JP2024045600A - バッテリーパック、それを含む電子デバイス、及び自動車 - Google Patents
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Abstract
【課題】2次爆発または熱暴走現象を防止して安全性を高めたバッテリーパックを提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、2次爆発または熱暴走現象を防止して安全性を高めたバッテリーパックを開示する。上記の目的を達成するため、本発明の一態様によるバッテリーパックは、内部で発生したガスを外部に排出するように構成された排出ポートをそれぞれ備える複数のバッテリーモジュールと、複数のバッテリーモジュールが載置され、ガスを外部に排出する排出口が備えられたトレイと、一方向に長く延びてトレイの一側及び他側にそれぞれ位置した本体部、一部分が開口して形成されて排出ポートとそれぞれ連結された複数の入口、及び入口から流れ込むガスを排出口まで移送するように構成されたガス排出部を備えた一対のサイドカバーと、を含む。【選択図】図1
Description
本発明は、バッテリーモジュール、それを含むバッテリーパックと電子デバイス、及び自動車に関し、より詳しくは、2次爆発または熱暴走現象を防止して安全性を高めたバッテリーパックに関する。
本出願は、2020年4月29日付け出願の韓国特許出願第10-2020-0052830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。
近年、ノートパソコン、ビデオカメラ、携帯電話などのような携帯用電子製品の需要が急激に伸び、電気自動車、エネルギー貯蔵用蓄電池、ロボット、衛星などの開発が本格化されるにつれて、繰り返して充放電可能な高性能二次電池に対する研究が活発に行われている。
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って、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。
このようなリチウム二次電池は、主に、リチウム系酸化物と炭素材をそれぞれ正極活物質と負極活物質として使用する。また、このようなリチウム二次電池は、正極活物質が塗布された正極板と負極活物質が塗布された負極板とがセパレータを介在して配置された電極組立体と、このような電極組立体を電解液とともに封止収納する外装材、例えば電池ケースを備える。
そして、リチウム二次電池は、外装材の形状に応じて、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のパウチに収納されているパウチ型二次電池とに分類され得る。
近年、電気自動車などに適用される大容量のバッテリーパックの需要が増加している。このような大容量のバッテリーパックは、多数のバッテリーモジュールを備えているため、多数のバッテリーモジュールのうち一部で火災や熱暴走が発生した場合、隣接した他のバッテリーモジュールに火災や熱暴走が伝播し得る。これにより、バッテリーパックの安全性の問題が多い。
さらに、自動車に搭載されるバッテリーパックは、自動車の衝突による大きい衝撃に備える必要がある。これにより、バッテリーパックにおいては、外部衝撃による内部構成の損傷、または、二次電池の火災や爆発を解決する必要がある。特に、冷却部材に損傷が発生する場合、冷却部材内部の冷媒が漏れてバッテリーモジュール間の短絡を起こす問題が発生する。
本発明は、上記の問題点を解決するために創案されたものであって、2次爆発または熱暴走現象を防止して安全性を高めたバッテリーパックを提供することを目的とする。
本発明の他の目的及び長所は、下記の説明によって理解でき、本発明の実施形態によってより明らかに分かるであろう。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に示される手段及びその組合せによって実現することができる。
上記の目的を達成するため、本発明の一態様によるバッテリーパックは、
内部で発生したガスを外部に排出するように構成された排出ポートをそれぞれ備える複数のバッテリーモジュールと、
複数のバッテリーモジュールが載置され、ガスを外部に排出する排出口が備えられたトレイと、
一方向に長く延びてトレイの一側及び他側にそれぞれ位置した本体部、一部分が開口して形成されて排出ポートとそれぞれ連結された複数の入口、及び入口から流れ込むガスを排出口まで移送するように構成されたガス排出部を備えた一対のサイドカバーと、を含む。
また、ガス排出部は、トレイの排出口に近くなるほど断面積が広くなるように構成され得る。
さらに、サイドカバーの本体部には、外壁で囲まれた内部空間が形成され、内部空間には、一側内面から他側内面まで延びた補強リブが備えられ得る。
そして、バッテリーモジュールは、
複数の二次電池と、
複数の二次電池を内部に収容するモジュールハウジングと、を備え、
モジュールハウジングの一側及び他側のうちの少なくとも一方には、サイドカバーと結合されるように構成された固定部が備えられ得る。
また、複数の二次電池は、異常挙動が発生したとき、一側方向または他側方向にガスを排出するように構成され得る。
さらに、バッテリーパックは、内部に冷媒が流れるように構成された冷却パイプをさらに含み、
サイドカバーは、冷却パイプの少なくとも一部分を囲んで冷却パイプが内部に収容されるように構成されたパイプ収容部を備え得る。
そして、トレイは、冷却パイプから冷媒が漏れる場合、漏れた冷媒が流れ込むように構成された臨時保管部を備え得る。
また、サイドカバーは、
外部機器と結合されるように締結構造が形成され、本体部の外側に備えられた取り付け部をさらに備え得る。
さらに、バッテリーモジュールは、所定温度以下で排出ポートを密閉し、所定温度以上では溶融して排出ポートを開放するように構成された止め栓を備え得る。
そして、上記の目的を達成するため、本発明の他の一態様による電子デバイスは、上述したバッテリーパックを少なくとも一つ含む。
また、上記の目的を達成するため、本発明のさらに他の一態様による自動車は、上述したバッテリーパックを少なくとも一つ含む。
本発明の一態様によれば、一方向に長く延びてトレイの一側及び他側にそれぞれ位置した本体部、一部分が開口して形成されて排出ポートとそれぞれ連結された複数の入口、及び入口から流れ込むガスを排出口まで移送するように構成されたガス排出部を備えた一対のサイドカバーを備えることで、複数のバッテリーモジュールのうちいずれか一つで火災または熱暴走などの異常挙動による高温のガスが発生する場合、発生した高温のガスが隣接したバッテリーモジュールを昇温させず、外側に位置したサイドカバーのガス排出部を通って外部に排出されるため、バッテリーパックの安全性を高めることができる。
さらに、本発明の一態様によれば、本発明のサイドカバーが、外壁が冷却パイプの少なくとも一部分を囲むように形成されて冷却パイプを内部に収容するパイプ収容部を備えることで、サイドカバーが冷却パイプの周囲を囲んで保護できるため、外部衝撃による冷却パイプの損傷を防止することができる。
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ものであるため、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。
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、本明細書及び特許請求の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。
図1は本発明の一実施形態によるバッテリーパックを概略的に示した斜視図であり、図2は本発明の一実施形態によるバッテリーパックの構成を概略的に示した分解斜視図であり、図3は本発明の一実施形態によるバッテリーパックの複数の二次電池を概略的に示した斜視図である。図2において、Y軸は前後方向を示し、X軸は左右方向を示し、Z軸は上下方向を示す。
図1~図3を参照すると、本発明の一実施形態によるバッテリーパック300は、複数のバッテリーモジュール200、トレイ320、上部カバー310、及び一対のサイドカバー330a、330bを含む。
具体的には、バッテリーモジュール200は、複数の二次電池100を備え得る。二次電池100は、電極組立体(図示せず)、電解液(図示せず)、及びこれらを内部に収容したパウチ116を備えたパウチ型二次電池100であり得る。例えば、図3に示されたように、F方向(図1を参照)から眺めたとき、バッテリーモジュール200の内部には21個のパウチ型二次電池100が前後方向に並んで積層されて配置され得る。
一方、本明細書においては、特に言及しない限り、上、下、前、後、左、右の方向に対してF方向から眺めたときを基準にする。
さらに、図3に示されたように、正極リード112と負極リード111とは、二次電池100の中心を基準にして互いに反対方向である左右方向の端部に形成され得る。すなわち、正極リード112は、二次電池100の中心を基準にして一端部(左端部)に備えられ得る。また、負極リード111は、二次電池100の中心を基準にして他端部(右端部)に備えられ得る。
そして、二次電池100は、本体が上下方向に立設されたた形態で備えられ得る。二次電池100は、本体が左右方向に長く延びた形態であり得る。また、複数の二次電池100は、火災や熱暴走などの異常挙動が発生したとき、一側方向または他側方向にガスを排出するように構成され得る。例えば、二次電池100がパウチ電池である場合、パウチ116の一側または他側のシーリング部の一部分B1はシーリング力を弱くして形成し得る。または、パウチの一側または他側のシーリング部の一部分は、シーリング面積の幅が他の部分よりも狭く形成し得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、複数の二次電池100が、異常挙動が発生したとき、一側方向または他側方向にガスを排出するように構成されることで、バッテリーモジュール200の内部におけるガスの排出方向を意図した方向(後述する排出ポートに向かって)に誘導することができる。これにより、バッテリーモジュール200内部でのガス停滞を減らし、バッテリーモジュール200の内部において二次電池100の2次爆発や火災が拡散することを効果的に低減することができる。
しかし、本発明によるバッテリーパック300には、上述したパウチ型二次電池100のみに限定されず、本願発明の出願時点で公知の多様な二次電池100が採用され得る。
バッテリーパック300は、複数の二次電池100を電気的に接続するように構成された少なくとも一つのバスバー(図示せず)を備え得る。具体的には、バスバーは伝導性金属を含み得、例えば、銅、アルミニウム、ニッケルなどを含み得る。
さらに、バッテリーパック300は、複数のバッテリーモジュール200同士を電気的に接続するワイヤタイプのバスバー(図示せず)を備え得る。
一方、複数のバッテリーモジュール200は、それぞれ排出ポート215を備え得る。排出ポート215は、バッテリーモジュール200の内部で発生したガスを外部に排出するように開口を備え得る。排出ポート215は、バッテリーモジュール200の一側(-X軸方向)及び/または他側(X軸方向)に形成され得る。例えば、バッテリーモジュール200の両側に排出ポート215が形成されても、一側及び他側のいずれか一方の排出ポート215の開口を閉鎖して密閉可能である。
例えば、図2に示された6個のバッテリーモジュールのうち、左側に位置したバッテリーモジュール200は、他側(右側)の排出ポートの開口を閉鎖して密閉し、右側に位置したバッテリーモジュール200は、一側(左側)の排出ポートの開口を閉鎖して密閉し得る。
さらに、排出ポート215は、サイドカバー330に向かって突出した管状であり得る。排出ポート215は、管状の端部がサイドカバー330の内部と連通するように、入口E1と連結されて構成され得る。
また、トレイ320は、複数のバッテリーモジュール200が載置されるように構成され得る。トレイ320は、水平方向(X軸方向及びY軸方向)に延びた載置プレート323を備え得る。さらに、トレイ320は、載置プレート323の下部と結合されるベースプレート324を備え得る。トレイ320は、上下方向(Z軸方向)に立設されたプレート状の前方フレーム325及び後方フレーム326を備え得る。前方フレーム325は載置プレート323の前端部に結合され得る。後方フレーム326は載置プレート323の後端部に結合され得る。
さらに、トレイ320には、ガスを外部に排出する排出口E2が備えられ得る。例えば、図2に示されたように、排出口E2は前方フレーム325の左側部及び右側部にそれぞれ形成され得る。排出口E2は、バッテリーパック300の内部と外部とが連通するように開口した形態であり得る。
そして、上部カバー310は、トレイ320の上部に結合され得る。上部カバー310は、トレイ320に載置された複数のバッテリーモジュール200をカバー可能な大きさを有し得る。
図4は、図1のバッテリーパックのC-C’線に沿って切断した部分断面図である。
図2とともに図4を参照すると、サイドカバー330は、一方向(Y軸方向)に長く延びた形態であり得る。サイドカバー330は押出成形によって形成され得る。サイドカバー330の前端部は前方フレーム325と結合され得る。サイドカバー330の後端部は後方フレーム326と結合され得る。
さらに、サイドカバー330は、トレイ320の載置プレート323の一側及び他側にそれぞれ位置し得る。例えば、図2及び図4に示されたように、二つのサイドカバー330は、載置プレート323の左側端及び右側端にそれぞれ位置した本体部333を備え得る。これにより、本体部333は、バッテリーパック300の左側壁及び右側壁の役割を果たすことができる。本体部333は、前後方向(Y軸方向)に延びた形態であり得る。例えば、本体部333は、前後方向に押出成形されてプレート状に形成され得る。本体部333は、上下方向に立設された形態であり得る。本体部333は、内部が空いているプレート状であり得る。
また、サイドカバー330は、一部分が開口して形成された入口E1を備え得る。例えば、入口E1は、後述するガス排出部335の一部分が開口して形成され得る。入口E1は、サイドカバー330の外部と内部とが連通するように構成され得る。複数の入口E1は、それぞれ排出ポート215と連結され得る。すなわち、入口E1は、排出ポート215の開口と対向して、ガス排出部335と排出ポート215とが互いに連通するように構成され得る。
さらに、ガス排出部335は、入口E1から流れ込むガスを排出口E2まで移送するように、一方向に延びた形態であり得る。ガス排出部335は、本体部333の内側に形成され得る。ガス排出部335は、押出成形によって前後方向に延びて内部が空いている管状に形成され得る。例えば、図2に示されたように、二つのサイドカバー330にはそれぞれガス排出部335が形成されており、ガス排出部335は前後方向に延びた形態であり得る。ガス排出部335の前端部は、前方フレーム325に備えられた排出口E2と連結されるように構成され得る。
そして、ガス排出部335は、後述するパイプ収容部339の上部に位置し得る。これにより、ガス排出部335は、バッテリーパック300内部の上下方向(Z軸方向)の空いた空間を活用でき、より多くのバッテリーモジュール200をトレイ320に載置することができる。すなわち、バッテリーパック300のエネルギー密度を高めることができる。
したがって、本発明のこのような構成によれば、一方向に長く延びてトレイ320の一側及び他側にそれぞれ位置した本体部333、一部分が開口して形成されて排出ポート215とそれぞれ連結された複数の入口E1、及び入口E1から流れ込むガスを排出口E2まで移送するように構成されたガス排出部335を備えた一対のサイドカバー330a、330bを備えることで、複数のバッテリーモジュール200のうちいずれか一つで火災または熱暴走などの異常挙動による高温のガスが発生する場合、発生した高温のガスが隣接したバッテリーモジュール200を昇温させず、外側(X方向)に位置したサイドカバー330のガス排出部335を通って外部に排出されるため、バッテリーパック300の安全性を高めることができる。
すなわち、本発明は、バッテリーモジュール200から発生した高温のガスを他のバッテリーモジュール200が位置した箇所の反対側に位置したサイドカバー330に移送させることができ、高温のガスの影響を最小化させることができる。これにより、一つのバッテリーモジュール200に火災や熱暴走が発生した場合、隣接した他のバッテリーモジュール200へと連鎖的に熱暴走や火災が伝播することを効果的に防止することができる。
さらに、サイドカバー330は、トレイ320の一側または他側に位置することで、前後方向と左右方向の衝撃から複数のバッテリーモジュール200を保護することができる。これにより、バッテリーパック300の安全性を高めることができる。
図5は、本発明の一実施形態によるバッテリーパックのガス排出部を概略的に示した部分断面図である。
図2及び図4とともに図5を参照すると、図5のサイドカバー330は、図4のサイドカバー330と比べて、ガス排出部335Aの形態が異なり得る。例えば、サイドカバー330のガス排出部335Aは、トレイ320の排出口E2に近くなるほど内部管の断面積が広くなるように構成され得る。すなわち、ガス排出部335Aは、トレイ320の排出口E2から遠くに位置した内部管の内径(D1)が排出口E2に近い内部管の内径(D2)よりも小さくなり得る。
これにより、本発明のガス排出部335Aは、排出口E2方向(矢印G方向)に位置した部分の断面積が広くなるように構成され、ガス排出部335Aの全体部分のうち、排出口E2に隣接した部分の断面積が最も広いため、排出口E2から遠い部分と比べて排出口E2に近くの部分の内圧が低くなり得る。これにより、ガス排出部335Aに流れ込むガスが比較的に圧力の低い側、すなわちガス排出部335Aの排出口E2が位置した方向に移動するようにガイドされる。
したがって、本発明のこのような構成によれば、ガス排出部335Aがトレイ320の排出口E2に近くなるほど断面積が広くなるように構成されることで、排出口E2へとガスが移動するように誘導でき、ガスを迅速に排出できてバッテリーパック300の安全性を高めることができる。
一方、図2とともに図4をさらに参照すると、サイドカバー330の本体部333には、外壁で囲まれた内部空間が形成され得る。内部空間には、一側内面から他側内面まで延びた補強リブR1が備えられ得る。例えば、図4に示されたように、サイドカバー330の本体部333の内部には外壁で囲まれた内部空間が形成され得る。内部空間には複数の補強リブR1が一側内面から他側内面まで延びた形態で備えられ得る。
また、補強リブR1の断面は線形であるが、補強リブR1は本体部333の前端部から後端部まで長く延びた形態であり得る。しかし、サイドカバー330の本体部333のみに補強リブR1が備えられることに限定されることはなく、ガス排出部335、後述する取り付け部337及びパイプ収容部339にも補強リブR1が備えられ得る。すなわち、ガス排出部335、取り付け部337及びパイプ収容部339はサイドカバー330の構成であって、バッテリーパック300の外部衝撃が発生したとき、その特有の機械的剛性で内部構成を保護することができる。
したがって、本発明のこのような構成によれば、サイドカバー330の内部空間に補強リブR1を設けることで、サイドカバー330の機械的剛性を効果的に高めることができる。これにより、バッテリーパック300は左右方向及び前後方向の外部衝撃から複数のバッテリーモジュール200を安全に守ることができる。
図6は、本発明の一実施形態によるバッテリーパックのバッテリーモジュールを概略的に示した底面図である。
一方、図2及び図6をさらに参照すると、本発明のバッテリーパックのバッテリーモジュール200は、モジュールハウジング210を備え得る。モジュールハウジング210は、複数の二次電池100を内部に収容する内部空間を有し得る。モジュールハウジング210は、サイドカバー330と結合されるように構成された固定部217を備え得る。固定部217は、モジュールハウジング210の一側及び他側のうちの少なくとも一方に形成され得る。
例えば、図2に示されたように、複数のバッテリーモジュール200のうち右側に配置されたバッテリーモジュール200は、左側に固定部217が形成され得る。逆に、左側に配置されたバッテリーモジュール200は、右側に固定部217が形成され得る。または、バッテリーモジュール200の両側部のそれぞれに固定部217が備えられてもよい。バッテリーモジュール200には、一側または他側に二つの固定部217が備えられ得る。例えば、二つの固定部217において、サイドカバー330に形成された締結孔H1に対応する位置に結合孔H3が形成され得る。固定部217は、締結孔H1と結合孔H3とに挿入される締結ボルト(図示せず)とナット(図示せず)を用いてサイドカバー330と結合され得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、モジュールハウジング210の一側及び他側のうちの少なくとも一方に、サイドカバー330と結合されるように構成された固定部217を備えることで、複数のバッテリーモジュール200をサイドカバー330に固定することができる。これにより、バッテリーパック300が頻繁な振動環境に晒される自動車に搭載される場合、振動によるバッテリーモジュール200の損傷を効果的に減らすことができる。
一方、図1、図2及び図4をさらに参照すると、バッテリーパック300は、内部に冷媒(図示せず)が流れるように構成された冷却パイプ350をさらに含み得る。冷却パイプ350はパイプ形態であり得る。冷媒は水であり得る。
また、サイドカバー330には、冷却パイプ350が内部に収容されるように構成されたパイプ収容部339が備えられ得る。パイプ収容部339は、外壁が冷却パイプ350の少なくとも一部分を囲むように形成された空間であり得る。例えば、図4に示されたように、パイプ収容部339は、外壁が本体部333の内側面から内側(右方)に延びた一部分339aと、延びた一部分339aの端部から下方に折り曲げられて延びた他の一部分339bを備え得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、本発明のサイドカバー330は、外壁が冷却パイプ350の少なくとも一部分を囲むように形成されて冷却パイプ350を内部に収容するパイプ収容部339を備えることで、サイドカバー330が冷却パイプ350の周囲を囲んで保護でき、外部衝撃による冷却パイプ350の損傷を防止することができる。
一方、図4をさらに参照すると、トレイ320には臨時保管部327が備えられ得る。具体的には、臨時保管部327は、冷却パイプ350から冷媒が漏れる場合、漏れた冷媒が流れ込むように構成され得る。例えば、図4に示されたように、臨時保管部327は、載置プレート323とベースプレート324との間の空間に形成され得る。
そして、載置プレート323の端部323aは、サイドカバー330の本体部333と離隔するように構成され得る。冷却パイプ350から冷媒が漏れる場合、漏れた冷媒がこのような載置プレート323の端部323aとサイドカバー330とが離隔した隙間を通って臨時保管部327の内部に流れ込むことができる。
したがって、本発明のこのような構成によれば、トレイ320は、冷却パイプ350から冷媒が漏れる場合、漏れた冷媒が流れ込むように構成された臨時保管部327を備えることで、流出された冷媒がバッテリーモジュール200の内部に流れ込むことを防止して、冷媒によるバッテリーモジュール200の漏電、短絡などを防止することができる。
一方、図2をさらに参照すると、サイドカバー330は取り付け部337をさらに備え得る。取り付け部337は、外部機器と結合されるように本体部333の外側に備えられ得る。取り付け部337には、外部機器に結合されるように締結構造が形成され得る。例えば、取り付け部337は、自動車の車体内の構成とボルティング結合され得る。このようなボルティング結合のため、取り付け部337にはボルトの挿入のためのボルティング口H2が形成され得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、サイドカバー330が、外部機器と結合されるように締結構造が形成され、本体部333の外側に備えられた取り付け部337をさらに備えることで、バッテリーパック300を外部機器に安定的に固定することができる。
さらに、取り付け部337は、外部衝撃から内部に位置した複数のバッテリーモジュール200を保護するように構成され得る。そのため、取り付け部337は、本体部333の外側に突出した形態であり得る。取り付け部337は中空の形態であり得る。すなわち、取り付け部337は、バッテリーパック300の左右側部に衝撃が加えられる場合、それを吸収するか又は防御できるように外側に突出した形態であり得る。
図7は、本発明の他の一実施形態によるバッテリーパックのバッテリーモジュールを概略的に示した部分底面図である。
図4及び図6とともに図7を参照すると、本発明の他の一実施形態によるバッテリーパックのバッテリーモジュール200Bは、排出ポート215に止め栓360が備えられ得る。止め栓360は、所定温度以下で排出ポート215の出口を密閉し、所定温度以上では溶融するように構成され得る。例えば、止め栓360は、融点が200℃以上である素材を含み得る。例えば、止め栓360はパラフィン素材を含み得る。止め栓360は、例えば、200℃で溶融して排出ポート215を開放するように構成され得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、本発明のバッテリーモジュール200Bは、所定温度以下では排出ポート215を密閉し、所定温度以上では溶融して排出ポート215を開放するように構成された止め栓360を備えることで、火災や熱暴走が発生したバッテリーモジュール200Bの高温のガスによって止め栓360が溶融し、これによって排出ポート215が開放されて高温のガスが外部に排出できる。所定温度以下の内部温度を維持する平常時には、排出ポート215を密閉して外部物質(伝導性物質)がバッテリーモジュール200Bに流れ込むことを防止することができる。
さらに、本発明のバッテリーモジュール200Bは、止め栓360を適用することで、火災や熱暴走が発生したバッテリーモジュール200Bから高温のガスが排出される場合、ガス排出部335に移動するガスが隣接した他のバッテリーモジュール200Bの排出ポート215を通ってバッテリーモジュール200Bの内部に流れ込むことを防止することができる。
一方、本発明の一実施形態によるバッテリーパック300は、バッテリーモジュール200の充放電を制御するための各種の装置(図示せず)、例えばBMS(Battery Management System:バッテリー管理システム)、電流センサ、ヒューズなどをさらに含み得る。
一方、本発明の一実施形態による電子デバイス(図示せず)は、上述したバッテリーパック300を少なくとも一つ含む。電子デバイスは、バッテリーパック300を収納するための収納空間が備えられたデバイスハウジング(図示せず)、及びユーザがバッテリーパック300の充電状態を確認可能な表示部をさらに含み得る。
また、本発明の一実施形態によるバッテリーパック300は、電気自動車やハイブリッド自動車のような自動車に含まれ得る。すなわち、本発明の一実施形態による自動車は、車体内に上述した本発明の一実施形態によるバッテリーパック300を内部に搭載し得る。このとき、サイドカバー330は、自動車の車体と結合されるように構成され得る。
なお、本明細書において、上、下、左、右、前、後のような方向を示す用語が使用されたが、このような用語は説明の便宜のためのものであるだけで、対象となる事物の位置や観測者の位置などによって変わり得ることは、当業者にとって自明である。
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ず、本発明が属する技術分野における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。
300:バッテリーパック
200:バッテリーモジュール
310:上部カバー
100:二次電池
210:モジュールハウジング
215:排出ポート
217:固定部
320:トレイ
325:前方フレーム
326:後方フレーム
323:載置プレート
324:ベースプレート
E2:排出口
327:臨時保管部
330、330a、330b:サイドカバー
333:本体部
335:ガス排出部
337:取り付け部
339:パイプ収容部
E1:入口
R1:補強リブ
350:冷却パイプ
360:止め栓
200:バッテリーモジュール
310:上部カバー
100:二次電池
210:モジュールハウジング
215:排出ポート
217:固定部
320:トレイ
325:前方フレーム
326:後方フレーム
323:載置プレート
324:ベースプレート
E2:排出口
327:臨時保管部
330、330a、330b:サイドカバー
333:本体部
335:ガス排出部
337:取り付け部
339:パイプ収容部
E1:入口
R1:補強リブ
350:冷却パイプ
360:止め栓
Claims (11)
- 内部で発生したガスを外部に排出するように構成された排出ポートをそれぞれ備える複数のバッテリーモジュールと、
前記複数のバッテリーモジュールが載置され、ガスを外部に排出する排出口が備えられたトレイと、
一方向に長く延びて前記トレイの一側及び他側にそれぞれ位置した本体部、一部分が開口して形成されて前記排出ポートとそれぞれ連結された複数の入口、及び前記入口から流れ込むガスを前記排出口まで移送するように構成されたガス排出部を備えた一対のサイドカバーと、
を含む、バッテリーパック。 - 前記ガス排出部は、前記トレイの排出口に近くなるほど断面積が広くなるように構成された、請求項1に記載のバッテリーパック。
- 前記サイドカバーの本体部には、外壁で囲まれた内部空間が形成され、
前記内部空間には、一側内面から他側内面まで延びた補強リブが備えられた、請求項1又は2に記載のバッテリーパック。 - 前記バッテリーモジュールは、
複数の二次電池と、
前記複数の二次電池を内部に収容するモジュールハウジングと、を備え、
前記モジュールハウジングの一側及び他側のうちの少なくとも一方には、前記サイドカバーと結合されるように構成された固定部が備えられる、請求項1から3のいずれか一項に記載のバッテリーパック。 - 前記複数の二次電池は、異常挙動が発生したとき、一側方向または他側方向にガスを排出するように構成された、請求項4に記載のバッテリーパック。
- 前記バッテリーパックは、内部に冷媒が流れるように構成された冷却パイプをさらに含み、
前記サイドカバーは、前記冷却パイプの少なくとも一部分を囲んで前記冷却パイプが内部に収容されるように構成されたパイプ収容部を備える、請求項1から5のいずれか一項に記載のバッテリーパック。 - 前記トレイは、前記冷却パイプから冷媒が漏れる場合に漏れた前記冷媒が流れ込むように構成された臨時保管部を備える、請求項6に記載のバッテリーパック。
- 前記サイドカバーは、
外部機器と結合されるように締結構造が形成され、前記本体部の外側に備えられた取り付け部をさらに備える、請求項1から7のいずれか一項に記載のバッテリーパック。 - 前記バッテリーモジュールは、所定温度以下で前記排出ポートを密閉し、所定温度以上では溶融して前記排出ポートを開放するように構成された止め栓を備える、請求項1から8のいずれか一項に記載のバッテリーパック。
- 請求項1から9のいずれか一項に記載のバッテリーパックを少なくとも一つ含む、電子デバイス。
- 請求項1から9のいずれか一項に記載のバッテリーパックを少なくとも一つ含む、自動車。
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