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KR100880388B1 - 전지모듈용 하우징 부재 - Google Patents

전지모듈용 하우징 부재 Download PDF

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KR100880388B1
KR100880388B1 KR1020050032933A KR20050032933A KR100880388B1 KR 100880388 B1 KR100880388 B1 KR 100880388B1 KR 1020050032933 A KR1020050032933 A KR 1020050032933A KR 20050032933 A KR20050032933 A KR 20050032933A KR 100880388 B1 KR100880388 B1 KR 100880388B1
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South Korea
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cartridge
battery module
housing member
unit cells
refrigerant
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윤준일
노종열
윤여원
양희국
안재성
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주식회사 엘지화학
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Priority to EP06757412A priority patent/EP1872419B1/en
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Abstract

본 발명은 단위전지들이 적층되어 있는 전지모듈의 내부에 냉매의 유동을 위한 유로가 형성될 수 있도록 전지모듈의 적어도 일면에 장착되는 하우징 부재로서, 단위전지들의 전극단자들 상호간의 전기적 연결 및/또는 상기 전극단자와 외부기기와의 전기적 연결을 위한 단자 연결부재가 일체로 형성되어 있는 전지모듈용 하우징 부재를 제공한다.
본 발명에 따른 하우징 부재는 전기적 연결부재가 일체로서 형성되어 있는 구조로 되어 있어서, 부재들의 제조비용을 낮출 수 있을 뿐만 아니라, 전지모듈의 조립공정을 대폭 단축하고 작업자의 실수에 의한 쇼트 발생을 방지할 수 있는 등 다양한 효과를 가진다.

Description

전지모듈용 하우징 부재 {Housing Member For Battery Module}
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 하우징 부재에서 전기적 연결부재의 장착 상태의 사시도로서, 이해 및 설명의 편의를 위해 하우징 부재가 생략된 채로 도시되어 있다;
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 하우징 부재의 정면도이다;
도 3은 도 2의 하우징 부재에서 후면의 부분 사시도이다;
도 4는 도 3의 하우징 부재만을 장착한 상태에서의 전지모듈의 부분 사시도이다;
도 5 내지 도 8은 카트리지의 3면에 하우징 부재를 장착한 상태의 전지모듈의 전체 사시도, 부분 사시도들 및 정면도이다.
<도면의 주요부호에 대한 설명>
100: 전지모듈 200: 카트리지
300: 단위전지 400: 전기적 연결부재
500: 하우징 부재 600: 냉매 순환부재
700: 프레임
본 발명은 전지모듈용 하우징 부재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 단위전지들이 적층되어 있는 전지모듈의 내부에 냉매의 유동을 위한 유로가 형성될 수 있도록 전지모듈의 적어도 일면에 장착되며, 단위전지들의 전극단자들 상호간의 전기적 연결 및/또는 상기 전극단자와 외부기기와의 전기적 연결을 위한 단자 연결부재가 일체로 형성되어 있는 전지모듈용 하우징 부재를 제공한다.
최근, 충방전이 가능한 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있다. 또한, 이차전지는 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등의 에너지원으로서도 주목받고 있다.
소형 모바일 기기들이 디바이스 1 대당 하나 또는 서너 개의 전지 셀들이 사용됨에 반하여, 자동차 등과 같은 중대형 디바이스들은 고출력 대용량의 필요성으로 인해, 다수의 전지 셀을 전기적으로 연결한 중대형 전지모듈이 사용된다.
일반적으로, 전지모듈은 다수의 단위전지들을 직렬 및/또는 병렬로 연결하는 카트리지에 내장하고, 이러한 카트리지 다수 개를 전기적으로 연결하여 제작한다. 경우에 따라서는, 더욱 높은 출력을 제공하기 위하여 둘 이상의 전지모듈을 전기적으로 연결한 중대형 전지 시스템으로 제작되기도 한다.
따라서, 고출력 대용량의 동력원을 형성하기 위하여 단위전지들, 카트리지들, 및 전지모듈들 상호간의 전기적 연결과, 이들로부터 전력을 공급받아 외부기기에 제공하기 위한 전기적 연결, 및 전지의 작동을 제어하기 위한 시스템과의 연결을 효과적으로 수행할 수 있는 연결부재가 요구된다. 또한, 고출력 대용량 전지는 충방전시 다량의 열을 발생시키는데, 이를 효율적으로 제거하지 못하면 열 축적이 일어나고, 결과적으로 단위전지의 열화를 초래하므로 냉각 시스템이 필수적이다.
고출력 대용량의 전지모듈을 제조하는 과정에서는 다수의 부재들이 사용되므로 전지모듈의 전체 제조비용은 이들 부재들의 제조비용과 조립공정의 난이도 및 시간 등에 의해 결정된다.
또한, 전기적 연결부재를 조립하는 과정에서 작업자의 실수로 순차적인 연결이 이루어지지 않으면 쇼트 등의 사고가 발생하는데, 이는 단위전지의 불량을 초래하므로 궁극적으로 전지모듈의 제조비용을 상승시키는 주요 요인으로 작용한다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 일거에 해결하는 것을 목적으로 한다.
즉, 본 발명의 목적은 전지모듈을 구성하는 주요 부재들 중의 하나인 하우징 부재와 전기적 연결부재가 일체화됨으로써 부재들의 제조비용을 절감하고 전지모듈의 조립공정을 개선할 수 있는 하우징 부재를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 상기 하우징 부재를 포함하는 것으로 구성되어 있 으며, 조립공정, 냉각효율 등이 크게 개선된 전지모듈을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지모듈용 하우징 부재는, 단위전지들이 적층되어 있는 전지모듈의 내부에 냉매의 유동을 위한 유로가 형성될 수 있도록 전지모듈의 적어도 일면에 장착되는 하우징 부재로서, 단위전지들의 전극단자들 상호간의 전기적 연결 및/또는 상기 전극단자와 외부기기와의 전기적 연결을 위한 단자 연결부재가 일체로 형성되어 있다.
따라서, 본 발명의 전지모듈용 하우징 부재는 단자 연결부재가 일체로 형성되어 있음으로 인해, 제조비용과 전지모듈의 조립공정을 크게 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 전지모듈의 조립시 작업자의 실수로 인한 전지간 쇼트 발생을 방지할 수 있다.
단위전지들 또는 단위전지를 내장하고 있는 카트리지들의 외면은 하우징 부재에 의해 도포됨으로써 냉매가 일정한 유로를 통해서만 유동될 수 있도록 구성된다. 하우징 부재는 그러한 모듈의 외면을 전체적으로 감싸는 하나의 단위로서 제작되는 구조이거나, 둘 또는 그 이상의 단위로 제작되어 상호 조립되는 구조일 수 있다. 본 발명에서는 그러한 하우징 부재가 단위전지의 전극단자들, 바람직하게는 카트리지의 전극단자들을 전기적 연결하는 부재(전기적 연결부재)가 해당 위치에서 하우징 부재에 일체로서 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
하나의 바람직한 예에서, 단위전지들은 카트리지에 내장된 상태로 적층되어 있고, 카트리지의 양단부에 전극단자들이 돌출되어 있으며, 상기 카트리지들을 적층한 상태에서 전극단자들이 배열된 전지모듈의 측면에 상기 하우징 부재가 도포되는 구조일 수 있다. 이러한 구조에서 전기적 연결부재는 하우징 부재의 양단부에 위치하게 된다.
상기 전기적 연결부재는, 단위전지들의 전극단자들 상호간의 전기적 연결 및/또는 상기 전극단자와 외부기기와의 전기적 연결을 수행하고 하우징 부재에 일체로서 형성될 수 있는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니다. 하나의 바람직한 예로서 전기적 연결부재는, 상단면이 개방되어 있는 중공형의 전기 절연성 본체, 및 상기 본체의 개방 상단면에 결합되는 전기 절연성 덮개로 이루어져 있고, 상기 본체의 하단면에는 판상의 도전성 버스 바가 장착되어 있으며, 상기 본체의 하단부 및 버스 바에는 연통하여 둘 또는 그 이상의 단자 삽입구가 형성되어 있으며, 상기 본체의 측면부에는 필요에 따라 외부 연결부재를 전극단자에 추가적으로 연결할 수 있는 연결부재 삽입구가 형성되어 있는 구조일 수 있다. 그러한 전기적 연결부재의 바람직한 예가 본 출원인의 한국 특허출원 제2005-32503호에 개시되어 있는 바, 전기적 연결을 용이하게 이룰 수 있고, 절연성 본체에 의해 단자 연결부위가 외부로부터 밀폐되어 있어서 단락의 위험성과 수분 등에 의한 부식 등을 방지할 수 있는 효과가 있다. 상기 출원은 참조로서 본 발명의 내용에 합체된다.
상기 하우징 부재는, 예를 들어, 그 자체가 전기 절연성 소재로 되어 있거나 또는 전기 절연성 물질로 코팅되어 있어서 단위전지를 포함한 전지모듈의 구성요소들과의 쇼트를 방지할 수 있다. 하우징 부재는 전지모듈의 냉매 유로를 제공하는 역할 이외에 단위전지(또는 단위전지를 내장한 카트리지)를 보호하는 역할도 수행한다. 하나의 예로서, 둘 또는 그 이상의 단위전지들을 내장하고 있는 카트리지들을 적층하여 구성된 전지모듈에서, 단위전지들은 하나의 카트리지에 내장되는 수에 따라 다수의 열(row)을 형성하고, 하나의 열에 배열된 전지들을 전지군이라 할 때, 바람직하게는 전지군 별로 냉매 유로가 형성될 수 있도록 하우징 부재에는 구획부가 형성되어 있다.
본 발명에 있어서 하우징 부재와 전기적 연결부재는 일체로서 형성되어 있는 바, 예를 들어, 플라스틱 수지로 하우징 부재와 전기적 연결부재를 일체로서 사출성형하여 제조할 수 있다. 이때, 전기적 연결부재 중 도전성의 단자 연결부위를 제외한 부위가 하우징 부재와 함께 사출성형된다.
본 발명은 또한 상기 하우징 부재가 장착된 중대형 전지모듈을 제공한다.
본 발명의 중대형 전지모듈에서 단위전지들은 상기 하우징 부재에 일체로서 형성되어 있는 전기적 연결부재에 의해 직렬 및/또는 병렬로 연결된다. 전기적 연결부재가 하우징 부재에 일체로서 형성되어 있으므로 전지모듈의 조립이 매우 용이하고, 조립시 작업자의 실수로 인한 쇼트를 방지할 수 있다.
중대형 전지모듈은 일반적으로 다수의 단위전지들을 높은 밀집도로 적층한 구조로 되어 있으며, 충방전시에 발생한 열을 제거할 수 있도록 인접한 단위전지들을 일정한 간격으로 이격시켜 적층한다. 바람직하게는, 기계적 강성이 낮은 단위전지를 하나 또는 둘 이상의 조합으로 카트리지에 내장하고 이러한 카트리지들을 다수 개 적층하여 전지모듈을 구성한다. 그러한 카트리지의 바람직한 예가 본 출 원인의 한국 특허출원 제2004-81657호에 기재되어 있는 바, 상기 카트리지는 접촉된 상태로 적층하였을 때, 적층된 단위전지들이 일정한 간격으로 이격됨으로써 그 사이에 냉매의 유동을 위한 유로가 형성된다. 상기 출원은 참조로서 본 발명의 내용에 합체된다.
상기 냉매는 단위전지 및 전지모듈의 기타 구성요소들의 작동에 영향을 주지않는 물질로서 바람직하게는 공기일 수 있다. 냉매는 전지모듈의 일측으로부터 유입되어 단위전지들을 통과한 후 타측으로 배출되면서 충방전시 단위전지로부터 발생한 열을 제거하게 된다.
하나의 바람직한 예에서, 냉매의 유입부와 배출부가 전지모듈의 동일한 면에 위치하고, 상기 유입부와 배출부 간의 냉매 유로는 유입부를 통해 유입된 냉매가 각각 특정한 전지군을 냉각시킨 후 배출부를 통해 배출될 수 있도록 냉매의 유로가 분할되어 있는 구조일 수 있다. 그러한 냉각 시스템의 바람직한 예가 본 출원인의 한국 특허출원 제2004-85765호에 기재되어 있는 바, 냉매 유입부와 배출부가 전지모듈의 동일 면에 있으므로 시스템의 전체 크기를 최소화할 수 있으며, 냉매의 유로가 분할되어 있으므로 균일한 냉매 공급에 의해 단위전지로부터 발생한 열을 효과적으로 제거하고 그러한 냉각 과정에서 단위전지들간의 온도차를 최소화할 수 있는 효과가 있다. 상기 출원은 참조로서 본 발명의 내용에 합체된다.
전지모듈을 구성함에 있어서 단위전지들은 다양한 방식으로 배열할 수 있다. 바람직하게는, 단위전지를 내장하고 있는 카트리지들을 순차적으로 적층하여 배열하는 구조로서, 제 1 카트리지에 인접한 제 2 카트리지의 전극단자가 제 1 카트리 지의 전극단자에 대해 90도 이상, 바람직하게는 180도로 배향되고 제 2 카트리지에 인접한 제 3 카트리지의 전극단자가 제 1 카트리지와 동일하게 배향되는 교번 배향 방식으로 다수의 카트리지들이 중첩되어 있고, 제 1 카트리지의 전극단자는 제 3 카트리지의 전극단자와 전기적으로 연결되어 있고 제 2 카트리지의 전극단자는 제 4 카트리지의 전극단자와 전기적으로 연결되어 있으며, 마지막 카트리지의 전극단자는 인접한 카트리지의 전극단자와 전기적으로 연결되어 있는 구조일 수 있다. 이는 본 출원인의 한국 특허출원 제2004-92887호에 개시되어 있는 바, 전기적으로 연결하는 단자들 간의 거리와 단자 연결부들 간의 이격 폭을 적어도 카트리지 1 개의 두께 만큼 넓게 하여, 연결 작업을 용이하게 하고 연결부재들이 상호 간섭되는 것을 방지할 수 있으며, 또한 단자 연결부들이 전지 팩의 1 면에 밀집되어 있지 않음으로 인해 작업자의 감전 위험성 등을 크게 줄일 수 있는 효과를 가진다. 상기 출원은 참조로서 본 발명의 내용에 합체된다.
본 발명에 따른 전지모듈은 고출력 대용량의 에너지원으로서 사용될 수 있으며, 바람직하게는 전기자동차 또는 하이브리드형 전기자동차의 동력원으로 사용될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 자세히 설명하지만 본 발명의 범주가 그것에 한정된 것은 아니다.
도 1에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 하우징 부재에서 전기적 연결부재의 장착 상태의 사시도가 도시되어 있다. 이해 및 설명의 편의를 위하여 하우징 부재 중 전기적 연결부재만을 도시하였다.
도 1을 참조하면, 전지모듈(100)은, 단위전지(300)를 내장하고 있는 카트리지(200), 카트리지(200)의 전극단자들을 직렬로 연결하는 전기적 연결부재(400), 카트리지(400)의 하단에 설치되어 있는 냉매 순환부재(600), 이들을 탑재하는 프레임(700) 등으로 구성되어 있다.
각각 다수의 단위전지들(300)이 전기적으로 연결된 상태로 내장되어 있는 10 개의 카트리지들(200)은 180도 교번 배향 방식으로 적층되어 있다. 구체적으로, 제 1 카트리지(201)는 그것의 전극단자(221)가 정면에 위치하도록 배열되어 있고, 제 1 카트리지(201)에 인접한 제 2 카트리지(202)는 그것의 전극단자(도시하지 않음)가 후면(배면)에 위치하도록 적층되어 있으며, 제 2 카트리지(202)에 인접한 제 3 카트리지(203)는 그것의 전극단자(223)가 정면에 위치하도록 적층되어 있다. 즉, 홀수번째의 카트리지들(201, 203, 205 ...)은 전극단자들이 정면에 위치하도록 배열되어 있고, 짝수번째의 카트리지들(202, 204, 206 ...)은 전극단자들이 배면에 위치하도록 배열되어 있다. 따라서, 상호 연결하는 전극단자들 간의 거리가 적어도 카트리지(200) 1 개의 두께 만큼 넓어지므로, 연결 작업이 용이하고 전기적 연결부재들(400)이 상호 간섭되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 직렬 방식의 전기적 연결 구조를 보여주고 있지만, 제 1 카트리지(201)의 전극단자(221)와 제 3 카트리지(203)의 전극단자(223)를 동일한 전극 구조로 배열함으로써 병렬 방식의 전기적 연결도 용이하게 달성할 수 있음은 물론이다.
전극단자(221, 223)에 장착되는 전기적 연결부재(400)는 상단면이 개방되어 있는 박스형 본체(410)와 본체(410)의 상단 일측에 한 쌍의 힌지(430)를 통해 연결되어 있는 덮개(420)로 이루어져 있다.
본체(410)의 하단면에는 판상의 도전성 버스 바(440)가 장착되어 있고, 본체(410)의 하단부에는 2 개의 단자 삽입구(도 3에서의 412)가 천공되어 있다. 또한, 버스 바(440)에도 본체 하단부의 단자 삽입구에 연통하여 단자 삽입구(도 3에서의 442)가 각각 천공되어 있어서, 전극단자(221, 223)는 본체 하단부의 단자 삽입구와 버스 바(440)의 단자 삽입구를 관통하여 본체(410)의 내부로 삽입된다.
버스 바(440)는 본체(410)의 내측면에 형성되어 있는 고정돌기(450)로 인해 본체(410)의 하단면 상에 안정적으로 고정될 수 있다. 고정돌기(450)는 그것의 외면이 하향 테이퍼된 구조로 이루어져 있어서, 버스 바(440)를 본체(410)의 하단면으로 용이하게 밀어 넣을 수 있는 반면에, 일단 장착된 상태에서는 하단면으로부터 분리되기 어렵게 만든다. 고정돌기(450)는 본체(410)의 내측면 4 곳에 각각 형성되어 있다.
덮개(420)는 본체(410)의 개방 상부면을 완전히 덮을 수 있는 크기를 가지며, 덮개(420)의 체결돌기(도시하지 않음)와 그에 대응하여 본체(410)의 측면에 형성되어 있는 체결홈(414)의 결합에 의해 본체(410)에 안정적으로 결합된다.
단자 연결장치(400)는 전극단자들 상호간의 연결뿐만 아니라, 전력의 인출, 전지 제어를 위한 전압 등의 검출, 또는 전지모듈들 간의 전기적 연결을 위해 전극단자에 외부 연결부재(460)가 전기적으로 연결되는 경우에도 사용된다. 따라서, 본체(410)의 측면에는 외부 연결부재(460)가 삽입될 수 있는 연결부재 삽입구(416) 가 천공되어 있다. 외부 연결부재(460)는 판상 스트립 구조로 되어 있고, 전극단자의 크기에 상응하는 연결구(전극단자의 삽입으로 인해 도면에는 별도로 표시되지 않음)가 천공되어 있다. 따라서, 단자 연결장치(400)를 통해 외부 연결부재(460)를 전극단자에 연결하고자 할 때에는, 외부 연결부재(460)를 단자 연결장치(400)에 장착한 후, 단자 연결장치(400)를 해당 전극단자들(221, 223)에 위치시켜야 한다.
제 9 카트리지(209)의 전극단자(229)는 별도의 버스 바(470)를 사용하여 배면에 위치하는 제 10 카트리지(210)의 전극단자(도시하지 않음)에 전기적으로 연결된다.
도 2 및 도 3에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 하우징 부재의 정면도와 후면의 부분 사시도가 각각 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 하우징 부재(500)는 장방형의 본체(510)와 본체(510)의 양측 단부에 일체로서 형성되어 있는 다수의 단자 연결부재들(401, 402)로 이루어져 있다. 하우징 본체(510)는 전지모듈을 구성하는 적층된 카트리지들(도시하지 않음)의 냉매 유로를 전지군의 단위로 분할할 수 있도록 내면에 수직으로 형성된 격벽(512)에 의해 형성된 구획부들(520)이 다수 형성되어 있다. 구획부(520)는 냉매의 유동 방향으로 경사져 있으며, 예를 들어, 도면의 화살표에서와 같이, 냉매는 구획부(520)의 내면을 따라 상승하면서 화살표 방향으로 카트리지들(도시하지 않음) 사이로 유입된다.
하우징 본체(510)의 양측 단부에 일체로서 형성되어 있는 전기적 연결부재들(401, 402)의 수는 적층된 카트리지의 수에 따라 결정된다. 도 1에서와 같이 10 개의 카트리지들이 교번 배향 방식으로 직렬 연결을 위해 적층되어 있을 때, 각각 2 개 씩의 전기적 연결부재들(401, 402)이 필요하며, 좌측 단부의 연결부재들(401)과 우측 단부의 연결부재들(402)은 동일한 평면에 위치하지 않게 된다. 따라서, 전지모듈의 조립과정에서 작업자가 전극단자들을 잘못 연결함으로써 발생하는 쇼트를 방지할 수 있다.
전기적 연결부재들(401, 402)과 하우징 본체(510)는 바람직하게는 플라스틱 수지를 사출성형함으로써 제조될 수 있고, 전지모듈의 조립과정에서 카트리지에 그것의 전극단자 방향으로 한번에 장착함으로써 조립을 행할 수 있다. 따라서, 제조공정 및 조립공정을 크게 단축할 수 있다.
도 4에는 도 3의 하우징 부재만을 장착한 상태에서의 전지모듈의 부분 사시도가 도시되어 있다.
도 4를 참조하면, 4 개의 단위전지들(300, 301, 302, 303)이 전기적으로 연결된 상태로 내장되어 있는 다수의 카트리지들(200)이 교번 배향 방식으로 적층되어 있다. 하우징 부재(500)는 카트리지(200)의 전극단자(220)가 돌출되어 있는 측면 상에 장착된다. 따라서, 하우징 부재(500)에 의해 카트리지(200)의 일면은 밀폐되고 내부에 냉매 유로가 형성된다. 단위전지(300)가 위치한 전지군(단위전지(300)의 하부에 일렬로 배열된 1 군의 전지들)의 냉매 유로는, 하우징 부재(500)의 구획부(520)에 의해, 인접한 구획부(512)의 냉매 유로로부터 분할된다. 즉, 단위전지(300)의 전지군의 냉매는 구획부(520)만을 통과하게 되고, 그에 인접한 단위전지(301)의 전지군(단위전지(301)의 하부에 일렬로 배열된 1 군의 전지들)의 냉매는 구획부(521)만을 통과하게 된다. 이에 대한 더욱 자세한 내용은 앞서 설명한 한국 특허출원 제2004-85765호를 참조할 수 있다.
도 5 내지 도 8에는 카트리지의 3면에 하우징 부재를 장착한 상태의 전지모듈의 전체 및 부분 사시도들과 정면도가 각각 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 교번 배향 방식으로 적층되어 있는 카트리지들(200)은 전면 하우징 부재(500), 후면 하우징 부재(501) 및 상면 하우징 부재(502)에 의해 3 면이 밀폐된다. 냉매로서의 공기는, 카트리지(200)의 하단, 즉, 프레임(700)과 카트리지(200) 사이에 설치되어 있는 냉매 순환부재(600)로부터 유입된 후(화살표 참조), 하우징 부재들(500, 501, 502)에 의해 밀폐된 내부 공간에서 카트리지들(200)의 사이를 통과한 후 반대쪽 방향으로 배출된다.
냉매 순환부재(600)의 유입구(610)에는 냉매의 유로를 분할하는 다수의 격벽들(612)이 형성되어 있으며, 격벽(612)에 의해 분할된 유로는 하우징 부재(510)의 구획부(520, 521, 522, 523)로 역시 분할되어 순환되게 된다. 따라서, 더욱 균일한 냉각 효과를 발휘할 수 있다. 냉매 순환부재(600)는 동일한 평면상에 냉매의 유입구(610)와 배출구(620)가 위치하므로 전체적으로 전지모듈의 크기를 더욱 작게 만들 수 있다.
전면 하우징 부재(500)와 후면 하우징 부재(501)에는 각각 전기적 연결부재들(400)이 일체로서 형성되어 있지만, 이들 부재들(500, 501)에서 전기적 연결부재들(400)의 위치와 구획부(520)의 경사 방향은 서로 다를 수 있다. 한편, 도면에는 3 개의 하우징 부재들(500, 501, 502)이 별개의 부재로서 제작되어 조립되는 구조 로 개시되어 있지만, 경우에 따라서는, 전면 하우징 부재(500)와 상면 하우징 부재(502), 또는 후면 하우징 부재(501)와 상면 하우징 부재(502)가 일체형으로 제작될 수 있다. 또한, 3 개의 하우징 부재들(500, 501, 502)이 모두 일체형으로 제작될 수도 있다. 이와 같이, 일부 또는 전체 하우징 부재들(500, 501, 502)이 일체형으로 제작되는 경우, 부재들의 연결부위는 굴곡이 용이한 구조로 제작되는 것이 바람직하다.
이상 도면을 참조하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.
이상의 설명과 같이, 본 발명에 따른 하우징 부재는 전기적 연결부재가 일체로서 형성되어 있는 구조로 되어 있어서, 부재의 제조비용을 낮출 수 있을 뿐만 아니라, 전지모듈의 조립공정을 대폭 단축하고 작업자의 실수에 의한 쇼트 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (12)

  1. 단위전지들이 적층되어 있는 전지모듈의 내부에 냉매의 유동을 위한 유로가 형성될 수 있도록 전지모듈의 적어도 일면에 장착되는 하우징 부재로서,
    단위전지들의 전극단자들 상호간의 전기적 연결 또는 상기 전극단자와 외부기기와의 전기적 연결을 위한 단자 연결부재가 상기 하우징 부재와 일체로 형성되어 있고,
    상기 단자 연결부재는, 상단면이 개방되어 있는 중공형의 전기 절연성 본체, 및 상기 본체의 개방 상단면에 결합되는 전기 절연성 덮개로 이루어져 있으며, 상기 본체의 하단면에는 판상의 도전성 버스 바가 장착되어 있고, 상기 본체의 하단부 및 버스 바에는 연통하여 둘 또는 그 이상의 단자 삽입구가 형성되어 있으며, 상기 본체의 측면부에는 필요에 따라 외부 연결부재를 전극단자에 추가적으로 연결할 수 있는 연결부재 삽입구가 형성되어 있는 구조로 되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈용 하우징 부재.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 단위전지들은 하나 또는 둘 이상의 조합으로 카트리지에 내장되어 적층되어 있고, 상기 카트리지의 양단부에 전극단자들이 돌출되어 있으며, 상기 카트리지들을 적층한 상태에서 전극단자들이 배열된 전지모듈의 측면에 상기 하우징 부재가 장착되는 것을 특징으로 하는 하우징 부재.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 둘 또는 그 이상의 단위전지들을 내장하고 있는 카트리지들을 적층하여 구성된 전지모듈에서, 단위전지들은 하나의 카트리지에 내장되는 수에 따라 다수의 열(row)을 형성하고, 그러한 열 상의 전지군 별로 냉매 유로가 형성될 수 있도록 하우징 부재에 구획부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 하우징 부재.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징 부재는 그 자체가 전기 절연성 소재로 되어 있거나 또는 전기 절연성 물질로 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 하우징 부재.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 하우징 부재와 전기적 연결부재는 플라스틱 수지를 한번에 사출성형하여 제조하는 것을 특징으로 하는 하우징 부재.
  7. 제 1 항 내지 제 2 항 및 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 하나에 따른 하우징 부재가 장착된 중대형 전지모듈.
  8. 제 7 항에 있어서, 단위전지들이 하나 또는 둘 이상의 조합으로 카트리지에 내장되어 있고, 상기 카트리지들이 다수 개 적층되어 구성되며, 적층된 카트리지들 사이에 냉매의 유로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 중대형 전지모듈.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 냉매는 공기인 것을 특징으로 하는 중대형 전지모 듈.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 냉매의 유입부와 배출부가 전지모듈의 동일한 면에 위치하고, 상기 유입부와 배출부 간의 냉매 유로는 유입부를 통해 유입된 냉매가 각각 특정한 전지군을 냉각시킨 후 배출부를 통해 배출될 수 있도록 냉매 유로가 분할되어 있는 것을 특징으로 하는 중대형 전지모듈.
  11. 제 7 항에 있어서, 단위전지들이 하나 또는 둘 이상의 조합으로 카트리지에 내장되어 있고, 제 1 카트리지에 인접한 제 2 카트리지의 전극단자가 제 1 카트리지의 전극단자에 대해 180 도로 배향되고 제 2 카트리지에 인접한 제 3 카트리지의 전극단자가 제 1 카트리지와 동일하게 배향되는 교번 배향 방식으로 다수의 카트리지들이 적층되어 있으며, 제 1 카트리지의 전극단자는 제 3 카트리지의 전극단자와 전기적으로 연결되어 있고 제 2 카트리지의 전극단자는 제 4 카트리지의 전극단자와 전기적으로 연결되어 있으며, 마지막 카트리지의 전극단자는 인접한 카트리지의 전극단자와 전기적으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 중대형 전지모듈.
  12. 제 7 항에 있어서, 상기 전지모듈은 전기자동차 또는 하이브리드 전기자동차에 사용되는 것을 특징으로 하는 중대형 전지모듈.
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