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(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】2025-01-17
(45)【発行日】2025-01-27
(54)【発明の名称】電池モジュールが多段に積層された電池パック
(51)【国際特許分類】
H01M 10/6556 20140101AFI20250120BHJP
H01M 10/613 20140101ALI20250120BHJP
H01M 10/6563 20140101ALI20250120BHJP
H01M 10/6554 20140101ALI20250120BHJP
H01M 10/625 20140101ALN20250120BHJP
【ＦＩ】
H01M10/6556
H01M10/613
H01M10/6563
H01M10/6554
H01M10/625
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2022549521
(86)(22)【出願日】2021-06-01
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-04-12
(86)【国際出願番号】 KR2021006795
(87)【国際公開番号】W WO2021251670
(87)【国際公開日】2021-12-16
【審査請求日】2022-08-17
(31)【優先権主張番号】10-2020-0069078
(32)【優先日】2020-06-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
【前置審査】
(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】スン・チャン・ホン
(72)【発明者】
【氏名】ヒョン・ソク・ヨ
(72)【発明者】
【氏名】ソ・ウン・イム
(72)【発明者】
【氏名】ドン・ヒョン・キム
【審査官】高野 誠治
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０１６／０３７２８０５（ＵＳ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１９／２２１３７６（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１７／０２９４６９３（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特表２０１７－５２０８８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】韓国公開特許第１０－２０１７－００８５６８１（ＫＲ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｍ １０／６０ －１０／６６７
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
二つ以上の電池モジュールと、前記電池モジュールを収納するパックケースと、を含む、電池モジュールが多段に積層された電池パックであって、
前記電池モジュールは、第１電池モジュール、及び前記第１電池モジュールの上部に垂直に積層された第２電池モジュールを含み、
前記第１電池モジュールで発生した熱を放出するために、前記パックケースの底面の内側上面と前記第１電池モジュールとの間には第１冷却部が位置し、
前記第２電池モジュールで発生した熱を放出するために、前記第１電池モジュールと第２電池モジュールとの間には第２冷却部が位置し、
前記パックケースは、前面フレーム、後面フレーム、及び前記前面フレームと前記後面フレームとを連結する一対の側面フレームを含み、
前記一対の側面フレームには、前記第１冷却部に冷媒を供給して回収するための冷媒循環路が形成され、
前記第２冷却部は、第２ヒートシンク、前記第２ヒートシンクの下に位置する下部保護カバー、前記第２ヒートシンクの上部に位置する上部保護カバー、及び前記第２ヒートシンクを収納した状態で前記下部保護カバーの縁部及び前記上部保護カバーの縁部の全周にわたって位置する結合バンドを含み、
前記側面フレームの冷媒循環路付近には、前 記冷媒循環路に平行な空気循環路が位置する、電池モジュールが多段に積層された電池パック。
【請求項2】
前記前面フレームには所定の距離で離隔した一対の冷媒流入ポートおよび冷媒流出ポートが形成され、前記冷媒流入ポート及び前記冷媒流出ポートのそれぞれには前記冷媒循環路と連通する冷媒移送管が連結される、請求項１に記載の電池モジュールが多段に積層された電池パック。
【請求項3】
前記空気循環路には外部空気が通過することができる一つ以上の切開部が形成されている、請求項１又は２に記載の電池モジュールが多段に積層された電池パック。
【請求項4】
前記第１冷却部は、冷媒が循環する空間部を提供するための一対の第１下部プレート及び第１上部プレート、及び前記冷媒循環路と着脱可能に結合される第１冷媒流入口及び第１冷媒流出口を含む第１ヒートシンクを含み、前記側面フレームの底面には、前記第１冷媒流入口及び前記第１冷媒流出口と連結される締結ホールが形成される、請求項１から３のいずれか一項に記載の電池モジュールが多段に積層された電池パック。
【請求項5】
前記結合バンドはＣＭＴ溶接によって形成される、請求項１から４のいずれか一項に記載の電池モジュールが多段に積層された電池パック。
【請求項6】
前記第２冷却部は、第２ヒートシンク、前記第２ヒートシンクの下に位置する下部保護カバー、及び前記第２ヒートシンクの上部に位置する上部保護カバーを含み、前記下部保護カバーの縁部と前記上部保護カバーの縁部との間にはシーリングガスケットが備えられる、請求項１から４のいずれか一項に記載の電池モジュールが多段に積層された電池パック。
【請求項7】
前記第２ヒートシンクは、第２ヒートシンク胴体、前記第２ヒートシンク胴体に第２冷媒を供給するための「Ｌ」字形の第２冷媒流入口、及び前記第２冷媒を排出するための「Ｌ」字形の第２冷媒流出口を含み、前記下部保護カバーは、前記第２冷媒流入口及び前記第２冷媒流出口をそれぞれ収納するための一対の折曲管を備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の電池モジュールが多段に積層された電池パック。
【請求項8】
請求項１から７のいずれか一項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】
本出願は２０２０年０６月０８日付の韓国特許出願第２０２０－００６９０７８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この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が多段に積層された電池パックに関し、具体的には多段に積層された電池モジュールで発生した熱を放出するために複数の冷却部を備えており、冷却部を保護し、冷媒の流出を最小化することができる電池モジュールが多段に積層された電池パックに関する。
【背景技術】
【0003】
最近、化石燃料の使用による大気汚染、エネルギー枯渇による代替エネルギーの開発によって生産された電気エネルギーを貯蔵することができる二次電池に対する需要が増加している。充放電の可能な二次電池は、モバイル機器、電気自動車、ハイブリッド電気自動車動車などに使われるなど、日常生活に密接に使われている。
【0004】
現代社会で必要不可欠に使われている各種の電子機器のエネルギー源として使われている二次電池は、モバイル機器の使用量の増加および複雑化、電気自動車などの開発によって所要容量が増加している。使用者の需要を満たすために、小型機器には多数の電池セルを配置しているが、自動車などには多数の電池セルを電気的に連結する電池モジュールまたこのような電池モジュールを多数備えた電池パックが使われる。
【0005】
電池モジュールまたは電池パックは、容量及び出力を向上させるために、多数の電池セルを直列または並列に連結して使っている。多数の電池セルを連結して使用する場合、過負荷などの問題点が発生することがある。特に、電池パックの場合、多数の電池セルを収容している電池モジュールがケース内に多段に位置しているので、過負荷によって電池パックの内部温度が上昇して電池の異常状態を増幅させるなどの問題が発生している。このような問題を解決するために、一般的な電池パックは電池の内部温度を低めることができる冷却部を備えて電池の安全性を高め、空間効率を改善してエネルギー密度を高める必要がある。
【0006】
図１は従来技術による電池モジュールの斜視図である。図１に示すように、従来技術による電池モジュールは、電池セルを収納するモジュールケース２０、電池モジュールの上面に位置する冷却流路３０、前記冷却流路３０に冷媒を供給してから回収する冷媒輸送管４０、及び前記冷却流路３０を取り囲んで保護する上部保護カバー５０及び下部保護カバー６０を含む。ここで、図示されてはいないが、上部保護カバー５０の上面に電池モジュールが多段に積層された電池モジュールに対する冷却効率を向上させ、上部保護カバー５０及び下部保護カバー６０を通して冷却流路３０の冷媒が漏洩することを防止する電池モジュールである。
【0007】
このように、従来技術は、電池モジュールと冷却流路３０の冷媒との間の熱交換過程を改善して冷却性能を向上させ、冷却流路３０を収納する溝部５１、６１を備えて空間活用度を改善したが、冷却流路３０に冷媒を供給してから回収するための冷媒輸送管４０が露出される構造であるので、電池パックの体積が大きいという問題点がある。
【0008】
また、冷媒が流れる冷媒輸送管４０が外部に露出されているので、外部衝撃の際、損傷による冷媒漏洩によって深刻な事故につながることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【文献】特開２０１６－０２９６６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
本発明は前記のような問題点を解決するためのものであり、多段に積層された電池モジュールで発生する熱を効果的に放出して安全性を改善した電池パックを提供することを目的とする。
【0011】
また、本発明は、電池パックの内部からの冷媒流出を最小化することができる電池パックを提供することを目的とする。
【0012】
また、本発明は、冷却のための各種の部品によって体積が増加することを抑制することができる電池パックを提供することを目的とする。
【0013】
さらに、本発明は、外部衝撃によってフレームが損傷しても冷媒の流出を制限することができる電池パックを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0014】
前記のような目的を達成するために、本発明による電池パックは、二つ以上の電池モジュール（１００）、及び前記電池モジュール（１００）を収納するパックケース（２００）を含み、前記電池モジュール（１００）は、第１電池モジュール（１１０）、及び前記第１電池モジュール（１１０）の上部に垂直に積層された第２電池モジュール（１２０）を含み、前記第１電池モジュール（１１０）で発生した熱を放出するための第１冷却部（３００）が、前記パックケース（２００）の底面の内側上面と前記第１電池モジュール（１１０）との間に位置し、前記第２電池モジュール（１２０）で発生した熱を放出するための第２冷却部（４００）が、前記第１電池モジュール（１１０）と第２電池モジュール（１２０）との間に位置することを特徴とする。
【0015】
また、本発明による電池パックにおいて、前記パックケース（２００）は、前面フレーム（２１０）、後面フレーム（２２０）、及び前記前面フレーム（２１０）と後面フレーム（２２０）とを連結する一対の側面フレーム（２３０）を含み、前記一対の側面フレーム（２３０）には、第１冷却部（３００）に冷媒を供給してから回収するための冷媒循環路（２３１）が形成されていることを特徴とする。
【0016】
また、本発明による電池パックにおいて、前記前面フレーム（２１０）には所定の距離で離隔した一対の冷媒流入ポート（２１１）及び冷媒流出ポート（２１２）が形成され、前記冷媒流入ポート（２１１）及び冷媒流出ポート（２１２）のそれぞれには前記冷媒循環路（２３１）と連通する冷媒移送管（２１３）が連結されることを特徴とする。
【0017】
また、本発明による電池パックにおいて、前記側面フレーム（２３０）の冷媒循環路（２３１）付近には前記冷媒循環路（２３１）に平行な空気循環路（２３２）が位置することを特徴とする。
【0018】
また、本発明による電池パックにおいて、前記空気循環路（２３２）には、外部空気が通過することができる一つ以上の切開部（２３３）が形成されることを特徴とする。
【0019】
また、本発明による電池パックにおいて、前記第１冷却部（３００）は、冷媒が循環する空間部を提供するための一対の第１下部プレート（３１０’）及び第１上部プレート（３１０”）、及び前記冷媒循環路（２３１）と着脱可能に結合される第１冷媒流入口（３１１）及び第１冷媒流出口（３１２）を含む第１ヒートシンク（３１０）を含み、前記側面フレーム（２３０）の底面には前記第１冷媒流入口（３１１）及び第１冷媒流出口（３１２）と連結される締結ホール（２３４）が形成されることを特徴とする。
【0020】
また、本発明による電池パックにおいて、前記第２冷却部（４００）は、第２ヒートシンク（４１０）、前記第２ヒートシンク（４１０）の下に位置する下部保護カバー（４２０）、前記第２ヒートシンク（４１０）の上部に位置する上部保護カバー（４３０）、及び第２ヒートシンク（４１０）を収納した状態で下部保護カバー（４２０）の縁部及び上部保護カバー４３０の縁部に沿って位置する結合バンド（４４０）を含むことを特徴とする。
【0021】
また、本発明による電池パックにおいて、前記結合バンド（４４０）はＣＭＴ溶接によって形成されることを特徴とする。
【0022】
また、本発明による電池パックにおいて、前記第２冷却部は、第２ヒートシンク、前記第２ヒートシンクの下に位置する下部保護カバー、及び前記第２ヒートシンクの上部に位置する上部保護カバーを含み、前記下部保護カバーの縁部と上部保護カバーの縁部との間にはシーリングガスケットが備えられることを特徴とする。
【0023】
また、本発明による電池パックにおいて、前記第２ヒートシンク（４１０）は、第２ヒートシンク胴体（４１１）、前記第２ヒートシンク胴体（４１１）に第２冷媒を供給するための「Ｌ」字形の第２冷媒流入口（４１２）、及び第２冷媒を排出するための「Ｌ」字形の第２冷媒流出口（４１３）を含み、前記下部保護カバー（４２０）は、前記第２冷媒流入口（４１２）及び第２冷媒流出口（４１３）をそれぞれ収納するための一対の折曲管（４２２）を備えることを特徴とする。
【0024】
また、本発明は前述した特徴のうちの一つ以上を含む電池パックが装着されたデバイスであることができる。
【発明の効果】
【0025】
以上で説明したように、本発明による電池モジュールが多段に積層された電池パックによれば、垂直に積層された電池モジュールの間にも冷却部を備えるので、冷却効率を高めることができるという利点がある。
【0026】
また、本発明による電池モジュールが多段に積層された電池パックによれば、上部保護カバー及び下部保護カバーが第２ヒートシンクを取り囲んで保護するので、耐衝撃性に優れるだけでなく冷媒の漏出を最小化することができるという利点がある。
【0027】
また、本発明による電池モジュールが多段に積層された電池パックによれば、側面フレーム自体に冷媒循環路が備えられているので、外部衝撃の際にも冷媒の流出を最小化することができるという利点がある。
【0028】
さらに、本発明による電池モジュールが多段に積層された電池パックによれば、冷媒循環路に沿って空気循環路が側面フレームにさらに備えられているので、冷却効率を高めることができ、さらに全体重さも減らすことができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】従来技術による電池モジュールの斜視図である。
【図2】本発明の好適な第１実施例による電池パックの斜視図である。
【図3】本発明の好適な第１実施例による電池パックの分解斜視図である。
【図5】本発明の好適な第１実施例による側面フレームを示す斜視図である。
【図6】本発明の好適な第１実施例による側面フレームが結合される状態を説明するための斜視図である。
【図9】本発明の好適な第１実施例による第２冷却部の分解斜視図である。
【図10】本発明の好適な第２実施例による第２冷却部の分解斜視図である。
【図11】本発明の好適な第３実施例による電池パックを説明するための部分斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0030】
以下、添付図面に基づき、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が本発明を容易に実施することができる実施例を詳細に説明する。ただ、本発明の好適な実施例の動作原理を詳細に説明するにあたり、関連した公知の機能または構成についての具体的な説明が本発明の要旨を不必要にあいまいにする可能性があると判断される場合にはその詳細な説明を省略する。
【0031】
また、図面全般にわたって類似の機能及び作用をする部分に対しては同じ図面符号を使う。明細書全般にわたって、ある部分が他の部分と連結されていると言うとき、これは直接的に連結されている場合だけでなく、その中間に他の素子を挟んで間接的に連結されている場合も含む。また、ある構成要素を含むというのは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。
【0032】
【0033】
図２及び図３を参照して説明すると、本発明による電池パックは、電池モジュール１００、前記電池モジュール１００を収容するパックケース２００、及び前記電池モジュール１００で発生する熱を冷却させるための第１冷却部３００及び第２冷却部４００を含む。
【0034】
まず、電池モジュール１００について説明すると、電池モジュール１００は、パックケース２００の底面に着座する複数の第１電池モジュール１１０と、第１電池モジュール１１０の上部に位置する第２電池モジュール１２０とを含んでなる。
【0035】
ここで、第１電池モジュール１１０及び第２電池モジュール１２０は一つ以上の単位セルを含む。ここで、単位セルは電極組立体及びこれを収納するセルケースを含むことができる。前記電極組立体は、長いシート状の正極及び負極の間に分離膜が介在された状態で巻き取られる構造を有するゼリーロール型組立体、長方形の正極及び負極が分離膜を間に介在した状態で積層される構造の単位セルから構成されるスタック型組立体、単位セルが長い分離フィルムによって巻き取られるスタックフォルディング型組立体、または単位セルが分離膜を間に介在した状態で積層されて互いに付着されるラミネーションスタック型組立体などからなることができるが、これに限定されない。本発明による電極組立体は、カーブドモジュールを形成するときに物理的ストレスが一番小さいスタックフォルディング型、またはラミネーションスタック型構造を有することが好ましい。
【0036】
前記電極組立体はセルケースに収納され、セルケースは、通常に内部層／金属層／外部層のラミネートシート構造を有する。内部層は電極組立体と直接的に接触するので、絶縁性及び耐電解液性を有しなければならなく、かつ外部に対する密閉のためにシーリング性、すなわち、内部層同士熱接着されたシーリング部位は優れた熱接着強度を有しなければならない。このような内部層の材料としては、耐化学性に優れながらもシーリング性が良いポリプロピレン、ポリエチレン、アクリル酸ポリエチレン、ポリブチレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン樹脂、及びポリイミド樹脂から選択されることができるが、これらに限定されなく、引張強度、剛性、表面硬度、耐衝撃強度などの機械的物性及び耐化学性に優れたポリプロピレンが一番好ましい。
【0037】
内部層と接している金属層は外部から水分や各種のガスが電池の内部に浸透することを防止するバリア層に相当し、このような金属層の好適な材料としては、軽いながらも成形性に優れたアルミニウム薄膜を使うことができる。
【0038】
そして、金属層の他側面には外部層を備えている。このような外部層は、電極組立体を保護しながら耐熱性及び耐化学性を確保することができるように、引張強度、透湿防止性、及び空気透過防止性に優れた耐熱性ポリマーを使うことができる。一例として、ナイロンまたはポリエチレンテレフタレートを使うことができるが、これに限定されない。
【0039】
たとえ図面では、９個の第１電池モジュール１１０、１個の第２電池モジュール１２０などの総１０個の電池モジュール１００を収納したものとして示しているが、これは一例示に過ぎないだけで、いくらでも変更が可能である。
【0040】
パックケース２００は電池モジュール１００を収納し、外部衝撃などから電池モジュール１００を保護するためのものであり、前面フレーム２１０、後面フレーム２２０、及び一対の側面フレーム２３０を含んでなる。
【0041】
具体的に、前面フレーム２１０には、所定の距離で離隔されている一対の冷媒流入ポート２１１及び冷媒流出ポート２１２が固定されており、そしてこれらのポートから側面フレーム２３０に向かって延びた一対の冷媒移送管２１３が連結される。
【0042】
したがって、所定の温度に冷却された外部からの冷媒は冷媒流入ポート２１１に注入された後、冷媒流入ポート２１１と連結されている冷媒移送管２１３に移動する。そして、電池モジュール１００の熱を吸収して所定の温度に高くなった冷媒は他の冷媒移送管２１３及び冷媒流出ポート２１２を通して排出され、所定の温度に冷却された後、再供給される。
【0043】
また、冷媒流入ポート２１１に流入した冷媒の一部は第２冷却部４００に移動し、第２電池モジュール１２０で発生した熱を吸収した後、冷媒流出ポート２１２を通して排出されて冷却された後、再供給される。
【0044】
ここで、一対の冷媒移送管２１３は側面フレーム２３０及び第２ヒートシンク４１０に冷媒を供給してから回収する。これについての詳細な説明は後述する。
【0045】
一方、パックケース２００の底面には、電池モジュール１００が互いに一定の間隔を維持することができるように、複数の区画壁を備えることができる。
【0046】
図４は図２のＡ－Ａ’線に沿って切断した断面図であり、図５は本発明の好適な第１実施例による側面フレームを示す斜視図であり、図６は本発明の好適な第１実施例による側面フレームが結合される状態を説明するための斜視図である。
【0047】
図４～図６を参照して説明すると、本発明による電池パックの側面フレーム２３０は、前面フレーム２１０と後面フレーム２２０とを互いに連結するように所定の距離で離隔した一対からなり、それぞれの側面フレーム２３０は、冷媒移送管２１３と連結された冷媒循環路２３１、空気循環路２３２、切開部２３３、及び締結ホール２３４を備えている。
【0048】
まず、冷媒移送管２１３の一側と連結される冷媒循環路２３１は側面フレーム２３０の長手方向に沿って長く穿設された形状を有するように形成される。したがって、冷媒流入ポート２１１と連通する冷媒移送管２１３と連結される冷媒循環路２３１には第１ヒートシンク３１０に供給される冷たい冷媒が流れ、冷媒流出ポート２１２と連通する冷媒移送管２１３と連結される冷媒循環路２３１には吸熱によって一定の温度に上昇した冷媒が移動する。
【0049】
従来には、冷媒循環管が別個に製作された後、パックケースの側面または底面に連結される構造であるので、外部衝撃によって破損しやすい構造であり、さらに破損によって漏出する冷媒は新しいイベントを引き起こすという欠点がある。
【0050】
これに対し、本発明の冷媒循環路２３１は側面フレーム２３０自体に備えられるので、外部衝撃に対しても破損のおそれを最小化することができるだけでなく、全体体積を減らすことができるという利点がある。
【0051】
空気循環路２３２は冷媒が漏出しないように冷媒循環路２３１及び分離壁を挟んで位置し、冷媒循環路２３１を移動する冷媒が最大限自然に冷却されるように冷媒循環路２３１に平行に長く形成されている。
【0052】
さらに、空気循環路２３２には外部空気が通過することができる一つ以上の切開部２３３が形成されているので、より効率的な冷却が可能である。すなわち、側面フレーム２３０には冷媒循環路２３１に沿って空気循環路２３２がさらに備えられているので、電池パックを速やかに冷却させることができるだけではなく全体重さも減らすことができる。
【0053】
一方、一対の側面フレーム２３０の底面には、冷媒循環路２３１と連通する一つ以上の締結ホール２３４、より具体的には電池モジュール１００の下に位置する第１ヒートシンク３１０の第１冷媒流入口３１１または第１冷媒流出口３１２と同じ個数の締結ホール２３４が形成されている。
【0054】
例えば、冷媒流入ポート２１１及び冷媒移送管２１３と順次連結される側面フレーム２３０の場合、側面フレーム２３０の底面の締結ホール２３４は第１ヒートシンク３１０の第１冷媒流入口３１１とそれぞれ締結及び固定され、よって冷媒流入ポート２１１に流入した冷媒は冷媒移送管２１３及び冷媒循環路２３１の順に移動した後、第１ヒートシンク３１０の第１冷媒流入口３１１に供給される。
【0055】
同様に、冷媒流出ポート２１２及び冷媒移送管２１３が連結されている他の側面フレーム２３０にも前記と構造と同じ構造に結合され、昇温した冷媒は第１ヒートシンク３１０の第１冷媒流出口３１２、冷媒移送管２１３、及び冷媒流出ポート２１２の順に循環する。
【0056】
【0057】
第１電池モジュール１１０で発生する熱を冷却させるための第１冷却部３００は電池モジュール１００とパックケース２００の内側上面との間に位置し、第１ヒートシンク３１０、及び第１ヒートシンク３１０とパックケース２００との間の第１放熱板３２０を含んでなる。
【0058】
具体的に、第１ヒートシンク３１０は、冷媒が循環する空間部を提供するように、一対の第１下部プレート３１０’及び第１上部プレート３１０”から構成される。
【0059】
ここで、第１下部プレート３１０’には互いに向き合う一対の第１冷媒流入口３１１及び第１冷媒流出口３１２が形成されており、前述したように、側面フレーム２３０の底面の締結ホール２３４が結合される。
【0060】
一方、第１ヒートシンク３１０と第１電池モジュール１１０との間には第１放熱板３２０、かつ第１ヒートシンク３１０の下には第２放熱板３３０が位置することにより、第１電池モジュール１１０で発生する熱を第１ヒートシンク３１０に伝達する
【0061】
特に、第１放熱板３２０及び第２放熱板３３０は第１ヒートシンク３１０の上面及び下面に第１ヒートシンク３１０をもう一度取り囲む形状に位置するので、冷媒漏洩が発生しても電池パックの内部に冷媒が染みこむことを防止することができる利点がある。
【0062】
前記のような第１ヒートシンク３１０、第１放熱板３２０、及び第２放熱板３３０は熱伝導性に優れた素材からなることが好ましい。一例として、アルミニウムからなることができる。
【0063】
図９は本発明の好適な第１実施例による第２冷却分解斜視図である。
【0064】
第２冷却部４００は第１電池モジュール１１０の上面と第２電池モジュール１２０の下面との間に位置し、第２ヒートシンク４１０、下部保護カバー４２０、上部保護カバー４３０、及び結合バンド４４０を含んでなる。
【0065】
具体的に、第２ヒートシンク４１０は、冷媒が循環する空間部を提供する第２ヒートシンク胴体４１１、第２冷媒流入口４１２、及び第２冷媒流出口４１３を含んでなる。
【0066】
ここで、第２冷媒流入口４１２及び第２冷媒流出口４１３は第２ヒートシンク胴体４１１の一側に所定の距離で離隔したままで位置し、略「Ｌ」字形を有する。そして、前述したように、第２冷媒流入口４１２は冷媒流入ポート２１１と結合され、第２冷媒流出口４１３は冷媒流出ポート２１２と結合される。
【0067】
下部保護カバー４２０は、下部保護カバー胴体４２１及び「Ｌ」字形の折曲管４２２を含んでなる。これは、外部衝撃などから第２ヒートシンク４１０を物理的に保護し、さらに多様な原因で第２ヒートシンク４１０から冷媒が漏出しても電池パックの内部に冷媒が流入することを根本的に遮断して２次イベントの発生を防止するためである。
【0068】
一方、下部保護カバー胴体４２１の縁部には一つ以上の第１締結部４２１’を備えることができ、これは後述する上部保護カバー胴体の第２締結部と固定される。
【0069】
上部保護カバー４３０は、平板状の上部保護カバー胴体４３１及び一つ以上の第２締結部４３１’を含んでなる。すなわち、下部保護カバー胴体４２１に第２ヒートシンク４１０が着座した状態でさらに上部保護カバー４３０が位置し、よって第２ヒートシンク４１０を一層堅固に保護することができる。
【0070】
結合バンド４４０は下部保護カバー胴体４２１と上部保護カバー胴体４３１とを結合するためのものであり、一例として下部保護カバー胴体４２１と上部保護カバー胴体４３１とが会う端部の接合部に沿ってＣＭＴ（Ｃｏｌｄ Ｍｅｔａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）溶接によって形成されることができる。
【0071】
もちろん、下部保護カバー胴体４２１の第１締結部４２１’及び上部保護カバー胴体４３１の第２締結部４３１’を通してボルトなどで締結された後に溶接を遂行しても構わなく、第１締結部４２１’及び第２締結部４３１’を省略したままでＣＭＴ（Ｃｏｌｄ Ｍｅｔａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）溶接のみ遂行することも可能である。
【0072】
一方、前記のような第２ヒートシンク４１０、下部保護カバー４２０、及び上部保護カバー４３０は熱伝導性に優れた素材からなることが好ましい。一例として、アルミニウムからなることができる。
【0073】
図１０は本発明の好適な第２実施例による第２冷却部の分解斜視図である。
【0074】
図１０を参照して説明すると、第２実施例は、第２冷却部４００の結合バンド４４０の代わりに、シーリングガスケット４５０を備えたことを除き、第１実施例による第２冷却部４００と同様である。
【0075】
第２実施例による第２冷却部４００のシーリングガスケット４５０について説明すると、シーリングガスケット４５０は下部保護カバー胴体４２１の縁部と上部保護カバー胴体４３１の縁部との間に沿って形成されることができる。これにより、第２ヒートシンク４１０が破損しも第２冷却部４００の外部に冷媒が漏洩することを確かに遮断することができる。一例として、シーリングガスケット４５０は耐熱性ゴム素材からなることができるが、同じ機能を果たすことができるものであれば特に限定されない。
【0076】
たとえ図面には示されてはいないが、下部保護カバー胴体４２１及び上部保護カバー胴体４３１のいずれか一つ以上にシーリングガスケット４５０を収容するための溝部（図示せず）がさらに形成されることができる。
【0077】
図１１は本発明の好適な第３実施例による電池パックを説明するための部分斜視図である。
【0078】
図１１を参照して説明すると、本発明の好適な第２実施例は、冷媒循環管３１３をさらに備えた電池パックであることができる。
【0079】
【0080】
すなわち、冷媒移送管２１３に流入するか排出される冷媒は冷媒循環管３１３を経由するように、冷媒移送管２１３と冷媒循環管３１３とが互いに連結され、冷媒循環管３１３は側面フレーム２３０の冷媒循環路２３１内に配置される。
【0081】
このように、冷媒循環路２３１の内部に冷媒循環管３１３が位置することにより、外部衝撃などによって側面フレーム２３０が損傷しても冷媒の漏洩をより確かに遮断することができ、イベントの発生を抑制することができる。
【0082】
本発明は前述した特徴のうちでいずれか一つ以上の特徴を有している電池パックが装着されたデバイスであることができ、前記デバイスは、電気自動車、ハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド電気自動車などのように大容量の電池を含む電子機器であることができる。
【0083】
本発明が属する分野で通常の知識を有する者であれば前記内容に基づいて本発明の範疇内で多様な応用及び変形が可能であろう。
【符号の説明】
【0084】
１００ 電池モジュール
１１０ 第１電池モジュール
１２０ 第２電池モジュール
２００ パックケース
２１０ 前面フレーム
２１１ 冷媒流入ポート
２１２ 冷媒流出ポート
２１３ 冷媒移送管
２２０ 後面フレーム
２３０ 側面フレーム
２３１ 冷媒循環路
２３２ 空気循環路
２３３ 切開部
２３４ 締結ホール
３００ 第１冷却部
３１０ 第１ヒートシンク
３１０’ 第１下部プレート
３１０” 第１上部プレート
３１１ 第１冷媒流入口
３１２ 第１冷媒流出口
３１３ 冷媒循環管
３２０ 第１放熱板
３３０ 第２放熱板
４００ 第２冷却部
４１０ 第２ヒートシンク
４１１ 第２ヒートシンク胴体
４１２ 第２冷媒流入口
４１３ 第２冷媒流出口
４２０ 下部保護カバー
４２１ 下部保護カバー胴体
４２１’ 第１締結部
４２２ 折曲管
４３０ 上部保護カバー
４３１ 上部保護カバー胴体
４３１’ 第２締結部
４４０ 結合バンド
４５０ シーリングガスケット
１１０ 第１電池モジュール
１２０ 第２電池モジュール
２００ パックケース
２１０ 前面フレーム
２１１ 冷媒流入ポート
２１２ 冷媒流出ポート
２１３ 冷媒移送管
２２０ 後面フレーム
２３０ 側面フレーム
２３１ 冷媒循環路
２３２ 空気循環路
２３３ 切開部
２３４ 締結ホール
３００ 第１冷却部
３１０ 第１ヒートシンク
３１０’ 第１下部プレート
３１０” 第１上部プレート
３１１ 第１冷媒流入口
３１２ 第１冷媒流出口
３１３ 冷媒循環管
３２０ 第１放熱板
３３０ 第２放熱板
４００ 第２冷却部
４１０ 第２ヒートシンク
４１１ 第２ヒートシンク胴体
４１２ 第２冷媒流入口
４１３ 第２冷媒流出口
４２０ 下部保護カバー
４２１ 下部保護カバー胴体
４２１’ 第１締結部
４２２ 折曲管
４３０ 上部保護カバー
４３１ 上部保護カバー胴体
４３１’ 第２締結部
４４０ 結合バンド
４５０ シーリングガスケット
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5(a)】
【図5(b)】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】