特許 7527712 電池モジュールおよびこれを含む電池パック

(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】2024-07-26

(45)【発行日】2024-08-05

(54)【発明の名称】電池モジュールおよびこれを含む電池パック

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/204 20210101AFI20240729BHJP

   H01M 50/211 20210101ALI20240729BHJP

   H01M 50/507 20210101ALI20240729BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20240729BHJP

   H01M 10/625 20140101ALI20240729BHJP

   H01M 10/6555 20140101ALI20240729BHJP

   H01M 10/647 20140101ALI20240729BHJP

【ＦＩ】

H01M50/204 401H

H01M50/211

H01M50/507

H01M10/613

H01M10/625

H01M10/6555

H01M10/647

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2022567405

(86)(22)【出願日】2022-02-17

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-06-14

(86)【国際出願番号】 KR2022002360

(87)【国際公開番号】W WO2022182062

(87)【国際公開日】2022-09-01

【審査請求日】2022-11-04

(31)【優先権主張番号】10-2021-0025865

(32)【優先日】2021-02-25

(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】ウォン・キョン・パク

(72)【発明者】

【氏名】ジュンヨブ・ソン

(72)【発明者】

【氏名】スビン・パク

【審査官】上野 文城

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１２／１０５１６０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００９－２５９４５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－００９８５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０２０－５２００６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１７－５３８２４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１８－５３８６６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１８－５２３９０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０２１－０００９９１４（ＫＲ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２０３７６３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ５０／２０４ － ２１６

Ｈ０１Ｍ ５０／５０７

Ｈ０１Ｍ １０／６１３

Ｈ０１Ｍ １０／６２５

Ｈ０１Ｍ １０／６５５５

Ｈ０１Ｍ １０／６４７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の電池セルが積層されている電池セル積層体と、
前記電池セル積層体を囲むモジュールフレームと、
前記モジュールフレームから露出する前記電池セル積層体の一部分を覆うバスバーフレームと、
前記バスバーフレームに形成された第１スロットを介して前記電池セル積層体から突出した電極リードと連結されたバスバーと、
前記複数の電池セルのうち互いに隣り合う電池セルの間に位置する冷却フィンと、
を含む電池モジュールであって、
前記バスバーは、前記バスバーフレームに形成された第２スロットを介して前記冷却フィンと連結される電池モジュール。

【請求項2】

前記バスバーと前記冷却フィンとの間に位置する熱伝達部材をさらに含む、請求項１に記載の電池モジュール。

【請求項3】

前記熱伝達部材は、前記第２スロットに隣接するように形成されて前記バスバーと接触する、請求項２に記載の電池モジュール。

【請求項4】

前記冷却フィンは、前記第２スロットに挿入されて前記熱伝達部材と接触する、請求項３に記載の電池モジュール。

【請求項5】

前記熱伝達部材は、電気的に絶縁性を有し、熱伝導性を有する材質で形成されている、請求項２～４のいずれか一項に記載の電池モジュール。

【請求項6】

前記熱伝達部材は、前記バスバーと面接合する、請求項２～５のいずれか一項に記載の電池モジュール。

【請求項7】

前記冷却フィンは、前記熱伝達部材と面接合する、請求項２～６のいずれか一項に記載の電池モジュール。

【請求項8】

前記モジュールフレームの底部上に位置する熱伝導性樹脂層をさらに含み、
前記冷却フィンは、前記熱伝導性樹脂層と接触し、前記バスバーで発生した熱は、前記熱伝達部材、前記冷却フィン、および前記熱伝導性樹脂層に順次に伝達される、請求項２に記載の電池モジュール。

【請求項9】

前記モジュールフレームは、上面および下面がすべて開放され、前記電池セル積層体の側面部をすべて囲む構造を含む、請求項８に記載の電池モジュール。

【請求項10】

前記熱伝導性樹脂層の下端に位置する冷却プレートをさらに含み、
前記熱伝導性樹脂層は、前記冷却プレートと接触し、
前記熱伝導性樹脂層に伝達された熱は、前記冷却プレートに伝達される、請求項８又は９に記載の電池モジュール。

【請求項11】

請求項１～１０のいずれか一項に記載の電池モジュールを含む電池パック。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［関連出願の相互参照］
本出願は、２０２１年２月２５日付の韓国特許出願第１０－２０２１－００２５８６５号に基づく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すべての内容は本明細書の一部として含まれる。

【0002】

本発明は、電池モジュールおよびこれを含む電池パックに関し、より具体的には、新規な冷却構造を有する電池モジュールおよび電池パックに関する。

【背景技術】

【0003】

モバイル機器に対する技術開発と需要の増加に伴い、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。特に、二次電池は、携帯電話、デジタルカメラ、ノートパソコン、ウェアラブルデバイス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。

【0004】

小型モバイル機器にはデバイス１台あたり１個または２、３、４個の電池セルが用いられるのに対し、自動車などのような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、多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用いられる。

【0005】

中大型電池モジュールは、できるだけ小さい大きさと重量で製造されることが好ましいので、高い集積度で積層可能であり、容量に比べて重量が小さい角形電池、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用いられている。このような電池モジュールは、高出力を得るために複数の単位電池セルを含む多数のセルアセンブリを直列に連結した構造を有している。そして、前記電池セルは、正極および負極集電体、セパレータ、活物質、電解液などを含み、構成要素間の電気化学的反応によって繰り返しの充放電が可能である。

【0006】

一方、近年、エネルギー貯蔵源としての活用をはじめとして大容量構造に対する必要性が高まるにつれ、多数の二次電池が直列および／または並列に連結された多数の電池モジュールを集合させたマルチモジュール構造の電池パックに対する需要が増加している。

【0007】

一方、複数の電池セルを直列／並列に連結して電池パックを構成する場合、少なくとも１つの電池セルからなる電池モジュールを先に構成し、このような少なくとも１つの電池モジュールを用いてその他の構成要素を追加して電池パックを構成する方法が一般的である。

【0008】

図１は、従来の電池モジュールによる斜視図の一部を示す。図２は、図１の切断線Ａ－Ａ’を基準とするｘｙ平面に沿った断面図の一部を拡大して示す図である。

【0009】

図１および図２を参照すれば、従来の電池モジュールは、相互積層される複数の電池セル１１から構成された電池セルアセンブリと、複数の電池セル１１の電極リード１２を電気的に連結するバスバーアセンブリと、前記電池セルアセンブリを囲むモジュールフレーム１３と、バスバーアセンブリを覆う外部フレーム１４とを含んで構成される。ここで、バスバーアセンブリは、それぞれの電池セル１１の電極リード１２を個別的に通過させるリードスロットを備えるバスバーフレーム１５と、バスバーフレーム１５に取り付けられ、リードスロットの個数に対応するように備えられるバスバースロットを備え、バスバースロットを通過した電極リードと溶接などで連結されるバスバー１６とを含んで構成される。また、前記電池セルアセンブリの電池セル１１の間には冷却フィン１７が介在できる。

【0010】

この時、バスバー１６は、バスバーフレーム１５によって冷却フィン１７と分離されることによって、バスバー１６で発生した熱は、冷却フィン１７に直接的に伝達されない。その代わりに、バスバー１６で発生した熱は、電極リード１２を通して伝達されて、冷却フィン１７に伝達され、以後、電池セル１１およびモジュールフレーム１３の底部上に形成される熱伝導性樹脂層を通して伝達される。

【0011】

最近、高容量、高エネルギー、急速充電などの必要性が持続的に増加して、バスバーに流れる電流の量も増加する傾向にある。バスバーに流れる高電流によってバスバーに発熱が発生し、このような発熱は従来の冷却構造だけでは効果的に冷却させにくい。したがって、前記発熱の冷却のために、バスバーと直接的に接触してバスバーの冷却が可能な構造の必要性がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

本発明の解決しようとする課題は、バスバーの発熱問題の解決が可能な電池モジュールおよびこれを含む電池パックを提供することである。

【0013】

しかし、本発明が解決しようとする課題が上述した課題に制限されるわけではなく、言及されていない課題は本明細書および添付した図面から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に明確に理解されるであろう。

【課題を解決するための手段】

【0014】

本発明の一実施例による電池モジュールは、複数の電池セルが積層されている電池セル積層体と、前記電池セル積層体を囲むモジュールフレームと、前記モジュールフレームから露出する前記電池セル積層体部分を覆うバスバーフレームと、前記バスバーフレームに形成された第１スロットを介して前記電池セル積層体から突出した電極リードと連結されたバスバーと、前記複数の電池セルのうち互いに隣り合う電池セルの間に位置する冷却フィンとを含み、前記バスバーは、前記冷却フィンと連結される。

【0015】

前記電池モジュールは、前記バスバーと前記冷却フィンとの間に位置する熱伝達部材をさらに含むことができる。

【0016】

前記バスバーフレームは、第２スロットをさらに含み、前記熱伝達部材は、第２スロットに隣接するように形成されて前記バスバーと接触することができる。
前記冷却フィンは、前記第２スロットに挿入されて前記熱伝達部材と接触することができる。

【0017】

前記熱伝達部材は、電気的に絶縁性を有し、熱伝導性を有する材質で形成される。

【0018】

前記熱伝達部材は、前記バスバーと面接合することができる。

【0019】

前記冷却フィンは、前記熱伝達部材と面接合することができる。

【0020】

前記モジュールフレームの底部上に位置する熱伝導性樹脂層をさらに含み、前記冷却フィンは、前記熱伝導性樹脂層と接触し、前記バスバーで発生した熱は、前記熱伝達部材、前記冷却フィン、および前記熱伝導性樹脂層に順次に伝達される。

【0021】

本発明の他の実施例による電池モジュールの前記モジュールフレームは、上面および下面がすべて開放され、前記電池セル積層体の側面部をすべて囲む構造を含むことができる。

【0022】

前記電池モジュールは、前記熱伝導性樹脂層の下端に位置する冷却プレートをさらに含み、前記熱伝導性樹脂層は、前記冷却プレートと接触し、前記熱伝導性樹脂層に伝達された熱は、前記冷却プレートに伝達される。

【0023】

本発明の他の実施例による電池パックは、上述した電池モジュールを含む。

【発明の効果】

【0024】

本発明の一実施例による電池モジュールは、新規な形態のバスバー冷却構造によって高電流および急速充電環境でのバスバー発熱問題を解決することができる。また、前記発熱問題を解決することによって、電池モジュールの安定性が向上できる。

【0025】

本発明の効果が上述した効果に制限されるわけではなく、言及されていない効果は本明細書および添付した図面から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に明確に理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】従来の電池モジュールの斜視図の一部を示す図である。

【図2】図１の切断線Ａ－Ａ’を基準とするｘｙ平面に沿った断面図の一部を拡大して示す図である。

【図3】本発明の一実施例による電池モジュールの分解斜視図である。

【図4】図３の電池モジュールの構成要素が結合した状態を示す斜視図である。

【図5】図３の電池セル積層体に含まれている１つの電池セルを示す斜視図である。

【図6】図４の切断線Ｂ－Ｂ’を基準とするｘｙ平面に沿った断面図の一部を拡大して示す図である。

【図7】図６における上部断面を上から眺めた図である。

【図8】図４の切断線Ｃ－Ｃ’を基準とするｘｚ平面に沿った断面図の一部を拡大して示す図である。

【図9】本発明の他の実施例による電池モジュールの一部の分解斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、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できるように、本発明の実施例について詳細に説明する。しかし、本発明は種々の異なる形態で実現可能であり、ここで説明する実施例に限定されない。

【0028】

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の参照符号を付す。

【0029】

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のものに限定されない。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、一部の層および領域の厚さを誇張して示した。

【0030】

また、層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上に」あるとする時、これは、他の部分の「直上に」ある場合のみならず、その中間にさらに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」あるとする時には、中間に他の部分がないことを意味する。さらに、基準となる部分の「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、必ずしも重力の反対方向に向かって「上に」位置することを意味するのではない。

【0031】

また、明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とする時、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに包含できることを意味する。

【0032】

さらに、明細書全体において、「平面上」とする時、これは対象部分を上から見た時を意味し、「断面上」とする時、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。

【0033】

本出願で使用される第１、第２用語は多様な構成要素を説明するのに使用できるが、構成要素は用語によって限定されてはならない。用語は１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ使用される。

【0034】

以下、図３～図８を参照して、本発明の一実施例による電池モジュールについて説明する。

【0035】

図３は、本発明の一実施例による電池モジュールの分解斜視図である。図４は、図３の電池モジュールの構成要素が結合した状態を示す斜視図である。図５は、図３の電池セル積層体に含まれている１つの電池セルを示す斜視図である。

【0036】

図３および図４を参照すれば、本実施例による電池モジュール１００は、複数の電池セル１１０が積層されている電池セル積層体１２０と、電池セル積層体１２０を囲むモジュールフレームと、電池セル積層体１２０の上部を覆う上部プレート４００と、電池セル積層体１２０の前面と後面にそれぞれ位置するエンドプレート１５０と、電池セル積層体１２０とエンドプレート１５０との間に位置するバスバーフレーム１３０とを含む。この時、前記モジュールフレームは、上部面、前面および後面が開放されたＵ字状フレーム３００を含むことができる。また、電池モジュール１００は、Ｕ字状フレーム３００と電池セル積層体１２０との間に位置する熱伝導性樹脂層３１０を含む。熱伝導性樹脂層３１０は一種の放熱層であって、放熱機能を有する物質を塗布して形成することができる。エンドプレート１５０は、金属物質で形成される。

【0037】

Ｕ字状フレーム３００の開放された両側をそれぞれ第１側および第２側とする時、Ｕ字状フレーム３００は、前記第１側および前記第２側に対応する電池セル積層体１２０の面を除いて残りの外面のうち、互いに隣接した前面、下面および後面を連続的に囲むようにベンディングされた板状型構造からなる。Ｕ字状フレーム３００の下面に対応する上面は開放されている。

【0038】

上部プレート４００は、Ｕ字状フレーム３００によって囲まれる前面、下面および後面を除いた残りの上面を囲む１つの板状型構造からなる。Ｕ字状フレーム３００と上部プレート４００は、互いに対応する角部位が接触した状態で、溶接などによって結合されることによって、電池セル積層体１２０を囲む構造を形成することができる。つまり、Ｕ字状フレーム３００と上部プレート４００は、互いに対応する角部位に溶接などの結合方法で形成された結合部ＣＰが形成される。

【0039】

電池セル積層体１２０は、一方向に積層された複数の電池セル１１０を含み、複数の電池セル１１０は、図３に示したように、ｙ軸方向に積層される。言い換えれば、複数の電池セル１１０が積層される方向は、Ｕ字状フレーム３００の２つの側面部が互いに対向する方向と同一であってもよい。

【0040】

電池セル１１０は、パウチ型電池セルであることが好ましい。例えば、図５を参照すれば、本実施例による電池セル１１０は、２つの電極リード１１１、１１２が互いに対向して電池本体１１３の一方の端部１１４ａと他方の端部１１４ｂからそれぞれ突出している構造を有する。電池セル１１０は、電池ケース１１４に電極組立体（図示せず）を収納した状態で、電池ケース１１４の一方の端部１１４ａ及び他方の端部１１４ｂとこれらを連結する２つの側面１１４ｃとを接着することによって製造できる。言い換えれば、本実施例による電池セル１１０は、計３箇所のシーリング部１１４ｓａ、１１４ｓｂ、１１４ｓｃを有し、シーリング部１１４ｓａ、１１４ｓｂ、１１４ｓｃは、熱融着などの方法でシーリングされる構造であり、残りの他の一側部は、連結部１１５からなる。電池ケース１１４の一方の端部１１４ａ及び他方の端部１１４ｂの間を電池セル１１０の長手方向と定義し、電池ケース１１４の一方の端部１１４ａ及び他方の端部１１４ｂを連結する一の側面１１４ｃと連結部１１５との間を電池セル１１０の幅方向と定義することができる。

【0041】

連結部１１５は、電池セル１１０の一縁に沿って長く延びている領域であり、連結部１１５の端部に電池セル１１０の突出部１１０ｐが形成される。突出部１１０ｐは、連結部１１５の両端部の少なくとも１つに形成され、連結部１１５が延びる方向に垂直な方向に突出できる。突出部１１０ｐは、電池ケース１１４の一方の端部１１４ａ及び他方の端部１１４ｂのシーリング部１１４ｓａ、１１４ｓｂのうちの１つと連結部１１５との間に位置することができる。

【0042】

電池ケース１１４は、一般に樹脂層／金属薄膜層／樹脂層のラミネート構造からなる。例えば、電池ケースの表面がＯ（ｏｒｉｅｎｔｅｄ）－ナイロン層からなる場合には、中大型電池モジュールを形成するために多数の電池セルを積層する時、外部衝撃によって滑りやすい傾向にある。したがって、これを防止し、電池セルの安定した積層構造を維持するために、電池ケースの表面に両面テープなどの粘着式接着剤または接着時の化学反応によって結合される化学接着剤などの接着部材を付着させて電池セル積層体１２０を形成することができる。本実施例において、電池セル積層体１２０は、ｙ軸方向に積層され、ｚ軸方向にＵ字状フレーム３００の内部に収容される。これに対する比較例として、電池セルがカートリッジ形態の部品に形成されて、電池セル間の固定が電池モジュールフレームによる組立からなる場合がある。このような比較例では、カートリッジ形態の部品の存在によって冷却作用がほとんどなかったり電池セルの面方向に行われ、電池モジュールの高さ方向には冷却がうまく行われない。

【0043】

図３を再び参照すれば、本実施例によるＵ字状フレーム３００は、底部と、前記底部によって連結される互いに対向する２つの側面部とを含む。電池セル積層体１２０がＵ字状フレーム３００の底部に装着される前に、Ｕ字状フレーム３００の底部に熱伝導性樹脂を塗布し、熱伝導性樹脂を硬化して熱伝導性樹脂層３１０を形成することができる。熱伝導性樹脂層３１０は、Ｕ字状フレーム３００の底部と電池セル積層体との間に位置し、電池セル１１０で発生する熱を、電池モジュール１００の底に伝達し、電池セル積層体１２０を固定する役割を果たすことができる。

【0044】

図６は、図４の切断線Ｂ－Ｂ’を基準とするｘｙ平面に沿った断面図の一部を拡大して示す図である。図７は、図５における上部断面を上から眺めた図である。図８は、図４の切断線Ｃ－Ｃ’を基準とするｘｚ平面に沿った断面図の一部を拡大して示す図である。

【0045】

従来の電池モジュールは、バスバーの直接的な冷却経路が存在せず、バスバーでの発熱は、バスバー、電極リード、電池セル、冷却フィンおよび熱伝導性樹脂層につながる経路によってのみ放出された。しかし、急速充電のように、高電流の流れによってバスバーの短時間の高い発熱を発生させる状況では、バスバーの温度上昇を最小化できる冷却構造が必要となった。

【0046】

したがって、図６～図８を参照すれば、本実施例による電池モジュール１００は、モジュールフレームから露出する電池セル積層体１２０部分を覆うバスバーフレーム１３０と、バスバーフレーム１３０に形成された第１スロット１３１を介して電池セル積層体から突出した電極リード１１１と連結されたバスバー１７０と、複数の電池セル１１０のうち互いに隣り合う電池セル１１０の間に位置する冷却フィン２００とを含む。この時、バスバー１７０は、冷却フィン２００と連結される。また、本実施例による電池モジュール１００は、バスバー１７０と冷却フィン２００との間に位置する熱伝達部材１８０をさらに含むことができる。変形実施例として、熱伝達部材１８０は省略され、冷却フィン２００がバスバー１７０と直接接触してもよい。

【0047】

本実施例によるバスバーフレーム１３０は、第２スロット１３２をさらに含むことができる。熱伝達部材１８０は、バスバーフレーム１３０の第２スロット１３２に隣接するように形成されてバスバー１７０と接触することができる。また、冷却フィン２００は、第２スロット１３２に挿入されて熱伝達部材１８０と接触することができる。これとともに、冷却フィン２００は、第２スロット１３２およびバスバーフレーム１３０とも追加的に接触可能である。前記接触により、バスバー１７０、熱伝達部材１８０および冷却フィン２００の連続する熱伝達、またはバスバー１７０、熱伝達部材１８０、冷却フィン２００およびバスバーフレーム１３０の連続する熱伝達が可能である。

【0048】

本実施例による熱伝達部材１８０は、電気的に絶縁性を有し、熱伝導性を有する材質で形成される。具体的には、熱伝達部材１８０は、熱伝達パッドおよび熱伝導性樹脂層のうちの１つを含むことができる。そのため、熱伝達部材１８０は、バスバー１７０と冷却フィン２００の絶縁性を維持しながら、熱伝導を可能にする。

【0049】

熱伝達部材１８０は、バスバー１７０と面接合することができる。また、冷却フィン２００は、熱伝達部材１８０と面接合することができる。したがって、前記のように面接合したバスバー１７０、熱伝達部材１８０および冷却フィン２００によって、バスバー１７０からの熱が冷却フィン２００に伝達される。

【0050】

この時、本実施例による電池モジュールは、前記モジュールフレーム、特に、前記モジュールフレームのＵ字状フレーム３００の底部上に位置する熱伝導性樹脂層３１０をさらに含むことができる。冷却フィン２００は、熱伝導性樹脂層３１０と接触することができる。本実施例による電池モジュールに含まれているＵ字状フレーム３００の底部の下には、パック構成要素として冷却プレート７００または電池モジュールに一体に形成された冷却プレート７００が形成される。冷却フィン２００に伝達された熱は、熱伝導性樹脂層３１０に伝達され、熱伝導性樹脂層３１０から冷却プレート７００に伝達されて放出される。したがって、バスバー１７０で発生した熱は、熱伝達部材１８０、冷却フィン２００、熱伝導性樹脂層３１０、および冷却プレート７００に順次に伝達されて放出される。このような順次に伝達されて放出される構造により、急速充電などの高電流状況で発生するバスバーからの熱を効果的に放出することができ、電池モジュールの安定性を確保することができる。

【0051】

本実施例による冷却フィン２００は、バスバー１７０を直接冷却させるだけでなく、電池セル１１０で発生した熱を熱伝導性樹脂層３１０および冷却プレート７００に伝達させて冷却させることができるため、デュアル冷却が可能である。また、高い比熱および熱容量を有する電池セル１１０にバスバー１７０が冷却フィン２００を介して熱的に連結されることにより、バスバー１７０の温度上昇率を鈍化させるだけでなく、外気温度が低い場合には、バスバー１７０の温度をむしろ高く維持することによって抵抗を低下させることができる。これによってエネルギー効率を高めることができる。

【0052】

以下、図９を参照して、本発明の他の実施例による電池モジュールを説明する。

【0053】

図９は、本発明の他の実施例による電池モジュールの一部の分解斜視図である。上述した電池モジュールの内容と重複する内容が存在することから、上述した電池モジュールの内容と異なる部分だけを説明する。

【0054】

図９を参照すれば、本発明のモジュールフレームは、上面および下面がすべて開放され、電池セル積層体１２０の側面部をすべて囲むラッピング（ｗｒａｐｐｉｎｇ）フレーム３０５であってもよい。ラッピングフレーム３０５は、前記上面および下面がすべて開放されているので、ラッピングフレーム３０５の下面に対応する位置に熱伝導性樹脂層３１０が形成される。本発明の電池モジュール１０００は、ラッピングフレーム３０５を含むことによって、電池セル積層体１２０と熱伝導性樹脂層３１０との間および冷却フィン２００と熱伝導性樹脂層３１０との間の接触を最大化して熱伝達および熱放出を最大化することができる。

【0055】

この時、本発明の電池モジュール１０００は、熱伝導性樹脂層３１０の下端に位置する冷却プレート７００をさらに含むことができる。熱伝導性樹脂層３１０は、前記冷却プレートと追加的に接触することによって熱伝達が行われる。したがって、熱伝達が最大化される効果を達成することができる。

【0056】

先に説明した電池モジュールは、電池パックに含まれる。電池パックは、本実施例による電池モジュールを１つ以上まとめて電池の温度や電圧などを管理する電池管理システム（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ；ＢＭＳ）と冷却装置などを追加してパッキングした構造であってもよい。

【0057】

前記電池パックは、多様なデバイスに適用可能である。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、電池モジュールを使用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。

【0058】

以上、本発明の好ましい実施例について図示して説明したが、本発明は上述した特定の実施例に限定されず、特許請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱することなく当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって多様な変形実施が可能であることはもちろんであり、このような変形実施は本発明の技術的思想や展望から個別的に理解されてはならない。

【符号の説明】

【0059】

１００：電池モジュール
１１０：電池セル
１２０：電池セル積層体
１３０：バスバーフレーム
１３１：第１スロット
１３２：第２スロット
１７０：バスバー
１８０：熱伝達部材
２００：冷却フィン
３００：Ｕ字状フレーム
３０５：ラッピングフレーム
３１０：熱伝導性樹脂層
７００：冷却プレート

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】