KR20170020095A - 배터리 모듈 - Google Patents

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KR20170020095A
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Abstract

본 발명은 이차 전지와 냉각 플레이트 사이의 열전달이 원활하고 신속하게 이루어질 수 있도록 구조가 개선된 배터리 모듈을 개시한다. 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 상하 방향으로 세워진 형태로 좌우 방향으로 나란하게 배열된 복수의 이차 전지; 상호 적층 가능한 형태로 구성되며, 2개의 이차 전지를 수납하고 수납된 이차 전지의 테두리를 둘러싸도록 구성된 복수의 카트리지; 및 판상의 열전도성 재질로 구성되며, 상기 카트리지의 중앙부에 구비되어 상기 카트리지에 수납된 2개의 이차 전지 사이에 개재되고, 좌우 방향으로 돌출된 형태로 형성되어 상기 이차 전지의 하부가 안착되는 안착부를 구비하는 냉각 플레이트를 포함한다.

Description

배터리 모듈{Battery module}
본 발명은 하나 이상의 이차 전지를 포함하는 배터리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉각 성능이 향상되도록 구조가 개선된 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩과 자동차에 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.
일반적으로 리튬 이차 전지는 외장재의 형상에 따라, 전극 조립체가 금속 캔에 내장되어 있는 캔형 이차 전지와 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 내장되어 있는 파우치형 이차 전지로 분류될 수 있다.
최근에는 휴대형 전자기기와 같은 소형 장치뿐 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.
하지만, 파우치형 이차 전지는 일반적으로 알루미늄과 폴리머 수지의 라미네이트 시트의 전지 파우치 외장재로 포장되어 있으므로 기계적 강성이 크지 않다. 따라서, 다수의 파우치형 이차 전지를 포함하여 배터리 모듈을 구성할 때, 이차 전지를 외부의 충격 등으로부터 보호하고, 그 유동을 방지하며, 적층이 용이하도록 하기 위해, 카트리지를 이용하는 경우가 많다.
카트리지는 보통 폴리머 재질로서 중앙 부분이 비어 있는 사각 플레이트 형태로 구성되는 경우가 많으며, 이때 4개의 변 부분이 파우치형 이차 전지의 외주부를 감싸도록 구성된다. 그리고, 이러한 카트리지는 배터리 모듈을 구성하기 위해 다수가 적층된 형태로 이용되며, 이차 전지는 카트리지가 적층되었을 때 생기는 내부의 빈 공간에 위치할 수 있다.
한편, 이처럼 다수의 카트리지를 이용하여 다수의 이차 전지가 조립되도록 하는 경우, 이차 전지 사이에는 금속 재질의 플레이트 형태로 구성된 냉각 플레이트가 개재될 수 있다. 이차 전지는 여름과 같이 고온 환경에서 사용되는 경우가 있을 수 있으며, 또한 이차 전지 자체적으로도 열이 발생할 수 있다. 이때, 다수의 이차 전지가 서로 적층되어 있는 경우, 이차 전지의 온도는 더욱 높아질 수 있는데, 이 온도가 적정 온도보다 높아지면 이차 전지의 성능이 저하될 수 있고, 심한 경우 폭발이나 발화의 위험도 있다. 따라서, 배터리 모듈을 구성할 때 이차 전지 사이에 냉각 핀을 개재시켜, 이러한 냉각 플레이트를 통해 이차 전지의 온도 상승이 방지되도록 하는 구성이 많이 이용된다. 이러한 구성의 경우, 이차 전지 측에서 열이 발생하면 발생된 열은 냉각 플레이트를 통해 배터리 모듈의 외측으로 배출될 수 있다.
그런데, 종래 이와 같은 냉각 플레이트를 통해 열을 배출시키는 구성의 경우, 이차 전지와 냉각 플레이트 사이의 열전달이 충분하게 이루어지지 못함으로써 배터리 모듈의 냉각이 제대로 이루어지지 못하는 문제가 있다. 즉, 이차 전지에서 열이 발생하면, 발생된 열은 냉각 플레이트로 원활하게 전달되어야 하나, 종래 배터리 모듈 구성에 의하면, 이차 전지 측에서 발생한 열이 냉각 플레이트로 잘 전달되지 못하는 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 이차 전지와 냉각 플레이트 사이의 열전달이 원활하고 신속하게 이루어질 수 있도록 구조가 개선된 배터리 모듈과, 이를 포함하는 배터리 팩 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, 상하 방향으로 세워진 형태로 좌우 방향으로 나란하게 배열된 복수의 이차 전지; 및 판상의 열전도성 재질로 구성되며, 2개의 이차 전지 사이에 개재되고, 좌우 방향으로 돌출된 형태로 형성되어 상기 이차 전지의 하부가 안착되는 안착부를 구비하는 냉각 플레이트를 포함한다.
여기서, 상기 이차 전지는, 전극과 분리막의 조립체와 전해액을 수납하는 수납부 및 파우치 외장재가 융착된 실링부를 구비하고, 상기 안착부의 상부에는 상기 수납부의 하부가 안착될 수 있다.
또한, 상기 안착부의 측부에는 상기 실링부가 접촉될 수 있다.
또한, 상기 냉각 플레이트는, 상기 수납부의 측부와 면접촉할 수 있다.
또한, 상기 안착부는, 좌우 방향으로 갈수록 각각 낮아지는 방향으로 소정 각도 기울어진 형태의 경사면이 형성될 수 있다.
또한, 상기 안착부는, 좌측과 우측에 각각 상하 방향으로 평평한 면이 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 상호 적층 가능한 형태로 구성되며, 2개의 이차 전지를 수납하고 수납된 이차 전지의 테두리를 둘러싸도록 구성된 복수의 카트리지를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 냉각 플레이트는, 상기 카트리지의 중앙부에 구비되어 상기 카트리지에 수납된 2개의 이차 전지 사이에 개재될 수 있다.
또한, 상기 카트리지는, 상부와 하부 중 적어도 한 부분에 관통구가 형성되고, 상기 냉각 플레이트는, 상기 관통구를 관통하는 관통부 및 상기 카트리지의 외부로 노출된 노출부를 구비할 수 있다.
또한, 상기 노출부는, 수평 방향으로 평평하게 형성될 수 있다.
또한, 상기 노출부는, 인접하는 냉각 플레이트의 노출부와 좌우 단부가 상호 접촉된 형태로 구성될 수 있다.
또한, 상기 관통구는, 상기 카트리지의 상부와 하부 중 적어도 한 부분에 둘 이상 형성되고, 상기 관통부는, 상기 냉각 플레이트의 상부와 하부 중 적어도 한 부분에 둘 이상 형성될 수 있다.
또한, 상기 안착부는, 하부가 상기 카트리지의 상부에 안착될 수 있다.
또한, 상기 카트리지는, 상기 안착부가 안착되는 부분에 상부 방향으로 돌출된 형태로 돌기가 형성될 수 있다.
또한, 상기 냉각 플레이트는, 좌우 방향으로 돌출된 형태로 형성되어 상기 이차 전지의 상부가 접촉되는 접촉부를 더 구비할 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 모듈을 포함한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 이차 전지와 냉각 플레이트 사이의 열전달 효율이 향상될 수 있다.
특히, 본 발명의 일 측면에 의하면, 전지에서 발생한 열이, 기존과 같이 전지의 두께 방향으로 통과하여 냉각 플레이트에 전달될 뿐만 아니라, 전지의 길이 방향으로 통과하여 상기 냉각 플레이트의 안착부로도 전달될 수 있어서 전지로부터 냉각 플레이트로의 열전달, 즉 전지로부터 열추출 효율을 증대시킬 수 있다. 그런 이유 중의 하나는, 전지 내부에서의 열전달 특성이 이방성이기 때문이기도 하다. 즉, 이는 전지에서 두께 방향으로의 열전도도는 매우 낮으며, 전지의 길이 방향으로의 열전도도는 매우 높은 특성에 기인한다. 또한, 본 발명의 일 측면에 의하면, 이차 전지와 냉각 플레이트 사이의 접촉 면적이 증대될 수 있다.
그러므로, 본 발명의 이러한 측면들에 의하면, 이차 전지로부터 발생된 열이 냉각 플레이트로 신속하게 전달됨으로써, 배터리 모듈의 냉각 성능이 효과적으로 개선될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 의하면, 카트리지의 내부 공간에서 이차 전지가 안정적으로 고정되고 유동이 방지됨으로써, 진동이나 충격 등에도 이차 전지나 전원 연결 구성과 같은 배터리 모듈의 구성요소가 파손되는 것을 방지할 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, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는, 도 1에서 일부 카트리지와 이차 전지를 분리하여 나타낸 분리 사시도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 다른 파우치형 이차 전지의 구성을 개략적으로 나타내는 분리 사시도이다.
도 4는, 도 3의 구성에 대한 결합 사시도이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 카트리지의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 6은, 도 5의 카트리지에 대하여 이차 전지가 결합된 구성을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 플레이트의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 8은, 도 1의 A1-A1'선에 대한 단면도이다.
도 9는, 도 8의 B1 부분에 대한 확대도이다.
도 10은, 도 9의 구성에서 이차 전지와 냉각 플레이트를 분리하여 나타낸 도면이다.
도 11은, 이차 전지의 하부에서 이차 전지와 냉각 플레이트 사이의 접촉 부분 및 열의 흐름 형태를 개략적으로 도식화하여 나타낸 도면이다.
도 12는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 안착부의 형태를 갖는 배터리 모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 13은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 하부 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
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 아니되며, 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 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 그리고, 도 2는, 도 1에서 일부 카트리지와 이차 전지를 분리하여 나타낸 분리 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 이차 전지(100), 카트리지(200) 및 냉각 플레이트(300)를 포함할 수 있다.
상기 이차 전지(100)는, 전극 조립체, 전해액 및 파우치 외장재를 구비할 수 있다.
여기서, 전극 조립체는, 전극과 분리막의 조립체로서, 하나 이상의 양극판 및 하나 이상의 음극판이 분리막(세퍼레이터)을 사이에 두고 배치된 형태로 구성될 수 있다. 이러한 이차 전지(100)의 구성에 대해서는, 본원발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 자명한 사항이므로, 상세한 설명을 생략한다.
이차 전지(100)는, 파우치 외장재의 재질에 따라, 캔형 이차 전지와 파우치형 이차 전지로 구분될 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 배터리 모듈의 이차 전지는, 파우치형 이차 전지일 수 있다. 이 경우, 이차 전지의 파우치 외장재는, 외부 절연층, 금속층 및 내부 접착층을 구비하는 형태로 구성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차 전지(100)의 구성을 개략적으로 나타내는 분리 사시도이고, 도 4는 도 3의 구성에 대한 결합 사시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 파우치형 이차 전지(100)에 있어서, 파우치 외장재(120)는, 우측 파우치(122)와 좌측 파우치(121)로 구성될 수 있으며, 우측 파우치(122)와 좌측 파우치(121) 중 적어도 하나에는 오목한 형태의 수납부(I)가 형성될 수 있다. 그리고, 이러한 파우치의 수납부(I)에는 전극 조립체(110)와 전해액이 수납될 수 있다. 또한, 우측 파우치(122)와 좌측 파우치(121)의 외주면에는 실링부(S)가 구비되어 이러한 실링부(S)가 서로 접착됨으로써, 전극 조립체(110)가 수용된 수납부(I)가 밀폐되도록 할 수 있다. 전극 조립체(110)의 각 전극판에는 전극 탭이 구비되며, 하나 이상의 전극 탭이 전극 리드(130)와 연결될 수 있다. 그리고, 전극 리드(130)는 우측 파우치(122)와 좌측 파우치(121)의 실링부(S) 사이에 개재되어 파우치의 외부로 노출됨으로써, 이차 전지(100)의 전극 단자로서 기능할 수 있다.
파우치형 이차 전지(100)는, 배터리 모듈에 복수 개 포함될 수 있다. 그리고, 이러한 파우치형 이차 전지(100)는, 각각 상하 방향으로 세워지는 형태로 수평 방향으로 배열될 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 배터리 모듈에 있어서, 파우치형 이차 전지(100)는, 2개의 넓은 면이 좌우 측에 위치하고, 상부 및 하부에는 실링부(S)가 위치하도록 대략 지면에 수직하게 세워지는 형태로 구성될 수 있다. 다시 말해, 이차 전지의 좌측 파우치(121)와 우측 파우치(122)가 각각 좌우 측에 위치하도록, 이차 전지는 상하 방향으로 세워질 수 있다. 그리고, 이와 같이 세워진 형태의 파우치형 이차 전지는, 넓은 면이 서로 대면되는 형태로 좌우 방향, 즉 수평 방향으로 평행하게 배열될 수 있다.
상기 카트리지(200)는, 상호 적층 가능한 형태로 구성되며, 내부 공간에 이차 전지(100)를 수용하도록 구성될 수 있다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 카트리지(200)의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 그리고, 도 6은, 도 5의 카트리지(200)에 대하여 이차 전지(100)가 결합된 구성을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 카트리지(200)는, 이차 전지(100)의 테두리를 외측에서 둘러싸는 형태로 구성될 수 있다. 그리고, 이를 위해, 상기 카트리지(200)는, 단위 프레임을 복수 개 구비할 수 있다. 이때, 카트리지(200)의 각 단위 프레임은, 양 단부가 상호 연결된 형태로 구성될 수 있다. 이러한 단위 프레임의 개수는, 이차 전지(100)의 형태에 따라 다르게 결정될 수 있다.
예를 들어, 이차 전지(100)는 넓은 면을 정면으로 하여 바라본 형태가 대략 사각형이 되는 형태로 구성될 수 있는데, 이때 카트리지(200)는 이차 전지(100)의 변의 개수에 따라 4개의 단위 프레임(201, 202, 203, 204)을 구비할 수 있다. 그리고, 각각의 단위 프레임은 양단이 상호 연결되는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 단위 프레임들은 처음부터 서로 일체화된 형태로 제조되거나 별도로 제조된 후 조립 체결될 수 있다. 이처럼, 양 단부가 상호 연결된 4개의 단위 프레임을 구비하는 경우, 상기 카트리지(200)는, 중앙 부분이 비어 있는 사각 링 형태로 구성되었다고 할 수 있다.
이하에서는, 설명의 편의를 위해, 이차 전지(100)를 기준으로 상부, 하부, 전방측 및 후방측에 위치하는 카트리지(200)의 각 단위 프레임에 대하여, 상부 단위 프레임(201), 하부 단위 프레임(202), 전방 단위 프레임(203) 및 후방 단위 프레임(204)이라 지칭하도록 한다.
한편, 본 명세서에서 상, 하, 전, 후, 좌, 우 등의 방향은, 설명의 편의를 위해, 도면에서 전극 리드(130)가 돌출된 부분을 전방 내지 후방으로 구분하고, 이러한 전극 리드(130)를 기준으로 좌측과 우측을 각각 구분하도록 한다. 즉, 도 1의 배터리 모듈 구성에 대하여, 전극 리드(130)가 도시된 부분 측에서 배터리 모듈을 바라본다는 점을 전제로, 전극 리드(130)가 위치하는 부분을 배터리 모듈의 전방이라 하고, 좌측과 우측에 위치하는 측면을 각각, 배터리 모듈의 좌측과 우측이라 한다. 이하에서도, 특별한 설명이 없는 한, 이와 같은 방향을 기준으로 설명하도록 한다.
상기 카트리지(200)는, 이러한 단위 프레임으로 한정되는 내부 공간에 이차 전지(100)를 수용할 수 있다. 예를 들어, 이차 전지(100)가 사각 형태로 구성되는 경우, 카트리지는 4개의 단위 프레임(201, 202, 203, 204)을 구비하고, 각 단위 프레임은 이차 전지(100)의 4개의 변 외부에 각각 위치하도록 구성될 수 있다.
특히, 상기 카트리지(200)는, 2개의 이차 전지(100)를 수납할 수 있다. 즉, 상하 방향으로 세워진 형태의 이차 전지(100) 2개가 수평 방향으로 평행하게 배치된 경우, 이러한 2개의 이차 전지(100)는 1개의 카트리지 내부 공간에 수납될 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 모듈은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 카트리지를 복수 개 포함할 수 있다. 그리고, 이러한 복수의 카트리지는 수평 방향으로 배열되어, 상호 적층될 수 있다. 즉, 상기 카트리지는, 도면에 도시된 바와 같이, 좌우 방향으로 층을 이루도록 상호 결합될 수 있다. 또한, 이러한 카트리지의 상호 결합으로 인해, 카트리지의 결합 구조 내부에는 빈 공간이 형성될 수 있다. 따라서, 복수의 이차 전지(100)는, 카트리지의 결합으로 인해 형성된 내부 공간에 위치하여, 상호 적층 상태가 안정적으로 유지되고, 홀딩되어 유동이 방지되며, 외부의 충격으로부터 보호될 수 있다.
이를 위해, 상기 카트리지(200)는, 적층이 용이하도록 접촉되는 표면에 상호 대응되는 형태로 요철부가 형성될 수 있다. 예를 들어, 카트리지는 좌측에 돌출부가 형성되고, 우측에 그러한 돌출부에 대응되는 형태로 오목부가 형성될 수 있다. 이 경우, 카트리지가 적층되면, 좌측과 우측에 형성된 돌출부가 오목부에 삽입되는 형태로 서로 끼움 결합될 수 있다.
상기 카트리지는, 플라스틱과 같은 폴리머 재질로 구성될 수 있다. 폴리머의 경우, 성형성이 우수하고 전기 전도성이 낮아 배터리 모듈의 절연성을 확보하기가 용이하다. 다만, 본 발명이 반드시 이러한 카트리지의 특정 재질로 한정되는 것은 아니다.
상기 냉각 플레이트(300)는, 판상으로 형성되어, 넓은 면이 좌측과 우측을 향하도록 세워진 형태로 배치될 수 있다. 상기 냉각 플레이트(300)는, 카트리지의 각 단위 프레임에 형성되는 내부 공간을 채우는 형태로 구성되며, 테두리 부분이 단위 프레임에 위치하는 형태로 구성될 수 있다.
도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 플레이트(300)의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 7을 참조하면, 상기 냉각 플레이트(300)는 넓은 2개의 면을 갖도록 대략 판상형으로 형성될 수 있다. 특히, 카트리지(200)는 사각 링 형태로 구성될 수 있는데, 이 경우 상기 냉각 플레이트(300)는 이러한 카트리지(200)의 형태에 대응되도록, 도면에 도시된 바와 같은 사각 플레이트 형태로 구성될 수 있다.
상기 냉각 플레이트(300)는, 이차 전지(100)와 열교환이 가능하도록 열전도성 재질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 냉각 플레이트(300)는, 알루미늄과 같은 금속 재질로 구성될 수 있다. 따라서, 이차 전지(100)로부터 열이 발생하는 경우, 발생된 열은 냉각 플레이트(300)로 전달될 수 있다.
상기 냉각 플레이트(300)는, 카트리지(200)의 중앙부에 구비될 수 있다. 이에 대해서는, 도 8을 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
도 8은, 도 1의 A1-A1'선에 대한 단면도이다.
도 8을 참조하면, 상기 냉각 플레이트(300)는, 카트리지(200)의 상단에서 하단까지 길게 연장되게 상하 방향으로 세워진 형태로 구성될 수 있다. 이때, 냉각 플레이트(300)는, 카트리지(200)에서 좌우 방향으로 중앙 부분에 위치할 수 있다. 따라서, 카트리지(200)의 내부에 2개의 이차 전지(100)가 수납되는 경우, 냉각 플레이트(300)는 수납된 2개의 이차 전지(100) 사이에 개재될 수 있다. 따라서, 상기 냉각 플레이트(300)는, 좌측에 배치된 이차 전지(100)와 우측에 배치된 이차 전지(100)로부터 열을 흡수하여 상부 또는 하부 방향으로 전달할 수 있다.
또한, 상기 냉각 플레이트(300)는, 안착부(320)를 구비하여 이차 전지(100)의 하부가 안착되도록 구성될 수 있다. 이에 대해서는, 도 9 및 도 10을 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
도 9는 도 8의 B1 부분에 대한 확대도이고, 도 10은 도 9의 구성에서 이차 전지(100)와 냉각 플레이트(300)를 분리하여 나타낸 도면이다.
도 9와 도 10, 그리고 도 7 등을 참조하면, 상기 냉각 플레이트(300)는, 이차 전지(100)의 넓은 면, 즉 측면에 대면하는 본체(310)와 함께, 이러한 본체(310)에서 좌우 방향으로 돌출된 형태로 형성된 안착부(320)를 구비할 수 있다. 그리고, 이러한 안착부(320)에는, 이차 전지(100)의 하부가 안착될 수 있다. 즉, 이차 전지(100)는, 냉각 플레이트(300)의 안착부(320)의 상부에 놓여 하부가 안착부(320)에 접촉될 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 배터리 모듈 내부에서 이차 전지(100)가 보다 안정적으로 고정되어, 진동이나 충격 등으로 인한 이차 전지(100)나 전원 계통의 파손 등이 방지될 수 있다. 또한, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 이차 전지(100)와 카트리지(200) 사이의 공간이 감소되어 배터리 모듈의 소형화에 보다 유리할 수 있다. 더욱이, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 배터리 모듈의 냉각 성능이 증대될 수 있다.
특히, 이차 전지(100)는, 도 3 및 도 4의 구성에서 설명한 바와 같이, 전극 조립체(110)를 수납하는 수납부(I) 및 파우치 외장재(120)가 융착된 실링부(S)를 구비할 수 있다. 이때, 냉각 플레이트(300)의 안착부(320) 상부에는, 수납부(I)의 하부가 안착될 수 있다. 즉, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, F1으로 표시된 바와 같은 냉각 플레이트(300)의 안착부(320) 상면에는, I2로 표시된 바와 같은 이차 전지(100)의 수납부(I) 하부가 면접촉되는 형태로 안착될 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 이차 전지(100)와 냉각 플레이트(300) 사이의 접촉 면적이 증대되고, 열의 이동이 보다 신속하게 이루어질 수 있다. 이에 대해서는, 도 11을 참조하여, 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
도 11은, 이차 전지(100)의 하부에서 이차 전지(100)와 냉각 플레이트(300) 사이의 접촉 부분 및 열의 흐름 형태를 개략적으로 도식화하여 나타낸 도면이다. 도 11에서, 이차 전지(100)와 냉각 플레이트(300) 사이의 접촉 부분은 점선으로 나타내고, 열의 흐름은 화살표로 나타내도록 한다.
도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 점선으로 표시된 부분과 같이, 이차 전지(100)의 측면과 하부면 모두에서 냉각 플레이트(300)와 접촉될 수 있다. 즉, 이차 전지(100)는, 도 10에서 I1으로 표시된 부분과 같은 수납부(I) 좌측면 내지 우측면뿐 아니라, 도 10에서 I2로 표시된 부분과 같은 수납부(I) 하부면이 냉각 플레이트(300)에 접촉될 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 이차 전지(100)의 측면이 냉각 플레이트(300)의 본체(310)와 접촉될 수 있고, 이차 전지(100)의 하면이 냉각 플레이트(300)의 안착부(320)와 접촉될 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 이차 전지(100)와 냉각 플레이트(300) 사이의 접촉 면적이 확대되어, 이차 전지(100)와 냉각 플레이트(300) 사이의 열교환량이 증대될 수 있다.
더욱이, 도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 화살표로 표시된 바와 같이, 냉각 플레이트(300)의 두께 방향뿐 아니라, 냉각 플레이트(300)의 평면 방향으로 열이 전달될 수 있다. 즉, 이차 전지(100)로부터 발생된 열은, 수납부(I)의 측면 부분(I1)을 통해, 도면에서 좌우 방향, 즉 냉각 플레이트(300)의 두께 방향으로 전달될 수 있다. 뿐만 아니라, 이차 전지(100)로부터 발생된 열은, 수납부의 하부(I2)를 통해 도면에서 상하 방향, 즉 냉각 플레이트(300)의 평면 방향으로 전달될 수 있다.
특히, 냉각 플레이트(300) 내부에서의 열전달은 전체적으로 냉각 플레이트(300)의 평면 방향(도 11의 상하 방향)으로 이루어질 수 있으므로, 냉각 플레이트(300)의 평면 방향으로 열이 전달되는 경우, 냉각 플레이트(300)의 두께 방향으로 열이 전달되는 경우에 비해, 열이 보다 신속하게 전달될 수 있다. 따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 냉각 플레이트(300)의 두께 방향 열전달과 함께 냉각 플레이트(300)의 평면 방향 열전달이 함께 이루어질 수 있으므로, 열전달 속도가 크게 향상될 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 안착부(320)는, 실링부(S)와 접촉하도록 구성될 수 있다. 이에 대해서는, 도 12를 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
도 12는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 안착부(320)의 형태를 갖는 배터리 모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 12를 참조하면, C 부분에 표시된 바와 같이, 상기 안착부(320)에는 측부가 구비될 수 있으며, 이러한 안착부(320)의 측부에는 이차 전지의 실링부(S)가 접촉될 수 있다. 특히, 이차 전지의 실링부(S)는 적어도 일부분이 하부 방향으로 길게 연장되는 형태로 형성되고, 안착부(320)의 측부는 상하 방향으로 평평하게 구성됨으로써, 이차 전지의 실링부와 안착부(320)의 측부는 서로 면접촉될 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 이차 전지와 냉각 플레이트(300) 사이의 접촉 면적을 더욱 증대시켜 이차 전지와 냉각 플레이트(300) 사이의 열전달 효율이 보다 향상되도록 할 수 있다.
한편, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 냉각 플레이트(300)는, 이차 전지의 수납부(I)의 측부와 접촉하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 상기 냉각 플레이트(300)는, 좌측면이 좌측에 위치한 이차 전지의 우측부와 면접촉되고, 우측면이 우측에 위치한 이차 전지의 좌측부와 면접촉될 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 이차 전지와 냉각 플레이트(300) 사이에서 열이 직접 전도되어, 열전달 효율이 향상될 수 있다. 또한, 이차 전지와 냉각 플레이트(300) 사이의 공간을 줄여 배터리 모듈의 소형화를 달성하는데 용이하고, 이차 전지의 유동을 방지할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 안착부(320)는, 좌우 방향으로 갈수록 각각 낮아지는 방향으로 소정 각도 기울어진 형태의 경사면이 형성될 수 있다.
예를 들어, 도 10에 도시된 바를 참조하면, 상기 안착부(320)는, F1으로 표시된 바와 같이, 좌측 상부에 좌측으로 갈수록 낮아지는 형태로 구성된 경사면이 형성될 수 있고, 우측 상부에 우측으로 갈수록 낮아지는 형태로 구성된 경사면이 형성될 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 이차 전지(100)의 하부와 냉각 플레이트(300)의 안착부(320) 사이에 접촉성이 향상될 수 있다. 특히, 이차 전지(100)의 하부는, 이차 전지(100)에서 수납부(I)와 실링부(S)의 좌우 두께 차이로 인해 형성되는데, 이차 전지(100)가 세워진 상태에서 이러한 수납부(I)의 하부는 지면에 평행하지 않고, 지면으로부터 소정 각도 기울어진 형태로 구성될 수 있다. 따라서, 상기 실시예와 같이, 안착부(320)의 상부가 경사진 형태로 구성된 경우, 안착부(320)의 상부와 이차 전지(100)의 하부가 서로 대응되는 형태로 형성됨으로써, 상호 간 밀착성이 증대될 수 있다. 또한, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 이차 전지가 세워진 형태로 수평 방향으로 배열되는 형태의 배터리 모듈에 있어서, 이차 전지가 하부 방향으로 쉽게 밀착될 수 있도록 하여, 배터리 모듈의 조립이 보다 용이해질 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 안착부(320) 내부로 유입된 열이 냉각 플레이트(300)의 외부로 보다 신속하게 배출될 수 있다. 즉, 도 10의 구성을 참조하면, 냉각 플레이트(300)는, 대체로 얇은 플레이트 형태로 구성되되 안착부(320)에서 다른 부분에 비해 두꺼워지는 형태로 구성될 수 있다. 그리고, 안착부(320)에서 두꺼워진 냉각 플레이트(300)는, 안착부(320)의 하부에서 다시 얇은 플레이트 형태로 구성되어, 안착부(320)로 유입된 열이 안착부(320) 하부의 얇은 부분을 통해 카트리지(200)의 외부로 배출될 수 있다. 이 경우, 안착부(320)와 이차 전지의 넓은 접촉 면적을 통해 유입된 열은 중앙의 좁은 배출 경로를 통해 외부로 배출될 수 있다. 이때, 상기 실시예와 같이, 안착부(320)의 좌측 단부와 우측 단부가 안착부(320)의 중앙 부분에 비해 높이가 낮도록 구성되면, 안착부(320)의 좌측 단부 내지 우측 단부와 안착부(320)의 중앙 하부에 위치한 배출 경로 사이의 거리가 좁혀짐으로써, 안착부(320)로 유입된 열이 중앙부에 위치한 배출 경로로 보다 용이하게 배출될 수 있다.
또한, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 동일한 수평 거리를 기준으로, 냉각 플레이트(300)의 안착부(320)와 이차 전지의 실링부(S) 하부 사이의 접촉 면적이 더욱 증대되어, 냉각 성능 향상과 배터리 모듈의 소형화 달성에 보다 용이할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 안착부(320)는, 좌측과 우측에 각각 상하 방향으로 평평한 면이 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 12의 구성을 참조하면, 상기 안착부(320)는, C 부분에 표시된 바와 같이, 좌측면과 우측면이 각각 지면에 수직한 방향으로 평평하게 형성될 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 이차 전지의 실링부와 냉각 플레이트(300)의 안착부(320) 사이에서 면접촉이 보다 용이하게 달성될 수 있다. 특히, 이차 전지의 실링부는 적어도 일부분이 지면에 수직한 방향으로 평평하게 구성될 수 있는데, 이러한 부분이 안착부(320)의 측면과 접촉될 수 있다. 이때, 이차 전지의 실링부의 단부는, 좌측 또는 우측 방향으로 폴딩되어, 배터리 모듈의 컴팩트화를 도모할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 냉각 플레이트(300)는, 관통부(330) 및 노출부(340)를 구비할 수 있다.
상기 관통부(330)는, 냉각 플레이트(300)에서 카트리지(200)를 관통하는 부분이라 할 수 있다. 예를 들어, 도 9 및 도 10의 구성을 참조하면, 상기 관통부(330)는, 카트리지(200)의 내측에 위치한 안착부(320)의 하부에서 외부 방향, 즉 하부 방향으로 연장되는 형태로 구성되어, 카트리지(200)를 관통하는 형태로 구성될 수 있다. 이를 위해, 카트리지(200)는 이러한 관통부(330)가 관통될 수 있도록, 도면에서 H로 표시된 바와 같이, 카트리지(200)의 하부에 관통구가 형성될 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 냉각 플레이트(300)의 관통부(330)가 카트리지(200)의 관통구(H)에 끼움 결합됨으로써, 냉각 플레이트(300)와 카트리지(200) 사이의 결합력이 확보될 수 있다.
특히, 상기 관통부(330)는, 안착부(320)보다 좌우 방향 두께가 얇게 구성될 수 있다. 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 넓은 관통구(H)로 인해 카트리지(200)의 기계적 강성이 약화되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 노출부(340)는, 냉각 플레이트(300)에서 카트리지(200)의 외부로 노출된 부분이라 할 수 있다. 예를 들어, 도 9 및 도 10의 구성을 참조하면, 상기 노출부(340)는, 관통부(330)의 하부에서 연장되어 카트리지(200)의 하부 단위 프레임(202)의 하부에 위치할 수 있다.
이 경우, 상기 노출부(340)에는 공기나 냉각수와 같은 냉각 유체가 흐르도록 냉각 유로가 접촉 내지 인접하여 구비될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 중공이 형성되고 중공에 냉각수가 흐르는 냉각 파이프(400)를 포함할 수 있는데, 이 경우 상기 노출부(340)에는 이러한 냉각 파이프(400)가 직접 접촉하도록 구성될 수 있다. 또는, 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 상기 노출부(340)에 공기가 직접 접촉되도록 구성될 수 있다.
특히, 상기 노출부(340)는, 수평 방향으로 평평하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 7 및 도 9 내지 도 12에 도시된 바를 참조하면, 상기 노출부(340)는, 좌우 방향 및 전후 방향으로 평평하게 형성될 수 있다. 이때, 관통부(330)는 카트리지(200)의 중앙 부분에 위치할 수 있는데, 이 경우 노출부(340)는 관통부(330)의 외측 단부에서 좌우 방향으로 연장된 형태로 평평하게 형성될 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 냉각 플레이트(300)와 냉각 유체의 접촉 면적을 증대시켜 배터리 모듈의 냉각 성능을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 배터리 모듈에 냉각 파이프가 포함된 경우, 냉각 파이프(400)는 평평하게 형성된 노출부(340)에 면접촉되어, 열전달 효율이 향상되도록 할 수 있다.
또한, 상기 노출부(340)는, 인접하는 냉각 플레이트(300)의 노출부(340)와 좌우 단부가 상호 접촉된 형태로 구성될 수 있다.
예를 들어, 도 9 내지 도 11의 구성에서, 상기 노출부(340)는 카트리지(200)의 하부 단위 프레임(202)과 좌우 방향 길이가 동일하게 형성될 수 있다. 이 경우, 카트리지(200)가 좌우 방향으로 적층되면, 각 카트리지(200)의 노출부(340)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 좌측 단부와 우측 단부가 상호 접촉될 수 있다. 즉, 소정 카트리지(200)에 구비된 냉각 플레이트(300)의 노출부(340)의 좌측 단부는 좌측에 위치한 카트리지(200)의 노출부(340)의 우측 단부와 접촉될 수 있다. 또한, 소정 카트리지(200)에 구비된 냉각 플레이트(300)의 노출부(340)의 우측 단부는 우측에 위치한 카트리지(200)의 노출부(340)의 좌측 단부와 접촉될 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 카트리지(200) 간 냉각 플레이트(300)가 서로 접촉되므로, 특정 카트리지(200)에 수납된 이차 전지(100)에서 열이 많이 발생하더라도 발생된 열은 해당 카트리지(200)에 장착된 냉각 플레이트(300)뿐 아니라, 다른 카트리지(200)에 장착된 냉각 플레이트(300)로 전달될 수 있다. 그러므로, 특정 이차 전지에서 발생된 열이 해당 이차 전지에 인접한 냉각 플레이트(300)뿐 아니라, 다른 냉각 플레이트(300)로 분산되어 냉각 성능이 보다 향상될 수 있다.
도 13은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 하부 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 13을 참조하면, 상기 관통구(H)와 상기 관통부(330)는, 카트리지(200)의 하부 또는 상부에 둘 이상 형성될 수 있다. 예를 들어, 카트리지(200)는, 도 13에 도시된 바와 같이, 하부 단위 프레임(202)에 2개의 관통구(H)를 구비할 수 있다. 그리고, 냉각 플레이트(300)는, 안착부(320)의 하부에 2개의 관통부(330)를 구비할 수 있다. 이 경우, 2개의 관통부(330)는 각각 서로 다른 관통구(H)에 삽입될 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 다수의 관통구(H)를 통해 열이 배출될 수 있으므로, 안착부(320)로 유입된 열이 노출부(340)로 보다 원활하게 전달될 수 있다. 또한, 다수의 관통부(330)와 관통구(H) 사이의 결합을 통해 냉각 플레이트(300)와 카트리지(200) 사이의 결합이 보다 안정적으로 유지될 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 안착부(320)는, 하부가 카트리지(200)의 상부에 안착될 수 있다. 예를 들어, 상기 안착부(320)는, 도 9에서 D 부분에 도시된 바와 같이, 하부가 카트리지(200)의 하부 단위 프레임(202)의 상면에 접촉된 상태로 놓일 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 냉각 플레이트(300)와 카트리지(200) 사이의 결합이 보다 안정적으로 유지될 수 있고, 냉각 플레이트(300)의 중앙 부분이 수평 방향으로 휘는 것을 방지할 수 있다. 더욱이, 안착부(320)는, 도면에 도시된 바와 같이 하단부가 수평 방향으로 평평한 형태로 구성될 수 있으며, 이와 같이 평평하게 형성된 안착부(320)의 하단이 평평하게 형성된 하부 단위 프레임(202)의 상면에 접촉될 수 있다.
특히, 상기 카트리지(200)는, 안착부(320)가 안착되는 부분에 상부 방향으로 돌출되는 형태로 돌기(210)가 형성될 수 있다.
예를 들어, 도 9 및 도 13에 도시된 바와 같이, 카트리지(200)의 하부 단위 프레임(202)에는, 상부 방향으로 돌기(210)가 형성될 수 있다. 더욱이, 이러한 돌기(210)는 관통구(H)가 형성된 부분에 마련될 수 있다. 이 경우, 냉각 플레이트(300)의 안착부(320)는, 이러한 돌기(210)의 상단에 접촉하여 안착될 수 있으며, 관통부(330)는 돌기(210)의 중앙에 형성된 관통구(H)에 삽입될 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 관통구(H)가 형성된 부분에서 카트리지(200)의 기계적 강성이 강화될 수 있다. 즉, 카트리지(200)에서 관통구(H)가 형성된 부분은 다른 부분에 비해 기계적 강도가 약화될 수 있으나, 돌기(210)를 통해 다른 부분보다 두께가 두꺼워짐으로써 이러한 기계적 강도의 약화가 방지될 수 있다.
한편, 상기 실시예에서는, 이차 전지(100), 카트리지(200) 및 냉각 플레이트(300)에 대하여 하부 구성을 위주로 설명되었으나, 배터리 모듈의 상부는 하부와 대칭되는 형태로 구성될 수 있으므로, 상술한 내용 중 여러 부분이 이차 전지(100), 카트리지(200) 및 냉각 플레이트(300)의 상부 구성에도 적용될 수 있다.
예를 들어, 카트리지(200)의 관통구(H)나 냉각 플레이트(300)의 관통부(330) 및 노출부(340) 등은 카트리지(200)와 냉각 플레이트(300)의 상부에도 적용될 수 있다. 즉, 카트리지(200)는, 상부 단위 프레임(201)에 하나 이상의 관통구(H)가 형성될 수 있으며, 냉각 플레이트(300)는, 이러한 관통구(H)에 대응하여 상부에 관통부(330)를 구비할 수 있다. 그리고, 냉각 플레이트(300)는 이러한 관통부(330)로부터 연장되어 상부 단위 프레임(201)의 외부로 노출된 노출부(340)를 구비할 수 있다. 이처럼, 냉각 플레이트(300)는, 카트리지(200)의 상부 단위 프레임을 관통하여 상부 단위 프레임(201)의 상부에 노출되는 형태로 구성될 수도 있다.
또한, 상기 냉각 플레이트(300)는, 하부에 구비된 안착부(320)에 대응되는 형태로, 상부에 접촉부를 더 구비할 수 있다.
상기 접촉부는, 냉각 플레이트(300)의 본체(310)에서, 좌우 방향으로 돌출된 형태로 형성될 수 있다. 그리고, 이러한 접촉부의 하부에는 이차 전지(100)의 상부가 접촉될 수 있다. 특히, 상기 접촉부의 하부에는, 이차 전지의 수납부 상부가 접촉될 수 있다. 그리고, 상기 접촉부의 측부에는 이차 전지의 상부 실링부가 접촉될 수 있다.
더욱이, 이차 전지(100)의 상부 형태는 하부 형태와 상하 대칭되는 형태로 형성될 수 있으므로, 상기 접촉부는, 안착부(320)의 형태와 상하 대칭되는 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 접촉부는, 좌우 방향으로 갈수록 각각 낮아지는 방향으로 소정 각도 기울어진 형태의 경사면이 하부에 형성될 수 있다. 또한, 상기 접촉부는, 좌측과 우측에 각각 상하 방향으로 평평한 면이 형성될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 배터리 모듈에 있어서 카트리지는 냉각 플레이트가 삽입된 상태에서 사출 성형되는, 인서트 사출 방식으로 제조될 수 있다. 다만, 본 발명이 반드시 이러한 제조 방식으로 제한되는 것은 아니며, 다른 다양한 방식으로 냉각 플레이트와 카트리지가 제조될 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 팩은, 본 발명에 따른 배터리 모듈을 하나 이상 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 이러한 배터리 모듈 이외에, 이러한 배터리 모듈을 수납하기 위한 팩 케이스, 배터리 모듈의 충방전을 제어하기 위한 각종 장치, 이를테면 BMS(Battery Management System), 전류 센서, 퓨즈 등을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 모듈은, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 자동차에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 자동차는, 본 발명에 따른 배터리 모듈을 포함할 수 있다. 특히, 전기 자동차와 같이 배터리로부터 구동력을 얻는 자동차의 경우, 배터리 모듈의 냉각 성능은 매우 중요하다. 따라서, 이러한 자동차에 본 발명에 따른 배터리 모듈이 적용되는 경우, 효과적인 냉각 성능으로 안정적이고 안전한 배터리 모듈이 제공될 수 있다.
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.
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.
100: 이차 전지
I: 수납부, S: 실링부
110: 전극 조립체, 120: 파우치 외장재, 130: 전극 리드
200: 카트리지
201: 상부 단위 프레임, 202: 하부 단위 프레임, 203: 전방 단위 프레임, 204: 후방 단위 프레임
210: 돌기, H: 관통구
300: 냉각 플레이트
310: 본체, 320: 안착부, 330: 관통부, 340: 노출부
400: 냉각 파이프

Claims (6)

  1. 상하 방향으로 세워진 형태로 좌우 방향으로 나란하게 배열된 복수의 이차 전지; 및
    판상의 열전도성 재질로 구성되며, 2개의 이차 전지 사이에 개재되고, 좌우 방향으로 돌출된 형태로 형성되어 상기 이차 전지의 하부가 안착되는 안착부를 구비하는 냉각 플레이트
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이차 전지는, 전극과 분리막의 조립체와 전해액을 수납하는 수납부 및 파우치 외장재가 융착된 실링부를 구비하고,
    상기 안착부의 상부에는 상기 수납부의 하부가 안착된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 안착부의 측부에는 상기 실링부가 접촉하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 냉각 플레이트는, 좌우 방향으로 돌출된 형태로 형성되어 상기 이차 전지의 상부가 접촉되는 접촉부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 배터리 모듈을 포함하는 자동차.
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