KR20180048030A - 이차 전지 및 그 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 기재는 열전달판이나 열전달 시트와 같은 열전달 매체를 사용하지 않고 직접적으로 냉각시켜, 냉각 성능이 향상되는 이차 전지를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 서로 반대 방향 양측에 형성되는 제1개구와 제2개구 사이에 형성되는 주 공간에 전극 조립체를 수용하는 케이스, 상기 케이스의 상기 제1개구를 밀폐하는 바텀 플레이트, 상기 케이스의 상기 제2개구에 결합되는 캡 플레이트, 및 상기 전극 조립체에 전기적으로 연결되어 상기 캡 플레이트에 구비되는 전극단자를 포함하며, 상기 케이스는 외측에 일체로 구비되어 냉각매체를 유통시키는 냉각 통로를 더 포함한다.

Description

이차 전지 및 그 모듈 {RECHARGEABLE BATTERY AND MODULE THEREOF}
본 기재는 이차 전지의 냉각에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉각 성능을 향상시킨 이차 전지 및 이차 전지 모듈에 관한 것이다.
이차 전지(rechargeable battery)는 일차 전지와 달리 충전 및 방전을 반복적으로 수행하는 전지이다. 소용량의 이차 전지는 휴대폰이나 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같이 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 대용량 이차 전지는 하이브리드 자동차 및 전기 자동차의 모터 구동용 전원으로 사용될 수 있다.
예를 들면, 이차 전지는 충전 및 방전 작용하는 전극 조립체, 전극 조립체와 전해액을 수용하는 케이스, 케이스의 개구에 결합되는 캡 플레이트, 및 캡 플레이트에 설치되어 전극 조립체에 전기적으로 연결되는 전극단자를 포함한다.
자동차에 사용되는 이차 전지는, 성능과 안전성 보장을 위하여, 사용 시간 동안 적절한 냉각 또는 온열의 열관리를 필요로 한다. 열관리의 효율을 높이기 위해서, 열교환기에서 발생되는 열에너지는 이차 전지에 효과적으로 전달할 필요가 있다.
열성능을 위한 구조들 중 수냉식 구조는 자동차의 열교환기로부터 공급받는 냉각수를 통과시키는 열전달판, 및 열전달판에 연결되고 이차 전지들 사이에 접촉되어 열전달을 작용하는 열전달 시트를 포함한다.
그러나 접촉방식에 따른 이차 전지의 열전달은 열전달판과 열전달 시트 등의 부품들 및 조립 완성도의 편차에 따라 일정하지 않을 수 있으며, 목표 성능을 보장하기 어렵다. 이로 인하여, 이차 전지의 성능 열화 및 안전성의 악화가 발생될 수 있다.
본 발명의 기재는 열전달판이나 열전달 시트와 같은 열전달 매체를 사용하지 않고 직접적으로 냉각시켜, 냉각 성능이 향상되는 이차 전지를 제공하는 것이다. 또한 본 발명의 기재는 상기와 같은 이차 전지를 적용하는 이차 전지 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 서로 반대 방향 양측에 형성되는 제1개구와 제2개구 사이에 형성되는 주 공간에 전극 조립체를 수용하는 케이스, 상기 케이스의 상기 제1개구를 밀폐하는 바텀 플레이트, 상기 케이스의 상기 제2개구에 결합되는 캡 플레이트, 및 상기 전극 조립체에 전기적으로 연결되어 상기 캡 플레이트에 구비되는 전극단자를 포함하며, 상기 케이스는 외측에 일체로 구비되어 냉각매체를 유통시키는 냉각 통로를 더 포함한다.
상기 케이스는 상기 캡 플레이트의 길이에 대응하여 형성되고 상기 캡 플레이트의 폭 방향으로 서로 마주하는 1쌍의 광폭면, 및 상기 광폭면의 양단에서 상기 캡 플레이트의 폭에 대응하여 형성되고 상기 캡 플레이트의 길이 방향으로 서로 마주하는 1쌍의 협폭면을 포함할 수 있다.
상기 냉각 통로는 1쌍의 상기 협폭면의 외면에 형성되어, 상기 협폭면을 직접 냉각시킬 수 있다.
상기 냉각 통로는 상기 캡 플레이트 및 상기 바텀 플레이트의 연장 평면에 교차하는 방향으로 형성될 수 있다.
상기 케이스는 압출 방식으로 연속 가공하여, 상기 제1개구와 상기 제2개구 사이의 설정된 길이로 절단될 수 있다.
상기 케이스는 상기 주 공간을 형성하는 외측에 측방향 일측과 길이 방향 양단이 개방된 반사각형 부재 또는 반원형 부재를 용접하여, 상기 냉각 통로를 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지 모듈은, 전극 조립체를 수용하는 케이스의 서로 반대 방향에 제1개구와 제2개구를 형성하고, 상기 제1개구와 상기 제2개구를 바텀 플레이트와 캡 플레이트로 각각 밀폐하며, 상기 전극 조립체에 전기적으로 연결되는 전극단자를 상기 캡 플레이트에 구비하고, 냉각매체를 유통시키는 냉각 통로를 상기 케이스의 외측에 일체로 구비하는 단위셀들, 상기 단위셀들의 전극단자를 전기적으로 연결하는 버스바들, 및 상기 냉각 통로들을 연결하여 상기 냉각매체를 순환시키는 냉각 매체 파이프를 포함한다.
상기 케이스는 상기 캡 플레이트의 길이에 대응하여 형성되고 상기 캡 플레이트의 폭 방향으로 서로 마주하는 1쌍의 광폭면, 및 상기 광폭면의 양단에서 상기 캡 플레이트의 폭에 대응하여 형성되고 상기 캡 플레이트의 길이 방향으로 서로 마주하는 1쌍의 협폭면을 포함하며, 상기 단위셀들은 상기 광폭면으로 서로 마주하여 배치될 수 있다.
상기 단위셀들은 상기 협폭면을 상하측에 배치하고, 상기 광폭면을 측 방향에 배치할 수 있다.
상기 냉각 통로는 상기 협폭면의 외면에서 상기 캡 플레이트 및 상기 바텀 플레이트의 연장 평면에 교차하는 방향으로 벋어 형성되고, 상기 냉각 매체 파이프는 상기 냉각 통로의 연장 방향에 교차하는 수평 방향으로 배치되어 상기 단위셀들의 상기 냉각 통로들을 서로 연결할 수 있다.
상기 단위셀들은 상기 광폭면을 상하측에 배치하고, 상기 협폭면을 측 방향에 배치할 수 있다.
상기 냉각 통로는 상기 협폭면의 외면에서 상기 캡 플레이트 및 상기 바텀 플레이트의 연장 평면에 교차하는 방향으로 벋어 형성되고, 상기 냉각 매체 파이프는 상기 냉각 통로의 연장 방향에 교차하는 상하 방향으로 배치되어 상기 단위셀들의 상기 냉각 통로들을 서로 연결할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예는, 케이스의 외측에 냉각 통로를 일체로 구비하여 냉각매체를 유통시키므로 열전달 매체(예, 열전달판, 열전달 시트)를 별도로 사용하지 않고, 케이스를 냉각매체로 직접 냉각시킬 수 있다. 따라서 이차 전지 및 모듈의 냉각 성능이 향상될 수 있다.
또한 이차 전지 및 모듈에서 열전달 매체들을 사용하지 않으므로 냉각에 작용하는 부품 및 조립 완성도의 편차가 제거될 수 있다. 따라서 목표 성능의 보장이 용이하다. 즉 이차 전지의 성능 및 안전성이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 이차 전지를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 이차 전지의 부분 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 이차 전지의 부분 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 이차 전지 모듈의 사시도이다.
도 6은 도 5의 정면도이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 이차 전지 모듈의 정면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분을 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 이차 전지를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 제1실시예에 따른 이차 전지(1)는 전류를 충전 및 방전하는 전극 조립체(10), 전극 조립체(10)와 전해액을 수용하는 케이스(15), 케이스(15)의 제1개구(151)를 밀폐하는 바텀 플레이트(16), 케이스(15)의 제2개구(152)에 결합되는 캡 플레이트(20), 및 캡 플레이트(20)에 설치되는 전극단자(21, 22)를 포함한다.
예를 들면, 전극 조립체(10)는 절연체인 세퍼레이터(13)의 양면에 전극(예를 들면, 음극(11)과 양극(12))을 배치하고, 음극(11), 세퍼레이터(13) 및 양극(12)을 젤리롤 상태로 귄취하여 형성된다. 또한 전극 조립체는 음극, 세퍼레이터 및 양극을 적층하여 형성될 수 있다(미도시).
음, 양극(11, 12)은 각각 금속판의 집전체에 활물질을 도포한 코팅부(11a, 12a), 및 활물질을 도포하지 않아서 노출된 집전체로 설정되는 무지부(11b, 12b)를 포함한다.
음극(11)의 무지부(11b)는 권취되는 음극(11)을 따라 음극(11)의 한 쪽 단부에 형성된다. 양극(12)의 무지부(12b)는 권취되는 양극(12)을 따라 양극(12)의 한 쪽 단부에 형성된다. 즉 무지부(11b, 12b)는 전극 조립체(10)의 양단에 각각 배치된다.
케이스(15)는 전극 조립체(10)를 내부의 주 공간에 수용하도록 대략 직육면체로 이루어진다. 케이스(15)는 길이 방향(z축 방향)에서 서로 반대 방향 양측에 형성되는 제1개구(151)와 제2개구(152) 사이에 주 공간을 형성하여 전극 조립체(10)를 수용한다.
케이스(15)의 제1, 제2개구(151, 152)는 직육면체의 양측에 형성되어 케이스(15)의 압출 성형을 가능하게 한다. 즉 케이스(15)는 압출 성형 공법에 의하여 연속적으로 압출되는 부재를 제1, 제2개구(151, 152) 사이의 설정된 길이로 절단함으로써 형성될 수 있다. 압출 성형은 케이스(15)의 가공 비용을 낮출 수 있다.
예를 들면, 바텀 플레이트(16)는 케이스(15)의 제1개구(151)에 결합 및 용접되어, 케이스(15)의 하방을 형성하는 제1개구(151)를 밀폐한다. 따라서 전극 조립체(10)는 제2개구(152)로 케이스(15)의 내부에 삽입될 수 있다.
캡 플레이트(20)는 케이스(15)의 제2개구(152)에 결합 및 용접되어 케이스(15)의 상방을 형성하는 제2개구(152)를 밀폐한다. 예를 들면, 케이스(15)와 캡 플레이트(20)는 알루미늄으로 형성되어 서로 용접될 수 있다. 즉 케이스(15)의 제1개구(151)를 밀폐하고, 전극 조립체(10)를 케이스(15)에 삽입한 후, 캡 플레이트(20)는 케이스(15)의 제2개구(152)에 용접된다.
또한, 캡 플레이트(20)는 하나 이상의 개구를 가지며, 예를 들면, 단자홀(H1, H2) 및 벤트 홀(24)을 구비한다. 전극단자(21, 22)는 캡 플레이트(20)의 단자홀(H1, H2)에 각각 설치되어, 전극 조립체(10)에 전기적으로 연결된다.
즉 전극단자(21, 22)는 전극 조립체(10)의 음극(11)과 양극(12)에 각각 전기적으로 연결된다. 따라서 전극 조립체(10)는 전극단자(21, 22)를 통하여 케이스(15)의 외부로 인출될 수 있다.
전극단자(21, 22)는 단자홀(H1, H2)에 대응하여 캡 플레이트(20)의 외측에 배치되는 플레이트 터미널(21c, 22c), 및 전극 조립체(10)에 전기적으로 연결되고 단자홀(H1, H2)을 관통하여 플레이트 터미널(21c, 22c)에 체결되는 리벳 터미널(21a, 22a)을 포함한다.
플레이트 터미널(21c, 22c)은 관통홀(H3, H4)을 가진다. 리벳 터미널(21a, 22a)은 상단으로 단자홀(H1, H2)을 관통하여 관통홀(H3, H4)에 삽입된다. 전극단자(21, 22)는 캡 플레이트(20)의 내측에서 리벳 터미널(21a, 22a)에 일체로 넓게 형성되는 플랜지(21b, 22b)를 더 포함한다.
음극(11)에 연결되는 전극단자(21) 측에서, 플레이트 터미널(21c)과 캡 플레이트(20) 사이에 개재되는 외부 절연부재(31)는 플레이트 터미널(21c)과 캡 플레이트(20)를 전기적으로 절연시킨다. 즉 캡 플레이트(20)는 전극 조립체(10) 및 음극(11)과 절연된 상태를 유지한다.
절연부재(31)와 플레이트 터미널(21c)을 리벳 터미널(21a)의 상단에 결합하여 상단을 리벳팅 또는 용접함으로써, 절연부재(31)와 플레이트 터미널(21c)은 리벳 터미널(21a)의 상단에 체결된다. 플레이트 터미널(21c)은 절연부재(31)를 개재한 상태로 캡 플레이트(20)의 외측에 설치된다.
양극(12)에 연결되는 전극단자(22) 측에서, 플레이트 터미널(22c)과 캡 플레이트(20) 사이에 개재되는 도전성 탑 플레이트(41)는 플레이트 터미널(22c)과 캡 플레이트(20)를 전기적으로 연결시킨다. 즉 캡 플레이트(20)는 전극 조립체(10) 및 양극(12)에 전기적으로 연결된 상태를 유지한다.
탑 플레이트(41)와 플레이트 터미널(22c)을 리벳 터미널(22a)의 상단에 결합하여 상단을 리벳팅 또는 용접함으로써, 탑 플레이트(41)와 플레이트 터미널(22c)은 리벳 터미널(22a)의 상단에 체결된다. 플레이트 터미널(22c)은 탑 플레이트(41)를 개재한 상태로 캡 플레이트(20)의 외측에 설치된다.
개스킷(33, 34)은 전극단자(21, 22)의 리벳 터미널(21a, 22a)과 캡 플레이트(20)의 단자홀(H1, H2) 내면 사이에 각각 설치되어, 리벳 터미널(21a, 22a)과 캡 플레이트(20) 사이를 실링하고 전기적으로 절연한다.
개스킷(33, 34)은 플랜지(21b, 22b)와 캡 플레이트(20)의 내면 사이에 더 연장 설치되어, 플랜지(21b, 22b)와 캡 플레이트(20) 사이를 더 실링하고 전기적으로 절연한다. 즉 개스킷(33, 34)은 캡 플레이트(20)에 전극단자(21, 22)를 설치함으로써 단자홀(H1, H2)을 통하여 전해액이 새는 것(leak)을 방지한다.
한편, 리드탭(51, 52)은 전극단자(21, 22)를 전극 조립체(10)의 음, 양극(11, 12)에 각각 전기적으로 연결한다. 즉 리드탭(51, 52)을 리벳 터미널(21a, 22a)의 하단에 결합하여 하단을 코킹(caulking)함으로써, 리드탭(51, 52)은 플랜지(21b, 22b)에 지지되면서 리벳 터미널(21a, 22a)의 하단에 연결된다.
절연부재(61, 62)는 리드탭(51, 52)과 캡 플레이트(20) 사이에 각각 설치되어, 리드탭(51, 52)과 캡 플레이트(20)를 전기적으로 절연시킨다. 또한 절연부재(61, 62)는 일측으로 캡 플레이트(20)에 결합되고 다른 일측으로 리드탭(51, 52)과 리벳 터미널(21a, 22a) 및 플랜지(21b, 22b)를 감싸므로 이들의 연결 구조를 안정시킨다.
벤트 홀(24)은 이차 전지(1)의 내부 압력 및 발생된 가스를 배출할 수 있도록 벤트 플레이트(25)로 밀폐된다. 이차 전지(1)의 내부 압력이 설정 압력에 이르면, 벤트 플레이트(25)가 절개되어 벤트 홀(24)을 개방한다. 벤트 플레이트(25)는 절개를 유도하는 노치(25a)를 가진다.
한편, 케이스(15)는 외측에 일체로 구비되어 냉각매체를 유통시키는 냉각 통로(17)를 더 포함한다. 보다 구체적으로 보면, 직육면체로 형성되는 케이스(15)는 서로 마주하는 1쌍의 광폭면(153) 및 서로 마주하는 1쌍의 협폭면(154)를 포함한다.
광폭면(153)은 캡 플레이트(20)의 길이(x축 방향 길이)에 대응하여 xz 평면으로 형성되고, 협폭면(154)은 광폭면(153)의 x축 방향 양단에서 캡 플레이트(20)의 폭(y축 방향 길이)에 대응하여 yz평면으로 형성된다.
일례로써, 냉각 통로(17)는 1쌍의 협폭면(154)의 외면에 형성되어, 케이스(15)의 협폭면(154)을 직접 냉각시킬 수 있다. 또한, 냉각 통로(17)는 캡 플레이트(20) 및 바텀 플레이트(16)의 연장 평면(xy평면)에 교차하는 방향(z축 방향)으로 벋어 형성된다.
냉각 통로(17)는 케이스(15)에 일체로 형성되어, 케이스(15)의 외면으로 직접 냉각매체를 유통시키므로 별도의 열전달 매체(예를 들면, 종래에 사용되던 열전달판, 열전달 시트)를 제거할 수 있게 한다. 또한, 냉각 통로(17)는 케이스(15)의 x축 방향 양측에서 z축 방향으로 냉각매체를 공급하여 유동 및 배출시키므로 케이스(15) 및 이차 전지(1)를 냉각시킬 수 있다.
또한 케이스(15)는 양측에 냉각 통로(17)를 일체로 구비하므로 냉각 통로(17)와 함께 압출 방식으로 연속 가공되어, 제1개구(151)와 제2개구(152) 사이의 설정된 길이로 절단되어 형성될 수 있다. 따라서 냉각 통로(17)가 한 공정에서 케이스(15)와 일체로 가공되므로 별도로 제작 공정을 제거할 수 있다.
이하 본 발명의 다양한 실시예들에 대하여 설명한다. 제1실시예와 동일한 구성에 대하여 설명을 생략하고, 서로 다른 구성에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 이차 전지의 부분 분해 사시도이다. 도 3을 참조하면, 제2실시예에 따른 이차 전지(2)에서, 케이스(35)는 주 공간을 형성하는 외측에 측방향(x축 방향) 일측과 길이 방향(z축 방향) 양단이 개방된 반사각형 부재(36)를 용접하여 냉각 통로(37)를 형성한다.
냉각 통로(37)는 케이스(35)의 외면으로 직접 냉각매체를 유통시키므로 별도의 열전달 매체를 제거할 수 있게 한다. 또한, 냉각 통로(37)는 케이스(35)의 x축 방향 양측에서 z축 방향으로 냉각매체를 공급하여 유동 및 배출시키므로 케이스(35) 및 이차 전지(2)를 냉각시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 이차 전지의 부분 평면도이다. 도 4를 참조하면, 제3실시예에 따른 이차 전지(3)에서, 케이스(45)는 주 공간을 형성하는 외측에 측방향 일측과 길이 방향 양단이 개방된 반원형 부재(46)를 용접하여 냉각 통로(47)를 형성한다.
냉각 통로(47)는 케이스(45)의 외면으로 직접 냉각매체를 유통시키므로 별도의 열전달 매체를 제거할 수 있게 한다. 또한 냉각 통로(47)는 케이스(45)의 x축 방향 양측에서 z축 방향으로 냉각매체를 공급하여 유동 및 배출시키므로 케이스(45) 및 이차 전지(3)를 냉각시킬 수 있다.
이하에서 제1실시예의 이차 전지(1)를 단위셀(1)로 적용한 이차 전지 모듈(100, 200)에 대하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 이차 전지 모듈의 사시도이고, 도 6은 도 5의 정면도이다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 제1실시예의 이차 전지 모듈(100)은 단위셀들(1)의 전극단자들(21, 22)을 전기적으로 연결하는 버스바들(6) 및 단위셀들(1)의 냉각 통로들(17)을 연결하여 냉각매체를 순환시키는 냉각 매체 파이프(18)를 포함한다.
단위셀들(1)은 광폭면(153)으로 서로 마주하여 배치된다. 즉 단위셀들(1)은 xz평면을 서로 마주하여 y축 방향으로 인접하여 배치된다. 단위셀들(1)은 협폭면(154)을 상하측(x축 방향의 상하)에 배치하고, 광폭면(153)을 측 방향(y축 방향)에 배치한다.
이때, 이차 전지 모듈(100)은 캡 플레이트(20)의 길이 방향(x축 방향)에 대응하는 단위셀(1)의 높이를 가지고, 이차 전지 팩 또는 전기 자동차 등에 설치될 수 있다. y축 방향으로 배치하는 단위셀들(1)의 개수 증가에 따라, 이차 전지 모듈(100)의 용량이 증대될 수 있다.
냉각 매체 파이프(18)는 광폭면(153)의 연장 평면(xz평면)에 교차하는 수평 방향(y축 방향)으로 배치되어 단위셀들(1)의 냉각 통로들(17)을 연결한다. 예를 들면, 냉각 매체 파이프(18)는 저온의 냉각매체를 공급하는 제1, 제2공급 파이프(181, 182)와 고온의 냉각매체를 배출하는 제1, 제2배출 파이프(183, 184)를 포함한다.
즉 제1, 제2공급 파이프(181, 182)는 양단으로 냉각매체를 유입하여 냉각 통로들(17)로 각각 냉각매체를 공급한다. 제1, 제2배출 파이프(183, 184)는 냉각 통로들(17)을 경유한 냉각매체를 유입하여 양단으로 각각 배출한다. 따라서 냉각매체의 순환 경로가 y축 방향의 거리의 1/2로 단축되면서 단위셀들(1)의 냉각 효율이 높아질 수 있다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 이차 전지 모듈의 정면도이다. 도 7을 참조하면, 제2실시예의 이차 전지 모듈(200)은 단위셀들(1)의 전극단자들(21, 22)을 버스바들(6)로 전기적으로 연결하여 형성된다.
단위셀들(1)은 광폭면(153)을 상하측(y축 방향의 상하)에 배치하고, 협폭면(154)을 측 방향(x축 방향)에 배치한다. 즉 단위셀들(1)은 xz평면으로 서로 마주하여 y축 방향으로 인접하여 배치된다.
냉각 매체 파이프(19)는 광폭면(153)의 연장 평면(xz 평면)에 교차하는 상하 방향(y축 방향)으로 배치되어, 상하측으로 배치되는 단위셀들(1)의 냉각 통로들(17)을 서로 연결한다.
제2실시예의 이차 전지 모듈(200)에서, 일측에 3개의 단위셀들(1)을 전기적으로 연결하여 제1군(201)을 형성하고, 제1군(201)의 x축 방향 일측에 3개의 단위셀들(1)을 전기적으로 연결하여 제2군(202)을 형성한다.
제1, 제2군(201, 202)은 버스바(26)로 연결되어 이차 전지 모듈(200)을 형성한다. 즉 제1, 제2군(201, 202)는 이차 전지 모듈(200)의 설치 높이를 낮출 수 있다(도 7에서 y축 방향). 따라서 이차 전지 모듈(200)은 설치 공간에서 면적이 넓고 높이 확보가 어려운 자동차의 바닥에 효과적으로 설치될 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
1, 2, 3: 이차 전지(단위셀) 6: 버스바
10: 전극 조립체 11: 음극
11a, 12a: 코팅부 11b, 12b: 무지부
12: 양극 13: 세퍼레이터
15, 35, 45: 케이스 16: 바텀 플레이트
17, 37, 47: 냉각 통로 18, 19: 냉각 매체 파이프
20: 캡 플레이트 21, 22: 전극단자
21a, 22a: 리벳 터미널 21b, 22b: 플랜지
21c, 22c: 플레이트 터미널 24: 벤트 홀
25: 벤트 플레이트 25a: 노치
31: 절연부재 33, 34: 개스킷
36: 반사각형 부재 41: 탑 플레이트
46: 반원형 부재 51, 52: 리드탭
61, 62: 절연부재 100, 200: 이차 전지 모듈
151: 제1개구 152: 제2개구
153: 광폭면 154: 협폭면
181, 182: 제1, 제2공급 파이프 183, 184: 제1, 제2배출 파이프
201: 제1군 202: 제2군
H1, H2: 단자홀 H3, H4: 관통홀

Claims (12)

  1. 서로 반대 방향 양측에 형성되는 제1개구와 제2개구 사이에 형성되는 주 공간에 전극 조립체를 수용하는 케이스;
    상기 케이스의 상기 제1개구를 밀폐하는 바텀 플레이트;
    상기 케이스의 상기 제2개구에 결합되는 캡 플레이트; 및
    상기 전극 조립체에 전기적으로 연결되어 상기 캡 플레이트에 구비되는 전극단자
    를 포함하며,
    상기 케이스는
    외측에 일체로 구비되어 냉각매체를 유통시키는 냉각 통로를 더 포함하는 이차 전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 케이스는
    상기 캡 플레이트의 길이에 대응하여 형성되고 상기 캡 플레이트의 폭 방향으로 서로 마주하는 1쌍의 광폭면, 및
    상기 광폭면의 양단에서 상기 캡 플레이트의 폭에 대응하여 형성되고 상기 캡 플레이트의 길이 방향으로 서로 마주하는 1쌍의 협폭면
    을 포함하는 이차 전지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 냉각 통로는
    1쌍의 상기 협폭면의 외면에 형성되어, 상기 협폭면을 직접 냉각시키는 이차 전지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 냉각 통로는
    상기 캡 플레이트 및 상기 바텀 플레이트의 연장 평면에 교차하는 방향으로 형성되는 이차 전지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 케이스는
    압출 방식으로 연속 가공하여, 상기 제1개구와 상기 제2개구 사이의 설정된 길이로 절단되는 이차 전지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 케이스는
    상기 주 공간을 형성하는 외측에 측방향 일측과 길이 방향 양단이 개방된 반사각형 부재 또는 반원형 부재를 용접하여, 상기 냉각 통로를 형성하는 이차 전지
  7. 전극 조립체를 수용하는 케이스의 서로 반대 방향에 제1개구와 제2개구를 형성하고, 상기 제1개구와 상기 제2개구를 바텀 플레이트와 캡 플레이트로 각각 밀폐하며, 상기 전극 조립체에 전기적으로 연결되는 전극단자를 상기 캡 플레이트에 구비하고, 냉각매체를 유통시키는 냉각 통로를 상기 케이스의 외측에 일체로 구비하는 단위셀들;
    상기 단위셀들의 전극단자를 전기적으로 연결하는 버스바들; 및
    상기 냉각 통로들을 연결하여 상기 냉각매체를 순환시키는 냉각 매체 파이프
    를 포함하는 이차 전지 모듈
  8. 제7항에 있어서,
    상기 케이스는 상기 캡 플레이트의 길이에 대응하여 형성되고 상기 캡 플레이트의 폭 방향으로 서로 마주하는 1쌍의 광폭면, 및 상기 광폭면의 양단에서 상기 캡 플레이트의 폭에 대응하여 형성되고 상기 캡 플레이트의 길이 방향으로 서로 마주하는 1쌍의 협폭면을 포함하며,
    상기 단위셀들은
    상기 광폭면으로 서로 마주하여 배치되는 이차 전지 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 단위셀들은
    상기 협폭면을 상하측에 배치하고, 상기 광폭면을 측 방향에 배치하는 이차 전지 모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 냉각 통로는
    상기 협폭면의 외면에서 상기 캡 플레이트 및 상기 바텀 플레이트의 연장 평면에 교차하는 방향으로 벋어 형성되고,
    상기 냉각 매체 파이프는
    상기 냉각 통로의 연장 방향에 교차하는 수평 방향으로 배치되어 상기 단위셀들의 상기 냉각 통로들을 서로 연결하는 이차 전지 모듈.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 단위셀들은
    상기 광폭면을 상하측에 배치하고, 상기 협폭면을 측 방향에 배치하는 이차 전지 모듈.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 냉각 통로는
    상기 협폭면의 외면에서 상기 캡 플레이트 및 상기 바텀 플레이트의 연장 평면에 교차하는 방향으로 벋어 형성되고,
    상기 냉각 매체 파이프는
    상기 냉각 통로의 연장 방향에 교차하는 상하 방향으로 배치되어 상기 단위셀들의 상기 냉각 통로들을 서로 연결하는 이차 전지 모듈.
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