JP2013118189A - 放熱特性が優れたバッテリーセル及びそれを使用する中または大型バッテリーモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】放熱特性に優れるバッテリーセルを提供する。
【解決手段】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１３０中に、該電極アセンブリーが、該バッテリーケースの外に突き出た電極端子１４０，１４２に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１００であって、該バッテリーセル１００が、該バッテリーケース１３０の密封部分の、該電極端子が配置されていない少なくとも一部を通した熱伝導により、放熱を促進する構造に構築されている。
【選択図】図１

Description

発明の分野

本発明は、放熱特性が優れ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、該電極アセンブリーが、該バッテリーケースの外に突き出た電極端子に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、該バッテリーセルが、該バッテリーケースの密封部分の、該電極端子が配置されていない少なくとも一部を通した熱伝導により、放熱を促進する構造に構築された、バッテリーセルに関する。

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、バッテリーセル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バッテリーセルが、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。

バッテリーセルは、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に非常に大きな関心が集まっている。

また、バッテリーセルは、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、バッテリーセルを使用する用途の種類は、バッテリーセルの長所により増加しており、今後も、バッテリーセルは、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。

バッテリーセル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。

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。

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。リチウムバッテリーセルの充電及び放電の際に、リチウムバッテリーセルから熱が発生する。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バッテリーセル中に蓄積し、その結果、リチウムバッテリーセルの劣化が引き起こされ、リチウムバッテリーセル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。

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。

この問題に関して、例えば、日本国特許出願公開第2005-302502号明細書は、外側表面がラミネートフィルムから形成されたバッテリー素子及び該バッテリー素子に接続された充電及び放電用のカソード及びアノード端子を包含するバッテリーセルを支持するための、カソード及びアノード端子がラミネートフィルムから突き出ているケースであって、複数の空の空間を有するプレート部材がフレームの上側本体を構成し、該プレート部材が別のプレート部材にその厚さ方向で接続されており、フレームの上側本体の内側周辺部が、バッテリー素子の周りでバッテリー素子の4点を支持するための支持部分として作用し、フレームの上側本体の内側周辺部が、フレームの上側本体の外側周辺部と連絡するので、空の空間が相互に接続される、ケースを開示している。しかし、上記の技術には、バッテリーセルケースを複雑な構造に製造し、バッテリーセルケースをバッテリーに取り付ける必要があるが、これは面倒であり、バッテリーを積み重ねてバッテリーモジュールを製造する場合、バッテリーモジュールの厚さ及び体積が大きく増加するという問題がある。

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。

技術的問題

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。

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、バッテリーケースの密封部分の、該電極端子が配置されていない少なくとも一部を通した熱伝導により、放熱を促進す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せずに、放熱効率を効果的に改良できことを見出した。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

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、該電極アセンブリーが、該バッテリーケースの外に突き出た電極端子に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、該バッテリーセルが、該バッテリーケースの密封部分の、該電極端子が配置されていない少なくとも一部を通した熱伝導により、放熱を促進する構造に構築された、バッテリーセルを提供することにより、達成される。

すなわち、本発明のバッテリーセルは、バッテリーケースの密封部分の、電極端子が配置されていない部分を通して放熱を促進する構造に構築され、それによって、バッテリーセルの充電及び放電の際に発生する熱を外側に容易に排出することができ、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。
本発明の態様
〔１〕バッテリーセルであって、
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取り付けられる構造に、構築されてなり、前記電極アセンブリーが、前記バッテリーケースの外に突き出た電極端子に接続されてなり、
前記バッテリーセルが、前記電極端子が配置されていない前記バッテリーケースの密封部分の少なくとも一部を通じた熱伝導により、放熱を促進する構造に、構築されてなる、バッテリーセル。
〔２〕前記密封部分を通じた前記放熱促進構造が、前記密封部分の少なくとも一部が伸びることにより、前記密封部分の少なくとも一部が前記密封部分の残り部分より長くなるように、或いは、熱伝導性部材が前記密封部分に連結されてなる構造である、〔１〕に記載のバッテリーセル。
〔３〕前記ラミネートシートが、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してなる、〔１〕に記載のバッテリーセル。
〔４〕前記熱伝導性部材の少なくとも一部が前記密封部分に接合されている、〔２〕に記載のバッテリーセル。
〔５〕前記熱伝導性部材が、前記密封部分の幅より大きいサイズを有する板形状部材であり、及び
前記熱伝導性部材の少なくとも一部が、前記ラミネートシートの上側と下側部分との間に挿入された状態で、前記ラミネートシートに熱溶接される、〔２〕に記載のバッテリーセル。
〔６〕前記熱伝導性部材が、前記密封部分に熱溶接された外周末端を有してなり、及び
前記熱伝導性部材の前記外周末端が、水平面上で凹凸構造に構築され、それによって、前記熱伝導性部材と前記ラミネートシートとの間の連結力が増加し、前記ラミネートシートの前記上側と下側部分との間に大きな熱溶接面積が確保されてなる、〔５〕に記載のバッテリーセル。
〔７〕前記熱伝導性部材が、前記密封部分に熱溶接された外周末端を有してなり、及び
前記熱伝導性部材の前記外周末端が、垂直面上で凹凸構造に構築され、それによって、前記熱伝導性部材と前記ラミネートシートとの間の連結力を増加させてなる、〔５〕に記載のバッテリーセル。
〔８〕前記熱伝導性部材が、前記密封部分に熱溶接された外周末端を有してなり、及び前記熱伝導性部材の前記外周末端に一個以上の通し孔が形成され、前記通し孔を経由して、前記ラミネートシートの前記上側及び下側部分が部分的に熱溶接されてなる、〔５〕に記載のバッテリーセル。
〔９〕前記熱伝導性部材が、金属または炭素板、または金属粉末または炭素粉末を含む重合体シートから形成されてなる、〔２〕に記載のバッテリーセル。
〔１０〕前記熱伝導性部材が、熱交換媒体に接触する構造に構築されてなる、〔２〕に記載のバッテリーセル。
〔１１〕前記熱交換媒体に接触する前記構造が、熱交換媒体が中を通って流れる通路を有する熱交換部材が前記熱伝導性部材と接触する構造である、〔１０〕に記載のバッテリーセル。
〔１２〕前記熱伝導性部材が屈曲し、前記密封部分と連結した前記熱伝導性部材の区域と反対側の、前記熱伝導性部材の前記末端で、前記熱交換部材を部分的に包まれてなる、〔１０〕に記載のバッテリーセル。
〔１３〕〔１〕〜〔１２〕のいずれか一項に記載のバッテリーセルを単位電池として包含してなる、高出力及び大容量を有する中または大型バッテリーモジュール。
〔１４〕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、〔１３〕に記載の中または大型バッテリーモジュール。

好ましい実施態様では、密封部分を通した放熱促進構造は、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、密封部分の少なくとも一部が伸びる構造、または熱伝導性部材が密封部分に連結された構造である。

上記のような、延長密封部分を有する構造または熱伝導性部材が密封部分に連結された構造では、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、延長密封部分または密封部分に連結された熱伝導性部材により吸収され、次いで吸収された熱がバッテリーセルの外に効果的に排出される。

上記のようなバッテリーセルは、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に使用するのがより好ましい。すなわち、バッテリーセルを、バッテリーセルが互いに緊密に接触する構造、またはバッテリーセルが互いに隣接する構造に積み重ね、バッテリーモジュールを構築する場合、バッテリーセルが互いに近い構造のために、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近接していない。本発明により、バッテリーセルから発生した熱を、各バッテリーセルの密封部分を通して外側に効果的に放散させることが可能である。

また、延長密封部分を有する構造または熱伝導性部材が密封部分に連結された構造は、それらの簡単な構造的特徴のために、バッテリーセルの生産性を低下させずに、高い放熱特性を示す。

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。

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。

延長密封部分のサイズを、バッテリーセルの総体積が増加せずに、バッテリーセルの放熱効率が最大限になる範囲内に調節するのが好ましい。従って、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。

また、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、密封部分の縦方向で、単一の連続的な構造または2個以上の不連続構造で伸びることができる。

熱伝導性部材は、全体的な密封部分または上記の延長密封部分に連結することができる。後者の連結構造がより好ましい。

好ましい実施態様では、熱伝導性部材の少なくとも一部が密封部分の外側表面に接合している。

この構造では、例えば、熱伝導性部材を、密封部分の幅より大きいサイズを有する板形状部材から形成することができる。熱伝導性部材の幅が密封部分の幅より大きい場合、放熱表面積が大きいために、高い放熱特性を示すことができる。

熱伝導性部材は、密封部分に様々な様式で連結させることができる。例えば、熱伝導性部材は、機械的連結様式、接着剤様式、または熱溶接様式で連結させることができる。

熱伝導性部材を密封部分に接着剤様式で連結させる場合、接着剤を、熱伝導性部材の主要表面に、または熱伝導性部材の主要表面に対応する密封部分に塗布し、次いで熱伝導性部材を密封部分に対して圧迫し、熱伝導性部材を密封部分に取り付ける。この場合、接着剤としては、どのような一般的な接着剤でも使用できる。状況に応じて、熱伝導性を増加させるための添加剤を接着剤に加えることができる。

熱伝導性部材を密封部分に熱溶接様式で連結させる場合、板形状部材である熱伝導性部材を、密封部分の外側表面に熱溶接により連結させる。この連結構造は、バッテリーセルの総厚をほとんど増加しないので、複数のバッテリーセルを積み重ねることにより緻密なバッテリーモジュールを製造する時に、特に好ましい。

別の好ましい実施態様では、熱伝導性部材が、密封部分の幅より大きいサイズを有する板形状部材であり、熱伝導性部材の少なくとも一部が、ラミネートシートの上側と下側部分との間に挿入された状態で、ラミネートシートに熱溶接される。

一般的に、バッテリーセルは、ラミネートシートから形成されたバッテリーケースの中に電極アセンブリーを配置し、バッテリーケースの外周部を熱溶接することにより製造される。バッテリーケースを熱溶接する前に、熱伝導性部材を、バッテリーケースの、電極端子が配置されない外周部で、上側ラミネートシートと下側ラミネートシートとの間に挿入し、次いで、熱伝導性部材が上側ラミネートシート及び下側ラミネートシートに連結されるように、熱溶接を行う。その結果、熱伝導性部材が連結されたバッテリーセルを、追加工程無しに、容易に製造することができる。従って、この連結構造により、バッテリー製造工程を複雑にすることなく、熱伝導性部材をバッテリーケースに、より安定して連結することができる。

一方、熱伝導性部材は、放熱効率を増加し、密封部分に連結させる構造に、適切に変形することができる。好ましくは、熱伝導性部材は、密封部分に熱溶接された外周末端を有し、熱伝導性部材の外周末端が、水平面上で凹凸構造に構築され、それによって、熱伝導性部材とラミネートシートとの間の連結力が増加し、ラミネートシートの上側と下側部分との間に大きな熱溶接面積が確保される。

熱伝導性部材の外周末端に形成された凹凸構造には、凹凸構造が熱伝導性部材と密封部分との間の連結力を増加することができる限り、特に制限は無い。例えば、凹凸構造は、鋸刃凹凸構造または波形凹凸構造でよい。

別の例では、熱伝導性部材が、密封部分に熱溶接された外周末端を有し、熱伝導性部材の外周末端が、垂直面上で凹凸構造に構築され、それによって、熱伝導性部材とラミネートシートとの間の連結力を増加させることができる。

水平面上の凹凸構造または垂直面上の凹凸構造は、熱伝導性部材と密封部分との間の連結力を増加させ、さらに、熱伝導性部材と密封部分との間の接触界面を大きく増加させる。従って、バッテリーの放熱効率をさらに改良することができる。

状況に応じて、熱伝導性部材は、密封部分に熱溶接された外周末端を有し、熱伝導性部材の外周末端に一個以上の通し孔を形成し、これらの通し孔を経由して、ラミネートシートの上側及び下側部分を部分的に熱溶接することができる。

熱伝導性部材には、熱伝導性部材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、熱伝導性部材は、他の材料より高い熱伝導性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性を示す、金属粉末または炭素粉末を含む重合体シートから形成する。

熱伝導性部材の厚さが大きすぎる場合、バッテリーセルを積み重ね、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体積及び重量が増加することがある。他方、熱伝導性部材の厚さが小さすぎる場合、所望の放熱効率を期待することが困難であり、熱伝導性部材の取扱が困難になる。従って、例えば、熱伝導性部材の厚さは、ラミネートシートの厚さ以上でよい。

一方、複数のバッテリーセルを積み重ねて中または大型バッテリーモジュールを構築し、中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、ならびに作動特性を確保するのに必要な、高い放熱効率を示すことが求められる。

従って、熱伝導性部材は、熱交換媒体に接触する構造に構築することができる。例えば、熱交換媒体に接触する構造は、熱交換媒体(例えば冷却剤)が中を通って流れる通路を有する熱交換部材が熱伝導性部材と接触する構造でよい。

すなわち、熱交換部材が、熱伝導性部材の、熱交換部材の、密封部分と連結する末端を除いた特定区域と接触し、従って、バッテリーセルの厚さを増加させずに、バッテリーセルの放熱をさらに促進することが可能である。

好ましくは、熱伝導性部材を屈曲させ、熱伝導性部材の、密封部分と連結した区域と反対側の、熱伝導性部材の末端で、熱交換部材を部分的に包む。

熱伝導性部材を屈曲させ、熱伝導性部材の、密封部分と連結した区域と反対側の、熱伝導性部材の末端で、熱交換部材を部分的に包むので、熱伝導性部材及び熱交換部材を通したバッテリーセルの放熱が、さらに容易に達成される。従って、上記の構造は、複数のバッテリーセルを積み重ねることにより製造される中または大型バッテリーパックに、より効果的に使用できる。

従って、本発明の別の態様では、単位電池として上記のバッテリーセルを包含する、高出力及び大容量を有する中または大型バッテリーモジュールを提供する。

中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。

中または大型バッテリーモジュールの構造及び中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。

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は、本発明の別の好ましい実施態様による、熱伝導性部材とバッテリーケースの密封部分との間の連結区域を典型的に例示する平面図である。 図３は、本発明の別の好ましい実施態様による、熱伝導性部材とバッテリーケースの密封部分との間の連結区域を典型的に例示する垂直断面図である。 図４は、本発明の別の好ましい実施態様による、熱伝導性部材とバッテリーケースの密封部分との間の連結区域を典型的に例示する垂直断面図である。 図５は、本発明の別の好ましい実施態様による、熱伝導性部材とバッテリーケースの密封部分との間の連結区域を典型的に例示する垂直断面図である。 図６は、本発明の様々な好ましい実施態様による、バッテリーセルの様々な構造を典型的に例示する。 図７は、図１のバッテリーセルに熱交換部材がさらに連結された構造に構築されたバッテリーセルを例示する透視図である。

発明の様式

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。

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1に関して、バッテリーセル100は、ラミネートシートから形成されたバッテリーケース130中に取り付けた、カソード/セパレータ/アノード構造の電極アセンブリー120、バッテリーケース130の外に伸びている電極端子140及び142、及びバッテリーケース130の密封部分110の、電極端子140及び142が配置されていない所に連結された熱伝導性部材150を包含する。

熱伝導性部材150は、密封部分110の幅ｗより大きい幅Ｗを有するので、大きな放熱表面積を確保することができる。従って、電極アセンブリー120を充電及び放電する際に発生する熱が密封部分110及び板の形状に形成された熱伝導性部材150を通して外側に排出される。

図2は、本発明の別の好ましい実施態様による、熱伝導性部材とバッテリーケースの密封部分との間の連結区域を典型的に例示する平面図である。

図2に関して、バッテリーケースの密封部分110と熱伝導性部材150との間の連結区域は、水平面上で鋸刃状の凹凸構造152に構築されている。従って、熱伝導性部材150をバッテリーケースの上側と下側ラミネートシート(図には示していない)との間に挿入し、次いで上側及び下側ラミネートシート、上側と下側ラミネートシートとの間の接触界面151及び熱伝導性部材150とそれぞれのラミネートシートとの間を溶接すると、熱伝導性部材150とラミネートシートとの間の連結力を増加し、それぞれのラミネートシート間に大きな熱溶接された面積を確保することができる。

図3〜5は、本発明の別の好ましい実施態様による、熱伝導性部材とバッテリーケースの密封部分との間の連結区域を典型的に例示する垂直断面図である。

先ず図3に関して、熱伝導性部材150の末端154は、バッテリーケースの密封部分の上側ラミネートシート112及び下側ラミネートシート114に、熱伝導性部材150の末端154が上側ラミネートシート112と下側ラミネートシート114との間に挿入された状態で熱溶接されている。

図4に関して、熱伝導性部材150の末端154は、垂直断面で凹凸構造156に構築されている。従って、熱伝導性部材150の末端154を上側ラミネートシート112及び下側ラミネートシート114に溶接すると、大きな連結界面のために、熱伝導性部材とラミネートシートとの間に大きな連結力を与えることができる。

図5に関して、一個以上の通し孔158を熱伝導性部材150の末端154に形成する。従って、上側ラミネートシート112の一部及び下側ラミネートシート114の一部が通し孔158を経由して直接熱溶接され、それによって、熱伝導性部材とラミネートシートとの間の連結力がさらに増加する。

図6は、本発明の様々な好ましい実施態様による、バッテリーセルの様々な構造を典型的に例示する。

図6に関して、バッテリーセル200の、電極端子240が配置されていない密封部分210を、3種類の異なった構造に構築し、放熱を促進することができる。

第一の構造では、片側密封部分211が、その片側密封部分211が反対側の密封部分216より長くなるように伸びている。第二の構造では、熱伝導性部材220が密封部分210の底部に連結されている。第三の構造では、熱伝導性部材220の末端が、密封部分210の上側ラミネートシート212及び下側ラミネートシート214に、その熱伝導性部材220の末端が上側ラミネートシート212と下側ラミネートシート214との間に挿入された状態で、熱溶接されている。

図7は、図1のバッテリーセルに熱交換部材がさらに連結された構造に構築されたバッテリーセルを例示する透視図である。

図7に関して、板形状熱伝導性部材150がバッテリーセル300の密封部分110の特定区域に連結されている。熱伝導性部材150の一端が屈曲し、冷却剤が中を通って流れる通路312を有する熱交換部材310を部分的に包み込んでいる。従って、この構造では、バッテリーセル300の厚さを増加させずに、バッテリーセル300からの放熱をさらに促進することが可能である。従って、この構造のバッテリーセルは、中または大型バッテリーモジュール(図には示していない)に効果的に使用することができる。

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、バッテリーケースの密封部分の、電極端子が配置されていない少なくとも一部を通る熱伝導により放熱を促進する構造に構築される。従って、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することができる。

さらに、簡単な構造で放熱効率が改良されたバッテリーセルを製造することができる。この場合、バッテリーセルの内部温度を一様に制御することができる。従って、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。

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。

Claims (8)

1. バッテリーセルであって、
   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取り付けられる構造に構築されてなり、前記電極アセンブリーが、前記バッテリーケースの外に突き出た電極端子に接続されてなり、
   前記バッテリーセルが、前記電極端子が配置されていない前記バッテリーケースの密封部分の少なくとも一部を通じた熱伝導により、放熱を促進する構造に構築されてなり、
   前記密封部分を通じた前記放熱促進構造が、熱伝導性部材が前記密封部分に連結されてなる構造であり、
   前記熱伝導性部材の少なくとも一部が前記密封部分に接合されてなる、バッテリーセル。
2. 前記ラミネートシートが、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してなる、請求項１に記載のバッテリーセル。
3. 前記熱伝導性部材が、金属または炭素板、または金属粉末または炭素粉末を含む重合体シートから形成されてなる、請求項１に記載のバッテリーセル。
4. 前記熱伝導性部材が、熱交換媒体に接触する構造に構築されてなる、請求項１に記載のバッテリーセル。
5. 前記熱交換媒体に接触する前記構造が、熱交換媒体が中を通って流れる通路を有する熱交換部材が前記熱伝導性部材と接触する構造である、請求項４に記載のバッテリーセル。
6. 前記熱伝導性部材が屈曲し、前記密封部分と連結した前記熱伝導性部材の区域と反対側の、前記熱伝導性部材の前記末端で、前記熱交換部材を部分的に包まれてなる、請求項５に記載のバッテリーセル。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載のバッテリーセルを単位電池として包含してなる、高出力及び大容量を有する中または大型バッテリーモジュール。
8. 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７に記載の中または大型バッテリーモジュール。

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