(57)【要約】  本発明は電池セルアセンブリーを提供する。前記電池セルアセンブリーは、チューブ（ｔｕｂｅ）と前記チューブ上に配置されたフレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）熱伝導シート（ｔｈｅｒｍａｌｌｙ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｓｈｅｅｔ）を含む冷却フィン（ｃｏｏｌｉｎｇ ｆｉｎ）を含む。前記チューブは、互いに流動可能に（ｆｌｕｉｄｌｙ）連通している第１、第２及び第３管部（ｔｕｂｅ ｐｏｒｔｉｏｎｓ）を含む。前記第１及び第２管部は互いに実質的に平行している。前記第３管部は第１管部と第２管部の間に実質的に垂直に延びている。前記フレキシブル熱伝導シートは、少なくとも第１及び第２管部に連結され、第１及び第２管部の間に延びている第１シート部（ｓｈｅｅｔ ｐｏｒｔｉｏｎ）を含んでいる。前記電池セルアセンブリー冷却フィンのフレキシブル熱伝導シートの第１シート部に対して配置されている電池セルをさらに含む。
2015537344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チューブ（ｔｕｂｅ）と前記チューブ上に配置されたフレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）熱伝導シート（ｔｈｅｒｍａｌｌｙ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｓｈｅｅｔ）とを含む冷却フィン（ｃｏｏｌｉｎｇ ｆｉｎ）と、
冷却フィンのフレキシブル熱伝導シートの第１シート部に対して配置されている電池セルと、
を備え、
前記チューブは互いに流動可能に（ｆｌｕｉｄｌｙ）連通している第１、第２及び第３管部（ｔｕｂｅ ｐｏｒｔｉｏｎｓ）を含み、第１及び第２管部は互いに実質的に平行しており、
第３管部は第１管部と第２管部の間に実質的に垂直に延びており、
前記フレキシブル熱伝導シートは、少なくとも第１及び第２管部に連結され、第１及び第２管部の間に延びている第１シート部（ｓｈｅｅｔ ｐｏｒｔｉｏｎ）を含んでいることを特徴とする、電池セルアセンブリー（ｂａｔｔｅｒｙ ａｓｓｅｍｂｌｙ）。
【請求項２】
前記フレキシブル熱伝導シートは、電池セルからチューブに熱エネルギーを伝達する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ー。
【請求項３】
前記チューブはそれを通じて流れる液体、または冷媒（ｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔ）であり、熱エネルギーの少なくとも一部を伝達す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ー。
【請求項４】
前記フレキシブル熱伝導シートは第３管部にも連結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ー。
【請求項５】
前記フレキシブル熱伝導シートは接着層（ａｄｈｅｓｉｖｅ ｌａｙｅｒ）を含み、前記接着層はフレキシブル熱伝導シート上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ー。
【請求項６】
前記フレキシブル熱伝導シートは第１管部の外面を包み、接着層によって第１管部に連結されていることを特徴とする、請求項５に記載の電池セルアセンブリー。
【請求項７】
前記フレキシブル熱伝導シートは第２管部の外面をさらに包み、接着層によって第２管部に連結されていることを特徴とする、請求項６に記載の電池セルアセンブリー。
【請求項８】
前記フレキシブル熱伝導シートは第２及び第３シート部をさらに含み、前記第２及び第３シート部は第１及び第２管部からそれぞれ延びており、第１管部及び第２管部は接着層によって第１シート部に連結されていることを特徴とする、請求項７に記載の電池セルアセンブリー。
【請求項９】
前記フレキシブル熱伝導シートは第３管部の外面をさらに包み、接着層によって第３管部に連結されていることを特徴とする、請求項８に記載の電池セルアセンブリー。
【請求項１０】
前記フレキシブル熱伝導シートは第４シート部をさらに含み、前記第４シート部は第３シート部から延びており、接着層によって第１シート部に連結されてあることを特徴とする、請求項９に記載の電池セルアセンブリー。
【請求項１１】
前記フレキシブル熱伝導シートは実質的に第１管部の外面全体を包んでいることを特徴とする、請求項６に記載の電池セルアセンブリー。
【請求項１２】
前記チューブはアルミニウムチューブ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ー。
【請求項１３】
前記第１シート部は実質的に電池セルの全般的な直四角形側面（ｓｉｄｅ ｓｕｒｆａｃｅ）全体を覆う大きさになっ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ー。
【請求項１４】
前記フレキシブル熱伝導シートは０．８〜４．０マイクロインチ（ｍｉｃｒｏ−ｉｎｃｈ）の範囲の平均粗さ（Ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ Ａｖｅｒａｇｅ）を持つことを特徴とする、請求項１に記載の電池セルアセンブリー。
【請求項１５】
第１及び第２直四角形のフレーム部材と、前記第１及び第２直四角形のフレーム部材の間に配置されている前記冷却フィンと、電池セルとをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の電池セルアセンブリー。
【請求項１６】
前記第１及び第２管部からそれぞれ延びている第４及び第５管部をさらに含み、前記第４及び第５管部は実質的に第１及び第２管部にそれぞれ垂直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ー。
【請求項１７】
前記第４及び第５管部からそれぞれ延びている第６及び第７管部をさらに含み、前記第６及び第７管部は実質的に第４及び第５管部にそれぞれ垂直であることを特徴とする、請求項１６に記載の電池セルアセンブリー。
【請求項１８】
互いに流動可能に連通している少なくとも第１、第２及び第３管部を含み、第１及び第２管部が互いに実質的に平行しており、第３管部が第１及び第２管部の間に実質的に垂直に延びているチューブを提供する工程と；
第１、第２及び第３連結部（ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｐｏｒｔｉｏｎｓ）と第１、第２、第３及び第４シート部を含んでいるフレキシブル熱伝導シートを提供する工程と、
前記第１及び第２管部の間に第１シート部が延びるように、接着層によって第１管部の外面を包むように第１連結部を連結し、接着層によって第２管部の外面を包むように第２連結部を連結する工程と、
接着層によって第３管部の外面を包むように第３連結部を連結する工程と、
接着層によって第２、第３及び第４連結部を第１シート部に連結する工程と、
を含むことを特徴とする、電池セルアセンブリーの冷却フィン製造方法。
【請求項１９】
前記第１連結部は第１及び第２シート部の間に配置され、前記第２連結部は第１シート部と第３シート部の間に配置され、前記第３連結部は第１シート部と第４シート部の間に連結されていることを特徴とする、請求項１８に記載の電池セルアセンブリーの冷却フィン製造方法。
【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ー及び電池セルアセンブリー用冷却フィンの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属冷却プレート（ｃｏｏｌｉｎｇ ｐｌａｔｅ）は電池セルを冷却させるために電池セルに対して配置されていた。しかし、本発明者らは金属冷却プレートの一面の表面上に研磨残余物（ａｂｒａｓｉｖｅ ｒｅｓｉｄｕｅ）が残っている場合があり、前記研磨残余物は隣接した電池セルと触れて好ましくない摩擦（ｒｕｂ）を引き起こすことができることを認識した。
【０００３】
したがって、本発明者らは改善された（ｉｍｐｒｏｖｅｄ）電池セルアセンブリー及び前述したような問題点を最小化及び／または解決することができる電池セルアセンブリーの冷却フィンの製造方法の必要性を認識した。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は前述したような従来技術の問題点を改善した電池セルアセンブリー及び電池セルアセンブリーのための冷却フィンの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の例示的な一例は電池セルアセンブリーを提供する。
【０００６】
前記電池セルアセンブリーは、チューブ（ｔｕｂｅ）と前記チューブ上に配置されたフレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）熱伝導シート（ｔｈｅｒｍａｌｌｙ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｓｈｅｅｔ）を含む冷却フィン（ｃｏｏｌｉｎｇ ｆｉｎ）を含む。
【０００７】
前記チューブは互いに流動可能に（ｆｌｕｉｄｌｙ）連通している第１、第２及び第３管部（ｔｕｂｅ ｐｏｒｔｉｏｎｓ）を含む。
【０００８】
前記第１及び第２管部は互いに実質的に平行している。前記第３管部は第１管部と第２管部の間に実質的に垂直に延びている。
【０００９】
前記フレキシブル熱伝導シートは、少なくとも第１及び第２管部に連結されて第１及び第２管部の間に延びている第１シート部（ｓｈｅｅｔ ｐｏｒｔｉｏｎ）を含む。
【００１０】
前記電池セルアセンブリーは、冷却フィンのフレキシブル熱伝導シートの第１シート部に対して配置されている電池セルをさらに含む。
【００１１】
本発明の他の例示的な例は、電池セルアセンブリーの冷却フィンの製造方法を提供する。
【００１２】
前記製造方法は、互いに流動可能に連通している少なくとも第１、第２及び第３管部を含むチューブを提供する工程を含む。前記第１及び第２管部は互いに実質的に平行している。前記第３管部は前記第１及び第２管部の間に実質的に垂直に延びている。
【００１３】
前記製造方法は、第１、第２及び第３連結部（ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｐｏｒｔｉｏｎｓ）と第１、第２、第３及び第４シート部を含んでいるフレキシブル熱伝導シートを提供する工程を含む。
【００１４】
前記製造方法は、前記第１及び第２管部の間に第１シート部が延びるように、接着層によって第１管部の外面を包むように第１連結部を連結し、接着層によって第２管部の外面を包むように第２連結部を連結する工程をさらに含む。
【００１５】
前記製造方法は、接着層によって第３管部の外面を包むように第３連結部を連結する工程をさらに含む。前記製造方法は、接着層によって第２、第３及び第４連結部を第１シート部に連結する工程をさらに含む。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の例示的な一例による電池セルアセンブリーの模式図である。
【図２】図１の電池セルアセンブリーの分解図（ｅｘｐｌｏｄｅｄ ｖｉｅｗ）である。
【図３】図１の電池セルアセンブリーの他の模式図である。
【図４】図１の電池セルアセンブリーに活用される冷却フィンの模式図である。
【図５】図４の冷却フィンに活用されるチューブの模式図である。
【図６】図４の冷却フィンに活用されるフレキシブル熱伝導シートの模式図である。
【図７】図４の冷却フィンの一部の横断面図（ｃｒｏｓｓ−ｓｅｃｔｉｏｎａｌ ｖｉｅｗ）である。
【図８】図４の冷却フィンの一部の模式図である。
【図９】図４の冷却フィンの一部の横断面図である。
【図１０】本発明のさらに他の例示的な一例による図４の冷却フィンの製造方法の流れ図（ｆｌｏｗｃｈａｒｔ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１〜図３を参照すれば、本発明に例示的な一実施形態による電池セルアセンブリー１０が提供されている。
【００１８】
電池セルアセンブリー１０は、直四角形リング状のフレーム部材２０、２２、電池セル３０、３２、及び冷却フィン４０、４２を含む。
【００１９】
電池セルアセンブリー１０の有利な効果は、電池セルアセンブリー１０が易しく製造され、電池セルから冷却フィン４０のチューブ８２に熱エネルギーを伝達する優れた熱的特性を持つフレキシブル熱伝導シート８４を含む冷却フィン４０を活用することである。
【００２０】
直四角形リング状のフレーム部材２０、２２はそれらの間に電池セル３０、３２と冷却フィン４０を固定するために一緒に連結されるように構成されている。
【００２１】
例示的な一実施形態において、直四角形リング状のフレーム部材２０、２２はプラスチックから構成されている。
【００２２】
しかし、他の実施形態において、直四角形リング状フレーム部材２０、２２は本発明が属する分野で通常の知識を持つ者に知られた他の物質から構成されることもできる。
【００２３】
電池セル３０、３２はそれぞれ作動電圧を発生させるように構成されている。
【００２４】
例示的な一実施形態において、それぞれの電池セル３０、３２はパウチ型（ｔｙｐｅ）のリチウムイオン電池セルである。
【００２５】
もちろん、本発明が属する技術分野で通常の知識を持つ者に知られた他のタイプの電池セルが活用可能である。また、例示的な一実施形態において、電池セル３０、３２は互いに電気的に直列に連結されている。
【００２６】
電池セル３０は直四角形のパウチ５０とパウチ５０から延びている電極５２、５４を含む。電池セル３０は直四角形リング状のフレーム部材２０と冷却フィン４０との間に配置されている。
【００２７】
電池セル３２は電池セル３０と同一の構造を持つ。
【００２８】
電池セル３２は直四角形リング状のフレーム部材２２と冷却フィン４０の間に配置されている。
【００２９】
図２〜図８を参照すれば、冷却フィン４０は電池セル３０、３２の間に配置されており、電池セル３０、３２を冷却させるために、冷却フィン４０を通じて流れる液体または冷媒によって電池セル３０、３２から発生した熱エネルギーを伝達するように構成されている。
【００３０】
冷却フィン４０はチューブ８２及びフレキシブル熱伝導シート８４を含む。
【００３１】
図５を参照すれば、チューブ８２はチューブ８２を通じて流れる液体または冷媒によって熱エネルギーの少なくとも一部を伝達するように構成されている。
【００３２】
チューブ８２は互いに流動可能に連通している第１管部９０、第２管部９２、第３管部９４、第４管部９６、第５管部９８、第６管部１００、及び第７管部１０２を含む。
【００３３】
第１管部９０及び第２管部９２は互いに実質的に平行である。
【００３４】
第３管部９４は第１管部９０及び第２管部９２の間に実質的に垂直に延びている。
【００３５】
第４管部９６及び第５管部９８は第１管部９０及び第２管部９２からそれぞれ延びており、第１管部９０及び第２管部９２にそれぞれ実質的に直交している。
【００３６】
第６管部１００及び第７管部１０２は第４管部９６及び第５管部９８からそれぞれ延びており、第４管部９６及び第５管部９８にそれぞれ実質的に垂直である。
【００３７】
例示的な一実施形態において、チューブ８２はアルミニウムからなっている。  
【００３８】
しかし、チューブ８２は本発明が属する分野で通常の知識を持つ者に知られた他の物質からなることもできる。
【００３９】
図２及び図６〜図９を参照すれば、フレキシブル熱伝導シート８４は、電池セル３０、３２からチューブ８２に熱エネルギーを伝達するように構成されている。
【００４０】
フレキシブル熱伝導シート８４は、フレキシブル層１３０とフレキシブル層１３０上に配置されている接着層１３２（図７に示す）とを含む。
【００４１】
例示的な一実施形態において、フレキシブル層１３０は少なくとも部分的に０．２５〜０．５ｍｍの範囲の厚さを持つ黒煙を活用するように構成されている。
【００４２】
また、フレキシブル熱伝導シート８４は、２００Ｗ／ｍ−Ｋより大きな水平熱伝導度（ｉｎ−ｐｌａｎｅ ｈｅａｔ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ）を持つ。
【００４３】
また、例示的な一実施形態において、電池セル３０と接触しているフレキシブル層１３０の一面は０．８〜４．０μｉｎ（ｍｉｃｒｏ−ｉｎｃｈ）の平均粗さ（ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ ａｖｅｒａｇｅ；ＲＡ）を持つ。
【００４４】
もちろん、他の一実施形態において、フレキシブル層１３０は０．８より低いとか４．０より大きな平均粗さを持つことができる。
【００４５】
もちろん、他の実施形態において、フレキシブル層１３０は本発明が属する分野で通常の知識を持つ者に知られた他の形状と大きさを持つことができる。
【００４６】
フレキシブル層１３０は電池セル３０からチューブ８２に熱エネルギーを伝達するように構成されている。
【００４７】
特に、例えば、フレキシブル層１３０は、グラフテック  インターナショナル  ホールディングス  インコーポレーテッド（ＧｒａｆＴｅｃｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｈｏｌｄｉｎｇ Ｉｎｃ．）で製造されるスプレッダシールドＳＳ−４００（Ｓｐｒｅａｄｅｒｓｈｉｅｌｄ ＳＳ−４００）を含むことができる。
【００４８】
図６を参照すれば、例示的な一実施形態において、フレキシブル層１３０は、第１シート部１５０、第２シート部１５２、第３シート部１５４、第４シート部１５６、第１連結部１６０、第２連結部１６２、及び第３連結部１６４を含む。
【００４９】
第１連結部１６０は第１シート部１５０と第２シート部１５２の間に配置されている。
【００５０】
第２連結部１６２は第１シート部１５０と第３シート部１５４の間に配置されている。
【００５１】
第３連結部１６４は第１シート部１５０と第４シート部１５６の間に配置されている。
【００５２】
図４〜図９を参照すれば、フレキシブル熱伝導シート８２がチューブ８４上に設置される間、第１連結部１６０及び第２連結部１６２はそれぞれ接着層１３２によって第１管部９０及び第２管部９２のそれぞれの第１及び第２外面の全部に実質的に配置されて包む。
【００５３】
第１シート部１５０は第１連結部１６０及び第２連結部１６２に連結され、第１管部９０及び第２管部９２の間で延びている。
【００５４】
第１シート部１５０は電池セル３０の一般的な直四角形の側面に対して配置され、電池セル３０の一般的な直四角形の側面全部を実質的に覆う大きさになる。
【００５５】
第２シート部１５２は第１連結部１６０と第１管部９０から延び、接着層１３２によって第１シート部１５０に連結される。
【００５６】
第３シート部１５４は第２連結部１６２と第２管部９２から延び、接着層１３２によって第１シート部１５０に連結される。
【００５７】
第３連結部１６４は接着層１３２によって第３管部９４の実質的に外面全部に配置されて外面全部を包む。
【００５８】
第４シート部１５６は第３連結部１６４に連結され、第３管部９４から延び、接着層１３２によって第１シート部１５０に連結される。
【００５９】
図７を参照すれば、例示的な一実施形態において、接着層１３２はフレキシブル層１３０の一面に配置される粘着剤（ｐｒｅｓｓ ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ａｄｈｅｓｉｖｅ）である。
【００６０】
図２を参照すれば、冷却フィン４２は冷却フィン４０の構造と同一の構造を持つ。
【００６１】
冷却フィン４２は直四角形リング状のフレーム部材２２上に配置され、電池セル３２に対して配置されており、電池セル３２を冷却させるために、冷却フィン４２を通じて流れる電池セル３２から熱エネルギーを冷媒または液体に抽出する。
【００６２】
図２、図４及び図５を参照すれば、作動工程で、冷媒または液体は供給装置（ｓｏｕｒｃｅ ｄｅｖｉｃｅ）から第６管部１００に流入し、第４管部９６、第１管部９０、第３管部９４、第２管部９２、第５管部９８及び第７管部１０２を通過しながら流れ、第７管部１０２から出て収容装置（ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）に流れる。
【００６３】
電池セル３０で発生した熱エネルギーはフレキシブル熱伝導シート８４を介してチューブ８２に伝達される（ｃｏｎｄｕｃｔ）。
【００６４】
また、電池セル３２で発生した熱エネルギーはフレキシブル熱伝導シート８４を介してチューブ８２に伝達される。
【００６５】
また、チューブ８２内の熱エネルギーはチューブ８２を通じて流れる冷媒または液体に伝達される。
【００６６】
したがって、チューブ８２を通じて流れる冷媒または液体は熱エネルギーを電池セル３０、３２から吸収して電池セル３０、３２の温度を下げる。
【００６７】
図４〜図１０を参照して、他の例示的な実施形態による冷却フィン４０を製造する方法の流れ図をこれから説明する。
【００６８】
工程１８０で、使用者は互いに流動可能に連通している少なくとも第１管部９０、第２管部９２、及び第３管部９４を含むチューブ８２を提供する。
【００６９】
第１管部９０及び第２管部９２は互いに実質的に平行している。
【００７０】
第３管部９４は第１管部９０及び第２管部９２の間に実質的に垂直に延びている。
【００７１】
工程１８０の後、本発明による製造方法は、工程１８２に進む。
【００７２】
工程１８２で、使用者は第１連結部１６０、第２連結部１６２及び第３連結部１６４と第１シート部１５０、第２シート部１５２、第３シート部１５４及び第４シート部１５６とを含むフレキシブル熱伝導シートを提供する。
【００７３】
第１連結部１６０は第１シート部１５０と第２シート部１５２との間に配置されている。
【００７４】
第２連結部１６２は第１シート部１５０と第３シート部１５４との間に配置され、第３連結部１６４は第１シート部１５０と第４シート部１５６との間に配置されている。
【００７５】
工程１８２の後、本発明による製造方法は工程１８４に進む。
【００７６】
工程１８４で、使用者は、第１管部９０及び第２管部９２の間に第１シート部１５０が延びるように接着層１３２によって第１連結部１６０を第１管部９０の外面の周りに連結し、接着層１３２によって第２連結部１６２を第２管部９２の外面の周りに連結する。
【００７７】
工程１８４の後、本発明による製造方法は工程１８６に進む。
【００７８】
工程１８６で、使用者は、接着層１３２によって第３管部９４の外面の周りに第３連結部１６４を連結する。
【００７９】
工程１８６の後、本発明による製造方法は工程１８８に進む。
【００８０】
工程１８８で、使用者は、接着層１３２によって第２連結部１５２、第３連結部１５４及び第４連結部１５６を第１シート部１５０に連結する。
【００８１】
この電池セルアセンブリー１０と冷却フィン４０の製造方法は、他の電池セル及び冷却フィンの製造方法に比べて相当な利点（ａｄｖａｎｔａｇｅ）を提供する。特に、この電池セルアセンブリー１０及び冷却フィンの製造方法は電池セルから熱を抽出するために、フレキシブル熱伝導シート８４を含む冷却フィン４０を使うことの技術的効果を提供する。
【００８２】
本発明を制限された数の実施形態に基づいて詳細に説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものではないことが易しく理解されなければならない。
【００８３】
本発明はこの明細書で説明しなかった、本発明の技術的思想範囲内の多くの変形例、代替例（ａｌｔｅｒｎａｔｉｏｎ）、置換例（ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎ）、または均等例を組み合わせて修正することができる。
【００８４】
また、本発明の多様な実施形態を説明したが、前述した実施形態は本発明の側面のただ一部であることを理解しなければならない。
【００８５】
したがって、本発明は前述したような説明によって制限されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明による電池セルアセンブリーと冷却フィンの製造方法は、電池セルから熱を抽出するために、フレキシブル熱伝導シートを含む冷却フィンを使うことにより、他の電池セル及び冷却フィンの製造方法に比べて相当な利点（ａｄｖａｎｔａｇｅ）を提供する。
【符号の説明】
【００８７】
１０  電池セルアセンブリー
２０、２２  フレーム部材、電池セル
４０、４２  冷却フィン
８２  チューブ
８４  フレキシブル熱伝導シート
【図１】
2015537344.tif 000003
【図２】
2015537344.tif 000004
【図３】
2015537344.tif 000005
【図４】
2015537344.tif 000006
【図５】
2015537344.tif 000007
【図６】
2015537344.tif 000008
【図７】
2015537344.tif 000009
【図８】
2015537344.tif 000010
【図９】
2015537344.tif 000011
【図１０】
2015537344.tif 000012
【国際調査報告】
2015537344.tif 000013
2015537344.tif 000014
2015537344.tif 000015
2015537344.tif 000016