WO2017179853A1 - 전지 시스템 및 그것의 조립 방법 - Google Patents

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thermally conductive
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metal plate
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두들리스콧
멀리만로버트
양희국
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주식회사 엘지화학
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Definitions

  • the present invention relates to a battery system and an assembly method thereof.
  • the inventors of the present application recognized the need for a battery system for cooling the inside of a pouch-type battery cell.
  • the present invention aims to solve the problems of the prior art and the technical problems that have been requested from the past.
  • the inventors of the present application have continued in-depth studies and various experiments, and when the thermally conductive adhesive is placed on the heat transfer member so that it directly abuts against the end of the pouch-type battery cell, the heat transfer member is thermocoupled from the pouch-type battery cell. By confirming that the pouch-type battery cell can be cooled by transferring thermal energy to the conductive base member, the present invention has been completed.
  • the present invention provides a battery system.
  • the battery system includes a thermally conductive base member having a housing and a thermally conductive base layer.
  • the thermally conductive base layer is connected to the top surface of the housing.
  • the battery system further includes a thermal transfer member comprising a metal plate having a top portion and a bottom portion. The bottom portion of the metal plate is located on the surface of the thermally conductive base layer.
  • the upper surface portion of the metal plate has a substantially arc-shaped first groove extending inwardly of the metal plate.
  • the battery system further includes a first thermally conductive adhesive portion located within the substantially arc-shaped first groove of the metal plate.
  • the battery system further includes a battery module having a first pouch-type battery cell.
  • the first pouch-type battery cell has a first outer housing having a first end and a second end.
  • the first end of the first outer housing of the first pouch-type battery cell is in direct contact with the first thermally conductive adhesive portion and is located directly above the substantially arc-shaped first groove of the metal plate, thereby providing the first thermally conductive adhesive portion.
  • the first end of the first outer housing of the first pouch-type battery cell is fixedly connected to the metal plate.
  • the present invention provides a method of assembling a battery system.
  • the method includes providing a thermally conductive base member, a heat transfer member, a first thermally conductive adhesive portion, and a battery module.
  • the heat transfer member has a metal plate having an upper surface portion and a lower surface portion.
  • the upper surface portion of the metal plate has a substantially arc-shaped first groove extending into the metal plate.
  • the battery module has a first pouch-type battery cell.
  • the pouch-shaped battery cell includes a first outer housing having a first end and a second end.
  • the method further includes using a adhesive dispensing device to locate the first heat transfer adhesive portion in the substantially arc-shaped first groove.
  • the method uses a placement machine, wherein a first end of the first outer housing of the first pouch-shaped battery cell is in direct contact with a first thermally conductive adhesive and is substantially arcuate in shape of a metal plate. Positioning the battery module to be positioned directly above the groove and connecting the first thermally conductive adhesive to the first end of the first outer housing of the first pouch-type battery cell to the metal plate of the heat transfer member. The method further includes using the placement apparatus to locate the bottom portion of the metal plate of the heat transfer member on the heat conductive base member.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a battery system according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded view of the battery system of FIG. 1;
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the battery system of FIG. 1 along line 3-3 of FIG. 1;
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view of the battery system of FIG. 1;
  • FIG. 5 is another cross-sectional view of the cell system of FIG. 1, taken along line 5-5 of FIG. 1, with the thermally conductive base member omitted;
  • FIG. 6 is a partially enlarged view of a cross-sectional view of the battery system of FIG. 5;
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the cell system of FIG. 1 along line 7-7 of FIG.
  • FIG. 8 is a schematic diagram of a battery module and a heat transfer member used in the battery system of FIG. 1;
  • FIG. 9 is an exploded schematic view of the battery module and heat transfer member of FIG. 8;
  • FIG. 10 is another exploded schematic view of the battery module and heat transfer member of FIG. 8;
  • FIG. 11 is a schematic diagram of a heat transfer member including a plurality of thermally conductive adhesive portions
  • FIG. 12 is a plan view of the heat transfer member and the plurality of thermally conductive adhesive portions of FIG. 11;
  • FIG. 13 is a bottom view of the heat transfer member of FIG. 11;
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of the heat transfer member and the plurality of thermally conductive adhesive portions of FIG. 11 along line 14-14 of FIG.
  • FIG. 15 is a bottom view of the battery module of FIG. 10;
  • FIG. 16 is an enlarged cross-sectional schematic diagram of a part of the battery system of FIG. 4;
  • FIG. 17 is a schematic view of a plastic frame member used for the battery module of FIG. 4; FIG.
  • FIG. 18 is a side view of the plastic frame member of FIG. 17;
  • FIG. 19 is a front view of the plastic frame member of FIG. 17;
  • FIG. 20 is a schematic diagram of a pouch-type battery cell used in the battery module of Figure 4.
  • FIG. 21 is a schematic diagram of a heat transfer member before being coupled to the battery module of FIG. 10;
  • FIG. 22 is a schematic view of a heat transfer member coupled to the battery module of FIG. 10;
  • FIG. 23 is a flowchart illustrating a method of assembling the battery system of FIG. 1 according to another embodiment
  • FIG. 24 is a block diagram of an adhesive dispensing apparatus and a placing apparatus used for assembling the battery system of FIG.
  • FIG. 25 is a schematic diagram of another thermally conductive base member that may be used in the battery system of FIG. 1.
  • the battery system 10 includes a thermally conductive base member 20, a heat transfer member 22, and a thermally conductive adhesive portion 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80, 82, 84, 86, 88) and the battery module 120.
  • An advantage of the battery system 10 is that the battery system 10 uses the thermally conductive adhesive portions 30 to 88 on the heat transfer member 22, and the thermally conductive adhesive portions 30 to 88 are formed of the battery module 120.
  • the heat transfer member 22 is a thermally conductive base member 20 from the pouch-type battery cell without using a cooling fin located between the pouch-type battery cells It is a battery system 10 that transfers thermal energy to a furnace.
  • a thermally conductive base member 20 is provided for conducting thermal energy from the heat transfer member 22 to the fluid flowing through the thermally conductive base member 20.
  • the outer housing 140 includes an upper surface 154 and a lower surface 156.
  • the thermally conductive base layer 150 is positioned on the top surface 154 and is connected to the top surface 154.
  • the outer housing 140 further has an inner region enclosed therein.
  • Inlet ports 142, 144 are connected to the outer housing 140 proximate the first end and are in fluid communication with the enclosed inner region 152.
  • Discharge ports 146 and 148 are connected to outer housing 140 proximate the second end and are in fluid communication with enclosed inner region 152.
  • the fluid supply system (not shown) passes through the inlet ports 142, 144 and an enclosed interior region to extract thermal energy from the thermally conductive base member 20 and the heat transfer member 22, and then the outlet port 146. 148 is pumped through the fluid.
  • the outer housing 140, the inlet ports 142, 144 and the outlet ports 146, 148 are made of metal.
  • the outer housing 140, inlet ports 142, 144, and outlet ports 146, 148 may be composed of other thermally conductive materials.
  • the thermally conductive base layer 150 may be omitted from the thermally conductive base member 20.
  • the heat transfer member 22 is positioned on the heat conductive base member 20 and connected to the heat conductive base member 20.
  • the heat transfer member 22 includes a metal plate 160 and plastic connecting members 162 and 164.
  • the metal plate 160 has a top portion 170 (shown in FIG. 10) and a bottom portion 172.
  • the bottom portion 172 is positioned on the thermally conductive base layer 150 of the thermally conductive base member 20 and is connected with the thermally conductive base layer.
  • Top portion 170 is substantially arc-shaped grooves 230, 232, 234, 236, 238, 240, 242, 244, 246, 248, 250, 252, 254 extending inwardly of metal plate 160.
  • the substantially arc-shaped grooves 230-288 extend substantially parallel to each other across the entire width of the metal plate 160.
  • the width of each of the arc-shaped grooves 230-288 is substantially the same as the width of the outer housing end of each pouch-shaped battery cell in the battery module 120 positioned over each arc-shaped groove.
  • the depth of each of the substantially arc-shaped grooves 230-288 is substantially equal to the height of the outer housing end of each pouch-shaped battery cell in the battery module 120 positioned over each arc-shaped groove.
  • the metal plate 160 is an extruded aluminum plate.
  • the metal plate 160 may be made of another thermally conductive material such as, for example, steel.
  • the plastic connecting member 162 is connected to the metal plate while being positioned on the first end of the metal plate 160.
  • the plastic connecting member 162 extends outwardly and is spaced apart from each other at the first end of the metal plate 160 and is located apart from each other plastic coupling tabs 310, 312, 314, 316, 318, 320, 322, 324, 326, 328 , 330, 332, 334, 336, 338, 340.
  • Each of the plastic coupling tabs 310, 312, 314, 316, 318, 320, 322, 324, 326, 328, 330, 332, 334, 336, 338, 340 passes through openings 380, 382, 384, 386, 388, 390, 392, 394, 396, 398, 400, 402, 404, 406, 408, 410.
  • the plastic coupling tabs 310, 312 have a gap 440 between them, and the plastic coupling tabs 312, 314 have a gap 442 between them.
  • the plastic coupling tabs 314, 316 have a gap 444 between them, and the plastic coupling tabs 316, 318 have a gap 446 between them.
  • the plastic coupling tabs 318, 320 have a gap 448 therebetween, and the plastic coupling tabs 320, 322 have a gap 450 therebetween.
  • the plastic coupling tabs 322, 324 have a gap 452 between them, and the plastic coupling tabs 324, 326 have a gap 454 between them.
  • the plastic coupling tabs 326, 328 have a gap 456 therebetween, and the plastic coupling tabs 328, 330 have a gap 458 therebetween.
  • the plastic coupling tabs 330, 332 have a gap 460 between them, and the plastic coupling tabs 332, 334 have a gap 462 between them.
  • the plastic coupling tabs 334, 336 have a gap 464 between them, and the plastic coupling tabs 336, 338 have a gap 466 between them.
  • the plastic coupling tabs 338, 340 have a gap 468 between them.
  • the plastic connecting member 164 is connected to the metal plate while being positioned on the second end of the metal plate 160.
  • the plastic connecting member 164 extends outwardly and is spaced apart from each other at the second end of the metal plate 160, 510, 512, 514, 516, 518, 520, 522, 524, 526, 528 , 530, 532, 534, 536, 538, 540.
  • Each of the plastic coupling tabs 510, 512, 514, 516, 518, 520, 522, 524, 526, 528, 530, 532, 534, 536, 538, 540 each penetrates the openings 580, 582, 584, 586, 588, 590, 592, 594, 596, 598, 600, 602, 604, 606, 608, 610.
  • the plastic coupling tabs 510, 512 have a gap 640 between them, and the plastic coupling tabs 512, 514 have a gap 642 between them.
  • the plastic coupling tabs 514, 516 have a gap 644 between them, and the plastic coupling tabs 516, 518 have a gap 646 between them.
  • the plastic coupling tabs 518, 520 have a gap 648 therebetween, and the plastic coupling tabs 520, 522 have a gap 650 therebetween.
  • the plastic coupling tabs 522, 524 have a gap 652 between them, and the plastic coupling tabs 524, 526 have a gap 654 between them.
  • the plastic coupling tabs 526, 528 have a gap 656 between them, and the plastic coupling tabs 528, 530 have a gap 658 between them.
  • the plastic coupling tabs 530, 532 have a gap 660 between them, and the plastic coupling tabs 532, 534 have a gap 662 between them.
  • the plastic coupling tabs 534, 536 have a gap 664 between them, and the plastic coupling tabs 536, 538 have a gap 666 between them.
  • the plastic coupling tabs 538, 540 have a gap 668 between them.
  • thermally conductive adhesives 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66 , 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80, 82, 84, 86, 88 is the first end of the pouch-type battery cell of the battery module 120 is the metal plate 160 of the heat transfer member 22 It is formed to be connected to.
  • each of the thermally conductive adhesives 30-88 is a silicon based thermally conductive adhesive.
  • each of the thermally conductive adhesives 30-88 is an epoxy based thermally conductive adhesive.
  • each of the thermally conductive adhesive portions 30 to 88 has a thermal conductivity of 1.0 to 4.0 W / K ⁇ m.
  • Thermally Conductive Bonds 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74 , 76, 78, 80, 82, 84, 86, 88 each have substantially arc-shaped grooves 230, 232, 234, 236, 238, 240, 242, 244, in the metal plate of the heat transfer member 22.
  • the battery module 120 includes pouch-type battery cells 730, 732, 734, 736, 738, 740, 742, 744, 746, 748, 750, 752, 754, 756, 758, 760, 762, 764, 766, 768, 770, 772, 774, 776, 778, 780, 72, 784, 786, 788), plastic frame members (810, 812, 814, 816, 818, 820, 822 , 824, 826, 828, 830, 832, 834, 836, 838, end plates 880, 002, nuts 888, 889 (shown in FIGS.
  • the pouch type battery cells 730 to 788 are lithium ion pouch type battery cells, respectively, and have the same structure.
  • the foam members 893 to 908 are open cell foam members.
  • the pouch-type battery cell 730 includes electrode terminals 910 and 912 and an outer housing 914.
  • the outer housing 914 includes a first end 916, a second end 918, a third end 920, and a fourth end 922, and major faces 924, 926.
  • the first and second ends 916, 918 extend substantially parallel to each other.
  • the third and fourth ends 920, 922 extend substantially parallel to each other and substantially perpendicular to the first and second ends 916, 918.
  • the major face 924 is located between the first end 916, the second end 918, the third end 920, and the fourth end 922.
  • the major face 926 also extends substantially parallel to the major face 924 and between the first end 916, the second end 918, the third end 920, and the fourth end 922.
  • Located in The electrode terminal 910 extends outward from the third end 920, and the electrode terminal 912 extends outward from the fourth end 922.
  • the length of the first end 916 is in the range of 1.0 to 5.0 mm. Also, the length of the second end 918 is longer than the length of the first end 916.
  • the first end 916 of the outer housing 914 of the pouch-type battery cell 730 is in direct contact with the thermally conductive adhesive portion 30, and the metal plate 160.
  • the thermally conductive adhesive 30 secures the first end 916 of the outer housing 914 of the pouch-shaped battery cell 730 to the metal plate 160.
  • the foam member 893 is positioned between the end plate 880 and the battery cell 730.
  • the pouch type battery cell 730 is positioned between the foam member 893 and the pouch type battery cell 732.
  • the pouch-type battery cell 732 includes a pair of electrode terminals (not shown) and an outer housing 932.
  • the outer housing 932 includes a first end 936 and a second end 938.
  • the first end 936 is in direct contact with the thermally conductive adhesive 32 and is located directly above the substantially arc-shaped groove 232 of the metal plate 160 so that the thermally conductive adhesive 32 is a pouch-shaped battery cell.
  • the first end 936 of the outer housing 932 of 732 is fixedly connected to the metal plate 160.
  • the pouch-type battery cell 732 is positioned between the pouch-type battery cell 730 and the foam member 894.
  • the foam member 894 is positioned between the pouch-type battery cells 732 and 734.
  • the pouch-type battery cell 734 includes a pair of electrode terminals (not shown) and an outer housing 944.
  • the outer housing 944 includes a first end 946 and a second end 948.
  • the first end 946 directly abuts the thermally conductive adhesive portion 34 and is located directly above the substantially arc-shaped groove 234 of the metal plate 160 such that the thermally conductive adhesive portion 34 is a pouch-type battery cell.
  • the first end 946 of the outer housing 944 of 734 is fixedly connected to the metal plate 160.
  • the pouch-type battery cell 734 is positioned between the foam member 894 and the pouch-type battery cell 736.
  • the pouch-type battery cell 736 includes a pair of electrode terminals (not shown) and an outer housing 954.
  • the outer housing 954 includes a first end 956 and a second end 958.
  • the first end 956 is in direct contact with the thermally conductive adhesive 36 and is located directly above the substantially arc-shaped groove 236 of the metal plate 160 so that the thermally conductive adhesive 36 is a pouch-type battery cell.
  • the first end 956 of the outer housing 954 of 736 is fixedly connected to the metal plate 160.
  • the pouch-type battery cell 736 is positioned between the pouch-type battery cell 734 and the foam member 895.
  • the foam member 895 is positioned between the pouch type battery cells 736 and 738.
  • the pouch-type battery cell 738 includes a pair of electrode terminals (not shown) and an outer housing 964.
  • the outer housing 964 includes a first end 966 and a second end 968.
  • the first end 966 is in direct contact with the thermally conductive adhesive 38 and is located directly above the substantially arc-shaped groove 238 of the metal plate 160 so that the thermally conductive adhesive 38 is a pouch-shaped battery cell.
  • the first end 966 of the outer housing 964 of 738 is fixedly connected to the metal plate 160.
  • the pouch-type battery cell 738 is located between the foam member 895 and the pouch-type battery cell 740.
  • the pouch-type battery cell 740 includes a pair of electrode terminals (not shown) and an outer housing 974.
  • the outer housing 974 includes a first end 976 and a second end 978.
  • the first end 976 is in direct contact with the thermally conductive adhesive 40, and is positioned directly above the substantially arc-shaped groove 240 of the metal plate 160 so that the thermally conductive adhesive 40 is a pouch-type battery cell.
  • the first end 976 of the outer housing 974 of 740 is fixedly connected to the metal plate 160.
  • the pouch-type battery cell 740 is positioned between the pouch-type battery cell 738 and the foam member 896.
  • the foam member 896 is positioned between the pouch type battery cells 740 and 742.
  • the pouch-type battery cell 742 includes a pair of electrode terminals (not shown) and an outer housing 984.
  • the outer housing 984 includes a first end 986 and a second end 988.
  • the first end 986 is in direct contact with the thermally conductive adhesive 42 and is located directly above the substantially arc-shaped groove 242 of the metal plate 160 so that the thermally conductive adhesive 42 is a pouch-type battery cell.
  • the first end 986 of the outer housing 984 of 742 is fixedly connected to the metal plate 160.
  • the pouch-type battery cell 742 is positioned between the foam member 896 and the pouch-type battery cell 744.
  • the pouch-type battery cell 744 includes a pair of electrode terminals (not shown) and an outer housing 994.
  • the outer housing 994 includes a first end 996 and a second end 998.
  • the first end 996 directly abuts the thermally conductive adhesive 44 and is located directly above the substantially arc-shaped groove 244 of the metal plate 160 such that the thermally conductive adhesive 44 is a pouch-type battery cell.
  • the first end 996 of the outer housing 994 of 744 is fixedly connected to the metal plate 160.
  • the pouch-type battery cell 744 is positioned between the pouch-type battery cell 742 and the foam member 897.
  • the foam member 897 is positioned between the pouch type battery cells 744 and 746.
  • the pouch-type battery cell 746 includes a pair of electrode terminals (not shown) and an outer housing 1004.
  • the outer housing 1004 includes a first end 1006 and a second end 1008.
  • the first end 1006 is in direct contact with the thermally conductive adhesive 46 and is located directly above the substantially arc-shaped groove 246 of the metal plate 160 so that the thermally conductive adhesive 46 is a pouch-type battery cell.
  • the first end 1006 of the outer housing 1004 of 746 is fixedly connected to the metal plate 160.
  • the pouch-type battery cell 746 is positioned between the foam member 897 and the pouch-type battery cell 748.
  • the pouch-type battery cell 748 includes a pair of electrode terminals (not shown) and an outer housing 1014.
  • the outer housing 1014 includes a first end 1016 and a second end 1018.
  • the first end 1016 is in direct contact with the thermally conductive adhesive 48 and is located directly above the substantially arc-shaped groove 248 of the metal plate 160 so that the thermally conductive adhesive 48 is a pouch-type battery cell.
  • the first end 1016 of the outer housing 1014 of 748 is fixedly connected to the metal plate 160.
  • the pouch-type battery cell 748 is located between the pouch-type battery cell 746 and the foam member 898.
  • the foam member 898 is positioned between the pouch type battery cells 748 and 750.
  • the pouch-type battery cell 750 includes a pair of electrode terminals (not shown) and an outer housing 1024.
  • the outer housing 1024 includes a first end 1026 and a second end 1028.
  • the first end 1026 is in direct contact with the thermally conductive adhesive 50, and is positioned directly above the substantially arc-shaped groove 250 of the metal plate 160 so that the thermally conductive adhesive 50 is a pouch-type battery cell.
  • the first end 1026 of the outer housing 1024 of 750 is fixedly connected to the metal plate 160.
  • the pouch-type battery cell 750 is positioned between the foam member 898 and the pouch-type battery cell 752.
  • the pouch-type battery cell 752 includes a pair of electrode terminals (not shown) and an outer housing 1034.
  • the outer housing 1034 includes a first end 1036 and a second end 1038.
  • the first end 1036 is in direct contact with the thermally conductive adhesive 52, and is positioned directly above the substantially arc-shaped groove 252 of the metal plate 160 so that the thermally conductive adhesive 52 is a pouch-type battery cell.
  • the first end 1036 of the outer housing 1034 of 752 is fixedly connected to the metal plate 160.
  • the pouch-type battery cell 752 is positioned between the pouch-type battery cell 750 and the foam member 899.
  • the foam member 899 is positioned between the pouch type battery cells 752 and 754.
  • the pouch-type battery cell 754 includes a pair of electrode terminals (not shown) and an outer housing 1044.
  • the outer housing 1044 includes a first end 1046 and a second end 1048.
  • the first end 1046 is in direct contact with the thermally conductive adhesive 54 and is located directly above the substantially arc-shaped groove 254 of the metal plate 160 so that the thermally conductive adhesive 54 is a pouch-type battery cell.
  • the first end 1046 of the outer housing 1044 of 754 is fixedly connected to the metal plate 160.
  • the pouch-type battery cell 754 is positioned between the foam member 899 and the pouch-type battery cell 756.
  • the pouch-type battery cell 756 includes a pair of electrode terminals (not shown) and an outer housing 1054.
  • the outer housing 1054 includes a first end 1056 and a second end 1058.
  • the first end 1056 is in direct contact with the thermally conductive adhesive 56 and is located directly above the substantially arc-shaped groove 256 of the metal plate 160 so that the thermally conductive adhesive 56 is a pouch-type battery cell.
  • the first end 1056 of the outer housing 1054 of 756 is fixedly connected to the metal plate 160.
  • the pouch-type battery cell 756 is positioned between the pouch-type battery cell 754 and the foam member 900.
  • the foam member 900 is positioned between the pouch-type battery cells 756 and 758.
  • the pouch-type battery cell 756 includes a pair of electrode terminals (not shown) and an outer housing 1064.
  • the outer housing 1064 includes a first end 1066 and a second end 1068.
  • the first end 1066 is in direct contact with the thermally conductive adhesive 58 and is located directly above the substantially arc-shaped groove 258 of the metal plate 160 so that the thermally conductive adhesive 58 is a pouch-type battery cell.
  • the first end 1066 of the outer housing 1064 of 756 is fixedly connected to the metal plate 160.
  • the pouch-type battery cell 758 is positioned between the foam member 900 and the pouch-type battery cell 760.
  • the pouch-type battery cell 760 includes a pair of electrode terminals (not shown) and an outer housing 1074.
  • the outer housing 1074 includes a first end 1076 and a second end 1078.
  • the first end 1076 is in direct contact with the thermally conductive adhesive 60, and is positioned directly above the substantially arc-shaped groove 260 of the metal plate 160 so that the thermally conductive adhesive 60 is a pouch-type battery cell.
  • the first end 1076 of the outer housing 1074 of 760 is fixedly connected to the metal plate 160.
  • the pouch-type battery cell 760 is positioned between the pouch-type battery cell 758 and the foam member 901.
  • the foam member 901 is positioned between the pouch type battery cells 760 and 762.
  • the pouch-type battery cell 762 includes a pair of electrode terminals (not shown) and an outer housing 1084.
  • the outer housing 1084 includes a first end 1086 and a second end 1088.
  • the first end 1086 is in direct contact with the thermally conductive adhesive 62 and is located directly above the substantially arc-shaped groove 262 of the metal plate 160 so that the thermally conductive adhesive 62 is a pouch-type battery cell.
  • the first end 1086 of the outer housing 1084 of 762 is fixedly connected to the metal plate 160.
  • the pouch type battery cell 762 is positioned between the foam member 901 and the pouch type battery cell 762.
  • the pouch-type battery cell 764 includes a pair of electrode terminals (not shown) and an outer housing 1094.
  • the outer housing 1094 includes a first end 1096 and a second end 1098.
  • the first end 1096 is in direct contact with the thermally conductive adhesive 64 and is located directly above the substantially arc-shaped groove 264 of the metal plate 160 so that the thermally conductive adhesive 64 is a pouch-type battery cell.
  • the first end 1096 of the outer housing 1094 of 764 is fixedly connected to the metal plate 160.
  • the pouch-type battery cell 764 is located between the pouch-type battery cell 762 and the foam member 902.
  • the foam member 902 is positioned between the pouch-type battery cells 764 and 766.
  • the pouch-type battery cell 766 includes a pair of electrode terminals (not shown) and an outer housing 1104.
  • the outer housing 1104 includes a first end 1106 and a second end 1108.
  • the first end 1106 is in direct contact with the thermally conductive adhesive portion 66 and is located directly above the substantially arc-shaped groove 266 of the metal plate 160 such that the thermally conductive adhesive portion 66 is a pouch-type battery cell.
  • the first end 1106 of the outer housing 1104 of 766 is fixedly connected to the metal plate 160.
  • the pouch-type battery cell 766 is positioned between the foam member 902 and the pouch-type battery cell 768.
  • the pouch-type battery cell 768 includes a pair of electrode terminals (not shown) and an outer housing 1114.
  • the outer housing 1114 includes a first end 1116 and a second end 1118.
  • the first end 1116 is in direct contact with the thermally conductive adhesive 68 and is located directly above the substantially arc-shaped groove 268 of the metal plate 160 such that the thermally conductive adhesive 68 is a pouch-type battery cell. (768)
  • the first end 1116 of the outer housing 1114 is fixedly connected to the metal plate 160.
  • the pouch-type battery cell 768 is positioned between the pouch-type battery cell 766 and the foam member 903.
  • the foam member 903 is positioned between the pouch type battery cells 768 and 770.
  • the pouch-type battery cell 770 includes a pair of electrode terminals (not shown) and an outer housing 1124.
  • the outer housing 1124 includes a first end 1126 and a second end 1128.
  • the first end 1126 is in direct contact with the thermally conductive adhesive 70, and is located directly above the substantially arc-shaped groove 270 of the metal plate 160 so that the thermally conductive adhesive 70 is a pouch-type battery cell.
  • the first end 1126 of the outer housing 1124 of 770 is fixedly connected to the metal plate 160.
  • the pouch-type battery cell 770 is located between the foam member 903 and the pouch-type battery cell 772.
  • the pouch-type battery cell 772 includes a pair of electrode terminals (not shown) and an outer housing 1134.
  • the outer housing 1134 includes a first end 1136 and a second end 1138.
  • the first end 1136 is in direct contact with the thermally conductive adhesive 72, and is located directly above the substantially arc-shaped groove 272 of the metal plate 160 so that the thermally conductive adhesive 72 is a pouch-type battery cell.
  • the first end 1136 of the outer housing 1134 of 772 is fixedly connected to the metal plate 160.
  • the pouch-type battery cell 772 is located between the pouch-type battery cell 772 and the foam member 904.
  • the foam member 904 is positioned between the pouch type battery cells 772 and 774.
  • the pouch-type battery cell 774 includes a pair of electrode terminals (not shown) and an outer housing 1144.
  • the outer housing 1144 includes a first end 1146 and a second end 1148.
  • the first end 1146 is in direct contact with the thermally conductive adhesive portion 74 and is located directly above the substantially arc-shaped groove 274 of the metal plate 160 so that the thermally conductive adhesive portion 74 is a pouch-type battery cell.
  • the first end 1146 of the outer housing 1144 of 774 is fixedly connected to the metal plate 160.
  • the pouch-type battery cell 774 is positioned between the foam member 904 and the pouch-type battery cell 776.
  • the pouch-type battery cell 776 includes a pair of electrode terminals (not shown) and an outer housing 1154.
  • the outer housing 1154 includes a first end 1156 and a second end 1158.
  • the first end 1156 is in direct contact with the thermally conductive adhesive 76 and is located directly above the substantially arc-shaped groove 276 of the metal plate 160 so that the thermally conductive adhesive 76 is a pouch-type battery cell.
  • the first end 1156 of the outer housing 1154 of 7776 is fixedly connected to the metal plate 160.
  • the pouch-type battery cell 776 is located between the pouch-type battery cell 774 and the foam member 905.
  • the foam member 905 is positioned between the pouch type battery cells 776 and 778.
  • the pouch-type battery cell 778 includes a pair of electrode terminals (not shown) and an outer housing 1164.
  • the outer housing 1164 includes a first end 1166 and a second end 1168.
  • the first end 1166 is in direct contact with the thermally conductive adhesive 78 and is located directly above the substantially arc-shaped groove 278 of the metal plate 160 so that the thermally conductive adhesive 78 is a pouch-type battery cell.
  • the first end 1166 of the outer housing 1164 of 778 is fixedly connected to the metal plate 160.
  • the pouch-type battery cell 778 is positioned between the foam member 905 and the pouch-type battery cell 780.
  • the pouch-type battery cell 780 includes a pair of electrode terminals (not shown) and an outer housing 1174.
  • the outer housing 1174 includes a first end 1176 and a second end 1178.
  • the first end 1176 is in direct contact with the thermally conductive adhesive portion 80 and is located directly above the substantially arc-shaped groove 280 of the metal plate 160 so that the thermally conductive adhesive portion 80 is a pouch-type battery cell.
  • the first end 1176 of the outer housing 1174 of 780 is fixedly connected to the metal plate 160.
  • the pouch-type battery cell 780 is located between the pouch-type battery cell 778 and the foam member 906.
  • the foam member 906 is positioned between the pouch type battery cells 780 and 782.
  • the pouch-type battery cell 782 includes a pair of electrode terminals (not shown) and an outer housing 1184.
  • the outer housing 1184 includes a first end 1186 and a second portion 1188.
  • the first end 1186 is in direct contact with the thermally conductive adhesive portion 82, and is positioned directly above the substantially arc-shaped groove 282 of the metal plate 160 such that the thermally conductive adhesive portion 82 is a pouch-type battery cell.
  • the first end 1186 of the outer housing 1184 of 782 is fixedly connected to the metal plate 160.
  • the pouch-type battery cell 782 is positioned between the foam member 906 and the pouch-type battery cell 784.
  • the pouch-type battery cell 784 includes a pair of electrode terminals (not shown) and an outer housing 1194.
  • the outer housing 1194 includes a first end 1196 and a second end 1 198.
  • the first end 1196 is in direct contact with the thermally conductive adhesive 84 and is located directly above the substantially arc-shaped groove 284 of the metal plate 160 so that the thermally conductive adhesive 84 is a pouch-type battery cell.
  • the first end 1196 of the outer housing 1194 of 784 is fixedly connected to the metal plate 160.
  • the pouch-type battery cell 784 is located between the pouch-type battery cell 782 and the foam member 907.
  • the foam member 907 is positioned between the pouch type battery cells 784 and 786.
  • the pouch-type battery cell 786 includes a pair of electrode terminals (not shown) and an outer housing 1204.
  • the outer housing 1204 includes a first end 1206 and a second end 1208.
  • the first end 1206 directly abuts the thermally conductive adhesive 86 and is located directly above the substantially arc-shaped groove 286 of the metal plate 160 such that the thermally conductive adhesive 86 is a pouch-type battery cell.
  • the first end 1206 of the outer housing 1204 of 786 is fixedly connected to the metal plate 160.
  • the pouch-type battery cell 786 is positioned between the foam member 907 and the pouch-type battery cell 788.
  • the pouch-type battery cell 788 includes a pair of electrode terminals (not shown) and an outer housing 1214.
  • the outer housing 1214 includes a first end 1216 and a second end 1218.
  • the first end 1216 is in direct contact with the thermally conductive adhesive 88 and is located directly above the substantially arc-shaped groove 288 of the metal plate 160 such that the thermally conductive adhesive 88 is a pouch-type battery cell.
  • the first end 1216 of the outer housing 121 of 788 is fixedly connected to the metal plate 160.
  • the pouch-type battery cell 788 is positioned between the pouch-type battery cell 786 and the foam member 908.
  • the foam member 908 is positioned between the pouch type battery cells 788 and 882.
  • the plastic frame members 810-838 and end plates 880, 882 are formed to secure the pouch-type battery cells 730-778 in a desired position.
  • the structure of the plastic frame members 010 is the same as that of the plastic frame members 812-838.
  • the plastic frame member 810 is connected with the end plate 880.
  • the pouch-type battery cell 730 is fixed in direct contact between the plastic frame member 810 and the foam layer 833 positioned to face the end plate 880.
  • the plastic frame member 810 has an upper wall 1500, sidewalls 1502 and 1504 and coupling tabs 1506 and 1508.
  • Top wall 1500 is connected between an end of sidewall 1502 and an end of sidewall 1504.
  • the side walls 1502 and 1504 extend substantially parallel to each other in the first direction.
  • Coupling tab 1506 is connected to the lower end of sidewall 1502 and extends outwardly from sidewall 1502 in a first direction.
  • the second direction is perpendicular to the first direction.
  • Coupling tab 1506 has an opening therethrough.
  • Coupling tab 1508 is connected to the lower end of sidewall 1504 and extends outwardly from the sidewall in a third direction.
  • the third direction is perpendicular to the first direction and opposite to the second direction.
  • Coupling tab 1508 has an opening therethrough.
  • the plastic frame member 812 is positioned between the plastic frame members 810 and 814 and connected to the plastic frame members 810 and 814.
  • the plastic frame member 812 and the end plate 880 fix the pouch-type battery cell 730 and the foam member 893 therebetween.
  • the plastic frame member 812 includes coupling tabs 1600, 1602 with openings therethrough, respectively, shown in FIGS. 5 and 7.
  • the plastic frame member 814 is positioned between the plastic frame members 812 and 816 and is connected to the plastic frame members 812 and 816.
  • the plastic frame member 814 and the plastic frame member 812 secure the pouch-type battery cell 736, the foam member 895, and the pouch-type battery cell 738 therebetween.
  • the plastic frame member 814 includes coupling tabs 1610 and 1612 with openings therethrough.
  • the plastic frame member 816 is positioned between the plastic frame members 814 and 818 and connected to the plastic frame members 814 and 818.
  • the plastic frame member 816 and the plastic frame member 814 secure the pouch-type battery cell 740, the foam member 896, and the pouch-type battery cell 742 therebetween.
  • the plastic frame member 816 includes coupling tabs 1620 and 1622 with openings through each.
  • the plastic frame member 818 is positioned between the plastic frame members 816 and 820 and is connected to the plastic frame members 816 and 820.
  • the plastic frame member 818 and the plastic frame member 816 hold the pouch-type battery cell 744, the foam member 897, and the pouch-type battery cell 746 therebetween.
  • the plastic frame member 818 includes coupling tabs 1630 and 1632 with openings therethrough.
  • the plastic frame member 820 is connected to the plastic frame members 818 and 822 while being positioned between the plastic frame members 818 and 822.
  • the plastic frame member 820 and the plastic frame member 818 secure the pouch-type battery cell 748, the foam member 898, and the pouch-type battery cell 750 therebetween.
  • the plastic frame member 820 includes coupling tabs 1640 and 1642 having openings therethrough, respectively.
  • the plastic frame member 822 is positioned between the plastic frame members 820 and 824 and is connected to the plastic frame members 820 and 824.
  • the plastic frame member 822 and the plastic frame member 820 secure the pouch-type battery cell 752, the foam member 899, and the pouch-type battery cell 754 therebetween.
  • the plastic frame member 822 includes coupling tabs 1650 and 1652 having openings therethrough, respectively.
  • the plastic frame member 824 is connected to the plastic frame members 822, 826 while being positioned between the plastic frame members 822, 826.
  • the plastic frame member 824 and the plastic frame member 822 secure the pouch-type battery cell 756, the foam member 900, and the pouch-type battery cell 758 therebetween.
  • the plastic frame member 824 includes coupling tabs 1660 and 1662 having openings therethrough, respectively.
  • the plastic frame member 826 is connected to the plastic frame members 824 and 828 while being positioned between the plastic frame members 824 and 828.
  • the plastic frame member 826 and the plastic frame member 824 secure the pouch-type battery cell 760, the foam member 901, and the pouch-type battery cell 762 therebetween.
  • the plastic frame member 826 includes coupling tabs 1670 and 1672 having openings therethrough, respectively.
  • the plastic frame member 828 is positioned between the plastic frame members 826 and 830 and is connected to the plastic frame members 826 and 830.
  • the plastic frame member 828 and the plastic frame member 826 hold the pouch-type battery cell 764, the foam member 902, and the pouch-type battery cell 766 therebetween.
  • the plastic frame member 828 includes coupling tabs 1680 and 1682 having openings therethrough, respectively.
  • the plastic frame member 830 is positioned between the plastic frame members 828 and 832 and is connected to the plastic frame members 828 and 832.
  • the plastic frame member 830 and the plastic frame member 828 secure the pouch-type battery cell 768, the foam member 903, and the pouch-type battery cell 770 therebetween.
  • the plastic frame member 830 includes coupling tabs 1690 and 1692 having openings therethrough, respectively.
  • the plastic frame member 832 is positioned between the plastic frame members 830 and 834 and connected to the plastic frame members 830 and 834.
  • the plastic frame member 832 and the plastic frame member 830 secure the pouch-type battery cell 777, the foam member 904, and the pouch-type battery cell 774 therebetween.
  • the plastic frame member 832 includes coupling tabs 1700 and 1702 having openings therethrough, respectively.
  • the plastic frame member 834 is positioned between the plastic frame members 832 and 836 and is connected to the plastic frame members 832 and 836.
  • the plastic frame member 834 and the plastic frame member 832 secure the pouch-type battery cell 776, the foam member 905, and the pouch-type battery cell 778 therebetween.
  • the plastic frame member 834 includes coupling tabs 1710 and 1712 having openings therethrough.
  • the plastic frame member 836 is positioned between the plastic frame members 834, 838 and is connected to the plastic frame members 834, 838.
  • the plastic frame member 836 and the plastic frame member 834 hold the pouch-type battery cell 780, the foam member 906, and the pouch-type battery cell 782 therebetween.
  • the plastic frame member 836 includes coupling tabs 1720 and 1722 having openings therethrough, respectively.
  • the plastic frame member 838 is positioned between the plastic plastic game member 836 and the end plate 882 and connected with the plastic plastic game member 836 and the end plate 882.
  • the plastic frame member 838 and the plastic frame member 836 hold the pouch-type battery cell 784, the foam member 907, and the pouch-type battery cell 786 therebetween.
  • the plastic frame member 838 and the end plate 882 hold the pouch-shaped battery cell 788 and the foam member 908 therebetween.
  • the plastic frame member 838 includes coupling caps 1730 and 1732 with openings therethrough respectively.
  • Each of the coupling tabs 1506, 1600, 1610, 1620, 1630, 1640, 1650, 1660, 1670, 1680, 1690, 1700, 1710, 1720, 1730 is a plastic coupling member 162 of the heat transfer member 20.
  • Battery module 120 is positioned between the respective intervals 440, 442, 444, 446, 448, 450, 452, 454, 456, 458, 460, 462, 464, 466, 468. It is located corresponding to (22).
  • Each of the 1632, 1642, 1652, 1662, 1672, 1682, 1692, 1702, 1712, 1722, and 1732 has respective spacings 640, 642, 644, 646 of the plastic coupling member 164 of the heat transfer member 20. , 648, 650, 652, 654, 656, 658, 660, 662, 664, 666, 668.
  • the shoulder bolts 890 and 892 and the nuts 888 and 889 connect the battery module 120 to the heat transfer member 22 and the plastic frame members ( 810-838) and end plates 880, 882.
  • the shoulder bolt 890 has a head portion positioned adjacent to the end plate 882, and respective plastic frame members 810, 812, 814, 816, 818, 820, 822, 824, 826, 828, 830 Through holes and heat transfer members of coupling tabs 1506, 1600, 1610, 1620, 1630, 1640, 1650, 1660, 1670, 1680, 1690, 1700, 1710, 1720, 1730, 832, 834, 836, 838 Of plastic coupling tabs 310, 312, 314, 316, 318, 320, 322, 324, 326, 328, 330, 332, 334, 336, 338, 340 of plastic coupling member 162 of 22. And a shaft portion extending through the through hole.
  • the nut 888 is threadedly engaged with the threaded end of the shaft portion of the shoulder bolt 890 and positioned adjacent to the end plate 880.
  • the shoulder bolt 892 has a head portion positioned adjacent to the end plate 882, and respective plastic frame members 810, 812, 814, 816, 818, 820, 822, 824, 826, 828, 830 Through-holes and heat transfer members of coupling tabs 1508, 1602, 1612, 1622, 1632, 1642, 1652, 1662, 1672, 1682, 1692, 1702, 1712, 1722, 1732, 832, 834, 836, 838 Of plastic coupling tabs 510, 512, 514, 516, 518, 520, 522, 524, 526, 528, 530, 532, 534, 536, 538, 540 of 22. And a shaft portion extending through the through hole.
  • the nut 889 is threadedly engaged with the threaded end of the shaft portion of the shoulder bolt 890 and positioned adjacent to the end plate 880.
  • the user provides a battery system 10 that includes a thermally conductive base member 20, a heat transfer member 22, a thermally conductive adhesive 30, and a battery module 120.
  • the heat transfer member 22 has a metal plate 160 having an upper surface portion 170 and a lower surface portion 172.
  • the upper surface 170 of the metal plate 160 has a substantially arc-shaped groove 230 extending into the metal plate 160.
  • the battery module 120 has a pouch-type battery cell 730.
  • the pouch-type battery cell 730 includes an outer housing 914 having a first end 916 and a second end 918.
  • step 1802 the adhesive dispensing device 1900 places the thermally conductive adhesive 30 in a substantially arc-shaped groove 230 of the metal plate 160 of the heat transfer member 22.
  • the placement device includes a first arc 916 of the outer housing 914 of the pouch-shaped battery cell 730 abutting the thermally conductive adhesive 30 and a substantially arcuate shape of the metal plate 160.
  • the thermally conductive adhesive 30 allows the first end 916 of the outer housing 914 of the pouch-type battery cell 730 to transfer the heat transfer member 22.
  • the placement device 1902 places the bottom portion 172 of the metal plate 160 of the heat transfer member 22 on the heat conductive base member 20.
  • An advantage of the system 10 is that the battery system 10 uses thermally conductive adhesives 30-88 on the heat transfer member 22, and the thermally conductive adhesives 30-88 are pouches of the battery module 120.
  • the heat transfer member 22 is directly in contact with the end of the battery cell, and the heat transfer member 22 is moved from the pouch battery cell to the thermally conductive base member 20 without using a cooling fin positioned between the pouch battery cells. It is a battery system 10 that transfers thermal energy.
  • the thermally conductive base member 20 has been replaced with a thermally conductive base member 2000.
  • the thermally conductive base member 2000 includes a base plate 2002 and thermal fins 2004, 2006, 2008, 2010, 2012, 2014, 2016, 2018, 2020 extending downward from the bottom of the base plate 2002. .
  • the heat transfer member 22 is located on the base plate 2002.
  • the thermally conductive base member 2000 is formed to transfer thermal energy from the heat transfer member 22 to the air flowing through the heat fins 2004 to 2020.
  • the base plate 2002 and the heat fins 2004-2020 are made of metal.
  • the base plate 2002 and the heat fins 2004-2020 can of course be made of other thermally conductive materials.
  • the battery system according to the present invention uses a thermally conductive adhesive portion on a heat transfer member, and the thermally conductive adhesive portion directly contacts the end of the pouch-type battery cell of the battery module, and the heat transfer member is the pouch-type battery cells. It is possible to transfer thermal energy from a pouch-type battery cell to a thermally conductive base member without using cooling pins located between them.

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Abstract

전지 시스템 및 그것의 조립 방법이 제공된다. 상기 전지 시스템은 열전도성 베이스 부재, 열전달 부재, 열전도성 접착부, 및 전지모듈을 포함한다. 상기 열전달 부재는 상면부 및 저면부를 가진 금속 플레이트를 포함하고 있다. 상기 저면부는 열전도성 베이스 부재의 표면에 위치하고 있다. 상기 상면부는 금속 플레이트의 내측으로 연장되어 있는 실질적으로 원호 형상인 그루브를 갖는다. 상기 열전도성 접착부는 실질적으로 원호 형상인 그루브 내에 위치한다. 상기 전기 모듈은 제 1 단부가 있는 제 1 외부 하우징을 가지고 있는 제 1 파우치형 전지셀을 포함한다. 상기 제 1 단부는 열전도성 접착부에 맞닿고 있고 원호 형상인 그루브 위에 배치하고 있다.

Description

전지 시스템 및 그것의 조립 방법
본 출원은 2016년 4월 15일자 미국 특허 가출원 제 62/322,851 호에 기초한 우선권의 이익 및 2016년 4월 28일자 미국 특허 출원 제 15/141,538 호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 상기 해당 미국 특허 가출원 및 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은 전지 시스템 및 그것의 조립 방법에 관한 것이다.
복수의 전지셀들이 결합된 전지모듈의 사용과정에서 발생하는 열을 제거하기 위하여, 전지셀들 사이에 냉각 핀 등의 별도의 부제를 사용하지 않으면서, 효율적으로 전지셀 및 전지 모듈의 냉각이 가능한 전지 시스템에 대한 요구가 있다.
따라서, 본 출원의 발명자들은 파우치형 전지셀 내부를 냉각하기 위한 전지 시스템에 대한 필요성을 인식하였다.
본 발명은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험들을 계속한 끝에, 열전도성 접착부를 파우치형 전지셀의 단부에 대향하여 직접 맞닿아 있도록 열전달 부재 상에 위치시키는 경우, 열전달 부재가 파우치형 전지셀로부터 열전도성 베이스 부재로 열에너지를 이송함으로써 파우치형 전지셀을 냉각할 수 있는 것을 확인하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명은 전지 시스템을 제공한다. 상기 전지 시스템은 하우징(housing) 및 열전도성 베이스 층(thermally conductive base layer)을 가진 열전도성 베이스 부재(thermally conductive base member)를 포함한다. 상기 열전도성 베이스 층은 하우징의 최상면에 연결되어 있다. 상기 전지 시스템은 상면부(top portion)와 저면부(bottom portion)를 가진 금속 플레이트(metal plate)를 포함하는 열전달 부재(thermal transfer member)를 추가로 포함하고 있다. 상기 금속 플레이트의 저면부는 열전도성 베이스 층의 표면에 위치되어 있다. 상기 금속 플레이트의 상면부는 금속 플레이트의 내측으로 연장되어 있는 실질적으로 원호 형상인 제 1 그루브(groove)를 가진다. 상기 전지 시스템은 금속 플레이트의 실질적으로 원호 형상인 제 1 그루브 내에 위치한 제 1 열전도성 접착부(thermally conductive adhesive portion)를 추가로 포함한다. 상기 전지 시스템은 제 1 파우치형 전지셀을 구비하고 있는 전지모듈(battery module)을 추가로 포함한다. 상기 제 1 파우치형 전지셀은 제 1 단부 및 제 2 단부가 있는 제 1 외부 하우징(outer housing)을 가지고 있다. 상기 제 1 파우치형 전지셀의 제 1 외부 하우징의 제 1 단부는 제 1 열전도성 접착부에 직접 맞닿아 있고, 금속 플레이트의 실질적으로 원호 형상인 제 1 그루브 바로 위에 위치해 있어서, 상기 제 1 열전도성 접착부가 제 1 파우치형 전지셀의 제 1 외부 하우징의 제 1 단부를 금속 플레이트에 고정식으로 연결하고 있다.
본 발명은 전지 시스템의 조립 방법을 제공한다. 상기 방법은 열전도성 베이스 부재, 열전달 부재, 제 1 열전도성 접착부, 및 전지 모듈을 제공하는 단계를 포함한다. 상기 열전달 부재는상면부와 저면부를 구비한 금속 플레이트를 가지고 있다. 상기 금속 플레이트의 상면부는 금속 플레이트의 내부로 연장되어 있는 실질적으로 원호 형상인 제 1 그루브를 가지고 있다. 상기 전지 모듈은 제 1 파우치형 전지셀을 가지고 있다. 상기 파우치형 전지셀은 제 1 단부와 제 2 단부를 구비한 제 1 외부 하우징을 포함한다. 상기 방법은 접착제 분배 장치를 사용하여, 실질적으로 원호 형상인 제 1 그루브에 제 1 열전달성 접착부를 위치시키는 단계를 추가로 포함한다. 상기 방법은 배치 장치(placement machine)를 사용하여, 상기 제 1 파우치형 전지셀의 제 1 외부 하우징의 제 1 단부가 제 1 열전도성 접착부에 직접 맞닿아 있고 금속 플레이트의 실질적으로 원호 형상인 제 1 그루브 바로 위에 위치하도록, 전지 모듈을 위치시키고, 상기 제 1 열전도성 접착부가 제 1 파우치형 전지셀의 제 1 외부 하우징의 제 1 단부를 열전달 부재의 금속 플레이트에 연결시키는 단계를 추가로 포함한다. 상기 방법은, 상기 배치 장치를 사용하여, 상기 열전달 부재의 금속 플레이트의 저면부를 열전도성 베이스 부재 상에 위치시키는 단계를 추가로 포함한다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지 시스템의 모식도이다;
도 2는 도 1의 전지 시스템의 분해도이다;
도 3은 도 1의 선 3-3에 따른 도 1의 전지 시스템의 단면도이다;
도 4는 도 1의 전지 시스템의 부분 단면도이다;
도 5는 도 1의 선 5-5에 따른 도 1의 전지 시스템에서 열전도성 베이스 부재를 생략한 다른 하나의 단면도이다;
도 6은 도 5의 전지 시스템의 단면도의 부분 확대도이다;
도 7은 도 1의 선 7-7에 따른 도 1의 전지 시스템에서 열 전도성 베이스 부재를 생략한 단면도이다;
도 8은 도 1의 전지 시스템에 이용되는 전지 모듈 및 열전달 부재의 모식도이다;
도 9는 도 8의 전지 모듈 및 열전달 부재의 분해 모식도이다;
도 10은 도 8의 전지 모듈 및 열전달 부재의 다른 하나의 분해 모식도이다;
도 11은 복수의 열전도성 접착부를 포함하는 열전달 부재의 모식도이다;
도 12는 도 11의 열전달 부재 및 복수의 열전도성 접착부의 평면도이다;
도 13은 도 11의 열전달 부재의 저면도이다;
도 14는 도 11의 선 14-14에 따른 도 11의 열전달 부재 및 복수의 열전도성 접착부의 단면도이다;
도 15는 도 10의 전지 모듈의 저면도이다;
도 16은 도 4의 전지 시스템 일부의 확대 단면 모식도이다;
도 17은 도 4의 전지 모듈에 이용되는 플라스틱 프레임 부재의 모식도이다;
도 18은 도 17의 플라스틱 프레임 부재의 측면도이다;
도 19는 도 17의 플라스틱 프레임 부재의 정면도이다;
도 20은 도 4의 전지모듈에 이용되는 파우치형 전지셀의 모식도이다;
도 21은 도 10의 전지 모듈에 결합되기 전의 열전달 부재의 모식도이다;
도 22는 도 10의 전지 모듈에 결합되어 있는 열전달 부재의 모식도이다;
도 23은 다른 하나의 실시예에 따른 도 1의 전지 시스템의 조립 방법을 나타낸 플로우차트이다;
도 24는 도 1의 전지 시스템의 조립을 위해 사용되는 접착제 분배 장치 및 배치 장치의 구성도이다; 및
도 25는 도 1의 전지 시스템에 이용될 수 있는 다른 하나의 열전도성 베이스 부재의 모식도이다.
도 1, 8, 9, 12 및 14를 참조하면, 하나의 실시예에 따른 전지 시스템(10)이 도시되어 있다. 전지 시스템(10)은 열전도성 베이스 부재(20), 열전달 부재(22), 열전도성 접착부 (30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80, 82, 84, 86, 88) 및 전지 모듈(120)을 포함하고 있다. 전지 시스템(10)의 장점은, 전지 시스템(10)은 열전달 부재(22) 상에 열전도성 접착부(30~88)를 사용하고, 상기 열전도성 접착부(30~88)는 전지 모듈(120)의 파우치형 전지셀의 단부에 대향하여 직접 맞닿아 있고, 열전달 부재(22)는, 파우치형 전지셀들 사이에 위치하는 냉각핀을 사용하지 않으면서, 파우치형 전지셀로부터 열전도성 베이스 부재(20)로 열에너지를 이송하는 전지 시스템(10)이라는 점이다.
도 2, 4 및 16을 참조하면, 열전도성 베이스 부재(20)는, 열전달 부재(22)로부터 열전도성 베이스 부재(20)를 통해 흐르는 유체로 열에너지를 전도하기 위해 제공되어 있다.
외부하우징(140)은 상면(154) 및 하면(156)을 포함한다. 열전도성 베이스 층(150)은 상면(154) 상에 위치하면서 상면(154)과 연결되어 있다. 외부 하우징(140)은 그 안에 밀폐된 내부 영역을 추가로 가지고 있다. 유입 포트(142, 144)는 제1 단부에 근접한 외부 하우징(140)과 연결되어 있고, 밀폐된 내부 영역(152)과 유동적으로 연통되어 있다. 배출 포트(146, 148)는 제 2 단부에 근접한 외부 하우징(140)과 연결되어 있고, 밀폐된 내부 영역(152)과 유동적으로 연통되어 있다. 유체 공급 시스템(도시되지 않음)은, 열전도성 베이스 부재(20) 및 열전달 부재(22)로부터 열 에너지를 추출하기 위하여 유입 포트(142, 144)와 밀폐된 내부 영역을 통과한 다음 배출 포트(146, 148)를 통과하도록 유체를 펌핑한다. 하나의 실시예에서, 외부 하우징(140), 유입 포트(142, 144) 및 배출 포트(146, 148)는 금속으로 구성되어 있다. 물론, 또 다른 실시예에서, 외부 하우징(140), 유입 포트(142, 144), 배출 포트(146, 148)는 다른 열전도성 물질로 구성될 수 있다. 다른 하나의 실시예에서, 상기 열전도성 베이스 층(150)은 열전도성 베이스 부재(20)로부터 생략될 수 있다.
도 12, 13, 14 및 16을 참조하면, 열전달 부재(22)는 열전도성 베이스 부재(20) 상에 위치하면서 열전도성 베이스 부재(20)와 연결되어 있다. 열전달 부재(22)는 금속 플레이트(160) 및 플라스틱 연결 부재(162, 164)를 포함한다. 금속 플레이트(160)는 상면부(170) (도 10에 도시됨) 및 저면부(172)를 갖는다. 저면부(172)는 열전도성 베이스 부재(20)의 열전도성 베이스 층(150) 상에 위치하면서 열전도성 베이스 층과 연결되어 있다. 상면부(170)는 금속 플레이트(160)의 내측으로 연장되어 있는 실질적으로 원호 형상의 그루브들(230, 232, 234, 236, 238, 240, 242, 244, 246, 248, 250, 252, 254, 256, 258, 260, 262, 264, 266, 268, 270, 272, 274, 276, 278, 280, 282, 284, 286, 288) (도 14에 도시됨)을 포함한다. 실질적으로 원호 형상의 그루브들(230~288)은 금속 플레이트(160)의 전체 폭을 가로질러 서로 실질적으로 평행하게 연장된다. 실질적으로 원호 형상의 그루브들(230~288) 각각의 폭은 각각의 원호 형상의 그루브 위에 위치하는 전지 모듈(120) 내의 각각의 파우치형 전지셀의 외부 하우징 단부의 폭과 실질적으로 동일하다. 또한, 실질적으로 원호 형상인 그루브들(230~288) 각각의 깊이는 각각의 원호 형상의 그루브 위에 위치하는 전지 모듈(120) 내의 각각의 파우치형 전지셀의 외부 하우징 단부의 높이와 실질적으로 동일하다. 하나의 실시예에서, 금속 플레이트(160)는 압출된 알루미늄 플레이트이다. 물론, 다른 하나의 실시예에서, 금속 플레이트(160)는 예를 들어, 강철(steel)과 같은 다른 열전도성 물질로 이루어질 수 있다.
도 13을 참조하면, 플라스틱 연결 부재(162)는 금속 플레이트(160)의 제 1 끝단 상에 위치하면서 금속 플레이트와 연결되어 있다. 플라스틱 연결 부재(162)는 금속 플레이트(160)의 제 1 끝단에서 외측으로 연장되고 서로 이격되어 위치하는 플라스틱 커플링 탭들(310, 312, 314, 316, 318, 320, 322, 324, 326, 328, 330, 332, 334, 336, 338, 340)을 포함한다. 플라스틱 커플링 탭들(310, 312, 314, 316, 318, 320, 322, 324, 326, 328, 330, 332, 334, 336, 338, 340) 각각은 관통하는 개구들(380, 382, 384, 386, 388, 390, 392, 394, 396, 398, 400, 402, 404, 406, 408, 410)을 가지고 있다. 플라스틱 커플링 탭들(310, 312)은 그것들 사이에 간격(440)이 있고, 플라스틱 커플링 탭들(312, 314)은 그것들 사이에 간격(442)이 있다. 플라스틱 커플링 탭들(314, 316)은 그것들 사이에 간격(444)이 있고, 플라스틱 커플링 탭들(316, 318)은 그것들 사이에 간격(446)이 있다. 플라스틱 커플링 탭들(318, 320)은 그것들 사이에 간격(448)이 있고, 플라스틱 커플링 탭들(320, 322)은 그것들 사이에 간격(450)이 있다. 플라스틱 커플링 탭들(322, 324)은 그것들 사이에 간격(452)이 있고, 플라스틱 커플링 탭들(324, 326)은 그것들 사이에 간격(454)이 있다. 플라스틱 커플링 탭들(326, 328)은 그것들 사이에 간격(456)이 있고, 플라스틱 커플링 탭들(328, 330)은 그것들 사이에 간격(458)이 있다. 플라스틱 커플링 탭들(330, 332)은 그것들 사이에 간격(460)이 있고, 플라스틱 커플링 탭들(332, 334)은 그것들 사이에 간격(462)이 있다. 플라스틱 커플링 탭들(334, 336)은 그것들 사이에 간격(464)이 있고, 플라스틱 커플링 탭들(336, 338)은 그것들 사이에 간격(466)이 있다. 플라스틱 커플링 탭들(338, 340)은 그것들 사이에 간격(468)이 있다.
플라스틱 연결 부재(164)는 금속 플레이트(160)의 제2 끝단 상에 위치하면서 금속 플레이트와 연결되어 있다. 플라스틱 연결 부재(164)는 금속 플레이트(160)의 제 2 끝단에서 외측으로 연장되고 서로 이격되어 위치하는 플라스틱 커플링 탭들(510, 512, 514, 516, 518, 520, 522, 524, 526, 528, 530, 532, 534, 536, 538, 540)을 포함한다. 플라스틱 커플링 탭들(510, 512, 514, 516, 518, 520, 522, 524, 526, 528, 530, 532, 534, 536, 538, 540) 각각은 관통하는 개구들(580, 582, 584, 586, 588, 590, 592, 594, 596, 598, 600, 602, 604, 606, 608, 610)을 가지고 있다. 플라스틱 커플링 탭들(510, 512)은 그것들 사이에 간격(640)이 있고, 플라스틱 커플링 탭들(512, 514)은 그것들 사이에 간격(642)이 있다. 플라스틱 커플링 탭들(514, 516)은 그것들 사이에 간격(644)이 있고, 플라스틱 커플링 탭들(516, 518)은 그것들 사이에 간격(646)이 있다. 플라스틱 커플링 탭들(518, 520)은 그것들 사이에 간격(648)이 있고, 플라스틱 커플링 탭들(520, 522)은 그것들 사이에 간격(650)이 있다. 플라스틱 커플링 탭들(522, 524)은 그것들 사이에 간격(652)이 있고, 플라스틱 커플링 탭들(524, 526)은 그것들 사이에 간격(654)이 있다. 플라스틱 커플링 탭들(526, 528)은 그것들 사이에 간격(656)이 있고, 플라스틱 커플링 탭들(528, 530)은 그것들 사이에 간격(658)이 있다. 플라스틱 커플링 탭들(530, 532)은 그것들 사이에 간격(660)이 있고, 플라스틱 커플링 탭들(532, 534)은 그것들 사이에 간격(662)이 있다. 플라스틱 커플링 탭들(534, 536)은 그것들 사이에 간격(664)이 있고, 플라스틱 커플링 탭들(536, 538)은 그것들 사이에 간격(666)이 있다. 플라스틱 커플링 탭들(538, 540)은 그것들 사이에 간격(668)이 있다.
도 4 및 14를 참조하면, 열전도성 접착부들(30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80, 82, 84, 86, 88)은 전지 모듈(120)의 파우치형 전지셀의 제 1 끝단이 열전달 부재(22)의 금속 플레이트(160)에 연결되도록 형성되어 있다. 하나의 실시예에서, 각각의 열전도성 접착부들(30~88)은 실리콘계 열전도성 접착부이다. 다른 하나의 실시예에서, 각각의 열전도성 접착부들(30~88)은 에폭시계 열전도성 접착제이다. 또한, 각각의 열전도성 접착부들(30~88)은 열전도율이 1.0 내지 4.0 W/K·m이다. 열전도성 접착부들(30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80, 82, 84, 86, 88) 각각은 열전달 부재(22)의 금속 플레이트 내의 실질적으로 원호 형상인 그루브들(230, 232, 234, 236, 238, 240, 242, 244, 246, 248, 250, 252, 254, 256, 258, 260, 262, 264, 266, 268, 270, 272, 274, 276, 278, 280, 282, 284, 286, 288) 각각의 안에 위치하고 금속 플레이트(160)와 연결되어 있다.
도 4, 5 및 7을 참조하면, 전지 모듈(120)은 파우치형 전지셀들(730, 732, 734, 736, 738, 740, 742, 744, 746, 748, 750, 752, 754, 756, 758, 760, 762, 764, 766, 768, 770, 772, 774, 776, 778, 780, 72, 784, 786, 788), 플라스틱 프레임 부재(810, 812, 814, 816, 818, 820, 822, 824, 826, 828, 830, 832, 834, 836, 838), 말단 플레이트들(880, 002), 너트(888, 889) (도 5 및 7에 도시됨), 솔더 볼트(890, 892), 및 발포 부재(893, 894, 895, 896, 897, 898, 899, 900, 901, 902, 903, 904, 905, 906, 907, 908)를 포함한다. 하나의 실시예에서, 파우치형 전지셀들(730~788)은 각각 리튬 이온 파우치형 전지셀이고, 서로 동일한 구조로 이루어져 있다. 또한, 발포 부재(893~908)는 개방형 셀 발포 부재이다.
도 4 및 20을 참조하면, 파우치형 전지셀(730)은 전극 단자들(910, 912) 및 외부 하우징(914)을 포함한다. 외부 하우징(914)은 제 1 단부(916), 제 2 단부(918), 제 3 단부(920), 및 제 4 단부(922), 그리고 주요 면들(924, 926)을 포함한다. 제 1 및 제 2 단부들(916, 918)은 서로 실질적으로 평행하게 연장된다. 제 3 및 제 4 단부들(920, 922)은 서로 실질적으로 평행하면서 제 1 및 제 2 단부들(916, 918)에 대해 실질적으로 수직이 되도록 연장된다. 주요 면(924)은 제 1 단부(916), 제 2 단부(918), 제 3 단부(920), 및 제 4 단부(922) 사이에 위치한다. 또한, 주요 면(926)은 주요 면(924)과 실질적으로 평행하게 연장되고, 제 1 단부(916), 제 2 단부(918), 제 3 단부(920), 및 제 4 단부(922) 사이에 위치한다. 전극 단자(910)는 제 3 단부(920)로부터 외측으로 연장되고, 전극 단자(912)는 제 4 단부(922)로부터 외측으로 연장된다. 제 1 단부(916)의 길이는 1.0 내지 5.0 mm의 범위이다. 또한, 제 2 단부(918)의 길이는 제 1 단부(916)의 길이 보다 길다.
도 4, 14, 16 및 20을 참조하면, 파우치형 전지셀(730)의 외부 하우징(914)의 제 1 단부(916)는 열전도성 접착부(30)에 직접 맞닿아 있고, 금속 플레이트(160)의 실질적으로 원호 형상의 그루브(230) 바로 위에 위치해 있어서, 열전도성 접착부(30)가 파우치형 전지셀(730)의 외부 하우징(914)의 제 1 단부(916)를 금속 플레이트(160)에 고정식으로 연결한다. 발포 부재(893)는 말단 플레이트(880)와 전지셀(730) 사이에 위치한다. 파우치형 전지셀(730)은 발포 부재(893)와 파우치형 전지셀(732) 사이에 위치한다.
도 4 및 14를 참조하면, 파우치형 전지셀(732)은 한 쌍의 전극 단자(도시하지 않음) 및 외부 하우징(932)을 포함한다. 외부 하우징(932)은 제 1 단부(936) 및 제 2 단부(938)를 포함한다. 제 1 단부(936)는 열전도성 접착부(32)에 직접 맞닿아 있고, 금속 플레이트(160)의 실질적으로 원호 형상의 그루브(232) 바로 위에 위치해 있어서, 열전도성 접착부(32)가 파우치형 전지셀(732)의 외부 하우징(932)의 제 1 단부(936)를 금속 플레이트(160)에 고정식으로 연결한다. 파우치형 전지셀(732)은 파우치형 전지셀(730)과 발포 부재(894) 사이에 위치한다. 발포 부재(894)는 파우치형 전지셀들(732, 734) 사이에 위치한다.
파우치형 전지셀(734)은 한 쌍의 전극 단자(도시하지 않음) 및 외부 하우징(944)을 포함한다. 외부 하우징(944)은 제 1 단부(946) 및 제 2 단부(948)를 포함한다. 제 1 단부(946)는 열전도성 접착부(34)에 직접 맞닿아 있고, 금속 플레이트(160)의 실질적으로 원호 형상의 그루브(234) 바로 위에 위치해 있어서, 열전도성 접착부(34)가 파우치형 전지셀(734)의 외부 하우징(944)의 제 1 단부(946)를 금속 플레이트(160)에 고정식으로 연결한다. 파우치형 전지셀(734)은 발포 부재(894)와 파우치형 전지셀(736) 사이에 위치한다.
파우치형 전지셀(736)은 한 쌍의 전극 단자(도시하지 않음) 및 외부 하우징(954)을 포함한다. 외부 하우징(954)은 제 1 단부(956) 및 제 2 단부(958)를 포함한다. 제 1 단부(956)는 열전도성 접착부(36)에 직접 맞닿아 있고, 금속 플레이트(160)의 실질적으로 원호 형상의 그루브(236) 바로 위에 위치해 있어서, 열전도성 접착부(36)가 파우치형 전지셀(736)의 외부 하우징(954)의 제 1 단부(956)를 금속 플레이트(160)에 고정식으로 연결한다. 파우치형 전지셀(736)은 파우치형 전지셀(734)과 발포 부재(895) 사이에 위치한다. 발포 부재(895)는 파우치형 전지셀들(736, 738) 사이에 위치한다.
파우치형 전지셀(738)은 한 쌍의 전극 단자(도시하지 않음) 및 외부 하우징(964)을 포함한다. 외부 하우징(964)은 제 1 단부(966) 및 제 2 단부(968)를 포함한다. 제 1 단부(966)는 열전도성 접착부(38)에 직접 맞닿아 있고, 금속 플레이트(160)의 실질적으로 원호 형상의 그루브(238) 바로 위에 위치해 있어서, 열전도성 접착부(38)가 파우치형 전지셀(738)의 외부 하우징(964)의 제 1 단부(966)를 금속 플레이트(160)에 고정식으로 연결한다. 파우치형 전지셀(738)은 발포 부재(895)와 파우치형 전지셀(740) 사이에 위치한다.
파우치형 전지셀(740)은 한 쌍의 전극 단자(도시하지 않음) 및 외부 하우징(974)을 포함한다. 외부 하우징(974)은 제 1 단부(976) 및 제 2 단부(978)를 포함한다. 제 1 단부(976)는 열전도성 접착부(40)에 직접 맞닿아 있고, 금속 플레이트(160)의 실질적으로 원호 형상의 그루브(240) 바로 위에 위치해 있어서, 열전도성 접착부(40)가 파우치형 전지셀(740)의 외부 하우징(974)의 제 1 단부(976)를 금속 플레이트(160)에 고정식으로 연결한다. 파우치형 전지셀(740)은 파우치형 전지셀(738)과 발포 부재(896) 사이에 위치한다. 발포 부재(896)는 파우치형 전지셀들(740, 742) 사이에 위치한다.
파우치형 전지셀(742)은 한 쌍의 전극 단자(도시하지 않음) 및 외부 하우징(984)을 포함한다. 외부 하우징(984)은 제 1 단부(986) 및 제 2 단부(988)를 포함한다. 제 1 단부(986)는 열전도성 접착부(42)에 직접 맞닿아 있고, 금속 플레이트(160)의 실질적으로 원호 형상의 그루브(242) 바로 위에 위치해 있어서, 열전도성 접착부(42)가 파우치형 전지셀(742)의 외부 하우징(984)의 제 1 단부(986)를 금속 플레이트(160)에 고정식으로 연결한다. 파우치형 전지셀(742)은 발포 부재(896)와 파우치형 전지셀(744) 사이에 위치한다.
파우치형 전지셀(744)은 한 쌍의 전극 단자(도시하지 않음) 및 외부 하우징(994)을 포함한다. 외부 하우징(994)은 제 1 단부(996) 및 제 2 단부(998)를 포함한다. 제 1 단부(996)는 열전도성 접착부(44)에 직접 맞닿아 있고, 금속 플레이트(160)의 실질적으로 원호 형상의 그루브(244) 바로 위에 위치해 있어서, 열전도성 접착부(44)가 파우치형 전지셀(744)의 외부 하우징(994)의 제 1 단부(996)를 금속 플레이트(160)에 고정식으로 연결한다. 파우치형 전지셀(744)은 파우치형 전지셀(742)과 발포 부재(897) 사이에 위치한다. 발포 부재(897)는 파우치형 전지셀들(744, 746) 사이에 위치한다.
파우치형 전지셀(746)은 한 쌍의 전극 단자(도시하지 않음) 및 외부 하우징(1004)을 포함한다. 외부 하우징(1004)은 제 1 단부(1006) 및 제 2 단부(1008)를 포함한다. 제 1 단부(1006)는 열전도성 접착부(46)에 직접 맞닿아 있고, 금속 플레이트(160)의 실질적으로 원호 형상의 그루브(246) 바로 위에 위치해 있어서, 열전도성 접착부(46)가 파우치형 전지셀(746)의 외부 하우징(1004)의 제 1 단부(1006)를 금속 플레이트(160)에 고정식으로 연결한다. 파우치형 전지셀(746)은 발포 부재(897)와 파우치형 전지셀(748) 사이에 위치한다.
파우치형 전지셀(748)은 한 쌍의 전극 단자(도시하지 않음) 및 외부 하우징(1014)을 포함한다. 외부 하우징(1014)은 제 1 단부(1016) 및 제 2 단부(1018)를 포함한다. 제 1 단부(1016)는 열전도성 접착부(48)에 직접 맞닿아 있고, 금속 플레이트(160)의 실질적으로 원호 형상의 그루브(248) 바로 위에 위치해 있어서, 열전도성 접착부(48)가 파우치형 전지셀(748)의 외부 하우징(1014)의 제 1 단부(1016)를 금속 플레이트(160)에 고정식으로 연결한다. 파우치형 전지셀(748)은 파우치형 전지셀(746)과 발포 부재(898) 사이에 위치한다. 발포 부재(898)는 파우치형 전지셀들(748, 750) 사이에 위치한다.
파우치형 전지셀(750)은 한 쌍의 전극 단자(도시하지 않음) 및 외부 하우징(1024)을 포함한다. 외부 하우징(1024)은 제 1 단부(1026) 및 제 2 단부(1028)를 포함한다. 제 1 단부(1026)는 열전도성 접착부(50)에 직접 맞닿아 있고, 금속 플레이트(160)의 실질적으로 원호 형상의 그루브(250) 바로 위에 위치해 있어서, 열전도성 접착부(50)가 파우치형 전지셀(750)의 외부 하우징(1024)의 제 1 단부(1026)를 금속 플레이트(160)에 고정식으로 연결한다. 파우치형 전지셀(750)은 발포 부재(898)와 파우치형 전지셀(752) 사이에 위치한다.
파우치형 전지셀(752)은 한 쌍의 전극 단자(도시하지 않음) 및 외부 하우징(1034)을 포함한다. 외부 하우징(1034)은 제 1 단부(1036) 및 제 2 단부(1038)를 포함한다. 제 1 단부(1036)는 열전도성 접착부(52)에 직접 맞닿아 있고, 금속 플레이트(160)의 실질적으로 원호 형상의 그루브(252) 바로 위에 위치해 있어서, 열전도성 접착부(52)가 파우치형 전지셀(752)의 외부 하우징(1034)의 제 1 단부(1036)를 금속 플레이트(160)에 고정식으로 연결한다. 파우치형 전지셀(752)은 파우치형 전지셀(750)과 발포 부재(899) 사이에 위치한다. 발포 부재(899)는 파우치형 전지셀들(752, 754) 사이에 위치한다.
파우치형 전지셀(754)은 한 쌍의 전극 단자(도시하지 않음) 및 외부 하우징(1044)을 포함한다. 외부 하우징(1044)은 제 1 단부(1046) 및 제 2 단부(1048)를 포함한다. 제 1 단부(1046)는 열전도성 접착부(54)에 직접 맞닿아 있고, 금속 플레이트(160)의 실질적으로 원호 형상의 그루브(254) 바로 위에 위치해 있어서, 열전도성 접착부(54)가 파우치형 전지셀(754)의 외부 하우징(1044)의 제 1 단부(1046)를 금속 플레이트(160)에 고정식으로 연결한다. 파우치형 전지셀(754)은 발포 부재(899)와 파우치형 전지셀(756) 사이에 위치한다.
파우치형 전지셀(756)은 한 쌍의 전극 단자(도시하지 않음) 및 외부 하우징(1054)을 포함한다. 외부 하우징(1054)은 제 1 단부(1056) 및 제 2 단부(1058)를 포함한다. 제 1 단부(1056)는 열전도성 접착부(56)에 직접 맞닿아 있고, 금속 플레이트(160)의 실질적으로 원호 형상의 그루브(256) 바로 위에 위치해 있어서, 열전도성 접착부(56)가 파우치형 전지셀(756)의 외부 하우징(1054)의 제 1 단부(1056)를 금속 플레이트(160)에 고정식으로 연결한다. 파우치형 전지셀(756)은 파우치형 전지셀(754)과 발포 부재(900) 사이에 위치한다. 발포 부재(900)는 파우치형 전지셀들(756, 758) 사이에 위치한다.
파우치형 전지셀(756)은 한 쌍의 전극 단자(도시하지 않음) 및 외부 하우징(1064)을 포함한다. 외부 하우징(1064)은 제 1 단부(1066) 및 제 2 단부(1068)를 포함한다. 제 1 단부(1066)는 열전도성 접착부(58)에 직접 맞닿아 있고, 금속 플레이트(160)의 실질적으로 원호 형상의 그루브(258) 바로 위에 위치해 있어서, 열전도성 접착부(58)가 파우치형 전지셀(756)의 외부 하우징(1064)의 제 1 단부(1066)를 금속 플레이트(160)에 고정식으로 연결한다. 파우치형 전지셀(758)은 발포 부재(900)와 파우치형 전지셀(760) 사이에 위치한다.
파우치형 전지셀(760)은 한 쌍의 전극 단자(도시하지 않음) 및 외부 하우징(1074)을 포함한다. 외부 하우징(1074)은 제 1 단부(1076) 및 제 2 단부(1078)를 포함한다. 제 1 단부(1076)는 열전도성 접착부(60)에 직접 맞닿아 있고, 금속 플레이트(160)의 실질적으로 원호 형상의 그루브(260) 바로 위에 위치해 있어서, 열전도성 접착부(60)가 파우치형 전지셀(760)의 외부 하우징(1074)의 제 1 단부(1076)를 금속 플레이트(160)에 고정식으로 연결한다. 파우치형 전지셀(760)은 파우치형 전지셀(758)과 발포 부재(901) 사이에 위치한다. 발포 부재(901)는 파우치형 전지셀들(760, 762) 사이에 위치한다.
파우치형 전지셀(762)은 한 쌍의 전극 단자(도시하지 않음) 및 외부 하우징(1084)을 포함한다. 외부 하우징(1084)은 제 1 단부(1086) 및 제 2 단부(1088)를 포함한다. 제 1 단부(1086)는 열전도성 접착부(62)에 직접 맞닿아 있고, 금속 플레이트(160)의 실질적으로 원호 형상의 그루브(262) 바로 위에 위치해 있어서, 열전도성 접착부(62)가 파우치형 전지셀(762)의 외부 하우징(1084)의 제 1 단부(1086)를 금속 플레이트(160)에 고정식으로 연결한다. 파우치형 전지셀(762)은 발포 부재(901)와 파우치형 전지셀(762) 사이에 위치한다.
파우치형 전지셀(764)은 한 쌍의 전극 단자(도시하지 않음) 및 외부 하우징(1094)을 포함한다. 외부 하우징(1094)은 제 1 단부(1096) 및 제 2 단부(1098)를 포함한다. 제 1 단부(1096)는 열전도성 접착부(64)에 직접 맞닿아 있고, 금속 플레이트(160)의 실질적으로 원호 형상의 그루브(264) 바로 위에 위치해 있어서, 열전도성 접착부(64)가 파우치형 전지셀(764)의 외부 하우징(1094)의 제 1 단부(1096)를 금속 플레이트(160)에 고정식으로 연결한다. 파우치형 전지셀(764)은 파우치형 전지셀(762)과 발포 부재(902) 사이에 위치한다. 발포 부재(902)는 파우치형 전지셀들(764, 766) 사이에 위치한다.
파우치형 전지셀(766)은 한 쌍의 전극 단자(도시하지 않음) 및 외부 하우징(1104)을 포함한다. 외부 하우징(1104)은 제 1 단부(1106) 및 제 2 단부(1108)를 포함한다. 제 1 단부(1106)는 열전도성 접착부(66)에 직접 맞닿아 있고, 금속 플레이트(160)의 실질적으로 원호 형상의 그루브(266) 바로 위에 위치해 있어서, 열전도성 접착부(66)가 파우치형 전지셀(766)의 외부 하우징(1104)의 제 1 단부(1106)를 금속 플레이트(160)에 고정식으로 연결한다. 파우치형 전지셀(766)은 발포 부재(902)와 파우치형 전지셀(768) 사이에 위치한다.
파우치형 전지셀(768)은 한 쌍의 전극 단자(도시하지 않음) 및 외부 하우징(1114)을 포함한다. 외부 하우징(1114)은 제 1 단부(1116) 및 제 2 단부(1118)를 포함한다. 제 1 단부(1116)는 열전도성 접착부(68)에 직접 맞닿아 있고, 금속 플레이트(160)의 실질적으로 원호 형상의 그루브(268) 바로 위에 위치해 있어서, 열전도성 접착부(68)가 파우치형 전지셀(768) 외부 하우징(1114)의 제 1 단부(1116)를 금속 플레이트(160)에 고정식으로 연결한다. 파우치형 전지셀(768)은 파우치형 전지셀(766)과 발포 부재(903) 사이에 위치한다. 발포 부재(903)는 파우치형 전지셀들(768, 770) 사이에 위치한다.
파우치형 전지셀(770)은 한 쌍의 전극 단자(도시하지 않음) 및 외부 하우징(1124)을 포함한다. 외부 하우징(1124)은 제 1 단부(1126) 및 제 2 단부(1128)를 포함한다. 제 1 단부(1126)는 열전도성 접착부(70)에 직접 맞닿아 있고, 금속 플레이트(160)의 실질적으로 원호 형상의 그루브(270) 바로 위에 위치해 있어서, 열전도성 접착부(70)가 파우치형 전지셀(770)의 외부 하우징(1124)의 제 1 단부(1126)를 금속 플레이트(160)에 고정식으로 연결한다. 파우치형 전지셀(770)은 발포 부재(903)와 파우치형 전지셀(772) 사이에 위치한다.
파우치형 전지셀(772)은 한 쌍의 전극 단자(도시하지 않음) 및 외부 하우징(1134)을 포함한다. 외부 하우징(1134)은 제 1 단부(1136) 및 제 2 단부(1138)를 포함한다. 제 1 단부(1136)는 열전도성 접착부(72)에 직접 맞닿아 있고, 금속 플레이트(160)의 실질적으로 원호 형상의 그루브(272) 바로 위에 위치해 있어서, 열전도성 접착부(72)가 파우치형 전지셀(772)의 외부 하우징(1134)의 제 1 단부(1136)를 금속 플레이트(160)에 고정식으로 연결한다. 파우치형 전지셀(772)은 파우치형 전지셀(772)과 발포 부재(904) 사이에 위치한다. 발포 부재(904)는 파우치형 전지셀들(772, 774) 사이에 위치한다.
파우치형 전지셀(774)은 한 쌍의 전극 단자(도시하지 않음) 및 외부 하우징(1144)을 포함한다. 외부 하우징(1144)은 제 1 단부(1146) 및 제 2 단부(1148)를 포함한다. 제 1 단부(1146)는 열전도성 접착부(74)에 직접 맞닿아 있고, 금속 플레이트(160)의 실질적으로 원호 형상의 그루브(274) 바로 위에 위치해 있어서, 열전도성 접착부(74)가 파우치형 전지셀(774)의 외부 하우징(1144)의 제 1 단부(1146)를 금속 플레이트(160)에 고정식으로 연결한다. 파우치형 전지셀(774)은 발포 부재(904)와 파우치형 전지셀(776) 사이에 위치한다.
파우치형 전지셀(776)은 한 쌍의 전극 단자(도시하지 않음) 및 외부 하우징(1154)을 포함한다. 외부 하우징(1154)은 제 1 단부(1156) 및 제 2 단부(1158)를 포함한다. 제 1 단부(1156)는 열전도성 접착부(76)에 직접 맞닿아 있고, 금속 플레이트(160)의 실질적으로 원호 형상의 그루브(276) 바로 위에 위치해 있어서, 열전도성 접착부(76)가 파우치형 전지셀(7776)의 외부 하우징(1154)의 제 1 단부(1156)를 금속 플레이트(160)에 고정식으로 연결한다. 파우치형 전지셀(776)은 파우치형 전지셀(774)과 발포 부재(905) 사이에 위치한다. 발포 부재(905)는 파우치형 전지셀들(776, 778) 사이에 위치한다.
파우치형 전지셀(778)은 한 쌍의 전극 단자(도시하지 않음) 및 외부 하우징(1164)을 포함한다. 외부 하우징(1164)은 제 1 단부(1166) 및 제 2 단부(1168)를 포함한다. 제 1 단부(1166)는 열전도성 접착부(78)에 직접 맞닿아 있고, 금속 플레이트(160)의 실질적으로 원호 형상의 그루브(278) 바로 위에 위치해 있어서, 열전도성 접착부(78)가 파우치형 전지셀(778)의 외부 하우징(1164)의 제 1 단부(1166)를 금속 플레이트(160)에 고정식으로 연결한다. 파우치형 전지셀(778)은 발포 부재(905)와 파우치형 전지셀(780) 사이에 위치한다.
파우치형 전지셀(780)은 한 쌍의 전극 단자(도시하지 않음) 및 외부 하우징(1174)을 포함한다. 외부 하우징(1174)은 제 1 단부(1176) 및 제 2 단부(1178)를 포함한다. 제 1 단부(1176)는 열전도성 접착부(80)에 직접 맞닿아 있고, 금속 플레이트(160)의 실질적으로 원호 형상의 그루브(280) 바로 위에 위치해 있어서, 열전도성 접착부(80)가 파우치형 전지셀(780)의 외부 하우징(1174)의 제 1 단부(1176)를 금속 플레이트(160)에 고정식으로 연결한다. 파우치형 전지셀(780)은 파우치형 전지셀(778)과 발포 부재(906) 사이에 위치한다. 발포 부재(906)는 파우치형 전지셀들(780, 782) 사이에 위치한다.
파우치형 전지셀(782)은 한 쌍의 전극 단자(도시하지 않음) 및 외부 하우징(1184)을 포함한다. 외부 하우징(1184)은 제 1 단부(1186) 및 제 2 부(1188)를 포함한다. 제 1 단부(1186)는 열전도성 접착부(82)에 직접 맞닿아 있고, 금속 플레이트(160)의 실질적으로 원호 형상의 그루브(282) 바로 위에 위치해 있어서, 열전도성 접착부(82)가 파우치형 전지셀(782)의 외부 하우징(1184)의 제 1 단부(1186)를 금속 플레이트(160)에 고정식으로 연결한다. 파우치형 전지셀(782)은 발포 부재(906)와 파우치형 전지셀(784) 사이에 위치한다.
파우치형 전지셀(784)은 한 쌍의 전극 단자(도시하지 않음) 및 외부 하우징(1194)을 포함한다. 외부 하우징(1194)은 제 1 단부(1196) 및 제 2 단부(1198)를 포함한다. 제 1 단부(1196)는 열전도성 접착부(84)에 직접 맞닿아 있고, 금속 플레이트(160)의 실질적으로 원호 형상의 그루브(284) 바로 위에 위치해 있어서, 열전도성 접착부(84)가 파우치형 전지셀(784)의 외부 하우징(1194)의 제 1 단부(1196)를 금속 플레이트(160)에 고정식으로 연결한다. 파우치형 전지셀(784)은 파우치형 전지셀(782)과 발포 부재(907) 사이에 위치한다. 발포 부재(907)는 파우치형 전지셀들(784, 786) 사이에 위치한다.
파우치형 전지셀(786)은 한 쌍의 전극 단자(도시하지 않음) 및 외부 하우징(1204)을 포함한다. 외부 하우징(1204)은 제 1 단부(1206) 및 제 2 단부(1208)를 포함한다. 제 1 단부(1206)는 열전도성 접착부(86)에 직접 맞닿아 있고, 금속 플레이트(160)의 실질적으로 원호 형상의 그루브(286) 바로 위에 위치해 있어서, 열전도성 접착부(86)가 파우치형 전지셀(786)의 외부 하우징(1204)의 제 1 단부(1206)를 금속 플레이트(160)에 고정식으로 연결한다. 파우치형 전지셀(786)은 발포 부재(907)와 파우치형 전지셀(788) 사이에 위치한다.
파우치형 전지셀(788)은 한 쌍의 전극 단자(도시하지 않음) 및 외부 하우징(1214)을 포함한다. 외부 하우징(1214)은 제 1 단부(1216) 및 제 2 단부(1218)를 포함한다. 제 1 단부(1216)는 열전도성 접착부(88)에 직접 맞닿아 있고, 금속 플레이트(160)의 실질적으로 원호 형상의 그루브(288) 바로 위에 위치해 있어서, 열전도성 접착부(88)가 파우치형 전지셀(788)의 외부 하우징(121)의 제 1 단부(1216)를 금속 플레이트(160)에 고정식으로 연결한다. 파우치형 전지셀(788)은 파우치형 전지셀(786)과 발포 부재(908) 사이에 위치한다. 발포 부재(908)는 파우치형 전지셀들(788, 882) 사이에 위치한다.
도 4 및 17-19를 참조하면, 플라스틱 프레임 부재(810-838) 및 말단 플레이트(880, 882)는 파우치형 전지셀들(730-778)을 소망하는 위치에서 고정하도록 형성되어 있다. 플라스틱 프레임 부재(010)의 구조는 플라스틱 프레임 부재들(812-838)의 구조와 동일하다.
플라스틱 프레임 부재(810)는 말단 플레이트(880)와 연결되어 있다. 파우치형 전지셀(730)은 플라스틱 프레임 부재(810)와 말단 플레이트(880)와 대면하도록 위치하는 발포 층(893) 사이에서 직접 접촉되어 고정된다. 플라스틱 프레임 부재(810)는 상부 벽(1500), 측벽들(1502, 1504) 및 커플링 탭들(1506, 1508)을 갖고 있다. 상부 벽(1500)은 측벽(1502)의 단부 및 측벽(1504)의 단부 사이에서 연결되어 있다. 측벽들(1502, 1504)은 제 1 방향으로 서로 실질적으로 평행하게 연장되어 있다. 커플링 탭(1506)은 측벽(1502)의 하단부에 연결되어 있고 측벽(1502)으로부터 제 1 방향으로 외부 연장되어 있다. 상기 제 2 방향은 제 1 방향과 수직이다. 커플링 탭(1506)은 관통하는 개구를 가지고 있다. 커플링 탭(1508)은 측벽(1504)의 하단부에 연결되어 있고 측벽으로부터 제 3 방향으로 외부 연장되어 있다. 상기 제 3 방향은 제 1 방향과 수직이고, 제 2 방향과 반대이다. 커플링 탭(1508)은 관통하는 개구를 가지고 있다.
도 4, 5, 7 및 15를 참조하면, 플라스틱 프레임 부재(812)는 플라스틱 프레임 부재들(810, 814) 사이에 위치하면서 플라스틱 프레임 부재들(810, 814)과 연결되어 있다. 플라스틱 프레임 부재(812) 및 말단 플레이트(880)는 파우치형 전지셀(730) 및 발포 부재(893)를 사이에 고정한다. 플라스틱 프레임 부재(812)는 각각에 관통하는 개구를 갖는 커플링 탭들(1600, 1602) 도 5 및 7에 도시됨)을 포함한다.
플라스틱 프레임 부재(814)는 플라스틱 프레임 부재들(812, 816) 사이에 위치하면서 플라스틱 프레임 부재들(812, 816)과 연결되어 있다. 플라스틱 프레임 부재(814) 및 플라스틱 프레임 부재(812)는 파우치형 전지셀(736), 발포 부재(895), 및 파우치형 전지셀(738)을 사이에 고정한다. 플라스틱 프레임 부재(814)는 각각에 관통하는 개구를 갖는 커플링 탭들(1610, 1612)을 포함한다.
플라스틱 프레임 부재(816)는 플라스틱 프레임 부재들(814, 818) 사이에 위치하면서 플라스틱 프레임 부재들(814, 818)과 연결되어 있다. 플라스틱 프레임 부재(816) 및 플라스틱 프레임 부재(814)는 파우치형 전지셀(740), 발포 부재(896), 및 파우치형 전지셀(742)을 사이에 고정한다. 플라스틱 프레임 부재(816)는 각각에 관통하는 개구를 갖는 커플링 탭들(1620, 1622)을 포함한다.
플라스틱 프레임 부재(818)는 플라스틱 프레임 부재들(816, 820) 사이에 위치하면서 플라스틱 프레임 부재들(816, 820)과 연결되어 있다. 플라스틱 프레임 부재(818) 및 플라스틱 프레임 부재(816)는 파우치형 전지셀(744), 발포 부재(897), 및 파우치형 전지셀(746)을 사이에 고정한다. 플라스틱 프레임 부재(818)는 각각에 관통하는 개구를 갖는 커플링 탭들(1630, 1632)을 포함한다.
플라스틱 프레임 부재(820)는 플라스틱 프레임 부재들(818, 822) 사이에 위치하면서 플라스틱 프레임 부재들(818, 822)과 연결되어 있다. 플라스틱 프레임 부재(820) 및 플라스틱 프레임 부재(818)는 파우치형 전지셀(748), 발포 부재(898), 및 파우치형 전지셀(750)을 사이에 고정한다. 플라스틱 프레임 부재(820)는 각각에 관통하는 개구를 갖는 커플링 탭들(1640, 1642)을 포함한다.
플라스틱 프레임 부재(822)는 플라스틱 프레임 부재들(820, 824) 사이에 위치하면서 플라스틱 프레임 부재들(820, 824)과 연결되어 있다. 플라스틱 프레임 부재(822) 및 플라스틱 프레임 부재(820)는 파우치형 전지셀(752), 발포 부재(899), 및 파우치형 전지셀(754)을 사이에 고정한다. 플라스틱 프레임 부재(822)는 각각에 관통하는 개구를 갖는 커플링 탭들(1650, 1652)을 포함한다.
플라스틱 프레임 부재(824)는 플라스틱 프레임 부재들(822, 826) 사이에 위치하면서 플라스틱 프레임 부재들(822, 826)과 연결되어 있다. 플라스틱 프레임 부재(824) 및 플라스틱 프레임 부재(822)는 파우치형 전지셀(756), 발포 부재(900), 및 파우치형 전지셀(758)을 사이에 고정한다. 플라스틱 프레임 부재(824)는 각각에 관통하는 개구를 갖는 커플링 탭들(1660, 1662)을 포함한다.
플라스틱 프레임 부재(826)는 플라스틱 프레임 부재들(824, 828) 사이에 위치하면서 플라스틱 프레임 부재들(824, 828)과 연결되어 있다. 플라스틱 프레임 부재(826) 및 플라스틱 프레임 부재(824)는 파우치형 전지셀(760), 발포 부재(901), 및 파우치형 전지셀(762)을 사이에 고정한다. 플라스틱 프레임 부재(826)는 각각에 관통하는 개구를 갖는 커플링 탭들(1670, 1672)을 포함한다.
플라스틱 프레임 부재(828)는 플라스틱 프레임 부재들(826, 830) 사이에 위치하면서 플라스틱 프레임 부재들(826, 830)과 연결되어 있다. 플라스틱 프레임 부재(828) 및 플라스틱 프레임 부재(826)는 파우치형 전지셀(764), 발포 부재(902), 및 파우치형 전지셀(766)을 사이에 고정한다. 플라스틱 프레임 부재(828)는 각각에 관통하는 개구를 갖는 커플링 탭들(1680, 1682)을 포함한다.
플라스틱 프레임 부재(830)는 플라스틱 프레임 부재들(828, 832) 사이에 위치하면서 플라스틱 프레임 부재들(828, 832)과 연결되어 있다. 플라스틱 프레임 부재(830) 및 플라스틱 프레임 부재(828)는 파우치형 전지셀(768), 발포 부재(903), 및 파우치형 전지셀(770)을 사이에 고정한다. 플라스틱 프레임 부재(830)는 각각에 관통하는 개구를 갖는 커플링 탭들(1690, 1692)을 포함한다.
플라스틱 프레임 부재(832)는 플라스틱 프레임 부재들(830, 834) 사이에 위치하면서 플라스틱 프레임 부재들(830, 834)과 연결되어 있다. 플라스틱 프레임 부재(832) 및 플라스틱 프레임 부재(830)는 파우치형 전지셀(777), 발포 부재(904), 및 파우치형 전지셀(774)을 사이에 고정한다. 플라스틱 프레임 부재(832)는 각각에 관통하는 개구를 갖는 커플링 탭들(1700, 1702)을 포함한다.
플라스틱 프레임 부재(834)는 플라스틱 프레임 부재들(832, 836) 사이에 위치하면서 플라스틱 프레임 부재들(832, 836)과 연결되어 있다. 플라스틱 프레임 부재(834) 및 플라스틱 프레임 부재(832)는 파우치형 전지셀(776), 발포 부재(905), 및 파우치형 전지셀(778)을 사이에 고정한다. 플라스틱 프레임 부재(834)는 각각에 관통하는 개구를 갖는 커플링 탭들(1710, 1712)을 포함한다.
플라스틱 프레임 부재(836)는 플라스틱 프레임 부재들(834, 838) 사이에 위치하면서 플라스틱 프레임 부재들(834, 838)과 연결되어 있다. 플라스틱 프레임 부재(836) 및 플라스틱 프레임 부재(834)는 파우치형 전지셀(780), 발포 부재(906), 및 파우치형 전지셀(782)을 사이에 고정한다. 플라스틱 프레임 부재(836)는 각각에 관통하는 개구를 갖는 커플링 탭들(1720, 1722)을 포함한다.
플라스틱 프레임 부재(838)는 플라스틱 플게임 부재(836) 및 말단 플레이트(882) 사이에 위치하면서 플라스틱 플게임 부재(836) 및 말단 플레이트(882)와 연결되어 있다. 플라스틱 프레임 부재(838) 및 플라스틱 프레임 부재(836)는 파우치형 전지셀(784), 발포 부재(907), 및 파우치형 전지셀(786)을 사이에 고정한다. 플라스틱 프레임 부재(838) 및 말단 플레이트(882)는 파우치형 전지셀(788) 및 발포 부재(908)를 사이에 고정한다. 플라스틱 프레임 부재(838)는 각각에 관통하는 개구를 갖는 커플링 캡들(1730, 1732)을 포함한다.
도 13, 15, 21 및 22를 참조하면, 조립 과정에서, 플라스틱 프레임 부재들(810, 812, 814, 816, 818, 820, 822, 824, 826, 828, 830, 832, 834, 836, 868)의 커플링 탭들(1506, 1600, 1610, 1620, 1630, 1640, 1650, 1660, 1670, 1680, 1690, 1700, 1710, 1720, 1730) 각각이 열전달 부재(20)의 플라스틱 커플링 부재(162)의 각각의 간격(440, 442, 444, 446, 448, 450, 452, 454, 456, 458, 460, 462, 464, 466, 468)들 사이에 위치하도록, 전지 모듈(120)은 열전달 부재(22)에 대응하여 위치한다. 또한, 플라스틱 프레임 부재들(810, 812, 814, 816, 818, 820, 822, 824, 826, 828, 830, 832, 834, 836, 868)의 커플링 탭들(1508, 1602, 1612, 1622, 1632, 1642, 1652, 1662, 1672, 1682, 1692, 1702, 1712, 1722, 1732) 각각은 열전달 부재(20)의 플라스틱 커플링 부재(164)의 각각의 간격들(640, 642, 644, 646, 648, 650, 652, 654, 656, 658, 660, 662, 664, 666, 668) 사이에 위치한다.
도 4, 5 및 7을 참조하면, 추가적인 조립 과정에서, 숄더 볼트(890, 892) 및 너트(888, 889)가 전지 모듈(120)을 열전달 부재(22)에 연결하고, 플라스틱 프레임 부재들(810~838) 및 말단 플레이트(880, 882)를 서로 연결하기 위해 사용된다.
숄더 볼트(890)는 말단 플레이트(882)에 대향하여 인접하게 위치하는 헤드부, 및 각각의 플라스틱 프레임 부재들(810, 812, 814, 816, 818, 820, 822, 824, 826, 828, 830, 832, 834, 836, 838)의 커플링 탭들(1506, 1600, 1610, 1620, 1630, 1640, 1650, 1660, 1670, 1680, 1690, 1700, 1710, 1720, 1730)의 관통구 및 열전달 부재(22)의 플라스틱 커플링 부재(162)의 플라스틱 커플링 탭들(310, 312, 314, 316, 318, 320, 322, 324, 326, 328, 330, 332, 334, 336, 338, 340)의 관통구를 통과하여 연장되는 샤프트부를 포함한다. 너트(888)는 숄더 볼트(890)의 샤프트부의 나사형 단부와 나사식으로 결합되고 말단 플레이트(880)에 대향하여 인접하게 위치한다.
숄더 볼트(892)는 말단 플레이트(882)에 대향하여 인접하게 위치하는 헤드부, 및 각각의 플라스틱 프레임 부재들(810, 812, 814, 816, 818, 820, 822, 824, 826, 828, 830, 832, 834, 836, 838)의 커플링 탭들(1508, 1602, 1612, 1622, 1632, 1642, 1652, 1662, 1672, 1682, 1692, 1702, 1712, 1722, 1732)의 관통구 및 열전달 부재(22)의 플라스틱 커플링 부재(162)의 플라스틱 커플링 탭들(510, 512, 514, 516, 518, 520, 522, 524, 526, 528, 530, 532, 534, 536, 538, 540)의 관통구를 통과하여 연장되는 샤프트부를 포함한다. 너트(889)는 숄더 볼트(890)의 샤프트부의 나사형 단부와 나사식으로 결합되고 말단 플레이트(880)에 대향하여 인접하게 위치한다.
도 4, 14, 16, 23 및 24를 참조하면, 하나의 실시예에 따른 전지 시스템(10)의 조립 방법의 플로우차트가 설명될 것이다. 간략하게 하기 위하여, 전지 모듈(120)에 포함되는 하나의 파우치형 전지셀에 대해서만 설명될 것이다.
단계 1800에서, 사용자는 열전도성 베이스 부재(20), 열전달 부재(22), 열전도성 접착부(30) 및 전지 모듈(120)을 포함하는 전지 시스템(10)을 제공한다. 열전달 부재(22)는 상면부(170)와 저면부(172)를 구비하는 금속 플레이트(160)를 가지고 있다. 금속 플레이트(160)의 상면부(170)는 금속 플레이트(160)의 내부로 연장되어 있는 실질적으로 원호 형상인 그루브(230)를 가지고 있다. 전지 모듈(120)은 파우치형 전지셀(730)을 가지고 있다. 파우치형 전지셀(730)은 제 1 단부(916) 및 제 2 단부(918)를 구비하는 외부 하우징(914)을 포함한다.
단계 1802에서, 접착제 분배 장치(1900)는 열전도성 접착부(30)를 열전달 부재(22)의 금속 플레이트(160)의 실질적으로 원호 형상의 그루브(230) 내에 배치한다.
단계 1804에서, 배치 장치는 파우치형 전지셀(730)의 외부 하우징(914)의 제 1 단부(916)가 열전도성 접착부(30)에 직접 맞닿아 있고 금속 플레이트(160)의 실질적으로 원호 형상의 그루브(230) 바로 위에 위치하도록 전지 모듈(120)을위치시킴으로써, 열전도성 접착부(30)가 파우치형 전지셀(730)의 외부 하우징(914)의 제 1 단부(916)를 열전달 부재(22)의 금속 플레이트(160)에 연결시킨다. 단계 1806에서, 배치 장치(1902)는, 열전달 부재(22)의 금속 플레이트(160)의 저면부(172)를 열전도성 베이스 부재(20) 상에 위치시킨다.
시스템(10)의 장점은, 전지 시스템(10)은 열전달 부재(22) 상에 열전도성 접착부(30~88)를 사용하고, 상기 열전도성 접착부(30~88)는 전지 모듈(120)의 파우치형 전지셀의 단부에 대향하여 직접 맞닿아 있고, 열전달 부재(22)는, 파우치형 전지셀들 사이에 위치하는 냉각핀을 사용하지 않으면서, 파우치형 전지셀로부터 열전도성 베이스 부재(20)로 열에너지를 이송하는 전지 시스템(10)이라는 점이다.
도 2 및 25를 참조하면, 전지 시스템(10)의 다른 하나의 실시예에서, 열전도성 베이스 부재(20)는 열전도성 베이스 부재(2000)로 대체되었다. 열전도성 베이스 부재(2000)는 베이스 플레이트(2002) 및 베이스 플레이트(2002)의 저면으로부터 하측으로 연장된 열 핀(2004, 2006, 2008, 2010, 2012, 2014, 2016, 2018, 2020)을 포함한다. 이와 같은 경우, 열전달 부재(22)는 베이스 플레이트(2002) 상에 위치한다. 열전도성 베이스 부재(2000)는 열에너지를 열전달 부재(22)로부터 열 핀(2004~2020)을 통과하며 흐르는 공기로 전달하도록 형성되어 있다. 하나의 실시예에서, 베이스 플레이트(2002) 및 열 핀(2004~2020)은 금속으로 이루어져 있다. 다른 하나의 실시예에서, 물론 베이스 플레이트(2002) 및 열 핀(2004~2020)은 다른 열전도성 물질로 이루어질 수 있다.
비록 본 발명은 단지 제한된 수의 예시에만 관련하여 구체적으로 기술되었지만, 본 발명이 상기에 표현된 예시에만 한정되는 것은 아니라는 점을 인식해야 한다. 더 정확하게는, 본 발명은 변형, 변경, 교체 또는 여기에 표현된 것 뿐만 아니라 본 발명의 의도와 범주에 적합하도록 상응하는 조합으로 얼마든지 부합하도록 수정될 수 있다. 더욱이, 비록 본 발명의 다양한 예시들이 표현되었지만, 본 발명의 양상은 단지 표현된 예시의 일부만을 포함할 수 있다는 점을 인식해야 한다. 따라서, 본 발명은 상기 표현에 의해 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 전지 시스템은, 열전달 부재 상에 열전도성 접착부를 사용하고, 상기 열전도성 접착부는 전지 모듈의 파우치형 전지셀의 단부에 대향하여 직접 맞닿아 있고, 열전달 부재는, 파우치형 전지셀들 사이에 위치하는 냉각핀을 사용하지 않으면서, 파우치형 전지셀로부터 열전도성 베이스 부재로 열에너지의 이송이 가능한 효과가 있다

Claims (14)

  1. 하우징 및 열전도성 베이스 층을 가진 열전도성 베이스 부재(thermally conductive base member)로서, 상기 열전도성 베이스 층이 하우징의 최상면에 연결되어 있는 구조의 열전도성 베이스 부재;
    상면부(top portion)와 저면부(bottom portion)를 가진 금속 플레이트를 포함하고 있고, 상기 금속 플레이트의 저면부가 상기 열전도성 베이스 부재의 표면에 위치되어 있으며, 상기 금속 플레이트의 상면부가 금속 플레이트의 내측으로 연장되어 있는 실질적으로 원호 형상인 제 1 그루브를 가진 구조의 열전달 부재(thermal transfer member);
    상기 금속 플레이트의 실질적으로 원호 형상인 제 1 그루브 내에 위치한 제 1 열전도성 접착부(thermally conductive adhesive portion); 및
    제 1 파우치형 전지셀을 구비하고 있는 전지 모듈(battery module)로서, 상기 제 1 파우치형 전지셀은 제 1 단부(end portion) 및 제 2 단부가 있는 제 1 외부 하우징(outer housing)을 가지고 있으며, 상기 제 1 파우치형 전지셀의 제 1 외부 하우징의 제 1 단부는 제 1 열전도성 접착부에 직접 맞닿아 있고 금속 플레이트의 실질적으로 원호 형상인 제 1 그루브 바로 위에 위치해 있어서, 상기 제 1 열전도성 접착부가 제 1 파우치형 전지셀의 제 1 외부 하우징의 제 1 단부를 금속 플레이트에 고정식으로 연결하는 구조의 전지 모듈;
    을 포함하는 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속 플레이트의 상면부는 금속 플레이트의 내측으로 연장되는 실질적으로 원호 형상인 제 2 그루브를 추가로 포함하고 있고, 실질적으로 원호 형상인 상기 제 2 그루브는 실질적으로 원호 형상인 제 1 그루브와 실질적으로 평행하게 연장되어 있으며;
    상기 전지 시스템은 금속 플레이트의 실질적으로 원호 형상인 제 2 그루브 내에 위치한 제 2 열전도성 접착부를 추가로 가지고 있고;
    상기 전지 모듈은 제 2 파우치형 전지셀을 추가로 가지고 있으며, 상기 제 2 파우치형 전지셀은 제 1 단부 및 제 2 단부가 있는 제 2 외부 하우징을 가지고 있고, 상기 제 2 파우치형 전지셀의 제 2 외부 하우징의 제 1 단부는 제 2 열전도성 접착부 상에 위치하고 금속 플레이트의 실질적으로 원호 형상인 제 2 그루브 바로 위에 위치해 있어서, 상기 제 2 열전도성 접착부가 제 2 파우치형 전지셀의 제 2 외부 하우징의 제 1 단부를 금속 플레이트에 고정식으로 연결하는 것을 특징으로 하는 전지 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 파우치형 전지셀의 제 1 외부 하우징의 주요 면(major surface)은 제 2 파우치형 전지셀의 제 2 외부 하우징의 주요 면과 직접 접촉하는 것을 특징으로 하는 전지 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 실질적으로 원호 형상인 제 1 그루브의 폭은 제 1 파우치형 전지셀의 제 1 외부 하우징의 제 1 단부의 폭과 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 전지 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 실질적으로 원호 형상인 제 1 그루브의 깊이는 제 1 파우치형 전지셀의 제 1 외부 하우징의 제 1 단부의 높이와 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 전지 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 금속 플레이트는 압출된 알루미늄 플레이트인 것을 특징으로 하는 전지 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 열전도성 접착부는 실리콘계 열전도성 접착제인 것을 특징으로 하는 전지 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 열전도성 접착부는 에폭시계 열전도성 접착제인 것을 특징으로 하는 전지 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 열전도성 접착부는 열전도율이 1.0 내지 4.0 W/K·m인 것을 특징으로 하는 전지 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 전지 모듈은 제 1 파우치형 전지셀의 제 1 외부 하우징에 대향하여 위치한 제 1 플라스틱 프레임 부재(plastic frame member)를 추가로 포함하고 있고; 상기 제 1 플라스틱 프레임 부재는 상부 벽(top wall), 제 1 및 제 2 측벽들(side walls), 및 제 1 및 제 2 커플링 탭들(coupling tabs)을 갖고 있으며;
    상기 상부 벽은 제 1 측벽의 상단부와 제 2 측벽의 상단부 사이에서 연결되어 있고;
    상기 제 1 및 제 2 측벽들은 제 1 방향으로 서로 실질적으로 평행하게 연장되어 있으며;
    상기 제 1 커플링 탭은 제 1 측벽의 하단부에 연결되어 있고 제 1 측벽으로부터 제 2 방향으로 외부 연장되어 있으며, 상기 제 2 방향은 제 1 방향과 수직이고, 제 1 커플링 탭을 관통하는 제 1 개구(aperture)를 가지고 있으며;
    상기 제 2 커플링 탭은 제 2 측벽의 하단부와 연결되어 있고 제 2 측벽으로부터 제 3 방향으로 외부 연장되어 있으며, 상기 제 3 방향은 제 1 방향과 수직이고 제 2 방향과 반대이며, 제 2 커플링 탭을 관통하는 제 2 개구를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 전지 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 열전달 부재는 제 1 및 제 2 플라스틱 커플링 탭들을 추가로 포함하고 있고, 상기 탭들은 각각 금속 플레이트의 제 1 및 제 2 단부들로부터 외부로 연장되어 연결되어 있으며; 상기 제 1 및 제 2 플라스틱 커플링 탭들은 각각 관통하는 제 1 및 제 2 개구들을 가지고 있고;
    상기 열전달 부재가 전지 모듈에 대향하여 위치해 있어서, 상기 열전달 부재의 제 1 및 제 2 플라스틱 커플링 탭들의 제 1 및 제 2 개구들은 각각 제 1 플라스틱 프레임 부재의 제 1 및 제 2 커플링 탭의 제 1 및 제 2 개구들과 각각 정렬되어 있는 것을 특징으로 하는 전지 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 전지 시스템은 제 1 및 제 2 볼트들을 추가로 포함하고 있고;
    상기 제 1 볼트는 열전달 부재의 제 1 플라스틱 커플링 탭의 제 1 개구와 제 1 플라스틱 프레임 부재의 제 1 커플링 탭의 제 1 개구를 관통하여, 상기 열전달 부재를 전지 모듈의 제 1 플라스틱 프레임 부재에 연결하며;
    상기 제 2 볼트는 열전달 부재의 제 2 플라스틱 커플링 탭의 제 2 개구와 제 1 플라스틱 프레임 부재의 제 2 커플링 탭의 제 2 개구를 관통하여, 상기 열전달 부재를 전지 모듈의 제 2 플라스틱 프레임 부재에 연결하는 것을 특징으로 하는 전지 시스템.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 열전도성 베이스 부재의 하우징은 밀폐된 내부 영역(enclosed interior region)을 가지고 있고, 상기 열전도성 베이스 부재는 열전도성 베이스 부재에 연결된 유입 포트(inlet port)와 배출 포트(outlet port)를 추가로 가지고 있어, 상기 유입 포트와 배출 포트가 밀폐된 내부 영역과 유동적으로 연통되어 있는 것을 특징으로 하는 전지 시스템.
  14. 전지 시스템을 조립하는 방법으로서,
    열전도성 베이스 부재, 열전달 부재, 제 1 열전도성 접착부, 및 전지 모듈을 제공하는 단계로서, 상기 열전달 부재는 상면부와 저면부를 구비한 금속 플레이트를 가지고 있고, 상기 금속 플레이트의 상면부는 금속 플레이트 내부로 연장되어 있는 실질적으로 원호 형상인 제 1 그루브를 가지고 있으며, 상기 전지 모듈은 제 1 단부와 제 2 단부를 구비한 제 1 외부 하우징을 포함하는 제 1 파우치형 전지셀을 가지고 있는 단계;
    접착제 분배 장치(adhesive dispensing device)를 사용하여, 실질적으로 원호 형상인 금속 플레이트의 제 1 그루브에 제 1 열전도성 접착부를 위치시키는 단계;
    배치 장치(placement machine)를 사용하여, 상기 제 1 파우치형 전지셀의 제 1 외부 하우징의 제 1 단부가 제 1 열전도성 접착부에 직접 맞닿아 있고 금속 플레이트의 실질적으로 원호 형상인 제 1 그루브 바로 위에 위치하도록, 전지 모듈을 위치시키고, 상기 제 1 열전도성 접착부가 제 1 파우치형 전지셀의 제 1 외부 하우징의 제 1 단부를 열전달 부재의 금속 플레이트에 연결시키는 단계; 및
    상기 배치 장치를 사용하여, 상기 열전달 부재의 금속 플레이트의 저면부를 열 전도성 베이스 부재 상에 위치시키는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 시스템의 조립 방법.
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