JP7640182B2 - バッテリーラックおよびこれを含む電力貯蔵装置 - Google Patents

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［関連出願との相互引用］
本出願は２０２２年２月８日付韓国特許出願第１０－２０２２－００１５９２０号に基づいた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。

本発明はバッテリーラックおよびこれを含む電力貯蔵装置に関するものであって、より具体的には連鎖的な熱暴走現象を防止するためのバッテリーラックおよびこれを含む電力貯蔵装置に関するものである。

現代社会では携帯電話機、ノートパソコン、キャムコーダー、デジタルカメラなどの携帯型機器の使用が日常化するにつれて、前記のようなモバイル機器関連分野の技術に対する開発が活発になっている。また、充放電の可能な二次電池は化石燃料を使用する既存のガソリン車両などの大気汚染などを解決するための方案で、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド電気自動車（Ｐ－ＨＥＶ）などの動力源として用いられているところ、二次電池に対する開発の必要性が高まっている。

現在商用化された二次電池としては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、リチウム二次電池などがあり、このうちのリチウム二次電池は充放電が自由であり、自己放電率が低くエネルギー密度が高いという長所があって最も多くの注目を浴びている。

一方、小型デバイスに用いられる二次電池の場合、主に二つ～三つの電池セルが使用されるが、自動車などのような中大型デバイスに用いられる二次電池の場合は、複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（Ｂａｔｔｅｒｙ ｍｏｄｕｌｅ）または電池パック（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｐａｃｋ）が使用される。ここで、電池パックは少なくとも一つの電池セルを含む電池モジュールを先に構成し、このような少なくとも一つの電池モジュールにその他の構成要素を追加して構成される方法が一般的であるが、必ずしもそうであるのではなく、電池セルを電池パックに直接的に装着することも可能である。また、電池パックは多様な電圧と容量要求条件などによって、このような電池パックを少なくとも一つ以上含むバッテリーラックで備えられる電力貯蔵装置を構成することもある。一方、電池モジュールまたは電池パックは可能であれば小さい大きさと重量で製造されることが好ましいので、高い集積度で積層でき容量に対比して重量が小さい角型電池、パウチ型電池などが主に使用されている。

一方、電池パックに装着された電池セルは充放電過程で多量の熱を発生させることがあり、過充電などの理由でその温度が適正温度より高まる場合、性能が低下することがあり、温度上昇が過度な場合、爆発または発火する危険がある。バッテリーラックに含まれている複数の電池パックのうちの少なくともいずれか一つの電池パックで発火が発生する場合、隣接した周囲電池パックに火炎および熱が伝播されることがあり、追加的な発火につながって重大な財産上損失や大きな人命被害などを招く問題がある。

最近はこのような熱暴走現象を防止するために電池パック内に火災発生時冷却水を注入することによって火災を鎮圧する方法が開発されている。しかし、熱暴走を鎮圧するためには多少多量の冷却水が必要であるので、投入された冷却水が不足な場合には火災鎮圧効果が多少低下する問題がある。

したがって、電池パックのうちの少なくとも一つの発火時、十分な量の冷却水を供給することによって隣接した電池パック側への火炎および熱の伝播を防止することができるバッテリーラックおよびこれを含む電力貯蔵装置を提供することができる方案の摸索が要請される。

本発明が解決しようとする課題は、電池パックのうちの少なくとも一つの内部発火時、適時適所に十分な量の冷却水を投入することができるバッテリーラックおよびこれを含む電力貯蔵装置を提供することである。

しかし、本発明の実施形態が解決しようとする課題は上述の課題に限定されず、本発明に含まれている技術的な思想の範囲で多様に拡張できる。

本発明の一実施形態によるバッテリーラックは少なくとも一つの電池パックおよび前記電池パックが据え置かれたラックフレームを含み、前記電池パックは複数の電池セルが積層された電池セル積層体、前記電池セル積層体を収容するパックフレーム、および前記電池セル積層体の上側に位置し、冷却水を含む冷却部材を含み、前記冷却部材は前記ラックフレームに据え置かれたウォータータンクと連結され、前記冷却部材の下部板には所定の温度以上または所定の圧力以上で破断されるか溶融する脆弱部が少なくとも一つ形成され、前記冷却部材の脆弱部が開放されることによって前記冷却水の水位が低くなると、前記ウォータータンクから前記冷却部材に冷却水が供給される。

前記ウォータータンクは、前記ラックフレームの上部に配置することができる。

前記冷却部材は、内部空間に冷却水を注入するためのインレットポートおよびアウトレットポートを含み、前記インレットポートおよび前記アウトレットポートは、外部の冷却システムと連結され、前記インレットポートおよび前記アウトレットポートを通じて前記冷却部材の冷却水が循環できる。

前記インレットポートは、流入マニホールドを通じて前記冷却システムと連結され、前記アウトレットポートは、排出マニホールドを通じて前記冷却システムと連結され、前記ウォータータンクは排出マニホールドと連結できる。

前記電池パックは複数であり、前記ウォータータンクは、前記複数の電池パックに含まれているそれぞれの冷却部材と連結できる。

前記冷却部材の下部板には多数の開口部が形成され、前記開口部は、密封部材によって閉鎖され、前記脆弱部は、前記下部板で前記密封部材によって閉鎖された前記開口部が位置する部分であってもよい。

前記冷却部材は、冷却水の流路を提供する冷却チューブおよび前記冷却チューブに装着された冷却ホースを含み、前記下部板には多数の開口部が形成され、前記冷却ホースは、前記開口部と対応するように位置し、前記脆弱部は、前記下部板で前記冷却ホースによって閉鎖された前記開口部が位置する部分であってもよい。

前記下部板と前記冷却チューブとは、ストラップ形状の固定部材によって連結できる。

前記下部板は、前記脆弱部が形成された第１部分および前記脆弱部が形成されていない第２部分を含み、前記第１部分の厚さ値は、前記第２部分の厚さ値より小さくてもよい。

前記第１部分の厚さ値は、前記第２部分の厚さ値の半分以下であってもよい。

前記下部板は、互いに厚さが異なる第１層および第２層を接合することによって形成され、前記第１部分の厚さは、前記第１層の厚さと対応し、前記第２部分の厚さは、前記第１層および前記第２層の厚さと対応し得る。

前記冷却部材の下部板と結合する上部板は、屈曲部を含み、前記屈曲部の山頂は、前記第１部分と対応し、前記屈曲部の谷は、前記第２部分と対応し得る。

前記冷却部材の上部板は、前記パックフレームと一体化できる。

本発明の他の実施形態による電力貯蔵装置は、前述のバッテリーラックを少なくとも一つ含む。

一実施形態によれば、電池パック内部の冷却部材から熱暴走が発生した電池セルに冷却水が投入でき、この時、ウォータータンクから冷却部材に十分な量の冷却水が供給されることによって内部火災が迅速に鎮圧され、連続的な熱暴走現象が防止できる。

本発明の効果は以上で言及した効果に制限されず、言及されていないまた他の効果は請求範囲の記載から当業者に明確に理解されるはずである。

本発明の一実施形態によるバッテリーラックを含む電力貯蔵装置の斜視図である。 図１によるバッテリーラックの一側面を模式化した図である。 熱暴走現象前後のバッテリーラックの変化を説明するための図である。 熱暴走現象前後のバッテリーラックの変化を説明するための図である。 本発明の一実施形態によるバッテリーラックに含まれている電池パックの斜視図である。 図５によるバッテリーラックに含まれている電池パックの分解斜視図である。 図５によるバッテリーラックに含まれている電池パックの分解斜視図である。 図５による電池パックに含まれているセルブロックの斜視図である。 図５による電池パックに含まれている冷却部材の下部板を示した図である。 熱暴走現象前後の冷却部材の変化を説明するための図である。 熱暴走現象前後の冷却部材の変化を説明するための図である。 図５による電池パックにフォームパッドが提供された場合、熱暴走現象後の変化を説明するための図である。 本発明の他の実施形態によるバッテリーラックに含まれている電池パックの冷却部材を示した斜視図である。 図１３による冷却部材に含まれている下部板とカバーフィルムの結合を示した図である。 本発明の他の実施形態によるバッテリーラックに含まれている電池パックの冷却部材の下部板を示した斜視図である。 図１５のＡ－Ａ切断面の例示を示した図である。 図１５による冷却部材の変形例を説明するための下部板の断面図である。 図１５による冷却部材の他の変形例を説明するための下部板の断面図である。 図１５による冷却部材のまた他の変形例を説明するための冷却部材の断面図である。 本発明の他の実施形態によるバッテリーラックに含まれている電池パックの冷却部材を示した斜視図である。 図２０による冷却部材の上面図である。 図２０による冷却部材に含まれている下部板と冷却チューブおよび冷却ホースの結合を示した図である。 図２１による冷却部材がＢ－Ｂ線に沿って切断されたことを示したもので、冷却チューブおよび冷却ホースに冷却水が流入されるか、これから流出されることを示した図である。 図２１による冷却部材がＢ－Ｂ線に沿って切断された断面を示したもので、電池セルの発火時、冷却ホースによる冷却水の投入を示した図である。

以下では添付した図面を参照して本発明の様々な実施形態について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することができるように詳しく説明する。本発明は以下で説明したもの以外に様々の異なる形態に実現でき、本発明の範囲はここで説明する実施形態によって限定されない。

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な参照符号を付けるようにする。

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拡大するか縮小して示したものであるので、本発明の内容が図示されたところに限定されないのは自明である。以下の図面では様々の層および領域を明確に表現するために各層の厚さを拡大して示した。そして以下の図面では説明の便宜のために、一部層および領域の厚さを誇張して示した。

また、層、膜、領域、板などの部分が他の部分“の上に”または“上に”あると説明する時、これは該当する層、膜、領域、板などの部分が他の部分“の直上に”ある場合だけでなく、その間にまた他の部分がある場合も含むと解釈されなければならない。逆に、該当する層、膜、領域、板などの部分が他の部分“の直上に”あると説明する時にはその間に他の部分がないことを意味することができる。また、基準となる部分“の上に”または“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、必ずしも重力反対方向に向かって“の上に”または“上に”位置することを意味するのではないことがある。一方、他の部分“の上に”または“上に”あると説明するのと同様に、他の部分“の下に”または“下に”あると説明することも前述の内容を参照して理解されるはずである。

また、特定部材の上面／下面はどの方向を基準とするかによって異なるように判断できるので、明細書全体で、‘上面’または‘下面’は当該部材でｚ軸上対向する二つの面を意味すると定義する。

また、明細書全体で、ある部分がある構成要素を“含む”という時、これは特に反対になる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含むことができるのを意味する。

また、明細書全体で、“平面上”という時、これは該当部分を上から見た時を意味し、“断面上”という時、これは該当部分を垂直に切断した断面を横から見た時を意味する。

以下では、本発明の一実施形態によるバッテリーラックおよびこれを含む電力貯蔵装置について説明する。

図１は、本発明の一実施形態によるバッテリーラックを含む電力貯蔵装置の斜視図である。図２は、図１によるバッテリーラックの一側面を模式化した図である。図３および図４は、熱暴走現象前後のバッテリーラックの変化を説明するための図である。ここで、図２は、本実施形態のバッテリーラックで冷却部材のインアウトポートと流出／流入マニホールドの間の連結を説明するために流出／流入マニホールドおよび冷却システムを省略して示したものである。

図１を参照すれば、本実施形態の電力貯蔵装置１は以下で説明するバッテリーラック１０を少なくとも一つ含むことができる。電力貯蔵装置１はエネルギー源であって、家庭用または産業用として用いることができる。

図１～図４を参照すれば、本実施形態によるバッテリーラック１０は、ラックフレーム１１に据え置かれた少なくとも一つの電池パック１０００を含むことができる。バッテリーラック１０の電池パック１０００はウォータータンク２０００と連結できる。バッテリーラック１０は電池パック１０００およびウォータータンク２０００を含むことができる。

本実施形態の電池パック１０００は、冷却部材５００を含むことができる。冷却部材５００は、電池セルをはじめとする電池モジュールまたは電池パックの内部温度を低めるために提供されるものであり得る。冷却部材５００は、冷媒または冷却水が注入される水冷式冷却部材５００であってもよい。冷却部材５００が水冷式で提供されることによって、冷却部材５００の冷却効率は均一に維持でき、電池モジュールまたは電池パック内の電池セルが均等に冷却できる。この時、冷却部材５００に使用される冷却水は公知されたもののうちの一つまたはこれらの混合物を使用することができ、冷却部材５００内部で流路に沿って移動することによって電池セルの熱を放出することができるものであれば公知されたもののうちのいずれのものを使用してもよい。

冷却部材５００内の冷却水はその温度の恒常性を維持するためにインレット／アウトレットポート５３０を通じて外部の冷却システム６０と連結されて、持続的に循環するように設計できる。冷却部材５００のインレットポート５３２は流入マニホールド４０と連結され、アウトレットポート５３４は排出マニホールド２０と連結できる。

排出マニホールド２０および流入マニホールド４０は冷却システム６０と連結できる。冷却システム６０はバッテリーラック１０に含まれているそれぞれの冷却部材５００と並列に連結できる。冷却システム６０は、冷却部材５００への冷却水供給を円滑にすることができるポンプを含むことができる。冷却システム６０がポンプを含む場合、ポンプの低圧部、即ち、ポンプの流入口は排出マニホールド２０と連結され、ポンプの高圧部、即ち、ポンプの排出口は流入マニホールド４０と連結できる。

一方、電池セルに発火が発生した場合、これを効果的に鎮圧するためには冷却水のような液体が電池モジュールまたは電池パック内に注入されることが効果的であり得る。電池モジュールまたは電池パック内部に液体タンクを備えることは電池モジュールと電池パックの体積を増加させる問題があることがあるので、従来は電池モジュールおよび電池パック外部に別途のウォータータンクを備え、センサーを通じて電池セルの発火が確認される時にのみウォータータンクから延長されたノズルなどを通じて電池モジュールまたは電池パック内に冷却水などを投入した。

しかし、従来の注水システムは冷却水投入有無を決定するための別途の制御部または通信部などを備えなければならず、これらの動作にエラーが発生してはならず、正常に動作しても多数の判断過程を経なければならないので時間が多くかかった。冷却水投入が決定された後であるとしても、ウォータータンクから電池モジュールまたは電池パック内部の電池セルまでの経路が多少長い場合にはウォータータンクから電池セルに冷却水が迅速に提供されにくく、従来の注水システムが急速に進行する連続的な熱暴走現象を制止することが難しいのが実情であった。したがって、本実施形態では電池パック１０００の内部発火時、冷却水が火災場所に直ちに供給されるように、冷却部材５００に所定の温度または所定の圧力で溶融するか破断される脆弱部６００（図１０など参照）を形成することができる。

しかし、特定電池セルで発火現象が発生する場合、これを鎮圧するためには多量の冷却水が必要であるが、本実施形態の冷却部材５００は電池パック１０００内に位置するので、その体積を増加させるのに限界があり得る。したがって、脆弱部６００の開放を通じて電池パック１０００内に冷却水が注入されても冷却水の量が不足していて発火現象が効果的に鎮圧されないことがある。したがって、本実施形態のバッテリーラック１０は冷却部材５００に追加的な冷却水を供給することができるウォータータンク２０００を備えることができる。

ウォータータンク２０００は排出マニホールド２０と連結できる。ウォータータンク２０００は低圧の冷却水が流れる排出マニホールド２０と連結できる。追加的な冷却水が要求される状況で、ウォータータンク２０００の冷却水は排出マニホールド２０を通じて冷却部材５００に投入できる。排出マニホールド２０は、ウォータータンク２０００と連結されるために冷却部材５００のアウトレットポート５３４と連結された管から分岐された管を含むことができる。

具体的には、図３を参照すれば、発火現象が発生する前には矢印方向に沿って流入マニホールド４０、インレットポート５３２、アウトレットポート５３４、排出マニホールド２０、冷却システム６０の順に冷却水が循環できる。この時、冷却水は閉回路に沿って循環し、冷却部材５００内の冷却水の水位は一定に維持されるので、ウォータータンク２０００の冷却水は冷却部材５００の内部に供給されなくなり得る。ウォータータンク２０００の冷却水は冷却システム６０によって循環しなくなり得る。

図４を参照すれば、発火現象が発生した後、冷却部材５００内の冷却水は電池パック１０００内部に投入され、冷却部材５００内部の水位は減少することがある。この時、ウォータータンク２０００の冷却水が重力または油圧差によって冷却部材５００に供給されることによって電池パック１０００内部に追加的な冷却水が投入され、電池パック１０００の発火現象が効果的に鎮圧できる。

この時、冷却システム６０による冷却水の循環は停止できる。冷却システム６０は電池パック１０００に発火現象が発生する場合、動作を停止するようにプログラミングできる。しかし、必ずしもそうであるのではなく、電池パック１０００の発火現象後にも冷却システム６０の動作が続くように設計されてもよい。

ウォータータンク２０００はラックフレーム１１に据え置かれてもよい。具体的には、ウォータータンク２０００はラックフレーム１１で空いている空間に配置することができ、例えばラックフレーム１１の上部に配置することができる。図１に示されているように、ウォータータンク２０００がラックフレーム１１の上部の空の空間に位置すれば、バッテリーラック１０自体の体積が増加しないながらもバッテリーラック１０に追加的なウォータータンク２０００を備えることができてバッテリーラック１０の空間効率性が向上できる。

また、ウォータータンク２０００がラックフレーム１１の上部に位置すれば、重力によってウォータータンク２０００から冷却部材５００に冷却水が注入されやすくなり得る。ウォータータンク２０００が冷却部材５００より下側に位置すれば、ウォータータンク２０００は冷却部材５００に追加的な冷却水を供給するためにポンプなどを備えなければならないことがあるが、ウォータータンク２０００が冷却部材５００の上側に位置すれば重力によって冷却水が供給できて、構造の単純化または設計の単純化の面で利点がある。

以下では、本発明の一実施形態によるバッテリーラックに含まれている電池パックについてより具体的に説明する。

通常、従来の電池パックは、電池セル積層体およびこれと連結された様々の部品を組み立てて電池モジュールを形成し、複数の電池モジュールが再び電池パックに収容される二重組み立て構造を有している。

この時、電池モジュールはその外面を形成するモジュールフレームなどを含むので、従来の電池セルは電池モジュールのモジュールフレームおよび電池パックのパックフレームによって二重で保護されることになる。しかし、このような二重組み立て構造は電池パックの製造単価および製造工程を増加させるだけでなく、一部電池セルで不良が発生する場合、再組立性が劣るという短所がある。また、冷却部材などが電池モジュールの外部に存在する場合、電池セルと冷却部材の間の熱伝達経路が多少複雑になる問題がある。

よって、本実施形態の電池セル積層体はモジュールフレームによって密閉されない構造で提供でき、電池パックのパックフレームに直接的に結合できる。これによって、電池パックの構造がより単純になり、製造単価および製造工程上の利点を獲得することができ、電池パックの軽量化が達成される効果を有することができる。また、これによって電池セル積層体はパックフレーム内の冷却部材とより近く配置でき、冷却部材による放熱がより容易に達成できる。

したがって、以下で説明する‘電池パック’は電池セル積層体およびこれを収容するフレームを含む構造であるので、従来のような密閉された電池モジュールを含むことに限定されず、電池セル積層体およびこれと連結された様々の部品が組み立てられた構造を広く称することができる。このような観点から、本実施形態の電池パックは必要に応じて電池モジュールと称することができる。

図５は、本発明の一実施形態によるバッテリーラックに含まれている電池パックの斜視図である。図６および図７は、図５によるバッテリーラックに含まれている電池パックの分解斜視図である。図８は、図５による電池パックに含まれているセルブロックの斜視図である。図９は、図５による電池パックに含まれている冷却部材の下部板を示した図である。図１０および図１１は、熱暴走現象前後の冷却部材の変化を説明するための図である。図１２は、図５による電池パックにフォームパッドが提供された場合、熱暴走現象後の変化を説明するための図である。

図５～図８を参照すれば、本発明の一実施形態による電池パック１０００は、少なくとも一つのセルブロック１００、セルブロック１００を収容するパックフレーム２００、パックフレーム２００の内部面に形成された樹脂層３００、パックフレーム２００の開放された面を閉鎖するエンドプレート４００、およびパックフレーム２００とセルブロック１００の間に配置された冷却部材５００を含むことができる。しかし、電池パック１０００が含む構成要素がこれに限定されるのではなく、設計によって電池パック１０００は上述の構成要素のうちの一部が省略された状態で提供されてもよく、言及されなかった他の構成要素が追加された状態で提供されてもよい。

本実施形態による電池パック１０００は、フレームなどによって密閉されていないセルブロック１００を含むことができる。セルブロック１００は従来の電池モジュールでモジュールフレームが省略された構造と類似しており、これにより‘開放された構造’の電池モジュールまたは‘モジュールレス構造’の電池モジュールと称することもできる。

セルブロック１００は、複数の電池セル１１０が一方向に沿って積層された電池セル積層体１２０、電池セル積層体１２０の積層方向上両端に位置する側面プレート１３０、側面プレート１３０と電池セル積層体１２０の周りを囲んでその形態を固定するホールディングストラップ１４０、および電池セル積層体１２０の前面および後面を覆うバスバーフレーム１５０を含むことができる。

電池セル１１０はそれぞれ、電極組立体、セルケース、および電極組立体から突出した電極リードを含むことができる。電池セル１１０は、単位面積当り積層される数が最大化されるパウチ型または角型で提供できる。一方、図５～図８では電池セル１１０の正極リードと負極リードが互いに反対方向に突出することを示したが、必ずしもそうであるのではなく、電池セル１１０の電極リードが同一な方向に突出することも可能である。

電池セル積層体１２０は、電気的に連結された複数の電池セル１１０が一方向に沿って積層されたものであってもよい。複数の電池セル１１０が積層された方向（以下では‘積層方向’という）は、図５～図８で示されているように、ｙ軸方向（または－ｙ軸方向であってもよく、以下では‘軸方向’という表現が＋／－方向を全て含むと解釈できる）であってもよい。

一方、電池セル１１０が一方向に沿って配置されることによって電池セル１１０の電極リードは電池セル積層体１２０の一面または一面および一面と対向する他面に配置できる。このように、電池セル積層体１２０で電極リードが位置する面は電池セル積層体１２０の前面または後面と称することができ、図５～図８で電池セル積層体１２０の前面および後面はｘ軸上で互いに対向する二つの面として図示された。また、電池セル積層体１２０で最外殻電池セル１１０が位置した面は電池セル積層体１２０の側面と称することができ、電池セル積層体１２０の側面はｙ軸上で互いに対向する二つの面として図示された。

側面プレート１３０は、電池セル積層体１２０の全体形状を維持するために提供されるものであり得る。側面プレート１３０は板状型部材であって、モジュールフレームに代わってセルブロック１００の剛性を補完することができる。側面プレート１３０は電池セル積層体１２０の積層方向上両端に配置でき、電池セル積層体１２０の両側最外殻電池セル１１０と接触できる。

側面プレート１３０は多様な素材から製造でき、多様な製造方法を通じて提供できる。一例として、側面プレート１３０は射出成形で製造されるプラスチック素材であってもよい。他の例として、側面プレート１３０は板スプリング素材から製造できる。また他の例として、側面プレート１３０はスウェリングによる電池セル積層体１２０の体積変化に対応してその形状が一部変形されるように弾性を有する物質から製造できる。

ホールディングストラップ１４０は、電池セル積層体１２０の両側端側面プレート１３０の位置および形態を固定するためのものであり得る。ホールディングストラップ１４０は長さと幅を有する部材であってもよい。具体的には、電池セル積層体１２０は最外殻電池セル１１０と接触する二つの側面プレート１３０の間に配置することができ、ホールディングストラップ１４０は電池セル積層体１２０を横切って二つの側面プレート１３０を連結することができる。これによって、ホールディングストラップ１４０は二つの側面プレート１３０の距離が一定範囲以上に増加しないようにすることができ、これによりセルブロック１００の全体的な形状が一定範囲内に維持できる。

ホールディングストラップ１４０は側面プレート１３０との安定した結合のために、その長さ方向上両末端に係止具を有することができる。係止具はホールディングストラップ１４０の長さ方向上両末端が曲げられることによって形成できる。一方、側面プレート１３０には係止具と対応する位置に係止溝が形成でき、係止具と係止溝の結合を通じてホールディングストラップ１４０と側面プレート１３０が安定的に結合できる。

ホールディングストラップ１４０は多様な素材でまたは多様な製造方法を通じて提供できる。一例として、ホールディングストラップ１４０は弾性を有する素材から製造でき、これによってスウェリングによる電池セル積層体１２０の体積変化を一定範囲内に許容することができる。

一方、ホールディングストラップ１４０は側面プレート１３０と電池セル積層体１２０の間の相対的な位置を固定するためのものであって、‘固定部材’としてのその目的が達成されるのであれば、図示されたものと異なる形態で提供されることも可能である。例えば、固定部材は、二つの側面プレート１３０の間を横切ることができる長いボルト、即ち、ロングボルト（ｌｏｎｇ ｂｏｌｔ）の形態で提供できる。側面プレート１３０にはロングボルトが挿入できる溝が備えられ、ロングボルトは溝を通じて二つの側面プレート１３０と同時に結合することによって二つの側面プレート１３０の相対的な位置を固定することができる。ロングボルトは側面プレート１３０の縁、好ましくは側面プレート１３０の頂点に近い位置に提供できる。設計によって、ホールディングストラップ１４０が前述のロングボルトで代替されることも可能であるが、ホールディングストラップ１４０とロングボルトの両方ともがセルブロックに提供されることも可能である。

バスバーフレーム１５０は電池セル積層体１２０の一面上に位置して、電池セル積層体１２０の一面をカバーすると同時に電池セル積層体１２０と外部機器との連結を案内するためのものであり得る。バスバーフレーム１５０は、電池セル積層体１２０の前面または後面上に配置することができる。バスバーフレーム１５０にはバスバーが装着でき、これによって電池セル積層体１２０の電極リードがバスバーと連結されることにより電池セル積層体１２０が外部機器と電気的に連結できる。

バスバーフレーム１５０は電気的に絶縁である素材を含むことができる。バスバーフレーム１５０は、バスバーが電極リードと接合された部分以外に電池セル１１０の他の部分と接触するのを制限することができ、電気的短絡が発生するのを防止することができる。

パックフレーム２００は、セルブロック１００およびこれと連結された電装品を外部の物理的衝撃から保護するためのものであり得る。パックフレーム２００は、セルブロック１００およびこれと連結された電装品をパックフレーム２００の内部空間に収容することができる。ここで、パックフレーム２００は内部面および外部面を含み、パックフレーム２００の内部空間は内部面によって定義できる。

パックフレーム２００は、一方向に沿って開放された中空形態で提供できる。例えば、図６に示されているように、複数のセルブロック１００が電池セル１１０の積層方向に沿って相次いで位置し、パックフレーム２００は前述の積層方向に沿って開放された中空形態を有することができる。

パックフレーム２００は、下部フレーム２１０および上部フレーム２２０を含むことができる。ここで、下部フレーム２１０は板形状で提供でき、上部フレーム２２０はＵ字形状で提供できる。板形状の下部フレーム２１０には少なくとも一つのセルブロック１００が配置でき、Ｕ字形状の上部フレーム２２０がセルブロック１００の上面およびｘ軸上の二つの面を囲むように提供できる。また、上部フレーム２２０および下部フレーム２１０のうちのいずれか一つが電池パック１０００のｙ軸上の二つの面を囲むように形成されてもよく、このような場合にはエンドプレート４００が省略できる。しかし、図６に示されたパックフレーム２００の形状は例示に過ぎないので、パックフレーム２００がモノフレームで提供されるか、下部フレーム２１０がＵ字形状で提供され、上部フレーム２２０が板形状で提供されるなど前述のものと異なる形態で提供することもできる。

パックフレーム２００は、内部空間で発生する熱を外部に急速に放出するために熱伝導率が高い部分を含むことができる。例えば、パックフレーム２００の少なくとも一部は熱伝導率の高い金属から製造でき、その例としてはアルミニウム、金、銀、銅、白金またはこれらを含む合金などであってもよい。また、パックフレーム２００は部分的に電気絶縁性を有することができ、絶縁が要求される位置には絶縁フィルムが提供されるか、絶縁性塗装が適用できる。パックフレーム２００で絶縁フィルムまたは絶縁性塗装が適用された部分は絶縁部と称することもできる。

セルブロック１００とパックフレーム２００の内部面の間には樹脂層３００が提供できる。樹脂層３００は、セルブロック１００の底面と下部フレーム２１０間に提供できる。樹脂層３００は、セルブロック１００の上面と上部フレーム２２０の間に提供できる。また、樹脂層３００は、後述する冷却部材５００と上部フレーム２２０の間に提供できる。

樹脂層３００は電池セル積層体１２０とパックフレーム２００の内部面のうちの一側面の間にレジンが注液されることによって形成されたものであってもよい。しかし、必ずしもそうであるのではなく、樹脂層３００は板状型で提供される部材であってもよい。

樹脂層３００は多様な物質から製造でき、その物質によって樹脂層３００の機能が変化できる。例えば、樹脂層３００は絶縁性物質から形成でき、絶縁性樹脂層３００を通じてセルブロック１００とパックフレーム２００の間の電子移動が防止できる。他の例として、樹脂層３００は熱伝導性物質から形成できる。熱伝導性物質から製造された樹脂層３００は電池セル１１０で発生した熱をパックフレーム２００に伝達することによって、熱が外部に放出／伝達されるようにすることができる。また他の例として、樹脂層３００は接着物質を含むことができ、これによってセルブロック１００とパックフレーム２００が互いに固定できる。具体的な例として、樹脂層３００は、シリコン（Ｓｉｌｉｃｏｎｅ）系素材、ウレタン（Ｕｒｅｔｈａｎｅ）系素材、およびアクリル（Ａｃｒｙｌｉｃ）系素材のうちの少なくとも一つを含むように提供できる。

エンドプレート４００はパックフレーム２００の開放された面を密閉することによって、セルブロック１００およびこれと連結された電装品を外部の物理的衝撃から保護するためのものであり得る。エンドプレート４００の各角はパックフレーム２００の対応する角と溶接などの方法で結合できる。エンドプレート４００はパックフレーム２００の開放された二つの面を密閉するように二つが提供でき、所定の強度を有する金属物質から製造できる。

エンドプレート４００には後述の冷却部材５００のインレット／アウトレットポート５３０を露出するための開口４１０が形成でき、外部機器とのＬＶ（Ｌｏｗ ｖｏｌｔａｇｅ）連結またはＨＶ（Ｈｉｇｈ ｖｏｌｔａｇｅ）連結のためのコネクタ４２０が装着できる。

冷却部材５００は、電池セルの熱を放出するために電池セル積層体の一面上に配置できる。冷却部材５００は電池セル積層体の多数の電池セルと近く位置するように電池セル積層体の積層方向と平行に配置できる。具体的には、冷却部材５００は電池セル積層体の上部（図６の＋ｚ軸方向）に配置することができる。しかし、必ずしもそうであるのではなく、設計によって冷却部材５００は電池セル積層体の下部（－ｚ軸上方向）に位置するかまたは側部（＋／－ｙ軸上方向）に配置されてもよい。

冷却部材５００は、冷却部材５００の外形を形成する上部板５１０と下部板５２０、および冷却部材５００内部に冷却水を注入するインレット／アウトレットポート５３０を含むことができる。冷却部材５００は上部板５１０と下部板５２０の縁を結合することによって形成できる。冷却部材５００で結合された上部板５１０と下部板５２０の間には冷却水が内蔵されるか循環できる。

上部板５１０および下部板５２０は板状型で提供できる。また、上部板５１０または下部板５２０は板状型で提供されるものの、その中央部分は陥没または湾入して縁部分と段差を有するように形成できる。具体的には、上部板５１０または下部板５２０は幅方向上断面を基準にして、凹形状を有することができる。これは上部板５１０または下部板５２０が冷却水を収容するために、段差を通じて内部空間を形成したことであり得る。ここで、上部板５１０または下部板５２０の幅方向は上部板５１０または下部板５２０の短辺と平行な方向であり得る。

冷却部材５００の全体的な放熱性能を向上させるために、冷却部材５００の上部板５１０または下部板５２０は熱伝導率の高い素材で提供できる。冷却部材５００の外形を形成する上部板５１０および下部板５２０は剛性の高い金属から製造でき、その具体的な例としてはアルミニウム、金、銀、銅、白金またはこれらを含む合金などが挙げられる。

一方、本明細書の図面で、上部板５１０はパックフレーム２００と別途の構成として図示されたが、電池パック１０００の軽量化または熱伝導率の向上のために上部板５１０がパックフレーム２００の上面で代替され、冷却部材５００がパックフレーム２００と一体化した構造で提供されてもよい。

冷却水は平行に位置したインレットポート５３２を通じて供給されてアウトレットポート５３４に排出できる。インレットポート５３２とアウトレットポート５３４は冷却部材５００の一端部側に平行に並んで配置することができる。これは電池パック１０００の外部から供給される冷却水の流入および排出に関する設計を単純化するためのことであり得る。また、これはインレットポート５３２周辺とアウトレットポート５３４周辺の温度差を最小化するためのことであり得る。具体的には、インレットポート５３２に流入される冷却水は最も低い温度を有し、アウトレットポート５３４に排出される冷却水は最も高い温度を有することができる。したがって、インレット／アウトレットポート５３０が隣接するように配置されれば、相互間に熱交換が起こることによって冷却部材の内部空間を流れる全体冷却水の温度偏差が最小化できる。したがって、インレット／アウトレットポート５３０を平行に配置することによって冷却部材５００は全体的に均一な放熱性能を有することができる。

一方、本実施形態の冷却部材５００には少なくとも一つの脆弱部６００が形成できる。

脆弱部６００は所定の温度または所定の圧力で溶融するか破断される部分を指すものであり得る。脆弱部６００は電池パック１０００の内部発火時に開放されることによって冷却水が火災場所に直ちに供給されるようにするための構成であって、多様な構造で提供できる。

例えば、図９～図１１を参照すれば、下部板５２０は少なくとも一つの開口部５２１を含むことができ、開口部５２１は密封部材５２９で密閉できる。図１０のように、密封部材５２９は熱暴走現象前に開口部５２１を密閉することによって冷却水の流出を防止し、図１１のように熱暴走現象後に溶融または破断されることによって冷却部材５００内の冷却水が電池セル１１０に向かって投入されるようにすることができる。

本実施形態において、脆弱部６００は下部板５２０で開口部５２１が位置した部分を指すものであり得る。脆弱部６００は下部板５２０で密封部材５２９が位置した部分を指すものであり得る。脆弱部６００は下部板５２０で密封部材５２９によって密閉された開口部５２１が形成された部分を指すものであり得る。

密封部材５２９は、所定の温度または所定の圧力で溶融するか破断される素材から製造できる。例えば、密封部材５２９は、３００℃以下の溶融点を有する素材から製造できる。具体的な例として、密封部材５２９はポリアミド（ＰＡ）を含むように製造できる。具体的な他の例として、密封部材５２９は２００℃以下の溶融点を有する熱可塑性の高分子樹脂を含むように製造できる。前記熱可塑性の高分子樹脂の例としては、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ）など溶融点が約１００℃以上２００℃以下である物質が挙げられる。

密封部材５２９はＩ形状で提供できる。密封部材５２９の両末端のうちの少なくとも一部は下部板５２０の上面および下面と面接触でき、これによって、密封部材５２９と下部板５２０の結合は容易に達成できる。設計によって、密封部材５２９と下部板５２０の上面および下面が接触する接触面に陽刻または陰刻の突起または溝が形成できる。密封部材５２９に形成された突起または溝と下部板５２０に形成された溝または突起が互いにかみ合うことによって冷却水の圧力による密封部材５２９の脱落がより効果的に防止できる。

一方、脆弱部６００の開放によって冷却部材５００から電池セル１１０に向かって冷却水が排出されても、冷却水が火災部位周辺に集中されなければ火災鎮圧が迅速に達成されにくいこともある。したがって、本実施形態の電池パック１０００は、冷却水が火災発生周辺に集中されるようにするフォームパッド７００を含むことができる。

図１２を参照すれば、フォームパッド７００は冷却部材５００とセルブロック１００の間に配置することができる。フォームパッド７００は冷却部材５００と電池セル積層体１２０の間に配置することができる。

フォームパッド７００は脆弱部６００の開放時、冷却部材５００から排出される冷却水の流れを案内するためのものであり得る。第１電池セル１１０Ａに熱暴走が発生した場合、熱暴走が発生した位置周辺の脆弱部６００のみが開放され、開放された脆弱部６００を通じて排出される冷却水はフォームパッド７００によって流れが制限されて第１電池セル１１０Ａに集中できる。しかし、フォームパッド７００が存在しない場合には冷却水が電池セル積層体１２０の上面で広く拡散することになり、これにより第１電池セル１１０Ａに十分な量の冷却水が供給されにくいことがある。

フォームパッド７００は少なくとも一つのパッド開口部７１０を含むことができる。パッド開口部７１０は冷却部材５００の脆弱部６００と対応できる。パッド開口部７１０が脆弱部６００と対応することによって、脆弱部６００から排出される冷却水がフォームパッド７００の妨害なく第１電池セル１１０Ａに集中的に投入できる。

フォームパッド７００は、冷却部材５００から排出される冷却水の一部を吸収するためのものであり得る。フォームパッド７００は多数の気孔を含むもので提供でき、気孔を通じて流体を吸収することができる。冷却部材５００から排出された冷却水がフォームパッド７００に吸収されると、第１電池セル１１０Ａの周辺に水分が残存することになり、これによって第１電池セル１１０Ａの消火が急速に達成できる。また、第１電池セル１１０Ａの上部に水分が残存することによって第１電池セル１１０Ａから誘発されるパーティクルまたはガスの放出が最少化できる。

フォームパッド７００は電池パック１０００に含まれている電池セル積層体１２０と対応できる。電池パック１０００に含まれている電池セル積層体１２０が多数である場合、フォームパッド７００は多数の電池セル積層体１２０と対応できる。この時、フォームパッド７００はそれぞれの電池セル積層体１２０と対応するように複数個が提供されてもよく、多数の電池セル積層体１２０と対応するように一つで提供されてもよい。

以下では本発明の他の実施形態によるバッテリーラックについて説明する。

以下で説明する実施形態のバッテリーラックは、電池パックに含まれている冷却部材の構造が異なること以外には前述の実施形態の内容と同一である。したがって、本実施形態を説明することにおいて、前述の実施形態と共通する構成に対しては同一な図面番号を付与し、詳細な説明を省略する。

図１３は、本発明の他の実施形態によるバッテリーラックに含まれている電池パックの冷却部材を示した斜視図である。図１４は、図１３による冷却部材に含まれている下部板とカバーフィルムの結合を示した図である。

図１３および図１４を参照すれば、本実施形態の冷却部材５００はカバーフィルム５８０を含むことができる。カバーフィルム５８０は電池セル１１０の発火前に下部板５２０の開口部５２１を閉鎖し、電池セル１１０の発火時に開口部５２１を開放するための構成であり得る。電池セルの発火による温度および圧力によってカバーフィルム５８０が破断されると、冷却部材５００内部の冷却水が電池セルに向かって投入されることによって、火災が鎮圧できる。

本実施形態において、脆弱部６００は下部板５２０で開口部５２１が位置した部分を称するものであり得る。脆弱部６００は下部板５２０でカバーフィルム５８０によって閉鎖された開口部５２１が形成された部分を称するものであり得る。

カバーフィルム５８０は、所定の温度または所定の圧力で溶融するか破断される素材から製造できる。カバーフィルム５８０は、前述の実施形態の密封部材５２９と同一であるか類似の素材から製造できる。

カバーフィルム５８０は上部板５１０および下部板５２０の間に配置され、下部板５２０をカバーするように配置することができる。カバーフィルム５８０は下部板５２０に付着できる。カバーフィルム５８０の外郭形状は全体的に下部板５２０の外郭形状と類似するか同一であってもよい。カバーフィルム５８０の具体的な形状は開口部５２１を除いた下部板５２０の形状と類似するか同一であってもよい。

カバーフィルム５８０は冷却水重量による重力および冷却水の流れによる摩擦力を耐えることができるように所定の厚さ以上を有することが好ましいが、カバーフィルム５８０が過度に厚い場合には冷却部材５００の放熱性能を低下させることがあるので、適切な厚さに調節される必要がある。カバーフィルム５８０の厚さは２ｍｍ以下、または１．５ｍｍ以下で製造できるが、カバーフィルム５８０の耐久性およびカバーフィルム５８０による放熱性能低下を考慮する時、０．５～１．０ｍｍで製造されることが好ましい。カバーフィルム５８０の厚さが０．５ｍｍより小さければ耐久性に問題が発生することがあり、カバーフィルム５８０の厚さが１．０ｍｍより大きければ冷却部材５００の放熱性能を低下させることがある。

カバーフィルム５８０は下部板５２０と結合して配置されるので、カバーフィルム５８０の上面と上部板５１０下面の間には冷却水が流れることになる。また、カバーフィルム５８０が冷却部材５００に付加されるとしても、インレット／アウトレットポート５３０による冷却水流入排出がカバーフィルム５８０によって制限されるのではないので、冷却部材５００内の冷却水はその温度の恒常性のためにインレット／アウトレットポート５３０と連結された外部の冷却システム６０と連結されて、持続的に循環するように設計できる。

一方、下部板５２０より融点が低い素材から製造される密封部材５２９またはカバーフィルム５８０が冷却部材５００に提供される場合、冷却部材５００は物性の異なる２種類素材を含むことができる。従来は冷却部材５００の上部板５１０および下部板５２０が主にブレージング（Ｂｒａｚｉｎｇ）またはレーザ溶接などによって結合されたので、このように冷却部材５００が２種類以上の素材が含まれるように設計される場合には溶接工程中に一つの素材が変形されることがあって溶接工程が難しくなるか不可能であるという問題があった。また、レーザ溶接などを用いる場合、上部板５１０または下部板５２０に局部的な温度勾配が形成されることがあるので、これによって上部板５１０または下部板５２０の少なくとも一部が曲がる問題があった。

したがって、本実施形態の冷却部材５００はこのような問題を最少化するために、機械的締結方式を通じて製造できる。本実施形態の製造に使用される機械的締結方式は熱を加えないか、冷却部材５００に提供される素材の溶融点より低い温度の熱を加えることによって、冷却部材５００を形成する素材の損傷を最少化することができる。

冷却部材５００に使用される機械式締結方式の一例としては締結部材による結合であるリベットなどが挙げられる。冷却部材５００はリベットのような締結部材を通じて結合される多数の締結部を含むことができ、下部板５２０などには締結部材が挿入される締結口が形成できる。図１４には下部板５２０またはカバーフィルム５８０に形成された締結口の位置が点で例示された。

冷却部材５００に使用される機械式締結方式の他の例としてクリンチング（ｃｌｉｎｃｈｉｎｇ）が挙げられる。クリンチングはパンチなどを用いて積層された二つの板状型部材の一面を加圧してその形状を変形させることによって二つの部材を機械的に結合させる変形接合方法である。クリンチングはその形状を考慮して浸透（ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ）接合と称することもできる。

このように、冷却部材５００の製造時、溶接結合方式の代わりに機械式締結方式を適用すれば、製造過程中に過度な熱が発生しないので、冷却部材５００に意図しなかった変形が最少化でき、予め設計された寸法と最終製品の寸法の差が減るようになることによって寸法安定性が確保できる。特に、冷却部材５００に主に使用されてきたアルミニウム素材の場合、溶融点である６６０℃以上の温度が加えられると変形し始めることがあるが、前述の機械式締結方式を適用すれば冷却部材５００に融点以上の熱が加えられないので、冷却部材５００の寸法安定性がより向上できる。

また、冷却部材５００の製造時、機械式締結方式を適用すれば、温度に脆弱な特定素材が製造過程中に変形しなくなり得るので、多様な素材および形状の構造が冷却部材５００に適用でき、冷却部材５００の設計が容易でより多様になり得る。

一方、冷却部材５００の製造時、機械式締結方式が適用された場合、上部板５１０および下部板５２０の間の水密性をより向上させるために、上部板５１０および下部板５２０の間には弾性部材５９０が配置できる。従来の溶接結合方式を適用する場合には、熱に多少脆弱な弾性部材５９０が上部板５１０および下部板５２０の結合時に提供されにくかった。したがって、溶接工程を用いる場合には熔接面の水密性を補完するために主に上部板５１０および下部板５２０の結合した後、追加工程を通じてシーラント（ｓｅａｌａｎｔ）などを塗布した。しかし、本実施形態による冷却部材５００は機械的結合方式を通じて形成されるので、熱に脆弱な弾性部材５９０を上部板５１０および下部板５２０の結合工程中に共に結合することができ、これによって製造工程の単純化および製造費用の節減などが達成できる。

弾性部材５９０は、冷却部材５００の縁に配置される帯状弾性部材５９２を含むことができる。帯状弾性部材５９２は上部板５１０と下部板５２０が接触する面に提供でき、上部板５１０と下部板５２０の水密性を向上させることができる。帯状弾性部材５９２は上部板５１０と下部板５２０の結合時に外力によって圧縮されることによって、上部板５１０と下部板５２０の間に存在する隙を埋めることができる。帯状弾性部材５９２は、前記隙を通じて冷却部材５００内部の冷却水が外部に流出されるのを防止することができる。ここで、帯状弾性部材５９２はウォーターパッドと称することもできる。

弾性部材５９０はリング状弾性部材５９４を含むことができる。冷却部材５００がリベットなどによって形成される場合、締結部には締結口が形成されるので、締結部は冷却部材５００の水密性を低下させることがあるという問題がある。しかし、リング状弾性部材５９４を通じて締結部の水密性が補完できる。カバーフィルム５８０が冷却部材５００に提供される場合、リング状弾性部材５９４はカバーフィルム５８０上に配置することができ、締結部周辺の隙を密閉することによって冷却部材５００の水密性を向上させることができる。ここで、リング状弾性部材５９４は‘ウォーターリング’と称することもできる。

弾性部材５９０は弾性力のある柔軟な素材から製造できる。弾性部材５９０は製造される素材の一例としてはシリコン系のフォームパッド、アクリル系のフォームパッドまたはウレタン系のフォームパッドなどが挙げられる。

以下では本発明の他の実施形態によるバッテリーラックについて説明する。

以下で説明する実施形態のバッテリーラックは、電池パックに含まれている冷却部材の構造が異なること以外は前述の実施形態の内容と同一である。したがって、本実施形態を説明することにおいて、前述の実施形態と共通する構成については同一な図面番号を付与し、詳細な説明を省略する。

図１５は、本発明の他の実施形態によるバッテリーラックに含まれている電池パックの冷却部材の下部板を示した斜視図である。図１６は、図１５のＡ－Ａ切断面の例示を示した図である。図１７は、図１５による冷却部材の変形例を説明するための下部板の断面図である。図１８は、図１５による冷却部材の他の変形例を説明するための下部板の断面図である。図１９は、図１５による冷却部材のまた他の変形例を説明するための冷却部材の断面図である。

図１５～図１９を参照すれば、本実施形態の脆弱部６００は、下部板５２０の他の部分より相対的に小さい厚さ値を有する部分であり得る。具体的には、下部板５２０は脆弱部６００と称される第１部分および脆弱部６００が形成されていない第２部分を有することができ、ここで第２部分の厚さは第１部分の厚さより大きくてもよい。第１部分の厚さ値は第２部分の厚さ値の半分以下であってもよい。脆弱部６００は他の部分より多少小さい厚さ値を有することによって、熱または圧力によって比較的容易に破断できる。

図１５を参照すれば、本実施形態による冷却部材５００の下部板５２０は少なくとも一つの溝部５２２を含むことができる。溝部５２２は、電池セルの発火時、高温または高圧によって容易に破断されるように厚さが薄く形成された部分であり得る。したがって、本実施形態で、脆弱部６００は下部板５２０で溝部５２２が形成された部分または溝部５２２を指すものであり得る。

前述の実施形態では冷却水が上部板５１０および下部板５２０の間に位置し、脆弱部６００が形成された下部板５２０と直接的に接触するので、開口部５２１周辺の隙を通じて冷却水が漏出されることがあるという問題がある。また、物性の異なる２つの素材を含むように下部板５２０を製造することは複雑な製造工程が伴われるので、製造時間および製造費用が増加することがある。しかし、本実施形態の冷却部材５００では下部板５２０に溶融点の低い密封部材５２９またはカバーフィルム５８０などが配置されず、下部板５２０に開口部５２１が形成されないので、水密性の低下および製造過程の単純化が達成できる。

図１６を参照すれば、溝部５２２の断面は多様な形状を有することができる。溝部５２２は溝部５２２が形成された第１部分と溝部５２２が形成されていない第２部分が互いに垂直に連結されることによって図１６（ａ）のような四角形の断面形状を有することができる。また、前述の第１部分と第２部分の間の連結面に傾斜が形成される場合には下部板５２０の一部は図１６（ｂ）のような三角形または図１６（ｄ）のような台形の断面形状を有することができる。第１部分と第２部分の間の連結面が曲率を有するように形成される場合には、下部板５２０の一部は図１６（ｃ）のようにラウンド形状の断面を有することもできる。一方、溝部５２２の形成による下部板５２０の断面形状は前述の例示によって限定されないので、設計の容易性などを考慮して多様に変形できる。

脆弱部６００が熱または温度によって破断されなければならない点を考慮する時、脆弱部６００は厚さの薄い部分が最大限多く含まれることが好ましいので、図１６（ｂ）の形状よりは図１６の他の形状が好ましいことがある。但し、破断される温度および圧力は厚さ、物性、形状などのような要因の影響を受けることができるので、図１６（ｂ）の形状より図１６の他の形状が必ずしも好ましいのではないこともある。

図１７を参照すれば、下部板５２０に形成された溝部５２２は冷却部材５００の内部に向かわず、外部に露出されてもよい。この時、冷却部材５００の下面は局部的に突出した形状を有することができ、冷却部材５００の突出した下面は電池セルと近く位置するか、電池セルと接触することによって電池セルの放熱を促進することができる。図１７に示された断面形状は上下方向が反対であること以外は図１６の内容を参照して説明できるので、詳しい説明を省略する。

一方、本実施形態の溝部５２２は多様な方法で形成することができる。

例えば、溝部５２２は下部板５２０を部分的にエッチングすることによって形成することができる。溝部５２２はノッチング工程を用いて形成することができる。

他の例として、下部板５２０は２つの層を接合することによって形成でき、これによって脆弱部６００、即ち、溝部５２２が形成できる。

図１８を参照すれば、下部板５２０は、板状型部材で提供される第１層５２０Ａおよび多数のホールを備えた第２層５２０Ｂを接合することによって形成できる。前述の溝部５２２または脆弱部６００は、第２層５２０Ｂに形成されたホールによって形成できる。参考として、図１８で第１層５２０Ａを除いて、斜線で表示された部分は第２層５２０Ｂを示したものであって、斜線の間の部分的に空いている空間は第２層５２０Ｂに形成されたホールの断面が表現されたものである。

下部板５２０の一部は第１層５２０Ａおよび第２層５２０Ｂを含むことによって比較的に厚い厚さを有し、下部板５２０の他の一部は第１層５２０Ａのみを含むことによって比較的に薄い厚さを有することができる。ここで、第１層５２０Ａを有する部分は第１部分と、第１層５２０Ａおよび第２層５２０Ｂを全て有する部分は第２部分と称することができる。したがって、第１部分の厚さは第１層５２０Ａの厚さと対応し、第２部分の厚さは第１層５２０Ａおよび第２層５２０Ｂの厚さと対応できる。

一方、脆弱部６００がノッチング工程などを通じて形成される場合と比較して、図１８のように二つの層の接合を通じて形成される場合、脆弱部６００の寸法安定性が向上し、不良品による工程費用および工程時間が最少化できる。

具体的には、溝部５２２がエッチング工程を通じて形成される場合、これに使用される機器は精密な水準で制御されにくいことがあり、下部板５２０の厚さが薄い場合、または所望の脆弱部６００の厚さが薄い場合には溝部５２２を形成する過程で下部板５２０が損傷する恐れがある。具体的には、下部板５２０に脆弱部６００が備えられるためにはすでに十分に薄い下部板５２０の一部を除去することによって薄膜水準の厚さが形成されなければならず、装置のコントロールが完全でない場合、下部板５２０が破損されるかまたは脆弱部６００の寸法安定性が低下することによって不良品の増加による工程費用および工程時間が浪費されることがある。

下部板５２０が２つの層を接合することによって形成されると、各層の厚さは自由に調節できるので、脆弱部６００は十分に薄く形成できる。脆弱部６００を形成する第１層５２０Ａは熱暴走現象時温度、圧力、スパークによって溶融するか破断できるアルミニウム素材で提供でき、この時、第１層５２０Ａの厚さは電池セルの熱暴走によって溶け得る水準まで十分に厚く設計できる。具体的には、第１層５２０Ａは０．５ｍｍ以下、０．４ｍｍ以下、０．３ｍｍ以下、０．２ｍｍ以下、または０．１ｍｍ以下の厚さで提供できる。

例えば、第１層５２０Ａおよび第２層５２０Ｂが全てアルミニウムで提供される場合、第１層５２０Ａは０．５ｍｍ以下、０．４ｍｍ以下、０．３ｍｍ以下、０．２ｍｍ以下、または０．１ｍｍ以下の厚さを有するアルミニウム板材で提供され、第２層５２０Ｂは１．０～１．５ｍｍ厚さ、またはそれ以上を有するアルミニウム板材にホールが形成された状態で提供できる。また、実施形態によって、第１層５２０Ａはさらに薄く提供でき、例えば０．０３～０．０７ｍｍ、または０．０４～０．０６ｍｍ、または０．０５ｍｍの厚さを有するアルミニウム板材で提供されてもよい。このように第１層５２０Ａの一面上に第２層５２０Ｂのアルミニウム板材がそれぞれ接合されると、十分に薄い厚さの脆弱部６００を有する下部板５２０が形成できる。

また、下部板５２０が２つの層を接合することによって形成されると、全ての脆弱部６００の厚さ値は互いに同一であり得る。下部板５２０に第１脆弱部および第２脆弱部が形成される時、第１脆弱部と第２脆弱部の厚さは実質的に互いに同一であってもよい。各脆弱部６００の厚さ値はその位置によって偏差が発生しなくてもよい。脆弱部６００で位置による厚さ偏差が発生すれば、その一部が設計したものよりさらに厚く形成されることがあり、これにより特定部分は熱または圧力によって破断されにくいことがある。本実施形態の脆弱部６００は全て均一な厚さを有するように形成されるので、設計と実際製品の間の誤差が最小化されるはずである。

下部板５２０を形成する２つの層の結合には多様な方式の接合工程が適用できる。下部板５２０の上面には冷却水が位置するので、前記２つの層の結合は堅固に形成される必要がある。

一例として、２つの層の結合は溶接工程を通じて形成できる。前記結合に使用される溶接工程の例としては、ブレージングまたはレーザ溶接などが挙げられる。素材の融点と類似の水準の温度が２つの層に加えられることによって、２つの層は溶融接合できる。溶融接合を通じて、下部板５２０の水密性は所望の水準で達成できる。

他の例として、２つの層の結合は圧延工程を通じて形成できる。圧延工程は一対のロールの間に２つ以上の層が積層された積層体を通過させることによって二つの層を接合する方法である。圧延工程による層間接合中に前記積層体は加熱でき、この時、加熱される温度が金属の再結晶温度以上であれば熱間圧延（ｈｏｔ ｒｏｌｌ）、前記温度以下であれば冷間圧延（ｃｏｌｄ ｒｏｌｌ）と称することができる。圧力および／または熱が積層体に加えられることによって、２つの層の間の接合面が広く形成でき、これにより下部板５２０の水密性が十分に確保できる。

一方、下部板５２０が２つの層の結合を通じて形成される場合、２つの層の素材はそれぞれ異なってもよく、互いに同一であるか類似の素材であってもよい。２つの層の素材が互いに同一であるか類似する場合には２つの層の溶融点が同一／類似しているので、熱または圧力が伴われる前述の接合工程がさらに容易に行われるはずである。

一方、ブレージング工程を通じて二つの層を接合する場合、金属の物性または融点によって接合工程が円滑に行われないことがある。例えば、２つの層が単一の性質のアルミニウムから形成された場合、アルミニウムの溶融点である６６０℃水準にブレージング工程の温度を設定すれば、接合工程中にアルミニウム層の形状変形が発生することがある。このような層の変形を防止するために、第１層５２０Ａまたは第２層５２０Ｂは二重層の金属素材であるクラッド金属から製造できる。

例えば、層の接合はブレージング工程を通じて形成され、第１層５２０Ａが第２層５２０Ｂの下側に位置することによって、下部板５２０の断面は図１６と類似の構造で提供できる。ここで、第１層５２０Ａは３０００系のアルミニウム、第２層５２０Ｂは３０００系および４０００系のアルミニウムを含むクラッド金属であってもよい。第２層５２０Ｂがクラッド金属を含むことによって、ブレージング工程の温度は６００℃水準に設定でき、これにより接合工程時アルミニウムの形状変形が防止できる。この時、上部板５１０は３０００系のアルミニウムであってもよい。

他の例として、層の接合はブレージング工程を通じて形成され、第１層５２０Ａが第２層５２０Ｂの上側に位置することによって、下部板５２０の断面は図１７と類似の構造で提供できる。ここで、第１層５２０Ａは３０００系および４０００系のクラッド金属を含むことができ、第２層５２０Ｂは３０００系のアルミニウムを含むことができる。この時、上部板５１０も３０００系のアルミニウムであってもよく、クラッド金属で提供される第１層５２０Ａの上下表面に形成された４０００系アルミニウムを通じて層の間の接合が円滑に行われる。または、第１層５２０Ａが３０００系のアルミニウムで提供され、第２層５２０Ｂまたは上部板５１０が３０００系および４０００系のクラッド金属で提供されてもよい。

一方、図１９を参照すれば、冷却部材５００は３つの層を有するものと説明することができる。具体的には、冷却部材５００の上部板５１０は１つの層を有し、下部板５２０は２つの層を有することができる。ここで、２つの層を有する下部板５２０は前述の内容を通じて十分に説明されたので、詳しい説明を省略する。

冷却部材５００で冷却水は上部板５１０と下部板５２０の間に内蔵されるので、上部板５１０および下部板５２０の間の離隔距離によって冷却水の流量偏差が決定できる。冷却部材５００の流量偏差は下部板５２０の厚さ差に依存することになり得る。具体的には、脆弱部６００が形成された第１部分周辺は単位長さ当り流量が相対的に大きく、脆弱部６００が形成されていない第２部分周辺は単位長さ当り流量が相対的に小さくてもよい。第１部分周辺の流量がさらに大きければ、脆弱部６００の開放時、油圧によって冷却水がさらに速く注入されるので、第１部分周辺の流量は大きいほど好ましい。

よって、本実施形態は、冷却部材５００内の冷却水の流量偏差が形成されるように、屈曲部５１４を有する上部板５１０が提供できる。屈曲部５１４は冷却部材５００の長さ方向上断面を基準にして波形断面形状を有することができる。ここで、前記断面を基準にして、屈曲部５１４の最高点、即ち、山頂（ｃｒｅｓｔ）は脆弱部６００が形成された下部板５２０の第１部分と対応できる。また、屈曲部５１４の最低点、即ち、谷（ｔｒｏｕｇｈ）は下部板５２０の第２部分と対応できる。屈曲部５１４の山頂と第１部分が対応することによって、第１部分周辺の単位長さ当り流量が増加でき、脆弱部６００の開放時、冷却部材５００の冷却水が発火現象が発生した第１電池セル１１０Ａに向かってより速く注入できる。

一方、図１９では冷却部材５００の各層が第１層５２０Ａ、第２層５２０Ｂ、および上部板５１０の順に配置されるものと示されたが、第２層５２０Ｂ、第１層５２０Ａ、および上部板５１０の順に配置されることも可能である。このような場合、冷却部材５００の下面を形成する第２層５２０Ｂは電池セルと近く位置するか、電池セルと接触できるので、第２層５２０Ｂによって電池セルの放熱が促進される効果が現れるはずである。

また、図１９のような冷却部材５００で、上部板５１０は第３層と称することができ、アルミニウムから製造できる。第３層がアルミニウムから形成される場合、上部板５１０は１．０～２．０ｍｍ、１．３～１．７ｍｍまたは１．５ｍｍ水準の厚さで形成されることが好ましい。また、下部板５２０が含む第２層５２０Ｂは１．０～１．５ｍｍ、１．２～１．４ｍｍ、または１．３ｍｍ水準の厚さで形成されることが好ましい。第１層５２０Ａは０．５ｍｍ以下、０．４ｍｍ以下、０．３ｍｍ以下、０．２ｍｍ以下、または０．１ｍｍ以下の厚さを有することができる。また、第１層５２０Ａは脆弱部６００の特性を有するように十分に薄く形成することもでき、具体的には０．０３～０．０７ｍｍ、または０．０４～０．０６ｍｍの厚さを有することができる。

３つの層を有する冷却部材５００で層間結合には溶接工程、圧延工程など多様な方式の接合工程が適用できる。３つの層を含む冷却部材５００で、層の接合がブレージングを通じて形成される場合、第１層５２０Ａ、第２層５２０Ｂ、および上部板５１０である第３層の物性は前述の内容を通じて説明できるので、詳しい説明を省略する。

以下では本発明の他の実施形態によるバッテリーラックについて説明する。

以下で説明する実施形態のバッテリーラックは、電池パックに含まれている冷却部材の構造が異なること以外は前述の実施形態の内容と同一である。したがって、本実施形態を説明することにおいて、前述の実施形態と共通する構成については同一な図面番号を付与し、詳細な説明を省略する。

図２０は、本発明の他の実施形態によるバッテリーラックに含まれている電池パックの冷却部材を示した斜視図である。図２１は、図２０による冷却部材の上面図である。図２２は、図２０による冷却部材に含まれている下部板と冷却チューブおよび冷却ホースの結合を示した図である。図２３は、図２１による冷却部材がＢ－Ｂ線に沿って切断されたことを示したもので、冷却チューブおよび冷却ホースに冷却水が流入するか、これから流出されることを示した図である。図２４は、図２１による冷却部材がＢ－Ｂ線に沿って切断された断面を示したもので、電池セルの発火時、冷却ホースによる冷却水の投入を示した図である。

図２０～図２４を参照すれば、本実施形態の冷却部材５００は、冷却水が流れる冷却チューブ５４０および冷却ホース５５０を含むことができる。下部板５２０は冷却チューブ５４０などを支持するために板状型で提供されることが好ましい。上部板５１０は冷却チューブ５４０などによって代替されて省略できる。冷却部材５００は下部板５２０の上面に冷却チューブ５４０を装着し、冷却チューブ５４０に冷却ホース５５０を装着した後、固定部材５６０を下部板５２０と結合することによって製造できる。

前述の実施形態では、冷却水が上部板５１０および下部板５２０の間に位置し、脆弱部６００が形成された下部板５２０と直接的に接触するので、開口部５２１周辺の隙を通じて冷却水が漏出されることがあるという問題がある。また、物性の異なる２つの素材を含むように下部板５２０を製造することは複雑な製造工程が伴われるので、製造時間および製造費用が増加することがある。しかし、本実施形態の冷却部材５００では冷却水が冷却チューブ５４０または冷却ホース５５０に隔離されることによって、開口部５２１による水密性の低下を最少化することができる。また、下部板５２０と冷却チューブ５４０および冷却ホース５５０を固定部材５６０を通じて結合することによって、冷却部材５００の製造工程が単純化され、製造時間および費用が縮小できる。

図２２を参照すれば、下部板５２０は少なくとも一つの開口部５２１を含むことができる。開口部５２１は、電池セルの内部発火時、発火によって発生した熱または圧力によって内部冷却水を電池セルに噴射するためのものであり得る。下部板５２０の周りには下部板５２０の一辺から延長され、下部板５２０の一角に沿って連続的に位置する突出部５２４が形成できる。突出部５２４は各電池セル積層体の電極リードまたは電極リードと連結されたバスバーと接触するか、これと近接するように配置されることによって該当部分の放熱を促進することができる。また、下部板５２０には土手部５２６が形成できる。土手部５２６は所定の区間を除いて冷却部材５００の幅方向上中央で冷却部材５００の長さ方向に沿って延長されていてもよい。土手部５２６によって冷却チューブ５４０が定位置に装着され、固定部材５６０が安定的に固定できる。ここで、冷却部材５００の幅方向は冷却部材５００の短辺と平行な方向であり得る。冷却部材５００の長さ方向は冷却部材５００の長辺と平行な方向であり得る。

図２２および図２３を参照すれば、冷却チューブ５４０は電池セルの放熱のための冷却水の流路を提供することができる。冷却チューブ５４０の内部にはインレットポート５３２を通じて注入された冷却水が収容され、冷却チューブ５４０に収容された冷却水はアウトレットポート５３４を通じて排出できる。冷却チューブ５４０に冷却水が流入または流出されることによって冷却部材５００は比較的に一定の温度で維持できる。冷却チューブ５４０内の冷却水はその温度の恒常性を維持するためにインレット／アウトレットポート５３０と連結された外部の冷却システム６０と連結されて、持続的に循環するように設計できる。

冷却チューブ５４０によって冷却された下部板５２０は電池セルの放熱を促進することができる。冷却チューブ５４０は熱伝導率の高い素材から製造でき、これによって下部板５２０の熱を急速に吸収することができる。冷却チューブ５４０は内部に収容される冷却水の圧力および重量を耐えるために十分な剛性を有する素材から製造できる。冷却チューブ５４０は下部板５２０の素材と同一であるか、これと類似の素材から製造できる。冷却チューブ５４０の素材としては例えば、アルミニウム、金、銀、銅、白金またはこれらを含む合金などが挙げられる。

冷却チューブ５４０は、下部板５２０で土手部５２６が形成されていない位置に装着できる。冷却チューブ５４０の外郭形状は突出部５２４を除いた下部板５２０の外郭形状と類似していてもよい。

冷却チューブ５４０は四角管型の形状を有することができ、土手部５２６の位置を考慮してインレットポート５３２およびアウトレットポート５３４とそれぞれ対応する二つの部分に分岐できる。これによって、冷却チューブ５４０はＵ字型流路を形成することができる。冷却チューブ５４０はインレットポート５３２から冷却部材５００の長さ方向と平行な直線に沿って延長される第１部分５４２、前記第１部分５４２の末端から時計回り方向または反時計回り方向に回転する曲線に沿って延長される第２部分５４４、および第２部分５４４の末端からアウトレットポート５３４に向かって冷却部材５００の長さ方向と平行な直線に沿って延長される第３部分５４６を含むことができる。

冷却チューブ５４０は、冷却ホース５５０が装着される収容部５４８を含むことができる。収容部５４８は冷却チューブ５４０で冷却ホース５５０が装着される収容空間を意味するものであり得る。収容部５４８は冷却部材５００の長さ方向に沿って延長される長い溝であってもよく、収容部５４８の断面は四角形などの多角形または円形であってもよい。収容部５４８の長さ方向上両末端には冷却ホース５５０の長さ方向上両末端が連結できる。収容部５４８の長さ方向上両末端には冷却ホース５５０の両末端が挿入できる。収容部５４８の長さ方向上両末端と冷却ホース５５０の両末端の連結部位は、水密性確保のために密封できる。例えば、冷却ホース５５０と収容部５４８の連結部位にはガスケットが提供され、ガスケットを通じて二つの部材間の水密性が確保できる。他の例として、冷却ホース５５０の両末端には冷却ホース５５０の末端から円周方向に延長される拡張部が形成でき、拡張部は収容部５４８の末端に挿入されて冷却チューブ５４０の内側に位置することによって冷却ホース５５０と冷却チューブ５４０の間の結合を補完することができる。また他の例として、冷却ホース５５０の末端には円周方向に延長される第１拡張部および前記第１拡張部と離隔した第２拡張部が形成できる。第１拡張部は冷却チューブ５４０の内側に位置し、第２拡張部は冷却チューブ５４０の外側に配置することができ、二つの拡張部が冷却チューブ５４０と密着することによって、冷却ホース５５０と冷却チューブ５４０の間の結合はより補完できる。また、この時、拡張部、第１拡張部または第２拡張部には突起が形成でき、突起を通じて冷却チューブ５４０の一側面とさらに密着して結合できる。

冷却ホース５５０は冷却チューブ５４０と連結されて、電池セルの放熱を実現する冷却水に流路を提供することができる。冷却ホース５５０にはインレット／アウトレットポート５３０から流入した冷却水が移動できる。冷却ホース５５０はインレット／アウトレットポート５３０と近く位置した冷却チューブ５４０から冷却水の供給を受けることができる。

固定部材５６０は、下部板５２０と冷却チューブ５４０および冷却ホース５５０を固定することによって冷却部材５００の剛性を補完するためのものであり得る。固定部材５６０は、下部板５２０との結合を通じて冷却チューブ５４０および冷却ホース５５０の位置を固定することができる。

固定部材５６０は長さを有するストラップの形状で提供できる。固定部材５６０は冷却部材５００の幅方向と平行に配置することができる。固定部材５６０は冷却部材５００の長さ方向に沿って複数で提供でき、複数の固定部材５６０は均一な間隔で配置できる。

固定部材５６０は冷却部材５００の形状を維持するために剛性の高い素材から製造でき、一例として金属から製造できる。

固定部材５６０は、冷却部材５００の幅方向上両末端に結合できる。固定部材５６０は、冷却部材５００の幅方向上中央に結合できる。固定部材５６０は、固定部材５６０の長さ方向上両末端にそれぞれ形成された末端結合部５６２、および固定部材５６０の長さ方向上中央に形成された中央結合部５６４を含むことができる。固定部材５６０の末端結合部５６２は、下部板５２０の幅方向上両末端に位置した突出部５２４と結合できる。固定部材５６０の中央結合部５６４は、下部板５２０の幅方向上中央に位置した土手部５２６と結合できる。末端結合部５６２および中央結合部５６４は固定部材５６０の他の部分と段差を有するように形成でき、固定部材５６０の他の部分より多少低い高さを有することができる。突出部５２４と土手部５２６の形状を考慮する時、末端結合部５６２は中央結合部５６４よりさらに大きい段差を有するように形成できる。

このように、冷却部材５００の製造時、固定部材５６０を使用する場合、溶接工程による結合方式などと比較して製造過程中に過度な熱が発生しないので、温度に脆弱な特定素材が製造過程中に変形しなくなり得る。したがって、固定部材５６０を用いることによって冷却部材５００は性質の異なる２つ以上の素材を含むように製造でき、冷却ホース５５０のように多様な素材および形状の構造が冷却部材５００に適用でき、冷却部材５００の設計がより容易で多様であり得る。

図２４を参照すれば、冷却ホース５５０は下部板５２０の開口部５２１と対応するように配置することができる。冷却ホース５５０は内部火災発生時に溶融または破断されることによって電池セルに向かって内部冷却水を投入することができる。電池セルの発火時、開口部５２１と対応する冷却ホース５５０の一部は溶融または破断されることによって開放され、これによって冷却水が重力方向に噴射、噴出、投入されることによって冷却部材５００の下側に位置した電池セルの火災が鎮圧できる。一方、このような効果を実現するためには冷却ホース５５０が装着される収容部５４８も下部板５２０の開口部５２１と対応するように形成されなければならない。

このような本実施形態の構造を考慮する時、本実施形態の脆弱部６００は下部板５２０で開口部５２１が位置した部分を指すものであり得る。脆弱部６００は下部板５２０で冷却ホース５５０によって閉鎖された開口部５２１が形成された部分を指すものであり得る。

冷却ホース５５０は所定の温度または所定の圧力で溶融するか破断される素材から製造できる。冷却ホース５５０は前述の実施形態の密封部材５２９と同一であるか類似の素材から製造できる。

一方、前述の効果を実現するために、冷却ホース５５０を別途に製造せず、冷却チューブ５４０の一部が破断されて冷却水が投入されるようにする構成も可能である。しかし、冷却チューブ５４０が内部に流入される冷却水の圧力を耐え、形態を維持するために冷却チューブ５４０は十分な剛性を有する素材から製造されなければならないので、熱に溶融するか圧力によって破断されやすい素材から製造されることは冷却部材５００の全体的な耐久性を低下させることがあるという問題がある。したがって、本実施形態のように、熱に容易に破断される冷却ホース５５０を冷却チューブ５４０と別途に構成することが、全体冷却部材５００の性能を向上させるのに好ましい。

一方、本発明の実施形態に含まれている電池パックは、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）および／または冷却装置などを追加的に含むことができる。

以上で本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるのではなく、次の請求範囲で定義している本発明の基本概念を用いた当業者の様々な変形および改良形態も本発明の権利範囲に属するのである。

１：電力貯蔵装置
１０：バッテリーラック
１１：ラックフレーム
２０：排出マニホールド
４０：流入マニホールド
６０：冷却システム
１０００：電池パック
２０００：ウォータータンク
１００：セルブロック
１１０：電池セル
１２０：電池セル積層体
１３０：側面プレート
１４０：ホールディングストラップ
１５０：バスバーフレーム
２００：パックフレーム
３００：樹脂層
４００：エンドプレート
５００：冷却部材
５１０：上部板
５２０：下部板
５３０：インレット／アウトレットポート
５４０：冷却チューブ
５５０：冷却ホース
５６０：固定部材
５８０：カバーフィルム
５９０：弾性部材
６００：脆弱部
７００：フォームパッド

Claims (14)

1. 少なくとも一つの電池パックおよび前記電池パックが据え置かれたラックフレームを含み、
   前記電池パックは
   複数の電池セルが積層された電池セル積層体、
   前記電池セル積層体を収容するパックフレーム、および
   前記電池セル積層体の上側に位置し、冷却水を含む冷却部材を含み、
   前記冷却部材は前記ラックフレームに据え置かれたウォータータンクと連結され、
   前記冷却部材の下部板には所定の温度以上または所定の圧力以上で破断されるか溶融する脆弱部が少なくとも一つ形成され、
   前記冷却部材の脆弱部が開放されることによって前記冷却水の水位が低くなると、前記ウォータータンクから前記冷却部材に冷却水が供給される、バッテリーラック。
2. 前記ウォータータンクは、前記ラックフレームの上部に位置する、請求項１に記載のバッテリーラック。
3. 前記冷却部材は、内部空間に冷却水を注入するためのインレットポートおよびアウトレットポートを含み、
   前記インレットポートおよび前記アウトレットポートは外部の冷却システムと連結され、
   前記インレットポートおよび前記アウトレットポートを通じて前記冷却部材の冷却水が循環する、請求項１または２に記載のバッテリーラック。
4. 前記インレットポートは、流入マニホールドを通じて前記冷却システムと連結され、
   前記アウトレットポートは、排出マニホールドを通じて前記冷却システムと連結され、
   前記ウォータータンクは、排出マニホールドと連結される、請求項３に記載のバッテリーラック。
5. 前記電池パックは複数であり、前記ウォータータンクは、前記複数の電池パックに含まれているそれぞれの冷却部材と連結される、請求項１または２に記載のバッテリーラック。
6. 前記冷却部材の下部板には多数の開口部が形成され、前記開口部は、密封部材によって閉鎖され、
   前記脆弱部は、前記下部板で前記密封部材によって閉鎖された前記開口部が位置する部分である、請求項１または２に記載のバッテリーラック。
7. 前記冷却部材は、冷却水の流路を提供する冷却チューブおよび前記冷却チューブに装着された冷却ホースを含み、
   前記下部板には多数の開口部が形成され、前記冷却ホースは、前記開口部と対応するように位置し、
   前記脆弱部は、前記下部板で前記冷却ホースによって閉鎖された前記開口部が位置する部分である、請求項１または２に記載のバッテリーラック。
8. 前記下部板と前記冷却チューブとは、ストラップ形状の固定部材によって連結される、請求項７に記載のバッテリーラック。
9. 前記下部板は、前記脆弱部が形成された第１部分および前記脆弱部が形成されていない第２部分を含み、
   前記第１部分の厚さ値は、前記第２部分の厚さ値より小さい、請求項１または２に記載のバッテリーラック。
10. 前記第１部分の厚さ値は、前記第２部分の厚さ値の半分以下である、請求項９に記載のバッテリーラック。
11. 前記下部板は、互いに厚さが異なる第１層および第２層を接合することによって形成され、
    前記第１部分の厚さは、前記第１層の厚さと対応し、
    前記第２部分の厚さは、前記第１層および前記第２層の厚さと対応する、請求項９に記載のバッテリーラック。
12. 前記冷却部材の下部板と結合する上部板は、屈曲部を含み、
    前記屈曲部の山頂は、前記第１部分と対応し、
    前記屈曲部の谷は、前記第２部分と対応する、請求項９に記載のバッテリーラック。
13. 前記冷却部材の上部板は、前記パックフレームと一体化した、請求項１または２に記載のバッテリーラック。
14. 請求項１または２に記載の少なくとも一つのバッテリーラックを含む電力貯蔵装置。

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