KR101233624B1 - 이차전지 팩 - Google Patents

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KR101233624B1 KR1020110015001A KR20110015001A KR101233624B1 KR 101233624 B1 KR101233624 B1 KR 101233624B1 KR 1020110015001 A KR1020110015001 A KR 1020110015001A KR 20110015001 A KR20110015001 A KR 20110015001A KR 101233624 B1 KR101233624 B1 KR 101233624B1
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Abstract

본 발명은 이차전지의 수명을 향상시킬 수 있는 이차전지 팩에 관한 것이다.
본 발명은 장측면과 단측면을 구비하는 적어도 2개의 이차전지 및 상기 이차전지 사이에 개재되는 스페이서를 포함하며, 상기 스페이서는 중심부에 위치하는 열전도체와 상기 열전도체를 감싸는 탄성체 및 상기 탄성체의 하부에 위치하며 상기 열전도체와 접촉되는 지지판을 포함하는 이차전지 팩을 개시한다.

Description

이차전지 팩 {Secondary Battery Pack}
본 발명은 이차전지 팩에 관한 것이다.
파우치형 이차전지는 전극조립체와, 전극조립체를 감싸서 밀봉하는 파우치 케이스를 포함하여 이루어진다. 상기 전극조립체는 양극판과 세퍼레이터 및 음극판이 순차적으로 적층되어 형성된다. 또한, 상기 전극조립체는 상기 양극판과 음극판에 각각 용접되어 파우치 케이스의 외부로 돌출되는 전극탭을 더 포함하여 형성된다. 상기 파우치 케이스는 전극조립체가 수납되는 공간을 구비하는 케이스 본체와, 케이스 본체의 일단으로부터 연장되어 케이스 본체를 덮는 케이스 커버로 이루어진다.
상기 전극조립체는 충전 또는 방전에 따라 팽창 또는 수축 변형이 일어나게 된다. 또한, 상기 파우치 케이스는 전극조립체의 변형에 따라 함께 변형된다. 특히, 상기 파우치 케이스는 강성을 가지고 있지 않으므로 전극조립체의 팽창을 억제하기 어려우며, 팽창후에 다시 수축되기 어려운 점이 있다. 따라서, 상기 파우치형 이차전지는 장기간 사용에 의한 전극조립체의 수축 팽창에 의한 변형에 취약하게된다.
또한, 상기 파우치형 이차전지는 파우치 케이스의 두께가 얇기 때문에 적층되어 사용되는 경우에 열전달 특성이 낮아 방열 특성이 저하되고 이차전지의 내부 온도가 상승되는 문제가 있다.
본 발명은 이차전지의 수명을 향상시킬 수 있는 이차전지 팩를 제공한다.
본 발명의 이차전지 팩은 장측면과 단측면을 구비하는 적어도 2개의 이차전지 및 상기 이차전지 사이에 개재되는 스페이서를 포함하며, 상기 스페이서는 중심부에 위치하는 열전도체와 상기 열전도체를 감싸는 탄성체 및 상기 탄성체의 하부에 위치하며 상기 열전도체와 접촉되는 지지판을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스페이서는 상기 이차전지의 장측면에 대응되는 형상의 평면을 갖는 판상 형태로 형성될 수 있다. 또한, 상기 상기 스페이서는 직사각형 형상의 평면을 갖는 판상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 열전도체는 판상으로 형성되며, 하면이 상기 지지판에 접촉되도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 열전도체는 가로 바 및 상기 가로 바와 교차하는 세로 바를 구비하는 메쉬 형태로 형성될 수 있다. 이때, 상기 열전도체는 상기 세로 바의 하단이 상기 지지판에 접촉되도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 열전도체는 상기 탄성체보다 열전도율이 높은 재질로 형성되며, 금속, 그라파이트 또는 열전도성 플라스틱으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 탄성체는 상기 이차전지의 장측면과 접촉되도록 형성되거나, 상기 이차전지의 장측면과 이격되도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 탄성체는 실리콘 또는 고무 재질로 형성될 수 있다.
또한, 상기 이차전지 팩은 상기 이차전지와 상기 스페이서의 하부에 위치하는 방열판을 더 포함하여 형성될 수 있다.
또한, 상기 지지판은 하부에 형성되는 결합부를 구비하며, 상기 방열판은 상기 결합부가 삽입되는 수용부를 포함하여 형성될 수 있다.
또한, 상기 지지판은 열전도성 재질로 형성될 수 있다.
본 발명의 이차전지 팩에 따르면 이차전지의 팽창을 억제하고 팽창시에 복원력을 부여하여 이차전지의 변형을 감소시켜 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 이차전지 팩에 따르면 이차전지의 방열 특성을 향상시켜 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지에 대한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 이차전지의 사시도이다.
도 3은 도 2의 A-A＇에 대한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 팩의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스페이서와 방열판의 분해 사시도이다.
도 6는 도 5의 B-B＇에 대한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스페이서의 사시도이다.
도 8은 도 7의 C-C＇의 단면도이다.
도 9a내지 도 9d는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 팩에 따른 열 해석 결과이다.
이하에서 실시예와 첨부한 도면을 통하여 본 발명의 이차전지 팩에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
먼저 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 이차전지 팩에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지에 대한 분해 사시도이다. 도 2는 도 1의 이차전지의 사시도이다. 도 3은 도 2의 A-A＇에 대한 단면도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 팩의 사시도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스페이서와 방열판의 분해 사시도이다. 도 6는 도 5의 B-B＇에 대한 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 팩(10)은, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 이차 전지(100) 및 스페이서(200)를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 이차전지 팩(10)은 방열판(300) 및 케이스(400)을 더 포함하여 형성될 수 있다.
상기 이차전지 팩(10)은 적어도 2개의 이차전지(100)가 적층되어 형성된다. 다만. 이하에서는, 상기 이차전지 팩(10)은 2개의 이차전지(100)가 적층되어 형성되는 구조를 중심으로 설명한다.
상기 이차전지(100)는 제 1 이차전지(110)를 제 2 이차전지(120)를 포함하여 형성된다. 상기 이차전지(110)는 파우치형 이차전지로 형성된다. 또한, 상기 이차전지(100)는 각형 이차전지로 형성될 수 있다. 상기 제 1 이차전지(110)와 제 2 이차전지(120)는 동일한 구성으로 형성되며, 이하에서는 제 1 이차전지(110)를 중심으로 설명한다.
상기 제 1 이차전지(110)는 제 1 전극 조립체(111)와, 상기 제 1 전극 조립체(111)가 수납되어 밀봉되는 제 1 파우치(112) 및 상기 제 1 파우치(112)에 결합되는 제 1 보호회로모듈(113)을 포함하여 형성된다.
또한, 상기 제 1 이차전지(110)는 상대적으로 면적이 넓은 장측면과 상대적으로 면적이 좁은 단측면과 상면 및 하면을 구비하여 형성된다. 상기 제 1 이차전지(110)는 제 1 파우치(112)의 상부에 형성되는 테라스부에 제 1 보호회로모듈(113)이 장착되어 상면을 이루게 된다. 상기 제 1 전극조립체(111)는 제 1 양극판(111a)과 제 1 음극판(111b)사이에 제 1 세퍼레이터(111c)가 개재되어 젤리 롤(jelly roll) 형태로 권취(winding)되어 형성된다. 또한, 상기 제 1 전극조립체(111)는 제 1 양극판(111a)과 제 1 음극판(111b)사이에 제 1 세퍼레이터(111c)가 개재되어 적층되어 형성될 수 있다.
상기 제 1 양극판(111a)은 도전성이 우수한 금속 박판, 예를 들면 알루미늄(AL) 호일(foil)로 이루어진 양극 집전체와 그 양면에 코팅된 양극 활물질층을 포함하여 형성된다. 상기 제 1 양극판(111a)은 양 측부에 양극 활물질층이 형성되지 않은 양극 집전체 영역, 즉 양극 무지부가 형성된다. 상기 제 1 양극판(111a)은 양극 무지부의 일측단에 알루미늄(Al) 재질로 형성되는 제 1 양극탭(111d)이 접합된다.
상기 제 1 음극판(111b)은 전도성 금속 박판, 예를 들면 구리(Cu) 호일로 이루어진 음극 집전체와, 그 양면에 코팅된 음극 활물질층을 포함하고 있다. 상기 제 1 음극판(111b)은 양 측부에 음극 활물질층이 형성되지 않은 음극 집전체 영역, 즉 음극 무지부가 형성된다. 상기 제 1 음극판(111b)은 일측단에 니켈(Ni) 재질로 형성되는 제 1 음극탭(111e)이 접합된다.
상기 제 1 세퍼레이터(111c)는 제 1 양극판(111a)과 제 1 음극판(111b) 사이에 위치한다. 상기 세퍼레이터(111c)는 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(PP) 또는 이들의 복합필름을 사용한 다공성막으로 이루어질 수 있다.
상기 제 1 파우치(112)는 제 1 파우치 본체(112a)와 제 1 파우치 커버(112d)를 포함하여 형성된다. 상기 제 1 파우치 본체(112a)는 제 1 전극 조립체(111)가 수납될 수 있도록 일정 깊이의 드로잉부(112b)와, 드로링부(112b)로부터 연장되어 형성되는 실링부(112c)를 포함하여 형성된다. 상기 제 1 파우치 커버(112d)는 드로잉부(112b)를 덮으면서 실링부(112c)와 접착되어 드로잉부(112b)를 밀폐하게 된다. 상기 제 1 양극탭(111d) 및 제 1 음극탭(111e)은 드로잉부(112b)로부터 제 1 파우치(112)의 일측에 형성되는 실링부(112c)를 통하여 외측으로 연장된다.
상기 제 1 파우치(112)는 알루미늄박을 중심층으로 하여 그 일면에는 변성 폴리프로필렌이 부착되고, 타면에 비닐이 부착되어 이루어질 수 있으나, 이러한 재질로 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 상기 제 1 보호회로모듈(113)은 배선 패턴이 형성된 보호회로기판(113a)와 충방전을 제어하며 보호회로기판에 실장되는 는 다수의 제어 소자(113b) 및 보호회로기판(113a)과 제어 소자(113b)를 감싸는 수지(113c)를 포함하여 형성된다. 상기 제 1 보호회로모듈(113)은 보호회로기판(113a)이 제 1 파우치(112)의 외부로 연장된 제 1 양극탭(111d) 및 제 1 음극탭(111e)과 전기적으로 연결된다. 상기 제 1 보호회로모듈(113)는 제 1 파우치(112)의 테라스부에 위치된다.
상기 스페이서(200)는 제 1 스페이서(210), 제 2 스페이서(220) 및 제 3 스페이서(230)를 포함하여 형성된다. 상기 스페이서(200)는 적층되는 이차전지(100)의 사이 및 양측에 위치한다. 따라서, 상기 스페이서(200)는 이차전지의 수에 따라 증가되도록 형성된다. 예를 들면 상기 이차전지(100)가 2개로 형성되는 경우에, 스페이서는 적층되는 이차전지 사이에 위치하는 1개의 스페이서(220)와 이차전지의 양측부에 위치하는 2개의 스페이서(210, 230))로 형성된다.
상기 스페이서(200)는 열전도체(211, 221, 231)와, 열전도체(211, 221, 231)를 감싸며 외측에 위치하는 탄성체(212, 222, 232) 및 하부에 위치하는 지지판(213, 223, 233)을 구비하여 형성된다. 보다 구체적으로는 상기 제 1 스페이서(210)는 제 1 열전도체(211), 제 1 탄성체(212) 및 제 1 지지판(213)을 포함하여 형성된다. 상기 제 2 스페이서(220)는 제 2 열전도체(221), 제 2 탄성체(222) 및 제 2 지지판(223)을 포함하여 형성된다. 상기 제 3 스페이서(230)는 제 3 열전도체(231), 제 3 탄성체(232) 및 제 3 지지판(233)을 포함하여 형성된다. 여기서, 상기 제 1 스페이서(210)과 제 3 스페이서(230)은 최외곽에 위치하는 이차전지와 대향하는 스페이서이며, 제 2 스페이서(220)는 이차전지 사이에 위치하는 스페이서이다.
상기 스페이서(200)는 탄성체가 이차전지(100)의 장측면을 지지하게 되므로 이차전지가 팽창하는 경우에 팽창되는 부분을 일부 수용하면서 팽창을 억제하게 된다. 또한, 상기 스페이서(200)는 이차전지가 다시 복원하는 경우에 탄성체가 복원력을 제공하여 이차전지가 복원되도록 한다. 또한, 상기 스페이서(200)는 열전도체(211, 221, 231)가 이차전지로부터 전달되는 열을 효과적으로 지지판을 통하여 방출하게 된다.
상기 제 1 스페이서(210), 제 2 스페이서(220) 및 제 3 스페이서(230)는 동일한 구성으로 형성되며, 이하에서는 제 2 스페이서(220)에 대하여 설명한다. 다만, 상기 제 1 스페이서(210)와 제 3 스페이서(230)는 열전도체를 기준으로 이차전지(100)와 대향하는 면과 반대면에 위치하는 탄성체가 형성되지 않을 수 있다.
상기 제 2 스페이서(220)는 제 2 열전도체(221), 제 2 탄성체(222) 및 제 2 지지판(223)을 포함하여 형성된다.
상기 제 2 스페이서(220)는 이차전지(100)의 장측면에 대응되는 평면을 갖는 판상 형태로 형성된다. 따라서, 상기 제 2 스페이서(220)는 직사각형 형상의 평면을 갖는 판상으로 형성될 수 있다.
상기 제 2 스페이서(220)는 양측으로 제 1 이차전지(110)와 제 2 이차전지(120)가 위치한다. 상기 제 2 스페이서(220)는 이웃하는 제 1 이차전지(110) 및 제 2 이차전지(120)의 장측면과 대향하도록 위치한다. 상기 제 2 스페이서(220)는 제 1 이차전지(110)와 제 2 이차전지(120)의 장측면과 접촉되도록 형성된다. 또한, 상기 제 2 스페이서(220)는 제 1 이차전지(110)와 제 2 이차전지(120)의 장측면과 소정 간격으로 이격되어 형성될 수 있다. 이러한 경우에 상기 제 2 스페이서(220)는 이차전지의 팽창이 상대적으로 많은 경우에 보다 효율적으로 이차전지의 팽창되는 부분을 수용할 수 있게 된다.
상기 제 2 열전도체(221)는 판상의 열전도성 재질로 형성된다. 상기 제 2 열전도체(221)는 제 2 탄성체(222)보다 열 전도율이 높은 재질로 형성된다. 상기 제 2 열전도체(221)은 금속, 그라파이트 또는 열전도성 플라스틱 재질로 형성될 수 있다. 상기 제 2 열전도체(221)는 제 2 스페이서의 내부에 위치하도록 형성된다. 또한, 상기 제 2 열전도체(221)는 양측면과 상면으로 노출되도록 형성될 수 있다. 상기 제 2 열전도체(221)는 제 1 이차전지(110)와 제 2 이차전지(120)의 충방전시 발생하는 열을 외부로 방출하게 된다. 보다 구체적으로는 상기 제 2 열전도체(221)는 제 1 이차전지(110)와 제 2 이차전지(120)로부터 전달되는 열을 제 2 지지판(223)으로 전달하게 된다. 또한, 상기 제 2 열전도체(221)는 스페이서의 양측면과 상면으로 노출되도록 형성되는 경우에 공기중으로 열을 방출하게 된다.
상기 제 2 탄성체(222)는 제 2 열전도체(221)보다 탄성력이 높은 재질로 형성된다. 상기 제 2 탄성체(222)는 탄성력이 있는 실리콘 또는 고무로 형성될 수 있다. 상기 제 2 탄성체(222)는 전체적으로 판상 형상을 이루도록 형성된다. 또한, 상기 제 2 탄성체(222)는 제 2 열전도체(221)을 감싸도록 형성된다. 상기 제 2 탄성체(222)는 제 2 열전도체(221)의 일부가 제 2 탄성체(222)의 양측면과 상면으로 노출되도록 제 2 열전도체(221)를 감싸게 된다. 또한, 상기 제 2 탄성체(222)는 제 2 열전도체(221)의 하부가 제 2 탄성체(222)의 하면으로 노출되어 제 2 지지판(223)에 접촉되도록 형성된다.
상기 제 2 탄성체(222)는 제 1 이차전지(110)와 제 2 이차전지(120)의 장측면과 접촉되도록 형성된다. 따라서, 상기 제 2 탄성체(222)는 제 1 이차전지(110)와 제 2 이차전지(120)가 팽창되는 경우에 팽창을 억제하며, 복원되는 경우에 복원력을 제공하게 된다. 또한, 상기 제 2 탄성체(222)는 제 1 이차전지(110)와 제 2 이차전지(120)의 장측면과 소정 간격으로 이격되어 형성될 수 있다.
상기 제 2 지지판(223)은 판상으로 형성되며, 제 2 탄성체(222)와 제 2 열전도체(221)의 하부와 접촉되도록 형성된다. 상기 제 2 지지판(223)은 바람직하게는 제 2 열전도체(221)와 같이 열전도성 재질로 형성된다. 또한, 상기 제 2 지지판(223)은 제 2 열전도체(221)와 일체로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 2 지지판(223)은 제 2 결합부(224)를 더 포함하여 형성될 수 있다.
상기 제 2 지지판(223)은 제 2 열전도체(221)와 접촉하여 제 2 열전도체(221)로부터 전도되는 열을 방열판(300)으로 전달하게 된다.
상기 제 2 결합부(224)는 제 2 지지판(223)의 하부에서 하부 방향으로 연장되는 판상으로 형성된다. 상기 제 2 결합부(224)는 제 2 지지판(223)보다 폭과 길이가 작게 형성된다. 상기 제 2 결합부(224)는 방열판(300)의 수용부(310)에 삽입된다. 따라서, 상기 제 2 결합부(224)는 방열판(300)과 접촉하여 제 2 열전도체(221)로부터 전달되는 열이 효율적으로 전달되도록 한다.
상기 방열판(300)은 적어도 이차전지(100)의 폭에 대응되는 폭을 갖는 판상으로 형성된다. 또한, 상기 방열판(300)은 복수의 이차전지(100)과 스페이서(200)가 교대로 적층되는 길이에 대응되는 길이를 갖도록 형성되다. 상기 방열판(300)은 금속과 같은 열전도성 재질로 형성된다. 또한, 상기 방열판(300)은 열 전달 효과가 뛰어난 금속이 코팅되어, 방열 특성 및 온도 균일도이 증가되도록 형성될 수 있다.
상기 방열판(300)은 이차전지(100)와 스페이서(200)의 하부에 위치하며, 스페이서(200)의 하면과 접촉되도록 형성된다. 따라서, 상기 방열판(300)은 스페이서(200)로부터 전달되는 열을 이차전지 팩(10)의 외부로 방출하게 된다. 한편, 상기 방열판(300)은 보다 효과적인 열 방출을 위하여 이차전지 팩(10)의 외부에 위치하는 별도의 방열부재와 연결되도록 형성될 수 있다.
상기 방열판(300)은 수용부(310)를 더 포함하여 형성될 수 있다. 상기 수용부(310)는 방열판(300)의 상면에서 상부로 개방되며, 소정 폭과 길이를 갖는 홈 형상으로 형성된다. 또한, 상기 수용부(310)되는 제 2 결합부(224)의 폭과 길이에 대응되는 폭과 길이로 형성된다. 상기 수용부(310)는 제 2 결합부(224)와 결합되며, 제 2 결합부(224)와 접촉되어 제 2 결합부(224)로부터 전도되는 열이 효과적으로 방출되도록 한다.
상기 케이스(400)는 이차전지(100), 스페이서(200) 및 방열판(300)을 수용하도록 형성된다. 상기 케이스(400)는 이차전지(100), 스페이서(200) 및 방열판(300)을 수용하기게 적정한 다양한 형상으로 형성될 수 있다 또한, 상기 케이스(400)는 방열판(300)의 일부가 외부로 노출되도록 형성될 수 있다.
다음은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지 팩에 대하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스페이서의 사시도이다. 도 8은 도 7의 C-C＇의 단면도이다.
본 발명이 다른 실시예에 따른 이차전지 팩은 도 1 내지 도 6의 실시예에 따른 이차전지 팩과 스페이서만 다르게 형성된다. 따라서, 이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지 팩의 스페이서에 대하여만 설명한다. 또한, 상기 스페이서 중에서 제 2 스페이서를 중심으로 설명한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 제 2 스페이서(500)는 제 2 열전도체(521)와 제 2 탄성체(522) 및 제 2 지지판(523)을 구비하여 형성된다. 상기 제 2 스페이서(500)는 제 2열전도체(521)만 도 1 내지 도 6에 따른 제 2 스페이서(221)와 다르게 형성된다. 따라서, 이하에서는 상기 제 2 열전도체를 중심으로 설명하며, 도 1 내지 도 6에 따른 제 2 스페이서(221)의 구성과 유사한 구성들은 간단히 설명한다.
상기 제 2 열전도체(521)는 메쉬 형태의 판상으로 형성된다. 따라서, 상기 제 2 열전도체(521)는 가로 바(521a)와 세로 바(521b)를 포함하여 형성된다. 상기 제 2 열전도체(521)는 열전도성 재질로 형성된다. 상기 제 2 열전도체(521)는 제 2 탄성체(522)보다 열 전도율이 높은 재질로 형성된다. 상기 제 2 열전도체(521)은 금속, 그라파이트 또는 열전도성 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.
상기 제 2 열전도체(521)의 가로 바(521a)와 세로 바(521b)는 제 2 스페이서(520)의 내부에 위치하도록 형성된다. 또한, 상기 가로 바(521a)와 세로 바(521b)는 단부가 제 2 스페이서(520)의 양측면과 상면으로 노출되도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 세로 바(521b)는 하단부가 제 2 지지판(523)과 접촉되도록 형성된다.
상기 제 2 열전도체(521)는 제 1 이차전지(110)와 제 2 이차전지(120)의 충방전시 발생하는 열을 외부로 방출하게 된다. 보다 구체적으로는 상기 제 2 열전도체(521)는 제 1 이차전지(110)와 제 2 이차전지(120)로부터 전달되는 열을 제 2 지지판(523)으로 전달하게 된다. 또한, 상기 제 2 열전도체(521)는 가로 바(521a)와 세로 바(521b)가 제 2 스페이서(520)의 양측면과 상면으로 노출되도록 형성되는 경우에 공기중으로 열을 방출하게된다.
상기 제 2 탄성체(522)는 제 2 열전도체(521)보다 탄성력이 높은 재질로 형성된다 .상기 제 2 탄성체(522)는 탄성력이 있는 실리콘 또는 고무로 형성될 수 있다. 상기 제 2 탄성체(522)는 전체적으로 판상 형상을 이루면서 제 2 열전도체(521)을 감싸도록 형성된다. 상기 제 2 탄성체(522)는 제 2 탄성체(522)의 양측면과 상면으로 가로 바(521a)와 세로 바(521b)의 단부가 노출되도록 제 2 열전도체(521)를 감싸게 된다. 또한, 상기 제 2 탄성체(522)는 제 2 탄성체(522)의 하면으로 세로 바(521b)의 하단부를 노출시키도록 형성될 수 있다.
상기 제 2 지지판(523)은 도 1 내지 도 6에 따른 제 2 스페이서(221)의 제 2 지지판(223)과 유사하므로 상세한 설명을 생략한다. 상기 제 2 지지판(523)은 제 2 결합부(524)를 더 포함하여 형성될 수 있다.
다음은 본 발명의 이차전지 팩의 작용에 대하여 실시예와 비교예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 9a내지 도 9d는 본 발명의 실시예와 비교예에 따른 이차전지 팩의 열 해석 결과이다. 도 9a내지 도 9d에서 빨간 색 또는 노란색으로 표시되는 부분은 이차전지이며, 회색으로 표시된 부분은 스페이서 또는 빈 공간을 나타낸다. 또한, 도 9a내지 도 9d에서 빨간 색은 온도가 높은 부분을 나타내며, 파란 색은 상대적으로 온도가 낮은 부분을 나타낸다.
<실시예 1>
실시예 1 에 따른 이차전지 팩은 탄성체와 열전도체를 포함하는 스페이서를 구비하는 이차전지 팩을 모델로 하였다.
상기 이차전지 팩은 도 9a를 참조하면, 최고온도가 72.0℃이고, 적층된 이차전지 사이의 온도차가 13.4℃로 평가되었다.
<실시예 2>
실시예 2 에 따른 이차전지 팩은 탄성체와 열전도체를 포함하는 스페이서 및 방열판을 구비하는 이차전지 팩을 모델로 하였다.
상기 이차전지 팩은 도 9b를 참조하면, 최고온도가 71.7℃이고, 적층된 이차전지 사이의 온도차가 12.3℃로 평가되었다.
<비교예 1>
비교예 1 에 따른 이차전지 팩은 스페이서가 없고 이차전지 사이가 이격되어 있는 이차전지 팩을 모델로 하였다.
상기 이차전지 팩은 도 9c를 참조하면, 최고온도가 79.8℃이고, 적층된 이차전지 사이의 온도차가 23.5℃로 평가되었다.
<비교예 2>
비교예 2 에 따른 이차전지 팩은 탄성체만으로 형성된 스페이서를 구비하는 이차전지 팩을 모델로 하였다.
상기 이차전지 팩은 도 9d를 참조하면, 최고온도가 75.5℃이고, 적층된 이차전지 사이의 온도차가 17.8℃로 평가되었다.본 발명의 실시예에 따른 이차전지 팩(10)은 스페이서가 구비되지 않은 이차전지 팩 또는 탄성체로 형성된 스페이서를 구비하는 이차전지 팩에 비하여 이차전지의 온도가 낮으며, 이차전지가의 편차도 작은 것으로 평가되었다. 따라서, 본 발명의 열전도체와 탄성체를 구비하는 스페이서는 이차전지에서 발생되는 열을 효과적으로 방출하여 이차전지의 최고 온도를 낮추고, 이차전지 사이의 온도 편차를 감소시키는 것으로 평가된다.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정, 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
10 : 이차전지 팩 100 : 이차전지
110 : 제 1 이차전지 120 : 제 2 이차전지
200, 500 : 스페이서 210 : 제 1 스페이서
220, 520 : 제 2 스페이서 230 : 제 3 스페이서
300 : 방열판 310 : 수용부
400 : 케이스

Claims (15)

  1. 장측면과 단측면을 구비하는 적어도 2개의 이차전지 및
    상기 이차전지 사이에 개재되는 스페이서를 포함하며,
    상기 스페이서는 중심부에 위치하는 열전도체와 상기 열전도체를 감싸는 탄성체 및 상기 탄성체의 하부에 위치하며 상기 열전도체와 접촉되는 지지판을 포함하고,
    상기 탄성체는 상기 열전도체의 양면을 감싸고 상기 이차전지의 장측면과 대응되는 크기로 형성되어, 상기 이차전지의 장측면과 접촉되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 팩.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 스페이서는 상기 이차전지의 장측면에 대응되는 형상의 평면을 갖는 판상 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 팩.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 스페이서는 직사각형 형상의 평면을 갖는 판상으로 형성되는 것을 것을 특징으로 하는 이차전지 팩.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 열전도체는 판상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 팩.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 열전도체는 하면이 상기 지지판에 접촉되는 것을 특징으로 하는 이차전지 팩.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 열전도체는 가로 바 및 상기 가로 바와 교차하는 세로 바를 구비하는 메쉬 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 팩.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 열전도체는 상기 세로 바의 하단이 상기 지지판에 접촉되는 것을 특징으로 하는 이차전지 팩.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 열전도체는 상기 탄성체보다 열전도율이 높은 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 팩.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 열전도체는 금속, 그라파이트 또는 열전도성 플라스틱으로 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 팩.
  10. 삭제
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 탄성체는 상기 이차전지의 장측면과 이격되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 팩.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 탄성체는 실리콘 또는 고무 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 팩.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 이차전지와 상기 스페이서의 하부에 위치하는 방열판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 팩.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 지지판은 하부에 형성되는 결합부를 구비하며, 상기 방열판은 상기 결합부가 삽입되는 수용부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 팩.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 지지판은 열전도성 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 팩.
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