(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024138225
(43)【公開日】2024-10-08
(54)【発明の名称】バッテリモジュール及びそれを備えたバッテリパック
(51)【国際特許分類】
H01M 50/204 20210101AFI20241001BHJP
H01M 10/613 20140101ALI20241001BHJP
H01M 10/6556 20140101ALI20241001BHJP
H01M 10/647 20140101ALI20241001BHJP
H01M 10/6554 20140101ALI20241001BHJP
H01M 50/284 20210101ALI20241001BHJP
H01M 50/505 20210101ALI20241001BHJP
H01M 50/289 20210101ALI20241001BHJP
【ＦＩ】
H01M50/204 401H
H01M10/613
H01M10/6556
H01M10/647
H01M10/6554
H01M50/204 201
H01M50/284
H01M50/505
H01M50/289
【審査請求】未請求
【請求項の数】36
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024048314
(22)【出願日】2024-03-25
(31)【優先権主張番号】10-2023-0039390
(32)【優先日】2023-03-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2023-0058401
(32)【優先日】2023-05-04
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(71)【出願人】
【識別番号】590002817
【氏名又は名称】三星エスディアイ株式会社
【氏名又は名称原語表記】ＳＡＭＳＵＮＧ ＳＤＩ Ｃｏ．， ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】１５０－２０ Ｇｏｎｇｓｅ－ｒｏ，Ｇｉｈｅｕｎｇ－ｇｕ，Ｙｏｎｇｉｎ－ｓｉ， Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－ｄｏ， ４４６－９０２ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 達彦
(72)【発明者】
【氏名】金 俊燮
【テーマコード（参考）】
5H031
5H040
5H043
【Ｆターム（参考）】
5H031AA09
5H031KK08
5H040AA28
5H040AA31
5H040DD03
5H040DD08
5H043AA09
5H043FA04
5H043LA22
(57)【要約】
【課題】バッテリモジュール及びそれを備えたバッテリパックを提供する。
【解決手段】バッテリモジュールは、それぞれ第１方向に沿って両端部と、両端部間の側面と、を含む多数のバッテリセル；及び多数のバッテリセル；を収容するケースであって、ケースは、多数のバッテリセルを介在して互いに対向するように結合される第１、第２ホルダと、第１、第２ホルダ上に重畳するものであって、バッテリセルの側面に向かう第２方向と対向する収容断面を含む収容タンクと、互いに異なる方向に対向する互いに異なる流路断面と、を含む。本発明によれば、それぞれ多数のバッテリセルを含むバッテリモジュール及び多数のバッテリモジュールを含むバッテリパックにおいて、冷却流体の流動及び結露水の除去のための構造が設けられるバッテリモジュール及びバッテリパックが提供される。
【選択図】図２
【解決手段】バッテリモジュールは、それぞれ第１方向に沿って両端部と、両端部間の側面と、を含む多数のバッテリセル；及び多数のバッテリセル；を収容するケースであって、ケースは、多数のバッテリセルを介在して互いに対向するように結合される第１、第２ホルダと、第１、第２ホルダ上に重畳するものであって、バッテリセルの側面に向かう第２方向と対向する収容断面を含む収容タンクと、互いに異なる方向に対向する互いに異なる流路断面と、を含む。本発明によれば、それぞれ多数のバッテリセルを含むバッテリモジュール及び多数のバッテリモジュールを含むバッテリパックにおいて、冷却流体の流動及び結露水の除去のための構造が設けられるバッテリモジュール及びバッテリパックが提供される。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
それぞれ第１方向に沿って両端部と、両端部間の側面と、を含む多数のバッテリセルと、
前記多数のバッテリセルと、を収容するケースであって、
前記ケースは、
多数のバッテリセルを介在して互いに対向するように結合される第１、第２ホルダと、
第１、第２ホルダ上に重畳するものであって、バッテリセルの側面に向かう第２方向と対向する収容断面を含む収容タンクと、
互いに異なる方向に対向する互いに異なる流路断面と、を含む、バッテリモジュール。
前記多数のバッテリセルと、を収容するケースであって、
前記ケースは、
多数のバッテリセルを介在して互いに対向するように結合される第１、第２ホルダと、
第１、第２ホルダ上に重畳するものであって、バッテリセルの側面に向かう第２方向と対向する収容断面を含む収容タンクと、
互いに異なる方向に対向する互いに異なる流路断面と、を含む、バッテリモジュール。
【請求項2】
前記流路断面は、ｉ）前記第１、第２ホルダに形成された第１、第２オープニング及びｉｉ）前記収容タンクに形成された排気管からなることを特徴とする請求項１に記載のバッテリモジュール。
【請求項3】
前記第１、第２オープニングは、前記第２方向と対向する流路断面を形成することを特徴とする請求項２に記載のバッテリモジュール。
【請求項4】
前記第１、第２オープニングの流路断面は、前記収容タンクの収容断面と平行に形成されることを特徴とする請求項２に記載のバッテリモジュール。
【請求項5】
前記第１、第２ホルダは、多数のバッテリセルを介在させて第２方向に沿って互いに対向して配置される上板及び下板をそれぞれ含み、
前記第１、第２オープニングは、前記上板及び下板にそれぞれ形成されることを特徴とする請求項２に記載のバッテリモジュール。
前記第１、第２オープニングは、前記上板及び下板にそれぞれ形成されることを特徴とする請求項２に記載のバッテリモジュール。
【請求項6】
前記収容タンクは、前記第２方向に沿って前記ケースの下部を形成するように、第１、第２ホルダの下板上に重畳して配置されることを特徴とする請求項５に記載のバッテリモジュール。
【請求項7】
前記第１、第２ホルダは、前記上板に形成された第１オープニングの対と、前記下板に形成された第２オープニングの対と、をそれぞれ含むことを特徴とする請求項５に記載のバッテリモジュール。
【請求項8】
前記排気管は、前記第１方向と対向する流路断面を形成することを特徴とする請求項２に記載のバッテリモジュール。
【請求項9】
前記流路断面は、冷却流体の流れを収容し、
前記収容断面は、冷却流体の流れと共に、結露水を収容することを特徴とする請求項１に記載のバッテリモジュール。
前記収容断面は、冷却流体の流れと共に、結露水を収容することを特徴とする請求項１に記載のバッテリモジュール。
【請求項10】
前記収容タンクは、第２方向に沿って前記収容断面を形成するように開放された上部と、密閉された底壁と、を含むことを特徴とする請求項１に記載のバッテリモジュール。
【請求項11】
前記底壁には、結露水の排出のためのドレインが形成されていないことを特徴とする請求項１０に記載のバッテリモジュール。
【請求項12】
前記収容タンクは、前記収容断面を取り囲み、前記第１、第２ホルダ上に重畳して取り付けられる上部フランジ部と、
前記上部フランジ部と底壁との間に形成された側壁と、をさらに含み、
前記排気管は、前記側壁のうち、前記第１方向に沿って互いに対向する第１、第２側壁上に形成されることを特徴とする請求項１０に記載のバッテリモジュール。
前記上部フランジ部と底壁との間に形成された側壁と、をさらに含み、
前記排気管は、前記側壁のうち、前記第１方向に沿って互いに対向する第１、第２側壁上に形成されることを特徴とする請求項１０に記載のバッテリモジュール。
【請求項13】
前記第１、第２側壁は、第１方向に沿って前記排気管に向かって収斂する傾斜面を含むことを特徴とする請求項１２に記載のバッテリモジュール。
【請求項14】
第１方向に沿ってバッテリセルと反対となる第１、第２ホルダ上に配置される、第１、第２回路基板をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のバッテリモジュール。
【請求項15】
前記第１、第２ホルダと第１、第２回路基板との間には、前記バッテリセルを互いに電気的に連結するための第１、第２サブバスバーが介在することを特徴とする請求項１４に記載のバッテリモジュール。
【請求項16】
前記バッテリセルは、
第２方向に沿う列及び第１、第２方向と交差する第３方向に沿う行を含む、多数の列と行とに配列され、
第２方向に沿う列の数は、第３方向に沿う行の数より多くなるように配列されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリモジュール。
第２方向に沿う列及び第１、第２方向と交差する第３方向に沿う行を含む、多数の列と行とに配列され、
第２方向に沿う列の数は、第３方向に沿う行の数より多くなるように配列されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリモジュール。
【請求項17】
隣接列のバッテリセルは、第１方向に沿って互いに反転されるパターンで配列され、
隣接行のバッテリセルは、第１方向に沿って互いに反転されるパターンで配列されることを特徴とする請求項１６に記載のバッテリモジュール。
隣接行のバッテリセルは、第１方向に沿って互いに反転されるパターンで配列されることを特徴とする請求項１６に記載のバッテリモジュール。
【請求項18】
前記バッテリセルと電気的に連結されて充放電経路を形成することにより、互いに異なる極性の入出力端子の対を含む端子列は、前記第１、第２ホルダのうち、択一的に第１ホルダ側に形成されることを特徴とする請求項１７に記載のバッテリモジュール。
【請求項19】
請求項１のバッテリモジュールが第１、第２方向と交差する第３方向に沿って配列された多数のバッテリモジュールを含むモジュール組立体を備える、バッテリパック。
【請求項20】
互いに等しいモジュール組立体を形成するように、第３方向に沿って配列された互いに隣接するバッテリモジュールを電気的に連結する第１バスバーをさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載のバッテリパック。
【請求項21】
前記第１バスバーは、互いに同等な長さを有し、第３方向に沿って延びる多数の第１バスバーを含むことを特徴とする請求項２０に記載のバッテリパック。
【請求項22】
前記モジュール組立体は、第１方向に沿って配列された多数のモジュール組立体を含むことを特徴とする請求項１９に記載のバッテリパック。
【請求項23】
互いに等しいモジュール組立体を形成するように、第３方向に沿って配列された互いに隣接するバッテリモジュールは、第１方向に沿って互いに同じ向きに配置され、
互いに異なるモジュール組立体を形成するように、第１方向に沿って配列された互いに隣接するバッテリモジュールは、第１方向に沿って互いに逆向きに配置されることを特徴とする請求項２２に記載のバッテリパック。
互いに異なるモジュール組立体を形成するように、第１方向に沿って配列された互いに隣接するバッテリモジュールは、第１方向に沿って互いに逆向きに配置されることを特徴とする請求項２２に記載のバッテリパック。
【請求項24】
互いに等しいモジュール組立体を形成するように、第３方向に沿って配列された互いに隣接するバッテリモジュールは、第１方向に沿って互いに等しい前方位置または後方位置に配置された第１ホルダまたは第２ホルダを含み、
互いに異なるモジュール組立体を形成するように、第１方向に沿って配列された隣接するバッテリモジュールは、第１方向に沿って互いに異なる前方位置または後方位置に配置された第１ホルダまたは第２ホルダを含むことを特徴とする請求項２３に記載のバッテリパック。
互いに異なるモジュール組立体を形成するように、第１方向に沿って配列された隣接するバッテリモジュールは、第１方向に沿って互いに異なる前方位置または後方位置に配置された第１ホルダまたは第２ホルダを含むことを特徴とする請求項２３に記載のバッテリパック。
【請求項25】
前記モジュール組立体は、第１方向に沿って順次に配列された第１ないし第３モジュール組立体を含み、
前記第１、第２モジュール組立体の端子列は、第１方向に沿って相対的に遠い位置に配置され、
前記第２、第３モジュール組立体の端子列は、第１方向に沿って相対的に隣接した位置に配置されることを特徴とする請求項２３に記載のバッテリパック。
前記第１、第２モジュール組立体の端子列は、第１方向に沿って相対的に遠い位置に配置され、
前記第２、第３モジュール組立体の端子列は、第１方向に沿って相対的に隣接した位置に配置されることを特徴とする請求項２３に記載のバッテリパック。
【請求項26】
第１方向に沿って延びつつ、前記第１ないし第３モジュール組立体のうち互いに隣接するモジュール組立体を互いに電気的に連結する第２バスバーをさらに含み、
前記第２バスバーは、
前記第１、第２モジュール組立体の端子列を互いに電気的に連結するように、第１方向に沿って相対的に長く延びる第２バスバーと、
前記第２、第３モジュール組立体の端子列を互いに電気的に連結するように、第１方向に沿って相対的に短く延びるさらに他の第２バスバーと、を含むことを特徴とする請求項２５に記載のバッテリパック。
前記第２バスバーは、
前記第１、第２モジュール組立体の端子列を互いに電気的に連結するように、第１方向に沿って相対的に長く延びる第２バスバーと、
前記第２、第３モジュール組立体の端子列を互いに電気的に連結するように、第１方向に沿って相対的に短く延びるさらに他の第２バスバーと、を含むことを特徴とする請求項２５に記載のバッテリパック。
【請求項27】
第１方向に沿ってモジュール組立体と隣接するように配置されるフレームをさらに含むことを特徴とする請求項２２に記載のバッテリパック。
【請求項28】
前記フレームは、
第１方向に沿って互いに隣接するように配置されるモジュール組立体の間に介在する補強フレームと、
第１方向に沿って最外郭モジュール組立体の外郭に配置されるエンドフレームと、をさらに含むことを特徴とする請求項２７に記載のバッテリパック。
第１方向に沿って互いに隣接するように配置されるモジュール組立体の間に介在する補強フレームと、
第１方向に沿って最外郭モジュール組立体の外郭に配置されるエンドフレームと、をさらに含むことを特徴とする請求項２７に記載のバッテリパック。
【請求項29】
前記フレームには、隣接するバッテリモジュールの排気管が嵌め込まれる挿入部が形成されることを特徴とする請求項２８に記載のバッテリパック。
【請求項30】
前記補強フレームは、互いに反対となる第１、第２面を含み、前記挿入部は、前記第１、第２面を貫通しつつ、第１、第２面で互いに対して対称的に形成され、
前記補強フレームの両側に配置されたバッテリモジュールの排気管は、前記補強フレームの第１、第２面に向かって同じ挿入部に嵌め込まれることを特徴とする請求項２９に記載のバッテリパック。
前記補強フレームの両側に配置されたバッテリモジュールの排気管は、前記補強フレームの第１、第２面に向かって同じ挿入部に嵌め込まれることを特徴とする請求項２９に記載のバッテリパック。
【請求項31】
前記補強フレームの第１面に向かって嵌め込まれる排気管を含む一群のバッテリモジュールは、第３方向に沿って配列されて互いに等しいモジュール組立体を形成し、
前記補強フレームの第２面に向かって嵌め込まれる排気管を含むさらに他の一群のバッテリモジュールは、第３方向に沿って配列されて互いに等しいモジュール組立体を形成することを特徴とする請求項３０に記載のバッテリパック。
前記補強フレームの第２面に向かって嵌め込まれる排気管を含むさらに他の一群のバッテリモジュールは、第３方向に沿って配列されて互いに等しいモジュール組立体を形成することを特徴とする請求項３０に記載のバッテリパック。
【請求項32】
前記挿入部は、
前記排気管の流路断面と流体的に接続される連通ホールと、
前記連通ホールの少なくとも一部を取り囲み、前記排気管の端部周囲に沿って形成されたストッパと、
前記ストッパの少なくとも一部を取り囲みつつ、第１方向に沿ってストッパから段付きとなった段差部を形成するリブと、を含むことを特徴とする請求項２９に記載のバッテリパック。
前記排気管の流路断面と流体的に接続される連通ホールと、
前記連通ホールの少なくとも一部を取り囲み、前記排気管の端部周囲に沿って形成されたストッパと、
前記ストッパの少なくとも一部を取り囲みつつ、第１方向に沿ってストッパから段付きとなった段差部を形成するリブと、を含むことを特徴とする請求項２９に記載のバッテリパック。
【請求項33】
前記段差部は、前記排気管の少なくとも一部を取り囲みつつ、排気管の動きを阻止することを特徴とする請求項３２に記載のバッテリパック。
【請求項34】
前記連通ホールは、第１方向に沿って両側に配置された排気管の流路断面と流体的に接続されつつ、前記第１方向に沿って前記連通ホールを貫通した補強フレームを横切って延びる排気経路を形成することを特徴とする請求項３２に記載のバッテリパック。
【請求項35】
前記第１方向に沿って排気経路は、開放された一端と閉鎖された他端を含むことを特徴とする請求項３４に記載のバッテリパック。
【請求項36】
前記エンドフレームは、第１方向に沿って配列されたモジュール組立体の両側外郭に配置される第１、第２エンドフレームを含み、
前記第１エンドフレームは、排気経路の開放された一端を形成することにより、流体ポンプが連結される接続管を含み、
前記第２エンドフレームは、排気経路の閉鎖された他端を形成することにより、前記排気経路と連結されるホールを含まないことを特徴とする請求項３５に記載のバッテリパック。
前記第１エンドフレームは、排気経路の開放された一端を形成することにより、流体ポンプが連結される接続管を含み、
前記第２エンドフレームは、排気経路の閉鎖された他端を形成することにより、前記排気経路と連結されるホールを含まないことを特徴とする請求項３５に記載のバッテリパック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、バッテリモジュール及びそれを備えたバッテリパックに関する。
【背景技術】
【0002】
通常、二次電池は、充電不可能な一次電池とは異なり、充電及び放電が可能な電池である。二次電池は、モバイル機器、電気自動車、ハイブリッド自動車、電気自転車、無停電電源供給装置などのエネルギー源として使用され、適用される外部機器の種類によって単一電池の形態として使用されたり、多数の電池を連結して１つの単位にまとめたパック形態として使用されたりする。
【0003】
携帯電話のような小型モバイル機器は、単一電池の出力と容量で所定時間作動が可能であるが、ノート型パソコンのようにさらに大きいサイズのモバイル機器や電力消耗の多い電気自動車、ハイブリッド自動車のように長時間駆動、高電力駆動が必要な場合には、出力及び容量の問題で多数の電池を含むパック形態が選好され、内蔵された電池数によって出力電圧や出力電流を高めうる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明が解決しようとする課題は、それぞれ多数のバッテリセルを含むバッテリモジュール及び多数のバッテリモジュールを含むバッテリパックにおいて、冷却流体の流動及び結露水の除去のための構造が設けられるバッテリモジュール及びバッテリパックを含む。
【0005】
本発明の一実施形態は、それぞれ多数のバッテリセルを含むバッテリモジュール及び多数のバッテリモジュールを含むバッテリパックにおいて、電気的な連結が単純化されるバッテリモジュール及びバッテリパックを含む。
【0006】
本発明の一実施形態は、それぞれ多数のバッテリセルを含むバッテリモジュール及び多数のバッテリモジュールを備えるバッテリパックにおいて、位置による温度散布が減り、均一な冷却性能が発揮されるバッテリモジュール及びバッテリパックを含む。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記のような目的及びその他の目的を達成するために、本発明のバッテリモジュールは、
それぞれ第１方向に沿って両端部と、両端部間の側面と、を含む多数のバッテリセル；及び前記多数のバッテリセル；を収容するケースであって、前記ケースは、多数のバッテリセルを介在して互いに対向するように結合される第１、第２ホルダと、第１、第２ホルダ上に重畳するものであって、バッテリセルの側面に向かう第２方向と対向する収容断面を含む収容タンクと、互いに異なる方向に対向する互いに異なる流路断面と、を含む。
それぞれ第１方向に沿って両端部と、両端部間の側面と、を含む多数のバッテリセル；及び前記多数のバッテリセル；を収容するケースであって、前記ケースは、多数のバッテリセルを介在して互いに対向するように結合される第１、第２ホルダと、第１、第２ホルダ上に重畳するものであって、バッテリセルの側面に向かう第２方向と対向する収容断面を含む収容タンクと、互いに異なる方向に対向する互いに異なる流路断面と、を含む。
【0008】
例えば、前記流路断面は、ｉ）前記第１、第２ホルダに形成された第１、第２オープニング及びｉｉ）前記収容タンクに形成された排気管に形成されうる。
【0009】
例えば、前記第１、第２オープニングは、前記第２方向と対向する流路断面を形成することができる。
【0010】
例えば、前記第１、第２オープニングの流路断面は、前記収容タンクの収容断面と平行に形成されうる。
【0011】
例えば、前記第１、第２ホルダは、多数のバッテリセルを介在して第２方向に沿って互いに対向して配置される上板及び下板をそれぞれ含み、前記第１、第２オープニングは、前記上板及び下板にそれぞれ形成されうる。
【0012】
例えば、前記収容タンクは、前記第２方向に沿って前記ケースの下部を形成するように、第１、第２ホルダの下板上に重畳して配置されうる。
【0013】
例えば、前記第１、第２ホルダは、前記上板に形成された第１オープニングの対と、前記下板に形成された第２オープニングの対と、をそれぞれ含む。
【0014】
例えば、前記排気管は、前記第１方向と対向する流路断面を形成する。
【0015】
例えば、前記流路断面は、冷却流体の流れを収容し、前記収容断面は、冷却流体の流れと共に、結露水を収容しうる。
【0016】
例えば、前記収容タンクは、第２方向に沿って前記収容断面を形成するように開放された上部と、密閉された底壁と、を含みうる。
【0017】
例えば、前記底壁には、結露水の排出のためのドレインが形成されない。
【0018】
例えば、前記収容タンクは、前記収容断面を取り囲み、前記第１、第２ホルダ上に重畳して取り付けられる上部フランジ部と、前記上部フランジ部と底壁との間に形成された側壁と、をさらに含み、前記排気管は、前記側壁のうち、前記第１方向に沿って互いに対向する第１、第２側壁上に形成されうる。
【0019】
例えば、前記第１、第２側壁は、第１方向に沿って前記排気管に向かって収斂する傾斜面を含みうる。
【0020】
例えば、前記バッテリモジュールは、第１方向に沿ってバッテリセルと反対となる第１、第２ホルダ上に配置される第１、第２回路基板をさらに含みうる。
【0021】
例えば、前記第１、第２ホルダと第１、第２回路基板との間には、前記バッテリセルを互いに電気的に連結するための第１、第２サブバスバーが介在しうる。
【0022】
例えば、前記バッテリセルは、第２方向に沿う列及び第１、第２方向と交差する第３方向に沿う行を含む、多数の列と行とに配列され、第２方向に沿う列の数は、第３方向に沿う行の数より多くなるように配列されうる。
【0023】
例えば、隣接列のバッテリセルは、第１方向に沿って互いに反転されるパターンで配列され、隣接行のバッテリセルは、第１方向に沿って互いに反転されるパターンで配列されうる。
【0024】
例えば、前記バッテリセルと電気的に連結されて充放電経路を形成することにより、互いに異なる極性の入出力端子の対を含む端子列は、前記第１、第２ホルダのうち、択一的に第１ホルダ側に形成されうる。
【0025】
一方、本発明の他の側面によるバッテリパックは、前記バッテリモジュールが第１、第２方向と交差する第３方向に沿って配列された多数のバッテリモジュールを含むモジュール組立体を備える。
【0026】
例えば、前記バッテリパックは、互いに等しいモジュール組立体を形成するように、第３方向に沿って配列された互いに隣接するバッテリモジュールを電気的に連結する第１バスバーをさらに含む。
【0027】
例えば、前記第１バスバーは、互いに同等な長さを有し、第３方向に沿って延びる多数の第１バスバーを含みうる。
【0028】
例えば、前記モジュール組立体は、第１方向に沿って配列された多数のモジュール組立体を含みうる。
【0029】
例えば、互いに等しいモジュール組立体を形成するように、第３方向に沿って配列された互いに隣接するバッテリモジュールは、第１方向に沿って互いに同じ向きに配置され、互いに異なるモジュール組立体を形成するように、第１方向に沿って配列された互いに隣接するバッテリモジュールは、第１方向に沿って互いに逆向きに配置されうる。
【0030】
例えば、互いに等しいモジュール組立体を形成するように、第３方向に沿って配列された互いに隣接するバッテリモジュールは、第１方向に沿って互いに等しい前方位置または後方位置に配置された第１ホルダまたは第２ホルダを含み、
【0031】
互いに異なるモジュール組立体を形成するように、第１方向に沿って配列された隣接するバッテリモジュールは、第１方向に沿って互いに異なる前方位置または後方位置に配置された第１ホルダまたは第２ホルダを含みうる。
【0032】
例えば、前記モジュール組立体は、第１方向に沿って順次に配列された第１ないし第３モジュール組立体を含み、前記第１、第２モジュール組立体の端子列は、第１方向に沿って相対的に遠い位置に配置され、前記第２、第３モジュール組立体の端子列は、第１方向に沿って相対的に隣接した位置に配置されうる。
【0033】
例えば、前記バッテリパックは、第１方向に沿って延びつつ、前記第１ないし第３モジュール組立体のうち、互いに隣接するモジュール組立体を互いに電気的に連結する第２バスバーをさらに含み、前記第２バスバーは、前記第１、第２モジュール組立体の端子列を互いに電気的に連結するように第１方向に沿って相対的に長く延びる第２バスバーと、前記第２、第３モジュール組立体の端子列を互いに電気的に連結するように第１方向に沿って相対的に短く延びるさらに他の第２バスバーと、を含みうる。
【0034】
例えば、前記バッテリパックは、第１方向に沿ってモジュール組立体と隣接するように配置されるフレームをさらに含みうる。
【0035】
例えば、前記フレームは、第１方向に沿って互いに隣接するように配置されるモジュール組立体の間に介在する補強フレームと、第１方向に沿って最外郭モジュール組立体の外郭に配置されるエンドフレームと、を含みうる。
【0036】
例えば、前記フレームには、隣接するバッテリモジュールの排気管が嵌め込まれる挿入部が形成されうる。
【0037】
例えば、前記補強フレームは、互いに反対となる第１、第２面を含み、前記挿入部は、前記第１、第２面を貫通しつつ、第１、第２面で互いに対して対称的に形成され、前記補強フレームの両側に配置されたバッテリモジュールの排気管は、前記補強フレームの第１、第２面に向かって同じ挿入部に嵌め込まれうる。
【0038】
例えば、前記補強フレームの第１面に向かって嵌め込まれる排気管を含む一群のバッテリモジュールは、第３方向に沿って配列されて互いに等しいモジュール組立体を形成し、前記補強フレームの第２面に向かって嵌め込まれる排気管を含むさらに他の一群のバッテリモジュールは、第３方向に沿って配列されて互いに等しいモジュール組立体を形成することができる。
【0039】
例えば、前記挿入部は、前記排気管の流路断面と流体的に接続される連通ホールと、前記連通ホールの少なくとも一部を取り囲み、前記排気管の端部周囲に沿って形成されたストッパと、前記ストッパの少なくとも一部を取り囲みつつ、第１方向に沿ってストッパから段付きとなった段差部を形成するリブと、を含みうる。
【0040】
例えば、前記段差部は、前記排気管の少なくとも一部を取り囲みつつ、排気管の動きを阻止しうる。
【0041】
例えば、前記連通ホールは、第１方向に沿って両側に配置された排気管の流路断面と流体的に接続されつつ、前記第１方向に沿って前記連通ホールを貫通した補強フレームを横切って延びる排気経路を形成しうる。
【0042】
例えば、前記第１方向に沿って排気経路は、開放された一端と閉鎖された他端を含みうる。
【0043】
例えば、前記エンドフレームは、第１方向に沿って配列されたモジュール組立体の両側外郭に配置される第１、第２エンドフレームを含み、前記第１エンドフレームは、排気経路の開放された一端を形成することにより、流体ポンプが連結される接続管を含み、前記第２エンドフレームは、排気経路の閉鎖された他端を形成することにより、前記排気経路と連結されるホールを含まない。
【発明の効果】
【0044】
本発明によれば、それぞれ多数のバッテリセルを含むバッテリモジュール及び多数のバッテリモジュールを含むバッテリパックにおいて、冷却流体の流動及び結露水の除去のための構造が設けられるバッテリモジュール及びバッテリパックが提供される。
【0045】
また、本発明によれば、それぞれ多数のバッテリセルを含むバッテリモジュール及び多数のバッテリモジュールを含むバッテリパックにおいて、電気的な連結が単純化されるバッテリモジュール及びバッテリパックが提供される。
【0046】
また、本発明によれば、それぞれ多数のバッテリセルを含むバッテリモジュール及び多数のバッテリモジュールを備えるバッテリパックにおいて、位置による温度散布が減り、均一な冷却性能が発揮されるバッテリモジュール及びバッテリパックが提供される。
【図面の簡単な説明】
【0047】
【図1】本発明の一実施形態によるバッテリパックを示す斜視図である。
【図8】本発明の一実施形態によるバッテリモジュールにおいて、第１、第２ホルダ及び収容タンクを含む全体モジュールケースの組付けを示す分解斜視図である。
【図9】本発明の一実施形態によるバッテリモジュールにおいて、第１、第２ホルダ及び収容タンクを含む全体モジュールケースの組付けられたモジュールケースを示す斜視図である。
【図10】多数のバッテリモジュールが収容タンクと補強フレームとの嵌合を介して互いに連結された形態を示す図面である。
【図11】本発明の一実施形態においてバスバーによる電気的な連結を示す図面である。
【図12】本発明と対比される比較例においてバスバーによる電気的な連結を示す図面である。
【図13】本発明の一実施形態によるバッテリパックにおいて全体としての冷却流体の流動を説明するための図面である。
【図14】本発明のさらに他の実施形態によるバッテリパックで全体としての冷却流体の流動を説明するための図面である。
【発明を実施するための形態】
【0048】
以下、添付図面を参照して、本発明の望ましい実施形態に係わるバッテリモジュール５０及びそれを備えたバッテリパック１００について説明する。まず、本発明の一実施形態によるバッテリモジュール５０について説明し、バッテリモジュール５０を含むバッテリパック１００について後述する。
【0049】
図１は、本発明の一実施形態によるバッテリパック１００を示す斜視図である。図２は、図１に図示されたバッテリパック１００の分解斜視図であって、多数のバッテリモジュール５０を含むバッテリパック１００を示す分解斜視図である。図３は、図２に図示されたバッテリパック１００の一部に関する分解斜視図であって、バッテリモジュール５０及びバッテリモジュール５０の間の補強フレームＦを示す分解斜視図である。図４は、図３に図示されたバッテリモジュール５０の収容タンクＴと補強フレームＦとの嵌合を示す分解斜視図である。図５は、図４に図示された収容タンクＴを示す斜視図である。図６は、図４に図示された収容タンクＴと補強フレームＦとの嵌合を示す分解斜視図である。図７は、図３に図示されたバッテリモジュール５０を示す分解斜視図である。図８及び図９は、本発明の一実施形態によるバッテリモジュールＭにおいて、第１、第２ホルダＨ１、Ｈ２及び収容タンクＴを含む全体モジュールケース５０の組付けを示す分解斜視図、及び組付けられたモジュールケース５０を示す斜視図である。図１０は、多数のバッテリモジュール５０が収容タンクＴと補強フレームＦとの嵌合を介して互いに連結された形態を示す図面である。
【0050】
まず、図７を参照すれば、本発明の一実施形態によるバッテリモジュール５０は、それぞれ第１方向Ｚ１に沿って両端を形成する第１端部１０ａ、第２端部１０ｂと、第１端部１０ａと第２端部１０ｂとの間の側面を含む多数のバッテリセル１０と、前記多数のバッテリセル１０を収容するモジュールケース５０と、を含むが、前記モジュールケース５０は、多数のバッテリセル１０を挟んで前記第１方向Ｚ１に沿って互いに対向するように結合される第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２と、前記第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２上に重畳するものであって、前記バッテリセル１０の側面に向かう収容断面Ｓ４を含む収容タンクＴと、を含み、前記モジュールケース５０には、互いに異なる方向と対向する流路断面Ｓ１、Ｓ２を形成する第１オープニングＯ１、第２オープニングＯ２が形成されうる。
【0051】
本発明の一実施形態において、前記バッテリセル１０は、長手方向に該当する第１方向Ｚ１に沿って両端を形成する第１端部１０ａ、第２端部１０ｂにそれぞれ形成された第１、第２電極を含み、前記第１方向Ｚ１に沿って両端を形成する第１端部１０ａ、第２端部１０ｂの間に形成された側面を含みうる。本発明の一実施形態において、前記バッテリセル１０は、第１方向Ｚ１に沿って両端の第１端部１０ａ、第２端部１０ｂの間に形成された外周面を側面に有する円形バッテリセル１０を含みうる。
【0052】
本発明の一実施形態において、前記第１方向Ｚ１とは、バッテリセル１０の延びる長手方向に該当し、例えば、バッテリセル１０の両端を形成する第１端部１０ａ、第２端部１０ｂが互いに対向する方向ないしは第１端部１０ａ、第２端部１０ｂに形成された第１、第２電極が互いに対向する方向を意味する。後述するように、多数のバッテリセル１０は、前記第１方向Ｚ１と交差する第２方向Ｚ２、第３方向Ｚ３に該当する列方向及び横方向に沿って配列され、本明細書を介して第２方向Ｚ２とは、多数のバッテリセル１０の配列において相対的に多数のバッテリセル１０が配列された列方向を意味し、前記第３方向Ｚ３とは、相対的に少数のバッテリセル１０が配列された横方向を意味する。本発明の一実施形態において、前記第１ないし第３方向Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３とは、互いに対して交差する方向を意味し、さらに具体的に、互いに対して垂直に交差する方向を意味する。
【0053】
前記多数のバッテリセル１０は、第２方向Ｚ２に沿って配列された多数の列と第３方向Ｚ３に沿って配列された多数の行とを含み、多数の列と行とに配列され、本発明の一実施形態において、前記バッテリセル１０の配列は、第２方向Ｚ２に沿って配列されたバッテリセル１０の列数が、第３方向Ｚ３に沿って配列されたバッテリセル１０の行数より多くなるように形成されうる。
【0054】
前記多数のバッテリセル１０は、多数のバッテリセル１０を挟んで互いに対向して組付けられる第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２を含むモジュールケース５０によって物理的に互いに結束され、例えば、モジュールケース５０が提供する収容空間内で、第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２によってバッテリセル１０の組付け位置が規制されつつ、多数のバッテリセル１０が互いに物理的に結束されうる。例えば、前記第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２には、それぞれのバッテリセル１０の側面の一部、例えば、バッテリセル１０の側面湾曲部を収容する収容部が形成され、前記第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２の側面に形成された収容部にそれぞれのバッテリセル１０の側面湾曲部が収容されつつ、それぞれのバッテリセル１０の組付け位置が規制されうる。本明細書を通じて収容部とは、バッテリセル１０の側面湾曲部を収容するように、モジュールケース５０の側板のうち、部分的に突出した部分を意味し、前記モジュールケース５０の収容部は、バッテリセル１０の側面のうち、少なくとも一部を収容する。
【0055】
前記第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２は、バッテリセル１０の長手方向に該当する第１方向Ｚ１に沿って互いに対向して組付けられ、例えば、前記第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２は、第１方向Ｚ１に沿ってバッテリセル１０の長さの半分ずつをそれぞれ収容しつつ、第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２の組付けによってバッテリセル１０の長さの全部が互いに対して組付けられた第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２内に収容されうる。
【0056】
前記第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２は、それぞれバッテリセル１０を挟んで第２方向Ｚ２に沿って互いに対向して配置される上板及び下板と、バッテリセル１０を挟んで第３方向Ｚ３に沿って互いに対向して配置される第１、第２側板と、を含みうる。そして、前記第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２の上板及び下板には、それぞれ第２方向Ｚ２と対向する流路断面Ｓ１、Ｓ２を形成する第１オープニングＯ１、第２オープニングＯ２が形成されうる。
【0057】
本発明の一実施形態において、前記第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２の一側には、収容タンクＴが配置されうる。例えば、前記収容タンクＴは、第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２の下板上に重畳して取り付けられるように配置され、さらに具体的に、前記収容タンクＴは、第１方向Ｚ１に沿って互いに対して組付けられた第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２の下板を横切って延びつつ、第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２を含むモジュールケース５０の下部を形成する。すなわち、本発明の一実施形態において、前記モジュールケース５０は、第１方向Ｚ１に沿ってバッテリセル１０を挟んで互いに対向するように結合される第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２と、前記第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２の下板上に重畳して取り付けられるように配置される収容タンクＴと、を含み、この際、前記第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２の下板上に重畳して取り付けられるように配置される収容タンクＴは、モジュールケース５０の下部を形成しうる。
【0058】
本発明の一実施形態において、前記モジュールケース５０には、相対的に多数のバッテリセル１０が配列された第２方向Ｚ２と対向する流路断面Ｓ１、Ｓ２と、相対的に多数のバッテリセル１０が配列された第２方向Ｚ２と対向する収容断面Ｓ４と、が形成されうる。本明細書を通じて、流路断面Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３とは、冷却流体の流動を収容する断面を意味し、冷却流体の流動を収容するように第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２及び排気管Ｄに形成され、第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２及び排気管Ｄの内外部が互いに連通されるように開口された面を意味しうる。
【0059】
本明細書を通じて、収容断面Ｓ４とは、冷却流体の流動と共に、冷却流体の結露水を収容する断面を意味し、冷却流体の流動と結露水を共に収容するように収容タンクＴに形成された開放された面を意味する。本発明の一実施形態において、前記第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２は、相対的に多数のバッテリセル１０が配列された第２方向Ｚ２と対向する流路断面Ｓ１、Ｓ２を形成し、前記収容タンクＴは、相対的に多数のバッテリセル１０が配列された第２方向Ｚ２と対向する収容断面Ｓ４を形成しうる。前記排気管Ｄは、収容タンクＴの底面ないしは収容タンクＴに累積した結露水の液面とほぼ平行な第１方向Ｚ１と対向する流路断面Ｓ３を形成する。バッテリセル１０が収容されたモジュールケース５０全体において、前記第１オープニングＯ１ないしは第１オープニングＯ１に形成された流路断面Ｓ１は、冷却流体の流入のためのインレットとして機能し、前記排気管Ｄないしは排気管Ｄに形成された流路断面Ｓ３は、冷却流体の流出のためのアウトレットとして機能する。
【0060】
本発明の一実施形態では、第２方向Ｚ２に沿って互いに対向して配置される第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２の上板及び下板に、第２方向Ｚ２と対向する流路断面Ｓ１、Ｓ２の第１オープニングＯ１、第２オープニングＯ２が形成されることで、前記第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２内部には、第２方向Ｚ２に沿う流動が形成され、少なくとも第２方向Ｚ２を主方向とする流動が形成されうる。例えば、前記第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２の上板に形成された第１オープニングＯ１をインレットとし、第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２の下板に形成された第２オープニングＯ２をアウトレットとし、第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２内部には、第２方向Ｚ２に沿う流動が形成されうる。
【0061】
本発明の一実施形態において、第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２の下板に形成された第２オープニングＯ２をアウトレットとし、第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２の外部から排出された流動は、第２方向Ｚ２と対向する収容断面Ｓ４を有する収容タンクＴ内に流入し、収容タンクＴ内に蓄積されている結露水の液面を横断する第１方向Ｚ１に方向が転換されつつ、第１方向Ｚ１と対向する流路断面Ｓ３の排気管Ｄを介してモジュールケース５０外部に排出されうる。本発明の一実施形態において、前記第１オープニングＯ１、第２オープニングＯ２は、第２方向Ｚ２と対向する流路断面Ｓ１、Ｓ２を形成しつつ第２方向Ｚ２に沿う流動を形成し、例えば、第１オープニングＯ１、第２オープニングＯ２、ないしは第１オープニングＯ１、第２オープニングＯ２が形成する流路断面Ｓ１、Ｓ２は、それぞれ冷却流体が第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２内部に流入するためのインレット及び冷却流体が第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２外部に排出されるためのアウトレットとして機能する。そして、収容タンクＴに形成された収容断面Ｓ４は、冷却流体及び結露水が収容タンクＴの内部に流入されるためのインレットとして機能し、収容タンクＴに形成された排気管Ｄは、冷却流体及び気化された結露水が収容タンクＴの外部に流出されるためのアウトレットとして機能する。本発明の一実施形態において、前記第１オープニングＯ１は、第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２と収容タンクＴをいずれも含む全体モジュールケース５０のインレットとして機能し、前記排気管Ｄは全体モジュールケース５０のアウトレットとして機能する。
【0062】
本明細書を通じて、第１オープニングＯ１、第２オープニングＯ２が第２方向Ｚ２と対向する流路断面Ｓ１、Ｓ２を形成するということは、第２方向Ｚ２から見たとき、第１オープニングＯ１、第２オープニングＯ２の断面積が最大になるということを意味し、または、第１オープニングＯ１、第２オープニングＯ２が第２方向Ｚ２と垂直な第１方向Ｚ１、第３方向Ｚ３が形成する２次元平面上に配置されるということを意味する。すなわち、前記第１オープニングＯ１、第２オープニングＯ２を介して第２方向Ｚ２の流動を形成するということを意味する。例えば、第１オープニングＯ１、第２オープニングＯ２を貫通する流動は、第１オープニングＯ１、第２オープニングＯ２が最大断面積になる第２方向Ｚ２に沿って第１オープニングＯ１、第２オープニングＯ２を貫通するとき、最小の流動抵抗を受けるため、前記第１オープニングＯ１、第２オープニングＯ２は、前記第２方向Ｚ２に沿う流動を形成可能であると理解されうる。
【0063】
すなわち、本発明の一実施形態において、前記第１オープニングＯ１、第２オープニングＯ２は、第２方向Ｚ２に沿う冷却流体の流動を通じて相対的に多数のバッテリセル１０が配列された第２方向Ｚ２に沿って多数のバッテリセル１０を効果的に冷却させ、第２方向Ｚ２に沿う冷却流体の流動は、バッテリセル１０との熱交換を通じて低温の冷却流体フローから高温の冷却流体フローに加熱されうる。
【0064】
本発明の一実施形態において、前記バッテリセル１０は、第２方向Ｚ２に配列されたバッテリセル１０の列数が第３方向Ｚ３に配列されたバッテリセル１０の行数よりも相対的にさらに多く配列され、この際、相対的に多数のバッテリセル１０が配列された第２方向Ｚ２に沿う冷却流体の流動を形成するように、前記第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２に形成された第１オープニングＯ１、第２オープニングＯ２ないしは第１オープニングＯ１、第２オープニングＯ２が形成する流路断面Ｓ１、Ｓ２は、第２方向Ｚ２と対向して形成されうる。
【0065】
本発明の一実施形態において、第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２内で冷却流体の流動は、第２方向Ｚ２と対向して形成された第１オープニングＯ１、第２オープニングＯ２、ないしは第１オープニングＯ１、第２オープニングＯ２が形成する流路断面Ｓ１、Ｓ２を通じて、第２方向Ｚ２に流動し、前記第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２内部には、少なくとも第２方向Ｚ２を主方向とする冷却流体の流動が形成されうる。前記第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２内部で第２方向Ｚ２を主方向とする冷却流体の流動は、収容タンクＴの収容断面Ｓ４を通じて収容タンクＴの内部で第１方向Ｚ１に転換され、第１方向Ｚ１を対向する排気管Ｄないしは排気管Ｄの流路断面Ｓ３を介してモジュールケース５０の外部に排出されうる。例えば、第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２内部で第２方向Ｚ２に沿う冷却流体の流動は、収容タンクＴに蓄積された結露水の液面に沿う第１方向Ｚ１に転換され、第１方向Ｚ１と対向する流路断面Ｓ３を形成する収容タンクＴの排気管Ｄを介してモジュールケース５０の外部に排出されうる。
【0066】
前記収容タンクＴは、第２方向Ｚ２と対向する収容断面Ｓ４を含みうる。前記収容タンクＴの収容断面Ｓ４が第２方向Ｚ２と対向するということは、第２方向Ｚ２から見たとき、前記収容断面Ｓ４が最大断面積を形成するということを意味し、前記収容断面Ｓ４は、第２方向Ｚ２と垂直な第１方向Ｚ１、第３方向Ｚ３の平面上に配置されるということを意味する。例えば、前記収容タンクＴは、前記収容断面Ｓ４を介して第２方向Ｚ２に沿って上部に配置された多数のバッテリセル１０から落下される結露水を収容し、相対的に低温の冷却流体と高温のバッテリセル１０が互いに接触しつつ形成される結露水が第２方向Ｚ２に沿って落下されるとき、第２方向Ｚ２と対向する収容断面Ｓ４を介して第２方向Ｚ２に沿って落下される結露水を収容する。すなわち、本発明の一実施形態では、第２方向Ｚ２と対向する収容断面Ｓ４が形成された収容タンクＴを介して第２方向Ｚ２に落下される結露水を収容し、第２方向Ｚ２に見たとき、最大断面積を形成するように配置された収容断面Ｓ４を介して漏れずに結露水を収容することができる。
【0067】
本発明の一実施形態において、前記収容タンクＴ内に収容された結露水は、結露水の蓄積によって液面水位が上昇し、収容タンクＴの収容限界を外れないように前記結露水は、第１オープニングＯ１を介して第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２内に流入して第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２内で第２方向Ｚ２に沿って流動し、第２方向Ｚ２と対向する第２オープニングＯ２を介して第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２から収容タンクＴ内部に流入される高温の冷却流体を通じて自然に蒸発しうる。すなわち、本発明の一実施形態において、前記収容タンクＴ内に収容された結露水は、収容タンクＴ内に形成されたドレイン（図示せず）を介して排出されるよりは、第２方向Ｚ２と対向する流路断面Ｓ１、Ｓ２を形成する第１オープニングＯ１、第２オープニングＯ２を介して第２方向Ｚ２に沿って収容断面Ｓ４に流入される高温の冷却流体によって蒸発しつつ、モジュールケース５０の外部に自然に排出されうる。
【0068】
本発明の一実施形態において、第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２から第２方向Ｚ２に沿って収容タンクＴの内部に流入された高温の冷却流体は、収容タンクＴ内で結露水の液面に遮られて第１方向Ｚ１に転換されて結露水の液面と隣接した位置で結露水の液面に沿って流動しつつ気化された形態の結露水を含み、例えば、第１方向Ｚ１と対向する収容タンクＴの排気管Ｄを介して結露水と共に外部に排出されうる。
【0069】
本発明の一実施形態では、前記第２方向Ｚ２と対向する流路断面Ｓ１、Ｓ２が形成された第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２を介してモジュールケース５０内部に第２方向Ｚ２の冷却流体の流動を形成し、かつ第２方向Ｚ２と対向する収容断面Ｓ４が形成された収容タンクＴを介して第２方向Ｚ２の冷却流体の流動及び第２方向Ｚ２に沿って落下する結露水を収容し、第２方向Ｚ２の冷却流体の流動が結露水の液面に沿って第１方向Ｚ１に流動しつつ、なるべく広い液面との接触を介して結露水の蒸発を誘導し、これにより、結露水が収容タンクＴの収容限界を外れないように、収容タンクＴ内に蓄積される結露水の液面水位を制御しうる。
【0070】
本発明の一実施形態において、前記収容タンクＴは、第２方向Ｚ２と対向する収容断面Ｓ４と、第１方向Ｚ１と対向する流路断面Ｓ３（排気管Ｄ）と、を含むことにより、第２方向Ｚ２に沿って収容断面Ｓ４を通じて収容タンクＴに流入された高温の冷却流体は、第１方向Ｚ１に沿って流路断面Ｓ３（排気管Ｄ）を通じて収容タンクＴから排出されうる。この際、前記高温の冷却流体は、第１方向Ｚ１に沿って結露水の液面に沿って移動しつつ気化された結露水を含み、流路断面Ｓ３（排気管Ｄ）を介して気化された結露水と共に、収容タンクＴの外部に排出されうる。前記収容タンクＴが第２方向Ｚ２と対向する収容断面Ｓ４を含み、第１方向Ｚ１と対向する流路断面Ｓ３（排気管Ｄ）を含むということは、前記収容タンクＴを中心に、第２方向Ｚ２に冷却流体の流入及び結露水の流入と、第１方向Ｚ１に冷却流体の流出と、が形成されるということを意味する。すなわち、本発明の一実施形態において、前記収容タンクＴを中心に、第２方向Ｚ２に沿って結露水の液面に向かって直ちに接近する冷却流体及び結露水の流入と、第１方向Ｚ１に沿って結露水の液面上に沿って移動する冷却流体の流出と、が形成されるということを意味する。
【0071】
本発明の一実施形態において、前記収容タンクＴの収容断面Ｓ４が第２方向Ｚ２と対向するということは、収容タンクＴが第２方向Ｚ２に沿って一側（例えば、上部）が開放された形態を有するということを意味し、前記収容タンクＴの収容断面Ｓ４は、収容タンクＴの開放された面として設けられうる。例えば、前記収容タンクＴの収容断面Ｓ４は、第１方向Ｚ１、第３方向Ｚ３が形成する平面上に形成されうる。後述するように、前記収容タンクＴの上端部には、第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２の下板上に重畳して取り付けられる上部フランジ部Ｔ５が形成され、前記収容断面Ｓ４は、前記収容タンクＴの上部フランジ部Ｔ５によって取り囲まれている上部の開放された部分に形成されうる。
【0072】
前記収容タンクＴの流路断面Ｓ３が第１方向Ｚ１と対向するということは、収容タンクＴに第１方向Ｚ１と対向する流路断面Ｓ３を有する排気管Ｄが形成されるということを意味する。例えば、前記排気管Ｄの流路断面Ｓ３は、第２方向Ｚ２、第３方向Ｚ３が形成する平面上に形成されうる。本発明の一実施形態において、前記収容タンクＴは、底壁と前記底壁を取り囲む側壁を含み、前記側壁は、第１方向Ｚ１に沿って互いに対向する第１側壁Ｔ１、第２側壁Ｔ２と第３方向Ｚ３に沿って互いに対向する第３側壁Ｔ３、第４側壁Ｔ４とを含みうる。ここで、前記収容タンクＴの第１側壁Ｔ１、第２側壁Ｔ２上には、第１方向Ｚ１と対向する流路断面Ｓ３を備えた排気管Ｄが形成され、前記排気管Ｄは、第１方向Ｚ１に沿って互いに対向する第１側壁Ｔ１、第２側壁Ｔ２上にそれぞれ形成され、第１方向Ｚ１と対向する流路断面Ｓ３を形成する。本明細書を通じて前記収容タンクＴを取り囲む冷却流体の流動に対して、第２方向Ｚ２への冷却流体の流入と、第１方向Ｚ１への冷却流体の排出と、は収容タンクＴの開放された上部を通じて冷却流体が流入し、結露水の液面に沿って第１方向Ｚ１に移動しつつ、第１方向Ｚ１に開放された排気管Ｄを介してモジュールケース５０の外部に排出されると理解されうる。
【0073】
本発明の一実施形態において、前記バッテリモジュール５０の下部を形成する収容タンクＴの第１方向Ｚ１に沿って互いに対向する第１側壁Ｔ１、第２側壁Ｔ２には、第１方向Ｚ１と対向する流路断面Ｓ３が形成され、前記流路断面Ｓ３を形成する排気管Ｄは、第１方向Ｚ１に沿って直線的に延びる形態に形成されつつ、流路断面Ｓ３を形成しうる。例えば、本発明の一実施形態において、前記排気管Ｄが形成する流路断面Ｓ３とは、第１方向Ｚ１に延びる排気管Ｄの断面を意味し、第１方向Ｚ１と垂直な断面を意味しうる。
【0074】
前記排気管Ｄの周辺に形成された第１側壁Ｔ１、第２側壁Ｔ２は、排気管Ｄに向かって収斂する勾配の傾斜面に形成されうる。例えば、前記排気管Ｄの周辺に形成された第１側壁Ｔ１、第２側壁Ｔ２は、排気管Ｄを中心に互いに向かって収斂する形態に排気管Ｄの両側に形成された一対の傾斜面を含み、排気管Ｄを中心に対称的な形態に形成されうる。本発明の一実施形態において、排気管Ｄの周辺に第１方向Ｚ１に沿って排気管Ｄに向かって収斂する傾斜面を含む第１側壁Ｔ１、第２側壁Ｔ２は、バッテリモジュール５０の排気管ＤとフレームＦ、Ａの挿入部との嵌合を容易に誘導するように、第１方向Ｚ１に沿って排気管Ｄに向かって収斂する形態に形成されうる（図５及び図６参照）。例えば、バッテリモジュール５０の排気管ＤとフレームＦ、Ａの挿入部との嵌合は、第１方向Ｚ１に沿う加圧を通じて容易になされ、排気管Ｄの周辺に形成された傾斜面を含む第１側壁Ｔ１、第２側壁Ｔ２は、排気管ＤとフレームＦ、Ａの挿入部との間で組付け位置を誘導する。
【0075】
本発明の一実施形態において、第１方向Ｚ１に沿って配列された多数のバッテリモジュール５０は、第１方向Ｚ１に沿って流体的に接続される排気管Ｄを介して互いに流体的に接続されうる（図１０参照）。例えば、第１方向Ｚ１に沿って配列された多数のバッテリモジュール５０は、第１方向Ｚ１に沿って互いに流体的に接続される排気管Ｄ及び排気管Ｄと連結される収容タンクＴを介して第１方向Ｚ１を追従する排気経路を形成しうる。本発明の一実施形態において、前記排気経路とは、第１方向Ｚ１に沿って配列された多数のバッテリモジュール５０の下部を連続して貫通するように形成され、第１方向Ｚ１に沿って配列されたそれぞれのバッテリモジュール５０を貫通する冷却流体の流れが排気経路上で取り集められつつ、それぞれのバッテリモジュール５０を貫通して排出された冷却流体の流れがバッテリパック１００の外部に排気される経路を意味する。
【0076】
前記収容タンクＴの底壁は、扁平面を含み、または、図５に図示されたように、傾いた面を含む。例えば、前記収容タンクＴの底壁は、第３方向Ｚ３に沿って第２方向Ｚ２への勾配を有する傾斜面を含みうる。例えば、前記収容タンクＴの底壁は、収容タンクＴの収容断面Ｓ４を介して流入される結露水が蓄積される谷部を含み、本発明の一実施形態において、前記谷部は、第１方向Ｚ１と平行に延びつつ、第１方向Ｚ１への冷却流体の流動に沿って長く延びる。このように本発明の一実施形態において、前記収容タンクＴの底壁が結露水の蓄積に有利な谷部を含むことにより、結露水の蓄積位置を定義し、結露水の蓄積を介して結露水の制御されない流れを制限し、安定して結露水の蓄積を形成する。例えば、前記収容タンクＴの収容断面Ｓ４を介して流入された結露水は、収容タンクＴの底壁に形成された勾配に沿って収容タンクＴの谷部に向かって流動し、谷部で蓄積されて谷部で結露水の液面を形成し、結露水の蓄積によって前記結露水の液面は、第３方向Ｚ３に沿って収容タンクＴの一側に形成された谷部から収容タンクＴの他側に向かって拡散されうる。本発明の多様な実施形態において、前記収容タンクＴは、第２方向Ｚ２に沿ってバッテリセル１０から落下された結露水を蓄積するための構造を有するか、少なくとも第２方向Ｚ２に沿ってバッテリセル１０から落下された結露水が流出されないようにし、収容タンクＴと連結された排気管Ｄを介して第１方向Ｚ１に沿って形成された排気経路に沿って流れていて、高温の冷却流体の流れと接触しつつ蒸発される。そのような意味において、前記排気管Ｄが形成する流路断面Ｓ３は、高温の冷却流体の流動と共に、結露水の流れを共に収容しうる。
【0077】
図７を参照すれば、前記第１方向Ｚ１に沿って第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２上には、第１回路部１１、第２回路部１２が配置されうる。前記第１回路部１１、第２回路部１２は、これらの間に介在するコネクション配線Ｗを介して互いに電気的に連結されうる。前記第１回路部１１は、第１ホルダＨ１の端子ホールＨ’に対応するバッテリセル１０の第１電極と連結される第１サブバスバー２１と、第１サブバスバー２１と電気的な連結を形成する第１回路基板１１ａと、を含みうる。同様に、前記第２回路部１２は、第２ホルダＨ２の端子ホールＨ’に対応するバッテリセル１０の第２電極と連結される第２サブバスバー２２と、第２サブバスバー２２と電気的な連結を形成する第２回路基板２２と、を含みうる。前記第１回路部１１、第２回路部１２は、第１サブバスバー２１、第２サブバスバー２２と第１回路基板１１ａ、第２回路基板１２ａとの連結を介してバッテリセル１０の電圧や温度のようなバッテリセル１０の状態情報を測定し、第１回路部１１、第２回路部１２は、これらの間に介在されたコネクション配線Ｗを介して互いに電気的に連結されつつ、第１回路部１１、第２回路部１２のうち、いずれか一回路部を通じて測定された状態情報は、他の回路部に取り集められ、そのように取り集められた状態情報は、図示されていないバッテリ管理システム（図示せず、以下、BMS, Battery Management Systemと称する。）に伝達されうる。
【0078】
本発明の一実施形態において、前記第１回路基板１１ａには、第１回路基板１１ａから第１方向Ｚ１に沿って第２回路基板１２ａに向かって延びるコネクション配線Ｗが連結され、第２回路基板１２ａに向かって延びるコネクション配線Ｗの延長端部には、コネクタが形成されうる。例えば、前記第１回路基板１１ａから延びるコネクション配線Ｗの延長端部に形成されたコネクタは、第２回路基板１２ａのコネクタに結合されうる。そして、前記第２回路基板１２ａは、第１回路基板１１ａから伝達された状態情報と共に、自体で測定した状態情報を取り集め、ＢＭＳ（図示せず）に伝達し、そのために、前記第２回路基板１２ａには、ＢＭＳコネクタＢＭが形成されうる。
【0079】
本発明の一実施形態において、バッテリモジュール５０は、バッテリセル１０の第１端部１０ａ同士を電気的に連結する第１サブバスバー２１と、バッテリセル１０の第２端部１０ｂ同士を電気的に連結する第２サブバスバー２２と、を介してバッテリモジュール５０を形成する全体バッテリセル１０が直列連結を形成しうる。すなわち、前記バッテリセル１０は、第２方向Ｚ２に沿って配列された４列と、第３方向Ｚ３に沿って配列された２行と、に配列され、それぞれのバッテリモジュール５０は、全体として８個のバッテリセル１０を含み、バッテリモジュール５０を形成する全体として８個のバッテリセル１０は、直列連結を形成しうる。例えば、本発明の一実施形態において、第２方向Ｚ２に沿って互いに隣接するバッテリセル１０の第１端部１０ａ同士、そして、第２方向Ｚ２に沿って互いに隣接するバッテリセル１０の第２端部１０ｂ同士は、互いに反対となる極性を有する。同様に、第３方向Ｚ３に沿って互いに隣接するバッテリセル１０の第１端部１０ａ同士、そして第３方向Ｚ３に沿って互いに隣接するバッテリセル１０の第２端部１０ｂ同士は、互いに反対となる極性を有する。本明細書を通じて、互いに隣接するバッテリセル１０の第１端部１０ａ同士、または第２端部１０ｂ同士で互いに反対となる極性を有するということは、第１端部１０ａに形成された第１電極同士、そして、第２端部１０ｂに形成された第２電極同士で、互いに反対となる極性を有するということを意味する。本明細書を通じて、バッテリセル１０の第１端部１０ａ、第２端部１０ｂ、ないしは第１端部１０ａ、第２端部１０ｂに形成された第１、第２電極とは、極性による分類というよりは、バッテリセル１０の配置によってバッテリセル１０の両端のうち、第１ホルダＨ１と相対的に隣接した端部は、第１端部１０ａに該当し、第２ホルダＨ２と相対的に隣接した端部は、第２端部１０ｂに該当し、それぞれの第１端部１０ａ、第２端部１０ｂに形成された電極は、それぞれ第１、第２電極に該当しうる。
【0080】
本発明の一実施形態では、第２方向Ｚ２、第３方向Ｚ３に沿って互いに隣接するバッテリセル１０が互いに逆向きに配置されることで、第２方向Ｚ２、第３方向Ｚ３に沿って互いに隣接するバッテリセル１０の第１電極同士は、互いに反対となる極性を有し、かつ、第２方向Ｚ２、第３方向Ｚ３に沿って互いに隣接するバッテリセル１０の第２電極同士も、互いに反対となる極性を有し、互いに反対となる極性を有する隣接するバッテリセル１０の第１電極同士を連結する第１サブバスバー２１、及び互いに反対となる極性を有するバッテリセル１０の第２電極同士を連結する第２サブバスバー２２、を介して、バッテリモジュール５０を形成する全体バッテリセル１０は、いずれも直列連結を形成しうる。例えば、互いに電気的に直列連結されたバッテリセル１０の電気的な配列において、最高電位の電極（第１電極に相当）と最低電位の電極（第１電極に相当）とは、第１方向Ｚ１に沿って同じ向きに配置され、例えば、本発明の一実施形態において、第１方向Ｚ１に沿って第１ホルダＨ１側に配置され、互いに電気的に連結されたバッテリセル１０の配列で両端を形成する最高電位の電極（第１電極に相当）と最低電位の電極（第１電極に相当）とに、入出力端子８０が連結されつつ、バッテリモジュール５０の入出力端子８０は、第１ホルダＨ１側に形成されうる。
【0081】
図３を参照すれば、本発明の一実施形態によるバッテリパック１００は、図７に図示されたようなバッテリモジュール５０が第３方向Ｚ３に沿って配列されたモジュール組立体Ａを含み、それぞれのバッテリモジュール５０に形成された入出力端子８０は、第３方向Ｚ３に沿って列をなしつつ端子列８０を形成する。この際、第３方向Ｚ３に沿って配列された多数のバッテリモジュール５０を含むモジュール組立体Ａにおいて、第３方向Ｚ３に沿って配列された入出力端子８０の列、すなわち、端子列８０は、第１方向Ｚ１に沿って第１ホルダＨ１側に形成されうる。後述するように、第１方向Ｚ１に沿って配列された第１ないし第３モジュール組立体Ａ１、Ａ２、Ａ３は、互いに隣接するモジュール組立体Ａ同士で互いに逆向きに配置され、これにより、前記第１モジュール組立体Ａ１と第３モジュール組立体Ａ３とは、第１方向Ｚ１に沿ってそれぞれのモジュール組立体Ａの前方位置に配置された第１ホルダＨ１と、それぞれのモジュール組立体Ａの後方位置に配置された第２ホルダＨ２と、を含み、前方位置の第１ホルダＨ１側に形成された端子列８０を含みうる。前記第２モジュール組立体Ａ２は、第１方向Ｚ１に沿って互いに隣接する第１モジュール組立体Ａ１、第３モジュール組立体Ａ３と逆向きに配置されることで、第２モジュール組立体Ａ２の前方位置に配置された第２ホルダＨ２と第２モジュール組立体Ａ２との後方位置に配置された第１ホルダＨ１を含み、これにより、第２モジュール組立体Ａ２は、後方位置の第１ホルダＨ１側に配置された端子列８０を含みうる。このように第１方向Ｚ１に沿って配列された第１ないし第３モジュール組立体Ａ１、Ａ２、Ａ３において、第１モジュール組立体Ａ１、第２モジュール組立体Ａ２の端子列８０は、第１方向Ｚ１に沿って相対的に遠い位置に形成されつつ、第２モジュール組立体Ａ２、第３モジュール組立体Ａ３の端子列８０は、第１方向Ｚ１に沿って相対的に近い位置に形成されうる。この際、第１方向Ｚ１に沿って相対的に遠い位置に配置された第１モジュール組立体Ａ１、第２モジュール組立体Ａ２の端子列８０は、第１方向Ｚ１に沿って相対的に長く延びる第１バスバーＢ１（図２参照）を介して互いに電気的に連結され、第１方向Ｚ１に沿って相対的に隣接した位置に配置された第２モジュール組立体Ａ２、第３モジュール組立体Ａ３の端子列８０は、第１方向Ｚ１に沿って相対的に短く延びる第１バスバーＢ１（図２参照）を介して互いに電気的に連結されうる。
【0082】
前記第１方向Ｚ１に沿って配列された第１ないし第３モジュール組立体Ａ１、Ａ２、Ａ３は、互いに対して逆向きに配置されうる。すなわち、本発明の一実施形態において、第１方向Ｚ１に沿って互いに隣接する第１モジュール組立体Ａ１、第２モジュール組立体Ａ２は、互いに対して逆向きに配置され、例えば、前記第１モジュール組立体Ａ１、第２モジュール組立体Ａ２の第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２は、第１モジュール組立体Ａ１と第２モジュール組立体Ａ２との間に介在された補強フレームＦを基準に、互いに対して対称的な配置を有する。例えば、前記補強フレームＦを基準に、前記第１モジュール組立体Ａ１、第２モジュール組立体Ａ２の第１ホルダＨ１同士は、互いに対称的な配置を有し、前記第１モジュール組立体Ａ１、第２モジュール組立体Ａ２の第２ホルダＨ２同士は、互いに対称的な配置を有する。同様に、第１方向Ｚ１に沿って互いに隣接する第２モジュール組立体Ａ２、第３モジュール組立体Ａ３は、互いに対して逆向きに配置され、前記第２モジュール組立体Ａ２、第３モジュール組立体Ａ３は、それらの間に配置された補強フレームＦを基準に、互いに対称的な配向に配置されうる。さらに具体的に、前記第２モジュール組立体Ａ２、第３モジュール組立体Ａ３の第１ホルダＨ１同士は、前記補強フレームＦを基準に互いに対称的な配置を有し、前記第２モジュール組立体Ａ２、第３モジュール組立体、Ａ３の第２ホルダＨ２同士は、前記補強フレームＦを基準に互いに対称的な配置を有する。前記第１方向Ｚ１に沿って配列された３個の第１ないし第３モジュール組立体Ａ１、Ａ２、Ａ３が、互いに隣接するモジュール組立体Ａ同士で互いに逆向きに配置される構造は、換言すると、第１モジュール組立体Ａ１と第３モジュール組立体Ａ３とは、互いに同じ向きに配置されつつ、第１モジュール組立体Ａ１と第３モジュール組立体Ａ３との間に介在する第２モジュール組立体Ａ２が、逆向きに配置されると表現しうる。例えば、第１方向Ｚ１に沿って第１モジュール組立体Ａ１、第３モジュール組立体Ａ３の第１ホルダＨ１は、前方側に配置されつつ、第１モジュール組立体Ａ１、第３モジュール組立体Ａ３の第２ホルダＨ２は、後方側に配置されるが、第２モジュール組立体Ａ２の第１ホルダＨ１は、後方側に配置され、第２モジュール組立体Ａ２の第２ホルダＨ２は、前方側に配置されうる。本発明の一実施形態において、第１モジュール組立体Ａ１の第１ホルダＨ１側に形成された端子列８０は、第１モジュール組立体Ａ１の前方側に形成され、前記第２モジュール組立体Ａ２の第１ホルダＨ１側に形成された端子列８０は、第２モジュール組立体Ａ２の後方側に形成され、第３モジュール組立体Ａ３の第１ホルダＨ１側に形成された端子列８０は、第３モジュール組立体Ａ３の前方側に形成されうる。すなわち、本発明の一実施形態において、第１方向Ｚ１に沿って互いに隣接する第１モジュール組立体Ａ１、第２モジュール組立体Ａ２において、これらの端子列８０は、相対的に遠く配置される一方、前記第１方向Ｚ１に沿って互いに隣接する第２モジュール組立体Ａ２と第３モジュール組立体Ａ３との間で、これらの端子列８０は、相対的に隣接して配置されうる。
【0083】
図２には、本発明の一実施形態によるバッテリパック１００を示す分解斜視図である。図２に図示されたバッテリパック１００は、少なくとも２つ以上の多数のバッテリモジュール５０を含みうる。前記バッテリモジュール５０は、図７を参照して説明されたところと実質的に同じ構造で形成され、ここで、反復的な説明は省略する。
【0084】
前記バッテリパック１００は、第１方向Ｚ１、第３方向Ｚ３に沿って配列された多数のバッテリモジュール５０を含み、本発明の一実施形態によるバッテリパック１００は、第１方向Ｚ１に沿って配列された３列のバッテリモジュール５０と、第３方向Ｚ３に沿って配列された３列のバッテリモジュール５０と、を含み、全体として、第１方向Ｚ１、第３方向Ｚ３に沿って３ｘ３の配列を形成する総９個のバッテリモジュール５０を含みうる。本明細書では、理解の便宜のために、第３方向Ｚ３に沿って配列された多数のバッテリモジュール５０をモジュール組立体Ａと表現する。すなわち、前記バッテリパック１００は、３個のバッテリモジュール５０が第３方向Ｚ３に沿って配列されたモジュール組立体Ａを含み、第１方向Ｚ１に沿って第１ないし第３モジュール組立体Ａ１、Ａ２、Ａ３を含みうる。本発明の一実施形態において、第１方向Ｚ１に沿って隣接するモジュール組立体Ａの間には、補強フレームＦが介在されうる。すなわち、前記補強フレームＦは、第１モジュール組立体Ａ１、第２モジュール組立体Ａ２と、第２モジュール組立体Ａ２、第３モジュール組立体Ａ３と、の間に介在されうる。そして、第１方向Ｚ１に沿ってバッテリパック１００の最外郭位置には、エンドフレームＥ（図２参照）が配置されうる。すなわち、前記エンドフレームＥは、第１方向Ｚ１に沿って前方位置に配置された第１モジュール組立体Ａ１の前方と、第１方向Ｚ１に沿って後方位置に配置された第３モジュール組立体Ａ３の後方と、に配置されうる。
【0085】
前述したように前記第１方向Ｚ１に沿って配列された第１ないし第３モジュール組立体Ａ１、Ａ２、Ａ３は、互いに対して逆向きに配置されうる。すなわち、本発明の一実施形態において、第１方向Ｚ１に沿って互いに隣接する第１モジュール組立体Ａ１、第２モジュール組立体Ａ２は、互いに対して逆向きに配置され、例えば、前記第１モジュール組立体Ａ１、第２モジュール組立体Ａ２の第１ホルダＨ１、第２ホルダＨ２は、第１モジュール組立体Ａ１、第２モジュール組立体Ａ２の間に介在された補強フレームＦを基準に互いに対して対称的な配置を有する。例えば、前記補強フレームＦを基準に、前記第１モジュール組立体Ａ１、第２モジュール組立体Ａ２の第１ホルダＨ１同士は、互いに対称的な配置を有し、前記第１モジュール組立体Ａ１、第２モジュール組立体Ａ２の第２ホルダＨ２同士は、互いに対称的な配置を有する。同様に、第１方向Ｚ１に沿って互いに隣接する第２モジュール組立体Ａ２、第３モジュール組立体Ａ３は、互いに対して逆向きに配置され、前記第２モジュール組立体Ａ２、第３モジュール組立体Ａ３は、その間に配置された補強フレームＦを基準に、互いに対称的な配向に配置されうる。さらに具体的に、前記第２モジュール組立体Ａ２、第３モジュール組立体Ａ３の第１ホルダＨ１同士は、前記補強フレームＦを基準に互いに対称的な配置を有し、前記第２モジュール組立体Ａ２、第３モジュール組立体Ａ３の第２ホルダＨ２同士は、前記補強フレームＦを基準に互いに対称的な配置を有する。前記第１方向Ｚ１に沿って配列された３個の第１ないし第３モジュール組立体Ａ１、Ａ２、Ａ３が互いに隣接するモジュール組立体Ａ同士で互いに逆向きに配置される構造は、換言すると、第１モジュール組立体Ａ１と第３モジュール組立体Ａ３とは、互いに同じ向きに配置されつつ、第１モジュール組立体Ａ１と第３モジュール組立体Ａ３との間に介在する第２モジュール組立体Ａ２が、逆向きに配置されると表現しうる。例えば、第１方向Ｚ１に沿って第１モジュール組立体Ａ１、第３モジュール組立体Ａ３の第１ホルダＨ１は、前方側に配置されつつ、第１モジュール組立体Ａ１、第３モジュール組立体Ａ３の第２ホルダＨ２は、後方側に配置されるが、第２モジュール組立体Ａ２の第１ホルダＨ１は、後方側に配置され、第２モジュール組立体Ａ２の第２ホルダＨ２は、前方側に配置されうる。本発明の一実施形態において、第１モジュール組立体Ａ１の第１ホルダＨ１側に形成された端子列８０は、第１モジュール組立体Ａ１の前方側に形成され、前記第２モジュール組立体Ａ２の第１ホルダＨ１側に形成された端子列８０は、第２モジュール組立体Ａ２の後方側に形成され、第３モジュール組立体Ａ３の第１ホルダＨ１側に形成された端子列８０は、第３モジュール組立体Ａ３の前方側に形成されうる。すなわち、本発明の一実施形態において、第１方向Ｚ１に沿って互いに隣接する第１モジュール組立体Ａ１、第２モジュール組立体Ａ２において、これらの端子列８０は、相対的に遠く配置される一方、前記第１方向Ｚ１に沿って互いに隣接する第２モジュール組立体Ａ２と第３モジュール組立体Ａ３との間で、これらの端子列８０は、相対的に隣接して配置されうる。後述するように、互いに対して相対的に遠い位置に配置された第１モジュール組立体Ａ１、第２モジュール組立体Ａ２の端子列８０は、第１方向Ｚ１に沿って相対的に長く延びる第２バスバーＢ２によって互いに直列連結され、互いに対して相対的に隣接した位置に配置された第２モジュール組立体Ａ２、第３モジュール組立体Ａ３の端子列８０は、第１方向Ｚ１に沿って相対的に短く延びる第１バスバーＢ１によって互いに直列連結されうる。本発明の一実施形態では、第１方向Ｚ１に沿って配列された第１ないし第３モジュール組立体Ａ１、Ａ２、Ａ３が互いに逆向きに配置されることにより、第１ないし第３モジュール組立体Ａ１、Ａ２、Ａ３を互いに電気的に連結するバスバーの構造が単純化されうる。これについてのさらに具体的な説明は後述する。
【0086】
以下、本発明の一実施形態によるバッテリパック１００の電気的な連結について説明する。本発明のバッテリパック１００は、第１方向Ｚ１、第３方向Ｚ３に沿って配列された９個のバッテリモジュール５０を含み、９個のバッテリモジュール５０は、第１バスバーＢ１、第２バスバーＢ２を介して互いに電気的に連結されうる。本発明の一実施形態において、前記９個のバッテリモジュール５０は、互いに異なる極性同士で直列連結され、第１方向Ｚ１、第３方向Ｚ１、Ｚ３に沿って配列された９個のバッテリモジュール５０は、第３方向Ｚ３に沿って延びる第１バスバーＢ１と、第１方向Ｚ１に沿って延びる第２バスバーＢ２と、を介して互いに直列連結されうる。すなわち、前記第１バスバーＢ１は、第３方向Ｚ３に沿って延びつつ、第３方向Ｚ３に沿って配列された同じモジュール組立体Ａに属する互いに異なるバッテリモジュール５０を互いに電気的に連結し、前記第２バスバーＢ２は、第１方向Ｚ１に沿って延びつつ、第１方向Ｚ１に沿って配列された第１ないし第３モジュール組立体Ａ１、Ａ２、Ａ３に属する互いに異なるバッテリモジュール５０を互いに電気的に連結しうる。本発明の一実施形態において、前記第１バスバーＢ１は、互いに同等な長さを有し、第３方向Ｚ３に沿って延びる多数の第１バスバーＢ１を含み、前記第２バスバーＢ２は、第１モジュール組立体Ａ１、第２モジュール組立体Ａ２の端子列８０を互いに電気的に連結するように、第１方向Ｚ１に沿って相対的に長く延びる第２バスバーＢ２と、第２モジュール組立体Ａ２、第３モジュール組立体Ａ３の端子列８０を互いに電気的に連結するように、第３方向Ｚ３に沿って相対的に短く延びる第２バスバーＢ２と、を含みうる。
【0087】
以下、バッテリパック１００を形成する９個のバッテリモジュール５０間の電気的な連結についてさらに具体的に説明する。
【0088】
本発明の一実施形態において前記バッテリパック１００は、第１方向Ｚ１に沿って配列された第１ないし第３モジュール組立体Ａ１、Ａ２、Ａ３を含み、前記第１ないし第３モジュール組立体Ａ１、Ａ２、Ａ３それぞれは、第３方向Ｚ３に沿って配列された３個のバッテリモジュール５０を含みうる。本発明の一実施形態において、前記モジュール組立体Ａを形成する３個のバッテリモジュール５０は、直列連結を形成し、このために前記モジュール組立体Ａを形成する３個のバッテリモジュール５０は、第３方向Ｚ３に沿って延びる第１バスバーＢ１を介して互いに電気的に連結されうる。このように本発明の一実施形態において、第１ないし第３モジュール組立体Ａ１、Ａ２、Ａ３それぞれで同じモジュール組立体Ａを形成するように第３方向Ｚ３に沿って配列された多数のバッテリモジュール５０は、第３方向Ｚ３に沿って延びる第１バスバーＢ１を介して互いに直列連結を形成しうる。例えば、それぞれのモジュール組立体Ａは、同じモジュール組立体Ａを形成するように、第３方向Ｚ３に沿って配列された３個のバッテリモジュール５０の間で第３方向Ｚ３に沿って延びる２個の第１バスバーＢ１を含みうる。例えば、前記第１バスバーＢ１は、第３方向Ｚ３に沿って延びつつ、第３方向Ｚ３に互いに隣接し、互いに反対極性を有する互いに異なるバッテリモジュール５０の入出力端子８０同士を電気的に連結することにより、同じモジュール組立体Ａを形成する互いに異なるバッテリモジュール５０を直列連結しうる。
【0089】
このように第１方向Ｚ１に沿って配列された第１ないし第３モジュール組立体Ａ１、Ａ２、Ａ３それぞれは、第３方向Ｚ３に沿って直列連結されたバッテリモジュール５０を含みつつ、また互いに直列連結されうる。例えば、第１方向Ｚ１に沿って互いに隣接するモジュール組立体Ａ同士で互いに逆向きに配置された第１ないし第３モジュール組立体Ａ１、Ａ２、Ａ３は、第１方向Ｚ１に沿って延びる第２バスバーＢ２を介して、互いに異なる極性同士で直列連結を形成しうる。例えば、前記第２バスバーＢ２は、第１モジュール組立体Ａ１と第２モジュール組立体Ａ２との間を直列連結する１つの第２バスバーＢ２と、第２モジュール組立体Ａ２と第３モジュール組立体Ａ３との間を直列連結するさらに他の第２バスバーＢ２と、を含み、総数で２個の第２バスバーＢ２を含みうる。
【0090】
本発明の一実施形態によるバッテリパック１００は、第１方向Ｚ１、第３方向Ｚ３に沿って配列されて互いに直列連結された総数で９個のバッテリモジュール５０を含み、第３方向Ｚ３に沿って延びる第１バスバーＢ１と、第１方向Ｚ１に沿って延びる第２バスバーＢ２と、を含み、互いに対して直列連結される総数で９個のバッテリモジュール５０を含みうる。この際、前記第１バスバーＢ１は、それぞれの第１ないし第３モジュール組立体Ａ１、Ａ２、Ａ３ごとに２個ずつ形成された総数で６個の第１バスバーＢ１を含み、前記第２バスバーＢ２は、互いに異なる第１ないし第３モジュール組立体Ａ１、Ａ２、Ａ３の間で互いに隣接する反対極性の入出力端子８０同士を直列連結する２個の第２バスバーＢ２を含みうる。そして、前記第２バスバーＢ２は、互いに異なるモジュール組立体Ａの間を連結するように、第１モジュール組立体Ａ１と第２モジュール組立体Ａ２との間に形成された１つの第２バスバーＢ２と、第２モジュール組立体Ａ２と第３モジュール組立体Ａ３との間に形成されたさらに他の第２バスバーＢ２と、を含み、総数で２個の第２バスバーＢ２を含みうる。例えば、前記第１バスバーＢ１は、第３方向Ｚ３に沿って延びて互いに隣接するバッテリモジュール５０の互いに反対極性の入出力端子８０同士を互いに連結しつつ、ほぼ同じ長さに形成されうる。前記第２バスバーＢ２は、第１方向Ｚ１に沿って相対的に互いに遠い位置に配置された第１モジュール組立体Ａ１、第３モジュール組立体Ａ３の端子列８０を互いに連結するように長く延びる第２バスバーＢ２と、第１方向Ｚ１に沿って相対的に互いに隣接した位置に配置された第２モジュール組立体Ａ２、第３モジュール組立体Ａ３の端子列８０を互いに連結するように短く延びる第２バスバーＢ２と、を含みうる。
【0091】
本発明の一実施形態において、第１方向Ｚ１に沿って配列される互いに異なる第１ないし第３モジュール組立体Ａ１、Ａ２、Ａ３は、隣接するモジュール組立体Ａ同士で互いに逆向きに配置されうる。すなわち、第１方向Ｚ１に沿って互いに隣接しない第１モジュール組立体Ａ１、第３モジュール組立体Ａ３は、第１方向Ｚ１に沿って互いに同じ向きに配置され、これにより、第１モジュール組立体Ａ１、第３モジュール組立体Ａ３の第１ホルダＨ１同士は、同じ向きに配置され、かつ、第１モジュール組立体Ａ１、第３モジュール組立体Ａ３の第２ホルダＨ２同士も同じ向きに配置されうる。一方、第１方向Ｚ１に沿って第１モジュール組立体Ａ１と第３モジュール組立体Ａ３との間に介在した第２モジュール組立体Ａ２は、第１モジュール組立体Ａ１、第３モジュール組立体Ａ３とは逆向きに配置され、例えば、互いに隣接する第１モジュール組立体Ａ１、第２モジュール組立体Ａ２の第１ホルダＨ１は、互いに逆向きに配置され、かつ、互いに隣接する第１モジュール組立体Ａ１、第２モジュール組立体Ａ２の第２ホルダＨ２も互いに逆向きに配置されうる。このように、互いに隣接するモジュール組立体Ａ同士で互いに逆向きに配置されることにより、互いに異なるモジュール組立体Ａの間を連結するバスバー（第２バスバーＢ２に相当）の構造が単純化されうる。
【0092】
【0093】
第１方向Ｚ１に沿って互いに隣接するモジュール組立体Ａの間を直列連結する第２バスバーＢ２の構造は、図１１に図示された本発明の実施形態と図１２に図示された比較例とにおいて、互いに異なる形態に形成されうる。図１１に図示されたように、第１方向Ｚ１に沿って互いに逆向きに配置されるモジュール組立体Ａを含む本発明の一実施形態において、前記第２バスバーＢ２は、第１方向Ｚ１に沿って単純に延びる形態に形成されうるが、図１２に図示されたように、第１方向Ｚ１に沿って互いに同じ向きに配置されるモジュール組立体Ａを含む比較例において、前記第２バスバーＢ２’は、第１方向Ｚ１に沿って単に延びる形態ではない、第１方向Ｚ１、第３方向Ｚ３を追従する多少複雑な形態に形成される必要がある。図１１に図示された本発明の一実施形態では、第１方向Ｚ１に沿って配列される第１ないし第３モジュール組立体Ａ１、Ａ２、Ａ３が互いに逆向きに配置されることにより、第１方向Ｚ１に沿って延びる単なる形態の第２バスバーＢ２を介して第１ないし第３モジュール組立体Ａ１、Ａ２、Ａ３の直列連結を形成することができるが、図１２に図示された比較例では、第１方向Ｚ１に沿って配列される第１ないし第３モジュール組立体Ａ１、Ａ２、Ａ３が互いに同じ向きに配置されることにより、第１方向Ｚ１及び第３方向Ｚ３を追従する、多少複雑な形態の第２バスバーＢ２’を介して第１ないし第３モジュール組立体Ａ１、Ａ２、Ａ３の直列連結を形成する必要がある。
【0094】
図２を参照すれば、本発明の一実施形態によるバッテリパック１００では、第１バスバーＢ１、第２バスバーＢ２を用いて、第１方向Ｚ１、第３方向Ｚ３に沿って配列された多数のバッテリモジュール５０を互いに電気的に連結することができる。そして、本発明の一実施形態では、第１方向Ｚ１に沿って第１ないし第３モジュール組立体Ａ１、Ａ２、Ａ３の間に介在する補強フレームＦと、第１方向Ｚ１に沿って第１モジュール組立体Ａ１の外郭及び第３モジュール組立体Ａ３の外郭に配置される第１エンドフレームＥ１、第２エンドフレームＥ２と、を介して第１方向Ｚ１及び第３方向Ｚ３に沿って互いに隣接するバッテリモジュール５０の間の結合剛性を提供しうる。
【0095】
本発明の一実施形態において、前記エンドフレームＥ及び補強フレームＦは、本発明の一実施形態によるバッテリパック１００で物理的な剛性を提供するフレームＦ、Ａを形成し、本明細書を介してフレームＦ、Ａとは、エンドフレームＥ及び補強フレームＦを包括的に意味する。以下、第１、第３方向Ｚ１、Ｚ３に沿って互いに隣接するバッテリモジュール５０の間でフレームＦ、Ａによって提供される結合剛性について説明する。
【0096】
図４、図６及び図１０を参照すれば、本発明の一実施形態において、前記フレームＦ、Ａには、バッテリモジュール５０の排気管Ｄが嵌め込まれる挿入部が形成されうる。前記フレームＦ、Ａは、フレームＦ、Ａに隣接する互いに異なるバッテリモジュール５０の排気管ＤがフレームＦ、Ａの挿入部に嵌め込まれることにより、フレームＦ、Ａに隣接する互いに異なるバッテリモジュール５０の間の相対的な位置がフレームＦ、Ａを通じて固定され、フレームＦ、Ａを介して互いに異なるバッテリモジュール５０を含むバッテリパック１００の剛性が提供されうる。すなわち、本発明の一実施形態において、前記フレームＦ、Ａがバッテリパック１００を形成する互いに異なるバッテリモジュール５０の間の相対的な位置を固定するということは、バッテリパック１００の構造的な剛性を提供するということを意味する。すなわち、本発明の一実施形態において、バッテリパック１００の自重や外部衝撃による撓みや捩れにもかかわらず、互いに異なるバッテリモジュール５０の相対的な位置が固定されるということは、バッテリパック１００の自重や外部衝撃による撓みや捩れのような変形に抵抗することができる、バッテリパック１００の構造的な剛性が提供されるということを意味する。
【0097】
以下、図４、図６及び図１０を参照して、フレームＦ、Ａに形成された挿入部と、バッテリモジュール５０の排気管Ｄと、の嵌合についてさらに具体的に説明する。図面を参照すれば、前記フレームＦ、Ａの挿入部には、第１方向Ｚ１に沿って排気管Ｄの組付け位置を定義するように排気管Ｄの端部と当接するストッパＰが形成されている。例えば、前記フレームＦ、ＡのストッパＰは、排気管Ｄの端部周囲に沿って排気管Ｄの端部と当接するように、四角フレーム形状に形成されうる。この際、前記フレームＦ、ＡのストッパＰと排気管Ｄの端部とが互いに接触しつつ、ストッパＰ内側に形成された連通ホールＦＨと、排気管Ｄの流動断面Ｓ３と、が互いに流体的に接続され、第１方向Ｚ１に沿ってストッパＰが形成されたフレームＦ、Ａを横断する排気経路が形成されうる。
【0098】
前記ストッパＰ周辺では、排気管Ｄの動きを防止するための段差部ＳＴが形成されうる。例えば、前記ストッパＰの両側では、ストッパＰを挟んで互いに対向して配置される両側の排気管Ｄが、第２方向Ｚ２、第３方向Ｚ３に沿う動きを阻止するために、第１方向Ｚ１に沿ってストッパＰの両側に配置された排気管Ｄの少なくとも一部を取り囲むように、段差部ＳＴが形成されうる。例えば、前記段差部ＳＴは、ストッパＰと、前記ストッパＰの少なくとも一部を取り囲むリブＲと、の間の段付きとなった構造によって提供されうる。本発明の一実施形態において、前記収容タンクＴの第１側壁Ｔ１、第２側壁Ｔ２は、第１方向Ｚ１に沿って排気管Ｄに向かって収斂する傾斜面を含み、前記傾斜面を通じて排気管Ｄの端部と段差部ＳＴが互いに対して位置整列され、排気管Ｄと段差部ＳＴとの組付けが容易になされる。前記ストッパＰの両側に配置された排気管Ｄは、前記ストッパＰの周辺に形成された段差部ＳＴによって支持されつつ、ストッパＰの内側に形成された連通ホールＦＨを介して互いに流体的に接続され、ストッパＰが形成されたフレームＦ、Ａを横断する排気経路を形成することができる。
【0099】
本発明の一実施形態では、フレームＦ、Ａと対面する互いに等しいモジュール組立体Ａに属する互いに異なるバッテリモジュール５０が、フレームＦ、Ａに形成された挿入部の配列に整合するように嵌め込まれた排気管Ｄの位置固定を介して、互いに等しいモジュール組立体Ａに属する互いに異なるバッテリモジュール５０の相対的な位置が固定されうる。
【0100】
本発明の一実施形態では、第１方向Ｚ１に沿ってフレームＦの両側に配置された排気管Ｄが、フレームＦに形成された挿入部に共通して嵌め込まれる構造に形成されることにより、フレームＦの挿入部を基準に互いに異なるバッテリモジュール５０の相対的な位置が固定されうる。すなわち、本発明の一実施形態では、第１方向Ｚ１に沿って配列された互いに隣接するバッテリモジュール５０の間にフレームＦを介在させ、前記フレームＦ（フレームＦの挿入部）を介して互いに隣接するバッテリモジュール５０の間の相対的な位置を固定しうる。
【0101】
すなわち、本発明の一実施形態において、前記フレームＦが互いに反対となる第１、第２面を含むとするとき、前記フレームＦの第１面と対面する互いに異なるバッテリモジュール５０、すなわち、同じモジュール組立体Ａを形成する互いに異なるバッテリモジュール５０は、フレームＦの第１面に向かって嵌め込まれる排気管Ｄの位置固定を通じて、同じモジュール組立体Ａを形成する互いに異なるバッテリモジュール５０の相対的な位置が固定され、同様に、前記フレームＦの第２面と対面する互いに異なるバッテリモジュール５０、すなわち、同じモジュール組立体Ａを形成する互いに異なるバッテリモジュール５０は、フレームＦの第２面に向かって嵌め込まれる排気管Ｄの位置固定を通じて、同じモジュール組立体Ａを形成する互いに異なるバッテリモジュール５０の相対的な位置が固定されうる。また、前記フレームＦの互いに反対となる第１、第２面とそれぞれ対面するバッテリモジュール５０は、それぞれフレームＦの第１、第２面に向かってフレームＦの同じ挿入部に嵌め込まれる排気管Ｄを介して、フレームＦの互いに反対側に配置されたバッテリモジュール５０の相対的な位置が固定されうる。このように１つのフレームＦを中心に、フレームＦの第１面に向かって嵌め込まれる排気管Ｄを介して、第１面と対面するバッテリモジュール５０（同じモジュール組立体Ａを形成する互いに異なるバッテリモジュール５０）の相対的な位置が固定され、フレームＦの第２面に向かって嵌め込まれる排気管Ｄを介して、第２面と対面するバッテリモジュール５０（同じモジュール組立体Ａを形成する互いに異なるバッテリモジュール５０）の相対的な位置が固定され、かつフレームＦの互いに反対側の第１、第２面に向かって嵌め込まれる排気管Ｄが、フレームＦの同じ挿入部に嵌め込まれつつ、フレームＦの互いに反対側に配置されたバッテリモジュール５０の相対的な位置が固定されるので、結果として、フレームＦを中心に配置された互いに異なるバッテリモジュール５０の相対的な位置を固定し、全体バッテリパック１００を形成する互いに異なるバッテリモジュール５０の間の相対的な位置を固定することにより、全体バッテリパック１００の結合剛性が向上しうる。
【0102】
本発明の一実施形態において、それぞれのバッテリモジュール５０において収容タンクＴの互いに対向する位置に形成された排気管Ｄは、第１方向Ｚ１に沿って互いに対向して形成された一対の排気管Ｄを含み、第１方向Ｚ１に沿ってバッテリモジュール５０を貫通する冷却流体の流れを形成し、それぞれのバッテリモジュール５０に形成された排気管Ｄが互いに流体的に接続されつつ、第１方向Ｚ１に沿って配列された多数のバッテリモジュール５０を貫通する排気経路を形成しうる。例えば、本発明の一実施形態において、前記排気経路は、多数のバッテリモジュール５０を貫通するように形成されつつ、多数のバッテリモジュール５０を介して排出される冷却流体の流れは、前記排気経路上で取り集められうる。本発明の一実施形態において、第１方向Ｚ１に沿って互いに隣接するバッテリモジュール５０の排気管Ｄが、互いに隣接するバッテリモジュール５０の間に介在されたフレームＦの連通ホールＦＨを介して互いに流体的に接続されつつ、第１方向Ｚ１に沿ってバッテリパック１００を横断する排気経路が形成されうる。本発明の一実施形態において、前記排気経路がバッテリパック１００を横切って形成されるということは、前記排気経路が第１方向Ｚ１に沿ってバッテリパック１００を貫通するように形成されるということを意味するよりは、バッテリパック１００を形成する多数のバッテリモジュール５０の排気管Ｄが、排気経路を介して互いに流体的に接続され、排気管Ｄを通じてそれぞれのバッテリモジュール５０から排出された冷却流体が、排気経路上で取り集められて排気経路に沿ってバッテリパック１００の外部に排出されるということを意味する。後述するように、前記排気経路は、第１方向Ｚ１に沿って一端及び他端のうちいずれか１つが開放され、他の１つが閉鎖される（図１０参照）。
【0103】
図１３には、本発明の一実施形態によるバッテリパック１００で全体としての冷却流体の流動を説明するための図面である。図１４には、本発明のさらに他の実施形態によるバッテリパック１００で全体としての冷却流体の流動を説明するための図面である。
【0104】
図１３を参照すれば、本発明の一実施形態において前記排気経路に沿って一端及び他端のうちいずれか１つには、流体ポンプ（図示せず）が連結され、例えば、前記流体ポンプ（図示せず）は、ブロー型またはサクション型として設けられうる。前記排気経路に連結された流体ポンプ（図示せず）は、排気経路の一端位置から他端位置に向かう冷却流体の流れを形成するか、または排気経路の他端位置から一端位置に向かう冷却流体の流れを形成しうる。後述するように、前記流体ポンプ（図示せず）がバッテリパック１００の一端位置から他端位置に向かう冷却流体の流れを形成するか、または、バッテリパック１００の他端位置から一端位置に向かう冷却流体の流れを形成するということは、前記流体ポンプ（図示せず）がバッテリパック１００の一端位置と他端位置とを連結する排気経路を形成するということを意味するよりは、バッテリパック１００を全体として横切って延びる冷却流体の流れを形成するということを意味する。
【0105】
図２及び図４を参照すれば、本発明の一実施形態において、前記フレームＦは、フレームＦ、Ａの両側に配置されたバッテリモジュール５０の間の流体接続を許容するための、連通ホールＦＨが形成された補強フレームＦと、第１方向Ｚ１に沿ってバッテリモジュール５０の両側外郭に配置される一対のエンドフレームＥと、を含みうる。前記一対のエンドフレームＥは、バッテリパック１００を形成する多数のバッテリモジュール５０を横切って延びる排気経路の一端及び他端を形成し、前記一対のエンドフレームＥのうち、第１エンドフレームＥ１は、排気経路の開放された一端を形成し、第２エンドフレームＥ２は、排気経路の閉鎖された他端を形成しうる。例えば、前記第１エンドフレームＥ１には、排気経路と流体的に接続される接続管ＣＮが形成され、前記第２エンドフレームＥ２は、排気経路と流体的に接続されるホールを含まない。さらに具体的に、前記第１エンドフレームＥ１は、排気経路の開放された一端を形成することにより、流体ポンプ（図示せず）が連結される接続管ＣＮを含みうる。排気経路の開放された一端を形成する接続管ＣＮに連結された流体ポンプ（図示せず）は、負圧を提供するサクション型に形成され、排気経路の開放された一端をアウトレットとし、バッテリパック１００のカバーハウジングＵに形成されたカバーオープニングＯ３をインレットとし、カバーオープニングＯ３から流入された冷却流体は、バッテリパック１００を対角線方向に貫通しつつ、排気経路の開放された一端を通じて外部に流出されうる。さらに具体的に、バッテリパック１００を形成するそれぞれのバッテリモジュール５０において、カバーハウジングＵを介して第２方向Ｚ２に沿ってそれぞれのバッテリモジュール５０を貫通するように形成された冷却流体の流れは、収容タンクＴの排気管Ｄを通じて排気経路に取り集められつつ、排気経路の開放された一端（接続管ＣＮ）を介して、バッテリパック１００の外部に排出されうる。
【0106】
本発明の一実施形態において、バッテリパック１００のインレットとして機能するカバーハウジングＵと、バッテリパック１００のアウトレットとして機能する排気経路の開放された一端を形成する接続管ＣＮと、はバッテリパック１００の対角線方向に互いに対向する位置に形成されうる。例えば、バッテリパック１００のインレット（カバーハウジングＵ）とアウトレット（接続管ＣＮ）とは、バッテリパック１００を横断する対角線方向に沿って互いに対向する位置、すなわち、バッテリパック１００の上部一端位置とバッテリパック１００の下部他端位置とに形成されうる。このように本発明の一実施形態では、バッテリパック１００の対角線方向に沿って互いに対向する位置に形成されたインレット及びアウトレットを介して、バッテリパック１００を横切って延びつつ、バッテリパック１００を全体として冷却させる冷却流体の流れを形成しうる。
【0107】
【0108】
本発明の一実施形態において、第１方向Ｚ１に沿って配列された多数のバッテリモジュール５０は、第１方向Ｚ１に沿って延びる締結部材Ｃを介して互いに構造的に結束されうる。例えば、本発明の一実施形態において、前記バッテリパック１００は、第１方向Ｚ１に沿って配列された多数のバッテリモジュール５０と、第１方向Ｚ１に沿ってバッテリモジュール５０と隣接するように配置されるフレームＦ、Ａと、を含みうる。本発明の一実施形態において、前記フレームＦ、Ａは、第１方向Ｚ１に沿って互いに隣接するように配置されたバッテリモジュール５０の間に介在する補強フレームＦと、第１方向Ｚ１に沿ってバッテリモジュール５０の両側外郭位置に配置されるエンドフレームＥと、の対を含みうる。本発明の一実施形態では、第１方向Ｚ１に沿って配列された多数のバッテリモジュール５０とフレームＦ、Ａとを貫通して締結される締結部材Ｃを介して、第１方向Ｚ１に配列された多数のバッテリモジュール５０とフレームＦ、Ａとが１つのバッテリパック１００で構造的に結束されうる。例えば、第１方向Ｚ１に沿って配列される多数のバッテリモジュール５０とフレームＦ、Ａには、締結部材Ｃが貫通するための締結孔ＣＨが形成されており、第１方向Ｚ１に沿って互いに対向する位置に締結孔ＣＨが形成されたバッテリモジュール５０とフレームＦ、Ａとは、締結部材Ｃを介して互いに対して結束されうる。本発明の一実施形態において、前記締結部材Ｃは、第１方向Ｚ１に沿って延びつつ、バッテリパック１００の全長を貫通するように形成され、例えば、本発明の一実施形態において、前記締結部材Ｃは、一端位置にヘッドが形成されたボルト部材と、ボルト部材の他端位置に結合されるナット部材と、を含みうる。前記締結部材Ｃは、第１方向Ｚ１と垂直な第２方向Ｚ２及び第３方向Ｚ３が形成する平面上の互いに異なる位置で、多数のバッテリモジュール５０とフレームＦ、Ａとを共に貫通する互いに異なる締結部材Ｃを含みうる。例えば、本発明の一実施形態において、前記締結部材Ｃは、第１方向Ｚ１に沿って配列された第１ないし第３モジュール組立体Ａ１、Ａ２、Ａ３を連続して貫通し、それぞれのモジュール組立体Ａを形成する３個のバッテリモジュール５０それぞれを貫通する２個ずつの締結部材Ｃを含み、総数で６個の締結部材Ｃを含みうる。
【0109】
前記締結部材Ｃは、第１方向Ｚ１に沿ってバッテリパック１００の全長を貫通するように形成されることにより、バッテリパック１００の剛性を提供すると共に、第１方向Ｚ１に沿って配列された多数のバッテリモジュール５０とフレームＦ、Ａとの締結力を提供しうる。前記締結部材Ｃの締結と係わって、それぞれのバッテリモジュール５０のうち、バッテリセル１０が配置されていないバッテリセル１０の空白位置には、バッテリモジュール５０を貫通するように形成された締結孔ＣＨが形成され、例えば、バッテリセル１０の空白位置は、第２方向Ｚ２に沿って上部の４個のバッテリセル１０の中央位置と、下部の４個のバッテリセル１０の中央位置と、に形成され、それぞれのバッテリモジュール５０ごとに２個ずつ形成されうる。そして、前記バッテリセル１０の空白位置に対応するフレームＦ、Ａの位置にも、締結孔ＣＨが形成されうる。例えば、それぞれのフレームＦ、Ａには、総数で６個の締結孔ＣＨが形成され、第２方向Ｚ２に沿って上部位置及び下部位置に形成された２個ずつの締結孔ＣＨが形成されたバッテリモジュール５０を３個含み、全体として総数で６個の締結孔ＣＨが形成されうる。
【0110】
前記フレームＦ、Ａには、締結孔ＣＨを横切って第２方向Ｚ２、第３方向Ｚ３に沿って格子パターンに延び、締結孔ＣＨの周囲を取り囲む補強リブＲＲが形成されうる。前記補強リブＲＲは、格子パターンに延びつつ、フレームＦ、Ａの剛性を提供し、締結孔ＣＨの周囲を取り囲みつつ、締結孔ＣＨの破損を防止しうる。本発明の一実施形態において、前記フレームＦ、Ａは、第１方向Ｚ１に沿って互いに隣接するように配置されたバッテリモジュール５０の間に介在される補強フレームＦと、前記第１方向Ｚ１に沿ってバッテリパック１００の両端位置に形成された一対のエンドフレームＥと、を含みうる。例えば、前記エンドフレームＥは、前記バッテリパック１００の一端位置に配置された第１エンドフレームＥ１と、前記バッテリパック１００の他端位置に配置された第２エンドフレームＥ２と、を含みうる。ここで、前記第１エンドフレームＥ１、第２エンドフレームＥ２のうち、排気経路の開放された一端を形成する第１エンドフレームＥ１には、隣接するバッテリモジュール５０の排気管Ｄと流体的に接続される接続管ＣＮが形成されうる。前記接続管ＣＮは、第１方向Ｚ１に沿ってバッテリパック１００の外部に向かって突出し、前記接続管ＣＮには、排気経路に沿って冷却流体の流れを一方向に強制するように圧力差を形成するための流体ポンプ（図示せず）が連結されうる。
【0111】
本発明の一実施形態において、前記排気経路に沿って一端位置の第１エンドフレームＥ１と他端位置の第２エンドフレームＥ２とのうち、流体ポンプ（図示せず）と連結される接続管ＣＮが形成された第１エンドフレームＥ１は、隣接した排気管Ｄと流体的に接続される一方、第２エンドフレームＥ２は、隣接した排気管Ｄと流体的に接続されない。例えば、前記第２エンドフレームＥ２には、隣接した排気管Ｄと連結されるように開口された構造が形成されず、前記第２エンドフレームＥ２のうち、隣接した排気管Ｄと対向する位置は、閉鎖された形態の壁面に形成されうる。
【0112】
図１３及び図１５Ａには、本発明の一実施形態と、バッテリパック１００の温度分布と、を示す図面がそれぞれ図示されている。図１４及び図１５Ｂには、本発明の変形された実施形態と、バッテリパック１００の温度分布と、を示す図面である。
【0113】
図面を参照すれば、バッテリパック１００には、カバーハウジングＵに形成されたカバーオープニングＯ３をインレットとし、流体ポンプ（図示せず）が連結される接続管ＣＮをアウトレットとし、バッテリパック１００をほぼ対角線方向に横断する冷却流体の流れが形成されうる。さらに具体的に、カバーオープニングＯ３を介して流入された冷却流体は、第１方向Ｚ１に沿って配列された多数のバッテリモジュール５０の上部を横切って流動すると共に、第１方向Ｚ１に沿う冷却流体の流れから分岐され、第２方向Ｚ２に沿ってそれぞれのバッテリモジュール５０を貫通しつつ、バッテリモジュール５０を冷却し、それぞれのバッテリモジュール５０の排気管Ｄを通じて排気経路に取り集められつつ、バッテリパック１００の外部に排出されうる。図１３及び図１５Ａに図示された本発明の一実施形態では、カバーオープニングＯ３をインレットとし、接続管ＣＮをアウトレットとして、対角線方向に冷却流体の流れが形成されつつ、対角線方向に形成される冷却流体の流れから外れているバッテリパック１００の端部位置、すなわち、接続管ＣＮが形成されたバッテリパック１００の一端位置と反対となるバッテリパック１００の他端位置ないしはカバーオープニングＯ３が形成されたバッテリパック１００の他端位置で、バッテリセル１０の最高温度が確認され、バッテリセル１０の最高温度とバッテリセル１０の最低温度との間の温度差は、１０℃と確認される。
【0114】
一方、図１４及び図１５Ｂに図示された本発明の変形された実施形態では、接続管ＣＮが連結されたバッテリパック１００の一端位置に、またはカバーオープニングＯ３が形成されたバッテリパック１００の他端位置と反対となる一端位置でありながら、カバーハウジングＵとバッテリモジュール５０との間に、第１方向Ｚ１の流動を第２方向Ｚ２に自然に転換させるための斜面を含む斜面構造物９０を設置し、そのような斜面構造物９０は、カバーオープニングＯ３を介して流入した冷却流体の第１方向Ｚ１に沿う流れを妨害する圧力を形成し、これにより、カバーオープニングＯ３を介して流入した冷却流体を直ちにカバーオープニングＯ３近傍のバッテリモジュール５０に向かって第２方向Ｚ２に転換させる圧力分布を形成することにより、カバーオープニングＯ３近傍のバッテリパック１００の他端位置でバッテリセル１０の温度を低め、第１方向Ｚ１に沿ってバッテリパック１００の他端位置ではない、バッテリパック１００の中央位置で最高温度が確認され、この際、バッテリセル１０の最高温度と最低温度との温度差は、図１３及び図１５Ａに図示された本発明の一実施形態で確認された１０℃の半分程度である５℃と確認される。このように、本発明の変形された実施形態では、バッテリパック１００のインレット及びアウトレットの具体的な位置設計によって、バッテリパック１００のインレットとアウトレットとの間に形成される対角線方向の冷却流体の流れから外れた位置に対して冷却流体の流れを強制するために、インレットまたはアウトレットが形成されたバッテリパック１００の端部に斜面構造物９０を設けることにより、冷却流体の流れが相対的に弱いインレットまたはアウトレット近傍に配置されたバッテリモジュール５０に向かう強制的な冷却流体の流れを形成し、これにより、バッテリセル１０の最高温度と共に、最高温度と最低温度との温度差を低めることができる。
【0115】
本発明は、添付図面に示された実施例を参照して説明されたが、これは、例示的なものに過ぎず、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、それらから多様な変形及び均等な他の実施例が可能であるという点を理解することができるであろう。
【符号の説明】
【0116】
１０ バッテリセル
１０ｃ バッテリセルのコーナー位置
１１ バッテリセルの主面
１２ バッテリセルの底面
１５ バッテリセルの側面
５０ ハウジング
５０ｃ ハウジングのコーナー位置
５０ｓ ハウジングの支持部
５２ ハウジングの底壁
５５ ハウジングの側壁
６０ 離隔部
６１ 離隔部の第１部分
６２ 離隔部の第２部分
７０ サイドバー
７１ サイドバーの第１部分
７１ａ サイドバーの収容部
７１ｂ サイドバーの位置固定部
７１ｃ サイドバーの段差部
７２ サイドバーの第２部分
８０ 絶縁シート
ｇ 離隔ギャップ
ｇ１ 第１離隔ギャップ
ｇ２ 第２離隔ギャップ
１０ｃ バッテリセルのコーナー位置
１１ バッテリセルの主面
１２ バッテリセルの底面
１５ バッテリセルの側面
５０ ハウジング
５０ｃ ハウジングのコーナー位置
５０ｓ ハウジングの支持部
５２ ハウジングの底壁
５５ ハウジングの側壁
６０ 離隔部
６１ 離隔部の第１部分
６２ 離隔部の第２部分
７０ サイドバー
７１ サイドバーの第１部分
７１ａ サイドバーの収容部
７１ｂ サイドバーの位置固定部
７１ｃ サイドバーの段差部
７２ サイドバーの第２部分
８０ 絶縁シート
ｇ 離隔ギャップ
ｇ１ 第１離隔ギャップ
ｇ２ 第２離隔ギャップ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15A】
【図15B】
