셈블리 사이에 위치할 수 있다.
상기 열전달 부재는 상기 히트 싱크와 상기 제1 전지셀 어셈블리의 상면 및 상기 히트 싱크와 상기 제2 전지셀 어셈블리의 상면 사이에 각각 위치할 수 있다.
상기 모듈 프레임의 상부는 상기 제1 냉각홀과 상기 제2 냉각홀 사이에 형성되어 있는 적어도 하나의 제1 벤팅홀을 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 제1 벤팅홀 중 일부는 상기 제1 전지셀 어셈블리의 일면과 인접하게 위치하고, 다른 일부는 상기 제2 전지셀 어셈블리의 일면과 인접하게 위치할 수 있다.
상기 히트 싱크는 상기 적어도 하나의 제1 벤팅홀과 대면하는 위치에 적어도 하나의 제2 벤팅홀이 형성되어 있을 수 있다.
상기 적어도 하나의 제2 벤팅홀은 상기 제1 전지셀 어셈블리와 상기 제2 전지셀 어셈블리 사이에 위치하되, 상기 벤팅 유로 상에 위치할 수 있다.
상기 모듈 프레임은 제1 U자형 프레임 및 제2 U자형 프레임을 포함하고, 상기 제1 U자형 프레임은 상기 제1 전지셀 어셈블리 및 상기 제2 전지셀 어셈블리의 상면 및 양측면을 수용하고, 전후면이 개방되어 있고, 상기 제2 U자형 프레임은 상기 제1 전지셀 어셈블리 및 상기 제2 전지셀 어셈블리의 바닥면 및 양측면을 수용하고, 전후면이 개방되어 있을 수 있다.
상기 제1 U자형 프레임의 측면은 외측 방향으로 연장되어 있는 제1 연장부를 포함하고, 상기 제2 U자형 프레임의 측면은 외측 방향으로 연장되어 있는 제2 연장부를 포함하고, 상기 제1 연장부와 상기 제2 연장부는 서로 접할 수 있다.
상기 제1 연장부 및 상기 제2 연장부는 고정 부재에 의해 서로 결합될 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전지 팩은 상기에서 설명한 전지 모듈을 포함한다.
실시예들에 따르면, 본 발명의 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩은, 모듈 프레임 상부에 위치하는 히트 싱크 및 벤팅 커버에 의해 형성되는 냉각 유로 및 벤팅 유로에 의해, 공간 효율성을 높이면서도, 냉각 성능 및 벤팅 성능이 향상될 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 구성 요소들을 결합한 전지 모듈의 사시도이다.
도 3은 도 2의 절단선 A-A를 따라 자른 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 a영역을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1의 냉각 유로 및 벤팅 유로를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈에 대해 설명하고자 한다. 다만, 여기서 전지 모듈의 전후면 중 전면을 기준으로 설명될 것이나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 후면인 경우에도 동일하거나 유사한 내용으로 설명될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈의 분해 사시도이다. 도 2는 도 1의 구성 요소들을 결합한 전지 모듈의 사시도이다. 도 3은 도 2의 절단선 A-A를 따라 자른 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈(1000)은, 복수의 전지셀이 적층되어 있는 전지셀 어셈블리(100); 전지셀 어셈블리(100)의 상하면 및 양측면을 수용하고, 전후면이 개방되어 있는 모듈 프레임(200); 모듈 프레임(200) 상에 위치하되, 복수의 냉각 유로(419)를 포함하는 히트 싱크(400); 및 히트 싱크(400) 상에 위치하는 벤팅 커버(500)를 포함한다.
여기서, 전지셀 어셈블리(100)는 제1 전지셀 어셈블리 및 제2 전지셀 어셈블리를 포함한다. 보다 구체적으로, 상기 제1 전지셀 어셈블리 및 상기 제2 전지셀 어셈블리는 서로 대면하는 방향으로 이격되게 배치되어 있다. 여기서, 서로 대면하는 방향은, 상기 제1 전지셀 어셈블리의 전면 또는 후면과 상기 제2 전지셀 어셈블리의 전면 또는 후면이 대면하는 방향일 수 있다. 보다 바람직하게는, 서로 대면하는 방향은, 상기 제1 전지셀 어셈블리의 전면과 상기 제2 전지셀 어셈블리의 전면이 대면하는 방향이거나, 상기 제1 전지셀 어셈블리의 후면과 상기 제2 전지셀 어셈블리의 후면이 대면하는 방향일 수 있다. 다만, 상기 제1 전지셀 어셈블리 및 상기 제2 전지셀 어셈블리는 위치에 따른 차이만 있을 뿐, 서로 동일한 전지셀 어셈블리일 수 있다.
또한, 전지셀 어셈블리(100)는 복수의 전지셀이 적층되어 형성될 수 있다. 여기서, 상기 전지셀은 파우치형 전지셀인 것이 바람직하다. 일 예로, 상기 전지셀은 전극 조립체를 수지층과 속층을 포함하는 라미네이트 시트의 파우치 케이스에 수납한 뒤, 상기 파우치 케이스의 실링부를 열융착하여 제조될 수 있다. 또한, 상기 전지셀은 장방형의 시트형 구조로 형성될 수 있다. 또한, 상기 전지셀은 복수 개로 구성될 수 있으며, 복수의 전지셀은 상호 전기적으로 연결될 수 있도록 적층되어 전지셀 어셈블리(100)를 형성한다.
여기서, 모듈 프레임(200)은 제1 U자형 프레임(210) 및 제2 U자형 프레임(250)을 포함할 수 있다. 즉, 전지셀 어셈블리(100)는 제1 U자형 프레임(210) 및 제2 U자형 프레임(250)에 수용되어 있을 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 U자형 프레임(210)은 상기 제1 전지셀 어셈블리 및 상기 제2 전지셀 어셈블리의 상면 및 양측면을 수용하고, 전후면이 개방되어 있을 수 있다. 또한, 제2 U자형 프레임(250)은 상기 제1 전지셀 어셈블리 및 상기 제2 전지셀 어셈블리의 바닥면 및 양측면을 수용하고, 전후면이 개방되어 있을 수 있다.
또한, 도 1 및 도 3을 참조하면, 제1 U자형 프레임(210)의 측면은 외측 방향으로 연장되어 있는 제1 연장부(219)를 포함하고, 제2 U자형 프레임(250)의 측면은 외측 방향으로 연장되어 있는 제2 연장부(259)를 포함할 수 있다. 여기서 외측 방향은, 모듈 프레임(200)의 측면을 기준으로 전지셀 어셈블리(100)를 향하는 방향의 반대 방향일 수 있다.
여기서, 제1 연장부(219)와 제2 연장부(259)는 서로 접할 수 있다. 일 예로, 제1 연장부(219) 및 제2 연장부(259)는 고정 부재에 의해 서로 결합될 수 있다. 여기서, 상기 고정 부재는 볼트, 너트 등과 같은 부재일 수 있다. 다른 일 예로, 제1 연장부(219) 및 제2 연장부(259)는 용접과 같은 방식에 의해 서로 체결되어 있을 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 모듈 프레임(200) 내부를 외부 환경으로부터 밀폐시킬 수 있는 고정 방식이라면 본 실시예에 포함될 수 있다.
다른 일 예로, 모듈 프레임(200)은 제1 U자형 프레임(210)을 대체하여 상부 플레이트를 포함할 수 있다. 이에 따라, 제2 U자형 프레임(250)은 전지셀 어셈블리(100)의 하면 및 양측면을 수용하고, 전후면이 개방되어 있을 수 있고, 상기 상부 플레이트는 전지셀 어셈블리(100)의 상면을 수용할 수 있다. 다만, 이에 한정된 것이 아니며, 제1 U자형 프레임(210) 및 제2 U자형 프레임(250)은 L자형 프레임 또는 모노 프레임과 같은 다른 형상의 프레임으로 대체될 수 있다.
또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 모듈 프레임(200)은 상기 제1 전지셀 어셈블리와 상기 제2 전지셀 어셈블리 사이에 별도의 격벽이 형성되어 있을 수 있다. 이에 따라, 모듈 프레임(200)은 상기 제1 전지셀 어셈블리와 상기 제2 전지셀 어셈블리는 외부 충격으로부터 서로 보호할 수 있으면서도, 일부 전지셀 어셈블리에서 발화 현상 발생 시 다른 전지셀 어셈블리에 대한 열전달을 방지할 수 있다.
또한, 도 1 및 도 3을 참조하면, 모듈 프레임(200)의 상부는 전지셀 어셈블리(100)의 상면과 대면하는 냉각홀(211)이 형성되어 있을 수 있다. 보다 구체적으로, 냉각홀(211)은 제1 냉각홀 및 제2 냉각홀을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 냉각홀은 상기 제1 전지셀 어셈블리의 상면과 대면하고, 상기 제2 냉각홀은 상기 제2 전지셀 어셈블리의 상면과 대면할 수 있다.
보다 구체적으로, 냉각홀(211)은 모듈 프레임(200)의 상면을 기준으로 전지셀 어셈블리(100)를 향해 개방되어 있는 홀을 의미할 수 있다. 다르게 말하면, 모듈 프레임(200)의 상면에서, 냉각홀(211)은 전지셀 어셈블리(100)의 상면 중 일부가 노출되도록 모듈 프레임(200)의 일부가 제거되어 있는 영역일 수 있다.
이에 따라, 모듈 프레임(200)의 상부는 냉각홀(211)에 의해 전지셀 어셈블리(100)의 상면 중 일부가 개방되어 있어, 모듈 프레임(200)의 상부에 위치한 히트 싱크(400)와 전지셀 어셈블리(100)의 상면이 서로 인접하게 위치할 수 있다. 즉, 본 실시예는, 히트 싱크(400)와 전지셀 어셈블리(100) 사이에 모듈 프레임(200)이 형성되지 않은 부분이 형성될 수 있어, 히트 싱크(400)와 전지셀 어셈블리(100) 사이의 열전달이 효율적이면서도 냉각 성능이 보다 향상될 수 있다.
또한, 모듈 프레임(200)에서, 냉각홀(211) 내부에 위치하는 열전달 부재(300)를 더 포함할 수 있고, 열전달 부재(300)는 히트 싱크(400)와 전지셀 어셈블리(200) 사이에 위치할 수 있다. 여기서, 열전달 부재(300)는 냉각홀(211)의 길이 및 폭을 따라 연장되어 있을 수 있다.
보다 구체적으로, 열전달 부재(300)는 상기 제1 냉각홀 내부에 위치하되, 히트 싱크(400)와 상기 제1 전지셀 어셈블리의 상면 사이에 위치할 수 있다. 또한, 열전달 부재(300)는 상기 제2 냉각홀 내부에 위치하되, 히트 싱크(400)와 상기 제2 전지셀 어셈블리의 상면 사이에 위치할 수 있다.
일 예로, 열전달 부재(300)는 열전도성 수지가 도포되어 형성된 열전도성 수지층일 수 있다. 즉, 열전달 부재(300)는 냉각홀(211) 내부에 미리 도포되어 있는 상기 열전도성 수지가 경화됨에 따라 형성될 수 있다. 다른 일 예로, 열전달 부재(300)는 열전도성 물질로 이루어진 시트 혹은 패드일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 전지셀 어셈블리(100)에서 발생된 열이 히트 싱크(400)로 용이하게 전달될 수 있는 열전도성을 가진 소재 및 형태라면 본 실시예에 포함될 수 있다.
이에 따라, 본 실시예에서, 전지셀 어셈블리(100)에서 발생되는 열은 전지셀 어셈블리(100)의 상면과 직접 접하는 열전달 부재(300)에 전달되면서, 열전달 부재(300)와 접한 히트 싱크(400)에 의해 냉각되어, 전지셀 어셈블리(100)의 냉각 성능이 향상될 수 있다. 또한, 전지셀 어셈블리(100)에 포함된 복수의 전지셀 간의 냉각편차 또한 감소될 수 있고, 전지 모듈(1000)의 수명도 더욱 개선될 수 있다.
또한, 도 1 및 도 3을 참조하면, 모듈 프레임(200)의 상부는 상기 제1 냉각홀과 상기 제2 냉각홀 사이에 형성되어 있는 적어도 하나의 제1 벤팅홀(215)을 포함할 수 있다. 여기서, 적어도 하나의 제1 벤팅홀(215) 중 일부는 상기 제1 전지셀 어셈블리의 일면과 인접하게 위치하고, 다른 일부는 상기 제2 전지셀 어셈블리의 일면과 인접하게 위치할 수 있다.
보다 구체적으로, 제1 벤팅홀(215)은 모듈 프레임(200)의 상면을 기준으로 모듈 프레임(200) 내부를 향해 개방되어 있는 홀을 의미할 수 있다. 다르게 말하면, 모듈 프레임(200)의 상면에서, 제1 벤팅홀(215)은 모듈 프레임(200)의 내부 중 일부가 노출되도록 모듈 프레임(200)의 일부가 제거되어 있는 영역일 수 있다. 특히, 제1 벤팅홀(215)은 상기 제1 전지셀 어셈블리의 일면과 상기 제2 전지셀 어셈블리의 일면 사이에 위치하는 영역을 향해 개방되어 있는 홀일 수 있다.
이에 따라, 전지셀 어셈블리(100)에서 발화 현상 발생 시 발생된 가스 및/또는 화염이 적어도 하나의 제1 벤팅홀(215)을 통해 외부로 배출될 수 있고, 제1 벤팅홀(215)로 배출된 가스 및 화염은 히트 싱크(400) 및 벤팅 커버(500) 사이에 형성된 벤팅 유로(519)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 상술한 바와 같이 모듈 프레임(200)에 상기 제1 전지셀 어셈블리와 상기 제2 전지셀 어셈블리 사이에 별도의 격벽이 형성되어 있는 경우, 적어도 하나의 제1 벤팅홀(215)은 상기 격벽을 사이에 둔 양측에 각각 형성되어 있을 수 있다. 이에 따라, 모듈 프레임(200)은 일부 전지셀 어셈블리에서 발화 현상 발생 시 다른 전지셀 어셈블리에 대한 열전달을 방지하면서도, 발생된 화염 및 가스를 외부로 용이하게 배출할 수 있다.
도 4는 도 3의 a영역을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 1, 도 3, 및 도 4를 참조하면, 히트 싱크(400)는 모듈 프레임(200)의 상부에 위치하되, 모듈 프레임(200)의 상부를 따라 연장되어 있을 수 있다. 다르게 말하면, 히트 싱크(400)는 열전달 부재(300)를 사이에 두고 상기 제1 전지셀 어셈블리 및 상기 제2 전지셀 어셈블리와 동시에 접할 수 있다.
또한, 히트 싱크(400)는 냉매(Coolant)가 유동하는 복수의 냉각 유로(419)를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 복수의 냉각 유로(419)는 히트 싱크(400)의 길이 방향을 따라 연장되어 있되 서로 이격되어 있을 수 있다. 여기서, 냉각 유로(419)는 히트 싱크(400)의 바닥면(410)을 기준으로 벤팅 커버(500)를 향하는 방향으로 돌출되어 있을 수 있다.
여기서, 냉각 유로(419)는 히트 싱크(400)의 일측에 형성되어 있는 아웃렛과 반대측에 형성되어 있는 인렛을 포함할 수 있다. 상기 아웃렛은 냉각 유로(419)에 포함된 냉매가 외부로 배출되도록 하고, 상기 인렛은 냉각 유로(419) 내에 냉매를 공급할 수 있다.
이에 따라, 본 실시예에서, 히트 싱크(400)는 상기 제1 전지셀 어셈블리 및 상기 제2 전지셀 어셈블리를 동시에 냉각할 수 있어, 냉각 성능 및 공간 효율성이 향상될 수 있다.
다른 일 예로, 냉각 유로(419)는 도 1과 달리 제1 냉각 유로 및 제2 냉각 유로를 포함할 수 있고, 상기 제1 냉각 유로는 제1 전지셀 어셈블리 상에 위치하고, 상기 제2 냉각 유로는 제2 전지셀 어셈블리 상에 위치할 수 있다. 이 때, 상기 제1 냉각 유로의 인렛 및 아웃렛은 히트 싱크(400)의 일측에 형성되어 있고, 상기 제2 냉각 유로의 인렛 및 아웃렛은 히트 싱크(400)의 반대측에 형성되어 있을 수 있다.
이에 따라, 히트 싱크(400)에서, 냉각 유로(419)가 상기 제1 전지셀 어셈블리와 상기 제2 전지셀 어셈블리에 대해 서로 구분되어, 일부 전지셀 어셈블리에서 발화 현상 발생 시 다른 전지셀 어셈블리에 대한 열전달을 방지할 수 있다.
또한, 도 1을 참조하면, 히트 싱크(400)는 적어도 하나의 제1 벤팅홀(215)과 대면하는 위치에 적어도 하나의 제2 벤팅홀(415)이 형성되어 있을 수 있다. 여기서, 적어도 하나의 제1 벤팅홀(215) 및 적어도 하나의 제2 벤팅홀(415)은 상기 제1 전지셀 어셈블리와 상기 제2 전지셀 어셈블리 사이에 위치할 수 있다.
보다 구체적으로, 제2 벤팅홀(415)은 히트 싱크(400)의 바닥면(410)을 기준으로 제1 벤팅홀(215)을 향해 개방되어 있는 홀을 의미할 수 있다. 다르게 말하면, 히트 싱크(400)의 바닥면(410)에서, 제2 벤팅홀(415)은 제1 벤팅홀(215)과 대면하도록 히트 싱크(400)의 일부가 제거되어 있는 영역일 수 있다.
이에 따라, 전지셀 어셈블리(100)에서 발화 현상 발생 시 발생된 가스 및/또는 화염이 적어도 하나의 제1 벤팅홀(215)을 통해 배출되되, 제1 벤팅홀(215)로 유입된 가스 및/또는 화염이 제2 벤팅홀(415)을 통해 외부로 배출될 수 있다.
또한, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 벤팅 커버(500)는 히트 싱크(400)의 상에 위치하되, 히트 싱크(400)의 상부를 따라 연장되어 있을 수 있다. 다르게 말하면, 벤팅 커버(500)는 히트 싱크(400)의 상부를 커버할 수 있다. 또한, 히트 싱크(400)의 길이 방향을 기준으로, 벤팅 커버(500)는 히트 싱크(400)의 측면을 따라 연장되어 있을 수 있다.
또한, 도 3 및 도 4를 참조하면, 벤팅 커버(500)와 히트 싱크(400) 사이에는, 복수의 냉각 유로(419) 중 서로 인접한 두 개의 냉각 유로(419) 사이의 공간에 벤팅 유로(519)가 형성될 수 있다. 이 때, 냉각 유로(419)의 상부는 벤팅 커버(500)의 상면과 서로 접할 수 있다. 즉, 벤팅 커버(500)와 히트 싱크(400) 사이에 이격되어 있는 공간 중, 냉각 유로(419)가 형성되지 않은 공간은 벤팅 유로(519)일 수 있다. 특히, 제2 벤팅홀(415)은 상기 제1 전지셀 어셈블리와 상기 제2 전지셀 어셈블리 사이에 위치하되, 벤팅 유로(519) 상에 위치할 수 있다.
이에 따라, 별도의 추가 구성 요소 없이 냉각 유로(419) 사이에 형성된 공간을 통해 벤팅 유로(519)가 형성되어, 전지 모듈(1000)의 공간 효율성이 보다 향상될 수 있고 제조 비용 또한 절감될 수 있다. 또한, 제2 벤팅홀(415)로 배출된 가스 및 화염은 히트 싱크(400) 및 벤팅 커버(500) 사이에 형성된 벤팅 유로(519)를 통해 유도된 방향으로 배출될 수 있어, 전지 모듈(1000)의 벤팅 성능 또한 향상될 수 있다.
또한, 도 1 및 도 2를 참조하면, 벤팅 커버(500)는 히트 싱크(400)의 중심부를 향해 돌출되어 있되, 벤팅 유로(519) 상에 위치하는 차단부(530)를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 차단부(530)는 벤팅 커버(500)와 히트 싱크(400) 사이를 따라 연장되어 있을 수 있다. 특히, 차단부(530)는 상기 제1 전지셀 어셈블리에 인접하게 위치한 제2 벤팅홀(415)과 상기 제2 전지셀 어셈블리에 인접하게 위치한 다른 제2 벤팅홀(415) 사이에 위치할 수 있다.
이에 따라, 벤팅 커버(500)에서, 벤팅 유로(519)가 차단부(530)에 의해 상기 제1 전지셀 어셈블리 및 상기 제2 전지셀 어셈블리에 대해 서로 구분되어, 일부 전지셀 어셈블리에서 발화 현상 발생 시 다른 전지셀 어셈블리에 대한 열전달을 방지할 수 있다.
도 5는 도 1의 냉각 유로 및 벤팅 유로를 나타내는 도면이다.
도 1, 도 4 및 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 전지 모듈(1000)은, 히트 싱크(400)와 벤팅 커버(500) 사이에 형성된 벤팅 유로(519)를 통해 가스가 제1 방향(D1)을 따라 이동할 수 있다. 앞서 상술한 바와 같이, 가스는 제1 벤팅홀(215) 및 제2 벤팅홀(415)을 통해 벤팅 유로(519) 내부로 유입될 수 있고, 벤팅 유로(519) 내 유입된 가스는 압력 차에 의해 히트 싱크(400)의 일측 및/또는 타측을 향해 제1 방향(D1)을 따라 이동하여 배출될 수 있다.
이와 더불어, 히트 싱크(400)에 형성된 냉각 유로(419) 내부에 유동하는 냉매가 제2 방향(D2)을 따라 이동할 수 있고, 냉각 유로(419) 내부에 유동하는 냉매에 의해 전지셀 어셈블리(100)에서 발생된 열이 냉각될 수 있다. 여기서, 제2 방향(D2)은 냉각 유로(419)의 상기 인렛 및 아웃렛의 배치에 따라 달라질 수 있다.
이에 따라, 본 실시예에 따른 전지 모듈(1000)은, 히트 싱크(400) 및 벤팅 커버(500)를 통해, 냉각 유로(419) 및 벤팅 유로(519)를 동시에 형성할 수 있어, 전지 모듈(1000)의 공간 효율성을 높이면서도 냉각 성능 및 벤팅 성능을 모두 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
한편, 본 실시 예에 따른 전지 모듈은 하나 또는 그 이상이 팩 케이스 내에 패키징되어 전지 팩을 형성할 수 있다.
앞에서 설명한 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩은 다양한 디바이스에 적용될 수 있다. 이러한 디바이스에는, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 자동차 등의 운송 수단에 적용될 수 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않고 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩을 사용할 수 있는 다양한 디바이스에 적용 가능하며, 이 또한 본 발명의 권리 범위에 속한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.
[부호의 설명]
100: 전지셀 어셈블리
200: 모듈 프레임
210: 제1 U자형 프레임
211: 냉각홀
215: 제1 벤팅홀
250: 제2 U자형 프레임
300: 열전달 부재
400: 히트 싱크
415: 제2 벤팅홀
419: 냉각 유로
500: 벤팅 커버
519: 벤팅 유로

Claims (16)

  1. 복수의 전지셀이 적층되어 있는 전지셀 어셈블리;
    상기 전지셀 어셈블리의 상하면 및 양측면을 수용하고, 전후면이 개방되어 있는 모듈 프레임;
    상기 모듈 프레임 상에 위치하되, 복수의 냉각 유로를 포함하는 히트 싱크; 및
    상기 히트 싱크 상에 위치하는 벤팅 커버를 포함하고,
    상기 전지셀 어셈블리는 제1 전지셀 어셈블리 및 제2 전지셀 어셈블리를 포함하고,
    상기 제1 전지셀 어셈블리 및 상기 제2 전지셀 어셈블리는 서로 대면하는 방향으로 이격되게 배치되어 있는 전지 모듈.
  2. 제1항에서,
    상기 복수의 냉각 유로는 상기 히트 싱크의 바닥면을 기준으로 상기 벤팅 커버를 향해 돌출되어 있고,
    상기 복수의 냉각 유로 중 서로 인접한 두 개의 냉각 유로 사이의 공간이 벤팅 유로를 형성하는 전지 모듈.
  3. 제2항에서,
    상기 벤팅 커버는 상기 히트 싱크의 중심부를 향해 돌출되어 있되, 상기 벤팅 유로 상에 위치하는 차단부를 포함하는 전지 모듈.
  4. 제2항에서,
    상기 복수의 냉각 유로는 상기 히트 싱크의 길이 방향을 따라 연장되어 있되 서로 이격되어 있는 전지 모듈.
  5. 제2항에서,
    상기 모듈 프레임 상부는 상기 전지셀 어셈블리의 상면과 대면하는 냉각홀이 형성되어 있는 전지 모듈.
  6. 제5항에서,
    상기 냉각홀은 제1 냉각홀 및 제2 냉각홀을 포함하고, 상기 제1 냉각홀은 상기 제1 전지셀 어셈블리의 상면과 대면하고, 상기 제2 냉각홀은 상기 제2 전지셀 어셈블리의 상면과 대면하는 전지 모듈.
  7. 제5항에서,
    상기 냉각홀 내부에 위치하는 열전달 부재를 더 포함하고,
    상기 열전달 부재는 상기 히트 싱크와 상기 전지셀 어셈블리 사이에 위치하는 전지 모듈.
  8. 제7항에서,
    상기 열전달 부재는 상기 히트 싱크와 상기 제1 전지셀 어셈블리의 상면 및 상기 히트 싱크와 상기 제2 전지셀 어셈블리의 상면 사이에 각각 위치하는 전지 모듈.
  9. 제6항에서,
    상기 모듈 프레임의 상부는 상기 제1 냉각홀과 상기 제2 냉각홀 사이에 형성되어 있는 적어도 하나의 제1 벤팅홀을 포함하는 전지 모듈.
  10. 제9항에서,
    상기 적어도 하나의 제1 벤팅홀 중 일부는 상기 제1 전지셀 어셈블리의 일면과 인접하게 위치하고, 다른 일부는 상기 제2 전지셀 어셈블리의 일면과 인접하게 위치하는 전지 모듈.
  11. 제9항에서,
    상기 히트 싱크는 상기 적어도 하나의 제1 벤팅홀과 대면하는 위치에 적어도 하나의 제2 벤팅홀이 형성되어 있는 전지 모듈.
  12. 제11항에서,
    상기 적어도 하나의 제2 벤팅홀은 상기 제1 전지셀 어셈블리와 상기 제2 전지셀 어셈블리 사이에 위치하되, 상기 벤팅 유로 상에 위치하는 전지 모듈.
  13. 제1항에서,
    상기 모듈 프레임은 제1 U자형 프레임 및 제2 U자형 프레임을 포함하고,
    상기 제1 U자형 프레임은 상기 제1 전지셀 어셈블리 및 상기 제2 전지셀 어셈블리의 상면 및 양측면을 수용하고, 전후면이 개방되어 있고,
    상기 제2 U자형 프레임은 상기 제1 전지셀 어셈블리 및 상기 제2 전지셀 어셈블리의 바닥면 및 양측면을 수용하고, 전후면이 개방되어 있는 전지 모듈.
  14. 제13항에서,
    상기 제1 U자형 프레임의 측면은 외측 방향으로 연장되어 있는 제1 연장부를 포함하고,
    상기 제2 U자형 프레임의 측면은 외측 방향으로 연장되어 있는 제2 연장부를 포함하고,
    상기 제1 연장부와 상기 제2 연장부는 서로 접하는 전지 모듈.
  15. 제14항에서,
    상기 제1 연장부 및 상기 제2 연장부는 고정 부재에 의해 서로 결합되는 전지 모듈.
  16. 제1항에 따른 전지 모듈을 포함하는 전지 팩.
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