WO2013176424A1 - 전지셀 어셈블리 및 상기 전지셀 어셈블리용 냉각 핀의 제조방법 - Google Patents

전지셀 어셈블리 및 상기 전지셀 어셈블리용 냉각 핀의 제조방법 Download PDF

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tube
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니엘손마이클
이사예브이고르
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Definitions

  • the present invention relates to a battery cell assembly and a method for manufacturing a cooling fin for the battery cell assembly.
  • the inventors of the present application have recognized the need for an improved battery cell assembly and a method for manufacturing a cooling fin in a battery cell assembly that minimizes and / or eliminates the aforementioned defects.
  • the battery cell assembly generally includes a cooling fin with a rectangular-shaped aluminum plate, tube, and a flexible thermally conductive sheet.
  • the generally rectangular aluminum plate includes a first side and a second side.
  • the tube is generally connected to the first side of the rectangular aluminum plate and extends over at least first, second and third outer edge portions of the rectangular aluminum plate as a whole.
  • the flexible thermally conductive sheet is located on the first side of the rectangular aluminum plate.
  • the battery cell assembly further includes a battery cell positioned to face the flexible thermally conductive sheet of the cooling fins.
  • a method of manufacturing a cooling fin for a battery cell assembly is provided.
  • the method involves providing a generally rectangular aluminum plate, tube, and flexible thermally conductive sheet.
  • the generally rectangular aluminum plate includes a first side and a second side.
  • the method further includes brazing the tube to the first side of the rectangular aluminum plate such that the tube extends on at least the first, second and third outer edges of the rectangular aluminum plate.
  • the method may further comprise attaching the flexible thermally conductive sheet onto a rectangular aluminum plate.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a battery cell assembly according to one embodiment
  • FIG. 2 is an exploded view of the battery cell assembly of FIG. 1;
  • FIG. 3 is an exploded view of a portion of the battery cell assembly of FIG. 1;
  • FIG. 4 is a schematic diagram of cooling fins used in the battery cell assembly of FIG. 1;
  • FIG. 5 is an exploded view of the cooling fin of FIG. 4;
  • FIG. 6 is a partial cross sectional view taken along line 6-6 of the cooling fin of FIG. 4;
  • FIG. 7 is a partial cross sectional view taken along line 7-7 of the cooling fin of FIG. 4;
  • FIG. 8 is a flow chart of a method of manufacturing the cooling fin of FIG. 4 according to another embodiment
  • FIG. 9 is a block diagram of a stamping machine and a soldering apparatus used for manufacturing cooling fins
  • FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of a portion of the cooling fin of FIG. 4.
  • the battery cell assembly 10 includes rectangular annular frame members 20 and 22, battery cells 30 and 32, and cooling fins 40.
  • An advantage of the battery cell assembly 10 is that the assembly 10 uses cooling fins 40 that include a rectangular aluminum plate 80 with a flexible thermally conductive sheet 84.
  • a relatively rough surface on the aluminum plate due to the soldering process is covered by a flexible thermally conductive sheet 84 which is located opposite the adjacent battery cells and has a relatively smooth surface, so that abrasive friction against the battery cells by the rough surface is achieved. Remove (abrasive rubbing)
  • the flexible thermally conductive sheet 84 has excellent thermal properties of conducting thermal energy generated from the battery cell to the aluminum plate 80.
  • the rectangular annular frame members 20, 22 are configured to be connected together to secure the battery cells 30, 32 and the cooling fins 40 therebetween.
  • the rectangular annular frame members 20, 22 are made of plastic. However, in alternative embodiments, the rectangular annular frame members 20, 22 may be composed of other materials known to those skilled in the art.
  • Each of the battery cells 30 and 32 is configured to generate an operating voltage.
  • each of the battery cells 30 and 32 is a pouch-type lithium-ion battery cell.
  • the battery cells 30 and 32 are electrically connected in series with each other.
  • the battery cell 30 includes a rectangular pouch 50 and electrodes 52 and 54 extending from the pouch 50.
  • the battery cell 30 is located between the rectangular annular frame member 20 and the cooling fins 40.
  • the battery cell 32 includes a rectangular pouch 60, an electrode 62, and another electrode (not shown).
  • the battery cell 32 is located between the rectangular annular frame member 22 and the cooling fins 40.
  • cooling fins 40 transfer the thermal energy of the battery cells 30 and 32 to the refrigerant or liquid flowing through the cooling fins 40, so that the battery cells 30, 32) to cool.
  • Cooling fins 40 generally include a rectangular aluminum plate 80, a tube 82, and a flexible thermally conductive sheet 84.
  • the rectangular aluminum plate 80 includes a first side 90 and a second side 92.
  • the plate 80 is formed in the arcuate-shaped first, second, third and fourth outer edge portions 100, 102, 104, 106, respectively for securing a portion of the tube 82. Shown). That is, the first, second, third and fourth outer edge portions 100, 102, 104, 106 have an arcuate groove 109 (shown in FIG. 6) configured to receive the tube 82. Setting.
  • the tube 82 is generally connected to the first side 90 of the rectangular aluminum plate 80 and has the first, second, third and fourth outer edge portions 100, 102, of the plate 80. 104, 106 and extend on the first, second, third and fourth outer edge portions 100, 102, 104, 106 of the plate 80.
  • the tube 82 is made of aluminum.
  • tube 82 may be composed of other materials known to those skilled in the art. Referring to FIG. 4, the tube 82 includes an inlet 120, tube portions 122, 124, 126, 128, 130, and an outlet 132.
  • the inlet 120 is connected to the tube portion 122.
  • the tube portion 122 is connected between the inlet 120 and the tube portion 124.
  • the tube portion 126 is connected between the tube portion 124 and the tube portion 128.
  • the tube portion 130 is connected between the tube portion 128 and the outlet 132.
  • the tube portion 122 is connected to the fourth outer edge portion 106, and the tube portion 124 is the first outer edge portion 100.
  • the tube portion 126 is connected to the second outer edge portion 102 and the tube portion 128 is connected to the third outer edge portion 104.
  • the tube portion 130 is connected to the fourth outer edge portion 106 through soldering.
  • the flexible thermally conductive sheet 84 is positioned on the first side 90 of the generally rectangular aluminum plate 80.
  • the flexible thermally conductive sheet 84 comprises a flexible sheet at least partially composed of graphite and having a thickness in the range of 0.25 to 0.5 millimeters.
  • the sheet 84 is also in-plane of thermal conductivity greater than 200 Watts / meter-Kelvin (e.g., planar with the surface of the sheet 84 in contact with the plate 80).
  • one of the sheets 84 in contact with the battery cell 30 has an average roughness in the range of 0.8 to 4.0 micro inches.
  • the sheet 84 may have an average roughness of less than 0.8 or greater than 4.0.
  • the sheet 84 further includes a pressure sensitive adhesive 83 (shown in FIG. 10) located on one side of the sheet 84, and such pressure sensitive adhesive 83 Is used to bond the sheet 84 on the first side 90 of the plate 80, where the first side 90 has an abrasive brazing residue thereon.
  • a pressure sensitive adhesive 83 shown in FIG. 10
  • the sheet 84 may be connected to the plate 80 using other connecting devices known to those skilled in the art.
  • the sheet 84 is generally rectangular in shape and is formed to a size that can substantially cover the entirety of the generally rectangular surface of the battery cell 30.
  • the sheet 84 may have other shapes and sizes known to those skilled in the art.
  • the sheet 84 is configured such that the thermal energy of the battery cell 30 can be transferred to the generally rectangular aluminum plate 80.
  • the plate 80 is configured to transfer at least a portion of the thermal energy to the tube 82.
  • the sheet 80 may be made of Spreadershield SS-400 manufactured by GraphTech International Holdings Inc.
  • a refrigerant or liquid is introduced from the source device into the inlet 120 and flows through the tube portions 122, 124, 126, 128, 130 to the outlet 122.
  • the discharge port 132 is discharged to a receiving device.
  • Thermal energy generated by the battery cell 30 is conducted to the tube 82 through the flexible thermally conductive sheet 84 and the rectangular aluminum plate 80.
  • the thermal energy generated by the battery cell 32 is conducted to the tube 82 through the rectangular aluminum plate 80.
  • the thermal energy of the tube 82 is conducted to the refrigerant or fluid flowing through the tube 82.
  • the refrigerant or liquid flowing through the tube 82 absorbs the heat energy of the battery cells 30 and 32 to lower the temperature of the battery cells 30 and 32.
  • the operator generally provides a rectangular aluminum plate 80, a tube 82, and a flexible thermally conductive sheet 84.
  • Overall rectangular aluminum plate 80 has a first side 90 and a second side 92.
  • the stamper 170 is arcuate grooves on the first, second, third, and fourth outer edge portions 100, 102, 104, 106 of the generally rectangular aluminum plate 80. 109 is formed.
  • the operator In a process 154, the operator generally has a first tube 82 on the first, second, third, and fourth outer edge portions 100, 102, 104, 106 of the rectangular aluminum plate 80.
  • the tube 82 is positioned in the arcuate groove 109 so that can be positioned.
  • the soldering device 172 is configured such that the tube 82 has first, second, third, and fourth outer edge portions 100, 102, 104, 106 of the generally rectangular aluminum plate 80.
  • the tube 82 is soldered to the first side 90 of the generally rectangular aluminum plate 80 so that it can be attached.
  • process 158 the worker attaches the flexible thermally conductive sheet 84 to the first side 90 of the generally rectangular aluminum plate 80.
  • battery cell assembly 10 and the cooling fins 40 provides significant advantages over other battery cell assemblies and methods.
  • the battery cell assembly and manufacturing method according to the present invention as described above, by using a cooling fin comprising a rectangular aluminum plate with a flexible thermally conductive sheet, the relatively rough surface on the aluminum plate due to the soldering process is adjacent to the battery cell Covered by a flexible thermally conductive sheet positioned opposite to and having a relatively smooth surface, it is possible to remove thermal energy generated from the battery cell while at the same time eliminating abrasive rubbing of the battery cell by the rough surface. It works.

Abstract

본 발명은 전지셀 어셈블리를 제공한다. 전지셀 어셈블리는 장방형의 알루미늄 플레이트를 포함한 냉각 핀, 튜브, 및 유연한 열 전도성 시트를 포함하고 있다. 상기 플레이트는 제 1 사이드 및 제 2 사이드를 포함하고 있다. 상기 튜브는 플레이트의 제 1 사이드에 연결되어 있고, 상기 플레이트의 적어도 제 1, 제 2 및 제 3 외곽 엣지부들(peripheral edge portions) 상에 연장되어 있다. 유연한 열 전도성 시트는 플레이트의 제 1 사이드에 위치하고 있다. 상기 전지셀 어셈블리는 상기 냉각 핀의 유연한 열 전도성 시트에 대면하여 위치되어 있는 전지셀(battery cell)를 더 포함한다.

Description

전지셀 어셈블리 및 상기 전지셀 어셈블리용 냉각 핀의 제조방법
본 발명은 전지셀 어셈블리 및 상기 전지셀 어셈블리용 냉각 핀의 제조방법에 관한 것이다.
본 출원의 발명자들은, 전지셀 어셈블리에 사용되는 냉각 핀의 납땜(brazing) 공정 중에, 인접 전지셀에 대해 바람직하지 못한 마찰을 유발할 수 있는 연마 잔류물(abrasive residue)이 냉각 핀의 일측에 형성될 수도 있다는 것을 인식하였다.
따라서, 상기 본 출원의 발명자들은 상기 언급한 결함을 최소화 및/또는 제거하는 향상된 전지셀 어셈블리 및 전지셀 어셈블리에서 냉각 핀의 제조방법의 필요성을 인식하였다.
본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀 어셈블리를 제공한다. 상기 전지셀 어셈블리는 전반적으로 장방형(rectangular-shaped)의 알루미늄 플레이트, 튜브, 및 유연한(flexible) 열 전도성 시트를 가진 냉각 핀을 포함하고 있다. 상기 전반적으로 장방형의 알루미늄 플레이트는 제 1 사이드(side) 및 제 2 사이드를 포함하고 있다.
상기 튜브는 전반적으로 장방형의 알루미늄 플레이트의 제 1 사이드에 연결되어 있고, 전반적으로 장방형의 알루미늄 플레이트의 적어도 제 1, 제 2 및 제 3 외곽 엣지부들(edge portions) 상에 연장되어 있다.
상기 유연한 열 전도성 시트는 장방형의 알루미늄 플레이트의 제 1 사이드 상에 위치되어 있다.
상기 전지셀 어셈블리는 상기 냉각 핀의 유연한 열 전도성 시트에 대면하여 위치되어 있는 전지셀을 더 포함하고 있다.
또 다른 실시예에 따른 전지셀 어셈블리용 냉각 핀의 제조방법을 제공한다.
상기 방법은 전반적으로 장방형의 알루미늄 플레이트, 튜브, 및 유연한 열 전도성 시트를 제공하는 과정을 포함하고 있다.
상기 전반적으로 장방형의 알루미늄 플레이트는 제 1 사이드 및 제 2 사이드를 포함하고 있다. 상기 방법은, 튜브가 장방형의 알루미늄 플레이트의 적어도 제 1, 제 2 및 제 3 외곽 엣지부들 상에 연장되도록, 상기 튜브를 장방형의 알루미늄 플레이트의 제 1 사이드에 납땜(braze)하는 과정을 더 포함할 수 있다. 상기 방법은 상기 유연한 열 전도성 시트를 장방형의 알루미늄 플레이트 상에 부착하는 과정을 더 포함할 수 있다.
도 1은 하나의 실시예에 따른 전지셀 어셈블리의 모식도이다;
도 2는 도 1의 전지셀 어셈블리의 분해도이다;
도 3은 도 1의 전지셀 어셈블리의 일부의 분해도이다;
도 4는 도 1의 전지셀 어셈블리에 사용되는 냉각 핀의 모식도이다;
도 5는 도 4의 냉각 핀의 분해도이다;
도 6은 도 4의 냉각 핀의 라인 6-6에 대한 부분 단면도이다;
도 7은 도 4의 냉각 핀의 라인 7-7에 대한 부분 단면도이다;
도 8은 또 다른 실시예에 따른 도 4의 냉각 핀의 제조방법의 플로우 차트이다;
도 9는 냉각 핀 제조에 사용되는 압인기(stamping machine) 및 납땜 장치의 블록 다이어그램이다;
도 10은 도 4의 냉각 핀의 일부의 확대 단면도이다.
도 1 내지 도 5를 참고하면, 하나의 실시예에 따른 전지셀 어셈블리(10)가 제공되어 있다. 전지셀 어셈블리(10)는 장방형의 환형 프레임 부재들(20, 22), 전지셀(30, 32), 및 냉각 핀(40)을 포함하고 있다.
전지셀 어셈블리(10)의 장점은 유연한 열 전도성 시트(84)가 있는 장방형의 알루미늄 플레이트(80)를 포함하는 냉각 핀(40)을 어셈블리(10)가 사용하고 있다는 것이다.
그 결과, 납땜 공정으로 인한 알루미늄 플레이트 상의 상대적으로 거친 표면이 인접 전지셀에 대향하여 위치하고 상대적으로 매끄러운 표면을 가진 유연한 열 전도성 시트(84)에 의해 커버되어, 거친 표면에 의한 전지셀에 대한 연마 마찰(abrasive rubbing)을 제거한다.
또한, 상기 유연한 열 전도성 시트(84)는 전지셀로부터 발생된 열 에너지를 알루미늄 플레이트(80)로 전도하는 우수한 열 특성을 가지고 있다.
장방형의 환형 프레임 부재들(20, 22)는 전지셀들(30, 32) 및 냉각 핀(40) 그 사이에 고정시키기 위해 함께 연결되도록 구성되어 있다.
하나의 구체적인 실시예에서, 장방형의 환형 프레임 부재들(20, 22)은 플라스틱으로 이루어져 있다. 그러나, 대체 실시예들에서, 장방형의 환형 프레임 부재들(20, 22)은 당업자에게 알려진 다른 소재들로 구성될 수도 있다.
각각의 전지셀들(30, 32)은 작동전압을 발생시키는 것으로 구성되어 있다. 하나의 구체적인 실시예에서, 각각의 전지셀들(30, 32)은 파우치형 리튬-이온 전지셀이다. 물론, 당업자에게 알려져 있는 다른 유형의 전지셀들이 사용될 수도 있다. 또한, 하나의 구체적인 실시예에서, 전지셀들(30, 32)은 전기적으로 서로 직렬 연결되어 있다.
전지셀(30)은 장방형 파우치(50) 및 파우치(50)로부터 연장되어 있는 전극들(52, 54)을 포함하고 있다. 전지셀(30)은 장방형의 환형 프레임 부재(20)와 냉각 핀(40) 사이에 위치하고 있다.
전지셀(32)은 장방형 파우치(60), 전극(62) 및 또 다른 전극(도시하지 않음)을 포함하고 있다. 전지셀(32)은 장방형의 환형 프레임 부재(22)와 냉각 핀(40) 사이에 위치하고 있다.
도 2 내지 도 7을 참조하면, 냉각 핀(40)은, 전지셀들(30, 32)의 열 에너지를 냉각 핀(40)을 통해 유동하는 냉매 또는 액체로 전달하여, 전지셀들(30, 32)을 냉각하기 위해 제공된다. 냉각 핀(40)은 전반적으로 장방형의 알루미늄 플레이트(80), 튜브(82), 및 유연한 열 전도성 시트(84)를 포함하고 있다.
장방형의 알루미늄 플레이트(80)는 제 1 사이드(90) 및 제 2 사이드(92)를 포함하고 있다. 플레이트(80)는 튜브(82)의 일부분을 고정하기 위한 각각 아치 형상(arcuate-shaped)인 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 외곽 엣지부들(100, 102, 104, 106, 도 5에 도시함)을 더 포함하고 있다. 즉, 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 외곽 엣지부들(100, 102, 104, 106)은 튜브(82)를 수용하도록 구성되어 있는 아치 형상의 그루브(109, 도 6에 도시함)를 설정하고 있다.
튜브(82)는 전반적으로 장방형의 알루미늄 플레이트(80)의 제 1 사이드(90)에 연결되어 있고, 플레이트(80)의 제1, 제 2, 제 3 및 제 4 외곽 엣지부들(100, 102, 104, 106)에 연결되어 있고 플레이트(80)의 제1, 제 2, 제 3 및 제 4 외곽 엣지부들(100, 102, 104, 106) 상에 연장되어 있다. 하나의 구체적인 실시예에서, 튜브(82)는 알루미늄으로 이루어져 있다. 그러나, 튜브(82)는 당업자에게 알려져 있는 다른 재료들로 구성될 수도 있다. 도 4를 참조하면, 튜브(82)는 유입구(120), 튜브부들(tube portions: 122, 124, 126, 128, 130), 및 배출구(132)를 포함하고 있다.
유입구(120)는 튜브부(122)에 연결되어 있다. 튜브부(122)는 유입구(120)와 튜브부(124) 사이에 연결되어 있다. 튜브부(126)는 튜브부(124)와 튜브부(128) 사이에 연결되어 있다. 튜브부(130)는 튜브부(128) 및 배출구(132) 사이에 연결되어 있다.
또한, 도 4 및 도 5를 참조하면, 납땜을 통해, 튜브부(122)는 제 4 외곽 엣지부(edge portion: 106)에 연결되어 있고, 튜브부(124)는 제 1 외곽 엣지부(100)에 연결되어 있다. 납땜을 통해, 튜브부(126)는 제 2 외곽 엣지부(102)에 연결되고, 튜브부(128)는 제 3 외곽 엣지부(104)에 연결되어 있다. 또한, 튜브부(130)는 납땜을 통해 제 4 외곽 엣지부(106)에 연결되어 있다.
도 6 및 도 7을 참고하면, 유연한 열 전도성 시트(84)는 전반적으로 장방형의 알루미늄 플레이트(80)의 제 1 사이드(90) 상에 위치하고 있다. 하나의 구체적인 예에서, 유연한 열 전도성 시트(84)는 적어도 부분적으로 그라파이트(graphite)로 구성되어 있고 0.25 내지 0.5 밀리미터 범위의 두께를 가진 유연한 시트를 포함한다.
또한, 시트(84)는 200 W/mK(Watts/meter-Kelvin) 보다 큰 열 전도성의 내면(in-plane: 예를 들어, 플레이트(80)에 접촉하는 시트(84)의 표면과 평면임)을 가지고 있다. 또한, 하나의 구체적인 실시예에서, 전지셀(30)과 접촉하는 시트(84)의 한쪽은 0.8 내지 4.0 마이크로 인치 범위의 평균 거칠기를 가지고 있다. 물론, 대체 실시예들에서, 시트(84)는 0.8 보다 작거나 4.0보다 큰 평균 거칠기를 가질 수 있다.
또한, 하나의 구체적인 예에서, 시트(84)는 시트(84)의 한쪽 면(one side) 상에 위치한 감압 접착제(83: 도 10에 도시함)를 더 포함하고 있고, 이러한 감압 접착제(83)는 시트(84)를 플레이트(80)의 제 1 사이드(90) 상에 접착하기 위해 사용되는 바, 여기서 제 1 사이드(90)는 그것에 연마 납땜 잔류물(abrasive brazing residue)을 가지고 있다.
물론, 대체 예에서, 시트(84)는 당업자에게 알려져 있는 다른 연결 장치를 사용하여 플레이트(80)에 연결될 수도 있다. 또한, 하나의 구체적인 예에서, 시트(84)는 전반적을 장방형이고, 전지셀(30)의 전반적으로 장방형 표면의 실질적으로 전체를 감쌀 수 있는 크기로 형성되어 있다.
물론, 대체 실시예들에서, 시트(84)는 당업자에 알려져 있는 다른 형상들 및 크기들을 가질 수도 있다. 시트(84)는 전지셀(30)의 열 에너지가 전반적으로 장방형의 알루미늄 플레이트(80)로 전달될 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 플레이트(80)는 열 에너지의 적어도 일부를 튜브(82)로 전달될 수 있도록 구성되어 있다. 특히, 예를 들면, 시트(80)는 그래프테크 인터내셔널 홀딩스(GrafTech International Holdings Inc.)에서 제조된 Spreadershield SS-400로 이루어질 수 있다.
도 4를 참조하면, 작동 동안에, 냉매 또는 액체가 소스(source) 장치로부터 유입구(120)로 도입되고, 튜브부들(122, 124, 126, 128, 130)을 통해 배출구(122)로 유동하게 되며, 배출구(132)에서 수령(receiving) 장치로 배출된다. 전지셀(30)에 의해 발생한 열 에너지는 유연한 열 전도성 시트(84) 및 장방형의 알루미늄 플레이트(80)를 통해 튜브(82)로 전도된다.
또한, 전지셀(32)에 의해 발생한 열 에너지는 장방형의 알루미늄 플레이트(80)를 통해 튜브(82)로 전도된다. 또한, 튜브(82)의 열 에너지는 튜브(82)를 통해 유동하는 냉매 또는 유체로 전도된다.
따라서, 튜브(82)를 통해 유동하는 냉매 또는 액체는 전지셀들(30, 32)의 열 에너지를 흡수하여 전지셀들(30, 32)의 온도를 낮춘다.
도 1, 도 5, 도 8 및 도 9를 참조하여, 하나의 실시예에 따른 압인기(stamping machine: 170) 및 납땜기(brazing machine: 172)를 사용하여 냉각 핀(40)을 제조하는 방법의 플로우 차트를 설명할 것이다.
과정(150)에서, 작업자는 전반적으로 장방형의 알루미늄 플레이트(80), 튜브(82), 및 유연한 열 전도성 시트(84)를 제공한다. 전반적으로 장방형의 알루미늄 플레이트(80)는 제 1 사이드(90) 및 제 2 사이드(92)를 가지고 있다.
과정(152)에서, 압인기(170)는 전반적으로 장방형의 알루미늄 플레이트(80)의 제 1, 제 2, 제 3, 및 제 4 외곽 엣지부들(100, 102, 104, 106) 상에 아치형 그루브(109)를 형성한다.
과정(154)에서, 작업자는 전반적으로 장방형의 알루미늄 플레이트(80)의 제 1, 제 2, 제 3, 및 제 4 외곽 엣지부들(100, 102, 104, 106) 상에 제 1 튜브(82)가 위치할 수 있도록, 튜브(82)를 아치형 그루브(109)에 위치시킨다.
과정(156)에서, 납땜 장치(172)는 튜브(82)가 전반적으로 장방형의 알루미늄 플레이트(80)의 제 1, 제 2, 제 3, 및 제 4 외곽 엣지부들(100, 102, 104, 106)에 부착될 수 있도록, 튜브(82)를 전반적으로 장방형의 알루미늄 플레이트(80)의 제 1 사이드(90)에 납땜한다.
과정(158)에서, 작업자는 유연한 열 전도성 시트(84)를 전반적으로 장방형의 알루미늄 플레이트(80)의 제 1 사이드(90)에 부착한다.
전지셀 어셈블리(10)과 냉각 핀(40)의 제조 방법은 다른 전지셀 어셈블리들 및 방법들에 대해 상당한 장점을 제공한다. 특히, 전지셀 어셈블리(10) 및 방법은, 전지셀에 대한 거친 표면의 연마 마찰(abrasive rubbing)을 방지하기 위해 유연한 열 전도성 시트(84)가 인접 전지셀에 대면하여 위치하도록, 냉각 핀(40)의 상대적으로 거친 표면 상에 유연한 열 전도성 시트(84)가 위치되어 있는 냉각 핀(40)을 사용하는 기술적 효과를 제공한다.
이상 본 발명을 단지 몇 가지의 한정된 수의 실시예와 연관지어 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 이러한 실시예에 국한되지 않음을 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 오히려, 본 발명은, 언급되진 않았지만 본 발명의 범주와 내용에 상응하는, 그 어떠한 변형, 변경, 대체 또는 동등한 배열을 결합함으로써 수정이 가능할 것이다. 추가로, 본 발명의 다양한 실시예를 설명하였지만, 본 발명의 형태들은 전술된 단지 몇 개의 실시예들만을 포함하는 것으로 해석될 수 있다. 따라서, 본 발명은 상기의 설명만으로 한정되는 것은 아니다.
이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 전지셀 어셈블리 및 제조방법은, 유연한 열 전도성 시트가 있는 장방형의 알루미늄 플레이트를 포함하는 냉각 핀을 사용함으로써, 납땜 공정으로 인한 알루미늄 플레이트 상의 상대적으로 거친 표면이 인접 전지셀에 대향하여 위치하고 상대적으로 매끄러운 표면을 가진 유연한 열 전도성 시트에 의해 커버되어, 거친 표면에 의한 전지셀에 대한 연마 마찰(abrasive rubbing)을 제거함과 동시에, 전지셀로부터 발생된 열 에너지를 제거할 수 있는 효과가 있다.

Claims (12)

  1. 전반적으로 장방형의 알루미늄 플레이트(rectangular-shaped aluminum plate), 튜브(tube), 및 유연한 열 전도성 시트(flexible thermally conductive sheet)를 포함하는 냉각 핀(cooling fin)으로서, 상기 장방형의 알루미늄 플레이트는 제 1 사이드(side) 및 제 2 사이드를 포함하고 있고, 상기 튜브는 장방형의 알루미늄 플레이트의 제 1 사이드에 연결되어 있고 장방형의 알루미늄 플레이트의 적어도 제 1, 제 2 및 제 3 외곽 엣지부들(peripheral edge portions) 상에 연장되어 있으며, 상기 유연한 열 전도성 시트는 장방형의 알루미늄 플레이트의 제 1 사이드 상에 위치되어 있는 냉각 핀; 및
    상기 냉각 핀의 유연한 열 전도성 시트에 대면하여 위치되어 있는 전지셀(battery cell);
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지셀 어셈블리(battery cell assembly).
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 유연한 열 전도성 시트는 열 에너지를 전지셀로부터 장방형의 알루미늄 플레이트로 전달될 수 있도록 구성되어 있고, 상기 장방형의 알루미늄 플레이트는 열 에너지의 적어도 일부를 튜브로 전달될 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 어셈블리.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 튜브는 열 에너지의 적어도 일부를 튜브를 통해 유동하는 액체(liquid) 또는 냉매(refrigerant flowing)로 전달되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 어셈블리.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 튜브는 알루미늄 튜브(aluminum tube)인 것을 특징으로 하는 전지셀 어셈블리.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 튜브는 장방형의 알루미늄 플레이트의 제 4 외곽 엣지부의 적어도 일부에 연결되어 있고 제 4 외곽 엣지부의 적어도 일부 상에 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 어셈블리.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 장방형의 알루미늄 플레이트의 적어도 제 1, 제 2 및 제 3의 외곽 엣지부들은 튜브가 수용하도록 구성된 아치(arcuate) 형상의 그루브(groove)를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 어셈블리.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 유연한 열 전도성 시트는 전반적으로 장방형이고, 전지셀의 전반적으로 장방형 표면의 전체를 실질적으로 감쌀 수 있는 크기로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 어셈블리.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 유연한 열 전도성 시트는 0.8 내지 4.0 마이크로 인치(micro-inch) 범위의 평균 거칠기(roughness average)를 가지는 것을 특징으로 하는 전지셀 어셈블리.
  9. 제 1 항에 있어서, 제 1 및 제 2 장방형 프레임 부재들(rectangular-shaped frame members)을 더 포함하고, 상기 냉각 핀 및 전지셀은 제 1 및 제 2 장방형 프레임 부재들 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 전지셀 어셈블리.
  10. 전지셀 어셈블리용 냉각 핀을 제조하는 방법으로서,
    제 1 사이드 및 제 2 사이드를 가진 전반적으로 장방형의 알루미늄 플레이트, 튜브 및 유연한 열 전도성 시트를 제공하는 과정;
    상기 튜브가 장방형의 알루미늄 플레이트의 적어도 제 1, 제 2 및 제 3 외곽 엣지부들 상에 연장되도록, 상기 튜브를 장방형의 알루미늄 플레이트의 제 1 사이드에 납땜(braze)하는 과정; 및
    상기 유연한 열 전도성 시트를 장방형의 알루미늄 플레이트 상에 부착하는 과정;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 장방형의 알루미늄 플레이트의 제 1, 제 2 및 제 3의 외곽 엣지부들 상에 아치형 그루브를 형성하는 과정; 및
    상기 아치형 그루브에 튜브를 위치시키는 과정;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 유연한 열 전도성 시트는 0.8 내지 4.0 마이크로 인치 범위의 평균 거칠기를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
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