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KR20200109147A - 파우치형 이차전지 및 이를 포함하는 배터리 모듈 - Google Patents

파우치형 이차전지 및 이를 포함하는 배터리 모듈 Download PDF

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KR20200109147A
KR20200109147A KR1020190028286A KR20190028286A KR20200109147A KR 20200109147 A KR20200109147 A KR 20200109147A KR 1020190028286 A KR1020190028286 A KR 1020190028286A KR 20190028286 A KR20190028286 A KR 20190028286A KR 20200109147 A KR20200109147 A KR 20200109147A
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pouch
type secondary
secondary battery
electrode assembly
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안선모
김태일
정원석
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에스케이이노베이션 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차전지는 전극조립체 및 상기 전극조립체가 수용되고, 가장자리에 실링부가 형성되며, 일측면에 돌출된 상기 실링부를 적어도 일측면에 이웃하는 타측면을 향하여 사선 방향으로 연장되게 구비하는 파우치부재를 포함할 수 있다.

Description

파우치형 이차전지 및 이를 포함하는 배터리 모듈{Pouch-type secondary battery and battery module having thereof}
본 발명은 파우치형 이차전지 및 이를 포함하는 배터리 모듈에 관한 것이다.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있다. 이차전지는 화학에너지와 전기에너지 간의 상호변환이 가역적이어서 충전과 방전을 반복할 수 있는 전지이다. 이차전지의 파우치부재는 이차전지의 주요 구성물인 양극, 음극, 분리막 및 전해액을 보호하는 다층 외장재(Laminated Film Case)를 가리킨다.
이러한 파우치부재는 주로 리튬이온 폴리머 전지나 전기 이중층 커패시터의 외장재로 사용되고 있다. 특히 자동차용 전지나 ESS(Energy Storage System)용 전지로 사용하기 위해서는 10년 이상의 장기 내구성을 확보할 필요가 있다.
그리고, 최근 고용량, 고출력 이차전지에 대한 요구사양이 증가됨에 따라, 이에 상응하는 고에너지밀도 및 고성능 냉각수준 구현이 가능한 이차전지 개발이 필요하게 되었다.
이러한 요구사양을 충족시키기 위해 수냉식으로 냉각구조가 변경되고 있으며, 현재는 1 측면 하방냉각이 가능한 이차전지가 시장의 주요 트렌드로 자리잡고 있으나, 1 측면 냉각만으로는 해당 요구사양을 충족하는데 한계가 있다.
아울러 기존의 파우치형 이차전지는 제작공법 또는 제작공정의 특성상 에너지 밀도를 저해하는 불필요한 형상부가 존재하는 한계가 있다.
또한 상기 한계를 극복하기 위한 방법으로 리드탭부를 편측으로 편심하는 방법을 도입할 수 있으나 전극조립체 사이의 전기적 연결을 위한 접합시 충분한 이격 거리가 확보되지 않아 안전성 문제가 발생하는 한계가 있다.
따라서, 전술한 문제 내지 한계를 해결하기 위한 파우치형 이차전지 및 이를 포함하는 배터리 모듈에 대한 연구가 필요하게 되었다.
한국 공개특허공보 제10-2017-0101650호
본 발명은 2 측면 냉각이 가능한 파우치형 이차전지 및 이를 포함하는 배터리 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
다른 측면에서, 본 발명은 에너지 밀도를 저해하는 불필요한 형상부를 개선한 이차전지 및 이를 포함하는 배터리 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차전지는 전극조립체 및 상기 전극조립체가 수용되고, 가장자리에 실링부가 형성되며, 일측면에 돌출된 상기 실링부를 적어도 일측면에 이웃하는 타측면을 향하여 사선 방향으로 연장되게 구비하는 파우치부재를 포함할 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차전지의 상기 실링부는, 상기 전극조립체가 수용되는 상기 파우치부재의 수용케이스부의 일측면에서 돌출되어 형성되되, 상기 수용케이스부의 일측면의 길이 방향에 수평한 형태로 돌출 형성된 수평돌출부 및 상기 수평돌출부의 양단부에 연결되되, 상기 수용케이스부의 일측면의 길이 방향에 대하여 경사지게 연장된 경사돌출부를 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차전지의 상기 경사돌출부는, 상기 수용케이스부의 일측면에 이웃하는 상기 수용케이스부의 타측면의 모서리 방향으로 연장되어 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차전지의 상기 수평돌출부는, 상기 전극조립체의 전극부와 연결되면서 외부로 노출된 상기 전극조립체의 리드탭부와 밀착되며, 상기 리드탭부의 형상에 대응되는 형태로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
더하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차전지의 상기 경사돌출부는, 상기 수평돌출부보다 얇은 두께로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차전지는 전극조립체 및 상기 전극조립체가 수용되고, 적어도 어느 하나의 측면의 모서리에서 연장된 실링부가 구비되는 파우치부재를 포함할 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차전지의 상기 실링부는, 상기 전극조립체가 수용되는 상기 파우치부재의 수용케이스부의 일측면 상으로 수직하게 연장된 수평돌출부 및 상기 수평돌출부의 양단부에 연결되되, 상기 수용케이스부의 일측면에 이웃한 타측면의 모서리에서 비스듬하게 연장된 경사돌출부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차전지의 상기 수평돌출부는, 상기 전극조립체의 전극부와 연결되면서 외부로 노출된 상기 전극조립체의 리드탭부와 밀착되며, 상기 리드탭부의 형상에 대응되는 형태로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈은 상기 파우치형 이차전지 및 복수의 상기 파우치형 이차전지가 수용되는 하우징부재를 포함할 수 있다.
여기서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 상기 하우징부재는, 상기 경사돌출부가 상기 수용케이스부에 밀착되게 접혀서 수용되는 것을 특징으로 할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 상기 하우징부재는, 개방된 상면부를 통하여 복수의 상기 파우치형 이차전지가 수용되는 프레임부 및 상기 프레임부의 개방된 상면부를 덮도록 배치되는 커버부를 포함할 수 있다.
여기서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 상기 커버부는, 상기 경사돌출부가 접히도록, 상기 프레임부에 결합되면서, 상기 경사돌출부를 가압하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 상기 하우징부재는, 상기 프레임부의 하면부에 배치되며, 상기 파우치형 이차전지에서 발생한 열을 전달받아 상기 파우치형 이차전지를 냉각시키는 하부냉각부 및 상기 커버부의 상면부에 배치되며, 상기 파우치형 이차전지에서 발생한 열을 전달받아 상기 파우치형 이차전지를 냉각시키는 상부냉각부를 포함할 수 있다.
본 발명의 파우치형 이차전지 및 이를 포함하는 배터리 모듈은 2 측면 냉각이 가능한 이점이 있다. 이에 의해서, 고성능 냉각수준 구현이 가능한 효과가 있다.
다른 측면에서, 본 발명의 파우치형 이차전지 및 이를 포함하는 배터리 모듈은 에너지 밀도를 저해하는 불필요한 형상부를 개선할 수 있는 이점이 있다.
다만, 본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 파우치형 이차전지를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 파우치형 이차전지를 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명의 파우치형 이차전지에서 경사돌출부를 수용케이스부 방향으로 접은 상태를 도시한 측면도이다.
도 4는 본 발명의 파우치형 이차전지를 포함하는 배터리 모듈을 도시한 측면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함하며, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호 또는 유사한 방식으로 부여된 참조 부호는 동일 구성 요소 또는 대응하는 구성요소를 지칭하는 것으로 한다.
본 발명은 파우치형 이차전지(100) 및 이를 포함하는 배터리 모듈에 관한 것으로, 2 측면 냉각이 가능하고, 이에 의해서 고성능 냉각수준 구현이 가능하게 된다.
다른 측면에서는, 에너지 밀도를 저해하는 불필요한 형상부를 개선할 수 있어, 고에너지밀도에 의한 고용량, 고출력의 이차전지에 대한 요구사양을 만족할 수 있게 된다.
구체적으로 도면을 참조하여 설명하면, 도 1은 본 발명의 파우치형 이차전지(100)를 도시한 사시도이다. 상기 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차전지(100)는 전극조립체(110) 및 상기 전극조립체(110)가 수용되고, 가장자리에 실링부(121)가 형성되며, 일측면에 돌출된 상기 실링부(121)를 적어도 일측면에 이웃하는 타측면을 향하여 사선 방향으로 연장되게 구비하는 파우치부재(120)를 포함할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 파우치부재(120)는 전극조립체(110)의 실링을 위해 결합되는 실링부(121)가 플랜지 형태로 돌출되어 형성되되, 이러한 일측면에서 돌출된 실링부(121)의 형태를 일측면에 이웃한 타측면을 향하여 경사진 형태로 형성함으로서, 배터리 모듈 등의 하우징부재(200)에 결합될 때 상기 실링부(121)를 위한 공간의 소요를 개선하게 된다.
여기서, 상기 전극조립체(110)는, 이차전지로써 화학에너지와 전기에너지 간의 상호변환이 가역적이어서 충전과 방전을 반복할 수 있는 전지이다. 이러한 전극조립체(110)는 이차전지로 통상적으로 사용되는 것이라면, 어떠한 구성이든 제한되지 않고 구성될 수 있다. 일례로, 상기 전극조립체(110)는 분리막을 경계로 음극과 양극의 각 전극 활물질이 코팅된 면이 대면하도록 교차 적층된 구성일 수 있다.
한편, 상기 전극조립체(110)는 실질적으로 전해액과 함께 상기 파우치부재(120)에 수납되어 사용된다. 상기 전해액은 EC(ethylene carbonate), PC(propylene carbonate), DEC(diethyl carbonate), EMC(ethyl methyl carbonate), DMC(dimethyl carbonate) 등과 같은 유기 용매에 LiPF6, LiBF4 등과 같은 리튬염을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 전해액은 액체, 고체 또는 겔상일 수 있다.
상기 파우치부재(120)는 상기 전극조립체(110)를 수용하여 보호하는 역할을 하게 된다. 이를 위해서, 상기 파우치부재(120)는 용기 형태로 형성되어 전극조립체(110) 및 전해액이 수용되는 내부 공간을 제공한다. 이때, 상기 전극조립체(110)의 리드탭부(111)는 일부가 파우치부재(120)의 외부로 노출된다.
이와 같이 구성되는 파우치형 이차전지(100)는 충전 및 방전이 가능한 니켈 금속수소(Ni-MH) 전지 또는 리튬 이온(Li-ion) 전지 등으로서 전류를 생성한다. 또한 후술되는 하우징부재(200) 내에 복수 개가 적층 배치될 수 있다.
그리고, 상기 파우치부재(120)는 상기 전극조립체(110)가 내부에 배치된 상태에서 가장자리를 밀폐하게 실링부(121)가 형성되어 상기 전극조립체(110)를 보호하게 구성된다.
이때 상기 실링부(121)는 상기 파우치부재(120)의 모든 측면의 중앙부에서 측면에 수직한 방향과 수평하게 돌출되어 형성되는 것이 아니라, 일측면의 중앙부에서 일측면에 수직한 방향으로 수평하게 돌출되되, 일측면에 이웃하는 타측면에 대하여는 타측면에 수직한 방향에 대해 경사진 사선 방향으로 연장되게 구성된다.
일례로, 상기 실링부(121)는 일측면인 좌우측면(122c)의 중앙부에서 일측면에 수직한 방향으로 수평하게 돌출되되, 일측면에 이웃하는 타측면인 상측면(122a) 또는 하측면(122b)에 대하여는 타측면에 수직한 방향에 대해 경사진 사선 방향으로 연장되게 구성된다.
이에 따라, 상기 실링부(121)는 상기 파우치부재(120)의 타측면에 대하여는 사선 방향으로 형성될 수 있다. 이에 의하면, 일례로 상기 하우징부재(200)에 상기 파우치형 이차전지(100)가 결합될 때, 상기 하우징부재(200)의 상면부 및 하면부와 접하는 상기 파우치부재(120)의 타측면인 상측면(122a)과 하측면(122b)에서 상기 실링부(121)가 상측면(122a) 또는 하측면(122b)에 수직하게 돌출되지 않기 때문에, 상기 실링부(121)가 배치될 공간을 배제할 수 있게 되어, 상기 실링부(121)를 위한 공간의 소요를 개선하게 된다.
또한, 상기 실링부(121)는 상기 하우징부재(200)의 상면부 및 하면부가 상기 파우치부재(120)의 상측면(122a) 또는 하측면(122b)에 직접 또는 간접적으로 밀착되어 결합될 수 있어, 2 측면 냉각이 가능할 수 있다.
이와 같은 상기 실링부(121)는 구체적으로, 수평돌출부(121a), 경사돌출부(121b)를 포함할 수 있는데, 이에 대한 자세한 설명은 도 2 및 도 3을 참조하여 후술한다.
그리고, 상기 수평돌출부(121a)에는 리드탭부(111)가 외부로 노출되게 결합될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차전지(100)의 상기 수평돌출부(121a)는, 상기 전극조립체(110)의 전극부와 연결되면서 외부로 노출된 상기 전극조립체(110)의 리드탭부(111)와 밀착되며, 상기 리드탭부(111)의 형상에 대응되는 형태로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
다시 말해, 상기 수평돌출부(121a)는 상기 리드탭부(111)를 외부로 노출시키면서 상기 리드탭부(111)와 연결된 상기 전극조립체(110)의 부분을 밀폐하도록 상기 리드탭부(111)와 결합할 수 있는 것이다.
여기서, 상기 수평돌출부(121a)는 상기 전극조립체(110)가 수용되는 상기 파우치부재(120)의 수용케이스부(122)의 일측면 중앙부에서 상기 수용케이스부(122)의 일측면에 수직한 방향으로 돌출되되, 상기 수용케이스부(122)의 일측면의 길이 방향에 수평한 형태로 구비되는데, 이에 의해서 복수의 파우치형 이차전지(100)가 적층시에 각각의 파우치형 이차전지(100)의 리드탭부(111) 사이의 충분한 이격 거리를 확보할 수 있게 된다. 이에 따라 상기 리드탭부(111)와 외부 기기의 전기적 연결을 용이하게 할 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 파우치형 이차전지(100)를 도시한 측면도이며, 도 3은 본 발명의 파우치형 이차전지(100)에서 경사돌출부(121b)를 수용케이스부(122) 방향으로 접은 상태를 도시한 측면도이다.
상기 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차전지(100)의 상기 실링부(121)는, 상기 전극조립체(110)가 수용되는 상기 파우치부재(120)의 수용케이스부(122)의 일측면에서 돌출되어 형성되되, 상기 수용케이스부(122)의 일측면의 길이 방향에 수평한 형태로 돌출 형성된 수평돌출부(121a) 및 상기 수평돌출부(121a)의 양단부에 연결되되, 상기 수용케이스부(122)의 일측면의 길이 방향에 대하여 경사지게 연장된 경사돌출부(121b)를 포함할 수 있다.
이와 같이, 상기 실링부(121)는 상기 수용케이스의 일측면의 중앙부에서 일측면에 수직한 방향으로 수평하게 돌출되되, 일측면에 이웃하는 타측면에 대하여는 타측면에 수직한 방향에 대해 경사진 사선 방향으로 연장되게 구성되는 구체적 구성으로, 상기 수평돌출부(121a), 상기 경사돌출부(121b)를 포함하는 것이다.
상기 수평돌출부(121a)는 상기 수용케이스부(122)의 일측면의 길이 방향으로 수평한 형태로 돌출되어 형성되는 구성으로, 일례로 상기 수용케이스부(122)의 일측면의 중앙부에서 상기 수용케이스부(122)의 일측면에 수직한 방향으로 돌출되게 연장된 플랜지 형태로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 수평돌출부(121a)에는 상기 리드탭부(111)가 외부로 노출되게 밀착되게 결합될 수 있다.
상기 경사돌출부(121b)는 상기 수용케이스부(122)의 일측면에 이웃한 타측면으로 돌출되도록, 상기 수평돌출부(121a)의 양단부에서 각각 연장되어 형성된다.
여기서, 상기 경사돌출부(121b)는 상기 수용케이스부(122)의 타측면으로 돌출되어 형성되되, 상기 수용케이스부(122)의 일측면의 중앙부에서 상기 수용케이스부(122)의 타측면의 에지부 방향으로 경사진 형태로 연장되게 형성된다.
즉, 상기 경사돌출부(121b)는 상기 수용케이스부(122)의 일측면의 길이 방향을 기준으로 경사진 형태로 상기 수용케이스부(122)의 타측면으로 연장되게 돌출되어 형성된 플랜지 형태로 구비되는 것이다.
일례로 상기 경사돌출부(121b)는 상기 수용케이스부(122)의 타측면을 향하는 만곡된 플랜지 형태 또는 경사진 평판 형태일 수 있다.
다시 말해, 상기 경사돌출부(121b)는, 상기 수용케이스부(122)의 일측면의 길이 방향에 대하여 곡선 형태 또는 직선 형태로 경사지게 상기 수평돌출부(121a)의 양단부에서 연장될 수 있는 것이다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차전지(100)의 상기 경사돌출부(121b)는, 상기 수용케이스부(122)의 일측면에 이웃하는 상기 수용케이스부(122)의 타측면의 모서리 방향으로 연장되어 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
다시 말해, 상기 경사돌출부(121b)는 상기 수용케이스부(122)의 일측면의 중앙부에서 상기 수용케이스부(122)의 타측면의 에지부의 끝단인 타측면 모서리를 통과하는 경사진 형태로 연장되게 형성될 수 있는 것이다.
이에 의하면, 상기 경사돌출부(121b)는 상기 파우치형 이차전지(100)가 상기 하우징부재(200)에 장착될 때, 직육면체 형태의 상기 수용케이스부(122)의 타측면 모서리에서 상기 수용케이스의 일측면과 타측면에 이웃하는 전방면 또는 후방면에 밀착되게 접히거나, 상기 수용케이스부(122)의 타측면에 밀착되게 접혀서, 상기 파우치형 이차전지(100)가 상기 하우징부재(200)에 수용되는 것을 용이하게 할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 4를 참조하여 후술한다.
다른 측면에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차전지(100)는 전극조립체(110) 및 상기 전극조립체(110)가 수용되고, 적어도 어느 하나의 측면의 모서리에서 연장된 실링부(121)가 구비되는 파우치부재(120)를 포함할 수 있다.
즉, 상기 실링부(121)가 상기 전극조립체(110)가 수용되는 수용케이스부(122)의 일측면의 중앙부에서 연장되되 상기 수용케이스부(122)의 일측면에 이웃하는 상기 수용케이스부(122)의 타측면의 모서리를 향하여 사선 방향으로 연장되게 구비되는 실시예를 포함할 수 있는 것은 물론이고, 상기 실링부(121)가 상기 수용케이스부(122)의 일측면의 중앙부에서 연장되어 상기 수용케이스부(122)의 일측면에 이웃하는 상기 수용케이스부(122)의 타측면의 모서리를 향하면서도, 사선 방향이 아닌 수직 또는 수평 방향으로 연장되는 실시예도 포함할 수 있는 것이다.
일례로, 상기 실링부(121)가 상기 수용케이스부(122)의 타측면의 모서리로 사선 형태로 연장되는 실시예로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차전지(110)의 상기 실링부(121)는, 상기 전극조립체(110)가 수용되는 상기 파우치부재(120)의 수용케이스부(122)의 일측면 상으로 수직하게 연장된 수평돌출부(121a) 및 상기 수평돌출부(121a)의 양단부에 연결되되, 상기 수용케이스부(122)의 일측면에 이웃한 타측면의 모서리에서 비스듬하게 연장된 경사돌출부(122b)를 포함할 수 있다.
즉, 상기 경사돌출부(121b)는 상기 수용케이스부(122)의 일측면의 중앙부에서 상기 수용케이스부(122)의 타측면의 에지부의 끝단인 타측면 모서리를 통과하는 경사진 형태로 연장되게 형성될 수 있는 것이다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차전지(100)의 상기 경사돌출부(121b)는, 상기 수평돌출부(121a)보다 얇은 두께로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
이와 같이, 상기 수용케이스부(122)에 경사지게 형성된 상기 경사돌출부(121b)의 두께(t2)가 상기 수평돌출부(121a)의 두께(t1)보다 얇게 형성되는 경우에는, 상기 파우치형 이차전지(100)가 상기 하우징부재(200)에 장착될 때, 상기 수평돌출부(121a)는 그 형태를 유지하면서도 상기 경사돌출부(121b)는 상기 수용케이스부(122)의 전방면, 후방면 또는 타측면 방향으로 접히는 것을 용이하게 할 수 있게 된다.
다시 말해, 상기 경사돌출부(121b)의 두께(t2)를 비교적 얇게하여 변형이 용이하게 구성할 수 있는 것이다.
도 4는 본 발명의 파우치형 이차전지(100)를 포함하는 배터리 모듈을 도시한 측면도로서, 상기 도면을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈은 상기 파우치형 이차전지(100) 및 복수의 상기 파우치형 이차전지(100)가 수용되는 하우징부재(200)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 파우치형 이차전지(100)는 상기 파우치부재(120)의 상기 실링부(121)가 상기 파우치부재(120)의 타측면에 대하여는 사선 방향으로 형성되기 때문에, 상기 실링부(121)가 배치될 공간을 배제할 수 있게 되어, 상기 실링부(121)를 위한 공간의 소요를 개선하게 된다.
그리고, 상기 실링부(121)는 상기 수용케이스부(122)의 타측면으로 돌출되어 형성되되, 상기 수용케이스부(122)의 일측면의 중앙부에서 상기 수용케이스부(122)의 타측면의 에지부 방향으로 경사진 형태로 연장되게 형성된 상기 경사돌출부(121b)를 포함할 수 있는데, 이에 의하면, 상기 경사돌출부(121b)는 상기 파우치형 이차전지(100)가 상기 하우징부재(200)에 장착될 때, 직육면체 형태의 상기 수용케이스부(122)의 타측면 모서리에서 상기 수용케이스의 일측면과 타측면에 이웃하는 전방면 또는 후방면에 밀착되게 접히거나, 상기 수용케이스부(122)의 타측면에 밀착되게 접혀서, 상기 파우치형 이차전지(100)가 상기 하우징부재(200)에 수용되는 것을 용이하게 할 수 있고, 또한 상기 경사돌출부(121b)가 배치되어야 할 공간을 감소시킬 수 있어서, 상기 경사돌출부(121b)를 위한 공간의 소요를 개선할 수 있게 되는 것이다.
일례로, 상기 경사돌출부(121b)는 상기 하우징부재(200)에 상기 파우치형 이차전지(100)가 수용되기 전에 접힌 후에 상기 하우징부재(200)에 수용될 수 있다.
즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 상기 하우징부재(200)는, 상기 경사돌출부(121b)가 상기 수용케이스부(122)에 밀착되게 접혀서 수용되는 것을 특징으로 할 수 있다.
다시 말해, 상기 경사돌출부(121b)가 접혀진 상태의 파우치형 이차전지(100) 복수 개사 상기 하우징부재(200)에 수용됨에 의해서, 종전에 상기 수용케이스부(122)의 타측면의 중앙부에서 돌출되게 형성되어 차지하던 공간을 감소시킴으로서, 상기 배터리 모듈의 동일 체적대비 고집적, 고용량의 성능을 확보할 수 있게 된다.
이러한, 상기 하우징부재(200)는 상기 파우치형 이차전지(100)를 수용하기 위해서, 프레임부(210), 커버부(220)를 포함할 수 있다.
즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 상기 하우징부재(200)는, 개방된 상면부를 통하여 복수의 상기 파우치형 이차전지(100)가 수용되는 프레임부(210) 및 상기 프레임부(210)의 개방된 상면부를 덮도록 배치되는 커버부(220)를 포함할 수 있다.
상기 프레임부(210)는 상면부만 개방된 직육면체 형태인 박스 형태일 수 있고, 상기 커버부(220)는 상기 프레임부(210)의 개방된 상면부에 덮이게 구성될 수 있다.
여기서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 상기 커버부(220)는, 상기 경사돌출부(121b)가 접히도록, 상기 프레임부(210)에 결합되면서, 상기 경사돌출부(121b)를 가압하는 것을 특징으로 할 수 있다.
다시 말해, 상기 수용케이스부(122)의 타측면에 경사진 형태로 형성된 상기 경사돌출부(121b)가 접히지 않은 상태로 상기 프레임부(210)에 수용된 후에 상기 커버부(220)가 상기 프레임부(210)의 상면부에 덮이면서 결합되면, 상기 커버부(220)는 상기 파우치형 이차전지(100)의 상단부를 하방으로 가압하게 되고, 이에 따라 상기 경사돌출부(121b)는 상기 수용케이스부(122)의 전방면, 후방면 또는 타측면 방향으로 접히면서 배치 공간을 줄이게 된다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 상기 하우징부재(200)는, 상기 프레임부(210)의 하면부에 배치되며, 상기 파우치형 이차전지(100)에서 발생한 열을 전달받아 상기 파우치형 이차전지(100)를 냉각시키는 하부냉각부(230) 및 상기 커버부(220)의 상면부에 배치되며, 상기 파우치형 이차전지(100)에서 발생한 열을 전달받아 상기 파우치형 이차전지(100)를 냉각시키는 상부냉각부(240)를 포함할 수 있다.
이는 상기 경사돌출부(121b)가 상기 수용케이스부(122)의 전방면, 후방면 또는 타측면 방향으로 접혀서 상기 하우징부재(200)에 수용됨에 따라, 상기 수용케이스부(122)의 상하측의 타측면인 상측면(122a), 하측면(122b)에 상기 상부냉각부(240), 하부냉각부(230)가 각각 접하게 구비될 수 있게 된다. 이에 따라 본 발명의 배터리 모듈은 상기 파우치형 이차전지(100)에 대한 2 측면 냉각을 수행할 수 있게 된다.
여기서, 상기 하부냉각부(230), 상부냉각부(240)는 공냉을 위한 구조이거나, 수냉을 위한 구조일 수 있으며, 상기 파우치형 이차전지(100)에서 열을 전달받아 상기 파우치형 이차전지(100)를 냉각시키는 구조라면 적용될 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
100: 파우치형 이차전지 110: 전극조립체
111: 리드탭부 120: 파우치부재
121: 실링부 122: 수용케이스부
200: 하우징부재 210: 프레임부
220: 커버부 230: 하부냉각부
240: 상부냉각부

Claims (12)

  1. 전극조립체; 및
    상기 전극조립체가 수용되고, 가장자리에 실링부가 형성되며, 일측면에 돌출된 상기 실링부를 적어도 일측면에 이웃하는 타측면을 향하여 사선 방향으로 연장되게 구비하는 파우치부재;
    를 포함하는 파우치형 이차전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 실링부는,
    상기 전극조립체가 수용되는 상기 파우치부재의 수용케이스부의 일측면에서 돌출되어 형성되되, 상기 수용케이스부의 일측면의 길이 방향에 수평한 형태로 돌출 형성된 수평돌출부; 및
    상기 수평돌출부의 양단부에 연결되되, 상기 수용케이스부의 일측면의 길이 방향에 대하여 경사지게 연장된 경사돌출부;
    를 포함하는 파우치형 이차전지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 경사돌출부는, 상기 수용케이스부의 일측면에 이웃하는 상기 수용케이스부의 타측면의 모서리 방향으로 연장되어 형성되는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 수평돌출부는, 상기 전극조립체의 전극부와 연결되면서 외부로 노출된 상기 전극조립체의 리드탭부와 밀착되며, 상기 리드탭부의 형상에 대응되는 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.
  5. 전극조립체; 및
    상기 전극조립체가 수용되고, 적어도 어느 하나의 측면의 중앙부와 또 다른 측면의 모서리에서 연장된 실링부가 구비되는 파우치부재;
    를 포함하는 파우치형 이차전지.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 실링부는,
    상기 전극조립체가 수용되는 상기 파우치부재의 수용케이스부의 일측면의 중앙부 상으로 수직하게 연장된 수평돌출부; 및
    상기 수평돌출부의 양단부에 연결되되, 상기 수용케이스부의 일측면에 이웃한 타측면의 모서리에서 비스듬하게 연장된 경사돌출부;
    를 포함하는 파우치형 이차전지.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 수평돌출부는, 상기 전극조립체의 전극부와 연결되면서 외부로 노출된 상기 전극조립체의 리드탭부와 밀착되며, 상기 리드탭부의 형상에 대응되는 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.
  8. 제2항 내지 제4항 및 제6항 내지 제7항 중 어느 하나의 파우치형 이차전지; 및
    복수의 상기 파우치형 이차전지가 수용되는 하우징부재;
    를 포함하는 배터리 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 하우징부재는, 상기 경사돌출부가 상기 수용케이스부에 밀착되게 접혀서 수용되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 하우징부재는,
    개방된 상면부를 통하여 복수의 상기 파우치형 이차전지가 수용되는 프레임부; 및
    상기 프레임부의 개방된 상면부를 덮도록 배치되는 커버부;
    를 포함하는 배터리 모듈.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 커버부는, 상기 경사돌출부가 접히도록, 상기 프레임부에 결합되면서, 상기 경사돌출부를 가압하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 하우징부재는,
    상기 프레임부의 하면부에 배치되며, 상기 파우치형 이차전지에서 발생한 열을 전달받아 상기 파우치형 이차전지를 냉각시키는 하부냉각부; 및
    상기 커버부의 상면부에 배치되며, 상기 파우치형 이차전지에서 발생한 열을 전달받아 상기 파우치형 이차전지를 냉각시키는 상부냉각부;
    를 포함하는 배터리 모듈.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240069790A (ko) 2021-09-27 2024-05-20 퀀텀스케이프 배터리, 인코포레이티드 전기화학적 스택 및 그 조립 방법

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140015201A (ko) * 2012-07-24 2014-02-06 주식회사 엘지화학 파우치 외장재 실링용 실링툴 및 파우치형 이차전지의 제조방법
KR20150050358A (ko) * 2013-10-30 2015-05-08 주식회사 엘지화학 이차 전지용 프레임 및 이를 포함하는 배터리 모듈
KR20170001358A (ko) * 2015-06-26 2017-01-04 삼성에스디아이 주식회사 커브드 이차 전지 및 그의 제조 방법
KR20170036639A (ko) * 2015-09-24 2017-04-03 주식회사 엘지화학 배터리 모듈
KR20170101650A (ko) 2016-02-29 2017-09-06 주식회사 엘지화학 파우치 외장재 및 이를 이용한 파우치형 이차전지
KR20190009249A (ko) * 2017-07-18 2019-01-28 주식회사 엘지화학 전극 조립체 제조방법 및 전극 조립체 가압 장치

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4413338B2 (ja) * 1999-10-27 2010-02-10 藤森工業株式会社 電池用袋体
KR100948003B1 (ko) * 2006-02-27 2010-03-18 주식회사 엘지화학 우수한 냉각 효율성의 중대형 전지팩
CN201146199Y (zh) * 2007-12-24 2008-11-05 比亚迪股份有限公司 一种软包装电池
KR102073950B1 (ko) * 2016-01-06 2020-03-02 주식회사 엘지화학 엣지 냉각 방식의 부재를 포함하는 전지팩

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140015201A (ko) * 2012-07-24 2014-02-06 주식회사 엘지화학 파우치 외장재 실링용 실링툴 및 파우치형 이차전지의 제조방법
KR20150050358A (ko) * 2013-10-30 2015-05-08 주식회사 엘지화학 이차 전지용 프레임 및 이를 포함하는 배터리 모듈
KR20170001358A (ko) * 2015-06-26 2017-01-04 삼성에스디아이 주식회사 커브드 이차 전지 및 그의 제조 방법
KR20170036639A (ko) * 2015-09-24 2017-04-03 주식회사 엘지화학 배터리 모듈
KR20170101650A (ko) 2016-02-29 2017-09-06 주식회사 엘지화학 파우치 외장재 및 이를 이용한 파우치형 이차전지
KR20190009249A (ko) * 2017-07-18 2019-01-28 주식회사 엘지화학 전극 조립체 제조방법 및 전극 조립체 가압 장치

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