(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カソード/セパレータ/アノード構造の電極アセンブリーがバッテリーケース中に取り付けられ、前記電極アセンブリーが、前記バッテリーケースから外に突き出ている電極端子に接続されてなるバッテリーセルであって、
前記バッテリーケースが、内側樹脂層と隔離金属層と外側樹脂層とを含むラミネートシートから形成されたものであり、
前記隔離金属層は、前記バッテリーセルからの放熱を促進する銅または炭素を含んでなる熱伝導性促進材料からなり、
前記バッテリーケースは、該バッテリーケースの外周末端に、前記ラミネートシートの上側部分および下側部分を熱溶接することにより形成された密封部分を備えてなり、かつ、前記バッテリーセルからの放熱を促進するためのシート型部材である熱伝導性シートが前記バッテリーセルを部分的に覆っている状態で前記密封部分に延長されてなり、
前記熱伝導性シートを、前記バッテリーセルの外側表面と緊密に接触するように該バッテリーセルの外部形状に沿って屈曲させることによって、前記熱伝導性シートと前記バッテリーセルとの間の接触面積を最大化してなることを特徴とする、バッテリーセル。
【請求項２】
前記熱伝導性シートが、金属板または炭素板、或いは金属粉末または炭素粉末を含む重合体フィルムから形成されてなる、請求項１に記載のバッテリーセル。
【請求項３】
前記熱伝導性シートが、前記バッテリーセルの外側表面に、接着剤により取り付けられてなる、請求項１に記載のバッテリーセル。
【請求項４】
前記電極端子が形成されていない前記バッテリーケースの前記密封部分の少なくとも一部が延長され、前記密封部分の少なくとも一部が残りの前記密封部分より長いものとされてなる、請求項１に記載のバッテリーセル。
【請求項５】
前記延長された密封部分が、残りの密封部分の幅の１５０〜４００％に等しい延長長さを有してなる、請求項４に記載のバッテリーセル。
【請求項６】
前記バッテリーケースが、前記バッテリーケースの少なくとも片側の密封部分に、前記バッテリーセルからの放熱を促進する部材である熱交換部材を備えてなる、請求項１に記載のバッテリーセル。
【請求項７】
前記バッテリーケースが、前記バッテリーケースの少なくとも片側の密封部分に、前記バッテリーセルからの放熱を促進する部材である熱交換部材を備えてなる、請求項４に記載のバッテリーセル。
【請求項８】
前記熱交換部材が、熱交換媒体チャンネルを有し、前記チャンネルを通して熱交換媒体が流れる、請求項６に記載のバッテリーセル。
【請求項９】
前記熱交換部材が、それぞれ熱交換媒体チャンネルが中に形成されている一対の金属または炭素棒を包含し、前記金属または炭素棒が前記密封部分の上部または底部に取り付けられてなる、請求項８に記載のバッテリーセル。
【請求項１０】
前記熱交換部材が、前記熱交換部材を前記密封部分に取り付けた時に、前記バッテリーセルの高さと等しいか、またはそれより大きい高さを有する、請求項９に記載のバッテリーセル。
【請求項１１】
請求項１に記載のバッテリーセルを単位電池として包含する、高出力および大容量を有する中型または大型バッテリーモジュール。
【請求項１２】
予め決められた高さの熱交換部材がそれぞれのバッテリーセルの対向側部密封部分に取り付けられており、前記バッテリーセルの積重状態が前記熱交換部材により維持される、請求項１１に記載の中型または大型バッテリーモジュール。
【請求項１３】
前記バッテリーモジュールが、電気自動車またはハイブリッド電気自動車用の電力供給源として使用される、請求項１２に記載の中型または大型バッテリーモジュール
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
本発明は、熱的安定性を改良したバッテリーセルに関し、より詳しくは、カソード/セパレータ/アノード構造の電極アセンブリーが、樹脂層及び金属層を包含するラミネートシートから形成されたバッテリーケース中型に、該バッテリーケースから外に突き出ている電極端子に該電極アセンブリーが接続された状態で取り付けられる構造に構築されたバッテリーセルであって、該バッテリーケースが、該バッテリーケースの外周末端に、該ラミネートシートの上側及び下側部分を熱溶接することにより形成された密封部分を備え、該バッテリーセルからの放熱を促進するためのシート型部材(「熱伝導性シート」) が、該熱伝導性シートが該バッテリーセルを部分的に覆っている状態で、該密封部分に延長されている、バッテリーセルに関する。
【背景技術】
【０００２】
可動装置の開発が進み、そのような可動装置の需要が増加するにつれて、二次バッテリーの需要も急速に増加している。特に、高いエネルギー密度及び作動電圧、及び優れた保存及び耐用寿命特性を有するリチウム二次バッテリーが、各種の電子製品ならびに可動装置用のエネルギー供給源として広く使用されている。
【０００３】
二次バッテリーは、それらの外部及び内部構造に応じて、一般的に円筒形バッテリー、プリズム形バッテリー、及び小袋形バッテリーに分類される。特に、高集積度で積み重ねることができ、幅と長さの比が小さいプリズム形バッテリー及び小袋形バッテリーが非常に大きな関心が集まっている。
【０００４】
また、二次バッテリーは、化石燃料を使用する既存のガソリン及びディーゼル車両により引き起こされる大気汚染のような問題を解決するために開発された電気自動車及びハイブリッド電気自動車用のエネルギー供給源としても非常に大きな関心を集めている。その結果、二次バッテリーを使用する用途の種類は、二次バッテリーの長所により増加しており、今後も、二次バッテリー、現在よりも多くの用途及び製品に応用されると期待されている。
【０００５】
二次バッテリーを使用できる用途及び製品の種類が増加するにつれて、バッテリーが様々な用途及び製品に対応する電力及び容量を供給できるように、バッテリーの種類も増加している。さらに、対応する用途及び製品に使用されるバッテリーのサイズ及び重量を下げることが強く求められている。
【０００６】
例えば、小型可動装置、例えば携帯電話、パーソナルデジタルアシスタント(PDA)、デジタルカメラ、及びラップトップコンピュータ、は、対応する製品のサイズ及び重量低下に応じて、各装置に1または数個の小型、軽量バッテリーセルを使用する。他方、中型または大型装置、例えば電気自動車及びハイブリッド電気自動車、は、中型または大型装置には高出力、大容量が必要になるので、複数のバッテリーセルを互いに電気的に接続した中型または大型バッテリーモジュール(「バッテリーパック」と呼ぶことができる)を使用する。バッテリーモジュールのサイズ及び重量は、対応する中型または大型装置の受け入れ空間及び電力に直接関連している。この理由から、製造業者は、小型、軽量バッテリーモジュールの製造を試みている。
【０００７】
一方、バッテリーセルは、バッテリーセルを積み重ねた状態で互いに接続し、バッテリーモジュールの容量を増加するので、バッテリーセルからの放熱が深刻になる。リチウム二次バッテリーの充電及び放電の際に、リチウム二次バッテリーから熱が発生する。この熱を効果的に除去しないと、熱がそれぞれのリチウム二次バッテリー中に蓄積し、その結果、二次バッテリーの劣化が引き起こされ、二次バッテリーの安全性が大きく低下する。特に、電気自動車やハイブリッド電気自動車用の電力供給源におけるように、高速充電及び放電特性を必要とするバッテリーには、バッテリーが瞬間的に高い電力を供給する時に、大量の熱がバッテリーから発生する。
【０００８】
また、バッテリーモジュールに広く使用されている小袋形バッテリーセルのラミネート型バッテリーケースは、熱伝導性が低い重合体材料で被覆されているので、バッテリーの全体的な熱を効果的に下げることは困難である。
【０００９】
この問題に関して、例えば、韓国特許出願公開第2006-0034130号明細書は、バッテリー用の、ほぼ平らな第一表面及びほぼ平らな第二表面を有し、第二表面が第一表面に対向している金属板、金属板の第一表面上に予め決められた厚さに形成された放熱層、及び金属板の第二表面上に予め決められた厚さに形成された、キャスティングされたプロピレン(CPP)層を包含するシース部材を開示している。すなわち、開示されているバッテリー用シース部材は、CPP層、金属層、及び放熱層が、バッテリーの内側から順次積み重ねられた構造に構築されている。従って、優れた耐久性を示す外側樹脂層が、ラミネート型バッテリーケースの外側表面から実質的に除去されており、その結果、バッテリーケースの耐久性が低下することがある。さらに、放熱層を被覆するための追加工程が必要であり、これは、製造方法を複雑にしている。
【００１０】
従って、上記の問題を根本的に解決することができる技術が強く求められている。
【発明の開示】
【技術的問題】
【００１１】
従って、本発明は、上記の問題及び他の未解決の技術的問題を解決するためになされたものである。
【００１２】
切断フレームに対する様々な広範囲で集中的な研究及び実験の結果、本発明者らは、バッテリーセルからの放熱を促進するためのシート型部材がバッテリーセルを部分的に覆っている状態で、そのシート型部材が、バッテリーケースの外周末端に形成された密封部分に延長されている構造に構築されたバッテリーセルを開発し、バッテリーセルの厚さを増加させずに、放熱効率を効果的に改良できることを見出した。本発明は、これらの知見に基づいて完成された。
【技術的解決策】
【００１３】
本発明の一態様により、上記の、及び他の目的は、カソード/セパレータ/アノード構造の電極アセンブリーが、樹脂層及び金属層を包含するラミネートシートから形成されたバッテリーケース中に、該バッテリーケースから外に突き出ている電極端子に該電極アセンブリーが接続された状態で、取り付けられる構造に構築されたバッテリーセルであって、該バッテリーケースが、該バッテリーケースの外周末端に、該ラミネートシートの上側及び下側部分を熱溶接することにより形成された密封部分を備え、該バッテリーセルからの放熱を促進するためのシート型部材(「熱伝導性シート」) が、該熱伝導性シートが該バッテリーセルを部分的に覆っている状態で、該密封部分に延長されている、バッテリーセルを提供することにより、達成される。
【００１４】
本発明のバッテリーセルでは、熱伝導性シートがバッテリーセルを部分的に覆っている状態で、その熱伝導性シートが、バッテリーケースの外周末端に形成された密封部分に延長されている。従って、バッテリーセルの充電及び放電の際にカソード活性材料とアノード活性材料との間のイオン吸蔵/放出(deocclusion)反応によりバッテリーセルから発生した熱が熱伝導性シートにより吸収され、次いで吸収された熱がバッテリーセルから排出され、それによって、バッテリーセルの放熱効率を最大限にすることができる。
【００１５】
上記のバッテリーセルは、複数の積み重ねられたバッテリーセルを包含するバッテリーモジュールの構造に使用するのが、より好ましい。すなわち、バッテリーセルが互いに隣接している場合、それぞれのバッテリーセル間に熱交換部材、例えば金属板、が挿入されていても、それぞれのバッテリーセル間の緊密な接触のために、バッテリーセルから発生した熱を外側に放散させることは困難である。しかし、積み重ねられた構造でも、各バッテリーセルの密封部分は互いに緊密に接触していない。本発明により、熱伝導性シートがバッテリーセルを覆っている状態で、その熱伝導性シートがバッテリーセルの密封部分に延長されており、それによって、効果的な放熱を達成することができる。
【００１６】
また、本発明のバッテリーセルは、熱伝導性シートが薄く、その薄い熱伝導性シートがバッテリーセルの密封部分の外側表面と緊密に接触する構造に構築されている。従って、バッテリーセルの全体的な厚さを増加させずに、複数のバッテリーセルを積み重ね、それによって、緻密なバッテリーモジュールを製造することが可能である。
【００１７】
本発明では、バッテリーセルには、バッテリーセルが充電及び放電可能な二次バッテリーである限り、特に制限は無い。例えば、リチウム二次バッテリー、ニッケル金属-金属水素化物(Ｎｉ-ＭＨ)二次バッテリー、またはニッケル-カドミウム(Ｎｉ-Ｃｄ)二次バッテリーを、バッテリーセルとして使用することができる。リチウム二次バッテリーは出力と重量の比が高いので、リチウム二次バッテリーをバッテリーセルとして使用するのが好ましい。
【００１８】
リチウム二次バッテリーは、その形状に応じて、円筒形バッテリー、プリズム形バッテリー、または小袋形バッテリーに分類することができる。本発明のバッテリーセルは、外周末端区域で熱溶接された密封部分を有するバッテリーに使用される。好ましい実施態様では、本発明のバッテリーセルは、電極アセンブリーが、熱溶接可能な内側樹脂層、隔離金属層、及び優れた耐久性を示す外側樹脂層を包含するラミネートシートから形成されたバッテリーケース中に取り付けられる構造に構築された、軽量の小袋形バッテリーである。
【００１９】
熱伝導性シートには、熱伝導性シートが優れた熱伝導性を示す材料から製造され、薄い形状に形成される限り、特に制限は無い。好ましくは、熱伝導性シートは、他の材料より高い熱伝導率を示す金属または炭素板、または他の材料より高い熱伝導率を示す、金属粉末または炭素粉末を含む重合体フィルムから製造する。
【００２０】
熱伝導性シートは、熱伝導性シートとバッテリーセルの外側表面との間の接触面積を最大限にし、放熱効率を最大限にする構造に構築するのが好ましい。従って、熱伝導性シートを金属板から形成し、金属板をバッテリーセルの外部形状に従って屈曲させ、金属板とバッテリーセルとの間の接触面積を最大限にするとよい。
【００２１】
熱伝導性部材は、バッテリーセルの外側表面(密封部分を含む)を様々な様式で覆うことができる。例えば、熱伝導性部材は、バッテリーセルの外側表面を、簡単な、取り外し可能な、緊密な接触様式で、機械的連結様式で、または接着様式で覆うことができる。好ましくは、熱伝導性部材は、バッテリーセルの外側表面に、接着剤により取り付ける。この場合、接着剤として、どのような一般的な結合剤でも使用できる。状況に応じて、熱伝導率を増加させる添加剤を接着剤に添加することができる。
【００２２】
熱伝導性シートの厚さが大きすぎる場合、バッテリーセルを積み重ねてバッテリーモジュールを製造する際に、バッテリーモジュールの厚さ及び体積が増加することがある。反対に、熱伝導性シートの厚さが小さすぎる場合、望ましい放熱効果を期待することが困難になる。従って、例えば、熱伝導性シートの厚さは、ラミネートシートの厚さに等しいか、またはそれより大きくてよい。
【００２３】
密封部分に延長される熱伝導性シートは、好ましくは密封部分と緊密に接触し、バッテリーセルの外側表面から伝導される熱の放散を効果的に達成する。
【００２４】
本発明の別の態様により、カソード/セパレータ/アノード構造の電極アセンブリーが、樹脂層及び金属層を包含するラミネートシートから形成されたバッテリーケース中に、該バッテリーケースから外に突き出ている電極端子に該電極アセンブリーが接続された状態で取り付けられる構造に構築されたバッテリーセルであって、該ラミネートシートが、内側樹脂層、隔離金属層、及び外側樹脂層を包含し、該隔離金属層が、該バッテリーセルからの放熱を促進するのに十分な予め決められた厚さを有するか、または該バッテリーセルからの放熱を促進する材料(「熱伝導性促進材料」)から製造されている、バッテリーセルを提供する。
【００２５】
本発明のバッテリーセルでは、ラミネートシートの隔離金属層が、予め決められた厚さを有するか、または熱伝導性促進材料から製造されているので、バッテリーケースの放熱効率を改良することができる。また、バッテリーケースの外側における放熱を改良するために別の熱交換部材を使用する必要がなく、体積の観点から緻密であり、優れた体積効率を有するバッテリーセルを製造することができる。
【００２６】
一般的に、内側樹脂層と外側樹脂層との間に挿入される隔離金属層は、バッテリーケースの形状を維持し、バッテリーケースの内部を外部衝撃及び圧力から保護し、熱伝導率が低い重合体材料から製造された内側樹脂層と外側樹脂層との間の熱拡散を促進する。
【００２７】
従って、隔離金属層は、バッテリーセルの強度及び放熱効率を最適化するのに十分な厚さを有し、バッテリーセルの厚さ及び体積を増加させないことが好ましい。例えば、隔離金属層は、従来のバッテリーセルの金属層の厚さより大きい50〜250μmの厚さを有することができる。
【００２８】
一方、熱伝導性促進材料には、熱伝導性促進材料が予め決められた強度及び放熱特性を示す限り、特に制限は無い。好ましくは、熱伝導性促進材料は、銅または炭素である。
【００２９】
本発明の別の態様により、カソード/セパレータ/アノード構造の電極アセンブリーが、樹脂層および金属層を包含するラミネートシートから形成されたバッテリーケース中に、該バッテリーケースから外に突き出ている電極端子に該電極アセンブリーが接続された状態で取り付けられる構造に構築されたバッテリーセルであって、該バッテリーケースが、その外周末端に、該ラミネートシートの上側及び下側部分を熱的に溶接することにより形成された密封部分を備え、該バッテリーケースの該密封部分の、該電極端子が形成されていない少なくとも一部が、該密封部分の少なくとも一部が残りの密封部分より長くなるように、延長されている、バッテリーセルを提供する。
【００３０】
すなわち、バッテリーセルは、バッテリーケースの外周末端で熱溶接により形成された密封部分の少なくとも一部が、その密封部分の少なくとも一部が残りの密封部分より長くなるように延長され、放熱性を改良する構造に構築されている。従って、前に説明したように、緊密に接触した様式で積み重ねられた複数のバッテリーセルを包含するバッテリーモジュールでは、互いに緊密に接触していない密封部分を通して、放熱をより効果的に達成することができる。
【００３１】
また、密封部分の一部を、その密封部分の一部が残りの密封部分よりも長くなるように延長することによってのみ、追加の熱交換部材をバッテリーセルに取り付けずに、バッテリーセルの放熱効率を改良することができ、それによって、製造工程を追加する必要が無くなる。
【００３２】
この構造では、密封部分の延長サイズを、バッテリーセルの総体積を増加させずに、バッテリーセルの放熱効率を最大限にする範囲内に適切に調節することが好ましい。例えば、延長密封部分は、残りの密封部分の幅の150〜400％に等しい延長長さを有することができる。
【００３３】
延長密封部分は、バッテリーセルの、延長密封部分が形成されている密封部分の長さの50％を超える、好ましくは70％を超えることができる。延長密封部分は、単一の連続的構造で、または密封部分の長さ方向における2個以上の不連続的構造で伸びることができる。
【００３４】
一方、中型または大型バッテリーモジュールが高出力及び大容量を与えるように、複数のバッテリーセルが積み重ねられ、中型または大型バッテリーモジュールを構築する。バッテリーモジュールの単位電池として使用されるバッテリーセルは、バッテリーモジュールの安全性を確保するために必要な、高い放熱効率を示すことが求められる。
【００３５】
従って、好ましい実施態様では、各バッテリーセルを構成するバッテリーケースは、その少なくとも片側の密封部分に、バッテリーセルからの放熱を促進する部材(「熱交換部材」)を備える。すなわち、バッテリーケースの片側密封部分または両側密封部分に熱交換部材を備え、それによって、バッテリーセルの厚さを増加せずに、バッテリーセルの放熱をさらに促進することができる。
【００３６】
この構造では、熱交換部材は、熱交換媒体チャンネル（channel：通路）を有し、そのチャンネルを通して熱交換媒体、例えば水、が流れる、熱伝導性部材でよい。その結果、バッテリーセルの放熱がさらに促進される。好ましくは、熱交換部材は、それぞれ熱交換媒体チャンネルが中に形成されている一対の金属または炭素棒を包含し、金属または炭素棒が密封部分の上部または底部に取り付けられている。
【００３７】
これらの棒は、積み重ねられた複数のバッテリーセルを包含する中型または大型バッテリーモジュールの放熱口かを改良し、同時に、バッテリーセルの積重(staked)状態を維持する構造体として役立つので、これらの棒を備えることは特に好ましい。棒がそのような構造体として役立つことを考慮して、熱交換部材は、熱交換部材を密封部分に取り付けた時に、各バッテリーセルの高さと等しいか、またはそれより大きい高さを有することができる。
【００３８】
本発明のさらに別の態様では、上記のバッテリーセルを単位電池として包含する、高出力及び大容量を有する中型または大型バッテリーモジュールを提供する。
【００３９】
好ましい実施態様では、バッテリーモジュールは、予め決められた高さの熱交換部材がそれぞれのバッテリーセルの対向側部密封部分に取り付けられており、バッテリーセルの積重状態が熱交換部材により維持される構造に構築される。
【００４０】
上記の構造に構築されたバッテリーモジュールでは、前に説明したように、それぞれのバッテリーセルの対向側部密封部分に取り付けられた、予め決められた高さの熱交換部材が、バッテリーセルから発生した熱を吸収し、吸収された熱を外側に排出するのみならず、積み重ねられたバッテリーセルを支持するための構造体としても機能する。
【００４１】
本発明の中型または大型バッテリーモジュールは、高出力及び大容量電気を必要とし、外部力、例えば振動及び衝撃、が作用する装置のための電力供給源として使用することができる。好ましくは、中型または大型バッテリーモジュールは、電気自動車またはハイブリッド電気自動車用の電力供給源として使用する。
【００４２】
中型または大型バッテリーモジュールの構造及び中型または大型バッテリーモジュールの製造方法は、本発明が関与する分野で良く知られており、従って、詳細な説明は行わない。
【００４３】
本発明の上記の、及び他の目的、特徴及び利点は、添付の図面を参照しながら記載する下記の詳細な説明により、より深く理解される。
【００４４】
図1は、本発明の好ましい実施態様によるバッテリーセルを典型的に例示する平面図である。
【００４５】
図2は、本発明の別の好ましい実施態様によるバッテリーセルを典型的に例示する図である。
【００４６】
図3は、本発明のさらに別の好ましい実施態様によるバッテリーセルを典型的に例示する平面図である。
【００４７】
図4は、図1のバッテリーセルの密封部分に熱交換部材が連結される構造に構築されたバッテリーセルを典型的に例示する垂直断面図である。
【００４８】
図5は、図2のバッテリーセルの密封部分に熱交換部材が連結される構造に構築されたバッテリーセルを典型的に例示する垂直断面図である。
【００４９】
図6は、図4にその一つを例示する複数のバッテリーセルを包含する中型または大型バッテリーモジュールを典型的に例示する垂直断面図である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
本発明の上記の、及び他の目的、特徴及び利点は、添付の図面を参照しながら記載する下記の詳細な説明により、より深く理解される。
【図１】図1は、本発明の好ましい実施態様によるバッテリーセルを典型的に例示する平面図である。
【図２】図2は、本発明の別の好ましい実施態様によるバッテリーセルを典型的に例示する図である。
【図３】図3は、本発明のさらに別の好ましい実施態様によるバッテリーセルを典型的に例示する平面図である。
【図４】図4は、図1のバッテリーセルの密封部分に熱交換部材が連結される構造に構築されたバッテリーセルを典型的に例示する垂直断面図である。
【図５】図5は、図2のバッテリーセルの密封部分に熱交換部材が連結される構造に構築されたバッテリーセルを典型的に例示する垂直断面図である。
【図６】図6は、図4にその一つを例示する複数のバッテリーセルを包含する中型または大型バッテリーモジュールを典型的に例示する垂直断面図である。
【発明の実施の態様】
【００５１】
ここで、添付の図面を参照しながら、本発明の好ましい実施態様を詳細に説明する。しかし、本発明の範囲は、例示する実施態様に限定されるものではない。
【００５２】
図1は、本発明の好ましい実施態様によるバッテリーセルを典型的に例示する平面図である。
【００５３】
図1に関して、ラミネートシートを熱溶接することにより形成された密封部分110は、バッテリーセル100の外周末端に配置され、金属製の熱伝導性シート120が、バッテリーセル100の密封部分110に伸びており、その熱伝導性シート120は、バッテリーケース130の外側表面の特定区域に取り付けられ、バッテリーセル100からの放熱を促進する。特に、互いに緊密に接触した状態で積み重ねられた複数のバッテリーセル100を包含する中型または大型バッテリーモジュールでは、熱伝導性シート120がバッテリーケース130の外側表面及び密封部分110に緊密に取り付けられているので、それぞれのバッテリーケース130に取り付けられた電極アセンブリー140から発生した熱が、互いに緊密に接触していない密封部分110を通して外側に排出される。
【００５４】
図2は、本発明の別の好ましい実施態様によるバッテリーセルを典型的に例示する図である。
【００５５】
図2に関して、バッテリーセル200の各ラミネートシート130が、内側樹脂層210、隔離金属層220、及び外側樹脂層230を包含する。隔離金属層230は、従来のアルミニウム層より高い熱伝導率を示す銅層220である。従って、重合体樹脂製の内側樹脂層210及び外側樹脂層230により引き起こされる低い放熱現象が、銅層220により効果的に補償される。
【００５６】
図3は、本発明のさらに別の好ましい実施態様によるバッテリーセルを典型的に例示する平面図である。
【００５７】
図3のバッテリーセル300は、バッテリーケース350の、電極端子330及び340が配置されていない片側密封部分310が、バッテリーセル300から外側に向けて伸びており、片側密封部分310のサイズ2Wが、残りの密封部分320の幅Wの約2倍に等しい構造に構築されている。
【００５８】
図4は、図1のバッテリーセルの密封部分に熱交換部材が連結される構造に構築されたバッテリーセルを典型的に例示する垂直断面図である。
【００５９】
図4のバッテリーセル400は、熱伝導性シート120がバッテリーケース130の外側表面を部分的に覆い、バッテリーケース130の各側方密封部分で、一対の金属棒430が、密封部分の上部440及び底部450に取り付けられる構造に構築される。
【００６０】
各金属棒430には、熱交換媒体チャンネル432が形成されており、そのチャンネルを通して熱交換媒体が流れる。金属棒430をバッテリーセル400の密封部分の上部440及び底部450に取り付けると、金属棒430の全高Hは、バッテリーセル400の高さにほぼ等しくなる。
【００６１】
図5は、図2のバッテリーセル200の密封部分に熱交換部材430が連結される構造に構築されたバッテリーセル500を典型的に例示する垂直断面図である。
【００６２】
図5のバッテリーセル500は、バッテリーセルの各ラミネートシートが銅層を包含することを除いては、構造上、図4のバッテリーセルと同一であり、従って、詳細な説明は行わない。
【００６３】
図3のバッテリーセル構造ならびに図4及び5のバッテリーセル構造では、片側密封部分に加えて、対向する側部の密封部分を延長することができ、図4または5の金属棒430を対向する側部の密封部分に取り付けることができる。
【００６４】
図6は、図4にその一つを例示する複数のバッテリーセルを包含する中型または大型バッテリーモジュールを典型的に例示する垂直断面図である。
【００６５】
図6に関して、中型または大型バッテリーモジュール600は、金属棒430がバッテリーセル400の対向する側方密封部分に取り付けられる構造に構築される。これらの金属棒430は、バッテリーセル400の積重状態を維持するための構造体として機能する。
【００６６】
また、バッテリーモジュール600は、熱伝導性シート120が各バッテリーセル400の外側表面を覆い、熱交換媒体チャンネル432がそれぞれ中に形成されている金属棒430がバッテリーセル400の密封部分に取り付けられる構造に構築される。従って、従来の空冷式中型または大型バッテリーモジュール(図には示していない)と異なり、隣接するバッテリーセル400間に限定され、追加の空気チャンネルを形成する空間Sが最小に抑えられ、それによって、バッテリーモジュール600をより緻密な構造に製造し、高い放熱効率を達成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
上記の説明から明らかなように、本発明のバッテリーセルは、バッテリーセルからの放熱を促進するためのシート型部材(「熱伝導性シート」)が、バッテリーケースの外周末端に形成された密封部分に伸びており、熱伝導性シートがバッテリーセルを部分的に覆う構造に構築される。従って、バッテリーセルの厚さを増加せずに、放熱効率を効果的に改良することができる。この放熱効率の改良により、バッテリーセルの内部温度を一様に制御し、それによって、バッテリーセルの耐用寿命及び安全性を大きく改良することができる。
【００６８】
本発明の好ましい実施態様を例示のために開示したが、当業者には明らかなように、請求項に記載する本発明の範囲及び精神から離れることなく、様々な修正、追加、及び置き換えが可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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