JP7621382B2 - バッテリパック及びそれを含む自動車 - Google Patents

Description

本発明は、バッテリパック及びそれを含む自動車に関する。

本願は、２０２１年１月１１日付の大韓民国特許出願番号第１０－２０２１－０００３５５１号に対する優先権主張出願であって、当該出願の明細書及び図面に開示されたあらゆる内容は、引用によって本出願に援用される。

製品群による適用容易性が高く、高いエネルギー密度などの電気的特性を有する二次電池は、携帯用機器だけではなく、電気的駆動源によって駆動する電気自動車（ＥＶ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）またはハイブリッド自動車（ＨＥＶ：Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）などに普遍的に応用されている。このような二次電池は、化石燃料の使用を画期的に減少させ得るという一次的な長所だけではなく、エネルギーの使用による副産物が全く発生しないという点で環境に優しい及びエネルギー効率性を高めるための新たなエネルギー源として注目されている。

現在、広く使われる二次電池の種類には、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池などがある。このような単位二次電池セル、すなわち、単位バッテリセルの作動電圧は、約２．５Ｖ～４．５Ｖである。したがって、これよりもさらに高い出力電圧が要求される場合、複数個のバッテリセルを直列連結してバッテリパックを構成する。また、バッテリパックに要求される充電・放電容量によって多数のバッテリセルを並列連結してバッテリパックを構成する。したがって、前記バッテリパックに含まれるバッテリセルの個数は、要求される出力電圧または充電・放電容量によって多様に設定し得る。

一方、複数個のバッテリセルを直列／並列連結してバッテリパックを構成する場合、少なくとも１つのバッテリセルを含むバッテリモジュールを先に構成し、このような少なくとも１つのバッテリモジュールを用いて、その他の構成要素を追加してバッテリパックやバッテリラックを構成する方法が一般的である。

従来のバッテリパックの場合、一般的に、複数個のバッテリセル及びこのような複数個のバッテリセルを収容するセルフレームを含んで構成される。従来のセルフレームは、一般的に、前記複数個のバッテリセルを収容し、剛性などの確保のために、前側プレート、後側プレート、サイドプレート、ロワープレート及びアッパープレートなどの複数個のプレートの組立体で構成される。

しかし、従来のバッテリパックの場合、このような複数個のプレートの組立体で構成されるセルフレームの構造の特性上、製造コストが増加し、組立工程が複雑であって、原価競争力及び製造効率の側面において不利な問題がある。

また、従来のバッテリパックの場合、このような複数個のプレートの組立体で構成されるセルフレームの構造によって、バッテリパックの全体のサイズが増加して、エネルギー密度の側面において不利な問題がある。

本発明の目的は、エネルギー密度を高めながら剛性を確保することができるバッテリパック及びそれを含む自動車を提供することである。

また、本発明の他の目的は、原価競争力及び製造効率を向上させ得るバッテリパック及びそれを含む自動車を提供することである。

また、本発明のさらに他の目的は、冷却性能を向上させ得るバッテリパック及びそれを含む自動車を提供することである。

前記目的を達成するために、本発明は、バッテリパックであって、複数個のバッテリセルを含むバッテリセルアセンブリー；前記バッテリセルアセンブリーの上側に備えられ、前記複数個のバッテリセルと電気的に連結されるバスバーアセンブリー；前記バスバーアセンブリーの下側に配され、前記バッテリセルアセンブリーの長手方向に沿って前記複数個のバッテリセルの間に配されるクーリングユニット；及び前記クーリングユニットと前記複数個のバッテリセルとの間の空間に満たされた熱伝導部材；を含むことを特徴とするバッテリパックを提供する。

前記熱伝導部材は、前記バスバーアセンブリーを少なくとも部分的に覆うように、前記バスバーアセンブリーに満たされる。

前記熱伝導部材は、前記バッテリセルアセンブリーの上下方向で、前記バスバーアセンブリーと前記クーリングユニットとの間に連続して満たされる。

前記熱伝導部材は、ポッティングレジンで備えられ得る。

前記クーリングユニットは、前記バッテリセルアセンブリーの長手方向に沿って所定の長さに形成され、前記複数個のバッテリセルの間に配され、内部に冷却水循環のための冷却流路が設けられる冷却チューブ；及び前記冷却チューブの冷却流路と連通するように、前記冷却チューブと連結される冷却水流出入部；を含み得る。

前記冷却チューブは、対向する前記複数個のバッテリセルの外面に対応する形状に形成され得る。

前記冷却チューブは、前記バッテリセルアセンブリーの長手方向に沿って凸部と凹部とが交互に配されるように形成され得る。

前記冷却水流出入部は、前記バッテリセルアセンブリーの長手方向に沿う側面一側に備えられ、前記冷却チューブは、前記冷却水流出入部から前記バッテリセルアセンブリーの長手方向で前記バッテリセルアセンブリーの側面他側に向けて所定の長さに形成され得る。

前記冷却水流出入部は、前記バッテリセルアセンブリーの長手方向で前記複数個のバッテリセルの間に配され、前記冷却チューブは、前記冷却水流出入部から前記バッテリセルアセンブリーの長手方向で前記バッテリセルアセンブリーの側面両側に向けて所定の長さに形成され得る。

前記冷却流路は、前記冷却チューブの上側に配され、前記冷却チューブの長手方向に沿って所定の長さに形成される少なくとも１つのアッパー流路；前記少なくとも１つのアッパー流路と離隔して前記冷却チューブの下側に配され、前記冷却チューブの長手方向に沿って所定の長さに形成される少なくとも１つのロワー流路；及び前記少なくとも１つのアッパー流路と前記少なくとも１つのロワー流路とを連結する連結流路；を含み得る。

前記冷却水流出入部は、前記冷却チューブの一端部と連結される流出入部ボディー；前記流出入部ボディーに備えられ、前記アッパー流路と連通するように連結される冷却水供給ポート；及び前記流出入部ボディーに備えられ、前記ロワー流路と連通するように連結される冷却水排出ポート；を含み得る。

前記連結流路は、前記冷却チューブの他端部に備えられ得る。

前記冷却チューブは、前記複数個のバッテリセルの外面に接触されるように配置される。

前記バスバーアセンブリーは、前記バッテリセルアセンブリーと電気的に連結され、充放電ラインと連結されるコネクタが備えられる一対のメインバスバー；及び前記一対のメインバスバーと電気的に連結され、前記複数個のバッテリセルの正極及び負極と連結される複数個の連結バスバー；を含み得る。

そして、本発明は、自動車であって、前述した実施例による少なくとも１つのバッテリパックを含むことを特徴とする自動車を提供する。

以上のような多様な実施例によって、エネルギー密度を高めながら剛性を確保することができるバッテリパック及びそれを含む自動車を提供することができる。

また、以上のような多様な実施例によって、原価競争力及び製造効率を向上させ得るバッテリパック及びそれを含む自動車を提供することができる。

また、以上のような多様な実施例によって、冷却性能を向上させ得るバッテリパック及びそれを含む自動車を提供することができる。

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例を例示するものであり、後述する発明の詳細な説明と共に本発明の技術思想をさらに理解させる役割を行うものなので、本発明は、そのような図面に記載の事項のみに限定されて解釈されてはならない。
本発明の一実施例によるバッテリパックを説明する図面である。 図１のバッテリパックの分解斜視図である。 図２のバッテリパックのバッテリセルアセンブリーのバッテリセルを説明する図面である。 図３のバッテリセルアセンブリーの他の実施例によるバッテリセルを説明する図面である。 図２のバッテリパックのバスバーアセンブリーの斜視図である。 図５のバスバーアセンブリーの連結バスバーの斜視図である。 図６の連結バスバーの分解斜視図である。 図２のバッテリパックのクーリングユニットの主要部の斜視図である。 図８のクーリングユニットの主要部の断面図である。 本発明の他の実施例によるクーリングユニットを説明する図面である。 図２のバッテリパックのボトムフレームの斜視図である。 図２のバッテリパックのトップフレームの斜視図である。 図１２のトップフレームの主要部の拡大図である。 図１３のトップフレームの平面図である。 図１のバッテリパックのバッテリセルアセンブリーとバスバーアセンブリーとの電気的連結を説明する図面である。 図１のバッテリパックのバッテリセルアセンブリーとバスバーアセンブリーとの電気的連結を説明する図面である。 図１のバッテリパックの熱伝導部材を通じたパックケース構造の形成を説明する図面である。 図１のバッテリパックの熱伝導部材を通じたパックケース構造の形成を説明する図面である。 本発明の一実施例による自動車を説明する図面である。

本発明は、添付図面を参照して、本発明の望ましい実施例を詳しく説明することにより、さらに明らかになる。ここで説明される実施例は、発明の理解を助けるために例示的に示したものであり、本発明は、ここで説明される実施例とは異なって、多様に変形されて実施可能であることを理解しなければならない。また、発明の理解を助けるために、添付図面は、実際の縮尺通りに示されたものではなく、一部の構成要素の寸法が誇張して示され得る。

図１は、本発明の一実施例によるバッテリパックを説明する図面であり、図２は、図１のバッテリパックの分解斜視図である。

図１及び図２を参照すれば、バッテリパック１０は、エネルギー源であって、電気自動車またはハイブリッド自動車で備えられ得る。以下、このような前記電気自動車などに対して備えられる前記バッテリパック１０については、下記の関連図面でより詳しく説明する。

前記バッテリパック１０は、バッテリセルアセンブリー１００、バスバーアセンブリー２００、クーリングユニット３００、及び熱伝導部材４００を含み得る。

前記バッテリセルアセンブリー１００は、少なくとも１つまたはそれ以上の複数個のバッテリセル１５０を含み得る。以下、本実施例では、前記バッテリセルアセンブリー１００が、複数個のバッテリセル１５０を含むものと限定して説明する。

前記複数個のバッテリセル１５０は、二次電池であって、円筒状二次電池、ポーチ型二次電池、または角型二次電池で備えられ得る。以下、本実施例では、前記複数個のバッテリセル１５０が円筒状二次電池であると限定して説明する。

前記複数個のバッテリセル１５０は、互いに電気的に連結されるように積層される。前記複数個のバッテリセル１５０は、上端部に正極１７５及び負極１７０が共に備えられ得る。具体的に、前記バッテリセル１５０の正極１７５は、前記バッテリセル１５０の上端部の中央に備えられ、前記バッテリセル１５０の負極１７０は、前記バッテリセル１５０の上端部のフレームに備えられ得る。

本実施例の場合、このように、前記複数個のバッテリセル１５０の前記正極１７５及び前記負極１７０が、前記バッテリセル１５０の一側（＋Ｚ軸方向）、具体的には、前記バッテリセル１５０の上側（＋Ｚ軸方向）にいずれも備えられるので、後述するバスバーアセンブリー２００との電気的連結がより容易である。

これにより、本実施例では、前記複数個のバッテリセル１５０の正極１７５及び前記負極１７０がいずれも同一方向（＋Ｚ軸方向）に配される構造を有するので、互いに逆方向である両方向にそれぞれ配される構造よりも後述するバスバーアセンブリー２００との連結構造をさらに単純化することができ、このような電気的連結構造が占める体積も減らし得る。

したがって、本実施例では、前記バッテリセル１５０と後述するバスバーアセンブリー２００の電気的連結構造を単純化させて、前記バッテリパック１０構造のコンパクト化及びエネルギー密度の向上を具現することができる。

以下、前記複数個のバッテリセル１５０の各バッテリセル１５０についてより具体的に説明する。

図３は、図２のバッテリパックのバッテリセルアセンブリーのバッテリセルを説明する図面である。

図３を参照すれば、前記バッテリセル１５０は、電極組立体１６０、電池缶１７０、及びトップキャップ１７５を含み得る。前記バッテリセル１５０は、前述した構成要素以外にも、追加的に気密ガスケット１８０、集電プレート１８５、絶縁プレート１９０、及び連結プレート１９５をさらに含むこともある。

前記電極組立体１６０は、第１極性を有する第１電極板、第２極性を有する第２電極板、及び第１電極板と第２電極板との間に介在される分離膜を含む。前記電極組立体１６０は、ゼリーロール（ｊｅｌｌｙ－ｒｏｌｌ）状を有し得る。すなわち、前記電極組立体１６０は、第１電極板、分離膜、第２電極板を順次に少なくとも１回積層して形成された積層体を巻き取り中心（Ｃ）を基準として巻き取ることで製造可能である。この場合、前記電極組立体１６０の外周面上には、前記電池缶１７０との絶縁のために分離膜が備えられ得る。前記第１電極板は、正極板または負極板であり、第２電極板は、第１電極板と反対となる極性を有する電極板に該当する。

前記第１電極板は、第１電極集電体及び第１電極集電体の一面または両面上に塗布された第１電極活物質を含む。前記第１電極集電体の幅方向（Ｚ軸に平行な方向）の一端部には、第１電極活物質が塗布されていない無地部が存在する。前記無地部は、第１電極タブ１６２として機能する。前記第１電極タブ１６２は、電池缶１７０内に収容された電極組立体１６０の高さ方向（Ｚ軸に平行な方向）の上部に備えられる。

前記第２電極板は、第２電極集電体及び第２電極集電体の一面または両面上に塗布された第２電極活物質を含む。前記第２電極集電体の幅方向（Ｚ軸に平行な方向）の他端部には、第２電極活物質が塗布されていない無地部が存在する。前記無地部は、第２電極タブ１６４として機能する。前記第２電極タブ１６４は、電池缶１７０内に収容された電極組立体１６０の高さ方向（Ｚ軸に平行な方向）の下部に備えられる。

前記電池缶１７０は、上方に開口部が形成された円筒状の収容体であって、導電性を有する金属材からなる。前記電池缶１７０は、上方開口部を通じて電極組立体１６０を収容し、電解質も共に収容する。

前記電池缶１７０は、電極組立体１６０の第２電極タブ１６４と電気的に連結される。したがって、前記電池缶１７０は、第２電極タブ１６４と同じ極性を有する。本実施例において、前記電池缶１７０は、前記負極１７０として機能することができる。

前記電池缶１７０は、その上端に形成されたビーディング部１７１及びクリンピング部１７２を備える。前記ビーディング部１７１は、電極組立体１６０の上部に形成される。前記ビーディング部１７１は、電池缶１７０の外周面の周りを押込んで形成される。前記ビーディング部１７１は、電池缶１７０の幅と対応するサイズを有する電極組立体１６０が電池缶１７０の上端開口部を通じて抜け出ないようにし、トップキャップ１７５が載置される支持部として機能することができる。

前記電池缶１７０のビーディング部１７１の上面フレーム１７３は、後述するバスバーアセンブリー２００の負極連結部２４８のガイドグルーブ２４９に差し込まれるか、または接触配置される。これは、後述するバスバーアセンブリー２００との前記負極１７０として機能する前記電池缶１７０との電気的連結のための溶接工程時に、溶接工程をより容易にするためである。

前記クリンピング部１７２は、ビーディング部１７１の上部に形成される。前記クリンピング部１７２は、ビーディング部１７１上に配されるトップキャップ１７５の外周面、そして、トップキャップ１７５の上面の一部を取り囲むように延長及び折り曲げられた形態を有する。

前記トップキャップ１７５は、導電性を有する金属材からなる部品であり、前記電池缶１７０の上端開口部をカバーする。前記トップキャップ１７５は、電極組立体１６０の第１電極タブ１６２と電気的に連結され、電池缶１７０とは電気的に絶縁される。したがって、前記トップキャップ１７５は、前記バッテリセル１５０の正極１７５として機能することができる。

前記トップキャップ１７５は、電池缶１７０に形成されたビーディング部１７１上に載置され、クリンピング部１７２によって固定される。前記トップキャップ１７５と前記電池缶１７０のクリンピング部１７２との間には、前記電池缶１７０の気密性を確保し、電池缶１７０とトップキャップ１７５との電気的絶縁のために気密ガスケット１８０が介在される。

前記トップキャップ１７５は、その中心部から上方に突設された突出部を備えることができる。前記突出部は、バスバーなどの電気的連結部品との接触を容易にできるようにガイドすることができる。

前記集電プレート１８５は、電極組立体１６０の上部に結合される。前記集電プレート１８５は、導電性を有する金属材からなり、第１電極タブ１６２と連結される。前記集電プレート１８５には、リード１８７が連結され、リード１８７は、電極組立体１６０の上方に延びてトップキャップ１７５に直接結合されるか、またはトップキャップ１７５の下面に結合される連結プレート１９５に結合され得る。

前記集電プレート１８５は、第１電極タブ１６２の端部に結合される。前記第１電極タブ１６２と集電プレート１８５との結合は、例えば、レーザ溶接によってなされ得る。前記レーザ溶接は、集電プレート１８５母材を部分的に溶融させる方式からなり、集電プレート１８５と第１電極タブ１６２との間に溶接のためのソルダーを介在させた状態からなることもある。この場合、前記ソルダーは、集電プレート１８５と第１電極タブ１６２と比較してさらに低い融点を有し得る。

前記集電プレート１８５は、電極組立体１６０の下面にも結合され得る。この場合、前記集電プレート１８５の一面は、電極組立体１６０の第２電極タブ１６４と溶接によって結合され、反対面は、電池缶１７０の内側底面上に溶接によって結合され得る。前記電極組立体１６０の下面に結合される集電プレート１８５と第２電極タブ１６４との結合構造は、前述した電極組立体１６０の上面に結合される集電プレート１８５と実質的に同一である。

前記絶縁プレート１９０は、電極組立体１６０の上端とビーディング部１７１との間、または電極組立体１６０の上部に結合された集電プレート１８５とビーディング部１７１との間に配されて、第１電極タブ１６２と電池缶１７０との接触または集電プレート１８５と電池缶１７０との接触を防止する。

前記絶縁プレート１９０は、集電プレート１８５から、または第１電極タブ１６２から上方に延びるリード１８７が引き出されるリードホール１９３を備える。前記リード１８７は、リードホール１９３を通じて上方に引き出されて連結プレート１９５の下面またはトップキャップ１７５の下面に結合される。

前述したように、本発明の一実施例によるバッテリセル１５０は、電池缶１７０の長手方向（図２のＺ軸に平行な方向）で、上側に備えられるトップキャップ１７５及び電池缶１７０の上面フレーム１７３をそれぞれ正極１７５及び負極１７０として活用することができる構造を有する。したがって、本発明の一実施例によるバッテリセル１５０は、複数個を電気的に連結させる場合において、バスバーアセンブリー２００などの電気的連結部品をバッテリセル１５０の一面のみに配置させることが可能となり、これにより、構造の単純化及びエネルギー密度の向上をもたらし得る。

図４は、図３のバッテリセルアセンブリーの他の実施例によるバッテリセルを説明する図面である。

本実施例によるバッテリセル１５５は、以前の実施例の前記バッテリセル１５０と類似しているので、以前の実施例と実質的に同一または類似した構成については、重複説明を省略し、以下、以前の実施例との差異点を中心に説明する。

図４を参照すれば、バッテリセル１５５は、前述のバッテリセル１５０の構成以外にメタルワッシャー１９７及び絶縁ワッシャー１９９をさらに含み得る。

前記メタルワッシャー１９７は、導電性を有する金属材からなり、その中心部にホールが形成されたほぼ円盤状を有する部品である。前記メタルワッシャー１９７は、電池缶１７０のクリンピング部１７２上に結合される。前記メタルワッシャー１９７とクリンピング部１７２との結合は、例えば、レーザ溶接によってなされ得る。

前記メタルワッシャー１９７は、トップキャップ１７５とは電気的に絶縁される。前記メタルワッシャー１７５の中心部に形成されたホールを通じてトップキャップ１７５が露出され、メタルワッシャー１９７とトップキャップ１７５との中央部分に形成された突出部は、互いに離隔する。また、前記メタルワッシャー１９７は、トップキャップ１７５の突出部を除いた残りの部分と上下に離隔する。したがって、前記メタルワッシャー１９７は、第２電極タブ１６４及び電池缶１７０と電気的に連結され、前記バッテリセル１５５の負極として機能することができる。

前記メタルワッシャー１９７の幅（Ｄ２）は、電池缶１７０のクリンピング部１７２の上面が有する幅（Ｄ１）よりもさらに大きく形成される。これは、複数のバッテリセル１５０を連結するために、バスバーアセンブリー２００などの電気的連結部品をメタルワッシャー１９７に結合させる場合において、電気的連結部品とメタルワッシャー１９７との結合面積を拡大させるためである。このように、電気的連結部品とメタルワッシャー１９７との結合面積が拡大されることによって、溶接工程が円滑に行われ、２つの部品間の締結力が向上し、結合部位での電気抵抗を減少させることができる。

前記絶縁ワッシャー１９９は、トップキャップ１７５とメタルワッシャー１９７との間に介在される。前記絶縁ワッシャー１９９は、絶縁性を有する材質からなる。本発明の一実施例によるバッテリセル１５５において、前記トップキャップ１７５は、正極として機能し、メタルワッシャー１９７は、負極として機能するために、トップキャップ１７５とメタルワッシャー１９７は、電気的絶縁状態を保持しなければならない。したがって、このような絶縁状態の安定した保持のために、絶縁ワッシャー１９９が適用されることが有利である。

前記絶縁ワッシャー１９９は、メタルワッシャー１９７の下面とトップキャップ１７５との間に介在される。前述したように、前記メタルワッシャー１９７は、クリンピング部１７２の上面の幅（Ｄ１）よりもさらに大きな幅（Ｄ２）を有し、クリンピング部１７２からトップキャップ１７５の中央部分の突出部に向かう方向に延びる形態を有する。したがって、前記絶縁ワッシャー１９９は、メタルワッシャー１９７の中心部に形成されたホールの内側面とトップキャップ１７５の突出部とが互いに接触できないように、メタルワッシャー１９７の中心部に形成されたホールの内側面をカバーするように延びる形態を有し得る。

前記絶縁ワッシャー１９９が樹脂材からなる場合において、絶縁ワッシャー１９９は、熱融着によってメタルワッシャー１９７及びトップキャップ１７５と結合され得る。この場合、前記絶縁ワッシャー１９９とメタルワッシャー１９７との結合界面及び絶縁ワッシャー１９９とトップキャップ１７５との結合界面での気密性が強化される。

以下、このような前記複数個のバッテリセル１５０との電気的連結のための前記バスバーアセンブリー２００についてより具体的に説明する。

図５は、図２のバッテリパックのバスバーアセンブリーの斜視図であり、図６は、図５のバスバーアセンブリーの連結バスバーの斜視図であり、図７は、図６の連結バスバーの分解斜視図である。

図５ないし図７を参照すれば、前記バスバーアセンブリー２００は、前記バッテリセルアセンブリー１００の上側（＋Ｚ軸方向）に備えられ、前記複数個のバッテリセル１５０と電気的に連結される。前記バスバーアセンブリー２００の電気的連結は、並列および／または直列連結である。

このような前記バスバーアセンブリー２００は、前記複数個のバッテリセル１５０（図２参照）の前記正極１７５（図３参照）及び前記負極１７０（図３参照）と電気的に連結され、外部充／放電ラインなどとコネクタ２６０、２７０などを通じて電気的に連結される。

以下、前記バスバーアセンブリー２００の構成についてより詳細に説明する。

前記バスバーアセンブリー２００は、一対のメインバスバー２１０、２２０、連結バスバー２３０、一対のコネクタ２６０、２７０、及びインターコネクションボード２８０を含み得る。

前記一対のメインバスバー２１０、２２０は、前記バッテリセルアセンブリー１００と電気的に連結され、外部充放電ラインと連結されるコネクタ２６０、２７０が備えられ得る。

このような前記一対のメインバスバー２１０、２２０は、前記バッテリセルアセンブリー１００のバッテリセル１５０のうち、最外郭の両側（Ｙ軸方向）に配されるバッテリセル１５０と電気的に連結される。具体的に、前記一対のメインバスバー２１０、２２０は、前記バッテリセルアセンブリー１００の長手方向（Ｙ軸方向）で、それぞれ最外郭に配されるバッテリセル１５０と電気的に連結される。

前記一対のメインバスバー２１０、２２０は、メイン正極バスバー２１０及びメイン負極バスバー２２０を含み得る。

前記メイン正極バスバー２１０は、前記バッテリセルアセンブリー１００の上側（＋Ｚ軸方向）で前記バスバーアセンブリー２００の一側（＋Ｙ軸方向）に配置される。このような前記メイン正極バスバー２１０は、前記バッテリセルアセンブリー１００の最外郭の一側（＋Ｙ軸方向）に配されるバッテリセル１５０の正極１７５と電気的に連結される。前記電気的連結は、レーザ溶接や超音波溶接のような電気的連結のための溶接工程などを通じて行われる。

前記メイン正極バスバー２１０には、前記充放電ラインとの連結のための後述する正極コネクタ２６０が備えられ得る。前記正極コネクタ２６０は、前記メイン正極バスバー２１０の一側（＋Ｙ軸方向）に突設される。

前記メイン正極バスバー２１０の一端部（＋Ｘ軸方向）には、後述するインターコネクションボード２８０と電気的に連結させるためのインターコネクションボード連結部２１５が備えられ得る。前記インターコネクションボード連結部２１５は、前記インターコネクションボード２８０とスクリュー結合やリベット結合などを通じて連結される。

一方、前記メイン正極バスバー２１０には、後述する連結パイプ３９０（図２参照）の外部冷却ラインとの連結のために、前記連結パイプ３９０を前記メイン正極バスバー２１０の上側（＋Ｚ軸方向）に貫通させる連結パイプ貫通ホール２１７が備えられ得る。

前記メイン負極バスバー２２０は、前記バッテリセルアセンブリー１００の上側（＋Ｚ軸方向）で前記バスバーアセンブリー２００の他側（－Ｙ軸方向）に配置される。このような前記メイン負極バスバー２２０は、前記バッテリセルアセンブリー１００の最外郭の他側（－Ｙ軸方向）に配されるバッテリセル１５０の負極１７０と電気的に連結される。前記電気的連結は、レーザ溶接や超音波溶接のような電気的連結のための溶接工程などを通じて行われる。

前記メイン負極バスバー２２０には、前記充放電ラインとの連結のための後述する負極コネクタ２７０が備えられ得る。前記負極コネクタ２７０は、前記メイン負極バスバー２２０の他側（－Ｙ軸方向）に突設される。

前記メイン負極バスバー２２０の一端部（＋Ｘ軸方向）には、後述するインターコネクションボード２８０と電気的に連結させるためのインターコネクションボード連結部２２５が備えられ得る。前記インターコネクションボード連結部２２５は、前記インターコネクションボード２８０とスクリュー結合やリベット結合などを通じて連結される。

前記連結バスバー２３０は、前記複数個のバッテリセル１５０の電気的連結のためのものであって、複数個備えられ得る。前記複数個の連結バスバー２３０は、前記一対のメインバスバー２１０、２２０と電気的に連結され、前記複数個のバッテリセル１５０の前記正極１７５及び前記負極１７０と連結される。

前記複数個の連結バスバー２３０は、前記バッテリセルアセンブリー１００の長手方向（Ｙ軸方向）に沿って互いに所定の距離だけ離隔して配置される。また、前記複数個の連結バスバー２３０は、前記バスバーアセンブリー２００の長手方向（Ｙ軸方向）で、前記メイン正極バスバー２１０と前記メイン負極バスバー２２０との間に配置される。

前記複数個の連結バスバー２３０は、それぞれ、バスバーレイヤ２４０及び支持レイヤ２５０を含み得る。

前記バスバーレイヤ２４０は、前記バッテリセルアセンブリー１００の幅方向（Ｘ軸方向）に沿って所定の長さに形成され、前記バッテリセル１５０の前記正極１７５及び前記負極１７０と電気的に連結される。

このような前記バスバーレイヤ２４０は、レイヤボディー２４２、インターコネクションボード連結部２４５、及び電極連結部２４６、２４８を含み得る。

前記レイヤボディー２４２は、前記バッテリセルアセンブリー１００の幅方向（Ｘ軸方向）に沿って所定の長さに形成され得る。このような前記レイヤボディー２４２は、前記バッテリセル１５０との電気的連結のために、前記バッテリセルアセンブリー１００の幅方向（Ｘ軸方向）でのバッテリセル１５０の配置構造に対応する形状に備えられ得る。

前記レイヤボディー２４２は、導電性材質で備えられ得る。例として、前記レイヤボディー２４２は、金属材であって、アルミニウムまたは銅材で備えられ得る。これに限定されるものではなく、前記レイヤボディー２４２は、前記電気的連結のためのその他の異なる材質で備えられることも可能であるということはいうまでもない。

前記インターコネクションボード連結部２４５は、前記レイヤボディー２４２の一端部（＋Ｘ軸方向）に備えられ、後述するインターコネクションボード２８０と電気的に連結される。前記インターコネクションボード連結部２４５は、前記インターコネクションボード２８０とスクリュー結合やリベット結合などを通じて連結される。

前記電極連結部２４６、２４８は、前記レイヤボディー２４２から突出し、前記バッテリセル１５０の正極１７５及び負極１７０と連結される。具体的に、前記電極連結部２４６、２４８は、正極連結部２４６及び負極連結部２４８を含み得る。

前記正極連結部２４６は、複数個備えられ、前記レイヤボディー２４２の一側（－Ｙ軸方向）に所定のサイズに突出し、前記レイヤボディー２４２の長手方向（Ｘ軸方向）に沿って互いに所定の距離だけ離隔して配置される。

前記複数個の正極連結部２４６は、前記バスバーアセンブリー２００の下側（－Ｚ軸方向）に配される前記バッテリセルアセンブリー１００の前記バッテリセル１５０の前記正極１７５と電気的に連結される。前記電気的連結は、レーザ溶接や超音波溶接のような電気的連結のための溶接工程などを通じて行われる。

前記負極連結部２４８は、複数個備えられ、前記レイヤボディー２４２の他側（＋Ｙ軸方向）に所定のサイズで突出し、前記レイヤボディー２４２の長手方向（Ｘ軸方向）に沿って互いに所定の距離だけ離隔して配置される。このような前記複数個の負極連結部２４６は、前記レイヤボディー２４２の長手方向（Ｙ軸方向）で前記複数個の正極連結部２４２とジグザグ状に配置される。

前記複数個の負極連結部２４８は、前記バスバーアセンブリー２００の下側（－Ｚ軸方向）に配される前記バッテリセルアセンブリー１００の前記バッテリセル１５０の前記負極１７０と電気的に連結される。前記電気的連結は、レーザ溶接や超音波溶接のような電気的連結のための溶接工程などを通じて行われる。

前記複数個の負極連結部２４８にはそれぞれ、ガイドグルーブ２４９が備えられ得る。前記ガイドグルーブ２４９は、前記バッテリセル１５０の負極を形成する電池缶１７０（図３参照）の上面フレーム１７３の円弧状に対応する溝状に備えられ得る。

このような前記ガイドグルーブ２４９は、前記バッテリセル１５０の前記負極１７０との電気的連結のための溶接工程時に、前記バッテリセル１５０の上面フレーム１７３に差し込まれるか、または密着されるように接触されて、前記溶接工程の容易性をさらに確保すると同時に、溶接工程の正確度をさらに向上させ得る。

前記支持レイヤ２５０は、前記バスバーレイヤ２４０の底部（－Ｚ軸方向）に備えられ、前記バスバーレイヤ２４０を支持することができる。このような前記支持レイヤ２５０は、前記レイヤボディー２５０に対応する形状を有することができ、前記レイヤボディー２５０の底部（－Ｚ軸方向）に接触固定される。

前記支持レイヤ２５０は、前記複数個のバッテリセル１５０と前記バスバーレイヤ２４０との電気的ショートを防止できるように絶縁材で備えられ得る。例として、前記支持レイヤ２５０は、ポリイミドフィルムで備えられ得る。これに限定されるものではなく、前記支持レイヤ２５０は、絶縁材で備えられるその他の異なる絶縁部材で備えられることも可能であるということはいうまでもない。

前記支持レイヤ２５０の一端部（＋Ｘ軸方向）には、インターコネクションボード連結部２５５が備えられ得る。前記インターコネクションボード連結部２５５は、前記レイヤボディー２４２の前記インターコネクションボード連結部２４５に対応する位置に備えられ、後述するインターコネクションボード２８０と電気的に連結される。前記インターコネクションボード連結部２５５は、前記インターコネクションボード２８０とスクリュー結合やリベット結合などを通じて連結される。

前記一対のコネクタ２６０、２７０は、外部充放電ラインとの連結のためのものであって、正極コネクタ２６０及び負極コネクタ２７０で備えられ得る。前記正極コネクタ２６０は、前記メイン正極バスバー２１０の一側（＋Ｙ軸方向）に突設され、前記負極コネクタ２７０は、前記メイン負極バスバー２２０の他側（－Ｙ軸方向）に突設される。

前記インターコネクションボード２８０は、前記バッテリセルアセンブリー１００の前記バッテリセル１５０の電圧をセンシングするためのものであって、前記バスバーアセンブリー２８０の長手方向（Ｙ軸方向）に所定の長さに形成され得る。

具体的には、前記インターコネクションボード２８０は、前記バッテリセルアセンブリー１００の前記バッテリセル１５０のうち、並列連結されたバッテリセル１５０に対する電圧を測定することができ、これを通じて前記バッテリセルアセンブリー１００の充電状態を確認することができる。

このために、前記インターコネクションボード２８０は、外部センシングラインと電気的に連結され、前記メイン正極バスバー２１０、前記メイン負極バスバー２２０、及び前記複数個の連結バスバー２３０と電気的に連結される。

前記インターコネクションボード２８０は、センシングコネクタ２８５及びバスバー連結部２８７を含み得る。

前記センシングコネクタ２８５は、前記外部センシングラインと連結され、前記インターコネクションボード２８０の一端部（＋Ｙ軸方向）に備えられ得る。このような前記センシングコネクタ２８５は、前記外部センシングラインとの連結のために、前記バッテリパック１０の外部に露出されるように備えられ得る。前記外部センシングラインは、センシングコネクタ２８５とバッテリ管理システム（図示せず）とを連結することができる。バッテリ管理システムは、並列連結されたバッテリセルの電圧に基づいて並列連結されたバッテリセルの充電状態を決定することができる。

前記バスバー連結部２８７は、複数個備えられ、前記インターコネクションボード２８０の長手方向（Ｙ軸方向）に沿って互いに所定の距離だけ離隔して配されるように備えられ得る。

前記複数個のバスバー連結部２８７は、前記メイン正極バスバー２１０の前記インターコネクションボード連結部２１５、前記メイン負極バスバー２２０の前記インターコネクションボード連結部２２５、及び前記複数個の連結バスバー２３０の前記インターコネクションボード連結部２４５、２５５とボルト結合やリベット結合などで連結される。

再び図２を参照すれば、前記クーリングユニット３００は、前記バッテリセルアセンブリー１００の冷却のためのものであって、前記バスバーアセンブリー２００の下側（－Ｚ軸方向）に配され、前記バッテリセルアセンブリー１００の長手方向（Ｙ軸方向）に沿って前記複数個のバッテリセル１５０の間に配置される。

このような前記クーリングユニット３００は、複数個備えられ得る。

前記複数個のクーリングユニット３００は、前記複数個のバッテリセルアセンブリー１００の幅方向（Ｘ軸方向）に沿う前後方向で前記複数個のバッテリセル１５０と対向するように配置される。ここで、前記複数個のクーリングユニット３００は、冷却性能を高めるように対向するバッテリセル１５０と接触されるように配置される。

以下、このような前記クーリングユニット３００についてより具体的に説明する。

図８は、図２のバッテリパックのクーリングユニットの主要部の斜視図であり、図９は、図８のクーリングユニットの主要部の断面図であり、図１０は、本発明の他の実施例によるクーリングユニットを説明する図面である。

図８ないし図１０及び以前の図２を参照すれば、前記クーリングユニット３００は、冷却チューブ３１０、冷却流路３５０、冷却水流出入部３７０、及び連結パイプ３９０を含み得る。

前記冷却チューブ３１０は、前記バッテリセルアセンブリー１００の長手方向（Ｙ軸方向）に沿って所定の長さに形成され、前記複数個のバッテリセル１５０の間に配され、内部に後述する冷却水循環のための冷却流路３５０が設けられ得る。

前記冷却チューブ３１０は、前記バッテリセルアセンブリー１００の幅方向（Ｘ軸方向）で、対向する前記複数個のバッテリセル１５０の外面に対応する形状に形成され得る。

このような前記冷却チューブ３１０は、前記バッテリセルアセンブリー１００の幅方向（Ｘ軸方向）に凸状または凹状に形成される複数個の凸部３１２と凹部３１６とが前記バッテリセルアセンブリーの長手方向（Ｙ軸方向）に沿って交互に配されるように形成され得る。

前記冷却チューブ３１０は、前記バッテリセルアセンブリー１００の冷却性能をさらに高めるように、前記複数個のバッテリセル１５０の外面に接触されるように配置される。このような前記冷却チューブ３１０は、後述する熱伝導部材４００または別途の接着部材などを通じて前記複数個のバッテリセル１５０に接着固定される。

前記冷却流路３５０は、前記バッテリセルアセンブリー１００の冷却のための冷却水を循環させ、前記冷却チューブ３１０内に備えられ、後述する冷却水流出入部３７０と連通するように連結される。

このような前記冷却流路３５０は、アッパー流路３５２、ロワー流路３５４、及び連結流路３５６を含み得る。

前記アッパー流路３５２は、前記バスバーアセンブリー２００の近くに備えられるように、前記冷却チューブ３１０の上側に配され、前記冷却チューブ３１０の長手方向（Ｙ軸方向）に沿って所定の長さに形成され得る。このような前記アッパー流路３５２は、前記冷却水流出入部３７０の前記冷却水供給ポート３７４と連通するように連結される。

前記アッパー流路３５２は、少なくとも１つまたはそれ以上の複数個備えられ得る。以下、本実施例では、冷却性能の確保のために、前記アッパー流路３５２が複数個備えられると限定して説明する。

前記ロワー流路３５４は、前記少なくとも１つのアッパー流路３５２と離隔して前記冷却チューブ３１０の下側（－Ｚ軸方向）に配され、前記冷却チューブ３１０の長手方向（Ｙ軸方向）に沿って所定の長さに形成され得る。このような前記ロワー流路３５４は、前記冷却水流出入部３７０の前記冷却水排出ポート３７６と連通するように連結される。

前記ロワー流路３５４は、少なくとも１つまたはそれ以上の複数個備えられ得る。以下、本実施例では、冷却性能の確保のために、前記ロワー流路３５４が複数個備えられると限定して説明する。

前記連結流路３５６は、前記少なくとも１つのアッパー流路、本実施例の場合、複数個のアッパー流路３５２と前記少なくとも１つのロワー流路、本実施例の場合、複数個のロワー流路３５４を連結することができる。

前記連結流路３５６は、前記冷却流路３５０を最大限確保できるように、前記冷却水流出入部３７０の反対側である前記冷却チューブ３１０の他端部（－Ｙ軸方向）に備えられ得る。

本実施例の場合、前記冷却流路３５０の冷却水の循環時に、前記冷却水供給ポート３７４から供給された冷却水が前記バスバーアセンブリー２００の近くに配される前記アッパー流路３５２に優先的に供給された後、前記連結流路３５６、前記ロワー流路３５４を経て前記冷却水排出ポート３７６側に流動することができる。

これにより、本実施例では、前記バッテリパック１０内で相対的にさらに高い温度分布を有する前記バスバーアセンブリー２００の近くの領域に冷たい冷却水が優先的に供給されるので、前記バッテリセルアセンブリー１００の冷却性能が著しく向上する。

前記冷却水流出入部３７０は、前記冷却チューブ３１０の前記冷却流路３５０と連通するように、前記冷却チューブ３１０と連結される。このような前記冷却水流出入部３７０は、後述する外部冷却ラインと連結される連結パイプ３９０と連通するように連結される。

前記冷却水流出入部３７０は、前記バッテリセルアセンブリー１００の長手方向（Ｙ軸方向）に沿う側面一側（＋Ｙ軸方向）に備えられ得る。前記冷却水流出入部３７０と連結される前記冷却チューブ３１０は、前記冷却水流出入部３７０から前記バッテリセルアセンブリー１００の長手方向（Ｙ軸方向）で前記バッテリセルアセンブリー１００の側面他側（－Ｙ軸方向）に向けて所定の長さに形成され得る。

一方、前記冷却水流出入部３７０は、図８に示されたように、前記バッテリセルアセンブリー１００の長手方向（Ｙ軸方向）で前記複数個のバッテリセル１５０の間に配されるように備えられることも可能である。具体的に、クーリングユニット３０５の前記冷却チューブ３３０が、前記冷却水流出入部３７０から前記バッテリセルアセンブリー１００の長手方向（Ｙ軸方向）で前記バッテリセルアセンブリー１００の側面両側（Ｙ軸方向）に向けてそれぞれ所定の長さに形成され得る。すなわち、前記バッテリセルアセンブリー１００の長手方向で、前記クーリングユニット３０５の前記冷却水流出入部３７０が中央に配され、前記冷却チューブ３３０が前記冷却水流出入部３７０の両側に配される両方向冷却構造で備えられることも可能である。

前記冷却水流出入部３７０は、流出入部ボディー３７２、冷却水供給ポート３７４、及び冷却水排出ポート３７６を含み得る。

前記流出入部ボディー３７２は、前記冷却チューブ３１０の一端部（＋Ｙ軸方向）と連結される。前記流出入部ボディー３７２の上側（＋Ｚ軸方向）には、後述する連結パイプ３９０が備えられ得る。

前記冷却水供給ポート３７４は、前記流出入部ボディー３７２に備えられ、前記アッパー流路３５２と連通するように連結される。このような前記冷却水供給ポート３７４は、後述する連結パイプ３９０と連通するように連結される。

前記冷却水排出ポート３７６は、前記流出入部ボディー３７２に備えられ、前記ロワー流路３７４と連通するように連結される。このような前記冷却水排出ポート３７６は、前記冷却水供給ポート３７４と所定の距離だけ離隔して配され、後述する連結パイプ３９０と連通するように連結される。

前記連結パイプ３９０は、前記複数個のクーリングユニット３００の冷却水供給ポート３７４を統合的に連通するように連結し、前記複数個のクーリングユニット３００の冷却水排出ポート３７６を統合的に連通するように連結することができる。

このような前記連結パイプ３９０は、外部冷却ラインと連結されて、前記複数個のクーリングユニット３００の冷却水供給ポート３７４側に前記冷却水を供給し、前記複数個のクーリングユニット３００の冷却水排出ポート３７６側の前記冷却水を前記外部冷却ライン側に送り出すことができる。

前記連結パイプ３９０は、前記外部冷却ラインとの連結のために、後述するトップフレーム６００のパイプホール６９０（図１２参照）及び前記バスバーアセンブリー２００の前記連結パイプ貫通ホール２１７（図５参照）を貫通して、前記バッテリパック１０の外部に露出されるように備えられ得る。

再び図２を参照すれば、前記熱伝導部材４００は、前記バッテリパック１０の高さ方向（Ｚ軸方向）で、前記クーリングユニット３００と前記複数個のバッテリセル１００との間の空間に満たされる。一方、図２において、前記熱伝導部材４００が六面体状の点線で表示されたことは、理解の便宜のためのものであって、前記熱伝導部材４００は、前記クーリングユニット３００と前記複数個のバッテリセル１００との間の空間にいずれも満たされる。

このような前記熱伝導部材４００は、前記複数個のバッテリセル１５０をさらに安定して固定すると同時に、前記複数個のバッテリセル１５０の熱分散効率を高めて、前記バッテリセル１５０の冷却性能をさらに高め得る。

前記熱伝導部材４００は、ポッティングレジンで備えられ得る。前記ポッティングレジンは、薄い状態のレジン物質を前記複数個のバッテリセル１５０側に注入して硬化されることで形成され得る。ここで、前記レジン物質の注入は、前記複数個のバッテリセル１５０の熱損傷を防止するためのほぼ１５～２５℃程度の常温状態で行われる。

具体的に、前記熱伝導部材４００は、シリコンレジンで備えられ得る。これに限定されるものではなく、前記熱伝導部材４００は、前記シリコンレジン以外にも、前記バッテリセル１５０の固定及び熱分散効率を向上させ得るその他の異なるレジン物質で備えられることも可能であるということはいうまでもない。

前記熱伝導部材４００は、前記バッテリセル１５０以外にも、前記バスバーアセンブリー２００にも満たされる。具体的に、前記バッテリセル１５０は、前記バスバーアセンブリー２００を少なくとも部分的に覆うように、前記バスバーアセンブリー２００に満たされる。

ここで、前記熱伝導部材４００は、前記バッテリセルアセンブリー１００の上下方向（Ｚ軸方向）で、前記バスバーアセンブリー２００と前記バッテリセル１００との間に断絶空間や離隔空間なしに前記バスバーアセンブリー２００と前記バッテリセル１００との間に連続して満たされる。

このように、本実施例による前記熱伝導部材４００は、前記バッテリセル１００と前記バスバーアセンブリー２００とに断絶なしに連続して満たされるので、前記バッテリセル１００と前記バスバーアセンブリー２００との間の領域で熱分散偏差の発生なしに均一な熱分散を具現して、前記バッテリパック１０の冷却性能を著しく高め得る。

再び図２を参照すれば、前記バッテリパック１０は、ボトムフレーム５００をさらに含み得る。

図１１は、図２のバッテリパックのボトムフレームの斜視図である。

図１１及び以前の図２を参照すれば、前記ボトムフレーム５００は、前記バッテリセルアセンブリー１００の前記バッテリセル１５０を支持することができる。

このような前記ボトムフレーム５００は、ボトムハウジング５１０、セルガイドリブ５３０及び冷却チューブ支持溝５５０を含み得る。

前記ボトムハウジング５１０は、前記複数個のバッテリセル１５０を少なくとも部分的に収容することができる。このような前記ボトムハウジング５１０は、前記バッテリパック１０の剛性を確保し、前記バッテリセル１５０をさらに安定して固定及び支持することができる。

前記セルガイドリブ５３０は、前記複数個のバッテリセル１５０をさらに安定して固定するためのものであって、複数個備えられ、前記ボトムハウジング５１０の底面（－Ｚ軸方向）から所定の高さ（＋Ｚ軸方向）に突設される。

前記冷却チューブ支持溝５５０は、前記クーリングユニット３００を安定して固定するためのものであって、前記ボトムハウジング５１０の底面（－Ｚ軸方向）に備えられ、前記冷却チューブ３１０（図８参照）が挿設される。このような前記冷却チューブ支持溝５５０は、前記冷却チューブ３１０のより容易な装着のために、前記冷却チューブ３１０の底部に対応する形状に形成され得る。

再び図２を参照すれば、前記バッテリパック１０は、トップフレーム６００をさらに含み得る。

図１２は、図２のバッテリパックのトップフレームの斜視図であり、図１３は、図１２のトップフレームの主要部の拡大図であり、図１４は、図１３のトップフレームの平面図である。

図１２ないし図１４及び以前の図２を参照すれば、前記トップフレーム６００は、前記ボトムフレーム５００の上側に備えられ、前記バッテリセルアセンブリー１００及びバスバーアセンブリー２００をより安定して固定及び支持することができる。

このような前記トップフレーム６００は、トップハウジング６１０、セル支持部６３０、コネクタホール６５０、インターコネクションボード装着部６７０、及びパイプホール６９０を含み得る。

前記トップハウジング６１０は、前記ボトムハウジング５００の上側に備えられ、前記バッテリセルアセンブリー１００及び前記バスバーアセンブリー２００を少なくとも部分的にカバーすることができる。

前記トップハウジング６１０は、ガイド壁６１５を含み得る。

前記ガイド壁６１５は、前記トップハウジング６１０の上面フレームに沿って形成され、前記上面フレームで所定の高さ（＋Ｚ軸方向）に突設される。このような前記ガイド壁６１５は、後述する熱伝導部材４００の注入時に、前記熱伝導部材４００の溢れ出しを防止すると同時に、前記熱伝導部材４００の適正な注入をガイドすることができる。

前記セル支持部６３０は、前記トップハウジング６１０の上側に備えられ、前記バッテリセルアセンブリー１００の前記バッテリセル１５０の上端部（＋Ｚ軸方向）を支持し、上部（＋Ｚ軸方向）と露出されて、前記バッテリセル１５０と前記バスバーアセンブリー２００との電気的連結をガイドすることができる。

前記セル支持部６３０は、メイン開口部６３２、延長開口部６３４、及びレイヤボディー載置部６３６を含み得る。

前記メイン開口部６３２は、所定のサイズの開口状からなり、前記バッテリセルアセンブリー１００の前記バッテリセル１５０の上側を露出させ、前記バッテリセルアセンブリー１００の前記バッテリセル１５０の正極１７５と前記バスバーアセンブリー２００の前記正極連結部２４６との電気的連結をガイドすると同時に、前記熱伝導部材４００のさらに容易な注入をガイドすることができる。

前記延長開口部６３４は、前記メイン開口部６３２の一側で所定のサイズに延びる開口状からなり、前記バッテリセルアセンブリー１００の前記バッテリセル１５０の負極１７０と前記バスバーアセンブリー２００の前記負極連結部２４８との電気的連結をガイドすることができる。

このような前記延長開口部６３４は、前記バスバーアセンブリー２００の前記負極連結部２４８の形状に対応する形状からなり得る。これにより、前記バスバーアセンブリー２００の前記セル支持部６３０に配置時に、前記負極連結部２４８のさらに容易なポジショニングをガイドすることができ、溶接空間も最大限確保して、溶接工程時に、溶接便宜性を増大させると同時に、溶接品質も著しく向上させ得る。

本実施例の場合、このような前記メイン開口部６３２及び前記メイン開口部６３２から所定のサイズに一側に延びた延長開口部６３４を通じて、前記バッテリセル１５０の正極１７５及び負極１７０と前記バスバーアセンブリー２００の前記正極連結部２４６及び前記負極連結部２４８との電気的連結のための溶接工程時に、それぞれの溶接のための溶接空間を最大限確保することができる。これにより、本実施例では、溶接工程効率がさらに容易になり、相互間の電気的ショートなどの危険を最小化することができる。

また、本実施例の場合、前記メイン開口部６３２及び前記延長開口部６３４を通じて、後述する熱伝導部材４００の注入及び塗布時に、前記熱伝導部材４００の垂直方向（Ｚ軸方向）で開放面積を最大限確保することができるので、前記熱伝導部材４００の注入をさらに円滑にガイドすることができ、前記セル支持部６３０の下側に前記熱伝導部材４００をさらに均一に注入することができる。

前記レイヤボディー載置部６３６は、前記セル支持部６３０の上面に所定の深さの溝状に形成され、前記レイヤボディー２４２及び支持連結部２５０を載置させることができる。

前記レイヤボディー載置部６３６は、前記メイン開口部６３２及び前記延長開口部６３４の間の空間に備えられ、前記メイン開口部６３２及び前記延長開口部６３４の開口面積を最大限確保できるように形成され得る。本実施例の場合、前記レイヤボディー載置部６３６は、前記レイヤボディー２４２の形状に対応する狭い幅を有するジグザグ状に設けられ得る。

このように、本実施例による前記セル支持部６３０は、前記バッテリセルアセンブリー１００の上側で前記バッテリセル１５０を支持し、前記バッテリセル１５０と前記バスバーアセンブリー２００との電気的連結をガイドすることができる。

また、前記セル支持部６３０は、前記メイン開口部６３２、前記延長開口部６３４、及び前記レイヤボディー載置部６３６を通じて、前記バッテリパック１０の垂直方向（Ｚ軸方向）で開放面積を最大限確保することができるので、後述する熱伝導部材４００の注入時に、さらに円滑な熱伝導部材４００の注入をガイドすると同時に、前記熱伝導部材４００の注入量を最大限確保することができる。

一方、前記セル支持部６３０には、前記熱伝導部材４００の注入工程の効率及び注入量の確保のために、所定のサイズの開口状を有する追加的なスリット構造をさらに含むことも可能であるということはいうまでもない。

前記コネクタホール６５０は、前記トップハウジング６１０の両側面（Ｙ軸方向）に備えられ、前記コネクタ２６０、２７０を前記トップハウジング６１０の外部に露出するように貫通させることができる。

前記インターコネクションボード装着部６７０は、前記インターコネクションボード２８０（図５参照）の装着のためのものであって、前記トップハウジング６１０の一側面に備えられ得る。前記インターコネクションボード２８０は、前記インターコネクションボード装着部６７０に挿設されるか、または接着固定される。ここで、前記インターコネクション装着部６７０には、前記センシングコネクタ２８５を前記バッテリパック１０の外部に露出するように収容するセンシングコネクタ収容構造が設けられ得る。

前記パイプホール６９０は、前記バスバーアセンブリー２００の前記連結パイプ貫通ホール２１７（図５参照）に対応する位置に設けられ、前記連結パイプ３９０が貫通されるように所定のサイズの開口で設けられ得る。

以下、このような本実施例による前記バッテリパック１０の製造工程について、前記バッテリセルアセンブリー１００と前記バスバーアセンブリー２００との電気的連結及び前記熱伝導部材４００を通じたパックケースの形成過程を中心により詳細に説明する。

図１５及び図１６は、図１のバッテリパックのバッテリセルアセンブリーとバスバーアセンブリーとの電気的連結を説明する図面である。

図１５及び図１６を参照すれば、前記バッテリパック１０の製造時に、製造者などは、前記ボトムフレーム５００と前記トップフレーム６００との結合を通じて前記バッテリセルアセンブリー１００及び前記クーリングユニット３００（図２参照）を内部に載置させることができる。ここで、前記クーリングユニット３００の前記連結パイプ３９０は、前記トップフレーム６００の前記トップハウジング６１０の上側に突出する。

前記製造者などは、前記バッテリセルアセンブリー１００の電気的連結のために、前記バスバーアセンブリー２００を前記トップフレーム６００に組み立てることができる。具体的には、前記バスバーアセンブリー２００の前記連結バスバー２３０の前記レイヤボディー２４２は、前記レイヤボディー載置部６３６上に載置され、前記正極連結部２４６は、前記メイン開口部６３２上に配され、前記負極連結部２４８は、前記延長開口部６３４上に配置される。ここで、前記負極連結部２４８の前記ガイドグルーブ２４９は、前記バッテリセル１５０の前記負極１７０の上端フレーム１７３に挿入されるか、または密着されるように接触される。

前記レイヤボディー載置部６３６、前記メイン開口部６３２、及び前記延長開口部６３４は、前記バスバーアセンブリー２００と前記バッテリセルアセンブリー１００との溶接工程の以前に、前記バスバーアセンブリー２００の各構成部品などのポジショニングをガイドすると同時に、前記バスバーアセンブリー２００の各構成部品などをさらに安定して支持することができる。

以後、前記製造者などは、レーザ溶接のような溶接工程を通じて、前記バッテリセルアセンブリー１００と前記バスバーアセンブリー２００とを互いに電気的に連結することができる。

具体的には、前記バッテリセル１５０の前記正極１７５は、前記メイン開口部６３２上で前記バスバーアセンブリー２００の前記正極連結部２４６とレーザ溶接などを通じて連結され、前記バッテリセル１５０の前記負極１７０は、前記延長開口部６３４上で前記バスバーアセンブリー２００の前記負極連結部２４８とレーザ溶接などを通じて連結される。

本実施例の場合、前記バッテリセルアセンブリー１００の正極１７５及び負極１７０のバスバーアセンブリー２００との電気的連結のための溶接工程が、前記メイン開口部６３２及び前記延長開口部６３４を通じて、互いに所定の隔離距離及び所定の開放面積を確保したまま行われるので、溶接工程がさらに簡便になると同時に、溶接品質も著しく高め得る。

また、本実施例の場合、前記連結バスバー２３０が前記レイヤボディー載置部６３６に載置され、前記バッテリセル１５０の負極１７０の上端フレーム１７３が、前記負極連結部２４８の前記ガイドグルーブ２４９に挿入されるか、または密着されるように接触された以後に、前記溶接工程が行われるので、前記溶接時に、前記バッテリセル１５０と前記バスバーアセンブリー２００とのさらに安定した固定を具現することができるので、溶接正確度がさらに確保される。

図１７及び図１８は、図１のバッテリパックの熱伝導部材を通じたパックケース構造の形成を説明する図面である。

図１７及び図１８を参照すれば、以後、前記製造者などは、レジン注入装置（Ｉ）を通じて前記熱伝導部材４００を注入及び塗布して、前記レジン物質で備えられる前記熱伝導部材４００を通じて、前記バッテリパック１０のパックケースを形成し得る。

本実施例の場合、前記熱伝導部材４００の注入時に、前記ボトムフレーム５００及び前記トップフレーム６００が、鋳型として機能することができる。これにより、本実施例では、前記熱伝導部材４００の注入時に、別途の臨時装着後、今後の脱着される鋳型などの構造物を省略することができて、前記バッテリパック１０の製造工程の効率を向上させると同時に、製造コストも著しく減らし得る。

前記熱伝導部材４００の注入時に、前記トップフレーム６００の前記ガイド壁６１５は、前記熱伝導部材４００が溢れ出すことを防止すると同時に、前記熱伝導部材４００の注入量を調節することができる。前記製造者などは、前記ガイド壁６１５の垂直方向（＋Ｚ軸方向）での先端まで前記熱伝導部材４００を注入後、前記熱伝導部材４００の注入を完了することができる。

また、本実施例の場合、前記メイン開口部６３２、延長開口部６３４、及び前記レイヤボディー載置部６３６を通じて、前記バッテリパック１０の上側（＋Ｚ軸方向）で最大限の開放面積を確保することができるので、前記熱伝導部材４００の注入時に、前記熱伝導部材４００の注入効率を著しく向上させ得る。

ここで、外部充放電ライン、外部センシングライン及び外部冷却ラインなどの連結のために、前記正極コネクタ２６０、前記負極コネクタ２７０、前記センシングコネクタ２８５、前記連結パイプ３９０の上端部（＋Ｚ軸方向）には、前記熱伝導部材４００が注入及び塗布されない。

一方、前記熱伝導部材４００は、前記ボトムフレーム５００及び前記トップフレーム６００の側面を少なくとも部分的にカバーできるように塗布されることも可能である。

前記熱伝導部材４００が硬化されれば、前記熱伝導部材４００は、前記バッテリパック１０のパックケースを形成し得る。これにより、本実施例では、前記ポッティングレジンで備えられる前記熱伝導部材４００を通じて前記パックケースを形成するので、従来のように、複数個のプレートの複雑な組立体としてパックケースを形成する時よりも、前記バッテリパック１０の組立工程を簡便化することができ、製造コストを著しく下げて、原価競争力も確保することができる。

また、本実施例では、前記熱伝導部材４００からなるパックケース構造を通じて、従来の複数個のプレートの組立体で構成されるセルフレームの構造に比べて、バッテリパック１０の全体のサイズを減らせて、エネルギー密度も著しく高め得る。

図１９は、本発明の一実施例による自動車を説明する図面である。

図１９を参照すれば、自動車１は、電気自動車またはハイブリッド自動車で備えられ、エネルギー源であって、前述の実施例の少なくとも１つのバッテリパック１０を含み得る。

本実施例の場合、前述した前記バッテリパック１０が、高いエネルギー密度を有するコンパクトな構造で備えられるので、前記自動車１に装着時に、複数個のバッテリパック１０のモジュール化構造の具現が容易であり、前記自動車１の多様な内部空間の形状でも相対的に高い装着自由度を確保することができる。

以上のような多様な実施例によって、エネルギー密度を高めながら剛性を確保することができるバッテリパック１０及びそれを含む自動車１を提供することができる。

また、以上のような多様な実施例によって、原価競争力及び製造効率を向上させ得るバッテリパック１０及びそれを含む自動車１を提供することができる。

また、以上のような多様な実施例によって、冷却性能を向上させ得るバッテリパック１０及びそれを含む自動車１を提供することができる。

以上、本発明の望ましい実施例について図示して説明したが、本発明は、前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外れずに、当業者によって多様な変形実施が可能であるということはいうまでもなく、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。

１０ バッテリパック
１００ バッテリセルアセンブリー
１５０ バッテリセル
２００ バスバーアセンブリー
３００ クーリングユニット
４００ 熱伝導部材

Claims (14)

1. バッテリパックにおいて、
   複数個のバッテリセルを含むバッテリセルアセンブリーと、
   前記バッテリセルアセンブリーの上側に備えられており、前記複数個のバッテリセルと電気的に連結されているバスバーアセンブリーと、
   前記バスバーアセンブリーの下側に配されており、前記バッテリセルアセンブリーの長手方向に沿って前記複数個のバッテリセルの間に配されているクーリングユニットと、
   前記クーリングユニットと前記複数個のバッテリセルとの間の空間に満たされた熱伝導部材と、
   を含み、
   前記熱伝導部材は、前記バッテリセルアセンブリーの上下方向で、前記バスバーアセンブリーと前記クーリングユニットとの間に連続して満たされている、ことを特徴とする、バッテリパック。
2. 前記熱伝導部材は、前記バスバーアセンブリーを少なくとも部分的に覆うように、前記バスバーアセンブリーに満たされたことを特徴とする、請求項１に記載のバッテリパック。
3. 前記熱伝導部材は、ポッティングレジンで備えられていることを特徴とする、請求項１に記載のバッテリパック。
4. 前記クーリングユニットは、
   前記バッテリセルアセンブリーの長手方向に沿って所定の長さに形成された冷却チューブであって、前記冷却チューブは前記複数個のバッテリセルの間に配されており、前記冷却チューブの内部に冷却水循環のための冷却流路が設けられている冷却チューブと、
   前記冷却チューブの冷却流路と連通するように、前記冷却チューブと連結されている冷却水流出入部と、
   を備えることを特徴とする、請求項１に記載のバッテリパック。
5. 前記冷却チューブは、対向する前記複数個のバッテリセルの外面に対応する形状に形成されていることを特徴とする、請求項４に記載のバッテリパック。
6. 前記冷却チューブは、前記バッテリセルアセンブリーの長手方向に沿って凸部と凹部とが交互に配されるように形成されていることを特徴とする、請求項４に記載のバッテリパック。
7. 前記冷却水流出入部は、前記バッテリセルアセンブリーの長手方向に沿う側面一側に備えられており、
   前記冷却チューブは、前記冷却水流出入部から前記バッテリセルアセンブリーの長手方向で前記バッテリセルアセンブリーの側面他側に向けて所定の長さに形成されていることを特徴とする、請求項４に記載のバッテリパック。
8. 前記冷却水流出入部は、前記バッテリセルアセンブリーの長手方向で前記複数個のバッテリセルの間に配されており、
   前記冷却チューブは、前記冷却水流出入部から前記バッテリセルアセンブリーの長手方向で前記バッテリセルアセンブリーの側面両側に向けて所定の長さに形成されていることを特徴とする、請求項４に記載のバッテリパック。
9. 前記冷却流路は、
   前記冷却チューブの上側に配されており、前記冷却チューブの長手方向に沿って所定の長さに形成されている少なくとも１つのアッパー流路と、
   前記少なくとも１つのアッパー流路と離隔して前記冷却チューブの下側に配されており、前記冷却チューブの長手方向に沿って所定の長さに形成される少なくとも１つのロワー流路と、
   前記少なくとも１つのアッパー流路と前記少なくとも１つのロワー流路とを連結する連結流路と、
   を含むことを特徴とする、請求項４に記載のバッテリパック。
10. 前記冷却水流出入部は、
    前記冷却チューブの一端部と連結される流出入部ボディーと、
    前記流出入部ボディーに備えられており、前記アッパー流路と連通するように連結されている冷却水供給ポートと、
    前記流出入部ボディーに備えられており、前記ロワー流路と連通するように連結されている冷却水排出ポートと、
    を含むことを特徴とする、請求項９に記載のバッテリパック。
11. 前記連結流路は、前記冷却チューブの他端部に備えられていることを特徴とする、請求項９に記載のバッテリパック。
12. 前記冷却チューブの外面は、前記複数個のバッテリセルの外面に接触されるように配されていることを特徴とする、請求項４に記載のバッテリパック。
13. 前記バスバーアセンブリーは、
    前記バッテリセルアセンブリーと電気的に連結されており、充放電ラインと連結されるコネクタが備えられている一対のメインバスバーと、
    前記一対のメインバスバーと電気的に連結されており、前記複数個のバッテリセルの正極及び負極と連結されている複数個の連結バスバーと、
    を含むことを特徴とする、請求項１から１２のいずれか一項に記載のバッテリパック。
14. 請求項１から１３のいずれか一項に記載のバッテリパックを少なくとも１つ含むことを特徴とする、自動車。

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