WO2020009465A1 - 배터리 모듈 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a battery module.
  • secondary batteries are widely used not only for small devices such as portable electronic devices but also for medium and large devices such as automobiles, robots, and satellites.
  • secondary batteries are widely used not only for small devices such as portable electronic devices but also for medium and large devices such as automobiles, robots, and satellites.
  • the most essential component of such a hybrid or electric vehicle is a battery pack powered by a motor.
  • a battery pack used in a hybrid vehicle or an electric vehicle includes a battery module including a plurality of battery cells, and as the plurality of battery cells are connected in series and / or in parallel with each other, the capacity and output of the battery module are increased.
  • the present invention is to solve the above problems, an object of the present invention to provide a battery module that can be released to the heat generated in the battery cell to the outside smoothly.
  • Battery module a plurality of battery cells stacked on each other;
  • a housing accommodating a plurality of battery cells, the housing including a support member supporting the plurality of battery cells and a cover member covering the plurality of battery cells supported by the support member;
  • a heat sink configured to contact the support member, wherein the support member may be formed with a plurality of through holes, and the plurality of through holes may be filled with a heat transfer material.
  • the region in which the plurality of battery cells are disposed may be divided into a plurality of temperature regions based on the temperature distribution of the plurality of battery cells, and the intervals of the plurality of through holes formed in the support member may be set differently according to the plurality of temperature regions. have.
  • the plurality of temperature zones may comprise a high temperature zone, a low temperature zone, an intermediate zone between the high temperature zone and the low temperature zone, wherein the spacing between the plurality of through holes in the portion of the support member corresponding to the intermediate zone is between the high temperature zone and the low temperature zone. It may increase gradually in the direction toward the.
  • the heat transfer material may be interposed between the plurality of battery cells and the support member so as to be connected to the heat transfer material in the plurality of through holes of the support member.
  • the battery module according to an embodiment of the present invention may further include a heat dissipation pad disposed between the plurality of battery cells and the support member, and a plurality of through holes may be formed in the heat dissipation pad, and a plurality of through holes of the heat dissipation pad. May be filled with a heat transfer material.
  • the plurality of through holes of the heat dissipation pad may be formed at positions corresponding to the plurality of through holes of the support member, and the heat transfer material in the plurality of through holes of the heat dissipation pad and the heat transfer materials in the plurality of through holes of the support member Can be connected.
  • An area in which a plurality of battery cells is disposed may be divided into a plurality of temperature areas based on a temperature distribution of the plurality of battery cells, and intervals of the plurality of through holes formed in the heat dissipation pad may be set differently according to the plurality of temperature areas. have.
  • the plurality of temperature zones may comprise a high temperature zone, a low temperature zone, an intermediate zone between the high temperature zone and the low temperature zone, wherein the spacing between the plurality of through holes in the portion of the heat dissipation pad corresponding to the intermediate zone is between the high temperature zone and the low temperature zone. It may increase gradually in the direction toward the.
  • a heat transfer material may be interposed between the plurality of battery cells and the heat radiating pad so as to be connected to the heat transfer material in the plurality of through holes of the heat radiating pad.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a battery module according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view schematically showing a battery cell provided in a battery module according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is an exploded perspective view schematically showing a battery cell provided in a battery module according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a battery module according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing another example of a battery module according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view schematically showing a support member provided in the battery module according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view schematically showing a temperature distribution in an area in which a plurality of battery cells is disposed in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view schematically showing a heat dissipation pad and a support member provided in the battery module according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a battery module according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing another example of a battery module according to a second embodiment of the present invention.
  • the battery module 10 includes a plurality of battery cells 100 stacked on each other, a housing 200 accommodating the battery cells 100, The heat sink 300 is connected to the housing 200.
  • the plurality of battery cells 100 are positioned to face each other.
  • the plurality of battery cells 100 may be electrically connected to each other.
  • the longitudinal direction of the battery cell 100 is defined as the Y-axis direction
  • the width direction of the battery cell 100 is defined as the Z-axis direction
  • the thickness direction of the battery cell 100 is defined as the X-axis direction.
  • the plurality of battery cells 100 are stacked in the X-axis direction.
  • the battery cell 100 includes an electrode assembly 110, an electrode lead 120, and a pouch 130.
  • the electrode assembly 110 includes a plurality of separators (separators) interposed between the plurality of electrode plates and the plurality of electrode plates.
  • the plurality of electrode plates includes at least one positive electrode plate and at least one negative electrode plate.
  • Each electrode plate of the electrode assembly 110 is provided with an electrode tab 140.
  • the electrode tab 140 is configured to protrude outward from the electrode plate.
  • the electrode lead 120 serves as an electrode terminal of the battery module 10.
  • the electrode lead 120 includes a positive lead 121 and a negative lead 122.
  • the electrode leads 121 and 122 are electrically connected to the electrode assembly 110 through the electrode tab 140.
  • the electrode leads 121 and 122 are connected to the electrode tab 140 by being welded to the connecting portion of the electrode tab 140.
  • the plurality of electrode plates that is, the positive electrode plate and the negative electrode plate each have an electrode tab 140.
  • the electrode tab 140 includes a positive electrode tab 141 connected to the positive electrode lead 121, and a negative electrode tab 142 connected to the negative electrode lead 122.
  • a plurality of positive electrode tabs 141 are connected to one positive electrode lead 121, and a plurality of negative electrode tabs 142 are connected to one negative electrode lead 122.
  • the pouch 130 has an accommodating space accommodating the electrode assembly 110 and the electrolyte therein.
  • the pouch 130 includes a first pouch member 131 and a second pouch member 132.
  • a concave receiving groove 133 is formed in any one of the first pouch member 131 and the second pouch member 132.
  • the first pouch member 131 and the second pouch member 132 are combined with each other to form an accommodation space.
  • the accommodation space is sealed by sealing the edges of the first pouch member 131 and the second pouch member 132 by heat fusion or the like.
  • the pouch 130 includes an extension 135 extending from a portion where the accommodation space is formed, and the electrode lead 120 is drawn out from the extension 135.
  • the housing 200 houses a plurality of battery cells 100.
  • the housing 200 includes a cover member 210 and a support member 220, and by coupling the cover member 210 and the support member 220 to each other, a plurality of battery cells ( A space for accommodating 100 is formed.
  • the support member 220 supports a plurality of battery cells 100.
  • the support member 220 is in contact with the heat sink 300 serves to transfer the heat generated from the plurality of battery cells 100 to the heat sink 300.
  • the cover member 210 covers the plurality of battery cells 100 supported by the support member 220 and protects the battery from the outside.
  • the plurality of battery cells 100 may directly contact the support member 220.
  • heat generated in the plurality of battery cells 100 may be transferred directly to the support member 220 and then to the heat sink 300.
  • a thermal interface material (TIM) 400 may be interposed between the plurality of battery cells 100 and the support member 220.
  • the heat transfer material 400 may have adhesive properties.
  • the plurality of battery cells 100 may be attached to the support member 220 through a heat transfer material 400 having adhesive properties.
  • the state in which the plurality of battery cells 100 are stacked may be maintained by the heat transfer material 400.
  • At least one of a thermal grease, a thermally conductive adhesive and a phase change material may be used as the heat transfer material 400.
  • heat generated in the plurality of battery cells 100 may be transferred to the support member 220 through the heat transfer material 400 and then to the heat sink 300.
  • the heat transfer material 400 may be made of a resin material and may be in close contact with the surfaces of the plurality of battery cells 100, the heat transfer material 400 may smoothly absorb heat generated from the plurality of battery cells 100 and transfer the heat to the support member 220. Can be.
  • the support member 220 may be made of a metal material to ensure rigidity and smooth heat transfer.
  • the support member 220 is preferably made of aluminum in order to ensure weight reduction with rigidity and smooth heat transfer.
  • a plurality of through holes 225 may be formed in the support member 220.
  • Each of the plurality of through holes 225 may have various shapes such as a circular shape and a polygonal shape.
  • the plurality of through holes 225 may serve to reduce contact resistance between the plurality of battery cells 100 and the support member 220.
  • the interior of the plurality of through holes 225 may be filled with the heat transfer material 400.
  • the heat transfer material 400 may contact the plurality of battery cells 100 and the heat sink 300 through the through hole 225. Therefore, heat generated in the plurality of battery cells 100 may be transferred to the heat sink 300 through the heat transfer material 400.
  • the plurality of through holes 225 are formed in the support member 220 and the plurality of through holes 225 are filled with the heat transfer material 400, so that the heat generated from the plurality of battery cells 100 is supported.
  • the heat transfer material 400 in the 220 and the through hole 225 may be smoothly discharged to the outside.
  • the heat transfer material 400 is not interposed between the plurality of battery cells 100 and the support member 220, the heat generated from the plurality of battery cells 100 is supported.
  • the member 220 and the through hole 225 may be smoothly discharged to the outside through the heat transfer material 400.
  • the heat transfer material 400 is a heat transfer material in the plurality of through holes 225 of the support member 220. 400 may be provided to be connected.
  • the heat transfer efficiency increases as the plurality of through holes 225 of the support member 220 are filled with the heat transfer material 400, between the battery cells 100 and the support member 220.
  • the amount of interfering heat transfer material 400 can be reduced. Therefore, as the amount of the heat transfer material 400 is reduced, the weight of the battery module 10 may be reduced, and the cost of using the heat transfer material 400 may be reduced.
  • the plurality of through holes 225 formed in the support member 220 may be arranged at regular intervals from each other, but in consideration of the temperature distribution in the region where the plurality of battery cells 100 are disposed, a plurality of through holes Preferably, the holes 225 are distributed in a suitable pattern.
  • the temperatures of the plurality of battery cells 100 in the battery module 10 are not uniform throughout, and the high temperature region where the temperature is relatively high, the low temperature region where the temperature is relatively low, and the high temperature. There is an intermediate region with a temperature gradient (gradual change in temperature) between the region and the cold region.
  • the plurality of through holes 225 are arranged at smaller intervals (ie, more spaces) than the remaining portions so that heat can be smoothly discharged to the outside. Dense number of through-holes 225). In the portion of the support member 220 corresponding to the low temperature region, the plurality of through holes 225 are arranged at a larger interval than that of the remaining portions (that is, the fewer through holes 225 are arranged). Is preferred. In the portion of the supporting member 220 corresponding to the intermediate region, the interval between the plurality of through holes 225 gradually increases in the direction from the high temperature region toward the low temperature region (that is, the plurality of through holes 225). Gradually decreases in the direction from the high temperature region to the low temperature region.
  • a region in which the plurality of battery cells 100 is disposed is divided into a plurality of temperature regions, and the intervals of the plurality of through holes 225 are a plurality of temperatures.
  • heat generated from the plurality of battery cells 100 may be more efficiently discharged.
  • the plurality of through holes 225 may be formed at a larger interval (a smaller number) in the portion of the support member 220 corresponding to the low temperature region, the entire region where the plurality of battery cells 100 are disposed may be formed. Compared to the case where the plurality of through holes 225 are formed at regular intervals, the number of the plurality of through holes 225 may be reduced.
  • the man-hour and time required for processing the plurality of through holes 225 in the support member 220 and filling the plurality of through holes 225 with the heat transfer material 400 may be reduced.
  • the amount of heat transfer material 400 required to fill the plurality of through holes 225 may be reduced, thereby reducing the cost of using the heat transfer material 400.
  • the heat sink 300 is in contact with the other surface of the support member 220 opposite to one surface of the support member 220 facing the plurality of battery cells 100.
  • the cooling passage 310 is formed inside the heat sink 300.
  • a refrigerant for cooling the plurality of battery cells 100 may flow inside the cooling passage 310.
  • the refrigerant may be a cooling gas or cooling water. Heat generated in the plurality of battery cells 100 may be transferred to the support member 220 and then transferred to the heat sink 300 to be absorbed by the refrigerant flowing in the cooling passage 310 of the heat sink 300. have.
  • a plurality of through holes 225 are formed in the support member 220 adjacent to the plurality of battery cells 100 and in contact with the heat sink 300, and a plurality of through holes ( As the 225 is filled with the heat transfer material 400, heat generated in the plurality of battery cells 100 is smoothly discharged to the heat sink 300 through the heat transfer material 400 in the plurality of through holes 225. Can be. Accordingly, there is no need to intervene a separate heat transfer material 400 between the plurality of battery cells 100 and the support member 220, or a heat transfer material between the plurality of battery cells 100 and the support member 220. Since the amount of the heat transfer material 400 may be reduced even when 400 is interposed, the weight of the battery module 10 may be reduced, and the cost of using the heat transfer material 400 may be reduced.
  • a region in which the plurality of battery cells 100 is disposed is divided into a plurality of temperature regions based on the temperature distribution of the plurality of battery cells 100, and a plurality of through holes is provided.
  • An interval 225 is set differently according to the plurality of temperature regions. Accordingly, the heat generated from the plurality of battery cells 100 may be more efficiently discharged, and in particular, the number of the through holes 225 in the portion corresponding to the low temperature region is reduced to form the through holes 225 and pass through. The man-hours and time required to fill the hole 225 with the heat transfer material 400 can be reduced.
  • FIGS. 8 to 10 a battery module according to a second exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 to 10.
  • the same reference numerals are given to the same components as those in the above-described first embodiment, and detailed description thereof will be omitted.
  • the battery module 10 according to the second embodiment of the present invention further includes a heat dissipation pad 500 disposed between the plurality of battery cells 100 and the support member 220. It may include.
  • the heat radiation pad 500 is preferably made of a material having thermal conductivity and cushioning properties.
  • the plurality of battery cells 100 may directly contact the heat dissipation pad 500.
  • heat generated from the plurality of battery cells 100 may be directly transmitted to the heat radiation pad 500, and then transferred to the heat sink 300 through the support member 220.
  • a heat transfer material 400 may be interposed between the plurality of battery cells 100 and the heat dissipation pad 500.
  • heat generated from the plurality of battery cells 100 may be transferred to the heat radiating pad 500 through the heat transfer material 400 and then transferred to the heat sink 300 through the support member 220. .
  • a plurality of through holes 525 may be formed in the heat radiation pad 500.
  • the plurality of through holes 525 of the heat radiation pad 500 may be formed at positions corresponding to the plurality of through holes 225 of the support member 220.
  • Each of the plurality of through holes 525 may have various shapes such as a circular shape and a polygonal shape.
  • the interior of the plurality of through holes 525 may be filled with the heat transfer material 400.
  • the heat transfer material 400 may contact the plurality of battery cells 100, the support member 220, and the heat transfer material 400 in the through hole 225 of the support member 220 through the through hole 525. Can be. Therefore, heat generated in the plurality of battery cells 100 may be transferred to the support member 220 through the heat transfer material 400.
  • the heat transfer material 400 is a heat transfer material in the plurality of through holes 525 of the heat dissipation pad 500. 400 may be provided to be connected.
  • the heat transfer efficiency increases as the plurality of through holes 525 of the heat radiation pad 500 are filled with the heat transfer material 400, between the plurality of battery cells 100 and the heat radiation pad 500.
  • the amount of interfering heat transfer material 400 can be reduced. Therefore, as the amount of the heat transfer material 400 is reduced, the weight of the battery module 10 may be reduced, and the cost of using the heat transfer material 400 may be reduced.
  • the plurality of through holes 525 are properly distributed in the heat radiation pad 500.
  • the spacing and distribution patterns of the plurality of through holes 525 of the heat radiation pad 500 may be similar to or the same as the spacing and distribution patterns of the plurality of through holes 225 formed in the support member 220. Accordingly, the heat transfer material 400 in the through hole 525 of the heat radiation pad 500 may be connected to the heat transfer material 400 in the through hole 225 of the support member 220, thereby providing a plurality of battery cells 100. Heat generated in the heat dissipation pad 500 is smoothly discharged to the outside through the heat transfer material 400 in the through hole 525 of the heat radiation pad 500 and the heat transfer material 400 in the through hole 225 of the support member 220. Can be.
  • an area in which the plurality of battery cells 100 is disposed is divided into a plurality of temperature regions, and the intervals of the plurality of through holes 525 are a plurality of temperatures.
  • heat generated from the plurality of battery cells 100 may be more efficiently discharged.
  • the plurality of through holes 525 may be formed at a larger interval (a smaller number) in the portion of the heat radiation pad 500 corresponding to the low temperature region, the entire region where the plurality of battery cells 100 are disposed may be formed.
  • the plurality of through holes 525 are processed into the heat radiation pad 500 and the plurality of through holes 525 are formed of the heat transfer material 400. It can reduce the labor and time required for charging. In addition, the amount of heat transfer material 400 required to fill the plurality of through holes 525 may be reduced, thereby reducing the cost of using the heat transfer material 400.
  • a heat radiation pad 500 is provided between the plurality of battery cells 100 and the support member 220, and a plurality of through holes 525 are formed in the heat radiation pad 500.
  • the plurality of through holes 525 are filled with the heat transfer material 400, heat generated from the plurality of battery cells 100 may be transferred into the heat transfer material 400 in the through holes 525 of the heat radiation pad 500.
  • the heat transfer material 400 in the through hole 225 of the support member 220 may be smoothly discharged to the outside. Therefore, there is no need to intervene a separate heat transfer material 400 between the plurality of battery cells 100 and the heat dissipation pad 500 or between the plurality of battery cells 100 and the heat dissipation pad 500. Since the amount of the heat transfer material 400 may be reduced even when 400 is interposed, the weight of the battery module 10 may be reduced, and the cost of using the heat transfer material 400 may be reduced.
  • an area in which the plurality of battery cells 100 is disposed is divided into a plurality of temperature regions, and a plurality of through holes is provided.
  • An interval 525 is set differently according to the plurality of temperature regions. Therefore, heat generated from the plurality of battery cells 100 may be more efficiently discharged, and the number of through holes 525 is reduced in the portion corresponding to the low temperature region to form the through holes 525 and through holes ( 525 and the time and time required to fill the heat transfer material 400 can be reduced.
  • a plurality of through holes are formed in a support member adjacent to a plurality of battery cells and in contact with a heat sink, and the plurality of through holes are filled with a heat transfer material, thereby generating a plurality of battery cells.
  • Heat may be smoothly released to the heat sink through the heat transfer material in the plurality of through holes. Therefore, the amount of heat transfer material can be reduced even when a separate heat transfer material is not required between the plurality of battery cells and the support member, or even when a heat transfer material is interposed between the plurality of battery cells and the support member.
  • the weight of the module can be reduced and the cost for the use of heat transfer materials can be reduced.
  • a region in which the plurality of battery cells are disposed is divided into a plurality of temperature regions, and the intervals of the plurality of through-holes according to the plurality of temperature regions.

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈은, 서로 적층된 복수의 배터리 셀; 복수의 배터리 셀을 수용하며, 복수의 배터리 셀을 지지하는 지지 부재 및 지지 부재에 지지된 복수의 배터리 셀을 커버하는 커버 부재를 포함하는 하우징; 및 지지 부재에 접촉하도록 구성되는 히트 싱크를 포함할 수 있으며, 지지 부재에는 복수의 관통홀이 형성될 수 있고, 복수의 관통홀은 열 전달 물질로 채워질 수 있다.

Description

배터리 모듈
본 출원은 2018년 7월 3일자 한국 특허출원 제2018-0077325호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은 배터리 모듈에 관한 것이다.
최근, 노트북, 스마트 폰, 태블릿 컴퓨터와 같은 휴대용 전자 기기의 수요가 증대됨에 따라, 반복적으로 충방전이 가능한 고성능 이차 전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
또한, 휴대용 전자 기기와 같은 소형 장치뿐 아니라, 자동차, 로봇, 위성과 같은 중대형 장치에도 이차 전지가 널리 이용되고 있다. 특히, 화석 연료의 고갈 및 환경 오염에 대한 관심이 높아지면서, 하이브리드 자동차와 전기 자동차에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이러한 하이브리드 자동차나 전기 자동차에 있어서의 가장 핵심적 부품은 모터로 전력을 공급하는 배터리 팩이다.
하이브리드 자동차나 전기 자동차의 경우, 배터리 팩으로부터 구동력을 얻을 수 있기 때문에, 내연 기관 만을 사용하는 자동차에 비해 연비가 뛰어나고 공해 물질을 배출하지 않거나 감소시킬 수 있다는 이점을 갖는다. 하이브리드 자동차나 전기 자동차에 사용되는 배터리 팩은 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈을 포함하며, 복수의 배터리 셀이 서로 직렬 및/또는 병렬로 연결됨에 따라, 배터리 모듈의 용량 및 출력이 증대된다.
배터리 팩의 내부 공간에는 복수의 배터리 셀들이 밀접하게 구비되므로, 복수의 배터리 셀에서 발생되는 열을 외부로 원활하게 방출하는 것이 특히 중요하다. 배터리 셀에서의 전기 화학적 반응에 의해 발생된 열이 외부로 원활하게 배출되지 않는다면, 배터리 모듈 내에 열이 축적되어 배터리 모듈의 열화, 발화 또는 폭발을 초래할 수 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 배터리 셀에서 발생된 열이 외부로 원활하게 방출될 수 있는 배터리 모듈을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈은, 서로 적층된 복수의 배터리 셀; 복수의 배터리 셀을 수용하며, 복수의 배터리 셀을 지지하는 지지 부재 및 지지 부재에 지지된 복수의 배터리 셀을 커버하는 커버 부재를 포함하는 하우징; 및 지지 부재에 접촉하도록 구성되는 히트 싱크를 포함할 수 있으며, 지지 부재에는 복수의 관통홀이 형성될 수 있고, 복수의 관통홀은 열 전달 물질로 채워질 수 있다.
복수의 배터리 셀의 온도 분포를 기준으로 복수의 배터리 셀이 배치되는 영역이 복수의 온도 영역으로 구분될 수 있고, 지지 부재에 형성되는 복수의 관통홀의 간격은 복수의 온도 영역에 따라 다르게 설정될 수 있다.
복수의 온도 영역은 고온 영역, 저온 영역, 고온 영역과 저온 영역 사이의 중간 영역을 포함할 수 있고, 중간 영역에 대응하는 지지 부재의 부분에서의 복수의 관통홀 사이의 간격은 고온 영역으로부터 저온 영역을 향하는 방향으로 점진적으로 증가할 수 있다.
복수의 배터리 셀과 지지 부재 사이에는 지지 부재의 복수의 관통홀 내의 열 전달 물질과 연결되도록 열 전달 물질이 개재될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈은 복수의 배터리 셀과 지지 부재 사이에 배치되는 방열 패드를 더 포함할 수 있고, 방열 패드에는 복수의 관통홀이 형성될 수 있고, 방열 패드의 복수의 관통홀은 열 전달 물질로 채워질 수 있다.
방열 패드의 복수의 관통홀은 지지 부재의 복수의 관통홀에 대응하는 위치에 형성될 수 있고, 방열 패드의 복수의 관통홀 내의 열 전달 물질과 지지 부재의 복수의 관통홀 내의 열 전달 물질은 서로 연결될 수 있다.
복수의 배터리 셀의 온도 분포를 기준으로 복수의 배터리 셀이 배치되는 영역이 복수의 온도 영역으로 구분될 수 있고, 방열 패드에 형성되는 복수의 관통홀의 간격은 복수의 온도 영역에 따라 다르게 설정될 수 있다.
복수의 온도 영역은 고온 영역, 저온 영역, 고온 영역과 저온 영역 사이의 중간 영역을 포함할 수 있고, 중간 영역에 대응하는 방열 패드의 부분에서의 복수의 관통홀 사이의 간격은 고온 영역으로부터 저온 영역을 향하는 방향으로 점진적으로 증가할 수 있다.
복수의 배터리 셀과 방열 패드 사이에는 방열 패드의 복수의 관통홀 내의 열 전달 물질과 연결되도록 열 전달 물질이 개재될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 모듈이 개략적으로 도시된 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 모듈에 구비되는 배터리 셀이 개략적으로 도시된 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 모듈에 구비되는 배터리 셀이 개략적으로 도시된 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 모듈이 개략적으로 도시된 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 모듈의 다른 예가 개략적으로 도시된 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 모듈에 구비되는 지지 부재가 개략적으로 도시된 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 있어서 복수의 배터리 셀이 배치되는 영역에서의 온도 분포가 개략적으로 도시된 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 모듈에 구비되는 방열 패드 및 지지 부재가 개략적으로 도시된 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 모듈이 개략적으로 도시된 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 모듈의 다른 예가 개략적으로 도시된 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈에 대하여 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 모듈(10)은, 서로 적층된 복수의 배터리 셀(100)과, 배터리 셀(100)을 수용하는 하우징(200)과, 하우징(200)과 연결되는 히트 싱크(300)을 포함한다.
복수의 배터리 셀(100)은 서로 대향하도록 위치된다. 복수의 배터리 셀(100)은 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 이하, 배터리 셀(100)의 길이 방향을 Y축 방향이라 정의하고, 배터리 셀(100)의 폭 방향을 Z축 방향이라 정의하며, 배터리 셀(100)의 두께 방향을 X축 방향이라 정의한다. 여기에서, 복수의 배터리 셀(100)은 X축 방향으로 적층된다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 배터리 셀(100)은, 전극 조립체(110)와, 전극 리드(120)와, 파우치(130)를 포함한다.
전극 조립체(110)는 복수의 전극판과 복수의 전극판 사이에 개재되는 복수의 분리막(세퍼레이터)을 포함한다. 복수의 전극판은 하나 이상의 양극판 및 하나 이상의 음극판을 포함한다. 전극 조립체(110)의 각 전극판에는 전극 탭(140)이 구비된다. 전극 탭(140)은 전극판으로부터 외부로 돌출되는 형태로 구성된다.
전극 리드(120)의 단부(연결부)는 전극 탭(140)을 통해 전극 조립체(110)와 연결되며, 전극 조립체(110)와 연결되는 연결부의 반대쪽 단부는 파우치(130)의 외부로 노출된다. 전극 리드(120)는 배터리 모듈(10)의 전극 단자로서의 역할을 한다. 전극 리드(120)는 양극 리드(121) 및 음극 리드(122)를 포함한다. 전극 리드(121, 122)는 전극 탭(140)을 통하여 전극 조립체(110)와 전기적으로 연결된다. 전극 리드(121, 122)는 전극 탭(140)의 연결부에 용접되는 것에 의해 전극 탭(140)과 연결된다.
복수의 전극판, 즉, 양극판 및 음극판은 각각 전극 탭(140)을 구비한다. 전극 탭(140)은, 양극 리드(121)와 연결되는 양극 탭(141)과, 음극 리드(122)와 연결되는 음극 탭(142)을 포함한다. 하나의 양극 리드(121)에는 복수의 양극 탭(141)이 연결되며, 하나의 음극 리드(122)에는 복수의 음극 탭(142)이 연결된다.
파우치(130)는 그 내부에 전극 조립체(110)와 전해액을 수용하는 수용 공간을 갖는다. 파우치(130)는 제1 파우치 부재(131) 및 제2 파우치 부재(132)를 포함한다. 제1 파우치 부재(131) 및 제2 파우치 부재(132) 중 어느 하나에는 오목한 수용홈(133)이 형성된다.
제1 파우치 부재(131) 및 제2 파우치 부재(132)는 서로 결합되어 수용 공간을 형성한다. 제1 파우치 부재(131) 및 제2 파우치 부재(132)의 테두리가 열 융착 등에 의해 실링되는 것에 의해 수용 공간이 밀폐된다. 파우치(130)는 수용 공간이 형성되는 부분으로부터 연장되는 연장부(135)를 구비하며, 연장부(135)로부터 전극 리드(120)가 외부로 인출된다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 하우징(200)은 복수의 배터리 셀(100)을 수용한다. 하우징(200)은 커버 부재(210) 및 지지 부재(220)를 포함하며, 커버 부재(210) 및 지지 부재(220)가 서로 결합되는 것에 의해, 하우징(200)의 내부에 복수의 배터리 셀(100)을 수용하기 위한 공간이 형성된다. 지지 부재(220)는 복수의 배터리 셀(100)을 지지하는 역할을 한다. 또한, 지지 부재(220)는 히트 싱크(300)와 접촉하여 복수의 배터리 셀(100)에서 발생된 열을 히트 싱크(300)로 전달하는 역할을 한다. 커버 부재(210)는 지지 부재(220)에 지지된 복수의 배터리 셀(100)을 커버하여 외부로부터 보호하는 역할을 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 배터리 셀(100)은 지지 부재(220)에 직접적으로 접촉될 수 있다. 이 경우, 복수의 배터리 셀(100)에서 발생된 열은 지지 부재(220)에 직접적으로 전달된 다음, 히트 싱크(300)로 전달될 수 있다.
다른 예로서, 도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 배터리 셀(100)과 지지 부재(220) 사이에는 열 전달 물질(thermal interface material (TIM))(400)이 개재될 수 있다. 열 전달 물질(400)은 접착 특성을 가질 수 있다. 이 경우, 복수의 배터리 셀(100)은 접착 특성을 갖는 열 전달 물질(400)을 통해 지지 부재(220)에 부착될 수 있다. 또한, 복수의 배터리 셀(100)이 적층되는 상태가 열 전달 물질(400)에 의해 유지될 수 있다. 방열 그리스, 열 전도성 접착제 및 상변화 물질 중 적어도 하나가 열 전달 물질(400)로서 사용될 수 있다. 이 경우, 복수의 배터리 셀(100)에서 발생된 열은 열 전달 물질(400)을 통해 지지 부재(220)에 전달된 다음, 히트 싱크(300)로 전달될 수 있다. 열 전달 물질(400)은 수지 재질로 이루어져 복수의 배터리 셀(100)의 표면에 밀착될 수 있으므로, 복수의 배터리 셀(100)에서 발생된 열을 원활하게 흡수하여, 지지 부재(220)로 전달할 수 있다.
지지 부재(220)는 강성 및 원활한 열 전달을 확보하기 위해 금속 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 지지 부재(220)는 강성 및 원활한 열 전달과 함께 경량화를 확보하기 위해 알루미늄으로 이루어지는 것이 바람직하다.
도 6에 도시된 바와 같이, 지지 부재(220)에는 복수의 관통홀(225)이 형성될 수 있다. 복수의 관통홀(225) 각각은 원형, 다각형 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 복수의 관통홀(225)은 복수의 배터리 셀(100)과 지지 부재(220) 사이의 접촉 저항을 줄이는 역할을 할 수 있다.
복수의 관통홀(225)의 내부는 열 전달 물질(400)로 채워질 수 있다. 열 전달 물질(400)은 관통홀(225)을 통하여 복수의 배터리 셀(100) 및 히트 싱크(300)와 접촉할 수 있다. 따라서, 복수의 배터리 셀(100)에서 발생한 열이 열 전달 물질(400)을 통해 히트 싱크(300)로 전달될 수 있다.
이와 같이, 지지 부재(220)에 복수의 관통홀(225)이 형성되고 복수의 관통홀(225)이 열 전달 물질(400)로 채워짐으로써, 복수의 배터리 셀(100)에서 발생한 열이 지지 부재(220) 및 관통홀(225) 내의 열 전달 물질(400)을 통하여 외부로 원활하게 방출될 수 있다.
따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 배터리 셀(100)과 지지 부재(220) 사이에 열 전달 물질(400)이 개재되지 않은 경우에도, 복수의 배터리 셀(100)에서 발생한 열을 지지 부재(220) 및 관통홀(225) 내의 열 전달 물질(400)을 통하여 외부로 원활하게 방출할 수 있다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 배터리 셀(100)과 지지 부재(220) 사이에, 열 전달 물질(400)이 지지 부재(220)의 복수의 관통홀(225) 내의 열 전달 물질(400)과 연결되게 구비될 수 있다. 이 경우, 지지 부재(220)의 복수의 관통홀(225)이 열 전달 물질(400)로 채워짐에 따라 열 전달 효율이 상승하기 때문에, 복수의 배터리 셀(100)과 지지 부재(220) 사이에 개재되는 열 전달 물질(400)의 양을 줄일 수 있다. 따라서, 열 전달 물질(400)의 양이 줄어든 만큼, 배터리 모듈(10)의 중량을 줄일 수 있고, 열 전달 물질(400)의 사용에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.
한편, 지지 부재(220)에 형성되는 복수의 관통홀(225)은, 서로 일정한 간격으로 배치될 수 있으나, 복수의 배터리 셀(100)이 배치되는 영역에서의 온도 분포를 고려하여, 복수의 관통홀(225)이 적절한 패턴으로 분포되는 것이 바람직하다.
도 7에 도시된 바와 같이, 배터리 모듈(10) 내에서의 복수의 배터리 셀(100)의 온도는 전체적으로 균일하지 않고, 온도가 상대적으로 높은 고온 영역과, 온도가 상대적으로 낮은 저온 영역과, 고온 영역과 저온 영역 사이에서 온도 구배를 갖는(온도가 점진적으로 변화하는) 중간 영역이 존재한다.
따라서, 고온 영역에 해당하는 지지 부재(220)의 부분에서는 열이 외부로 원활하게 방출될 수 있도록, 나머지 부분에 비하여 복수의 관통홀(225)을 보다 작은 간격으로 배열하는 것(즉, 보다 많은 수의 관통홀(225)을 치밀하게 배열하는 것)이 바람직하다. 그리고, 저온 영역에 해당하는 지지 부재(220)의 부분에서는, 나머지 부분에 비하여, 복수의 관통홀(225)을 보다 큰 간격으로 배열하는 것(즉, 보다 적은 수의 관통홀(225)을 배열하는 것)이 바람직하다. 그리고, 중간 영역에 해당하는 지지 부재(220)의 부분에서는 복수의 관통홀(225) 사이의 간격이 고온 영역으로부터 저온 영역을 향하는 방향으로 점진적으로 증가하는 것(즉, 복수의 관통홀(225)의 개수가 고온 영역으로부터 저온 영역을 향하는 방향으로 점진적으로 감소하는 것)이 바람직하다.
이와 같이, 복수의 배터리 셀(100)의 온도 분포를 기준으로, 복수의 배터리 셀(100)이 배치되는 영역이 복수의 온도 영역으로 구분되고, 복수의 관통홀(225)의 간격이 복수의 온도 영역에 따라 다르게 설정됨으로써, 복수의 배터리 셀(100)에서 발생하는 열을 보다 효율적으로 방출할 수 있다. 특히, 저온 영역에 해당하는 지지 부재(220)의 부분에는 복수의 관통홀(225)을 보다 큰 간격으로(적은 개수로) 형성할 수 있으므로, 복수의 배터리 셀(100)이 배치되는 영역 전체에 대해 복수의 관통홀(225)을 서로 일정한 간격으로 형성하는 경우에 비해, 복수의 관통홀(225)의 개수를 줄일 수 있다. 따라서, 복수의 관통홀(225)을 지지 부재(220)에 가공하고 복수의 관통홀(225)을 열 전달 물질(400)로 충전하는 데에 요구되는 공수 및 시간을 줄일 수 있다. 또한, 복수의 관통홀(225)을 충전하는 데에 필요한 열 전달 물질(400)의 양을 줄일 수 있어, 열 전달 물질(400)의 사용에 소요되는 비용을 줄일 수 있다.
한편, 히트 싱크(300)는 복수의 배터리 셀(100)에 대향하는 지지 부재(220)의 일면에 반대하는 지지 부재(220)의 타면과 접촉한다. 히트 싱크(300)의 내부에는 냉각 유로(310)가 형성된다. 냉각 유로(310)의 내부에는 복수의 배터리 셀(100)을 냉각하기 위한 냉매가 유동할 수 있다. 냉매는 냉각용 가스 또는 냉각수일 수 있다. 복수의 배터리 셀(100)에서 발생된 열은 지지 부재(220)로 전달된 다음, 히트 싱크(300)로 전달되어, 히트 싱크(300)의 냉각 유로(310)에서 유동하는 냉매에 흡수될 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따르면, 복수의 배터리 셀(100)과 인접하며 히트 싱크(300)와 접촉하는 지지 부재(220)에 복수의 관통홀(225)이 형성되고, 복수의 관통홀(225)이 열 전달 물질(400)로 채워짐으로써, 복수의 배터리 셀(100)에서 발생되는 열이 복수의 관통홀(225) 내의 열 전달 물질(400)을 통하여 히트 싱크(300)로 원활하게 방출될 수 있다. 따라서, 복수의 배터리 셀(100)과 지지 부재(220) 사이에 별도의 열 전달 물질(400)을 개재할 필요가 없거나 복수의 배터리 셀(100)과 지지 부재(220) 사이에 열 전달 물질(400)이 개재되는 경우에도 열 전달 물질(400)의 양을 줄일 수 있으므로, 배터리 모듈(10)의 중량을 줄일 수 있고, 열 전달 물질(400)의 사용에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 복수의 배터리 셀(100)의 온도 분포를 기준으로, 복수의 배터리 셀(100)이 배치되는 영역이 복수의 온도 영역으로 구분되고, 복수의 관통홀(225)의 간격이 복수의 온도 영역에 따라 다르게 설정된다. 따라서, 복수의 배터리 셀(100)에서 발생하는 열을 보다 효율적으로 방출할 수 있으며, 특히, 저온 영역에 해당하는 부분에서의 관통홀(225)의 수를 줄여 관통홀(225)을 형성하고 관통홀(225)을 열 전달 물질(400)로 충전하는 데에 요구되는 공수 및 시간을 줄일 수 있다.
이하, 도 8 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 모듈에 대하여 설명한다. 전술한 제1 실시예의 구성 요소와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 모듈(10)은 복수의 배터리 셀(100)과 지지 부재(220) 사이에 배치되는 방열 패드(500)를 더 포함할 수 있다.
*방열 패드(500)는 열 전도성 및 완충 특성을 갖는 재료로 이루어지는 것이 바람직하다.
도 9에 도시된 바와 같이, 복수의 배터리 셀(100)은 방열 패드(500)에 직접적으로 접촉될 수 있다. 이 경우, 복수의 배터리 셀(100)에서 발생된 열은 방열 패드(500)에 직접적으로 전달된 다음, 지지 부재(220)를 통해 히트 싱크(300)로 전달될 수 있다.
다른 예로서, 도 10에 도시된 바와 같이, 복수의 배터리 셀(100)과 방열 패드(500) 사이에는 열 전달 물질(400)이 개재될 수 있다. 이 경우, 복수의 배터리 셀(100)에서 발생된 열이 열 전달 물질(400)을 통해 방열 패드(500)로 전달된 다음, 지지 부재(220)를 통해 히트 싱크(300)로 전달될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 방열 패드(500)에는 복수의 관통홀(525)이 형성될 수 있다. 방열 패드(500)의 복수의 관통홀(525)은 지지 부재(220)의 복수의 관통홀(225)에 대응하는 위치에 형성될 수 있다. 복수의 관통홀(525) 각각은 원형, 다각형 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 복수의 관통홀(525) 내부는 열 전달 물질(400)로 채워질 수 있다. 열 전달 물질(400)은 관통홀(525)을 통하여 복수의 배터리 셀(100), 지지 부재(220), 및 지지 부재(220)의 관통홀(225) 내의 열 전달 물질(400)과 접촉할 수 있다. 따라서, 복수의 배터리 셀(100)에서 발생한 열이 열 전달 물질(400)을 통해 지지 부재(220)로 전달될 수 있다.
따라서, 도 9에 도시된 바와 같이, 복수의 배터리 셀(100)과 방열 패드(500) 사이에 별도의 열 전달 물질(400)이 개재되지 않은 경우에도, 복수의 배터리 셀(100)에서 발생한 열이 방열 패드(500), 방열 패드(500)의 관통홀(525) 내의 열 전달 물질(400), 지지 부재(220), 지지 부재(220)의 관통홀(225) 내의 열 전달 물질(400)을 통해 외부로 원활하게 방출될 수 있다.
또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 복수의 배터리 셀(100)과 방열 패드(500) 사이에는, 열 전달 물질(400)이 방열 패드(500)의 복수의 관통홀(525) 내의 열 전달 물질(400)과 연결되게 구비될 수 있다. 이 경우, 방열 패드(500)의 복수의 관통홀(525)이 열 전달 물질(400)로 채워짐에 따라 열 전달 효율이 상승하기 때문에, 복수의 배터리 셀(100)과 방열 패드(500) 사이에 개재되는 열 전달 물질(400)의 양을 줄일 수 있다. 따라서, 열 전달 물질(400)의 양이 줄어든 만큼, 배터리 모듈(10)의 중량을 줄일 수 있고, 열 전달 물질(400)의 사용에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.
한편, 복수의 배터리 셀(100)이 배치되는 영역 전체의 온도 분포를 고려하여, 복수의 관통홀(525)이 방열 패드(500)에 적절하게 분포되는 것이 바람직하다. 방열 패드(500)의 복수의 관통홀(525)의 간격 및 분포 패턴은 지지 부재(220)에 형성되는 복수의 관통홀(225)의 간격 및 분포 패턴과 유사하거나 동일할 수 있다. 따라서, 방열 패드(500)의 관통홀(525) 내의 열 전달 물질(400)이 지지 부재(220)의 관통홀(225) 내의 열 전달 물질(400)과 연결될 수 있어, 복수의 배터리 셀(100)에서 발생된 열이 방열 패드(500)의 관통홀(525) 내의 열 전달 물질(400) 및 지지 부재(220)의 관통홀(225) 내의 열 전달 물질(400)을 통해 외부로 원활하게 방출될 수 있다.
이에 따라, 복수의 배터리 셀(100)의 온도 분포를 기준으로, 복수의 배터리 셀(100)이 배치되는 영역이 복수의 온도 영역으로 구분되고, 복수의 관통홀(525)의 간격이 복수의 온도 영역에 따라 다르게 설정됨으로써, 복수의 배터리 셀(100)에서 발생하는 열을 보다 효율적으로 방출할 수 있다. 특히, 저온 영역에 해당하는 방열 패드(500)의 부분에는 복수의 관통홀(525)을 보다 큰 간격으로(적은 개수로) 형성할 수 있으므로, 복수의 배터리 셀(100)이 배치되는 영역 전체에 대해 복수의 관통홀(525)을 서로 일정한 간격으로 형성하는 경우에 비해, 복수의 관통홀(525)을 방열 패드(500)에 가공하고 복수의 관통홀(525)을 열 전달 물질(400)로 충전하는 데에 요구되는 공수 및 시간을 줄일 수 있다. 또한, 복수의 관통홀(525)을 채우는 데에 필요한 열 전달 물질(400)의 양을 줄일 수 있어, 열 전달 물질(400)의 사용에 소요되는 비용을 줄일 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따르면, 복수의 배터리 셀(100)과 지지 부재(220) 사이에 방열 패드(500)가 구비되고, 방열 패드(500)에 복수의 관통홀(525)이 형성되며, 복수의 관통홀(525)이 열 전달 물질(400)로 채워짐으로써, 복수의 배터리 셀(100)에서 발생되는 열이 방열 패드(500)의 관통홀(525) 내의 열 전달 물질(400) 및 지지 부재(220)의 관통홀(225) 내의 열 전달 물질(400)을 통해 외부로 원활하게 방출될 수 있다. 따라서, 복수의 배터리 셀(100)과 방열 패드(500) 사이에 별도의 열 전달 물질(400)을 개재할 필요가 없거나 복수의 배터리 셀(100)과 방열 패드(500) 사이에 열 전달 물질(400)이 개재되는 경우에도 열 전달 물질(400)의 양을 줄일 수 있으므로, 배터리 모듈(10)의 중량을 줄일 수 있고, 열 전달 물질(400)의 사용에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 복수의 배터리 셀(100)의 온도 분포를 기준으로, 복수의 배터리 셀(100)이 배치되는 영역이 복수의 온도 영역으로 구분되고, 복수의 관통홀(525)의 간격이 복수의 온도 영역에 따라 다르게 설정된다. 따라서, 복수의 배터리 셀(100)에서 발생하는 열을 보다 효율적으로 방출할 수 있으며, 저온 영역에 해당하는 부분에서의 관통홀(525)의 수를 줄여 관통홀(525)을 형성하고 관통홀(525)을 열 전달 물질(400)로 충전하는 데에 요구되는 공수 및 시간을 줄일 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예가 예시적으로 설명되었으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경될 수 있다.
(부호의 설명)
100: 배터리 셀
200: 하우징
300: 히트 싱크
400: 열 전달 물질
500: 방열 패드
본 발명의 실시예에 따르면, 복수의 배터리 셀과 인접하며 히트 싱크와 접촉하는 지지 부재에 복수의 관통홀을 형성하고, 복수의 관통홀이 열 전달 물질로 채워짐으로써, 복수의 배터리 셀에서 발생되는 열이 복수의 관통홀 내의 열 전달 물질을 통하여 히트 싱크로 원활하게 방출될 수 있다. 따라서, 복수의 배터리 셀과 지지 부재 사이에 별도의 열 전달 물질을 개재할 필요가 없거나 복수의 배터리 셀과 지지 부재 사이에 열 전달 물질이 개재되는 경우에도 열 전달 물질의 양을 줄일 수 있으므로, 배터리 모듈의 중량을 줄일 수 있고, 열 전달 물질의 사용에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 복수의 배터리 셀의 온도 분포를 기준으로, 복수의 배터리 셀이 배치되는 영역이 복수의 온도 영역으로 구분되고, 복수의 관통홀의 간격이 복수의 온도 영역에 따라 다르게 설정된다. 따라서, 복수의 배터리 셀에서 발생하는 열을 보다 효율적으로 방출할 수 있으며, 특히, 저온 영역에 해당하는 부분에서의 관통홀의 수를 줄여 관통홀을 형성하는 데에 요구되는 공수 및 시간을 줄일 수 있다.

Claims (10)

  1. 서로 적층된 복수의 배터리 셀;
    상기 복수의 배터리 셀을 수용하며, 상기 복수의 배터리 셀을 지지하는 지지 부재를 포함하는 하우징; 및
    상기 지지 부재에 접촉하도록 구성되는 히트 싱크를 포함하며,
    상기 지지 부재에는 복수의 관통홀이 형성되고, 상기 복수의 관통홀은 열 전달 물질로 채워지는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 배터리 셀의 온도 분포를 기준으로 상기 복수의 배터리 셀이 배치되는 영역이 복수의 온도 영역으로 구분되고,
    상기 지지 부재에 형성되는 복수의 관통홀의 간격은 상기 복수의 온도 영역에 따라 다르게 설정되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 복수의 온도 영역은 고온 영역, 저온 영역, 상기 고온 영역과 상기 저온 영역 사이의 중간 영역을 포함하고,
    상기 중간 영역에 대응하는 상기 지지 부재의 부분에서의 복수의 관통홀 사이의 간격은 상기 고온 영역으로부터 상기 저온 영역을 향하는 방향으로 점진적으로 증가하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 배터리 셀과 상기 지지 부재 사이에는 상기 지지 부재의 복수의 관통홀 내의 열 전달 물질과 연결되도록 열 전달 물질이 개재되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 배터리 셀과 상기 지지 부재 사이에 배치되는 방열 패드를 더 포함하고,
    상기 방열 패드에는 복수의 관통홀이 형성되고, 상기 방열 패드의 복수의 관통홀은 열 전달 물질로 채워지는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 방열 패드의 복수의 관통홀은 상기 지지 부재의 복수의 관통홀에 대응하는 위치에 형성되며, 상기 방열 패드의 복수의 관통홀 내의 열 전달 물질과 상기 지지 부재의 복수의 관통홀 내의 열 전달 물질은 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 복수의 배터리 셀의 온도 분포를 기준으로 상기 복수의 배터리 셀이 배치되는 영역이 복수의 온도 영역으로 구분되고,
    상기 방열 패드에 형성되는 복수의 관통홀의 간격은 상기 복수의 온도 영역에 따라 다르게 설정되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 복수의 온도 영역은 고온 영역, 저온 영역, 상기 고온 영역과 상기 저온 영역 사이의 중간 영역을 포함하고,
    상기 중간 영역에 대응하는 상기 방열 패드의 부분에서의 복수의 관통홀 사이의 간격은 상기 고온 영역으로부터 상기 저온 영역을 향하는 방향으로 점진적으로 증가하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  9. 청구항 5에 있어서,
    상기 복수의 배터리 셀과 상기 방열 패드 사이에는 상기 방열 패드의 복수의 관통홀 내의 열 전달 물질과 연결되도록 열 전달 물질이 개재되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  10. 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 따른 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩.
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