KR101186176B1 - 이차전지 어셈블리 - Google Patents

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KR101186176B1
KR101186176B1 KR1020120036179A KR20120036179A KR101186176B1 KR 101186176 B1 KR101186176 B1 KR 101186176B1 KR 1020120036179 A KR1020120036179 A KR 1020120036179A KR 20120036179 A KR20120036179 A KR 20120036179A KR 101186176 B1 KR101186176 B1 KR 101186176B1
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이성식
권택만
조은상
박종만
임종대
이명헌
이진우
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Abstract

본 발명은 이차전지 어셈블리에 관한 것으로서, 전원이 충전되는 전지셀모듈; 상기 전지셀모듈에 인접하거나 밀착되고, 액상의 냉각물질이 내부로 공급되거나 충전되며, 전원이 방전되면서 발생되는 상기 전지셀모듈의 열을 흡열하여 전도하는 전도부재; 및 상기 전도부재의 일부분을 노출시킨 상태로 상기 전도부재 및 상기 전지셀모듈을 진공상태로 밀봉하는 밀봉부재;를 포함하며, 상기 전도부재가 상기 밀봉부재에 의해 상기 전지셀모듈과 일체를 이룸으로써 용이하게 방열할 수 있는 효과가 있다.

Description

이차전지 어셈블리 {SECONDARY BATTERY ASSEMBLY}
본 발명은 충전된 전원을 전기차나 산업용 기기에 제공하는 이차전지 어셈블리에 관한 것이다.
일반적으로 전기차나 산업용 기기에 전원을 제공하는 이차전지 어셈블리는 핸드폰이나 노트북용의 소형 배터리와 달리 중대형 배터리로 분류된다. 중대형 이차전지 어셈블리는 충전된 전원의 사용시 즉, 방전시 고열이 발생한다. 그러므로 중대형 이차전지 어셈블리는 내구성 및 화재예방 또는 안정적인 방전을 위해 방열이 필수적이다.
한편, 일반적인 중대형 이차전지 어셈블리는 도 1에 도시된 바와 같이 비닐(460)에 밀봉된 상태로 제공되는 단자(T)를 갖는 전제셀모듈(410)을 상기 비닐(460)에서 꺼낸 후 다른 전지셀모듈(410)들과 함께 셀모듈케이스(441) 및 카트리지패널(443)로 구성된 카트리지(440)에 밀착상태(적층이나 중첩상태)로 고정됨에 따라 하나의 세트로 구성된다. 이렇게, 세트로 구성된 이차전지 어셈블리(400)는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 전지셀모듈(410)에 냉매파이프(450)가 밀착설치된 후 전자기기나 전기자동차 또는 하이브리드 자동차에 설치된다. 이때, 상기 냉매파이프(450)는 도 2에 도시된 바와 같이 냉각판(420)이 밀착상태로 설치될 수 있다. 따라서, 상기 전지셀모듈(410)은 사용중 발생되는 열이 상기 냉매파이프(450) 및 상기 냉각판(420)에 의해 냉각된다.
그러나, 이러한 중대형 이차전지 어셈블리는 상기 전지셀모듈(410)에 상기 냉매파이프(450)를 설치하려면 도 2에 도시된 바와 같이 상기 전지셀모듈(410)의 테두리에 상기 냉매파이프(450)를 밀착상태로 고정하여야 하므로 설치가 까다로울 뿐만 아니라 설치시간이 과도하게 소요된다. 특히, 상기 전지셀모듈(410)이 다수로 구성되어 밀착(적층이나 중첩)되므로 다수의 상기 비닐(460)을 개봉하여야 하는 불편함도 있다.
그리고, 설치불량 또는 장기간 사용에 의해 상기 냉매파이프(450)가 누수될 우려가 있으며, 이로 인하여 쇼트나 쇼트에 의한 화재의 위험이 있다.
한편, 전술한 도 2는 한국 특허청에 특허출원되어 공개된 특허공개 제10-2011-59353호(명칭: 자동차)에 개시된 이차전지 어셈블리의 사시도이다.
KR 20-2011-59363
본 발명의 목적은, 액상의 냉각물질이 충전되어 전지셀모듈을 냉각시키는 냉각부재가 진공압에 의해 전지셀모듈에 일체적으로 설치되고, 설치상태 그대로 전지셀모듈과 사용될 수 있으며, 냉각부재가 밀봉부재를 통해 전지셀모듈에 밀봉상태로 설치되는 이차전지 어셈블리를 제공하기 위함이다.
특히, 냉각부재에서 냉각물질이 누수될 경우에도 냉각물질이 밀봉부재에 의해 방수되어 냉각물질이 다른 전지셀모듈로 전달되는 것을 방지할 수 있는 이차전지 어셈블리를 제공하기 위함이다.
또, 냉각부재에 냉각물질이 지속적으로 공급되거나 작동유체가 충전되어 냉각효율을 향상시킬 수 있는 이차전지 어셈블리를 제공하기 위함이 다른 목적이다.
또한, 밀봉부재에 금속성분이 마련되어 금속성분에 의해 전지셀모듈의 열을 냉각부재에 용이하게 전이시킬 수 있으며, 이에 더하여 전술한 밀봉부재가 이중으로 구성되어 수밀성을 향상시킬 수 있는 이차전지 어셈블리를 제공하기 위함이 다른 목적이다.
아울러, 냉각부재에 전술한 냉각물질을 공급하는 부재가 마련되어 냉각물질을 냉각부재에 순환시키거나 냉각물질로 냉각부재를 냉각시킬 수 있으며, 더 나아가 복수의 냉각부재에 냉각물질을 공급하거나 복수의 냉각부재를 동시에 냉각시킬 수 있는 이차전지 어셈블리를 제공하기 위함이 또 다른 목적이다.
상기 본 발명의 목적은, 전원이 충전되는 전지셀모듈; 상기 전지셀모듈에 인접하거나 밀착되고, 액상의 냉각물질이 내부로 공급되거나 충전되며, 전원이 방전되면서 발생되는 상기 전지셀모듈의 열을 흡열하여 전도하는 전도부재; 및 상기 전도부재의 일부분을 노출시킨 상태로 상기 전도부재 및 상기 전지셀모듈을 진공상태로 밀봉하는 밀봉부재;를 포함하는 이차전지 어셈블리에 의해 달성된다.
상기 전도부재는 예컨대, 상기 밀봉부재에 내장되어 상기 전지셀모듈의 테두리에 설치되고, 상기 냉각물질을 이루는 냉각수가 공급되는 냉각파이프나 상기 냉각물질을 이루는 작동유체가 실링상태로 충전된 히트파이프로 구성될 수 있다.
상기 밀봉부재는 예컨대, 비닐이나 상기 전지셀모듈의 열을 상기 전도부재에 전달하는 도전성 금속재가 코팅되거나 부착 또는 증착된 메탈라이즈드 비닐 또는 사방이 밀봉되는 금속성 박막재 중 적어도 어느 하나로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 밀봉부재는 상기 전지셀모듈을 밀봉하는 1차 밀봉부재; 및
상기 1차 밀봉부재로 밀봉된 상기 전지셀모듈의 열이 전도되는 상기 전도부재를 밀봉하는 2차 밀봉부재;를 포함하여 구성될 수도 있다.이때, 상기 전도부재는 상기 2차 밀봉부재가 진공상태로 밀봉됨에 따라 상기 1차 밀봉부재에 밀착되어 1차 밀봉부재를 통해 상기 전지셀모듈의 외측에 밀착된다.
상기 1차 밀봉부재 및 2차 밀봉부재는 적어도 어느 하나가 은박이 코팅되거나 부착 또는 증착된 메탈라이즈드 비닐로 구성된다.
상기 밀봉부재의 외부로 노출된 상기 전도부재의 일부분과 연결되고, 외부에서 공급되는 냉기를 상기 전도부재에 흡열된 열과 열교환시켜서 상기 전도부재를 냉각시키는 익스체인저;를 더 포함한다.
상기 익스체인저는 상기 전도부재의 노출된 일부분이 삽입되어 결합되고, 상기 냉각물질을 구성하는 냉각수가 충전되어 상기 전도부재에 충전된 냉각수를 공급하거나, 충전된 냉각수로 상기 전도부재의 열을 냉각시키는 냉각수자켓으로 구성될 수 있다.
상기 냉각수자켓은 다수의 상기 전도부재가 결합되도록, 상기 전도부재의 일부분이 결합되는 결합공이 복수로 마련되고, 상기 결합공들을 통해 냉각수를 분산시켜서 다수의 상기 전도부재로 공급할 수 있다.
상기와 같은 본 발명은 전지셀모듈 및 액상의 냉각물질이 충전되거나 공급되는 전도부재가 밀봉부재에 의해 진공상태로 밀봉됨에 따라 전지셀모듈 및 전도부재를 일체화시켜서 제공할 수 있고, 이로 인하여 또 다른 일체화된 전지셀모듈 및 전도부재를 그대로 적층(밀착)시켜서 사용이 가능하므로 전도부재를 설치하기 위한 종래의 냉매파이프 설치공정을 생략할 수 있다.
특히, 전도부재에서 액상의 냉각물질이 누수될 경우에도 냉각물질이 밀봉부재에 의해 방수되므로 냉각물질이 다른 전지셀모듈로 전달되는 것을 방지할 수 있으며, 이로 인하여 전지셀모듈의 쇼트나 쇼트에 의한 화재를 예방할 수 있는 이차전지 어셈블리를 제공하기 위함이다.
또, 전도부재가 냉각파이프로 구성될 경우 냉각물질이 지속적으로 공급되면서 순환하므로 지속적인 냉각효율을 도모할 수 있으며, 이와 달리 전도부재가 히트파이프로 구성될 경우 전지셀묘듈의 열을 원활하게 냉각시킬 수 있다.
또한, 밀봉부재가 메탈라이즈드 비닐로 구성될 경우 전지셀모듈의 열을 전도부재에 용이하게 전이시킬 수 있으므로 냉각효율을 향상시킬 수 있으며, 이에 더하여 전술한 밀봉부재가 이중으로 구성될 경우 수밀성을 향상시킬 수 있으므로 쇼트나 쇼트에 의한 화재를 더욱 확실하게 예방할 수 있을 뿐만 아니라, 제공되는 전지셀모듈의 포장상태에 따라 다양한 형태로 전도부재를 전지셀모듈에 고정할 수 있다.
아울러, 익스체인저가 마련될 경우 전도부재가 전지셀모듈의 사용시 발생되는 열을 익스체인저와의 열교환을 통해 방열할 수 있다.
그리고, 냉각수가 충전되는 냉각수자켓으로 익스체인저가 구성될 경우 충전되는 냉각수를 전도부재에 공급하거나 충전된 냉각수로 전도부재를 냉각시킬 수 있으므로 전도부재를 원활하게 냉각시킬 수 있으며, 더 나아가 냉각수자켓에 복수의 결합공이 마련되므로 다수의 전도부재를 동시에 냉각시킬 수 있으며, 이로 인하여 냉각효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 일반적인 이차전지 어셈블리를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 이차전지 어셈블리를 이용한 종래기술에 의한 배터리유닛의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 이차전지 어셈블리의 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 일실시예의 사용상태를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 이차전지 어셈블리의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 이차전지 어셈블리의 단면도이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 이차전지 어셈블리의 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 일실시예의 사용상태를 도시한 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 이차전지 어셈블리는 전원이 충전되는 전지셀모듈(10)과 전도부재(20) 및 밀봉부재(30)를 포함한다.
상기 전지셀모듈(10)은 전원을 충전하고, 단자(T)를 갖는 통상의 부품으로 구성되어 외부에서 공급되는 전원을 충전하거나 충전된 전원을 외부로 방전한다. 이러한 상기 전지셀모듈(10)은 통상의 장치이므로 그 자세한 설명은 생략한다.
상기 전도부재(20)는 상기 전지셀모듈(10)에 인접하거나 밀착되고, 액상의 냉각물질이 내부로 공급되거나 충전되며, 전원이 방전되면서 발생되는 상기 전지셀모듈(10)의 열이 흡열하여 전도한다. 상기 전도부재(20)는 도시된 바와 같이 후술되는 상기 밀봉부재(30)에 내장되어 전지셀모듈(10)의 테두리에 설치된다. 이러한 상기 전도부재(20)는 예컨대, 상기 냉각물질을 이루는 냉각수가 내부로 공급되는 냉각파이프나 상기 냉각물질을 이루는 작동유체가 내부에 실링상태로 충전된 히트파이프로 구성될 수 있다. 즉, 상기 전도부재(20)는 냉각파이프나 히트파이프로 구성될 수 있다. 이때, 히트파이프는 통상의 관체형 히트파이프 또는 통상의 평판형 히트파이프로 구성될 수 있다.
상기 전도부재(20)는 상기 밀봉부재(30)의 내부에서 전지셀모듈(10)의 테두리 양측에 설치될 수 있으나, 이보다는 도시된 바와 같이 상기 밀봉부재(30)의 내부에서 상기 전지셀모듈(10)의 테두리를 따라가면서 설치되는 것이 바람직하다. 하지만, 상기 전도부재(20)는 도시된 바와 달리 상기 전지셀모듈(10)의 상부나 하부에 적층상태(밀착상태)로 배치되어 설치될 수도 있다.
상기 밀봉부재(30)는 상기 전도부재(20) 및 상기 전지셀모듈(10)을 진공상태로 밀봉한다. 이러한 상기 밀봉부재(30)는 폴리머 파우치, 즉 비닐로 구성할 수 있으나, 이보다는 상기 전지셀모듈(10)의 열을 상기 전도부재(20)에 전달하는 도전성 금속재가 코팅되거나 부착 또는 증착된 메탈라이즈드 비닐로 구성하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 밀봉부재(30)는 일반적인 비닐 보다는 열을 전이하는 메탈라이즈드 비닐로 구성되는 것이 바람직하다. 특히, 상기 밀봉부재(30)는 열을 전달하는 은박이 코팅되거나 부착 또는 증착된 알루미나이즈드 비닐로 구성하는 것이 바람직하다.
이와 달리, 상기 밀봉부재(30)는 주머니형태를 이루면서 사방이 밀봉되는 금속성 포일로 구성할 수도 있다. 이러한 포일은 예컨대, 알루미늄이나 동 또는 마그네슘으로 제조될 수 있다. 즉, 포일은 알루미늄이나 동 또는 마그네슘 박막으로 구성될 수 있다. 그리고, 포일은 솔더링이나 브레징 또는 열융착이나 본딩 등과 같은 통상의 접합방식으로 개봉부위가 밀봉된다. 이러한 접합방식은 당업자가 용이하게 이해할 수 있는 내용이므로 그 자세한 설명은 생략하며, 금속성 박막을 접합하는 통상의 방법은 모두 해당될 수 있으므로 전술한 방식에 제한되지 않는다.
상기 밀봉부재(30)는 전술한 비닐이나 메탈라이즈드 비닐 또는 금속성 포일로 한정하지 않는다. 다만, 상기 밀봉부재(30)는 상기 전도부재(20) 및 상기 전지셀모듈(10)을 진공상태로 밀봉할 수 있으면서 박막재로 구성되어 파우치 기능을 수행할 수 있다면 어떠한 것이든 적용이 가능하다. 예를 들면, 상기 밀봉부재(30)는 비닐이나 수밀성을 갖는 소재가 코팅된 종이나 직물로 구성될 수 있으며, 이러한 경우 테이프나 본드로 개봉부위가 밀봉될 수 있다. 이는 하나의 예에 불과하며, 상기 밀봉부재(30)는 상기 전도부재(20) 및 상기 전지셀모듈(10)을 진공상태로 밀봉할 수 있으면서 박막재일 경우 다양한 소재로 구성될 수 있다. 이에 대해서는, 당업자가 용이하게 이해할 수 있는 내용이므로 그 자세한 설명은 생략한다.
여기서, 상기 밀봉부재(30)는 상기 전지셀모듈(10)에 상기 전도부재(20)가 밀착된 후 진공되면서 개방된 단부가 열융착됨에 따라 상기 전도부재(20) 및 상기 전지셀모듈(10)을 진공상태로 밀봉한다. 이때, 상기 전도부재(20)는 일부분을 이루는 단부가 상기 밀봉부재(30)에서 노출된 상태로 다른 부분이 진공압에 의해 상기 전지셀모듈(10)과 견고하게 일체를 이룬다.
한편, 전술한 상기 밀봉부재(30)에 밀봉된 상기 전지셀모듈(10) 및 상기 전도부재(20)는 도 3에 도시된 바와 같이 일체화되어 팩(1)으로 구성되며, 단수로 사용되거나 도 4에 도시된 바와 같이 또 다른 팩(1)들과 밀착(적층이나 중첩)되어 하나의 세트로 구성되어 사용될 수 있다. 즉, 본 발명의 일실시예에 의한 이차전지 어셈블리는 요구되는 전력량에 따라 상기 팩(1)이 단수로 사용될 수 있으며, 이와 달리 다수의 상기 팩(1)들이 세트로 구성되어 사용될 수도 있다.
다른 한편, 본 발명에 의한 일실시예는 도 3에 도시된 바와 같이 익스체인저(40)가 구비될 수 있다. 상기 익스체인저(40)는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 밀봉부재(30)의 외부로 노출된 상기 전도부재(20)의 단부와 연결된다. 이러한 상기 익스체인저(40)는 외부로부터 공급되는 냉기를 상기 전도부재(20)의 흡열된 열과 교환시켜서 상기 전도부재(20)를 냉각시킨다.
상기 익스체인저(40)는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 전도부재(20)의 단부가 삽입되어 결합되고, 냉각수가 충전되어 상기 전도부재(20)에 충전된 냉각수를 공급하거나 충전된 냉각수로 상기 전도부재(20)의 열을 냉각시키는 냉각수자켓(41)으로 구성할 수 있다. 이때, 상기 냉각수자켓(41)은 도 4에 도시된 바와 같이 결합공(41a)이 형성되어 상기 결합공(41a)을 통해 상기 전도부재(20)의 단부가 실링상태로 끼워진다. 즉, 상기 익스체인저(40)는 도시된 바와 같 일측에 상기 전도부재(20)의 단부가 끼워져서 삽입상태로 결합되고, 타측에 냉각수가 공급되는 상기 냉각수 공급파이프(42)가 연결되며, 내부에 냉각수가 충전되는 중공을 갖는 탱크로 구성될 수 있다.
상기 익스체인저(40)는 상기 전도부재(20)가 전술한 냉각수파이프로 구성될 경우, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 냉각수 공급파이프(42)에서 공급되는 냉각수를 상기 전도부재(20)에 공급한다. 따라서, 상기 전도부재(20)는 냉각수가 관류됨에 따라 원활하게 상기 전지셀모듈(10)의 열을 냉각시킨다.
이와 달리, 상기 익스체인저(40)는 상기 전도부재(20)가 전술한 히트파이프로 구성될 경우, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 냉각수 공급파이프(42)에서 공급되는 냉각수를 상기 전도부재(20)에 공급하여 상기 전도부재(20)를 냉각시킨다. 따라서, 상기 전도부재(20)는 상기 익스체인저(40)의 냉각수에 의해 단부에서 내부의 작동유체가 신속하게 응축됨에 따라 원활하게 상기 전지셀모듈(10)의 열을 냉각시킨다.
한편, 상기 익스체인저(40)는 전술한 상기 결합공(41a)이 복수로 구성되어 도 4에 도시된 바와 같이 상기 전도부재(20)가 여러 곳에 결합될 수 있다. 이로 인하여 상기 익스체인저(40)는 여러 곳의 상기 전도부재(20)로 냉각수를 공급하는 매니폴드 역할을 할 수 있다. 즉, 상기 익스체인저(40)는 도시된 바와 같이 상기 전지셀모듈(10)이 복수로 밀착(적층이나 중첩)되어 상기 전도부재(20)가 복수로 구성될 경우 복수로 구성된 상기 전도부재(20)의 단부가 곳곳에 결합된다. 이에 따라서 상기 익스체인저(40)는 충전되는 냉각수를 각각의 상기 전도부재(20)로 공급할 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 일실시예는 상기 전도부재(20)가 상기 전지셀모듈(10)에 적층(밀착)되거나 상기 전지셀모듈(10)의 테두리에 설치된 후 상기 전도부재(20) 및 상기 전지셀모듈(10)이 메탈라이즈드 비닐로 구성된 상기 밀봉부재(30)로 밀봉된다. 이때, 상기 밀봉부재(30)는 상기 전도부재(20)의 단부가 외부로 노출된 상태에서 진공포장된다. 상기 전도부재(20)는 냉각파이프로 구성될 경우 내부가 빈 상태로 상기 밀봉부재(30)에 밀봉되고, 히트파이프로 구성될 경우 내부에 작동유체가 저장된 상태로 실링되어 상기 밀봉부재(30)에 밀봉된다. 이와 같이 상기 전지셀모듈(10) 및 상기 전도부재(20)는 상기 밀봉부재(30)에 의해 밀봉됨으로써 하나의 세트로 구성되어 판매되거나 제공되고, 이러한 세트는 복수로 구성되어 도 4에 도시된 바와 같이 밀착(적층이나 중첩)된 후 미도시된 볼트 등의 체결부재에 의해 일체를 이룬상태로 사용된다.
한편, 상기 익스체인저(40)는 상기 밀봉부재(30)의 외측으로 돌출되는 상기 전도부재(20)의 단부가 패킹등의 미도시된 실링부재에 의해 실링상태로 끼워져서 상기 전도부재(20)의 단부가 내부에 삽입된다. 상기 익스체인저(40)는 상기 냉각수 공급파이프(42)로 공급되어 충전되는 냉각수에 의해 상기 전도부재(20)를 냉각시킨다. 상기 익스체인저(40)는 상기 전도부재(20)가 히트파이프로 구성될 경우 상기 전도부재(20)의 단부를 냉각수로 냉각시키고, 상기 전도부재(20)가 냉각파이프로 구성될 경우 내부에 충전되는 냉각수를 냉각파이프로 공급한다. 이에 의해 상기 전도부재(20)는 상기 전지셀모듈(10)이 발열할 경우 열을 냉각시킨다. 이때, 상기 전도부재(20)는 메탈라이즈드 비닐로 구성된 상기 밀봉부재(30)를 통해 상기 전지셀모듈(10)의 열이 전달된다. 따라서, 상기 전도부재(20)는 상기 밀봉부재(30)의 금속성분에 의해 상기 전지셀모듈(10)의 열이 원활하게 전도된다. 그리고, 상기 전도부재(20)는 상기 밀봉부재(30)의 전도성에 의해 상기 전지셀모듈(10)을 신속하게 냉각시킨다.
한편, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 이차전지 어셈블리의 단면도이다. 이러한 다른 실시예는 모든 구성이 전술한 일실시예와 동일하고, 다만 전술한 상기 전도부재(20)가 도시된 바와 같이 상기 전지셀모듈(10)과 이격상태로 상기 밀봉부재(30)에 의해 진공상태로 밀봉된 것이 그 차이점이다. 따라서, 이러한 차이점만을 설명하면 다음과 같다.
도시된 바와 같이 다른 실시예에 의한 이차전지 어셈블리는 상기 전도부재(20)가 상기 전지셀모듈(10)과 이격된 상태로 배치된 후 상기 밀봉부재(30)에 의해 진공상태로 밀봉된다. 이러한 이차전지 어셈블리는 도시된 바와 같이 상기 전도부재(20)가 상기 전지셀모듈(10)과 이격된다. 따라서, 상기 전도부재(20)는 상기 전지셀모듈(10)과 이격된 상태로 상기 밀봉부재(30)를 통해 상기 전지셀모듈(10)의 열이 전달되므로 상기 전지셀모듈(10)과 이격된 상태로 내부의 냉각수나 작동유체를 통해 상기 전지셀모듈(10)을 냉각시킨다. 이때, 상기 밀봉부재(30)는 상기 전도부재(20)의 냉기를 상기 전지셀모듈(10)에 전달하여 상기 전지셀모듈(10)을 냉각시킨다.
이러한 다른 실시예에 의한 이차전지 어셈블리는 상기 전도부재(20)가 상기 전지셀모듈(10)과 이격되므로 상기 전지셀모듈(10)의 냉각시 발생되는 응축수가 상기 전지셀모듈(10)로 유입되지 않는다. 따라서, 상기 전지셀모듈(10)은 응축수로 인한 쇼트나 쇼트에 의한 화재가 확실하게 방지된다.
한편, 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 이차전지 어셈블리의 단면도이다. 이러한 또 다른 실시예는 모든 구성이 전술한 일실시예와 동일하고, 다만 전술한 상기 밀봉부재(30)가 복수로 구성된 것이 그 차이점이다. 따라서, 이러한 차이점만을 설명하면 다음과 같다.
도시된 바와 같이 또 다른 실시예에 의한 이차전지 어셈블리는 상기 밀봉부재(30)가 1차 밀봉부재(32) 및 2차 밀봉부재(34)로 구성된다. 상기 1차 밀봉부재(32)나 상기 2차 밀봉부재(34)는 적어도 어느 하나가 전술한 메탈라이즈드 비닐로 구성된다. 이러한 상기 밀봉부재(30)는 상기 전지셀모듈(10)에 밀착되어 상기 전지셀뮤듈(10)의 열이 용이하게 전도되도록, 상기 1차 밀봉부재(32)가 메탈라이즈드 비닐로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 1차 밀봉부재(32)는 도시된 바와 같이 상기 전지셀모듈(10)을 진공상태로 밀봉한다. 상기 전도부재(20)는 도시된 바와 같이 상기 1차 밀봉부재(32)의 외측에 설치되어 상기 전지셀모듈(10)의 열을 전달받는다.
상기 2차 밀봉부재(34)는 상기 전지셀모듈(10)이 내장된 상기 1차 밀봉부재(32) 및 상기 전도부재(20)를 진공상태로 밀봉하여 하나의 세트로 만든다. 이때, 상기 전도부재(20)는 진공압에 의해 상기 전지셀모듈(10)이 밀봉된 상기 1차 밀봉부재(32)에 밀착된다. 따라서, 상기 전도부재(20)는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 1차 밀봉부재(32)를 통해 상기 전지셀모듈(10)의 외측에 밀착되며, 이로 인하여 상기 전지셀모듈(10)의 발열시 발생되는 상기 전지셀모듈(10)의 열이 상기 1차 밀봉부재(32)를 통해 용이하게 전달된다.
한편, 전술한 바와 같이 상기 2차 밀봉부재(34)에 의해 하나의 세트로 구성된 상기 전지셀모듈(10)과 상기 1차 밀봉부재(32) 및 상기 전도부재(20)는 전술한 도 4에 도시된 바와 같이 다른 세트들과 밀착(적층이나 중첩)되어 사용될 수 있다.
그리고, 상기 전도부재(20)는 전술한 상기 익스체인저(40)에 연결되어 상기 익스체인저(40)의 냉각수에 의해 열교환되면서 상기 전지셀모듈(10)을 냉각시킬 수 있다.
이러한 바와 같은 또 다른 실시예는 상기 전도부재(20)가 전술한 상기 익스체인저(40)에 연결되고, 상기 1차 밀봉부재(32)나 2차 밀봉부재(34)를 통해 상기 전지셀모듈(10)의 열이 전달되므로 상기 전지셀모듈(10)의 열을 냉각시킨다. 이러한 다른 실시예는 상기 1차 밀봉부재(32)로 밀봉되어 제조된 상기 전지셀모듈(10)에 상기 2차 밀봉부재(34)를 통해 상기 전도부재(20)를 용이하게 설치할 수 있으며, 상기 전지셀모듈(10)의 열을 용이하게 냉각할 수 있다. 그리고, 상기 전지셀모듈(10)이 상기 1차 밀봉부재(32)로 밀봉되므로 상기 전도부재(20)가 누수되어도 냉각물질이 유입되지 않으며, 이에 더하여 상기 전도부재(20)에서 누수된 냉각물질이 상기 2차 밀봉부재(34)에 의해 외부로 누출되지 않는다.
상기한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하므로, 본 발명의 적용 범위는 이와 같은 것에 한정되지 않으며, 동일 사상의 범주내에서 적절한 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명의 실시예에 나타난 각 구성 요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있으므로, 이러한 형상 및 구조의 변형은 첨부된 본 발명의 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
10: 전지셀모듈 20: 전도부재 30: 밀봉부재
32: 1차 밀봉부재 34: 2차 밀봉부재
40: 익스체인저 41: 냉각수자켓
42: 냉각수 공급파이프

Claims (5)

  1. 전원이 충전되는 전지셀모듈;
    상기 전지셀모듈에 인접하거나 밀착되고, 액상의 냉각물질이 내부로 공급되거나 충전되며, 전원이 방전되면서 발생되는 상기 전지셀모듈의 열을 흡열하여 전도하는 전도부재; 및
    상기 전도부재의 일부분을 노출시킨 상태로 상기 전도부재 및 상기 전지셀모듈을 진공상태로 밀봉하는 밀봉부재;를 포함하고,
    상기 전도부재는 상기 밀봉부재에 내장되어 상기 전지셀모듈의 테두리에 설치되고, 상기 냉각물질을 이루는 냉각수가 공급되는 냉각파이프나 상기 냉각물질을 이루는 작동유체가 실링상태로 충전된 히트파이프;로 구성되며,
    상기 밀봉부재는 비닐이나 상기 전지셀모듈의 열을 상기 전도부재에 전달하는 도전성 금속재가 코팅되거나 부착 또는 증착된 메탈라이즈드 비닐 또는 사방이 밀봉되는 금속성 박막재 중 적어도 어느 하나로 구성되고,
    상기 밀봉부재는,
    상기 전지셀모듈을 밀봉하는 1차 밀봉부재; 및
    상기 1차 밀봉부재로 밀봉된 상기 전지셀모듈의 열이 전도되는 상기 전도부재를 밀봉하는 2차 밀봉부재;를 포함하며,
    상기 전도부재는,
    상기 2차 밀봉부재가 진공상태로 밀봉됨에 따라 상기 1차 밀봉부재에 밀착되어 1차 밀봉부재를 통해 상기 전지셀모듈의 외측에 밀착되고, 냉각수가 공급되는 냉각수 공급파이프가 연결되어 내부에 냉각수가 충전되는 익스체인저의 냉각수자켓에 결합공이 형성됨에 따라 결합공에 상기 밀봉부재의 외부로 노출된 단부가 실링상태로 결합되어 밀봉부재에 내장된 상태로 익스체인저를 통해 냉각수를 공급받거나 냉각수와 열교환하는 것을 특징으로 하는 이차전지 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금속성 박막재는 알루미늄이나 동 또는 마그네슘으로 이루어진 금속성 포일로 구성된 것을 특징으로 하는 이차전지 어셈블리.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 1차 밀봉부재 및 2차 밀봉부재 중 적어도 어느 하나는 은박이 코팅되거나 부착 또는 증착된 메탈라이즈드 비닐로 구성된 것을 특징으로 하는 이차전지 어셈블리.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009277561A (ja) * 2008-05-16 2009-11-26 Nec Tokin Corp 電池パック

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