KR102569233B1 - 가압 기능을 갖는 내부프레임을 포함하는 파우치형 전지 - Google Patents
가압 기능을 갖는 내부프레임을 포함하는 파우치형 전지 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 내부프레임을 포함하는 파우치형 전지에 관한 것으로서, 전극리드가 형성된 전지셀; 상기 전지셀이 삽입되며, 상기 전극리드가 통과하는 프레임홀 및 중앙에 형성된 중앙홀을 포함하는 프레임부 및 상기 전극리드가 통과할 수 있는 파우치홀이 형성된 파우치 필름을 포함하고, 상기 프레임부는, 상호 결합하는 제1프레임 및 제2프레임를 포함하고, 내부에 삽입된 상기 전지셀을 내측 방향으로 가압하는 것을 특징으로 하는 내부프레임을 포함하는 파우치형 전지를 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 내부프레임을 포함하는 파우치형 전지에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 외부 압력으로부터 전지셀을 보호하고, 접촉저항을 줄일 수 있도록 프레임부가 부가된 내부프레임을 포함하는 파우치형 전지에 관한 것이다.
최근 전자기기의 소형화 및 경량화 추세에 따라, 전원으로 작용하는 전지도 소형화 및 경량화가 요구되고 있다.
소형 경량화 및 고용량으로 충방전 가능한 전지로서 이차전지가 실용화되고 있으며, 소형 비디오 카메라, 휴대 전화, 노트북 컴퓨터 등의 휴대용 전자 및 통신기기 등에 이용되고 있다.
이차전지는 전극조립체가 수용되는 외장재의 형상에 따라 원통형, 각형 또는 파우치형 이차전지로 분류된다.
이 중, 파우치형 이차전지는 금속층(포일)과 상기 금속층의 상면과 하면에 코팅되는 합성수지층의 다층막으로 구성되는 파우치 외장재를 사용하여 외관을 구성하기 때문에, 금속 캔을 사용하는 원통형 또는 각형보다 전지 무게를 현저히 줄일 수 있어 전지의 경량화가 가능하며, 다양한 형태로의 변화가 가능하다는 장점이 있다
이와 같은 파우치형 이차전지는 음극, 양극, 전해질 및 세페레이터를 포함하여 이루어지는 전극체의 일측으로 전극탭이 형성되는 전지셀이, 파우치의 내부에 수용되도록 한 후 상기 파우치의 내부에 전해액을 주액하고 충전한 후 가스를 제거한 다음 상기 파우치를 실링하여 제조가 완료된다.
이때, 상기 가스는 파우치형 전지셀을 진공 상태로 감압하는 방법 등을 통해 전지셀 내부에서 제거될 수 있다. 이와 같은 과정에서 전해액이 파우치의 외부로 분출되어 오염문제를 발생시키는 문제점이 있다. 또한 파우치 내부에 전지셀이 파우치에 전해지는 압력으로 인해 파손되는 문제점도 발생하고 있어 이에 대한 해결 방안이 필요한 실정이다.
종래기술로는 대한민국 공개특허 10-2013-0108691호가 있다.
상기와 같은 문제를 해결하고자, 본 발명은 파우치형 전지 내부에 전지셀을 감싸는 프레임부를 구비하여, 외부 압력으로부터 전지셀을 보호함으로써 전지셀의 누액 또는 전지셀의 파손을 방지하며, 프레임부를 통해 접촉저항을 줄일 수 있는 내부프레임을 포함하는 파우치형 전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 내부프레임을 포함하는 파우치형 전지는, 전극리드가 형성된 전지셀; 상기 전지셀이 삽입되며, 상기 전극리드가 통과하는 프레임홀 및 중앙에 형성된 중앙홀을 포함하는 프레임부 및 상기 전극리드가 통과할 수 있는 파우치홀이 형성된 파우치 필름을 포함하고, 상기 프레임부는, 상호 결합하는 제1프레임 및 제2프레임으로 형성되어 내부에 삽입된 상기 전지셀을 내측 방향으로 가압하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 프레임부는, 내면에 다수개가 형성되어 상기 전지셀과 접촉하여 가압하는 누름부를 더 포함하고, 상기 누름부는, 상기 프레임부에 내면에 원통 형태로 형성된 연결부재; 상기 연결부재로부터 돌출되게 형성된 누름스프링 및 상기 누름스프링 끝단에 형성되어 상기 전지셀과 접촉하는 누름부재를 포함할 수 있다,
또한, 상기 프레임부는, 상기 전지셀을 양 측면에서 가압하여 고정시키는 복수개의 고정부를 더 포함하고, 상기 고정부는, 상기 제1프레임 양 측면 끝단에 내측으로 형성된 삽입홈; 상기 삽입홈에 결착되며, 상기 제2프레임 양 측면 끝단에 내측 방향으로 길이를 가지는 관 형태로 형성된 몸체부; 상기 몸체부에 삽입되어 내측으로 돌출되게 형성된 고정스프링 및 상기 고정스프링 타단과 연결되어 상기 전지셀의 측면과 접촉하여 가압하는 고정부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 몸체부는, 외측 끝단에 내측방향으로 형성된 제1홈 및 상기 제1홈과 일정 간격 이격되어, 내측 방향으로 상기 제1홈보다 긴 길이를 가지며 형성된 제2홈을 포함하고, 상기 고정부는, 상기 고정부재 타단에 길이를 가진 바 형태로 형성되되, 상기 고정스프링을 통과하여 위치하는 걸림부재를 더 포함하고, 상기 걸림부재는, 일단 일측면에 바 형태로 형성된 걸림돌기를 포함하고, 상기 걸림돌기가 상기 제1홈 또는 제2홈에 삽입되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전지셀에 발생하는 열을 방출시키는 방열부를 더 포함하고, 상기 방열부는, 상기 프레임부의 중앙홀 외측 경사면에 관통되게 형성된 다수개의 방열부재 및 상기 방열부재가 관통하여 외부로 노출될 수 있도록 상기 파우치 필름에 형성된 다수개의 방열홀을 포함할 수 있다.
또한, 상기 프레임부는, 상기 프레임홀의 크기를 조절할 수 있는 개폐부를 더 포함하고, 상기 개폐부는, 상기 프레임홀의 후면 내측으로 형성된 개폐홀에 삽입되어 인입 및 인출이 가능하고 'ㄴ'자 형태로 형성되어 바닥면이 상기 프레임홀의 크기를 조절하며 수직면이 상기 전극리드에 접촉하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 개폐부는, 상기 수직면 양 끝단에 외측으로 돌출되게 형성된 이동돌기를 포함하고, 상기 프레임부는, 상기 이동돌기가 대응되어 이동할 수 있도록 굴곡부가 연속으로 형성된 굴곡부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 개폐부는, 다수개로 구성되고, 각각의 개폐부가 독립적으로 인입 및 인출하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 내부프레임을 포함하는 파우치형 전지는, 프레임부가 구비됨으로써 외부 압력으로부터 전지셀을 보호할 수 있을 뿐만 아니라, 전극리드를 지지하여 접촉저항을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기와 같은 내부프레임을 포함하는 파우치형 전지는 누름부 및 고정부를 통해 프레임부 내부에 위치하는 전지셀의 움직임을 방지할 수 있고, 외부로부터의 충격이 가해졌을 때, 전지셀이 받는 충격을 완화시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 내부프레임을 포함하는 파우치형 전지를 도시한 사시도.
도 2는 도 1의 분해사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 내부프레임을 포함하는 파우치형 전지의 프레임부와 전지셀을 도시한 분해사시도.
도 4는 도 3을 조립한 모습을 도시한 사시도.
도 5는 도 4의 단면도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 내부프레임을 포함하는 파우치형 전지에 고정부가 형성된 모습을 도시한 사시도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 내부프레임을 포함하는 파우치형 전지의 고정부가 형성된 프레임부와 전지셀을 도시한 분해사시도.
도 8의 (a), (b)는 고정부의 작동을 도시한 예시도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 내부프레임을 포함하는 파우치형 전지에 방열부가 형성된 모습을 도시한 사시도.
도 10은 도 9의 분해사시도.
도 11의 (a), (b)는 본 발명의 실시예에 따른 내부프레임을 포함하는 파우치형 전지의 프레임부에 개폐부가 형성된 모습을 도시한 예시도.
도 12의 (a), (b)는 도 11의 개폐부가 다수개로 구성된 모습을 도시한 예시도.
도 2는 도 1의 분해사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 내부프레임을 포함하는 파우치형 전지의 프레임부와 전지셀을 도시한 분해사시도.
도 4는 도 3을 조립한 모습을 도시한 사시도.
도 5는 도 4의 단면도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 내부프레임을 포함하는 파우치형 전지에 고정부가 형성된 모습을 도시한 사시도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 내부프레임을 포함하는 파우치형 전지의 고정부가 형성된 프레임부와 전지셀을 도시한 분해사시도.
도 8의 (a), (b)는 고정부의 작동을 도시한 예시도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 내부프레임을 포함하는 파우치형 전지에 방열부가 형성된 모습을 도시한 사시도.
도 10은 도 9의 분해사시도.
도 11의 (a), (b)는 본 발명의 실시예에 따른 내부프레임을 포함하는 파우치형 전지의 프레임부에 개폐부가 형성된 모습을 도시한 예시도.
도 12의 (a), (b)는 도 11의 개폐부가 다수개로 구성된 모습을 도시한 예시도.
이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도 1 내지 도 12를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 내부프레임을 포함하는 파우치형 전지를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 내부프레임을 포함하는 파우치형 전지의 프레임부와 전지셀을 도시한 분해사시도이고, 도 4는 도 3을 조립한 모습을 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4의 단면도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 내부프레임을 포함하는 파우치형 전지에 고정부가 형성된 모습을 도시한 사시도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 내부프레임을 포함하는 파우치형 전지의 고정부가 형성된 프레임부와 전지셀을 도시한 분해사시도이고, 도 8의 (a), (b)는 고정부의 작동을 도시한 예시도이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 내부프레임을 포함하는 파우치형 전지에 방열부가 형성된 모습을 도시한 사시도이고, 도 10은 도 9의 분해사시도이고, 도 11의 (a), (b)는 본 발명의 실시예에 따른 내부프레임을 포함하는 파우치형 전지의 프레임부에 개폐부가 형성된 모습을 도시한 예시도이며, 도 12의 (a), (b)는 도 11의 개폐부가 다수개로 구성된 모습을 도시한 예시도이다.
도 1 내지 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 내부프레임을 포함하는 파우치형 전지는 전지셀(100)과 파우치 필름(300) 사이에 프레임부(200)를 구비하여, 외부 압력으로부터 전지셀(100)을 보호할 수 있는 것으로, 전지셀(100), 프레임부(200) 및 파우치 필름(300)을 포함할 수 있다.
먼저, 전지셀(100)은 전극 집전체, 전극 탭 등과 같은 이차전지 셀의 일반적인 구조를 포함할 수 있으며, 이차전지에서 전극의 기능을 하는 전극리드(101)가 형성될 수 있다.
프레임부(200)는 한쌍의 프레임으로 형성되고, 내부에 전지셀(100)이 삽입되어 상기 전지셀(100)을 보호할 수 있는 것으로, 프레임홀(201) 및 중앙홀(202)을 포함할 수 있다.
프레임홀(201)은 프레임부(200) 내부에 위치하는 전지셀(100)의 전극리드(101)가 통과할 수 있도록 형성된 홀로, 전극리드(101)의 위치에 따라 다양한 위치에 형성될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
중앙홀(202)은 전지셀(100)의 상,하면 일부가 외부로 노출될 수 있도록 프레임부(200) 중앙에 형성된 홀로, 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 이러한, 중앙홀(202)은 전지셀(100) 내부에 발생되는 열을 외부로 방출시키는 역할을 할 수 있다.
또한, 프레임부(200)는 한쌍으로 결합되는 제1프레임(210) 및 제2프레임을 포함할 수 있다.
여기서, 제1프레임(210)과 제2프레임(220)의 결합은 결합돌기(203)와 결합홀(204)의 결합으로 이루어질 수 있다. 결합홀(204)과 결합돌기(203)는 제1프레임(210)과 제2프레임(220)이 결합될 수 있도록 제1프레임(210) 또는 제2프레임(220)에 형성될 수 있으며, 각각의 프레임의 모서리 내측에 형성되는 것이 가장 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 제1프레임(210)에 결합홀(204)이 형성되고, 상기 결합홀(204)과 대응되는 위치에 결합돌기(203)가 제2프레임(220)에 형성되어 결합되도록 할 수 있다.
또한, 프레임부(200)는 내부에 삽입된 전지셀(100)을 내측 방향으로 가압하는 누름부(230)를 더 포함할 수 있다.
누름부(230)는 프레임부(200) 내면에 다수개가 형성되어 전지셀(100)과 접촉하여 가압할 수 있는 것으로, 연결부재(231), 누름스프링(232) 및 누름부재(233)를 포함할 수 있다,
도 2에 도시되어 있는 누름부(230)의 확대한 모습을 참조하면, 연결부재(231)는 프레임부(200) 내면에 길이를 가지는 원통 형태로 형성될 수 있으며, 누름스프링(232)은 연결부재(231)로부터 돌출되게 형성될 수 있다. 누름부재(233)는 누름스프링(232) 끝단에 형성되어 전지셀(100)과 접촉할 수 있다.
또한, 누름부(230)는 전지셀(100)을 사이에 두고 제1프레임(210) 및 제2프레임(220)의 동일한 위치, 즉 수직으로 일직선 상에 형성되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 상측 및 하측으로부터 전지셀(100)에 가해지는 압력이 동일하게 되어, 도 5와 같이 전지셀(100)이 수직방향으로 프레임부(200) 중앙에 위치될 수 있다.
이와 같이, 프레임부(200)가 구비됨에 따라 전지셀(100)은 외부에서 가해지는 압력으로부터 안전할 뿐만 아니라, 프레임부(200)가 장착된 상태로 기구 구성에 따라 슬롯 형식으로 삽입될 수 있는 장점이 있다.
또한, 전극리드(101)가 프레임홀(201)을 통과하고, 파우치홀(301)을 통해 파우치 필름(300)에 접촉함에 따라, 파우치형 전지를 직렬 모듈로 조립 시 전극리드(101)를 용접할 필요가 없는 장점이 있다. 또한, 전지셀의 상하면에 전극리드가 위치한 전지셀의 경우 접촉 저항을 줄이기 위해 전지셀 전체를 가압하는 단계가 필요하지만, 본 발명의 경우 프레임부(200)가 전극리드(101)를 지지하므로 쉽게 접촉저항을 줄일 수 있는 장점도 있다.
또한, 프레임부(200)에 누름부(230)가 형성됨으로써 다양한 높이를 가지는 전지셀(100)이 삽입될 수 있으며, 프레임부(200) 내부에 위치하는 전지셀(100)의 움직임을 방지할 수 있다. 이러한 특징은 외부로부터 가해지는 충격에도 누름부(230)가 완충작용을 함으로써 전지셀(100)이 영향을 받지 않도록 할 수 있다. 또한, 두께가 얇은 전지셀(100)을 삽입하더라도 누름부(230)가 상,하 방향으로 눌러줌으로써 전지셀(100)의 흔들림을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 6 내지 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 내부프레임을 포함하는 파우치형 전지는 고정부(240)를 더 포함할 수 있다.
고정부(240)는 전지셀(100)을 양 측면에서 가압하여 고정시킬 수 있는 것으로, 프레임부(200)에 다수개가 형성될 수 있으며, 각각의 프레임의 내측 양 단에 형성되되 일직선 상에 위치하도록 하여, 전지셀(100)을 가압하도록 하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 고정부(240)를 통해 좌우 방향으로 전지셀(100)로 가해지는 압력이 동일하게 되어 전지셀(100)이 중앙에 위치하도록 할 수 있다.
이러한, 고정부는 삽입홈(241), 몸체부(242), 고정스프링(243), 고정부재(244) 및 걸림부재(245)를 포함할 수 있다.
삽입홈(241)은 제1프레임(210) 양 측면 끝단에 내측으로 형성된 홈이다.
몸체부(242)는 삽입홈(241)에 결착되며, 제2프레임(220) 양 측면 끝단에 내측 방향으로 길이를 가지는 관 형태로 형성되어 제1홈(2420) 및 제2홈(2421)을 포함할 수 있다.
제1홈(2420)은 몸체부(242)의 외측 끝단에 내측 방향으로 형성된 홈이며, 제2홈(2421)은 제1홈(2420)과 일정 간격 이격 되어, 내측 방향으로 형성된 홀로, 제1홈(2420)보다 긴 길이를 갖는 것을 특징으로 한다.
고정스프링(243)은 몸체부(242)에 삽입되어 내측으로 돌출되게 형성된 스프링이며, 고정부재(244)는 고정스프링(243) 타단에 원판 형태로 형성되어 전지셀(100)의 측면과 접촉하는 부분이다.
걸림부재(245)는 고정부재(244) 타단에 연결되어 길이를 가진 바 형태로 형성되되, 고정스프링(243)을 통과하여 위치할 수 있다. 또한, 걸림부재(245)는 일단 일측면에 바 형태로 형성된 걸림돌기(2450)를 포함할 수 있으며, 걸림돌기(2450)는 제1홈(2420) 또는 제2홈(2421)에 삽입될 수 있다.
이와 같이, 걸림돌기(2450)는 제1홈(2420) 또는 제2홈(2421)에 삽입됨으로써 고정스프링(243)이 인입 또는 인출을 하게 되어 고정부재(244)를 통해 전지셀(100)을 가압 또는 해제할 수 있도록 한다.
도 8의 (a), (b)를 참조하면, 고정부(240)의 작동에 대해 설명할 수 있다.
먼저, 도 8의 (a)를 참조하면, 걸림돌기(2450)가 제2홈(2421)에 위치함에 따라 고정스프링(243)이 몸체부(242)로부터 인출되어 고정부재(244)가 전지셀(100)을 가압할 수 있다.
한편, 전지셀(100)을 고정부(240)로부터 분리시킬 경우, 고정부재(244)를 외측 방향으로 밀어 고정스프링(243)을 몸체부(242) 내부로 인입시키고, 걸림돌기(2450)가 제2홈(2421)으로부터 이탈되게 할 수 있다. 이후, 제2홈(2421)로부터 이탈된 걸림돌기(2450)는 회전하여 제1홈(2420)에 삽입될 수 있으며, 이에, 도 8의 (b)와 같이 걸림돌기(2450)가 제1홈(2420)에 위치하여 고정됨으로써, 전지셀(100)이 고정부(240)로부터 분리될 수 있도록 한다.
이와 같은 고정부(240)는 전지셀(100)이 프레임부(200) 수평 방향으로 중앙에 위치하도록 할 수 있다. 이러한 특징은, 동일한 전지셀(100)이 다수개 적층하였을 때, 전지셀(100) 모두가 동일한 위치에 위치함에 따라 외부로부터 압력이 가해져도 전지셀(100)에 동일한 압력이 가해짐으로써, 전지셀(100)의 파손을 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 프레임부(200)에 고정부(240)가 형성됨으로써 다양한 폭의 길이 가지는 전지셀(100)이 삽입될 수 있으며, 프레임부(200) 내부에 위치하는 전지셀(100)의 움직임을 방지할 수 있다. 이러한 특징은 외부로부터 가해지는 충격에도 고정부(240)가 완충작용을 함으로써 전지셀(100)이 영향을 받지 않도록 할 수 있다. 또한, 크기가 작은 전지셀(100)을 삽입하더라도 고정부(240)가 좌우 방향으로 가압해줌으로써, 전지셀(100)의 흔들림을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시예에 따른 내부프레임을 포함하는 파우치형 전지는 상기와 같이 누름부(230)와 고정부(240)가 함께 형성됨에 따라, 다양한 크기를 가지는 전지셀(100)에도 적용 가능한 장점이 있다. 또한, 누름부(230)와 고정부(240)는 전지셀(100)을 상하, 좌우 방향으로 고정시켜줌으로써 외부로부터 충격이 가해져도 완충작용을 통해 전지셀(100)을 보호할 수 있으며, 프레임부(200) 내에서의 전지셀(100)의 움직임을 방지하여 전지셀(100)의 파손을 줄일 수 있다.
도 9 내지 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 내부프레임을 포함하는 파우치형 전지는 방열부를 더 포함할 수 있다.
방열부는 전지셀(100)에 발생하는 열을 방출시킬 수 있는 것으로, 방열부재(205) 및 방열홀(302)을 포함할 수 있다.
먼저, 방열부재(205)는 구리, 알루미늄 등 일반적으로 방열금속으로 사용되는 재료로 형성된 것으로, 프레임부(200)의 중앙홀(202) 외측 경사면에 관통되게 형성될 수 있다. 이때, 방열부재(205)는 도 10과 같이 중앙홀(202)의 외측 면을 따라 다수개가 연이어 형성될 수 있다.
방열홀(302)은 방열부재(205)가 외부로 노출될 수 있도록 파우치 필름(300)에 형성된 홀로, 방열부재(205)가 관통할 수 있도록 방열부재(205)의 위치에 맞게 다수개가 형성될 수 있다.
이에 따라, 방열부는 방열부재(205)가 일단이 전지셀(100)과 접촉하고 타단이 파우치 필름(300)을 관통하여 외부로 노출됨으로써 전지셀(100)에 발생하는 열을 방출시킬 수 있다.
도 11 내지 12를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 내부프레임을 포함하는 파우치형 전지는, 프레임홀(201)의 크기를 조절할 수 있는 개폐부(250)를 더 포함할 수 있다.
개폐부(250)는 프레임홀(201)의 후면 내측으로 형성된 개폐홀에 삽입되어 인입 및 인출이 가능하여 프레임홀(201)의 크기를 조절할 수 있다.
또한, 개폐부(250)는 'ㄴ'자 형태로 형성되어 바닥면(251)은 프레임홀(201)의 크기를 조절할 수 있으며, 수직면(252)은 전극리드(101)에 접촉할 수 있다.
이에, 개폐부(250)는 프레임홀(201)의 크기를 조절하여 전극리드(101)에 수직면(252)이 접촉함에 따라, 전극리드(101)의 움직임을 방지하여 안전하게 고정될 수 있도록 한다. 이때, 개폐부(250)의 수직면(252)은 전극리드(101)와 접촉하는 면을 탄성이 있는 재질로 코팅할 수 있으며, 이에, 전극리드(101)와 접촉 시 전극리드(101)와 접촉하는 부분의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 개폐부(250)는 이동돌기(253)를 포함하고, 프레임부(200)는 굴곡부재(206)를 더 포함하여 개폐부(250)가 원하는 위치에 고정될 수 있도록 할 수 있다.
이동돌기(253)는 개폐부(250)의 수직면(252) 양 끝단에 외측으로 돌출되게 형성된 돌기이며, 굴곡부재(206)는 이동돌기(253)가 대응되어 이동할 수 있도록 굴곡부가 연속으로 형성된 것이다.
이와 같이 이동돌기(253)와 굴곡부재(206)가 형성됨에 따라, 개폐부(250)가 전후방향으로 이동 시 이동돌기(253)가 굴곡부재(206)를 따라 이동하게 되고, 개폐부(250)의 이동이 멈추면 이동돌기(253)가 위치하고 있는 굴곡부에 고정되어 개폐부(250)가 고정될 수 있다.
이에 따라, 프레임부(200) 또는 전극리드(101)가 흔들리거나 움직임으로 인해 개폐부(250)의 움직임을 방지할 수 있어, 개폐부(250)와 접촉하고 있는 전극리드(101)의 손상을 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 개폐부(250)는 도 12과 같이 다수개로 구성될 수 있으며, 전극리드(101)에 따라 개수가 조절될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 이때, 개폐부(250)는 전극리드(101)의 개수와 형성된 위치에 맞게 각각의 개폐부(250)가 독립적으로 인입 또는 인출될 수 있다.
이에 따라, 개폐부(250)는 전극리드(101)가 다수개로 형성되었을 때, 각각의 전극리드(101)를 독립적으로 고정시켜줄 수 있어 전극리드(101)의 손상을 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
1: 파우치형 전지
100: 전지셀
101: 전극리드
200: 프레임부
201: 프레임홀
202: 중앙홀
203: 결합돌기
204: 결합홀
205: 방열부재
206: 굴곡부재
210: 제1프레임
220: 제2프레임
230: 누름부
231: 연결부재
232: 누름스프링
233: 누름부재
240: 고정부
241: 삽입홈
242: 몸체부
2420: 제1홈
2421: 제2홈
243: 고정스프링
244: 고정부재
245: 걸림부재
2450: 걸림돌기
250: 개폐부
251: 바닥면
252: 수직면
253: 이동돌기
300: 파우치 필름
301: 파우치홀
302: 방열홀
310: 제1필름
320: 제2필름
100: 전지셀
101: 전극리드
200: 프레임부
201: 프레임홀
202: 중앙홀
203: 결합돌기
204: 결합홀
205: 방열부재
206: 굴곡부재
210: 제1프레임
220: 제2프레임
230: 누름부
231: 연결부재
232: 누름스프링
233: 누름부재
240: 고정부
241: 삽입홈
242: 몸체부
2420: 제1홈
2421: 제2홈
243: 고정스프링
244: 고정부재
245: 걸림부재
2450: 걸림돌기
250: 개폐부
251: 바닥면
252: 수직면
253: 이동돌기
300: 파우치 필름
301: 파우치홀
302: 방열홀
310: 제1필름
320: 제2필름
Claims (8)
- 전극리드가 형성된 전지셀;
상기 전지셀이 삽입되되, 상기 전극리드가 통과하는 프레임홀, 중앙에 상기 전지셀의 상, 하면 일부가 외부로 노출되도록 하여 전지셀 내부에 발생되는 열을 방출하는 중앙홀 및 내면에 다수개가 형성되어 상기 전지셀과 접촉하여 가압하여 전지셀이 수직방향으로 프레임부 중앙에 위치되도록 하는 누름부를 포함하는 프레임부 및
상기 전극리드가 통과할 수 있는 파우치홀이 형성된 파우치 필름을 포함하고,
상기 프레임부는,
상호 결합하는 제1프레임 및 제2프레임를 포함하고, 내부에 삽입된 상기 전지셀을 내측 방향으로 가압하는 것을 특징으로 하는 내부프레임을 포함하는 파우치형 전지.
- 제1항에 있어서,
상기 누름부는,
상기 프레임부에 내면에 원통 형태로 형성된 연결부재;
상기 연결부재로부터 돌출되게 형성된 누름스프링 및
상기 누름스프링 끝단에 형성되어 상기 전지셀과 접촉하는 누름부재를 포함하는 내부프레임을 포함하는 파우치형 전지.
- 제1항에 있어서,
상기 프레임부는,
상기 전지셀을 양 측면에서 가압하여 고정시키는 복수개의 고정부를 더 포함하고,
상기 고정부는,
상기 제1프레임 양 측면 끝단에 내측으로 형성된 삽입홈;
상기 삽입홈에 결착되며, 상기 제2프레임 양 측면 끝단에 내측 방향으로 길이를 가지는 관 형태로 형성된 몸체부;
상기 몸체부에 삽입되어 내측으로 돌출되게 형성된 고정스프링 및
상기 고정스프링 타단과 연결되어 상기 전지셀의 측면과 접촉하여 가압하는 고정부재를 포함하는 내부프레임을 포함하는 파우치형 전지.
- 제3항에 있어서,
상기 몸체부는,
외측 끝단에 내측방향으로 형성된 제1홈 및
상기 제1홈과 일정 간격 이격되어, 내측 방향으로 상기 제1홈보다 긴 길이를 가지며 형성된 제2홈을 포함하고,
상기 고정부는,
상기 고정부재 타단에 길이를 가진 바 형태로 형성되되, 상기 고정스프링을 통과하여 위치하는 걸림부재를 더 포함하고,
상기 걸림부재는,
일단 일측면에 바 형태로 형성된 걸림돌기를 포함하고, 상기 걸림돌기가 상기 제1홈 또는 제2홈에 삽입되는 것을 특징으로 하는 내부프레임을 포함하는 파우치형 전지.
- 제1항에 있어서,
상기 전지셀에 발생하는 열을 방출시키는 방열부를 더 포함하고,
상기 방열부는,
상기 프레임부의 중앙홀 외측 경사면에 관통되게 형성된 다수개의 방열부재 및
상기 방열부재가 관통하여 외부로 노출될 수 있도록 상기 파우치 필름에 형성된 다수개의 방열홀을 포함하는 내부프레임을 포함하는 파우치형 전지.
- 제1항에 있어서,
상기 프레임부는,
상기 프레임홀의 크기를 조절할 수 있는 개폐부를 더 포함하고,
상기 개폐부는,
상기 프레임홀의 후면 내측으로 형성된 개폐홀에 삽입되어 인입 및 인출이 가능하고 'ㄴ'자 형태로 형성되어 바닥면이 상기 프레임홀의 크기를 조절하며 수직면이 상기 전극리드에 접촉하는 것을 특징으로 하는 내부프레임을 포함하는 파우치형 전지.
- 제6항에 있어서,
상기 개폐부는,
상기 수직면 양 끝단에 외측으로 돌출되게 형성된 이동돌기를 포함하고,
상기 프레임부는,
상기 이동돌기가 대응되어 이동할 수 있도록 굴곡부가 연속으로 형성된 굴곡부재를 더 포함하는 내부프레임을 포함하는 파우치형 전지.
- 제6항에 있어서,
상기 개폐부는,
다수개로 구성되고, 각각의 개폐부가 독립적으로 인입 및 인출하는 것을 특징으로 하는 내부프레임을 포함하는 파우치형 전지.
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| KR1020210039117A KR102569233B1 (ko) | 2021-03-25 | 2021-03-25 | 가압 기능을 갖는 내부프레임을 포함하는 파우치형 전지 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210039117A KR102569233B1 (ko) | 2021-03-25 | 2021-03-25 | 가압 기능을 갖는 내부프레임을 포함하는 파우치형 전지 |
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- 2021-03-25 KR KR1020210039117A patent/KR102569233B1/ko active IP Right Grant
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20220133689A (ko) | 2022-10-05 |
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