特許 7501966 電池パックおよびこれを含むデバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-10

(45)【発行日】2024-06-18

(54)【発明の名称】電池パックおよびこれを含むデバイス

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/653 20140101AFI20240611BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20240611BHJP

   H01M 10/647 20140101ALI20240611BHJP

   H01M 10/6551 20140101ALI20240611BHJP

   H01M 10/6554 20140101ALI20240611BHJP

   H01M 50/204 20210101ALI20240611BHJP

   H01M 50/211 20210101ALI20240611BHJP

   H01M 50/289 20210101ALI20240611BHJP

   H01M 50/293 20210101ALI20240611BHJP

   H01M 50/296 20210101ALI20240611BHJP

   H01M 50/548 20210101ALI20240611BHJP

   H01M 50/588 20210101ALI20240611BHJP

   H01M 50/591 20210101ALI20240611BHJP

【ＦＩ】

H01M10/653

H01M10/613

H01M10/647

H01M10/6551

H01M10/6554

H01M50/204 401H

H01M50/211

H01M50/289

H01M50/293

H01M50/296

H01M50/548 301

H01M50/588

H01M50/591

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2022517236

(86)(22)【出願日】2021-07-09

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-11-16

(86)【国際出願番号】 KR2021008807

(87)【国際公開番号】W WO2022014966

(87)【国際公開日】2022-01-20

【審査請求日】2022-03-16

(31)【優先権主張番号】10-2020-0086792

(32)【優先日】2020-07-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】521065355

【氏名又は名称】エルジー エナジー ソリューション リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100188558

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 雅人

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(72)【発明者】

【氏名】スビン・パク

(72)【発明者】

【氏名】ジュンヨブ・ソン

(72)【発明者】

【氏名】ウォン・キョン・パク

【審査官】早川 卓哉

(56)【参考文献】

【文献】韓国公開特許第１０－２０２０－００３０９６７（ＫＲ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１５１０３７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－１２５４４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／２３５７２４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０１９－５００７３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１８－５３８６６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１８－５０７５１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／０６００５４（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ１０／５２－１０／６６７

Ｈ０１Ｍ５０／２０－５０／２９８

Ｈ０１Ｍ５０／５０－５０／５９８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

区画化された複数のモジュール領域を有する下部パックハウジングと、
前記モジュール領域内で前記下部パックハウジングに塗布された熱伝導性樹脂層と、
前記熱伝導性樹脂層上の前記複数のモジュール領域それぞれに装着されている複数の電池セル積層体と、
前記複数の電池セル積層体を覆う上部パックハウジングと、
を含み、
前記熱伝導性樹脂層は、前記複数の電池セル積層体の下部面と接触する、電池パック。

【請求項2】

前記複数のモジュール領域は前記下部パックハウジング内に形成された複数の隔壁で区画され、前記隔壁は前記複数の電池セル積層体のうちの隣接する電池セル積層体の間に位置する、請求項１に記載の電池パック。

【請求項3】

前記熱伝導性樹脂層は、第１熱伝導性樹脂層と、第２熱伝導性樹脂層と、を含み、
前記複数のモジュール領域は、前記隔壁によって互いに区画される第１領域と、第２領域と、を含み、
前記第１熱伝導性樹脂層は前記第１領域に対応するように形成されており、前記第２熱伝導性樹脂層は前記第２領域に対応するように形成されている、請求項２に記載の電池パック。

【請求項4】

前記第１熱伝導性樹脂層と前記第２熱伝導性樹脂層とは互いに離隔して位置する、請求項３に記載の電池パック。

【請求項5】

前記複数の電池セル積層体の上部に塗布されたサーマルペースト層をさらに含む、請求項３に記載の電池パック。

【請求項6】

前記サーマルペースト層は、前記上部パックハウジングと前記電池セル積層体とを結合する接着成分を含む、請求項５に記載の電池パック。

【請求項7】

前記複数のモジュール領域の第１領域および第２領域のそれぞれに第１電池セル積層体および第２電池セル積層体が装着されており、
前記隔壁の高さは前記第１電池セル積層体の側面の高さおよび前記第２電池セル積層体の側面の高さより高い、請求項６に記載の電池パック。

【請求項8】

前記電池セル積層体は第１方向に沿って積層されている複数の電池セルを含み、
前記電池セル積層体は前記第１方向に沿って互いに隣接する電池セルの間に位置する接着部材をさらに含む、請求項１に記載の電池パック。

【請求項9】

前記熱伝導性樹脂層は、前記下部パックハウジングと前記電池セル積層体を結合する接着成分を含む、請求項１に記載の電池パック。

【請求項10】

前記下部パックハウジングと前記熱伝導性樹脂層との間に位置する放熱層をさらに含む、請求項９に記載の電池パック。

【請求項11】

前記電池セル積層体に含まれている電池セルからそれぞれ突出した電極リードと、
前記電極リードが突出した前記電池セル積層体の前面および後面を覆う絶縁カバーと、 をさらに含み、
前記絶縁カバーは前記下部パックハウジングと対向する、請求項１から１０のいずれか一項に記載の電池パック。

【請求項12】

前記絶縁カバーには端子バスバー開口部が形成されており、前記端子バスバー開口部を通じて端子バスバーが外部と連結されており、
前記端子バスバー開口部は、前記電池セル積層体に含まれている複数の電池セルの積層方向を基準にして前記絶縁カバーの最外殻に形成されている、請求項１１に記載の電池パック。

【請求項13】

請求項１に記載の電池パックを含むデバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［関連出願との相互引用］
本出願は２０２０年７月１４日付韓国特許出願第１０－２０２０－００８６７９２号に基づいた優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として含まれる。

【0002】

本発明は、電池パックおよびこれを含むデバイスに関するものであって、より具体的には、生産性が向上した電池パックおよびこれを含むデバイスに関するものである。

【背景技術】

【0003】

モバイル機器に対する技術開発と需要が増加するにつれてエネルギー源として二次電池の需要が急激に増加している。これにより、多様な要求に応えられる二次電池に対する研究が多く行われている。

【0004】

二次電池は携帯電話機、デジタルカメラ、ノートパソコンなどのモバイル機器だけでなく、電気自転車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車などの動力装置に対するエネルギー源としても多くの関心を集めている。

【0005】

小型モバイル機器にはデバイス１台当り一つまたは二、三、四個の電池セルが使用されるのに対し、自動車などのように中大型デバイスには高出力大容量が必要である。したがって、複数の電池セルを電気的に連結した中大型電池モジュールが使用される。

【0006】

中大型電池モジュールはできれば小さな大きさと重量で製造されるのが好ましいので、高い集積度で積層でき容量に比べて重量の小さい角型電池、パウチ型電池などが中大型電池モジュールの電池セルとして主に使用されている。一方、電池モジュールは、セル積層体を外部衝撃、熱または振動から保護するために、前面と後面が開放されて電池セル積層体を内部空間に収納するモジュールフレームを含むことができる。

【0007】

図１は、従来の電池モジュールにおいてフレーム底部に形成されたホールを示す斜視図である。図２は、図１の電池モジュールを上下にひっくり返した様子を示す斜視図である。図３は、図１の切断線Ａ－Ａに沿って切断した断面図である。図４は、図２の電池モジュールがヒートシンクと結合された様子を示す図である。

【0008】

図１～図３を参照すれば、電池モジュールは電池セル積層体１５を外部衝撃、熱または振動から保護するために、前面と後面が開放されて電池セル積層体１５を内部空間に収納するモジュールフレーム１０を含むことができる。モジュールフレーム１０はトップ部１２とボトム部１１を有し、図２の電池モジュールを上下にひっくり返した様子を示す図１を参照すれば、モジュールフレーム１０のボトム部１１には注液ホール２０が形成できる。

【0009】

このような注液ホール２０を通じて熱伝導性樹脂が電池セル積層体１５とモジュールフレーム１０のボトム部１１の間に注液されて図３に示したような熱伝導性樹脂層４０を形成することができる。

【0010】

熱伝導性樹脂層４０は、電池セル積層体１５から発生した熱を電池モジュールの外に伝達することができる。モジュールフレーム１０のボトム部１１にはチェッキングホール３０がさらに形成され、熱伝導性樹脂を注液する時、必要以上に注入された熱伝導性樹脂はチェッキングホール３０を通じて電池モジュールの外に吐出され、これによって注液量を確認することができる。

【0011】

図１は、熱伝導性樹脂を注液するために電池モジュールを１８０度ひっくり返した状態であり、この時、図３に示したように電池モジュール内部の部品が重力によって下へ移動することがある。電池モジュール内部には複数の電池セル１４が積層されて形成された集合体である電池セル積層体１５が装着されており、重力によって電池セル積層体１５が下へ移動するため、熱伝導性樹脂を注液することができる空間が元来設計された空間より広くなり、この時、熱伝導性樹脂が注液されてボトム部１１と電池セル積層体１５の間の空間を満たす熱伝導性樹脂の量が必要以上に増加することがある。これにより、逆吐出が起こるか未硬化によって電池モジュールの品質問題を発生させることがある。

【0012】

図４を参照すれば、図２の電池モジュールは電池セル１４から発生した熱を冷却させるためにヒートシンク６０と結合して電池パックを形成することができる。この時、ヒートシンク６０は、冷媒が流入するインレット、冷媒が流出するアウトレット、インレットとアウトレットを連結する冷却流路が形成された下部プレート６２、および下部プレート６２を覆う上部プレート６１を含む。ここで、電池モジュールのボトム部１１とヒートシンク６０の間に熱伝達部材５０がさらに形成できる。

【0013】

電池セル１４から発生した熱は、熱伝導性樹脂層４０、モジュールフレーム１０のボトム部１１、熱伝達部材５０および、ボトム部１１の下面に位置したヒートシンク６０を順次に経て電池モジュール外部に伝達される。しかし、このような場合、熱伝達経路が複雑で、電池セル１４から発生した熱が効果的に伝達されにくい。モジュールフレーム１０自体が熱伝導特性を低下させることがあり、モジュールフレーム１０、熱伝達部材５０およびヒートシンク６０それぞれの間に形成されるエアーギャップ（Ａｉｒ ｇａｐ）などの微細な空気層も熱伝導特性を低下させる要因になることがある。

【0014】

また、図２を再び参照すれば、電池セル積層体１５の前面（ｘ軸方向）および後面（ｘ軸反対方向）を覆うようにエンドプレート２５が形成できる。エンドプレート２５は外部の衝撃から電池セル積層体１５およびその他の電装品を物理的に保護し、ｙ軸と平行な方向を基準にしてエンドプレート２５の最外殻に位置するモジュールマウンティング構造２８によって電池モジュールをパックフレームと固定して電池パックを形成することができる。このようなモジュールマウンティング構造２８はボルトなどの締結部材を必要として生産性が低下することがある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0015】

本発明が解決しようとする課題は、製造工程の単純化を通じて冷却効率および生産性を向上させる電池パックおよびこれを含むデバイスを提供することである。

【0016】

しかし、本発明の実施形態が解決しようとする課題は上述の課題に限定されず、本発明に含まれている技術的思想の範囲で多様に拡張できる。

【課題を解決するための手段】

【0017】

本発明の一態様による電池パックは、複数のモジュール領域を有する下部パックハウジングと、前記モジュール領域内で前記下部パックハウジングに塗布された熱伝導性樹脂層と、前記熱伝導性樹脂層上の前記複数のモジュール領域それぞれに装着されている複数の電池セル積層体と、前記複数の電池セル積層体を覆う上部パックハウジングとを含む。

【0018】

前記複数のモジュール領域は前記下部パックハウジング内に形成された複数の隔壁で区画され、前記隔壁は前記複数の電池セル積層体のうちの隣接する電池セル積層体の間に配置できる。

【0019】

前記熱伝導性樹脂層は第１熱伝導性樹脂層と第２熱伝導性樹脂層とを含み、前記複数のモジュール領域は前記隔壁によって互いに区画される第１領域と第２領域とを含み、前記第１熱伝導性樹脂層は前記第１領域に対応するように形成され、前記第２熱伝導性樹脂層は前記第２領域に対応するように形成できる。

【0020】

前記第１熱伝導性樹脂層と前記第２熱伝導性樹脂層とは互いに離隔して配置できる。

【0021】

前記電池パックは、前記複数の電池セル積層体の上部に塗布されたサーマルペースト層をさらに含むことができる。

【0022】

前記サーマルペースト層は、前記上部パックハウジングと前記電池セル積層体とを結合する接着成分を含むことができる。

【0023】

前記複数のモジュール領域の第１領域および第２領域のそれぞれに第１電池セル積層体および第２電池セル積層体が装着されており、前記隔壁の高さは前記第１電池セル積層体の側面の高さおよび前記第２電池セル積層体の側面の高さより高くてもよい。

【0024】

前記電池セル積層体は第１方向に沿って積層されている複数の電池セルを含み、前記電池セル積層体は前記第１方向に沿って互いに隣接する電池セルの間に位置する接着部材をさらに含むことができる。

【0025】

前記熱伝導性樹脂層は、前記下部パックハウジングと前記電池セル積層体とを結合する接着成分を含むことができる。

【0026】

前記電池パックは、前記下部パックハウジングと前記熱伝導性樹脂層との間に位置する放熱層をさらに含むことができる。

【0027】

前記電池パックは、前記電池セル積層体に含まれている電池セルからそれぞれ突出した電極リードと、前記電極リードが突出した前記電池セル積層体の前面および後面を覆う絶縁カバーと、をさらに含み、前記絶縁カバーは前記下部パックハウジングと対向してもよい。

【0028】

前記絶縁カバーには端子バスバー開口部が形成されており、前記端子バスバー開口部を通じて端子バスバーが外部と連結され、前記端子バスバー開口部は、前記電池セル積層体に含まれている複数の電池セルの積層方向を基準にして前記絶縁カバーの最外殻に形成できる。

【0029】

本発明の他の一態様によるデバイスは、前述の電池パックを含む。

【発明の効果】

【0030】

本発明の一態様によれば、モジュールフレーム構造物なしにパックハウジングに電池セルが直接組立てられることによって、熱伝達性能が向上し、モジュール組立後にパックを組み立てる方式の代わりにパックに電池セルを直ちに組み立てることによって、組み立て簡素化を通じて生産性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】従来の電池モジュールにおいてフレーム底部に形成されたホールを示す斜視図である。

【図2】図１の電池モジュールを上下にひっくり返した様子を示す斜視図である。

【図3】図１の切断線Ａ－Ａに沿って切断した断面図である。

【図4】図２の電池モジュールがヒートシンクと結合された様子を示す図である。

【図5】本発明の一実施形態による電池モジュールの斜視図である。

【図6】図５の電池モジュールに対する分解斜視図である。

【図7】図５の電池モジュールに含まれている電池セルに対する斜視図である。

【図8】図５の電池モジュールに含まれている絶縁カバーを示す斜視図である。

【図9】本発明の他の一実施形態による電池パックに対する分解斜視図である。

【図10】図９のｘ軸方向に沿ってｘｚ平面に切断した断面図一部を示す。

【発明を実施するための形態】

【0032】

以下、添付した図面を参照して本発明の様々な実施形態について本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施することができるように詳しく説明する。本発明は様々な異なる形態に実現でき、ここで説明する実施形態に限定されない。

【0033】

本発明を明確に説明するために説明上不必要な部分は省略し、明細書全体にわたって同一または類似の構成要素については同一な参照符号を付けるようにする。

【0034】

また、図面に示された各構成の大きさおよび厚さは説明の便宜のために任意に示したので、本発明が必ずしも図示されたところに限定されるのではない。図面において様々な層および領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。そして図面において、説明の便宜のために、一部層および領域の厚さを誇張されるように示した。

【0035】

また、層、膜、領域、板などの部分が他の部分「の上に」または「上に」あるという時、これは他の部分「の直上に」ある場合だけでなく、その中間にまた他の部分がある場合も含む。逆に、ある部分が他の部分「の直上に」あるという時には中間に他の部分がないことを意味する。また、基準となる部分「の上に」または「上に」あるというのは基準となる部分の上または下に位置することであり、必ずしも重力反対方向に向かって「の上に」または「上に」位置することを意味するのではない。

【0036】

また、明細書全体で、ある部分がある構成要素を「含む」という時、これは特に反対になる記載がない限り他の構成要素を除くのではなく他の構成要素をさらに含むことができるのを意味する。

【0037】

また、明細書全体で、「平面上」という時、これは対象部分を上から見た時を意味し、「断面上」という時、これは対象部分を垂直に切断した断面を横から見た時を意味する。

【0038】

図５は、本発明の一実施形態による電池モジュールの斜視図である。図６は、図５の電池モジュールに対する分解斜視図である。図７は図５の電池モジュールに含まれている電池セルに対する斜視図である。

【0039】

図５～図７を参照すれば、本発明の一実施形態による電池モジュール１００は、複数の電池セル１１０が積層された電池セル積層体２００を含む。

【0040】

まず、電池セル１１０はパウチ型電池セルであるのが好ましく、長方形のシート型構造に形成できる。例えば、本実施形態による電池セル１１０は二つの電極リード１１１、１１２を含み、電極リード１１１、１１２はセル本体１１３を基準にして互いに反対方向を向いている。電極リード１１１、１１２は、セル本体１１３の一端部１１４ａと他の一端部１１４ｂからそれぞれ突出している構造を有する。より詳しくは、電極リード１１１、１１２は電極組立体（図示せず）と連結され、前記電極組立体（図示せず）から電池セル１１０の外部に突出する。二つの電極リード１１１、１１２のうちの一つは正極リード１１１であり、他の一つは負極リード１１２であり得る。即ち、一つの電池セル１１０を基準にして正極リード１１１と負極リード１１２が互いに反対方向を向くように突出してもよい。

【0041】

一方、電池セル１１０は、セルケース１１４に電極組立体（図示せず）を収納した状態でセルケース１１４の両端部１１４ａ、１１４ｂとこれらを連結する一側部１１４ｃを接着することによって製造できる。言い換えれば、本実施形態による電池セル１１０は合計３箇所のシーリング部を有し、シーリング部は熱融着などの方法でシーリングされる構造であり、他の一側部は連結部１１５からなり得る。セルケース１１４は樹脂層と金属層を含むラミネートシートからなり得る。

【0042】

このような電池セル１１０は複数個で形成でき、複数の電池セル１１０は相互電気的に連結されるように積層されて電池セル積層体２００を形成する。特に、図７に示されているように、第１方向であるｘ軸方向に沿って複数の電池セル１１０が積層できる。これにより、電極リード１１１、１１２はそれぞれｙ軸方向と－ｙ軸方向に突出してもよい。

【0043】

一方、本実施形態による電池モジュール１００は、図１～図４で説明した従来の電池モジュールとは異なり、モジュールフレームと金属材質のエンドプレートが除去されたモジュール－レス（ｍｏｄｕｌｅ－ｌｅｓｓ）構造を形成することができる。モジュールフレームの代わりに、本実施形態による電池モジュール１００は、側面プレート６００とホールディングバンド７００を含むことができる。モジュールフレームとエンドプレートが除去されることによって、電池セル積層体２００をモジュールフレーム内部に収納する工程や、モジュールフレームとエンドプレートを組み立てる工程のように精密なコントロールが要求される複雑な工程が不必要である。また、除去されたモジュールフレームとエンドプレートだけ電池モジュール１００の重量を大きく減らすことができるという長所を有する。また、本実施形態による電池モジュール１００はモジュールフレームの除去によって、電池パック組み立て工程時、再作業性が有利であるという長所を有することができる。これに対し、従来の電池モジュールはモジュールフレームの溶接構造によって不良が発生しても再作業が不可能であった。

【0044】

側面プレート６００は板状型部材であって、電池セル積層体２００の両側面に位置して、電池モジュール１００の剛性を補完することができる。このような側面プレート６００は弾性性質を有し射出成形で製造されるプラスチック素材を含むことができ、場合によって板スプリング素材が適用できる。

【0045】

ホールディングバンド７００は電池セル積層体２００の両端部で電池セル積層体２００を囲む部材であって、電池セル積層体２００を構成する複数の電池セル１１０と側面プレート６００を固定する機能を果たすことができる。このように、ホールディングバンド７００を通じて電池セル積層体２００および側面プレート６００を固定した後、電極リード１１１、１１２が突出する方向に該当する電池セル積層体２００の前面と後面に絶縁カバー４００を配置することができる。このようなホールディングバンド７００は所定の弾性力を有する素材からなり、具体的に板スプリングの構造が適用できる。

【0046】

図８は、図５の電池モジュールに含まれている絶縁カバーを示す斜視図である。

【0047】

図６および図８を参照すれば、本実施形態による電池モジュール１００は、電極リード１１１、１１２が突出した電池セル積層体２００の前面および後面を覆う絶縁カバー４００を含むことができる。このような絶縁カバー４００は電気的絶縁を帯びる素材を含むことができ、一例としてプラスチック素材、高分子素材または複合素材を含むことができる。また、絶縁カバー４００は、電池セル積層体２００の前面および後面を覆うことができるように一種のバスケット形に形成できる。

【0048】

前述のとおり、本実施形態による電池モジュール１００はエンドプレートとバスバーフレームが除去でき、その代わりに絶縁カバー４００を設けることができる。一方、電池セル積層体２００の外側に位置した電池セル１１０の電極リードは端子バスバー５００と電気的に連結できる。従来の電池モジュールがバスバーを通じて電極リードを互いに連結したこととは異なり、本実施形態による電極リード１１１、１１２は互いに直接接合され、そのうちの一部が端子バスバー５００と電気的に連結されることによって、ＨＶ（Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ）連結を形成することができる。したがって、本実施形態によるＨＶ連結構造で、バスバーおよびバスバーが装着されるバスバーフレームは除去できる。ここで、ＨＶ連結は電力を供給するための電源の役割のためのものであって、電池セル間の連結や電池モジュール間の連結を意味する。

【0049】

一方、本実施形態による絶縁カバー４００は金属材質のエンドプレートなどの構成の代わりに、ＬＶコネクタ３１０と端子バスバー５００の外部連結を案内することができる。具体的に、絶縁カバー４００にＬＶコネクタ３１０の外部連結、即ち、ＬＶ（Ｌｏｗ Ｖｏｌｔａｇｅ）連結を案内するためのコネクタ開口部４４０が形成でき、端子バスバー５００の外部連結、即ち、ＨＶ連結を案内するための端子バスバー開口部４５０が形成できる。ここで、ＬＶ連結は電池セルの電圧を感知し制御するためのセンシング連結を意味する。

【0050】

絶縁カバー４００は、ＬＶ連結とＨＶ連結時、外部伝導性物体との接触を遮断し絶縁性を確保することができる。また、ＨＶ連結過程で、端子バスバー５００に形成された貫通ホールを通じてボルトおよびナット締結が行われ、絶縁カバー４００に形成された端子バスバー開口部４５０は前記ボルトおよびナット締結が正しく行われる一種のガイドとしての機能を果たすことができる。

【0051】

本実施形態による端子バスバー開口部４５０は、電池セル積層体２００に含まれている複数の電池セル１１０の積層方向を基準にして絶縁カバー４００の最外殻に配置できる。従来は絶縁カバーまたは金属材質のエンドプレートの最外殻にパックフレームと連結されるためのモジュールマウンティング構造が形成されているため端子バスバー開口部４５０の形成位置に制約があった。しかし、本実施形態によれば、モジュールマウンティング構造の代わりに、後述のように下部パックハウジングの底部に塗布された熱伝導性樹脂層によって電池セル積層体２００が固定できる。したがって、モジュールマウンティング構造を省略することによって、端子バスバー開口部４５０を絶縁カバー４００の最外殻に形成することができる。

【0052】

図９は、本発明の他の一実施形態による電池パックに対する分解斜視図である。

【0053】

図９を参照すれば、本発明の一実施形態による電池パック１０００は、電池モジュール１００、電池モジュール１００を収納するパックフレーム１１００、および電池モジュール１００とパックフレーム１１００の底部１１１１との間に位置する熱伝導性樹脂層１２００を含むことができる。

【0054】

まず、電池モジュール１００は前述のとおり、絶縁カバーを含み、その代わりにモジュールフレームとエンドプレートが除去されたモジュール－レス（ｍｏｄｕｌｅ－ｌｅｓｓ）構造を形成することができる。このような電池モジュール１００が複数個でパックフレーム１１００に収納されて電池パック１０００を形成することができる。

【0055】

パックフレーム１１００は、下部パックハウジング１１１０および下部パックハウジング１１１０を覆う上部パックハウジング１１２０を含むことができ、下部パックハウジング１１１０の底部１１１１に複数の電池モジュール１００が配置できる。下部パックハウジング１１１０は複数のモジュール領域を有し、複数のモジュール領域は下部パックハウジング１１１０内に形成された複数の隔壁１３５０で区画できる。隔壁１３５０は、複数の電池モジュール１００のうちの互いに隣接する電池モジュール１００の間に形成されている。例えば、熱伝導性樹脂層１２００は互いに隣接する第１熱伝導性樹脂層と第２熱伝導性樹脂層を含み、複数のモジュール領域は隔壁１３５０によって互いに区画される第１領域と第２領域を含み、前記第１熱伝導性樹脂層は前記第１領域に対応するように形成され、前記第２熱伝導性樹脂層は前記第２領域に対応するように形成できる。この時、前記第１熱伝導性樹脂層と前記第２熱伝導性樹脂層は隔壁１３５０によって互いに離隔して配置できる。

【0056】

一方、熱伝導性樹脂層１２００は、下部パックハウジング１１１０の底部１１１１に熱伝導性樹脂（Ｔｈｅｒｍａｌ ｒｅｓｉｎ）が塗布されて形成できる。前記熱伝導性樹脂は熱伝導性接着物質を含むことができ、具体的にシリコン（Ｓｉｌｉｃｏｎｅ）素材、ウレタン（Ｕｒｅｔｈａｎ）素材、およびアクリル（Ａｃｒｙｌｉｃ）素材のうちの少なくとも一つを含むことができる。前記熱伝導性樹脂は、塗布時には液状であるが、塗布後に硬化されて電池モジュール１００を下部パックハウジング１１１０に固定する役割を果たすことができる。また、熱伝導特性に優れて電池モジュール１００から発生した熱を迅速に底部１１１１に伝達して電池パック１０００の過熱を防止することができる。本実施形態によれば、電池モジュール１００はモジュールフレームが省略されるため、図６の電池セル積層体２００の下部面が下部パックハウジング１１１０に塗布された熱伝導性樹脂層１２００上に直接装着できる。電池セル積層体２００の下部面は熱伝導性樹脂層１２００と接触し得る。この時、接着性能を有する熱伝導性樹脂層１２００によって電池セル積層体２００は下部パックハウジング１１１０に固定できる。下部パックハウジング１１１０と熱伝導性樹脂層１２００の間に別途の部材または層が付加されない場合、下部パックハウジング１１１０は熱伝導性樹脂層１２００と接触し得る。

【0057】

図５に示されているように、本実施形態による電池モジュール１００は、モジュールフレームが除去されたモジュール－レス（ｍｏｄｕｌｅ－ｌｅｓｓ）構造において、電池セル１１０の一部が外部に露出されることがあり、構造的安定性のために露出される電池セル１１０を固定することが必須である。よって、本実施形態による電池パック１０００は底部１１１１に電池モジュール１００、特に電池モジュール１００を構成するそれぞれの電池セル１１０を固定することができる熱伝導性樹脂層１２００を形成することによって、構造的安定性を向上させることができる。また、モジュールフレームを省略して、電池セルから発生した熱を熱伝導性樹脂層からパックフレームに直ちに伝達して冷却効率を高めることができる。パックフレームには、図示していないが、ヒートシンク構造が形成できる。

【0058】

図１０は、図９のｘ軸方向に沿ってｘｚ平面に切断した断面図一部を示す。

【0059】

図１０は本発明の他の一実施形態による電池パックを示し、本実施形態による電池パック１０００は、複数の電池セル積層体２００上部に塗布されたサーマルペースト層１３００をさらに含むことができる。サーマルペースト層１３００は、上部パックハウジング１１２０と電池セル積層体２００を結合するための接着成分を含むことができる。電池セル積層体２００の上部面はサーマルペースト層１３００と接触し得る。上部パックハウジング１１２０の下部に別途の部材または層が付加されない場合、上部パックハウジング１１２０はサーマルペースト層１３００と接触し得る。この時、モジュール－レス構造に該当する本実施形態による電池モジュールの固定力をさらに向上させることができる。

【0060】

本実施形態によれば、電池モジュール１００と隔壁１３５０の間には側面プレート６００が形成できる。側面プレート６００は電池セル積層体２００の最外殻の電池セル１１０の側面と対向し得る。側面プレート６００は、電池セル積層体２００の最外殻の電池セル１１０の側面および隔壁１３５０のうちの少なくとも一つに付着できる。

【0061】

複数のモジュール領域のうちの第１領域に装着されている第１電池セル積層体と、第２領域に装着されている第２電池セル積層体の間には隔壁１３５０が配置できる。この時、隔壁１３５０の高さは第１電池セル積層体２００ａの側面の高さおよび第２電池セル積層体２００ｂの側面の高さより高くてもよい。このような高さの差によってサーマルペーストを電池セル積層体２００上部の所望の部位に塗布してサーマルペースト層１３００を形成することによって接着力を強化させることができる。

【0062】

また、電池セル積層体２００は互いに隣接する電池セル１１０の間に位置する接着部材１２０をさらに含むことができる。このような接着部材１２０によって、モジュールフレームが省略されることによって弱まることのある電池セル積層体２００の固定力を強化させることができる。図示していないが、本実施形態による電池パックは、下部パックハウジング１１１０と熱伝導性樹脂層１２００の間に位置する放熱層をさらに含むことができる。

【0063】

前述の電池モジュールおよびこれを含む電池パックは多様なデバイスに適用できる。このようなデバイスには、電気自転車、電気自動車、ハイブリッド自動車などの運送手段に適用できるが、本発明はこれに制限されず、電池モジュールおよびこれを含む電池パックを使用することができる多様なデバイスに適用可能であり、これも本発明の権利範囲に属する。

【0064】

以上で本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるのではなく、次の特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を用いた当業者の様々な変形および改良形態も本発明の権利範囲に属するのである。

【符号の説明】

【0065】

１００：電池モジュール
２００：電池セル積層体
４００：絶縁カバー
４５０：バスバー開口部
７００：ホールディングバンド
１１００：パックフレーム
１１１０：下部パックハウジング
１１２０：上部パックハウジング

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】