KR20210031917A - 열폭주 전파 방지 및 격납 특징을 가진 커패시턴스 감소 배터리 서브모듈 - Google Patents

열폭주 전파 방지 및 격납 특징을 가진 커패시턴스 감소 배터리 서브모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 배터리 시스템은 개구 주위에 립을 구비한 캔을 포함한다. 상기 캔의 적어도 내부 표면은 양극산화되고, 상기 캔의 립은 장측부와 단측부를 포함한다. 상기 캔은 상기 립의 장측부에 립을 포함하고, 또한 상기 캔 안으로 삽입되는 복수의 층을 포함한다. 상기 복수의 층은 배터리 셀과, 상기 양극산화된 내부 표면을 향하여 핀을 미는 탄성력을 가진 핀을 구비한 열전도층을 포함한다. 상기 배터리 시스템은 상기 캔의 개구를 덮도록 구성된 뚜껑을 더 포함하고, 상기 뚜껑이 캔의 개구를 덮는 때에 상기 뚜껑 주위를 감싸도록 구성된 플랜지를 포함한다.

Description

열폭주 전파 방지 및 격납 특징을 가진 커패시턴스 감소 배터리 서브모듈
[다른 출원과의 상호 참조]
본 출원은 2018. 06. 22. 자로 출원되고 발명의 명칭이 "개선된 신뢰성 및 성능을 가진 배터리 서브모듈"인 미국 특허 가출원 제62/688,744호에 의한 우선권 주장을 수반하는바, 그 출원은 모든 목적을 위하여 참조로서 여기에 포함된다.
압축 및(예를 들어, 인터리브(interleave) 방식으로) 적층된 배터리 셀들, 절연층들(예를 들어, 단열층 및/또는 전기절연층), 및(예를 들어, 배터리 서브모듈의 내부로부터 열을 인출하기 위한) 핀(fin)들을 포함하는 새로운 유형의 배터리 서브모듈이 개발되었다.
위와 같은 배터리 서브모듈의 신뢰성 및/또는 성능을 더 향상시키기 위한 추가적인 개선이 바람직할 것이다.
상기 과제는 하기 청구범위에 기재된 발명에 의하여 달성된다.
아래에서는 하기 첨부도면들을 참조로 하는 다양한 실시예들을 참조로 하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 1 에는 캔의 내부 표면이 양극산화되어 있는 배터리 서브모듈의 실시예를 나타내는 개략도가 도시되어 있다.
도 2 에는 복수의 조립된 배터리 서브모듈들을 유지하는데 사용되는, 전기적으로 도전성인 프레임의 일 실시예를 나타내는 개략도가 도시되어 있다.
도 3a 에는 플랜지를 구비한 캔의 일 실시예의 평면도가 도시되어 있다.
도 3b 에는 플랜지를 구비한 캔의 일 실시예의 사시도가 도시되어 있다.
도 3c 에는 플랜지를 구비한 캔의 일 실시예의 측면도가 도시되어 있다.
도 3d 에는 플랜지를 구비한 캔의 일 실시예의 측면도가 도시되어 있는바, 여깅서는 플랜지가 뚜껑 주위에 감싸여진 이후의 모습이 도시되어 있다.
도 4a 에는 기본적인 핀들을 구비한 열전도층의 일 예를 나타내는 개략도가 도시되어 있다.
도 4a 에는 기본적인 핀들을 구비한 열전도층의 일 예를 나타내는 개략도가 도시되어 있다.
도 4b 에는 페더링(feathering)된 핀들을 구비한 열전도층의 일 예를 나타내는 개략도가 도시되어 있다.
도 5a 에는 다중접힘(multi-fold)된 핀들의 열전도층의 일 실시예의 사시도가 도시되어 있다.
도 5b 에는 다중접힘된 핀들을 구비한 열전도층의 일 실시예의 측면도가 도시되어 있다.
도 6a 에는 배터리 셀과 핀들 사이에 배치된 압축성 코드(compressible cord)들의 일 실시예의 사시도가 도시되어 있다.
도 6b 에는 배터리 셀과 핀들 사이에 배치된 압축성 코드들의 일 실시예의 측면도가 도시되어 있다.
도 6c 에는 배터리 셀과 핀들 사이에 배치되고 압축된 상태에 있는 압축성 코드들의 일 실시예의 측면도가 도시되어 있다.
도 7 에는 만입된(recessed) 및/또는 상대적으로 짧은 커넥터를 구비한 뚜껑의 일 실시예를 나타내는 개략도가 도시되어 있다.
도 8 에는 종래기술의 뚜껑의 일 예를 나타내는 개략도가 도시되어 있다.
도 9 에는 듀얼 와이어 접합부(dual wire bond) 및 포팅(potting)을 구비한 인쇄 회로 기판(PCB)을 가진 상부 플레이트(top plate)의 일 실시예를 나타내는 개략도가 도시되어 있다.
본 발명은 공정, 장치, 시스템, 복합대상, 컴퓨터에 의해 독출가능한 저장매체에 기록된 컴퓨터 프로그램 제품, 및/또는 자체 내에 저장되거나 그리고/또는 연결된 메모리에 저장되어 제공되는 명령들을 수행하도록 구성된 프로세서를 포함하는 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 본 설명에서, 이와 같은 구현예 또는 본 발명이 취할 수 있는 임의의 다른 형태가 기술인 것으로 일컬어질 수 있다. 일반적으로, 여기에서 개시된 방법의 단계들의 순서는 본 발명의 범위 안에서 변경될 수 있다. 달리 기재되지 않는한, 소정의 업무를 수행하도록 구성되었다고 기재되는 프로세서 또는 메모리와 같은 부품은 소정의 시간에 해당 업무를 수행하도록 임시적으로 구성된 일반적인 부품으로 구현되거나, 또는 그 업무를 수행하도록 제조된 특정의 부품일 수 있다. 여기에서 사용되는 '프로세서'라는 용어는 예를 들어 컴퓨터 프로그램 명령과 같은 데이터를 처리하도록 구성된 하나 이상의 기기, 회로, 및/또는 프로세싱 코어를 지칭한다.
아래에서는 본 발명의 원리는 나타내는 첨부 도면들을 참조하여 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 관해 상세히 설명한다. 그러한 실시예들을 참조하여 본 발명에 대해 설명하지만, 본 발명이 특정 실시예에 국한되는 것은 아니다. 본 발명의 범위는 청구범위에 의하여 정해지며, 본 발명은 다양한 대안예, 변형예, 및 균등예들을 포괄한다. 본 발명의 완전한 이해를 위하여 아래에서는 많은 특정 상세사항들에 대해 기재한다. 이와 같은 상세사항들은 예로서 제공되는 것이며, 본 발명은 이러한 특정의 상세사항들 중 일부 또는 전부없이 청구범위에 따라서 구현될 수 있다. 명확성을 위하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 공지된 기술 재료에 대해서는 상세히 설명하지 않으며, 이로써 본 발명의 본질이 불필요하게 저해되지 않을 것이다.
아래에서는 배터리 서브모듈의 개선에 관한 다양한 개선들이 설명될 것인바, 배터리 서브모듈은 적층된 배터리 셀들, 절연층들(예를 들어, 단열층 및/또는 전기절연층), 및 뚜껑을 구비한 캔 안의 핀들을 구비한 열전도층들을 포함한다. 설명의 단순화 및 용이성을 위하여, 적어도 일부의 특징들 및/또는 개선사항들은 개별적으로 또는 분리되어 설명될 것이다. 당연히, 다양한 배터리 서브모듈의 실시예들은, 특정의 특징들 및/또는 개선사항들이 여기에서 해당 실시예와 관련하여 반드시 특정적으로 설명되지 않더라도, 그러한 특징들 및/또는 개선사항들의 다양한 조합을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서,(예를 들어, 배터리 서브모듈과 같은) 시스템은 개구 주위에 립을 구비한 캔을 포함한다. 상기 캔의 적어도 내부 표면은 양극산화되고, 캔의 립은 장측부 및 단측부를 포함하며, 상기 캔은 립의 장측부에 플랜지를 포함한다. 상기 시스템은 캔 안에 삽입되는 복수의(예를 들어 적층된) 층들을 포함하는데, 여기에서 복수의 층들은 핀을 구비한 열전도층과 배터리 셀을 포함한다. 상기 핀은 핀을 캔의 양극산화된 내부 표면을 향하여 미는 탄성력을 갖는다. 상기 시스템은 캔의 개구를 덮도록 구성된 뚜껑을 포함하며, 여기에서 플랜지는 뚜껑이 캔의 개구를 덮는 때에 뚜껑 주위를 감싸도록 구성된다.
일부 실시예에서(예를 들어, 배터리 서브모듈과 같은) 시스템은 캔과, 캔 안으로 삽입되는 복수의 층들을 포함한다. 상기 복수의 층들은 핀을 구비한 열전도층 및 배터리 셀을 포함한다. 상기 핀은 복수의 독립적인 섹션들을 포함하는바, 각각의 섹션은 핀의 해당 섹션을 캔의 내부 표면을 향하여 독립적으로 미는 독립적인 탄성력을 갖는다. 또한 상기 시스템은 캔의 개구를 덮도록 구성된 뚜껑을 포함한다.
일부 실시예에서,(예를 들어, 배터리 서브모듈과 같은) 시스템은 개구를 구비한 캔과, 상기 캔 안으로 삽입되는 복수의 층들을 포함한다. 상기 복수의 층들은 배터리 셀과, 복수의 접힘부를 구비한 다중접힘 핀을 가진 열전도층을 포함하며, 상기 다중접힘 핀은 다중접힘 핀을 캔의 내부 표면을 향하여 미는 탄성력을 갖는다. 상기 시스템은 캔의 개구를 덮도록 구성된 뚜껑을 포함한다.
일부 실시예에서,(예를 들어, 배터리 서브모듈과 같은) 시스템은 개구를 구비한 캔과, 캔 안으로 삽입되는 복수의 층들을 포함한다. 상기 복수의 층들은, 배터리 셀과, 복수의 접힘부를 가진 다중접힘 핀을 구비한 열전도층을 포함한다. 상기 핀은, 상기 다중접힘 핀을 캔의 내부 표면을 향하여 미는 탄성력을 갖는다. 상기 핀과 복수의 층 사이에는 압축성 재료가 배치되는바, 상기 압축성 재료는 상기 다중접힘 핀을 캔의 내부 표면을 향하여 미는 추가적인 탄성력을 제공한다. 상기 시스템은 캔의 개구를 덮도록 구성되 뚜껑을 포함한다.
도 1 에는 캔(또는, 보다 일반적으로는, 격납기(container) 또는 케이스)의 내부 표면이 양극산화되어 있는, 배터리 서브모듈의 일 실시예를 도시하는 개략도가 도시되어 있다. 도시된 예에서는, 배터리 서브모듈의 평면도가 도시되어 있는바, 여기에는 뚜껑이 덮여있지 않은 상태로 도시되어 있다. 캔의 내용물에는(배터리) 셀(100)들의 적층된 층들, 절연층(102), 핀(104)을 구비한 열전도층(여기에서는 종종, 보다 단순하게 '핀'이라고 호칭됨)이 포함된다. 일부 실시예에서 상기 절연층(102)은(예를 들어 하나의 배터리 셀로부터 다른 배터리 셀들로 열이 전파됨을 방지하기 위한) 단열층이다.
이 예에서, 상기 셀들은 파우치 셀이다. 파우치 셀은 압력이 가해지는 때(예를 들어, ~3 - 5 PSI)에 우수한 성능을 나타낸다. 보다 구체적으로, 파우치 셀들의 수명은 파우치 셀에 압력을 가함으로써 연장될 수 있다. 이와 같은 이유로, 여기에서 도시된 적층된 층들은 캔에 의하여(예를 들어, 파우치 셀의 최대 표면에 대해 직각인 방향으로) 압축된다.
이 예에서,(다른 적층된 층들과 마찬가지로) 절연층은 압축될 것이기 때문에, 절연층은 압축된 캔으로부터의 예상되는 압력을(예를 들어, 포락(collapse)되지 않고서) 견딜 수 있는 재료로 만들어진다. 예를 들어, 해당되는 계량법에 따른 재료의 스프링 상수를 이용함으로써, 상기 절연층의 스프링 상수는 무시할 수 없을 정도가 되어야 한다. 일부 실시예에서, 상기 절연층은 우수한 단열재이면서 무시할 수 없는 스프링 상수를 가진 에어로겔(aerogel)로 만들어진다.
열의 측면에서, 상기 절연층들은 하나의 셀로부터 다른 셀로 열이 전파됨을 방지(또는 적어도 완화 및/또는 감속)한다. 예를 들어, 하나의 셀이 심각하게 고장나고 그 과정에서 대량의 열이 방출될 수 있다. 절연층이 없다면, 그 열 모두가 인접한 셀로 전파될 것이고, 그 셀도 심각하게 고장나게 유발할 것이다. 결국에는 셀들 모두가 도미노와 유사한 방식으로 심각하게 고장날 것이다. 이와 같은(셀 또는 배터리 레벨에서의) 포지티브 피드백 사이클(positive feedback cycle), 도미노 효과는 종종 열폭주(thermal runaway)라고 호칭된다. 상기 절연층들은(적어도 셀 레벨에서) 열폭주의 발생을 방지(또는 적어도 완화 및/또는 감속)한다.
본 예에서 핀들은 열전도성 재료로 만들어지고, 셀을 위한 히트싱크로서 작용하여(예를 들어, 정상 작동 동안 및/또는 심각한 고장의 경우에) 셀에 의하여 발생되는 열을 적층된 층들의 내부로부터 외부로 제거한다. 열의 측면에서, 상기 핀들은 열전도성 재료로 만들어지므로, 핀은 열을 셀로부터 밖으로 전도시킬 수 있다. 구조적으로, 상기 핀들은 스프링과 같이 작용하며, 압력이 가해지는 때에 반발하여 미는 작용을 한다. 이와 같은 스프링과 유사한 효과는, 핀 주위에 일부(예를 들어, 공기의) 간극이 있더라도 캔의 내부와의 물리적인 접촉이 보장될 수 있다는 점에서 유용하다. 예를 들어, 상기 층들의 에지들이 정렬되어 있지 않고 그리고/또는 상기 층들이 상이한 폭들을 가지고 있다면, 상기 핀은 셀의 측부와 캔의 내부 사이에서 "밀착(squish)"되지 않을 수 있다. 상기 열전도층은 핀이 물리적으로 캔과 접촉하고 있는 때에 열을 보다 우수하게 전도할 수 있으므로, 스프링과 유사하게 작용하는 핀은 핀의 굽혀진 부분 주위에 간극이 있더라도 핀이 캔과 항상 접촉함을 보장하며 우수한 열특성을 갖는다. 일부 실시예에서는, 상기 핀들이(예를 들어, 알루미늄 1235 시리즈와 같은) 금속으로 만들어지는데, 이는 금속이 우수한 열전도체고 또한 핀이 스프링과 유사하게 작용함을 가능하게 하기 때문이다.
종래의 전형적인 유형의 배터리 서브모듈의 일 문제점은, 캔의 내부 표면과 핀 사이의 접촉이 종종 의도하지 않게 커패시턴스를 발생시킨다는 점인데, 이것은 배터리 서브모듈의 성능에 바람직하지 못한 영향을 준다. 이 예에서는, 캔의 내부 표면과 접촉하는 핀들에 의해 형성되는 커패시턴스를 방지(또는 적어도 경감)시키기 위하여, 캔의 내부 표면이 양극산화(110)된다. 양극산화는 양극산화된 표면의 전기적인 저항 및/또는 절연성을 증가시키기 때문에, 양극산화된 내부 표면은 커패시터와 덜 유사하게 한다. 여기에서 도시된 개략도에서는 캔의 내측만 양극산화(110)되었다. 캔의 외부와 상부(112)는 양극산화되지 않은채 남겨졌는데, 이것은 얇은 벽을 가진 알루미늄 캔의 특성을 잘 유지하기 위한 것이다. 일부 실시예에서는 캔이 1060-O 알루미늄으로 만들어진다. 다양한 실시예에서, 상기 캔의 외부 표면은 양극산화되거나 또는 양극산화되지 않을 수 있다.
종래의 배터리 서브모듈의 다른 일 문제점은, 층들이 서로 간의 정렬 상태로부터 종종 이탈한다는 것이다. 이를 해결하기 위하여 일부 실시예에서는 테이프 또는 다른 어떤 접착제를 이용하여 둘 이상의 층들을 서로 부착시킨다. 배터리 셀들과 핀들은 매끄럽고 미끄러운 표면을 갖는 반면에 절연층은 거칠고 "파지하는(grippier)" 표면을 갖기 때문에, 예를 들어 하나의 배터리 셀이 인접한 핀에 테이프로 부착될 수 있다. 이에 의하면 조립 공정 동안에 층들이 정렬 상태로부터 미끄러져 이탈함이 방지될 수 있다.
일부 실시예에서는,(예를 들어, 캔의 내부 표면 대신에 또는 그에 부가하여) 캔의 다른 부분들이 양극산화된다. 다음 도면은 이 예에 대해 설명하기 위한 것이다.
도 2 에는 복수의 조립된 배터리 서브모듈을 유지하기 위하여 사용되는 전기적으로 도전성인 프레임의 일 실시예를 나타내는 개략도가 도시되어 있다. 도시된 예에서, 프레임 또는 랙(200)은 조립된 배터리 서브모듈들(미도시)을 제 위치에 유지하기 위하여 이용된다. 상기 프레임은 여기에 도시된 표면 안으로 6개의 배터리 서브모듈을 구비하고(도시되지 않은) 반대측 표면에 추가로 6개의 배터리 서브모듈을 구비하도록 설계된 것이다. 당연히, 여기에 도시된 프페림에 의해 유지되는 배터리 서브모듈의 갯수는 예시적인 것인 뿐이고, 본 발명을 제한하는 것이 아니다.
프레임 내의 절개부(202)는 조립된 배터리 서브모듈들 각각이 프레임 안에 삽입되는 위치를 보여준다. 배터리 서브모듈들(미도시)의 캔들은(예를 들어, 캔의 벽들(측벽들)에 대해 직각인) 립을 구비하는바, 이로써 캔은 캔의 립까지 삽입된다. 상기 프레임에 배터리 서브모듈들을 고정시키기 위하여, 두 개의 스크류 구멍(204)이 프레임에 드릴링 또는 다른 방식으로 형성된다. 배터리 서브모듈의 캔은 유사하게 정렬된 구멍들을 구비하며, 스크류는 상기 캔의 상기 구멍과 프레임에 있는 대응되는 구멍을 관통하여서 배터리 서브모듈들을 프레임에 고정시킨다. 참고적으로, 점선(206)은 캔이 스크류에 의해 고정된 때에 프레임의 표면에 대해 안착되는 위치를 나타낸다.
종래 기술에 의하면, 배터리 서브모듈들이 삽입되어 있는 프레임이 의도하지 않게(예를 들어, 큰 값의) 커패시턴스를 발생시키는 것으로 나타났는데, 이것은 의도하지 않게 고전압의 에너지를 저장할 수 있다. 이것은, 작업자는 삽입되어 있는 배터리 서브모듈들을 구비한 프레임을 잠재적으로 접촉할 수 있고 전기 방출로 인하여 상해를 입을 수 있기 때문에(또는 적어도 불쾌한 전기 충격을 받을 수 있기 때문에) 위험하다.
이 예에서는 이를 경감하기 위하여, 프페임과 접촉하게 되는 캔의 부분들이 양극산화되며, 이것은 의도치 않은 전하의 축적을 경감시킨다. 예를 들어, 여기에는 캔 내의 스크류 구멍들의 내측, 캔의 립의 하측, 및/또는 캔의 외부 표면의 상부를 양극산화시킴이 포함될 수 있다.
일부 실시예에서는, 캔의 뚜껑의 고정을 돕는 플랜지가 캔에 포함된다. 아래의 도면에는 이와 같은 예가 도시되어 있다.
도 3a 에는 플랜지를 구비한 캔의 일 실시예의 평면도가 도시되어 있다. 도시된 예에는 캔(300a)의 평면도가 도시되어 있는바, 여기에서 캔의 립은 캔의 긴 에지르 플랜지(302a)들을 포함한다. 플랜지는 뚜껑(미도시)을 캔의 상부에 보다 확고히 고정시키는데 이용된다. 예를 들어, 뚜껑이 캔의 상부에 부착된 때에, 플랜지는 뚜껑 주위에서 감싸이고, 이로써 캔의 상부에 뚜껑을 보다 확고히 고정시킬 수 있게 된다. 플랜지는 캔의 장측부 또는 장길이부에 위치되어 있다는 점에 유의해야 할 것인바, 캔의 장측부는 단측부 또는 단길이부보다 구조적으로 약하여 캔의 몸체 내의 고온 가스가 이탈할 가능성이 높다.
일부 실시예에서는, 가스가 단측부에서 캔과 뚜껑 사이에서 이탈할 가능성이 적은데, 왜냐하면 단측부들에 있는 스크류(예를 들어, 도 2 에 도시된, 프레임(200)에 배터리 서브모듈를 고정시키는 스크류)가 뚜껑과 캔을 고정시키는데 효과적이기 때문이다. 예를 들어, 도 3a 에 있는 스크류 구멍(306a)과 도 3b 에 있는 스크류 구멍(306b)을 참조하면, 이들은 캔의 립의 단측부에 위치하며 이들을 통하여 스크류가 통과한다. 스크류의 존재는, 플랜지가 그러한 측부들(단측부)들에서 뚜껑을 감싸는 것을 곤란하게 만들고 그리고/또는 가스가 그 측부들에서 이탈할 가능성이 상대적으로 낮기 때문에 그 측부들(단측부들)에는 플랜지의 필요가 상대적으로 적다.
도 3b 에는 플랜지를 구비한 캔의 일 실시예의 사시도가 도시되어 있다. 여기에는 캔(300b)의 다른 특징부들이 도시되어 있는바, 여기에는(예를 들어 열목주 동안에 고장난 배터리 셀로부터 방출되는) 고온 가스가 배터리 서브모듈 내부로부터 이탈하는 통로가 될 수 있는 절개부 또는 벤트(304)가 포함된다. 일부 실시예에서는 상기 절개부들이 테이프 또는 다른 재료(미도시)로 덮이는데, 이것은 고온 가스의 열에 의하여 용융되어서 가스의 이탈을 허용한다. 정상 작동 동안에는 상기 테이프 또는 다른 덮는 부재가 배터리 서브모듈 안에 불순물이 침입함을 방지한다.
종래 기술의 배터리 서브모듈에서는 열폭주 동안에 고장난 배터리 셀(들)에 의하여 고온 가스가 방출되는 경우의 문제가 있다. 도시된 절개부로부터 가스가 이탈하는 대신에, 뚜껑이 캔에 연결되는 위치에 가스가 압력을 가하고 캔과 뚜껑 사이로 이탈한다는 것이다. 예를 들어, 종래의 설계안에서는 뚜껑을 캔에 고정하기 위하여 양면 접착 부재가 사용되었다.
잠시 도 2 를 참조하면, 배터리 서브모듈의 상부를 통하여(예를 들어 캔과 뚜껑 사이에서) 고온 및/또는 독성의 가스가 이탈하는 것은 바람직하지 않은데, 왜냐하면 배터리 서브모듈들이 도 2 에 도시된 플랜지 안에 삽입된 때에는 이탈한 가스가 동체(fuselage)에 진입할 수 있기 때문이다. 이와 대조적으로, 도 2 에 도시된 프레임의 내부에는 고온 및/또는 독성 가스가 안전한 방식으로 이탈함을 허용하는 벤트가 구비되어 있는바, 가스는 캔에 있는 절개부를 통하여 이탈하는 것이 바람직하다. 다시 말하면, 항공기 및/또는 프레임의 설계안에서는, 고온 및/또는 독성 가스가 절개부를 통하여 이탈함이 예상되지, 뚜껑과 캔 사이의 간극을 통하여 이탈함이 예상되지 않는다.
다시 도 3a 및 도 3b 를 참조하면, 플랜지(302a, 302b)는 뚜껑 주위를 감쌈으로써 캔의 상부에 뚜껑을 보다 확고히 고정시킨다. 이것은, 상기 캔과 뚜껑 사이의 간극을 통하여 고온 및/또는 독성 가스가 이탈함을 보다 우수하게 방지한다. 아래에는 이에 관한 측면도에 대해 설명한다.
도 3c 에는 플랜지를 구비한 캔의 일 실시예의 측면도가 도시되어 있다. 이 예에서, 뚜껑(310c)은 캔(300c)의 립에 안착되어서, 뚜껑이 캔의 개구를 덮는다. 플랜지(302c)는 아직 뚜껑 주위에 감싸여지지 않은 상태다. 이 예에서는 명료성을 위하여 캔의 내용물이 도시되어 있지 않으나, 전형적으로 캔의 개구는 내용물 모두(예를 들어, 적층된 층들 등)가 캔 안으로 삽입된 이후에 뚜껑을 이용하여 캔의 개구가 폐쇄된다. 여기에 도시된 상태에서, 립의 장측부 상의 플랜지(302c)들은 아직 뚜껑 주위에 감싸여지지 않았다. 참고적으로 점선(312)은 플랜지가 없는 위치(예를 들어, 캔의 모서리)의 에지를 나타낸다.
도 3d 에는 플랜지가 뚜껑 주위에 감싸여진 이후의, 플랜지를 구비한 캔의 실시예의 측면도가 도시되어 있다. 여기에서 도시된 상태에서, 플랜지(302d)들은 뚜껑(310d) 주위에 감싸여지는데, 구체적으로는 캔(300d)의 립과 접촉하게 되는 저부 표면의 에지들에 감싸여진다. 이로 인하여, (예를 들어, 뚜껑의 저부와 립 사이에서 접착제 등에 의하여 뚜껑을 캔에 부착시키는 다른 어떤 수단 및/또는 기구에 더하여) 캔에 대한 뚜껑의 고정이 더 우수하게 되며, 이로써 고온 가스가 뚜껑과 캔 사이에서 인탈함이 방지된다. 그 대신에, 가스는 다른 바람직한 경로(예를 들어 도 3b 에 도시된 벤트(304))를 통하여 이탈할 가능성이 높게 된다.
일부 실시예에서, 상기 캔은 양극산화되며, 캔은 플랜지를 포함한다. 양극산화는 (캔의 재료가 되는) 알루미늄을 취약하게 만들 수 있다. 만일 플랜지에서 알루미늄이 너무 취약하다면, 플랜지가 뚜껑 주위에 감싸여지는 때에 플랜지가 파손될 수 있다. 일부 실시예에서는, 조립 동안에 플랜지가 파손됨을 방지하기 위하여, (캔의 다른 부분이 양극산화되더라도) 플랜지는 양극산화되지 않는다. 예를 들어, 양극산화 공정 이전에, 플랜지에 테이프 또는 다른 보호 재료를 적용함으로써, 플랜지가 양극산화됨이 방지될 수 있다. 캔을 선택적으로 양극산화시키는 임의의 적합한 기술이 채택될 수 있다.
일부 실시예에서는 캔 전체(예를 들어, 내부 표면, 플랜지, 등)가 가볍게 그리고/또는 피상적으로 양극산화되어서, 양극산화가 요망되는 전기 절연특성을 제공하되 상대적으로 얇은 양극산화 층으로 인하여 플랜지가 뚜껑 주위에 감싸여지는 때에 파손되지 않도록 플랜지를 취약하게 만들지 않은 두께로 양극산화된다. 예를 들어, 플랜지가 0.020 인치의 높이(두께)를 갖는다고 상정한다. 만일 플랜지가 양극산화되되 양극산화 층이 0.0002 - 0.0005 인치 범위의 두께로 생성된다면, 플랜지는 굽혀지는 때에 파손되지 않을 정도로 유연함을 유지할 것이다. 일부 실시예에서는, 상기 양극산화가 'MIL-A-8625 Type 2, Class 2'에 의해 특정된 바에 따라 수행된다. 일부 적용예에서는 캔 전체를 상대적으로 얇은 층으로만 양극산화시킴이 바람직할 수 있는데, 왜냐하면 이것은 제조 공정을 단순화 및/또는 속도증가시키기 때문이다 (예를 들어, 테이프를 적용할 필요가 없으며, 캔의 일부를 양극산화 유체에 닿지 않도록 하기 위해 주의를 기울이는 대신에 캔 전체를 담글 수 있다).
잠시 도 1 을 차조하면, 배터리 서브모듈 내의 (파우치) 셀(100)은 효과적인 성능발휘를 위하여 냉각될 필요가 있다. 그러나, 캔의 균일하지 못한 내부 표면으로 인하여, 핀(104)들의 에지들이 항상 우수한 접촉을 유지하지는 못한다. 이를 해결하여 배터리 서브모듈의 열방출 능력을 개선하기 위하여, 핀에 대한 다양한 개선이 채택될 수 있다. 다음 도면은 이에 관한 일부 실시예들을 도시한다.
도 4a 에는 기본적인 핀들을 구비한 열전도층의 일 예를 나타내는 개략도가 도시되어 있다. 이 예에는 종래의 열전도층이 도시되어 있다. 이 형태는 세 가지의 평면형 부분을 구비하는바, 인접한 층이 착좌 또는 다른 방식으로 안착되는 중앙부(400)아, 측부에 있는 두 개의 핀(402, 404)이 있다. 상기 두 개의 핀은 열전도층을 굽혀서 평면형 부분들 사이에 구김부(crease)를 생성함을써 형성된다. 이것은, 핀들이 탄성력을 갖도록 유발하고, (적층된 배열로 있는) 열전도층들이 캔 안에 삽입되는 때에 핀들이 캔의 내부 표면에 대해 밀어지게끔 한다. 그러나 그 벽들이 굽혀져 있거나 또는 곡선으로 되어 있는 경우가 있기 때문에, 이 핀들은 종종 캔의 내부 표면과 접촉하지 못한다.
이를 해결하기 위하여 일부 실시예에서는, 핀들이 절단 또는 다른 방식에 의하여 섹션들로 나뉘어지는데, 이로써 상기 섹션들은 서로로 부터 독립적으로 굽혀지거나 휘어질 수 있게 된다. 하기 도면에는 이와 같은 예가 도시되어 있다.
도 4b 에는 페더링된 핀들을 구비한 열전도층의 실시예를 나타내는 개략도가 도시되어 있다. 이 예에서, 핀들(410, 420)은 페더링된 핀을 형성하도록 절단된다. 이 절단부들은 독립적인 섹션들(예를 들어 각각이 자체적인 탄성력 및/또는 독립적인 위치를 가짐)이 생성되고, 이들은 다른 섹션에 대해 독립적으로 굽혀지거나 휘어질 수 있다. 섹션(414)에 인접한 캔(미도시)의 섹션이 페더(feather)(414)를 향하여 돌출되어 있고, 섹션(416)에 인접한 캔의 섹션이 페더(416)로부터 멀리 있더라도, 상기 두 개 섹션들 모두가 독립적으로 움직여서 캔과 접촉할 수 있다. 일부 실시예에서는, 조립 공정을 향상시키기 위하여 페더링된 섹션들의 에지가 둥글게 처리된다(radiused). 대안적으로는, 일부 실시예에서는 페더링 절단부가 각도를 갖도록 구성되어 일 방향으로의 삽입을 용이하게 한다.
상기 문제에 대한 다른 방안은, 핀의 탄성력을 증가시키는 것이다. 다음 도면은 이 방안을 채택하는 실시예를 도시하고 있다.
도 5a 에는 다중접힘 핀들을 구비한 열전도층의 일 실시예의 사시도가 도시되어 있다. 이 예에서, 핀들(500a, 502a)은 열전도층을 복수회 접거나 다른 방식으로 굽힘으로써 형성된다. 여기에서 도시된 핀들은 두 개의 (개별적인) 굽힘부들을 구비하고, 또한 (예를 들어 도 4a 에 도시된 것과 같이) 단일의 굽힘부만을 이용하여 형성되는 핀보다 더 큰 탄성력을 갖는다. 다음 도면은 핀들을 형성하기 위하여 사용된 복수의 굽힘부를 보다 명확히 도시하는 측면도이다.
도 5b 에는 다중접힘 핀들을 구비한 열전도층의 일 실시예의 측면도가 도시되어 있다. 이 도면의 핀들(500b, 502b)은 각각 도 5a 의 핀들(500a, 502a)에 대응된다. 여기에서 보다 명확히 도시된 바와 같이, 각각의 다중접힘 핀은 두 개의 접힘부를 구비하는바, 하나는 열전도층에 있는 예리한 굽힘부 또는 구김부(510)이고, 다른 하나는 핀의 에지에 가까운 둥근 굽힘부(512)이다. 여기에 도시된 형상 및/또는 기하형태는 단지 예시적인 것일 뿐이고, 본 발명을 제한하려고 의도된 것이 아니다 (예를 들어, 제1 굽힘부(510)는 반드시 예리한 형태이거나 90°의 방향 전환을 가져야 하는 것은 아니며, 제2 굽힘부(512)는 반드시 둥근 형태이거나 180°의 방향 전환을 가져야 하는 것은 아니다).
탄성력을 증가시키는 다른 방법은 핀들과 인접한 배터리 셀 사이에 압축성 재료를 삽입하는 것이다. 다음 도면에서는 이에 관한 예가 도시되어 있다.
도 6a 에는 배터리 셀과 핀들 사이에 위치한 압축성 코드들에 관한 실시예의 사시도가 도시되어 있다. 이 예에서는 두 개의 코드(600a)가, 핀(602a)들과, 상기 핀(602a)들을 구비한 열전도층에 의해 포위되는 배터리 셀(604a)의 측부들 사이에 위치(하나는 좌측에, 그리고 하나는 우측에 위치)한다 (보다 일반적으로 설명하자면, 핀들과 적층된 층들의 측부 사이에 압축성 재료가 배치 또는 위치된다). 상기 코드들은, 예를 들어 실리콘 발포체와 같은 압축성 재료로 만들어진다. (여기에서 도시된 부품들을 포함하는) 적층된 층들이 캔 안으로 삽입되는 때에, 상기 압축성 코드들은 핀들의 탄성력을 증가시켜서, 핀들이 캔의 내부 벽과 더 우수한게 접촉된다. 다시 말하면, 이로써 배터리 서브모듈의 열분산이 향상된다. 다음 도면은 이 예의 측면도가 도시되어 있다.
도 6b 에는 배터리 셀과 핀들 사이에 위치한 압축성 코드들의 일 실시예의 측면도가 도시되어 있다. 여기에 도시된 상태에서, (압축성 코드(600b), 핀(602b)들을 구비한 열전도층(610), 및 배터리 셀(604b)을 포함하는) 적층된 츠ㅊㅇ들은 아직 캔 안에 삽입되지 않은 것이다. 그러므로, 압축성 코드(600b)들은 비압축 상태에 있다. 다음 도면은 상기 적층된 층들이 캔 안으로 삽입된 때에 압축성 코드들이 압축되어 있는 상태를 나타내는 도면이다.
도 6c 에는 배터리 셀과 핀들 사이에 위치한 압축성 코드들이 압축된 상태에 있는 실시예의 측면도가 도시되어 있다. 이 예에서, 상기 적층된 층들은 캔(620) 안에 삽입되어 있다. 압축된 상태에 있는 압축성 코드(600c)들은 핀(602c)의 탄성력을 증가시키기에 충분한 크기를 가지며, 이레 따라 핀들은 캔의 내부 벽들과 보다 우수하게 접촉한다 (예를 들어, 접촉하지 않음과 접촉함의 차이, 접촉면적의 대소 차이 등이 발생한다). 또한 압축성 코드(600c)들은 열이 배터리 서브모듈을 이탈하기 위한 새로운 경로(예를 들어, 배터리 셀(604c)로부터 the 압축성 코드(600c)로, 그다음엔 핀(602c)으로, 그 다음엔 캔(620)으로 향하는 경로)를 형성한다. 다른 구성요소와 함께, 압축성 코드들은, 압축성 코드가 채택되지 않은 경우에 비하여 배터리 서브모듈의 열분산을 향상시킨다.
상기 예에는 각 측부에 단일의 코드 또는 로프가 배치되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 다른 실시예에서는 각 측부에 복수의, 짧은 압축성 재료의 조각들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 압축성 재료로 만들어진 복수의 볼 또는 구체들이 각 측부에 배분될 수 있다. 또는 각 측부에 압축성 재료의 원통형 조각들이 복수개 구비될 수 있다. 예를 들어, 일부 적용예에서는 재료의 무게 및/또는 비용이 절감되기 때문에 이것이 바람직할 수 있다.
일부 실시예에서는 압축성 재료를 제 위치에 유지하기 위하여 접착부재(테이프, 접착제, 등)이 사용된다. 예를 들어, 이것은 압축성 재료가 배터리 셀과 핀들 사이의 공간 또는 포켓으로부터 밖으로 미끄러져 나감을 방지한다.
다음 도면에는 뚜껑에 관한 개선사항의 예들이 도시되어 있다. 아래에서 상세히 설명되는 바와 같이, 이 개선사항들은 신뢰성을 향상시키고 그리고/또는 조립을 용이하게 한다.
도 7 에는 만곡한 그리고/또는 상대적으로 짧은 커넥터를 구비한 뚜껑의 일 실시예를 나타내는 개략도가 도시되어 있다. 도시된 실시예에서, 뚜껑은 두 개의 부분들, 즉 탭 커버(tab cover)(700)와 상부 플레이트(702)를 포함한다. 이 예에서는 배터리 서브모듈 내에 12개의 셀이 있다. 상부 플레이트는 개구(704)들을 포함하는데, 12개의 배터리 셀들로부터의 12개의 양극 탭과 12개이 음극 탭(미도시)은 상기 개구들을 통하여 상부 플레이트를 관통하고 상부 플레이트 상의 구리 탭(706)들에 부착된다. 전기적으로, 이것은 전기적으로 연결된 셀들의 네 개의 그룹을 형성한다 (각각의 그룹은 3개의 배터리 셀을 포함).
배터리 서브모듈에 의한 전력 공급 출력부는 12개 셀들 모두의 조합이지만, 배터리 서브모듈의 감시 및/또는 관리를 위하여, 상기 네 개의 그룹들의 전압이 전기 커넥터(708)를 통해 보고된다. 예를 들어, 3개의 제1 그룹의 전압, 3개의 제2 그룹의 전압, 등과 같은 형태로 보고된다. 전기 커넥터(708)는 탭 커버(700)에 있는 만곡한 개구(710)를 통해 끼워져서, 캡 커버가 상부 플레이트(702)에 고정된 때에 접근가능하게 된다.
도 8 에는 종래 기술의 뚜껑의 예가 도시되어 있다. 이 예에는 종래기술의 뚜껑이 도시되어 있는데, 여기에서는 탭 커버(800)와 상부 플레이트(802) 모두가 부착되어 있다. 전기 커넥터(804)는 탭 커버로부터 돌출되어 있는 것으로 도시되어 있다.
도 7 에 도시된 새로운 뚜껑은 도 8 에 도시된 종래기술의 뚜껑에 비하여 다수의 차이점을 갖는다. 하나의 차이점으로서, 새로운 전기 커넥터(708)가 상대적으로 짧고(예를 들어, 상부 플레이트의 표면에 대해 더 가깝고), 상대적으로 작으며, 커넥터를 제 위치에 잠그기(lock) 위하여 커넥터 측에 있는 탱(tang)(예를 들어, 클립)을 구비하지 않는다. 예를 들어, 새로운 커넥터(708)는 0.1" x 0.3" 정도의 치수를 가질 수 있는 반면에, 종래 기술의 커넥터(804)는 0.2" x 0.5" 정도의 치수를 갖는다. 이와 같이 두드러지지 않는 형태의 커넥터는 조립을 용이하게 만들 수 있는데, 왜냐하면 상대적으로 짧고 그리고/또는 작은 커넥터는 상부 플레이트의 많은 부분을 막지 않아서 인쇄 회로 기판(712) 및/또는 상부 플레이트(702)에 대한 접근을 용이하게 하기 때문이다. 새로운 커넥터(708)가 만곡하게 그리고/또는 다른 방식으로 탭 커버에 의해 보호되도록 함(예를 들어, 커텍터가 뚜껑의 가장 높은 부분이 아니게 됨)으로써, 커넥터가 보호 또는 차폐됨에 도움이 된다. 여기에 도시된 바와 같이, 일부 실시예에서는 뚜껑이, 탱이 없고 만곡한 형태의 전기 커넥터를 포함한다.
새로운 탭 커버(도 7 에 참조번호 '700'으로 표시)도 종래기술의 탭 커버(도 8 에 참조번호 '802'로 표시)보다 길다. 예를 들어, 종래기술의 상대적으로 짧은 탭에 dlm하면, 캔 내부의 배터리 셀들로부터의 탭들 중 일부가 종래기술 탭 커버의 짧은 높이로 인하여 깎일(trimmed) 필요가 있을 수 있다. 이와 같은 깍음 공정(trimming process)은 시간 소비저이고, 부분적으로 조립된 배터리 서브모듈을 잠재적으로 손상시킬 수 있다 (왜냐하면, 트리밍 동안 발생할 수 있는 일부 용착 또는 와이어링 파단 때문에). 조립 공정의 속도를 높게 하고 또한 조립 공정 동안의 손실을 감소시키기 위하여 (도 7 에 도시된) 새로운 탭 커버(700)는 상대적으로 길며, 이로 인하여 배터리 셀들로부터 연장되는 탭들에 대한 트리밍이 필요하지 않게 된다. 예를 들어 새로운 탭 커버는 0.35" 정도의 높이에 있지만, 종래기술의 탭 커버는 0.25" 정도의 높이에 있다.
새로운 뚜껑에 대한 다른 개선사항에는 일부 전기 연결이 어떻게 이루어지는지가 포함된다. 다음 도면에는 이에 관한 예가 도시되어 있다.
도 9 에는 듀얼 와이어 접합부 및 포팅을 가진 인쇄 회로 기판(PCB)를 구비한 상부 플레이트의 일 실시예의 개략도가 도시되어 있다. 도시된 예에는 상부 플레이트(900)의 평면도가 도시되어 있다. 전술된 바와 같이, 커넥터(902)는 배터리 서브모듈 내의 그룹화된 배터리 셀들의 전압을 보고한다. 이를 위하여, 배터리 셀들의 탭들이 연결되어 있는 구리 탭(904)들이 듀얼 와이어 접합부(908) 및 포팅(910)을 이용하여 PCB(906)에 연결된다. 이것은 우수한(예를 들어, 튼튼한) 전기적인 그리고 물리적인 연결을 보장한다. 예를 들어, 배터리 서브모듈은 항공기에서 사용될 수 있으며, 이 경우에는 상승 팬/프로펠러로부터의 상당한 진동이 있는바, 이들은 상대적으로 약한 연결을 파단시킬 수 있다. 여기에 도시된 바와 같이, 일부 실시예에서는 상기 뚜껑이 복수의 배터리 셀들의 전압을 보고하는 전기 커넥터를 포함하고, 상기 뚜껑에 있는, 복수의 배터리 셀의 전압 보고와 관련된 전기 연결은 듀얼 와이어 접합부 및 포팅에 의해 이루어진다.
이 예에서, 듀얼 와이어 접합부는 0.001 - 0.010 인치 범위의 직경을 갖는다. 다양한 실시예에서, 상기 듀얼 와이어 접합부는 알루미늄, 구리, 금, 및 도금 와이어 등으로 만들어진다. 이 예에서, 포팅은 (예를 들어, 아세트산이 없는) 전기 장비 안전 실리콘 RTV(electrical equipment safe Silicon RTV)로 만들어진다.
일부 실시예에서, 상기 캔의 저부는 예를 들어 세라믹 페이퍼(ceramic paper)(대안적으로는 세라믹 블랭킷(ceramic blanket))과 같은 고온 단열재의 층을 포함한다. 일부 실시예에서는, 코트로닉스(cotronics)가 매력적인데, 왜냐하면 이 경우에는 (예를 들어, 절단 및/또는 형상화 시에) 먼지가 없고, 절단 및 형상화가 용이하기 때문이다. 일부 실시예에서는, 코트로닉스가 다음과 같은 특성을 갖는다.
- 용융점: 3200℉
- 연속 사용 온도: 2300℉
- 구조: 매트(mat_
- 밀도: 12 #/ft3
- 유전 강도(Dielectric Strength): 100 volts/mil
- 유전 상수(Dielectric Constant): 1.61 @ 108 cps
- 손실 계수(Loss Factor): 0.017
- 비열: 0.25 BTU/#℉
- 열전도도:
BTU in/hr. ℉ ft.2 @ 500℉ = 0.38
@ 1000℉ = 0.60
@ 1500℉ = 0.90
@ 2000℉ = 1.33
상기 실시예들은 본 발명의 명확한 이해를 위하여 상세히 설명되었으나, 본 발명은 여기에서 설명된 상세사항들에 국한되는 것이 아니다. 본 발명을 구현함에 있어서 많은 대안예들이 있다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이고 본 발명을 제한하는 것이 아니다.

Claims (20)

  1. 개구 주위에 립(lip)을 구비한 캔(can), 및 상기 캔의 개구를 덮도록 구성된 뚜껑을 포함하는 시스템으로서,
    상기 캔의 적어도 내부 표면은 양극산화(anodization)되고,
    상기 캔의 립은 장측부(longer side) 및 단측부(shorter side)를 포함하며,
    상기 캔은 상기 립의 장측부 상에 플랜지를 더 포함하고,
    상기 캔 안에는 복수의 층들이 삽입되며,
    상기 복수의 층들은 배터리 셀과, 핀(fin)을 구비한 열전도층(thermally conducting layer)을 포함하고,
    상기 핀은, 캔의 상기 양극산화된 내부 표면을 향하여 핀을 미는 탄성력을 가지며,
    상기 플랜지는, 상기 뚜껑이 상기 캔의 개구를 덮는 때에 뚜껑 주위를 감싸도록 구성되는, 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 플랜지는 양극산화되지 않는, 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 플랜지는, 0.0002 - 0.0005 인치 범위의 두께로 양극산화되는, 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 캔은 상기 립의 단측부 상에 플랜지를 구비하지 않고,
    상기 캔은 상기 립의 단측부에 스크류 구멍(screw hole)을 포함하는, 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 캔은 상기 립의 단측부에 플랜지를 구비하지 않고,
    상기 캔은 상기 립의 단측부에 스크류 구멍을 포함하고,
    상기 스크류 구멍의 내부는 양극산화되는, 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 층들은 단열층을 포함하는, 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 셀은 파우치 셀을 포함하고,
    상기 캔은 상기 복수의 층에 3 - 5 PSI 범위의 압력을 가하는, 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 뚜껑은, 탱이 없고(tang-less) 만곡한(recessed) 구조의 전기 커넥터를 포함하는, 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 셀은 상기 캔 안에 삽입되는 복수의 배터리 셀 중 하나이고,
    상기 뚜껑은 상기 복수의 배터리 셀의 전압을 보고하는 전기 커넥터를 포함하고,
    상기 복수의 배터리 셀의 전압을 보고함과 관련된, 상기 뚜껑에 있는 전기 연결부는 듀얼 와이어 접합부 및 포팅을 포함하는, 시스템.
  10. 개구를 구비한 캔;
    상기 캔 안에 삽입되는 복수의 층; 및
    상기 캔의 개구를 덮도록 구성된 뚜껑;을 포함하는 시스템으로서,
    상기 복수의 층은 배터리 셀과, 핀을 구비한 열전도층을 포함하고,
    상기 핀은 복수의 독립적인 섹션(section)을 포함하고, 각각의 섹션은 상기 캔의 내부 표면을 향하여 핀의 섹션을 독립적으로 미는 독립적인 탄성력을 갖는, 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 뚜껑은, 탱이 없고 만곡한 구조의 전기 커넥터를 포함하는, 시스템.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 배터리 셀은 상기 캔 안에 삽입되는 복수의 배터리 셀 중 하나이고,
    상기 뚜껑은 상기 복수의 배터리 셀의 전압을 보고하는 전기 커넥터를 포함하고,
    상기 복수의 배터리 셀의 전압을 보고함과 관련된, 상기 뚜껑에 있는 전기 연결부는 듀얼 와이어 접합부 및 포팅을 포함하는, 시스템.
  13. 개구를 구비한 캔;
    상기 캔 안에 삽입되는 복수의 층; 및
    상기 캔의 개구를 덮도록 구성된 뚜껑;을 포함하는 시스템으로서,
    상기 복수의 층은, 배터리 셀과, 복수의 접힘부를 구비한 다중접힘 핀을 포함하는 열전도층을 포함하고,
    상기 다중접힘 핀은, 상기 캔의 내부 표면을 향하여 상기 다중접힘 핀을 미는 탄성력을 가진, 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 뚜껑은, 탱이 없고 만곡한 구조의 전기 커넥터를 포함하는, 시스템.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 배터리 셀은 상기 캔 안에 삽입되는 복수의 배터리 셀 중 하나이고,
    상기 뚜껑은 상기 복수의 배터리 셀의 전압을 보고하는 전기 커넥터를 포함하고,
    상기 복수의 배터리 셀의 전압을 보고함과 관련된, 상기 뚜껑에 있는 전기 연결부는 듀얼 와이어 접합부 및 포팅을 포함하는, 시스템.
  16. 개구를 구비한 캔;
    상기 캔 안에 삽입되는 복수의 층; 및
    상기 캔의 개구를 덮도록 구성된 뚜껑;을 포함하는 시스템으로서,
    상기 복수의 층은, 배터리 셀과, 복수의 접힘부를 구비한 다중접힘 핀을 포함하는 열전도층을 포함하고,
    상기 핀은 다중접힘 핀을 상기 캔의 내부 표면을 향하여 미는 탄성력을 가지며,
    상기 핀과 상기 복수의 층 사이에는 압축성 재료가 배치되고, 상기 압축성 재료는 상기 다중접힘 핀을 상기 캔의 내부 표면을 향하여 미는 추가적인 탄성력을 제공하는, 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 복수의 층은 단열층을 포함하는, 시스템.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 배터리 셀은 파우치 셀을 포함하고,
    상기 캔은 상기 복수의 층에 3 - 5 PSI 범위의 압력을 가하는, 시스템.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 뚜껑은, 탱이 없고 만곡한 구조의 전기 커넥터를 포함하는, 시스템.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 배터리 셀은 상기 캔 안에 삽입되는 복수의 배터리 셀 중 하나이고,
    상기 뚜껑은 상기 복수의 배터리 셀의 전압을 보고하는 전기 커넥터를 포함하고,
    상기 복수의 배터리 셀의 전압을 보고함과 관련된, 상기 뚜껑에 있는 전기 연결부는 듀얼 와이어 접합부 및 포팅을 포함하는, 시스템.
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