特表 2023-544379 バッテリーモジュール及びそれを含むエネルギー貯蔵システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-10-23

(54)【発明の名称】バッテリーモジュール及びそれを含むエネルギー貯蔵システム

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/6555 20140101AFI20231016BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20231016BHJP

   H01M 10/6556 20140101ALI20231016BHJP

   H01M 10/6568 20140101ALI20231016BHJP

【ＦＩ】

H01M10/6555

H01M10/613

H01M10/6556

H01M10/6568

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023520232

(86)(22)【出願日】2022-04-05

(85)【翻訳文提出日】2023-03-31

(86)【国際出願番号】 KR2022004896

(87)【国際公開番号】W WO2022216016

(87)【国際公開日】2022-10-13

(31)【優先権主張番号】10-2021-0044323

(32)【優先日】2021-04-05

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【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】サン－ヒュン・ユ

(72)【発明者】

【氏名】ヨン－ボム・チョ

(72)【発明者】

【氏名】ウォン－ヘ・ク

(72)【発明者】

【氏名】ハン－キ・ユン

(72)【発明者】

【氏名】ユ－ダム・コン

(72)【発明者】

【氏名】ジン－キュ・シン

【テーマコード（参考）】

5H031

【Ｆターム（参考）】

5H031KK08

(57)【要約】

本発明の一態様によるバッテリーモジュールは、冷却液流路を備える冷却部材、及び前記冷却部材の両面上に配置される複数のバッテリーセルを含むサブモジュールが複数積層されて形成されるサブモジュール積層体と、前記サブモジュール積層体の一側及び他側に結合されて前記複数のバッテリーセルを電気的に接続する一対のバスバーフレームアセンブリと、を含む。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷却液流路を備える冷却部材、及び前記冷却部材の両面上に配置される複数のバッテリーセルを含むサブモジュールが複数積層されて形成されるサブモジュール積層体と、
前記サブモジュール積層体の一側及び他側に結合されて前記複数のバッテリーセルを電気的に接続する一対のバスバーフレームアセンブリと、を含む、バッテリーモジュール。

【請求項2】

前記複数のバッテリーセルに備えられる一対の電極リードは、前記冷却部材の幅方向に沿って互いに反対方向にそれぞれ延長され、
前記複数のバッテリーセルは、前記冷却部材の両面上において前記冷却部材の長手方向に沿って配置されている、請求項１に記載のバッテリーモジュール。

【請求項3】

前記冷却液流路は、
前記冷却部材の長手方向の一側と他側との間を往復しながら前記冷却部材の幅方向の一側から他側まで延長される、請求項２に記載のバッテリーモジュール。

【請求項4】

前記冷却部材は、
第１流路溝を備える第１流路プレートと、
前記第１流路溝と結合されて前記冷却液流路を形成する第２流路溝を備える第２流路プレートと、を含む、請求項１に記載のバッテリーモジュール。

【請求項5】

前記第１流路プレート及び第２流路プレートは、樹脂材質からなり、
前記第１流路プレートと第２流路プレートとの接合界面には、超音波融着部が形成されている、請求項４に記載のバッテリーモジュール。

【請求項6】

前記第１流路プレートは、
前記第１流路溝の両側にそれぞれ形成される超音波融着ベースを備える、請求項４に記載のバッテリーモジュール。

【請求項7】

前記第２流路プレートは、
前記第２流路溝の両側にそれぞれ形成される少なくとも一つの超音波融着リブを備える、請求項６に記載のバッテリーモジュール。

【請求項8】

前記超音波融着リブは複数備えられ、
複数の前記超音波融着リブは互いに離隔して配置されている、請求項７に記載のバッテリーモジュール。

【請求項9】

前記第１流路溝の深さは、前記第１流路プレートの厚さの１／２～１／５である、請求項５に記載のバッテリーモジュール。

【請求項10】

前記第２流路溝の深さは、前記第２流路プレートの厚さの１／２～１／５である、請求項５に記載のバッテリーモジュール。

【請求項11】

前記一対のバスバーフレームアセンブリは、
前記冷却部材を介在して互いに対面する一対のバッテリーセルを並列に接続し、前記冷却部材の長手方向に沿って隣接するバッテリーセルを直列に接続し、互いに隣接したサブモジュールを直列に接続している、請求項１に記載のバッテリーモジュール。

【請求項12】

前記バッテリーモジュールは、
前記サブモジュール積層体の下面を覆うベースプレートと、
前記サブモジュール積層体の上面を覆うトッププレートと、
前記ベースプレート及びトッププレートがモジュール積層体を押し付けるように、前記バッテリーモジュールの周りを包み囲む複数のストラップと、をさらに含む、請求項１に記載のバッテリーモジュール。

【請求項13】

前記バッテリーモジュールは、
前記冷却液流路と連結されるモジュールインレット及びモジュールアウトレットをさらに含み、
前記モジュールインレット及びモジュールアウトレットは、前記バッテリーモジュールの同一面上に備えられる、請求項１に記載のバッテリーモジュール。

【請求項14】

前記バッテリーモジュールは、
前記サブモジュール積層体と電気的に接続される第１モジュール端子及び第２モジュール端子をさらに含み、
前記第１モジュール端子及び第２モジュール端子は、前記バッテリーモジュールの同一面上に備えられる、請求項１に記載のバッテリーモジュール。

【請求項15】

請求項１から１４のいずれか一項に記載のバッテリーモジュールを少なくとも一つ含む、エネルギー貯蔵システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バッテリーモジュール及びそれを含むＥＳＳ（Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ、エネルギー貯蔵システム）に関し、より具体的には、バッテリーモジュールの全体領域にわたって温度のバラツキを最小化できる構造を有するバッテリーモジュール及びそれを含むＥＳＳに関する。

【0002】

本出願は、２０２１年４月５日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－００４４３２３号に基づく優先権を主張し、当該出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。

【背景技術】

【0003】

一般に、ＥＳＳに適用される従来の水冷システムには、アルミニウムなどの金属材質の冷却部材が適用されている。しかし、金属材質の冷却部材を適用する場合、金属材質の冷却部材を適用して冷却水の経路（ｐａｔｈ）を形成すると、バッテリーモジュール及び／またはＥＳＳの重量が増加し、流路形成のための工程が複雑になるという短所がある。

【0004】

他にも、ＥＳＳの構成において、金属材質の冷却部材を適用する場合、バッテリーセル及び／または電気的接続のための部品と冷却部材との接触を防止するための構造が別途に適用されねばならず、それによる構造の複雑化も発生する。

【0005】

勿論、金属材質から冷却部材を構成すると、樹脂材質などの他の材質から冷却部材を構成する場合に比べ、高い熱伝導率によって冷却が有利である。

【0006】

しかし、ＥＳＳの正常な使用状態におけるバッテリーモジュールの温度が約５５℃以内であるという点を考慮すると、冷却部材自体が有する熱伝導性が金属材料よりも多少低くても、構造的な補完などの措置を通じてＥＳＳに求められる冷却性能を満たすことは可能である。

【0007】

バッテリーモジュール及び／またはＥＳＳの冷却においては、特定部位に対する冷却性能ではなく、バッテリーモジュール及び／またはＥＳＳの全体領域にわたる均一な冷却によって温度のバラツキを最小化することが重要である。

【0008】

ＥＳＳの正常な使用状態ではなく、熱暴走の発生などの異常状況においては、冷却部材の内部を流れていた冷却水が冷却部材から流出し、より迅速な冷却または消火のために使用される必要がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、バッテリーモジュールの全体領域にわたって均一な冷却を実現することで、バッテリーモジュールにおいて位置毎に温度のバラツキが発生することを最小化することを目的とする。

【0010】

また、本発明は、バッテリーモジュールを構成するバッテリーセルの熱暴走などの異常状況が発生したとき、冷却液を冷却部材の外部に流出させてバッテリーセルとの直接接触を通じた冷却を行うことで、バッテリーモジュール及び／またはＥＳＳの異常な温度上昇による火災発生を防止することを他の目的とする。

【0011】

本発明は、バッテリーモジュールの構造的改善を通じて冷却部材の漏れ防止及び／またはバッテリーセルの固定力強化及び／または電気的接続構造の簡素化及び／またはバッテリーモジュールの組み立て剛性の増大などを実現することをさらに他の目的とする。

【0012】

本発明が解決しようとする技術的課題は上述した課題に制限されず、その他の課題は下記の発明の説明から当業者に明確に理解できるであろう。

【課題を解決するための手段】

【0013】

上記の課題を達成するための本発明の一態様によるバッテリーモジュールは、冷却液流路を備える冷却部材、及び前記冷却部材の両面上に配置される複数のバッテリーセルを含むサブモジュールが複数積層されて形成されるサブモジュール積層体と、前記サブモジュール積層体の一側及び他側に結合されて前記複数のバッテリーセルを電気的に接続する一対のバスバーフレームアセンブリと、を含む。

【0014】

前記複数のバッテリーセルに備えられる一対の電極リードは、前記冷却部材の幅方向に沿って互いに反対方向にそれぞれ延び得、前記複数のバッテリーセルは、前記冷却部材の両面上において前記冷却部材の長手方向に沿って配置され得る。

【0015】

前記冷却液流路は、前記冷却部材の長手方向の一側と他側との間を往復しながら前記冷却部材の幅方向の一側から他側まで延長され得る。

【0016】

前記冷却部材は、第１流路溝を備える第１流路プレートと、前記第１流路溝と結合されて前記冷却液流路を形成する第２流路溝を備える第２流路プレートと、を含み得る。

【0017】

前記第１流路プレート及び第２流路プレートは、樹脂材質からなり、前記第１流路プレートと第２流路プレートとの接合界面には、超音波融着部が形成され得る。

【0018】

前記第１流路プレートは、前記第１流路溝の両側にそれぞれ形成される超音波融着ベースを備え得る。

【0019】

前記第２流路プレートは、前記第２流路溝の両側にそれぞれ形成される少なくとも一つの超音波融着リブを備え得る。

【0020】

前記超音波融着リブは複数備えられ、複数の前記超音波融着リブは互いに離隔して配置され得る。

【0021】

前記第１流路溝の深さは、前記第１流路プレートの厚さの１／２～１／５範囲で形成され得る。

【0022】

前記第２流路溝の深さは、前記第２流路プレートの厚さの１／２～１／５範囲で形成され得る。

【0023】

前記一対のバスバーフレームアセンブリは、前記冷却部材を介在して互いに対面する一対のバッテリーセルを並列に接続し、前記冷却部材の長手方向に沿って隣接するバッテリーセルを直列に接続し、互いに隣接したサブモジュールを直列に接続し得る。

【0024】

前記バッテリーモジュールは、前記サブモジュール積層体の下面を覆うベースプレートと、前記サブモジュール積層体の上面を覆うトッププレートと、前記ベースプレート及びトッププレートがモジュール積層体を押し付けるように前記バッテリーモジュールの周りを包み囲む複数のストラップと、をさらに含み得る。

【0025】

前記バッテリーモジュールは、前記冷却液流路と連結されるモジュールインレット（ｍｏｄｕｌｅ ｉｎｌｅｔ）及びモジュールアウトレット（ｍｏｄｕｌｅ ｏｕｔｌｅ）をさらに含み、前記モジュールインレット及びモジュールアウトレットは、前記バッテリーモジュールの同一面上に備えられ得る。

【0026】

前記バッテリーモジュールは、前記サブモジュール積層体と電気的に接続される第１モジュール端子及び第２モジュール端子をさらに含み、前記第１モジュール端子及び第２モジュール端子は、前記バッテリーモジュールの同一面上に備えられ得る。

【0027】

上記の課題を達成するための本発明の他の一態様によるエネルギー貯蔵システムは、上述した本発明の一態様によるバッテリーモジュールを少なくとも一つ含む。

【発明の効果】

【0028】

本発明の一態様によれば、バッテリーモジュールの全体領域にわたって均一な冷却が行われるため、バッテリーモジュールにおいて位置毎に温度のバラツキが発生することを最小化することができる。

【0029】

また、本発明の一態様によれば、バッテリーモジュールを構成するバッテリーセルの熱暴走などの異常状況が発生したとき、冷却液を冷却部材の外部に流出させてバッテリーセルとの直接接触を通じた冷却を行うことで、バッテリーモジュール及び／またはＥＳＳの異常な温度上昇による火災発生を防止するかまたは既に発生した火災を迅速に鎮火することができる。

【0030】

さらに、本発明の一態様によれば、バッテリーモジュールの構造的改善を通じて冷却部材の漏れ防止及び／またはバッテリーセルの固定力強化及び／または電気的接続構造の簡素化及び／またはバッテリーモジュールの組み立て剛性の増大などを実現することができる。

【0031】

本発明の効果は上述した効果に制限されず、言及されていない本発明の他の効果は後述する発明の説明から当業者により明らかに理解されるだろう。

【0032】

本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施形態を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするものであるため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールを示した図である。

【図2】本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールを示した図である。

【図3】図１に示されたバッテリーモジュールから外装シートを除去した状態を示した図である。

【図4】図３に示されたバッテリーモジュールからトッププレート及びフロントプレートを除去した状態を示した図である。

【図5】図４に示されたバッテリーモジュールからバスバーフレームアセンブリを除去した状態を示した図である。

【図6】本発明のサブモジュールを示した図である。

【図7】本発明の冷却部材を示した図である。

【図8】本発明の冷却部材を示した図である。

【図9】本発明の第２流路プレートの一面を示した図である。

【図10】図７のＡ－Ａ’線に沿った断面図である。

【図11】図４のＢ－Ｂ’線に沿った断面図である。

【図12】本発明のバスバーフレームアセンブリによる電気的接続構造を示した図である。

【図13】図３に示されたバッテリーモジュールにストラップが適用された例を示した図である。

【図14】図３に示されたバッテリーモジュールにストラップが適用された例を示した図である。

【図15】本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールの一面を示した部分拡大図である。

【図16】本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールの一面を示した部分拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0034】

以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び特許請求の範囲において使われた用語や単語は通常的及び辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。したがって、本明細書に記載された実施形態及び図面に示された構成は、本発明の最も望ましい一実施形態に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。

【0035】

まず、図３～図６を参照すると、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュール１は、サブモジュール積層体１０、及びサブモジュール積層体１０に接続される一対のバスバーフレームアセンブリ２０を含む。

【0036】

前記サブモジュール積層体１０は、複数のサブモジュール１００がバッテリーモジュール１の高さ方向（Ｚ軸方向）に沿って積層されて形成される。前記サブモジュール１００は、複数のバッテリーセル１１０、及び複数のバッテリーセル１１０を収容する冷却部材１２０を含む。一方、前記サブモジュール積層体１０は、積層体の最外郭に配置される一対のサブモジュール１００を覆う一対のカバーシートＳをさらに含んでもよい。前記カバーシートＳは、絶縁材質からなり得る。

【0037】

前記バッテリーセル１１０は、例えばパウチ型のバッテリーセルであり得る。前記バッテリーセル１１０は、その長手方向（Ｙ軸方向）の両側にそれぞれ引き出される一対の電極リード１１１を備える。前記複数のバッテリーセル１１０は、冷却部材１２０の両面上に配置される。前記複数のバッテリーセル１１０は、冷却部材１２０の両面上で冷却部材１２０の長手方向（Ｘ軸方向）に沿って互いに隣接して配置される。これにより、前記バッテリーセル１１０に備えられる一対の電極リード１１１は、冷却部材１２０の幅方向（Ｙ軸方向）に沿って互いに反対方向を延長される。

【0038】

図７～図１０を参照すると、前記冷却部材１２０は、その内部に形成された冷却液流路Ｐを備える。前記冷却液流路Ｐは、冷却部材１２０の長手方向（Ｘ軸方向）の一側と他側との間を往復しながら冷却部材１２０の幅方向（Ｙ軸方向）の一側から他側まで延長される。前記冷却液流路Ｐは、一対の冷却液ポートＰ１、Ｐ２を通じて冷却部材１２０の外部と連通される。前記一対の冷却液ポートＰ１、Ｐ２の一方は、冷却部材１２０において冷却液インレットとして機能し、他方は冷却部材１２０において冷却液アウトレットとして機能する。前記一対の冷却液ポートＰ１、Ｐ２は同じ方向に備えられる。すなわち、前記一対の冷却液ポートＰ１、Ｐ２は、サブモジュール１００の同一面上に備えられる。また、前記一対の冷却液ポートＰ１、Ｐ２は、サブモジュール１００の幅方向（Ｙ軸方向）の一側及び他側にそれぞれ備えられる。

【0039】

前記冷却部材１２０は、第１流路プレート１２０Ａ及び第２流路プレート１２０Ｂを含む。前記第１流路プレート１２０Ａは、第１流路溝Ｇ１を備える。前記第２流路プレート１２０Ｂは、第１流路溝Ｇ１と結合されて冷却液流路Ｐを形成する第２流路溝Ｇ２を備える。

【0040】

一方、本発明において、冷媒として適用される冷却液は、液相の冷媒を全て含み、例えば添加剤を含んでいない冷却水、添加剤が含まれた冷却水、または絶縁油などが本発明の冷却液として用いられ得る。

【0041】

前記第１流路プレート１２０Ａ及び第２流路プレート１２０Ｂは樹脂材質からなる。前記第１流路プレート１２０Ａと第２流路プレート１２０Ｂとの接合界面には超音波融着部が形成される。すなわち、前記第１流路プレート１２０Ａと第２流路プレート１２０Ｂとは超音波融着によって相互結合される。

【0042】

図６及び図７を参照すると、前記冷却部材１２０は、その両面上に形成されて個々のバッテリーセル１１０を収納可能に区画された空間を提供する複数の隔壁１２１、１２２を含む。すなわち、前記第１流路プレート１２０Ａ及び第２流路プレート１２０Ｂはそれぞれ、流路溝Ｇ１、Ｇ２が形成された面の反対面上に突設される第１隔壁１２１及び第２隔壁１２２を備える。

【0043】

前記第１隔壁１２１は、流路プレート１２０Ａ、１２０Ｂの幅方向（Ｙ軸方向）に沿って延長され、互いに隣接した第１隔壁１２１同士の間の距離はバッテリーセル１１０の幅に対応する。前記第２隔壁１２２は、第１隔壁１２１と連結され、第１隔壁１２１の長手方向（Ｙ軸方向）の両端部にそれぞれ形成される。前記第２隔壁１２２は、第１隔壁１２１と略垂直方向に延びた形態を有する。前記流路プレート１２０Ａ、１２０Ｂの長手方向に沿って互いに隣接する第２隔壁１２２同士の間に形成される空間を通ってバッテリーセル１１０の電極リード１１１が引き出される。

【0044】

図９～図１１を参照すると、前記第１流路プレート１２０Ａは、第１流路溝Ｇ１の両側にそれぞれ形成される超音波融着ベース１２３を備える。前記第２流路プレート１２０Ｂは、第２流路溝Ｇ２の両側にそれぞれ形成される少なくとも一つの超音波融着リブ１２４を備える。前記超音波融着リブ１２４は、第１流路プレート１２０Ａと第２流路プレート１２０Ｂとが当接して結合されるとき、超音波融着ベース１２３と当接するように超音波融着ベース１２３と対応する位置に備えられる。

【0045】

前記超音波融着リブ１２４は、超音波融着によって超音波融着ベース１２３上に接合される。前記超音波融着リブ１２４が複数個である場合、それぞれの超音波融着リブ１２４は互いに離隔して配置され得る。前記超音波融着リブ１２４が複数個である場合、冷却液流路Ｐの両側で行われるシーリングがより堅固になり、それによって冷却液が冷却液流路Ｐの外部に漏れることを防止することができる。

【0046】

一方、前記第１流路溝Ｇ１の深さは、第１流路プレート１２０Ａの厚さの約１／２～１／５範囲で形成され得る。このような第１流路溝Ｇ１の厚さ範囲は、冷却効率のためであり、また熱暴走のような非常状況で第１流路溝Ｇ１の底を成している樹脂射出物を迅速に溶融させることで、冷却液が第１流路プレート１２０Ａと接する第１バッテリーセル１１０Ａに直接接触し、より迅速な冷却及び／または消火を可能にするためである。

【0047】

同様に、前記第２流路溝Ｇ２の深さは、第２流路プレート１２０Ｂの厚さの約１／２～１／５範囲で形成され得る。このような第２流路溝Ｇ２の厚さ範囲は、冷却効率のためであり、また熱暴走のような非常状況で第２流路溝Ｇ２の底を成している樹脂射出物を迅速に溶融させることで、冷却液が第２流路プレート１２０Ｂと接する第２バッテリーセル１１０Ｂに直接接触し、より迅速な冷却及び／または消火を可能にするためである。

【0048】

図４、図５、図１１及び図１２を参照すると、前記一対のバスバーフレームアセンブリ２０は、それぞれサブモジュール積層体１０の一側及び他側に結合されて複数のバッテリーセル１１０同士を電気的に接続する。前記バスバーフレームアセンブリ２０は、サブモジュール積層体１０の側部に結合されるバスバーフレーム２１、及びバスバーフレーム２１上に配置されて複数の電極リード１１１と結合される複数のバスバー２２を含む。

【0049】

前記一対のバスバーフレームアセンブリ２０は、冷却部材１２０を介在して互いに対面する一対のバッテリーセル１１０Ａ、１１０Ｂを並列に接続し、冷却部材１２０の長手方向（Ｘ軸方向）に沿って互いに隣接するバッテリーセル１１０を直列に接続する。また、前記一対のバスバーフレームアセンブリ２０は、サブモジュール積層体１０の高さ方向（Ｚ軸方向）に沿って互いに隣接したサブモジュール１００を直列に接続する。本発明の一実施形態によるバッテリーモジュール１は、このような接続方式に従って、例えば３２Ｓ２Ｐの電気的接続形態を有し得る。

【0050】

一方、前記バッテリーモジュール１は、バスバー２２と電気的に接続される第１モジュール端子Ｔ１及び第２モジュール端子Ｔ２をさらに含み得る。前記第１モジュール端子Ｔ１及び第２モジュール端子Ｔ２は、バスバー２２を介してサブモジュール積層体１０と電気的に接続されてバッテリーモジュール１の高電位端子として機能する。この場合、前記第１モジュール端子Ｔ１及び第２モジュール端子Ｔ２は、バッテリーモジュール１の同一面上に備えられ、同一方向に延長される。

【0051】

図３、図１３及び図１４を参照すると、前記バッテリーモジュール１は、サブモジュール積層体１０の下面を覆うベースプレート３０、及びサブモジュール積層体１０の上面を覆うトッププレート４０をさらに含み得る。前記ベースプレート３０の幅は、トッププレート４０の幅よりも広く形成され得る。また、前記バッテリーモジュール１は、ベースプレート３０及びトッププレート４０がモジュール積層体を押し付けるように、バッテリーモジュール１の周りを包み囲む複数のストラップ９０をさらに含んでもよい。前記ストラップ９０は、鋼鉄（ｓｔｅｅｌ）材質からなり得る。複数のストラップ９０は、バッテリーモジュール１の長手方向（Ｘ軸方向）に沿って互いに離隔して配置される。

【0052】

前記バッテリーモジュール１に複数のストラップ９０が備えられる場合、ベースプレート３０にはストラップ９０を固定するための複数のストラップ溝３１が形成され得る。

【0053】

図３及び図４を参照すると、前記バッテリーモジュール１は、サブモジュール積層体１０の前面（Ｙ－Ｚ平面に平行な面）を覆うフロントプレート５０をさらに含み得る。前記フロントプレート５０は、サブモジュール積層体１０の一面に備えられる冷却液ポートＰ１、Ｐ２及びモジュール端子Ｔ１、Ｔ２が引き出されるように形成された孔を備え得る。

【0054】

図１～図３を参照すると、前記バッテリーモジュール１は、ベースプレート３０、トッププレート４０、及び一対のバスバーフレームアセンブリ２０を覆う外装シート６０をさらに含んでもよい。前記外装シート６０は、シート形態の射出物、または絶縁性のフィルム材質からなり得る。

【0055】

図１５及び図１６を参照すると、前記バッテリーモジュール１は、サブモジュール積層体１０を構成するそれぞれのサブモジュール１００の冷却液流路Ｐ同士を連結するための連結管７０をさらに含み得る。前記連結管７０は、複数備えられ得、それぞれの連結管７０は、互いに隣接して異なる層に備えられる一対の冷却液ポート（Ｐ１またはＰ２）を連結する。

【0056】

前記バッテリーモジュール１は、サブモジュール積層体１０の最上端に位置する冷却液ポートＰ２に連結されるモジュールインレット８０Ａ、及びサブモジュール積層体１０の最下端に位置する冷却液ポートＰ２に連結されるモジュールアウトレット８０Ｂをさらに含み得る。前記モジュールインレット８０Ａ及びモジュールアウトレット８０Ｂは、バッテリーモジュール１の同一面上に備えられて同じ方向に延長される。

【0057】

上述したように、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュール１は、バッテリーモジュール１の全体領域にわたって均一な冷却を実現できる構造を有することで、バッテリーモジュール１において位置毎に温度のバラツキが発生することを最小化することができる。

【0058】

また、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュール１は、バッテリーセル１１０の熱暴走などの異常状況が発生したとき、冷却液を冷却部材１２０の外部に流出させてバッテリーセルとの直接接触を通じた冷却及び／または消火を実現できる構造を有する。したがって、本発明によれば、バッテリーモジュール１の異常な温度上昇による火災発生を防止するかまたは既に発生した火災を迅速に鎮火することができる。

【0059】

また、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュール１は、一対の流路プレート（１２０Ａ、１２０Ｂ）間の接合部位における密封性を増大できる構造を有することで、冷却液の漏れを防止することができる。

【0060】

一方、本発明の他の一実施形態によるＥＳＳは、上述したような本発明の一実施形態によるバッテリーモジュール１を少なくとも一つ含む。

【0061】

以上のように、本発明を限定された実施形態と図面によって説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の属する技術分野で通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。

【符号の説明】

【0062】

１：バッテリーモジュール
１０：サブモジュール積層体
１００：サブモジュール
１１０：バッテリーセル
１１１：電極リード
１２０：冷却部材
１２０Ａ：第１流路プレート
１２０Ｂ：第２流路プレート
Ｐ１、Ｐ２：冷却液ポート
１２１：第１隔壁
１２２：第２隔壁
１２３：超音波融着ベース
１２４：超音波融着リブ
Ｇ１：第１流路溝
Ｇ２：第２流路溝
Ｐ：冷却液流路
２０：バスバーフレームアセンブリ
２１：バスバーフレーム
２２：バスバー
Ｓ：カバーシート
３０：ベースプレート
３１：ストラップ溝
４０：トッププレート
５０：フロントプレート
Ｔ１：第１モジュール端子
Ｔ２：第２モジュール端子
６０：外装シート
７０：連結管
８０Ａ：モジュールインレット
８０Ｂ：モジュールアウトレット
９０：ストラップ

【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15】

【図16】

【国際調査報告】