KR101900998B1 - 경량화를 위한 냉각 플레이트, 이를 포함하는 전지모듈 및 제조방법 - Google Patents

경량화를 위한 냉각 플레이트, 이를 포함하는 전지모듈 및 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101900998B1
KR101900998B1 KR1020150086865A KR20150086865A KR101900998B1 KR 101900998 B1 KR101900998 B1 KR 101900998B1 KR 1020150086865 A KR1020150086865 A KR 1020150086865A KR 20150086865 A KR20150086865 A KR 20150086865A KR 101900998 B1 KR101900998 B1 KR 101900998B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
plating
battery cell
cooling
battery
cooling plate
Prior art date
Application number
KR1020150086865A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160149604A (ko
Inventor
신은규
최항준
문정오
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020150086865A priority Critical patent/KR101900998B1/ko
Priority to EP16811822.2A priority patent/EP3297090B1/en
Priority to CN201680035235.1A priority patent/CN107771366A/zh
Priority to PL16811822T priority patent/PL3297090T3/pl
Priority to PCT/KR2016/005020 priority patent/WO2016204409A1/ko
Priority to US15/579,699 priority patent/US10511070B2/en
Publication of KR20160149604A publication Critical patent/KR20160149604A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101900998B1 publication Critical patent/KR101900998B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6551—Surfaces specially adapted for heat dissipation or radiation, e.g. fins or coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554—Rods or plates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554—Rods or plates
    • H01M10/6555—Rods or plates arranged between the cells
    • H01M2/1016—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/211—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for pouch cells
    • 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
    • Y02E60/12—

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

냉각 성능이 우수하면서도 가벼운 냉각 플레이트, 이를 포함하는 전지모듈 및 그 제조방법을 제공한다. 본 발명에 따른 냉각 플레이트는 전지셀들이 적층되어 있는 전지셀 적층체 적어도 일면에 상기 전지셀들과 열적 접촉되어 있는 냉각부와 상기 전지셀들 사이에 개재되는 냉각 플레이트로서, 합성수지 재질의 기재 표면에 금속 도금층을 포함하는 것이다.

Description

경량화를 위한 냉각 플레이트, 이를 포함하는 전지모듈 및 제조방법{Lightweight cooling plate, battery module comprising the same and fabricating method thereof}
본 발명은 전지모듈 및 그 구성부품에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 양극판, 분리막 및 음극판으로 구성된 전극조립체를 포함하는 전지셀들의 적층체 적어도 일면에 장착되어 있는 냉각부재를 통해 전지셀들을 냉각하는 전지모듈 및 전지셀들과 냉각부재를 연결하는 열교(heat bridge)로서의 냉각 플레이트(cooling plate)에 관한 것이다. 본 발명은 특히 냉각 플레이트, 이를 포함하는 전지모듈 및 냉각 플레이트 제조방법에 관한 것이다.
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(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV) 등의 동력원으로서도 각광받고 있다.
자동차 등과 같은 중대형 디바이스에는 고출력 대용량의 필요성으로 인해, 다수의 전지셀을 전기적으로 연결한 전지모듈 및 이를 단위모듈로 포함하는 중대형 전지팩이 사용된다. 이러한 전지모듈 및 전지팩은 가능하면 작은 크기와 중량으로 제조되는 것이 바람직하므로, 높은 밀집도로 적층할 수 있고 용량 대비 중량이 작은 각형 전지, 파우치형 전지 등이 전지모듈의 단위전지로서 주로 사용되고 있다. 특히, 알루미늄 라미네이트 시트 등을 외장부재로 사용하는 파우치형 전지는 중량이 작고 제조비용이 낮으며 형태 변형이 용이하다는 등의 이점으로 인해 많은 관심을 모으고 있다.
전지모듈을 구성하는 전지셀들은 충방전 과정에서 다량의 열을 발생시킨다. 특히, 고출력 대용량의 전지모듈 및 전지팩에 널리 사용되는 파우치형 전지의 라미네이트 시트는 열전도성이 낮은 고분자 물질로 표면이 코팅되어 있으므로, 전지셀 전체의 온도를 효과적으로 냉각시키기 어렵다. 충방전 과정에서 발생한 전지모듈의 열이 효과적으로 제거되지 못하면, 열축적이 일어나고 결과적으로 전지모듈의 열화를 촉진하며, 경우에 따라서는 발화 또는 폭발을 유발할 수 있다. 따라서, 고출력 대용량의 전지모듈 및 그것이 장착된 전지팩에는 그것에 내장되어 있는 전지셀들을 냉각시키는 냉각부재가 반드시 필요하다.
전지모듈은 일반적으로 다수의 전지셀들을 높은 밀집도로 적층하는 방법으로 제조하며, 충방전시에 발생한 열을 제거할 수 있도록 인접한 전지셀들을 일정한 간격으로 이격시켜 적층한다. 예를 들어, 전지셀 자체를 별도의 부재 없이 소정의 간격으로 이격시키면서 순차적으로 적층하거나, 또는 기계적 강성이 낮은 전지셀의 경우, 하나 또는 둘 이상의 조합으로 카트리지 등에 내장하고 이러한 카트리지들을 다수 개 적층하여 전지모듈을 구성할 수 있다.
적층된 전지셀에 축적되는 열을 효과적으로 제거할 수 있도록, 전지셀들과 열적으로 접촉하는 전열부재와, 상기 전열부재가 흡열한 열을 제거하는 수냉식 또는 공랭식 냉각부가 사용되고 있다. 상기 전열부재는 전지셀과 냉각부를 연결하는 열교로서 전지셀의 열을 냉각부로 이동시켜 전지셀의 온도를 낮추는 것으로, 열전도도가 높은 금속으로 이루어진 냉각 플레이트가 대표적이다.
도 1은 종래 전지모듈에 적용되는 냉각 플레이트를 보여주는 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 적층된 전지셀(10)들과 열적으로 접촉하도록 냉각 플레이트(20)가 제공되어, 전지셀(10)들로부터 냉각 플레이트(20)로 열 전달이 이루어지고, 냉각 플레이트(20)에 전달된 열은 냉각부(미도시)에 의해 제거된다. 기존의 냉각 플레이트(20)는 보통 알루미늄(Al) 재질을 사용하여 제조한다.
한편 앞서 언급한 바와 같이 전지모듈 및 전지팩은 가능하면 작은 크기와 중량으로 제조되는 것이 바람직하므로, 전지셀 자체의 경량화뿐 아니라 이를 냉각하기 위한 전열부재와 냉각부 등의 부품도 경량화가 요구되고 있다. 그런데 상기한 바와 같은 알루미늄 재질의 냉각 플레이트는 알루미늄으로 인한 중량 증가분을 유발하므로 전지모듈 경량화에 있어서는 개선이 요구된다.
본 발명은 상기 기술적인 요구를 해결하고자 창출한 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 냉각 성능이 우수하면서도 가벼운 냉각 플레이트, 이를 포함하는 전지모듈 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 냉각 플레이트는 전지셀들이 적층되어 있는 전지셀 적층체 적어도 일면에 상기 전지셀들과 열적 접촉되어 있는 냉각부와 상기 전지셀들 사이에 개재되는 냉각 플레이트로서, 합성수지 재질의 기재 표면에 금속 도금층을 포함하는 것이다.
상기 냉각 플레이트에서, 상기 합성수지는 ABS, ABS-PC 및 PA 수지 중 어느 하나이고 상기 금속은 니켈(Ni), 구리(Cu) 및 크롬(Cr) 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
상기 냉각 플레이트는 공기 유로가 형성되도록 상기 기재가 가공되어 있는 것일 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 전지모듈은, 전지셀들이 적층되어 있는 전지셀 적층체; 상기 전지셀 적층체 적어도 일면에 상기 전지셀들과 열적 접촉되어 있는 냉각부; 및 상기 냉각부와 전지셀들 사이에 개재되는 냉각 플레이트를 포함하고, 상기 냉각 플레이트는 합성수지 재질의 기재 표면에 금속 도금층을 포함한다.
상기 전지모듈은 상기 전지셀 적층체, 냉각부 및 냉각 플레이트간에 형성되는 열적 계면에 구비되는 써멀패드(thermal pad)를 더 포함할 수 있다.
상기 전지모듈은 상기 전지셀들의 계면에 개재되어 있고 상기 전지셀 적층체의 일측 또는 양측 측면으로 단부가 돌출되어 있는 냉각핀들을 더 포함하고, 상기 냉각 플레이트는 상기 냉각핀들의 돌출 단부에 장착되어 있는 것일 수 있다.
이 때, 전지셀은 외주면의 일측에 양극 및 음극 단자가 돌출되어 있거나, 또는 외주면의 일측에 양극 단자가 돌출되어 있고 대향하는 반대측에 음극 단자가 돌출되어 있으며, 상기 냉각핀은 상기 양극 및 음극 단자가 돌출되는 방향과 수직인 방향으로 단부가 돌출되는 것일 수 있다.
상기 전지모듈에서, 상기 전지셀은 판상형 전지셀이고, 일면 또는 양면이 인접한 전지셀에 대면하도록 적층 배열되어 전지셀 적층체를 형성하고 있는 것일 수 있다.
하나의 실시예에서, 상기 판상형 전지셀은 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 전지케이스에 전극조립체를 내장한 상태에서 전지케이스의 외주면을 열융착하여 밀봉한 구조의 파우치형 전지셀이고, 상기 파우치형 전지셀의 열융착된 외주면이 상기 전지셀들을 각각 고정하여 전지셀 적층체를 형성하는 카트리지들 사이에 고정되어 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 냉각 플레이트 제조방법은, 전지셀들이 적층되어 있는 전지셀 적층체 적어도 일면에 상기 전지셀들과 열적 접촉되어 있는 냉각부와 상기 전지셀들 사이에 개재되는 냉각 플레이트 제조방법으로서, 합성수지 재질의 기재 표면을 전처리하는 단계; 및 금속 도금을 실시하여 상기 기재 표면에 금속 도금층을 형성하는 단계;를 포함한다.
상기 냉각 플레이트 제조방법은 상기 기재에 공기 유로가 형성되도록 압축 또는 사출 성형하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 전처리하는 단계는 탈지, 에칭 및 촉매 흡착 단계일 수 있다.
상기 촉매는 Sn/Pd 콜로이드일 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 합성수지는 ABS 수지이고, 상기 에칭은 상기 ABS 수지의 부타디엔 성분을 용출하여 상기 합성수지 표면에 앵커 홀(anchor hole)을 형성하는 단계이다.
상기 탈지는 황산을 이용하고, 상기 에칭은 무수크롬산과 황산의 혼합액을 이용하며, 상기 촉매 흡착은 염화주석, 염화팔라듐 및 염산 혼합액을 이용할 수 있다.
상기 금속 도금을 실시하는 단계는 무전해 니켈 도금이고, 도금액은 황산니켈, 말릭산, 숙신산, 차아인산나트륨 및 티오우레아 혼합액을 이용할 수 있다.
상기 금속 도금을 실시하는 단계는 구리 도금, 니켈 도금 및 크롬 도금을 순차적으로 실시하는 것일 수 있다.
또 다른 실시예에서, 상기 금속 도금을 실시하는 단계는 구리 도금, 반광택 니켈 도금, 광택 니켈 도금, 마이크로포러스(microporous) 니켈 도금 및 크롬 도금을 순차적으로 실시한다.
본 발명에 따르면, 가벼운 합성수지(플라스틱) 재질에 금속 도금의 방법으로 열전도 기능을 더함으로써 기존 전지모듈의 금속제 냉각 플레이트를 대체할 경우, 냉각 성능 확보 및 자체 무게 경량화가 가능해지는 효과가 있다.
도 1은 종래 전지모듈에 적용되는 냉각 플레이트를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 플레이트 및 이를 포함하는 전지모듈을 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전지모듈의 분해사시도이고, 도 4는 도 3에 도시한 전지모듈에서 전지셀들을 가로지르는 단면에서 취한 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 냉각 플레이트 제조방법의 순서도이다.
도 6은 본 발명에 따른 냉각 플레이트 제조방법 중 전처리 단계의 공정별 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 냉각 플레이트의 다층 도금 구조를 도시한다.
이하에서 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 플레이트 및 이를 포함하는 전지모듈을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지모듈(100)은, 전지셀(110)들이 적층되어 있는 전지셀 적층체(112), 냉각 플레이트(120) 및 냉각부(130)를 포함한다. 그리고, 선택적으로 써멀패드(140)를 포함한다.
냉각 플레이트(120)는 전지셀 적층체(112)에 열적 접촉하여 밀착 고정된 상태로 전지셀(110)에서 발생하는 열을 전지셀(110)의 외부로 이동시키며, 냉각부(130)는 냉각 플레이트(120)로부터 열을 전달받아 제거한다. 도면에서 써멀패드(140)는 냉각 플레이트(120)와 냉각부(130) 사이에 개재되는 경우를 도시하였으나, 써멀패드(140)는 전지셀 적층체(112)와 냉각 플레이트(120) 사이에 개재될 수도 있다. 즉, 써멀패드(140)는 냉각부(130), 냉각 플레이트(120), 전지셀 적층체(112) 적층 구조에 형성되는 열적 계면 중 어느 한 곳 이상에 위치할 수 있다.
전지셀(110)은 한정된 공간에서 높은 적층률을 제공할 수 있도록 바람직하게는 판상형 전지셀이고, 일면 또는 양면이 인접한 전지셀(110)에 대면하도록 적층 배열되어 전지셀 적층체(112)를 형성하고 있을 수 있다.
전지셀(110)은 양극판, 분리막 및 음극판으로 구성된 전극조립체를 포함하며, 각 전지셀(110)의 양극판과 음극판으로부터 돌출된 다수의 양극 탭 및 음극 탭에 각각 양극 리드 및 음극 리드가 전기적으로 접속된 것일 수 있다.
상기 양극판의 재질은 알루미늄이 주로 이용된다. 대안적으로, 상기 양극판은 스테인리스 스틸, 니켈, 티탄 또는 알루미늄이나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 것이 사용될 수 있다. 나아가, 이차전지의 화학적 변화를 야기하지 않고 높은 도전성을 갖는 재질이라면 양극판으로 사용하는 데 제한이 없다.
상기 양극판의 일부 영역에는 양극 탭이 구비되는데 양극 탭은 상기 양극판이 연장되는 형태로 이루어질 수 있다. 대안적으로, 양극판의 소정 부위에 도전성 재질의 부재를 용접 등을 통하여 접합하는 형태로 구성하는 것도 가능하다. 또한, 양극 재료를 상기 양극판 외주면의 일부 영역에 도포 및 건조하여 양극 탭을 형성하여도 무방하다.
상기 양극판에 대응되는 음극판은 주로 구리 재질이 이용된다. 대안적으로, 음극판은 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 구리나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 것이 사용될 수 있고, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다.
상기 음극판 또한 일부 영역에 음극 탭이 구비되며, 앞서 설명된 양극 탭과 같이 상기 음극판에서 연장되는 형태로 구현될 수 있음은 물론, 음극판 소정 부위에 도전성 재질의 부재를 용접하는 등의 방법으로 접합할 수도 있으며, 음극 재료를 상기 음극판 외주면의 일부 영역에 도포 및 건조하는 방식 등으로 형성하는 것도 가능하다.
상기 양극 리드는 상기 양극판에 구비된 양극 탭에, 음극 리드는 상기 음극판에 구비된 음극 탭에 전기적으로 접속된다. 바람직하게, 상기 양극 리드 및 상기 음극 리드는 각각 복수의 양극 탭 및 복수의 음극 탭과 접합된다.
상기 양극판과 상기 음극판에는 각각 양극 활물질과 음극 활물질이 코팅되어 있다. 일 예로, 상기 양극 활물질은 리튬 계열의 활물질이고, 대표적인 예로는 LiCoO2, LiNiO2, LiMnO2, LiMn2O4, LiFePO4 또는 Li1 + zNi1 -x-yCoxMyO2(0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1, 0≤z≤1, M은 Al, Sr, Mg, La, Mn 등의 금속) 등의 금속 산화물이 사용될 수 있다. 상기 음극 활물질은 탄소 계열의 활물질이고, 상기 음극 활물질로는 결정질 탄소, 비정질 탄소, 탄소 복합체, 탄소 섬유 등의 탄소 재료, 리튬 금속, 리튬 합금 등이 사용될 수 있다. 상기 양극 활물질과 음극 활물질의 종류와 화학적 조성은 이차전지의 종류에 따라 얼마든지 달라질 수 있으므로 상기에서 열거한 구체적인 예는 하나의 예시에 불과하다는 것을 이해하여야 한다.
상기 분리막은 다공성 재질을 가진 것이라면 특별히 제한이 없다. 상기 분리막은 다공성이 있는 고분자막, 예컨대 다공성 폴리올레핀막, 폴리비닐리덴 풀루오라이드-헥사풀루오로 프로필렌, 폴리비닐리덴 풀루오라이드-트리클로로에틸렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴로니트릴, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐아세테이트, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체, 폴리에틸렌옥사이드, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 시아노에틸풀루란, 시아노에틸폴리비닐알콜, 시아노에틸셀룰로오스, 시아노에틸수크로오스, 풀루란, 카르복실 메틸 셀룰로오스, 아크릴로니트릴스티렌부타디엔 공중합체, 폴리이미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에스테르, 폴리아세탈, 폴리아미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르설폰, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리에틸렌나프탈렌, 부직포막, 다공성 웹(web) 구조를 가진 막 또는 이들의 혼합체 등으로 이루어질 수 있다. 상기 분리막의 단면 또는 양면에는 무기 입자가 결착되어 있을 수 있다.
상기 무기 입자는 5 이상의 고유전율 상수를 갖는 무기 입자가 바람직하며, 10 이상의 유전율 상수를 가지며 밀도가 낮은 무기 입자가 더욱 바람직하다. 이는 전지내에서 이동하는 리튬 이온을 용이하게 전달할 수 있기 때문이다. 5 이상의 고유전율 상수를 갖는 무기 입자의 비제한적인 예로는 Pb(Zr,Ti)O3(PZT), Pb1 - xLaxZr1 -yTiyO3(PLZT), Pb(Mg3Nb2 /3)O3-PbTiO3(PMN-PT), BaTiO3, HfO2, SrTiO3, TiO2, Al2O3, ZrO2, SnO2, CeO2, MgO, CaO, ZnO, Y2O3 또는 이들의 혼합체 등이 있다.
상기 전지셀 적층체(112)는 전지셀(110)들 사이에 절연막을 개재시키면서 복수의 전지셀(110)을 단순 적층한 구조를 가질 수 있다. 다른 예로, 상기 전지셀 적층체(112)는 절연막의 상부 및/또는 하부에 전지셀(110)을 적절한 간격으로 배열한 후 절연막을 전지셀(110)과 함께 한쪽 방향으로 폴딩하여 폴딩된 절연막 사이 사이에 전지셀(110)이 삽입되어 있는 스택 폴딩 구조를 가질 수 있다. 또 다른 예로, 상기 전지셀 적층체(112)는 파우치형 전지 조립체일 수 있다. 도시한 예는 파우치형 전지 조립체이다.
써멀패드(140)는 전지셀 적층체(112)의 열을 상기 냉각 플레이트(120) 및 냉각부(130)에 효율적으로 전달하게 하는 부재로서, 전지셀 적층체(112), 냉각 플레이트(120) 및 냉각부(130) 사이에서 밀착성을 향상시키기 위하여 탄성 소재로 이루어질 수 있다. 하나의 예로, 실리콘에 열전도성 물질을 조합한 열전달 패드를 제조함으로써 탄성과 열전도성이 동시에 발휘되는 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대 카본블랙(Carbon Black)과, 공중합체(Copolymer)와, 흑연과, 난연제 및 안정제로 조성되는 것일 수도 있다. 상기 공중합체는 도전성 고분자와 비도전성 고분자를 혼합하여 된 것으로, 상기 도전성 고분자에는 폴리아세틸렌, 폴리티오펜(polythiophene), 폴리피롤(polypyrrole), 폴리(p-페닐렌)(poly(p-phenylene)), 폴리페닐렌비닐렌(poly(phenylenevinylene)), 폴리(페닐렌설파이드) (poly(phenylenesulfide)), 및 폴리아닐린(polyaniline) 중 어느 하나임이 바람직하고, 비도전성 고분자에는 EVA(Ethylene vinyl acetate), Acrylic, 부타디엔계열(BR(POLYBUTADIENE RUBBER), NBR(ACRYLONITRILE BUTADIENE RUBBER), SBR(Styrene Butadiene Rubber), 실리콘 계열, 실록산 계열 등이 있다. 상기 난연제는 수산화마그네슘(Mg(OH)2), 또는 수산화알루미늄(Al(OH)3) 중 어느 하나일 수 있다. 상기 안정제는 산화마그네슘(MgO), 또는 산화아연(ZnO) 중 어느 하나일 수 있다. 써멀패드(140)는 부품에서 발생되는 열로 인해 기기 장애를 일으키는 곳에 사용되어 내부의 열을 효과적으로 방출할 수 있도록 고안되어 여러 제조업체에서 생산되고 있으며 시판되는 써멀패드를 구입하여 적용하여도 좋다. 열전도성, 신축성과 유연성, 절연성이 뛰어난 써멀패드를 선택하는 것이 바람직하다.
냉각부(130)는 속이 비어 있는 튜브 형상으로 이루어져 있을 수 있으며, 그 내부 유로를 통해 다양한 유형의 냉매를 이동시킨다. 냉각부(130)는 냉매의 종류에 따라 당해분야의 숙련자들에게 이미 널리 알려져 있는 수냉식 혹은 냉매식 냉각시스템으로 형성될 수 있을 것이다. 예를 들어, 그 내부로 냉각수가 통과하는 수냉식 열교환부일 수 있다. 냉각수가 통과함에 따라 냉각부(130)는 저온의 상태를 유지하며 냉각 플레이트(120)를 통해 전달된 열을 흡수하여 제거한다.
냉각 플레이트(120)는 전지셀 적층체(112)에서 발생하는 열을 상기 냉각부(130)로 전달하는 기능을 수행하는 것으로, 보다 효율적인 열 전달을 위해 열전도도가 우수한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 그리고, 본 발명의 냉각 플레이트(120)는 경량화를 위하여 제안되는 것이다. 이를 위하여, 냉각 플레이트(120)는 합성수지 재질의 기재(122) 표면에 금속 도금층(124)을 포함한다. 금속 도금층(124)은 기재(122)의 양측 표면에 형성되거나 어느 한쪽 표면에만 형성될 수도 있다.
상기 합성수지는 일반적으로 입수할 수 있는 플라스틱 소재일 수 있다. 예를 들어, PC, PI, PET, PP 등이어도 무방하다. 바람직하기로는 도금이 용이한 ABS, ABS-PC 및 PA 수지 중 어느 하나이다.
잘 알려진 바와 같이, ABS 수지는 아크릴로니트릴, 부타디엔 및 스티렌 모노머로부터 유도된다. ABS 수지는 일반적으로 우수한 내충격성 및 인성(toughness)을 나타낸다. 특히, ABS 수지는 아크릴로니트릴 폴리머 및 스티렌 폴리머의 강도 및 강성(rigidity)과 폴리부타디엔 고무의 인성을 결합한다. 추가적으로 ABS 수지는 우수한 전기도금 접착력 값을 나타낸다.
PC 수지는 비스페놀류 및 포스젠류, 또는 이들의 유도체로부터 유도된 합성 열가소성 수지이다. 이는 탄산의 선형 폴리에스테르이고, 디하이드록시 화합물 및 카보네이트 디에스테르로부터, 또는 에스테르 교환(ester interchange)에 의해 형성될 수 있다. 중합은 수용액 내에서, 계면에서 또는 비수 용액 중에서 있을 수 있다. PC 수지는 많은 바람직한 특성을 갖는 폴리머의 유용한 종류이다. PC 수지는 광학적 투명성 및 향상된 충격 강도, 높은 내열성, 및 실온 이하에서의 상대적인 연성(ductility) 때문에 높게 평가된다.
PC와 ABS의 블렌드(ABS-PC)는 PC 및 ABS 모두의 이점 및/또는 특성이 결합된 많은 바람직한 특성을 나타내는 비정질 열가소성 블렌드이다. 예를 들면, ABS는 충격 개질제로서 PC 블렌드에 혼합되어, 상대적으로 높은 충격 강도, 내열성, 우수한 가공성, 내후성 및 내오존성, 우수한 연성, 전기 저항, 미적 특성, 등을 갖는 ABS-PC를 생성한다. 그러나, ABS-PC 중의 PC 성분은 전형적으로 순 ABS에 비하여 전기도금 접착력 값이 낮다.
따라서, 도금의 관점에서 가장 바람직한 것은 ABS 수지이다. 특히, ABS 수지는 사출성형 전후 또는 도금 전후에도 치수안정성이 우수하여 계절적, 환경적 영향을 받지 않으므로 바람직하고, 도금성도 양호하므로 본 발명에 따른 냉각 플레이트의 기재 재질로 선호된다.
상기 금속은 금속 중에서도 열전도성이 높고 경량인 것으로 사용함이 바람직하며, 니켈, 구리 및 크롬 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 예를 들어, 구리의 경우 약 400 W/m.K의 열전도도를 가진다. 따라서, 금속 도금층(124)이 구리로 이루어지는 경우, 충, 방전시에 상기 전지셀 적층체(112)에서 발생되는 열을 상기 냉각부(130)로 빠르게 전달하여 냉각 효율을 높일 수 있다. 그러나, 여기 열거한 것에만 한정되는 것은 아니다.
효율적인 방열을 위하여 재료의 열전도도를 높이는 경우, 재료에 축적되는 열을 효과적으로 제거할 수 있고, 갑작스러운 열 충격으로부터 재료가 파괴되는 것을 방지할 수 있다. 기재(122)와 금속 도금층(124)을 각각 구성하는 재료는 이러한 사항을 고려하여 선정한다.
특히 기재(122)의 열전도도를 높이기 위하여 기지 재료(matrix)내에 충진제(filler)를 첨가하여 열전도도를 향상시키는 방법도 가능하다. 고분자와 같은 비금속재료에서의 열전도는 포논의 진동에 의해 이루어지고, 결정 속의 어떤 격자점을 중심으로 하여 발생하는 원자의 진동은 원자 간의 상호작용에 의하여 서로 힘을 미쳐 진동하는 것이므로 한 원자에 머무르지 않고 파로서 재료 내부를 이동하는 것으로 알려져 있다. 이 때 재료 내부에서 열전달을 방해하는 주요한 인자로는 포논-포논 산란, 경계면 산란, 고분자와 필러 사이의 계면결함에 의한 산란 등이 주요하다고 알려져 있다. 이러한 포논의 산란은 열전도도를 저하시키므로 높은 열전도도 특성의 고분자 복합재료를 만들기 위해서는 포논 산란을 최소화해야 한다. 고분자 내부에서 포논이 쉽게 이동되기 위해서는 열전달 경로가 중요한데 강화재의 부피비, 종횡비, 정렬형태, 입자크기뿐 아니라 고분자 기지 재료 내의 분산력 등이 중요한 인자로 알려져 있다.
복합화된 기재(122)를 사용하는 경우, 바람직한 충진제는 탄소나노튜브(carbon nanotubes, CNTs)이다. CNTs는 전기전도도가 구리와 비슷하며 열전도율의 경우 다이아몬드와 같다. 강도는 철강보다 100배 가량 뛰어나다. 또한 우수한 유연성, 낮은 벌크도, 큰 종횡비(300 ~ 1000) 등의 특성으로 높은 전기전도도와 열전도도를 가지고 있어 고분자 방열 복합재료의 충진제로 매우 적합하다.
이와 같이 본 발명에 따른 냉각 플레이트(120)는 가벼운 수지 재질에 열전도도가 좋은 금속 도금층을 포함하므로, 전체가 금속으로 이루어지는 경우에 비하여 경량화를 달성하면서도 열확산 능력 향상, 열전도 효과 향상 등을 통해 전지모듈 냉각 성능을 높일 수 있다. 전지모듈의 방열 성능이 향상됨으로 인해 이차전지의 과열 현상 방지 및 성능 저하를 방지하므로, 전지모듈의 효율을 증가시켜 이것이 적용되는 전기자동차 등의 상품성을 향상시킬 수 있다.
한편, 기재(122)는 도금면을 확장시켜 전지셀 적층체(112)에 의한 열을 효과적으로 방열하기 위한 다수의 관통공이 형성되어 있을 수도 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전지모듈의 분해사시도이고, 도 4는 도 3에 도시한 전지모듈에서 전지셀들을 가로지르는 단면에서 취한 개략적인 단면도이다.
도 3 및 도 4의 전지모듈(200)은 특히 전지셀(210)이 파우치형 전지셀인 경우이다. 파우치형 전지셀은 양극판, 분리막 및 음극판 구조의 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스의 내부에 밀봉되어 있는 전지셀로서, 전체적으로 폭 대비 두께가 얇은 대략 직육면체 구조인 판상형으로 이루어져 있다. 이러한 파우치형 전지셀은 일반적으로 파우치형의 전지케이스로 이루어져 있으며, 상기 전지케이스는 내구성이 우수한 고분자 수지로 이루어진 외부 피복층, 수분, 공기 등에 대해 차단성을 발휘하는 금속 소재로 이루어진 차단층, 및 열융착될 수 있는 고분자 수지로 이루어진 내부 실란트층이 순차적으로 적층되어 있는 라미네이트 시트 구조로 구성되어 있다. 상기 파우치형 전지셀에서 케이스는 다양한 구조로 이루어질 수 있다. 본 실시예에서 파우치형 전지셀은 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 전지케이스에 전극조립체를 내장한 상태에서 전지케이스의 외주면을 열융착하여 밀봉한 구조일 수 있다. 파우치형 전지셀의 열융착된 외주면은 상기 전지셀(210)들을 각각 고정하여 전지셀 적층체(212)를 형성하는 카트리지(214)들 사이에 고정될 수 있다.
전지모듈(200)은 이와 같은 파우치형 전지셀을 단위 전지셀(210)로 포함하는 전지셀 적층체(212), 냉각 플레이트(220) 및 냉각부(230)를 포함하는 구조로 이루어져 있다. 냉각플레이트(220)는 공기와의 접촉면을 최대화한 구조이거나 공기 유로가 형성되도록 가공되어 있는 것이다. 이러한 구조는 공기와의 접촉 면적이 증가되어 전지셀(210)의 충전 및 방전시 발생되는 열의 냉각 효과를 증대시킨다. 냉각부(230)는 예컨대 수냉식으로서, 냉각수 유입구(In)와 유출구(Out)를 가진다.
도 4에 상세히 도시한 바와 같이, 전지셀 적층체(212)는 전지셀(210)들의 계면에 개재되어 있고, 상기 전지셀 적층체(212)의 일측 또는 양측 측면으로 단부가 돌출되어 있는 냉각핀(216)들을 더 포함한다.
전지셀(210)은 도시한 바와 같이 외주면의 일측에 양극 단자가 돌출되어 있고 대향하는 반대측에 음극 단자가 돌출되어 있으나, 외주면의 일측에 양극 및 음극 단자가 돌출되어 있을 수도 있고, 어느 경우이든 냉각핀(216)은 상기 양극 및 음극 단자가 돌출되는 방향과 수직인 방향으로 단부가 돌출되어 있을 수 있다.
냉각핀(216)은 열전도성을 가지는 박형의 부재라면 그것의 구조가 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 금속 소재의 시트가 바람직하게 사용될 수 있다. 상기 금속 소재는 금속 중에서도 열전도성이 높고 경량인 알루미늄 또는 알루미늄 합금이 사용될 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 구리, 금, 세라믹, 구리 합금 등도 이용될 수 있다.
냉각핀(216)들의 돌출 단부에는 냉각 플레이트(220)를 사이에 두고 냉각부(230)가 배치됨으로써 전지셀 적층체(212)는 전지셀(210)들과 냉각부(230)가 열적 접촉할 수 있다.
냉각핀(216)들의 돌출 단부는 상기 냉각 플레이트(220)에 밀착되도록 절곡되어 있다. 구체적으로, 돌출된 냉각핀(216)들의 단부는 대략 90도 각도로 절곡되어 상기 냉각 플레이트(220)에 밀착될 수 있다. 물론, 냉각핀(216)은 L자형상 이외에 다양한 형상, 예컨대 역T자 형상으로 절곡되어 배치될 수도 있다.
이러한 구조는 상기 냉각 플레이트(220)와의 접촉 면적을 증가시켜 열전도 효율을 높여 냉각 효과를 더욱 향상시킨다. 냉각 플레이트(220)는 도 4의 확대 그림에서 보는 바와 같이 냉각부(230)와의 사이에 공기 유로를 형성하도록 골판지 모양처럼 골이 지게 가공이 되어 있어 효과적인 열전달 및 냉각이 가능하다.
그리고, 이러한 구조는 냉각핀(216)의 단부를 수용하여 안착되게 하는 기능도 있으므로 냉각핀(216)의 단부가 공기 유로의 오목한 부분에 끼워 넣어져 불필요한 이동을 제한할 수 있다.
냉각 플레이트(220)는 전지셀(210)들의 열을 냉각핀(216)들을 통해 전도받아서 냉각부(230)로 전도하여 냉각을 수행한다. 본 실시예에서 써멀패드(240)는 냉각 플레이트(220)와 냉각부(230) 사이에 개재된다. 다른 예로, 써멀패드(240)는 냉각핀(216)들의 돌출 단부와 냉각 플레이트(220) 사이에 포함될 수도 있다.
냉각부(230)는 내부에 냉매 유로가 형성되어 있어서, 냉매유로를 통해 냉각수 등이 유동하여 냉각을 수행한다. 즉, 전지셀(210)에서 발생한 열은 냉각핀(216)을 통해 냉각 플레이트(220) 및 냉각부(230)로 전도되고, 냉각부(230)의 간접 수냉식 냉각에 의해 열을 제거함으로써 전지모듈(200)의 온도를 조절하는 구조로 이루어져 있다.
이와 같이 전지모듈(200)은 전지셀(210)들 사이에 냉각핀(216)을 개재하여 전지셀(210)들의 발열시 냉각핀(216)을 냉각부(230)에 의해 냉각시키는 구조를 포함함으로써, 간단한 냉각 구조로 냉각 효율성을 향상시킬 수 있다.
냉각 플레이트(220)는 앞서 설명한 냉각 플레이트(120)와 거의 동일하며, 공기 유로가 형성되도록 가공된 점이 다르다. 냉각 플레이트(220)도 합성수지 재질의 기재(222) 표면에 금속 도금층(224)을 포함하므로, 수지 재질을 압축 또는 사출 성형하여 공기 유로가 형성된 기재를 제조한 다음 금속 도금을 실시하여 냉각 플레이트(220)를 제조할 수 있다. 금속 도금층(224)은 기재(222)의 양측 표면에 형성되거나 어느 한쪽 표면에만 형성될 수도 있다.
이하에서는 냉각 플레이트 제조방법에 관하여 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 냉각 플레이트 제조방법의 순서도이다.
도 5를 참조하면, 먼저 합성수지 재질의 기재 표면을 전처리한다(단계 I).
앞서 설명한 바와 같이 상기 합성수지는 ABS, ABS-PC 및 PA 수지 중 어느 하나일 수 있고, 도 3에 도시한 냉각 플레이트(220)처럼 공기 유로를 형성하는 경우에는 그러한 형상을 가지도록 압축 또는 사출 성형하여 준비한다.
압축 성형은 기재 재료를 형틀에 넣고 가열한 후 압력을 가하는 성형 방법이다. 수지가 열경화성인 경우의 성형 방법이다. 사출 성형은 수지 용융액을 수송기로 밀어내고 노즐을 통하여 형틀에 채워 넣는 성형 방법이다. 열가소성 수지와 열경화성 수지 모두를 성형할 수 있다.
전처리 단계(I)는 다음의 세 가지 단계를 포함할 수 있으며, 이를 도 6을 더 참조하여 설명한다. 도 6은 본 발명에 따른 냉각 플레이트 제조방법 중 전처리 단계의 공정별 도면이다.
먼저 탈지 단계(S1)이다.
탈지는 기재(122, 222)의 표면에 부착해 있는 기름이나 더러움(D)을 제거하는 목적으로 수행하며, 용제 탈지, 알칼리 탈지, 산성 탈지 등의 방법을 이용할 수 있다. 탈지가 불완전하면 후속 공정의 도금의 밀착 불량이나 얼룩 등이 발생하므로 이러한 방법을 잘 조합해 사용하여 완전하게 탈지를 실시함이 바람직하다. 탈지의 메카니즘은 탈지액 구성성분의 1)습윤, 침투작용 2)유화, 분산작용 3)검화작용 4)용해작용 5)기계적 박리작용에 의해 이루어진다.
용제 탈지(예비 탈지)는 유기용제 예를 들어 트리클로로에틸렌 등을 사용하여 기재(122, 222) 표면에 부착하고 있는 유지류의 더러움(D)을 용해해 제거하는 방법이다. 기재 표면에 다량으로 부착하고 있는 유지 등의 제거에 적절하며 더러움은 용제에 의해 엷게 할 수 있으나 완전한 방법은 아니고 예비 세정에 적절하다. 알칼리 탈지는 기재 표면에 부착하고 있는 기름(절삭유, 프레스유 등)의 제거를 목적으로 한다. 알칼리와 비누화성 유지가 결합하면 수용성의 비누가 생긴다. 이 비누화 작용에 의해 탈지하는 방법이 알칼리 탈지이다. 알칼리 탈지 욕은 통상 무기 성분으로서 수산화 나트륨, 탄산나트륨, 탄산수소나트륨, 올소메타규산나트륨, 인산나트륨 등의 알칼리 화합물에 소량의 계면활성제를 첨가해 사용한다.
본 발명에서 기재(122, 222)는 수지 재질이며 압축 또는 사출 성형 등에 의해 마련되는 것이므로 유지류의 더러움(D)이 심하지 않으므로 황산을 이용한 탈지로도 충분하다. 50 ~ 60℃의 온도로 2 ~ 3분정도 침지하면 더러움을 제거할 수 있다. 황산을 이용한 탈지는 후속 에칭 공정에서 물에 대한 젖음성(wetting)을 개선하므로 더욱 바람직하다.
그런 다음, 에칭 단계(S2)를 수행한다.
에칭은 도금 밀착 불량의 원인이 되는 기타 물질을 제거하거나 기재 표면을 화학적으로 요철화시키기 위하여 황산이나 염산 등을 사용하는 산세를 가리킨다. 실온 또는 가온 하에서 실시한다.
상기 합성수지가 ABS 수지인 경우 에칭시 기재(122, 222) 표면에 앵커홀(anchor hole, H)이 균일하게 형성이 되도록, 상기 에칭은 무수크롬산과 황산의 혼합액을 이용한다. 69 ~ 71℃의 온도로 4 ~ 5분정도 침적시키는 조건에 의할 수 있다. 무수크롬산과 황산의 혼합액은 상기 ABS 수지의 부타디엔 성분을 용출하여 상기 합성수지 표면에 균일한 크기의 앵커홀(H)을 균일한 분포로 형성한다. 앵커홀(H)은 합성수지 재질의 기재 표면에 도금시 씨드 역할을 하는 촉매가 안착될 수 있도록 하는 것이고 도금막과 수지간의 밀착 강도를 높일 수 있어 도금 밀착성이 증가되므로, 생산성 및 도금 불량율을 최소화할 수 있도록 하는 것이다.
무수크롬산과 황산의 혼합액 대신에 과망간산염을 포함하는 에칭액을 사용할 수도 있다. 에칭액은 과망간산염, 인산 및 황산을 포함할 수 있다. 이 때의 에칭 공정은 65 ~ 70℃의 온도에서 3 ~ 5분 동안 수행할 수 있다. 과망간산염은 강력한 산화제이고 이에 따라 부타디엔이 산화되어 카르복실기와 카르보닐기로 생성된다. 황산은 ABS간의 결합을 약하게 하여 팽윤 작용을 하며 과망간산염이 부타디엔을 산화되기 쉬운 상태로 만들어 준다. 인산은 에칭 시간을 단축시키며 빠른 에칭이 가능하게 한다.
일반적으로 PC 수지는 ABS 수지에 비하여 도금 밀착성이 떨어진다고 알려져 있으므로 에칭 공정은 ABS 에칭 공정과 달리 한다. 예를 들어 다이크로뮴산과 아세톤 등을 이용해 PC 표면을 부풀리는 작업을 하는 1차 에칭과, 무수크롬산과 황산을 이용한 2차 에칭으로 진행한다.
PA 수지를 이용하는 경우에는 이러한 에칭 없이도 도금을 진행할 수 있다.
전처리 마지막으로서 촉매 흡착 단계(S3)를 수행한다. 촉매 흡착은 무전해 도금의 핵이 되는 것이므로 필수적이다.
촉매는 팔라듐(Pd), 주석(Sn), 은(Ag)과 같은 물질로 형성할 수 있으며, 바람직하게는 Sn/Pd 콜로이드를 이용한다. 이러한 촉매 흡착을 위하여, 염화주석, 염화팔라듐 및 염산 혼합액을 이용할 수 있다. 촉매 흡착 단계(s3) 후 기재(122, 222) 표면에는 균일한 촉매층(C)이 형성되어 이후 도금 공정의 핵 역할을 할 수 있다. Sn/Pd 콜로이드 흡착 후 주석염을 용해시키는 취화환원반응을 일으키면 금속 팔라듐이 생성된다.
다시 도 5를 참조하면, 이러한 전처리 단계(I) 이후, 금속 도금을 실시하여 상기 기재 표면에 금속 도금층을 형성하는 단계(II)를 수행한다. 1차적으로는 무전해 도금(electroless plating)에 의한다.
무전해 도금은, 외부에서 인가되는 전력이 없이도, 도금액 내의 물질들의 자발적인 산화-환원반응에 의하여 물질의 석출이 발생하여 도금층을 형성하는 것이다. 무전해 도금액은 금속 이온을 제공하는 금속염, 착화제, 환원제 등을 포함하고, 추가적으로 pH 조정제, 용액 안정제, 계면활성제 등을 더 포함할 수 있다. 전기도금과 동일하게, 무전해 도금은 도금액 내에서 수행되므로, 후속의 전해 도금과의 공정 연속성이 우수하며, 액상의 도금액이 패턴 내부로 용이하게 침투할 수 있으므로, 균일한 단차 도포성(step coverage)를 제공하는 등, 우수한 특성의 도금층을 형성할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이 상기 금속은 니켈, 구리 및 크롬 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 예를 들어 구리 도금층만 형성하거나, 니켈 도금층만 형성하거나, 니켈과 크롬 이중층을 형성하거나, 구리→니켈→크롬 순으로 도금을 진행하는 등, 이러한 금속을 조합하여 도금층을 형성할 수 있다.
하나의 예로서, 상기 금속 도금을 실시하는 단계(II)는 무전해 니켈 도금이다. 이 경우, 도금액은 황산니켈, 말릭산, 숙신산, 차아인산나트륨 및 티오우레아 혼합액을 이용할 수 있다. 이러한 도금액은 도금액 중의 환원제가 촉매 활성한 팔라듐 표면에 산화될 때에 방출하는 전자에 의하여 니켈 이온이 환원되면서 도금 피막이 생성되는 원리에 의한다. 황산니켈은 도금의 주성분이며 니켈 이온의 공급원이다. 농도가 감소하면 광택이 저하하고 충분한 도금 두께가 되지 않고 도금 속도도 느리므로 이를 고려하여 농도를 정한다.
니켈 도금은 2층, 3층 또는 다층 도금으로 진행할 수도 있다.
다층 도금은 황 함유량이 서로 다른 니켈 도금피막을 2 ~ 3층으로 중첩시켜 그 위에 크롬 도금을 실시함으로써 고내식성을 얻는 니켈 도금법을 말한다.
2층 도금은 내식성을 향상시키기 위해 제1층에는 도금피막 중에 황을 포함하지 않는 무광택, 또는 반광택 니켈 도금을 하고, 제2층에는 황을 0.05% 정도 함유한 광택 니켈 도금을 하는 방법을 말한다(반광택→광택 니켈). 도금피막이 부식환경 하에 놓이게 되면 광택 도금 피막은 무광택 또는 반광택 니켈 피막보다도 낮은 전위이기 때문에 부식은 광택 도금층에서 옆으로 넓어져 공식(孔食)이 방지되는 효과가 있다. 일반적으로 제1층의 도금과 제2층의 도금두께의 비율은 7:3 ~ 8:2 정도로 제1층을 두껍게 도금한다.
3층 니켈 도금은, 앞서 언급한 2층 니켈 도금의 중간에 황의 함유량이 높은 수 ㎛ 정도의 얇은 중간층의 도금을 하는 것이다(보통 S=약 0.2%, 두께는 0.3 ∼ 1㎛ 정도). 이 제3층의 중간층 도금을 트리 니켈 또는 니켈 스트라이크도금이라고 한다 (반광택→스트라이크 니켈→광택 니켈). 내식성은 향상되나, 도금 공정이 복잡해진다. 트리 니켈층은 반광택 도금층 및 광택 도금층에 비해 자연전위가 낮고(반광택＞광택＞높은 황함유 니켈스트라이크), 부식이 반광택층에 달하면 가장 약한 스트라이크층이 우선적으로 부식됨으로써 부식이 깊이 방향으로 진행되지 않기 때문에 기재 방향으로의 부식을 억제하여 공식이 일어나기 어렵기 때문에 뛰어난 내식성을 얻을 수 있다.
이러한 다층 니켈 도금액으로는 황산니켈에 완충제로서 붕산이나 염화니켈을 첨가하고 광택제 등을 선택적으로 넣은 것을 이용할 수도 있다. 온도는 55 ~ 65℃, pH는 3.5 ~ 4.5 등의 조건을 이용할 수 있다. 그리고, 일단 무전해 도금으로 표면이 금속화되어 통전이 가능하게 되기 때문에 제2층부터는 전해에 의한 전기도금이 가능하므로 이를 이용할 수 있다.
염화니켈은 도금액의 전기 전도도를 향상시키고, 밀착성, 평활성이 향상되어 전류 밀도가 넓어진다. 그러나 과잉되면 피트(pit)를 발생시키고 피막을 경화시키며, 적을 때는 광택이 떨어지므로 이를 고려하여 농도를 정한다. 붕산은 pH의 완충제 역할을 하며, 광택 범위 확대, 평활성, 내부응력 감소, 균일 전착성 향상, 검게 타는 현상 감소 등의 역할을 한다. 부족시 도금 색이 뿌옇고 pH 변동이 심하므로 이를 고려하여 농도를 정한다.
광택 니켈을 위한 광택제는 1차 광택제와 2차 광택제로 분류한다. 1차 광택제는 2차 광택제 보호와 기재가 가지고 있는 광택을 유지하고 내부응력으로 강한 도금을 좀더 유연성 있는 도금으로 해준다. 1차 광택제가 모자라면 도금이 취약해지고 내부응력이 커진다. 한번 첨가하면 장시간 동안 사용한다. 종류는 1.3.6-나프탈렌, 사카린, 슬폰산소다, 슬폰아미드, G-1, 그리인라벨-Ⅱ, SL-21, 유딜라이트 #63 등이 있다.
2 차 광택제는 면을 유리알 같이 좋은 광택을 만들어 준다. 광택 도금에 있어 고속도, 저 pH욕에서 도금을 할 때는 피트가 생기기 쉬우므로 계면활성제인 피트 방지제를 사용할 필요가 있다. 종류로는 젤라틴, 부텐디올, 쿠마린, 포르말린, G2, MSL-Ⅱ, SL-22, 유딜라이트 #61 등이 있다.
반광택 니켈 도금의 광택제는 1.4 부텐디올, 포르말린, 쿠마린 등을 조합하여 사용할 수 있다.
스트라이크 니켈 도금시에는 염화니켈에 염산을 첨가한 도금액을 사용할 수 있다.
다른 예로, 상기 금속 도금을 실시하는 단계(II)는 구리 무전해 도금일 수 있다. 무전해 구리 도금액은, 구리 이온을 제공하는 구리 금속염을 포함할 수 있다. 상기 구리 금속염은, 예를 들어 황산 구리(copper sulfate), 염산구리, 질산구리, 및 이들을 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 무전해 구리 도금액은, 상기 구리 금속염으로부터 제공되는 구리 이온을 환원하는 환원제를 포함할 수 있다. 상기 환원제는, 포름알데히드, 파라포름알데히드, 글리옥실산, 차인산염(hypophosphate), 수소화붕소나트륨 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 무전해 구리 도금액은, 상기 구리 금속염으로부터 제공되는 구리 이온과 착화물을 형성하여 구리의 환원 반응을 용이하게 하는 착화제를 포함할 수도 있다. 상기 착화제는, 롯셀염(rochelle salt), 에틸렌디아민테트라아세트산, 히드록시에틸에틸렌트리아세트산, 시클로헥산디아민테트라아세트산, 디에틸렌트리아민펜타아세트산, 테트라키스(2-히드록시프로필)에틸렌디아민 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 무전해 구리 도금액은, 반응 초기 핵 생성, 도금 속도, 안정성, 도금응력, 색감, 연성과 같은 성질들을 조절하기 위한 첨가제를 더 포함할 수 있고, 예를 들어 촉매, pH 조정제, 및/또는 가속제를 더 포함할 수 있다. 상기 무전해 구리 도금액은, 촉매를 더 포함할 수 있다. 상기 촉매는 염화니켈, 황산 니켈 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 촉매는, 예를 들어 염화니켈 6수화물을 포함할 수 있다. 상기 무전해 구리 도금액은, pH를 조정하는 pH 조정제를 더 포함할 수 있다. 상기 pH 조정제는 수산화나트륨, 수산화리튬, 수산화칼륨, 테트라메틸암모늄하이드록사이드, 테트라에틸암모늄하이드록사이드, 하이드로설포네이트 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 pH 조정제는, 예를 들어 수산화나트륨을 포함할 수 있다. 상기 무전해 구리 도금액은, 구리 이온의 도금은 가속하는 가속제를 더 포함할 수 있다. 상기 가속제는, 탄산나트륨, 페닐머큐리아세테이트, 머큐리 아세테이트, 머캡도벤죠트리아졸, 벤조트리아졸, 메소-2,3-디머캡토숙신산, 1,3디페닐-2-티오우레아, 티오우레아, 피리딘, 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 가속제는, 예를 들어 탄산나트륨을 포함할 수 있다.
상기 무전해 구리 도금액은, 음이온계 계면활성제, 양이온계 계면활성제 및/또는 안정제를 더 포함할 수 있다.
상기 계면활성제는 액체에 용해, 계면에 흡착하여 계면에너지를 현저히 감소시켜 젖음성, 유화(emulsification), 분산(dispersing), 발포(foaming), 가용화(solubilization), 세정(washing) 등의 작용을 하거나 계면장력을 현저히 저하시키는 기능을 수행할 수 있다.
상기 음이온계 계면활성제는, 예를 들어 카르복실산염, 술폰산염, 황산에스테르염, 인산에스테르염, 포스폰산염, 알킬벤젠술폰산염, α-올레핀 술폰산염, 알킬황산에스테르염, 알킬에테르황산에스테르염, 알칸술폰산염 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 음이온 계면활성제는, 예를 들어 암모늄 설포네이트(ammonium sulphonate) 계열일 수 있다.
상기 안정제는, 예를 들어 포탈슘페로시아네이드, 소듐시아네이드, 포탈슘시아네이드, 탈륨나이트라이트, 소듐씨오설페이트, 2,2'-비피리딜, 1,10-페난트롤린, 2,9-디메틸-1,10-페난트롤린, 폴리알킬렌글리콜 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
또 다른 예로, 상기 금속 도금을 실시하는 단계(II)는 크롬 무전해 도금일 수 있다.
또 다른 예로, 상기 금속 도금을 실시하는 단계(II)는 구리 도금, 니켈 도금 및 크롬 도금을 순차적으로 실시하는 것일 수 있다. 구리 도금은 무전해 도금을 하고 이후부터 전기도금을 하거나, 구리 도금 전에 무전해 니켈 도금을 하여 구리 도금을 위한 하지층을 형성해 둔 후 구리 도금부터 전기도금을 할 수도 있다. 이러한 도금은 장식용 크롬 도금으로 잘 알려져 있다. 특히 최종 도금으로 크롬 도금을 하면 변색 방지 효과가 있다.
또 다른 예로, 상기 금속 도금을 실시하는 단계(II)는 구리 도금, 반광택 니켈 도금, 광택 니켈 도금, 마이크로포러스 니켈 도금 및 크롬 도금을 순차적으로 실시하는 것일 수 있다.
도 7은 이러한 도금 공정에 따른 냉각 플레이트의 다층 도금 구조를 도시한다. 도 7을 참조하면, 기재(122, 222) 위에 순차적으로 구리 도금층(M1), 반광택 니켈 도금층(M2), 광택 니켈 도금층(M3), 마이크로포러스 니켈 도금층(M4) 및 크롬 도금층(M5)을 포함하는 금속 도금층(124, 224)가 형성된 예를 도시하였다.
가혹한 환경에 사용이 될 경우에는 니켈 도금층을 앞서 설명한 바와 같이 반광택 니켈-광택 니켈로 2층으로 도금을 할 수도 있지만, 반광택 니켈→광택 니켈→마이크로포러스 니켈 도금을 한 뒤 그 위에 크롬 도금을 하면 내부식성이 크게 증가한다. 이 때 크롬 도금도 마이크로포러스 크롬 도금으로 진행할 수 있다. 비전도성 미립자를 함유한 니켈 스트라이크 도금을 한 후, 통상적인 크롬 도금을 약 0.25㎛ 부착시키는 방법과, 미립자를 함유한 크롬 도금액을 사용하는 방법이 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
100, 200...전지모듈 110, 210...전지셀
112, 212...전지셀 적층체 120, 220...냉각 플레이트
122, 222...기재 124, 224...금속 도금층
130, 230...냉각부 140, 240...써멀패드
214...카트리지 216...냉각핀

Claims (21)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 전지셀들이 적층되어 있는 전지셀 적층체;
    상기 전지셀들의 계면에 개재되어 있고 상기 전지셀 적층체의 일측 또는 양측 측면으로 단부가 돌출되어 있는 냉각핀들;
    상기 전지셀 적층체의 적어도 일측에서 상기 전지셀들과 열적 접촉되어 있는 냉각부; 및
    상기 냉각부와 상기 전지셀 적층체 사이에 개재되며 상기 냉각핀들의 돌출 단부에 장착되어 있는 냉각 플레이트를 포함하고,
    상기 냉각 플레이트는 합성수지 재질의 기재 표면에 금속 도금층을 포함하는 냉각 플레이트이며,
    상기 냉각 플레이트는 상기 냉각부와의 사이에 공기 유로가 형성되도록 오목한 부분과 볼록한 부분을 포함하게 상기 기재가 가공되어 있고,
    상기 냉각핀들의 단부가 상기 오목한 부분에 끼워 넣어진 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  5. 제4항에 있어서, 상기 합성수지는 ABS, ABS-PC 및 PA 수지 중 어느 하나이고 상기 금속은 니켈, 구리 및 크롬 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  6. 삭제
  7. 제4항에 있어서, 상기 전지셀 적층체, 냉각부 및 냉각 플레이트간에 형성되는 열적 계면에 구비되는 써멀패드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  8. 삭제
  9. 제4항에 있어서, 상기 전지셀은 외주면의 일측에 양극 및 음극 단자가 돌출되어 있거나, 또는 외주면의 일측에 양극 단자가 돌출되어 있고 대향하는 반대측에 음극 단자가 돌출되어 있으며, 상기 냉각핀은 상기 양극 및 음극 단자가 돌출되는 방향과 수직인 방향으로 단부가 돌출되는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  10. 제4항에 있어서, 상기 전지셀은 판상형 전지셀이고, 일면 또는 양면이 인접한 전지셀에 대면하도록 적층 배열되어 전지셀 적층체를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  11. 제10항에 있어서, 상기 판상형 전지셀은 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 전지케이스에 전극조립체를 내장한 상태에서 전지케이스의 외주면을 열융착하여 밀봉한 구조의 파우치형 전지셀이고, 상기 파우치형 전지셀의 열융착된 외주면이 상기 전지셀들을 각각 고정하여 전지셀 적층체를 형성하는 카트리지들 사이에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  12. 전지셀들이 적층되어 있는 전지셀 적층체 적어도 일면에 상기 전지셀들과 열적 접촉되어 있는 냉각부와 상기 전지셀들 사이에 개재되는 냉각 플레이트 제조방법으로서,
    합성수지 재질의 기재 표면을 전처리하는 단계; 및
    금속 도금을 실시하여 상기 기재 표면에 금속 도금층을 형성하는 단계;
    를 포함하는 냉각 플레이트 제조방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 합성수지는 ABS, ABS-PC 및 PA 수지 중 어느 하나이고 상기 금속은 니켈, 구리 및 크롬 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 냉각 플레이트 제조방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 기재에 공기 유로가 형성되도록 압축 또는 사출 성형하는 단계를 포함하는 냉각 플레이트 제조방법.
  15. 제12항에 있어서, 상기 전처리하는 단계는 탈지, 에칭 및 촉매 흡착 단계인 것을 특징으로 하는 냉각 플레이트 제조방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 촉매는 Sn/Pd 콜로이드인 것을 특징으로 하는 냉각 플레이트 제조방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 합성수지는 ABS 수지이고, 상기 에칭은 상기 ABS 수지의 부타디엔 성분을 용출하여 상기 합성수지 표면에 앵커 홀(anchor hole)을 형성하는 단계인 것을 특징으로 하는 냉각 플레이트 제조방법.
  18. 제15항에 있어서, 상기 탈지는 황산을 이용하고, 상기 에칭은 무수크롬산과 황산의 혼합액을 이용하며, 상기 촉매 흡착은 염화주석, 염화팔라듐 및 염산 혼합액을 이용하는 것을 특징으로 하는 냉각 플레이트 제조방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 금속 도금을 실시하는 단계는 무전해 니켈 도금이고, 도금액은 황산니켈, 말릭산, 숙신산, 차아인산나트륨 및 티오우레아 혼합액을 이용하는 것을 특징으로 하는 냉각 플레이트 제조방법.
  20. 제18항에 있어서, 상기 금속 도금을 실시하는 단계는 구리 도금, 니켈 도금 및 크롬 도금을 순차적으로 실시하는 것을 특징으로 하는 냉각 플레이트 제조방법.
  21. 제18항에 있어서, 상기 금속 도금을 실시하는 단계는 구리 도금, 반광택 니켈 도금, 광택 니켈 도금, 마이크로포러스 니켈 도금 및 크롬 도금을 순차적으로 실시하는 것을 특징으로 하는 냉각 플레이트 제조방법.
KR1020150086865A 2015-06-18 2015-06-18 경량화를 위한 냉각 플레이트, 이를 포함하는 전지모듈 및 제조방법 KR101900998B1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150086865A KR101900998B1 (ko) 2015-06-18 2015-06-18 경량화를 위한 냉각 플레이트, 이를 포함하는 전지모듈 및 제조방법
EP16811822.2A EP3297090B1 (en) 2015-06-18 2016-05-12 Lightweight cooling plate, battery module comprising the same and method for manufacturing the same
CN201680035235.1A CN107771366A (zh) 2015-06-18 2016-05-12 重量减轻的冷却板、包括该冷却板的电池模块和用于制造该冷却板的方法
PL16811822T PL3297090T3 (pl) 2015-06-18 2016-05-12 Lekka płytka chłodząca, zawierający ją moduł akumulatorowy i sposób jej wytwarzania
PCT/KR2016/005020 WO2016204409A1 (ko) 2015-06-18 2016-05-12 경량화를 위한 냉각 플레이트, 이를 포함하는 전지모듈 및 제조방법
US15/579,699 US10511070B2 (en) 2015-06-18 2016-05-12 Cooling plate for weight lightening, battery module comprising the same and method for manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150086865A KR101900998B1 (ko) 2015-06-18 2015-06-18 경량화를 위한 냉각 플레이트, 이를 포함하는 전지모듈 및 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160149604A KR20160149604A (ko) 2016-12-28
KR101900998B1 true KR101900998B1 (ko) 2018-09-20

Family

ID=57545952

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150086865A KR101900998B1 (ko) 2015-06-18 2015-06-18 경량화를 위한 냉각 플레이트, 이를 포함하는 전지모듈 및 제조방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10511070B2 (ko)
EP (1) EP3297090B1 (ko)
KR (1) KR101900998B1 (ko)
CN (1) CN107771366A (ko)
PL (1) PL3297090T3 (ko)
WO (1) WO2016204409A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021010615A1 (ko) * 2019-07-18 2021-01-21 주식회사 엘지화학 전지 모듈, 이의 제조 방법 및 전지팩
WO2021071057A1 (ko) * 2019-10-10 2021-04-15 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3264518B1 (en) * 2015-09-08 2019-01-30 LG Chem, Ltd. Battery module having improved cooling performance
KR102119183B1 (ko) 2016-08-18 2020-06-04 주식회사 엘지화학 배터리 모듈
KR102086127B1 (ko) * 2016-10-31 2020-03-06 주식회사 엘지화학 배터리의 엣지 면에 직접 냉각 방식이 적용된 배터리 팩
DE102017207966A1 (de) * 2017-05-11 2018-11-15 Mahle International Gmbh Energiespeicheranordnung
US11135910B2 (en) * 2017-06-25 2021-10-05 Brp-Rotax Gmbh & Co. Kg Electric kart and battery
CN109216600B (zh) * 2017-06-30 2021-09-03 比亚迪股份有限公司 电池模组
WO2019082752A1 (en) * 2017-10-26 2019-05-02 Shin-Etsu Polymer Co., Ltd. HEAT DISSIPATING STRUCTURE, AND BATTERY COMPRISING SAID STRUCTURE
US11024901B2 (en) * 2018-01-19 2021-06-01 Hanon Systems Battery cooling plate with integrated air vents
KR20190104702A (ko) * 2018-03-02 2019-09-11 현대자동차주식회사 배터리 통합냉각장치
KR102077728B1 (ko) * 2018-03-19 2020-04-07 주식회사 태화에스피 금속표면처리를 활용한 전지셀 어셈블리 케이스의 제조방법
KR102576860B1 (ko) 2018-03-30 2023-09-11 에스케이온 주식회사 파우치 외장재, 및 이를 이용한 이차 전지와 이차 전지팩
KR102523702B1 (ko) 2018-07-03 2023-04-19 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 모듈
KR20200058136A (ko) * 2018-11-19 2020-05-27 주식회사 엘지화학 배터리 모듈
KR102409856B1 (ko) 2019-01-07 2022-06-15 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 모듈, 및 이를 포함하는 전지팩
JP6894933B2 (ja) * 2019-02-07 2021-06-30 信越ポリマー株式会社 放熱構造体およびそれを備えるバッテリー
KR102479967B1 (ko) * 2019-05-10 2022-12-20 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 모듈
CN110323381B (zh) * 2019-06-18 2022-08-05 蜂巢能源科技有限公司 壳体、动力电池包以及车辆
US20220341671A1 (en) * 2019-09-04 2022-10-27 Showa Denko K.K. Heat exchanger
DE102019130499A1 (de) * 2019-11-12 2021-05-12 Audi Ag Trenneinrichtung für ein Batteriemodul, Batteriemodul und Kraftfahrzeug
KR20210129489A (ko) * 2020-04-20 2021-10-28 에스케이이노베이션 주식회사 배터리 모듈
KR20220008558A (ko) * 2020-07-14 2022-01-21 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 팩 및 이를 포함하는 디바이스
KR20220023234A (ko) * 2020-08-20 2022-03-02 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 모듈 제조 장치 및 전지 모듈 제조 방법
KR20220025413A (ko) 2020-08-24 2022-03-03 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩
KR102462632B1 (ko) * 2020-09-24 2022-11-03 주식회사 포스코 배터리팩의 냉각플레이트
EP4016699A1 (en) * 2020-12-17 2022-06-22 Volvo Car Corporation Temperature management system
KR102638723B1 (ko) 2021-02-04 2024-02-20 엘티정밀(주) 이차전지용 냉각 패널 모듈
KR20220121594A (ko) * 2021-02-25 2022-09-01 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩
US11745295B2 (en) 2021-03-26 2023-09-05 Sogefi Air & Cooling Usa, Inc. Manufacture of heat exchangers via hybrid welding
US11799162B2 (en) * 2021-08-18 2023-10-24 Rolls-Royce Singapore Pte. Ltd. Light weight thermal runaway and explosion resistant aerospace battery
CN114953672B (zh) * 2022-05-30 2023-06-09 常州市贝美家居科技有限公司 一种墙板及其制备工艺
WO2024003174A1 (en) * 2022-06-29 2024-01-04 Sabic Global Technologies B.V. Fire resistant enclosure for batteries and inverters and batteries and inverters containing the same
WO2024085546A1 (ko) * 2022-10-17 2024-04-25 한국에너지기술연구원 저온난화 지수를 갖는 조성물을 이용한 전기화학 시스템 소화 장치 및 히트펌프 시스템

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011096465A (ja) * 2009-10-28 2011-05-12 Tokyo R & D Co Ltd 冷却板及びバッテリーシステム

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR890005184B1 (ko) * 1986-09-08 1989-12-16 호진산업 주식회사 인쇄부분이 투광되는 플라스틱 도금제품과 그 도금방법
JP4051900B2 (ja) * 2000-12-20 2008-02-27 富士ゼロックス株式会社 金属薄膜を有する耐熱性樹脂フィルム及びその製造方法、無端状ベルト及びその製造方法並びに画像形成装置
FR2840761B1 (fr) * 2002-06-06 2004-08-27 Framatome Connectors Int Pieces en matieres plastique metallisees
DE102010005154A1 (de) 2010-01-20 2011-07-21 Continental Automotive GmbH, 30165 Gekühlter Energiespeicher
KR101120637B1 (ko) * 2010-05-06 2012-03-16 에이에스피 반도체(주) 도금을 이용한 조명용 플라스틱 방열체 및 그 제조방법
CN201726613U (zh) * 2010-07-22 2011-01-26 卢德福 金属与塑料材料复合的壳体结构
JP2012248339A (ja) * 2011-05-25 2012-12-13 Sanyo Electric Co Ltd 電力用の電源装置及び電源装置を備える車両
JP2013012441A (ja) * 2011-06-30 2013-01-17 Sanyo Electric Co Ltd 電源装置及び電源装置を備える車両
KR101280857B1 (ko) 2011-07-25 2013-07-02 김상권 연소효율이 향상되는 연소장치
KR101496523B1 (ko) * 2011-12-08 2015-02-26 주식회사 엘지화학 배터리 셀의 방열판
US20130164578A1 (en) * 2011-12-21 2013-06-27 Edward Thomas Sweet Battery module
KR101447057B1 (ko) * 2012-01-26 2014-10-07 주식회사 엘지화학 전지셀의 장착 및 방열을 위한 방열 지지부재를 포함하는 전지모듈
CN202507618U (zh) * 2012-02-28 2012-10-31 苏州东亚欣业节能照明有限公司 由纳米复合塑料制成的覆铜板
KR101501026B1 (ko) * 2012-05-04 2015-03-10 주식회사 엘지화학 우수한 냉각 효율성과 콤팩트한 구조의 전지모듈
KR101658589B1 (ko) * 2013-09-30 2016-09-30 주식회사 엘지화학 메탈 pcb를 포함하는 전지모듈

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011096465A (ja) * 2009-10-28 2011-05-12 Tokyo R & D Co Ltd 冷却板及びバッテリーシステム

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021010615A1 (ko) * 2019-07-18 2021-01-21 주식회사 엘지화학 전지 모듈, 이의 제조 방법 및 전지팩
KR20210009914A (ko) * 2019-07-18 2021-01-27 주식회사 엘지화학 전지 모듈, 이의 제조 방법 및 전지팩
KR102471092B1 (ko) * 2019-07-18 2022-11-24 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 모듈, 이의 제조 방법 및 전지팩
WO2021071057A1 (ko) * 2019-10-10 2021-04-15 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩
KR20210042582A (ko) * 2019-10-10 2021-04-20 주식회사 엘지화학 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩
KR102480735B1 (ko) * 2019-10-10 2022-12-22 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016204409A1 (ko) 2016-12-22
CN107771366A (zh) 2018-03-06
EP3297090A1 (en) 2018-03-21
EP3297090B1 (en) 2018-11-28
US10511070B2 (en) 2019-12-17
PL3297090T3 (pl) 2019-05-31
US20180175468A1 (en) 2018-06-21
EP3297090A4 (en) 2018-03-28
KR20160149604A (ko) 2016-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101900998B1 (ko) 경량화를 위한 냉각 플레이트, 이를 포함하는 전지모듈 및 제조방법
US9118087B2 (en) Electrode for lithium secondary battery
KR101286827B1 (ko) 전극 및 그의 제작 방법
JP5434089B2 (ja) 双極型二次電池用の集電体
KR100648731B1 (ko) 이차전지 및 이의 제조 방법
JP5372881B2 (ja) 応力緩和層を有するリチウム二次電池
KR101606251B1 (ko) 리튬 이온 2차 전지, 상기 2차 전지의 음극 전극을 구성하는 집전체, 및 상기 음극 전극집전체를 구성하는 전해 동박
JP5386900B2 (ja) 有機構造体を含む双極型リチウムイオン二次電池用集電体
EP1818998A2 (en) A cell barrier for a rechargeable battery module
KR20170037629A (ko) 전극
US9166210B2 (en) Case for secondary battery and method of manufacturing case
JP2010092664A (ja) 双極型二次電池
KR20230038419A (ko) 배터리 장치용 외장재 및 배터리
JP2010170832A (ja) ポリマーブレンドフィルムを含む電極
US9847518B2 (en) Separator with heat-resistant insulation layer
KR20100008591A (ko) 니켈 도금된 리튬 이차 전지용 양극단자 및 그 제조 방법
CN113574712A (zh) 全固体电池用外包装材料、全固体电池及其制造方法
JP5251409B2 (ja) 双極型二次電池用集電体
JP6938128B2 (ja) 電池用集電体および電池
KR100871917B1 (ko) 납땜성과 염수 내식성이 우수한 이차 전지용 양극 탭 및 그제조 방법과, 이를 이용한 이차 전지 및 이차 전지 모듈
JP5186909B2 (ja) リチウムイオン二次電池用集電体
JP2010212094A (ja) 双極型電池
JP2010257712A (ja) 双極型電池用集電体
KR20230047904A (ko) 파우치 필름 적층체 및 이차 전지
KR20240017210A (ko) 그래핀을 활용한 전도성 및 차폐성 알루미늄 파우치 시트 및 이의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right