KR20120062320A - 냉각 효율이 향상된 이차전지 냉각장치 및 이를 구비한 이차전지 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 이차전지 냉각장치는, 각각 돌출된 양극 탭과 음극 탭을 가지는 복수의 이차전지 셀들을 서로 평행하게 수납하여 이루어지는 이차전지 모듈에서 이차전지 셀들을 냉각하기 위한 이차전지의 냉각장치로서, 복수의 이차전지 셀의 각각에 대하여 이차전지 셀의 표면 중 상기 양극 탭 및 음극 탭 중 적어도 어느 하나의 탭이 돌출된 부위에만 밀착된 복수의 부분 흡열판; 및 복수의 부분 흡열판의 이차전지 셀과 먼 쪽의 단부에 공통으로 접속되고, 냉각 매체가 흐르는 냉각 매체 유로가 형성된 공통 냉각부재를 구비한다. 본 발명에 의하면, 열이 가장 많이 발생하는 부위인 전극 탭 주변부에만 부분 흡열판을 밀착 형성함으로써, 발열량이 가장 많은 전극 탭 주변부를 선택적으로 냉각하여 신속한 냉각과 냉각 효율의 극대화를 꾀할 수 있다.

Description

냉각 효율이 향상된 이차전지 냉각장치 및 이를 구비한 이차전지 시스템{Secondary battery cooling apparatus with enhanced cooling efficiency and secondary battery system having the same}

본 발명은 차량이나 주택 등에 에너지 공급원으로 사용되는 이차전지의 냉각장치 및 이를 구비한 이차전지 시스템에 관한 것이다.

이차 전지는 전극 집전체, 세퍼레이터, 활물질, 전해액 등을 포함하여 구성 요소들 간의 전기 화학적 반응에 의하여 충방전을 끊임없이 반복할 수 있어 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지 활용원으로 주목 받고 있다. 특히, 고용량의 리튬 이차전지가 개발됨으로써, 이러한 이차전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(HV, Hybrid Vehicle) 등에 보편적으로 응용되고 있다.

또한, 최근에는 화석 연료에 의한 에너지 자원 고갈의 문제, 환경 오염에 대한 이슈, 에너지 사용의 경제성 등에 대한 이슈가 중요하게 부각되면서, 전력 사용량과 전력 생산량의 불일치를 효과적으로 극복하고, 전력 과잉 공급에 의한 낭비 및 전력 공급 부족에 의한 과부하 현상 등을 해결하기 위하여 다양한 정보 통신 인프라와 연계되어 전력 공급량을 탄력적으로 조절하도록 하는 스마트 그리드(Smart Grid) 시스템이라는 개념이 활발히 연구되고 있다.

즉, 스마트 그리드 시스템에서는 전력 소비량이 적을 때에는 전력을 저장하였다가 전력 소비량이 많을 때에는 이와 같이 저장된 전력을 생산 전력과 함께 소비자에게 공급하도록 하는 인프라 구조를 가지게 된다.

이와 같은 스마트 그리드 시스템에서 생산된 전력을 저장하는 매체가 활용되어야 하는데, 이 경우에 복수의 이차전지의 집합체인 이차전지 팩은 전력을 저장하는 주요한 요소로 기능하게 된다. 이러한 전력 저장 시스템은 스마트 그리드 시스템뿐만 아니라 다른 여러 분야에서도 이용될 수 있다. 예를 들어, 전기 자동차에 충전 전력을 공급하는 전기 자동차 충전소에도 많은 양의 전력을 저장할 필요가 있으므로 여기에도 전력 저장 시스템이 이용될 수 있고, 주택등의 에너지 공급원으로서도 이용될 수 있다.

이러한 전력 저장 시스템을 구성하는 이차전지 팩은 상당한 개수의 이차전지가 다양한 구조로 집합(예를 들어, 이차전지 팩이 상하 구조로 적층된 형태인 타워형 스택 등)되어 대용량의 시스템을 구성하게 되는데, 이차전지는 내부의 전기 화학적 반응에 의하여 충전 또는 방전이 끊임없이 반복적으로 일어나며 이러한 충방전 과정은 불가피하게 발열을 수반하게 되는데 이와 같이 이차전지가 고용량화되는 경우 상기 충방전에 따른 발열은 비약적으로 증가하게 된다.

이와 같은 발열 현상은 전기 화학적 반응을 일으키는 이차전지에 내재적인 데미지(손상)을 미치게 되어 성능 저하를 초래할 수 있으며, 이차전지의 수명을 보장할 수 없는 부수적인 문제를 야기할 수 있으며 발열에 의한 폭발 현상 등 안전성에도 치명적인 약점이 될 수 있다고 알려져 있다.

그러므로 이차전지의 운전에 따라 발생된 열을 냉각하기 위한 장치가 필요한데, 일본 특허공개 제2005-78970호, 대한민국 등록특허 제10-0534730호, 일본 특허공개 제2008-159440호, 대한민국 특허공개 제2007-14658호 등에는 이러한 이차전지의 냉각을 위한 장치 또는 방법이 개시되어 있다.

그러나 이러한 종래의 냉각 장치 또는 방법은 다양한 수단과 방법을 사용하여 이차전지를 냉각하고 있지만 그 냉각 효율이 아직 만족할 만한 수준이 아니며, 신속하고 높은 효율로 이차전지를 냉각할 수 있는 냉각장치에 대한 수요는 여전히 지속되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 배경에서 창안된 것으로서, 이차전지의 운전에 따라 발생된 열을 신속하고 높은 효율로 냉각할 수 있는 이차전지 냉각장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 냉각 효율이 향상된 이차전지의 냉각장치를 구비한 이차전지 시스템을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 구성과 구성의 조합에 의해 실현될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이차전지 냉각장치는, 각각 돌출된 양극 탭과 음극 탭을 가지는 복수의 이차전지 셀들을 서로 평행하게 수납하여 이루어지는 이차전지 모듈에서 상기 이차전지 셀들을 냉각하기 위한 이차전지의 냉각장치로서, 상기 복수의 이차전지 셀의 각각에 대하여 이차전지 셀의 표면 중 상기 양극 탭 및 음극 탭 중 적어도 어느 하나의 탭이 돌출된 부위에만 밀착된 복수의 부분 흡열판; 및 상기 복수의 부분 흡열판의 상기 이차전지 셀과 먼 쪽의 단부에 공통으로 접속되고, 냉각 매체가 흐르는 냉각 매체 유로가 형성된 공통 냉각부재를 구비한다.

여기서, 상기 복수의 이차전지 셀들은 직사각형의 판 형상을 가지고, 상기 양극 탭 및 음극 탭이 상기 직사각형의 일변으로 돌출되어 있을 수 있고, 이 경우 상기 복수의 부분 흡열판의 각각은, 상기 이차전지 셀의 표면 중 상기 양극 탭 및 음극 탭이 돌출된 변을 따라 밀착되어 있을 수 있다.

또한, 상기 복수의 이차전지 셀들은 직사각형의 판 형상을 가지고, 상기 양극 탭 및 음극 탭이 상기 직사각형의 대향하는 두 변으로 각각 돌출되어 있을 수 있고, 이 경우 상기 복수의 부분 흡열판의 각각은, 상기 이차전지 셀의 표면 중 상기 양극 탭 및 음극 탭이 돌출된 각 변을 따라 밀착되고 상기 직사각형의 대향하는 두 변 사이에 위치한 일변의 바깥에서 서로 만나 상기 공통 냉각부재에 접속되어 있을 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따른 이차전지 시스템은, 복수의 이차전지 모듈을 적층 또는 나열하여 이루어지는 이차전지 시스템으로서, 상기 복수의 이차전지 모듈의 각각에는 전술한 바와 같은 이차전지 냉각장치가 구비되어 있고, 상기 복수의 이차전지 모듈의 각각에 구비된 공통 냉각부재가 서로 연결되어 상기 냉각 매체가 상기 냉각 매체 유로를 통해 순환가능하도록 폐루프를 형성하고, 상기 폐루프 상에는 상기 냉각 매체를 강제로 순환시키는 펌프가 설치되어 있다.

바람직하게, 상기 이차전지 시스템에는, 상기 공통 냉각부재가 외부 공기에 노출된 부위에 방열핀이 형성되어 있고, 이 방열핀을 향해 외부 공기를 공급하는 냉각 팬을 더 구비한다.

본 발명에 따른 이차전지 냉각장치 및 이차전지 시스템에 의하면, 이차전지 셀의 표면 중에서 열이 가장 많이 발생하는 부위인 전극 탭 주변부에만 부분 흡열판을 밀착 형성함으로써, 발열량이 가장 많은 전극 탭 주변부를 선택적으로 냉각하여이차전지의 운전열 냉각 효율을 극대화하고 신속한 냉각이 가능하다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 이차전지 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 이차전지 냉각장치가 이차전지 셀에 결합된 상태를 도시하는 측면도(a) 및 정면도(b~d),
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 이차전지 냉각장치가 이차전지 셀에 결합되는 구조를 도시하는 분해 사시도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 이차전지 냉각장치가 이차전지 셀에 결합된 상태를 도시하는 측면도,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 이차전지 냉각장치가 이차전지 셀에 결합된 상태를 도시하는 사시도,
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 이차전지 냉각장치가 이차전지 셀에 결합된 상태를 도시하는 측면도,
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 이차전지 냉각장치가 이차전지 셀에 결합된 상태를 도시하는 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

한편, 본 발명의 상세한 설명과 후술하는 특허청구범위에서 상하좌우, 전후 등의 방향을 나타내는 용어는 상대적인 용어로서, 보는 방향에 따라서 반전될 수 있는 방향임을 명기해 둔다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 이차전지 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1을 참조하여 본 발명의 이차전지 시스템에 대한 개괄적이고 전반적인 설명을 먼저 기술하고, 각 세부 구성은 해당되는 도면 등을 참조하여 후술하도록 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 냉각장치가 적용되는 이차전지 시스템은 복수의 이차전지 모듈(100)이 적층 또는 나열되어 이루어진다. 여기서, 복수의 이차전지 모듈(100)은 실시형태에 따라 다양한 형태로 직렬 또는 병렬 구조로 전기적으로 상호 연결될 수 있으며, 또한 독립한 전력원으로서 기능할 수 있도록 배치될 수 있음은 물론이다.

각각의 이차전지 모듈(100)은 돌출된 양극 탭(11)과 음극 탭(12)을 가지는 복수의 이차전지 셀(10)들을 서로 평행하게 수납하여 이루어진다. 이하 본 발명의 설명에서 이차전지 모듈(100)은 실시형태에 따라 복수 개의 이차전지 셀(10) 또는 어셈블리(assembly) 등이 집합된 것을 지칭하며 '배터리 모듈'이나 '배터리 팩'으로 불릴 수 있다.

한편, 도 1에서 복수의 이차전지 모듈(100)은 2 열로 나열되어 있는 것으로 도시되었지만, 이는 하나의 예시일 뿐 복수의 이차전지 모듈(100)은 1 열로 나열될 수도 있고, 상하(도 1의 지면에 수직한 방향)로 적층될 수도 있다. 또한, 본 실시예에서 이차전지 시스템은, 복수의 이차전지 모듈(100)로 이루어지는 경우로 한하지 않고 하나의 이차전지 모듈(100)로만 이루어질 수도 있다. 즉, 이차전지 모듈(100)의 개수와 그 배치는 얼마든지 변경가능하다.

도 1에서 참조부호 22로 도시된 구성요소는 후술하는 이차전지 냉각장치의 일 구성요소인 냉각 매체 유로이다. 냉각 매체 유로(22)는 복수의 이차전지 모듈(100)의 상방에서 후술하는 부분 흡열판(21,21',21")과 공통으로 접속하여 부분 흡열판으로부터의 열을 냉각하는 냉각 매체(냉각수 등의 액체 또는 기체)가 흐르는 통로이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 냉각 매체 유로(22)는 복수의 이차전지 모듈(100)과 공통으로 접속하고 냉각 매체가 순환가능하도록 폐루프를 형성한다. 따라서, 냉각 매체 유로(22)는 복수의 이차전지 모듈(100)을 공통적으로 냉각하는 공통 냉각부재를 구성한다.

또한, 도 1에서 참조부호 31로 도시된 구성요소는 냉각 매체를 강제로 순환시키는 펌프이다. 따라서, 냉각 매체는 폐루프를 형성하는 냉각 매체 유로(22)를 통해 펌프(31)에 의해 강제 순환된다.

또한, 본 실시예에서는 신속하고 효율적인 냉각을 위해 상기 공통 냉각부재를 이루는 냉각 매체 유로(22)가 외부 공기에 노출된 부위에 방열핀(32)을 형성한다. 나아가, 보다 신속하고 효율적인 냉각을 위해, 방열핀(32)을 향해 외부 공기를 공급하는 냉각 팬(33)을 더 구비할 수도 있다.

한편, 도 1에서 펌프(31), 방열핀(32) 및 냉각 팬(33)은 각각 좌우에 하나씩 2개씩 구비되는 것으로 도시되었지만, 이들은 각각 하나씩만 구비될 수도 있고, 일부 구성요소는 구비되지 않을 수도 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 이차전지 시스템에 의하면, 복수의 이차전지 모듈(100)에 공통하는 냉각 매체 유로(22)를 폐루프로 형성하고 강제 순환시킴으로써 복수의 이차전지 모듈(100)을 균일하고 효율적으로 냉각시킬 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 통하여 상기 이차전지 시스템을 구성하는 이차전지 냉각장치의 세부 구성을 상세히 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 이차전지 냉각장치가 이차전지 셀에 결합된 상태를 도시하는 측면도(a) 및 정면도(b~d)로서, 도 1에 도시된 이차전지 모듈(100) 하나에 대해서만 도시하고 있다.

전술한 바와 같이, 각 이차전지 모듈(100)은 복수의 이차전지 셀(10)을 서로 평행하게 수납하여 이루어진다. 여기서, 각 이차전지 셀(10)은 직사각형의 판상으로 이루어지고, 내부에 양극판과 음극판이 분리막을 개재하여 적층되고 전해질이 채워진 전형적인 리튬 이차전지일 수 있다. 또한, 이차전지 셀(10) 내부에는 과충전 등의 오사용에 의한 발화나 폭발을 방지하기 위한 방폭안전 장치나 제어회로가 포함될 수 있다. 또한, 각 이차전지 셀(10)은 단위 이차전지 셀일 수도 있고, 복수의 단위 셀의 집합체일 수도 있다. 한편, 도면에서 참조부호 11 및 12로 도시된 구성요소는 이차전지 셀(10)의 정면쪽을 향해 돌출된 양극 및 음극 단자인 양극 탭 및 음극 탭이다. 각 이차전지 셀(10)의 전극 탭(11, 12)을 버스 바 등을 이용하여 서로 연결함으로써 이차전지 셀(10)들을 직렬 또는 병렬로 전기적으로 연결한다.

이렇게 구성되는 이차전지 모듈(100)의 각 이차전지 셀(10)을 냉각하기 위한 본 실시예에 따른 냉각장치는, 도 2의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 각 이차전지 셀(10)의 표면 중 양극 탭(11)이 돌출된 부위에 밀착된 복수의 부분 흡열판(21)과, 이 복수의 부분 흡열판(21) 사이에 개재되는 복수의 중간판(23)과, 이 복수의 부분 흡열판(21) 및 복수의 중간판(23)을 관통하는 냉각 매체 유로(22)로 이루어진다. 즉, 본 실시예에 따른 냉각장치에서 각 부분 흡열판(21)은 각 이차전지 셀(10)로부터 발생되는 열을 흡수하는 개별적인 냉각부재이고, 냉각 매체 유로(22)와 중간판(23)은 이차전지 모듈(100)의 모든 이차전지 셀(10)에 공통되는 공통 냉각부재에 해당한다.

부분 흡열판(21)은 이차전지의 운전중에 발생하는 열을 흡열하는 부재이다. 한편, 이차전지 셀(10)의 표면에 밀착하여 이차전지로부터 발생되는 열을 흡수하는 흡열부재 자체는 이미 알려져 있다. 그러나, 종래의 흡열부재는 가능한 한 많은 열을 흡수하도록 이차전지 셀의 전체 표면에 부착되어 있는 데에 반해 본 발명의 흡열부재는 이차전지 셀(10)의 표면 중에서 일부에만 부착되는 점에서 다르다. 이렇게 본 발명에서 흡열부재를 이차전지 셀(10)의 표면 일부에만 밀착하는 부분 흡열판으로 한 이유는 다음과 같다.

이차전지 셀(10)이 운전과정에서 발열하는 것은 전술한 바와 같지만, 이차전지 셀(10)의 전체 표면에서 균일하게 발열하는 것은 아니다. 즉, 이차전지 셀(10)의 표면 중에서 열이 가장 많이 발생하는 부위는 전극 탭(11, 12), 이중에서도 양극 탭(11) 주변부이다. 따라서, 종래와 같이 이차전지 셀(10)의 전체 표면에 흡열부재를 부착하는 경우에는 상대적으로 고온인 전극 탭(11, 12) 주변부에서 흡수한 열이 흡열부재를 통해 확산되어 상대적으로 저온인 영역으로 전달되고 상대적으로 저온인 영역은 냉각이 아니라 가열이 되는 결과가 된다. 결과적으로, 이차전지 셀(10) 전체로 보면 냉각의 효율성이 매우 떨어지게 된다. 본 발명자들은 이러한 점에 착안하여 흡열부재를 전극 탭(11, 12), 그 중에서도 가장 고온 영역인 양극 탭(11) 주변부에만 부착하는 부분 흡열판(21)으로 함으로써, 발열량이 가장 많은 양극 탭(11) 주변부를 선택적으로 냉각함으로써 냉각 효율을 극대화하고 신속한 냉각을 가능하게 하였다.

한편, 공통 냉각부재를 구성하는 냉각 매체 유로(22)와 중간판(23)의 구체적인 구성은 다양하게 변경가능하다. 즉, 도 2의 (c)에 도시된 것처럼, 중간판(23)을 생략하고 부분 흡열판(21)의 이차전지 셀(10)과 먼 쪽의 단부에 공통으로 관통하는 냉각 매체 유로(22)만으로 공통 냉각부재를 구성할 수도 있다. 또한, 도 2의 (d)와 같이, 복수의 부분 흡열판(21)의 이차전지 셀(10)과 먼 쪽의 단부가 연결된 공통 블록(24)과 이 공통 블록(24)을 관통하는 냉각 매체 유로(22)로 공통 냉각부재를 구성할 수도 있다. 즉, 이 경우에는 복수의 부분 흡열판(21)과 공통 블록(24)이 일체로 성형되고, 복수의 부분 흡열판(21) 사이의 부분이 슬롯을 형성하게 되어 이 슬롯에 각각의 이차전지 셀(10)을 삽입함으로써 이차전지 모듈(100)로 조립되게 된다(도 3 참조).

여기서, 전술한 부분 흡열판(21), 중간판(23), 공통 블록(24) 및 냉각 매체 유로(22)는 열전도율이 높은 알루미늄이나 동 등의 금속으로 이루어지는 것이 바람직하다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 이차전지 냉각장치가 이차전지 셀에 결합된 상태를 도시하는 측면도 및 사시도로서, 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지 냉각장치에 대해, 전술한 실시예와 다른 점을 중심으로 설명한다.

본 실시예의 냉각장치가 전술한 실시예의 냉각장치와 다른 점은, 부분 흡열판(21')이 이차전지 셀(10)의 표면 중 양극 탭(11) 뿐만 아니라 음극 탭(12)의 주변부까지 밀착 형성되어 있다는 점이다. 즉, 본 실시예에서는 발열량이 양극 탭(11) 주변부보다는 적지만 다른 영역보다는 많은 음극 탭(11) 주변부까지 선택적으로 냉각하는 구조를 취한다.

한편, 도 5에서는 부분 흡열판(21')과 공통 블록(24)이 일체로 성형된 구조를 도시하고 있으나 공통 냉각부재의 구체적인 구성은 도 2의 (b)나 (c)에 도시된 구조와 마찬가지의 구조로 할 수도 있음은 물론이다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 이차전지 냉각장치가 이차전지 셀에 결합된 상태를 도시하는 측면도 및 사시도로서, 도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지 냉각장치에 대해, 전술한 실시예들과 다른 점을 중심으로 설명한다.

먼저, 본 실시예에서 각각의 이차전지 셀은 양극 탭(11) 및 음극 탭(12)이 직사각형상의 이차전지 셀(10)의 대향하는 두 변으로 각각 돌출되어 있다. 또한, 본 실시예에서 부분 흡열판(21")은, 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한 전술한 실시예와 마찬가지로, 양극 탭(11) 및 음극 탭(12)의 주변부에 밀착 형성되어 있다. 단, 본 실시예에서 양극 탭(11) 및 음극 탭(12)은 직사각형상의 이차전지 셀(10)의 대향하는 두 변으로 각각 돌출되어 있으므로, 부분 흡열판(21")은 이차전지 셀(10)의 표면 중 양극 탭(11) 및 음극 탭(12)이 돌출된 각 변을 따라 밀착 형성되어 있다. 또한, 부분 흡열판(21")은 'ㄷ'자 형상으로 이루어져 양극 탭(11) 및 음극 탭(12)이 돌출된 두 변 사이에 위치한 일변의 바깥(도면에서 이차전지 셀(10)의 상방)에서 서로 만나 공통 냉각부재에 접속되어 있다.

한편, 도 7에서는 부분 흡열판(21")과 공통 블록(24)이 일체로 성형된 구조를 도시하고 있으나 공통 냉각부재의 구체적인 구성은 도 2의 (b)나 (c)에 도시된 구조와 마찬가지의 구조로 할 수도 있음은 물론이다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

10: 이차전지 셀 11: 양극 탭
12: 음극 탭 21, 21', 21": 부분 흡열판
22: 냉각 매체 유로(공통 냉각부재)
23: 중간판(공통 냉각부재) 24: 공통 블록(공통 냉각부재)
31: 펌프 32: 방열핀
33: 냉각 팬 100: 이차전지 모듈

Claims (6)

1. 각각 돌출된 양극 탭과 음극 탭을 가지는 복수의 이차전지 셀들을 서로 평행하게 수납하여 이루어지는 이차전지 모듈에서 상기 이차전지 셀들을 냉각하기 위한 이차전지의 냉각장치에 있어서,
   상기 복수의 이차전지 셀의 각각에 대하여 이차전지 셀의 표면 중 상기 양극 탭 및 음극 탭 중 적어도 어느 하나의 탭이 돌출된 부위에만 밀착된 복수의 부분 흡열판; 및
   상기 복수의 부분 흡열판의 상기 이차전지 셀과 먼 쪽의 단부에 공통으로 접속되고, 냉각 매체가 흐르는 냉각 매체 유로가 형성된 공통 냉각부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 이차전지 냉각장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 이차전지 셀들은 직사각형의 판 형상을 가지고, 상기 양극 탭 및 음극 탭이 상기 직사각형의 일변으로 돌출되어 있고,
   상기 복수의 부분 흡열판의 각각은, 상기 이차전지 셀의 표면 중 상기 양극 탭 및 음극 탭이 돌출된 변을 따라 밀착되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지 냉각장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 이차전지 셀들은 직사각형의 판 형상을 가지고, 상기 양극 탭 및 음극 탭이 상기 직사각형의 대향하는 두 변으로 각각 돌출되어 있고,
   상기 복수의 부분 흡열판의 각각은, 상기 이차전지 셀의 표면 중 상기 양극 탭 및 음극 탭이 돌출된 각 변을 따라 밀착되고 상기 직사각형의 대향하는 두 변 사이에 위치한 일변의 바깥에서 서로 만나 상기 공통 냉각부재에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지 냉각장치.
4. 복수의 이차전지 모듈을 적층 또는 나열하여 이루어지는 이차전지 시스템에 있어서,
   상기 복수의 이차전지 모듈의 각각에는 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 이차전지 냉각장치가 구비되어 있고,
   상기 복수의 이차전지 모듈의 각각에 구비된 공통 냉각부재가 서로 연결되어 상기 냉각 매체가 상기 냉각 매체 유로를 통해 순환가능하도록 폐루프를 형성하고,
   상기 폐루프 상에는 상기 냉각 매체를 강제로 순환시키는 펌프가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지 시스템.
5. 제4항에 있어서,
   상기 공통 냉각부재가 외부 공기에 노출된 부위에 방열핀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지 시스템.
6. 제5항에 있어서,
   상기 방열핀을 향해 외부 공기를 공급하는 냉각 팬을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 이차전지 시스템.

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