KR101485835B1 - Heat-conduction structure - Google Patents
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Abstract
열전도 구조는 전지 셀의 복수 전지와 결합하는데 쓰인다. 열전도 구조는 적어도 하나의 열전도 핀 세트를 포함하며, 열전도 핀 세트는 복수의 열전도 핀을 가지며, 각각의 열전도 핀은 바닥 판을 포함한다. 그리고 바닥 판은 복수의 관통 구멍을 가진다. 열전도 핀들은 서로 적층되며, 열전도 핀들의 각 관통 구멍은 서로 대응하여 복수의 통로를 형성한다. 전지는 통로에 삽입된다. The thermal conduction structure is used to couple multiple cells of a battery cell. The thermally conductive structure includes at least one set of thermally conductive pins, the set of thermally conductive pins having a plurality of thermally conductive fins, each thermally conductive pin including a bottom plate. And the bottom plate has a plurality of through holes. The heat conducting fins are stacked on each other, and the respective through holes of the heat conducting fins correspond to each other to form a plurality of passages. The battery is inserted into the passage.
Description
본 발명은 열전도 구조에 관한 것으로서, 특히 전지 셀에 적용되는 열전도 구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
리튬 전지는 에너지 밀도가 높고, 출력 전력이 크고, 방전이 안정되며, 중복 충방전 등 성능을 가지므로 예를 들면, 3C 제품, 대형기구 및 운수공구 등 각종 영역에 광범위하게 응용된다. 일반적으로 말하면 사용자는 제품의 전지 배열 방식, 전지 수량, 전지 전압 평형 및 전지 온도 평형 등 수요에 대하여 적합한 전지 셀을 설계하여 제품의 신뢰도를 제고한다. Lithium batteries are widely used in various fields such as 3C products, large-scale apparatuses, and transportation tools because they have high energy density, high output power, stable discharge, and redundant charge / discharge. Generally speaking, the user improves the reliability of the product by designing the battery cell suitable for the demand such as the battery arrangement method of the product, the battery quantity, the battery voltage balance and the battery temperature balance.
그러나 상품에 필요한 전지 수량 및 동작시간의 증가에 따라, 전지 셀의 온도는 더 쉽게 불균일한 상황을 초래한다. 이외에, 전지 셀의 용량 증가에 따라 방전 시 전지 셀 내부가 전압불평형의 상황을 초래하기 더 쉬우며, 나아가 전지 셀 수명과 신뢰도 하강을 초래한다.However, as the number of batteries and the operating time required for a product are increased, the temperature of the battery cell more easily results in a non-uniform situation. In addition, as the capacity of the battery cell increases, the inside of the battery cell becomes liable to cause a situation of voltage imbalance during discharging, resulting in a decrease in battery cell life and reliability.
본 발명은 전지 셀의 복수 전지에 결합할 수 있는 열전도 구조를 제공한다.The present invention provides a heat conduction structure that can be coupled to a plurality of cells of a battery cell.
본 발명은 전지 셀의 복수 전지와 결합하는데 쓰일 수 있는 열전도 구조를 제공한다. 이 열전도 구조는 적어도 하나의 열전도 핀 세트를 포함하며, 열전도 핀 세트는 복수의 열전도 핀을 가지며, 각각의 열전도 핀은 바닥 판을 포함한다. 바닥 판은 복수의 관통 구멍을 가진다. 복수의 열전도 핀은 서로 적층될 수 있고, 복수의 열전도 핀의 각 관통 구멍은 서로 대응되어 복수의 통로를 형성한다. 전지는 통로에 삽입된다. 열전도 핀 세트의 각 열전도 핀은 또한 바닥 판에 연결되는 탄성 구조를 포함할 수 있으며, 탄성 구조는 관통 구멍에 설치되며, 복수의 통로 중 하나에 삽입되는 각 전지는 탄성 구조에 접합된다.The present invention provides a heat conduction structure that can be used to couple multiple cells of a battery cell. The heat conduction structure includes at least one set of thermally conductive pins, the thermally conductive pin set having a plurality of thermally conductive fins, each thermally conductive pin including a bottom plate. The bottom plate has a plurality of through holes. The plurality of thermally conductive fins may be stacked on each other, and the respective through holes of the plurality of thermally conductive fins correspond to each other to form a plurality of passages. The battery is inserted into the passage. Each thermally conductive pin of the thermally conductive pin set may also include an elastic structure connected to the bottom plate, the elastic structure being provided in the through hole, and each battery inserted into one of the plurality of passages is bonded to the elastic structure.
본 발명은 전지 셀의 복수 전지와 결합하는데 쓰이는 열전도 구조를 제공한다. 열전도 구조는 적어도 하나의 열전도 핀 세트를 포함하며, 열전도 핀 세트는 복수의 열전도 핀을 적층하여 형성된다. 열전도 핀은 하나의 바닥 판 및 바닥 판과 서로 연결된 한 쌍의 옆 판을 가지며, 바닥 판은 복수의 관통 구멍을 가진다. 복수의 열전도 핀이 적층되어 열전도 핀 세트를 형성할 시에 적층된 관통 구멍들이 통로를 형성할 수 있으며, 전지는 통로에 삽입된다. 그리고 옆 판들은 서로 연결되어 하나의 평면을 이루며, 전지 셀의 열량은 열전도의 방식에 따라 분산 시킬 수 있다. 그 외에 옆 판과 연결되지 않은 바닥 판들의 측변들은 적층되어 투각 구조가 형성될 수 있으며 이는 전지 셀의 열량을 열 대류의 방식으로 분산시킨다.The present invention provides a heat conduction structure for use in combination with a plurality of cells of a battery cell. The thermally conductive structure includes at least one set of thermally conductive pins, and the thermally conductive pin set is formed by laminating a plurality of thermally conductive pins. The heat conducting fins have a bottom plate and a pair of side plates connected to each other, and the bottom plate has a plurality of through holes. When the plurality of thermally conductive fins are laminated to form the thermally conductive pin set, the laminated through-holes can form a passage, and the battery is inserted into the passage. The side plates are connected to each other to form one plane, and the heat quantity of the battery cells can be dispersed according to the manner of heat conduction. In addition, the side plates of the bottom plates that are not connected to the side plates can be stacked to form a protruding structure, which disperses the heat quantity of the battery cells in a heat convection manner.
본 발명의 실시 예에 따르면, 전지 셀의 온도 및 전압 균일도를 증가시킬 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the temperature and voltage uniformity of the battery cell can be increased.
본 발명의 특징 및 기술내용을 더 명료하게 이해하도록 하기 위해 이하의 본발명 관련의 상세한 설명 및 도면을 참조한다. 그러나 이 설명 및 도면은 오직 본 발명을 설명하기 위한 것이며 본 발명의 권리 범위에 어떠한 제한을 하는 것은 아니다.
도1a는 본 발명 제1실시예의 열전도 구조가 전지와 결합시의 입체 분해 설명도이다.
도1b는 본 발명 제1실시예의 열전도 핀 세트의 입체 설명도이다.
도2는 본 발명 제2실시예의 열전도 구조가 전지와 결합시의 입체 분해 설명도이다.
도3은 본 발명 제3실시예의 열전도 구조가 전지와 결합시의 입체 분해 설명도이다.
도4는 본 발명 제4실시예의 열전도 핀의 입체 설명도이다.
도5는 본 발명 제5실시예의 열전도 핀의 입체 설명도이다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. However, this description and drawings are for illustrative purpose only and are not intended to limit the scope of the present invention.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1A is a perspective exploded view of a heat conductive structure of a first embodiment of the present invention bonded to a battery. FIG.
1B is a three-dimensional explanatory view of a heat conducting pin set according to the first embodiment of the present invention.
Fig. 2 is an explanatory diagram of steric decomposition when the heat conduction structure of the second embodiment of the present invention is combined with a battery. Fig.
3 is an explanatory view of the steric decomposition when the heat conduction structure of the third embodiment of the present invention is combined with a battery.
4 is a three-dimensional explanatory view of a thermally conductive pin according to a fourth embodiment of the present invention.
5 is a three-dimensional explanatory view of the heat conductive fin of the fifth embodiment of the present invention.
도1a는 본 발명의 제1실시예의 열전도 구조(1)가 전지(20)와 결합시의 입체 설명도이다. 그리고 도1b는 본 발명의 제1실시예의 열전도 핀 세트(heat-conduction fin set)(10)의 입체 설명도이다. 도1a 및 도1b를 참조하면, 열전도 구조(1)는 전지 셀(2)의 복수 개의 전지(20)와 결합하는데 쓰인다. 열전도 구조(1)는 적어도 하나의 열전도 핀 세트(10)를 포함한다. 도1a 및 도 1b에서는 예시적으로 열전도 핀 세트(10)의 수량은 두 세트이다. 그러나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 도1b에서 각각의 열전도 핀 세트(10)는 복수 개의 열전도 핀(heat-conduction fin)(110)을 가지며, 각 열전도 핀(110)은 바닥 판(bottom plate)(112), 적어도 하나의 옆 판(side plate)(114) 및 복수 개의 탄성 구조(116)를 포함한다. Fig. 1A is a three-dimensional explanatory view of the
더욱 상세히 설명하면, 도1b에 도시된 바와 같이, 바닥 판(112)은 제1평면(S1), 제1평면(S1)에 상대하는 제2평면(S2), 서로 평행한 한 쌍의 제1측변(L1), 서로 평행한 한 쌍의 제2측변(L2) 및 관통 구멍(h)을 가진다. 그 외에, 본 실시예 에서 열전도 구조(1)는 관통 구멍(h)을 이용하여 전지(20)와 결합한다. 그러므로 관통 구멍(h)의 수량은 전지(20)의 수량보다 크거나 같을 수 있다. 즉 각각의 열전도 핀(110)의 관통 구멍(h)의 수량은 전지(20)의 수량에 근거하여 정해진다. 열전도 핀(110)의 관통 구멍(h)의 배열방식도 다른 수요에 근거하여 변하며, 본 발명은 열전도 핀(110)에서 관통 구멍(h)의 수량 및 배열방식을 한정하지 않는다. 예를 들면 본 실시예에서 각 열전도 핀(110)은 6개의 관통 구멍(h)을 가지며, 관통 구멍(h)의 배열방식은 2x3의 매트릭스이지만 본 발명은 관통 구멍(h)의 수량 및 그 배열방식을 한정하지 않는다.1B, the
계속해서 설명하면, 옆 판(114)은 긴 띠 형태(long strip) 구조이고, 너비(w)를 가진다. 옆 판(114)의 일 측변은 바닥 판(112)의 제2측변(L2)과 서로 연결될 수 있고, 옆 판(114)은 바닥 판(112)의 제2평면(S2)을 돌출할 수 있다. 복수 탄성 구조(116)는 바닥 판(112)의 제2평면(S2)에 연결되며, 제2평면(S2)을 돌출한다. 또, 탄성 구조(116)는 바닥 판(112)의 관통 구멍(h) 둘레에 배치될 수 있다. 도1b에 도시된 바와 같이, 각 관통 구멍(h) 주위의 탄성 구조(116의) 수량은 4개지만 본 발명은 탄성 구조(116)의 수량을 한정하지 않는다. 또, 탄성 구조(116)의 너비는 옆 판(114)의 너비(w)보다 작거나 같다. 전체적으로 말하면, 옆 판(115)이 너비(w)를 가지기 때문에, 옆 판(115)과 바닥 판(112)은 실질상으로 수직하고, 나아가 탄성 구조(116)는 옆 판(114)의 너비(w)보다 작거나 같은 너비를 가지므로 열전도 핀(110)의 전체 두께는 옆 판(115)의 너비(w)와 같을 수 있다. 본 실시예에서 열전도 핀(110)은 충압성형(stamping)의 방식을 이용하여 제조되지만 본 발명은 열전도 핀(110)의 제조 방법을 한정하지 않는다. To be continued, the
주목해야 할 것은, 도1b에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 옆 판(114) 및 탄성 구조(116)는 바닥 판(112)의 제2평면(S2)을 (제2평면 위쪽으로) 돌출할 수 있다는 것이다. 그러나 다른 실시예에서는 옆 판(114) 및 탄성 구조(116)는 다른 평면을 돌출할 수 있다. 예를 들면 탄성 구조(116)는 바닥 판(112)의 제2평면(S2)을 돌출할 수 있으며 옆 판(114)은 제1평면(S1)을 돌출할 수 있다. 또는 그 반대가 될 수도 있다. 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 1B, in this embodiment, the
도1b를 참조하면, 본 실시예에서 복수의 열전도 핀(110)의 상호 적층은 하나의 열전도 핀 세트(10)를 형성할 수 있으며, 이때, 상하 적층된 열전도 핀(110)들의 각 관통 구멍(h)들이 하나의 통로(120)를 형성하여 전체적으로 복수 개의 통로(120)가 형성된다. 1B, mutual stacking of the plurality of thermally
상세하게 설명하면, 각 열전도 핀(110)의 제2측변(L2)은 모두 옆 판(114)을 가지고 옆 판(114)은 너비(w)를 가지기 때문에, 열전도 핀(110)이 적층하여 형성된 열전도 핀 세트(10)에서 서로 인접하는 두 개의 열전도 핀(110)의 바닥 판(112) 간의 간격은 대략 옆 판(114)의 너비(w)와 같다. 그 외에 옆 판(114)은 바닥 판(112)의 제2측변(L2)에 연결되기 때문에 열전도 핀(110)들이 함께 적층될 시에 옆 판(114)들은 서로 연결되며 하나의 평면을 형성한다. 바닥 판(112)의 제1측변(L1)은 옆 판(114)에 연결되지 않기 때문에 열전도 핀(110)들이 함께 적층될 시에 서로 인접하는 두 개의 제1측변(L1)의 사이는 투각 구조(빈 바구니 형태 구조)(118)(도1b에 도시된 바와 같이)가 형성된다. In detail, since the second lateral sides L2 of the respective thermally
주목해야 할 것은, 본 실시예에서 열전도 핀(110)은 금속 열전도 핀 일수 있으며, 예를 들면 금, 은, 구리, 알루미늄 혹은 주석일 수 있다. 그러나 본 발명은 열전도 핀(110)의 재질을 한정하지 않으며 예를 들면 다른 실시예에서, 열전도 핀(110)은 또한 비금속의 열전도 핀일 수 있다. 이외에, 열전도 핀 세트(10)에서 임의의 2개 열전도 핀(110)의 재질은 서로 다를 수 있다. 예를 들면 하나의 핀인 열전도 핀(110)은 비금속 열전도 핀일 수 있으며 다른 열전도 핀(110)은 모두 금속 열전도 핀일 수 있다. 본 실시예는 또한 열전도 핀(110)의 옆 판(114)의 너비(w)를 한정하지 않는다. 열전도 핀 세트(10)에서 임의의 두 개 열전도 핀(110)의 옆 판(114)의 너비(w) 또한 서로 다를 수 있다. It should be noted that in this embodiment the thermally
또한, 각각의 열전도 핀(110)은 적어도 하나의 체결 구조(Fastener structure)(115)를 더 포함할 수 있다. 체결 구조(115)는 옆 판(114)에 위치하며, 오목홈 및 후크(hook)(미도시)를 가진다. 어느 한 옆 판(114)의 후크는 인접한 다른 옆 판(114)의 오목홈에 대응하는 형태를 나타낼 수 있다. 열전도 핀 세트(10)에서 하나의 열전도 핀(110)의 후크는 다른 열전도 핀(110)의 오목홈에 걸리어(꽉 끼어) 인접한 두 열전도 핀이 서로 체결될 수 있다. 서로 인접하는 두 개의 핀인 열전도 핀(110)을 함께 접합시킬 수 있으며 쉽게 분리되지 않는다. 다른 실시예에서, 재료를 절약하기 위해서 열전도 핀(110)은 적어도 하나의 체결 구조(115)를 선택적으로 포함할 수 있다. 예를 들면 기수(홀수) 판으로 배열된 열전도 핀(110)만이 체결 구조(115)를 가질 수 있으며, 후크의 길이가 인접하는 다음의 기수 판으로 배열된 열전도 핀(110)의 체결 구조(115)까지 연장되며, 즉, 제1 열전도 핀(110)의 후크는 제1 열전도 핀(110)으로부터 제3 열전도 핀(110)의 오목홈까지 연장될 수 있으며, 제3 열전도 핀(110)의 오목홈에 걸리어 체결된다. 이로써 유추하면, 기수 열전도 핀(110)들을 함께 접합시킬 수 있고, 서로 인접하는 두 개의 열전도 핀(110)은 쉽게 분리될 수 없다. 동일하게, 후크의 연장을 통하여 제2 열전도 핀(110)은 또한 제4 열전도 핀(110)과 접합할 수 있으며, 제1 열전도 핀(110)은 또한 제4 열전도 핀(110)과 접합할 수 있으며, 본 실시예는 열전도 핀(110)의 접합되는 간격을 한정하지 않는다. In addition, each thermally
주목해야 할 것은, 도1b에 도시된 바와 같이 각각의 옆 판(114)의 체결 구조(115)의 수량은 두 개지만 본 실시예는 체결 구조(115)의 수량을 한정하지 않으며 다른 실시예에서 체결 구조(115)의 수량은 또한 하나 혹은 2개보다 많을 수 있다. 이 외에, 도1b에서 두 개의 제2측변(L2)에 위치하는 체결 구조(115)들이 대칭으로 배열되지만 본 실시예는 체결 구조(115)의 배열방식을 한정하지 않으며, 다른 실시예에서 체결 구조(115)는 또한 대칭이 아닌 방식으로 배열될 수 있다. It should be noted that although the number of
다시 도1을 참조하면, 열전도 구조(1)는 전지 셀(2)의 복수 전지(20)와 결합하는데 쓰인다. 전지(20)는 관통 구멍(h)들의 적층으로 형성된 통로(120)에 삽입된다. 통로(120)의 길이는 전지(20)의 길이보다 짧거나 같을 수 있으며, 전지(20)는 통로(120)에 꼭 맞게 용치되거나 혹은 통로(120)에 전후로 초과할 수 있다. 이외에 전지(20)는 탄성 구조(116)에 딱 들어맞(fit)을 수 있으며, 즉, 전지(20)는 탄성 구조(116)에 의해 통로(120)에 꽉 맞게 용치될 수 있다. 그 외에 도1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 열전도 핀 세트(10)의 수량은 두 개이며 각 열전도 핀(110)에서 관통 구멍(h)의 수량은 6개이며, 관통 구멍(h)의 배열방식은 2x3의 매트릭스이다. 즉, 통로(120)의 수량은 6개이며 통로(120)의 배열방식은 2x3의 매트릭스이며, 6개 전지(20)를 용치할 수 있으며 이들 전지(20)는 2x3 매트릭스 방식으로 배열될 수 있다.Referring again to FIG. 1, the
이어서, 본 실시예에서 동일한 열전도 핀(10)에 장착되는 전지(20) 중에서 임의의 하나의 전지(20)의 정극(201)은 다른 하나의 전지(20)의 정극(201)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 임의의 하나의 전지(20)의 부극(202)은 다른 하나의 전지(20)의 부극(202)에 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 동일한 열전도 핀 세트(10)에서 전지(20)는 병렬의 방식으로 배열된다. 그리고, 본 실시예에서 서로 인접하는 열전도 핀 세트(10)는 직렬의 방식으로 배열된다. 그러므로 본 실시예에서, 전지(20)의 설계는 6병렬 및 2직렬이다. 다른 실시예에서, 열전도 핀 세트(10)의 전지(20)는 절연층 없이 포복(包覆)된 대전(帶電) 캔 몸통(can body)(미도시)일 수 있으며, 이처럼 전지(20)가 열전도율이 동일한 열전도 핀 세트(10)의 통로(120)에 용치될 시에, 전지(20)의 부극(202)은 동일하게 다른 전지(20)의 부극(202)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 즉 전지(20)는 병렬로 배열된다. The
이외에 도1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 전지(20)의 배열 방식은 하나의 열전도 핀 세트(10)(도1에서 우측의 열전도 핀 세트(10)에서 모든 전지(20)의 정극(201)은 제1평면(S1)의 방향을 향하여 연장되며, 인접하는 다른 하나의 열전도 핀 세트(10)(도1에서 좌측의 열전도 핀 세트(10))에서 모든 전극(20)의 부극(202)은 제1평면(S1)의 방향으로 연장된다. 그러나 전지(20)의 수량, 직병렬 및 배열방식은 사용자의 수요에 따라 설계를 진행할 수 있으며 본 발명은 이를 한정하지 않는다.1, the arrangement of the
도1을 참조하면, 전지 셀(2)은 복수 쌍의 절연 핀(insulation fin)(24)을 더 포함하며(본 실시예에서는 예시적으로 오직 2쌍만 도시됨), 각 열전도 핀 세트(10)는 한 쌍의 절연 핀(24) 사이에 위치할 수 있다. 한 쌍의 절연 핀(24)은 열전도 핀 세트(10)중의 하나의 열전도 핀(110)의 제1평면(S1) 및 다른 하나의 열전도 핀(110)의 제2평면(S2)을 각각 덮을 수 있다. 바꾸어 말하면, 하나의 절연 핀(24)은 열전도 핀 세트(10)중 가장 위쪽의 열전도 핀(110)의 제1평면(S1)를 덮을 수 있으며, 다른 하나의 절연 핀(24)는 열전도 핀 세트(10)중 가장 아래쪽의 열전도 핀(110)의 제2평면(S2)를 덮을 수 있다.1, the
그 외에, 절연 핀(24)은 복수의 개공(242)을 가지며, 절연 핀(24)의 개공(242)은 열전도 구조(1)중에서 삽입된 전지(20)의 정극(201) 및 부극(202)을 드러낼 수 있다. 이는 전지(20)가 외부에 쉽게 연결되도록 한다. 절연 핀(24)은 실제 응용시에 병렬의 전지(20)가 피차간에 전기적으로 연결되어 전지 셀(2)의 효능 및 신뢰도에 영향을 주는 것을 피하도록 할 수 있다. 그러나 본 실시예에서 전지 셀(2)은 또한 절연 핀을 포함하지 않을 수 있으며 본 발명은 이를 한정하지 않는다.In addition, the
또한, 전지 셀(2)은 외각(outer shell)(22)을 포함할 수 있으며, 외각(22)은 열전도 핀 세트(10), 전지(20) 및 절연 핀(24)을 각체 중에 포복할 수 있으며, 열전도 핀(10), 전지(20) 및 절연 핀(24)을 일체로 정합하여 열전도 핀 세트(10)중 각 열전도 핀(110)의 제1측변(L1)을 드러낸다. 예를 들면, 도1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 외각(22)은 제1각체(22a) 및 제2각체(22b)를 더 포함할 수 있다. 제1각체(22a)는 열전도 핀 세트(10)중 제1평면(S1) 방향을 향하고 제2각체(22b)는 열전도 핀 세트(10)중 제2평면(S2) 방향을 향할 수 있고, 절연 핀(24), 전지(20) 및 열전도 핀 세트(10)는 그 중에 포복된다. 그 외에 제1각체(22a)및 제2각체(22b) 양자는 예를 들면 나사의 방식을 이용하여 함께 접합될 수 있다. The
그 외에 제1각체(22a)는 한 쌍의 제1개구(222a)를 더 포함하며, 제2각체(22b)는 한 쌍의 제2개구(222b)를 더 포함할 수 있다. 제1각체(22a)및 제2각체(22b)가 함께 접합될 시에, 제1개구(222a) 및 제2개구(222b)는 모든 열전도 핀(110)의 제1측변(L1)을 드러낼 수 있다(도1에 도시됨). 제1측변(L1)이 옆 판(114)에 연결되지 않기 때문에 서로 인접하는 두 개의 제1측변(L1)사이는 투각 구조(118)가 형성된다. 즉 제1개구(222a) 및 제2개구(222b)는 투각 구조(118)를 드러낼 수 있다. In addition, the
일반적으로 말하면 전지 셀이 동작할 시에, 전지의 배열방식 때문에 전체 전지 셀의 내부 온도분포가 불균일하게 될 수 있다. 이외에 전지 셀은 방전 시 전압 불평형의 상태를 초래할 수 있다. 본 실시예에서 전지(20)를 용치하는 열전도 핀 세트(10)는 복수 열전도 핀(110)이 적층되어 이루어지며, 전지(20)의 비교적 큰 열 분산 면적을 제공할 수 있다. 가장 바람직하게 열전도 핀 세트(10)가 사용하는 열전도 핀(110)은 금속 열전도 핀 일수 있으며, 전지(20)에 비교적 좋은 열 분산 효과를 제공하고 나아가 전지 셀(2) 내부의 온도를 균일화한다. Generally speaking, when the battery cells are operated, the internal temperature distribution of the entire battery cells may become uneven due to the arrangement of the batteries. In addition, the battery cell may cause a voltage unbalance state at the time of discharging. The heat conducting pin set 10 for dissolving the
그 외에, 전지 셀(2)의 외각(22)이 두 개의 서로 인접한 제1측변(L1)사이에 형성된 투각 구조(118)를 드러내기 때문에 전지 셀(2)은 투각 구조(118)를 유체 대류의 통로로 할 수 있으며, 기체 냉각 혹은 액체 냉각의 방식으로 전지 셀(2)에 대해 열 분산을 진행하여, 전지 셀(2) 내부의 온도를 균일화시키며, 우수한 열분산 효과를 가진다. 또한 다른 사용 상황에 따라 전지 셀(2)은 저온에서 동작을 진행할 수도 있다. 이때, 열전도 핀 세트(10)는 전지(20)를 위해서 열량을 전도하는 역할을 할 수 있다. 즉, 열전도 핀 세트(10)는 전도 열량이 우수한 도체이며, 사용자의 동작 조건에 따라 전지(20)가 생성하는 열량을 배제하거나 혹은 전지(20)에 에너지를 제공하여 전지 셀(2)의 동작에 이롭게 한다. In addition to this, since the
이 외에, 본 실시예에서 열전도 핀(110)의 재질은 금속 열전도 핀이다. 금속은 우수한 도전특성을 가지기 때문에 방전시에 전압의 평형에 달할 수 있다. 그러나 다른 실시예에서 열전도 핀(110)의 재질은 또한 비금속의 열전도 핀일 수 있다. 열전도 핀 세트(10) 중에서 임의의 2개 열전도 핀(110)의 재질은 서로 다를 수 있으며, 예를 들면 구리 열전도 핀, 알루미늄 열전도 핀 혹은 비 금속 열전도 핀을 포함할 수 있다. 사용자는 실제 열분산 혹은 전압 평형의 수요에 의거하여 조정한다. In addition, in the present embodiment, the material of the thermal
그 외에, 전지(20)는 대전 캔 몸통 혹은 대절연(帶絶緣) 캔 몸통일 수 있다. 만약 전지(20)가 대전 캔 몸통이면, 탄성 구조(116)는 전지(20)를 통로(120)에 꽉 맞게 배치시킬 수 있고 열전도 핀(110)이 전지 셀(2)에 대하여 열 평형을 진행하는 것 이외에, 또한 전압의 평형을 진행할 수 있다. 전지(20)가 대절연층 캔 몸통일 시에는 탄성 구조(116)는 전지(20)를 통로(120)에 꽉 맞게 배치시키 것 이외에 또한 전지(20)의 절연층이 전지(20)에 장치될 시에 긁히는 것을 방지할 수 있다. In addition, the
도2는 본 발명 제2실시예의 열전도 구조(1')가 전지(20)와 결합시의 입체분해 설명도이다. 앞의 제1실시예의 열전도 구조(1)와 다르게, 본 실시예의 열전도 구조(1')는 절연 열전도 핀(12)을 더 포함한다. 도2를 참조하면, 절연 열전도 핀(12)의 구조는 열전도 핀(110)과 유사하며, 바닥 판, 한 쌍의 피차 대면하는 옆 판 및 복수의 탄성 구조(미도시)를 가진다. 그러나 열전도 핀(110)과 다르게 절연 열전도 핀(12)은 서로 인접하는 두 개의 열전도 핀 세트(10)를 연결하고 고정하는데 쓰일 수 있으며, 서로 인접하는 두 개의 열전도 핀 세트(10)간에 전기적으로 절연시켜서 서로 인접하는 두 개의 열전도 핀 세트(10)의 전지(20)의 전기적 접촉을 방지한다. Fig. 2 is an explanatory diagram of the steric decomposition when the heat conduction structure 1 'of the second embodiment of the present invention is combined with the
도3은 본 발명 제3실시예의 열전도 구조(1")가 전지(20)와 결합시의 입체 분해 설명도이다. 도3을 참조하면, 앞의 실시예와 다르게 본 실시예에서는 전지 셀(2')의 외각(22')은 열전도 핀 세트(10)의 열전도 핀(110)의 제2측변(L2) 및 복수의 옆 판(114)이 서로 연결되어 이루어지는 평면을 드러낼 수 있다. 예를 들면 도3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 외각(22')은 제1각체(22a') 및 제2각체(22b')를 더 포함한다. 제1각체(22a')는 열전도 핀 세트(10)중 제1평면(S1) 방향을 향하고, 제2각체(22b')는 열전도 핀 세트(10)중 제2평면(S2) 방향을 향할 수 있고, 절연 핀(24), 전지(20)및 열전도 핀 세트(10)을 그 중에 포복한다. 그 외에, 제1각체(22a') 및 제2각체(22b') 양자간은 예를 들면 나사의 방식을 이용하여 함께 접합할 수 있다.3 is an explanatory view of the steric decomposition when the heat conduction structure 1 '' of the third embodiment of the present invention is coupled with the
그 외에 제1각체(22a')는 한 쌍의 제1개구(222a')를 더 포함하며, 제2각체(22b')는 한 쌍의 제2개구(222b')를 더 포함할 수 있다. 제1각체(22a') 및 제2각체(22b')가 함께 접합할 시에, 제1개구(222a') 및 제2개구(222b')는 모든 열전도 핀(110)의 제2측변(L2)을 드러낼 수 있다. 제2측변(L2)에 연결된 옆 판(114)은 함께 적층되어 하나의 평면을 형성한다. 즉, 제1개구(222a') 및 제2개구(222b')는 복수의 옆 판이 서로 연결되어 이루어지는 평면을 드러낼 수 있다. In addition, the
상세하게 말하면, 전지 셀(2')의 외각(22')은 복수의 옆 판(114)이 서로 연결되어 이루어지는 평면을 드러낼 수 있으므로 이들 옆 판(114)이 서로 연결되어 이루어지는 평면은 외부와 열교환 할 수 있으며, 따라서 기체 냉각 혹은 액체 냉각의 방식을 이용하여 전지 셀(2')에 대하여 열분산을 진행할 수 있으며 전지 셀(2') 내부의 온도를 균일화시킬 수 있어 우수한 열분산 효과에 달한다. 예를 들면 본 실시예에서 열전도 구조(1")는 두 개의 열전도 판(14)(도3에서 열전도 판(14)의 수량은 두 개이지만 본 발명은 이에 한정되지 않는다.)를 더 포함할 수 있다. 열전도 판(14)은 외각(22')에 배치되며, 옆 판(114)들이 서로 연결되어 이루어지는 평면에 첨부 및/또는 접촉된다. 사용자는 물냉각판(미도시)등 냉각시스템을 이용하여 전지 셀(2')의 열분산을 도울 수 있어 온도 균일화의 효과에 달한다.In detail, since the outer angle 22 'of the battery cell 2' can reveal the plane formed by connecting the plurality of
이를 제외하고, 다른 사용 상황에 근거하여 전지 셀(2')은 저온하에서도 동작을 진행할 수 있다. 이때, 열전도 핀 세트(10)은 열량을 전지(20)에 전도하는 역할을 할수 있다. 즉, 열전도 핀 세트(10)은 전도열량의 우수한 도체이며, 사용자의 동작 조건에 따라 전지(20)이 생성하는 열량을 배제하거나 혹은 전지(20) 에너지를 제공하여 전지 셀(2')의 동작에 이롭게 한다. Except for this, the battery cell 2 'can be operated under a low temperature based on other usage conditions. At this time, the thermally conductive pin set 10 may serve to conduct heat to the
도4는 본 발명 제4실시예의 열전도 핀(110')의 입체 설명도이다. 도4를 참조하면 제1실시예의 열전도 핀(110)과 다르게, 본 실시예에서 열전도 핀(110')은 복수의 버클판(114')을 포함하며, 이 버클판(114')은 앞의 실시예의 옆 판(114)을 대체하는데 쓰인다. 상세하게 말하면 버클판(114')의 일측변은 바닥 판(112)의 제2측변(L2)과 서로 연결될 수 있으며 버클판(114')은 단지 제2측변(L2)의 일부분과 연결된다. 즉, 제2측변(L2)은 오직 일부가 버클판(114')과 서로 연결된다. 이외에, 버클판(114')은 오목홈 및 후크(미도시)를 더 가지며, 어느 하나의 열전도 핀(110')의 후크를 다른 열전도 핀(110')의 오목홈에 걸리어 체결되게 할 수 있다. 서로 인접하는 두 개의 열전도 핀(110')을 함께 접합시켜 쉽게 분리될 수 없다. 4 is a three-dimensional explanatory view of a thermally conductive pin 110 'according to the fourth embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, unlike the thermal
주목해야 할 것은, 도4에 도시된 바와 같이 각각의 제2측변(L2)의 버클판(114')의 수량은 두 개이지만 본 실시예는 버클판(114')의 수량을 한정하지 않는다. 다른 실시예에서 버클판(114')의 수량은 또한 하나 혹은 2개보다 많을 수 있다. 이외에 두 제2측변(L2)에 위치하는 버클판(114')은 피차 대칭으로 배열되지만 본 실시예는 버클판(114')의 배열방식을 한정하지 않으며 다른 실시예에서, 버클판(114') 또한 대칭이 아닌 방식으로 배열될 수 있다. 본 실시예의 열전도 핀(110')의 기타 구조는 제1실시예와 동일하며, 여기서 더 이상 부연설명하지 않는다.It should be noted that as shown in FIG. 4, the number of buckle plates 114 'of each second lateral side L2 is two, but the present embodiment does not limit the quantity of buckle plates 114'. In other embodiments, the number of buckle plates 114 'may also be more than one or two. The present embodiment does not limit the manner in which the buckle plate 114 'is arranged, and in other embodiments, the buckle plate 114' located at the two second side edges L2 is arranged symmetrically with respect to the buckle plate 114 ' ) Can also be arranged in a non-symmetric manner. The other structure of the heat conductive fin 110 'of this embodiment is the same as that of the first embodiment, and will not be described further herein.
도5는 본 발명의 제5실시예의 열전도 핀(110")의 입체 설명도이다. 도5를 참조하면, 앞의 실시예와 동일한 것은 열전도 핀(110")이 복수의 버클판(114")을 가진다는 것이다. 이 외에 버클판(114")은 오목홈 및 후크도 가지며, 다른 열전도 핀(110")과 결합하는데 쓰인다. 그러나 제4실시예의 버클판(114')과 다르게 본 실시예에서 버클판(114")의 일 측변은 제1측변(L1)과 서로 연결될 수 있으며, 버클판(114")은 제1측변(L1)의 부분에만 연결된다. 즉, 제1측변(L1)은 일부만 버클판(114")과 서로 연결된다. 5 is a three-dimensional explanatory view of a thermally conductive pin 110 '' of a fifth embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, the same as in the previous embodiment is a thermally conductive pin 110 ' The
주목해야 할 것은 도5에 도시된 바와 같이, 각각의 제1측변(L1)상의 버클판(114")의 수량은 두 개이지만 다른 실시예에서 버클판(114")의 수량은 하나 혹은 2개보다 많아도 된다. 이외에, 두 제1측변(L1)에 위치하는 버클판(114")은 피차 대칭으로 배열되지만 다른 실시예에서 버클판(114")은 대칭의 방식으로 배열되지 않아도 좋다. 그 외에, 다른 실시예에서 버클판(114")은 동시에 제1측변(L1)및 제2측변(L2)에 위치해도 좋으며 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 실시예 열전도 핀(110')의 기타 구조는 제1실시예와 동일하며, 더 이상 부연설명하지 않는다. It should be noted that the number of
상술한 것을 종합하면, 본 발명은 열전도 구조를 제공하며, 그것은 전지 셀의 복수 개의 전지와 결합하는데 쓰일 수 있다. 열 전도 구조는 적어도 하나의 열전도 핀 세트를 포함하며, 열전도 핀 세트는 복수의 열전도 핀이 적층되어 이루어진다. 열전도 핀은 바닥 판 및 바닥 판과 연결되는 한 쌍의 옆 판을 가지며, 바닥 판은 복수의 관통 구멍을 가진다. 열전도 핀이 적층되어 열전도 핀 세트를 형성할 시에 상하로 적층되는 복수의 관통 구멍은 통로를 형성시켜서 전지를 그중에 삽입시킬 수 있다. 옆 판은 서로 연결되어 하나의 평면을 이루고, 전지 셀의 열량을 열전도의 방식에 따라 분산시킨다. 그 외에, 측 판과 서로 연결되지 않은 바닥 판의 측변은 적층되어 투각 구조를 형성할 수 있으며, 전지 셀의 열량을 열 대류의 방식에 따라 분산시킨다. Taken together, the present invention provides a thermally conductive structure, which can be used to couple a plurality of cells of a battery cell. The thermal conduction structure includes at least one set of thermally conductive pins, and the thermally conductive pin set is formed by stacking a plurality of thermally conductive pins. The heat conductive fin has a pair of side plates connected to the bottom plate and the bottom plate, and the bottom plate has a plurality of through holes. When the heat conductive fins are laminated to form a set of heat conductive pins, a plurality of through holes stacked vertically can form a passage to insert the battery therein. The side plates are connected to each other to form one plane, and the heat quantity of the battery cells is dispersed according to the thermal conduction method. In addition, the sides of the bottom plate that are not connected to the side plates can be stacked to form a projecting structure, and the heat quantity of the battery cells is dispersed according to the method of heat convection.
이상 상술한 것은 단지 본 발명의 실시예이며, 본 발명의 특허 보호 범위를 한정하는 것은 아니다. 어떠한 숙련된 기술자가 본 발명의 정신 및 범위에 벗어나지 않는 내에서 변화 및 수식 등의 교체를 행한 것은 여전히 본 발명의 권리 보호 범위 내에 있는 것이다.The foregoing is merely an embodiment of the present invention and does not limit the scope of the patent protection of the present invention. It is still within the scope of the rights of the present invention that any skilled artisan can make changes and modifications within the spirit and scope of the present invention.
1 열전도 구조
10 열전도 핀 세트
120 통로
2 전지 셀
20 전지
201 정극
202 부극
22 외각
22a 제1각체
222a 제1개구
22b 제2각체
222b 제2개구
24 절연 핀
242 개공1 heat conduction structure
10 Thermally Conductive Pin Sets
120 passage
2 battery cell
20 Battery
201 Positive
202 Negative
22 Appearance
22a first stiffener
222a first opening
22b second stiffener
222b second opening
24 insulated pin
242 holes
Claims (16)
상기 열전도체는 복수의 열전도 핀을 가지는 열전도 핀 세트를 적어도 하나 포함하되,
상기 복수의 열전도 핀 각각은:
복수의 관통 구멍, 제1평면, 상기 제1평면에 상대하는 제2평면, 서로 평행하는 한 쌍의 제1측변, 서로 평행하는 한 쌍의 제2측변을 구비하는 바닥 판;
상기 바닥 판에 연결되고, 상기 복수의 관통 구멍을 둘러싸고 그리고 상기 제2평면에서 돌출하는 복수의 탄성 구조; 그리고,
대면하는 적어도 한 쌍의 옆 판을 포함하고,
상기 한 쌍의 옆 판은 상기 한 쌍의 제2측변에 각각 연결되고, 상기 한 쌍의 옆 판 각각은 상기 제1평면 또는 상기 제2평면에서 돌출하고,
상기 복수의 열전도 핀 중 적어도 하나의 열전도 핀은 상기 한 쌍의 옆 판에 위치한 적어도 한 쌍의 체결 구조를 더 포함하고, 상기 한 쌍의 체결 구조는 상기 복수의 열전도 핀을 체결하며,
상기 복수의 열전도 핀의 각 관통 구멍이 서로 대응되어 복수의 통로를 형성하도록 상기 복수의 열전도 핀은 적층되고,
상기 복수의 탄성 구조는 상기 복수의 전지에 접합되는 열전도체.A heat conductor used in a battery cell and engaged with a plurality of cells of the battery cell,
Wherein the thermoconductor includes at least one set of thermally conductive pins having a plurality of thermally conductive fins,
Wherein each of the plurality of thermally conductive pins comprises:
A bottom plate having a plurality of through holes, a first plane, a second plane opposed to the first plane, a pair of first sides parallel to each other, and a pair of second sides parallel to each other;
A plurality of elastic structures connected to the bottom plate and surrounding the plurality of through holes and protruding from the second plane; And,
Comprising at least a pair of side plates facing each other,
Wherein the pair of side plates are respectively connected to the pair of second side sides, and each of the pair of side plates protrudes from the first plane or the second plane,
At least one thermally conductive pin of the plurality of thermally conductive fins further includes at least one pair of fastening structures located on the pair of side plates, the pair of fastening structures fastening the plurality of thermally conductive fins,
The plurality of thermally conductive fins are stacked so that the respective through holes of the plurality of thermally conductive fins correspond to each other to form a plurality of passages,
And the plurality of elastic structures are bonded to the plurality of cells.
상기 열전도체는 복수의 열전도 핀을 가지는 열전도 핀 세트를 적어도 하나 포함하되,
상기 복수의 열전도 핀 각각은:
복수의 관통 구멍, 제1평면, 상기 제1평면에 상대하는 제2평면, 서로 평행하는 한 쌍의 제1측변, 서로 평행하는 한 쌍의 제2측변을 구비하는 바닥 판;
상기 바닥 판에 연결되고, 상기 복수의 관통 구멍을 둘러싸고 상기 제2평면에서 돌출하는 복수의 탄성 구조; 그리고
대면하는 적어도 한 쌍의 옆 판을 포함하고,
상기 한 쌍의 옆 판은 상기 한 쌍의 제2측변에 각각 연결되고, 상기 한 쌍의 옆 판 각각은 상기 제1평면 또는 상기 제2평면에서 돌출하고,
상기 복수의 열전도 핀 중 적어도 두 개의 열전도 핀은 상기 한 쌍의 옆 판에 위치한 적어도 한 쌍의 체결 구조를 더 포함하고, 상기 한 쌍의 체결 구조는 상기 복수의 열전도 핀을 체결하며,
상기 복수의 열전도 핀의 각 관통 구멍이 서로 대응되어 복수의 통로를 형성하도록 상기 복수의 열전도 핀은 적층되고,
상기 복수의 전지의 각 전지는 상기 복수의 통로 중 대응하는 통로에 삽입되고,
상기 복수의 탄성 구조는 상기 복수의 전지에 접합되는 열전도체.A heat conductor used in a battery cell and engaged with a plurality of cells of the battery cell,
Wherein the thermoconductor includes at least one set of thermally conductive pins having a plurality of thermally conductive fins,
Wherein each of the plurality of thermally conductive pins comprises:
A bottom plate having a plurality of through holes, a first plane, a second plane opposed to the first plane, a pair of first sides parallel to each other, and a pair of second sides parallel to each other;
A plurality of elastic structures connected to the bottom plate and surrounding the plurality of through holes and protruding from the second plane; And
Comprising at least a pair of side plates facing each other,
Wherein the pair of side plates are respectively connected to the pair of second side sides, and each of the pair of side plates protrudes from the first plane or the second plane,
Wherein at least two thermally conductive fins of the plurality of thermally conductive fins further include at least one pair of fastening structures located on the pair of side plates and the pair of fastening structures fasten the plurality of thermally conductive fins,
The plurality of thermally conductive fins are stacked so that the respective through holes of the plurality of thermally conductive fins correspond to each other to form a plurality of passages,
Each battery of the plurality of cells is inserted into a corresponding one of the plurality of passages,
And the plurality of elastic structures are bonded to the plurality of cells.
상기 열전도 핀은 적어도 한 쌍의 버클판을 더 포함하며, 상기 버클판들은 상기 제1측변 및 상기 제2측변에 각각 위치하는 열전도체.The method according to claim 1,
Wherein the thermally conductive fins further include at least one pair of buckle plates, the buckle plates being located at the first side and the second side, respectively.
상기 전지 셀은 외각을 더 포함하며, 상기 외각은 상기 열전도 핀 세트를 포복하며, 상기 열전도 핀의 상기 제1측변을 드러내는 열전도체.The method according to claim 1,
The battery cell further comprising an outer shell, the outer shell crawling the set of thermally conductive pins and exposing the first side of the thermally conductive pin.
상기 전지 셀은 외각을 더 포함하며, 상기 외각은 상기 열전도 핀 세트의 상기 제2측변을 포복하며, 상기 복수의 열전도 핀 중 두 개의 서로 인접하는 열전도 핀 사이의 상기 적어도 한 쌍의 옆 판을 드러내는 열전도체.3. The method of claim 2,
The battery cell further includes an outer shell, the outer shell crawls the second side of the thermally conductive pin set, and exposes the at least one pair of side plates between two adjacent ones of the plurality of thermally conductive fins Thermal conductor.
상기 체결 구조는 오목홈 및 후크를 포함하는 열전도체.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the fastening structure includes a concave groove and a hook.
상기 복수의 열전도 핀 중 적어도 하나는 금속 열전도 핀인 열전도체.The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein at least one of the plurality of thermally conductive fins is a metal thermally conductive fin.
상기 복수의 열전도 핀 중 적어도 하나는 비금속 열전도 핀인 열전도체.The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein at least one of the plurality of thermally conductive fins is a non-metallic thermally conductive fin.
상기 복수의 열전도 핀 중 두 개의 열전도 핀의 재질이 서로 다른 열전도체.The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the material of the two thermally conductive fins of the plurality of thermally conductive fins is different.
상기 복수의 열전도 핀 중 두 개의 열전도 핀의 옆 판의 너비가 서로 다른 열전도체.The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein a width of a side plate of the two thermally conductive fins among the plurality of thermally conductive fins is different.
상기 열전도 핀 세트의 높이는 상기 전지의 길이보다 작거나 같은 열전도체.The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the height of the thermally conductive pin set is less than or equal to the length of the battery.
상기 복수의 관통 구멍의 수량이 상기 전지들의 수량보다 많거나 같은 열전도체.The method according to any one of claims 1 to 4,
And the number of the plurality of through holes is greater than or equal to the quantity of the batteries.
상기 전지는 대전 캔 몸통 또는 대절연층 캔 몸통을 포함하는 열전도체.The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the battery comprises a charging can body or a can body of an insulation layer.
상기 바닥 판, 상기 복수의 탄성 구조 및 상기 복수의 열전도핀 각각의 한 쌍의 옆 판은 충압성형의 방식을 이용하여 제조되는 열전도체.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the pair of side plates of each of the bottom plate, the plurality of elastic structures, and the plurality of heat conductive fins is manufactured by a method of embossing.
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