KR20100006491U - Temperature Sensor for Battery Pack - Google Patents
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Abstract
본 고안은 다수의 전지셀들이 전기적 연결을 이루며 팩 케이스에 내장되어 있는 구조의 전지팩에서 전지셀의 온도를 측정하기 위한 온도 센서로서, 상기 온도 센서는 정밀한 온도 측정을 위해, 유연성 있는 박형의 장방형 구조로 이루어져 있고 상기 전지셀의 외면에 부착될 수 있도록 전지셀과의 접착을 위한 접착층이 일측 표면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 온도 센서를 제공한다.The present invention is a temperature sensor for measuring the temperature of the battery cell in the battery pack structure of a plurality of battery cells to make an electrical connection and built in the pack case, the temperature sensor is a flexible thin rectangular shape for precise temperature measurement It is made of a structure and provides a temperature sensor, characterized in that the adhesive layer for adhesion with the battery cell is formed on one surface so as to be attached to the outer surface of the battery cell.
본 고안에 온도 센서는 정밀한 온도 측정을 위해 상기 전지셀의 외면에 부착될 수 있도록 전지셀과의 접착을 위한 접착층이 일측 표면에 형성되어 있어서, 온도 센서의 부착 시 별도의 접착제나 접착 테이프를 필요로 하지 않으므로 공정 시간을 단축할 수 있으므로 생산성을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.In the present invention, the temperature sensor is formed on one surface of the adhesive layer for adhesion with the battery cell so that the temperature sensor can be attached to the outer surface of the battery cell for precise temperature measurement. Since the process time can be shortened, the productivity can be improved.
Description
본 고안은 전지팩용 온도 센서에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 다수의 전지셀들이 전기적 연결을 이루며 팩 케이스에 내장되어 있는 구조의 전지팩에서 전지셀의 온도를 측정하기 위한 온도 센서로서, 상기 온도 센서는 정밀한 온도 측정을 위해, 유연성 있는 박형의 장방형 구조로 이루어져 있고 상기 전지셀의 외면에 부착될 수 있도록 전지셀과의 접착을 위한 접착층이 일측 표면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 온도 센서에 관한 것이다.The present invention relates to a temperature sensor for a battery pack, and more particularly, a temperature sensor for measuring the temperature of the battery cell in a battery pack having a structure in which a plurality of battery cells make an electrical connection and built in the pack case, the temperature The sensor is made of a flexible thin rectangular structure for precise temperature measurement, and an adhesive layer for adhesion to the battery cell is formed on one surface to be attached to the outer surface of the battery cell. will be.
본 고안은 또한, 본 고안에 따른 온도 센서가 전지팩의 작동을 제어하는 제어부에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩에 관한 것이다.The present invention also relates to a battery pack characterized in that the temperature sensor according to the present invention is connected to a control unit for controlling the operation of the battery pack.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 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 이차전지, 각형 이차전지, 파우치형 이차전 지로 분류되면, 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성의 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.Secondary batteries are classified into cylindrical secondary batteries, rectangular secondary batteries, and pouch type secondary batteries according to their shapes. In terms of materials, secondary batteries may be used for lithium secondary batteries such as lithium ion batteries having high energy density, discharge voltage, output stability, and lithium ion polymer batteries. The demand is high.
이차전지들은 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. Secondary batteries are repeatedly charged and discharged during the operation, 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 다수의 전지셀들이 팩 케이스에 내장되어 있으므로 일부 전지셀들이 과전압, 과전류, 과발열 되는 경우에는 전지팩의 안전성과 작동효율이 크게 문제되므로, 이들을 검출하기 위한 수단이 필요하다. 따라서, 온도 센서 등을 전지셀들에 연결하여 실시간 또는 일정한 간격으로 작동 상태를 확인하여 제어하고 있다. In addition, since the battery pack has a plurality of battery cells are built in the pack case, when some battery cells are overvoltage, overcurrent, overheating, the safety and operation efficiency of the battery pack is a big problem, so a means for detecting them is necessary. Therefore, the temperature sensor is connected to the battery cells to check and control the operation state in real time or at regular intervals.
그러나, 기존의 온도 센서의 장착 내지 연결은 별도의 접착제 내지 고정을 위한 부재 등을 이용하여 온도 센서를 장착 또는 연결하여야 하는 번거로움이 있었다. 이는 전지팩의 조립과정을 매우 번잡하게 하므로 생산성을 향상하는데 장애가 되고 있다. However, the conventional mounting or connection of the temperature sensor has been cumbersome to mount or connect the temperature sensor using a separate adhesive or a member for fixing. This makes the assembly process of the battery pack very complicated, which is a barrier to improving productivity.
도 1과 도 2에는 기존의 방법을 이용하여 온도 센서가 부착되어 있는 전지셀이 도시되어 있다.1 and 2 illustrate a battery cell to which a temperature sensor is attached using an existing method.
도 1을 참조하면, 팩 케이스(10)에는 다수의 전지셀(20)이 내장되어 있으며, 전지셀(20)의 외면에는 전지의 온도를 검출하기 위한 온도 센서(30)가 부착되어 있 다. 온도 센서(30)는 써미스터(Thermistor)이고 전지셀(20)의 외면에 온도 센서(30)를 고정하기 위하여 접착 글루를 사용하였다.Referring to FIG. 1, a
도 2를 참조하면, 전지셀(20)의 외면에 부착되어 있는 온도 센서(30)는 테이프(40)에 의하여 고정되어 있다. Referring to FIG. 2, the
상기와 같이, 기존의 온도 센서는 접착제를 온도 센서를 부착하고자 하는 부위에 미리 도포하고, 부착된 온도 센서 위에 테이프를 부착하여 고정하는 과정을 거쳐야 하므로, 전지팩의 조립과정을 매우 번잡하게 하여 생산성을 떨어뜨리는 문제점이 있었다.As described above, the existing temperature sensor has to go through the process of applying the adhesive to the area to which the temperature sensor is to be attached in advance and attaching and fixing the tape on the attached temperature sensor, making the assembly process of the battery pack very complicated and productive. There was a problem dropping.
따라서, 공정을 단축하고 생산성을 향상시키기 위한 온도 센서의 장착 수단이 필요하다.Therefore, there is a need for mounting means of a temperature sensor to shorten the process and improve productivity.
본 고안은 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 고안자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 전지팩에서 전지셀의 온도를 측정하기 위한 온도 센서를 유연성 있는 박형의 장방형 구조로 만들고, 정밀한 온도 측정을 위해 전지셀과의 접착을 위한 접착층을 일측 표면에 형성하는 구성에 의해, 상기와 같은 문제점들을 해결할 수 있음을 확인하고 본 고안을 완성하기에 이르렀다.After extensive research and various experiments, the inventors of the present application have made a flexible thin rectangular structure of the temperature sensor for measuring the temperature of the battery cell in the battery pack, and adhered to the battery cell for precise temperature measurement. By forming the adhesive layer for one surface, it was confirmed that the above problems can be solved and came to complete the present invention.
따라서, 본 고안에 따른 온도 센서는, 다수의 전지셀들이 전기적 연결을 이루며 팩 케이스에 내장되어 있는 구조의 전지팩에서 전지셀의 온도를 측정하기 위한 온도 센서로서, 상기 온도 센서는 정밀한 온도 측정을 위해, 유연성 있는 박형의 장방형 구조로 이루어져 있고 상기 전지셀의 외면에 부착될 수 있도록 전지셀과의 접착을 위한 접착층이 일측 표면에 형성되어 있는 것으로 구성되어 있다.Therefore, the temperature sensor according to the present invention, as a temperature sensor for measuring the temperature of the battery cell in the battery pack structure of the plurality of battery cells to form an electrical connection and is built in the pack case, the temperature sensor is a precise temperature measurement To this end, it is made of a flexible thin rectangular structure and is configured to be formed on one surface of the adhesive layer for adhesion with the battery cell to be attached to the outer surface of the battery cell.
본 고안에 따른 온도 센서는, 전지셀의 외면 형상에 대응하여 절곡될 수 있는 유연성 있는 박형의 장방형 구조와, 전지셀의 외면에 부착될 수 있도록 일측 표면에 형성된 접착층에 의해, 전지셀과 큰 접촉 계면을 형성할 있고, 전지셀에 대한 온도 센서의 부착을 위해 별도의 접착제를 부가하거나 고정부재 등을 사용하는 번거로움을 해소함으로써, 정밀한 온도 측정이 가능하면서, 전지팩의 제조 공정을 단축하고 생산성을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.The temperature sensor according to the present invention has a large contact with the battery cell by a flexible thin rectangular structure that can be bent in correspondence with the outer surface shape of the battery cell, and an adhesive layer formed on one surface to be attached to the outer surface of the battery cell. By forming an interface and eliminating the trouble of adding a separate adhesive or using a fixing member for attaching a temperature sensor to a battery cell, precise temperature measurement is possible, while shortening the manufacturing process of the battery pack and improving productivity. There is an advantage that can be improved.
상기 전지팩은 다수의 전지셀들을 직렬 및/또는 병렬로 배열하여 연결한 코어 팩에 보호회로 등을 접속함으로써 제조된다. 상기 전지셀은 각형, 파우치형 또는 원통형 전지일 수 있다. The battery pack is manufactured by connecting a protection circuit or the like to a core pack in which a plurality of battery cells are arranged in series and / or in parallel. The battery cell may be a rectangular, pouch or cylindrical battery.
노트북 컴퓨터, 휴대용 DVD, 소형 PC 등의 경우에는 다수의 원통형 이차전지들을 직렬방식 또는 병렬 및 직렬방식으로 연결한 전지팩이 많이 사용되고 있다.In the case of a notebook computer, a portable DVD, a small PC, etc., a battery pack in which a plurality of cylindrical secondary batteries are connected in series or in parallel and in series is widely used.
상기 온도 센서는 이러한 전지셀의 온도를 측정하기 위한 것으로, 상기 온도 센서의 예로는, 써머커플(Thermocouple) 또는 써미스터(Thermistor) 등을 들 수 있 으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 바람직하게는 써미스터일 수 있다.The temperature sensor is for measuring the temperature of such a battery cell, and examples of the temperature sensor may include a thermocouple or thermistor, but are not limited thereto. Can be.
상기 써미스터는 미세한 온도변화에도 저항이 크게 변화되는 원리를 이용한 온도 측정용 센서로서, 전지셀의 외면에 설치된 써미스터를 통해 전지셀의 온도를 실시간으로 측정할 수 있다.The thermistor is a sensor for temperature measurement using a principle in which a resistance changes significantly even with a minute temperature change, and the temperature of the battery cell may be measured in real time through a thermistor installed on an outer surface of the battery cell.
상기 써미스터는 리드형과 칩형일 수 있으며, 리드형이 특히 바람직하다.The thermistor may be of a lead type and a chip type, with a lead type being particularly preferred.
상기 온도 센서의 형상은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 유연성 있는 박형의 장방형 구조에 의해, 전지셀의 외면의 형상에 따라 형태를 변화시킬 수 있으며, 부착되는 면을 넓게 할 수 있다. The shape of the temperature sensor is not particularly limited, but by the flexible thin rectangular structure, the shape can be changed according to the shape of the outer surface of the battery cell, and the surface to be attached can be widened.
온도 센서의 일측면에 형성된 접착층의 면적은 상기 온도 센서의 부착면의 면적 대비 20% ~ 100%인 것이 바람직하다. 상기 접착층은 상기 온도 센서 일측 표면의 일부에만 형성되어 있는 형태도 가능하지만 부착면의 면적 대비 20% 미만인 경우 소망하는 부착력을 발휘하기 어려우므로 상기 온도 센서 부착면의 20% 이상의 면적으로 접착층이 형성되어 있는 것이 바람직하다.The area of the adhesive layer formed on one side of the temperature sensor is preferably 20% to 100% of the area of the attachment surface of the temperature sensor. The adhesive layer may be formed only on a part of the surface of one side of the temperature sensor, but when the adhesive layer is less than 20% of the area of the attachment surface, it is difficult to exert a desired adhesive force. It is desirable to have.
상기 접착층의 예로는 아크릴계 고분자, 실리콘계 수지, 에폭시 수지 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니며, 경우에 따라서는 둘 이상의 조합으로 사용될 수도 있다.Examples of the adhesive layer include an acrylic polymer, a silicone resin, an epoxy resin, and the like, but are not limited thereto, and may be used in combination of two or more cases.
하나의 바람직한 예에서, 상기 접착층에는 열 전도성 물질이 포함되어 있는 것으로 구성될 수 있다. 상기 전도성 물질의 예로는 금속 분말, 탄소 분말, 세라믹 분말 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니며, 경우에 따라서는 둘 이상의 조합으로 사용될 수도 있다.In one preferred example, the adhesive layer may be configured to include a thermally conductive material. Examples of the conductive material include metal powders, carbon powders, ceramic powders, and the like, but are not limited thereto, and may be used in combination of two or more cases.
상기와 같이 접착제에 포함된 열 전도성 물질은, 열이 전지셀로부터 온도 센서로 전도되는 과정에서 외부로 발산되는 양을 줄여, 전지셀에 대한 보다 정확한 온도 측정을 가능하게 한다. As described above, the thermally conductive material included in the adhesive reduces the amount of heat dissipated to the outside during the conduction of heat from the battery cell to the temperature sensor, thereby enabling more accurate temperature measurement of the battery cell.
경우에 따라서는, 상기 접착층 자체가 열전도성 접착제로 이루어질 수 있으며, 상기 열전도성 접착제의 열전도도는 바람직하게는 1 W/mK 이상, 더욱 바람직하게는 5 W/mK 이상일 수 있다. 소망하는 접착성과 열전도성을 발휘하는 조건에서 상한값은 특별히 제한되는 것은 아니다. In some cases, the adhesive layer itself may be made of a thermally conductive adhesive, and the thermal conductivity of the thermally conductive adhesive may be preferably 1 W / mK or more, more preferably 5 W / mK or more. The upper limit value is not particularly limited under the conditions of exhibiting the desired adhesiveness and thermal conductivity.
이러한 열전도성 접착제의 대표적인 예로는 고열전도율의 에폭시계 접착제를 들 수 있다.Representative examples of such thermally conductive adhesives include epoxy adhesives having high thermal conductivity.
이러한 열전도성 접착제는, 예를 들어, 인성을 지닌 저 응력 탄성체로 열경화 또는 상온에서 경화되는 성질을 가질 수 있다. 따라서, 열전도성 접착제는 열전도를 위하여 열발생체와 열을 식혀주는 열감소체 사이의 공간을 매워줌으로써 열전도의 효율을 높이면서도 접착력을 발휘할 수 있다.Such thermally conductive adhesives may, for example, have a property of being thermally cured or cured at room temperature with a low stress elastomer having toughness. Therefore, the thermally conductive adhesive can exert an adhesive force while increasing the efficiency of thermal conduction by filling the space between the heat generating body and the heat reducing body that cools the heat for thermal conduction.
상기 접착층의 외면에는 이형지가 추가로 부착되어 있을 수 있다. 상기 이형지는 상기 온도 센서마다 하나씩 부착될 수도 있고, 상기 이형지 하나에 상기 온도 센서 다수 개가 부착되어 있는 구조로 이루어질 수도 있다.Release paper may be further attached to the outer surface of the adhesive layer. The release paper may be attached to each of the temperature sensors, or may be made of a structure in which a plurality of the temperature sensors are attached to one release paper.
상기 온도 센서의 접착층의 외면에 이형지가 부착되어 있으므로, 작업자의 취급이 용이하고, 전지팩의 대량 생산 공정에서 전지셀의 외면에 부착하기 위한 작업 효율성을 높여 준다.Since the release paper is attached to the outer surface of the adhesive layer of the temperature sensor, it is easy to handle the worker, and improves the work efficiency for attaching to the outer surface of the battery cell in the mass production process of the battery pack.
본 발명은 또한 상기 온도 센서를 포함하는 전지팩을 제공한다. The present invention also provides a battery pack including the temperature sensor.
상기 온도 센서는 팩 케이스에 내장되어 있는 다수의 전지셀들 중 하나 또는 그 이상에 장착될 수 있으며, 상기 온도 센서는 전지팩의 작동을 제어하는 제어부에 접속되어 있을 수 있다.The temperature sensor may be mounted on one or more of a plurality of battery cells built in the pack case, and the temperature sensor may be connected to a controller for controlling the operation of the battery pack.
상기 제어부는 독립된 부재로서 전지팩에 추가적으로 부가되는 형태일 수 있으며, 전지팩의 작동을 제어하는 일반적인 BMU(Battery Management Unit), PCM(Protective Circuit Module), BMS(Battery Management System)일 수 있다.The control unit may be a form additionally added to the battery pack as an independent member, and may be a general battery management unit (BMU), a protective circuit module (PCM), and a battery management system (BMS) for controlling the operation of the battery pack.
상기 BMU는 노트북 컴퓨터 전지팩에서, 상기 PCM(Protective Circuit Module)은 소형 전지팩에서, 상기 BMS(Battery Management System)는 대형 전지팩에서 사용되는 안전 소자이다.The BMU is used in a notebook computer battery pack, the PCM (Protective Circuit Module) is a small battery pack, and the BMS (Battery Management System) is a safety device used in a large battery pack.
상기 제어부가 장착되는 위치는 특별히 제한되지는 않으나, 일 예로, 팩 케이스의 내측면에 인접한 위치에 설치될 수 있고, 상기 제어부의 외부 접속단자가 팩 케이스를 통해 외부로 노출되어 있는 구조일 수 있다.The position at which the control unit is mounted is not particularly limited, but for example, the control unit may be installed at a position adjacent to an inner surface of the pack case, and may have a structure in which an external connection terminal of the control unit is exposed to the outside through the pack case. .
상기 온도 센서는 박형으로 유연성이 있는 소재로 이루어져 있으므로 상기 전지셀의 외면의 형상을 따라 굽혀져서 밀착될 수 있다.Since the temperature sensor is made of a thin and flexible material, the temperature sensor may be bent and adhered along the shape of the outer surface of the battery cell.
상기 전지셀은 충방전이 가능한 이차전지라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 바람직하게는 리튬 이차전지일 수 있다. 이 경우, 전지셀의 외면에 온도 센서가 장착되고 이러한 전지셀 다수 개가 팩 케이스에 내장되어 리튬 이차전지 전지팩을 이룬다.The battery cell is not particularly limited as long as it is a secondary battery capable of charging and discharging. Preferably, the battery cell may be a lithium secondary battery. In this case, a temperature sensor is mounted on the outer surface of the battery cell, and a plurality of such battery cells are built in the pack case to form a lithium secondary battery battery pack.
리튬 이차전지는, 예를 들어, 양극, 음극, 분리막, 리튬염 함유 비수 전해액 등으로 구성되어 있다. A lithium secondary battery is comprised with a positive electrode, a negative electrode, a separator, lithium salt containing nonaqueous electrolyte, etc., for example.
상기 양극은, 예를 들어, 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전제 및 결착제의 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 agent, and a binder onto a positive electrode current collector, followed by drying, and optionally, a filler may be 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. However, the present invention is not limited to these.
상기 음극은 또한 음극 집전체 상에 음극 재료를 도포, 건조하여 제작되며, 음극 활물질로는, 예를 들어, 천연 흑연, 인조 흑연, 팽창 흑연, 탄소섬유, 난흑연화성 탄소, 카본블랙, 카본나노튜브, 플러렌, 활성탄 등의 탄소 및 흑연재료; 리튬과 합금이 가능한 Al, Si, Sn, Ag, Bi, Mg, Zn, In, Ge, Pb, Pd, Pt, Ti 등의 금속 및 이러한 원소를 포함하는 화합물; 금속 및 그 화합물과 탄소 및 흑연재료의 복합 물; 리튬 함유 질화물 등을 들 수 있다.The negative electrode is also produced by coating and drying a negative electrode material on a negative electrode current collector, and as the negative electrode active material, for example, natural graphite, artificial graphite, expanded graphite, carbon fiber, non-graphitizable carbon, carbon black, carbon nano Carbon and graphite materials such as tubes, fullerenes and activated carbons; Metals such as Al, Si, Sn, Ag, Bi, Mg, Zn, In, Ge, Pb, Pd, Pt, Ti which can be alloyed with lithium, and compounds containing these elements; Metals and their compounds and composites of carbon and graphite materials; Lithium-containing nitrides, and the like.
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, 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, a sheet, a nonwoven fabric, or the like made of an olefin polymer such as polypropylene having chemical resistance and hydrophobicity, glass fiber or polyethylene, or the like is used. When a solid electrolyte such as a polymer is used as the electrolyte, the solid electrolyte may also serve as a separator.
상기 전해액은 리튬염과 비수성 용매를 포함하며, 상기 리튬염은 상기 비수계 용매에 용해되어, 전지 내에서 리튬 이온의 공급원으로 작용하여 기본적인 리튬 이차전지의 작동을 가능하게 하고, 양극과 음극 사이의 리튬 이온의 이동을 촉진하는 역할을 하는 물질로서, 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO3, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4 등이 사용될 수 있다.The electrolyte solution includes a lithium salt and a non-aqueous solvent, the lithium salt is dissolved in the non-aqueous solvent, and serves as a source of lithium ions in the battery to enable the operation of the basic lithium secondary battery, between the positive electrode and the negative electrode As a material that promotes the movement of lithium ions of, for example, LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4 , LiBF 4 , LiB 10 Cl 10 , LiPF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 CO 3 , LiAsF 6 , LiSbF 6 , LiAlCl 4 and the like can be used.
또한, 상기 비수계 유기용매는 전지의 전기화학적 반응에 관여하는 이온들이 이동할 수 있는 매질 역할을 한다. 비수계 용매로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다. 상기 유기 용매를 하나 이상 혼합하여 사용하는 경우의 혼합 비율은 목적하는 전지 성능에 따라 적절하게 조절할 수 있으며, 이는 당해 분야에 종사하는 사람들에게는 널리 이해될 수 있다. In addition, the non-aqueous organic solvent serves as a medium to move the ions involved in the electrochemical reaction of the battery. As the non-aqueous solvent, for example, N-methyl-2-pyrrolidinone, propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, gamma-butyl Aprotic organic solvents such as laclactone and 1,2-dimethoxy ethane can be used. The mixing ratio in the case of mixing one or more of the organic solvents can be appropriately adjusted according to the desired battery performance, which can be widely understood by those skilled in the art.
본 고안에 따른 이차전지는 당업계에 공지되어 있는 통상적인 방법에 의해 제조될 수 있다. 또한, 본 고안에 따른 이차전지에서 상기 양극, 음극 및 분리막의 구조는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 이들 각각의 시트를 권회식(winding type) 또는 적층식(stacking type)으로 원통형, 각형 또는 파우치형의 케이스에 삽입한 형태일 수 있다.The secondary battery according to the present invention can be manufactured by conventional methods known in the art. In addition, the structure of the positive electrode, the negative electrode and the separator in the secondary battery according to the present invention is not particularly limited, and, for example, each of these sheets in a winding type (winding type) or stacking (stacking type) cylindrical, rectangular or It may be inserted into a pouch type case.
본 고안의 일부 실시예들을 개시하고 있는 도면을 참조하여 이하에서 더욱 상술하지만, 이는 본 고안의 용이한 이해를 위한 것으로, 본 고안의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.With reference to the drawings that disclose some embodiments of the present invention in more detail below, this is for easy understanding of the present invention, the scope of the present invention is not limited thereto.
도 3에는 본 고안의 하나의 실시예에 따른 온도 센서가 도시되어 있다. 3 shows a temperature sensor according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 온도 센서(100)는 정밀한 온도 측정을 위해, 유연성 있는 박형의 장방형 구조로 이루어져 있고, 전지셀(도시하지 않음)의 외면에 부착될 수 있도록 전지셀과의 접착을 위한 접착층(200)이 일측 표면에 형성되어 있다. Referring to FIG. 3, the
온도 센서(100)는 유연성 있는 박형 구조로 이루어져 있으므로, 전지셀의 외면 형상에 대응하여 변형 가능하며, 전지셀과 높은 접착 계면을 형성할 수 있다. 더욱이, 온도 센서(100)의 일측 표면에 접착층(200)이 형성되어 있으므로, 온도 센서(100)를 전지셀의 외면에 부착하는 작업을 용이하게 수행할 수 있다. Since the
도 4에는 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 온도 센서가 도시되어 있다. 4 shows a temperature sensor according to another embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 온도 센서(100)의 일측 표면에 형성되어 있는 접착층(200) 은 온도 센서(100) 부착면의 전체에 형성되거나, 또는 온도 센서(100)의 부착면의 일부에 형성되어 있다.Referring to FIG. 4, the
접착층(200)은 온도 센서(100) 일측 표면의 일부에만 형성되어 있는 형태도 가능하지만, 부착면의 면적 대비 20% 미만인 경우에는 소망하는 부착력을 발휘하기 어려울 수 있다.Although the
도 5 및 도 6에는 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 온도 센서가 도시되어 있다. 5 and 6 illustrate a temperature sensor according to another embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 온도 센서(100)의 접착층(200)의 외면에 이형지(300)가 추가로 부착되어 있다. 이형지(300)에 의해 접착층(200)이 밀폐되어 있으므로 온도 센서(100)의 취급이 용이하고, 필요에 따라 이형지(300)를 제거하여 접착층(200)이 전지셀의 외면을 향하도록 하여 전지셀(도시하지 않음)에 온도 센서(100)를 손쉽게 부착할 수 있다. Referring to FIG. 5, a
도 6을 참조하면, 온도 센서(100)는 하나의 이형지(300)에 다수개가 부착되어 있다. 이와 같이 하나의 이형지(300)에 다수 개의 온도 센서들(100)이 부착되어 있는 경우, 전지팩 제조 공정에서 다수 개의 온도 센서를 한꺼번에 취급할 수 있으므로 작업 효율성을 높일 수 있다.Referring to FIG. 6, a plurality of
도 7에는 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 온도 센서가 부착되어 있는 전지팩의 내부가 도시되어 있다.7 shows the inside of the battery pack to which the temperature sensor according to another embodiment of the present invention is attached.
도 7을 참조하면, 전지팩(400)은 다수의 원통형 전지셀들(500)이 팩 케이스(600)에 내장되어 있고, 원통형 전지셀들(500)에는 온도 센서(100)가 장착되어 있으며, 온도 센서(100)는 전지팩(400)의 작동을 제어하는 제어부(700)에 접속되어 있다.Referring to FIG. 7, the
온도 센서(100)는 박형으로 유연성이 있는 소재로 이루어져 있어서, 원통형 전지셀(500)의 외면의 형상을 따라 절곡하여 밀착시킬 수 있다.Since the
원통형 전지셀(500)은 리튬 이차전지일 수 있으며, 원통형 전지셀(500) 다수 개를 팩 케이스(600)에 내장하고, 원통형 전지셀(500)의 외면에 온도 센서(100)를 부착한 후 제어부(700)에 연결하여 리튬 이차전지 전지팩(400)을 제조할 수 있다.The
이상 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 온도 센서는 전지셀에 대한 정밀한 온도 측정을 가능하게 하고, 전지셀에 대한 온도 센서의 장착 작업을 용이하게 하여 전지팩의 제조 공정성을 크게 향상시킬 수 있다.As described above, the temperature sensor according to the present invention enables precise temperature measurement of the battery cell, and facilitates the mounting work of the temperature sensor on the battery cell, thereby greatly improving the manufacturing processability of the battery pack.
본 고안이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 고안의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Those skilled in the art to which the present invention belongs will be able to perform various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above contents.
도 1은 기존의 온도 센서가 부착되어 있는 전지셀이 내장된 전지팩 내부의 사시도이다;1 is a perspective view of a battery pack inside a battery cell to which a conventional temperature sensor is attached;
도 2는 기존의 온도 센서를 전지셀에 부착 후 스티커를 보강하여 부착한 형태의 사시도이다;2 is a perspective view of a form in which an existing temperature sensor is attached to a battery cell after reinforcement of a sticker;
도 3은 본 고안의 하나의 실시예에 따른 온도 센서를 하부 측면에서 바라본 형태의 사시도이다; Figure 3 is a perspective view of the form of the temperature sensor according to one embodiment of the present invention as viewed from the lower side;
도 4는 본 고안의 하나의 실시예에 따른 접착층이 형성되어 있는 온도 센서의 평면도이다;4 is a plan view of a temperature sensor in which an adhesive layer is formed according to one embodiment of the present invention;
도 5는 본 고안의 하나의 실시예에 따른 이형지가 부착되어 있는 온도 센서를 하부 측면에서 바라본 형태의 사시도 이다; Figure 5 is a perspective view of the form of the temperature sensor attached to the release paper according to an embodiment of the present invention as viewed from the lower side;
도 6은 본 고안의 하나의 실시예에 따른 하나의 이형지에 다수 개의 온도 센서가 부착되어 있는 형태의 평면도이다;6 is a plan view of a form in which a plurality of temperature sensors are attached to one release paper according to one embodiment of the present invention;
도 7은 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 온도 센서가 부착되어 있는 전지셀이 내장된 전지팩 내부의 사시도이다.7 is a perspective view of the inside of the battery pack is a battery cell is attached to the temperature sensor according to another embodiment of the present invention.
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