KR102046000B1 - Battery Pack with Improved Temperature Sensing Ability - Google Patents

Battery Pack with Improved Temperature Sensing Ability Download PDF

Info

Publication number
KR102046000B1
KR102046000B1 KR1020150118631A KR20150118631A KR102046000B1 KR 102046000 B1 KR102046000 B1 KR 102046000B1 KR 1020150118631 A KR1020150118631 A KR 1020150118631A KR 20150118631 A KR20150118631 A KR 20150118631A KR 102046000 B1 KR102046000 B1 KR 102046000B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
thermistor
battery cell
battery
battery pack
circuit board
Prior art date
Application number
KR1020150118631A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20170023466A (en
Inventor
장지욱
이재찬
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 KR1020150118631A priority Critical patent/KR102046000B1/en
Publication of KR20170023466A publication Critical patent/KR20170023466A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102046000B1 publication Critical patent/KR102046000B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/63—Control systems
    • H01M10/637—Control systems characterised by the use of reversible temperature-sensitive devices, e.g. NTC, PTC or bimetal devices; characterised by control of the internal current flowing through the cells, e.g. by switching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/653—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by electrically insulating or thermally conductive materials
    • H01M2/0275—
    • H01M2/0287—
    • H01M2/1016—
    • H01M2/1094—
    • H01M2/30—
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y02E60/122—

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

본 발명은 충방전이 가능한 전지셀의 전극단자에 보호회로 기판(protection circuit board)이 연결된 구조의 전지팩으로서, 상기 보호회로 기판은 전지셀의 온도를 감지할 수 있는 하나 이상의 써미스터를 포함하고, 열전도성 테이프가 적어도 하나의 써미스터와 전지셀의 외면을 물리적으로 연결하여 전지셀의 열을 써미스터로 전도하는 것을 특징으로 하는 전지팩을 제공한다.The present invention provides a battery pack having a protection circuit board connected to an electrode terminal of a battery cell capable of charging and discharging, wherein the protection circuit board includes one or more thermistors capable of sensing the temperature of the battery cell. A thermally conductive tape physically connects at least one thermistor and an outer surface of a battery cell to provide a battery pack, which conducts heat from the battery cell to the thermistor.

Description

온도 센싱 기능이 향상된 전지팩 {Battery Pack with Improved Temperature Sensing Ability}Battery Pack with Improved Temperature Sensing Ability

본 발명은 온도 센싱 기능이 향상된 전지팩에 관한 것이다.The present invention relates to a battery pack having an improved temperature sensing function.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증 가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 이차전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다. As technology development and demand for mobile devices increase, the demand for secondary batteries as an energy source is rapidly increasing, and accordingly, a lot of researches on secondary batteries that can meet various needs have been conducted.

이차전지는 형상에 따라 원통형 전지셀, 각형 전지셀, 파우치형 전지셀로 분류되면, 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성의 리튬이온 전지셀, 리튬이온 폴리머 전지셀 등과 같은 리튬 이차전지셀에 대한 수요가 높다.Secondary batteries are classified into cylindrical battery cells, rectangular battery cells, and pouch-type battery cells according to their shape. In terms of materials, lithium secondary batteries such as lithium ion battery cells, lithium ion polymer battery cells of high energy density, discharge voltage, and output stability The demand for cells is high.

이차전지셀들은 작동 과정에서 계속적인 충방전을 반복하게 되고, 이 과정에서 다량의 열을 발생함과 동시에 전지의 출력 전압 상태가 변화될 수 있다. 이러한 발열로 인한 온도 상승과, 출력 전압의 변화는 해당 전지를 사용하는 소자의 오작동을 유발하고 작동 효율을 저하시킬 뿐만 아니라, 전지의 수명을 크게 단축시키는 원인이 된다.The secondary battery cells are repeatedly charged and discharged in an operation process, and in this process, a large amount of heat may be generated and the output voltage state of the battery may be changed. The increase in temperature and the change in the output voltage due to the heat generation not only cause malfunction of the device using the battery and reduce operating efficiency, but also cause a shortening of the battery life.

또한, 전지팩에는 전지셀이 팩 케이스에 내장되어 있으므로 전지셀들이 과전압, 과전류, 과발열 되는 경우에는 전지팩의 안전성과 작동효율이 크게 문제되므로, 이들을 검출하기 위한 수단이 필요하다. 따라서, 전지팩은 온도에 대응할 수 있는 써미스터들이 형성된 인쇄회로기판과 전지셀을 전기적으로 연결하고, 써미스터들 각각이 전지셀들과 연결된 구조로 이루어져 있으며, 써미스터를 전지셀에 연결하여 실시간 또는 일정한 간격으로 작동 상태를 확인하여 제어하고 있다.In addition, since the battery pack is built in the battery pack in the battery pack, when the battery cells are over-voltage, over-current, overheating, the safety and operation efficiency of the battery pack is a major problem, so a means for detecting them is necessary. Therefore, the battery pack is electrically connected to a printed circuit board and battery cells having thermistors capable of responding to temperature, and each of the thermistors is connected to the battery cells, and is connected to the battery cells in real time or at regular intervals. To check and control the operating status.

이와 관련하여, 기존의 전지팩(10)은, 온도 감지 써미스터(4)와 전지셀(1)의 연결을 위해 도 1에 도시된 바와 같이, 전지케이스의 실링부(5) 사이에 전도체(3)를 장착하고, 이를 고정하기 위한 별도의 접착제(6)가 도포되며, 온도 감지 써미스터(4)와 전도체(3)가 솔더링에 의해 연결되는 구조로 이루어져 있어, 전지팩의 조립과정이 매우 번잡하고, 생산성이 낮은 단점이 있다.In this regard, the conventional battery pack 10, as shown in Figure 1 for the connection of the temperature sensing thermistor 4 and the battery cell 1, the conductor 3 between the sealing portion 5 of the battery case ), And a separate adhesive 6 is applied to fix it, and the temperature sensing thermistor 4 and the conductor 3 are connected by soldering, so that the assembly process of the battery pack is very complicated. The disadvantage is low productivity.

또한, 상기 구조는 솔더링에 의해 써미스터(4)와 전도체(3)가 연결되어 있는 바, 써미스터(4)와 전도체(3)간 접촉 저항이 높고, 이 접촉 저항으로 인하여 전지팩(10)의 정밀한 온도 감지가 어렵다.In addition, the structure is connected to the thermistor (4) and the conductor (3) by soldering, the contact resistance between the thermistor (4) and the conductor (3) is high, due to the contact resistance of the battery pack 10 Difficult to sense temperature

따라서, 전지팩의 제조 공정성을 향상하면서도 전지셀의 정밀한 온도 감지가 가능한 기술의 필요성이 높은 실정이다.Therefore, there is a high need for a technology capable of precise temperature sensing of a battery cell while improving manufacturing processability of the battery pack.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.The present invention aims to solve the problems of the prior art as described above and the technical problems that have been requested from the past.

본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 이후 설명하는 바와 같이, 온도 감지용 써미스터와 전지셀의 외면을 열전도성 테이프로 연결하는 경우, 소망하는 효과를 달성할 수 있는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.After extensive research and various experiments, the inventors of the present application confirm that the desired effect can be achieved when the temperature sensing thermistor and the outer surface of the battery cell are connected with a thermally conductive tape. The present invention has been completed.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지팩은 충방전이 가능한 전지셀의 전극단자에 보호회로 기판(protection circuit board)이 연결된 구조의 전지팩으로서, 상기 보호회로 기판은 전지셀의 온도를 감지할 수 있는 하나 이상의 써미스터를 포함하고, 열전도성 테이프가 적어도 하나의 써미스터와 전지셀의 외면을 물리적으로 연결하여 전지셀의 열을 써미스터로 전도하는 것을 특징으로 한다.A battery pack according to the present invention for achieving the above object is a battery pack having a structure in which a protection circuit board is connected to an electrode terminal of a battery cell capable of charging and discharging, wherein the protection circuit board senses the temperature of the battery cell. It includes one or more thermistors, characterized in that the thermally conductive tape physically connects at least one thermistor and the outer surface of the battery cell to conduct the heat of the battery cell to the thermistor.

즉, 본 발명에 따른 전지팩은 써미스터와 전지셀의 외면이 열전도성 테이프에 의해 연결된 콤팩트한 구조로 이루어져 있어, 전지팩의 전반적인 조립 공정이 간소화될 수 있을 뿐만 아니라, 이에 수반되는 제조 비용이 크게 절감될 수 있다.That is, the battery pack according to the present invention has a compact structure in which the outer surfaces of the thermistor and the battery cell are connected by thermal conductive tape, so that the overall assembly process of the battery pack can be simplified, and the manufacturing cost accompanying the battery pack is greatly increased. Can be reduced.

또한, 열전도의 매개체로서, 금속이 아닌 간편한 부착이 가능한 열전도성 테이프를 이용함으로써, 솔더링과 같은 별도의 공정이 필요 없을 뿐만 아니라, 접촉 저항이 낮아 정밀한 온도 감지가 가능하다.In addition, by using a thermally conductive tape that can be easily attached instead of a metal as a medium for thermal conductivity, not only a separate process such as soldering is required, but also a low contact resistance enables precise temperature sensing.

본 발명에서 상기 열전도성 테이프는 절연 층, 열전도 층, 및 점착 층이 순차적으로 적층된 구조로 이루어질 수 있다.In the present invention, the thermally conductive tape may have a structure in which an insulating layer, a thermal conductive layer, and an adhesive layer are sequentially stacked.

여기서, 상기 열전도성 테이프의 점착 층이 전지셀의 외면과 써미스터의 외면에 부착되어 있고, 열전도 층에 의해 전지셀의 열이 써미스터로 전도될 수 있으며, 상기 써미스터는 열전도성 필름을 통해 전도되는 열에 의해 상승하는 온도를 감지할 수 있다.Here, the adhesive layer of the thermally conductive tape is attached to the outer surface of the battery cell and the outer surface of the thermistor, the heat of the battery cell can be conducted to the thermistor by the thermal conductive layer, the thermistor is to the heat conducted through the thermal conductive film The rising temperature can be detected.

여기서, 전지팩은 열전도성 테이프가 전지셀과 써미스터의 외면에 부착된 상태에서, 부착 부위와 열전도성 테이프가 외부로 노출되지 않도록, 내열성 필름이 보호회로 기판, 열전도성 테이프 및 전지셀 외면에 추가로 부가될 수 있으며, 상기 내열성 필름은 노멕스(nomex)일 수 있다. Here, the battery pack is a heat-resistant film is added to the protective circuit board, the thermally conductive tape and the outer surface of the battery cell, so that the attachment site and the thermally conductive tape is not exposed to the outside while the thermally conductive tape is attached to the outer surface of the battery cell and thermistor. The heat resistant film may be nomex (nomex).

상기 열전도 층은 카본계 시트일 수 있고, 상세하게는 단결정 구조의 그라파이트(graphite)를 포함하는 열전도 시트(heat conduction sheet)일 수 있다. The thermally conductive layer may be a carbon-based sheet, and in detail, may be a heat conduction sheet including graphite of a single crystal structure.

단결정 구조의 그라파이트는 그 자체로 열 전도성이 매우 우수하고 유연성이 높기 때문에 열전도성 테이프가 부착된 상태에서 유동하더라도 그 구조가 쉽게 손상되지 않는 장점이 있다. Since graphite having a single crystal structure has excellent thermal conductivity and flexibility, the structure of the single crystal structure is not easily damaged even when the thermal conductive tape is attached.

상기 열전도 시트는 그것의 두께에 반비례하여 열전도 속도가 증가할 수 있으나, 두께가 과도하게 얇을 경우에는 오히려 결정 구조에 수용되는 열량이 감소되므로 바람직하지 않으며, 상세하게는 상기 열전도 시트는 10 마이크로미터 내지 100 마이크로미터의 두께로 이루어질 수 있으며, 더욱 상세하게는 15 마이크로미터 내지 25 마이크로미터 일 수 있다.The thermally conductive sheet may increase in thermal conductivity in inverse proportion to its thickness, but when the thickness is excessively thin, it is not preferable because the amount of heat accommodated in the crystal structure is reduced, and in detail, the thermally conductive sheet is 10 micrometers to It may be made of a thickness of 100 micrometers, more specifically may be 15 to 25 micrometers.

상기 절연 층은 열전도성 테이프의 외측 표면을 이루며 열전도 층을 보호하는 외피로서, 전기 회로에 대한 절연성을 담보할 수 있는 소재라면 특별히 한정되는 것은 아니나, 열전도성 테이프가 유동하더라도 테이프 외면에 주름 또는 과도한 접힘이 방지될 수 있도록 탄성복원력을 가지는 폴리에스테르(polyester)일 수 있다.The insulating layer forms an outer surface of the thermally conductive tape and protects the thermally conductive layer. The insulating layer is not particularly limited as long as the material can insulate electrical circuits. It may be polyester having an elastic restoring force so that folding can be prevented.

상기 점착 층은 전기절연성이 있으며, 써미스터와 전지셀 외면에 공고히 접착될 수 있는 물질이라면 크게 한정되는 것은 아니나, 열 전도 저항이 낮은 아크릴계 물질로 이루어질 수 있다.The adhesive layer is electrically insulating and may be formed of an acrylic material having a low heat conduction resistance, although the material is not particularly limited as long as the material can be firmly adhered to the thermistor and the battery cell outer surface.

한편, 본 발명의 발명자들이 확인한 바에 따르면, 열전도성 테이프가 써미스터 외면에 타이트하게 부착될 경우에는 열전도 층에 과도한 압력이 부가되면서 열전도 층을 조직하는 구조가 손상될 수 있으며, 그 결과, 열전도율이 상당히 감소되는 것을 확인하였다.On the other hand, according to the inventors of the present invention, if the thermally conductive tape is tightly attached to the outer surface of the thermistor, excessive pressure may be applied to the thermally conductive layer, thereby damaging the structure of the thermally conductive layer, and as a result, the thermal conductivity is considerably increased. It was confirmed that the decrease.

이에 본 발명의 열전도성 테이프는, 열전도 층에 가해지는 압력이 최소화 되도록 써미스터 외면에 부착될 수 있으며, 상세하게는 써미스터가 보호회로 기판에 부착된 상태에서 외부로 노출된 써미스터의 외면 총 면적을 기준으로, 10% 내지 90%를 감싸도록 써미스터에 접착될 수 있으며, 상세하게는 써미스터의 20% 내지 80%의 외면만을 감싸도록 부착될 수 있다.Accordingly, the thermally conductive tape of the present invention may be attached to an outer surface of the thermistor so that the pressure applied to the thermally conductive layer is minimized. In detail, the thermally conductive tape may be based on the total outer surface of the thermistor exposed to the outside while the thermistor is attached to the protection circuit board. As such, it may be attached to the thermistor to surround 10% to 90%, and in detail, may be attached to surround only the outer surface of 20% to 80% of the thermistor.

즉, 열전도성 테이프가 써미스터의 전면을 감싸도록 부착되지 않음으로써, 열전도 층에 과도한 압력이 인가되는 현상이 방지될 수 있다.That is, since the thermally conductive tape is not attached to surround the front surface of the thermistor, the phenomenon that excessive pressure is applied to the thermally conductive layer can be prevented.

이와 같은 구조에서는 상기 열전도성 테이프가 써미스터에 부착된 상태를 공고히 유지하기 위하여, 상기 열전도성 테이프는 써미스터에 부착된 상태로 써미스터의 주변부에 더 부착될 수 있다.In such a structure, in order to maintain the state in which the thermally conductive tape is attached to the thermistor, the thermally conductive tape may be further attached to the periphery of the thermistor while attached to the thermistor.

상기 열전도성 테이프는 또한, 전지셀 외면의 적어도 일부를 감싸는 구조로 상기 외면에 부착되어, 전지셀의 열을 외부 공간으로 방열할 수 있으며, 상세하게는 상기 열전도성 테이프는 전지셀 일면의 총 면적 대비 1% 내지 50%를 감싸도록 전지셀에 접착될 수 있다. 이는 열전도 층을 구성하는 단결정 그파라이트의 우수한 열 확산 특성, 구체적으로, 열의 전도가 빠르면서도 열이 신속하게 제거되는 특성에 기인한다.The thermally conductive tape may also be attached to the outer surface to surround at least a portion of the outer surface of the battery cell, thereby dissipating heat from the battery cell to the outer space. In detail, the thermally conductive tape may have a total area of one surface of the battery cell. It may be adhered to the battery cell to cover 1% to 50% of the contrast. This is due to the excellent heat spreading properties of the single crystal gripite constituting the heat conducting layer, specifically, the heat is quickly removed while the heat conduction is fast.

전지셀 일면에 대한 열전도성 테이프의 부착면적이 상기 범위 미만인 경우에는 전지셀 외면의 열을 써미스터로 충분히 전도할 수 없으므로 바람직하지 않고, 상기 범위를 초과하는 경우, 전지팩의 체적이 증가할 수 있으므로 바람직하지 않다.If the adhesion area of the thermally conductive tape to one side of the battery cell is less than the above range, it is not preferable because the heat from the outside of the battery cell cannot be sufficiently conducted to the thermistor, and if it exceeds the above range, the volume of the battery pack may increase. Not desirable

본 발명의 전지팩은 적어도 하나 이상의 전지셀과 보호회로 기판을 수용하는 팩 케이스를 더 포함할 수 있다.The battery pack of the present invention may further include a pack case accommodating at least one battery cell and a protection circuit board.

상기 전지셀은 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 셀 케이스에 전극조립체를 내장한 상태로 셀 케이스의 외주면을 열융착하여 밀봉한 구조의 파우치형 전지셀이고, 전극조립체의 한 쌍의 전극단자들은 셀 케이스의 밀봉 외주면들 중 하나를 통해 나란히 돌출된 구조일 수 있다.The battery cell is a pouch-type battery cell of a structure in which the outer circumferential surface of the cell case is sealed by heat-sealing with the electrode assembly embedded in a cell sheet of a laminate sheet including a resin layer and a metal layer, and a pair of electrode terminals of the electrode assembly They may be a structure projecting side by side through one of the sealing outer peripheral surface of the cell case.

상기 보호회로 기판에는 전극단자들과 연결되기 위한 한 쌍의 접속 단자들이 형성되어 있고, 보호회로 기판은 전극단자들과 수평으로 연결된 상태에서 팩 케이스에 장착될 수 있다.A pair of connection terminals are formed on the protective circuit board to be connected to the electrode terminals, and the protective circuit board may be mounted to the pack case in a state where the protective circuit board is horizontally connected to the electrode terminals.

여기서, 보호회로는 써미스터와 전지셀 외면이 서로 근접하도록, 전지셀의 전극단자가 돌출된 전지셀의 밀봉 외주면에 근접한 단부 부위에 써미스터가 형성될 수 있으며, 상기 써미스터와 전지셀의 밀봉 외주면 사이 거리는 열전도성 테이프의 부착 공정을 고려하여 1 밀리미터 내지 5 밀리미터일 수 있다. 상기 써미스터와 밀봉 외주면 사이 거리가 상기 범위를 초과하는 경우에는 열전도성 테이프에서, 써미스터와 전지팩의 외면 사이에 위치한 부위가 유동하면서 손상될 수 있으므로 바람직하지 않다.Here, in the protection circuit, the thermistor may be formed at an end portion close to the sealing outer peripheral surface of the battery cell protruding from the electrode terminal of the battery cell so that the thermistor and the battery cell outer surface are close to each other, and the distance between the thermistor and the sealing outer peripheral surface of the battery cell is It may be from 1 millimeter to 5 millimeters in view of the attachment process of the thermally conductive tape. If the distance between the thermistor and the sealing outer peripheral surface exceeds the above range, it is not preferable because a portion located between the thermistor and the outer surface of the battery pack may be damaged while flowing in the thermally conductive tape.

상기 팩 케이스는 보호회로 기판과 전지셀을 수용하도록 일면이 개방된 형태로 이루어져 있고, 상기 전지팩은 전지셀과 보호회로 기판이 팩 케이스에 장착된 상태에서, 팩 케이스의 개방된 일면이 노출되지 않도록 보호 라벨이 팩 케이스에 부착될 수 있다.The pack case has a form in which one surface is opened to accommodate the protection circuit board and the battery cell, and the battery pack is not exposed when the battery cell and the protection circuit board are mounted in the pack case. A protective label may be attached to the pack case to prevent it.

본 발명에서 전지셀은 에너지 밀도가 높은 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지 또는 리튬 이온 폴리머 전지셀일 수 있지만, 이들만으로 한정되지 않음은 물론이다.In the present invention, the battery cell may be a lithium ion battery, a lithium polymer battery or a lithium ion polymer battery cell having a high energy density, but is not limited thereto.

일반적으로, 리튬 이차전지는 양극, 음극, 분리막, 및 리튬염 함유 비수 전해액으로 구성되어 있다.In general, a lithium secondary battery is composed of a positive electrode, a negative electrode, a separator, and a lithium salt-containing nonaqueous electrolyte.

상기 양극은, 예를 들어, 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조되며, 필요에 따라서는, 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가하기도 한다.The positive electrode is prepared by, for example, applying a mixture of a positive electrode active material, a conductive material, and a binder to a positive electrode current collector, followed by drying, and optionally, a filler is further added to the mixture.

상기 양극 활물질은 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li1+xMn2-xO4 (여기서, x 는 0 ~ 0.33 임), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li2CuO2); LiV3O8, LiFe3O4, V2O5, Cu2V2O7 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi1-xMxO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, x = 0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2-xMxO2 (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, x = 0.01 ~ 0.1 임) 또는 Li2Mn3MO8 (여기서, M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4; 디설파이드 화합물; Fe2(MoO4)3 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.The positive electrode active material may be a layered compound such as lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium nickel oxide (LiNiO 2 ), or a compound substituted with one or more transition metals; Lithium manganese oxides such as Li 1 + x Mn 2-x O 4 (where x is 0 to 0.33), LiMnO 3 , LiMn 2 O 3 , LiMnO 2, and the like; Lithium copper oxide (Li 2 CuO 2 ); Vanadium oxides such as LiV 3 O 8 , LiFe 3 O 4 , V 2 O 5 , Cu 2 V 2 O 7 and the like; Ni-site type lithium nickel oxide represented by the formula LiNi 1-x M x O 2 , wherein M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B, or Ga, and x = 0.01 to 0.3; Formula LiMn 2-x M x O 2 (wherein M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn or Ta and x = 0.01 to 0.1) or Li 2 Mn 3 MO 8 (wherein M = Fe, Co, Lithium manganese composite oxide represented by Ni, Cu or Zn); LiMn 2 O 4 in which a part of Li in the formula is substituted with alkaline earth metal ions; Disulfide compounds; Fe 2 (MoO 4 ) 3 and the like, but are not limited to these.

상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.The conductive material is typically added in an amount of 1 to 30 wt% based on the total weight of the mixture including the positive electrode active material. Such a conductive material is not particularly limited as long as it has conductivity without causing chemical change in the battery, and examples thereof include graphite such as natural graphite and artificial graphite; Carbon blacks such as carbon black, acetylene black, Ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and summer black; Conductive fibers such as carbon fibers and metal fibers; Metal powders such as carbon fluoride powder, aluminum powder and nickel powder; Conductive whiskeys such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive metal oxides such as titanium oxide; Conductive materials such as polyphenylene derivatives and the like can be used.

상기 바인더는 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.The binder is a component that assists the bonding of the active material and the conductive material to the current collector, and is generally added in an amount of 1 to 30 wt% based on the total weight of the mixture including the positive electrode active material. Examples of such binders include polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose (CMC), starch, hydroxypropyl cellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene , Polypropylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butylene rubber, fluorine rubber, various copolymers and the like.

상기 충진제는 양극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.The filler is optionally used as a component for inhibiting expansion of the positive electrode, and is not particularly limited as long as it is a fibrous material without causing chemical change in the battery. Examples of the filler include olefinic polymers such as polyethylene and polypropylene; Fibrous materials, such as glass fiber and carbon fiber, are used.

상기 음극은 음극 집전체 상에 음극 활물질을 도포, 건조하여 제작되며, 필요에 따라, 앞서 설명한 바와 같은 성분들이 선택적으로 더 포함될 수도 있다.The negative electrode is manufactured by coating and drying a negative electrode active material on a negative electrode current collector, and optionally, the components as described above may optionally be further included.

상기 음극 활물질로는, 예를 들어, 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소; LixFe2O3(0≤x≤1), LixWO2(0≤x≤1), SnxMe1-xMe'yOz (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me': Al, B, P, Si, 주기율표의 1족, 2족, 3족 원소, 할로겐; 0<x≤1; 1≤y≤3; 1≤z≤8) 등의 금속 복합 산화물; 리튬 금속; 리튬 합금; 규소계 합금; 주석계 합금; SnO, SnO2, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb3O4, Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5, GeO, GeO2, Bi2O3, Bi2O4, and Bi2O5 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료 등을 사용할 수 있다.As said negative electrode active material, For example, carbon, such as hardly graphitized carbon and graphite type carbon; Li x Fe 2 O 3 (0 ≦ x ≦ 1), Li x WO 2 (0 ≦ x ≦ 1), Sn x Me 1-x Me ' y O z (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me' Metal complex oxides such as Al, B, P, Si, Group 1, Group 2, Group 3 elements of the periodic table, halogen, 0 <x ≦ 1; 1 ≦ y ≦ 3; 1 ≦ z ≦ 8); Lithium metal; Lithium alloys; Silicon-based alloys; Tin-based alloys; SnO, SnO 2 , PbO, PbO 2 , Pb 2 O 3 , Pb 3 O 4 , Sb 2 O 3 , Sb 2 O 4 , Sb 2 O 5 , GeO, GeO 2 , Bi 2 O 3 , Bi 2 O 4 , and metal oxides such as Bi 2 O 5 ; Conductive polymers such as polyacetylene; Li-Co-Ni-based materials and the like can be used.

상기 분리막은 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 ㎛이고, 두께는 일반적으로 5 ~ 300 ㎛이다. 이러한 분리막으로는, 예를 들어, 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머; 유리섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용된다. 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다.The separator is interposed between the anode and the cathode, and an insulating thin film having high ion permeability and mechanical strength is used. The pore diameter of the separator is generally from 0.01 to 10 ㎛ ㎛, thickness is generally 5 ~ 300 ㎛. As such a separator, for example, olefin polymers such as chemical resistance and hydrophobic polypropylene; Sheets or non-woven fabrics made of glass fibers or polyethylene are used. When a solid electrolyte such as a polymer is used as the electrolyte, the solid electrolyte may also serve as a separator.

리튬염 함유 비수계 전해액은, 극성 유기 전해액과 리튬염으로 이루어져 있다. 전해액으로는 비수계 액상 전해액, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용된다. The lithium salt-containing non-aqueous electrolyte solution consists of a polar organic electrolyte solution and a lithium salt. As the electrolyte, a non-aqueous liquid electrolyte, an organic solid electrolyte, an inorganic solid electrolyte, and the like are used.

상기 비수계 액상 전해액으로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카르보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.As said non-aqueous liquid electrolyte solution, N-methyl- 2-pyrrolidinone, a propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, gamma, for example Butyl lactone, 1,2-dimethoxy ethane, tetrahydroxy franc, 2-methyl tetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, 1,3-dioxorone, formamide, dimethylformamide, dioxolon , Acetonitrile, nitromethane, methyl formate, methyl acetate, phosphate triester, trimethoxy methane, dioxorone derivatives, sulfolane, methyl sulfolane, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, propylene carbo Aprotic organic solvents such as nate derivatives, tetrahydrofuran derivatives, ethers, methyl pyroionate and ethyl propionate can be used.

상기 유기 고체 전해질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합체 등이 사용될 수 있다.Examples of the organic solid electrolyte include polyethylene derivatives, polyethylene oxide derivatives, polypropylene oxide derivatives, phosphate ester polymers, polyedgetion lysine, polyester sulfides, polyvinyl alcohols, polyvinylidene fluorides, Polymers containing ionic dissociating groups and the like can be used.

상기 무기 고체 전해질로는, 예를 들어, Li3N, LiI, Li5NI2, Li3N-LiI-LiOH, LiSiO4, LiSiO4-LiI-LiOH, Li2SiS3, Li4SiO4, Li4SiO4-LiI-LiOH, Li3PO4-Li2S-SiS2 등의 Li의 질화물, 할로겐화물, 황산염 등이 사용될 수 있다.Examples of the inorganic solid electrolyte include Li 3 N, LiI, Li 5 NI 2 , Li 3 N-LiI-LiOH, LiSiO 4 , LiSiO 4 -LiI-LiOH, Li 2 SiS 3 , Li 4 SiO 4 , Nitrides, halides, sulfates and the like of Li, such as Li 4 SiO 4 -LiI-LiOH, Li 3 PO 4 -Li 2 S-SiS 2 , and the like, may be used.

상기 리튬염은 상기 비수계 전해질에 용해되기 좋은 물질로서, 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다.The lithium salt is a good material to be dissolved in the non-aqueous electrolyte, for example, LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4 , LiBF 4 , LiB 10 Cl 10 , LiPF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 CO 2 , LiAsF 6, LiSbF 6, LiAlCl 4, CH 3 SO 3 Li, CF 3 SO 3 Li, (CF 3 SO 2) 2 NLi, chloroborane lithium, lower aliphatic carboxylic acid lithium, lithium tetraphenyl borate and imide have.

또한, 비수계 전해액에는 충방전 특성, 난연성 등의 개선을 목적으로, 예를 들어, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 경우에 따라서는, 불연성을 부여하기 위하여, 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위하여 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있다.In addition, for the purpose of improving charge / discharge characteristics, flame retardancy, etc., the non-aqueous electrolyte solution includes, for example, pyridine, triethyl phosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylene diamine, n-glyme, hexaphosphate triamide, and the like. Nitrobenzene derivatives, sulfur, quinone imine dyes, N-substituted oxazolidinones, N, N-substituted imidazolidines, ethylene glycol dialkyl ethers, ammonium salts, pyrroles, 2-methoxy ethanol, aluminum trichloride, etc. It may be. In some cases, in order to impart nonflammability, halogen-containing solvents such as carbon tetrachloride and ethylene trifluoride may be further included, and carbon dioxide gas may be further included to improve high temperature storage characteristics.

본 발명은 또한, 상기 전지팩을 하나 이상 포함하는 전지모듈을 제공하고, 상기 전지모듈을 포함하는 디바이스를 제공한다.The present invention also provides a battery module including at least one battery pack, and provides a device including the battery module.

이상에서 설명한 바와 같이, 즉, 본 발명에 따른 전지팩은 써미스터와 전지셀의 외면이 열전도성 테이프에 의해 연결된 콤팩트한 구조로 이루어져 있어, 전지팩의 전반적인 조립 공정이 간소화될 수 있을 뿐만 아니라, 이에 수반되는 제조 비용이 크게 절감될 수 있다.As described above, that is, the battery pack according to the present invention has a compact structure in which the outer surfaces of the thermistor and the battery cell are connected by thermal conductive tape, so that the overall assembly process of the battery pack can be simplified, The accompanying manufacturing costs can be greatly reduced.

또한, 열전도의 매개체로서, 금속이 아닌 열전도성 테이프를 이용함으로써, 솔더링과 같은 별도의 공정이 필요 없을 뿐만 아니라, 접촉 저항이 낮아 정밀한 온도 감지가 가능하다.In addition, by using a thermally conductive tape instead of a metal as a medium for thermal conductivity, not only a separate process such as soldering is required, but also a low contact resistance enables precise temperature sensing.

도 1은 종래 기술에 따른 전지팩의 확대 모식도이다;
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지팩의 모식도이다;
도 3은 전지셀 및 보호회로가 결합된 구조의 모식이다;
도 4는 본 발명에 따른 열전도성 테이프의 수직 단면도이다;
도 5 및 도 6은 도 2 내지 도 4에 따른 전지팩의 실제 사진이다.1 is an enlarged schematic view of a battery pack according to the prior art;
2 is a schematic view of a battery pack according to an embodiment of the present invention;
3 is a schematic diagram of a structure in which a battery cell and a protection circuit are combined;
4 is a vertical sectional view of a thermally conductive tape according to the present invention;
5 and 6 are actual pictures of the battery pack according to FIGS. 2 to 4.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, although described with reference to the drawings according to an embodiment of the present invention, this is for easier understanding of the present invention, the scope of the present invention is not limited thereto.

도 2에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지팩의 모식도가 도시되어 있고, 도 3에는 전지셀 및 보호회로의 결합 구조가 모식적으로 도시되어 있으며, 도 4에는 본 발명의 열전도성 테이프의 수직 단면도가 도시되어 있다.2 is a schematic view of a battery pack according to an embodiment of the present invention, Figure 3 schematically shows a coupling structure of a battery cell and a protection circuit, Figure 4 of the thermally conductive tape of the present invention A vertical cross section is shown.

전지팩(100)은 전지셀(110), 팩 케이스(140), 보호회로 기판(120) 및 보호 라벨(도시하지 않음)을 포함한다.The battery pack 100 includes a battery cell 110, a pack case 140, a protection circuit board 120, and a protection label (not shown).

보호회로 기판(120)에는 전극 단자들(112)과 연결되기 위한 한 쌍의 접속 단자들(122)이 형성되어 있고, 접속 단자들(122)에 전지셀(110)의 전극 단자들(112)이 접촉 및 결합되어 보호회로 기판(120)과 전지셀(110)이 수평으로 연결되어 있다.A pair of connection terminals 122 are formed on the protection circuit board 120 to be connected to the electrode terminals 112, and the electrode terminals 112 of the battery cell 110 are connected to the connection terminals 122. The contact and the coupling is connected to the protection circuit board 120 and the battery cell 110 horizontally.

전지셀(110)은 파우치형 이차전지로서 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트(도시하지 않음)에 전극조립체(도시하지 않음)가 밀봉되어 있는 구조로 이루어져 있다. 전지셀(110)은 밀봉 외주면들 중, 상단 방향의 밀봉 외주면(114)을 통해 전극 단자들(112)이 돌출되어 있으며, 보호회로 기판(120)의 단부와 상단 방향의 밀봉 외주면(114)이 상호 대면한 상태에서, 보호회로 기판(120)의 접속 단자(122)에 전극 단자들(112)이 결합되어 있다.The battery cell 110 is a pouch type secondary battery, and has a structure in which an electrode assembly (not shown) is sealed in a laminate sheet (not shown) including a resin layer and a metal layer. In the battery cell 110, the electrode terminals 112 protrude from the sealing outer circumferential surface 114 in the upper direction, and the sealing outer circumferential surface 114 in the upper direction and the end of the protection circuit board 120 is formed. In the state facing each other, the electrode terminals 112 are coupled to the connection terminal 122 of the protection circuit board 120.

보호회로 기판(120)에는 전지셀(110)의 전극 단자(112)가 돌출되어 있는 밀봉 외주면(114)과 근접한 단부 부위에 전지셀(110)의 외면 온도를 감지하기 위한 써미스터(124)가 형성되어 있다.The thermistor 124 for sensing the outer surface temperature of the battery cell 110 is formed at the end portion of the protection circuit board 120 near the sealing outer peripheral surface 114 on which the electrode terminal 112 of the battery cell 110 protrudes. It is.

팩 케이스(140)는 보호회로 기판(120)과 전지셀(110)을 수용하도록 일면이 개방된 형태로 이루어져 있고, 전기적 및 기계적으로 결합된 보호회로 기판(120)과 전지셀(110)은 팩 케이스(140)의 개방된 일면을 통해 팩 케이스(140)에 장착되어 있다.The pack case 140 has a form in which one surface is open to accommodate the protection circuit board 120 and the battery cell 110, and the protection circuit board 120 and the battery cell 110, which are electrically and mechanically coupled, are packs. It is mounted to the pack case 140 through one open surface of the case 140.

도면에 도시되어 있지는 않지만, 본 발명의 전지팩(100)은 전지셀(110)과 보호회로 기판(120)이 팩 케이스(140)에 장착된 상태에서 팩 케이스(140)의 개방된 일면이 노출되지 않도록 보호 라벨이 팩 케이스(140)에 부착된다.Although not shown in the drawings, the battery pack 100 of the present invention is exposed to the open side of the pack case 140 in a state where the battery cell 110 and the protective circuit board 120 is mounted on the pack case 140. The protective label is attached to the pack case 140 so as not to.

한편, 전지팩(100)은 써미스터(124)와 전지셀(110)의 외면에 이들을 물리적으로 연결하기 위한 열전도성 테이프(130)가 부착되어 있다. 따라서, 본 발명에 따른 전지팩(100)은 전지셀(110)의 열이 열전도성 테이프(130)를 통해 써미스터(124)로 전도된다.On the other hand, the battery pack 100 has a thermally conductive tape 130 is attached to the thermistor 124 and the outer surface of the battery cell 110 to physically connect them. Therefore, in the battery pack 100 according to the present invention, the heat of the battery cell 110 is conducted to the thermistor 124 through the thermal conductive tape 130.

열전도성 테이프(130)는 절연 층(134), 열전도 층(133), 및 점착 층(132)이 순차적으로 적층된 구조로 이루어져 있다.The thermal conductive tape 130 has a structure in which the insulating layer 134, the thermal conductive layer 133, and the adhesive layer 132 are sequentially stacked.

열전도 층(133)은 단결정 구조의 그라파이트(graphite)로 이루어진 열전도 시트(heat conduction sheet)로서, 대략 15 마이크로미터 내지 50 마이크로미터의 두께로 이루어질 수 있다.The heat conduction layer 133 is a heat conduction sheet made of graphite having a single crystal structure and may have a thickness of about 15 micrometers to 50 micrometers.

절연 층(134)은 열전도 층(133)의 상부에 형성되어 있으며, 열전도성 테이프(130)의 외피를 형성한다.The insulating layer 134 is formed on the thermal conductive layer 133, and forms an outer surface of the thermal conductive tape 130.

점착 층(132)은 열전도 층(133)의 하부에 형성되어 있으며, 점착 물질인 아크릴계 물질로 이루어져 있으며, 점착 층(132)에 의해 열전도성 테이프(130)가 써미스터(124)와 전지팩(100)의 외면에 부착 및 고정될 수 있다.The adhesive layer 132 is formed under the thermal conductive layer 133, and is formed of an acrylic material, which is an adhesive material. The thermal conductive tape 130 is formed by the adhesive layer 132 by the thermistor 124 and the battery pack 100. It can be attached and fixed to the outer surface of the).

점착 층(132)의 하부에는 점착 층(132)의 휘발을 방지하기 위한 이면지인 분리 필름(131)이 부가되어 있으며, 작업자는 분리 필름(131)을 제거한 상태로 열전도성 테이프(130)를 써미스터(124)와 전지셀(110)에 부착시킬 수 있다. A separating film 131, which is a backing paper for preventing volatilization of the adhesive layer 132, is added to the lower portion of the adhesive layer 132, and the operator uses the thermistor tape 130 to remove the separation film 131. 124 and the battery cell 110 can be attached.

이때, 열전도성 테이프(130)는 써미스터(124)에 부착된 상태에서, 써미스터(124)의 주변부인 보호회로 기판(120)의 표면에도 부착되어 있다.In this case, the thermally conductive tape 130 is attached to the surface of the protective circuit board 120, which is a periphery of the thermistor 124, in a state where it is attached to the thermistor 124.

이러한 구조에서, 전지셀(110)의 온도가 증가하면, 전지셀(110)의 열이 열전도 층(133)을 통해 써미스터(124)로 전도될 수 있고, 써미스터(124)는 열전도성 층(133)을 통해 전도되는 열에 의해 상승하는 온도를 감지하게 된다.In such a structure, when the temperature of the battery cell 110 increases, heat of the battery cell 110 may be conducted to the thermistor 124 through the thermal conductive layer 133, and the thermistor 124 may be the thermal conductive layer 133. It senses the temperature rising by the heat conducted.

도 5 및 도 6에는 도 2 내지 도 4에 따른 전지팩의 실제 사진 도시되어 있으며, 이들 사진은 전지팩의 제조를 위한 일련의 공정이 순차적으로 나타내고 있다.5 and 6 show actual pictures of the battery pack according to FIGS. 2 to 4, and these pictures sequentially show a series of processes for manufacturing the battery pack.

먼저 도 5를 참조하면, 전지팩(100)은 보호회로 기판(120) 과 전지셀(110))을 근접 하게 위치시킨 후, 보호회로 기판(120)의 접속 단자들에 전지셀(110)의 전극 단자들을 용접으로 결합시킨 상태로 팩 케이스(140)에 수용된다. 따라서, 보호회로 기판(120)의 써미스터(124)가 전지셀(110)의 밀봉 외주면과 근접하게 되며, 이 상태에서, 써미스터(124)와 전지셀(110)의 외면에 열전도성 테이프(130)를 부착시켜 이들을 물리적으로 연결한다.First, referring to FIG. 5, the battery pack 100 positions the protection circuit board 120 and the battery cell 110 in close proximity to each other, and then connects the protection cells of the battery cell 110 to the connection terminals of the protection circuit board 120. The electrode terminals are accommodated in the pack case 140 while being joined by welding. Therefore, the thermistor 124 of the protection circuit board 120 is close to the sealing outer peripheral surface of the battery cell 110, in this state, the thermal conductive tape 130 on the outer surface of the thermistor 124 and the battery cell 110. To connect them physically.

도 6를 참조하면, 열전도성 테이프(130)가 전지셀(110)과 써미스터(124)의 외면에 부착된 상태에서, 부착 부위와 열전도성 테이프(130)가 외부로 노출되지 않도록, 내열성 필름(150)이 보호회로 기판(120), 열전도성 테이프(130) 및 전지셀(110) 외면에 추가로 부가된다.Referring to FIG. 6, in a state where the thermally conductive tape 130 is attached to the outer surfaces of the battery cell 110 and the thermistor 124, the heat-resistant film (not to be exposed to the attachment site and the thermally conductive tape 130 to the outside) 150 is additionally added to the outer surface of the protection circuit board 120, the thermal conductive tape 130 and the battery cell 110.

이후, 전지셀(110)과 보호회로 기판(120)이 수용된 팩 케이스(140)에 팩 케이스(140)의 개방된 일면을 통해 전지셀(110), 보호회로 기판(120)과 열전도성 테이프(130)가 외부로 노출되지 않도록 보호 라벨(160)을 부착한다.Subsequently, the battery cell 110, the protection circuit board 120, and the thermally conductive tape (the battery cell 110 and the protection circuit board 120 are accommodated through an open surface of the pack case 140 in the pack case 140 accommodated therein). Attach the protective label 160 so that 130 is not exposed to the outside.

본 발명이 속한 분양에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 수행하는 것이 가능할 것이다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to perform various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above contents.

Claims (19)

충방전이 가능한 전지셀의 전극단자에 보호회로 기판(protection circuit board)이 연결된 구조의 전지팩으로서,
상기 보호회로 기판에 실장되고 전지셀의 온도를 감지할 수 있는 하나 이상의 써미스터;
일단이 상기 전지셀의 외면에 밀착하여 부착되고, 타단이 상기 써미스터에 부착되어 전지셀의 열을 써미스터로 직접 전도하는 열전도성 테이프;
상기 열전도성 테이프가 전지셀과 써미스터의 외면에 부착된 상태에서, 부착 부위와 상기 열전도성 테이프가 외부로 노출되지 않도록 상기 보호회로 기판, 열전도성 테이프 및 전지셀 외면에 추가로 부가되는 내열성 필름;
을 포함하여 구성되고,
상기 열전도성 테이프는, 상기 써미스터가 보호회로 기판에 부착된 상태에서 외부로 노출된 써미스터의 외면의 전부가 아닌 일부를 덮도록 써미스터에 접착되고, 상기 전지셀 일면의 전체가 아닌 일부를 감싸도록 전지셀에 접착되는 것을 특징으로 전지팩. A battery pack having a structure in which a protection circuit board is connected to an electrode terminal of a battery cell capable of charging and discharging,
At least one thermistor mounted on the protection circuit board and capable of sensing a temperature of a battery cell;
A thermally conductive tape having one end adhered to the outer surface of the battery cell and the other end attached to the thermistor to directly conduct heat from the battery cell to the thermistor;
A heat resistant film additionally added to an outer surface of the protective circuit board, the heat conductive tape, and the battery cell so that the attachment site and the heat conductive tape are not exposed to the outside while the heat conductive tape is attached to the outer surfaces of the battery cell and thermistor;
It is configured to include,
The thermally conductive tape is bonded to a thermistor so as to cover a part of the outer surface of the thermistor exposed to the outside in a state where the thermistor is attached to the protection circuit board, and to cover a part of the battery cell but not the whole of the battery cell. Battery pack, characterized in that adhered to the cell. 제 1 항에 있어서, 상기 열전도성 테이프는 절연 층, 열전도 층, 및 점착 층이 순차적으로 적층된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack as claimed in claim 1, wherein the thermally conductive tape has a structure in which an insulating layer, a thermal conductive layer, and an adhesive layer are sequentially stacked. 제 2 항에 있어서, 상기 열전도성 테이프의 점착 층이 전지셀의 외면과 써미스터의 외면에 부착되어 있고, 열전도 층에 의해 전지셀의 열이 써미스터로 전도되는 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 2, wherein the adhesive layer of the thermally conductive tape is attached to the outer surface of the battery cell and the outer surface of the thermistor, and the heat of the battery cell is conducted to the thermistor by the heat conductive layer. 제 3 항에 있어서, 상기 써미스터는 열전도성 필름을 통해 전도되는 열에 의해 상승하는 온도를 감지하는 것을 특징으로 하는 전지팩. The battery pack as claimed in claim 3, wherein the thermistor senses a temperature rising by heat conducted through the thermal conductive film. 제 3 항에 있어서, 상기 열전도 층은 단결정 구조의 그라파이트(graphite)를 포함하는 열전도 시트(heat conduction sheet)인 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack as claimed in claim 3, wherein the heat conductive layer is a heat conduction sheet including graphite having a single crystal structure. 제 3 항에 있어서, 상기 절연 층은 폴리에스테르(polyester)로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack as claimed in claim 3, wherein the insulating layer is made of polyester. 제 3 항에 있어서, 상기 점착 층은 아크릴계 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack as claimed in claim 3, wherein the adhesive layer is made of an acrylic material. 제 3 항에 있어서, 상기 열전도성 테이프는, 써미스터가 보호회로 기판에 부착된 상태에서 외부로 노출된 써미스터의 외면 총 면적을 기준으로, 10% 내지 90%를 감싸도록 써미스터에 접착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩. The thermally conductive tape of claim 3, wherein the thermally conductive tape is attached to the thermistor so as to cover 10% to 90% of the outer surface of the thermistor exposed to the outside while the thermistor is attached to the protective circuit board. Battery pack made with. 제 3 항에 있어서, 상기 열전도성 테이프는 써미스터에 부착된 상태에서, 써미스터의 주변부에 더 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.4. The battery pack according to claim 3, wherein the thermally conductive tape is further attached to a peripheral portion of the thermistor while attached to the thermistor. 삭제delete 제 3 항에 있어서, 상기 열전도성 테이프는 전지셀 일면의 총 면적 대비 1% 내지 50%를 감싸도록 전지셀에 접착되는 것을 특징으로 하는 전지팩. The battery pack as claimed in claim 3, wherein the thermally conductive tape is attached to the battery cell to cover 1% to 50% of the total area of one surface of the battery cell. 제 1 항에 있어서, 상기 전지팩은 적어도 하나 이상의 전지셀과 보호회로 기판을 수용하는 팩 케이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack as claimed in claim 1, wherein the battery pack further comprises a pack case accommodating at least one battery cell and a protection circuit board. 제 12 항에 있어서, 상기 전지셀은 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 셀 케이스에 전극조립체를 내장한 상태로 셀 케이스의 외주면을 열융착하여 밀봉한 구조의 파우치형 전지셀이고, 전극조립체의 한 쌍의 전극단자들은 셀 케이스의 밀봉 외주면들 중 하나를 통해 나란히 돌출된 구조인 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery cell of claim 12, wherein the battery cell is a pouch type battery cell having a structure in which an outer periphery of the cell case is heat-sealed and sealed in a state in which an electrode assembly is embedded in a cell sheet of a laminate sheet including a resin layer and a metal layer. The pair of electrode terminals of the battery pack, characterized in that the structure protruding side by side through one of the sealing outer peripheral surface of the cell case. 제 12 항에 있어서, 상기 보호회로 기판에는 전극단자들과 연결되기 위한 한 쌍의 접속 단자들이 형성되어 있고, 보호회로 기판은 전극단자들과 수평으로 연결된 상태에서 팩 케이스에 장착되는 것을 특징으로 하는 전지팩. The method of claim 12, wherein the protective circuit board is formed with a pair of connection terminals for connecting with the electrode terminal, the protective circuit board is mounted on the pack case in a state connected horizontally with the electrode terminal Battery pack. 제 14 항에 있어서, 상기 보호회로는 써미스터와 전지셀 외면이 서로 근접하도록, 전지셀의 전극단자가 돌출된 전지셀의 밀봉 외주면에 근접한 단부 부위에 써미스터가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.15. The battery pack as claimed in claim 14, wherein the protection circuit comprises a thermistor formed at an end portion of the battery cell in which the thermistor and the battery cell outer surface are close to each other, and close to the sealing outer peripheral surface of the battery cell from which the electrode terminal protrudes. 제 15 항에 있어서, 상기 써미스터와 전지셀의 밀봉 외주면 사이 거리는 1 밀리미터 내지 5 밀리미터인 것을 특징으로 하는 전지팩.The method of claim 15, wherein the battery pack, characterized in that the distance between the thermistor and the sealing outer peripheral surface of the battery cell 1 millimeter to 5 millimeters. 제 12 항에 있어서, 상기 팩 케이스는 보호회로 기판과 전지셀을 수용하도록 일면이 개방된 형태로 이루어져 있고, 상기 전지팩은 전지셀과 보호회로 기판이 팩 케이스에 장착된 상태에서, 팩 케이스의 개방된 일면이 노출되지 않도록 보호 라벨이 팩 케이스에 부착되는 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack of claim 12, wherein the pack case is formed to have an open surface to accommodate the protection circuit board and the battery cell, and the battery pack has a battery cell and the protection circuit board mounted on the pack case. The battery pack, characterized in that the protective label is attached to the pack case so that the open one side is not exposed. 제 1 항, 제2항, 제3항, 제4항, 제5항, 제6항, 제7항, 제8항, 제9항, 제11항 내지 제 17 항 중 어느 하나에 따른 전지팩을 하나 이상 포함하는 전지모듈. Battery pack according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 7, 8, 9, 11 to 17 Battery module comprising one or more. 제 18 항에 따른 전지모듈을 포함하는 디바이스.
A device comprising the battery module according to claim 18.
KR1020150118631A 2015-08-24 2015-08-24 Battery Pack with Improved Temperature Sensing Ability KR102046000B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150118631A KR102046000B1 (en) 2015-08-24 2015-08-24 Battery Pack with Improved Temperature Sensing Ability

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150118631A KR102046000B1 (en) 2015-08-24 2015-08-24 Battery Pack with Improved Temperature Sensing Ability

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170023466A KR20170023466A (en) 2017-03-06
KR102046000B1 true KR102046000B1 (en) 2019-11-18

Family

ID=58399087

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150118631A KR102046000B1 (en) 2015-08-24 2015-08-24 Battery Pack with Improved Temperature Sensing Ability

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102046000B1 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102179687B1 (en) 2017-05-29 2020-11-17 주식회사 엘지화학 Battery pack and method for manufacturing the same
KR102416320B1 (en) 2017-07-18 2022-07-04 삼성전자 주식회사 Structure for detecting temperature of electronic device
KR102427190B1 (en) * 2018-05-04 2022-07-28 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery module
KR102549437B1 (en) 2018-11-30 2023-06-28 주식회사 엘지에너지솔루션 Electrode assembly and secondary battery including the same
KR20230015187A (en) * 2021-07-22 2023-01-31 현대두산인프라코어(주) Battery pack
KR20240015306A (en) 2022-07-27 2024-02-05 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery Assembly Comprising Thermistor and Method for Manufacturing the Same

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004039565A1 (en) * 2004-08-13 2006-02-23 Kerafol Keramische Folien Gmbh Multi-layer heat-conducting foil
KR100857034B1 (en) * 2005-03-25 2008-09-05 주식회사 엘지화학 Battery Having Frame Retardant Adhesive Member
KR101210088B1 (en) * 2010-07-29 2012-12-07 삼성에스디아이 주식회사 Protection circuit module including thermistor and battery pack with same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170023466A (en) 2017-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3035432B1 (en) Battery cell bending apparatus comprising heating member
KR101750489B1 (en) Temperature Sensor for Battery Module and Battery Module Having the Same
KR102046000B1 (en) Battery Pack with Improved Temperature Sensing Ability
CN107949933B (en) Battery cell comprising electrode lead with protruding extension and tab connector
KR20080099890A (en) Secondary battery containing bi-polar cell
KR100875607B1 (en) Improved safety secondary battery including stacked electrode assembly
US10868285B2 (en) Pouch type battery cell including electrode lead of bending structure
KR102051930B1 (en) Battery Cell with Improved Mechanical Rigidity of Outer Sealing Peripheral Part and Battery Pack Comprising the Same
KR102082387B1 (en) Battery Pack Including Static Guide Member
KR100890161B1 (en) Pouch-typed Battery of Improved Stability
KR102288097B1 (en) Pouch-typed Battery Cell Comprising Electrode Tab and Lead Having Current Breaking Function
KR101811837B1 (en) Pouch-Type Battery Cell Having Residue Sealing Portion
KR101554141B1 (en) Plate-Typed Battery Cell
KR101464966B1 (en) Electrode Assembly Having Lead-tap Joint Structure and Electrochemical Cell Containing the Same
KR101471964B1 (en) Electrode Assembly Having Novel Lead-tap Joint Structure and Electrochemical Cell Containing the Same
KR20170070469A (en) Battery Cell Having Side Supporting Member
KR102080507B1 (en) Electrode Assembly Comprising Reinforcing Member Capable of Minimizing Deformation of Electrode and Stacked Structure of Unit Cell by Protecting Unit Cell from External Impact
KR101798929B1 (en) Battery Case Having Label for Reinforcement and Secondary Battery Comprising the Same
KR101738542B1 (en) Battery Cell Having Film for Fixing of Electrode Assembly
KR102092114B1 (en) Battery Pack Having Battery Cells Integrally Formed in Perpendicular Array
KR101995038B1 (en) Hybrid Electrode Assembly Having Sticking Typed Unit Cell
KR102101904B1 (en) Battery Pack Including Static Guide Pattern
KR102080502B1 (en) Pouch-typed Battery Cell Having Two or More Electrode Assemblies
KR20150070724A (en) Battery Pack Having Unification Type Pack Case
KR101863701B1 (en) Battery Pack Comprising Safety Element of Surface Mount Device Type

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