KR100946580B1 - Battery Pack Having Temperature-Controlling Endothermic Sheet - Google Patents

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KR100946580B1 KR1020050081563A KR20050081563A KR100946580B1 KR 100946580 B1 KR100946580 B1 KR 100946580B1 KR 1020050081563 A KR1020050081563 A KR 1020050081563A KR 20050081563 A KR20050081563 A KR 20050081563A KR 100946580 B1 KR100946580 B1 KR 100946580B1
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Abstract

본 발명은 충방전시 발생한 열을 흡수하는 물질('흡열물질')을 포함하고 있는 시트('흡열시트')가 전지팩을 구성하는 배터리 셀의 외면, 특히 바람직하게는 전기적 연결부위에 접해 있거나 그에 인접한 전지팩 구성부재의 외면에 부착되어 있는 것으로 구성되어 있는 전지팩을 제공한다.According to the present invention, a sheet ('heat absorbing sheet') containing a material ('heat absorbing material') absorbing heat generated during charging and discharging is in contact with an outer surface of the battery cell constituting the battery pack, particularly preferably an electrical connection portion. Provided is a battery pack configured to be attached to an outer surface of a battery pack constituent member adjacent thereto.

본 발명에 따른 전지팩은 충방전시 전기적 연결부위의 고열 또는 축적된 열로 인한 해당 전지팩 구성부재의 물리적, 화학적 변형을 방지함으로써 궁극적으로 전지팩 저항의 변화를 억제하여 최적의 작동 상태를 유지할 수 있다. 특히, 이러한 흡열시트는 전지팩 또는 그것의 구성부재들을 구조를 변화시키지 않으면서 해당 부위에 용이하게 적용할 수 있으며, 높은 열전도율을 나타내므로 해당 부위의 열변화에 대한 반응성이 우수한 특징을 가진다.The battery pack according to the present invention can prevent the physical and chemical deformation of the battery pack constituent members due to the high or accumulated heat of the electrical connection during charging and discharging, thereby ultimately suppressing the change in the battery pack resistance to maintain an optimal operating state have. In particular, such a heat absorbing sheet can be easily applied to the site without changing the structure of the battery pack or its components, and exhibits a high thermal conductivity and has excellent responsiveness to the heat change of the site.

Description

온도 제어용 흡열 시트를 포함하고 있는 전지팩 {Battery Pack Having Temperature-Controlling Endothermic Sheet}Battery Pack with Temperature Control Sheet {Battery Pack Having Temperature-Controlling Endothermic Sheet}

도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 이차전지팩의 사시도이다;1 is a perspective view of a rechargeable battery pack according to one embodiment of the present invention;

도 2는 도 1의 전지팩에서 하부 케이스와 그 위에 단위전지들이 적층되는 과정의 모식도이다;2 is a schematic diagram illustrating a process of stacking a lower case and unit cells thereon in the battery pack of FIG. 1;

도 3은 본 발명 전지팩에서 사용되는 하나의 실시예에 따른 흡열시트의 단면 모식도이다;Figure 3 is a schematic cross-sectional view of a heat absorbing sheet according to an embodiment used in the battery pack of the present invention;

도 4는 도 3의 변형예로서 흡열시트의 단면 모식도이다;4 is a schematic cross-sectional view of a heat absorbing sheet as a modification of FIG. 3;

도 5는 본 발명의 또다른 실시예로서 흡열시트의 단면 모식도이다;5 is a schematic cross-sectional view of a heat absorbing sheet as another embodiment of the present invention;

도 6은 도 3의 또다른 변형예로서 흡열시트의 단면 모식도이다;6 is a schematic cross-sectional view of a heat absorbing sheet as another modification of FIG. 3;

도 7은 본 발명 전지팩의 하나의 실시예에 따른 조립형 절연성 부재의 결합전 상태의 모식도이다;7 is a schematic view of a pre-coupling state of the assembled insulating member according to one embodiment of the battery pack of the present invention;

도 8은 본 발명 전지팩의 단자 연결부재에서 하나의 실시예에 따른 조립형 절연성 부재의 결합전의 형상에 대한 모식도이다;8 is a schematic view of the shape before coupling of the assembled insulating member according to an embodiment in the terminal connection member of the battery pack of the present invention;

도 9는 도 7의 조립형 절연성 부재와 도 8의 분리형 연결단자를 사용하여 전극단자들을 연결하는 과정의 모식도이다;FIG. 9 is a schematic diagram of a process of connecting electrode terminals using the assembled insulating member of FIG. 7 and the detachable connecting terminal of FIG. 8; FIG.

도 10은 절연성 부재에 분리형 연결단자를 체결한 상태에서 퓨즈를 연결하는 과정의 모식도이다.10 is a schematic diagram of a process of connecting a fuse in a state in which a detachable connection terminal is fastened to an insulating member.

<도면의 주요 부호에 대한 설명><Description of Major Symbols in Drawing>

100: 전지팩 200: 단위전지100: battery pack 200: unit battery

300: 절연성 부재 400: 연결단자300: insulating member 400: connection terminal

500: 양면 접착 테이프 600: 흡열시트500: double-sided adhesive tape 600: heat absorbing sheet

700: 퓨즈700: fuse

본 발명은 온도 제어용 흡열 시트를 포함하고 있는 전지팩에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 충방전시 발생한 열을 흡수하는 물질('흡열물질')을 포함하고 있는 시트가 전지팩을 구성하는 배터리 셀의 외면, 전기적 연결부위 등에 접해 있거나 그에 인접한 전지팩 구성부재의 외면 등에 부착되어 있어서, 당해 전지팩 구성부재들을 변형하거나 새로 제작함이 없이, 전지팩의 해당 부위가 고열에 의해 물리적, 화학적으로 변형되는 것을 방지함으로써 전지팩의 저항 변화를 억제할 수 있는 전지팩을 제공하는 것이다.The present invention relates to a battery pack including a heat absorbing sheet for temperature control, and more particularly, a battery cell in which a sheet containing a material absorbing heat generated during charging and discharging ('heat absorbing material') constitutes a battery pack. It is attached to the outer surface of the battery pack constituent member in contact with or adjacent to the outer surface, electrical connection, etc. of the battery pack, so that the corresponding parts of the battery pack physically and chemically deformed by high heat without deforming or newly fabricating the battery pack constituent members It is to provide a battery pack that can suppress the change in resistance of the battery pack by preventing the.

최근, 충방전이 가능한 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있다. 또한, 이차전지는, 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등의 에너지원으로서도 주목받고 있다. 따라서, 이차전지를 사용하는 에플리케이션의 종류는 이차전지의 장점으로 인해 매우 다양화되어 가고 있으며, 향후에는 지금보다는 많은 분야와 제품들에 이차전지가 적용될 것으로 예상된다.Recently, secondary batteries capable of charging and discharging have been widely used as energy sources of wireless mobile devices. In addition, the secondary battery has attracted attention as an energy source of electric vehicles, hybrid electric vehicles, etc. which are proposed as a solution for air pollution of conventional gasoline and diesel vehicles using fossil fuel. Therefore, the type of applications using the secondary battery is very diversified due to the advantages of the secondary battery, and it is expected that the secondary battery will be applied to many fields and products in the future.

이차전지는 그것이 적용되는 분야 또는 제품들에서 요구되는 출력과 용량에 따라 다른 구성을 가지고 있다. 예를 들어, 휴대폰, PDA, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터 등과 같은 소형 모바일 기기들은 해당 제품들의 소형 경박화 경향에 따라 그에 상응하도록 디바이스 1 대당 하나 또는 두서너 개의 배터리 셀을 포함하고 있는 소형 전지팩이 사용되고 있다. 반면에, 전기자전거, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등과 같은 중대형 디바이스들은 고출력 대용량의 필요성으로 인해, 다수의 배터리 셀을 전기적으로 연결한 중대형 전지팩이 사용되고 있는데, 전지팩의 크기와 중량은 당해 중대형 디바이스 등의 수용 공간 및 출력 등에 직접적인 관련성이 있으므로, 제조업체들은 가능한 한 소형이면서 경량의 전지팩을 제조하려고 노력하고 있다. Secondary batteries have different configurations depending on the output and capacity required in the field or products to which they are applied. For example, small mobile devices such as mobile phones, PDAs, digital cameras, notebook computers, etc. are being used as small battery packs containing one or two or four battery cells per device according to the miniaturization tendency of the products. . On the other hand, medium and large devices such as electric bicycles, electric vehicles, hybrid electric vehicles, etc., due to the necessity of high output and large capacity, medium and large battery packs are electrically used in which a plurality of battery cells are electrically connected. Since there is a direct relationship between the storage space and the output of the lamp, manufacturers are trying to manufacture battery packs that are as small and lightweight as possible.

전지팩의 배터리 셀로는 니켈-수소 이차전지가 많이 사용되어 왔으나, 최근에는 용량 대비 고출력을 제공하는 리튬 이차전지가 많이 연구되고 있으며, 일부는 상용화되어 있다. 그러나, 리튬 이차전지는 근본적으로 안전성이 낮다는 문제점을 가지고 있다.Nickel-hydrogen secondary batteries have been widely used as battery cells of battery packs. Recently, many lithium secondary batteries that provide high output to capacity have been studied, and some of them are commercially available. However, lithium secondary batteries have a problem in that they are fundamentally low in safety.

충방전시에는 많은 열이 전지팩에 발생하는데, 그 중에서도 배터리 셀, 특히, 전극단자, 커넥터 등의 전기적 부위는 많은 열이 발생하는 부위이다. 더욱이, 전극단자, 커넥터 등은 전기적 연결 구성에서 절연성이 요구되는 경우가 많으므로 소정의 절연성 부재에 지지되어 있거나 절연성 부재가 특정한 구조로 삽입되어 있는 경우가 많으므로, 발생한 열이 효과적으로 발산되지 못하는 문제점을 가지고 있다. 따라서, 발생된 열은 절연성 부재 등으로 인해 축적되는 경향이 있으며, 그로 인해 전극단자, 커넥터 등의 변형이 유발되어 궁극적으로 전지팩의 저항 변화를 초래하게 된다. 이러한 저항변화는 전지팩의 작동상태와 안전성을 악화시키므로 이를 억제하는 것이 필요하다. 특히, 다수의 배터리 셀을 사용하는 중대형 전지팩과, 배터리 셀로서 리튬 이차전지를 사용하는 전지팩의 경우에 있어서 열의 축적은 안전성 측면에서 심각할 수 있다.During charging and discharging, a lot of heat is generated in the battery pack. Among them, electrical parts such as battery cells, in particular, electrode terminals and connectors are areas where a lot of heat is generated. Furthermore, since the electrode terminal, the connector, etc. are often required for electrical connection, the insulation is often supported by a predetermined insulating member or the insulating member is inserted into a specific structure, so that the generated heat is not effectively dissipated. Have Therefore, the generated heat tends to accumulate due to the insulating member, and as a result, deformation of the electrode terminal, the connector, and the like is caused, and ultimately, the resistance change of the battery pack is caused. This resistance change deteriorates the operation state and safety of the battery pack, so it is necessary to suppress it. In particular, in the case of a medium-large battery pack using a plurality of battery cells and a battery pack using a lithium secondary battery as a battery cell, heat accumulation may be serious in terms of safety.

따라서, 이러한 문제점을 근본적으로 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.Therefore, there is a high need for a technology that can fundamentally solve these problems.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.The present invention aims to solve the problems of the prior art as described above and the technical problems that have been requested from the past.

구체적으로, 본 발명의 목적은 전지팩 또는 그것의 구성부재들의 구조를 변화시키지 않으면서, 충방전시 배터리 셀이나 전극단자, 커넥터 등의 전기적 연결부위에서 발생한 열을 효과적으로 흡수하여 전지팩의 해당 부위의 온도를 일정한 수 준 이하로 유지함으로써, 고열에 의한 물리적, 화학적 변형을 억제하여 궁극적으로 전지팩의 저항 변화를 최소화할 수 있는 전지팩을 제공하는 것이다. 이러한 전지팩은 전지팩의 온도가 저하되었을 때 흡수한 열을 방열하므로, 스스로 온도를 제어할 수 있는 기능을 갖는다.Specifically, an object of the present invention is to effectively absorb the heat generated from the electrical connection of the battery cell, electrode terminal, connector, etc. during charging and discharging, without changing the structure of the battery pack or its components, so that By maintaining the temperature below a certain level, it is to provide a battery pack that can suppress the physical and chemical deformation caused by high heat and ultimately minimize the resistance change of the battery pack. Such a battery pack dissipates heat absorbed when the temperature of the battery pack decreases, and thus has a function of controlling the temperature by itself.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지팩은, 충방전시 발생한 열을 흡수하는 물질('흡열물질')을 포함하고 있는 시트('흡열시트')가 전지팩을 구성하는 배터리 셀의 외면 및/또는 전기적 연결부위에 접해 있거나 그에 인접한 전지팩 구성부재의 외면에 부착되어 있는 것으로 구성되어 있다.The battery pack according to the present invention for achieving the above object, the sheet ('heat absorbing sheet') containing a material ('heat absorbing material') that absorbs heat generated during charge and discharge ('heat absorbing sheet') constitutes the battery pack outer surface And / or attached to an outer surface of the battery pack component member in contact with or adjacent to the electrical connection portion.

따라서, 본 발명에 따른 전지팩은 충방전시, 특히, 고전류 방전시 발생하는 고열을 배터리 셀이나 전지팩 구성부재에 부착되어 있는 흡열시트에 의해 흡수하여 급속한 온도 상승을 억제함으로써, 상기 고열에 의해 배터리 셀이나 전지팩 구성부재가 물리적 및/또는 화학적으로 변형되어 전지팩의 저항이 변화되는 것을 방지한다. 흡열시트에 의해 흡수된 열은, 예를 들어 비작동 상태, 저전류 방전 상태 등과 같은 전지팩의 전반적인 온도 저하시 다시 방출된다. 따라서, 본 발명의 전지팩은 자가 온도제어 기능을 가지며, 흡열시트는 전지팩 구조나 해당 구성부재들을 변형하지 않고도 다양한 부위에 용이하게 적용할 수 있는 잇점이 있다.Accordingly, the battery pack according to the present invention absorbs high heat generated during charging and discharging, in particular, high current discharge by the heat absorbing sheet attached to the battery cell or the battery pack constituting member, thereby suppressing rapid temperature rise, The battery cell or battery pack component is physically and / or chemically modified to prevent the resistance of the battery pack from changing. Heat absorbed by the heat absorbing sheet is released again when the overall temperature of the battery pack decreases, for example, in an inoperative state, a low current discharge state, and the like. Therefore, the battery pack of the present invention has a self-temperature control function, the endothermic sheet has an advantage that can be easily applied to various parts without modifying the battery pack structure or its components.

흡열시트가 부착되는 전지팩의 해당 부위는 배터리 셀의 외면이나, 전기적 연결부재 등과 같이 상대적으로 많은 열이 발생하는 부위에 직접 접해 있거나 그것 에 인접해 있는 전지팩의 구성부재들의 외면이다. 그 중에서도, 흡열시트가 부착되는 전지팩의 바람직한 부위는, 전지적 연결부재에 직접 접해 있거나 그것에 인접한 전지팩 구성부재의 외면이며, 그러한 예로는 전기적 절연을 목적으로 배터리 셀의 전극단자 및/또는 연결단자(예를 들어, 커넥터 등)에 대한 지지부재 또는 삽입부재 등을 들 수 있다. The portion of the battery pack to which the heat absorbing sheet is attached is the outer surface of the battery cell or the outer surface of the component members of the battery pack that are in direct contact with or adjacent to a portion where relatively high heat is generated, such as an electrical connection member. In particular, a preferred portion of the battery pack to which the heat absorbing sheet is attached is an outer surface of the battery pack constituting member directly contacting or adjacent to the battery connecting member, such as an electrode terminal and / or a connecting terminal of the battery cell for the purpose of electrical insulation. A support member or insertion member etc. (for example, a connector) etc. are mentioned.

일반적으로, 전극단자, 연결단자 등은 전지팩의 충방전시 전류가 흐르는 부위로서 쇼트 방지를 목적으로 소정의 전기 절연성 부재에 의해 지지되어 있거나 또는 전기 절연성 부재가 그 사이에 삽입(개재)되어 있다. 따라서, 앞서 설명한 바와 같이, 충방전시 발생한 열은 그러한 지지부재 또는 삽입부재로 인해 외부로 방출되지 못하고 축적되는 경향이 있다. 그러한 계속적인 열 축적은 지지부재 또는 삽입부재의 물리적, 화학적 변형을 유발하여, 궁극적으로 전지팩의 저항 변화를 초래할 수 있다. 따라서, 상기 전기 절연성 지지부재 또는 삽입부재의 외면에 흡열시트가 부착되어 있는 경우에는 앞서 설명한 바와 같이 온도가 적정한 범위로 제어되므로 상기와 같은 문제점을 방지할 수 있다.In general, the electrode terminal, the connection terminal, and the like are the portions through which current flows during charging and discharging of the battery pack, and are supported by a predetermined electrically insulating member for the purpose of preventing short circuits, or the electrically insulating member is inserted therebetween. . Therefore, as described above, heat generated during charging and discharging tends to be accumulated without being discharged to the outside due to such a supporting member or an insertion member. Such continuous heat accumulation may cause physical and chemical deformation of the support member or the insertion member, which may ultimately lead to a change in the resistance of the battery pack. Therefore, when the heat absorbing sheet is attached to the outer surface of the electrically insulating support member or the insertion member, as described above, the temperature is controlled to an appropriate range, thereby preventing the above problems.

본 발명에 따른 흡열시트는 전지팩의 해당 부위에 흡열물질을 부가하기 용이하다는 점 이외에 높은 열 반응성(response)을 나타낸다는 점에서 특징이 있다. 즉, 흡열물질이 전지팩 구성부재의 내부에 내장되어 있는 구조에서는 충방전시 배터리 셀 또는 전기적 연결부위에서 발생한 열이 상기 전지팩 구성부재를 경유하여 그것의 내부에 내장되어 있는 흡열물질에 전달되므로 열전달 특성이 낮다. 또한, 흡열물질의 내장으로 인해 해당 구성부재의 기계적 강성이 저하됨은 물론이다. 반 면에, 본 발명의 흡열시트는 얇은 필름상의 형태로 흡열물질이 전지팩 구성부재에 매우 가까이 인접하게 되므로 높은 열 전도율을 나타낸다.The heat absorbing sheet according to the present invention is characterized in that it exhibits high thermal responsiveness in addition to easily adding a heat absorbing material to a corresponding portion of the battery pack. That is, in the structure in which the endothermic material is embedded in the battery pack constituent member, heat generated from the battery cell or the electrical connection portion during charge / discharge is transferred to the endothermic material embedded therein through the battery pack constituent member. Low characteristics In addition, due to the built-in endothermic material of course the mechanical rigidity of the component is lowered. On the other hand, the heat absorbing sheet of the present invention exhibits high thermal conductivity because the heat absorbing material in the form of a thin film becomes very close to the battery pack constituent member.

하나의 바람직한 예에서, 상기 흡열물질은 불활성 물질의 캡슐에 담지된 상태로 시트 기재에 포함되어 있다. 캡슐화된 흡열물질은 높은 비표면적으로 인해 열에 대한 반응성(response)이 더욱 높다. 또한, 시트 기재에는 금속사, 그라파이트사 등과 같은 높은 열전도율의 섬유상 부재가 포함되어 시트 기재의 열전도성을 더욱 높일 수 있다. 이러한 섬유상 부재는 다양한 형태로 시트 기재 내부에 포함될 수 있는 바, 예를 들어, 섬유상 기재는 망상 구조물의 형태로 포함될 수 있다.In one preferred embodiment, the endothermic material is included in the sheet substrate in a state of being carried in a capsule of inert material. Encapsulated endothermic material is more responsive to heat due to its high specific surface area. In addition, the sheet substrate may include a fibrous member having a high thermal conductivity such as metal yarn, graphite yarn, or the like to further increase the thermal conductivity of the sheet substrate. Such a fibrous member may be included in the sheet substrate in various forms, for example, the fibrous substrate may be included in the form of a network structure.

본 발명에서 흡열시트는 해당 부위에 부착되는 것으로 정의되어 있는데, 여기서 용어 "부착"은 접착제에 의한 물리적 또는 화학적 부착 뿐만 아니라, 접착제를 별도로 사용함이 없이 전지팩의 조립과정에서 구성부재들의 밀착, 결합 등에 의해 해당 부위에 안정적으로 부가되는 경우를 포괄적으로 포함한다. 하나의 바람직한 예에서, 상기 흡열시트는 해당 부위에 접하는 그것의 외면의 적어도 일부에 접착층을 포함하고 있다. 또한, 전지팩의 해당 부위와 흡열시트 사이의 열 전달을 높이기 위하여 전지팩 해당 부위와 접하는 흡열시트의 외면에는 높은 열전도성 부재가 추가적으로 부착될 수 있다. 상기 열전도성 부재의 구체적인 예로는 금속판을 들 수 있지만, 그것만으로 한정되는 것은 아니다.In the present invention, the heat absorbing sheet is defined to be attached to a corresponding portion, wherein the term "attachment" is not only physical or chemical attachment by an adhesive, but also adhesion and bonding of components in an assembly process of a battery pack without using an adhesive separately. It includes a case where it is added to the said site stably by etc. comprehensively. In one preferred embodiment, the endothermic sheet includes an adhesive layer on at least a portion of its outer surface in contact with the site. In addition, in order to increase heat transfer between the portion of the battery pack and the heat absorbing sheet, a high thermal conductive member may be additionally attached to an outer surface of the heat absorbing sheet in contact with the portion of the battery pack. Although a metal plate is mentioned as a specific example of the said heat conductive member, it is not limited to only that.

경우에 따라서는, 흡열물질이 접착층에 포함되어 있는 상태에서 시트 기재에 부가되어 있는 구조일 수 있다. 이때, 흡열물질은 앞서 설명한 바와 같이, 불활성 물질의 캡슐에 담지된 상태로 접착층에 포함될 수 있음은 물론이다.In some cases, the heat absorbing material may be added to the sheet substrate in a state in which the heat absorbing material is included in the adhesive layer. At this time, the endothermic material may be included in the adhesive layer in a state supported on the capsule of the inert material, as described above.

상기 흡열물질은 전지팩의 충방전 과정에서 발생한 열을 흡수할 수 있는 물질이라면 특별히 제한되지 않으며, 바람직하게는 소정의 온도에서의 상변환시 큰 잠열을 가진 상변환 물질일 수 있다. The endothermic material is not particularly limited as long as it is a material capable of absorbing heat generated during charging and discharging of the battery pack. Preferably, the endothermic material may be a phase conversion material having a large latent heat during phase conversion at a predetermined temperature.

상기 상변환 물질은, 상기 소정의 온도에서 상변환, 바람직하게는 고상에서 액상 또는 액상에서 고상으로의 상변환이 일어나며 적어도 전지팩 구성부재들의 단위 온도당 열용량(heat capacity) 보다 큰 잠열을 가지는 물질이다. 상기 상변환 물질은 단일 화합물, 혼합물 또는 복합체 등일 수 있다. 이들 물질의 상변환은 상기 소정의 온도에서 물리적으로 상변환하는 경우 뿐만 아니라, 둘 또는 그 이상의 물질의 혼합물이 상기 소정의 온도에서 가역적인 물리적 또는 화학적 반응에 의해 상변환하는 경우를 또한 포함한다.The phase change material is a phase change at the predetermined temperature, preferably a phase change from a solid phase to a liquid phase or a liquid phase to a solid phase and has a latent heat at least greater than the heat capacity per unit temperature of the battery pack components. to be. The phase change material may be a single compound, a mixture or a complex. The phase change of these materials includes not only the case of physical phase change at the predetermined temperature, but also the case where a mixture of two or more materials phase change by reversible physical or chemical reaction at the predetermined temperature.

상기 상변환 물질의 대표적인 예로는, 파라핀(paraffin), 폴리에틸렌 글리콜, 무기 수화물(예를 들어, Na2HPO4·12H2O, Na2SO4·10H2O, Zn(NO3)2·6H2O 등) 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다. 그 중에서, 상대적으로 높은 잠열을 가지고 저렴하며 분자량에 따라 상변환 온도의 조절이 용이한 파라핀이 특히 바람직하다.Representative examples of the phase change material include paraffin, polyethylene glycol, inorganic hydrates (eg, Na 2 HPO 4 · 12H 2 O, Na 2 SO 4 · 10H 2 O, Zn (NO 3 ) 2 · 6H there can be 2 O, etc.), and the like, but is not limited to these. Among them, paraffin having a relatively high latent heat and inexpensive, and easy to control the phase conversion temperature according to the molecular weight is particularly preferred.

또한, 상변환 물질의 열전도성을 높이기 위하여 높은 열전도율의 물질을 더 포함시킬 수 있는 바, 이러한 물질의 예로는 금속분말, 그라파이트 분말 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.In addition, in order to increase the thermal conductivity of the phase conversion material, a material having a high thermal conductivity may be further included. Examples of such a material may include metal powder, graphite powder, and the like, but are not limited thereto.

상기 "소정의 온도(specific temperature)"란, 전지팩의 성능 내지 수명을 저하시키거나 안전성을 위협할 수 있는 온도를 의미한다. 소정의 온도는 전지팩의 구조, 종류 등에 따라 결정될 수 있으며, 하나의 바람직한 예로는 50 내지 150℃의 온도 범위, 더욱 바람직하게는 60 내지 120℃의 온도 범위에서 결정될 수 있다. The "specific temperature" means a temperature that may degrade the performance or life of the battery pack or threaten safety. The predetermined temperature may be determined according to the structure, type, etc. of the battery pack, and one preferred example may be determined in a temperature range of 50 to 150 ° C, more preferably in a temperature range of 60 to 120 ° C.

특히, 소정의 온도는 전지팩 구성부재의 물리적 및/또는 화학적 변형이 직접적으로 유발되는 온도이거나, 또는 계속적인 열축적에 의해 소재의 열화(aging)가 유발되는 온도로서 결정될 수도 있다. In particular, the predetermined temperature may be determined as a temperature at which physical and / or chemical deformation of the battery pack component is directly induced, or a temperature at which aging of the material is caused by continuous thermal accumulation.

상변환 물질은 상기 소정의 온도에서 상변환의 임계 온도를 가지므로, 특히 전지팩의 온도가 특정 온도 이상으로 급격히 상승하는 것을 방지하고자 할 때 더욱 바람직하다. Since the phase change material has a critical temperature of phase change at the predetermined temperature, it is particularly preferable when the temperature of the battery pack is to be prevented from rising rapidly above a specific temperature.

본 발명에 따른 전지팩은 하나 또는 두서너 개의 배터리 셀을 포함하고 있는 소형 전지팩과 다수의 배터리 셀들을 단위전지로서 포함하고 있는 중대형 전지팩이 모두 가능하다. 그 중에서도, 고전류 방전시 열 발생량이 많은 중대형 전지팩에 특히 바람직하다. The battery pack according to the present invention may be both a small battery pack including one or a few battery cells and a medium to large battery pack including a plurality of battery cells as a unit cell. Especially, it is especially preferable for the medium-large battery pack with a large amount of heat generation at the time of high current discharge.

그러한 중대형 전지팩의 바람직한 예로는, 충방전이 가능한 이차전지인 다수의 단위전지들이 적층되는 플레이트와, 전지의 작동을 제어하는 회로부를 포함하는 것으로 구성된 구조를 들 수 있다.A preferable example of such a medium-large battery pack may include a structure including a plate in which a plurality of unit cells, which are chargeable and dischargeable secondary batteries, are stacked, and a circuit unit for controlling the operation of the battery.

상기 플레이트는 단위전지들이 적층될 수 있는 구조라면 특별히 제한되는 것은 아니고, 단위전지들의 탑재를 용이하게 할 수 있도록 단위전지의 크기에 상응하는 수납부가 형성되어 있는 케이스 구조일 수 있으며, 또한 그러한 케이스는 적층된 단위전지들의 상부와 하부를 각각 덮는 분리형 구조일 수 있다.The plate is not particularly limited as long as it is a structure in which the unit cells can be stacked, and may be a case structure in which an accommodating part corresponding to the size of the unit cell is formed so as to facilitate the mounting of the unit cells. It may be a separate structure to cover the top and bottom of the stacked unit cells, respectively.

구체적으로, 바람직한 중대형 전지팩은, Specifically, the preferred medium-large battery pack,

충방전이 가능한 단위전지로서의 배터리 셀들이 순차적으로 적층되는 상단 수납부를 포함하고 있는 장방형의 하부 케이스;A rectangular lower case including an upper accommodating portion in which battery cells as chargeable and dischargeable unit cells are sequentially stacked;

상기 하부 케이스 상에 적층된 단위전지들의 상단을 덮을 수 있는 하단 수납부를 포함하고 있는 장방형의 상부 케이스; A rectangular upper case including a lower accommodating part covering an upper end of unit cells stacked on the lower case;

적층된 단위전지들의 전기적 연결을 이루고, 전지의 전압 및/또는 전류를 검출하기 위한 센싱 보드 어셈블리를 포함하고 있는 제 1 회로부; A first circuit unit for making electrical connections of the stacked unit cells and including a sensing board assembly for detecting a voltage and / or a current of the battery;

상기 제 1 회로부와 전기적으로 연결되어 있고, 전지팩을 전반적으로 제어하는 메인 보드 어셈블리를 포함하고 있는 제 2 회로부; 및A second circuit part electrically connected to the first circuit part, the second circuit part including a main board assembly to control the battery pack as a whole; And

상기 제 2 회로부에 전기적으로 연결되어 있고, 과충전, 과방전 및/또는 과전류를 방지하면서 외부 출력단자와 연결되는 제 3 회로부;A third circuit portion electrically connected to the second circuit portion and connected to an external output terminal while preventing overcharge, overdischarge, and / or overcurrent;

를 포함하는 것으로 구성되어 있다.It is configured to include.

상기 단위전지들은 각각 카트리지에 내장된 상태로 적층될 수도 있고 양면 접착 테이프 등을 상호 부착시킨 상태로 적층될 수도 있다. 이러한 적층 구조에서 단위전지들은 일정한 간격으로 상호 이격되어 있어서 충방전시 발생하는 열이 효과적으로 방열될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.The unit cells may be stacked in a state in which they are embedded in a cartridge, or may be stacked in a state in which double-sided adhesive tapes are attached to each other. In such a stacking structure, unit cells may be spaced apart from each other at regular intervals so that heat generated during charge and discharge may be effectively dissipated.

상기 제 1 회로부는 단위전지들을 병렬 또는 직렬로 연결하기 위한 연결단자들과 각각의 단위전지로부터 전압 및/또는 전류 신호를 검출하기 위한 센싱 보드 어셈블리를 포함하고 있다. 바람직하게는 제 1 회로부에서 단위전지의 전압 신호를 수신한다. 온도는 센싱 보드 어셈블리 또는 메인 보드 어셈블리에서 전지 전체 의 온도로서 측정될 수 있다. 상기 제 1 회로부는 바람직하게는 단위전지의 전극단자 방향으로 전지팩의 정면에 부착되어 있다. The first circuit unit includes connection terminals for connecting unit cells in parallel or in series, and a sensing board assembly for detecting voltage and / or current signals from each unit cell. Preferably, the first circuit unit receives the voltage signal of the unit cell. The temperature can be measured as the temperature of the entire cell in the sensing board assembly or the main board assembly. The first circuit unit is preferably attached to the front of the battery pack in the direction of the electrode terminal of the unit cell.

상기 제 2 회로부는 제 1 회로부와 함께 단위전지의 전극단자 방향에 함께 부착될 수도 있고, 하부 케이스의 하단 수납부에 장착될 수도 있으며, 또는 제 1 회로부의 맞은편인 전지팩의 배면에 부착될 수도 있다. 바람직하게는 하부 케이스의 하단 수납부에 장착된다. 이 경우, 단위전지들은 제 1 회로부를 경유하여 하부 케이스의 하단 수납부에 장착되어 있는 제 2 회로부에 전기적으로 연결되며, 전지의 작동은 제 2 회로부의 메인 보드 어셈블리에서 제어된다.The second circuit unit may be attached together with the first circuit unit in the direction of the electrode terminal of the unit cell, may be mounted on the lower housing of the lower case, or may be attached to the rear surface of the battery pack opposite to the first circuit unit. It may be. Preferably it is mounted to the lower housing of the lower case. In this case, the unit cells are electrically connected to the second circuit unit mounted on the lower housing of the lower case via the first circuit unit, and the operation of the battery is controlled in the main board assembly of the second circuit unit.

전지의 충방전시 과충전, 과방전, 과전류 등을 제어하며 외부 기기에 접속되는 전지팩의 최종 소자인 상기 제 3 회로부 역시 제 1 회로부와 함께 단위전지의 전극단자 방향에 함께 부착될 수도 있고, 하부 케이스의 하단 수납부에 장착될 수도 있으며, 또는 제 1 회로부의 맞은편인 전지팩의 배면에 부착될 수도 있다. 바람직하게는 제 1 회로부의 맞은편인 전지팩의 배면에 부착된다. 충전 및 방전시의 과전류 제어는 바람직하게는 제 3 회로부에 포함되어 있는 FET 등과 같은 스위칭 소자에 의해 실행될 수 있다.The third circuit part, which is the final element of the battery pack that controls overcharge, overdischarge, overcurrent and the like during charging and discharging of the battery, may also be attached to the electrode terminal direction of the unit cell together with the first circuit part. It may be mounted on the bottom housing of the case, or may be attached to the back of the battery pack opposite to the first circuit. Preferably it is attached to the back of the battery pack opposite the first circuit portion. The overcurrent control at the time of charging and discharging can be preferably performed by a switching element such as a FET included in the third circuit section.

이러한 회로부들은 전체적인 구조의 콤팩트화 및 안정화를 위해 바람직하게는 PCB 형태로 되어 있으며, 경우에 따라서는 일부 회로부들이 일체로서 형성될 수도 있다.These circuit parts are preferably in the form of a PCB for compactness and stabilization of the overall structure, and in some cases, some circuit parts may be integrally formed.

상기 전지팩 구조는 상부 케이스와 하부 케이스가 서로 분리되어 있으므로, 소망하는 용량 및 출력에 따라 상부 케이스와 하부 케이스 사이에 단위전지를 추가 또는 제거할 수 있어서 유연한 설계가 가능하다. 또한, 상부 케이스와 하부 케이스의 전체적인 크기는 대략 단위전지의 크기에 상응하는 정도이므로, 전지팩은 전체적으로 콤팩트한 구조로 제작될 수 있다.In the battery pack structure, the upper case and the lower case are separated from each other, and thus the unit battery may be added or removed between the upper case and the lower case according to a desired capacity and output, thereby allowing a flexible design. In addition, since the overall size of the upper case and the lower case is approximately equivalent to the size of the unit cell, the battery pack can be manufactured in a compact structure as a whole.

상기 전지팩에서 단위전지들의 전기적 연결은, 인접한 단위전지들의 전극단자들을 전기적으로 절연시키기 위하여 상기 전극단자들 사이에 개재되며 상기 전극단자들과 체결되는 절연성 부재; 및 상기 절연성 부재에 체결되고 상기 절연성 부재에 체결되어 있는 단위전지들의 전극단자들을 직렬 또는 병렬방식에 의해 전기적으로 연결하는 보조단자에 의해 달성된다.In the battery pack, the electrical connection of the unit cells, the insulating member interposed between the electrode terminals and fastened to the electrode terminals to electrically insulate the electrode terminals of adjacent unit cells; And an auxiliary terminal fastened to the insulating member and electrically connecting electrode terminals of the unit cells fastened to the insulating member by a series or parallel method.

상기 전극단자는 전지의 일면에 양극과 음극 단자가 모두 형성되어 있는 경우 뿐만 아니라 전지의 2 개 면에 각각 형성되어 있을 수도 있다. 예를 들어, 양극 단자와 음극 단자가 각각 대향하여 전지의 상단과 하단에 형성되어 있을 수 있다.The electrode terminals may be formed on two surfaces of the battery as well as when both the positive and negative terminals are formed on one surface of the battery. For example, the positive electrode terminal and the negative electrode terminal may be formed at the upper and lower ends of the battery, respectively.

상기 절연성 부재는 인접한 단위전지들의 전극단자들을 전기적으로 절연시키는 역할을 하므로, 전기절연성 소재로 되어 있다. 그러한 전기절연성 소재의 바람직한 예로는 각종 플라스틱 수지를 들 수 있으며, 상기와 같은 역할을 수행하는 것이라면 특별히 제한되지 않는다. 본 발명에 따른 흡열시트는 이러한 절연성 부재의 외면에 부착될 수 있으며, 특히 바람직하게는, 전극단자 및 보조단자와 접하는 절연성 부재의 외면에 부착될 수 있다.Since the insulating member serves to electrically insulate the electrode terminals of adjacent unit cells, the insulating member is made of an electrically insulating material. Preferred examples of such electrically insulating materials include various plastic resins, and are not particularly limited as long as they perform the above roles. The heat absorbing sheet according to the present invention may be attached to the outer surface of the insulating member, and particularly preferably, may be attached to the outer surface of the insulating member in contact with the electrode terminal and the auxiliary terminal.

절연성 부재가 단위전지의 전극단자들과 체결되는 방식은 다양할 수 있으며, 하나의 바람직한 예로서, 상기 단위전지의 전극단자에는 관통구가 형성되어 있고, 상기 절연성 부재의 대응 부위에는 체결 돌출부가 형성되어 있는 구조일 수 있다. 따라서, 전극단자의 관통구에 절연성 부재의 체결 돌출부를 삽입하여 상호간의 결합을 이룰 수 있다. 바람직하게는, 상기 체결 돌출부에도 관통구가 형성되어 있어서, 돌출부의 관통구에 삽입될 수 있는 체결부재로 적층되어 있는 전극단자들, 더욱 정확하게는, 절연성 부재를 개재한 상태로 적층되어 있는 전극단자들을 더욱 견고하게 결합시킬 수 있다.The insulating member may be fastened to the electrode terminals of the unit cell, and as a preferred example, a through hole is formed in the electrode terminal of the unit cell, and a fastening protrusion is formed at a corresponding portion of the insulating member. It may be a structure. Accordingly, the coupling protrusions of the insulating members may be inserted into the through holes of the electrode terminals, thereby forming a mutual coupling. Preferably, the through protrusions are formed in the fastening protrusions, and the electrode terminals are stacked with fastening members that can be inserted into the through holes of the protrusions, and more precisely, the electrode terminals are laminated with the insulating member interposed therebetween. Can be combined more firmly.

하나의 바람직한 예에서, 상기 절연성 부재는 적층된 단위전지들의 전극단자들 사이의 이격 공간과 일치하는 직사각형의 블록일 수 있다. 단위전지들이 적층된 상태에서 전극단자들 사이의 이격 공간은 직사각형의 형태를 취하므로 그러한 이격 공간과 일치하는 직사각형 블록은 더욱 안정적이다.In one preferred example, the insulating member may be a rectangular block coinciding with the spaced space between the electrode terminals of the stacked unit cells. In the state in which the unit cells are stacked, the space between the electrode terminals takes the form of a rectangle, so that the rectangular block matching the space of the space is more stable.

상기 블록은 더욱 바람직하게는 단위전지의 양극 단자가 체결되는 부위와 음극 단자가 체결되는 부위가 상호 결합 및 분리가 가능하도록 구성된 두 개의 조립 단위체로 이루어져 있다.The block is more preferably composed of two assembling units configured to be coupled to and separated from each other, the site where the positive terminal of the unit cell is fastened and the site where the negative electrode is fastened.

전극단자를 전기적으로 연결하는 또다른 요소인 상기 보조단자는, 앞서 설명한 바와 같이, 절연성 부재에 체결되며, 절연성 부재에 체결되어 있는 단위전지들의 전극단자들을 전기적으로 연결하는 역할을 하므로, 도전성 소재로 이루어져 있다. 그러한 도전성 소재는 바람직하게는 금속이 사용될 수 있으며, 상기와 같은 역할을 할 수 있는 것이라면 특별히 제한되지 않는다.As described above, the auxiliary terminal, which is another element for electrically connecting the electrode terminals, is fastened to the insulating member and serves to electrically connect the electrode terminals of the unit cells fastened to the insulating member. consist of. The conductive material is preferably a metal can be used, and is not particularly limited as long as it can play such a role.

상기 보조단자와 절연성 부재의 체결 방식 역시 다양할 수 있으며, 하나의 바람직한 예에서, 보조단자는 단위전지(A)의 전극단자(a)에 접촉되는 제 1 단자 연 결체와 단위전지(A)에 인접한 단위전지(B)의 전극단자(b)에 접촉되는 제 2 단자 연결체를 포함하고 있고, 상기 절연성 부재를 감싸는 형태로 결합되거나, 또는 상기 절연성 부재에 결합용 홈이 형성되어 있고 그러한 홈에 삽입되는 형태로 결합되는 구조일 수 있다. 보조단자에 연결되는 단위전지(A)의 전극단자(a)와 단위전지(B)의 전극단자(b)가 서로 다른 전극일 때 직렬 연결이 이루어지며, 동일한 전극일 때 병렬 연결이 이루어진다.The auxiliary terminal and the insulating member may also be fastened in various ways. In one preferred embodiment, the auxiliary terminal may be connected to the first terminal connection unit and the unit cell A which are in contact with the electrode terminal a of the unit cell A. And a second terminal connector contacting the electrode terminal (b) of the adjacent unit cell (B), and are coupled in a form surrounding the insulating member, or a coupling groove is formed in the insulating member, It may be a structure coupled to the inserted form. When the electrode terminal (a) of the unit cell (A) connected to the auxiliary terminal and the electrode terminal (b) of the unit cell (b) are different electrodes, a series connection is made, and when the same electrode is connected in parallel.

더욱 바람직하게는, 제 1 단자 연결체와 제 2 단자 연결체가 상호 분리되어 있고, 각각을 해당 전극단자에 접촉되도록 절연성 부재에 결합할 수 있으며, 절연성 부재와의 결합 후 제 1 단자 연결체와 제 2 단자 연결체의 전기적 연결을 위한 도전성 부재를 상기 단자 연결체들에 결합시킨 구조일 수 있다. 상기 도전성 부재는 바람직하게는 퓨즈, 바이메탈, PTC 등과 같은 안전소자일 수 있다.More preferably, the first terminal connector and the second terminal connector are separated from each other, and each can be coupled to the insulating member so as to be in contact with the corresponding electrode terminal. It may have a structure in which a conductive member for electrical connection of a two-terminal connector is coupled to the terminal connectors. The conductive member may be a safety device such as a fuse, a bimetal, a PTC, or the like.

이와 같은 조립형 보조단자는, 전지팩의 조립 과정에서 전극들이 전기적으로 연결되어 있지 않으므로 단락의 가능성을 크게 낮출 수 있고, 전지팩의 조립과정 및 완성 후의 사용 중에 상기와 같이 안전소자의 용이한 연결을 가능하게 하며, 단위전지들의 초기 상태를 평준화하기 위한 병렬 레벨링 공정을 가능하게 하는 장점을 가지고 있다. Such an assembled auxiliary terminal can greatly reduce the possibility of a short circuit because the electrodes are not electrically connected in the assembly process of the battery pack, and easy connection of the safety device as described above during the assembling process and completion of the battery pack. It has the advantage of enabling a parallel leveling process for leveling the initial state of the unit cells.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상술하지만, 이는 발명의 이해를 돕기 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, which are intended to assist the understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

도 1에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지팩의 사시도가 모식적으로 도 시되어 있다. 1 is a perspective view schematically showing a battery pack according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 전지팩(100)은 상부 케이스(110), 하부 케이스(120), 다수의 단위전지들(200), 제 1 회로부(130), 제 2 회로부(140) 및 제 3 회로부(150)를 포함하고 있다. 단위전지들(200)은 서로 분리되어 있는 상부 케이스(110)와 하부 케이스(120) 사이에 적층되어 있으며, 제 1 회로부(130)는 전지팩(100)의 정면에 위치하고, 제 2 회로부(140)는 저면에 위치하며, 제 3 회로부(150)는 배면에 위치한다.Referring to FIG. 1, the battery pack 100 includes an upper case 110, a lower case 120, a plurality of unit cells 200, a first circuit unit 130, a second circuit unit 140, and a third circuit unit. And 150. The unit cells 200 are stacked between the upper case 110 and the lower case 120 which are separated from each other, the first circuit unit 130 is located in front of the battery pack 100, the second circuit unit 140 ) Is located at the bottom, and the third circuit unit 150 is located at the back.

상부 케이스(110)와 하부 케이스(120)가 분리되어 있으므로, 적층될 수 있는 단위전지(200)의 수는 그것에 의해 한정되지 않으며, 그러한 단위전지(200)의 적층 수에 따라 제 1 회로부(130)와 제 3 회로부(150)만을 변경하면, 소망하는 전기 용량과 출력의 전지팩(100)을 용이하게 디자인할 수 있다. 또한, 단위전지들(200)이 노출되어 있으므로, 충방전시 단위전지들(200)의 방열을 효율적으로 달성할 수 있다.Since the upper case 110 and the lower case 120 are separated, the number of unit cells 200 that can be stacked is not limited thereto, and according to the number of stacked units of the unit cells 200, the first circuit unit 130 is used. ) And only the third circuit unit 150, the battery pack 100 of the desired capacitance and output can be easily designed. In addition, since the unit cells 200 are exposed, heat dissipation of the unit cells 200 may be efficiently achieved during charging and discharging.

단위전지들(200)은, 이후 도 2와 관련하여 설명하는 바와 같이, 일정한 간격으로 이격된 상태로 적층됨으로써, 충방전시 발생하는 열을 공냉식으로 냉각시킨다. 이러한 이격식 적층 구조로 인해 중간층의 단위전지들(200)의 열이 효과적으로 방열됨에 반해, 상부 케이스(110)와 하부 케이스(120)에 의해 밀폐되는 상단과 하단의 단위전지들(200)의 열은 상대적으로 발산되기 어렵다. 따라서, 본 발명에 따라 흡열시트(도시하지 않음)가 바람직하게는 상부 케이스(110) 및/또는 하부 케이스(120)에 부착됨으로써 상하부 케이스(110, 120)의 온도를 효과적으로 제어할 수 있다. The unit cells 200 are later stacked at regular intervals, as described with reference to FIG. 2, thereby cooling the heat generated during charging and discharging by air cooling. Due to the spaced apart stacked structure, the heat of the unit cells 200 of the intermediate layer is effectively dissipated, whereas the heat of the upper and lower unit cells 200 sealed by the upper case 110 and the lower case 120. Is relatively difficult to diverge. Therefore, according to the present invention, the heat absorbing sheet (not shown) is preferably attached to the upper case 110 and / or the lower case 120, so that the temperature of the upper and lower cases 110 and 120 can be effectively controlled.

한편, 제 1 회로부(130)는 단위전지(200)의 전극단자 방향으로 모듈(100)의 측면에 부착되어 있고, 단위전지들(200)을 병렬 또는 직렬로 연결하기 위한 단자 연결부재와 각각의 단위전지(200)로부터 전압 및 전류 신호를 수신하고 전지의 온도를 감지하기 위한 센싱 보드 어셈블리를 포함하고 있다.On the other hand, the first circuit unit 130 is attached to the side of the module 100 in the direction of the electrode terminal of the unit cell 200, and each of the terminal connecting member and the terminal connecting member for connecting the unit cells 200 in parallel or in series It includes a sensing board assembly for receiving a voltage and current signal from the unit cell 200 and sense the temperature of the battery.

제 2 회로부(140)는 제 1 회로부(130)와 전기적으로 연결되어 있고, 모듈(100)을 전반적으로 제어하는 메인 보드 어셈블리를 포함하고 있으며, 하부 기판(120)의 하단 수납부에 장착되어 있다.The second circuit unit 140 is electrically connected to the first circuit unit 130, includes a main board assembly for overall control of the module 100, and is mounted on the lower housing of the lower substrate 120. .

제 3 회로부(150)는 제 2 회로부(140)에 전기적으로 연결되어 있고, 충방전시의 과전류를 방지하면서 외부 출력단자와 연결되며, 제 1 회로부(130)의 맞은편인 모듈(100)의 대향 측면에 부착되어 있다.The third circuit unit 150 is electrically connected to the second circuit unit 140, is connected to an external output terminal while preventing overcurrent during charging and discharging, and of the module 100 opposite to the first circuit unit 130. It is attached to the opposite side.

경우에 따라서는, 제 1 회로부(130), 제 2 회로부(140) 및 제 3 회로부(150)의 일부 또는 전체가 병합된 구조일 수 있으며, 또한 이들 회로부들(130, 140, 150)의 일부 또는 전체는 동일한 부위, 즉, 모듈의 일면 또는 두면에 함께 형성되어 있는 구조일 수 있다. 이들은 모두 본 발명의 범주에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.In some cases, a part or the whole of the first circuit part 130, the second circuit part 140, and the third circuit part 150 may be merged, and a part of the circuit parts 130, 140, and 150 may be combined. Alternatively, the whole may be a structure formed on the same site, that is, one side or two sides of the module. All of these should be construed as being included in the scope of the present invention.

도 2에는 도 1의 전지팩에서 하부 케이스의 상면 사시도와 일부 단위전지들이 함께 도시되어 있다.2 illustrates a top perspective view of the lower case and some unit cells in the battery pack of FIG. 1.

도 2를 참조하면, 하부 케이스(120)는 단위전지(200)의 외형에 거의 상응하는 장방형의 구조물로서 단위전지(200)가 수납되는 상단 수납부(121)를 포함하고 있다. 하부 케이스(120)는 높은 강도와 전기 절연성의 부재로서, 바람직하게는 ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene), PC(polycarbonate), PBT(Polybutylene Terephthalate) 등의 플라스틱 수지로 되어 있다. Referring to FIG. 2, the lower case 120 is a rectangular structure substantially corresponding to the outer shape of the unit cell 200 and includes an upper accommodating part 121 in which the unit cell 200 is accommodated. The lower case 120 is a member of high strength and electrical insulation, and is preferably made of plastic resin such as ABS (Acrylonitrile-Butadiene-Styrene), PC (polycarbonate), and PBT (Polybutylene Terephthalate).

하부 케이스(120) 상에 적층되는 파우치형 이차전지(200)는 전지 본체(210)의 상단에 양극 단자(220)와 음극 단자(230)가 각각 돌출되어 있다. 이들 전극단자들(220, 230)에는 관통구(240)가 천공되어 있어서, 다수의 단위전지들(200, 201)이 적층된 상태에서 별도의 체결부재, 예를 들어, 패스너(160)가 관통구(240)에 삽입되고 하부 케이스(120) 상의 고정홈(122)을 통해 그것의 하단면에서 너트(도시하지 않음) 등을 사용해 고정할 수 있다. In the pouch type secondary battery 200 stacked on the lower case 120, the positive electrode terminal 220 and the negative electrode terminal 230 protrude from the top of the battery body 210. Through-holes 240 are drilled in these electrode terminals 220 and 230, so that a separate fastening member, for example, a fastener 160, penetrates in a state in which a plurality of unit cells 200 and 201 are stacked. It is inserted into the sphere 240 and can be fixed using a nut (not shown) or the like at its bottom surface through the fixing groove 122 on the lower case 120.

단위전지들(200, 201) 사이에는 전기적 절연을 위해 전극단자(220, 230) 상에 절연성 부재(300)가 실장되며, 절연성 부재(300)에는 전극단자들(220, 230)의 관통구(240)가 체결될 수 있는 돌출부(310)가 형성되어 있다. 돌출부(310)에는 관통구(320)가 형성되어 있어서, 돌출부(310)의 관통구(320)를 통과하는 패스너(160)가 전극단자들(220, 230)과 전기적 절연 상태가 유지될 수 있도록 하여 준다.The insulating member 300 is mounted on the electrode terminals 220 and 230 for electrical insulation between the unit cells 200 and 201, and the through hole of the electrode terminals 220 and 230 is provided on the insulating member 300. The protrusion 310 to which the 240 is fastened is formed. A through hole 320 is formed in the protrusion 310 so that the fastener 160 passing through the through hole 320 of the protrusion 310 may be electrically insulated from the electrode terminals 220 and 230. Give it.

또한, 단위전지(200)의 본체(210)에는 양면 접착 테이프(500)가 각각 2 개씩 부착되어 있어서 적층되는 단위전지(210)과의 안정적인 결합을 더욱 보장한다. 더욱이, 적층된 단위전지들(200, 201)은 양면 접착 테이프(500)의 두께 만큼 이격되므로, 그러한 이격 틈은 충방전시 단위전지들(200, 201)의 체적 변화를 완충하며 충방전시 단위전지들(200, 210)의 발열을 효과적으로 발산시키는 역할을 한다.In addition, two double-sided adhesive tapes 500 are attached to the main body 210 of the unit cell 200 to further ensure stable coupling with the unit cells 210 that are stacked. In addition, since the stacked unit cells 200 and 201 are spaced apart by the thickness of the double-sided adhesive tape 500, such gaps buffer the volume change of the unit cells 200 and 201 during charge and discharge, and the unit during charge and discharge. It effectively serves to dissipate heat generated by the batteries 200 and 210.

충방전시 단위전지(200)에서는 열이 발생되므로, 더욱 효과적인 온도 제어를 위해 양면 접착 테이프(500)를 제외한 단위전지(200)의 외면에는 본 발명에 따라 흡열시트(600)가 부착되어 있다.Since heat is generated in the unit cell 200 during charge and discharge, the heat absorbing sheet 600 is attached to the outer surface of the unit cell 200 except for the double-sided adhesive tape 500 in order to control the temperature more effectively.

도 3는 그러한 흡열시트의 하나의 실시예에 따른 단면 구조의 모식도가 도시되어 있다.3 is a schematic diagram of a cross-sectional structure according to one embodiment of such a heat absorbing sheet.

도 3을 참조하면, 흡열시트(600)는 필름상의 시트 기재(610) 내부에 다수의 흡열물질-함유 캡슐(620)이 분산되어 있고 하단에 접착층(630)이 형성되어 있는 구조로 이루어져 있다. 캡슐(620)은 불활성 물질의 외층(622) 내부에 상변환 물질(624)이 밀봉되어 있는 구조로 이루어져 있어서 흡열물질(624)의 중량당 큰 접촉 계면적을 가지므로, 흡열시트(600)가 부착되는 전지팩의 해당부위(도시하지 않음)에 대해 열반응성이 우수하다.Referring to FIG. 3, the heat absorbing sheet 600 has a structure in which a plurality of heat absorbing substance-containing capsules 620 are dispersed in a sheet-like sheet base 610 and an adhesive layer 630 is formed at the bottom thereof. Since the capsule 620 has a structure in which the phase change material 624 is sealed inside the outer layer 622 of the inert material and has a large contact interface area per weight of the heat absorbing material 624, the heat absorbing sheet 600 may be formed. The thermal reactivity of the battery pack to be attached (not shown) is excellent.

도 4에는 도 3의 변형예로서 흡열시트의 단면 구조가 모식적으로 도시되어 있다. 4 schematically illustrates a cross-sectional structure of the heat absorbing sheet as a modification of FIG. 3.

도 4를 참조하면, 흡열시트(601)는 전지팩의 해당부위(도시하지 않음)와 접하는 흡열시트(600)의 하단면에 높은 열전도율의 판상부재(640)가 부가되어 있다는 점에서 도 3의 흡열시트(600)와 차이가 있다. 시트 기재(610)의 소재가 일반적으로 고분자 수지로 되어 있고 시트 기재(610)가 접하는 전지팩의 부위도 일반적으로 절연성 소재로 되어 있으므로, 이들의 계면에서의 열전도율은 낮다. 따라서, 높은 열전도율의 판상부재(640)가 상기 계면에 부가됨으로써 캡슐(620)로의 열전달 속도를 높일 수 있다.Referring to FIG. 4, in the heat absorbing sheet 601, a plate member 640 having a high thermal conductivity is added to the bottom surface of the heat absorbing sheet 600 in contact with a corresponding portion (not shown) of the battery pack. There is a difference from the heat absorbing sheet 600. Since the material of the sheet base material 610 is generally made of a polymer resin, and the portion of the battery pack that the sheet base material 610 is in contact with is generally made of an insulating material, the thermal conductivity at these interfaces is low. Therefore, the heat transfer rate to the capsule 620 can be increased by adding the plate member 640 of high thermal conductivity to the interface.

도 5에는 본 발명의 또다른 실시예로서 흡열시트의 단면 구조가 모식적으로 도시되어 있다. Figure 5 schematically shows the cross-sectional structure of the heat absorbing sheet as another embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 흡열시트(602)는 흡열시트(600)의 내부에 높은 열전도율의 선상부재(650)가 망상구조로 포함되어 있다는 점에 특징이 있다. 이러한 선상부재(650)는 캡슐(620) 간의 열전도율을 높여 시트 기재(610)의 일부에 고열이 전달될 때 시트 기재(610)로 열이 빠르게 분산될 수 있도록 도와 준다.Referring to FIG. 5, the heat absorbing sheet 602 is characterized in that the linear member 650 having a high thermal conductivity is included in a network structure in the heat absorbing sheet 600. The linear member 650 increases the thermal conductivity between the capsules 620 to help dissipate heat quickly to the sheet substrate 610 when high heat is transferred to a portion of the sheet substrate 610.

도 6에는 도 3의 또다른 변형예로서 흡열시트의 단면 구조가 모식적으로 도시되어 있다. 6 schematically illustrates a cross-sectional structure of the heat absorbing sheet as another modified example of FIG. 3.

도 6을 참조하면, 흡열시트(603)는 시트 기재(610)의 일면에 부가되어 있는 접착층(630)의 내부에 흡열물질-함유 캡슐(620)이 분산되어 있다는 점에 특징이 있다.Referring to FIG. 6, the heat absorbing sheet 603 is characterized in that the heat absorbing substance-containing capsule 620 is dispersed in the adhesive layer 630 added to one surface of the sheet substrate 610.

도 7에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지팩에서 조립형 절연성 부재의 결합전 상태도가 모식적으로 도시되어 있다. 7 is a schematic diagram illustrating a state before coupling of the assembled insulating member in the battery pack according to the exemplary embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 절연성 부재(300)는 암체결부(331)가 측면에 형성되어 있는 제 1 조립 단위체(330)와, 암체결부(331)에 대응하는 수체결부(341)가 측면에 형성되어 있는 제 2 조립 단위체(340)로 구성되어 있어서, 상호 결합 및 분리가 가능하다. 제 1 조립 단위체(330)와 제 2 조립 단위체(340)를 상호 결합시킨 상태의 절연성 부재(330)는 전체적으로 직사각형의 블록 형상을 나타낸다.Referring to FIG. 7, the insulating member 300 includes a first assembly unit 330 having a female fastening portion 331 formed at a side thereof, and a male fastening portion 341 corresponding to the female fastening portion 331 formed at a side surface thereof. It is composed of a second assembly unit 340, which can be combined and separated from each other. The insulating member 330 in a state in which the first assembly unit 330 and the second assembly unit 340 are mutually coupled to each other has a rectangular block shape.

각 조립체(330, 340)의 상단 측부에는 상부에 적층될 또다른 절연성 부재(도시하지 않음)와 결합될 수 있는 체결돌기(350)가 형성되어 있고 그에 대응하는 위치의 하단면에는 체결홈(352)이 형성되어 있다. 또한, 각 조립체(330, 340)의 상단 중앙에는, 도 2에서 설명한 바와 같이, 단위전지의 전극단자의 관통구(도시하지 않음)가 체결될 수 있는 돌출부(310)가 형성되어 있다.The upper side of each assembly 330, 340 is formed with a fastening protrusion 350 that can be combined with another insulating member (not shown) to be stacked on the top and the fastening groove 352 on the bottom surface of the corresponding position ) Is formed. In addition, as described with reference to FIG. 2, a protrusion 310 to which a through hole (not shown) of an electrode terminal of a unit cell is fastened is formed at the center of the upper end of each assembly 330 and 340.

제 1 조립 단위체(330)와 제 2 조립 단위체(340)가 결합된 상태의 절연성 부재(300)에 보조단자(도시하지 않음)가 결합될 수 있도록 제 2 조립 단위체(340)의 측면에는 만입부(343)가 형성되어 있다. Indentation in the side surface of the second assembly unit 340 so that the auxiliary terminal (not shown) can be coupled to the insulating member 300 in a state where the first assembly unit 330 and the second assembly unit 340 are coupled. 343 is formed.

절연성 부재(300)는 단위전지의 전극단자와 이를 전기적으로 연결하기 위한 보조단자가 접속되는 부위이므로, 충방전 과정에서 많은 열이 전극단자와 보조단자에서 발생한다. 그러나, 단위전지의 전지 본체와는 달리 전극단자와 보조단자는 전기 절연성 부재(300)에 의해 외면이 폐쇄되므로 효과적인 방열이 이루어지기 어렵다.Since the insulating member 300 is a portion where the electrode terminal of the unit cell and the auxiliary terminal for electrically connecting the unit member are connected, a lot of heat is generated in the electrode terminal and the auxiliary terminal during the charging and discharging process. However, unlike the battery body of the unit cell, the electrode terminal and the auxiliary terminal are closed by the electrically insulating member 300, so that it is difficult to effectively radiate heat.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 절연성 부재(300)의 외면에는 본 발명에 따른 흡열시트(600)가 부착되어 있다. 흡열시트(600)는 제 1 조립 단위체(330) 및 제 2 조립 단위체(340)의 상단면에 부착되어 전극단자와 보조단자에 접하게 되므로, 이들 부위에서의 발생 열을 효과적으로 흡수할 수 있다.In order to solve this problem, the heat absorbing sheet 600 according to the present invention is attached to the outer surface of the insulating member 300. The heat absorbing sheet 600 is attached to the upper end surfaces of the first assembly unit 330 and the second assembly unit 340 to be in contact with the electrode terminal and the auxiliary terminal, it is possible to effectively absorb the heat generated in these areas.

도 8에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 한 쌍의 분리형 보조단자가 도시되어 있다. 8 shows a pair of separate auxiliary terminals according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 분리형 보조단자(400)는 단위전극 전극단자들 중 하나의 전극단자(예를 들어, 양극단자)에 접속하는 제 1 단자 연결체(410)와 나머지 전극단자(예를 들어, 음극단자)에 접속하는 제 2 단자 연결체(420)로 이루어져 있다. 이들 단자 연결체들(410, 420)은 도전성 판상 소재로 되어 있다. 각각의 단자 연결체(410, 420)에는 절연성 부재의 돌출부(도 7의 310)에 체결될 수 있는 결합홈들 (412, 422)이 형성되어 있다. 제 1 단자 연결체(410)에 형성되어 있는 결합홈(412)이 절연성 부재 돌출부의 위쪽 방향으로만 결합될 수 있도록 폐쇄형으로 되어 있음에 반하여, 제 2 단자 연결체(420)에 형성되어 있는 결합홈(422)은 절연성 부재 돌출부의 측면 방향으로도 결합이 가능할 수 있도록 개방형으로 되어 있다. 이에 대해서는 조립과정을 보여주는 도 5을 참조하여 추후 설명한다.Referring to FIG. 8, the separate auxiliary terminal 400 may include a first terminal connector 410 connected to one electrode terminal (eg, a positive electrode terminal) of one of the unit electrode electrode terminals, and a remaining electrode terminal (eg, a terminal). And a second terminal connecting member 420 connected to the negative electrode terminal). These terminal connectors 410 and 420 are made of a conductive plate material. Coupling grooves 412 and 422 that are fastened to the protrusions 310 of FIG. 7 are formed in the terminal connectors 410 and 420, respectively. While the coupling groove 412 formed in the first terminal connector 410 is closed so that it can be engaged only in an upward direction of the insulating member protrusion, the coupling groove 412 formed in the second terminal connector 420 is formed. The coupling groove 422 is open so that the coupling groove 422 may be coupled in the lateral direction of the insulating member protrusion. This will be described later with reference to FIG. 5 showing the assembling process.

제 1 단자 연결체(410)에는 조립된 상태에서 센싱 보드 어셈블리에 연결될 수 있도록 측면으로 돌출된 연장 접속부(415)가 또한 형성되어 있다.The first terminal connector 410 is also provided with an extension connecting portion 415 protruding to the side to be connected to the sensing board assembly in the assembled state.

각각의 단자 연결체(410, 420)에는 절연성 부재의 만입부(도 7의 343)에 삽입되어 결합될 수 있는 결합부(430, 440)가 형성되어 있다. 결합부(430, 440)는 전체적으로 판상의 소재로 되어 있는 본체의 측면을 일정한 높이를 부여한 상태에서 안쪽으로 접어 형성된 제 1 절곡부(431)와, 이를 다시 수직으로 접어 형성된 제 2 절곡부(432)를 포함하고 있다. 따라서, 절연성 부재의 만입부에 탄력적으로 결합될 수 있다. Each terminal connector 410 and 420 is formed with coupling portions 430 and 440 that can be inserted into and coupled to the indentation portion 343 of FIG. 7. The coupling parts 430 and 440 are first bent parts 431 formed by folding inward in a state in which a side of the main body made of a plate-like material is given a predetermined height, and second bent parts 432 formed by folding them vertically again. ) Is included. Thus, it can be elastically coupled to the indentation of the insulating member.

도 9에는 도 7의 조립형 절연성 부재와 도 8의 분리형 보조단자를 사용하여 단위전지의 전극단자들을 연결하기 위한 일부 조립 공정도가 도시되어 있다. 즉, 도 9는 절연성 부재(300)와 보조단자(400)를 사용하여 단위전지들(200, 201)을 직렬방식으로 연결하는 과정을 보여주고 있다. FIG. 9 illustrates a partial assembly process diagram for connecting electrode terminals of a unit cell using the assembled insulating member of FIG. 7 and the separated auxiliary terminal of FIG. 8. That is, FIG. 9 illustrates a process of connecting the unit cells 200 and 201 in series using the insulating member 300 and the auxiliary terminal 400.

도 9를 참조하면, 보조단자의 제 1 단자 연결체(410)와 제 2 단자 연결체(420)는 각각의 결합부(430, 440)가 절연성 부재 중 제 2 조립 단위체(340)의 만입부(343)에 삽입되도록 결합된다. 제 1 단자 연결체(410)는 결합부(430)가 위쪽을 향하도록 정립된 상태로 만입부(343)에 삽입되고 판상 본체(414)가 제 1 조립 단위체(330)와 제 2 조립 단위체(340)의 하단면을 감싸도록 결합된다. 이러한 제 1 단자 연결체(410)의 결합 과정에서 결합부(430)의 측면 절곡부(431)는 만입부(343)의 하단에 길게 형성되어 있는 하부 유도홈(345)을 따라 도입된다. 제 1 단자 연결체(410)는 그것의 결합부(430)가 절연성 부재(300)의 만입부(343)에 삽입된 상태에서, 돌출부가 형성되어 있지 않은 또다른 절연성 부재(도시하지 않음)의 하단면에 장착되므로 결합홈(412)은 폐쇄형으로 만들어진다.Referring to FIG. 9, each of the coupling parts 430 and 440 of the first terminal connector 410 and the second terminal connector 420 of the auxiliary terminal is an indentation of the second assembly unit 340 of the insulating member. Coupled to insert (343). The first terminal connector 410 is inserted into the indentation part 343 with the coupling part 430 upright, and the plate-shaped body 414 has the first assembly unit 330 and the second assembly unit ( 340 is coupled to surround the bottom surface. In the process of coupling the first terminal connector 410, the side bent portion 431 of the coupling portion 430 is introduced along the lower guide groove 345 which is formed at the lower end of the indentation 343. The first terminal connector 410 is formed of another insulating member (not shown) in which the protrusion is not formed, with its coupling part 430 inserted into the indentation 343 of the insulating member 300. Since the mounting groove 412 is mounted on the bottom surface is made closed.

반면에, 제 2 단자 연결체(420)는 결합부(440)가 아래쪽을 향하도록 도립된 상태에서 만입부(343)로 삽입되고 판상 본체(424)가 제 2 조립 단위체(340)의 상단면을 감싸도록 결합된다. 이러한 제 2 단자 연결체(420)의 결합 과정에서 결합부(440)의 측면 절곡부(441)는 만입부(343)의 상단에 길게 형성되어 있는 상부 유도홈(344)을 따라 도입된다. 제 2 단자 연결체(340)는 그것의 결합부(440)가 절연성 부재(300)의 만입부(343)에 측면 방향으로 삽입되면서 돌출부(312)가 형성되어 있는 절연성 부재(300)의 상단면에 장착되므로 결합홈(422)은 개방형으로 만들어진다.On the other hand, the second terminal connector 420 is inserted into the indentation portion 343 in a state in which the coupling portion 440 is inverted downward, and the plate-shaped body 424 is the top surface of the second assembly unit 340. It is combined to surround. In the coupling process of the second terminal connector 420, the side bent portion 441 of the coupling portion 440 is introduced along the upper guide groove 344 formed long on the upper end of the indentation 343. The second terminal connector 340 has an upper surface of the insulating member 300 having a protrusion 312 formed therein with its coupling part 440 inserted laterally into the indentation 343 of the insulating member 300. Since the coupling groove 422 is made to be open.

두 단자 연결체들(410, 420)은 절연성 부재(400)에 결합되었을 때에도, 도면에 도시되어 있는 바와 같이(결합전의 상태 도시함), 서로 분리된 상태를 유지한다. 제 1 단자 연결체(410)는 제 1 조립 단위체(330)의 하단면에 체결되는 단위전지(201)의 양극단자(221)와 접속되고, 제 2 단자 연결체(420)는 제 2 조립 단위체(340)의 돌출부(312)에 체결되는 단위전지(200)의 음극단자(230)에 접속된다. The two terminal connections 410 and 420 remain separated from each other, as shown in the figure (shown before coupling) even when coupled to the insulating member 400. The first terminal connector 410 is connected to the positive terminal 221 of the unit cell 201 fastened to the bottom surface of the first assembly unit 330, and the second terminal connector 420 is the second assembly unit. It is connected to the negative terminal 230 of the unit cell 200 fastened to the protrusion 312 of the (340).

조립 과정을 예시적으로 설명하면 다음과 같다. An example of the assembly process is as follows.

제 2 조립 단위체(340)의 상단면에 흡열시트(600)을 실장하고, 제 2 단자 연결체(420)을 결합시킨다(S1). 그런 다음, 제 1 단자 연결체(410)를 제 2 조립 단위체(340)에 결합시킨다(S2). 그러한 제 2 조립 단위체(340)에 결합된 제 2 단자 연결체(420)의 결합홈(422)을 단위전지(200)의 음극단자(230)의 관통구(240)에 일치시킨다(S3). 그리고, 제 1 조립 단위체(330)의 상단면에 흡열시트(600)을 실장하고, 이를 제 2 조립 단위체(340)와 결합시킨다(S4).The heat absorbing sheet 600 is mounted on the top surface of the second assembly unit 340, and the second terminal connector 420 is coupled (S1). Then, the first terminal connector 410 is coupled to the second assembly unit 340 (S2). The coupling groove 422 of the second terminal connector 420 coupled to the second assembly unit 340 matches the through hole 240 of the negative electrode terminal 230 of the unit cell 200 (S3). In addition, the heat absorbing sheet 600 is mounted on the top surface of the first assembly unit 330, and is coupled to the second assembly unit 340 (S4).

최종적으로, 양극단자(220)의 관통구(240)가 돌출부(310)에 체결되고 음극단자(230)의 관통구(240)가 돌출부(312)에 체결되도록, 단위전지(400)를 절연성 부재(300)에 실장한다. 이때, 양극단자(220)는 돌출부(310)에 체결된 상태에서 그 위에서 결합될 또다른 제 1 단자 연결체(도시하지 않음)와 접촉하게 되고, 반면에, 음극단자(230)는 돌출부(312)에 체결되어 있는 제 2 단자 연결체(420)와 접촉하게 된다.Finally, the unit cell 400 is insulated such that the through hole 240 of the positive electrode terminal 220 is fastened to the protrusion 310 and the through hole 240 of the negative electrode terminal 230 is fastened to the protrusion 312. It is mounted at (300). At this time, the positive electrode terminal 220 is in contact with another first terminal connector (not shown) to be coupled thereon while being fastened to the protrusion 310, while the negative terminal 230 is the protrusion 312. Contact with the second terminal connector 420 fastened to

상기에서는 조립 과정의 하나의 예를 설명한 것이고, 상기의 조립 순서는 일부 변경될 수 있다. 예를 들어, 제 1 조립 단위체(310)와 제 2 조립 단위체(320)를 결합하는 과정(S3)을 나중에 행할 수도 있다.One example of the assembly process has been described above, and the assembly order may be changed in part. For example, a process (S3) of combining the first assembly unit 310 and the second assembly unit 320 may be performed later.

도 10에는 도 9의 조립 후 제 1 단자 연결체와 제 2 단자 연결체를 퓨즈를 사용해 전기적으로 연결하는 과정이 모식적으로 도시되어 있다. FIG. 10 schematically illustrates a process of electrically connecting the first terminal connector and the second terminal connector after the assembly of FIG. 9 using a fuse.

도 10을 참조하면, 절연성 부재(300)에 결합된 제 1 단자 연결체(410)와 제 2 단자 연결체(420)는 서로 분리되어 있어서 절연상태에 있다. 따라서, 관련 소자 들의 조립이 완료된 후 이들 단자 연결체들(410, 420)을 안전소자나 별도의 도전성 부재로 연결하여야 통전된다. 도 10에서는 안전소자의 일종인 퓨즈(700)를 사용하여 전기적 연결을 이루는 과정을 보여주고 있다.Referring to FIG. 10, the first terminal connector 410 and the second terminal connector 420 coupled to the insulating member 300 are separated from each other and are in an insulated state. Therefore, after the assembling of the related elements is completed, these terminal connectors 410 and 420 must be connected with a safety device or a separate conductive member to be energized. 10 shows a process of making an electrical connection using a fuse 700, which is a kind of safety device.

퓨즈(700)는 과전류나 과열의 발생시 단전되는 부위를 포함하고 있는 본체(710)로부터 두 개의 접속단자들(720, 730)이 돌출되어 있다. In the fuse 700, two connection terminals 720 and 730 protrude from the main body 710, which includes a portion that is disconnected when an overcurrent or overheat occurs.

절연성 부재(300)에 결합된 상태에서 제 1 단자 연결체(410)와 제 2 단자 연결체(420)의 결합부(430, 440)에는 탄성적인 접속홈(433, 443)이 형성된다. 따라서, 퓨즈(700)의 접속단자들(720, 730)을 결합부(430, 440)의 접속홈(434, 444)에 삽입하여 전기적 접속을 이룰 수 있다. 해당 단위전지들(도시하지 않음)에 과전류 또는 과열이 발생하여 퓨즈(700)가 단전되므로, 모듈을 분해하여 단전된 퓨즈(700)를 제거하고 새로운 퓨즈를 재차 결합시킬 수 있다. 그러나, 앞서 설명한 바와 같이, 전기적 연결과정 중에 안전소자가 불필요한 경우에는, 제 1 단자 연결체(410)와 제 2 단자 연결체(420)가 일체로 형성된 구조가 사용될 수 있다. Elastic connection grooves 433 and 443 are formed in the coupling portions 430 and 440 of the first terminal connector 410 and the second terminal connector 420 in a state in which the insulating member 300 is coupled to the insulating member 300. Accordingly, electrical connection may be made by inserting the connection terminals 720 and 730 of the fuse 700 into the connection grooves 434 and 444 of the coupling part 430 and 440. Since overcurrent or overheating occurs in the unit cells (not shown), the fuse 700 is disconnected, so that the module can be disassembled to remove the disconnected fuse 700 and to recombine a new fuse. However, as described above, when the safety device is unnecessary during the electrical connection process, a structure in which the first terminal connector 410 and the second terminal connector 420 are integrally formed may be used.

상기에서는 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Although the present invention has been described above with reference to the drawings according to embodiments of the present invention, those skilled in the art to which the present invention pertains to various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above contents. It will be possible.

이상의 설명과 같이, 본 발명에 따른 전지팩은 충방전시 열을 발생시키는 배 터리 셀과, 특히, 전기적 연결부위에 접해 있거나 그에 인접한 전지팩 구성부재의 외면에 흡열시트가 부착되어 있어서 고열 또는 축적된 열로 인한 해당 전지팩 구성부재의 물리적, 화학적 변형을 방지하여, 궁극적으로 전지팩 저항의 변화를 억제하여 최적의 작동 상태를 유지할 수 있는 효과가 있다.As described above, the battery pack according to the present invention is a battery cell that generates heat during charging and discharging, and in particular, the heat absorbing sheet is attached to the outer surface of the battery pack constituent member in contact with or adjacent to the electrical connection portion is a high heat or accumulation By preventing physical and chemical deformation of the battery pack constituent members due to the heat generated, it is possible to ultimately suppress the change in the battery pack resistance to maintain an optimal operating state.

특히, 이러한 흡열시트는 전지팩 또는 그것의 구성부재들을 구조를 변화시키지 않으면서 해당 부위에 용이하게 적용할 수 있으며, 높은 열전도율을 나타내므로 해당 부위의 열변화에 대한 반응성이 우수한 특징을 가진다.In particular, such a heat absorbing sheet can be easily applied to the site without changing the structure of the battery pack or its components, and exhibits a high thermal conductivity and has excellent responsiveness to the heat change of the site.

Claims (17)

충방전시 발생한 열을 흡수하는 물질(‘흡열물질’)을 포함하고 있는 시트(‘흡열시트’)가 전지팩을 구성하는 (i) 배터리 셀의 외면, 또는 (ii) 전기적 연결부위, 또는 (iii) 배터리 셀의 외면 및 전기적 연결부위에 접해 있거나, 또는 상기 전기적 연결부위에 인접한 전지팩 구성부재의 외면에 부착되어 있는 것으로 구성되어 있으며, 상기 흡열시트는 해당 부위에 접하는 흡열시트의 외면의 적어도 일부에 접착층을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.(I) the outer surface of the battery cell, or (ii) the electrical connection, or (i.e., the heat absorbing sheet) comprising a material absorbing heat generated during charging and discharging iii) attached to the outer surface of the battery cell and the outer surface of the battery pack constituent member adjacent to the electrical connection portion or adjacent to the electrical connection portion, the endothermic sheet is at least on the outer surface of the endothermic sheet in contact with the corresponding portion A battery pack comprising a portion of the adhesive layer. 제 1 항에 있어서, 상기 흡열시트는 전지적 연결부재에 직접 접해 있거나 전기적 연결부재에 인접한 전지팩 구성부재에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack as claimed in claim 1, wherein the heat absorbing sheet is directly attached to the battery connecting member or attached to a battery pack component member adjacent to the electrical connecting member. 제 2 항에 있어서, 상기 전지팩 구성부재는 배터리 셀의 (i) 전극단자, 또는 (ii) 연결단자, 또는 (iii) 전극단자 및 연결단자에 대한 전기 절연성 지지부재 또는 삽입부재인 것을 특징으로 하는 전지팩.3. The battery pack component of claim 2, wherein the battery pack component is an (i) electrode terminal, or (ii) connection terminal of the battery cell, or (iii) an electrically insulating support member or insertion member for the electrode terminal and the connection terminal. Battery pack to say. 제 1 항에 있어서, 상기 흡열물질은 불활성 물질의 캡슐에 담지된 상태로 시트 기재에 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.The method of claim 1, wherein the endothermic material is a battery pack, characterized in that contained in the sheet substrate in a state supported on the capsule of the inert material. 제 4 항에 있어서, 상기 시트 기재에는 열전도성의 섬유상 부재가 포함되어 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 4, wherein the sheet base material includes a thermally conductive fibrous member. 제 5 항에 있어서, 상기 섬유상 부재는 망상 구조물의 형태로 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 5, wherein the fibrous member is included in the form of a network structure. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 흡열물질은 불활성 물질의 캡슐에 담지된 상태로 접착층에 포함되어 있고, 상기 접착층이 시트 기재에 부가되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 1, wherein the endothermic material is contained in the adhesive layer in a state of being supported on a capsule of an inert material, and the adhesive layer is added to the sheet base material. 제 1 항 에 있어서, 상기 흡열시트는 전지팩 해당 부위와 접하는 흡열시트의 외면에는 열전도성 부재가 추가적으로 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.The method of claim 1, wherein the heat absorbing sheet is a battery pack, characterized in that the heat conductive member is additionally attached to the outer surface of the heat absorbing sheet in contact with the battery pack corresponding portion. 제 1 항에 있어서, 상기 흡열물질은 소정의 온도에서의 상변환시 흡열성을 가진 상변환 물질인 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack as claimed in claim 1, wherein the endothermic material is a phase change material having endothermic properties when the phase change occurs at a predetermined temperature. 제 10 항에 있어서, 상기 상변환 물질은 파라핀(paraffin)인 것을 특징으로 하는 전지팩.The method of claim 10, wherein the phase change material is a battery pack, characterized in that the paraffin (paraffin). 제 10 항에 있어서, 상기 소정의 온도(specific temperature)는 50 내지 150℃의 온도 범위에서 설정되는 것을 특징으로 하는 전지팩.The method of claim 10, wherein the predetermined temperature (specific temperature) is a battery pack, characterized in that set in the temperature range of 50 to 150 ℃. 제 1 항에 있어서, 상기 전지팩은 다수의 배터리 셀들을 단위전지로서 포함하고 있는 중대형 전지팩인 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack as claimed in claim 1, wherein the battery pack is a medium-large battery pack including a plurality of battery cells as a unit cell. 제 13 항에 있어서, 상기 중대형 전지팩은, 충방전이 가능한 이차전지인 다수의 단위전지들이 적층되는 플레이트와, 전지의 작동을 제어하는 회로부를 포함하는 것으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 13, wherein the medium-large battery pack comprises a plate in which a plurality of unit cells, which are secondary batteries capable of charging and discharging, are stacked, and a circuit part for controlling the operation of the battery. 제 14 항에 있어서, 상기 중대형 전지팩은, The method of claim 14, wherein the medium-large battery pack, 충방전이 가능한 단위전지로서의 배터리 셀들이 순차적으로 적층되는 상단 수납부를 포함하고 있는 장방형의 하부 케이스;A rectangular lower case including an upper accommodating portion in which battery cells as chargeable and dischargeable unit cells are sequentially stacked; 상기 하부 케이스 상에 적층된 단위전지들의 상단을 덮을 수 있는 하단 수납부를 포함하고 있는 장방형의 상부 케이스; A rectangular upper case including a lower accommodating part covering an upper end of unit cells stacked on the lower case; 적층된 단위전지들의 전기적 연결을 이루고, 전지의 (i) 전압, 또는 (ii) 전류, 또는 (iii) 전압 및 전류를 검출하기 위한 센싱 보드 어셈블리를 포함하고 있는 제 1 회로부; A first circuit portion for making electrical connections of the stacked unit cells and including a sensing board assembly for detecting (i) voltage, or (ii) current, or (iii) voltage and current of the battery; 상기 제 1 회로부와 전기적으로 연결되어 있고, 전지팩을 전반적으로 제어하는 메인 보드 어셈블리를 포함하고 있는 제 2 회로부; 및A second circuit part electrically connected to the first circuit part, the second circuit part including a main board assembly to control the battery pack as a whole; And 상기 제 2 회로부에 전기적으로 연결되어 있고, 과충전, 과방전 및 과전류로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 방지하면서 외부 출력단자와 연결되는 제 3 회로부;A third circuit unit electrically connected to the second circuit unit and connected to an external output terminal while preventing one or more selected from the group consisting of overcharge, overdischarge, and overcurrent; 를 포함하는 것으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.Battery pack, characterized in that configured to include. 제 15 항에 있어서, 상기 단위전지들의 전기적 연결은, 인접한 단위전지들의 전극단자들을 전기적으로 절연시키기 위하여 상기 전극단자들 사이에 개재되며 상기 전극단자들과 체결되는 절연성 부재; 및 상기 절연성 부재에 체결되고 상기 절연성 부재에 체결되어 있는 단위전지들의 전극단자들을 직렬 또는 병렬방식에 의해 전기적으로 연결하는 보조단자;에 의해 달성되는 것을 특징으로 하는 전지팩.The method of claim 15, wherein the electrical connection of the unit cells, the insulating member interposed between the electrode terminals to be electrically insulated from the electrode terminals of adjacent unit cells to be coupled to the electrode terminals; And an auxiliary terminal fastened to the insulating member and electrically connecting electrode terminals of the unit cells fastened to the insulating member in a series or parallel manner. 제 16 항에 있어서, 흡열시트가 상기 절연성 부재의 외면에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 16, wherein a heat absorbing sheet is attached to an outer surface of the insulating member.
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