KR100998845B1 - 방열특성의 전지모듈, 열교환 부재 및 이를 이용하는 중대형 전지팩 - Google Patents

방열특성의 전지모듈, 열교환 부재 및 이를 이용하는 중대형 전지팩 Download PDF

Info

Publication number
KR100998845B1
KR100998845B1 KR1020070114034A KR20070114034A KR100998845B1 KR 100998845 B1 KR100998845 B1 KR 100998845B1 KR 1020070114034 A KR1020070114034 A KR 1020070114034A KR 20070114034 A KR20070114034 A KR 20070114034A KR 100998845 B1 KR100998845 B1 KR 100998845B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat exchange
battery
battery module
battery cell
plate
Prior art date
Application number
KR1020070114034A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090047927A (ko
Inventor
윤희수
시니치 지누시
이진규
강달모
윤종문
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020070114034A priority Critical patent/KR100998845B1/ko
Publication of KR20090047927A publication Critical patent/KR20090047927A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100998845B1 publication Critical patent/KR100998845B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/613Cooling or keeping cold
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L1/00Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • B60L1/003Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to auxiliary motors, e.g. for pumps, compressors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/21Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having the same nominal voltage
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/26Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by cooling
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4207Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625Vehicles
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/647Prismatic or flat cells, e.g. pouch cells
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/651Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by parameters specified by a numeric value or mathematical formula, e.g. ratios, sizes or concentrations
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6551Surfaces specially adapted for heat dissipation or radiation, e.g. fins or coatings
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554Rods or plates
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554Rods or plates
    • H01M10/6555Rods or plates arranged between the cells
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567Liquids
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/116Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/116Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material
    • H01M50/124Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material having a layered structure
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543Terminals
    • H01M50/552Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • H01M50/557Plate-shaped terminals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/54Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/545Temperature
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/24Alkaline accumulators
    • H01M10/30Nickel accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/34Gastight accumulators
    • H01M10/345Gastight metal hydride accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/42Grouping of primary cells into batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Abstract

본 발명은 둘 또는 그 이상의 판상형 전지셀들이 순차적으로 적층되어 있는 전지모듈로서, 상기 판상형 전지셀은 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 전지케이스에 양극/분리막/음극 구조의 전극조립체가 내장되어 있고, 다수의 열교환 플레이트와 상기 열교환 플레이트들을 일체로 연결하는 프레임으로 구성된 열교환 부재가 전지셀 적층체의 일측에 부가되어 있어서, 충방전시 전지셀로부터 발생한 열이 상기 열교환 부재를 통해 제거되는 구조로 이루어진 전지모듈을 제공한다.

Description

방열특성의 전지모듈, 열교환 부재 및 이를 이용하는 중대형 전지팩 {Battery Module of Heat Dissipation Property, Heat Exchange Member, and Large or Middle-sized Battery Pack Employed with the Same}
본 발명은 우수한 방열 특성의 전지모듈 및 열교환 부재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 둘 또는 그 이상의 판상형 전지셀들이 순차적으로 적층되어 있는 전지모듈로서, 상기 판상형 전지셀은 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 전지케이스에 양극/분리막/음극 구조의 전극조립체가 내장되어 있고, 다수의 열교환 플레이트와 상기 열교환 플레이트들을 일체로 연결하는 프레임으로 구성된 열교환 부재가 전지셀 적층체의 일측에 부가되어 있는 구조로 이루어진 전지모듈에 관한 것이다.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요의 증가로, 이차전지의 수요 또한 급격히 증가하고 있으며, 그 중에서도 에너지 밀도와 작동전압이 높고 보존과 수명 특성이 우수한 리튬 이차전지는 각종 모바일 기기는 물론 다양한 전자제품의 에너지원으로 널리 사용되고 있다.
이차전지는 외부 및 내부의 구조적 특징에 따라 대략 원통형 전지, 각형 전지 및 파우치형 전지로 분류되며, 그 중에서도 높은 집적도로 적층될 수 있고, 길이 대비 작은 폭을 가진 각형 전지와 파우치형 전지가 특히 주목받고 있다.
또한, 이차전지는, 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등의 에너지원으로서도 주목받고 있다. 따라서, 이차전지를 사용하는 어플리케이션의 종류는 이차전지의 장점으로 인해 매우 다양화되고 있으며, 향후에는 지금보다도 많은 분야와 제품들에 이차전지가 적용될 것으로 예상된다.
이와 같이 이차전지의 적용 분야와 제품들이 다양화됨에 따라, 전지의 종류 또한 그에 알맞은 출력과 용량을 제공할 수 있도록 다양화되고 있다. 더불어, 당해 분야 및 제품들에 적용되는 전지들은 소형 경량화가 강력히 요구되고 있다.
예를 들어, 휴대폰, PDA, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터 등과 같은 소형 모바일 기기들은 해당 제품들의 소형 경박화 경향에 따라 그에 상응하도록 디바이스 1 대당 하나 또는 두서너 개의 소형 경량의 전지셀들이 사용되고 있다. 반면에, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등과 같은 중대형 디바이스들은 고출력 대용량의 필요성으로 인해, 다수의 전지셀을 전기적으로 연결한 전지모듈(또는 "전지팩"으로 칭하기도 함)이 사용되고 있는데, 전지모듈의 크기와 중량은 당해 중대형 디바이스 등의 수용 공간 및 출력 등에 직접적인 관련성이 있으므로, 제조업체들은 가능한 한 소형이면서 경량의 전지모듈을 제조하려고 노력하고 있다.
한편, 전지모듈의 대용량화를 위해 전지셀들을 연결하여 적층하는 경우가 늘 어남에 따라, 전지셀의 방열 문제가 심각하게 대두되고 있다. 리튬 이차전지는 충방전시 열이 발생하는 바, 이러한 열이 효과적으로 제거되지 못하고 축적되는 경우, 전지의 열화가 초래되고 안전성도 크게 훼손될 수 있다. 특히, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등의 전원과 같이 고속 충방전 특성이 요구되는 전지에서는 순간적으로 고출력을 제공하는 과정에서 많은 발열이 수반된다.
또한, 상기 전지모듈에 널리 사용되는 파우치형 전지셀의 라미네이트형 전지케이스는 열전도성이 낮은 고분자 물질로 표면이 코팅되어 있으므로, 전지셀 전체의 온도를 효과적으로 냉각시키기 어려운 실정이다.
이와 관련하여, 예를 들어, 일본 특허출원공개 제2001-297741호에는 각각의 전지 사이에 열전도성이 우수한 금속 집열판을 개재하고, 집열판에 부착되어 있는 열파이프를 전지팩 케이스의 외면에 설치되어 있는 방열부재와 연결하여 전지팩 내부의 열을 방출하는 구조에 대한 기술을 개시하고 있다. 그러나, 상기 구조의 전지팩은 열파이프와 방열부재를 연결하는 부위의 단면적이 작으므로 전지팩 케이스 내부의 열을 방열부재로 효율적으로 전달하지 못하는 문제점이 있다.
따라서, 이러한 문제점을 근본적으로 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 전지모듈을 구성하는 전지셀 적층체의 일측에 다수의 열교환 플레이트들이 일체로 연결되어 있는 열교환 부재를 위치시키는 경우, 전지모듈의 두께를 증가시키지 않거나 이를 최소화시키면서 전지셀의 온도를 효과적으로 제어할 수 있음을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
따라서, 본 발명에 따른 전지모듈은, 둘 또는 그 이상의 판상형 전지셀들이 순차적으로 적층되어 있는 전지모듈로서, 상기 판상형 전지셀은 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 전지케이스에 양극/분리막/음극 구조의 전극조립체가 내장되어 있고, 다수의 열교환 플레이트와 상기 열교환 플레이트들을 일체로 연결하는 프레임으로 구성된 열교환 부재가 전지셀 적층체의 일측에 부가되어 있어서, 충방전시 전지셀로부터 발생한 열이 상기 열교환 부재를 통해 제거되는 구조로 이루어져 있다.
일반적으로, 전지모듈은 열교환 매체 유로의 형성을 위해 전지셀들을 소정의 거리만큼 이격된 상태로 적층하여 구성하고, 이러한 이격된 공간으로 공기를 유동('공냉식')시켜 전지셀들의 과열을 방지하고 있으나, 충분한 방열 효과는 얻고 있지 못하는 실정이다. 이에 반해, 본 발명의 전지모듈은 다수의 열교환 플레이트와 프레임으로 구성된 열교환 부재를 전지셀 적층체의 일측에 부가함으로써, 전지 셀들 사이에 이격 공간을 필요로 하지 않거나 매우 작은 이격 공간만으로도, 상기와 같은 공냉식보다 높은 효율성으로 전지셀 적층체의 냉각을 수행할 수 있으므로, 전지모듈의 방열 효율성을 극대화할 수 있다.
즉, 본 발명의 전지모듈은 열교환 부재가 전지셀 적층체의 일측에 부가된 구조로 이루어져 있어서, 전지의 충방전시 양극 활물질과 음극 활물질 사이에서 이온의 흡장/방출 반응시 발생되는 발열을 상기 열교환 부재에서 흡수하여 외부로 방출할 수 있다.
본 발명에서 상기 전지셀은 충방전이 가능한 이차전지라면 특별히 제한되는 것은 아니고, 예를 들어, 리튬 이차전지, 니켈-수소(Ni-MH) 이차전지, 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 이차전지 등을 들 수 있으며, 그 중에서도 중량 대비 고출력을 제공하는 리튬 이차전지가 바람직하게 사용될 수 있다.
리튬 이차전지는 형태에 따라 원통형 전지, 각형 전지, 파우치형 전지 등으로 구분되는데, 그 중 본 발명의 전지셀은 외주면 단부 부위에 열융착에 의한 실링부가 형성되어 있는 전지에 바람직하게 적용될 수 있다. 하나의 바람직한 예에서, 본 발명의 전지셀은 열융착을 위한 내부 수지층, 차단성 금속층, 및 우수한 내구성의 외부 수지층을 포함하는 라미네이트 시트의 전지케이스에 전극조립체가 내장되어 있는 가벼운 중량의 파우치형 전지일 수 있다.
하나의 바람직한 예로서, 상기 열교환 플레이트들은 그것의 적어도 일부가 적층 전지셀들의 사이에 개재될 수 있다. 즉, 상기 열교환 플레이트들의 일부가 전지셀들 사이에 밀착된 상태로 개재됨으로써, 전지셀에서 발생한 열을 열교환 플 레이트에서 흡수하여 프레임으로 통해 외부로 방출할 수 있다.
상기 열교환 플레이트의 크기가 너무 크면 전지모듈의 중량 또는 부피가 증가하고, 반대로 너무 작으면 방열 효과가 감소하므로 바람직하지 않다. 따라서 열교환 플레이트의 크기는 전지셀들의 열을 효과적으로 흡수하여 배출할 수 있는 적정한 크기로 이루어지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 열교환 플레이트들의 적어도 일부가 적층된 전지셀들 사이에 개재되는 구조에서, 상기 열교환 플레이트의 폭은 전지셀의 폭을 기준으로 50 내지 100%의 크기로 이루어져 있어서, 전지모듈의 크기 증가를 유발하지 않으면서 소망하는 냉각을 수행할 수 있다.
바람직하게는, 상기 프레임에 열교환 매체의 유동을 위한 하나 또는 둘 이상의 열교환 매체 유로가 형성될 수 있다. 예를 들어, 프레임에 물 등과 같은 액상 열교환 매체의 유동을 위한 열교환 매체 유로를 형성함으로써, 앞에서 설명한 바와 같은 공냉식 구조에 비해 높은 신뢰성으로 우수한 냉각 효과를 발휘할 수 있다.
경우에 따라서는, 상기 전지셀에서 전극단자가 형성되어 있지 않은 전지케이스 실링부의 적어도 일부 부위가 다른 실링부에 대해 상대적으로 길게 연장되어 있고, 열교환 부재는 상기 연장 실링부 상에 위치하는 구조로 이루어질 수 있다.
전지모듈의 구성을 위해 상호 밀착 방식 또는 인접 방식으로 적층되어 있는 전지셀들의 경우, 상호 근접한 구조로 인해 전지셀 본체로부터 발생한 열이 외부로 발산되기 용이하지 않다. 반면에, 이러한 적층 구조에서, 전지셀의 실링부는 상호 근접되지 않는 바, 상기와 같은 연장 실링부 구조 및 열교환 부재가 실링부 상에 위치한 구조는 전지셀 본체에서 발생한 열을 이러한 실링부 및 열교환 부재를 통해 효과적으로 발산할 수 있다.
상기와 같은 구조의 달성을 위해, 하나의 바람직한 예에서, 상기 열교환 부재의 프레임에는 전지셀의 연장 실링부가 삽입되기 위한 슬릿이 추가로 형성될 수 있다. 이러한 구조에서, 상기 열교환 부재의 열교환 플레이트는 필요에 따라 전지셀들 사이에 개재되거나 전지셀 적층체에 대향하는 방향으로 위치할 수 있다.
즉, 하나의 바람직한 예로서, 상기 전지셀의 연장 실링부는 열교환 부재의 슬릿에 삽입되고, 상기 열교환 부재의 열교환 플레이트는 전지셀들 사이에 개재되어 있어서, 전지셀들의 적층면에서 발생하는 열을 용이하게 흡수할 수 있다.
또 다른 바람직한 예로서, 상기 전지셀의 연장 실링부는 열교환 부재의 슬릿에 삽입되고, 상기 열교환 부재의 열교환 플레이트는 전지셀 적층체에 대향하는 방향으로 위치할 수 있다.
상기 구조에서, 전지셀의 방열을 더욱 촉진하기 위해, 상기 열교환 플레이트는 연장 실링부와 접하는 구조로 형성될 수 있다. 즉, 연장 실링부가 열교환 플레이트와 접한 상태를 이룸으로써, 전지셀 본체로부터 연장 실링부로 전달된 열이 다시 열교환 플레이트로 전도되어 용이하게 외부로 방출될 수 있다.
상기 열교환 부재는 열전도성이 우수한 소재라면 특별히 제한되지는 않으나, 바람직하게는, 열전도성과 기계적 강도가 다른 소재들에 비해 높은 금속 소재 또는 카본 소재로 이루어질 수 있다.
본 발명은 또한, 다수의 판상형 전지셀들로 이루어진 전지모듈의 방열을 위한 부재로서,
(a) 둘 또는 그 이상의 열교환 플레이트들; 및
(b) 상기 열교환 플레이트들의 일측을 상호 연결하고, 열교환 플레이트 연결부위 사이에 전지셀의 실링부가 삽입될 수 있는 슬릿이 형성되어 있으며, 열교환 매체의 유동을 위한 하나 또는 그 이상의 열교환 매체 유로가 형성되어 있는 프레임;
을 포함하는 것으로 구성되어 있는 열교환 부재를 제공한다.
상기 열교환 부재는 구조 자체가 당업계에서 신규한 부재로서, 앞서 설명한 바와 같은 다양한 장착 방식에 의해, 전지모듈의 크기 증가를 유발하지 않거나 이를 최소화하면서 높은 냉각 효율성을 발휘할 수 있다.
한편, 중대형 전지팩의 경우 고출력 대용량의 성능 확보를 위해 다수의 전지셀들이 적층되어 사용되는 바, 이러한 전지팩을 구성하는 전지모듈들은 안전성의 확보를 위해 더욱 높은 방열 효율성이 요구된다.
따라서, 본 발명은 상기 전지모듈을 소망하는 출력 및 용량에 따라 조합하여 제조되는 중대형 전지팩을 제공한다. 이러한 중대형 전지팩은 고출력, 대용량의 전기가 요구되고, 장시간의 사용이 보장되어야 하며, 진동, 충격 등과 같은 많은 외력이 가해지는 디바이스의 동력원으로서 전기자동차 또는 하이브리드 전기자동차의 전원으로 사용되는 것이 바람직하다.
중대형 전지팩의 구체적인 구조 및 제조방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 관한 설명을 생략한다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 1에는 판상형 전지셀의 모식도가 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 판상형 전지셀(100)은 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 전지케이스(110)에 내장된 양극/분리막/음극 구조의 전극조립체(도시하지 않음)로 구성되어 있고, 전지케이스(110)의 상부와 하부에 전극조립체와 전기적으로 연결된 양극단자(120)와 음극단자(130)가 외부로 돌출되어 있다.
도 2에는 일측 실링부가 연장된 판상형 전지셀의 모식도가 도시되어 있다.
도 2를 참조하면, 판상형 전지셀(200)의 실링부들 중 전극단자들(120, 130)이 형성되지 않은 일측의 실링부(140)는 타측의 실링부(도면의 간소화를 위해 도시하지 않음)보다 길게 전지케이스(110)의 외부로 연장되어 있다. 연장 실링부(140)는 하기 도 3에서와 같이 프레임(420)의 슬릿(422)에 삽입 및 고정된다.
도 3에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지모듈의 일측에 열교환 부재를 부가한 구조의 모식도가 도시되어 있고, 도 4에는 도 3의 평면 모식도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 전지모듈(500)은 다수의 전지셀들(200)이 순차적으로 적층된 전지셀 적층체(300)의 일측에 열교환 부재(400)가 부가되어 있는 구조로 이루어져 있다.
열교환 부재(400)는 다수의 열교환 플레이트들(410), 및 열교환 플레이트들(410)의 일측을 상호 연결하는 프레임(420)으로 구성되고, 각각의 전지셀들(200)의 연장 실링부들(140)은 프레임(420)에 형성되어 있는 슬릿들(422)을 관통하여 외부로 돌출되어 있다.
열교환 플레이트들(410)은 전지셀(200)의 폭(W)보다 작은 폭(w)의 크기를 가지면서 전지셀들(200) 사이에 개재되어 있지만, 전지셀(200)의 본체에 밀착되어 있어서, 전지셀(200) 본체에서 발생한 열이 열교환 플레이트(410)로 전도되면서 높은 방열 효과를 발휘할 수 있다. 열교환 플레이트들(410)이 개재된 부위를 제외한 전지셀들(200) 사이의 공간(310)은 상당히 작지만 공기의 유동을 위한 유로로 사용될 수도 있다.
또한, 프레임(420)의 슬릿들(422) 사이에 물과 같은 액상 열교환 매체의 유동을 위한 열교환 매체 유로(424)가 형성되어 있어서, 열교환 플레이트(410)로부터 전달된 열을 높은 신뢰성과 우수한 냉각 효율성으로 제거할 수 있다.
도 5에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지모듈의 일측에 열교환 부재를 부가한 구조의 모식도가 도시되어 있고, 도 6에는 도 5의 평면 모식도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 전지셀(200)의 연장 실링부(140)는 프레임(420)의 슬릿(422)을 관통하여 프레임(420)의 외부로 돌출되어 있고, 열교환 부재(400)의 열교환 플레이트들(410)은 프레임(420)을 기준으로 전지셀 적층체(300)에 대향하는 방향(바깥쪽 방향)에 위치하고 있다. 상기 구조에서, 전지모듈(502)을 구성하는 전지셀들(200)은 공기의 유동을 위해 소정의 이격 간격(D)을 가지고 적층되어 있다.
도 6의 변형예로서 도 7에는 열교환 부재(400)의 열교환 플레이트(410)와 전지셀(200)의 연장 실링부(140)가 접해있는 구조로 이루어져 있는 전지모듈(503)이 도시되어 있다.
연장 실링부(140)가 열교환 플레이트(410)와 접한 상태를 이룸으로써, 전지셀(200) 본체로부터 연장 실링부(140)로 전달된 열이 열교환 플레이트(410)으로 직접 전도되어, 높은 열 전도율에 의해 더욱 용이하게 외부로 방출될 수 있다.
도 8에는 도 5의 열교환 부재를 확대한 구조의 모식도가 도시되어 있다.
도 8을 참조하면, 열교환 부재(400)는 다수의 열교환 플레이트들(410), 및 열교환 플레이트들(410)의 일측을 연결하고 있는 프레임(420)으로 이루어져 있다. 또한, 프레임(420)에는 도 5의 연장 실링부들(140)을 삽입하기 위한 슬릿들(422)이 직육면체 형상으로 프레임(420)의 높이(H)와 동일하게 형성되어 있고, 물의 유동을 위한 열교환 매체 유로(424)가 프레임(420)의 슬릿들(422) 사이에 프레임(420)의 길이(L) 방향으로 형성되어 있다.
이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지모듈은 전지의 방열을 촉진하기 위한 열교환 부재가 전지셀 적층체의 일측에 부가되어 있고, 전지셀의 연장 실링부가 열교환 부재와 연결된 구조로 이루어져 있으므로, 전지셀에서 발생한 열을 효과적으로 외부로 방출할 수 있다.
또한, 프레임 부재에 형성된 열교환 매체 유로에 수냉식 냉각방법을 추가함으로써 전지셀의 방열을 더욱 촉진시킬 수 있다. 이러한 높은 방열 효율성은 전지셀 내부의 온도를 균일하게 제어하여, 궁극적으로 전지셀의 수명 및 안전성을 크게 향상시킬 수 있다.
도 1은 판상형 전지셀의 모식도이다;
도 2는 일측 실링부가 연장된 판상형 전지셀의 모식도이다;
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지모듈의 일측에 열교환 부재를 부가한 구조의 모식도이다;
도 4는 도 3의 평면 모식도이다;
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지모듈의 일측에 열교환 부재를 부가한 구조의 모식도이다;
도 6은 도 5의 평면 모식도이다;
도 7은 도 6의 변형예에 대한 평면 모식도이다;
도 8은 도 5의 열교환 부재를 확대한 구조의 모식도이다.

Claims (13)

  1. 둘 또는 그 이상의 판상형 전지셀들이 순차적으로 적층되어 있는 전지모듈로서, 상기 판상형 전지셀은 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 전지케이스에 양극/분리막/음극 구조의 전극조립체가 내장되어 있고, 다수의 열교환 플레이트와 상기 열교환 플레이트들을 일체로 연결하는 프레임으로 구성된 열교환 부재가 전지셀 적층체의 일측에 부가되어 있어서, 충방전시 전지셀로부터 발생한 열이 상기 열교환 부재를 통해 제거되며, 상기 열교환 플레이트의 폭은 전지셀의 폭을 기준으로 50 내지 100%의 크기인 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 라미네이트 시트는 열융착되는 내부 수지층, 차단성 금속층, 및 내구성을 가진 외부 수지층을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 열교환 플레이트들은 그것의 적어도 일부가 적층 전지셀들의 사이에 개재되는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 프레임에는 열교환 매체의 유동을 위한 하나 또는 둘 이상의 열교환 매체 유로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀에서 전극단자가 형성되어 있지 않은 전지케이스 실링부의 적어도 일부 부위는 다른 실링부에 대해 상대적으로 길게 연장되어 있고, 상기 열교환 부재는 상기 연장 실링부 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 열교환 부재의 프레임에는 전지셀의 연장 실링부를 삽입하기 위한 슬릿이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 전지셀의 연장 실링부는 열교환 부재의 슬릿에 삽입되고, 상기 열교환 부재의 열교환 플레이트는 전지셀들 사이에 개재되는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 전지셀의 연장 실링부는 열교환 부재의 슬릿에 삽입되고, 상기 열교환 부재의 열교환 플레이트는 전지셀 적층체에 대향하는 방향으로 위치하는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 열교환 플레이트는 연장 실링부와 접하고 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 열교환 부재는 금속 소재 또는 카본 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  12. 다수의 판상형 전지셀들로 이루어진 전지모듈의 방열을 위한 부재로서,
    (a) 둘 또는 그 이상의 열교환 플레이트들; 및
    (b) 상기 열교환 플레이트들의 일측을 상호 연결하고, 열교환 플레이트 연결부위 사이에 전지셀의 실링부가 삽입될 수 있는 슬릿이 형성되어 있으며, 열교환 매체의 유동을 위한 하나 또는 그 이상의 열교환 매체 유로가 형성되어 있는 프레임;
    을 포함하는 것으로 구성되어 있고, 상기 열교환 플레이트의 폭은 열교환 부재가 장착될 전지셀의 폭을 기준으로 50 내지 100%의 크기인 것을 특징으로 하는 열교환 부재.
  13. 제 1 항 내지 제 3 항 및 제 5 항 내지 제 11 항 중 어느 하나에 따른 전지모듈을 소망하는 출력 및 용량에 따라 조합하여 제조되는 전지팩으로서, 상기 전지팩은 전기자동차 또는 하이브리드 전기자동차의 전원으로 사용되는 것을 특징으로 하는 중대형 전지팩.
KR1020070114034A 2007-11-09 2007-11-09 방열특성의 전지모듈, 열교환 부재 및 이를 이용하는 중대형 전지팩 KR100998845B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070114034A KR100998845B1 (ko) 2007-11-09 2007-11-09 방열특성의 전지모듈, 열교환 부재 및 이를 이용하는 중대형 전지팩

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070114034A KR100998845B1 (ko) 2007-11-09 2007-11-09 방열특성의 전지모듈, 열교환 부재 및 이를 이용하는 중대형 전지팩
PCT/KR2008/006253 WO2009061090A1 (en) 2007-11-09 2008-10-22 Battery module of excellent heat dissipation property and heat exchange member
CN2008801153420A CN101855748B (zh) 2007-11-09 2008-10-22 具有优异散热性能的电池模块和换热构件
JP2010532996A JP5143909B2 (ja) 2007-11-09 2008-10-22 放熱特性が優れたバッテリーモジュール及び熱交換部材
US12/742,011 US8609271B2 (en) 2007-11-09 2008-10-22 Battery module of excellent heat dissipation property and heat exchange member
EP08846348.4A EP2212938B1 (en) 2007-11-09 2008-10-22 Battery module of excellent heat dissipation property and heat exchange member
US14/038,316 US9385404B2 (en) 2007-11-09 2013-09-26 Battery module of excellent heat dissipation property and heat exchange member

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090047927A KR20090047927A (ko) 2009-05-13
KR100998845B1 true KR100998845B1 (ko) 2010-12-08

Family

ID=40625938

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070114034A KR100998845B1 (ko) 2007-11-09 2007-11-09 방열특성의 전지모듈, 열교환 부재 및 이를 이용하는 중대형 전지팩

Country Status (6)

Country Link
US (2) US8609271B2 (ko)
EP (1) EP2212938B1 (ko)
JP (1) JP5143909B2 (ko)
KR (1) KR100998845B1 (ko)
CN (1) CN101855748B (ko)
WO (1) WO2009061090A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018117654A1 (ko) * 2016-12-20 2018-06-28 에스케이이노베이션 주식회사 파우치형 이차 전지 및 이의 제조 방법

Families Citing this family (51)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9113577B2 (en) * 2001-11-27 2015-08-18 Thermotek, Inc. Method and system for automotive battery cooling
KR100998845B1 (ko) * 2007-11-09 2010-12-08 주식회사 엘지화학 방열특성의 전지모듈, 열교환 부재 및 이를 이용하는 중대형 전지팩
US20100136405A1 (en) * 2008-04-02 2010-06-03 Karl Johnson Battery pack with optimized mechanical, electrical, and thermal management
WO2009124222A2 (en) * 2008-04-02 2009-10-08 Mission Motor Company System and method of integrated thermal management for a multi-cell battery pack
JP5450981B2 (ja) * 2008-05-16 2014-03-26 Necエナジーデバイス株式会社 単電池および電池パック
US8316976B2 (en) * 2008-11-20 2012-11-27 Mission Motor Company Frame for a ride-on vehicle having a plurality of battery packs
JP5540070B2 (ja) * 2009-04-01 2014-07-02 エルジー・ケム・リミテッド 電池モジュール及び電池パック
KR101071537B1 (ko) 2009-09-17 2011-10-10 주식회사 엘지화학 신규한 구조의 방열부재를 포함하는 전지모듈 및 중대형 전지팩
DE102009052254A1 (de) * 2009-11-06 2011-05-12 Behr Gmbh & Co. Kg Energiespeichervorrichtung
KR20120103610A (ko) * 2009-11-09 2012-09-19 에네르델, 인코포레이티드 구조 및 열 관리 부품
KR101218751B1 (ko) * 2010-01-06 2013-01-07 주식회사 엘지화학 냉각 효율성이 향상된 중대형 전지팩
KR101073010B1 (ko) 2010-04-19 2011-10-12 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
US8312954B2 (en) 2010-04-22 2012-11-20 Mission Motor Company Frame for a two wheeled electric vehicle
CA3053807A1 (en) * 2010-10-29 2012-05-03 Dana Canada Corporation Heat exchanger and battery unit structure for cooling thermally conductive batteries
WO2012067432A2 (ko) * 2010-11-17 2012-05-24 (주)엘지하우시스 방열과 발열 기능을 가지는 전지 조립체
US8432696B2 (en) * 2010-12-01 2013-04-30 Apple Inc. Using a battery pack to facilitate thermal transfer in a portable electronic device
KR101305229B1 (ko) * 2010-12-28 2013-09-12 주식회사 엘지화학 외장부재와 방열부재를 포함하는 단위모듈 및 이를 포함하는 전지모듈
JP2014507760A (ja) * 2011-01-26 2014-03-27 エルジー ケム. エルティーディ. 組立効率の良い冷却部材及びそれを用いたバッテリーモジュール
US8828576B2 (en) * 2011-03-11 2014-09-09 GM Global Technology Operations LLC Prismatic cell with integrated cooling plate
CN107946689B (zh) 2011-04-15 2021-01-22 Cps科技控股有限公司 具有外部热管理系统的电池系统
KR101261736B1 (ko) 2011-06-13 2013-05-07 로베르트 보쉬 게엠베하 배터리 팩
KR101288121B1 (ko) * 2011-08-24 2013-07-19 삼성에스디아이 주식회사 이차전지 및 이차전지 모듈
DE202011052087U1 (de) * 2011-11-24 2013-02-25 Rehau Ag + Co. Rahmen und System zum Halten und Temperieren einer Batteriezelle
CN103165952A (zh) * 2011-12-09 2013-06-19 乐荣工业股份有限公司 可从内部直接导热到外部进行散热的锂电池芯
US20130164578A1 (en) * 2011-12-21 2013-06-27 Edward Thomas Sweet Battery module
KR101470066B1 (ko) * 2012-03-22 2014-12-08 현대자동차주식회사 배터리 셀 모듈용 열 제어 플레이트 및 이를 갖는 배터리 셀 모듈
KR101971512B1 (ko) * 2012-05-04 2019-04-23 에스케이이노베이션 주식회사 배터리 모듈 및 그 제조 방법
KR101987778B1 (ko) * 2012-05-11 2019-06-11 에스케이이노베이션 주식회사 냉각 유로 관통형 이차전지모듈
KR20130133585A (ko) * 2012-05-29 2013-12-09 삼성에스디아이 주식회사 파우치형 이차전지
KR101571774B1 (ko) 2012-06-12 2015-11-25 주식회사 엘지화학 냉각 효율성이 향상된 전지셀
KR101547814B1 (ko) * 2012-07-12 2015-08-27 주식회사 엘지화학 간접 공냉 구조를 포함하는 전지모듈
KR102002350B1 (ko) 2012-07-19 2019-07-23 에스케이이노베이션 주식회사 전지모듈 어셈블리
KR20150033551A (ko) * 2013-09-24 2015-04-01 주식회사 엘지화학 삽입형 bms 어셈블리를 포함하는 전지팩
US9593894B2 (en) * 2013-12-20 2017-03-14 GM Global Technology Operations LLC Thermal interface material and related systems and methods
US9296310B2 (en) * 2014-03-18 2016-03-29 Ford Global Technologies, Llc Traction battery thermal management system
JP6123746B2 (ja) * 2014-07-11 2017-05-10 株式会社デンソー 組電池
US10199695B2 (en) 2014-08-18 2019-02-05 Johnson Controls Technology Company Battery module with restrained battery cells utilizing a heat exchanger
JP6529276B2 (ja) * 2015-02-18 2019-06-12 キヤノン株式会社 撮像装置
KR101679982B1 (ko) * 2015-09-14 2016-11-25 현대자동차주식회사 배터리 장치
US10084217B2 (en) * 2016-02-16 2018-09-25 Lg Chem, Ltd. Battery system
CN108886185A (zh) * 2016-03-29 2018-11-23 阿莫绿色技术有限公司 散热盒及利用其的电动汽车用电池组
CN105846011B (zh) * 2016-04-11 2018-07-06 江苏科技大学 一种适用于软包装锂离子电池的局部冷却电池模块
KR102051108B1 (ko) * 2016-06-13 2019-12-02 주식회사 엘지화학 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩, 자동차
US10632857B2 (en) 2016-08-17 2020-04-28 Shape Corp. Battery support and protection structure for a vehicle
DE112017005160T5 (de) * 2016-10-12 2019-07-25 Denso Corporation Verdampfer
US10930978B2 (en) 2017-01-27 2021-02-23 Ford Global Technologies, Llc Multifunctional ion pouch battery cell frame
WO2018213306A1 (en) 2017-05-16 2018-11-22 Shape Corp. Vehicle battery tray having tub-based component
WO2018213475A1 (en) 2017-05-16 2018-11-22 Shape Corp. Polarized battery tray for a vehicle
US10700323B2 (en) 2017-08-23 2020-06-30 Ford Global Technologies, Llc Apparatus for directed vent gas expulsion in battery cells
US10446819B2 (en) 2017-09-27 2019-10-15 Ford Global Technologies, Llc Apparatus and method for directed vent gas expulsion in battery cells
US10661646B2 (en) 2017-10-04 2020-05-26 Shape Corp. Battery tray floor assembly for electric vehicles

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3451142B2 (ja) * 1994-11-18 2003-09-29 本田技研工業株式会社 温度制御機構を備えたバッテリ組立体
JPH09288996A (ja) * 1996-04-23 1997-11-04 Sumitomo Electric Ind Ltd 非水電解質電池
US6087036A (en) 1997-07-25 2000-07-11 3M Innovative Properties Company Thermal management system and method for a solid-state energy storing device
JP4079572B2 (ja) 2000-04-14 2008-04-23 住友軽金属工業株式会社 電池パック
JP3845273B2 (ja) * 2000-10-13 2006-11-15 昭和電工パッケージング株式会社 電子部品ケース用包材
JP3848190B2 (ja) * 2002-03-19 2006-11-22 日産ディーゼル工業株式会社 電気二重層キャパシタ
EP1492135B1 (en) * 2002-03-19 2011-10-26 Nissan Diesel Motor Co., Ltd. Electric double-layer capacitor
JP4114415B2 (ja) * 2002-06-28 2008-07-09 日産自動車株式会社 電極積層型電池の冷却装置
CN1768443A (zh) * 2003-03-31 2006-05-03 Neclamilion能源株式会社 用于层叠电池的散热部件及其制造方法
JP4913333B2 (ja) 2003-06-13 2012-04-11 古河電気工業株式会社 ヒートシンクおよび均一な冷却方法
US20050026014A1 (en) * 2003-07-31 2005-02-03 Michael Fogaing Polymer batteries having thermal exchange apparatus
JP4553100B2 (ja) * 2003-08-01 2010-09-29 日本電気株式会社 扁平型二次電池および組電池
JP4078553B2 (ja) * 2003-10-21 2008-04-23 新神戸電機株式会社 車両用リチウム電池モジュール
KR100667943B1 (ko) 2005-01-26 2007-01-11 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 모듈
JP2006245414A (ja) * 2005-03-04 2006-09-14 Japan Radio Co Ltd 電気二重層キャパシタ装置
KR20060102851A (ko) 2005-03-25 2006-09-28 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 모듈
DE602006000126T2 (de) * 2005-03-25 2008-07-03 Samsung SDI Co., Ltd., Suwon Batteriemodul
KR100648698B1 (ko) 2005-03-25 2006-11-23 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 모듈
JP2007066647A (ja) 2005-08-30 2007-03-15 Toyota Motor Corp 電池冷却構造および電池モジュール
KR100932227B1 (ko) * 2005-09-02 2009-12-16 주식회사 엘지화학 이차전지 및 이를 포함하는 전지모듈
US20080299452A1 (en) * 2007-05-31 2008-12-04 Densei-Lambda K.K. Battery pack
DE102007063190B4 (de) 2007-08-06 2013-08-29 Daimler Ag Batterie, bestehend aus mehreren Einzelzellen, insbesondere für einen Hybridantrieb
KR100998845B1 (ko) * 2007-11-09 2010-12-08 주식회사 엘지화학 방열특성의 전지모듈, 열교환 부재 및 이를 이용하는 중대형 전지팩

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018117654A1 (ko) * 2016-12-20 2018-06-28 에스케이이노베이션 주식회사 파우치형 이차 전지 및 이의 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN101855748B (zh) 2013-04-10
EP2212938A1 (en) 2010-08-04
US20140030561A1 (en) 2014-01-30
EP2212938A4 (en) 2013-07-03
JP5143909B2 (ja) 2013-02-13
CN101855748A (zh) 2010-10-06
WO2009061090A1 (en) 2009-05-14
US9385404B2 (en) 2016-07-05
KR20090047927A (ko) 2009-05-13
US20100330408A1 (en) 2010-12-30
US8609271B2 (en) 2013-12-17
EP2212938B1 (en) 2015-09-30
JP2011503794A (ja) 2011-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9484592B2 (en) Battery module having structure of improved stability and high cooling efficiency
JP5795816B2 (ja) 弾性押圧部材を有するセルカートリッジ、およびセルカートリッジを備えるセルモジュール
KR101307992B1 (ko) 높은 효율성의 냉각 구조를 포함하는 전지모듈
KR101865995B1 (ko) 배터리 모듈
US10020549B2 (en) Battery module with novel structure
KR101359905B1 (ko) 조립 생산성이 향상된 냉각부재와 이를 포함하는 전지모듈
US10283822B2 (en) Battery module assembly
US10283744B2 (en) Battery module and battery pack
JP5782113B2 (ja) 新規な構造の冷却部材及びその冷却部材を用いるバッテリーモジュール
JP5889418B2 (ja) 信頼性が向上した電池モジュールアセンブリ及びこれを含む中大型電池パック
US9203064B2 (en) Battery module having excellent heat dissipation ability and battery pack employed with the same
US10632848B2 (en) Battery module of improved safety
KR101560561B1 (ko) 콤팩트한 구조와 우수한 방열 특성의 전지모듈 및 그것을 포함하는 중대형 전지팩
JP6090711B2 (ja) 2次電池及び電池モジュール
JP5816323B2 (ja) 改善された溶接信頼性を有するバッテリーモジュールとこれを採用したバッテリーパック
EP2479836B1 (en) Battery module and medium or large battery pack including a heat-dissipating member having a novel structure
US8323819B2 (en) Battery module of improved cooling efficiency
JP5577459B2 (ja) コンパクト構造及び優れた安定性を有する冷却部材、並びにそれを有するバッテリーモジュール
US8679669B2 (en) Battery module with excellent cooling efficiency and compact structure and middle or large-sized battery pack
US9735451B2 (en) Battery module having temperature sensor and battery pack employed with the same
US8911896B2 (en) Battery pack
KR101233318B1 (ko) 전지 모듈
US8722224B2 (en) Middle or large-sized battery pack of improved cooling efficiency
EP1834365B1 (en) Process for preparation of secondary battery module
EP2416431B1 (en) Battery module having flexibility in design structure of module and medium to large sized battery pack including the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131018

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141017

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150923

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160928

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170919

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181016

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191016

Year of fee payment: 10