KR101990154B1 - 차등 내열성능을 갖는 전지셀로 구성된 전지팩 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차등 내열성능을 갖는 전지셀로 구성된 전지팩에 관한 것이다. 이는 케이스와, 상기 케이스의 내부에 설치되는 것으로서 다수의 전지셀로 구성되는 전지셀조립체로 이루어지고, 상기 전지셀조립체에 있어서, 전지셀의 가동 중 온도가 가장 높게 올라가는 최고온셀과, 전지셀조립체의 최외곽부에 배치되어 있는 최저온셀의 전극활물질의 조성이 상호 다르게 구성된다.

Description

차등 내열성능을 갖는 전지셀로 구성된 전지팩{Battery package assembled by battery cell having differential heat-resisting capacity}
본 발명은 차등 내열성능을 갖는 전지셀로 구성된 전지팩에 관한 것이다.
이차전지는 일차전지와 달리 충방전이 가능하다는 편리성이 있어, 각종 모바일 기기의 전원에서부터 전기자동차나 하이브리드차량 등의 동력원으로 많은 주목을 받고 있다. 이러한 이차전지를 사용하는 애플리케이션은 이차전지의 장점으로 인해 점차 다양화되고 있으며, 전지의 종류 또한 그에 알맞은 출력과 용량을 제공할 수 있도록 보다 콤팩트하고 강력한 파워를 출력할 수 있게 개발되고 있다. 예컨대 고에너지 밀도의 비수전해액을 이용한 타입의 이차전지는 출력이 좋아, 복수개를 직렬로 연결하여 전기자동차나 하이브리드차량의 모터 구동에 사용된다.
전기자동차나 하이브리드차량에 적용되는 전지모듈은 고출력 대용량의 필요성으로 인해, 다수의 전지셀을 전기적으로 연결하여 모듈화 시킨 이른바 중대형 이차전지팩으로서 적용되고 있다. 상기 이차전지팩의 크기와 중량은 매우 중요한 요소로서 기술의 발전에 따라 점차 소형 경량화 되고 있다.
상기한 중대형 이차전지팩은, 케이스 내에 다수의 전지셀들을 수납하고 이를 전기적으로 연결한 구성을 가진다. 특히 사용 중 전지셀들의 과충전, 과방전, 과전류, 발열, 연쇄적인 부반응에 의한 발화 또는 폭발을 방지하기 위하여, 상기 케이스의 외부에는 단위전지들의 전압, 전류, 온도 등을 검출하고 전지의 작동을 제어하는 제어장치가 구비된다.
상기한 중대형 이차전지팩에 있어서의 또 다른 문제는 전지팩을 구성하는 전지셀의 온도가 전지팩의 부위에 따라 다르다는 것이다. 이를테면 전지팩의 중앙부에 위치한 전지셀과, 전지팩 양사이드의 최외곽부에 배치되어 있는 전지셀의 발열온도가 다르다는 것이다.
중앙부에 배치되어 있는 전지셀은, 자체의 발열량에 더하여 양쪽 이웃 전지셀로부터 방출되는 열을 고스란히 전달받아 온도가 그만큼 더 올라가는 반면, 사이드에 위치한 전지셀은 아무래도 외기와 접하는 면적이 넓고 적어도 한쪽편에는 전지셀이 없으므로 중앙부의 전지셀보다 온도가 낮은 것이다.
결국 이차전지팩을 구성하는 전지셀은, 전지팩내부의 위치에 따라 냉각환경이 달라서 예컨대 자동차의 주행 중 온도가 제각각 다르다. 전지팩의 중앙부에 배치되어 있는 전지셀은 냉각율이 낮아 외곽부에 배치되어 있는 다른 전지셀에 비해 빠른 수명열화를 보일 수 있는 것이다.
전지팩을 구성하는 다수의 전지셀에서 일부 전지셀의 열화가 시작되면 전체적인 출력이 떨어지고 특히 상대적으로 온도가 낮은 쪽에 배치된 전지셀 또한 다른 방향의 수명 저하를 일으킨다. 차량의 주행에 따라 발생하는 열화율의 차이가 각 전지셀의 출력전압의 차이를 유발시키고 전지팩의 전체적인 출력을 떨어뜨리는 것이다. 이와같이, 차량주행에 있어서 각 전지셀이 받는 영향도가 크게 차이가 남으로써 셀간 균형을 이루지 못하고 그만큼 수명이 급속히 단축될 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 각종 냉각수단이 적용되어 있는 이차전지팩이 개발되고 있다. 가령 국내공개특허 제2013-0011370호에는, 전지셀용 냉각공기를 고르게 분배하기 위한 수평격벽이 구비된 배터리용 냉각케이스가 개시되어 있다. 상기 수평격벽에는 다수의 분배홀이 형성되어 냉각공기를 적절하게 분해하도록 한다.
그러나 상기한 국내공개특허는 냉각공기의 유로를 조절하여 전지셀을 냉각하는 것으로서, 공기를 유도하기 위한 냉각핀과 매니폴드와 냉각팬 등이 장착되므로 구조가 복잡하고 소음을 발생하며 그 자체로 무게가 무거워 차량의 중량을 증가시키는 문제를 갖는다.
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전지팩을 구성하는 각 전지셀 내부의 양극활물질과 음극활물질의 조성을 변화시켜, 전지셀이 전지팩의 중앙부에 배치되어 있던 외곽부에 배치되어 있던, 그 주변의 열적환경에 영향받지 않고 최상의 기능을 발휘할 수 있으며, 열화율의 균형이 맞아 사용 중 전지셀간의 출력전압의 차이가 없이 그만큼 신뢰성이 있고 수명도 연장되며, 전지가 가지는 저온과 고온을 동시에 만족시키는 전지개발의 한계를 극복할 수 있는 차등 내열성능을 갖는 전지셀로 구성된 전지팩을 제공함에 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차등 내열성능을 갖는 전지셀로 구성된 전지팩은, 다수의 전지셀이 병렬 또는 직렬로 연결되는 전지팩에 있어서, 상기 전지셀들이 다양한 내열 성능을 가지도록, 상기 전지팩의 사용 중 상기 전지셀들의 온도 분포에 따라 상기 전지셀내의 음극활물질의 조성비를 상이하게 적용할 수 있다. 또한, 상기 전지셀의 작동 중 온도가 가장 높게 올라가는 최고온 전지셀의 음극활물질은, 비정질카본이 90중량%이상이고 그라파이트가 10중량%미만이며, 상기 전지셀조립체의 최외곽부에 배치되어 있는 저온전지셀의 음극활물질은 그라파이트가 90중량%이상이고 비정질카본이 10중량%미만의 조성을 가지도록 할 수 있다.
또한, 상기 전지팩 사용 중, 최고온 전지셀로부터 최외곽부에 배치되어 있는 저온전지셀까지 거리의 1/2 지점이내에 포함되는 전지셀에서의 음극활물질은, 비정질카본이 50%이상이고 그라파이트가 50%미만인 조성을 가지도록 할 수 있다.
또한, 상기 전지팩 사용 중, 최고온 전지셀로부터 최외곽부에 배치되어 있는 저온전지셀까지 거리의 1/2 지점으로부터 최외곽부에 배치되어 있는 저온전지셀 사이에 포함되는 전지셀에서의 음극활물질은, 비정질카본이 50중량% 미만이고 그라파이트가 50중량% 이상인 조성을 가지게 할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차등 내열성능을 갖는 전지셀로 구성된 전지팩은, 다수의 전지셀이 병렬 또는 직렬로 연결되는 전지팩에 있어서, 상기 전지셀들이 다양한 내열성능을 가지도록, 상기 전지팩의 사용 중, 상기 전지셀의 온도 분포에 따라 상기 전지셀 내의 양극활물질 조성비를 다르게 할 수 있다.
또한, 상기 전지셀의 작동 중 온도가 가장 높게 올라가는 최고온부 전지셀내의 양극활물질은, NMC(LiNi1 /3Mn1 /3Co1 /3O2)가 90중량%이상이고, LMO(LiMn2O4)가 10중량%미만이며, 전지셀조립체의 최외곽부에 배치되어 있는 저온전지셀의 음극활물질은 LMO(LiMn2O4)가 90중량%이상, NMC(LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2)가 10중량% 미만의 조성을 가지게 할 수 있다.
또한, 상기 전지팩의 사용 중 최고온 전지셀로부터 최외곽부에 배치되어 있는 저온전지셀까지 거리의 1/2 지점이내에 포함되는 전지셀에서의 양극활물질은, NMC(LiNi1 /3Mn1 /3Co1 /3O2)가 50중량% 이상, LMO(LiMn2O4 )가 50중량% 미만인 조성을 가지게 할 수 있다.
아울러, 상기 전지팩의 사용 중, 최고온전지셀로부터 최외곽부에 배치되어 있는 저온전지셀까지의 거리의 1/2지점으로부터 최외곽부에 배치되어 있는 저온전지셀의 사이에 포함되는 전지셀에서의 양극활물질은, LMO(LiMn2O4)가 50중량% 이상, NMC(LiNi1 /3Mn1 /3Co1 /3O2)가 50중량% 미만인 조성을 가지게 할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차등 내열성능을 갖는 전지셀로 구성된 전지팩은, 다수의 전지셀이 병렬 또는 직렬로 연결되는 전지팩에 있어서, 상기 전지셀들이 다양한 내열성능을 가지도록, 전지팩의 사용 중, 온도가 가장 높게 올라가는 최고온셀과, 전지팩의 최외곽부에 배치되어 있는 최저온셀의 전극활물질의 조성이 상호 다르게 구성할 수 있다.
아울러, 상기 최고온셀과 최저온셀의 사이에 배치되어 있는 전지셀에서의 음극활물질은, 비정질카본과 그라파이트를 포함하여 구성되되, 상기 비정질카본의 함량은 최고온셀에서 최저온셀로 갈수록 작아지고, 그라파이트의 함량은 최고온셀에서 최저온셀로 갈수록 증가하게 할 수 있다.
또한, 상기 최고온셀과 최저온셀의 사이에 배치되어 있는 전지셀에서의 양극활물질은, NMC(LiNi1 /3Mn1 /3Co1 /3O2)와 LMO(LiMn2O4)를 포함하여 이루어지되, 상기 NMC의 함량은 최고온셀에서 최저온셀로 갈수록 감소하고, LMO의 함량은 최고온셀에서 최저온셀로 갈수록 증가하게 할 수 있다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 차등 내열성능을 갖는 전지셀로 구성된 전지팩은, 전지팩을 구성하는 각 전지셀 내부의 양극활물질과 음극활물질의 조성을 변화시켜, 전지셀이 전지팩의 중앙부에 배치되어 있던 외곽부에 배치되어 있던, 그 주변의 열적환경에 영향받지 않고 최상의 기능을 발휘할 수 있으며, 열화율의 균형이 맞아 사용 중 전지셀간의 출력전압의 차이가 없이 그만큼 신뢰성이 있고 수명도 연장되며, 전지가 가지는 저온과 고온을 동시에 만족시키는 전지개발의 한계를 극복할 수 있게 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차등 내열성능을 갖는 전지셀로 구성된 전지팩을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 상기 도 1에 도시한 차등 내열성능을 갖는 각 전지셀에 있어서, 비정질카본과 그라파이트의 전지셀의 위치별 조성비를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 상기 도 1에 도시한 차등 내열성능을 갖는 각 전지셀에 있어서, NMC와 LMO의 전지셀의 위치별 조성비를 나타내 보인 도면이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로 부터 더욱 명백해질 것이다.
본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소 들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
또한, “제 1”, “제 2”, “일 측”, “타 측” 등의 용어는, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
기본적으로, 본 발명은, 전지팩을 구성하는 각 단위 전지셀 내부의 음극활물질과 양극활물질의 조성을, 전지셀의 위치를 감안하여 다르게 설계함으로써, 전지셀이 주변의 열의 영향을 받지 않고 최상의 컨디션을 유지할 수 있다는 견해에 기초한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차등 내열성능을 갖는 전지셀(33)로 구성된 전지팩(31)의 개념을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면이다.
도시한 바와같이, 본 실시예에 따른, 차등 내열성능을 갖는 전지셀(33)은, 내부공간을 제공하는 케이스(43)와, 상기 케이스(43)의 내부에 설치되는 것으로서, 조성이 다르게 설계된 여러 종류의 전지셀(33)로 이루어지는 전지셀조립체(41)로 구성된다.
상기 전지셀조립체(41)를 구성하는 각 전지셀(33)은 파우치형 전지셀로서 다수개가 적층된 상태를 이룬다. 이와같이 전지셀(33)이 적층 구성되므로, 충방전시 전지셀조립체(41)의 중앙부와 외곽부의 온도는 다르다. 전지셀조립체(41)의 중앙부의 온도가 외곽부의 온도보다 상대적으로 높게 올라가는 것이다.
이와같은 온도편차에 대응하기 위하여, 본 실시예에 따른 전지팩(31)은, 각 전지셀(33)의 내부 조성 즉, 음극활물질과 양극활물질의 조성을 다르게 구현한 것이다.
이를테면 도 1에 도시한 바와같이, 다수의 전지셀(33)을 조닝(zoning)하되, 전지셀조립체(41)의 중앙부에는 내열 성능이 가장 높게 제작된 A군전지셀(35)을, 외곽부에는 내열 성능이 A군전지셀(35)보다 낮은 C군전지셀(39)을, 상기 A군전지셀(35)과 C군전지셀(39)의 사이에는 B군전지셀(37)을 배치한다. 상기 B군전지셀(37)에 포함되는 전지셀의 내열 성능은 A군전지셀(33)보다는 낮고 B군전지셀보다는 높다.
본 설명에서의 내열 성능이라 함은, 열을 견딜 수 있는 능력을 의미한다. 가령 전지셀이 높은 온도에서 정상 작동할 수 록 내열 성능이 높은 것이다.
그런데 전지셀조립체(41) 내부의 모든 전지셀(33)의 내열 성능을 동일한 최상의 값으로 세팅하지 않고, 구분지어, 외곽부의 내열 성능을 상대적으로 낮게 제작한 이유는, 수명연장과 출력향상의 효과를 동시에 얻기 위한 것이다.
알려진 바와같이, 높은 내열성능을 갖도록 설계된 전지셀은 내열능력은 좋으나 출력이 다소 미흡하고, 낮은 내열성능을 갖는 (저온용) 전지셀은 내열능력이 좋지 못하지만 출력이 상대적으로 좋으므로, 이러한 고온용 전지셀과 저온용 전지셀, 즉 내열 성능이 좋은 전지셀과 내열성능이 상대적으로 낮은 전지셀을 최적 조합하여 전지팩의 성능을 향상시킬 수 있는 것이다.
특히 도 1에서는, 전지셀(33)들이 5개의 구역(존(zone))으로 나뉘었지만, 분할 구역의 개수는 매우 다양하게 변경할 수 있음은 당연하다. 가령 구역을 세 개로 분할하여, 전지셀(33)을 내열 성능이 높은타입과 상대적으로 낮은 타입의 두 가지 종류로만 제작하여, 중앙부에 높은 타입을 배치하고 양옆에 낮은 타입의 전지셀을 배치할 수 도 있는 것이다.
더 나아가 상기 구역을 이를테면 10개 20개 30개 또는 그 이상으로 얼마든지 나눌 수 도 있고, 아니면 각각의 전지셀의 내부 조성을 개별적으로 달리하여 하나 하나의 전지셀이 서로 다른 내열 성능을 가지도록 제작할 수 도 있음은 물론이다.
하나의 전지팩(31)에 내장되는 전지셀조립체(41)에서의 각 전지셀의 내열 성능을 어느만큼 세분화 하느냐는, 전지팩(31)의 사이즈나 사용환경 또는 주문자의 요구에 따라 달라진다.
한편, 상기한 전지셀(33)에 있어서의 내열 성능의 조절을 위해, 본 실시예에서는 음극활물질과 양극활물질의 조성비를 변화시켰다.
공지의 사실과 같이, 음극활물질에는 비정질카본과 그라파이트을 사용할 수 있는데, 상기 비정질카본이 그라파이트에 비해 고온에서의 우수한 특성을 가지므로, 비정질카본의 함량을 높여 내열 성능을 증가시킬 수 있다.
또한, 양극활물질에는 LMO(LiMn2O4)(이하, LMO)와 NMC(LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2)(이하, NMC)를 사용할 수 있는데, NMC가 LMO에 비해 고온에 우수한 특성을 보이므로, NMC의 함량을 높여 전지셀의 내열 성능을 높일 수 있다.
도 2는 상기 도 1에 도시한 차등 내열성능을 갖는 전지셀(33)로 구성된 전지팩(31)에 있어서, 비정질카본과 그라파이트의, 전지셀의 위치별 조성비를 설명하기 위한 도면이다.
도면을 참조하면, 다수의 전지젤(33)로 적층 구성되어 있는 전지셀조립체(41)가 22개의 구역(45)으로 분할되어 있음을 알 수 있다. 상기 각 구역(45)의 내부에는 하나 이상의 전지셀(33)이 포함된다. 아울러 하나의 전지셀조립체(41)의 구역을 실시예에 따라 매우 다양하게 변경 할 수 있음은 물론이다.
도시한 바와같이, 전지셀조립체(41)의 중앙부 두 개의 구역(45)에 포함되는 전지셀(33)의 음극활물질은 비정질카본이 100중량% 이고, 양측 최외곽 구역에 포함되는 전지셀(33)에서의 음극활물질은 100중량%의 그라파이트로 이루어진다.
또한, 상기 중앙부의 구역으로부터 최외곽을 향하여, 최외곽까지의 거리를 1로 했을 때, 1/10거리에 포함되는 구역의 전지셀(33)은 비정질카본이 90중량%, 그라파이트가 10중량%이고, 1/10 ~ 2/10거리에 포함되는 구역에서의 전지셀은 비정질카본이 80중량%, 그라파이트가 20중량%의 조성을 갖는다.
마찬가지로, 2/10 ~ 3/10거리까지에 포함되는 구역, 3/10 ~ 4/10거리 까지의 구역, 4/10 ~ 5/10 거리까지의 구역, 5/10 ~ 6/10 거리까지의 구역, 6/10 ~ 7/10거리 까지의 구역, 7/10 ~ 8/10거리까지의 구역, 8/10 ~ 9/10거리까지의 구역 내의 전지젤의 비정질카본과 그라파이트의 조성은, 70중량%/30중량%, 60중량%/40중량%, 50중량%/50중량%, 40중량%/60중량%, 30중량%/70중량%, 20중량%/80중량%, 10중량%/90중량% 이다.
이는 중앙부로부터 최외곽부를 향하여 갈수록, 전지셀내부의 음극활물질로서의 비정질카본의 함량이 줄어들고, 그라파이트의 함량이 증가한다는 의미이다.
상기 비정질카본의 함량감소와 그라파이트의 함량 증가의 정도가 매우 다앙하게 변경될 수 있음은 당연하다.
이러한 함량 변화는 양극활물질의 경우에도 마찬가지로 구현될 수 있다.
도 3은 상기 도 1에 도시한 차등 내열성능을 갖는 각 전지셀(33)에 있어서, NMC와 LMO의, 전지셀의 위치별 조성비를 나타내 보인 도면이다.
도 2에서와 마찬가지로, 다수의 전지셀(33)로 적층 구성되어 있는 전지셀조립체(41)가 22개의 구역(45)으로 분할되어 있음을 알 수 있다. 상기 구역의 개수는 전지팩(31)의 크기나 사용처 또는 기타의 목적에 따라 당연히 달라질 수 있다. 또한 상기 각 구역(45)의 내부에는 하나 이상의 전지셀(33)이 포함됨은 물론이다.
도시한 바와같이, 중앙부 구역(45)내에 포함되는 전지셀(33)에서의 양극활물질은 100중량%가 NMC이고, 양측 최외곽 구역내의 전지셀(33)에서의 양극활물질은 LMO가 90중량%이고 NMC가 10중량%이다.
상기한 NMC는 중앙부로부터 최외곽부로 갈수록 그 함량이 작아지고, LMO는 중앙부에서 최외곽부로 갈수록 그 함량이 커진다.
가령 상기 중앙부 구역으로부터 최외곽을 향하여, 최외곽까지의 거리를 1로 했을 때, 1/10거리에 포함되는 구역의 전지셀(33)은 NMC가 90중량%, LMO가 10중량%이고, 1/10 ~ 2/10거리에 포함되는 구역에서의 전지셀은 NMC가 80중량%, LMO가 20중량%의 조성을 갖는다.
또한, 중앙부로부터 2/10 ~ 3/10거리까지에 포함되는 구역, 3/10 ~ 4/10 거리까지의 구역, 4/10 ~ 5/10 거리까지의 구역, 5/10 ~ 6/10 거리까지의 구역, 6/10 ~ 7/10 거리까지의 구역, 7/10 ~ 8/10 거리까지의 구역, 8/10 ~ 9/10 거리까지의 구역 내의 전지젤(33)의 양극활물질로서의 NMC와 LMO의 조성은, 70중량%/30중량%, 60중량%/40중량%, 50중량%/50중량%, 40중량%/60중량%, 30중량%/70중량%, 20중량%/80중량%, 10중량%/90중량% 이다.
이는 중앙부로부터 최외곽부를 향하여 갈수록, 전지셀내부의 양극활물질로서의 NMC의 함량이 줄어들고, LMO의 함량이 증가한다는 의미이다.
이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
특히 전지셀조립체를 몇 개의 구역으로 구획하는지와, 각 구역내에 몇 개의 전지셀을 포함시킬지는 물론, 각 전지셀 내부의 양극활물질 및 음극활물질의 함량의 절대값은 매우 다양하게 변경 가능하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로, 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
31:전지팩 33:전지셀
35:A군전지셀 37:B군전시셀
39:C군전지셀 41:전지셀조립체
43:케이스

Claims (11)

  1. 전지셀조립체에서 가장 온도가 높은 최고온부에 배치되고, 내열 성능이 높게 형성되기 위하여 음극활물질 조성에서 비정질카본이 그라파이트보다 더 큰 중량%로 형성되는 최고온 전지셀;
    상기 전지셀조립체의 최외곽부에 배치되고, 출력 기능이 높게 형성되기 위하여 음극활물질 조성에서 비정질카본이 그라파이트보다 더 작은 중량%로 형성되는 저온전지셀; 및
    상기 최고온 전지셀과 상기 저온전지셀 사이에 배치되며, 상기 최외곽부에 가깝게 배치될수록 그리고 상기 최고온부에서 멀게 배치될수록 음극활물질의 비정질카본의 함량이 감소하고 그라파이트의 함량이 증가하는 중간부 전지셀;을 포함하는, 차등 내열성능을 갖는 전지셀로 구성된 전지팩.
  2. 청구항 1항에 있어서,
    상기 최고온 전지셀의 음극활물질은, 비정질카본이 90중량%이상이고 그라파이트가 10중량%미만이며,
    상기 저온전지셀의 음극활물질은 그라파이트가 90중량%이상이고 비정질카본이 10중량%미만의 조성을 갖는 차등 내열성능을 갖는 전지셀로 구성된 전지팩.
  3. 청구항 1항에 있어서,
    상기 전지팩 사용 중, 최고온 전지셀로부터 최외곽부에 배치되어 있는 저온전지셀까지 거리의 1/2 지점이내에 포함되는 상기 중간부 전지셀에서의 음극활물질은,
    비정질카본이 50%이상이고 그라파이트가 50%미만인 조성을 갖는 차등 내열성능을 갖는 전지셀로 구성된 전지팩.
  4. 청구항 1항에 있어서,
    상기 전지팩 사용 중, 최고온 전지셀로부터 최외곽부에 배치되어 있는 저온전지셀까지 거리의 1/2 지점으로부터 최외곽부에 배치되어 있는 저온전지셀 사이에 포함되는 상기 중간부 전지셀에서의 음극활물질은,
    비정질카본이 50중량% 미만이고 그라파이트가 50중량% 이상인 조성을 갖는 차등 내열성능을 갖는 전지셀로 구성된 전지팩.
  5. 전지셀조립체에서 가장 온도가 높은 최고온부에 배치되고, 내열 성능이 높게 형성되기 위하여 양극활물질 조성에서 NMC(LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2)가 LMO(LiMn2O4)보다 더 큰 중량%로 형성되는 최고온 전지셀;
    상기 전지셀조립체의 최외곽부에 배치되고, 출력 기능이 높게 형성되기 위하여 양극활물질 조성에서 NMC(LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2)가 LMO(LiMn2O4)보다 더 작은 중량%로 형성되는 저온전지셀; 및
    상기 최고온 전지셀과 상기 저온전지셀 사이에 배치되며, 상기 최외곽부에 가깝게 배치될수록 그리고 상기 최고온부에서 멀게 배치될수록 양극활물질의 NMC(LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2)의 함량이 감소하고 LMO(LiMn2O4)의 함량이 증가하는 중간부 전지셀;을 포함하는, 차등 내열성능을 갖는 전지셀로 구성된 전지팩.
  6. 청구항 5항에 있어서,
    상기 최고온부 전지셀내의 양극활물질은, NMC(LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2)가 90중량%이상이고, LMO(LiMn2O4)가 10중량%미만이며,
    상기 저온전지셀의 양극활물질은 LMO(LiMn2O4)가 90중량%이상, NMC(LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2)가 10중량% 미만의 조성을 갖는 차등 내열성능을 갖는 전지셀로 구성된 전지팩.
  7. 청구항 5항에 있어서,
    상기 전지팩의 사용 중 최고온 전지셀로부터 최외곽부에 배치되어 있는 저온전지셀까지 거리의 1/2 지점이내에 포함되는 상기 중간부 전지셀에서의 양극활물질은,
    NMC(LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2)가 50중량% 이상, LMO(LiMn2O4)가 50중량% 미만인 조성을 갖는 차등 내열성능을 갖는 전지셀로 구성된 전지팩.
  8. 청구항 5항에 있어서,
    상기 전지팩의 사용 중, 최고온전지셀로부터 최외곽부에 배치되어 있는 저온전지셀까지의 거리의 1/2지점으로부터 최외곽부에 배치되어 있는 저온전지셀의 사이에 포함되는 상기 중간부 전지셀에서의 양극활물질은,
    LMO(LiMn2O4)가 50중량% 이상, NMC(LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2)가 50중량% 미만인 조성을 갖는 차등 내열성능을 갖는 전지셀로 구성된 전지팩.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 최고온 전지셀의 음극활물질의 조성은 100 중량% 비정질카본으로 이루어지고,
    상기 저온전지셀의 음극활물질의 조성은 100 중량% 그라파이트로 이루어지는, 차등 내열성능을 갖는 전지셀로 구성된 전지팩.
  10. 청구항 5에 있어서,
    상기 최고온 전지셀의 양극활물질의 조성은 100 중량% NMC(LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2)로 이루어지고,
    상기 저온전지셀의 양극활물질의 조성은 100 중량% LMO(LiMn2O4)로 이루어지는, 차등 내열성능을 갖는 전지셀로 구성된 전지팩.
  11. 삭제
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