(57)【要約】  本発明は電池セルアセンブリを提供する。電池セルアセンブリは、長方形のアルミニウムプレート、チューブ、及び柔軟な熱伝導性シートを含む冷却フィンを含んでいる。前記プレートは第１サイド及び第２サイドを含んでいる。前記チューブは、プレートの第１サイドに連結されており、前記プレートの少なくとも第１、第２、及び第３外郭エッジ部（peripheral edge portions）上に延びている。柔軟な熱伝導性シートは、プレートの第１サイドに位置している。前記電池セルアセンブリは、前記冷却フィンの柔軟な熱伝導性シートに対面して位置している電池セル（battery cell）をさらに含む。
2015522911.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
全般的に長方形のアルミニウムプレート（rectangular-shaped aluminum plate）、チューブ（tube）、及び柔軟な熱伝導性シート（flexible thermally conductive sheet）を含む冷却フィン（cooling fin）であって、前記長方形のアルミニウムプレートは、第１サイド（side）及び第２サイドを含んでおり、前記チューブは、長方形のアルミニウムプレートの第１サイドに連結されており、長方形のアルミニウムプレートの少なくとも第１、第２、及び第３外郭エッジ部（peripheral edge portions）上に延びており、前記柔軟な熱伝導性シートは、長方形のアルミニウムプレートの第１サイド上に位置している冷却フィンと、
前記冷却フィンの柔軟な熱伝導性シートに対面して位置している電池セル（battery 
cell）と、
を含むことを特徴とする、電池セルアセンブリ（battery cell assembly）。
【請求項２】
前記柔軟な熱伝導性シートは、熱エネルギーを電池セルから長方形のアルミニウムプレートに伝達可能なように構成されており、前記長方形のアルミニウムプレートは、熱エネルギーの少なくとも一部をチューブに伝達可能なように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の電池セルアセンブリ。
【請求項３】
前記チューブは、熱エネルギーの少なくとも一部が、チューブを介して流動する液体（liquid）または冷媒（refrigerant flowing）に伝達されるように構成されていることを特徴とする、請求項２に記載の電池セルアセンブリ。
【請求項４】
前記チューブはアルミニウムチューブ（aluminum tube）であることを特徴とする、請求項１に記載の電池セルアセンブリ。
【請求項５】
前記チューブは、長方形のアルミニウムプレートの第４外郭エッジ部の少なくとも一部に連結されており、第４外郭エッジ部の少なくとも一部上に延びていることを特徴とする、請求項１に記載の電池セルアセンブリ。
【請求項６】
前記長方形のアルミニウムプレートの少なくとも第１、第２、及び第３の外郭エッジ部は、チューブが収容されるように構成されたアーチ（arcuate）状のグルーブ（groove）を形成していることを特徴とする、請求項１に記載の電池セルアセンブリ。
【請求項７】
前記柔軟な熱伝導性シートは、全般的に長方形であり、電池セルの全般的に長方形の表面の全体を実質的に覆うことができる大きさに形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の電池セルアセンブリ。
【請求項８】
前記柔軟な熱伝導性シートは、０．８〜４．０マイクロインチ（micro-inch）の範囲の平均粗さ（roughness average）を有することを特徴とする、請求項１に記載の電池セルアセンブリ。
【請求項９】
第１及び第２長方形フレーム部材（rectangular-shaped frame members）をさらに含み、前記冷却フィン及び電池セルは、第１及び第２長方形フレーム部材の間に位置することを特徴とする、請求項１に記載の電池セルアセンブリ。
【請求項１０】
電池セルアセンブリ用冷却フィンを製造する方法であって、
第１サイド及び第２サイドを有する全般的に長方形のアルミニウムプレート、チューブ及び柔軟な熱伝導性シートを提供する過程と、
前記チューブが長方形のアルミニウムプレートの少なくとも第１、第２、及び第３外郭エッジ部上に延びるように、前記チューブを長方形のアルミニウムプレートの第１サイドにろう付け（braze）する過程と、
前記柔軟な熱伝導性シートを長方形のアルミニウムプレート上に付着する過程と、
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項１１】
前記長方形のアルミニウムプレートの第１、第２、及び第３の外郭エッジ部上にアーチ状のグルーブを形成する過程と、
前記アーチ状のグルーブにチューブを位置させる過程と、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記柔軟な熱伝導性シートは、０．８〜４．０マイクロインチの範囲の平均粗さを有することを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池セルアセンブリ及び該電池セルアセンブリ用冷却フィンの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願の発明者らは、電池セルアセンブリに使用される冷却フィンのろう付け（brazing）工程中に、隣接する電池セルに対して好ましくない摩擦を誘発し得る研磨残留物（abrasive residue）が冷却フィンの一側に形成されることもあるということを認識した。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、前記本出願の発明者らは、上記で言及した欠陥を最小化及び／又は除去する向上した電池セルアセンブリ及び電池セルアセンブリにおいて冷却フィンの製造方法の必要性を認識した。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一実施例に係る電池セルアセンブリを提供する。前記電池セルアセンブリは、全般的に長方形（rectangular-shaped）のアルミニウムプレート、チューブ、及び柔軟な（flexible）熱伝導性シートを有する冷却フィンを含んでいる。前記全般的に長方形のアルミニウムプレートは、第１サイド（side）及び第２サイドを含んでいる。
【０００５】
前記チューブは、全般的に長方形のアルミニウムプレートの第１サイドに連結されており、全般的に長方形のアルミニウムプレートの少なくとも第１、第２、及び第３外郭エッジ部（edge portions）上に延びている。
【０００６】
前記柔軟な熱伝導性シートは、長方形のアルミニウムプレートの第１サイド上に位置している。
【０００７】
前記電池セルアセンブリは、前記冷却フィンの柔軟な熱伝導性シートに対面して位置している電池セルをさらに含んでいる。
【０００８】
他の実施例に係る電池セルアセンブリ用冷却フィンの製造方法を提供する。
【０００９】
前記方法は、全般的に長方形のアルミニウムプレート、チューブ、及び柔軟な熱伝導性シートを提供する過程を含んでいる。
【００１０】
前記全般的に長方形のアルミニウムプレートは、第１サイド及び第２サイドを含んでいる。前記方法は、チューブが長方形のアルミニウムプレートの少なくとも第１、第２、及び第３外郭エッジ部上に延びるように、前記チューブを長方形のアルミニウムプレートの第１サイドにろう付け（braze）する過程をさらに含むことができる。前記方法は、前記柔軟な熱伝導性シートを長方形のアルミニウムプレート上に付着する過程をさらに含むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施例に係る電池セルアセンブリの模式図である。
【図２】図１の電池セルアセンブリの分解図である。
【図３】図１の電池セルアセンブリの一部の分解図である。
【図４】図１の電池セルアセンブリに使用される冷却フィンの模式図である。
【図５】図４の冷却フィンの分解図である。
【図６】図４の冷却フィンの６−６線に沿って切断した部分断面図である。
【図７】図４の冷却フィンの７−７線に沿って切断した部分断面図である。
【図８】他の実施例に係る図４の冷却フィンの製造方法のフローチャートである。
【図９】冷却フィンの製造に使用される押印機（stamping machine）及びろう付け装置のブロックダイアグラムである。
【図１０】図４の冷却フィンの一部の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１〜図５を参照すると、一実施例に係る電池セルアセンブリ１０が提供されている。電池セルアセンブリ１０は、長方形の環状フレーム部材２０，２２、電池セル３０，３２、及び冷却フィン４０を含んでいる。
【００１３】
電池セルアセンブリ１０の利点は、柔軟な熱伝導性シート８４がある長方形のアルミニウムプレート８０を含む冷却フィン４０をアセンブリ１０が使用しているという点である。
【００１４】
その結果、ろう付け工程によるアルミニウムプレート上の相対的に粗い表面が、隣接する電池セルに対向して位置し、相対的に滑らかな表面を有する柔軟な熱伝導性シート８４によりカバーされて、粗い表面による電池セルに対する研磨摩擦（abrasive rubbing）を除去する。
【００１５】
また、前記柔軟な熱伝導性シート８４は、電池セルから発生した熱エネルギーをアルミニウムプレート８０に伝導する優れた熱特性を有している。
【００１６】
長方形の環状フレーム部材２０，２２は、電池セル３０，３２及び冷却フィン４０をそれらの間に固定させるために共に連結されるように構成されている。
【００１７】
一つの具体的な実施例において、長方形の環状フレーム部材２０，２２はプラスチックからなっている。しかし、代替実施例において、長方形の環状フレーム部材２０，２２は、当業者に公知の他の素材で構成されてもよい。
【００１８】
それぞれの電池セル３０，３２は、作動電圧を発生させるものと構成されている。一つの具体的な実施例において、それぞれの電池セル３０，３２は、パウチ型リチウム−イオン電池セルである。もちろん、当業者に公知の他の類型の電池セルが使用されてもよい。また、一つの具体的な実施例において、電池セル３０，３２は電気的に互いに直列接続されている。
【００１９】
電池セル３０は、長方形のパウチ５０と、パウチ５０から延びている電極５２，５４とを含んでいる。電池セル３０は、長方形の環状フレーム部材２０と冷却フィン４０との間に位置している。
【００２０】
電池セル３２は、長方形のパウチ６０、電極６２、及び他の電極（図示せず）を含んでいる。電池セル３２は、長方形の環状フレーム部材２２と冷却フィン４０との間に位置している。
【００２１】
図２〜図７を参照すると、冷却フィン４０は、電池セル３０，３２の熱エネルギーを冷却フィン４０を介して流動する冷媒又は液体に伝達することで、電池セル３０，３２を冷却するために提供される。冷却フィン４０は、全般的に長方形のアルミニウムプレート８０、チューブ８２、及び柔軟な熱伝導性シート８４を含んでいる。
【００２２】
長方形のアルミニウムプレート８０は、第１サイド９０及び第２サイド９２を含んでいる。プレート８０は、チューブ８２の一部分を固定するための、それぞれアーチ状（arcuate-shaped）の第１、第２、第３、及び第４外郭エッジ部１００，１０２，１０４，１０６（図５参照）をさらに含んでいる。すなわち、第１、第２、第３、及び第４外郭エッジ部１００，１０２，１０４，１０６は、チューブ８２を収容するように構成されているアーチ状のグルーブ１０９（図６参照）を設定している。
【００２３】
チューブ８２は、全般的に長方形のアルミニウムプレート８０の第１サイド９０に連結されており、プレート８０の第１、第２、第３、及び第４外郭エッジ部１００，１０２，１０４，１０６に連結されており、プレート８０の第１、第２、第３、及び第４外郭エッジ部１００，１０２，１０４，１０６上に延びている。一つの具体的な実施例において、チューブ８２はアルミニウムからなっている。しかし、チューブ８２は、当業者に公知の他の材料で構成されてもよい。図４を参照すると、チューブ８２は、流入口１２０、チューブ部（tube portions）１２２，１２４，１２６，１２８，１３０、及び排出口１３２を含んでいる。
【００２４】
流入口１２０はチューブ部１２２に連結されている。チューブ部１２２は、流入口１２０とチューブ部１２４との間に連結されている。チューブ部１２６は、チューブ部１２４とチューブ部１２８との間に連結されている。チューブ部１３０は、チューブ部１２８と排出口１３２との間に連結されている。
【００２５】
また、図４及び図５を参照すると、ろう付けを通じて、チューブ部１２２は第４外郭エッジ部（edge portion）１０６に連結され、チューブ部１２４は第１外郭エッジ部１００に連結されている。ろう付けを通じて、チューブ部１２６は第２外郭エッジ部１０２に連結され、チューブ部１２８は第３外郭エッジ部１０４に連結されている。また、チューブ部１３０は、ろう付けを通じて第４外郭エッジ部１０６に連結されている。
【００２６】
図６及び図７を参照すると、柔軟な熱伝導性シート８４は、全般的に長方形のアルミニウムプレート８０の第１サイド９０上に位置している。一つの具体的な例において、柔軟な熱伝導性シート８４は、少なくとも部分的にグラファイト（graphite）で構成されており、０．２５〜０．５ミリメートルの範囲の厚さを有する柔軟なシートを含む。
【００２７】
また、シート８４は、２００Ｗ／ｍＫ（Watts/meter-Kelvin）よりも大きい熱伝導性の内面（in-plane：例えば、プレート８０に接触するシート８４の表面と平面である）を有している。また、一つの具体的な実施例において、電池セル３０と接触するシート８４の一面は、０．８〜４．０マイクロインチの範囲の平均粗さを有している。もちろん、代替実施例において、シート８４は、０．８よりも小さいか、または４．０よりも大きい平均粗さを有することができる。
【００２８】
また、一つの具体的な例において、シート８４は、シート８４の一方の面（one side）上に位置した減圧接着剤８３（図１０参照）をさらに含んでおり、このような減圧接着剤８３は、シート８４をプレート８０の第１サイド９０上に接着するために使用され、ここで、第１サイド９０は、それに研磨ろう付け残留物（abrasive brazing residue）を有している。
【００２９】
もちろん、代替例において、シート８４は、当業者に公知の他の連結装置を用いてプレート８０に連結してもよい。また、一つの具体的な例において、シート８４は、全般的に長方形であり、電池セル３０の全般的に長方形の表面の実質的に全体を覆うことができる大きさに形成されている。
【００３０】
もちろん、代替実施例において、シート８４は、当業者に公知の他の形状及び大きさを有してもよい。シート８４は、電池セル３０の熱エネルギーを全般的に長方形のアルミニウムプレート８０に伝達可能なように構成されている。また、プレート８０は、熱エネルギーの少なくとも一部をチューブ８２に伝達可能なように構成されている。特に、例えば、シート８０は、グラテック・インターナショナル・ホールディング・インコーポレイテッド（GrafTech International Holdings Inc.）で製造されたSpreadershield SS-400からなることができる。
【００３１】
図４を参照すると、作動の間、冷媒又は液体がソース（source）装置から流入口１２０に導入され、チューブ部１２２，１２４，１２６，１２８，１３０を介して排出口１３２に流動することになり、排出口１３２から受け取り（receiving）装置に排出される。電池セル３０によって発生した熱エネルギーは、柔軟な熱伝導性シート８４及び長方形のアルミニウムプレート８０を介してチューブ８２に伝導される。
【００３２】
また、電池セル３２によって発生した熱エネルギーは、長方形のアルミニウムプレート８０を介してチューブ８２に伝導される。また、チューブ８２の熱エネルギーは、チューブ８２を介して流動する冷媒又は流体に伝導される。
【００３３】
したがって、チューブ８２を介して流動する冷媒又は液体は、電池セル３０，３２の熱エネルギーを吸収して電池セル３０，３２の温度を下げる。
【００３４】
図１、図５、図８、及び図９を参照して、一実施例に係る押印機（stamping machine）１７０及びろう付け装置（brazing machine）１７２を使用して冷却フィン４０を製造する方法のフローチャートを説明する。
【００３５】
過程１５０において、作業者は、全般的に長方形のアルミニウムプレート８０、チューブ８２、及び柔軟な熱伝導性シート８４を提供する。全般的に長方形のアルミニウムプレート８０は、第１サイド９０及び第２サイド９２を有している。
【００３６】
過程１５２において、押印機１７０は、全般的に長方形のアルミニウムプレート８０の第１、第２、第３、及び第４外郭エッジ部１００，１０２，１０４，１０６上にアーチ状のグルーブ１０９を形成する。
【００３７】
過程１５４において、作業者は、全般的に長方形のアルミニウムプレート８０の第１、第２、第３、及び第４外郭エッジ部１００，１０２，１０４，１０６上に第１チューブ８２が位置できるように、チューブ８２をアーチ状のグルーブ１０９に位置させる。
【００３８】
過程１５６において、ろう付け装置１７２は、チューブ８２が全般的に長方形のアルミニウムプレート８０の第１、第２、第３、及び第４外郭エッジ部１００，１０２，１０４，１０６に付着できるように、チューブ８２を全般的に長方形のアルミニウムプレート８０の第１サイド９０にろう付けする。
【００３９】
過程１５８において、作業者は、柔軟な熱伝導性シート８４を全般的に長方形のアルミニウムプレート８０の第１サイド９０に付着する。
【００４０】
電池セルアセンブリ１０と冷却フィン４０の製造方法は、他の電池セルアセンブリ及び方法に対してかなりの利点を提供する。特に、電池セルアセンブリ１０及び方法は、電池セルに対する粗い表面の研磨摩擦（abrasive rubbing）を防止するために、柔軟な熱伝導性シート８４が隣接する電池セルに対面して位置するように、冷却フィン４０の相対的に粗い表面上に柔軟な熱伝導性シート８４が位置している冷却フィン４０を使用する技術的効果を提供する。
【００４１】
以上、本発明を単にいくつかの限定された数の実施例と関連付けて具体的に説明したが、本発明は、このような実施例に限定されないことを容易に理解できるであろう。むしろ、本発明は、言及していないが、本発明の範疇と内容に相応する、いかなる変形、変更、代替又は同等な配列を結合することによって修正が可能であるだろう。さらに、本発明の様々な実施例を説明したが、本発明の形態は前述したいくつかの実施例のみを含むものと解釈され得る。したがって、本発明は、上記の説明のみに限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
以上で説明したような本発明に係る電池セルアセンブリ及び製造方法は、柔軟な熱伝導性シートがある長方形のアルミニウムプレートを含む冷却フィンを使用することによって、ろう付け工程によるアルミニウムプレート上の相対的に粗い表面が、隣接する電池セルに対向して位置し、相対的に滑らかな表面を有する柔軟な熱伝導性シートによりカバーされることで、粗い表面による電池セルに対する研磨摩擦（abrasive rubbing）を除去すると共に、電池セルから発生した熱エネルギーを除去することができる効果がある。
【符号の説明】
【００４３】
１０  電池セルアセンブリ
２０，２２  環状フレーム部材
３０，３２  電池セル
４０  冷却フィン
８０  アルミニウムプレート
８４  熱伝導性シート
【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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【図１０】
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【国際調査報告】
2015522911.tif 000013
2015522911.tif 000014
2015522911.tif 000015
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