(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の側に電極タブが露出して形成されたベアセルと、
前記ベアセルを覆うように構成されるセルケースと、を含み、
前記セルケースの外面には前記ベアセルと外部とが連通されるように熱交換部が前記セルケースに形成されており、
前記熱交換部は、
前記セルケースの外面を上下または左右の長さ方向に折り曲げて形成される熱交換流路と、
前記熱交換流路の両端に設けられ、且つ前記セルケースの外面に垂直な方向において前記ベアセルが前記外部に直接露出しないように前記セルケースの外面を切り欠いて形成される切欠孔と、で構成される
ことを特徴とする二次電池用セルケース。
【請求項２】
前記熱交換部は、複数個が所定間隔で形成されることを特徴とする請求項１に記載の二次電池用セルケース。
【請求項３】
前記熱交換部は、前記セルケースの他方の面と隣合うセルケースの一方の面に積層する時に互いに干渉されないように、前記セルケースの一方の面の熱交換部と他方の面の熱交換部とが互いにずれて形成されることを特徴とする請求項２に記載の二次電池用セルケース。
【請求項４】
前記熱交換部は、前記セルケースの外面を貫通する少なくとも１つ以上の貫通孔を含むことを特徴とする請求項１に記載の二次電池用セルケース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベアセルを保護して固定するための二次電池用セルケースに関し、より詳細には、セルケースに通気孔を構成してベアセルの冷却効率を高めた二次電池用セルケースに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、二次電池（secondary  battery）は、充電が不可能な一次電池と異なって充電及び放電が可能な電池であり、携帯電話機、ＰＤＡ、ノート型パソコンなどの小型の先端電子機器分野で広く用いられている。特に、リチウム二次電池は、作動電圧が３．６Ｖであって、電子装備の電源として多く用いられているニッケル‐カドミウム電池やニッケル‐水素電池より３倍も高く、単位重量当たりのエネルギー密度が高いという面から、急速に成長しつつある。
【０００３】
また、このような二次電池は電子機器への装着方式を基準に内蔵型電池と外部搭載型電池に分けられ、内蔵型電池は、通常、インナーパック（inner  pack）という用語で広く呼ばれている。したがって、以下では内蔵型電池を説明するにあたりインナーパックという用語を用いる。
【０００４】
前記外部搭載型電池はそれ自体が電子機器の外形一部を形成するものである。即ち、外部搭載型電池は電子機器に一面を露出する状態で装着される。これにより、外部搭載型電池は比較的容易な作業によって電子機器に装着及び分離されることができるが、その外形が電子機器の形態と調和を図るべきであるため、多種の電子機器に対して個別的な製作が行われなければならない。したがって、外部搭載型電池は互換性が低く、多様なデザインに設計されることによって生産コストが増加する。
【０００５】
このような理由で、最近、インナーパックの使用が増加する傾向にある。前記インナーパックは電子機器の内部に装着され、このようにインナーパックが装着される電子機器は、装着されたインナーパックを外部から覆うための別のカバーを備える。したがって、インナーパックは、電子機器への装着作業が比較的煩わしいという問題点があるが、多種の電子機器に互換されて適用されることができる。このような特徴上、単純な形態に設計することができるため、大量生産に有利であるだけでなく、生産コストが低減されるという利点がある。
【０００６】
前記インナーパックの構成について簡略に説明する。インナーパックは二次電池の核心構成要素であるパウチ型ベアセルを積層して構成される。ベアセルを保護して容易に固定するためにセルケースの内部に位置させた後、セルケースを積層してインナーパックを構成する。
【０００７】
ベアセルは動作時に熱を発生させるが、セルケースのため大気との熱交換効率が低下し、性能を低下させる要因となっている。セルケースをアルミニウム材質で構成することでベアセルの熱交換効率を改善したが、より効果的にベアセルの冷却効率を高めるための技術の開発が求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記の問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、ベアセルを保護して固定するためのセルケースの外面にベアセルと外部との熱交換のための熱交換部を構成することで、ベアセルの冷却効率を高めることができる二次電池用セルケースを提供することにある。
【０００９】
前記熱交換部は、セルケースの外面を貫通したり、外面を折り曲げ及び切り欠いて形成したりすることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の二次電池用セルケースは、一方の側に電極タブが露出して形成されたベアセルと、前記ベアセルを覆うように構成されるセルケースと、を含み、前記セルケースの外面には前記ベアセルと外部とが連通されるように熱交換部が前記セルケースに形成されることを特徴とする。
【００１１】
この際、前記熱交換部は、前記セルケースの外面を上下または左右の長さ方向に折り曲げて形成される熱交換流路と、前記熱交換流路の両端に設けられ、且つ前記セルケースの外面に垂直な方向において前記ベアセルが前記外部に直接露出しないように前記セルケースの外面を切り欠いて形成される切欠孔と、で構成されることを特徴とする。
【００１２】
また、前記熱交換部は、複数個が所定間隔で形成されることを特徴とする。
【００１３】
尚、前記熱交換部は、前記セルケースの他方の面と隣合うセルケースの一方の面に積層する時に互いに干渉されないように、前記セルケースの一方の面の熱交換部と他方の面の熱交換部とが互いにずれて形成されることを特徴とする。
【００１４】
他の実施例による前記熱交換部は、前記セルケースの外面を貫通する少なくとも１つ以上の貫通孔を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
上記の構成による本発明の二次電池用セルケースは、外面に形成される熱交換部を介してベアセルと外部との熱交換が直接なされるようにして、ベアセルの冷却効率を高め、さらには二次電池の性能を改善することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】セルケースの斜視図である。
【図２】積層されたセルケースの側面図である。
【図３】本発明のセルケースの分解斜視図である。
【図４】本発明のセルケースの斜視図である。
【図５】本発明のセルケースの部分拡大側面図である。
【図６】本発明の第２実施例によるセルケースの斜視図である。
【図７】本発明の第２実施例によるセルケースの部分拡大側面図である。
【図８】本発明の第２実施例による積層されたセルケースの側面図である。
【図９】本発明の他の実施例によるセルケースの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、上記の本発明の一実施例について図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
図３から図５を参照すると、本発明による二次電池用セルケースは、パウチ型ベアセル１０と、前記ベアセル１０が収納されるセルケース２０と、からなる。
【００１９】
前記ベアセル１０は、アルミニウム薄板で包まれたパウチ型からなって外部の衝撃によって破損されやすいため、プラスチック材質で製作される前記セルケース２０に収納する。
【００２０】
一方、前記ベアセル１０の端部には正電極１１及び負電極１２が突出形成されており、前記正電極１１及び負電極１２は、銅またはアルミニウムなどの金属からなる。
【００２１】
また、前記正電極１１及び負電極１２にはタブ端子（不図示）が付着される。前記タブ端子を前記正電極１１及び負電極１２に付着する方法としては、負電極用タブ端子は電気抵抗によって溶接面が部分的に溶融されて接合するシーム溶接を用いて付着し、正電極用タブ端子は超音波溶接を用いて付着することが好ましい。このように負電極用タブ端子をシーム溶接で付着する理由は、正電極用タブ端子より負電極用タブ端子の材質強度の方が大きいためである。
【００２２】
前記セルケース２０はナイロンなどを用いて射出成形して製作する。このようにナイロンを用いる理由は、ナイロンの溶融点が２００℃以上と高いためである。
【００２３】
本発明のセルケースを利用して二次電池を構成した後、二次電池を充電または放電する時に高い電流値で充電または放電すると、直列及び並列に連結された端子で抵抗による熱が発生する。高い電流値であるほど、端子部で発生する温度がさらに高くなるため、溶融点が低い材質を用いると端子で発生する熱によってセルケースが変形したり、溶けたりしてしまうなどの問題が生じる。そのため、前記セルケース２０には耐熱性の材質を用いることが好ましい。
【００２４】
前記セルケース２０は上部ケース２１と下部ケース２２とに分けられる。前記上部ケース２１と下部ケース２２との間に前記ベアセル１０を位置させた後、上部ケース２１と下部ケース２２とを結合する方法で前記ベアセル１０をセルケース２０の内部に収容する。
【００２５】
この際、本発明によるセルケースは、前記ベアセル１０で発生する熱を効果的に大気と熱交換させるために、即ち、冷却させるために、次のような格別の構成を有する。
【００２６】
前記セルケース２０の外面には熱交換部３０が形成される。前記熱交換部３０は、上部ケース２１、下部ケース２２、または上部ケース２１と下部ケース２２との両方に形成されることができる。
【００２７】
実施例１
図４及び図５に図示されたように、前記熱交換部３０は熱交換流路３１及び切欠孔３２で構成される。前記熱交換流路３１は、前記セルケース２０の外面を折り曲げることにより形成される。前記熱交換流路３１は、前記セルケース２０の幅方向に沿って形成され、折曲部の断面が三角形を成すように形成される。前記熱交換流路３１は、角部が外側に突出するように構成され、突出した内部空間に沿って形成される。前記熱交換流路３１の両端には切欠孔３２が形成される。前記熱交換流路３１はその断面が三角形を成すように形成される。前記切欠孔３２は前記セルケース２０上の熱交換流路３１の両端を切り欠いて形成される。これにより、前記熱交換流路３１に沿って流動する熱が前記切欠孔３２を介して外部と熱交換される。
【００２８】
前記熱交換部３０は前記セルケース２０の左右の幅方向に沿って形成されることができる。前記熱交換部３０は複数個が所定間隔で形成されることができる。
【００２９】
実施例２
図６及び図７に図示されたように、前記熱交換部３０は熱交換流路３３及び切欠孔３４で構成される。前記熱交換流路３３は前記セルケース２０の外面を折り曲げることにより形成される。前記熱交換流路３３は、前記セルケース２０の幅方向に沿って形成され、折曲部の断面が四角形を成すように形成される。前記熱交換流路３３は、セルケース２０の外面から外側に突出するように構成され、突出した内部空間に沿って形成される。本実施例の熱交換流路３３は、実施例１より流動断面積が大きくなるため熱交換効率が倍加される長所がある。
【００３０】
また、前記熱交換部３０は、セルケース２０の一方の面に形成される第１熱交換部３０aと他方の面に形成される第２熱交換部３０bに区分されることができる。前記第１熱交換部３０aと第２熱交換部３０bとは、同じ高さに形成されないように交互にずれて形成することができる。上記の構成の熱交換部３０は、図８に図示されたように、セルケース２０の積層時、前記セルケース２０の他方の面に形成される第２熱交換部３０bと隣合うセルケース２０’の一方の面に形成される第１熱交換部３０aとが互いに干渉しないようにして、組立性を向上させることができる。前記熱交換流路３３の両端には切欠孔３４が形成される。前記切欠孔３４は、前記セルケース２０上の熱交換流路３３の両端を切り欠いて形成される。これにより、前記熱交換流路３３に沿って流動する熱が前記切欠孔３４を介して外部と熱交換される。
【００３１】
前記熱交換部３０は、前記セルケース２０の左右の幅方向に沿って形成することができる。前記熱交換部３０は複数個が所定間隔で形成することができる。この際、前記熱交換部３０の間隔は熱交換部３０の高さより長く形成することができる。
【００３２】
実施例３
図９に図示されたように、前記熱交換部３０は、前記ベアセル１０と外部とが連通されるように前記セルケース２０を貫通する貫通孔３５を含む形態で構成される。前記貫通孔３５は、二次電池の容量に応じて少なくとも１つ以上の多数個を形成することができる。また、前記貫通孔３５のサイズは冷却効率の要求事項に応じて拡大または縮小することができる。図面では前記貫通孔３５が円形で図示されているが、ベアセル１０と外部とを連通することができる構成であれば、如何なる形成も可能である。
【００３３】
貫通孔３５を含む形態からなる本実施例の熱交換部３０は、製作が容易であり、迅速な熱交換が可能であるという効果がある。
【００３４】
本発明の上記の実施例に限定して技術的思想を解釈してはならない。適用範囲が多様であることは勿論、特許請求の範囲で請求する本発明の要旨を外れることなく当業者の水準で多様な変形実施が可能である。したがって、このような改良及び変更は当業者において自明であるものであるかぎり、本発明の保護範囲に属する。
【符号の説明】
【００３５】
１００  セルモジュール
１０  ベアセル
１１  正電極
１２  負電極
２０  セルケース
２１  上部ケース
２２  下部ケース
３０  熱交換部
３１、３３  熱交換流路
３２、３４  切欠孔
３５  貫通孔
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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