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KR102378527B1 - 전지 모듈 및 그 제조 방법 - Google Patents

전지 모듈 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR102378527B1
KR102378527B1 KR1020180155516A KR20180155516A KR102378527B1 KR 102378527 B1 KR102378527 B1 KR 102378527B1 KR 1020180155516 A KR1020180155516 A KR 1020180155516A KR 20180155516 A KR20180155516 A KR 20180155516A KR 102378527 B1 KR102378527 B1 KR 102378527B1
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Abstract

본 발명의 한 실시예에 따른 전지 모듈은 복수의 전지 셀이, 나란하게 서로 인접하여 적층된 전지 셀 적층체, 상기 전지 셀 적층체를 수납하며 상기 전지 셀 적층체의 길이 방향으로 개방된 적어도 하나의 개구를 가지고, 상기 전지 셀 적층체의 적층면에 수직인 상부 플레이트 및 하부 플레이트와 상기 전지 셀 적층체의 적층면과 평행한 한 쌍의 측면 플레이트를 포함하는 모노 프레임, 상기 전지 셀 적층체와 상기 모노 프레임 사이에 위치하는 외측 팽창 제어 패드, 및 상기 전지 셀 적층체와 상기 하부 플레이트 사이에 위치하는 방열 수지재를 포함하고, 상기 외측 팽창 제어 패드는 상기 전지 셀 적층체의 일면을 덮고 상기 전지 셀 적층체와 상기 한 쌍의 측면 플레이트 사이에 위치하는 2개의 본체부와, 상기 2개의 본체부를 연결하면서 상기 전지 셀 적층체와 상기 하부 플레이트 사이에서 상기 전지 셀 적층체의 변을 따라 형성된 2개의 브릿지부를 포함한다.

Description

전지 모듈 및 그 제조 방법{BATTERY MODULE AND THE METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 전지 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 모듈의 냉각 성능을 향상시키기 위한 구성을 안정적으로 달성할 수 있는 전지 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서 이차 전지의 수요가 급격히 증가하고 있다. 이에 따라, 다양한 요구에 부응할 수 있는 이차 전지에 대한 연구가 많이 행해지고 있다.
이차 전지는 휴대폰, 디지털 카메라, 노트북 등의 모바일 기기뿐만 아니라, 전기 자전기, 전기 자동차, 하이브리드 전기 자동차 등의 동력 장치에 대한 에너지원으로도 많은 관심을 모으고 있다.
휴대폰, 카메라 등의 소형 디바이스에는 하나의 전지 셀이 팩킹되어 있는 소형 전지팩이 사용되나, 노트북, 전기 자동차 등의 중대형 디바이스에는 둘 또는 그 이상의 전지 셀들을 병렬 및/또는 직렬로 연결한 전지팩이 팩킹되어 있는 중형 또는 대형 전지팩이 사용되고 있다. 따라서, 상기 전지 팩에 포함되는 전지 셀의 개수는 요구되는 출력 전압 또는 충방전 용량에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
한편, 복수 개의 전지 셀을 직렬/병렬로 연결하여 전지 팩을 구성할 경우, 적어도 하나의 전지 셀로 이루어지는 전지 모듈을 먼저 구성하고, 이러한 적어도 하나의 전지 모듈을 이용하여 기타 구성요소를 추가하여 전지 팩을 구성하는 방법이 일반적이다.
이러한 전지 모듈의 경우, 요구되는 전지 용량 증가에 따라 전지 셀에서 발생되는 열을 효율적으로 냉각시켜 줄 수 있는 기술의 중요성이 점차 커지고 있다. 이를 위해, 전지 모듈에서 방열 수지재를 케이스 내부에 도포하여 열전도성을 향상시킬 수 있는 구조가 도입되었다.
그러나, 이러한 전지 모듈에서 케이스 내부로 주입구를 통해 방열 수지재를 주입하는 경우 방열 수지재가 지정된 영역에 안정적으로 도포되지 않고 적은 양으로 도포되거나, 넘치도록 도포되어 냉각 성능에 악영향을 주거나 비용이 상승된다는 문제가 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 방열 수지재를 안정적으로 도포하여 우수한 주액 품질 및 냉각 성능을 가지며 제조 공정의 비용을 절감하고 효율을 향상시킨 전지 모듈 및 그 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
그러나, 본 발명의 실시예들이 해결하고자 하는 과제는 상술한 과제에 한정되지 않고 본 발명에 포함된 기술적 사상의 범위에서 다양하게 확장될 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 전지 모듈은 복수의 전지 셀이, 나란하게 서로 인접하여 적층된 전지 셀 적층체, 상기 전지 셀 적층체를 수납하며 상기 전지 셀 적층체의 길이 방향으로 개방된 적어도 하나의 개구를 가지고, 상기 전지 셀 적층체의 적층면에 수직인 상부 플레이트 및 하부 플레이트와 상기 전지 셀 적층체의 적층면과 평행한 한 쌍의 측면 플레이트를 포함하는 모노 프레임, 상기 전지 셀 적층체와 상기 모노 프레임 사이에 위치하는 외측 팽창 제어 패드, 및 상기 전지 셀 적층체와 상기 하부 플레이트 사이에 위치하는 방열 수지재를 포함하고, 상기 외측 팽창 제어 패드는 상기 전지 셀 적층체의 일면을 덮고 상기 전지 셀 적층체와 상기 한 쌍의 측면 플레이트 사이에 위치하는 2개의 본체부와, 상기 2개의 본체부를 연결하면서 상기 전지 셀 적층체와 상기 하부 플레이트 사이에서 상기 전지 셀 적층체의 변을 따라 형성된 2개의 브릿지부를 포함한다.
상기 방열 수지재는 상기 2개의 본체부와 상기 2개의 브릿지부에 의해 형성된 공간 내에 위치할 수 있다.
상기 하부 플레이트는 상기 방열 수지재를 주입하기 위한 복수의 주입홀을 구비할 수 있다.
상기 방열 수지재는 써멀 레진(thermal resin)일 수 있다.
상기 복수의 전지 셀 사이에 위치하는 복수의 내측 팽창 제어 패드를 더 포함할 수 있다.
상기 외측 팽창 제어 패드 및 상기 복수의 내측 팽창 제어 패드는 폴리우레탄 또는 EDPM(Ethlene PropyleneDiene Monomer)를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 전지 모듈의 제조 방법은 복수의 전지 셀이, 나란하게 서로 인접하여 적층된 전지 셀 적층체을 제조하는 단계, 상기 전지 셀 적층체의 최 외측에 위치하는 전지 셀을 덮는 2개의 본체부와 상기 2개의 본체부를 연결하면서 상기 전지 셀 적층체의 변을 따라 형성된 2개의 브릿지부를 포함하는 외측 팽창 제어 패드를 형성하는 단계, 상기 외측 팽창 제어 패드가 형성된 상기 전지 셀 적층체를 모노 프레임에 수용하는 단계, 및 상기 모노 프레임과 상기 전지 셀 적층체 사이에서 상기 2개의 본체부와 상기 2개의 브릿지부에 의해 형성된 공간 내에 방열 수지재를 주입하는 단계를 포함한다.
상기 방열 수지재가 주입될 때, 상기 2개의 본체부와 상기 2개의 브릿지부는 방열 수지재가 외측으로 흘러내리는 것을 방지하는 댐 역할을 할 수 있다.
상기 모노 프레임은 상기 전지 셀 적층체의 길이 방향으로 개방된 적어도 하나의 개구를 가지고, 상기 전지 셀 적층체의 적층면에 수직인 상부 플레이트 및 하부 플레이트와 상기 전지 셀 적층체의 적층면과 평행한 한 쌍의 측면 플레이트를 포함하며, 상기 방열 수지재는 상기 모노 플레임의 하부 플레이트와 상기 전지 셀 적층체 사이에 주입될 수 있다.
상기 방열 수지재의 주입은 상기 하부 플레이트가 중력 방향에서 상부를 향하도록 전지 모듈을 배치한 상태에서 이루어질 수 있다.
상기 하부 플레이트는 상기 수지재를 주입하기 위한 복수의 주입홀을 구비할 수 있다.
실시예들에 따르면, 방열 수지재를 주입한 전지 모듈에 있어서 특별한 추가 공정의 부가 없이도 방열 수지재를 안정적으로 도포하여 우수한 주액 품질 및 냉각 성능을 가지며 제조 공정의 비용을 절감하고 효율을 향상시킨 전지 모듈 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1a은 본 발명의 한 실시예에 따른 전지 모듈의 사시도 이고, 도 1b는 도 1a에 도시된 전지 모듈을 180도 뒤집은 상태를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1b에서 모노 프레임을 제거한 상태를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1a의 III-III' 선을 따른 단면도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 외측 팽창 제어 패드를 도시한 전개도이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 전지 모듈의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에"있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향을 향하여 "위에" 또는 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
도 1a은 본 발명의 한 실시예에 따른 전지 모듈의 사시도 이고, 도 1b는 도 1a에 도시된 전지 모듈을 180도 뒤집은 상태를 도시한 사시도 이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈(100)은 전지 셀(112)이 적층된 전지 셀 적층체(110) 및 상기 전지 셀 적층체(110)가 수납되는 모노 프레임(120)을 포함하여 구성된다.
상기 전지 셀 적층체(110)는 복수의 전지 셀(112)을 포함하는 이차 전지의 집합체이다. 전지 셀 적층체(110)는 복수의 전지 셀(112)을 포함할 수 있고, 각각의 전지 셀은 전극 리드(114)를 포함한다. 전지 셀(112)은 판상 형태를 갖는 파우치형 전지 셀일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 전극 리드(114)는 양극 리드 또는 음극 리드이며, 각 전지 셀(112)의 전극 리드(114)는 단부가 한쪽 방향으로 구부러질 수 있고, 이에 의해 인접한 다른 전지 셀(112)이 갖는 전극 리드의 단부와 맞닿을 수 있다. 서로 맞닿은 2개의 전극 리드(114)는 서로 용접 등을 통해 고정될 수 있고, 이를 통해 전지 셀 적층체(110) 내부의 전지 셀(112) 간의 전기적 연결이 이루어질 수 있다.
복수의 전지 셀(112)은 전극 리드(114)들이 일측 방향으로 정렬되도록 수직 적층되어 전지 셀 적층체(110)를 이룬다. 상기 전지 셀 적층체(110)는 전지 셀 적층체(110)의 길이 방향으로 개방된 적어도 하나의 개구(128)를 가지고, 상기 전지 셀 적층체(110)의 적층면에 수직인 상부 플레이트(122) 및 하부 플레이트(126)와 상기 전지 셀 적층체(110)의 적층면과 평행한 한 쌍의 측면 플레이트(124)를 포함하는 모노 프레임(120)에 수납된다. 이 때, 상기 전극 리드(114)들은 상기 개구(128)를 통해 노출되고, 개구(128)는 전극 리드(114)를 외부와 전기적으로 연결하는 구성을 포함하는 엔드 플레이트(도시하지 않음) 등에 의해 덮일 수 있다.
모노 프레임(120)의 하부 플레이트(126)에는 후술의 방열 수지재(200)를 주입하기 위한 복수의 주입홀(129)이 형성되어 있다. 즉, 모노 프레임(120) 내에 전지 셀 적층체(110)가 수납된 상태에서, 도 1b에 도시된 바와 같이 하부 플레이트(126)가 위로 오도록 전지 모듈(100)을 배치하고, 하부 플레이트(126)의 주입홀(129)를 통해 방열 수지재(200)가 주입된다. 이와 관련하여 상세한 설명은 후술하도록 한다.
이하, 도 1a 및 도 1b와 함께 도 2 내지 4를 참조하여 모노 프레임(120) 내에 위치하는 방열 수지재(200) 및 팽창 제어 패드(300, 400)에 대해 설명한다.
도 2는 도 1b에서 모노 프레임을 제거한 상태를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 1a의 III-III' 선을 따른 단면도이며, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 외측 팽창 제어 패드를 도시한 전개도이다.
방열 수지재(200)는 전지 셀 적층체(110)와 하부 플레이트(126) 사이에 위치한다. 방열 수지재(200)는 전지 셀 적층체(110)로부터 발생하는 열을 외부로 방출할 수 있도록 열 전도 물질로 이루어지며, 예를 들면 써멀 레진으로 구성될 수 있다. 이러한 써멀 레진의 예로는 실리콘, 우레탄, 에폭시 등을 들 수 있다.
방열 수지재(200)는 하부 플레이트(126)에 형성된 주입 홀(129)를 통해 주입된다. 이 때, 주입시 수지의 주입량을 적절하게 조절해야, 원하는 부분, 즉 전지 셀 적층체(110)와 하부 플레이트(126) 사이에만 충분히 주입될 수 있다. 만약, 주입량이 너무 적을 시에는 방열 수지재(200)가 하부 플레이트(126) 전면에 걸쳐 고르게 형성되지 못하여 열 방출이 충분히 이루어지지 못하는 문제가 발생한다. 또한, 주입량이 너무 많을 시에는 방열 수지재(200)가 불필요한 부분에 까지 흐르게 되어 원료 손실에 따른 제조 비용 상승 및 방열 수지재(200)가 넘친 부분의 품질이 저하될 수 있다는 문제가 발생한다. 따라서 방열 수지재(200)의 주입량을 적절히 제어하여 원하는 공간에만 방열 수지재(200)가 형성되도록 할 필요가 있다.
이를 위해, 본 실시예에서는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 외측 팽창 제어 패드(300)를 활용하여 방열 수지재(200)의 주입 공간을 확보하였다. 외측 팽창 제어 패드(300)는 전지 셀 적층체(110)와 모노 프레임(120) 사이에 위치하고, 보다 구체적으로는 전지 셀 적층체(110)의 일면을 덮고, 전지 셀 적층체(110)와 한 쌍의 측면 플레이트(124) 사이에 위치하는 2개의 본체부(310)와, 상기 2개의 본체부(310)를 연결하면서, 전지 셀 적층체(110)와 하부 플레이트(126) 사이에서 전지 셀 적층체(110)의 변을 따라 형성된 2개의 브릿지부(320)를 포함한다.
방열 수지재(200)는 상기 2개의 본체부(310)와 상기 2개의 브릿지부(320)에 형성된 공간 내에 위치한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 2개의 본체부(310)가 전지 셀 적층체(110)의 양 면에 접하도록 위치할 때, 전지 셀 적층체(110)의 높이보다 돌출된 부분이, 방열 수지재(200)가 위치하는 공간의 장변을 구성하게 되고, 전지 셀 적층체(110)와 하부 플레이트(126) 사이에 위치하는 2개의 브릿지부(320)가, 방열 수지재(200)가 위치하는 공간의 단변을 구성한다. 이에 의해, 하부 플레이트(126)와 전지 셀 적층체(110) 사이에, 2개의 본체부(310) 및 2개의 브릿지부(320)에 의해 구획되는 공간이 형성되고, 하부 플레이트(126)의 주입홀(129)을 통해 방열 수지재(200)가 해당 공간 내를 채우도록 주입된다.
이 때, 상술의 2개의 본체부(310) 및 2개의 브릿지부(320)가, 방열 수지재(200)가 넘치지 않도록 막아주는 댐 역할을 하게 된다. 즉, 방열 수지재(200)가 과도하게 주입될 경우 전지 셀 적층체(110)의 모서리부 등을 따라 방열 수지재(200)가 흘러내릴 수 있는데, 본 실시예에 의하면 댐 역할을 하는 2개의 본체부(310) 및 2개의 브릿지부(320)에 의해, 방열 수지재(200)가 흘러내림 없이 원하는 부분에만 주입되는 효과를 얻을 수 있다.
특히, 본 실시예에서는 이러한 댐 역할을 위하여 추가의 부품이나 설계 등의 부가 없이, 팽창 제어를 위해 구비하는 패드의 재단만을 달리하여 간단하게 상기 효과를 달성할 수 있다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 전지 셀 적층체(110)의 적층면에 대응하는 2개의 본체부(310)와, 이들을 연결하고, 전지 셀 적층체(110)의 변을 따라 형성되는 2개의 브릿지부(320)가 서로 모두 연결되어 일체로 형성되는바, 이러한 형상으로 팽창 제어 패드를 재단하여 전지 셀 적층체(110)에 적용하는 것 만으로 방열 수지재(200)가 주입될 수 있는 공간(A)를 얻을 수 있다.
또한, 2개의 본체부(310) 및 2개의 브릿지부(320)가 댐 역할을 하기 때문에 방열 수지재(200)에 대해 별도로 정밀한 제어를 하지 않더라도 일정한 주입량 까지는 넘침 없이 방열 수지재(200)를 주입할 수 있으므로, 주입량 제어를 위해 많은 수의 주입홀을 구비하지 않아도 좋고 따라서 주입 설비를 간소화할 수 있다.
2개의 본체부(310)가 전지 셀 적층체(110)로부터 돌출된 부분의 높이 및 2개의 브릿지부(320)의 두께는 방열 수지재(200)의 종류 및 점도 등을 고려하여 적절하게 선택될 수 있고, 특별히 한정되지는 않는다.
팽창 제어 패드로는, 전지 셀 적층체(110) 내부에서, 전지 셀(112) 사이에 위치하는 복수의 내측 팽창 제어 패드(400)를 더욱 포함할 수 있다. 내측 팽창 제어 패드(400)는 전지 셀 적층체(110)의 적층면과 대략 동일한 면적을 가질 수 있고, 3개 내지 4개의 전지 셀(112)이 적층될 때마다 하나씩 삽입될 수 있으나, 특별히 한정되는 것은 아니고 필요에 따라 그 숫자 및 두께를 적절히 조절할 수 있다.
내측 팽창 제어 패드(400) 및 외측 팽창 제어 패드(300)는, 전지 셀(112)이 팽창할 경우 압축되어 완충 작용을 하는 것에 의해 셀 스웰링을 제어할 수 있고, 따라서 전지 셀(112)의 팽창에 따른 전지 셀(112) 및 모노 프레임(120)의 손상을 방지할 수 있다. 이를 위해, 상기 내측 팽창 제어 패드(400) 및 외측 팽창 제어 패드(300)는, 폴리우레탄(PU) 또는 EDPM(Ethlene PropyleneDiene Monomer) 등과 같은 소프트한 탄성 재질을 포함하는 소재를 포함할 수 있다. 이를 소재는 진동에 대한 흡수성 및 압축에 의한 반발력이 우수하기 때문에, 복수의 전지 셀(112)에 셀 스웰링 현상이 발생하더라도 우수한 치수 안정성을 갖는 전지 모듈(100)을 제공할 수 있도록 가이드할 수 있다.
이상과 같이, 2개의 본체부(310) 및 2개의 브릿지부(320)를 갖는 외측 팽창 제어 패드(300)가, 전지 셀 적층체(110)와 모노 프레임(120)의 하부 플레이트(126) 사이에 주입되는 방열 수지재(200)가 흐르지 않도록 댐 역할을 하는 것에 의해 특별한 추가 공정의 부가 없이도 방열 수지재(200)를 안정적으로 도포하여 우수한 주액 품질 및 냉각 성능을 가지며 제조 공정의 비용을 절감하고 효율을 향상시킨 전지 모듈(100)을 제공할 수 있다.
이하 도 5를 더욱 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈의 제조 방법에 대해 설명한다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 전지 모듈의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
먼저, 복수의 전지 셀(112)을 적층하고 전극 리드(114)로 연결하여 전지 셀 적층체(110)를 형성한다(S10).
이 때, 복수의 전지 셀(112) 사이에 복수의 내측 팽창 제어 패드(400)를 함께 적층하여 형성할 수 있다.
이어서, 전지 셀 적층체(110)의 최 외측에 위치하는 전지 셀을 덮는 2개의 본체부(310)와 상기 2개의 본체부(310)를 연결하면서 상기 전지 셀 적층체(110)의 변을 따라 형성된 2개의 브릿지부(320)를 포함하는 외측 팽창 제어 패드(300)를 형성한다(S20).
즉, 전지 셀 적층체(110)의 적층면에 대응하는 2개의 본체부(310)와, 이들을 연결하는 2개의 브릿지부(320)가 서로 모두 연결되어 일체로 형성된 형태로 도 4와 같이 팽창 제어 패드를 재단하여 외측 팽창 제어 패드(300)를 형성한다. 그리고 상기 외측 팽창 제어 패드(300)의 2개의 본체부(310)가 전지 셀 적층체(110)의 최 외측에 위치하는 전지 셀을 각각 덮도록 배치하고 이에 따라 2개의 본체부(310) 사이에 위치하는 2개의 브릿지부(320)가 전지 셀 적층체(110)의 2개의 변을 따라 위치하도록 배치한다.
이어서, 전지 셀 적층체(110)와 외측 팽창 제어 패드(300)의 결합체를 모노 프레임(120) 내부에 수납한다(S30).
이 때, 2개의 브릿지부(320)가 모노 프레임(120)의 하부 플레이트(126) 측에 위치하고, 2개의 본체부(310)가 모노 프레임(120)의 측면 플레이트(124)와 각각 마주하도록 배치한다. 전지 셀 적층체(110)의 전극 리드(114)는 모노 프레임(120)의 개구(128)를 통해 노출되고, 이 때 개구(128)를, 전극 리드(114)와 외부를 전기적으로 연결하는 구성을 포함하는 엔드 플레이트(도시하지 않음) 등으로 덮을 수 있다.
이어서, 모노 프레임(120)을 180도 회전하여 하부 플레이트(126)가 중력 방향에서 상부를 향하도록 한 후, 하부 플레이트(126)에 형성된 복수의 주입홀(129)을 통해 방열 수지재(200)를 주입한다(S40).
이 때, 상술의 2개의 본체부(310) 및 2개의 브릿지부(320)가, 방열 수지재(200)가 넘치지 않도록 막아주는 댐 역할을 하게 된다. 즉, 방열 수지재(200)가 과도하게 주입될 경우 전지 셀 적층체(110)의 모서리부 등을 따라 방열 수지재(200)가 흘러내릴 수 있는데, 본 실시예에 의하면 댐 역할을 하는 2개의 본체부(310) 및 2개의 브릿지부(320)에 의해, 방열 수지재(200)가 흘러내림 없이 원하는 부분에만 주입되는 효과를 얻을 수 있다.
주입되는 방열 수지재(200)의 점도는 200kCp 내지 300kCp 일 수 있다. 다만, 본 발명의 구조를 적용할 경우, 댐 역할을 하는 2개의 본체부(310) 및 2개의 브릿지부(320)를 포함하므로 동적 흐름성, 점도, 수지 타입 등의 수지의 특성과 무관하게 방열 수지재(200)를 원하는 영역에 도포시킬 수 있을 뿐만 아니라, 원치 않은 영역에 흘러내리는 것을 방지할 수 있기 때문에, 방열 수지재(200)의 점도 역시 특별히 한정되지 않고 적용 가능하다.
액상으로 주입된 방열 수지재(200)는 주입이 완료되어 자연 경화되는 것에 의해 완성될 수 있다.
이상과 같이, 2개의 본체부(310) 및 2개의 브릿지부(320)를 갖는 외측 팽창 제어 패드(300)가, 전지 셀 적층체(110)와 모노 프레임(120)의 하부 플레이트(126) 사이에 주입되는 방열 수지재(200)가 흐르지 않도록 댐 역할을 하는 상태에서 방열 수지재(200)를 주입하는 것에 의해, 특별한 추가 공정의 부가 없이도 방열 수지재(200)를 안정적으로 도포하여 우수한 주액 품질 및 냉각 성능을 가지며 제조 공정의 비용을 절감하고 효율을 향상시킨 전지 모듈(100)의 제조 방법을 제공할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 전지 모듈
110: 전지 셀 적층체
120: 모노 프레임
200: 방열 수지재
300: 외측 팽창 제어 패드

Claims (11)

  1. 복수의 전지 셀이, 나란하게 서로 인접하여 적층된 전지 셀 적층체,
    상기 전지 셀 적층체를 수납하며 상기 전지 셀 적층체의 길이 방향으로 개방된 적어도 하나의 개구를 가지고, 상기 전지 셀 적층체의 적층면에 수직인 상부 플레이트 및 하부 플레이트와 상기 전지 셀 적층체의 적층면과 평행한 한 쌍의 측면 플레이트를 포함하는 모노 프레임,
    상기 전지 셀 적층체와 상기 모노 프레임 사이에 위치하는 외측 팽창 제어 패드, 및
    상기 전지 셀 적층체와 상기 하부 플레이트 사이에 위치하는 방열 수지재를 포함하고,
    상기 외측 팽창 제어 패드는 상기 전지 셀 적층체의 일면을 덮고 상기 전지 셀 적층체와 상기 한 쌍의 측면 플레이트 사이에 위치하는 2개의 본체부와, 상기 2개의 본체부를 연결하면서 상기 전지 셀 적층체와 상기 하부 플레이트 사이에서 상기 전지 셀 적층체의 하부면의 가장자리 변을 따라 형성된 2개의 브릿지부를 포함하고,
    상기 방열 수지재는 상기 2개의 본체부와 상기 2개의 브릿지부, 및 상기 전지 셀 적층체의 하부면과 상기 하부 플레이트 사이에 의해 형성된 공간 내에 위치하는 전지 모듈.
  2. 삭제
  3. 제1항에서,
    상기 하부 플레이트는 상기 방열 수지재를 주입하기 위한 복수의 주입홀을 구비하는 전지 모듈.
  4. 제1항에서,
    상기 방열 수지재는 써멀 레진(thermal resin)인 전지 모듈.
  5. 제1항에서,
    상기 복수의 전지 셀 사이에 위치하는 복수의 내측 팽창 제어 패드를 더 포함하는 전지 모듈.
  6. 제5항에서,
    상기 외측 팽창 제어 패드 및 상기 복수의 내측 팽창 제어 패드는 폴리우레탄 또는 EDPM(Ethylene PropyleneDiene Monomer)를 포함하는 전지 모듈.
  7. 복수의 전지 셀이, 나란하게 서로 인접하여 적층된 전지 셀 적층체를 제조하는 단계;
    상기 전지 셀 적층체의 최 외측에 위치하는 전지 셀을 덮는 2개의 본체부와 상기 2개의 본체부를 연결하면서 상기 전지 셀 적층체의 하부면의 가장자리 변을 따라 형성된 2개의 브릿지부를 포함하는 외측 팽창 제어 패드를 형성하는 단계;
    상기 외측 팽창 제어 패드가 형성된 상기 전지 셀 적층체를 모노 프레임에 수용하는 단계; 및
    상기 모노 프레임과 상기 전지 셀 적층체 사이에서 상기 2개의 본체부와 상기 2개의 브릿지부에 의해 형성된 공간 내에 방열 수지재를 주입하는 단계를 포함하는 전지 모듈의 제조 방법.
  8. 제7항에서,
    상기 방열 수지재가 주입될 때, 상기 2개의 본체부와 상기 2개의 브릿지부는 방열 수지재가 외측으로 흘러내리는 것을 방지하는 댐 역할을 하는 전지 모듈의 제조 방법.
  9. 제7항에서,
    상기 모노 프레임은 상기 전지 셀 적층체의 길이 방향으로 개방된 적어도 하나의 개구를 가지고, 상기 전지 셀 적층체의 적층면에 수직인 상부 플레이트 및 하부 플레이트와 상기 전지 셀 적층체의 적층면과 평행한 한 쌍의 측면 플레이트를 포함하며,
    상기 방열 수지재는 상기 모노 프레임의 하부 플레이트와 상기 전지 셀 적층체 사이에 주입되는 전지 모듈의 제조 방법.
  10. 제9항에서,
    상기 방열 수지재의 주입은 상기 하부 플레이트가 중력 방향에서 상부를 향하도록 전지 모듈을 배치한 상태에서 이루어지는 전지 모듈의 제조 방법.
  11. 제9항에서,
    상기 하부 플레이트는 상기 수지재를 주입하기 위한 복수의 주입홀을 구비하는 전지 모듈의 제조 방법.
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