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KR102284606B1 - 이차 전지용 파우치, 이차 전지 및 상기 이차 전지를 포함하는 배터리 모듈 - Google Patents

이차 전지용 파우치, 이차 전지 및 상기 이차 전지를 포함하는 배터리 모듈 Download PDF

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KR102284606B1
KR102284606B1 KR1020180038817A KR20180038817A KR102284606B1 KR 102284606 B1 KR102284606 B1 KR 102284606B1 KR 1020180038817 A KR1020180038817 A KR 1020180038817A KR 20180038817 A KR20180038817 A KR 20180038817A KR 102284606 B1 KR102284606 B1 KR 102284606B1
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KR
South Korea
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secondary battery
sealing
bent
pouch
sealing area
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이태구
김관용
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에스케이이노베이션 주식회사
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Abstract

본 발명은 1단위의 이차 전지용 파우치에 있어서, 적어도 일부를 절곡 가능한 절곡부; 상기 절곡부를 사이에 두고 상호 연장 형성된 제1 시트부; 및 제2 시트부;를 포함하되, 상기 제1 시트부는, 상기 제2 시트부와 실링 가능한 제1 실링 영역; 및 상기 제1 실링 영역으로부터 소정 깊이로 만입 형성된 제1 수납부;를 포함하고, 상기 제2 시트부는, 바닥면이 상기 절곡부와 접하도록 형성된 제2 수납부; 및 상기 제2 수납부의 상기 바닥면으로부터 소정 높이로 돌출 형성되고, 상기 제1 실링 영역과 실링 가능한 제2 실링 영역;을 포함하는, 이차 전지용 파우치에 관한 것이다.

Description

이차 전지용 파우치, 이차 전지 및 상기 이차 전지를 포함하는 배터리 모듈{Pouch for secondary battery, Secondary battery and Battery module including the secondary battery}
본 발명의 실시예들은 이차 전지용 파우치, 이차 전지 및 상기 이차 전지를 포함하는 배터리 모듈에 관한 것이다.
충전 및 방전이 가능한 이차 전지는 디지털 카메라, 셀룰라 폰, 노트북, 하이브리드 자동차 등 첨단 분야의 개발로 활발한 연구가 진행중이다. 이차 전지의 예시로는 니켈-카드뮴 전지, 니켈-메탈 하이드라이드 전지, 니켈-수소 전지, 리튬 이차 전지를 들 수 있다. 이중에서, 리튬 이차 전지는 작동 전압이 3.6V 이상으로 휴대용 전자기기의 전원으로 사용되거나, 또는 다수개를 직렬 연결하여 고출력의 하이브리드 자동차에 사용되는데, 니켈-카드뮴 전지나, 니켈-메탈 하이드라이드 전지에 비하여 작동 전압이 3배가 높고, 단위 중량당 에너지 밀도의 특성도 우수하여 급속도로 사용되고 있는 추세이다.
한편, 이차 전지 배터리의 충전 또는 방전의 과정은 전기 화학적 반응에 의해 열이 발생하는데, 배터리 모듈의 열이 효과적으로 제거되지 못하면, 배터리 모듈의 열화가 촉진되거나, 발화 또는 폭발 등의 안전문제가 발생할 수 있다.
이에, 배터리 모듈을 냉각시킬 수 있는 구성이 필수적으로 요구되었고, 종래의 경우, 이차 전지를 냉각시키기 위하여 복수개의 이차 전지 사이에 냉각 핀을 개재하여 냉각시키는 등의 방법이 주로 이용되었으나, 이 경우, 별도의 냉각 핀 형상 및 공간이 필요하였기 때문에 배터리 모듈의 부피가 증가되는 문제가 존재하였다.
이를 개선하기 위해, 이차 전지에 냉각 플레이트가 직접 접촉되어 이차 전지를 냉각시키는 방법이 이용되었고, 이 때, 이차 전지에는 냉각 플레이트와 넓은 면적에서 접촉할 수 있는 평면 형상의 밀착부가 형성될 수 있었다.
하지만, 이차 전지용 파우치를 이용하여 상술한 이차 전지를 형성하는 경우, 파우치 형상으로 인해 이차 전지 외곽의 실링부 일부가 밀착부 외측으로 돌출되게 되었고, 이로 인해 배터리 모듈 제조 간 이차 전지가 냉각 플레이트에 안착됨에 있어 불확실성이 존재하게 되고, 상기 돌출되는 부분을 수용하기 위한 추가 공간이 필요하여 체적밀도 손실이 발생하는 문제가 존재하였다.
한국등록특허공보 제10-1760398호 (2017.07.17)
본 발명의 실시예들은, 내부에 전극 조립체를 수용 가능하고, 절곡 시 네 둘레 면 중 일면에 평면 형상의 밀착부를 형성할 수 있는 이차 전지용 파우치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은, 절곡 시 평면 형상의 밀착부 외측으로 돌출되는 부분이 존재하지 않을 수 있는 이차 전지용 파우치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은, 일 측면에 평면 형상의 밀착부를 구비할 수 있는 이차 전지를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은, 일 측면에 평면 형상의 밀착부 외측으로 돌출되는 부분이 존재하지 않을 수 있는 이차 전지를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은, 냉각 플레이트에 그루브(groove) 홈 등의 형상이 필요 없는 바, 냉각 플레이트의 두께를 최소화 할 수 있어 에너지 밀도를 향상시킬 수 있는 배터리 모듈을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은, 이차 전지의 밀착부에 냉각 플레이트가 접촉되어 밀착부를 통해 이차 전지를 냉각하는 바, 복수개 이차 전지를 효과적으로 방열할 수 있는 배터리 모듈을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 1단위의 이차 전지용 파우치에 있어서, 적어도 일부를 절곡 가능한 절곡부; 상기 절곡부를 사이에 두고 상호 연장 형성된 제1 시트부; 및 제2 시트부;를 포함하되, 상기 제1 시트부는, 상기 제2 시트부와 실링 가능한 제1 실링 영역; 및 상기 제1 실링 영역으로부터 소정 깊이로 만입 형성된 제1 수납부;를 포함하고, 상기 제2 시트부는, 바닥면이 상기 절곡부와 접하도록 형성된 제2 수납부; 및 상기 제2 수납부의 상기 바닥면으로부터 소정 높이로 돌출 형성되고, 상기 제1 실링 영역과 실링 가능한 제2 실링 영역;을 포함하는, 이차 전지용 파우치를 제공할 수 있다.
상기 절곡부의 양단부 및 상기 제2 실링 영역을 상호 단차지게 연결하는 단차부;를 포함할 수 있다.
상기 절곡부가 절곡되는 경우, 상기 제1 시트부 및 상기 제2 시트부는 상호 대향할 수 있다.
상기 절곡부는 적어도 하나의 절곡선을 포함할 수 있다.
상기 절곡부는, 상기 제1 시트부에 인접하게 형성된 제1 절곡선; 및 상기 제2 시트부에 인접하게 형성된 제2 절곡선;을 포함하고, 상기 제1 시트부 및 상기 제2 시트부 각각이 상기 제1 절곡선 및 상기 제2 절곡선 각각을 기준으로 절곡됨에 따라 상기 제1 실링 영역 및 상기 제2 실링 영역은 접촉 가능하다.
상기 제1 수납부 및 상기 제2 수납부 중 어느 하나는 전극 조립체를 수용 가능하고, 나머지 어느 하나는 상기 전극 조립체 안착 후 상기 전극 조립체의 적어도 일부를 덮을 수 있다.
상기 제1 실링 영역 및 상기 제2 실링 영역 중 적어도 하나는, 전극 조립체의 전극 탭이 안착 가능한 전극 탭 안착부를 포함할 수 있다.
상기 절곡부가 절곡되는 경우, 상기 절곡부의 단부 및 상기 단차부는 상호 실링 가능하다.
또한, 전극 탭을 포함하고 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 파우치에 의해 형성된 이차 전지에 있어서, 외곽에 이차 전지용 파우치에 의해 형성되는 실링부; 및 밀착부;를 포함하고, 상기 실링부는 상기 이차 전지의 상기 전극 탭이 돌출되는 방향 네 측의 둘레 중 세 측에 형성되고, 상기 네 측의 둘레 중 나머지 일 측에는 상기 밀착부가 형성되며, 상기 실링부의 상기 밀착부에 인접하는 부분에서 상기 밀착부에 대해 나란하게 연장 형성된 날개부가 형성된, 이차 전지를 제공할 수 있다.
상기 날개부는 상기 실링부에 대하여 수직 방향으로 형성될 수 있다.
상기 날개부는, 상기 실링부를 기준으로 상기 이차 전지의 폭 방향 양측 중 일 측으로 형성될 수 있다.
한편, 상기 이차 전지를 포함하는 배터리 모듈에 있어서, 상호 적층된 상기 복수개의 이차 전지; 및 상기 복수개의 이차 전지를 냉각하는 냉각 플레이트;를 포함하고, 상기 냉각 플레이트는 상기 복수개의 이차 전지의 상기 밀착부와 접촉되어, 상기 밀착부를 통해 상기 복수개의 이차 전지를 냉각시키는, 배터리 모듈을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 내부에 전극 조립체를 수용 가능하고, 절곡 시 네 둘레 면 중 일면에 평면 형상의 밀착부를 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 절곡 시 평면 형상의 밀착부 외측으로 돌출되는 부분이 존재하지 않을 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 일 측면에 평면 형상의 밀착부를 구비할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 일 측면에 평면 형상의 밀착부 외측으로 돌출되는 부분이 존재하지 않을 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 냉각 플레이트에 그루브(groove) 홈 등의 형상이 필요 없는 바, 냉각 플레이트의 두께를 최소화 할 수 있어 배터리 모듈의 에너지 밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 이차 전지의 밀착부에 냉각 플레이트가 접촉되어 밀착부를 통해 이차 전지를 냉각하는 바, 복수개 이차 전지를 효과적으로 방열할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 파우치의 구체적인 형상을 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 파우치에 전극 조립체가 안착되는 모습을 나타낸 사시도
도 3 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 파우치에 전극 조립체가 안착되는 모습을 나타낸 측단면도이고, 도 3의 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 파우치에 전극 조립체가 수용된 모습의 측단면도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 파우치에 의해 형성된 이차 전지의 상측 사시도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 파우치에 의해 형성된 이차 전지의 하측 사시도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 파우치에 의해 형성된 이차 전지를 포함하는 배터리 모듈을 나타낸 도면
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 파우치(100)의 구체적인 형상을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 파우치(100)는 절곡부(130), 절곡부(130)를 사이에 두고 양측으로 연장 형성된 제1 시트부(110) 및 제2 시트부(120)를 포함할 수 있다. 이 때, 제1 시트부(110)는 제2 시트부(120)와 실링 가능한 제1 실링 영역(111) 및 제1 실링 영역(111)으로부터 소정 깊이로 만입되어 형성된 제1 수납부(112)를 포함할 수 있고, 제2 시트부(120)는 바닥면이 절곡부(130)와 접하도록 형성된 제2 수납부(122) 및 제2 수납부(122)의 바닥면으로부터 소정 높이로 돌출 형성된 제2 실링 영역(121)을 포함할 수 있다.
이 때, 상술한 절곡부(130)는 적어도 일부가 절곡될 수 있고, 절곡부(130)가 절곡됨에 따라 제1 시트부(110) 및 제2 시트부(120)는 상호 대향할 수 있다. 즉, 제1 시트부(110) 및 제2 시트부(120)가 상호 포개어지며 제1 실링 영역(111) 및 제2 실링 영역(121)이 접촉되어 상호 실링됨으로써 1단위의 파우치 형상이 형성될 수 있다.
구체적으로, 상술한 제1 실링 영역(111)은 제1 수납부(112)의 외주부 중 절곡부(130)가 위치된 측을 제외한 나머지 측을 따라 형성될 수 있고, 제2 실링 영역(121)은 제2 수납부(122)의 외주부 중 절곡부(130)가 위치된 측을 제외한 나머지 측을 따라 형성될 수 있다. 즉, 제1 시트부(110) 및 제2 시트부(120)는 절곡부(130)를 사이에 두고 양측에 위치될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 파우치(100)는 절곡부(130)의 양단부 및 제2 실링 영역(121)을 상호 단차지게 연결하는 단차부(140)를 포함할 수 있다. 이를 통해, 절곡부(130)가 절곡되지 않고 제1 시트부(110) 및 제2 시트부(120)가 전개되었을 때, 제1 실링 영역(111), 절곡부(130) 및 제2 수납부(122)의 바닥면은 동일 평면 상에 위치될 수 있고, 제1 실링 영역(111) 및 제2 실링 영역(121)은 단차부(140)에 의해 상호 단차지게 형성될 수 있다. 즉, 제1 실링 영역(111) 및 제2 실링 영역(121)이 상호 상이한 평면에 형성될 수 있다.
한편, 상술한 절곡부(130)는 적어도 하나의 절곡선(131, 132)을 포함할 수 있다. 즉, 절곡부(130) 상에는 적어도 하나의 절곡선(131, 132)이 형성될 수 있고, 절곡부(130)는 절곡선(131, 132)을 기준으로 절곡될 수 있다.
구체적으로, 절곡부(130)에서 제1 시트부(110)에 인접한 위치에 제1 절곡선(131)이 형성될 수 있고, 제2 시트부(120)에 인접한 위치에 제2 절곡선(132)이 형성될 수 있다. 한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 실링 영역(111) 및 절곡부(130)가 맞닿는 부분에 제1 절곡선(131)이 형성될 수 있고, 제2 수납부(122)의 바닥면 및 절곡부(130)가 맞닿는 부분에 제2 절곡선(132)이 형성될 수 있다.
이 경우, 제1 시트부(110)는 제1 절곡선(131)을 기준으로 절곡부(130)에 대해 절곡될 수 있고, 제2 시트부(120)는 제2 절곡선(132)을 기준으로 절곡부(130)에 대해 절곡될 수 있다. 즉, 제1 시트부(110) 및 제2 시트부(120)가 절곡부(130)에 대해 절곡됨에 따라 제1 실링 영역(111) 및 제2 실링 영역(121)이 상호 대향하며 맞닿을 수 있다.
이 때, 제2 절곡선(132)을 기준으로 절곡부(130) 및 제2 시트부(120)가 절곡됨에 따라, 제2 실링 영역(121) 및 절곡부(130)를 연결하는 단차부(140)와 절곡부(130)의 단부는 서로 포개어져 맞닿을 수 있고, 상호 실링될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 파우치(100)에 전극 조립체(11)가 안착되는 모습을 나타낸 사시도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 파우치(100)는 전극 조립체(11)를 수용할 수 있다. 구체적으로, 제1 수납부(112) 및 제2 수납부(122) 중 어느 하나는 전극 조립체(11)를 수용 가능하고, 나머지 어느 하나는 전극 조립체(11) 안착 후 전극 조립체(11)의 적어도 일부를 덮을 수 있다.
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 수납부(112)에 전극 조립체(11)가 안착될 수 있고, 절곡부(130)가 절곡됨에 따라 제2 수납부(122)는 전극 조립체(11)의 상측을 덮을 수 있다. 이후, 제1 실링 영역(111) 및 제2 실링 영역(121)이 실링됨으로써 전극 조립체(11)는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 파우치(100) 내에 수용될 수 있다.
다만, 이는 예시적인 것으로, 제2 수납부(122)에 전극 조립체(11)가 안착되고, 절곡부(130) 절곡에 의해 제1 수납부(112)가 전극 조립체(11)의 상측을 덮음으로써 전극 조립체(11)가 수용될 수도 있음은 해당 기술분야의 통상의 기술자에 있어 자명하다.
한편, 상술한 전극 조립체(11)의 양측에는 전극 탭(12)이 형성될 수 있고, 전극 탭(12)의 적어도 일부에는 절연필름(13)이 부착될 수 있다. 또한, 상술한 전극 탭(12)은 전극 조립체(11)가 제1 수납부(112)에 안착됨에 따라 제1 실링 영역(111)에 안착될 수 있고, 상술한 절곡부(130)의 절곡을 통해 제1 실링 영역(111) 및 제2 실링 영역(121)과 맞닿을 수 있다. 이 때, 절연필름(13)은 전극 탭(12)과 제1 실링 영역(111) 및 제2 실링 영역(121)과의 접촉 부위에 형성될 수 있다.
또한, 제1 실링 영역(111) 및 제2 실링 영역(121) 중 적어도 하나는 전극 조립체(11)의 전극 탭(12)이 안착될 수 있는 전극 탭 안착부(111', 121')를 포함할 수 있다. 구체적으로, 제1 실링 영역(111)에서 전극 조립체(11) 양측의 전극 탭(12)이 안착되는 위치에 제1 전극 탭 안착부(111')가 형성될 수 있고, 제2 실링 영역(121)에서 전극 탭(12)이 안착되는 제2 전극 탭 안착부(121')가 형성될 수 있다. 이 때, 상술한 전극 탭 안착부(111', 121')는 제1 실링 영역(111) 및/또는 제2 실링 영역(121)의 적어도 일부가 얕게 함입되어 형성될 수 있다.
다만, 이는 예시적인 것으로 이에 한정되지 않고, 제1 실링 영역(111) 및 제2 실링 영역(121) 중 어느 하나에만 전극 탭 안착부(111', 121')가 형성될 수도 있다. 또한, 본원에서는 전극 탭(12)이 전극 조립체(11)의 양측에서 인출된 것을 기준으로 서술하였으나, 이에 한정되지 않고, 전극 조립체(11)의 일측에서 전극 탭(12) 2개가 인출되고, 이에 대응하여 제1 실링 영역(111) 및 제2 실링 영역(121) 중 적어도 하나의 일측에 전극 탭 안착부(111', 121')가 형성될 수도 있다.
도 3 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 파우치(100)에 전극 조립체(11)가 안착되는 모습을 나타낸 측단면도이며, 도 3의 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 파우치(100)에 전극 조립체(11)가 수용된 모습을 나타낸 측단면도이다.
도 3의 (a) 및 (b)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 파우치(100)에 전극 조립체(11)가 안착되고, 제1 시트부(110) 및 제2 시트부(120)가 상호 접합됨으로써 이차 전지(10)가 형성될 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 파우치(100)가 전개된 상태에서 제1 수납부(112)에 전극 조립체(11)가 안착될 수 있고, 이후 제2 시트부(120)가 절곡부(130)를 기준으로 절곡됨으로써 전극 조립체(11)를 감쌀 수 있다. 이 때, 상술한 절곡부(130)의 단부 및 단차부(140)는 맞닿게 되며, 제1 실링 영역(111) 및 제2 실링 영역(121) 역시 상호 대향되어 맞닿을 수 있다. 또한, 제1 수납부(112)의 깊이 및 절곡부(130)의 폭은 전극 조립체(11)의 두께에 대응되게 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 파우치(100)에 의해 형성된 이차 전지(10)의 상측 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 파우치(100)에 의해 형성된 이차 전지(10)의 하측 사시도이다.
도 4 및 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 파우치(100)에 의해 이차 전지(10)가 형성될 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 파우치(100)의 절곡부(130)의 단부와 단차부(140)는 상호 실링되어 날개부(152)로 형성될 수 있으며, 제1 실링 영역(111) 및 제2 실링 영역(121)은 상호 실링되어 실링부(151)로 형성될 수 있다. 또한, 제1 수납부(112)의 절곡부(130) 측 내벽 및 절곡부(130)는 전극 조립체(11)의 일면과 접촉됨에 따라 밀착부(153)를 형성할 수 있다.
위와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 파우치에 전극 조립체(11)가 안착되고, 제1 시트부(110) 및 제2 시트부(120)가 상호 접촉 및 실링됨에 따라 이차 전지(10)가 형성될 수 있다.
위와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 파우치(100)에 의해 형성된 이차 전지(10)는 전극 탭(12), 외곽에 이차 전지용 파우치(100)에 의해 형성되는 실링부(151) 및 밀착부(153)를 포함할 수 있다. 이 때, 실링부(151)는 이차 전지(10)의 전극 탭(12)이 돌출되는 방향 네 측의 둘레 중 세 측에 형성되고, 네 측의 둘레 중 나머지 일 측에는 밀착부(153)가 형성될 수 있다. 또한, 실링부(151)의 밀착부(153)에 인접하는 부분에서 밀착부(153)에 대해 나란하게 연장 형성된 날개부(152)가 형성될 수 있다.
즉, 날개부(152)는 실링부(151)에 대해 수직한 방향으로 형성될 수 있다.
구체적으로, 상술한 실링부(151)는 도면상 전극 탭(12)이 돌출되는 양 측을 포함하는 폭 방향에 수직한 둘레 면 중 전극 탭(12)이 돌출되는 측을 포함하는 세 측에 형성될 수 있고, 전극 탭(12)이 돌출되는 양 측의 밀착부(153) 측 일단부에는 실링부(151)에서 연장 형성되고, 밀착부(153)와 나란하게 형성된 날개부(152)가 형성될 수 있다.
또한, 상술한 밀착부(153)는 그루브(groove) 형상이나 돌출된 부분 없이 편평한 형상으로 형성될 수 있고, 실링부(151)의 밀착부(153) 측 단부는 날개부(152)를 형성하며 밀착부(153)와 나란하게 형성되는 바, 밀착부(153) 외측으로 돌출되는 부분이 존재하지 않을 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 파우치(100)에 의해 형성된 이차 전지(10)의 실링부(151)는 밀착부(153) 외측으로 비(非) 돌출될 수 있다. 나아가, 상술한 날개부(152)는 실링부(151)를 기준으로 이차 전지(10)의 폭 방향 양측 중 일 측으로 형성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 파우치(100)에 의해 형성된 이차 전지(10)를 포함하는 배터리 모듈(1)을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 파우치(100)에 의해 형성된 이차 전지(10) 복수개가 적층되고, 적층된 복수개의 이차 전지(10)는 이차 전지(10)를 냉각할 수 있는 냉각 플레이트(20)에 안착됨으로써 배터리 모듈(1)이 형성될 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 파우치(100)에 의해 형성된 이차 전지(10)를 포함하는 배터리 모듈(1)은 상호 적층된 복수개의 이차 전지(10) 및 복수개의 이차 전지(10)를 냉각시키는 냉각 플레이트(20)를 포함할 수 있고, 이 때, 냉각 플레이트(20)는 복수개의 이차 전지(10)의 밀착부(153)와 접촉되어 밀착부(153)를 통해 복수개의 이차 전지(10)를 냉각시킬 수 있다.
이 때, 냉각 플레이트(20)는 열전도성의 물질로 형성됨으로써 이차 전지(10)에서 발생하는 열을 직접 방열할 수 있고, 밀착부(153)를 통해 이차 전지(10)와 면상 접촉되어 이차 전지(10)를 직접 냉각시킬 수 있는 바, 배터리 모듈(1)의 냉각 효율이 증대될 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 이차 전지(10)에는 밀착부(153) 하측으로 돌출되는 부분이 존재하지 않는 바, 냉각 플레이트(20)는 편평한 형상으로 형성될 수 있고, 이차 전지(10)에서 밀착부(153) 하측으로 돌출된는 부분이 존재하는 경우, 이를 수용하기 위해 형성됐던 그루브(groove) 홈 등의 형상이 필요하지 않는 바, 냉각 플레이트(20)의 두께를 최소화 할 수 있어 배터리 모듈(1)의 에너지 밀도를 향상시킬 수 있다.
한편, 상술한 복수개의 이차 전지(10) 및 냉각 플레이트(20) 사이에는 접착력 및 열전도성을 구비한 수지로 형성된 열전달부재(40)가 도포된 상태로 위치될 수 있다.
이 때, 상술한 열전달부재(40)는 복수개의 이차 전지(10) 및 냉각 플레이트(20) 사이에 발생할 수 있는 공극 등의 빈 공간을 채우도록 형성될 수 있고 열전도성의 물질로 형성되는 바, 이차 전지(10)의 냉각 플레이트(20) 접촉에 의한 직접 냉각 효과를 증대시킬 수 있다. 나아가, 상술한 열전달부재(40)는 접착력을 구비하는 바, 복수개의 이차 전지(10) 및 냉각 플레이트 간의 접착을 위한 별도의 접착제 등을 필요로 하지 않을 수 있다.
또한, 복수개의 이차 전지(10) 사이에는 탄성부재(30)가 개재될 수 있다. 상술한 탄성부재(30)는 스웰링(swelling)에 의해 이차 전지(10)가 부푸는 것을 완충할 수 있고, 외부 충격 및 진동이 이차 전지(10)로 전달되는 것을 방지할 수 있다. 다만, 탄성부재(30)는 도 6에서는, 이차 전지(10) 4개 또는 2개 사이 마다 배치되는 것으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않고, 이차 전지(10) 1개 마다, 2개 묶음 또는 이차 전지(10) 3개 묶음 사이 마다 배치되는 등 필요에 따라 선택될 수 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
1 : 배터리 모듈
10 : 이차 전지
11 : 전극 조립체
12 : 전극 탭
13 : 절연필름
20 : 냉각 플레이트
30 : 탄성부재
40 : 열전달부재
100 : 이차 전지용 파우치
110 : 제1 시트부
111 : 제1 실링 영역
111' : 제1 전극 탭 안착부
112 : 제1 수납부
120 : 제2 시트부
121 : 제2 실링 영역
121' : 제2 전극 탭 안착부
122 : 제2 수납부
130 : 절곡부
131 : 제1 절곡선
132 : 제2 절곡선
140 : 단차부
151 : 실링부
152 : 날개부
153 : 밀착부

Claims (13)

  1. 적어도 일부를 절곡 가능한 절곡부;
    상기 절곡부를 사이에 두고 상호 연장 형성된 제1 시트부; 및 제2 시트부;를 포함하되,
    상기 제1 시트부는,
    상기 제2 시트부와 실링 가능한 제1 실링 영역; 및
    상기 제1 실링 영역으로부터 소정 깊이로 만입 형성된 제1 수납부;를 포함하고,
    상기 제2 시트부는,
    바닥면이 상기 절곡부와 접하도록 형성된 제2 수납부; 및
    상기 제2 수납부의 상기 바닥면으로부터 소정 높이로 돌출 형성되고, 상기 제1 실링 영역과 실링 가능한 제2 실링 영역으로서, 상기 제 1 실링영역과 단차지게 구성된 제 2 실링 영역;을 포함하는, 이차 전지용 파우치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 절곡부의 양단부 및 상기 제2 실링 영역을 상호 단차지게 연결하는 단차부;를 포함하는, 이차 전지용 파우치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 절곡부가 절곡되는 경우,
    상기 제1 시트부 및 상기 제2 시트부는 상호 대향하는, 이차 전지용 파우치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 절곡부는 적어도 하나의 절곡선을 포함하는, 이차 전지용 파우치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 절곡부는,
    상기 제1 시트부에 인접하게 형성된 제1 절곡선; 및
    상기 제2 시트부에 인접하게 형성된 제2 절곡선;을 포함하고,
    상기 제1 시트부 및 상기 제2 시트부 각각이 상기 제1 절곡선 및 상기 제2 절곡선 각각을 기준으로 절곡됨에 따라 상기 제1 실링 영역 및 상기 제2 실링 영역은 접촉 가능한, 이차 전지용 파우치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 수납부 및 상기 제2 수납부 중 어느 하나는 전극 조립체를 수용 가능하고,
    나머지 어느 하나는 상기 전극 조립체 안착 후 상기 전극 조립체의 적어도 일부를 덮을 수 있는, 이차 전지용 파우치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 실링 영역 및 상기 제2 실링 영역 중 적어도 하나는,
    전극 조립체의 전극 탭이 안착 가능한 전극 탭 안착부를 포함하는, 이차 전지용 파우치.
  8. 청구항 2에 있어서,
    상기 절곡부가 절곡되는 경우,
    상기 절곡부의 단부 및 상기 단차부는 상호 실링 가능한, 이차 전지용 파우치.
  9. 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 기재된 이차 전지용 파우치를 이용한, 이차 전지.
  10. 전극 탭을 포함하는 이차 전지에 있어서,
    외곽에 이차 전지용 파우치에 의해 형성되는 실링부; 및 밀착부;를 포함하고,
    상기 실링부는 상기 이차 전지의 상기 전극 탭이 돌출되는 방향 네 측의 둘레 중 세 측에 형성되고, 상기 네 측의 둘레 중 나머지 일 측에는 상기 밀착부가 형성되며,
    상기 실링부의 상기 밀착부에 인접하는 부분에서 상기 밀착부로부터 연장 형성된 날개부가 형성된, 이차 전지.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 날개부는 상기 실링부에 대하여 수직 방향으로 형성된, 이차 전지.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 날개부는,
    상기 실링부를 기준으로 상기 이차 전지의 폭 방향 양측 중 일 측으로 형성된, 이차 전지.
  13. 청구항 10 내지 12 중 어느 한 항에 기재된 이차 전지를 복수개 포함하는 배터리 모듈에 있어서,
    상호 적층된 상기 복수개의 이차 전지; 및
    상기 복수개의 이차 전지를 냉각하는 냉각 플레이트;를 포함하고,
    상기 냉각 플레이트는 상기 복수개의 이차 전지의 상기 밀착부와 접촉되어, 상기 밀착부를 통해 상기 복수개의 이차 전지를 냉각시키는, 배터리 모듈.
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