KR20160066862A - 배터리 셀 및 리드탭을 동시에 냉각하는 냉각플레이트 - Google Patents

배터리 셀 및 리드탭을 동시에 냉각하는 냉각플레이트 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배터리 셀 및 리드탭을 동시에 냉각하는 냉각플레이트에 관한 것으로, 배터리 모듈에 장착되는 냉각플레이트에 있어서, 배터리 모듈을 이루는 배터리 셀 사이에 개재되는 몸체부 및, 몸체부로부터 연장 형성되고, 배터리 셀로부터 연장된 리드탭과 접촉되는 연장접속부를 포함하며, 연장접속부를 통해서 배터리 셀이 전기적으로 연결됨으로써, 배터리 셀 및 배터리 셀로부터 연장된 리드탭의 냉각 효율이 향상되는 효과가 있는 배터리 셀 및 리드탭을 동시에 냉각하는 냉각플레이트를 제공한다.

Description

배터리 셀 및 리드탭을 동시에 냉각하는 냉각플레이트{Cooling plate to cool the battery cell and the lead tab at the same time}
본 발명은 배터리 셀 및 리드탭을 동시에 냉각하는 냉각플레이트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배터리 셀 및 배터리 셀로부터 외부로 연장된 리드탭을 동시에 냉각하여, 고열이 발생하는 충 방전시 배터리 모듈의 파손을 방지하는 배터리 셀 및 리드탭을 동시에 냉각하는 냉각플레이트에 관한 것이다.
도 1에는 종래 배터리 셀 간 공간이 형성된 배터리 모듈의 단면도가 도시되었다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래 파우치형 리튬이온 배터리 셀이 집적된 배터리 모듈(1)은, 터미널플레이트(2)를 이용하여 배터리 셀(3)을 연결하였다. 이러한 배터리 모듈(1)은, 배터리 셀(3) 사이에 공간(4)을 형성하고, 배터리 셀(3) 사이에 형성된 공간(4)으로 냉각공기를 유입시킴으로써, 배터리 셀(3)을 냉각시켰었다.
그러나, 종래 배터리 셀(3) 사이에 공간(4)을 형성하고 공간으로 냉각공기를 유입시키게 되면, 배터리 모듈(1)의 체적을 증가시키게 되고, 배터리 모듈(1)의 체적 에너지 밀도를 감소시킬 수 밖에 없는 구조상의 한계가 있었다. 이를 해결하고자, 배터리 셀 사이에 냉각플레이트를 위치시켜 냉각 효율을 향상시키면서, 모듈 부피를 감소시키는 기술이 개발되었다.
도 2에는 종래 배터리 셀 사이에 냉각플레이트가 장착된 배터리 모듈의 단면도가 도시되었다. 도 2에 도시된 바와 같이, 배터리 셀(3) 사이에 냉각플레이트(5)를 장착하면, 배터리 셀(3)이 최대한 밀집되므로, 체적 에너지 밀도는 증가되나, 배터리 셀(3)로부터 연장된 리드탭(6)의 발열을 별도로 억제할 수 있는 수단이 구비되지 않게 되므로, 고율 충전 및 고율 방전시에 발생되는 고열에 의하여 리드탭(6)이 손상될 여지가 있으며, 최악의 경우 리드탭(6)이 용융되어 전기적 연결 신뢰성을 감소시키는 원인이 될 수 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1428383호(2014.08.01.)
이에 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명의 목적은, 배터리 모듈을 이루는 배터리 셀 및 배터리 셀로부터 연장된 리드탭을 동시에 냉각할 수 있는, 배터리 셀 및 리드탭을 동시에 냉각하는 냉각플레이트를 제공하는 것이다.
위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예의 배터리 셀 및 리드탭을 동시에 냉각하는 냉각플레이트는, 배터리 모듈에 장착되는 냉각플레이트에 있어서, 배터리 모듈을 이루는 배터리 셀 사이에 개재되는 몸체부 및, 몸체부로부터 연장 형성되고, 배터리 셀로부터 연장된 리드탭과 접촉되는 연장접속부를 포함하며, 연장접속부를 통해서 배터리 셀이 전기적으로 연결될 수 있다.
위와 같은 본 발명의 배터리 셀 및 리드탭을 동시에 냉각하는 냉각플레이트에 따르면, 배터리 셀 및 배터리 셀로부터 연장된 리드탭의 냉각 효율이 향상되는 효과가 있다.
또한, 배터리 셀을 연결하는 연장접속부가 구비되므로, 별도의 터미널플레이트를 장착할 필요가 없어, 배터리 모듈의 조립성이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 종래 배터리 셀 간 공간이 형성된 배터리 모듈의 단면도,
도 2는 종래 배터리 셀 사이에 냉각플레이트가 장착된 배터리 모듈의 단면도,
도 3은 본 발명의 일실시예의 배터리 셀 및 리드탭을 동시에 냉각하는 냉각플레이트의 사시도,
도 4는 도 3의 배터리 셀 및 리드탭을 동시에 냉각하는 냉각플레이트가 배터리셀 사이에 장착된 상태의 사시도,
도 5는 도 3의 배터리 셀 및 리드탭을 동시에 냉각하는 냉각플레이트가 배터리셀 사이에 장착된 상태의 단면도이다.
본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 배터리 셀(400) 및 리드탭(430)을 동시에 냉각하는 냉각플레이트는, 배터리 모듈에 장착되는 냉각플레이트(100)에 있어서, 배터리 모듈을 이루는 배터리 셀(400) 사이에 개재되는 몸체부(200) 및, 몸체부(200)로부터 연장 형성되고, 배터리 셀(400)로부터 연장된 리드탭(430)과 접촉되는 연장접속부(300)를 포함하며, 연장접속부(300)를 통해서 배터리 셀(400)이 전기적으로 연결된 것을 특징으로 한다.
배터리 셀(400)은, 젤리 형상으로 와인딩된 전지부(410) 및, 전지부(410)가 내장된 파우치(420)를 포함하며, 리드탭(430)을 통하여 전지부(410)와 외부가 전기적으로 연결된다.
몸체부(200)는, 배터리 셀(400)의 장면과 동일한 넓이를 갖는 판체로 제작된다. 연장접속부(300)는, 배터리 셀(400)의 저면 또는 상면이 내측에 안착되도록, 몸체부(200)의 길이방향 양 변으로부터 각각 연장된 절곡안착부(310) 및, 절곡안착부(310)로부터 리드탭(430)과 접촉되도록 몸체부(200)의 길이방향을 향해 절곡 형성된 리드탭안착부(320)를 포함한다.
본 발명의 일실시예에서 절곡안착부(310)는, 몸체부(200)의 길이 방향과 수직을 이루도록 형성되고, 절곡안착부(310)와 몸체부(200)가 T형상의 단면을 이루도록, 몸체부(200)를 기준으로 대칭을 이뤄 형성된다.
몸체부(200)의 길이방향 양변에 각각 형성된 리드탭안착부(320) 중 어느 하나에 절연체(321)가 도포된다. 절연체(321)는, 리드탭안착부(320)의 양면 중, 외부로 개구된 외측면에 각각 도포된다.
리드탭(430)과 리드탭안착부(320)가 용접됨으로써, 리드탭(430)을 전기적으로 연결시키게 된다. 이때, 절연체(321)로 인하여, 장면이 접촉하도록 나열된 복수개의 배터리 셀(400)이 직렬로 연결된다. 또한, 절연체(321)로 인하여 음극 리드탭(430) 및 양극 리드탭(430)이 연결되는 쇼트가 방지된다.
몸체부(200)는, 배터리 셀(400)의 너비방향 양면 중 어느 일면과 접촉하도록, 몸체부(200)의 너비 방향 일변 중 어느 한 변으로부터 수직하게 절곡되어 측면접촉부(210)가 형성된다.
위와 같이 구성되는 본 발명의 배터리 셀(400) 및 리드탭(430)을 동시에 냉각하는 냉각플레이트(100)는, 리드탭(430)을 냉각함과 동시에 터미널플레이트의 기능까지 동시에 수행함으로써, 배터리 모듈의 부품을 단순화하고, 냉각성능을 향상시킬 수 있다.
이상과 같이, 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 특허청구범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100: 냉각플레이트 200: 몸체부
210: 측면접촉부 300: 연장접속부
310: 절곡안착부 320: 리드탭안착부
321: 절연체 400: 배터리 셀
410: 전지부 420: 파우치
430: 리드탭

Claims (8)

  1. 배터리 모듈에 장착되는 냉각플레이트에 있어서,
    상기 배터리 모듈을 이루는 배터리 셀 사이에 개재되는 몸체부; 및
    상기 몸체부로부터 연장 형성되고, 상기 배터리 셀로부터 연장된 리드탭과 접촉되는 연장접속부를 포함하며,
    상기 연장접속부를 통해서 상기 배터리 셀이 전기적으로 연결된 배터리 셀 및 리드탭을 동시에 냉각하는 냉각플레이트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 셀은,
    젤리 형상으로 와인딩된 전지부; 및
    상기 전지부가 내장된 파우치를 포함하며,
    상기 리드탭을 통하여 상기 전지부와 외부가 전기적으로 연결되는 배터리 셀 및 리드탭을 동시에 냉각하는 냉각플레이트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 몸체부는,
    상기 배터리 셀의 장면과 동일한 넓이를 갖는 판체인 배터리 셀 및 리드탭을 동시에 냉각하는 냉각플레이트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 연장접속부는,
    상기 배터리 셀의 저면 또는 상면이 내측에 안착되도록, 상기 몸체부의 길이방향 양 변으로부터 각각 연장된 절곡안착부; 및
    상기 절곡안착부로부터 상기 리드탭과 접촉되도록 상기 몸체부의 길이방향을 향해 절곡 형성된 리드탭안착부를 포함하는 배터리 셀 및 리드탭을 동시에 냉각하는 냉각플레이트.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 절곡안착부는,
    상기 몸체부의 길이 방향과 수직을 이루도록 형성되고,
    상기 절곡안착부와 상기 몸체부가 T형상의 단면을 이루도록, 상기 몸체부를 기준으로 대칭을 이뤄 형성된 배터리 셀 및 리드탭을 동시에 냉각하는 냉각플레이트.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 몸체부의 길이방향 양변에 각각 형성된 리드탭안착부 중 어느 하나에 절연체가 도포된 배터리 셀 및 리드탭을 동시에 냉각하는 냉각플레이트.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 절연체는,
    상기 리드탭안착부의 양면 중, 외부로 개구된 외측면에 각각 도포된 배터리 셀 및 리드탭을 동시에 냉각하는 냉각플레이트.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 몸체부는,
    상기 배터리 셀의 너비방향 양면 중 어느 한 일면과 접촉하도록,
    상기 몸체부의 너비 방향 일변 중 어느 한 변으로부터 수직하게 절곡 형성된 측면접촉부를 포함하는 배터리 셀 및 리드탭을 동시에 냉각하는 냉각플레이트.
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