WO2023106771A1 - 전지팩 및 그의 제조방법 - Google Patents

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WO2023106771A1
WO2023106771A1 PCT/KR2022/019636 KR2022019636W WO2023106771A1 WO 2023106771 A1 WO2023106771 A1 WO 2023106771A1 KR 2022019636 W KR2022019636 W KR 2022019636W WO 2023106771 A1 WO2023106771 A1 WO 2023106771A1
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battery
drain hole
battery module
blocking
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박정훈
최정우
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Definitions

  • the present invention relates to a battery pack capable of preventing clogging of a drain hole formed in a battery module and a manufacturing method thereof.
  • a secondary battery refers to a battery that can be charged and discharged, unlike a primary battery that cannot be charged.
  • Such secondary batteries are widely used in the field of high-tech electronic devices such as phones, notebook computers and camcorders.
  • the secondary battery may be variously classified according to the structure of the electrode assembly.
  • secondary batteries may be classified into a stack type structure, a winding type (jelly roll type) structure, and a stack/folding type structure.
  • the secondary battery includes an electrode assembly and a pouch accommodating the electrode assembly, and the electrode assembly has a structure in which electrodes and separators are alternately stacked.
  • secondary batteries are used not only for portable devices but also for electric vehicles (EVs) or hybrid electric vehicles (HEVs) driven by an electrical driving source.
  • EVs electric vehicles
  • HEVs hybrid electric vehicles
  • a vehicle uses a battery pack that connects a plurality of secondary batteries in series or parallel, and the battery pack includes a battery module made of a plurality of secondary batteries, a plate on which the battery module is disposed, and between the battery module and the plate. It includes a heat sink provided.
  • a drain hole is formed on the bottom surface of the battery module to discharge electrolyte and moisture generated inside the battery module to the outside.
  • the heat sink flows into the drain hole formed in the battery module, and the drain hole may be blocked. Accordingly, the electrolyte solution and moisture generated inside the battery module are discharged through the drain hole. There was a problem with not being able to do it.
  • the present invention is a battery pack capable of preventing a drain hole formed in a battery module from being clogged by a heat dissipating body by including a blocking part, and thus stably discharging electrolyte solution and moisture generated inside the battery module through the drain hole, and the battery pack thereof It is an object to provide a manufacturing method.
  • the battery pack of the present invention for solving the above problems is a battery module having a drain hole formed on the bottom surface; a plate on which the battery module is disposed; a heat sink provided between the battery module and the plate; and a blocking portion provided between the battery module and the plate and blocking the inflow of the heat sink into the drain hole.
  • the battery module includes a secondary battery, a module case accommodating the secondary battery, and a module cover coupled to both sides of the module case in a longitudinal direction and electrically connected to the secondary battery, and the drain hole, It may be formed at one end of the lower surface of the module case to which the module cover is coupled, and the blocking portion may be provided in a form surrounding a portion other than a portion of a drain hole facing the module cover.
  • the blocking unit may be integrally provided on a lower surface of the module case.
  • the blocking unit may be coupled to a lower surface of the module case.
  • the blocking part may be coupled to the lower surface of the module case through an adhesive.
  • the blocking part may be coupled to an insertion groove formed on a lower surface of the module case.
  • the blocking part may be provided with a material having restoring force.
  • the blocking part may be provided with a material capable of absorbing moisture.
  • the blocking part may be made of a polyurethane material.
  • An insulator having insulating properties may be coated on the blocking portion.
  • the insulator may be coated only on surfaces other than a surface of the blocking portion facing the drain hole.
  • the insulator may be made of polyethylene (PolyethylEne).
  • the battery pack manufacturing method of the present invention includes a battery module manufacturing step of manufacturing a battery module having a drain hole formed on the bottom surface; a blocking unit providing step of providing a blocking unit on a lower surface of the battery module where the drain hole is located; A heat dissipation body forming step of forming a heat dissipation body by pouring a heat dissipation material having viscosity on the upper surface of the plate; and when the battery module is disposed on the upper surface of the plate on which the heat sink is formed, the heat sink extends between the battery module and the plate to fill the empty space between the battery module and the plate, and the heat sink extends toward the drain hole.
  • a battery module coupling step in which introduction of the drain hole into the drain hole is blocked by a blocking unit may be included.
  • the battery module manufacturing step includes a process of preparing a secondary battery, a process of coupling a module cover on both sides of the module case in the overall length direction, accommodating the secondary battery in the module case, and then electrically connecting the battery module to the module cover.
  • a manufacturing process wherein the drain hole is formed at one end of the bottom surface of the module case to which the module cover is coupled, and in the blocking part providing step, the blocking part is provided on the bottom surface of the module case, and the module cover It may be provided in a form that surrounds the remaining portion except for a portion of the drain hole toward the .
  • the blocking part is made of a material having restoring force, and in the battery module coupling step, when the battery module is coupled to the top surface of the plate on which the heat sink is formed, the blocking part can be compressed by the bonding force between the battery module and the plate. there is.
  • the blocking part may be made of a material capable of absorbing moisture.
  • the step of providing the blocking part may further include a process of coating an insulator having insulating properties on surfaces other than a surface of the blocking part facing the drain hole.
  • the battery pack according to the present invention includes a blocking portion, so that a heat dissipating material can be blocked from flowing into a drain hole formed in a battery module, and thus electrolyte solution and moisture generated inside the battery module can be stably discharged.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a battery pack according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing a battery pack according to a first embodiment of the present invention
  • FIG 3 is a cross-sectional perspective view showing a battery module of a battery pack according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a bottom perspective view illustrating a blocking portion of a battery pack according to a first embodiment of the present invention
  • Figure 5 is a bottom view of Figure 4.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a battery pack according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a bottom perspective view illustrating a blocking portion coated with an insulator in the first embodiment of the present application.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view along line A-A shown in FIG. 7;
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a battery pack according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a bottom perspective view illustrating a battery pack according to a second embodiment of the present invention.
  • the battery pack according to the first embodiment of the present invention has a structure in which a drain hole formed in a battery module is prevented from being clogged by a heat sink, and thus an electrolyte solution and moisture generated inside the battery module are stably discharged through the drain hole. can be ejected.
  • FIG. 1 is a front perspective view of a battery pack according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a bottom perspective view of a battery pack according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a perspective view of a battery pack according to a first embodiment of the present invention. It is a partial sectional perspective view of the battery pack.
  • the battery module 110 having a drain hole and a plate on which the battery module 110 is disposed ( 120), a heat dissipating body 130 provided between the battery module 110 and the plate 120, and a blocking portion blocking the inflow of the heat dissipating body 130 into the drain hole 112a formed in the battery module 110. (140).
  • the battery module 110 has a structure in which at least one secondary battery 111 is accommodated and a drain hole 112a is formed on a bottom surface (the bottom surface of the battery module as seen in FIG. 2 ).
  • the battery module 110 has a structure in which at least one or more secondary batteries 111 are opened in the front-back direction (the left-right direction of the battery module as seen in FIG. 1), and the secondary battery 111 is A bus bar coupled to the accommodated module case 112, the front and rear surfaces of the module case 112 (left and right sides of the module case as seen in FIG. 1) and electrically connected to the secondary battery 111 ( 113a) is provided with a module cover 113.
  • the secondary battery 111 has a structure in which a plurality of electrodes are alternately stacked with a separator interposed therebetween, and the plurality of electrodes may be an anode and a cathode.
  • a positive tab and a positive lead are connected to the positive electrode, and a negative tab and a negative lead are connected to the negative electrode.
  • the secondary battery 111 has a structure in which at least one, preferably two or more, are arranged in a state in which the positive lead and the negative lead face the front and rear directions of the module case 112 and stand vertically.
  • the module case 112 has a box shape that opens in front and rear directions (left and right directions when viewed in FIG. 1 ), and at least one secondary battery 111 is accommodated therein.
  • a drain hole 112a is formed at one end of the bottom surface of the module case 112 to which the module cover 113 is coupled (lower left side of the module case in FIG. 2 ).
  • the drain hole 112a serves as a passage through which electrolyte or moisture generated inside the module case 112 is discharged to the outside.
  • a drain hole is formed at one end of the bottom surface of the module case to quickly discharge moisture.
  • the module cover 113 seals the front and rear surfaces of the module case 112 while being coupled to the front and rear surfaces of the module case 112, and a bus bar 113a electrically connected to the secondary battery 111 is provided.
  • the plate 120 is a component for disposing the battery module 110 . That is, the plate 120 is made of a metal material in the form of a square plate, and the battery module 110 is disposed on the upper surface. At this time, the battery module may be coupled to the plate without moving. That is, the plate 120 and the battery module 110 may be coupled through bolt coupling.
  • the heat sink 130 is provided between the battery module and the plate and transfers heat generated from the battery module to the plate. That is, the radiator 130 is provided with a material for dissipating heat from the battery module 110 disposed on the plate 120 .
  • the heat sink 130 is provided between the battery module 110 and the plate 120 and transfers heat generated from the battery module 110 to the plate, and the plate transfers the transferred heat to the outside. emit with Accordingly, an increase in temperature of the battery module 110 is suppressed.
  • the heat sink 130 has a property of being stretched by a pressing force. That is, when the battery module 110 is coupled to the upper surface of the plate 120, the heat sink 130 is stretched or expanded by the bonding force between the battery module 110 and the plate 120, and the battery An empty space between the module 110 and the plate 120 is filled.
  • the heat dissipating body 130 may be formed while a viscous heat dissipating material is poured onto the plate 120 and solidified.
  • the radiator 130 may be provided with any one of carbon nanofiber, alumina, and graphite.
  • the battery pack 100 includes a blocking portion that blocks the heat dissipating material from flowing into the drain hole.
  • the blocking part 140 is provided between the battery module and the plate and has a structure to block the heat sink 130 from flowing into the drain hole 112a.
  • the blocking part 140 is provided on the bottom surface of the module case 112, and surrounds the remaining part except for a part of the drain hole 112a facing the module cover 113 (the left part of the drain hole as seen in FIG. 2). provided in the form Accordingly, the blocking unit 140 can block the heat sink 130 from flowing into the drain hole 112a when the battery module 110 and the plate 120 are coupled, and as a result, the heat sink 130 Therefore, it is possible to prevent the drain hole 112a from being blocked.
  • FIG. 4 is a bottom perspective view illustrating a blocking portion of a battery pack according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a bottom view of FIG. 4
  • FIG. 6 shows the battery pack according to the first embodiment of the present invention. it is a cross section
  • the drain hole has a rectangular shape
  • the blocking portion 140 is disposed on one surface of the drain hole 112a facing the module cover 113 (as seen in FIG. 2, the drain It is provided in a "c" shape to cover the remaining three sides except for the left side of the hole). Accordingly, the blocking unit 140 may block the heat sink 130 flowing into the remaining three surfaces of the drain hole 112a, and thus prevent the heat sink 130 from flowing into the drain hole 112a. there is.
  • the “c”-shaped blocking portion 140 has been described as one embodiment, but it can be applied in various shapes such as circular, elliptical, L-shaped, and U-shaped.
  • the blocking portion 140 may be made of a material having compression and restoring force in order to minimize a space between the battery module 110 and the plate 120 .
  • the blocking portion 140 may be provided to have the same thickness as the thickness of the heat sink 130 when compressed. Accordingly, it is possible to prevent an unnecessary space between the battery module 110 and the plate 120 from being generated by the blocking part 140 .
  • the blocking part 140 may be made of a material that absorbs the electrolyte solution and moisture discharged into the drain hole 112a. Accordingly, contamination caused by electrolyte solution or moisture discharged into the drain hole 112a can be prevented.
  • the blocking unit 140 may be made of a polyurethane material.
  • polyurethane has excellent heat resistance, abrasion resistance, solvent resistance, and chemical resistance, and is also used as a heat insulating material and a sound absorbing material.
  • the blocking unit 140 may be integrally provided on the lower surface of the module case. That is, the blocking unit 140 may be manufactured together when manufacturing the module case. Accordingly, coupling between the module case and the blocking unit may be improved, and ease of manufacture may be increased.
  • the blocking unit 140 may be manufactured separately from the module case and then coupled to the lower surface of the module case. Accordingly, the blocking unit 140 may be replaced depending on whether it is damaged or contaminated.
  • the blocking portion 140 may be attached to the lower surface of the battery module 110 through an adhesive. Accordingly, the blocking unit 140 can be easily coupled to the module case, and the flow phenomenon and fixing force can be increased.
  • FIG. 7 is a bottom perspective view illustrating a blocking portion coated with an insulator in the first embodiment of the present application
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line A-A in FIG. 7 .
  • an insulator 150 having insulating properties for insulating between the battery module 110 and the plate 120 may be coated on the outer circumferential surface of the blocking portion 140 .
  • the insulator 150 may be made of a material having elasticity, and may be coated on the rest of the surface except for the surface of the blocking part 140 facing the drain hole 112a. Accordingly, the blocking unit 140 absorbs the electrolyte or moisture discharged from the drain hole 112a through the surface on which the insulator 150 is not coated, and the battery module 110 and the plate 120 through the insulator 150. Insulation between them can be improved.
  • the insulator 150 may be made of polyethylene (PolyethylEne).
  • polyethylene is a plastic that is harmless to the human body and is widely used as an electrical insulator for household goods and toys.
  • the battery pack 100 includes the blocking portion 140 to block the heat sink 130 from flowing into the drain hole 112a formed in the battery module 110, Accordingly, the electrolyte solution and moisture generated inside the battery module 110 may be discharged through the drain hole 112a.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a battery according to a first embodiment of the present invention.
  • the battery manufacturing method according to the first embodiment of the present invention includes a battery module manufacturing step, a blocking part providing step, a heat sink forming step, and a battery module coupling step.
  • a battery module 110 in which at least one secondary battery 111 is accommodated and a drain hole 112a formed on a bottom surface is manufactured.
  • the battery module 110 includes at least one secondary battery 111, a module case 112 in which the secondary battery 111 is accommodated, and has a structure that is opened in the front and rear directions (left and right direction as seen in FIG. 1). It includes a module cover 113 coupled to the front and rear surfaces of the module case 112 (left and right sides of the module case as seen in FIG. 1) and electrically connected to the secondary battery 111.
  • a drain hole 112a is formed at one end of the bottom surface of the module case 112 to which the module cover 113 is coupled (lower left of the module case in FIG. 2), and the drain hole 112a is inside the module case 112. It serves as a passage to discharge the electrolyte and moisture generated in the water to the outside.
  • the battery module manufacturing step includes a process of preparing the secondary battery 111, a process of coupling the module cover 113 to both sides of the module case 112 in the length direction, and the secondary battery 111 to the module case. (112) and then electrically connecting to the module cover (113) to manufacture the battery module (110).
  • a blocking portion 140 having a first thickness is provided on the bottom surface of the battery module 110 located outside the drain hole 112a.
  • the blocking portion 140 may be integrally provided on the lower surface of the battery module 110 or attached using an adhesive.
  • the drain hole 112a has a rectangular shape
  • the blocking part 140 has a "c" shape to cover the remaining three surfaces except for one surface of the drain hole 112a facing the module cover 113.
  • the blocking unit 140 can effectively block the heat sink 130 flowing into the remaining three surfaces of the drain hole 112a, and thus the heat sink 130 flows into the drain hole 112a. penetration can be prevented.
  • the blocking unit 140 may be provided with a material having compression and restoring force, and may be provided with a material capable of absorbing moisture. That is, the blocking unit 140 may be made of a polyurethane material.
  • the step of providing the blocking portion may further include an insulator coating process for increasing insulating properties of the blocking portion 140 toward the drain hole 112a. That is, in the step of providing the blocking part, an insulator having insulating properties is coated on only the remaining surface except for the surface of the blocking part 140 facing the drain hole 112a.
  • the heat dissipation body 130 is formed by pouring a viscous heat dissipation material on the upper surface of the plate 120 .
  • the radiator 130 may be made of polyethylene (PolyethylEne).
  • the battery module 110 is coupled to the upper surface of the plate 120 on which the heat sink 130 is formed. Then, the heat sink 130 expands between the battery module 110 and the plate 120 by the bonding force between the battery module 110 and the plate 120, and the empty space between the battery module 110 and the plate 120 is filled At this time, the heat dissipating body 130 extending toward the drain hole 112a is blocked by the blocking portion 140, and accordingly, the inflow of the heat dissipating body 130 into the drain hole 112a can be prevented. .
  • the blocking portion 140 is compressed to a second thickness smaller than the first thickness, and thus the battery module 110 ) and the plate 120 can be prevented from being greatly spaced apart.
  • the second thickness may have the same thickness as the thickness of the expanded heat sink 130 .
  • FIG. 10 is a bottom perspective view showing a battery pack according to a second embodiment of the present invention.
  • the battery pack 100 As shown in FIG. 10, the battery pack 100 according to the second embodiment of the present invention is provided on the bottom of the battery module 110, and the heat sink 130 flows into the drain hole 112a. It includes a blocking unit 140 to block it from being.
  • an insertion groove 112b into which the blocking portion 140 is inserted may be formed on a bottom surface of the battery module 110 .
  • an insertion groove 112b is formed on the bottom surface of the battery module 110, and a portion of the blocking portion 140 (the upper end of the blocking portion when viewed in FIG. 10) is inserted into the insertion groove 112b. Accordingly, it is possible to easily check the coupling position of the blocking part 140 and to prevent the blocking part 140 from flowing. Meanwhile, the insertion groove 112b may have the same shape as that of the blocking part 140 .

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Abstract

본 발명의 전지팩은 저면에 드레인 홀이 형성되는 전지모듈; 상기 전지모듈이 상면에 배치되는 플레이트; 상기 전지모듈과 상기 플레이트 사이에 구비되는 방열체; 및 상기 전지모듈과 상기 플레이트 사이에 구비되면서 상기 방열체가 상기 드레인 홀로 유입되는 것을 차단하는 차단부를 포함한다.

Description

전지팩 및 그의 제조방법
관련출원과의 상호인용
본 출원은 2021년 12월 08일자 한국특허출원 제10-2021-0175164호, 및 2022년 12월 01일자 한국특허출원 제10-2022-0165722호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국특허출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
기술분야
본 발명은 전지모듈에 형성된 드레인 홀이 막히는 것을 방지할 수 있는 전지팩 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 이차전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지를 말한다. 이러한 이차전지는 폰, 노트북 컴퓨터 및 캠코더 등의 첨단 전자 기기 분야에서 널리 사용되고 있다.
그리고 상기 이차전지는 전극 조립체의 구조에 따라 다양하게 분류될 수 있다. 일례로 이차전지는 스택형 구조, 권취형(젤리롤형) 구조, 스택/폴딩형 구조로 분류될 수 있다.
상기한 이차전지는 전극조립체, 전극조립체를 수용하는 파우치를 포함하고, 상기 전극조립체는 전극과 분리막이 교대로 적층되는 구조를 가진다.
한편, 이차전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(HEV, Hybrid Electric Vehicle) 등에도 사용되고 있다.
즉, 자동차는 복수개의 이차전지를 직렬 또는 병렬로 연결하는 전지팩을 적용하고 있으며, 상기 전지팩은 복수개의 이차전지로 마련된 전지모듈, 상기 전지모듈이 배치되는 플레이트, 상기 전지모듈과 플레이트 사이에 구비되는 방열체를 포함한다.
여기서 전지모듈의 저면에는 전지모듈의 내부에 발생한 전해액 및 수분을 외부로 배출시키기 위한 드레인 홀이 형성되어 있다.
그러나 종래의 전지팩은 전지모듈이 플레이트에 배치될 때 상기 방열체가 전지모듈에 형성된 드레인 홀로 유입되면서 상기 드레인 홀이 막힐 수 있고, 이에 따라 전지모듈 내부에 발생한 전해액 및 수분을 상기 드레인 홀을 통해 배출하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 차단부를 포함함으로써 방열체에 의해 전지모듈에 형성된 드레인 홀이 막히는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 전지모듈 내부에 발생한 전해액 및 수분을 드레인 홀을 통해 안정적으로 배출시킬 수 있는 전지팩 및 그의 제조방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 전지팩은 저면에 드레인 홀이 형성되는 전지모듈; 상기 전지모듈이 상면에 배치되는 플레이트; 상기 전지모듈과 상기 플레이트 사이에 구비되는 방열체; 및 상기 전지모듈과 상기 플레이트 사이에 구비되면서 상기 방열체가 상기 드레인 홀로 유입되는 것을 차단하는 차단부를 포함할 수 있다.
상기 전지모듈은, 이차전지, 상기 이차전지가 수용되는 모듈 케이스, 및 상기 모듈 케이스의 전장방향으로 양쪽에 각각 결합되면서 상기 이차전지와 전기적으로 연결되는 모듈 커버를 포함하며, 상기 드레인 홀은, 상기 모듈 커버가 결합되는 상기 모듈 케이스의 저면 일단에 형성되고, 상기 차단부는, 상기 모듈 커버를 향하는 드레인 홀의 일부를 제외한 나머지 부분을 감싸는 형태로 구비될 수 있다.
상기 차단부는, 상기 모듈 케이스의 저면에 일체로 마련될 수 있다.
상기 차단부는, 상기 모듈 케이스의 저면에 결합될 수 있다.
상기 차단부는, 접착제를 통해 상기 모듈 케이스의 저면에 결합될 수 있다.
상기 차단부는, 상기 모듈 케이스의 저면에 형성된 삽입홈에 결합될 수 있다.
상기 차단부는, 복원력을 가진 소재로 마련될 수 있다.
상기 차단부는, 수분 흡수가 가능한 소재로 마련될 수 있다.
상기 차단부는, 폴리 우레탄(polyurethane)소재로 마련될 수 있다.
상기 차단부에는 절연성을 가진 절연체가 코팅될 수 있다.
상기 절연체는, 상기 드레인 홀을 향하는 상기 차단부의 표면을 제외한 나머지 표면에만 코팅될 수 있다.
상기 절연체는, 폴리에틸렌(PolyethylEne)으로 마련될 수 있다.
한편, 본 발명의 전지팩 제조방법은 저면에 드레인 홀이 형성된 전지모듈을 제조하는 전지모듈 제조단계; 상기 드레인 홀이 위치한 전지모듈의 저면에 차단부를 구비하는 차단부 구비단계; 플레이트의 상면에 점성을 가진 방열물을 부어서 방열체를 형성하는 방열체 형성단계; 및 상기 전지모듈을 상기 방열체가 형성된 플레이트 상면에 배치하면, 상기 방열체가 전지모듈과 플레이트 사이로 확장되면서 상기 전지모듈과 상기 플레이트 사이의 빈공간이 채워지되, 상기 드레인 홀을 향해 확장되는 상기 방열체는 차단부에 의해 상기 드레인 홀로 유입되는 것이 차단되는 전지모듈 결합단계를 포함할 수 있다.
상기 전지모듈 제조단계는, 이차전지를 준비하는 공정, 모듈 케이스의 전장방향으로 양쪽에 모듈 커버를 결합하는 공정, 상기 이차전지를 모듈 케이스에 수용한 다음 상기 모듈 커버에 전기적으로 연결하여 전지모듈을 제조하는 공정을 포함하며, 상기 드레인 홀은, 상기 모듈 커버가 결합되는 상기 모듈 케이스의 저면 일단에 형성되고, 상기 차단부 구비단계에서 상기 차단부는, 상기 모듈 케이스의 저면에 구비되되, 상기 모듈 커버를 향하는 드레인 홀의 일부를 제외한 나머지 부분을 감싸는 형태로 구비될 수 있다.
상기 차단부 구비단계에서 차단부는 복원력을 가진 소재로 마련되고, 상기 전지모듈 결합단계에서 상기 전지모듈을 상기 방열체가 형성된 플레이트 상면에 결합하면, 상기 차단부는 전지모듈과 플레이트의 결합력에 의해 압축될 수 있다.
상기 차단부 구비단계에서 상기 차단부는, 수분 흡수가 가능한 소재로 마련될 수 있다.
상기 차단부 구비단계는, 상기 드레인 홀을 향하는 상기 차단부의 표면을 제외한 나머지 표면에 절연성을 가진 절연체를 코팅하는 공정을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 전지팩은 차단부를 포함함으로써 방열체가 전지모듈에 형성된 드레인 홀로 유입되는 것을 차단할 수 있고, 이에 따라 전지모듈 내부에 발생한 전해액 및 수분을 안정적으로 배출시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지팩을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지팩을 도시한 분리사시도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지팩의 전지모듈을 도시한 단면 사시도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지팩의 차단부를 도시한 저면 사시도.
도 5는 도 4의 저면도.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지팩을 도시한 단면도.
도 7은 본 출원의 제1 실시예에서 절연체가 코팅된 차단부를 도시한 저면 사시도.
도 8은 도 7에 표시된 A-A선 단면도.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지팩 제조방법을 나타낸 순서도.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전지팩을 도시한 저면 사시도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
[본 발명의 제1 실시예에 따른 전지팩]
본 발명의 제1 실시예에 따른 전지팩은 방열체에 의해 전지모듈에 형성된 드레인 홀이 막히는 것을 방지한 구조를 가지며, 이에 따라 드레인 홀을 통해 전지모듈의 내부에서 발생하는 전해액 및 수분을 안정적으로 배출시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지팩의 정면 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지팩의 저면 사시도이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지팩의 부분단면 사시도이다.
일례로, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지팩(100)은 도 1 내지 도 3에 도시되어 있는 것과 같이, 드레인 홀이 형성된 전지모듈(110), 전지모듈(110)이 배치되는 플레이트(120), 전지모듈(110)과 플레이트(120) 사이에 구비되는 방열체(130), 및 방열체(130)가 전지모듈(110)에 형성된 드레인 홀(112a)로 유입되는 것을 차단하는 차단부(140)를 포함한다.
전지모듈
전지모듈(110)은 적어도 하나의 이차전지(111)가 수용되고, 저면(도 2에서 보았을 때 전지모듈의 저면)에 드레인 홀(112a)이 형성되는 구조를 가진다.
즉, 전지모듈(110)은 도 3을 참조하면, 적어도 하나 이상의 이차전지(111), 전후 방향(도 1에서 보았을 때 전지모듈의 좌우방향)으로 개방되는 구조를 가지고 상기 이차전지(111)가 수용되는 모듈 케이스(112), 상기 모듈 케이스(112)의 전면과 후면(도 1에서 보았을 때 모듈 케이스의 좌측면과 우측면)에 각각 결합되고 상기 이차전지(111)와 전기적으로 연결되는 버스바(113a)가 마련된 모듈 커버(113)를 포함한다.
이차전지(111)는 분리막이 개재된 상태로 복수의 전극이 교대로 적층되는 구조를 가지며, 상기 복수의 전극은 양극 및 음극일 수 있다. 그리고 상기 양극에는 양극탭과 양극리드가 연결되어 있고, 음극에는 음극탭과 음극리드가 연결되어 있다.
한편, 상기 이차전지(111)는 양극리드와 음극리드가 모듈 케이스(112)의 전후방향을 향하고 수직하게 세워진 상태로 적어도 하나, 바람직하게는 2개 이상이 배열되는 구조를 가진다.
모듈 케이스(112)는 전후 방향(도 1에서 보았을 때 좌우방향)으로 개방되는 박스 형태를 가지고, 내부에 적어도 하나 이상의 이차전지(111)가 수용된다. 그리고 모듈 커버(113)가 결합되는 모듈 케이스(112)의 저면 일단(도 2에서 모듈 케이스의 좌측 하단)에는 드레인 홀(112a)이 형성되어 있다.
여기서 상기 드레인 홀(112a)은 모듈 케이스(112) 내부에 발생한 전해액 또는 수분을 외부로 배출하는 통로 역할을 한다. 특히 드레인 홀은 수분을 신속하게 배출시키기 위해 모듈 케이스의 저면 일단에 형성된다.
모듈 커버(113)는 상기 모듈 케이스(112)의 전면과 후면에 각각 결합되면서 상기 모듈 케이스(112)의 전면과 후면을 밀폐하고, 상기 이차전지(111)와 전기적으로 연결되는 버스바(113a)가 구비되어 있다.
플레이트
플레이트(120)는 전지모듈(110)을 배치하기 위한 구성이다. 즉, 플레이트(120)는 사각판 형태의 금속소재로 마련되고, 전지모듈(110)이 상면에 배치된다. 이때 전지모듈은 플레이트에 움직이지 않게 결합될 수 있다. 즉, 플레이트(120)와 전지모듈(110)은 볼트 결합을 통해 결합될 수 있다.
방열체
방열체(130)는 상기 전지모듈과 상기 플레이트 사이에 구비되면서 상기 전지모듈에서 생성되는 열을 상기 플레이트로 전달한다. 즉, 방열체(130)는 플레이트(120)에 배치된 전지모듈(110)을 방열하기 위한 소재로 마련된다. 정리하면, 방열체(130)는 상기 전지모듈(110)과 상기 플레이트(120) 사이에 구비되면서 상기 전지모듈(110)에서 발생하는 열을 상기 플레이트에 전달하고, 상기 플레이트는 전달된 열을 외부로 방출한다. 이에 따라 전지모듈(110)의 온도상승을 억제한다.
여기서 방열체(130)는 가압력에 의해 인장되는 성질을 가진다. 즉, 상기 방열체(130)는 플레이트(120) 상면에 전지모듈(110)이 결합되면, 전지모듈(110)과 플레이트(120)의 결합력에 의해 방열체(130)가 인장 또는 확장되면서 상기 전지모듈(110)과 상기 플레이트(120) 사이의 빈공간이 채워지게 된다.
한편, 방열체(130)는 점성을 가진 방열물을 상기 플레이트(120)에 부어진 후, 응고되면서 형성될 수 있다.
일례로, 방열체(130)는 카본나노화이버, 알루미나, 및 그라파이트 중 어느 하나로 마련될 수 있다.
한편, 전지모듈과 플레이트를 결합할 때 상기 방열체가 전지모듈에 형성된 드레인 홀로 유입되면서 상기 드레인 홀이 막히는 문제점이 있었다. 이를 방지하기 위해 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지팩(100)은 상기 방열체가 상기 드레인 홀로 유입되는 것을 차단하는 차단부를 포함한다.
이하, 차단부를 보다 구체적으로 살명한다.
차단부
차단부(140)는 상기 전지모듈과 상기 플레이트 사이에 구비되며, 상기 방열체(130)가 상기 드레인 홀(112a)로 유입되는 것을 차단하는 구조를 가진다.
즉, 차단부(140)는 상기 모듈 케이스(112)의 저면에 구비되되, 상기 모듈 커버(113)를 향하는 드레인 홀(112a)의 일부(도 2에서 보았을 때 드레인 홀의 좌측부) 제외한 나머지 부분을 감싸는 형태로 구비된다. 이에 따라 차단부(140)는 전지모듈(110)과 플레이트(120)가 결합될 때 방열체(130)가 상기 드레인 홀(112a)로 유입되지 않게 차단할 수 있고, 그 결과 방열체(130)에 의해 드레인 홀(112a)이 막히는 것을 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지팩의 차단부를 도시한 저면 사시도이고, 도 5는 도 4의 저면도이며, 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지팩을 도시한 단면도이다.
일례로, 도 4 내지 6을 참조하면, 상기 드레인 홀은 사각형태를 가지고, 상기 차단부(140)는, 상기 모듈 커버(113)를 향하는 드레인 홀(112a)의 일면(도 2에서 보았을 때 드레인 홀의 좌측면)을 제외한 나머지 3면을 감싸도록 "ㄷ"자 형태로 마련된다. 이에 따라 차단부(140)는 드레인 홀(112a)의 나머지 3면으로 유입되는 방열체(130)를 차단할 수 있고, 그에 따라 방열체(130)가 드레인 홀(112a)로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 "ㄷ"자 형태의 차단부(140)를 하나의 실시예로 설명하였으나, 원형, 타원형, L자형, U자형 등 다양한 형태로 적용할 수 있다.
한편, 차단부(140)는 전지모듈(110)과 플레이트(120) 사이의 공간을 최소화하기 위해 압축 및 복원력을 가진 소재로 마련될 수 있다. 특히 차단부(140)는 압축되었을 때 상기 방열체(130)의 두께와 동일한 두께를 가지게 마련될 수 있다. 이에 따라 차단부(140)에 의해 전지모듈(110)과 플레이트(120) 사이의 불필요한 공간이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 차단부(140)는 드레인 홀(112a)로 배출되는 전해액 및 수분을 흡수하는 소재로 마련될 수 있다. 이에 따라 드레인 홀(112a)로 배출되는 전해액 또는 수분에 의한 오염 발생을 방지할 수 있다.
일례로, 차단부(140)는 폴리 우레탄(polyurethane)소재로 마련될 수 있다. 한편, 폴리 우레탄은 내열성, 내마모성, 내용제성, 내약품성이 우수하고, 단열재 및 흡음재로도 사용되고 있다.
한편, 차단부(140)는 도 2를 참조하면, 상기 모듈 케이스의 저면에 일체로 마련될 수 있다. 즉, 차단부(140)는 모듈 케이스 제작시 함께 제작될 수 있다. 이에 따라 모듈 케이스와 차단부의 결합성을 높일 수 있고, 제작의 용이성을 높일 수 있다.
한편, 다른 실시예로, 도 4를 참조하면, 차단부(140)는 모듈 케이스와 별도로 제작한 후, 모듈 케이스의 저면에 결합될 수 있다. 이에 따라 차단부(140)의 훼손 및 오염 여부에 따라 교체할 수 있다.
한편, 차단부(140)는 접착제를 통해 전지모듈(110)의 저면에 부착될 수 있다. 이에 따라 차단부(140)를 모듈 케이스에 간편하게 결합할 수 있고, 유동 현상과 고정력을 높일 수 있다.
도 7은 본 출원의 제1 실시예에서 절연체가 코팅된 차단부를 도시한 저면 사시도이고, 도 8은 도 7에 표시된 A-A선 단면도이다.
한편, 도 7 및 도 8을 참조하면, 차단부(140)의 외주면에는 전지모듈(110)과 플레이트(120) 사이를 절연하기 위한 절연성을 가진 절연체(150)가 코팅될 수 있다.
특히 절연체(150)는 신축성을 가진 소재로 마련되고, 상기 드레인 홀(112a)을 향하는 상기 차단부(140)의 표면을 제외한 나머지 표면에 코팅될 수 있다. 이에 따라 차단부(140)는 절연체(150)가 코팅되지 않은 표면을 통해 드레인 홀(112a)로부터 배출되는 전해액 또는 수분을 흡수하고, 절연체(150)를 통해 전지모듈(110)과 플레이트(120) 사이의 절연성을 높일 수 있다.
한편, 절연체(150)는 폴리에틸렌(PolyethylEne)으로 마련될 수 있다. 한편 폴리 에틸렌은 인체에 해가 없는 플라스틱으로, 생활용품, 장난감 등의 전기 절연체로 널리 사용하고 있다.
따라서 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지팩(100)은 차단부(140)를 포함함으로써 방열체(130)가 전지모듈(110)에 형성된 드레인 홀(112a)로 유입되는 것을 차단할 수 있으며, 이에 따라 전지모듈(110)의 내부에 발생한 전해액 및 수분을 드레인 홀(112a)로 배출시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지팩(100)의 제조방법을 설명한다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지 제조방법을 나타낸 순서도이다.
[본 발명의 제1 실시예에 따른 전지 제조방법]
본 발명의 제1 실시예에 따른 전지 제조방법은 도 9에 도시되어 있는 것과 같이, 전지모듈 제조단계, 차단부 구비단계, 방열체 형성단계 및 전지모듈 결합단계를 포함한다.
전지모듈 제조단계
전지모듈 제조단계는 적어도 하나의 이차전지(111)가 수용되고, 저면에 드레인 홀(112a)이 형성된 전지모듈(110)을 제조한다.
한편, 전지모듈(110)은 적어도 하나의 이차전지(111), 전후 방향(도 1에서 보았을 때 좌우방향)으로 개방되는 구조를 가지고 상기 이차전지(111)가 수용되는 모듈 케이스(112), 상기 모듈 케이스(112)의 전면과 후면(도 1에서 보았을 때 모듈 케이스의 좌측면과 우측면)에 각각 결합되고 상기 이차전지(111)와 전기적으로 연결되는 모듈 커버(113)를 포함한다. 여기서 모듈 커버(113)가 결합되는 모듈 케이스(112)의 저면 일단(도 2에서 모듈 케이스의 좌측 하단)에는 드레인 홀(112a)이 형성되며, 상기 드레인 홀(112a)은 모듈 케이스(112) 내부에 발생한 전해액 및 수분을 외부로 배출하는 통로 역할을 한다.
즉, 상기 전지모듈 제조단계는, 이차전지(111)를 준비하는 공정, 상기 모듈 케이스(112)의 전장방향으로 양쪽에 모듈 커버(113)를 결합하는 공정, 상기 이차전지(111)를 모듈 케이스(112)에 수용한 다음 상기 모듈 커버(113)에 전기적으로 연결하여 전지모듈(110)을 제조하는 공정을 포함한다.
차단부 구비단계
차단부 구비단계는 상기 드레인 홀(112a)의 외측에 위치한 전지모듈(110)의 저면에 제1 두께를 가진 차단부(140)를 구비한다. 특히 차단부(140)는 상기 전지모듈(110)의 저면에 일체로 구비되거나 또는 접착제를 이용하여 부착될 수 있다.
일례로, 상기 드레인 홀(112a)은 사각형태를 가지고, 상기 차단부(140)는, 상기 모듈 커버(113)를 향하는 드레인 홀(112a)의 일면을 제외한 나머지 3면을 감싸도록 "ㄷ"자 형태로 마련된다. 이에 따라 전지모듈 결합단계에서 차단부(140)는 드레인 홀(112a)의 나머지 3면으로 유입되는 방열체(130)를 효과적으로 차단할 수 있고, 그에 따라 방열체(130)가 드레인 홀(112a)로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 차단부(140)는 압축 및 복원력을 가진 소재로 마련될 수 있고, 수분 흡수가 가능한 소재로 마련될 수 있다. 즉 차단부(140)는 폴리 우레탄(polyurethane)소재로 마련될 수 있다.
한편, 상기 차단부 구비단계는, 상기 드레인 홀(112a)을 향하는 상기 차단부(140)의 절연성을 높이기 위한 절연체 코팅 공정을 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 차단부 구비단계는, 상기 드레인 홀(112a)을 향하는 상기 차단부(140)의 표면을 제외한 나머지 표면에만 절연성을 가진 절연체를 코팅한다.
방열체 형성단계
방열체 형성단계는 플레이트(120)의 상면에 점성을 가진 방열물을 부어서 방열체(130)를 형성한다.
한편, 방열체(130)는 폴리에틸렌(PolyethylEne)으로 마련될 수 있다.
전지모듈 결합단계
전지모듈 결합단계는 상기 전지모듈(110)을 상기 방열체(130)가 형성된 플레이트(120) 상면에 결합한다. 그러면 전지모듈(110)과 플레이트(120)의 결합력에 의해 방열체(130)는 전지모듈(110)과 플레이트(120) 사이로 확장되면서 상기 전지모듈(110)과 상기 플레이트(120) 사이의 빈공간이 채워진다. 이때 상기 드레인 홀(112a)을 향해 확장되는 상기 방열체(130)는 차단부(140)에 의해 차단되며, 이에 따라 방열체(130)가 상기 드레인 홀(112a)로 유입되는 것이 방지할 수 있다.
한편, 상기 전지모듈 결합단계에서 상기 전지모듈(110)과 상기 플레이트(120)가 결합되면, 상기 차단부(140)는 제1 두께보다 작은 제2 두께로 압축되며, 이에 따라 상기 전지모듈(110)과 상기 플레이트(120) 사이가 크게 이격되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 제2 두께는 확장된 방열체(130)의 두께와 동일한 두께를 가질 수 있다.
상기와 같은 단계가 완료되면 전지팩의 제조가 완료된다.
이하, 본 발명의 다른 실시예를 설명함에 있어 전술한 실시예와 동일한 구성을 가진 구성에 대해서는 동일한 구성부호를 사용하며, 중복되는 설명은 생략한다.
[본 발명의 제2 실시예에 따른 전지팩]
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전지팩을 도시한 저면사시도이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 전지팩(100)은 도 10에 도시되어 있는 것과 같이, 전지모듈(110)의 저면에 구비되고, 상기 방열체(130)가 상기 드레인 홀(112a)로 유입되는 것을 차단하는 차단부(140)를 포함한다.
여기서 상기 전지모듈(110)의 저면에는 상기 차단부(140)가 삽입되는 삽입홈(112b)이 형성될 수 있다.
즉, 전지모듈(110)의 저면에는 삽입홈(112b)이 형성되고, 상기 삽입홈(112b)에 차단부(140)의 일부(도 10에서 보았을 때 차단부의 상단부)가 삽입된다. 이에 따라 차단부(140)의 결합 위치를 간편하게 확인할 수 있고, 차단부(140)의 유동현상을 방지할 수 있다. 한편, 삽입홈(112b)은 상기 차단부(140)의 외형과 동일한 형태를 가질 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 다양한 실시 형태가 가능하다.
[부호의 설명]
100: 전지팩
110: 전지모듈
111: 이차전지
112: 모듈 케이스
112a: 드레인 홀
112b: 삽입홈
113: 모듈 커버
113a: 버스바
120: 플레이트
130: 방열체
140: 차단부
150: 절연체

Claims (17)

  1. 저면에 드레인 홀이 형성되는 전지모듈;
    상기 전지모듈이 상면에 배치되는 플레이트;
    상기 전지모듈과 상기 플레이트 사이에 구비되는 방열체; 및
    상기 전지모듈과 상기 플레이트 사이에 구비되면서 상기 방열체가 상기 드레인 홀로 유입되는 것을 차단하는 차단부를 포함하는 전지팩.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전지모듈은, 이차전지, 상기 이차전지가 수용되는 모듈 케이스, 및 상기 모듈 케이스의 전장방향으로 양쪽에 각각 결합되면서 상기 이차전지와 전기적으로 연결되는 모듈 커버를 포함하며,
    상기 드레인 홀은, 상기 모듈 커버가 결합되는 상기 모듈 케이스의 저면 일단에 형성되고,
    상기 차단부는, 상기 모듈 커버를 향하는 드레인 홀의 일부를 제외한 나머지 부분을 감싸는 형태로 구비되는 전지팩.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 차단부는, 상기 모듈 케이스의 저면에 일체로 마련되는 전지팩.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 차단부는, 상기 모듈 케이스의 저면에 결합되는 전지팩.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 차단부는, 접착제를 통해 상기 모듈 케이스의 저면에 결합되는 전지팩.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 차단부는, 상기 모듈 케이스의 저면에 형성된 삽입홈에 결합되는 전지팩.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 차단부는, 복원력을 가진 소재로 마련되는 전지팩.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 차단부는, 수분 흡수가 가능한 소재로 마련되는 전지팩.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 차단부는, 폴리 우레탄(polyurethane)소재로 마련되는 전지팩.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 차단부에는 절연성을 가진 절연체가 코팅되는 전지팩.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 절연체는, 상기 드레인 홀을 향하는 상기 차단부의 표면을 제외한 나머지 표면에만 코팅되는 전지팩.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 절연체는, 폴리에틸렌(PolyethylEne)으로 마련되는 전지팩.
  13. 저면에 드레인 홀이 형성된 전지모듈을 제조하는 전지모듈 제조단계;
    상기 드레인 홀이 위치한 전지모듈의 저면에 차단부를 구비하는 차단부 구비단계;
    플레이트의 상면에 점성을 가진 방열물을 부어서 방열체를 형성하는 방열체 형성단계; 및
    상기 전지모듈을 상기 방열체가 형성된 플레이트 상면에 배치하면, 상기 방열체가 전지모듈과 플레이트 사이로 확장되면서 상기 전지모듈과 상기 플레이트 사이의 빈공간이 채워지되, 상기 드레인 홀을 향해 확장되는 상기 방열체는 차단부에 의해 상기 드레인 홀로 유입되는 것이 차단되는 전지모듈 결합단계를 포함하는 전지팩 제조방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 전지모듈 제조단계는, 이차전지를 준비하는 공정, 모듈 케이스의 전장방향으로 양쪽에 모듈 커버를 결합하는 공정, 상기 이차전지를 모듈 케이스에 수용한 다음 상기 모듈 커버에 전기적으로 연결하여 전지모듈을 제조하는 공정을 포함하며,
    상기 드레인 홀은, 상기 모듈 커버가 결합되는 상기 모듈 케이스의 저면 일단에 형성되고,
    상기 차단부 구비단계에서 상기 차단부는, 상기 모듈 케이스의 저면에 구비되되, 상기 모듈 커버를 향하는 드레인 홀의 일부를 제외한 나머지 부분을 감싸는 형태로 구비되는 전지팩 제조방법.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 차단부 구비단계에서 차단부는 복원력을 가진 소재로 마련되고,
    상기 전지모듈 결합단계에서 상기 전지모듈을 상기 방열체가 형성된 플레이트 상면에 결합하면, 상기 차단부는 전지모듈과 플레이트의 결합력에 의해 압축되는 전지팩 제조방법.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 차단부 구비단계에서 상기 차단부는, 수분 흡수가 가능한 소재로 마련되는 전지팩 제조방법.
  17. 청구항 14에 있어서,
    상기 차단부 구비단계는, 상기 드레인 홀을 향하는 상기 차단부의 표면을 제외한 나머지 표면에 절연성을 가진 절연체를 코팅하는 공정을 더 포함하는 전지팩 제조방법.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101372436B1 (ko) * 2010-09-17 2014-03-10 에스케이이노베이션 주식회사 배터리 케이스
JP2015076402A (ja) * 2013-10-08 2015-04-20 三星エスディアイ株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ ＳＤＩ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 二次電池
JP2017107818A (ja) * 2015-12-11 2017-06-15 マックス株式会社 電池パック
KR102082906B1 (ko) * 2016-10-10 2020-02-28 주식회사 엘지화학 배터리 모듈 어셈블리
JP2020113488A (ja) * 2019-01-15 2020-07-27 三菱自動車工業株式会社 電池パックの排水構造
KR20220165722A (ko) 2016-04-12 2022-12-15 그린 나노테크 랩스, 엘엘씨 지능형 그래핀 나노재료 제조 방법 및 초경량 기계 및 운반 수단에 대한 용도

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101372436B1 (ko) * 2010-09-17 2014-03-10 에스케이이노베이션 주식회사 배터리 케이스
JP2015076402A (ja) * 2013-10-08 2015-04-20 三星エスディアイ株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ ＳＤＩ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 二次電池
JP2017107818A (ja) * 2015-12-11 2017-06-15 マックス株式会社 電池パック
KR20220165722A (ko) 2016-04-12 2022-12-15 그린 나노테크 랩스, 엘엘씨 지능형 그래핀 나노재료 제조 방법 및 초경량 기계 및 운반 수단에 대한 용도
KR102082906B1 (ko) * 2016-10-10 2020-02-28 주식회사 엘지화학 배터리 모듈 어셈블리
JP2020113488A (ja) * 2019-01-15 2020-07-27 三菱自動車工業株式会社 電池パックの排水構造

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