(57)【要約】  本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールは、互いに対面して積層された複数のバッテリーセルと、前記複数のバッテリーセルを囲んで積層された複数のセルカートリッジと、前記セルカートリッジの内部に配置されて内部にＰＣＭが含有された複数のＰＣＭカプセルと、を含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対面して積層された複数のバッテリーセルと、
前記複数のバッテリーセルを囲んで積層された複数のセルカートリッジと、
前記セルカートリッジの内部に配置されて内部にＰＣＭ（ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｍａｔｅｒｉａｌ）が含有された複数のＰＣＭカプセルと、
を含むバッテリーモジュール。
【請求項２】
前記バッテリーセルが、
電極組立体と、
前記電極組立体を収容する収容部及び前記収容部の周縁から外側に延びるシーリング部を含むセルケースと、
前記電極組立体と連結され、前記セルケースの前記シーリング部を通って外部に引き出される電極リードと、
を含む、請求項１に記載のバッテリーモジュール。
【請求項３】
前記セルカートリッジが、
四角リム形状のメインフレームと、
前記メインフレームの内側面から延設され、前記メインフレームより小さい四角リム形状を有するサブフレームと、
を含む、請求項２に記載のバッテリーモジュール。
【請求項４】
前記メインフレームが、前記バッテリーセルを収容できるように前記バッテリーセルと対応する大きさ及び形状を有する、請求項３に記載のバッテリーモジュール。
【請求項５】
前記サブフレームが、前記収容部を収容できるように前記収容部と対応する大きさ及び形状を有する、請求項３又は４に記載のバッテリーモジュール。
【請求項６】
前記バッテリーセルが、それぞれ、その上部と下部にそれぞれ配置される一対の前記セルカートリッジによって固定される、請求項１〜５のいずれか一項に記載のバッテリーモジュール。
【請求項７】
前記シーリング部の上面が、前記バッテリーセルの上部から結合されるセルカートリッジに備えられたサブフレームの下面に載置され、
前記シーリング部の下面が、前記バッテリーセルの下部から結合されるセルカートリッジに備えられたサブフレームの上面に載置される、請求項５に記載のバッテリーモジュール。
【請求項８】
前記ＰＣＭカプセルが、前記セルカートリッジの外側面と内側面との間を貫通して挿入される、請求項１〜７のいずれか一項に記載のバッテリーモジュール。
【請求項９】
前記ＰＣＭカプセルは、その一端部が前記バッテリーセルと接触し、その他端部が前記バッテリーモジュールの外側に露出する、請求項８に記載のバッテリーモジュール。
【請求項１０】
前記ＰＣＭカプセルが、円筒状の外形を有する、請求項８又は９に記載のバッテリーモジュール。
【請求項１１】
前記ＰＣＭカプセルが、
ＰＣＭと、
前記ＰＣＭを収容するカプセル外被と、
を含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のバッテリーモジュール。
【請求項１２】
前記ＰＣＭカプセルが、前記セルカートリッジを構成する樹脂とともにインサート射出されて前記セルカートリッジ内に位置する、請求項１〜７のいずれか一項に記載のバッテリーモジュール。
【請求項１３】
カプセル外被が、前記セルカートリッジを構成する樹脂と比べてより高い溶融点を有する、請求項１２に記載のバッテリーモジュール。
【請求項１４】
前記ＰＣＭカプセルが、球状に形成された、請求項１２又は１３に記載のバッテリーモジュール。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか一項に記載のバッテリーモジュールを複数個含むバッテリーパック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却効率が向上したバッテリーモジュール及びそれを含むバッテリーパックに関し、より詳しくは、セルカートリッジに備えられたＰＣＭ（ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｍａｔｅｒｉａｌ）カプセルを用いて冷却効率を向上できるように構成されたバッテリーモジュール及びそれを含むバッテリーパックに関する。
【０００２】
本出願は、２０１８年９月１１日出願の韓国特許出願第１０−２０１８−０１０８５５９号に基づく優先権を主張し、当該出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。
【背景技術】
【０００３】
現在、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池、リチウム二次電池などの二次電池が商用化しているが、中でもリチウム二次電池は、ニッケル系列の二次電池に比べてメモリ効果が殆ど起きず充放電が自在であり、自己放電率が非常に低くてエネルギー密度が高いという長所から脚光を浴びている。
【０００４】
このようなリチウム二次電池は、主に、リチウム系酸化物及び炭素材をそれぞれ正極活物質及び負極活物質として使用する。リチウム二次電池は、このような正極活物質と負極活物質がそれぞれ塗布された正極板と負極板とが分離膜を介在して配置された電極組立体、及び電極組立体を電解液とともに密封収納する外装材、すなわち電池ケースを備える。
【０００５】
一般に、リチウム二次電池は、外装材の形状によって、電極組立体が金属缶に収納されている缶型二次電池と、電極組立体がアルミニウムラミネートシートからなるパウチに収納されているパウチ型二次電池とに分けられる。
【０００６】
近年、携帯型電子機器のような小型装置だけでなく、自動車や電力貯蔵装置のような中大型装置にも二次電池が広く適用されている。このような中大型装置に適用される場合、容量及び出力を高めるため複数の二次電池が電気的に接続される。特に、このような中大型装置には、積層が容易であるという長所から、パウチ型セルが多く用いられる。
【０００７】
しかし、パウチ型セルは、一般にアルミニウムと樹脂が積層された構造を有するラミネートシートからなる電池ケースで包装されているため、機械的剛性が低い。したがって、複数のパウチ型セルを含んでバッテリーモジュールを構成するとき、二次電池を外部の衝撃などから保護し、その動きを防止し、積層を容易にするため、フレームを用いる場合が多い。
【０００８】
フレームは、カートリッジなどの他の多様な用語でも称されるが、通常、中央部分が空いている四角のプレート状で構成される場合が多く、このとき、４つの辺がパウチ型セルの外周部を囲むように構成される。そして、このようなフレームは、バッテリーモジュールを構成するため複数が積層された形態で用いられ、パウチ型セルはフレームが積層されたときに生ずる内部の空いた空間に位置し得る。
【０００９】
一方、図１を参照すると、従来のバッテリーモジュール構造が示されている。このような従来のバッテリーモジュール構造は、複数のフレーム２を用いて複数のパウチ型セル１を積層する場合、一対のパウチ型セル１それぞれの外側面上にプレート状の冷却フィン３を適用することで冷却効率を高める。
【００１０】
二次電池は、夏場のように高温環境で使用される場合があり、また、二次電池自体からも熱が発生し得る。このとき、複数の二次電池が積層されていると、二次電池の温度がさらに高くなり得るが、この温度が適正の温度よりも高くなれば二次電池の性能が低下し得、酷い場合は爆発や発火のおそれもある。したがって、バッテリーモジュールを構成するとき、パウチ型セル１の面と接触するように冷却フィン３を適用し、冷却フィン３をその下部に位置した冷却プレート４と接触させることで、バッテリーモジュールの全体的な温度上昇を防止する構成が多く用いられる。
【００１１】
しかし、通常金属材質で構成される冷却フィン３を対面するパウチ型セル１の間毎に介在させてバッテリーモジュールを構成する場合、パウチ型セル１と冷却フィン３とを積層／固定する工程に長時間がかかって生産性が低下し、また冷却フィン３だけでは十分な冷却効果が得られないという問題がある。
【００１２】
また、対面するパウチ型セル１の間毎に冷却フィン３を介在させる場合、冷却フィン３の厚さによってバッテリーモジュールの体積が増加し、エネルギー密度の面で損失が生じることになる。
【００１３】
したがって、このような工程上の問題を解消し、また優れた冷却効果を奏しながらもエネルギー密度の面で損失が生じないバッテリーモジュール構造に対する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】
【００１４】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、冷却フィンのようにバッテリーモジュールの体積を増加させる冷却部材の適用を省略し、セルカートリッジ内に冷却効果を向上できるＰＣＭカプセルを適用することで、冷却効果を向上させながらも、エネルギー密度の損失発生を防止することを目的とする。
【００１５】
ただし、本発明が解決しようとする技術的課題は上述した課題に制限されず、他の課題は下記の発明の説明から当業者に明確に理解できるでしょう。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上述した課題を解決するため、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールは、互いに対面して積層された複数のバッテリーセルと、前記複数のバッテリーセルを囲んで積層された複数のセルカートリッジと、前記セルカートリッジの内部に配置されて内部にＰＣＭが含有された複数のＰＣＭカプセルと、を含む。
【００１７】
前記バッテリーセルは、電極組立体と、前記電極組立体を収容する収容部及び前記収容部の周縁から外側に延びるシーリング部を含むセルケースと、前記電極組立体と連結され、前記セルケースの前記シーリング部を通って外部に引き出される電極リードと、を含み得る。
【００１８】
前記セルカートリッジは、四角リム（ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒ ｒｉｍ）状のメインフレームと、前記メインフレームの内側面から延設され、前記メインフレームより小さい四角リム形状を有するサブフレームと、を含み得る。
【００１９】
前記メインフレームは、前記バッテリーセルを収容できるように前記バッテリーセルと対応する大きさ及び形状を有し得る。
【００２０】
前記サブフレームは、前記収容部を収容できるように前記収容部と対応する大きさ及び形状を有し得る。
【００２１】
前記シーリング部の上面は前記バッテリーセルの上部から結合されるセルカートリッジに備えられたサブフレームの下面に載置され、前記シーリング部の下面は前記バッテリーセルの下部から結合されるセルカートリッジに備えられたサブフレームの上面に載置され得る。
【００２２】
前記ＰＣＭカプセルは、前記セルカートリッジの外側面と内側面との間を貫通して挿入され得る。
【００２３】
前記ＰＣＭカプセルは、その一端部が前記バッテリーセルと接触し、その他端部が前記バッテリーモジュールの外側に露出し得る。
【００２４】
前記ＰＣＭカプセルは、ＰＣＭと、前記ＰＣＭを収容するカプセル外被と、を含み得る。
【００２５】
前記ＰＣＭカプセルは、前記セルカートリッジを構成する樹脂とともにインサート射出されて前記セルカートリッジ内に位置し得る。
【００２６】
カプセル外被は、前記セルカートリッジを構成する樹脂と比べてより高い溶融点を有し得る。
【００２７】
一方、上述した課題を解決するため、本発明の他の実施形態によるバッテリーパックは、上述した本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールを複数個含む。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の実施形態によれば、冷却フィンのようにバッテリーモジュールの体積を増加させる冷却部材の適用を省略し、セルカートリッジ内に冷却効果を向上できるＰＣＭカプセルを適用することで、冷却効果を向上させながらも、エネルギー密度の損失発生を防止することができる。
【００２９】
本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施形態を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】冷却フィンが適用された従来のバッテリーモジュール構造を示した図である。
【図２】本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールを示した斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールに適用されるバッテリーセルを示した斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールに適用されるセルカートリッジを示した斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールに適用されるセルカートリッジを示した斜視図である。
【図６】図２のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。
【図７】本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールに適用されるＰＣＭカプセルを示した図である。
【図８】本発明の他の実施形態によるバッテリーモジュールを示した斜視図である。
【図９】図８のＢ−Ｂ’線に沿った断面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態によるバッテリーモジュールに適用されるＰＣＭカプセルを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。したがって、本明細書に記載された実施形態及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施形態に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。
【００３２】
まず、図２を参照して、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールの概略的な構造について説明する。
【００３３】
図２は、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールを示した斜視図である。
【００３４】
図２を参照すると、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールは、複数のバッテリーセル１０、複数のセルカートリッジ２０及び複数のＰＣＭカプセル３０を含む。
【００３５】
前記バッテリーセル１０としては、例えばパウチ型バッテリーセルが適用され得る。それぞれのバッテリーセル１０は、その上部と下部にそれぞれ配置される一対のセルカートリッジ２０によって固定される。
【００３６】
前記セルカートリッジ２０は、略四角のリム（ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒ ｒｉｍ）の形状を有し、リム内部に形成される空間にバッテリーセル１０を収容する。前記セルカートリッジ２０は、一対がセットになって一つのバッテリーセル１０の上部及び下部にそれぞれ配置されることで、バッテリーセル１０をその上部及び下部で固定させる。
【００３７】
前記ＰＣＭカプセル３０は、セルカートリッジ２０を貫通してその内部に配置され、セルカートリッジ２０に形成された貫通孔を通ってその一端部はバッテリーセル１０と接触し、その他端部はバッテリーモジュールの外側に露出し得る。このようなＰＣＭカプセル３０は、後述するように、内部にＰＣＭ（ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｍａｔｅｒｉａｌ）を含むものであって、ＰＣＭの相変化を通じてバッテリーセル１０から発生した熱を取って外部に放出させる。
【００３８】
次いで、図３を参照して、本発明に適用されるバッテリーセル１０について具体的に説明する。
【００３９】
図３は、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールに適用されるバッテリーセルを示した斜視図である。
【００４０】
図３を参照すると、前記バッテリーセル１０は、電極組立体（図示せず）、セルケース１１及び電極リード１４を含む。本明細書では、前記バッテリーセル１０がパウチ型バッテリーセルである場合を挙げて説明することにする。
【００４１】
図示していないが、前記電極組立体は、正極、負極、そしてこれらの間に介在される分離膜が順次に１回以上積層されて形成された積層体形態、または、このような積層体が巻き取られた形状を有する。
【００４２】
前記正極は、正極集電体、及び正極集電体の少なくとも一面上にコーティングされた正極活物質層を含む。前記負極は、負極集電体、及び負極集電体の少なくとも一面上にコーティングされた負極活物質層を含む。前記分離膜は、陽イオン及び陰イオンが分離膜を通過して正極と負極との間を移動できるように、多孔性を有する材質からなり得る。
【００４３】
前記セルケース１１は、樹脂層／金属層／樹脂層が順に積層されたパウチフィルムからなり、電極組立体を収容する収容部１２、及び収容部１２の周縁から外側に延びるシーリング部１３を含む。熱融着などによって前記シーリング部１３が形成される前に、セルケース１１の内部には電極組立体とともに電解質が注入される。
【００４４】
前記電極リード１４は、電極組立体に形成された電極タブ（図示せず）に連結され、シーリング部１３を通ってセルケース１１の外部に引き出される。前記電極リード１４は一対が備えられ、一方は正極タブと連結される正極リード、他方は負極タブと連結される負極リードに該当する。
【００４５】
本発明の図面には一対の電極リード１４が互いに反対方向に引き出された場合のみが示されているが、これはバッテリーセル１０の例示的な形態であり、外にも一対の電極リード１４が同じ方向に引き出されることもあり得る。
【００４６】
以下、図２とともに図４〜図６を参照して、本発明に適用されるセルカートリッジ２０について詳しく説明する。
【００４７】
図４及び図５は、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールに適用されるセルカートリッジを示した斜視図である。また、図６は、図２のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。
【００４８】
図２とともに図４〜図６を参照すると、前記セルカートリッジ２０は、略四角リムの形状を有するメインフレーム２１、及びメインフレーム２１の内側面からリムの内側に向かって延設されたサブフレーム２２を含む。
【００４９】
前記メインフレーム２１は、バッテリーセル１０を収容できるようにバッテリーセル１０と対応する大きさ及び形状を有する。前記メインフレーム２１は、リムの内部に収容されたバッテリーセル１０に備えられた電極リード１４がメインフレーム２１の外側に引き出されるように、リード引出溝２１ａを備える。
【００５０】
このようなリード引出溝２１ａは、メインフレーム２１の上面と下面とにそれぞれ形成される。これによって、一対のセルカートリッジ２０が互いに整合した形態で積層されたとき、上部に位置するセルカートリッジ２０の下面に形成されるリード引出溝２１ａと下部に位置するセルカートリッジ２０の上面に形成されるリード引出溝２１ａとが合わせられて電極リード１４を引出可能な一つのスリットを形成する。
【００５１】
前記サブフレーム２２は、バッテリーセル１０の収容部１２を収容できるように、収容部１２と対応する大きさ及び形状を有する。すなわち、前記サブフレーム２２は、上述したメインフレーム２１と比べて一回り小さい四角リム形状を有する。
【００５２】
前記サブフレーム２２の上面２２ａ及び下面２２ｂにはバッテリーセル１０のシーリング部１３が載置される。すなわち、前記セルカートリッジ２０の上部に配置されるバッテリーセル１０のシーリング部１３はサブフレーム２２の上面２２ａに載置され、セルカートリッジ２０の下部に配置されるバッテリーセル１０のシーリング部１３はサブフレーム２２の下面２２ｂに載置される。
【００５３】
また、一対のセルカートリッジ２０が整合した形態で積層された場合、その間に収容されるバッテリーセル１０のシーリング部１３は、バッテリーセル１０の上部に位置するセルカートリッジ２０に備えられたサブフレーム２２の下面２２ｂとバッテリーセル１０の下部に位置するセルカートリッジ２０に備えられたサブフレーム２２の上面２２ａとの間に固定される。
【００５４】
セルカートリッジ２０は、プラスチック、シリコーン、ウレタンなどの材料から形成することができる。以下、図２及び図６とともに図７を参照して、本発明に適用されるＰＣＭカプセル３０について詳しく説明する。
【００５５】
図７は、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールに適用されるＰＣＭカプセルを示した図である。
【００５６】
図２及び図６とともに図７を参照すると、前記ＰＣＭカプセル３０は、長い略円筒状の外形を有し得、セルカートリッジ２０の外側面と内側面との間を貫通して挿入される。前記ＰＣＭカプセル３０は、ＰＣＭ３１、及びＰＣＭ３１を収容する外被に該当するカプセル外被３２を含む。
【００５７】
前記ＰＣＭカプセル３０は、セルカートリッジ２０を貫通するため、その一端部がセルカートリッジ２０内に収容されたバッテリーセル１０と直接接触することができる。したがって、前記ＰＣＭカプセル３０は、バッテリーセル１０の発熱に素早く反応して相変化を起こすことができ、このような相変化を通じてバッテリーセル１０で発生した熱を迅速に取ってバッテリーセル１０の温度を適正水準に低下させることができる。
【００５８】
また、前記ＰＣＭカプセル３０の他端部は、セルカートリッジ２０に形成された貫通孔を通って外側に露出しているため、バッテリーセル１０から取った熱を外部に迅速に放出することができ、このような熱放出過程でＰＣＭカプセル３０は、液体状態から固体状態にまたは気体状態から液体状態に相変化を起こすことができる。
【００５９】
前記ＰＣＭ３１としては、例えば、バッテリーセル１０の発熱によって周辺の温度が一定水準以上になると、熱を吸収することで固体状態から液体状態にまたは液体状態から気体状態に変わり、また吸収された熱を外部に放出しながら再び液体状態から固体状態にまたは気体状態から液体状態に変わる物質を適用することができる。
【００６０】
このようなＰＣＭ３１としては、例えば、水和物形態の無機物、パラフィン系炭化水素及び有機酸からなる群より選択されるいずれか一つまたはこれらのうち２種以上の混合物を用いることができる。
【００６１】
前記水和物形態の無機物としては、例えば、ＮａＮＨ４ＳＯ４・２Ｈ２Ｏ、Ｎａ２ＳＯ４・１０Ｈ２Ｏ、Ｎａ２ＳｉＯ３・５Ｈ２Ｏ、Ｎａ３ＰＯ４・１２Ｈ２Ｏ、Ｎａ（ＣＨ３ＣＯＯ）・３Ｈ２Ｏ、ＮａＨＰＯ４・１２Ｈ２Ｏ、Ｋ２ＨＰＯ４・３Ｈ２Ｏ、Ｆｅ（ＮＯ３）３・９Ｈ２Ｏ、ＦｅＣｌ３・２Ｈ２Ｏ、Ｆｅ２Ｏ３・４ＳＯ４・９Ｈ２Ｏ、Ｃａ（ＮＯ３）２・３Ｈ２Ｏ、ＣａＣｌ２・６Ｈ２Ｏ、Ｋ２ＨＰＯ４・３Ｈ２Ｏ及びＫ３ＰＯ４・７Ｈ２Ｏからなる群より選択されるいずれか一つまたはこれらのうち２種以上の混合物を用いることができる。
【００６２】
前記パラフィン系炭化水素としては、ｎ−オクタコサン、ｎ−ヘプタコサン、ｎ−ペンタコサン、ｎ−テトラコサン、ｎ−トリコサン、ｎ−ドコサン、ｎ−ヘンエイコサン、ｎ−エイコサン、ｎ−ノナデカン、ｎ−オクタデカン、ｎ−ヘプタデカン、ｎ−ヘキサデカン、ｎ−ペンタデカン、ｎ−テトラデカン及びｎ−トリデカンからなる群より選択されるいずれか一つまたはこれらのうち２種以上の混合物を用いることができる。
【００６３】
また、前記有機酸としては、ｎ−オクタン酸、酒石酸、シュウ酸、酢酸、乳酸及びクロロ酢酸からなる群より選択されるいずれか一つまたはこれらのうち２種以上の混合物を用いることができる。
【００６４】
前記カプセル外被３２は、ＰＣＭ３１を収容する容器であって、その厚さは、内部のＰＣＭ３１が温度変化による相変化を円滑に起こすことができるように、カプセル外被３２の外部と内部との間で円滑に熱伝達できる厚さであれば制限なく選択可能である。
【００６５】
一方、前記カプセル外被３２としては、多様な種類の樹脂が適用でき、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ナイロン、ポリカプロラクトン、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン、ゼラチン、キトサン、セルロース、ポリメチルメタクリレート及びこれらの誘導体からなる群より選択されるいずれか一つまたはこれらのうち２種以上の混合物を用いることができる。
【００６６】
このように、本発明によれば、バッテリーセル１０で発生する熱をＰＣＭカプセル３０内のＰＣＭ３１が吸収することで、温度管理を通じた冷却性能の向上が可能である。また、ＰＣＭカプセル３０の適用量を調節することで、従来の冷却フィンのような冷却部材の適用を省略することもでき、いわゆる「無冷却構造」のバッテリーモジュールとして具現することができる。
【００６７】
以下、図８〜図１０を参照して、本発明の他の実施形態によるバッテリーモジュールについて説明する。
【００６８】
図８は本発明の他の実施形態によるバッテリーモジュールを示した斜視図であり、図９は図８のＢ−Ｂ’線に沿った断面図であり、図１０は本発明の他の実施形態によるバッテリーモジュールに適用されるＰＣＭカプセルを示した図である。
【００６９】
図８〜図１０を参照すると、本発明の他の実施形態によるバッテリーモジュールは、上述した本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールと比べて、ＰＣＭカプセル４０の適用形態が異なるだけで、その他の構成要素は実質的に同一である。したがって、本発明の他の実施形態によるバッテリーモジュールの説明においては、上述した本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールと異なる部分を重点的に説明し、実質的に異ならないその他の構成要素については重複する説明を省略する。
【００７０】
本発明の他の実施形態によるバッテリーモジュールの場合、ＰＣＭカプセル４０が、例えばインサート射出などの方式によってセルカートリッジ２０内に埋め込まれている形態で存在する。すなわち、前記ＰＣＭカプセル４０は、プラスチックのような樹脂溶融物をモールドに入れて本発明のセルカートリッジ２０の形態に射出するとき、樹脂溶融物中に混入されてインサート射出され、それによって多数のＰＣＭカプセル４０がセルカートリッジ２０内に均一に埋め込まれている形状を有し得る。
【００７１】
このようにＰＣＭカプセル４０がセルカートリッジ２０内に位置する場合、セルカートリッジ２０の全体領域にわたって均一且つ迅速に熱を吸収及び放出することができる。
【００７２】
一方、このように、インサート射出によってセルカートリッジ２０内にＰＣＭカプセル４０が埋め込まれている形態にするためには、ＰＣＭカプセル４０を構成するカプセル外被４１の溶融点がセルカートリッジ２０を構成する樹脂の溶融点と比べてより高いことが望ましい。これは、樹脂を用いた射出を行うために樹脂溶融物を製造するとき、カプセル外被４１も一緒に溶融して内部のＰＣＭ４２がカプセル外被４１の外部に流出することを防止するためである。
【００７３】
また、セルカートリッジ２０がシリコーンやウレタンから形成される場合も、ＰＣＭカプセル４０をシリコーン及びウレタン加工時に混合しても変形または性能異常が生じないように用意することで、多様な形状の製品に適用することができる。
【００７４】
一方、前記ＰＣＭカプセル４０は、上述した実施形態で適用されたＰＣＭカプセル３０と異なって、その断面が円形である略球状に形成できるが、前記ＰＣＭカプセル４０の形状が制限されることはない。すなわち、前記ＰＣＭカプセル４０の外形は、セルカートリッジ２０内に高い密度で充填可能な形状であれば、その形態は特に制限されない。
【００７５】
以上のように、本発明を限定された実施形態と図面によって説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の属する技術分野で通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００７６】
１０  バッテリーセル
１１  セルケース
１２  収容部
１３  シーリング部
１４  電極リード
２０  セルカートリッジ
２１  メインフレーム
２１ａ  リード引出溝
２２  サブフレーム
２２ａ  上面
２２ｂ  下面
３０  ＰＣＭカプセル
３１  ＰＣＭ
３２  カプセル外被
４０  ＰＣＭカプセル
４１  カプセル外被
４２  ＰＣＭ
【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】
2021515961.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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2021515961.tif 000014
2021515961.tif 000015
2021515961.tif 000016