WO2024128431A1 - 배터리 디바이스 - Google Patents

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WO2024128431A1
WO2024128431A1 PCT/KR2023/005689 KR2023005689W WO2024128431A1 WO 2024128431 A1 WO2024128431 A1 WO 2024128431A1 KR 2023005689 W KR2023005689 W KR 2023005689W WO 2024128431 A1 WO2024128431 A1 WO 2024128431A1
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battery
frame
battery cell
heat dissipation
paragraph
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Application number
PCT/KR2023/005689
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English (en)
French (fr)
Inventor
하공한
Original Assignee
주식회사 엘지에너지솔루션
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to electronic devices, and particularly to battery devices.
  • This application is a priority application for Korean Patent Application No. 10-2022-0175068 filed on December 14, 2022, and all contents disclosed in the specification and drawings of the application are incorporated by reference into this application.
  • Portable electronic products include battery devices to provide the necessary power.
  • a battery device contains multiple battery cells, and each battery cell generates heat when charging and discharging, causing its temperature to rise.
  • battery cells in an overheated state are easily consumed or have a potential risk of explosion, which affects the service life of the battery cell.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a battery device that can effectively extend the cycle life of battery cells by achieving thermal balance between battery cells.
  • the battery device includes a battery module and a printing layer.
  • the battery module includes a frame and a plurality of battery cells disposed within the frame.
  • the frame has a plurality of heat dissipation slots spaced apart from each other to transfer heat generated from at least one battery cell out of the frame, allowing the battery cell to reach thermal balance.
  • the printed layer covers the frame of the battery module and is in direct contact with the heat dissipation slot.
  • the battery cell includes at least one first battery cell and at least one second battery cell, and the temperature generated in the at least one first battery cell is lower than the temperature generated by the at least one second battery cell. Higher than the temperature generated in the battery cell.
  • the heat dissipation slot is installed to correspond to the position of the at least one first battery cell.
  • each heat dissipation slot extends from the side of the frame toward the bottom to form an L shape.
  • the thickness of the frame is 0.7mm.
  • the width and depth ratio (aspect ratio) of each heat dissipation slot is greater than 1 and less than or equal to 2.5.
  • the battery module also includes a plurality of separation plates and is located within the frame to divide the frame into a plurality of receiving areas, and the battery cells are each located within the receiving areas.
  • the battery device includes a circuit board disposed on the frame of the battery module and electrically connected to the battery cell, and a protection plate disposed on the frame to cover the circuit board. It further includes.
  • the battery device further includes a protective layer, and the battery module is positioned between the printed layer and the protective layer.
  • each battery cell includes a soft pack battery cell.
  • the frame is provided with a heat dissipation slot to transfer heat generated from at least one battery cell to the outside of the frame, thereby lowering the temperature of the battery cell and reducing the heat dissipation slot between battery cells. Ensure thermal equilibrium is reached.
  • a heat dissipation slot heat dissipates through thermal convection and increases the heat dissipation area, thereby effectively extending the cycle life of the battery cells by allowing the temperatures of the battery cells to reach the same or similar level.
  • Figure 1A is a three-dimensional exploded perspective view of a battery device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1B is a local three-dimensional cross-sectional perspective view of the battery device in FIG. 1A.
  • Figure 1c is a local three-dimensional cross-sectional perspective view of Figure 1b from a different perspective.
  • Fig. 1D is a local three-dimensional cross-sectional perspective view of the frame in Fig. 1A.
  • Figure 2 is a three-dimensional exploded perspective view of a battery device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1A is a three-dimensional exploded perspective view of a battery device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1B is a local three-dimensional cross-sectional perspective view of the battery device in FIG. 1A.
  • Figure 1c is a local three-dimensional cross-sectional perspective view of Figure 1b from a different perspective.
  • Fig. 1D is a local three-dimensional cross-sectional perspective view of the frame in Fig. 1A.
  • the illustration of the printing layer in FIG. 1B is omitted in FIG. 1C.
  • the battery device 100a is a battery device used in, for example, a laptop or other types of electronic products, and includes a battery module 110a and a printed layer 120a.
  • the battery module 110a includes a frame 111a and a plurality of battery cells (three battery cells 112 are shown as an example) disposed within the frame 111a.
  • the frame 111a is provided with a plurality of heat dissipation slots 113 spaced apart from each other to transfer heat generated from at least one battery cell 112 out of the frame 111a so that the battery cell 112 reaches thermal equilibrium. Let's do it.
  • the printed layer 120a covers the frame 111a of the battery module 110a and is in direct contact with the heat dissipation slot 113.
  • the battery module 110a also includes a plurality of separation plates 115a, and the separation plates 115a are located within the frame 111a to form the frame 111a into a plurality of receiving areas ( For example, it is divided into three receiving areas (A), and the battery cells 112 are located within each receiving area (A).
  • the battery cell 112 may be a soft pack battery cell, but is not limited thereto.
  • the battery cell 112 includes at least one first battery cell (two first battery cells 114 shown as an example) and at least one second battery cell (one second battery) (shown as an example of a cell 116), of which the temperature generated when the first battery cell 114 is charged and discharged is higher than the temperature generated when the second battery cell 116 is charged and discharged.
  • the heat dissipation slot 113 is a slot hole penetrating the frame 111a, and the heat dissipation slot 113 is a lateral side (S) of the frame 111a. ) extends from the bottom (U) to form an L shape. That is, the airflow within the frame 111a is transmitted to the outside of the frame 111a through the heat dissipation slot 113.
  • the heat dissipation slot 113 according to this embodiment is installed to correspond to the position of the first battery cell 114 and is installed on the side (S) of the frame 111a.
  • the first battery cell 114 located within the frame 111a is in direct contact with the heat dissipation slot 113. Since the heat dissipation slot 113 communicates with the printed layer 120 and the inside of the frame 111a, heat from the first battery cell 114 is transferred to the printed layer 120 through thermal convection.
  • the heat dissipation slot 113 is installed in response to the first battery cell 114, which has a high temperature, and the heat dissipation slot 113 is installed around the second battery cell 116, which has a low temperature. Did not do it. Therefore, the heat dissipation slot 113 transfers the heat generated in the first battery cell 114 out of the frame 111a through thermal convection to lower the temperature of the first battery cell 114 (for example, a drop of 2.35°C). ) Ensure that the temperature of the first battery cell 114 reaches thermal equilibrium with the temperature of the second battery cell 116.
  • the thickness T of the frame 111a is, for example, 0.7 mm, and the width-to-depth ratio of each heat dissipation slot 113 is greater than 1 or less than 2.5. am.
  • the depth (D) of each heat dissipation slot 113 is, for example, 0.2 mm
  • the width (W) of each heat dissipation slot 113 is, for example, 0.5 mm.
  • the heat dissipation slots 113 are installed only on the side S of the frame 111a, but in other embodiments, heat dissipation slots are installed on two or three sides of the battery cell 112 corresponding to heat dissipation demand. (113) can also be installed, which all falls within the protection scope of the present invention.
  • the battery device 100a includes a circuit board 130 and a protection plate 140.
  • the circuit board 130 is disposed on the frame 111a of the battery module 110a and is electrically connected to the battery cell 112.
  • the protection plate 140 is disposed on the frame 111a to cover the circuit board 130 and protect the circuit board 130.
  • the material of the frame 111a and the protective plate 140 may be plastic.
  • the battery device 100a includes a protective layer 150, and the battery module 110a is located between the printed layer 120a and the protective layer 150.
  • the protective layer 150 may be a single-color sheet material, and is disposed on the bottom surface (U) of the frame 111a to cover the battery module 110a together with the printing layer 120a.
  • the printing layer 120a may display information such as the model name of the battery device 100a, including text or images, and therefore the printing layer 120a may be considered a label layer.
  • the frame 111a has a heat dissipation slot 113, and by installing the heat dissipation slot 113, the cooling condition can be improved and the heat dissipation area of the battery cell 112 can be increased, and the temperature can be reduced.
  • the heat generated from the high battery cells 112 is transferred out of the frame 111a through thermal convection to lower the temperature of the battery cells 112 and reach thermal balance between the battery cells 112. Accordingly, the temperature between the battery cells 112 of the battery device 100a according to this embodiment becomes the same or similar, so that the cycle life of the battery cell 112 can be effectively extended.
  • installing the heat dissipation slot 113 on the frame 111a can simplify the heat dissipation control system of the battery device 100a and help reduce the use of insulating materials.
  • FIG. 2 is a three-dimensional exploded perspective view of a battery device according to another embodiment of the present invention.
  • the battery device 100b according to the present embodiment is similar to the battery device 100a in FIG. 1A, and the difference between the two is that the battery module 110b in the present embodiment
  • the frame 111b separates four accommodation spaces (B) through a separation plate (115b), and four battery cells 112 are located in each of the accommodation spaces (B).
  • the heat dissipation slot 113 is installed to correspond to each battery cell 112, and among them, the battery cell 112 with a high temperature corresponds to a plurality of heat dissipation slots 113, so that heat is generated between the battery cells 112.
  • the number of heat dissipation slots 113 installed can be determined by the heat dissipation demand of the battery cells 112 and the length of the frame 111b. Among them, battery cells 112 with high temperature have a large quantity and high density heat dissipation slots 113. can be installed.
  • the frame is provided with a heat dissipation slot to transfer heat generated from at least one battery cell to the outside of the frame, thereby lowering the temperature of the battery cell between battery cells. Ensure thermal equilibrium is reached. In other words, by installing a heat dissipation slot, heat is dissipated through thermal convection and the heat dissipation area is increased, so that the temperature between battery cells reaches the same or similar level, effectively extending the cycle life of the battery cells.

Landscapes

  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

본 발명에 의한 배터리 디바이스는 배터리 모듈 및 인쇄층을 포함한다. 배터리 모듈은 프레임 및 프레임 내에 배치되는 다수개 배터리 셀을 포함한다. 프레임은 서로 이격되는 다수개 방열 슬롯을 구비하여 적어도 하나의 배터리 셀에서 발생하는 열을 프레임 밖으로 전달하여, 배터리 셀로 하여금 열평형에 도달하도록 한다. 인쇄층은 배터리 모듈의 프레임을 커버하며 직접 방열 슬롯과 접촉한다.

Description

배터리 디바이스
본 발명은 전자소자에 관한 것으로, 특히 배터리 디바이스에 관한 것이다. 본 출원은 2022년 12월 14일자로 출원된 한국 특허출원번호 제10-2022-0175068호에 대한 우선권주장출원으로서, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.
휴대용 전자제품（예를 들면 노트북）은 배터리 디바이스를 포함함으로써 필요한 전력을 제공하도록 한다. 배터리 디바이스에는 다수개 배터리 셀이 포함되어 있으며, 각 배터리 셀은 충방전 시 발열이 발생하여 온도가 상승하게 된다. 그러나 과열 상태에서의 배터리 셀은 쉽게 소모되거나 폭발의 위험성이 잠재하므로 해당 배터리 셀의 사용수명에 영향을 주게 된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 배터리 셀 사이에 열평형을 이루어 배터리 셀의 싸이클 수명을 효과적으로 연장할 수 있는 배터리 디바이스를 제공하는 것이다.
본 발명에 의한 배터리 디바이스는 배터리 모듈 및 인쇄층(printing layer)을 포함한다. 배터리 모듈은 프레임 및 프레임 내에 배치되는 다수개 배터리 셀을 포함한다. 프레임은 서로 이격되는 다수개 방열 슬롯(heat dissipation slot)을 구비하여 적어도 하나의 배터리 셀에서 발생하는 열을 프레임 밖으로 전달하여, 배터리 셀로 하여금 열평형(thermal balance)에 도달하도록 한다. 인쇄층은 배터리 모듈의 프레임을 커버하며 직접 방열 슬롯과 접촉한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 배터리 셀은 적어도 하나의 제1 배터리 셀과 적어도 하나의 제2 배터리 셀을 포함하며, 상기 적어도 하나의 제1 배터리 셀에서 발생되는 온도는 적어도 하나의 제2 배터리 셀에서 발생되는 온도보다 높다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 방열 슬롯은 상기 적어도 하나의 제1 배터리 셀의 위치에 대응되게 설치된다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 각 방열 슬롯은 상기 프레임의 측변에서 저면 방향으로 연장되어 L형을 이룬다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 프레임의 두께는 0.7mm이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 각 방열 슬롯의 너비와 깊이 비(어스펙트 비, aspect ratio)는 1보다 크고 2.5 이하이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 배터리 모듈은 또한 다수개 분리판을 포함하며 상기 프레임 내에 위치하여 상기 프레임을 다수개 수용 영역으로 구분하고, 상기 배터리 셀은 각각 상기 수용 영역 내에 위치한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 배터리 디바이스는 상기 배터리 모듈의 상기 프레임 상에 배치되어 상기 배터리 셀과 전기적으로 연결되는 회로기판, 및 상기 프레임 상에 배치되어 상기 회로기판을 커버하도록 하는 보호 플레이트를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 배터리 디바이스는 보호층을 더 포함하며, 상기 배터리 모듈은 상기 인쇄층과 상기 보호층 사이에 위치한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 각 배터리 셀은 소프트팩 배터리 셀을 포함한다.
상기에 의해, 본 발명에 의한 배터리 디바이스의 설계에 있어서, 프레임은 방열 슬롯을 구비하여 적어도 하나의 배터리 셀에서 발생되는 열을 프레임 밖으로 전달하여, 이를 통해 상기 배터리 셀의 온도를 낮추어 배터리 셀 사이에 열평형에 도달하도록 한다. 다시 말하면, 방열 슬롯의 설치를 통해 열대류의 방식으로 방열을 진행하고 방열 면적을 증가함으로써, 배터리 셀의 서로간의 온도가 동일 또는 유사에 도달하도록 하여 배터리 셀의 싸이클 수명을 효과적으로 연장하도록 한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 의한 배터리 디바이스의 입체 분해 사시도이다.
도 1b는 도 1a 중의 배터리 디바이스의 국부적 입체 단면 사시도이다.
도 1c는 도 1b의 다른 시각에서의 국부적 입체 단면 사시도이다.
도 1d는 도 1a 중의 프레임의 국부적 입체 단면 사시도이다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 배터리 디바이스의 입체 분해 사시도이다.
본 발명의 상기 특징과 장점으로 하여금 더욱 용이하도록 하기 위해 하기에 실시예를 예로 하여 도면을 결부하여 상세하게 설명하도록 한다.
하기 상세한 설명을 참조하여 도면을 결부하여 본 발명을 이해할 수 있으며, 본 발명에 대한 용이한 이해와 도면의 간략화를 위해 도면 중의 구성요소는 실제 비례대로 도시한 것이 아니라는 점에 유의해야 한다. 또한, 도면 중의 각 구성요소의 수량 및 크기는 예시적인 것으로 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 의한 배터리 디바이스의 입체 분해 사시도이다. 도 1b는 도 1a 중의 배터리 디바이스의 국부적 입체 단면 사시도이다. 도 1c는 도 1b의 다른 시각에서의 국부적 입체 단면 사시도이다. 도 1d는 도 1a 중의 프레임의 국부적 입체 단면 사시도이다. 설명이 편리하도록 하기 위해 도 1c는 도 1b 중의 인쇄층에 대한 도시는 생략하도록 한다.
도 1a를 참조하면, 본 실시예에 있어서 배터리 디바이스(100a)는 예를 들면 노트북 또는 기타 종류의 전자제품에 활용되는 배터리 디바이스로, 배터리 모듈(110a) 및 인쇄층(120a)을 포함한다. 배터리 모듈(110a)은 프레임(111a) 및 프레임(111a) 내에 배치되는 다수개 배터리 셀（3개의 배터리 셀(112)을 예시적으로 도시）을 포함한다. 프레임(111a)은 서로 이격되는 다수개 방열 슬롯(113)을 구비하여，적어도 하나의 배터리 셀(112)에서 발생되는 열을 프레임(111a) 밖으로 전달하여，배터리 셀(112)이 열평형에 도달하도록 한다. 인쇄층(120a)은 배터리 모듈(110a)의 프레임(111a)을 커버하며 방열 슬롯(113)과 직접 접촉한다.
상세하게, 본 실시예에 있어서, 배터리 모듈(110a)은 또한 다수개 분리판(115a)을 포함하며, 분리판(115a)은 프레임(111a) 내에 위치하여 프레임(111a)을 다수개 수용 영역（예시적으로 3개의 수용 영역(A)）으로 구분하고, 배터리 셀(112)은 각각 수용 영역(A) 내에 위치한다. 일 실시예에 있어서, 배터리 셀(112)은 소프트팩 배터리 셀일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 또한, 본 실시예에 의한 배터리 셀(112)은 적어도 하나의 제1 배터리 셀（2개의 제1 배터리 셀(114)을 예시적으로 도시）과 적어도 하나의 제2 배터리 셀（1개의 제2 배터리 셀(116)을 예시적으로 도시）을 포함하며, 그 중 제1 배터리 셀(114)이 충방전 시 발생되는 온도는 제2 배터리 셀(116)이 충방전 시 발생되는 온도보다 높다.
동시에 도 1b, 도 1c 및 도 1d를 참조하면, 본 실시예에 있어서, 방열 슬롯(113)은 프레임(111a)을 관통하는 슬롯 홀이며, 방열 슬롯(113)은 프레임(111a)의 측변(S)으로부터 저면(U)으로 연장되어 L형을 이룬다. 즉, 프레임(111a) 내의 기류는 방열 슬롯(113)을 통해 프레임(111a) 외부로 전달된다. 도 1a 및 도 1b와 같이, 본 실시예에 의한 방열 슬롯(113)은 제1 배터리 셀(114)의 위치와 대응되게 설치하며, 프레임(111a)의 측변(S)에 설치한다. 그 중 프레임(111a) 내에 위치하는 제1 배터리 셀(114)은 방열 슬롯(113)과 직접 접촉한다. 방열 슬롯(113)이 인쇄층(120)과 프레임(111a) 내부를 연통하므로 열대류의 방식을 통해 제1 배터리 셀(114)의 열을 인쇄층(120)으로 전달한다.
간단히 말하면, 본 실시예에 의한 방열 슬롯(113)은 온도가 높은 제1 배터리 셀(114)에 대응하여 설치한 것이고, 온도가 낮은 제2 배터리 셀(116) 주위에는 방열 슬롯(113)을 설치하지 않았다. 따라서 방열 슬롯(113)은 제1 배터리 셀(114)에서 생성되는 열을 열대류 방식을 통해 프레임(111a) 밖으로 전달하여 제1 배터리 셀(114)의 온도를 낮춤으로써（예를 들면 2.35℃ 하강） 제1 배터리 셀(114)의 온도가 제2 배터리 셀(116)의 온도와 열평형에 도달하도록 한다.
다시 도 1b 내지 도 1d를 참조하면, 일 실시예에 있어서, 프레임(111a)의 두께(T)는 예를 들면 0.7mm, 각 방열 슬롯(113)의 너비와 깊이 비는 1보다 크거나 2.5 이하이다. 일 실시예에 있어서, 각 방열 슬롯(113)의 깊이 (D)는 예를 들면 0.2mm, 각 방열 슬롯(113)의 너비(W)는 예를 들면 0.5mm이다. 본 실시예에서는 프레임(111a)의 측변(S)에만 방열 슬롯(113)을 설치하였으나, 기타 실시예에 있어서 방열 수요에 의해 대응되는 배터리 셀(112)의 2개 측변 또는 3개 측변에 방열 슬롯(113)을 설치할 수도 있으며, 이는 모두 본 발명의 보호 범위에 속한다.
또한, 다시 도 1a를 참조하면, 본 실시예에 의한 배터리 디바이스(100a)는 회로기판(130) 및 보호 플레이트(140)를 포함한다. 회로기판(130)은 배터리 모듈(110a)의 프레임(111a) 상에 배치되어 배터리 셀(112)과 전기적으로 연결된다. 보호 플레이트(140)는 프레임(111a) 상에 배치되어 회로기판(130)을 커버하여 회로기판(130)을 보호하도록 한다. 일 실시예에 있어서, 프레임(111a)의 재질과 보호 플레이트(140)의 재질은 플라스틱일 수 있다. 또한, 배터리 디바이스(100a)는 보호층(150)을 포함하며, 배터리 모듈(110a)은 인쇄층(120a)과 보호층(150) 사이에 위치한다. 여기서 보호층(150)은 단일색의 시트재일 수 있으며, 프레임(111a)의 저면(U)에 배치되어 인쇄층(120a)과 함께 배터리 모듈(110a)을 커버한다. 인쇄층(120a)은 문자 또는 이미지를 포함하여 배터리 디바이스(100a)의 모델명 등 정보를 표시할 수 있으며, 따라서 인쇄층(120a)은 라벨층으로 간주할 수도 있다.
간단히 말하면, 본 실시예에 의한 프레임(111a)은 방열 슬롯(113)을 구비하며, 방열 슬롯(113) 설치를 통해 냉각 조건 개선 및 배터리 셀(112)의 방열 면적을 증가할 수 있으며, 온도가 높은 배터리 셀(112)에서 발생되는 열을 열대류 방식을 통해 프레임(111a) 밖으로 전달함으로써 해당 배터리 셀(112)의 온도를 낮추어 배터리 셀(112) 사이에 열평형에 도달하도록 한다. 따라서, 본 실시예에 의한 배터리 디바이스(100a)의 배터리 셀(112) 사이의 온도는 동일 또는 유사하게 되어，배터리 셀(112)의 싸이클 수명을 효과적으로 연장할 수 있다. 또한, 프레임(111a) 상에 방열 슬롯(113)을 설치함으로써 배터리 디바이스(100a)의 방열 제어 시스템을 보다 간단하게 할 수 있고 단열재료의 사용을 줄이는 데 도움이 될 수 있다.
여기서 하기 실시예는 상기 실시예의 도면부호와 일부 내용을 따르며, 그 중 동일한 도면부호로 동일 또는 근접한 구성요소를 표시하며, 동일한 기술내용에 대한 설명은 생략한다는 점을 명시해야 한다. 생략한 부분에 대해서는 상기 실시예를 참조할 수 있으며, 하기 실시예에서는 중복하여 설명하지 않도록 한다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 배터리 디바이스의 입체 분해 사시도이다. 도 1a와 도 2를 함께 참조하면, 본 실시예에 의한 배터리 디바이스(100b)는 도 1a 중의 배터리 디바이스(100a)와 유사하며, 양자의 구별점은, 본 실시예에 있어서 배터리 모듈(110b)의 프레임(111b)은 분리판(115b)을 통해 4개의 수용공간(B)을 분리하며, 4개의 배터리 셀(112)은 각각 상기 수용공간(B)에 위치한다. 여기서, 방열 슬롯(113)은 각 배터리 셀(112)에 대응되게 설치되며, 그 중에서 온도가 높은 배터리 셀(112)은 다수개 방열 슬롯(113)과 대응되므로 상기 배터리 셀(112) 사이에 열평형에 도달하게 되고 배터리 셀(112)의 싸이클 수명을 효과적으로 연장할 수 있다. 방열 슬롯(113) 설치 수량은 배터리 셀(112)의 방열 수요 및 프레임(111b) 길이에 의해 결정할 수 있으며, 그 중 온도가 높은 배터리 셀(112)은 수량이 많고 밀도가 높은 방열 슬롯(113)을 설치할 수 있다.
상기와 같이, 본 발명에 의한 배터리 디바이스의 설계에 있어서, 프레임은 방열 슬롯을 구비하여 적어도 하나의 배터리 셀에서 발생되는 열을 프레임 밖으로 전달하여, 이를 통해 해당 배터리 셀의 온도를 낮춤으로써 배터리 셀 간에 열평형에 도달하도록 한다. 다시 말해서 방열 슬롯 설치를 통해 열대류 방식으로 방열을 진행하고 방열 면적을 증가함으로써 배터리 셀 사이의 온도가 동일 또는 유사에 도달하도록 하여 배터리 셀의 싸이클 수명을 효과적으로 연장하도록 한다.
본 발명은 실시예를 통해 상기와 같이 기재하나 이에 한정된 것은 아니며, 동 기술분야에 숙지한 자라면 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 조건에서 적절한 변동 및 변형을 진행할 수 있는 것이며, 본 발명의 보호범위는 청구범위에 의해 결정된다.
[부호의 설명]
100a, 100b: 배터리 디바이스
110a, 110b: 배터리 모듈
111a, 111b: 프레임
112: 배터리 셀
113: 방열 슬롯
114: 제1 배터리 셀
115a, 115b: 분리판
116: 제2 배터리 셀
120a, 120b: 인쇄층
130: 회로기판
140: 보호 플레이트
150: 보호층
A: 수용 영역
D: 깊이
L: 너비
S: 측변
T: 두께
U: 저면
W: 슬롯 너비

Claims (10)

  1. 프레임 및 상기 프레임 내에 배치되는 다수개 배터리 셀을 포함하며, 상기 프레임은 서로 이격되는 다수개 방열 슬롯을 구비하여 적어도 하나의 상기 배터리 셀에서 발생되는 열을 프레임 밖으로 전달하여 상기 배터리 셀로 하여금 열평형에 도달하도록 하는 배터리 모듈, 및
    상기 배터리 모듈의 상기 프레임을 커버하며 상기 방열 슬롯과 직접 연결되는 인쇄층을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 셀은 적어도 하나의 제1 배터리 셀과 적어도 하나의 제2 배터리 셀을 포함하며, 상기 적어도 하나의 제1 배터리 셀에서 발생되는 온도는 적어도 하나의 제2 배터리 셀에서 발생되는 온도보다 높은 것을 특징으로 하는 배터리 디바이스.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 방열 슬롯은 상기 적어도 하나의 제1 배터리 셀의 위치에 대응되게 설치되는 것을 특징으로 하는 배터리 디바이스.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 각 방열 슬롯은 상기 프레임의 측변에서 저면 방향으로 연장되어 L형을 이루는 것을 특징으로 하는 배터리 디바이스.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 프레임의 두께는 0.7mm인 것을 특징으로 하는 배터리 디바이스.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 각 방열 슬롯의 너비와 깊이 비는 1보다 크고 2.5 이하인 것을 특징으로 하는 배터리 디바이스.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 모듈은 또한 다수개 분리판을 포함하며 상기 프레임 내에 위치하여 상기 프레임을 다수개 수용 영역으로 구분하고, 상기 배터리 셀은 각각 상기 수용 영역 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 배터리 디바이스.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 모듈의 상기 프레임 상에 배치되어 상기 배터리 셀과 전기적으로 연결되는 회로기판, 및
    상기 프레임 상에 배치되어 상기 회로기판을 커버하도록 하는 보호 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 디바이스.
  9. 제1항에 있어서,
    보호층을 더 포함하며, 상기 배터리 모듈은 상기 인쇄층과 상기 보호층 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 배터리 디바이스.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 각 배터리 셀은 소프트팩 배터리 셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 디바이스.
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