KR102170303B1 - Pouch-type secondary battery with self-standing and heat dissipating capability and Supporting means for the same - Google Patents

Pouch-type secondary battery with self-standing and heat dissipating capability and Supporting means for the same Download PDF

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Abstract

본 발명은 자립능력을 갖는 파우치형 이차전지용 방열지지부재를 갖는 파우치형 이차전지에 관한 것이다. 상기 이차전지는, 상호 대응하는 파우치편의 테두리부를 면접시킨 상태로 면접부위를 융착 결합하여 융착부의 내측 영역에 밀폐된 수용공간을 제공하는 파우치와; 상기 파우치의 수용공간 내에 전해액과 함께 수용되며 파우치 외부로 연장된 양극탭 및 음극탭을 갖는 전극조립체와; 상기 파우치에 내장되되, 파우치편의 내향면에 밀착한 상태로 전극조립체로부터 발생하는 열을 흡열하여 파우치 외부로 배출함과 동시에 전극조립체가 내장된 파우치를 수평면상에 세워 놓을 수 있도록 지지력을 제공하는 방열지지부재를 구비한다.
방열을 담당하는 방열지지부재가 파우치의 내향면에 밀착한 상태로 파우치 내에 완전히 수용되므로 파우치의 융착부가 벌어질 염려가 없어 그만큼 실링이 안정적이고 전극조립체의 방열효율이 좋으며, 특히 방열지지부재가 수평의 대상면 상에 수직으로 세워 놓을 수 있는 구조를 가져 외부의 냉각부에 쉽게 적용시킬 수 있다.The present invention relates to a pouch-type secondary battery having a heat dissipation support member for a pouch-type secondary battery having self-standing capability. The secondary battery includes: a pouch for providing a sealed accommodation space in an inner region of the fusion unit by fusion bonding the interview portions in a state in which the rim portions of the pouch pieces corresponding to each other are interviewed; An electrode assembly accommodated with an electrolyte in the receiving space of the pouch and having a positive electrode tab and a negative electrode tab extending outside the pouch; Heat dissipation that is built into the pouch but absorbs heat generated from the electrode assembly while being in close contact with the inward surface of the pouch piece and discharges it to the outside of the pouch, while providing support so that the pouch containing the electrode assembly can be placed on a horizontal surface. It has a support member.
Since the heat dissipation support member in charge of heat dissipation is completely accommodated in the pouch in close contact with the inward surface of the pouch, there is no fear that the fusion part of the pouch will open, so that the sealing is stable and the heat dissipation efficiency of the electrode assembly is good. Since it has a structure that can be placed vertically on the target surface of, it can be easily applied to an external cooling unit.

Description

파우치형 이차전지{Pouch-type secondary battery with self-standing and heat dissipating capability and Supporting means for the same}Pouch-type secondary battery with self-standing and heat dissipating capability and Supporting means for the same}

본 발명은 파우치형 이차전지에 관한 것으로, 특별하기로 자립능력을 갖는 파우치형 이차전지용 방열지지부재를 갖는 파우치형 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a pouch-type secondary battery, and in particular, to a pouch-type secondary battery having a heat dissipation support member for a pouch-type secondary battery having self-standing capability.

이차전지(Secondary battery)는 일차전지와 달리 반복적 충방전이 가능한 전지로서, 가령 휴대폰이나 노트북컴퓨터 또는 카메라와 같은 경량 휴대 기기에서부터 전기자동차나 하이브리드자동차에 이르기까지 널리 사용되고 있다.Unlike primary batteries, secondary batteries are batteries capable of repetitive charging and discharging, and are widely used from lightweight portable devices such as mobile phones, laptop computers or cameras to electric vehicles and hybrid vehicles.

최근, 기술의 급속한 발전에 따라, 보다 작고 가벼운 대용량 고출력 이차전지가 속속 개발되고 있다. 예컨대 고에너지 밀도의 비수전해액을 이용한 타입의 이차전지는 출력이 좋아, 복수개를 직렬로 연결하여 전기자동차의 모터 구동에 사용된다.In recent years, with the rapid development of technology, smaller, lighter, large-capacity, high-power secondary batteries are being developed one after another. For example, a type of secondary battery using a high energy density non-aqueous electrolyte has good output, and is used to drive a motor of an electric vehicle by connecting a plurality of them in series.

상기한 이차전지는 다양한 형태로 제조가 가능하며, 이를테면 파우치형이나 원통형이나 각형으로 제작 할 수 있다. 특히 상기 파우치형의 경우 그 형상이 비교적 자유롭고 무게가 가벼우며 슬림화 및 경량화가 가능하여 휴대기기용으로 많이 사용되고 있다.The above-described secondary battery can be manufactured in various forms, such as a pouch type, a cylindrical shape, or a square shape. In particular, in the case of the pouch type, its shape is relatively free, its weight is light, and its slimness and weight can be reduced, so it is widely used for portable devices.

상기 파우치형 이차전지에 있어서 케이스 역할을 하는 파우치는, 박막의 금속필름과 그 양면에 절연성 필름이 부착된 적층구조를 가지며, 두꺼운 금속재로 성형한 원통형이나 각형과 달리, 자유롭게 구부러짐이 가능하다.The pouch serving as a case in the pouch-type secondary battery has a laminated structure in which a thin metal film and an insulating film are attached to both sides thereof, and unlike a cylindrical shape or a square shape formed of a thick metal material, the pouch can be freely bent.

그런데, 상기한 파우치형의 경우, 외형을 이루는 케이스 자체가 유연성 소재로 이루어져 강성이 없으므로 정형화된 형태를 취하지 않아, 방열특성 개선을 위한 별도의 구조를 적용하기가 어려웠다. 즉, 파우치 내부의 전극조립체에서 발생하는 열을 효과적으로 방열하기가 힘들었다.However, in the case of the pouch type described above, it is difficult to apply a separate structure for improving heat dissipation characteristics because the case itself is made of a flexible material and has no rigidity, so it does not take a standardized shape. That is, it was difficult to effectively dissipate heat generated from the electrode assembly inside the pouch.

공지의 사실과 같이, 이차전지는 충전과 방전을 수행하는 동안 내부에서 많은 열을 발생하므로 내부의 열을 신속히 방출하는 것이 매우 중요한데, 파우치형은 이런 방열문제가 취약한 것이다. 각형이나 원통형 이차전지는 상대적으로 방열이 용이한 편이다.As is known in the art, since a secondary battery generates a lot of heat inside during charging and discharging, it is very important to quickly dissipate internal heat, and the pouch type is vulnerable to such heat dissipation problem. Square or cylindrical secondary batteries are relatively easy to heat dissipation.

이러한 파우치형 이차전지에서의 방열을 위한 수단으로서, 국내공개특허 제2011-0082745호(이차전지)에, 방열부재가 구비되어 있는 파우치형 이차전지가 개시되어 있다. 상기 방열부재는 파우치 내부에 수납되는 전극조립체의 양극판에 일체를 이룬 것으로서 파우치의 외부로 연장된 후 파우치 외측면에 접착 고정된 상태로 파우치 내에서 발생하는 열을 외부로 빼내어 방출하는 역할을 한다.As a means for heat dissipation in such a pouch-type secondary battery, Korean Patent Publication No. 2011-0082745 (secondary battery) discloses a pouch-type secondary battery provided with a radiating member. The heat dissipating member is integrally formed with the positive electrode plate of the electrode assembly housed in the pouch and extends to the outside of the pouch and is adhered and fixed to the outer surface of the pouch, and serves to extract heat generated in the pouch to the outside and discharge it.

그런데 상기한 타입의 이차전지는, 파우치의 외부로 노출되어 있는 방열부재를 아노다이징(anodizing) 처리해야 함은 물론, 방열부재를 파우치에 대해 고정시키기 위해 고가의 서멀그리스(Thermal grease)를 도포해야 한다는 단점이 있었다.However, the above-described type of secondary battery requires anodizing the heat dissipation member exposed to the outside of the pouch, as well as applying expensive thermal grease to fix the heat dissipation member to the pouch. There was a downside.

또한 상기한 바와같이 파우치의 외부에 냉각용 플레이트를 위치시킬 경우, 파우치와 냉각플레이트와의 사이에 에어갭이 발생하기가 매우 쉬워 그만큼 방열효율이 좋지 못하다. 이에 따라 방열효율을 높이고자 더 큰 사이즈의 냉각용 플레이트를 적용해야 하는데 이것은 코스트의 상승을 유발하고 장치의 부피를 크게 하는 요인이된다.In addition, when the cooling plate is positioned outside the pouch as described above, it is very easy to generate an air gap between the pouch and the cooling plate, so that the heat dissipation efficiency is not good. Accordingly, in order to increase the heat dissipation efficiency, a larger cooling plate should be applied, which causes an increase in cost and increases the volume of the device.

또한 상기 파우치에 있어서 가장 중요하다고 할 수 있는 것은, 파우치 내부의 전해액이 누출되지 않도록 안정적 밀폐력을 제공하는 것인데, 상기한 종래의 이차전지는, 파우치 외부로 연장된 방열부재에 의해 파우치의 융착부위에 미세한 틈새가 발생할 수 있다는 또 다른 문제를 갖는다. 틈새가 발생하면 전해액이 누액되고 누출된 전해액으로 인하여 단락이 발생하거나 발화할 수 있다.In addition, the most important thing in the pouch is to provide a stable sealing force so that the electrolyte inside the pouch does not leak. The conventional secondary battery described above is applied to the fusion portion of the pouch by a heat dissipating member extending outside the pouch. Another problem is that microscopic gaps can occur. If a gap occurs, the electrolyte may leak and a short circuit may occur or ignite due to the leaked electrolyte.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 방열을 담당하는 방열지지부재가 파우치의 내향면에 밀착한 상태로 파우치 내에 완전히 수용되므로 파우치의 융착부가 벌어질 염려가 없어 그만큼 실링이 안정적이고 전극조립체의 방열효율이 좋으며, 특히 방열지지부재가 수평의 대상면 상에 수직으로 세워 놓을 수 있는 구조를 가져, 외부의 냉각부에 쉽게 설치할 수 있는 자립능력을 갖는 파우치형 이차전지용 방열지지부재 및 이를 갖는 파우치형 이차전지를 제공함에 목적이 있다.The present invention is to solve the above problem, and since the heat dissipation support member in charge of heat dissipation is completely accommodated in the pouch in close contact with the inward surface of the pouch, there is no fear that the fusion portion of the pouch will open, so that the sealing is stable and the electrode assembly Pouch-type heat dissipation support member for secondary battery and pouch having the same, which has good heat dissipation efficiency, and has a structure in which the heat dissipation support member can be placed vertically on a horizontal target surface, so that it can be easily installed in an external cooling unit. The purpose is to provide a type secondary battery.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 파우치형 이차전지는, 상호 대응하는 파우치편의 테두리부를 면접시킨 상태로 면접부위를 융착 결합하여 융착부의 내측 영역에 밀폐된 수용공간을 제공하는 파우치와; 상기 파우치의 수용공간 내에 전해액과 함께 수용되며 파우치 외부로 연장된 양극탭 및 음극탭을 갖는 전극조립체와; 상기 파우치에 내장되되, 파우치편의 내향면에 밀착한 상태로 전극조립체로부터 발생하는 열을 흡열하여 파우치 외부로 배출함과 동시에 전극조립체가 내장된 파우치를 수평면상에 세워 놓을 수 있도록 지지력을 제공하는 방열지지부재를 구비한 자립형 방열지지부재를 구비한다. The pouch-type secondary battery of the present invention for achieving the above object includes: a pouch for providing a sealed accommodation space in an inner region of the fusion portion by fusion bonding the interview portions in a state in which the rim portions of the pouch pieces corresponding to each other are interviewed; An electrode assembly accommodated with an electrolyte in the receiving space of the pouch and having a positive electrode tab and a negative electrode tab extending outside the pouch; Heat dissipation that is built into the pouch but absorbs heat generated from the electrode assembly while being in close contact with the inward surface of the pouch piece and discharges it to the outside of the pouch, while providing support so that the pouch containing the electrode assembly can be placed on a horizontal surface. It is provided with a self-standing heat radiation support member having a support member.

또한, 상기 방열지지부재는; 일정두께의 플레이트의 형태를 취하며 적어도 두 면 이상이 전극조립체에 대향하도록 절곡되어 있다.In addition, the heat dissipation support member; It takes the form of a plate of a certain thickness, and at least two sides are bent to face the electrode assembly.

또한, 상기 방열지지부재는; 상기 전극조립체를 커버하며 파우치의 내향면에 면접하고, 전극조립체에서 발생하는 열을 흡열하여 파우치 외부로 방출하는 방열부와, 상기 방열부에 일체를 이루며 직각으로 절곡된 상태를 취하고, 전극조립체의 양극탭 및 음극탭이 위치한 부분의 반대편에 위치하는 지지부를 갖는다.In addition, the heat dissipation support member; A radiating part covering the electrode assembly and interviewing the inner surface of the pouch, absorbing heat generated from the electrode assembly and discharging it to the outside of the pouch, and a heat dissipating part integrally formed with the radiating part and bent at a right angle. The positive electrode tab and the negative electrode tab has a supporting portion positioned opposite to the portion.

또한, 상기 지지부에는, 지지부와 전극조립체간의 절연을 위한 절연시트가 더 구비된다.In addition, the support portion is further provided with an insulating sheet for insulation between the support portion and the electrode assembly.

아울러, 상기 방열지지부재는; 상기 전극조립체를 커버하며 파우치의 내향면에 밀착하고, 전극조립체에서 발생하는 열을 흡열하여 파우치 외부로 방출하는 방열부와, 상기 방열부의 양단부에 일체로 형성되며 방열부에 대해 절곡된 상태로 전극조립체의 양측부에 대응 위치하는 지지부로 이루어진다.In addition, the heat dissipation support member; A radiating part that covers the electrode assembly and is in close contact with the inner surface of the pouch, absorbs heat generated from the electrode assembly, and radiates it to the outside of the pouch, and an electrode formed integrally at both ends of the radiating part and bent with respect to the radiating part. It consists of support portions corresponding to both sides of the assembly.

또한, 상기 방열지지부재는, 구리 또는 알루미늄 또는 HOPG(highly ordered pyrolytic graphite)로 이루어진다.In addition, the heat dissipation support member is made of copper or aluminum or highly ordered pyrolytic graphite (HOPG).

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자립능력을 갖는 파우치형 이차전지용 방열지지부재는, 밀폐된 수용공간을 제공하는 파우치의 내부에 전극조립체와 함께 내장되는 것으로서, 상기 파우치의 내향면에 밀착한 상태로, 전극조립체로부터 발생하는 열을 흡열하여 파우치 외부로 방출함과 아울러 파우치를 수평면에 대해 세워 놓을 수 있도록 지지력을 제공한다.In addition, the heat dissipation support member for a pouch-type secondary battery having the self-standing capability of the present invention for achieving the above object is embedded together with an electrode assembly inside a pouch that provides a sealed accommodation space, and is in close contact with the inward surface of the pouch. In one state, heat generated from the electrode assembly is absorbed and discharged to the outside of the pouch, and a supporting force is provided so that the pouch can be placed on a horizontal surface.

아울러, 상기 방열지지부재는; 일정두께를 갖는 플레이트의 형태를 취하며, 상기 파우치의 내향면에 밀착하고 전극조립체에서 발생하는 열을 흡열하는 방열부와, 상기 방열부에 일체를 이루되 방열부에 대해 절곡된 상태를 취하고, 전극조립체의 상기 양극탭 및 음극탭이 위치한 부분의 반대편에 위치하고 전극조립체를 세운 상태로 수평면에 평행을 이루는 지지부를 구비한다.In addition, the heat dissipation support member; It takes the form of a plate having a certain thickness, and is in close contact with the inward surface of the pouch and absorbs heat generated from the electrode assembly, and a heat dissipation part formed integrally with the heat dissipation part but bent with respect to the heat dissipation part, The electrode assembly is provided with a support portion positioned opposite to the portion where the positive electrode tab and the negative electrode tab are located and parallel to a horizontal plane while the electrode assembly is erected.

또한, 방열부와 지지부는 직각을 이루고, 상기 지지부에는 지지부와 전극조립체간의 절연을 위한 절연시트가 구비된다.In addition, the heat dissipation part and the support part form a right angle, and the support part is provided with an insulating sheet for insulation between the support part and the electrode assembly.

또한, 상기 방열지지부재는; 상기 전극조립체를 커버하며 파우치의 내향면에 면접하고, 전극조립체에서 발생하는 열을 흡열하는 방열부와, 상기 방열부의 양단부에 일체로 형성되며, 방열부에 대해 절곡된 상태로 전극조립체의 양측부에 대응 위치하고, 전극조립체를 세운 상태로 상기 수평면에 평행을 이루는 지지부로 이루어진다.In addition, the heat dissipation support member; A radiating part that covers the electrode assembly and interviews the inward surface of the pouch and absorbs heat generated from the electrode assembly, and both sides of the electrode assembly in a state that is bent with respect to the radiating part and integrally formed at both ends of the radiating part. It is located corresponding to and consists of a support part parallel to the horizontal plane while the electrode assembly is erected.

또한, 상기 방열지지부재는, 구리 또는 알루미늄 또는 HOPG(highly ordered pyrolytic graphite)로 이루어진다.In addition, the heat dissipation support member is made of copper or aluminum or highly ordered pyrolytic graphite (HOPG).

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자립능력을 갖는 방열지지부재가 구비된 파우치형 이차전지의 분해 사시도이다.
도 2는 상기 도 1에 도시한 방열지지부재를 별도로 도시한 일부 확대 사시도이다.
도 3은 상기 도 2에 도시한 파우치형 이차전지의 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자립능력을 갖는 방열지지부재가 구비된 파우치형 이차전지의 다른 예를 도시한 절제 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자립능력을 갖는 방열지지부재가 구비된 파우치형 이차전지의 또 다른 예를 도시한 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a pouch-type secondary battery provided with a heat dissipation support member having self-standing capability according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partially enlarged perspective view showing the heat dissipation support member shown in FIG. 1 separately.
3 is a side cross-sectional view of the pouch-type secondary battery shown in FIG. 2.
4 is a cut-away perspective view showing another example of a pouch-type secondary battery provided with a heat dissipation support member having self-standing capability according to an embodiment of the present invention.
5 is an exploded perspective view showing another example of a pouch-type secondary battery provided with a heat dissipation support member having a self-standing capability according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다.Objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments associated with the accompanying drawings.

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.In the present specification, in adding reference numerals to elements of each drawing, it should be noted that the same elements are to have the same number as possible, even if they are indicated on different drawings.

또한, “제 1”, “제 2”, “일측 면”, “타측 면” 등의 용어는, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. In addition, terms such as “first”, “second”, “one side” and “the other side” are used to distinguish one component from other components, and the components are It is not limited.

본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.In describing the present invention, detailed descriptions of related known technologies that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자립능력을 갖는 방열지지부재(19)가 구비된 파우치형 이차전지(11)의 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a pouch-type secondary battery 11 provided with a heat dissipation support member 19 having self-standing capability according to an embodiment of the present invention.

도시한 바와같이, 본 실시예에 따른 파우치형 이차전지(11)는, 상호 대응하며 그 테두리부가 면접한 상태로 열융착되어 내부공간(13b)을 제공하는 파우치(12)와, 상기 내부공간(13b)에 밀폐 수납되며 그 일측에 양극탭(17a) 및 음극탭(17b)을 갖는 전극조립체(17)와, 상기 전극조립체(17)와 함께 파우치(12)에 내장되는 방열지지부재(19)로 구성된다.As shown, the pouch-type secondary battery 11 according to the present exemplary embodiment has a pouch 12 that corresponds to each other and provides an inner space 13b by heat-sealing in a state in which the rim portion is interviewed, and the inner space ( 13b), an electrode assembly 17 having a positive electrode tab 17a and a negative electrode tab 17b on one side thereof, and a heat dissipation support member 19 incorporated in the pouch 12 together with the electrode assembly 17 Consists of

상기 파우치(12)는, 하부파우치편(13)과 상부파우치편(15)으로 이루어지며 내부에 전해액을 함께 수용한다. 상기 하부파우치편(13)의 테두리부에 마련되어 있는 세 개의 융착면(13a)에 상부파우치편(15)의 테두리부를 면접시킨 상태로 융착열을 가하면 상하파우치편(15,17)이 녹아 붙어 일체화 된다.The pouch 12 is composed of a lower pouch piece 13 and an upper pouch piece 15 and accommodates an electrolyte therein. When fusion heat is applied to the three fusion surfaces 13a provided on the rim of the lower pouch piece 13 with the rim of the upper pouch piece 15 being interviewed, the upper and lower pouch pieces 15 and 17 are melted and integrated. do.

상기 전극조립체(17)는, 양극판(17c)과 세퍼레이터(17d)와 음극판(17e)으로 이루어진 적층체를, 권취한 상태로 눌러 내부공간(13b)에 수납될 수 있도록 평평하게 만든 것이다. 본 실시예에서 전극조립체(17)를 젤리롤 타입으로 적용하였지만, 본 실시예의 이차전지에는, 모든 종류의 전극조립체를 얼마든지 적용할 수 있다.The electrode assembly 17 is made flat so that it can be accommodated in the internal space 13b by pressing the stacked body composed of the positive electrode plate 17c, the separator 17d, and the negative electrode plate 17e in a wound state. In this embodiment, the electrode assembly 17 is applied as a jelly roll type, but any kind of electrode assembly can be applied to the secondary battery of this embodiment.

참고로, 상기 양극판(17c)은 도전성이 우수한 금속박판, 예를 들면 알루미늄 호일의 양면에 활물질을 코팅한 것이다. 상기 활물질은 칼코게나이드(chalcogenide;칼코겐의 이원 화합물) 화합물, 가령 LiCo2, LiMn2O4, LiNiO2, LiNiMnO2 등의 복합 금속산화물이다.For reference, the positive electrode plate 17c is formed by coating an active material on both surfaces of a metal thin plate having excellent conductivity, for example, an aluminum foil. The active material is a chalcogenide compound, such as a complex metal oxide such as LiCo 2 , LiMn 2 O 4 , LiNiO 2 , and LiNiMnO 2 .

상기 음극판(17e)은 구리나 니켈 호일로 이루어진 집전체의 양면에 음극활물질을 코팅한 것이다. 상기 음극활물질로서 탄소계열물질, Si, Sn, 주석옥사이드, 주석합금복합체, 전이금속 산화물 등이 사용된다.The negative electrode plate 17e is formed by coating a negative electrode active material on both surfaces of a current collector made of copper or nickel foil. As the negative electrode active material, a carbon-based material, Si, Sn, tin oxide, tin alloy composite, transition metal oxide, and the like are used.

한편, 상기 방열지지부재(19)는, 일정두께를 갖는 플레이트형 부재로서, 상기 전극조립체(17)의 한쪽 면을 커버하는 방열부(19a)와, 상기 방열부(19a)에 일체를 이루며 전극조립체(17)의 하단부 즉, 상기 양극탭(17a)과 음극탭(17b)이 위치한 부분의 반대편에 위치하는 지지부(19b)로 이루어진다.On the other hand, the heat dissipation support member 19 is a plate-shaped member having a predetermined thickness, and is integrally formed with the heat dissipation part 19a covering one side of the electrode assembly 17 and the heat dissipation part 19a. The lower end of the assembly 17, that is, the positive electrode tab 17a and the negative electrode tab 17b is formed of a support portion 19b positioned opposite to the portion.

상기 지지부(19b)는 전극조립체(17)의 하단부에 접한다. 이때 전극조립체(17)와 방열지지부재(19)의 절연을 위해, 지지부(19b)에는 절연시트(19c)가 적층되어 있다. 상기 절연시트(19c)에 대해서는 도 2를 통해 후술하기로 한다.The support part 19b is in contact with the lower end of the electrode assembly 17. At this time, in order to insulate the electrode assembly 17 and the heat dissipation support member 19, an insulating sheet 19c is stacked on the support portion 19b. The insulating sheet 19c will be described later with reference to FIG. 2.

상기 방열지지부재(19)는, 방열부(19a)에 대해 지지부(19b)가 직각으로 절곡되어 대략 ㄱ 자의 측면 형태를 취한다. 특히 도 1에 도시한 방열지지부재(19)는 기본형으로서, 필요에 따라 방열지지부재의 형상을 얼마든지 변경 할 수 있음은 물론이다.The heat dissipation support member 19, the support part 19b is bent at a right angle with respect to the heat dissipation part 19a to take an approximately a-shaped side shape. In particular, the heat dissipation support member 19 shown in FIG. 1 is a basic type, and of course, the shape of the heat dissipation support member can be changed as needed.

아울러 상기 방열지지부재(19)는 어느 정도의 탄성력을 가지며 직각의 각도를 유지한다. 가령 외력을 가하여 방열부(19a)와 지지부(19b)를 벌린 상태에서 힘을 제거하면 처음의 상태로 돌아오는 것이다.In addition, the heat dissipation support member 19 has a certain elasticity and maintains a right angle. For example, by applying an external force to the heat dissipating part (19a) and the support part (19b) in the open state and removing the force, it returns to the initial state.

상기 방열부(19a)는, 상부파우치편(15)의 내향면에 밀착한 상태로 전극조립체(17)의 일측면에 접하여 전극조립체(17)에서 발생하는 열을 모아들여 상부파우치편(15)을 통해 외부로 방출한다. The heat dissipation part 19a is in close contact with the inward surface of the upper pouch piece 15 and contacts one side of the electrode assembly 17 to collect heat generated from the electrode assembly 17, and the upper pouch piece 15 To the outside through.

상기 방열부(19a)를 전극조립체(17)에 완전히 밀착시킬 수 도 있고, 어느 정도 간극을 두어 방열부(19a)와 전극조립체(17) 사이에 전해액이 들어차 있게 할 수 도 있다.The heat dissipation part 19a may be completely in close contact with the electrode assembly 17, or an electrolyte may be filled between the heat dissipation part 19a and the electrode assembly 17 by providing a certain gap.

상기 지지부(19b)는 방열부(19a)를 세워 놓을 수 있도록 적용된 것이다. 이를테면 도 3에 도시한 바와같이, 상기 지지부(19b)를 수평면상에 올리면 방열부(19a)가 수직으로 세워지는 것이다. 상기 지지부(19b)는 전극조립체(17)의 하단부와 하부파우치편(13)의 내벽면(13c) 사이에 끼워지며, 내벽면(13c)에 대해서는 밀착한다.The support part 19b is applied so that the heat dissipation part 19a can be erected. For example, as shown in FIG. 3, when the support part 19b is raised on a horizontal surface, the heat dissipation part 19a is vertically erected. The support portion 19b is fitted between the lower end of the electrode assembly 17 and the inner wall surface 13c of the lower pouch piece 13, and is in close contact with the inner wall surface 13c.

상기 구성을 갖는 방열지지부재(19)는 일체형으로서, 구리 또는 알루미늄을 포함한 전도성금속류 또는 HOPG(highly ordered pyrolytic graphite)등으로 제작할 수 있다.The heat dissipation support member 19 having the above configuration is an integral type, and may be made of conductive metals including copper or aluminum, or highly ordered pyrolytic graphite (HOPG).

도 2는 상기 도 1에 도시한 방열지지부재(19)를 별도로 도시한 일부 확대 사시도이다.FIG. 2 is a partially enlarged perspective view showing the heat dissipation support member 19 shown in FIG. 1 separately.

도시한 바와같이, 상기 방열부(19a)와 지지부(19b)가 직각의 사이각을 가지도록 절곡되어 있다. 상기 지지부(19b)에 대한 방열부(19a)의 사이각은 지지부(19b)의 폭(w)에 따라 달라질 수 있다. 가령 85° 내지 90°의 각도 범위로 형성될 수 있다.As shown, the heat dissipation part 19a and the support part 19b are bent so as to have a right angle. The angle between the heat dissipation part 19a with respect to the support part 19b may vary according to the width w of the support part 19b. For example, it may be formed in an angular range of 85° to 90°.

아울러 상기 지지부(19b)의 도면상 상면에는 절연시트(19c)가 적층되어 있다. 상기 절연시트(19c)는 전극조립체(17)에 대한 지지부(19b)의 절연을 위한 것으로서, 세퍼레이터(17d)와 같은 재질을 가질 수 있다. 경우에 따라 전해액에 내성을 갖는 고무나 실리콘 등의 합성수지를 적용할 수 도 있다.In addition, an insulating sheet 19c is stacked on the upper surface of the support portion 19b. The insulating sheet 19c is for insulating the support portion 19b with respect to the electrode assembly 17, and may have the same material as the separator 17d. In some cases, synthetic resins such as rubber or silicone that are resistant to electrolyte may be applied.

도 3은 상기 도 2에 도시한 파우치형 이차전지(11)의 측단면도이다.3 is a side cross-sectional view of the pouch-type secondary battery 11 shown in FIG. 2.

무엇보다 본 실시예에 따른 파우치형 이차전지(11)는, 파우치(12)의 내부에 방열지지부재(19)가 내장되어, 이차전지(11)를 외부의 대상물 위에 세워 놓을 수 있다는 특징을 갖는다. 세워 놓는다는 의미는 외부의 대상물과 이차전지의 양측부 또는 하단부(전극이 위치한 부분의 반대편) 가 면접한다는 의미이기도 한다. Above all, the pouch-type secondary battery 11 according to the present embodiment has a characteristic that the heat dissipation support member 19 is built in the pouch 12, so that the secondary battery 11 can be erected on an external object. . Standing up also means that an external object and both sides or lower ends of the secondary battery (the opposite side of the part where the electrode is located) are interviewed.

상기와 같이 대상물과 이차전지가 면접하므로, 상기 대상물로서 수냉식냉각부(27)를 적용할 경우, 전극조립체(17)에서 발생한 열은 수냉식냉각부(27)로 빠르게 전달되어 소멸된다.Since the object and the secondary battery are interviewed as described above, when the water-cooled cooling unit 27 is applied as the object, the heat generated from the electrode assembly 17 is quickly transferred to the water-cooled cooling unit 27 and is dissipated.

수냉식냉각부(27)에 이차전지(11)를 눕힐 경우 더욱 빠르게 방열할 수 있겠으나, 다수의 이차전지(11)를 패키지화하기 위해서는, 이차전지(11)를 눕힐 수 없다.If the secondary battery 11 is laid on the water-cooled cooling unit 27, heat dissipation may be faster, but in order to package a plurality of secondary batteries 11, the secondary battery 11 cannot be laid.

여하튼, 상기 전극조립체(17)에서 발생한 열은 방열지지부재(19)로 흡수되어, 일부는 하부로 이동하여 지지부(19b)에 도달한 후 파우치를 통해 수냉식냉각부(27)로 흘러 제거되고, 나머지는 방열부(19a)에서 하부파우치편(13)을 통해 공기중으로 방출된다. Anyway, the heat generated from the electrode assembly 17 is absorbed by the heat dissipation support member 19, and some of it moves downward to reach the support part 19b, and flows to the water-cooled cooling part 27 through the pouch and is removed, The rest is discharged into the air through the lower pouch piece 13 from the heat dissipation part 19a.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자립능력을 갖는 방열지지부재가구비된 구비된 파우치형 이차전지의 다른 예를 도시한 절제 사시도이다.4 is a cutaway perspective view showing another example of a pouch-type secondary battery provided with a heat dissipation support member having self-standing capability according to an embodiment of the present invention.

상기한 도면부호와 동일한 도면부호는 동일한 기능의 동일한 부재를 가리킨다.The same reference numerals as the above-described reference numerals denote the same members having the same function.

도시한 바와같이, 본 실시예에 따른 이차전지(11)에는, 대략 ㄷ 자의 형태를 취하는 방열지지부재(25)가 적용되어 있다. As shown, in the secondary battery 11 according to the present embodiment, a heat dissipation support member 25 having an approximately U-shape is applied.

상기 방열지지부재(25)는, 일정두께를 갖는 플레이트의 형태를 취하며, 전극조립체(17)의 일측면에 접하는 방열부(25a)와, 상기 방열부(25a)의 양단에 절곡 형성된 지지부(25b)로 이루어진다. 상기 지지부(25b)는 이차전지(11)를 수평면상에 옆으로 세워 놓을 수 있도록 어느 정도의 면적을 가지며 평평한 상태이다. 또한 상기 방열부(25a)에 대한 각 지지부(25b)의 사이각은 도 2에 설명한 방열지지부재와 같다.The heat dissipation support member 25 takes the form of a plate having a predetermined thickness, a heat dissipation part 25a in contact with one side of the electrode assembly 17, and a support part formed bent at both ends of the heat dissipation part 25a ( 25b). The support part 25b has a certain area and is in a flat state so that the secondary battery 11 can be placed sideways on a horizontal surface. In addition, an angle between each support portion 25b with respect to the heat radiation portion 25a is the same as the heat radiation support member described in FIG. 2.

특히 상기 지지부(25b)는, 하부파우치편(13)과 상부파우치편(15)의 융착부에 물려 있다. 이와같이 절곡된 지지부(25b)를 융착부로 감싸 구성함으로서 이차전지(11)를 옆으로 세울 때 융착부가 방해되지 않는다.In particular, the support part 25b is bitten by a fusion portion between the lower pouch piece 13 and the upper pouch piece 15. By enclosing the bent support part 25b with a fusion part, the fusion part is not disturbed when the secondary battery 11 is placed sideways.

상기 방열부(25a)는, 하부파우치편(13)에 밀착한 상태로 전극조립체(17)를 커버하여 전극조립체(17)로부터 흡열한 열을 하부파우치편(13)을 통해 외부로 방출하거나 양단의 지지부(25b)로 보낸다. The heat dissipation part 25a covers the electrode assembly 17 in close contact with the lower pouch piece 13 to dissipate heat absorbed from the electrode assembly 17 to the outside through the lower pouch piece 13 or at both ends. Send to the support (25b) of.

상기한 바와같이 도 4에 도시한 타입의 이차전지(11)는, 지지부(25b)가 전극조립체(17)의 양측부에 위치하므로 옆으로 세워 배치할 수 있다. 즉 (패키지를 구성하기 위하여) 수냉식냉각부(27)상에 다수의 이차전지(11)를 세팅할 때, 양측 지지부(25b) 중 어느 하나의 지지부(25b)가 파우치를 사이에 두고 수냉식냉각부(27)에 간접적으로 접하도록 하는 것이다.As described above, the secondary battery 11 of the type shown in FIG. 4 can be arranged upright because the support portions 25b are located on both sides of the electrode assembly 17. That is, when setting a plurality of secondary batteries 11 on the water-cooled cooling part 27 (to configure the package), one of the supporting parts 25b of both sides 25b is a water-cooled cooling part with a pouch interposed therebetween. It is to make indirect contact with (27).

상기 방열지지부재(25)의 재질은 도 1의 방열지지부재(19)와 동일하다.The material of the heat dissipation support member 25 is the same as the heat dissipation support member 19 of FIG. 1.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자립능력을 갖는 방열지지부재가 구비된 파우치형 이차전지의 또 다른 예를 도시한 분해 사시도이다.5 is an exploded perspective view showing another example of a pouch-type secondary battery provided with a heat dissipation support member having self-standing capability according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시한 전극조립체(17)는 양극탭(17a)과 음극탭(17b)이 반대편에 위치한 타입의 조립체이다. 상기한 바와같이, 본 실시예에 따른 이차전지에 적용될 수 있는 전극조립체의 형식은 정해지지 않는다. The electrode assembly 17 shown in FIG. 5 is an assembly of a type in which the positive electrode tab 17a and the negative electrode tab 17b are located on opposite sides. As described above, the type of electrode assembly applicable to the secondary battery according to the present embodiment is not determined.

여하튼, 상기 파우치(12)가 제공하는 내부공간(13b)에 전극조립체(17)와 방열지지부재(19)가 내장된다. 상기 방열지지부재(19)는 도 2에 도시한 타입과 같은 것으로서 ㄴ 자로 절곡되어 방열부(19a)와 지지부(19b)를 갖는다. 상기 지지부(19b)는 평활한 직사각형 부분으로서 하부파우치편(13)의 일측 내벽면에 접하며 이차전지(11)를 수냉식냉각부(27) 위에 세웠을 때 이차전지가 서 있을 수 있도록 한다.In any case, the electrode assembly 17 and the heat dissipation support member 19 are embedded in the inner space 13b provided by the pouch 12. The heat dissipation support member 19 is the same as the type shown in FIG. 2 and is bent in a letter B to have a heat dissipation part 19a and a support part 19b. The support part 19b is a smooth rectangular part, which contacts the inner wall surface of one side of the lower pouch piece 13 and allows the secondary battery to stand when the secondary battery 11 is erected on the water-cooled cooling part 27.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 이는 본 발명의 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.As described above, the present invention has been described in detail through specific embodiments, but this is for describing the present invention in detail, and the present invention is not limited thereto, and those of ordinary skill in the art within the technical scope of the present invention It is clear that the transformation or improvement is possible.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로, 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.All simple modifications to changes of the present invention belong to the scope of the present invention, and the specific scope of protection of the present invention will be made clear by the appended claims.

11:이차전지 12:파우치
13:하부파우치편 13a:융착면
13b:내부공간 13c:내벽면
15:상부파우치편 17:전극조립체
17a:양극탭 17b:음극탭
17c:양극판 17d:세퍼레이터
17e:음극판 19:방열지지부재
19a:방열부 19b:지지부
19c:절연시트 25:방열지지부재
25a:방열부 25b:지지부
27:수냉식냉각부11: secondary battery 12: pouch
13: Lower pouch section 13a: Fusion surface
13b: inner space 13c: inner wall surface
15: upper pouch piece 17: electrode assembly
17a: positive electrode tab 17b: negative electrode tab
17c: positive electrode plate 17d: separator
17e: cathode plate 19: heat dissipation support member
19a: heat dissipation part 19b: support part
19c: insulating sheet 25: heat dissipation support member
25a: heat dissipation part 25b: support part
27: water cooling type cooling unit

Claims (14)

하부파우치편과 상부파우치편으로 이루어지며, 상기 하부파우치편의 테두리부 둘레에 형성된 세 개의 융착면과 상기 하부파우치편을 덮는 상기 상부파우치편의 테두리부를 상호 면접시킨 상태로 면접부위를 융착 결합하여 융착부의 내측 영역에 밀폐된 수용공간을 제공하는 파우치와;
상기 파우치의 수용공간 내에 전해액과 함께 수용되며 파우치 외부로 연장된 양극탭 및 음극탭을 갖는 전극조립체; 및
상기 파우치가 제공하는 상기 수용공간에서 상기 전극조립체와 상기 파우치 사이에 끼워짐으로써 상기 전극조립체에 지지력을 제공하는 플레이트형 지지부를 갖는 방열지지부재;를 포함하는, 파우치형 이차전지.Consisting of a lower pouch piece and an upper pouch piece, the three fusion surfaces formed around the rim of the lower pouch piece and the rim of the upper pouch piece covering the lower pouch piece are fused to each other in a state in which the interviewed portions are fused to each other. A pouch providing a sealed accommodation space in the inner region;
An electrode assembly accommodated with an electrolyte in the receiving space of the pouch and having a positive electrode tab and a negative electrode tab extending out of the pouch; And
Containing, a pouch-type secondary battery comprising; a heat dissipation support member having a plate-shaped support portion for providing a support force to the electrode assembly by being sandwiched between the electrode assembly and the pouch in the receiving space provided by the pouch. 제 1항에 있어서,
상기 방열지지부재는 상기 전극조립체를 커버하며 상기 파우치의 내향면에 면접하여 상기 전극조립체에서 발생하는 열을 흡열하여 상기 파우치 외부로 방출하는 방열부와, 상기 방열부에서 소정의 각도로 일체로 절곡 형성된 지지부로 구성된 일정두께의 플레이트 형태를 취하는데,
상기 지지부에 대한 상기 방열부의 사이각이 85도 내지 90도의 각도로 형성되며, 상기 지지부와 상기 방열부 사이에는 탄력성이 구비됨으로써 상기 지지부가 상기 전극조립체에 지지력을 제공하는, 파우치형 이차전지.The method of claim 1,
The heat dissipation support member covers the electrode assembly and interviews the inward surface of the pouch to absorb heat generated from the electrode assembly and radiate the heat to the outside of the pouch, and the heat dissipation unit is integrally bent at a predetermined angle. It takes the form of a plate of a certain thickness composed of formed support parts,
An angle between the heat dissipation part with respect to the support part is formed at an angle of 85 to 90 degrees, and elasticity is provided between the support part and the heat dissipation part so that the support part provides a support force to the electrode assembly. 제 1항에 있어서,
상기 전극조립체의 양극탭 및 음극탭은 상기 전극조립체로부터 같은 방향으로 연장되는, 파우치형 이차전지.The method of claim 1,
The positive electrode tab and the negative electrode tab of the electrode assembly extend in the same direction from the electrode assembly, a pouch-type secondary battery. 제 3항에 있어서,
상기 지지부는,
상기 전극조립체의 양극탭 및 음극탭이 위치한 부분의 반대편에 위치하는, 파우치형 이차전지.The method of claim 3,
The support part,
Pouch-type secondary battery, which is located on the opposite side of the portion where the positive electrode tab and the negative electrode tab are located of the electrode assembly. 제 4항에 있어서,
상기 지지부에는, 지지부와 전극조립체 간의 절연을 위한 절연시트가 더 구비된, 파우치형 이차전지.The method of claim 4,
In the support portion, an insulating sheet for insulation between the support portion and the electrode assembly is further provided, the pouch-type secondary battery. 제 2항에 있어서,
상기 방열지지부재는,
구리 또는 알루미늄으로 이루어진, 파우치형 이차전지.The method of claim 2,
The heat dissipation support member,
Made of copper or aluminum, a pouch-type secondary battery. 제 2항에 있어서,
상기 방열지지부재는,
HOPG(highly ordered pyrolytic graphite)로 이루어진, 파우치형 이차전지.The method of claim 2,
The heat dissipation support member,
A pouch-type secondary battery made of HOPG (highly ordered pyrolytic graphite). 제 1항에 있어서,
상기 전극조립체의 양극탭과 음극탭은 상기 전극조립체로부터 서로 반대 방향으로 연장되는, 파우치형 이차전지.The method of claim 1,
The positive electrode tab and the negative electrode tab of the electrode assembly extend in opposite directions from the electrode assembly. 삭제delete 제 2항에 있어서,
상기 지지부는,
상기 방열부의 양단에 절곡 형성되어, 상기 전극조립체의 양측부에 위치하는, 파우치형 이차전지.The method of claim 2,
The support part,
The pouch-type secondary battery is formed bent at both ends of the heat dissipation unit and located at both sides of the electrode assembly. 제 10항에 있어서,
상기 지지부는,
상기 융착부에 물려 있는, 파우치형 이차전지.The method of claim 10,
The support part,
The pouch-type secondary battery being bitten by the fusion part. 제 1항에 있어서,
상기 하부파우치편은 상기 전극조립체를 수용하도록 한정된 내부공간을 구비하고,
상기 상부파우치편은 상기 융착면을 형성하지 않은 상기 하부파우치편의 테두리부 일측에서 연장되어 형성된, 파우치형 이차전지.The method of claim 1,
The lower pouch piece has an internal space limited to accommodate the electrode assembly,
The upper pouch piece is formed to extend from one side of the edge portion of the lower pouch piece not forming the fusion surface, a pouch-type secondary battery. 제 1항에 있어서,
상기 지지부는 상기 상부파우치편과 상기 하부파우치편이 연결되어 융착되지 않은 면과 접촉되게 배치되어 있는, 파우치형 이차전지.The method of claim 1,
The support portion is arranged to be in contact with a non-fused surface by connecting the upper pouch piece and the lower pouch piece. 제 1항에 있어서,
상기 상부파우치편과 상기 하부파우치편이 연결되어 융착되지 않는 면이 상기 파우치 내부에 내장된 상기 방열지지부재의 상기 지지부를 수단으로 하여 외부 대상물 상에 면접되게 세워질 수 있는, 파우치형 이차전지.
The method of claim 1,
A pouch-type secondary battery, wherein the upper pouch piece and the lower pouch piece are connected to each other so that a non-fused surface may be erected on an external object by means of the support portion of the heat dissipation support member embedded in the pouch.
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