KR20140002779U - 전지 팩 조립체 - Google Patents

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Abstract

전지 팩은 하나 이상의 각기둥형 전지를 각각 포함하는 복수의 셀 조립체를 포함한다. 프레임은 각기둥형 전지 주위에 배치되도록 크기가 설정되고 구성되는 레그를 가진다. 적어도 하나의 레그는 후면, 만곡형 외측 가장자리 및 측면을 포함한다. 열전달 시트는 압축된 박리 흑연 입자 덩어리의 시트로 제조된다. 각각의 열전달 시트는 적어도 하나의 각기둥형 전지의 주면과 접촉하도록 배치되고 만곡형 외측 가장자리 위로 절곡된다. 각각의 열전달 시트의 적어도 일부는 히트 싱크(heat sink)와 측면 사이에 고정된다.

Description

전지 팩 조립체{BATTERY PACK ASSEMBLY}
전지와 셀은 당 업계에 잘 알려진 중요한 에너지 저장 장치이다. 전지와 셀은 통상적으로 전극과, 전극 사이에 배치되는 이온 전도성 전해질을 포함한다. 리튬 이온 전지를 포함하는 전지 팩은 충전이 가능하고 기억 효과(memory effect)를 거의 또는 전혀 갖지 않기 때문에 자동차 용례 및 다양한 전자장치용으로 갈수록 인기가 높아지고 있다. 전지가 장기간 동안 전하를 유지하도록 하려면 최적 작동 온도에서 리튬 이온 배터리를 저장하고 작동하는 것이 대단히 중요하다.
작동 온도를 개선하여 최장 가능 수명 주기, 정격용량, 공칭 충방전율을 보장하기 위해 종래의 전지 팩 조립체에 개선을 가할 여지가 있다.
실시예의 일 양태에 따르면, 전지 팩은 하나 이상의 각기둥형 전지를 각각 포함하는 복수의 셀 조립체를 포함한다. 프레임은 각기둥형 전지 주위에 배치되도록 크기가 설정되고 구성되는 레그를 가진다. 적어도 하나의 레그는 후면, 만곡형 외측 가장자리, 및 측면을 포함한다. 열전달 시트는 압축된 박리 흑연(exfoliated graphite) 입자 덩어리의 시트로 제조된다. 각각의 열전달 시트는 적어도 하나의 각기둥형 전지의 주면과 접촉하도록 배치되고 만곡형 외측 가장자리 위로 절곡된다. 각각의 열전달 시트의 적어도 일부는 히트 싱크와 측면 사이에 고정된다.
다른 양태에 따르면, 전지 팩은 대향하는 양 주면을 가지는 적어도 하나의 각기둥형 전지를 각각 포함하는 복수의 셀 조립체를 포함한다. 프레임은 각기둥형 전지 주위에 배치되도록 크기가 설정되고 구성되는 복수의 레그를 가진다. 유체 도관이 복수의 레그 중 적어도 하나를 따라 연장된다. 열전달 시트는 가요성 흑연 시트로 제조되며 대향하는 양 주면을 가진다. 열전달 시트는 중앙부와 적어도 하나의 탭을 가진다. 중앙부의 제1 주면은 각기둥형 전지의 주면 중 적어도 하나와 접촉하고 중앙부의 다른 주면은 탭에 의해 적어도 부분적으로 덮인다. 탭은 유체 도관의 적어도 일부 위로 절첩된다.
도 1은 전지 팩 조립체의 등측도이다.
도 2는 열 확산기가 사이에 배치된 적층 셀을 보여주기 위해 히트 싱크와 프레임이 제거된 전지 팩 조립체의 평면도이다.
도 3은 인터록킹 하위 조립체 중 하나의 등측도이다.
도 4는 인터록킹 하위 조립체 중 하나의 제2 등측도이다.
도 5는 프레임의 등측도이다.
도 6은 프레임의 제2 등측도이다.
도 7은 프레임, 전지 셀 및 히트 싱크의 확대 단면도이다.
도 8은 대안적인 전지 팩 조립체의 등측도이다.
도 9는 도 8의 전지 팩의 인터록킹 하위 조립체 중 하나의 등측도이다.
도 10은 도 9의 하위 조립체의 평면도이다.
도 11은 미조립 및 비절첩 구성의 열전달 시트의 입면도이다.
도 12는 열전달 튜브 주위에 있는 절첩 구성의 열전달 시트의 측면도이다.
대형 각기둥형 리튬-이온 셀은 종래의 각기둥형 또는 원통형 셀에 비해 어느 정도의 장점을 가진다. 이 셀은 에너지 밀도가 보다 높을 뿐만 아니라, 다중 셀 전지 팩에 사용될 때 "뜨거운" 셀 문제로 인한 전지의 고장 가능성을 실질적으로 낮춘다. 전기학상, 전지 팩 조립체는 전압을 합산하기 위해 복수의 각기둥형 리튬-이온 셀을 직렬로 조립하거나 용량을 늘리는 병렬로 조립함으로써 제조된다.
일 실시예에서, 각기둥형 리튬-이온 셀은 일반적으로 직사각형 또는 정사각형 형상이고 약 1 mm 내지 약 10 mm의 두께를 가진다. 보다 바람직하게는, 셀은 약 3 mm 내지 약 6 mm의 두께를 가진다. 전지 팩의 일 실시예에서, 각기둥형 리튬-이온 전지는 대향하는 양 주면을 가지며, 각각의 주면의 점유 면적은 적어도 8 제곱인치이고, 보다 바람직하게는 적어도 16 제곱인치이다. 일 실시예에서, 점유 면적은 약 49 제곱인치 내지 약 400 제곱인치이다. 다른 실시예에서, 점유 면적은 약 16 제곱인치 내지 약 2500 제곱인치이고 가장 바람직하게는 약 400 제곱인치 내지 약 1600 제곱인치이다.
각각의 전지 셀의 케이스는 경화 금속 및/또는 플라스틱 케이싱으로 제조될 수 있다. 대안으로서, 케이스는 알루미늄 포일 적층 플라스틱 필름일 수 있다. 전지 셀 케이스는 바람직하게는 약 20 ㎛ 내지 약 200 ㎛의 두께를 가지는 알루미늄 포일 적층 플라스틱 필름으로 제조된다. 보다 바람직하게는, 알루미늄 포일 적층 플라스틱 필름은 약 30 ㎛ 내지 약 100 ㎛의 두께를 가진다. 가장 바람직하게는, 알루미늄 포일 적층 플라스틱 필름은 약 40 ㎛ 내지 약 50 ㎛의 두께를 가진다. 양극 전극은 리튬-이온 양극 전극일 수 있고 음극 전극은 리튬-이온 음극 전극일 수 있으며 전해질은 리튬-이온 전해질일 수 있다. 또한 전해질은 액체 리튬-이온 전해질이거나 폴리머 리튬-이온 전해질일 수 있다.
바람직하게는, 리튬-이온 셀은 200 wh/kg보다 크고, 보다 바람직하게는 210 wh/kg보다 크고, 가장 바람직하게는 약 220 wh/kg보다 큰 비에너지 밀도를 가진다. 다른 실시예에서, 대형 리튬-이온 셀은 적어도 450 wh/L, 바람직하게는 적어도 500 wh/L, 보다 바람직하게는 적어도 510 wh/L, 가장 바람직하게는 적어도 520 wh/L의 에너지 밀도를 가진다. 또 다른 실시예에서, 대형 리튬-이온 전지 팩은 적어도 16 kWh, 바람직하게는 24 kWh, 보다 바람직하게는 53 kWh, 가장 바람직하게는 적어도 100 kWh의 에너지 저장 용량을 가진다.
본 명세서에서 사용하는 용어 "셀" 또는 "전지 셀"은 적어도 하나의 양극 전극과, 적어도 하나의 음극 전극과, 전해질과, 분리막으로 구성되는 전기화학 셀을 의미한다. 용어 "셀"과 "전지 셀"은 호환 사용된다. "전지" 또는 "전지 팩"은 세 개 이상의 셀로 제조되는 전기 저장 장치를 의미한다. 용어 "전지"와 "전지 팩"은 호환 사용된다.
대형 각기둥형 셀은 유리하게는 적층 구성의 전지 팩으로 조립되며, 각각의 셀의 주면은 인접한 셀의 주면에 대면한다. 이 적층 배열은 에너지 밀도를 최대화하지만, 열을 셀로부터 멀리 전달하는 데는 도움이 되지 않는다. 이는 전지 팩의 외면 중 하나로부터 상대적으로 멀리 배치되는 전지 팩의 내부 셀의 경우에 특히 그러하다. 열 전달을 용이하게 하기 위해, 열 전도성 시트 또는 판, 즉 "열 확산기"가 적층된 각기둥형 전지 사이의 공간에 삽입될 수 있다. 열 확산기는 시트의 면내 열 구배를 저감하고 팩의 주변이나 히트 싱크로 직접 열을 수송함으로써 셀의 성능과 수명을 향상시킨다.
도 1을 참조하면, 전지 팩이 참조번호 10으로 일괄 표기되어 도시되어 있다. 전지 팩(10)은 상세히 후술하는 바와 같이 상호연결된 적층 구성으로 배열될 수 있는 복수의 셀 조립체(12)를 포함한다. 일 실시예에서, 전지 팩은 셀 조립체(12)의 적층체의 대향하는 양면에 배치되는 한 쌍의 히트 싱크(14)를 추가로 포함한다. 다른 실시예에서는, 단 하나의 히트 싱크(14)만이 마련될 수 있다. 전지 팩(10)은 오염, 온도, 진동 및/또는 충격으로부터 팩(10)을 보호하는 역할을 할 수 있는 외부 하우징(미도시)에 담기거나 들어갈 수 있음을 알 것이다.
일 실시예에서, 히트 싱크(14)는 열전달 유체가 통과하여 유동하는 파이프(16)나 여타의 통로를 가지는 냉각판 또는 매니폴드일 수 있다. 다른 실시예에서, 히트 싱크는 열전달 유체를 포함하는 대신에 유효 표면적을 증가시키기 위해 핀(fin)과 같은 표면 형상부를 포함한다. 이 실시예 또는 다른 실시예에서, 히트 싱크(14)는 예컨대 구리나 알루미늄을 포함하는 열 전도성 금속으로 제조될 수 있다. 다른 실시예에서, 히트 싱크(14)는 흑연계 재료로 제조될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 히트 싱크는 압축된 박리 천연 흑연으로 제조될 수 있다. 이 실시예 또는 다른 실시예에서, 압축된 박리 천연 흑연은 수지 함침될 수 있다. 이 실시예 또는 다른 실시예에서, 히트 싱크(14)는 그 내부에 캡슐화된 상변화 물질을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 히트 싱크(14)는 장치의 외면 또는 하우징을 포함할 수 있다.
각각의 셀 조립체(12)는 하나 이상의 전지 셀(20)과 하나 이상의 열전달 시트(22)를 지탱하고 지지하는 구조를 제공하는 프레임(18)을 포함할 수 있다. 프레임(18)은 하나 이상의 전지 셀(20)을 수납하도록 크기가 설정되고 구성된다. 따라서 프레임(18)은 일반적으로 직사각형으로, 개방된 내부(26)를 한정하는 네 개의 레그(24)에 의해 형성된다. 프레임(18)은 전지 셀(20)을 고정하거나 다른 방식으로 내부에 배치하도록 구성되는 하나 이상의 내향 연장 레지(28)를 포함할 수 있다.
각각의 프레임(18)은 전방으로 연장되는 하나 이상의 갈고리형(hooked) 돌출부(30)를 포함할 수 있다. 각각의 프레임(18)은 프레임으로부터 후방으로 연장되는 하나 이상의 정합 갈고리형 수납부(32)를 추가로 포함할 수 있다. 이런 식으로, 서로 인접하게 배치될 때 전방으로 연장되는 갈고리형 돌출부(30)는 인접한 프레임(18)의 정합 갈고리형 수납부(32)에 맞물리고 래치(latch) 고정된다. 따라서 복수의 셀 조립체(12)는 적층 구성으로 용이하게 조립되고 서로 부착될 수 있다.
일 실시예에서, 하나의 레그(24)는 만곡형 외측 가장자리(40)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 대향하는 두 레그(24)는 만곡형 외측 가장자리를 포함한다. 또 다른 실시예에서는, 두 개 이상의 레그가 만곡형 외측 가장자리를 포함한다. 하나 이상의 실시예에서, 만곡형 외측 가장자리(40)는 레그(24)의 후면(42)에 대체로 평행하게 연장되다가 레그(24)의 측면(44)에 대체로 평행하게 연장된다. 일 실시예에서, 만곡형 외측 가장자리의 반경은 약 1 mm 내지 약 10 mm일 수 있다. 다른 실시예에서, 반경은 약 1 mm 내지 약 5 mm일 수 있다. 이들 실시예 또는 다른 실시예에서, 반경은 약 10 mm 미만일 수 있다. 다른 실시예에서, 반경은 약 5 mm 미만이다. 열전달 시트의 균열을 방지하기 위해서는 만곡형 외측 가장자리의 반경은 열전달 시트(22)의 최소 절곡 반경보다 커야 한다. 열 전도도는 구조의 균열이나 여타의 와해 없이 흑연 열전달 시트를 연속적인 형태로 유리하게 유지함으로써 향상된다.
도면에서 알 수 있는 바와 같이, 열전달 시트(22)는 레그(24)의 후면(42)에 대체로 평행한 구성으로부터 레그(24)의 측면(44)에 대체로 평행하고 서로 맞닿는 구성으로 절곡될 수 있다. 이로써 조립시 열전달 시트(22)의 일부(46)는 측면(44)과 히트 싱크(14) 사이에 배치된다. 따라서 열전달 시트(22)는 전지 셀(20)의 적어도 하나의 주면, 바람직하게는 인접한 두 전지 셀(20)의 주면 및 히트 싱크(14)와 유효하게 열 접촉한다. 이런 식으로, 열전달 시트(22)는 전지 셀(20)로부터의 열 에너지를 히트 싱크(14)로 효과적으로 확산시키고 전도할 수 있으며, 그 후 열 에너지는 주위 공기로 전달되거나 다른 방식으로 제거될 수 있다.
열전달 시트(22)는 적어도 두 개의 인접한 전지 셀(20) 사이에 배치된다. 일 실시예에서, 열전달 시트(22)는 셀 조립체(12)의 하나의 셀(20)의 주면 및 인접한 셀 조립체(12)의 셀(20)의 주면과 접촉한다. 도면에는 셀 조립체(12)당 두 개의 셀이 도시되어 있긴 하지만, 각각의 셀 조립체(12)는 단지 하나의 셀(20)만을 포함할 수 있으며, 이 경우 열전달 시트(22)는 전지 팩(10)의 각각의 전지 셀(20) 사이에 배치된다. 또 다른 실시예에서, 열전달 시트(22)는 전지 팩(10)의 전지 셀(20) 사이에 하나씩 걸러 배치된다. 이들 실시예 또는 다른 실시예에서, 열전달 시트(22)는 열전달 시트(22)에 대면하는 전지 셀(20)의 주면의 적어도 70%와 접촉한다. 다른 실시예에서, 열전달 시트(22)는 열전달 시트(22)에 대면하는 전지 셀(20)의 주면의 적어도 90%와 접촉한다. 또 다른 실시예에서, 열전달 시트(22)는 열전달 시트(22)에 대면하는 전지 셀(20)의 실질적으로 전체 주면과 접촉한다.
만곡형 외측 가장자리(40)와 측면(44)은 조립 중에 열전달 시트(22)가 절곡되어 적절한 위치에 배치되도록 하는 맨드릴로서 기능한다. 이상의 전지 팩 조립체(10)는 유리하게는 하기 방법에 따라 조립될 수 있다. 셀(20)은 프레임(18) 내부에 배치될 수 있다. 일반적으로 편평한 열전달 시트(22)는 후방 셀(20)의 주면에 인접하게 배치될 수 있다. 열전달 시트(22)가 비교적 가요성이기 때문에, 열전달 시트는 원위치로 절곡될 수 있다. 이어서 열전달 시트(22)는 만곡형 외측 가장자리(40) 위로 절곡될 수 있고 측면(44)과 접촉하도록 이동될 수 있다. 일 실시예에서, 열전달 시트(22)는 적어도 하나의 면이 접착성 코팅을 포함할 수 있다. 따라서 접착성 코팅이 전지 셀(20)의 주면, 후면(42), 만곡형 외측 가장자리(40) 및 측면(44)과 접촉할 때 열전달 시트(22)는 적소에 유지될 수 있다. 이어서 위에서 설명한 방식대로 셀 조립체(12)가 다른 셀 조립체(12)에 고정되어 전지 셀 적층체를 창출할 수 있다.
각각의 열전달 시트(22)는 얇고 시트형일 수 있고 대향하는 두 주면을 가진다. 일 실시예에서, 열전달 시트(22)는 약 2 mm 미만의 두께를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 열전달 시트(22)는 약 1 mm 미만의 두께를 가질 수 있다. 또 다른 실시예에서, 열전달 시트(22)는 약 0.5 mm 미만의 두께를 가질 수 있다. 하나 이상의 실시예에 따르면, 열전달 시트(22)는 압축된 박리 흑연 입자 덩어리의 시트이거나 흑연화 폴리이미드 시트이거나 이들의 조합일 수 있다.
각각의 열전달 시트(22)는 (대략 25℃의 실온에서의 시험을 위한 옹스트롬 방법을 사용하여) 약 실온에서 약 250 W/mK보다 큰 면내 열 전도도를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 열전달 시트(22)의 면내 열 전도도는 적어도 약 400 W/mK이다. 또 다른 실시예에서, 열전달 시트(22)의 면내 열 전도도는 적어도 약 550 W/mK일 수 있다. 추가 실시예에서, 면내 열 전도도는 적어도 250 W/mK 내지 적어도 약 1500 W/mK일 수 있다. 열전달 시트 중 적어도 하나는 알루미늄의 면내 열 전도도의 적어도 약 두 배인 면내 열 전도도를 가지는 것이 더욱 바람직하다. 또한 각각의 열전달 시트(22)는 동일하거나 상이한 면내 열 전도도를 가질 수 있다. 이상의 면내 열 전도도의 임의의 조합이 실시될 수 있다. 일 실시예에서, 흑연 시트재는 10 미크론 내지 1500 미크론의 두께를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 흑연 시트재는 20 미크론 내지 40 미크론의 두께를 가질 수 있다. 적절한 흑연 시트 및 시트 제조 방법은 예컨대 그 개시 내용이 본 명세서에 원용되는 미국특허 제5,091,025호와 3,404,061호에 개시되어 있다.
선택적인 실시예에서는, 하나 이상의 열전달 시트(22)가 수지 보강될 수 있다. 수지는 예컨대 열전달 시트(22)의 강성 및/또는 열전달 시트(22)의 불투수성을 향상시키기 위해 사용될 수 있다. 수지 보강과 조합하여, 또는 이를 대신하여 하나 이상의 열전달 시트(22)는 탄소 및/또는 흑연 섬유 보강재를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 열전달 시트(22)는 열전달 시트(22)를 보조하거나 구조적 무결성을 제공하기 위해 충분한 양의 보강재를 포함할 수 있다.
열전달 시트(22)는 열 확산을 위해 팩에 사용되는 종래의 재료(예컨대 알루미늄)보다 정합성이 높은 재료이다. 열전달 시트(22)의 사용은 종래의 열전달 시트용 재료와 셀(20)에 비해 열전달 시트(22)와 셀(20) 사이의 경계면 열의 열전달 저항을 저감한다. 열전달 시트(22)가 정합성이 보다 높기 때문에 편평하지 않은 주면을 갖는 셀(20) 사이의 경계면 열의 열전달은 종래의 재료보다 양호하다. 정합성과 이를 통한 경계면 열의 열전달의 저감으로 인해, 종래의 재료의 경계면 저항을 극복하기 위해 일반적으로 실행되는 바와 달리 열전달 시트(22)의 표면에 열 전도성 그리스 또는 페이스트를 도포할 필요성을 저감하거나 제거할 수 있다.
셀 사이의 전기적 격리가 바람직한 경우에는, 열전달 시트(22)는 선택적으로 일측 또는 양측 주면이 전기 절연 필름으로 코팅될 수 있으며, 필름은 열전달 시트(22)에 대한 열전달을 현저히 방해하지 않을 만큼 충분히 실질적으로 얇다. 이런 필름의 예로는 PET 및 폴리이미드 필름이 있다. 열전달 시트는 열 전도도를 실질적으로 저감하지 않고서 최소 가능 절곡 반경을 저감하는 것을 돕기 위해 파형 형성이나 널링과 같은 표면 처리를 추가로 포함할 수 있다.
열전달 시트(22)는 선택적으로 일측 또는 양측 주면이 필름 접착제로 코팅될 수 있고, 접착제층은 열전달 시트에 대한 열전달을 현저히 방해하지 않을 만큼 충분히 얇다. 접착제층을 포함하고 박리 라이너 상에 공급되는 열전달 시트(22)의 사용은 개개의 전지 셀에 대한 "박리 부착식(peel and stick)" 도포를 가능하게 함으로써 전지 팩의 조립을 간단하게 한다. 또한 필름 접착제를 포함하는 열전달 시트(22)와 조립되는 전지 팩은 종래의 열전달 물질을 포함하는 전지 팩 구성에 일반적으로 실시되는 바와는 달리, 관성력과 진동 하에서 셀이 변위되는 것을 방지하기 위해 사용되는 화합물(예컨대, 실리콘 또는 폴리우레탄)을 포팅할 필요성을 저감하거나 실질적으로 제거할 수 있다.
일 실시예에서, 서로 인접한 열전달 시트(22) 사이 또는 열전달 시트(22)와 인접 셀(20) 사이의 공간 중 적어도 하나는 상변화 물질층으로 적어도 부분적으로 충전될 수 있다. 다른 실시예에서, 서로 인접한 열전달 시트(22) 사이 또는 열전달 시트(22)와 인접 셀(20) 사이의 공간 중 적어도 하나는 상변화 물질층으로 완전히 충전된다. 이들 실시예나 다른 실시예에서, 열전달 시트(22) 사이 또는 열전달 시트(22)와 인접 셀(20) 사이의 공간의 실질적으로 전부는 상변화 물질을 포함한다. 상변화 물질은 자유 유동성일 수 있고 열전달 시트(22)에 적어도 부분적으로 포함되거나 결합될 수 있다. 대안으로서, 상변화 물질은 담지 매트릭스에 물리적으로 흡수될 수 있다. 예컨대 상변화 물질은 압축된 박리 흑연 매트 또는 탄소 발포체에 흡수되어 담지될 수 있다. 상변화 물질은 전지 팩의 온도 변화의 규모와 속도를 저감하는 데 도움을 준다. 상변화 물질의 융점 범위는 유리하게는 전지 팩 내부의 전지 셀의 권장 작동 온도와 대략 동일할 수 있다. 적절한 상변화 물질의 예로는 파라핀 왁스가 있다.
이제 도 8 내지 도 12를 참조하면, 전지 팩의 대안적인 실시예가 참조번호 100으로 일괄 표기되어 도시되어 있는데, 도면에서 유사 참조번호는 유사 요소를 가리킨다. 전지 팩(100)은 상술한 바와 같이 상호연결된 적층 구성으로 배열될 수 있는 복수의 셀 조립체(112)를 포함한다.
각각의 셀 조립체(112)는 하나 이상의 전지 셀(20)과 하나 이상의 열전달 시트(122)를 지탱하고 지지하는 구조를 제공하는 프레임(118)을 포함할 수 있다. 프레임(118)은 하나 이상의 전지 셀(20)을 수납하도록 크기가 설정되고 구성된다. 따라서 프레임(118)은 일반적으로 직사각형으로, 개방된 내부(26)를 한정하는 네 개의 레그(24)에 의해 형성된다. 프레임(118)은 그 내부에 전지 셀(20)을 고정하거나 다른 방식으로 배치하도록 구성되는 하나 이상의 내향 연장 레지를 포함할 수 있다.
각각의 프레임(118)은 전방으로 연장되는 하나 이상의 갈고리형 돌출부(30)를 포함할 수 있다. 각각의 프레임(118)은 프레임으로부터 후방으로 연장되는 하나 이상의 정합 갈고리형 수납부(32)를 추가로 포함할 수 있다. 이런 식으로, 서로 인접하게 배치될 때 전방으로 연장되는 갈고리형 돌출부(30)는 인접한 프레임(18)의 정합 갈고리형 수납부(32)와 맞물려 래치 고정된다. 따라서 복수의 셀 조립체(112)가 적층 구성으로 용이하게 조립되고 서로 부착될 수 있다.
상부 레그(24a)는 전지 셀(20)의 전기 도선(136)이 이를 통해 연장될 수 있는 노치(134)를 포함한다. 측부 레그(24b)와 저부 레그(24c)는 해당 레그를 통해 연장되는 채널(138)을 대향하는 양면에 포함한다. 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 이런 식으로, 대체로 U자 형상인 연속 채널이 각각의 프레임(118)의 양면에 형성된다. 일 실시예에서, 채널(138)의 단면은 대체로 반원 형상이다. 채널(138)은 도관(140)을 수납하도록 구성된다. 상세히 후술하는 바와 같이, 유체가 도관(140)을 통해 전달되어 셀 조립체(112)로부터 열 에너지를 제거할 수 있다.
열전달 시트(122)는 대체로 직사각형인 중앙부(142)를 포함한다. 일 실시예에서, 중앙부(142)는 전지 셀(20)의 주면과 면적이 동일하다. 열전달 시트(122)는 중앙부(142)로부터 연장되는 하나 이상의 탭(144)을 추가로 포함한다. 도 11과 도 12에 도시된 실시예에서는 열전달 시트(122)가 세 개의 탭(144)을 포함하지만 보다 많거나 적은 탭이 사용될 수 있다. 각각의 탭(144)은 도관(140)의 일부 위로 절첩되고 중앙부(142)에 되접히도록 구성된다. 도관(140) 위로 탭(144)를 절첩함으로써, 도관(140)의 상당 부분은 열전달 시트(122)와 물리적으로 접촉하게 되며 이로써 열전달 시트(122)로부터 도관(140)으로의 열전달, 궁극적으로는 도관(140) 내를 유동하는 유체로의 열전달이 증대한다. 일 실시예에서, 탭(144)은 절첩될 때 실질적으로 중앙부(142)의 전체 면적을 덮는다. 이 실시예 또는 다른 실시예에서, 열전달 시트는 두 개의 탭(144)을 포함하며, 또 다른 실시예에서, 열전달 시트(142)는 세 개의 탭(144)을 포함한다. 탭(144)은 탭(144)의 총 면적이 중앙부(142)와 실질적으로 동일하도록 크기가 설정되고 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 탭(144)은 탭(144)의 총 면적이 중앙부(142)의 적어도 약 50%, 보다 유리하게는 적어도 약 75%, 더욱 유리하게는 적어도 약 90%가 되도록 크기가 설정되고 구성될 수 있다. 또한 탭(144)은 특정 전지 셀 구성에 고유한 열 구배를 유리하게 저감하도록 크기가 설정되고 구성될 수 있다.
이로써 조립시 열전달 시트(122)는 도관(140)과 유효하게 열 접촉한다. 따라서 열전달 시트(122)는 전지 셀(20)의 적어도 하나의 주면, 바람직하게는 인접한 두 전지 셀(20)의 주면 및 도관(140)과 유효하게 열 접촉한다. 이런 식으로, 열전달 시트(22)는 전지 셀(20)로부터 도관(140)으로 열 에너지를 효율적으로 확산시키고 전도할 수 있으며, 그 후 열 에너지는 도관 내를 유동하는 유체에 전달될 수 있다.
열전달 시트(122)는 적어도 두 개의 인접한 전지 셀(20) 사이에 배치된다. 일 실시예에서, 열전달 시트(122)는 셀 조립체(112)의 하나의 셀(20)의 주면 및 인접한 셀 조립체(112)의 셀(20)의 주면과 접촉한다. 도면에서는 셀 조립체(12)당 두 개의 셀이 도시되어 있지만 각각의 셀 조립체(12)는 단지 하나의 셀(20)만을 포함할 수 있으며, 이 경우 열전달 시트(22)는 전지 팩(100)의 각각의 전지 셀(20) 사이에 배치된다. 또 다른 실시예에서, 열전달 시트(22)는 전지 팩(10)의 전지 셀 (20) 사이에 하나씩 걸러 배치된다. 이들 실시예 또는 다른 실시예에서, 열전달 시트(122)는 열전달 시트(122)에 대면하는 전지 셀(20)의 주면의 적어도 70%와 접촉한다. 다른 실시예에서, 열전달 시트(122)는 열전달 시트(122)에 대면하는 전지 셀(20)의 주면의 적어도 90%와 접촉한다. 또 다른 실시예에서, 열전달 시트(122)는 열전달 시트(122)에 대면하는 전지 셀(20)의 주면의 실질적으로 전체와 접촉한다. 열전달 시트(122)가 둘로 절첩되기 때문에 적층된 두 개의 열전달 시트는 각각의 인접 전지 셀 사이에 효과적으로 배치된다. 이 구성은 인접한 전지 셀 사이의 열 차폐를 유리하게 향상시킬 수 있다.
이상의 실시예 중 하나 이상에서, 열전달 시트(22/122)는 추가로 복합재일 수 있다. 예컨대 각각의 열전달 시트는 상변화 물질이 사이에 배치되는 한 쌍의 흑연 시트를 포함할 수 있다. 상변화 물질은 자유 유동성일 수 있고 흑연 시트에 포함되거나 결합될 수 있다. 대안으로서, 상변화 물질은 대향하는 양측 흑연 시트 사이에 배치되는 담지 매트릭스에 물리적으로 흡수될 수 있다. 예컨대 상변화 물질은 압축된 박리 흑연 매트 또는 탄소 발포체에 흡수되고 담지될 수 있다. 대안예에서, 복합재는 상변화 물질이 흡수된 단일 담지 매트릭스층에 고정되는 단일 흑연 시트층을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 열전달 시트(22/122)는 상변화 물질이 흡수된 단일 흑연 시트재층을 포함할 수 있다.
위에 설명한 조립체는 열전달 시트의 조립과 절곡이 공구 세공이나 추가적인 몰드를 사용하지 않고서 동일한 단계에서 달성될 수 있기 때문에 조립을 간단하게 한다. 또한 흑연 구조의 연속성이 절곡 중에 저하되지 않는다. 또한 프레임의 구성은 전지 셀 적층체의 조립 및 해체를 용이하게 한다.
본 출원과 관련하여 인용한 모든 특허 및 공개의 개시는 그 전체 내용이 본 명세서에 원용된다. 본 명세서에 개시된 실시예는 임의로 조합하여 실시할 수 있다. 위의 설명은 기술분야의 기술자가 본 고안을 실시하는 것이 가능하게 하도록 의도되어 있다. 설명을 정독하는 중에 숙련된 기술자가 자명하게 파악할 수 있는 모든 가능한 변형 및 변경을 상세히 열거하도록 의도되지 않았다. 그러나 이런 일체의 변경 및 변형은 하기 청구범위에 의해 규정되는 본 고안의 범위 내에 포함되도록 의도된다. 본문에서 구체적으로 달리 명시하지 않는 한, 청구범위는 본 고안의 목적을 충족시키는 데 효과적인 임의의 배열과 순서로 표시된 요소와 단계를 포함하도록 의도된다.
10: 전지 팩 12: 셀 조립체
14: 히트 싱크 18: 프레임
20: 전지 셀 22: 열전달 시트
24: 레그 28: 레지
30: 돌출부 32: 수납부
40: 외측 가장자리 42: 후면
44: 측면 100: 전지 팩
112: 셀 조립체 118: 프레임
134: 노치 138: 채널
140: 도관 142: 중앙부
144: 탭

Claims (21)

  1. 각각 적어도 하나의 각기둥형 전지, 및 적어도 하나의 각기둥형 전지 주위에 배치되도록 크기가 설정되고 구성되는 복수의 레그를 갖는 프레임을 포함하고, 적어도 하나의 상기 레그는 후면, 만곡형 외측 가장자리, 및 측면을 포함하는, 복수의 셀 조립체;
    가요성 흑연 시트로 제조되고 각각 적어도 하나의 각기둥형 전지의 주면과 접촉하도록 배치되고 만곡형 외측 가장자리 위로 절곡되는 열전달 시트; 및
    히트 싱크(heat sink)를 포함하며,
    각각의 상기 열전달 시트의 적어도 일부는 상기 히트 싱크와 상기 측면 사이에 고정되는 전지 팩.
  2. 제1항에 있어서, 상기 프레임은 전방으로 연장되는 갈고리형(hooked) 돌출부와 후방으로 연장되는 갈고리형 수납부를 추가로 포함하는 전지 팩.
  3. 제1항에 있어서, 상기 만곡형 외측 가장자리는 약 1 mm 내지 약 10 mm의 반경을 갖는 전지 팩.
  4. 제1항에 있어서, 상기 만곡형 외측 가장자리는 약 2 mm 내지 약 5 mm의 반경을 갖는 전지 팩.
  5. 제1항에 있어서, 상기 압축된 박리 흑연 입자 덩어리의 시트는 적어도 약 250 W/mK의 면내 열 전도도를 갖는 전지 팩.
  6. 제1항에 있어서, 상기 압축된 박리 흑연(exfoliated graphite) 입자 덩어리의 시트는 적어도 약 400 W/mK의 면내 열 전도도를 갖는 전지 팩.
  7. 제1항에 있어서, 각각의 상기 셀 조립체는 두 개의 각기둥형 전지를 포함하는 전지 팩.
  8. 제1항에 있어서, 상기 히트 싱크는 열 전도성 금속으로 제조되고 핀(fin)을 포함하는 전지 팩.
  9. 제1항에 있어서, 상기 히트 싱크는 열전달 매체가 통과하여 유동하는 매니폴드를 포함하는 전지 팩.
  10. 제1항에 있어서, 상기 프레임의 대향하는 두 레그는 상기 만곡형 외측 가장자리를 포함하는 전지 팩.
  11. 제1항에 있어서, 상기 만곡형 외측 가장자리의 반경은 균열을 초래하는 상기 열전달 시트의 최소 절곡 반경보다 큰 전지 팩.
  12. 복수의 셀 조립체를 포함하고, 각각의 셀 조립체는
    대향하는 양 주면을 가지는 적어도 하나의 각기둥형 전지;
    적어도 하나의 각기둥형 전지 주위에 배치되도록 크기가 설정되고 구성되는 복수의 레그를 가지는 프레임;
    상기 복수의 레그 중 적어도 하나를 따라 연장되는 유체 도관; 및
    가요성 흑연 시트로 제조되고 대향하는 양 주면을 가지는 열전달 시트를 포함하며, 상기 열전달 시트는 중앙부와 적어도 하나의 탭을 가지며, 상기 중앙부의 일측 주면은 적어도 하나의 각기둥형 전지의 상기 주면 중 적어도 하나와 접촉하고, 상기 주면 중 다른 주면은 상기 유체 도관 위로 절첩되는 상기 적어도 하나의 탭에 의해 적어도 부분적으로 덮이는 전지 팩.
  13. 제12항에 있어서, 상기 프레임은 전방으로 연장되는 갈고리형 돌출부와 후방으로 연장되는 갈고리형 수납부를 추가로 포함하는 전지 팩.
  14. 제12항에 있어서, 상기 열전달 시트는 세 개의 탭을 포함하고, 각각의 상기 탭은 상기 유체 도관 주위에 감기는 전지 팩.
  15. 제12항에 있어서, 상기 하나 이상의 탭은 상기 중앙부의 일측 주면의 실질적으로 전체 면적을 덮는 전지 팩.
  16. 제12항에 있어서, 상기 가요성 흑연 시트는 적어도 약 400 W/mK의 면내 열 전도도를 갖는 전지 팩.
  17. 제12항에 있어서, 각각의 상기 셀 조립체는 두 개의 각기둥형 전지를 포함하는 전지 팩.
  18. 제12항에 있어서, 상기 가요성 흑연 시트는 압축된 박리 천연 흑연 입자를 포함하는 전지 팩.
  19. 제12항에 있어서, 상기 가요성 흑연 시트는 흑연화 폴리이미드 필름을 포함하는 전지 팩.
  20. 제12항에 있어서, 상기 복수의 레그 중 적어도 하나는 상기 도관을 적어도 부분적으로 수납하도록 구성되는 채널을 포함하는 전지 팩.
  21. 제12항에 있어서, 상기 도관은 대체로 U자 형상이고 상기 복수의 레그 중 적어도 세 개를 따라 연장되는 전지 팩.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160026029A (ko) 2014-08-29 2016-03-09 에스케이이노베이션 주식회사 리튬 이차전지의 가요성 케이스에 부착되기 위한 라벨, 이 라벨이 부착된 리튬 이차전지 및 이 리튬 이차전지를 포함하는 전지 모듈
KR20190022486A (ko) * 2016-04-20 2019-03-06 코버스 에너지 인코포레이티드 배터리 셀 캐리어 및 다수의 배터리 셀 캐리어를 포함하는 스택 어셈블리용 엔클로저
US11024897B2 (en) 2017-01-05 2021-06-01 Lg Chem, Ltd. Battery-cooling heat sink provided with PCM capsule

Families Citing this family (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2888463C (en) 2012-10-16 2021-01-26 Ambri Inc. Electrochemical energy storage devices and housings
WO2015058010A1 (en) 2013-10-16 2015-04-23 Ambri Inc. Seals for high temperature reactive material devices
US9735450B2 (en) 2012-10-18 2017-08-15 Ambri Inc. Electrochemical energy storage devices
US10541451B2 (en) 2012-10-18 2020-01-21 Ambri Inc. Electrochemical energy storage devices
US11387497B2 (en) 2012-10-18 2022-07-12 Ambri Inc. Electrochemical energy storage devices
US11211641B2 (en) 2012-10-18 2021-12-28 Ambri Inc. Electrochemical energy storage devices
US9520618B2 (en) 2013-02-12 2016-12-13 Ambri Inc. Electrochemical energy storage devices
US9312522B2 (en) 2012-10-18 2016-04-12 Ambri Inc. Electrochemical energy storage devices
US11721841B2 (en) 2012-10-18 2023-08-08 Ambri Inc. Electrochemical energy storage devices
US20140120390A1 (en) * 2012-10-31 2014-05-01 Lg Chem, Ltd. Battery cell assembly and method for manufacturing a cooling fin for the battery cell assembly
US10270139B1 (en) 2013-03-14 2019-04-23 Ambri Inc. Systems and methods for recycling electrochemical energy storage devices
US9502737B2 (en) 2013-05-23 2016-11-22 Ambri Inc. Voltage-enhanced energy storage devices
FR3008036B1 (fr) * 2013-07-05 2015-06-26 Renault Sa Dispositif de gestion thermique de la batterie d'un vehicule electrique
US9184424B2 (en) * 2013-07-08 2015-11-10 Lg Chem, Ltd. Battery assembly
US9312580B2 (en) * 2013-07-30 2016-04-12 Johnson Controls Technology Company Battery module with phase change material
US9525195B2 (en) * 2013-07-30 2016-12-20 Johnson Controls Technology Corporation Remanufacturing methods for battery module
US9780418B2 (en) * 2013-10-28 2017-10-03 Johnson Controls Technology Company System and method for battery cell thermal management using carbon-based thermal films
EP3063825A4 (en) * 2013-11-01 2017-06-28 Ambri Inc. Thermal management of liquid metal batteries
DE102014200989A1 (de) * 2014-01-21 2015-07-23 Robert Bosch Gmbh Temperiervorrichtung für Batteriezellen und Verfahren zur Temperierung von Batteriezellen sowie Batteriemodul, Batteriepack, Batterie und Batteriesystem
US20150263397A1 (en) * 2014-03-13 2015-09-17 Ford Global Technologies, Llc Side mounted traction battery thermal plate
KR102210460B1 (ko) * 2014-04-24 2021-02-02 에스케이이노베이션 주식회사 이차전지용 배터리 셀 조립체
US10084218B2 (en) 2014-05-09 2018-09-25 Lg Chem, Ltd. Battery pack and method of assembling the battery pack
US10770762B2 (en) 2014-05-09 2020-09-08 Lg Chem, Ltd. Battery module and method of assembling the battery module
US20160006088A1 (en) * 2014-07-01 2016-01-07 Embry-Riddle Aeronautical University, Inc. Battery thermal management for hybrid electric vehicles using a phase-change material cold plate
CN107615567A (zh) * 2015-02-18 2018-01-19 Ttb控股有限公司 具有冷却***的锂离子电池模块
US10181800B1 (en) 2015-03-02 2019-01-15 Ambri Inc. Power conversion systems for energy storage devices
WO2016141354A2 (en) 2015-03-05 2016-09-09 Ambri Inc. Ceramic materials and seals for high temperature reactive material devices
PL3266056T3 (pl) 2015-03-06 2021-01-11 Sterling Pbes Energy Solutions Ltd. Moduł baterii z układem zarządzającym niestabilnością cieplną i odprowadzaniem gazów
US9893385B1 (en) 2015-04-23 2018-02-13 Ambri Inc. Battery management systems for energy storage devices
US10014751B2 (en) * 2015-05-19 2018-07-03 General Electric Company Electrical machine cooling structure
CN106299551B (zh) * 2015-06-10 2019-09-06 肖克建 动力电池组气体冷却装置以及气体冷却方法
US9960465B2 (en) 2015-07-30 2018-05-01 Lg Chem, Ltd. Battery pack
KR101990590B1 (ko) * 2015-08-17 2019-06-18 주식회사 엘지화학 배터리 모듈, 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 배터리 팩을 포함하는 자동차
CN105244462B (zh) * 2015-09-25 2017-10-17 中国科学院广州能源研究所 电动汽车动力电池组的热管理***
KR102259414B1 (ko) * 2015-11-20 2021-06-01 주식회사 엘지에너지솔루션 히트싱크 및 이를 포함하는 배터리 모듈
DE102015224920A1 (de) * 2015-12-10 2017-06-14 Volkswagen Aktiengesellschaft Energiespeicher für Kraftfahrzeuge
KR102081396B1 (ko) * 2015-12-14 2020-02-25 주식회사 엘지화학 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
DE102015225188B4 (de) * 2015-12-15 2020-10-08 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Energiespeichermodul
US10116018B2 (en) * 2016-01-07 2018-10-30 GM Global Technology Operations LLC Cure in place thermal interface material
EP3472891A4 (en) * 2016-06-20 2019-11-20 Corvus Energy Inc. CELL SUPPORT COMPRISING PHASE CHANGE MATERIAL
EP3507871B1 (en) * 2016-08-31 2023-06-07 NLIGHT, Inc. Laser cooling system
US11929466B2 (en) 2016-09-07 2024-03-12 Ambri Inc. Electrochemical energy storage devices
DE102016221817A1 (de) * 2016-11-08 2018-05-09 Robert Bosch Gmbh Batteriemodul mit einer Mehrzahl an Batteriezellen und Batterie
US10930978B2 (en) * 2017-01-27 2021-02-23 Ford Global Technologies, Llc Multifunctional ion pouch battery cell frame
US11189872B2 (en) 2017-01-27 2021-11-30 Ford Global Technologies, Llc Multifunctional pouch battery cell frame
CN110731027B (zh) 2017-04-07 2024-06-18 安保瑞公司 具有固体金属阴极的熔盐电池
KR102221781B1 (ko) 2017-07-21 2021-03-02 주식회사 엘지화학 배터리 팩
US10700323B2 (en) 2017-08-23 2020-06-30 Ford Global Technologies, Llc Apparatus for directed vent gas expulsion in battery cells
US10446819B2 (en) 2017-09-27 2019-10-15 Ford Global Technologies, Llc Apparatus and method for directed vent gas expulsion in battery cells
CN108110176A (zh) * 2017-12-18 2018-06-01 安徽唯诗杨信息科技有限公司 一种动力电池组安装组件及其工作方式
CN112119546B (zh) 2018-03-12 2024-03-26 恩耐公司 具有可变盘绕光纤的光纤激光器
KR102373774B1 (ko) * 2018-08-21 2022-03-14 에스케이온 주식회사 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
US11950509B2 (en) * 2018-11-30 2024-04-02 Technology Applications, Inc. Woven graphite fiber heat exchanger
US11139516B2 (en) 2019-05-06 2021-10-05 Bae Systems Controls Inc. Battery cell module
WO2021262634A1 (en) * 2020-06-24 2021-12-30 Neograf Solutions, Llc A shielding article
KR102269221B1 (ko) 2021-01-20 2021-06-24 황채익 전기 자동차 배터리 냉각 장치
AT524553B1 (de) * 2021-07-30 2022-07-15 Rep Ip Ag Versandbehälter für temperaturempfindliches Transportgut
CN114302514B (zh) * 2021-12-27 2022-09-27 哈尔滨工业大学 集成交叉式双针板热沉的电热耦合温控装置及其控温方法

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0745310A (ja) * 1991-05-31 1995-02-14 Honda Motor Co Ltd バッテリ
KR20070022647A (ko) * 2004-08-27 2007-02-27 토요 탄소 가부시키가이샤 팽창흑연시트
JP2009009889A (ja) * 2007-06-29 2009-01-15 Sanyo Electric Co Ltd 車両用の電源装置
JP2009147187A (ja) * 2007-12-17 2009-07-02 Calsonic Kansei Corp 発熱体の冷却装置
KR20090082212A (ko) * 2006-10-13 2009-07-29 에네르델, 인코포레이티드 온도 제어 장치를 구비한 배터리 조립체
KR20090107443A (ko) * 2008-04-08 2009-10-13 쏘씨에떼 드 베이뀔르 엘렉트리끄 가요성의 발전 소자와 상기 발전 소자들의 기계적, 열적 조절 시스템을 포함하는 전기 배터리
KR20100113996A (ko) * 2010-09-08 2010-10-22 주식회사 엘지화학 향상된 열 안정성의 전지셀 및 이를 포함하는 중대형 전지모듈
KR20100115709A (ko) * 2009-04-20 2010-10-28 주식회사 엘지화학 프레임 부재, 프레임 어셈블리 및 전지셀 어셈블리와 이의 제조방법
KR20100119501A (ko) * 2009-04-30 2010-11-09 주식회사 엘지화학 냉각 매니폴드와 그것의 제조방법
KR20110011068A (ko) * 2009-07-27 2011-02-08 주식회사 엘지화학 냉각 효율성이 향상된 전지모듈
KR20110030225A (ko) * 2009-09-17 2011-03-23 주식회사 엘지화학 신규한 구조의 방열부재를 포함하는 전지모듈 및 중대형 전지팩
KR20110080537A (ko) * 2010-01-06 2011-07-13 주식회사 엘지화학 냉각 효율성이 향상된 중대형 전지팩

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB991581A (en) 1962-03-21 1965-05-12 High Temperature Materials Inc Expanded pyrolytic graphite and process for producing the same
US4957830A (en) 1989-04-07 1990-09-18 Globe-Union Inc. Rechargeable metal oxide-hydrogen battery
JP2976481B2 (ja) 1989-05-10 1999-11-10 松下電器産業株式会社 フィルム状グラファイトの製造方法
US5256502A (en) * 1991-09-17 1993-10-26 Gnb Incorporated Modular, multicell lead-acid batteries
US5731568A (en) * 1995-10-13 1998-03-24 Arctic Fox, Inc. Battery heating device and method
JP3850688B2 (ja) * 2001-07-19 2006-11-29 松下電器産業株式会社 角形電池及び組電池の冷却装置
US6960402B2 (en) * 2002-06-28 2005-11-01 Advanced Energy Technology Inc. Perforated cylindrical fuel cells
US7241530B2 (en) * 2002-07-23 2007-07-10 Nissan Motor Co., Ltd. Module battery
JP3784813B2 (ja) * 2003-11-26 2006-06-14 本田技研工業株式会社 車両モータ用高圧電装の冷却装置及びハイブリッド車両
JP3691836B1 (ja) * 2004-08-27 2005-09-07 東洋炭素株式会社 膨張黒鉛シート
KR101001320B1 (ko) 2007-11-09 2010-12-14 주식회사 엘지화학 향상된 열 안정성의 전지셀 및 이를 포함하는 중대형전지모듈
JP2011507159A (ja) * 2007-12-05 2011-03-03 エナーデル、インク 温度制御装置を有する組電池
WO2009134299A2 (en) * 2008-03-14 2009-11-05 Kaneka Corporation Fire barrier protection for airplanes comprising graphite films
RU2010150619A (ru) * 2008-05-10 2012-06-20 Энердел, Инк. (Us) Узел аккумуляторной батареи
US8006793B2 (en) * 2008-09-19 2011-08-30 Better Place GmbH Electric vehicle battery system
JP4881409B2 (ja) 2009-06-04 2012-02-22 トヨタ自動車株式会社 密閉型電池
US8765282B2 (en) * 2009-12-18 2014-07-01 GM Global Technology Operations LLC Battery assemblies
DE102010002000A1 (de) 2010-02-16 2011-09-08 Sgl Carbon Se Wärmeableiter und elektrischer Energiespeicher

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0745310A (ja) * 1991-05-31 1995-02-14 Honda Motor Co Ltd バッテリ
KR20070022647A (ko) * 2004-08-27 2007-02-27 토요 탄소 가부시키가이샤 팽창흑연시트
KR20090082212A (ko) * 2006-10-13 2009-07-29 에네르델, 인코포레이티드 온도 제어 장치를 구비한 배터리 조립체
JP2009009889A (ja) * 2007-06-29 2009-01-15 Sanyo Electric Co Ltd 車両用の電源装置
JP2009147187A (ja) * 2007-12-17 2009-07-02 Calsonic Kansei Corp 発熱体の冷却装置
KR20090107443A (ko) * 2008-04-08 2009-10-13 쏘씨에떼 드 베이뀔르 엘렉트리끄 가요성의 발전 소자와 상기 발전 소자들의 기계적, 열적 조절 시스템을 포함하는 전기 배터리
KR20100115709A (ko) * 2009-04-20 2010-10-28 주식회사 엘지화학 프레임 부재, 프레임 어셈블리 및 전지셀 어셈블리와 이의 제조방법
KR20100119501A (ko) * 2009-04-30 2010-11-09 주식회사 엘지화학 냉각 매니폴드와 그것의 제조방법
KR20110011068A (ko) * 2009-07-27 2011-02-08 주식회사 엘지화학 냉각 효율성이 향상된 전지모듈
KR20110030225A (ko) * 2009-09-17 2011-03-23 주식회사 엘지화학 신규한 구조의 방열부재를 포함하는 전지모듈 및 중대형 전지팩
KR20110080537A (ko) * 2010-01-06 2011-07-13 주식회사 엘지화학 냉각 효율성이 향상된 중대형 전지팩
KR20100113996A (ko) * 2010-09-08 2010-10-22 주식회사 엘지화학 향상된 열 안정성의 전지셀 및 이를 포함하는 중대형 전지모듈

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160026029A (ko) 2014-08-29 2016-03-09 에스케이이노베이션 주식회사 리튬 이차전지의 가요성 케이스에 부착되기 위한 라벨, 이 라벨이 부착된 리튬 이차전지 및 이 리튬 이차전지를 포함하는 전지 모듈
KR20190022486A (ko) * 2016-04-20 2019-03-06 코버스 에너지 인코포레이티드 배터리 셀 캐리어 및 다수의 배터리 셀 캐리어를 포함하는 스택 어셈블리용 엔클로저
US11024897B2 (en) 2017-01-05 2021-06-01 Lg Chem, Ltd. Battery-cooling heat sink provided with PCM capsule

Also Published As

Publication number Publication date
US9774063B2 (en) 2017-09-26
DE212012000137U1 (de) 2014-02-27
US20140248515A1 (en) 2014-09-04
CN203950871U (zh) 2014-11-19
KR200487029Y1 (ko) 2018-07-30
WO2013025608A1 (en) 2013-02-21

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