KR20220039589A - 배터리 모듈, 배터리 팩, 및 이를 포함하는 자동차 - Google Patents

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김재상
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Abstract

본 발명은 화재나 폭발에 대한 안정성을 높인 배터리 모듈, 그것을 포함하는 배터리 팩, 및 자동차를 개시한다. 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 각각이 상부 및 하부 각각에 전극 단자가 구비된 복수의 전지셀; 상기 복수의 전지셀을 전기적으로 연결하도록 전기 전도성을 가지고, 수평 방향으로 연장된 본체부, 및 상기 전극 단자와 접촉하도록 상기 본체부로부터 연장된 접속부를 구비한 접속 플레이트; 및 상기 접속 플레이트가 외측에 탑재되고, 상기 복수의 전지셀을 내부에 수용하며, 상기 복수의 전지셀의 각각의 전극 단자를 외부로 노출시키도록 구성된 복수의 노출구, 및 상기 노출구의 외주로부터 상기 접속 플레이트를 향해 돌출된 커버부가 구비된 모듈 케이스를 포함한다.

Description

배터리 모듈, 배터리 팩, 및 이를 포함하는 자동차 {Battery Module, Battery Pack, And Electronic Vehicle Including Same}
본 발명은 배터리 모듈, 배터리 팩, 및 이를 포함하는 자동차에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 화재나 폭발에 대한 안정성을 높인 배터리 모듈, 그것을 포함하는 배터리 팩, 및 자동차에 관한 것이다.
근래에 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
현재 상용화된 이차전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차전지는 니켈 계열의 이차전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.
이러한 리튬 이차전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 또한, 이러한 리튬 이차전지는, 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 이러한 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재, 즉 전지 케이스를 구비한다.
그리고, 리튬 이차전지는 외장재의 형상에 따라, 전극 조립체가 금속 캔에 내장되어 있는 캔형 이차전지와 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 내장되어 있는 파우치형 이차전지로 분류될 수 있다.
특히, 최근 전기 자동차 등에 적용되는 대용량의 배터리 모듈의 수요가 증가하고 있다. 이러한 대용량의 배터리 모듈은 다수의 전지셀을 구비하고 있어, 다수의 전지셀의 일부에 화재나 폭발이 발생될 경우, 고온의 전극 조립체의 파편, 화염, 및 고온의 가스가 배출되어 인접한 다른 전지셀의 온도를 상승시킬 수 있었다. 이에 따라, 인접한 다른 전지셀의 열폭주, 화재 등이 전파되어, 2차 폭발이 발생될 수 있어, 그 피해가 가중되는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 화재나 폭발에 대한 안정성을 높인 배터리 모듈, 그것을 포함하는 배터리 팩, 및 자동차를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 모듈은,
각각이 상부 및 하부 각각에 전극 단자가 구비된 복수의 전지셀;
상기 복수의 전지셀을 전기적으로 연결하도록 전기 전도성을 가지고, 수평 방향으로 연장된 본체부, 및 상기 전극 단자와 접촉하도록 상기 본체부로부터 연장된 접속부를 구비한 접속 플레이트; 및
상기 접속 플레이트가 외측에 탑재되고, 상기 복수의 전지셀을 내부에 수용하며, 상기 복수의 전지셀의 각각의 전극 단자를 외부로 노출시키도록 구성된 복수의 노출구, 및 상기 노출구의 외주로부터 상기 접속 플레이트를 향해 돌출된 커버부가 구비된 모듈 케이스를 포함한다.
또한, 상기 커버부는, 중공이 형성되고 적어도 상단이 개방된 형태로 구성될 수 있다.
그리고, 상기 커버부는,
상기 모듈 케이스의 노출구의 일부분을 가리도록 상기 커버부의 돌출된 단부로부터 수평 방향으로 절곡 연장된 절곡 파트를 가질 수 있다.
또한, 상기 접속 플레이트는,
상기 본체부의 일부분이 개구되어 형성되고 개구 내부에 상기 접속부가 위치하도록 구성된 복수의 접속구가 구비되고,
상기 커버부는 개방단이 상기 접속구에 삽입되도록 구성될 수 있다.
더욱이, 상기 접속 플레이트는,
상기 전지셀로부터 분출되는 내부 물질을 스크린하도록 상기 접속구로부터 상기 전지셀을 향해 연장된 연장부가 구비될 수 있다.
그리고, 상기 배터리 모듈은, 열전도성을 가지고 상기 접속 플레이트의 외측에 탑재되며 각각이 상기 접속구와 연통되도록 구성된 복수의 연통구가 형성된 열전도 패드를 더 포함할 수 있다.
나아가, 상기 연통구는 상기 접속구의 개구 크기보다 상대적으로 작게 형성될 수 있다.
또한, 상기 열전도 패드는, 상기 전지셀로부터 분출되는 내부 물질을 스크린하도록 각각이 상기 연통구의 외주로부터 상기 연통구의 중심을 향해 연장되고 서로 이격되어 위치된 적어도 둘 이상의 스크린부들이 구비될 수 있다.
그리고, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 배터리 팩은, 상기 배터리 모듈을 하나 이상 포함한다.
더욱이, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동차는, 상기 배터리 모듈을 하나 이상 포함한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 본 발명에 따른 배터리 모듈에 포함되는 모듈 케이스가 노출구의 외주로부터 접속 플레이트를 향해 돌출된 커버부를 구비한다. 이러한 구조는 전지셀 발화시 발생하는 가스 및 화염 분출 기능은 유지하면서도 폭발이 발생한 전지셀로부터 고온의 활물질이 토출되더라도 인접 전지셀로 이동하는 것을 억제할 수 있다. 이로써, 전지셀의 이상 거동 발생으로, 전지셀이 폭발하여 내부 물질이 외부로 분출될 경우 노출구를 통하여 가스 및 화염은 분출되지만, 커버부에 의해 고온의 활물질 이동은 억제되므로, 인접한 다른 노출구를 통해 인접한 다른 전지셀로 내부 물질이 이동되지 않도록 막을 수 있다. 따라서, 열폭주, 화재나 폭발 등이 다른 전지셀로 전파되는 것과 같은 연쇄 발화를 방지할 수 있다. 이에 따라, 본 발명은, 안전성을 크게 향상시킬 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 안 된다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 모습을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 모습을 개략적으로 나타내는 분리 사시도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 전지셀의 모습을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 4는, 도 1의 배터리 모듈의 전후 방향으로 절단된 일부 모습을 개략적으로 나타낸 부분 수직 단면도이다.
도 5는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 모습을 개략적으로 나타낸 부분 단면도이다.
도 6은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 모습을 개략적으로 나타낸 부분 사시도이다.
도 7은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 모습을 개략적으로 나타낸 부분 단면도이다.
도 8은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 모습을 개략적으로 나타낸 부분 단면도이다.
도 9는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 모습을 개략적으로 나타낸 부분 수직 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 모습을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 모습을 개략적으로 나타내는 분리 사시도이다. 그리고, 도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 전지셀의 모습을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(100)은, 복수의 전지셀(110), 접속 플레이트(120), 및 모듈 케이스(130)를 포함한다.
구체적으로, 상기 전지셀(110)은, 전극 조립체(116), 전지 캔(112) 및 캡 조립체(113)를 구비할 수 있다. 일 예를 들어 상기 전지셀(110)은 원통형 전지셀일 수 있다. 또한, 상기 전지셀(110)은, 상부 및 하부 각각에 전극 단자(111)가 위치할 수 있다. 복수의 전지셀(110)은, 금속 소재를 구비한 접속 플레이트(120)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 복수의 전지셀(110)은, 상기 접속 플레이트(120)를 통해 전기적으로 직렬, 또는 병렬, 또는, 직렬 및 병렬로 연결될 수 있다.
상기 전극 조립체(116)는, 양극판과 음극판 사이에 세퍼레이터가 개재된 상태로 권취된 구조를 가질 수 있으며, 양극판에는 양극 탭(114)이 부착되어 캡 조립체(113)에 접속되고, 음극판에는 음극 탭(115)이 부착되어 전지 캔(112)의 하단에 접속될 수 있다.
상기 전지 캔(112)은, 내부에 빈 공간이 형성되어, 전극 조립체(116)를 수납할 수 있다. 특히, 상기 전지 캔(112)은, 원통형으로서, 상단이 개방된 형태로 구성될 수 있다. 또한, 상기 전지 캔(112)은, 강성 등의 확보를 위해 스틸이나 알루미늄과 같은 금속 재질로 구성될 수 있다. 그리고, 상기 전지 캔(112)은, 하단에 음극 탭이 부착되어, 전지 캔(112)의 하부는 물론이고, 전지 캔(112) 자체가 음극 단자로서 기능할 수 있다.
상기 캡 조립체(113)는, 전지 캔(112)의 상단 개방부에 결합되어, 전지 캔(112)의 개방단을 밀폐시킬 수 있다. 이러한 캡 조립체(113)는, 전지 캔(112)의 형태에 따라 원형 또는 각형 등의 형태를 가질 수 있으며, 탑 캡(C1), 벤트 유닛(C2) 및 가스켓(C3) 등의 하위 구성을 포함할 수 있다.
여기서, 탑 캡(C1)은, 캡 조립체(113)의 최상부에 위치하여, 상부 방향으로 돌출된 형태로 구성될 수 있다. 특히, 이러한 탑 캡(C1)은, 전지셀(110)에서 양극 단자로서 기능할 수 있다. 따라서, 탑 캡(C1)은, 외부 장치, 이를테면 접속 플레이트(120) 등을 통해 다른 전지셀(110)나 충전 장치와 전기적으로 접속될 수 있다. 이러한 탑 캡(C1)은, 예를 들어 스테인리스 스틸이나 알루미늄과 같은 금속 재질로 형성될 수 있다. 이러한 탑 캡(C1)은, 전지셀(110)이 심한 폭발이나 화재가 발생할 경우, 적어도 일부가 뜯겨지거나, 전지 캔(112)으로부터 외부로 탈리되어, 전지 캔(112)이 개방될 수 있다.
또한, 상기 벤트 유닛(C2)은, 전지셀(110)의 내압, 즉, 전지 캔(112)의 내부 압력이 소정 수준 이상으로 증가하는 경우, 상기 벤트 유닛(C2)의 형태가 변형(파단)되어, 전지 캔(112) 내부의 가스를 탑 캡(C1)의 개구(D)를 통해 외부로 배출하도록 구성될 수 있다. 여기서, 상기 내부 압력의 소정 수준은, 5 기압 내지 10 기압일 수 있다.
더욱이, 상기 가스켓(C3)은, 탑 캡(C1) 및 벤트 유닛(C2)의 테두리 부분이 전지 캔(112)과 절연될 수 있도록 전기 절연성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 캡 조립체(113)는 전류차단부재(C4)를 더 포함할 수 있다. 상기 전류차단부재(C4)는 CID(Current Interrupt Device)라고도 불리며, 가스 발생으로 전지의 내압이 증가하여 벤트 유닛(C2)의 형상이 역전되면, 벤트 유닛(C2)과 전류차단부재(C4) 사이의 접촉이 끊어지거나, 전류차단부재(C4)가 파손되어, 벤트 유닛(C2)과 전극 조립체(116) 사이의 전기적 접속은 차단될 수 있다.
이러한 전지셀(110)의 구성은, 본 발명의 출원 시점에 당업자에게 널리 알려져 있으므로, 본 명세서에서는 보다 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도 3에 원통형 전지셀(110)의 일례를 도시하였으나, 본 발명에 따른 배터리 모듈(100)은 특정한 형태의 전지셀(110)의 구성으로 한정되지 않는다. 즉, 본 발명의 출원 시점에 공지된 다양한 전지셀(110)이 본 발명에 따른 배터리 모듈(100)에 채용될 수 있다.
또한, 상기 접속 플레이트(120)는, 상기 복수의 전지셀(110)을 전기적으로 연결하도록 전기 전도성을 가질 수 있다. 상기 접속 플레이트(120)는 예를 들면, 알루미늄, 니켈, 및 구리를 구비할 수 있다. 상기 접속 플레이트(120)는, 본체부(121) 및 접속부(122)를 구비할 수 있다. 상기 본체부(121)는, 수평 방향으로 연장된 플레이트 형상을 가질 수 있다. 상기 본체부(121)는, 상기 모듈 케이스(130)의 상부 또는 하부에 탑재될 수 있다. 상기 접속부(122)는 상기 전극 단자(111)와 접촉하도록 상기 본체부(121)로부터 연장된 형태를 가질 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 접속부(122)는, 상기 본체부(121)로부터 돌출 연장된 2 갈래로 분지된 구조를 가질 수 있다. 상기 접속부(122)는, 상기 전극 단자(111)와 용접될 수 있다. 이때, 용접 방법은, 예를 들면, 저항 용접을 이용할 수 있다.
더욱이, 상기 모듈 케이스(130)는, 상기 접속 플레이트(120)가 외측에 탑재될 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 2개의 접속 플레이트(120) 각각은, 상기 모듈 케이스(130)의 상부 및 하부에 탑재될 수 있다.
상기 모듈 케이스(130)는, 상기 복수의 전지셀(110)을 내부에 수용하도록 구성될 수 있다. 상기 모듈 케이스(130)는, 상부 프레임(133) 및 하부 프레임(134)을 구비할 수 있다. 상기 상부 프레임(133) 및 하부 프레임(134) 각각은 상기 복수의 전지셀(110)의 일부분이 삽입되도록 구성된 복수의 중공(135)이 구비될 수 있다. 상기 모듈 케이스(130)는, 복수의 노출구(131)가 구비될 수 있다. 상기 복수의 노출구(131) 각각은, 복수의 전지셀(110) 각각의 전극 단자(111)가 외부로 노출될 수 있도록 상기 모듈 케이스(130)의 일부분이 천공되어 형성될 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 상부 프레임(133)의 상면 및 상기 하부 프레임(134)의 하면 각각에 복수의 노출구(131)가 구비될 수 있다. 상기 상부 프레임(133)의 상면과 상기 접속 플레이트(120) 사이의 공간은 전지 셀(110) 전방의 벤팅 공간 역할을 할 수 있다.
상기 모듈 케이스(130)는, 상기 접속 플레이트(120)를 향해 돌출된 형태를 가진 커버부(132)를 구비한다. 상기 커버부(132)는, 상기 전지셀(110)의 이상 거동 발생으로, 상기 전지셀(110)이 폭발하여 내부 물질이 외부로 분출될 경우, 인접한 다른 노출구(131)를 통해 인접한 다른 전지셀(110)로 내부 물질이 이동되지 않도록 막을 수 있도록 구성될 수 있다. 상기 커버부(132)는, 상기 노출구(131)를 감싸도록 형성될 수 있다. 상기 커버부(132)는 상기 모듈 케이스(130)의 외면으로부터 상부 방향으로 돌출된 리브 형태를 가질 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 본 발명에 따른 배터리 모듈(100)에 포함되는 모듈 케이스(130)가 노출구(131)의 외주부로부터 접속 플레이트(120)를 향해 돌출된 커버부(132)를 구비한다. 이러한 구조는 전지셀 발화시 발생하는 가스 및 화염 분출 기능, 즉 벤팅은 유지하면서도 폭발이 발생한 전지셀로부터 토루되는 고온의 활물질은 인접 전지셀로 이동하는 것을 물리적으로 차단할 수 있다. 이로써, 상기 전지셀(110)의 이상 거동 발생으로, 상기 전지셀(110)이 폭발하여 내부 물질이 외부로 분출될 경우 노출구(131)를 통하여 가스 및 화염은 분출되지만, 커버부(132)에 의해 고온의 활물질 이동은 억제되므로, 인접한 다른 노출구(131)를 통해 인접한 다른 전지셀(110)로 내부 물질이 이동되지 않도록 막을 수 있다. 따라서, 열폭주, 화재나 폭발 등이 다른 전지셀(110)로 전파되는 것과 같은 연쇄 발화를 방지할 수 있다. 이에 따라, 본 발명은, 안전성을 크게 향상시킬 수 있다.
도 4는, 도 1의 배터리 모듈의 전후 방향으로 절단된 일부 모습을 개략적으로 나타낸 부분 수직 단면도이다. 이때, 도면 설명의 편의를 위해 도 4에서, 접속 플레이트(120)의 접속부(122) 구성을 도시하지 않았다.
도 2와 함께 도 4를 참조하면, 본 발명의 배터리 모듈(100)의 커버부(132)는, 중공(H)이 형성되고 적어도 상단이 개방된 형태로 구성될 수 있다. 상기 커버부(132)의 상단은, 상기 접속 플레이트(120)에 하면과 접촉하도록 구성되거나, 상기 접속 플레이트(120)의 하면과 공차 간격을 확보할 수 있을 정도로 이격되어 위치될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 본 발명은, 상기 커버부(132)의 상단부가 상기 접속 플레이트(120)의 하면과 접함으로써, 상기 복수의 전지셀(110) 중 일부에서 폭발이 발생되더라도, 상기 접속 플레이트(120)와 상기 모듈 케이스(130) 사이의 빈 공간을 통해, 고온의 활물질, 가스, 및 화염 등이 인접 전지셀(110)로 이동되지 않도록 막을 수 있다. 상기 상부 프레임(133)의 상면과 상기 접속 플레이트(120) 사이의 공간은 전지 셀(110) 전방의 벤팅 공간 역할을 하는데, 상기 커버부(132)는 이러한 벤팅 공간을 전지 셀(110)의 상방으로는 유지하면서도 전지 셀(110)의 측면으로는 전지 셀(110)마다 독립되어지도록 한다. 따라서, 상기 커버부(132)는 발화시 발생하는 가스 및 화염 분출 기능은 유지하면서 고온의 활물질이 토출하여 인접 전지 셀(110)로 이동하는 것은 억제할 수 있다. 상기 커버부(132)는 활물질 덩어리 비산은 억제할 수 있도록 하는, 각 전지 셀(110)마다의 고립된 기구 구조를 구성하게 된다. 이를 통해 연쇄 발화를 억제할 수 있으므로 본 발명의 배터리 모듈(100)의 안전성을 크게 높일 수 있다.
도 5는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 모습을 개략적으로 나타낸 부분 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈(100)은, 상기 커버부(132)가 절곡 파트(132a)를 구비할 수 있다. 상기 절곡 파트(132a)는, 상기 모듈 케이스(130)의 노출구(131)의 일부분을 가리도록 구성될 수 있다. 상기 절곡 파트(132a)는, 상기 커버부(132)의 상부 방향으로 돌출된 단부로부터 수평 방향으로 절곡된 형태로 연장된 부분일 수 있다. 상기 절곡 파트(132a)는, 상기 커버부(132)의 개방단의 일부분을 가리도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 절곡 파트(132a)는, 상기 커버부(132)의 상부의 개방단으로부터 중심 방향으로 절곡되어 개방단의 개구가 좀 더 좁아지도록 구성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 본 발명은, 상기 복수의 전지셀(110) 중 일부에서 폭발이 발생되어 내부 물질(예: 활물질)이 분출되더라도, 상기 절곡 파트(132a)에 의해, 상기 모듈 케이스(130)의 외부로 배출되는 양을 효과적으로 줄일 수 있다. 이에 따라, 폭발이 발생된 전지셀(110)로부터 분출된 내부 물질이 인접한 다른 전지셀(110)로 이동되는 것을 효과적으로 줄일 수 있다. 궁극적으로, 본 발명은, 안전성을 크게 높인 배터리 모듈(100)을 제공할 수 있다.
도 6은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 모습을 개략적으로 나타낸 부분 사시도이다.
도 2와 함께 도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 모듈(100)의 커버부(132)는, 수용홈(132b)이 구비될 수 있다. 상기 수용홈(132b)은, 상기 접속 플레이트(120)의 접속부(122)가 통과하거나 수용될 수 있도록 일부분이 내입되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 6을 참조하면, 상기 커버부(132)의 수용홈(132b)은, 상단부의 일부분이 하부 방향으로 내입되어 형성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 커버부(132)에 수용홈(132b)을 구비함으로써, 접속 플레이트(120)의 접속부(122)가 상기 전지셀(110)의 전극 단자(111)와 연결하는 작업을 용이하게 할 수 있다.
도 7은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 모습을 개략적으로 나타낸 부분 단면도이다.
다시 도 2 및 도 6과 함께 도 7을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 모듈(100)의 접속 플레이트(120)는, 복수의 접속구(123)가 구비될 수 있다. 상기 접속구(123)는 상기 본체부(121)의 일부분이 개구되어 형성될 수 있다. 상기 접속구(123)는 개구 내부에 상기 접속부(122)가 위치하도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 접속부(122)는 상기 본체부(121)에 형성된 상기 접속구(123)의 외주로부터 연장된 형태를 가질 수 있다.
또한, 상기 커버부(132)는, 상부 방향으로 돌출된 부분이 상기 접속구(123)에 삽입되도록 구성될 수 있다. 다시 말해, 상기 커버부(132)는, 개방단이 상기 접속구(123)에 삽입되도록 구성될 수 있다. 상기 커버부(132)의 상단은 상기 접속 플레이트(120)의 본체부(121)의 상면과 평행하도록 위치될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 본 발명은, 상기 접속 플레이트(120)의 접속구(123)에 상기 커버부(132)의 개방단이 삽입됨으로써, 상기 커버부(132)와 상기 접속 플레이트(120) 간의 빈틈을 효과적으로 줄일 수 있다. 이에 따라, 본 발명은, 상기 복수의 전지셀(110) 중 일부에서 폭발이 발생되더라도, 상기 접속 플레이트(120)와 상기 모듈 케이스(130) 사이의 빈 공간을 통해, 고온의 활물질, 가스, 및 화염 등이 이동되지 않도록 효과적으로 막을 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 안전성을 크게 높일 수 있다.
도 8은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 모습을 개략적으로 나타낸 부분 단면도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 모듈(100)의 접속 플레이트(120)는, 도 4의 접속 플레이트(120)와 비교할 경우, 연장부(124)를 더 구비할 수 있다. 상기 연장부(124)는, 상기 전지셀(110)로부터 분출되는 내부 물질을 스크린하도록 구성될 수 있다. 상기 연장부(124)는 상기 접속구(123)로부터 상기 전지셀(110)을 향해 절곡 연장된 형태를 가질 수 있다.
예를 들면, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 복수의 접속구(123) 각각에는 하부 방향으로 연장된 연장부(124)가 구비될 수 있다. 상기 연장부(124)는 상기 커버부(132)의 내부로 삽입되도록 구성될 수 있다. 상기 연장부(124)는 상기 커버부(132)의 내부 내면과 대면하도록 연장될 수 있다. 상기 연장부(124)는 예를 들면, 상기 커버부(132)의 내부 구조와 대응되도록 평면상으로 'C'자 형태를 가지는 하부 방향으로 연장된 리브 형태를 가질 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 본 발명은, 상기 접속 플레이트(120)의 연장부(124)가 구비됨으로써, 상기 복수의 전지셀(110) 중 일부에서 폭발이 발생되더라도, 상기 전지셀(110)의 내부 물질이나, 고온의 활물질, 가스, 및 화염 등이 상기 접속 플레이트(120)와 상기 모듈 케이스(130) 사이의 빈 공간을 통해 이동되지 않도록 효과적으로 막을 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 안전성을 크게 높일 수 있다.
다시 도 1, 도 2, 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(100)은, 열전도 패드(140)를 더 포함할 수 있다. 상기 열전도 패드(140)는, 전기 절연성이면서도 열 전도율이 높은 소재를 구비할 수 있다. 예를 들면, 상기 열전도 패드(140)는, 실리콘(silicone) 수지를 구비할 수 있다.
또한, 상기 열전도 패드(140)는 상기 접속 플레이트(120)의 외측에 탑재될 수 있다. 상기 열전도 패드(140)는, 복수의 연통구(141)를 구비할 수 있다. 상기 연통구(141)는 상기 접속 플레이트(120)에 형성된 접속구(123)와 연통되도록 형성될 수 있다. 상기 열전도 패드(140)는, 상기 접속 플레이트(120)로 전달된 열을 높은 열전도율로 외부로 전달하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 연통구(141)는 상기 접속구(123)의 개구 크기보다 상대적으로 작게 형성될 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 열전도 패드(140)는 상기 접속 플레이트(120)에 형성된 복수의 접속구(123) 각각과 연통되도록 구성된 복수의 연통구(141)가 구비될 수 있다. 상기 복수의 연통구(141) 각각은 상기 복수의 접속구(123) 각각의 개구 크기보다 작은 크기를 가질 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 본 발명은, 상기 연통구(141)를 상기 접속구(123)의 개구 크기보다 상대적으로 작게 형성시킴으로써, 상기 연통구(141)가 상기 접속 플레이트(120)의 접속구(123)를 통해 외부로 배출되는 고온의 활물질을 효과적으로 스크린할 수 있어, 외부로 배출되는 고온의 활물질의 양을 크게 줄일 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 안전성을 크게 높인 배터리 모듈(100)을 제공할 수 있다.
도 9는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 모습을 개략적으로 나타낸 부분 수직 단면도이다.
도 2와 함께 도 9를 참고하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 모듈(100)의 열전도 패드(140)는, 연통구(141) 내부 또는 외부에 둘 이상의 스크린부(142)들이 구비될 수 있다. 상기 둘 이상의 스크린부(142)들은, 각각이 상기 전지셀(110)로부터 분출되는 내부 물질을 스크린하도록 구성될 수 있다. 상기 둘 이상의 스크린부(142)들은 상기 연통구(141)의 외주로부터 상기 연통구(141)의 중심을 향해 연장된 형태를 가질 수 있다. 상기 둘 이상의 스크린부(142)들은 서로 상하 방향으로 이격되어 위치될 수 있다.
예를 들면, 도 9에 도시된 바와 같이, 2개의 스크린부(142)들이 상기 열전도 패드(140)의 연통구(141)의 내부 상단 및 내부 하단 각각에 위치될 수 있다. 2개의 스크린부(142)들은 상기 연통구(141)의 외부로부터 상기 연통구(141)의 중심을 향해 돌출 연장된 형태를 가지고 있다.
또한, 상기 열전도 패드(140)는, 상기 복수의 전지셀(110) 중 일부에서 폭발이 발생될 경우, 발생된 가스가 상기 스크린부(142)들을 통과하도록 구성될 수 있다. 이때, 둘 이상의 스크린부(142)들은 폭발한 전지셀(110)로부터 분출된 고온의 전극 조립체의 조각들, 특히 고온의 활물질이 상기 연통구(141)를 통과하지 못하게 스크린하도록 구성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 본 발명은, 상기 열전도 패드(140)에 둘 이상의 스크린부(142)들을 구비함으로써, 폭발한 전지셀(110)로부터 분출된 고온의 전극 조립체의 조각들이 인접한 다른 전지셀(110)로 이동되는 것을 효과적으로 막을 수 있다. 이에 따라, 본 발명은, 안전성이 높은 배터리 모듈(100)을 제공할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은, 하나 이상의 상기 배터리 모듈(100) 및 상기 배터리 모듈(100)과 전기적으로 연결되는 BMS(battery Management System)를 포함할 수 있다. 상기 BMS는 상기 복수의 전지셀의 충방전을 제어하도록 각종 회로나 소자 등을 구비할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차(별도 도시하지 않음)는, 하나 이상의 상기 배터리 모듈(100) 및 상기 배터리 모듈(100)을 수용하는 수용 공간을 가진 차체를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 자동차는, 전기 자동차, 전기 스쿠터, 전기 휠체어, 또는 전기 바이크 등일 수 있다.
한편, 본 명세서에서는 상, 하, 좌, 우, 전, 후와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100: 배터리 모듈 110: 전지셀
111: 전극 단자 120: 접속 플레이트
121, 122: 본체부, 접속부 123: 접속구
124: 연장부
130: 모듈 케이스 133, 134: 상부 프레임, 하부 프레임
131: 노출구
132: 커버부 H: 중공
132a: 절곡 파트 132b: 수용홈
140: 열전도 패드 141: 연통구
142: 스크린부

Claims (10)

  1. 각각이 상부 및 하부 각각에 전극 단자가 구비된 복수의 전지셀;
    상기 복수의 전지셀을 전기적으로 연결하도록 전기 전도성을 가지고, 수평 방향으로 연장된 본체부, 및 상기 전극 단자와 접촉하도록 상기 본체부로부터 연장된 접속부를 구비한 접속 플레이트; 및
    상기 접속 플레이트가 외측에 탑재되고, 상기 복수의 전지셀을 내부에 수용하며, 상기 복수의 전지셀의 각각의 전극 단자를 외부로 노출시키도록 구성된 복수의 노출구, 및 상기 노출구의 외주로부터 상기 접속 플레이트를 향해 돌출된 커버부가 구비된 모듈 케이스
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 커버부는, 중공이 형성되고 적어도 상단이 개방된 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 커버부는,
    상기 모듈 케이스의 노출구의 일부분을 가리도록 상기 커버부의 돌출된 단부로부터 수평 방향으로 절곡 연장된 절곡 파트를 가진 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 접속 플레이트는,
    상기 본체부의 일부분이 개구되어 형성되고 개구 내부에 상기 접속부가 위치하도록 구성된 복수의 접속구가 구비되고,
    상기 커버부는 개방단이 상기 접속구에 삽입되도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 접속 플레이트는,
    상기 전지셀로부터 분출되는 내부 물질을 스크린하도록 상기 접속구로부터 상기 전지셀을 향해 연장된 연장부가 구비된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  6. 제4항에 있어서,
    열전도성을 가지고 상기 접속 플레이트의 외측에 탑재되며 각각이 상기 접속구와 연통되도록 구성된 복수의 연통구가 형성된 열전도 패드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 연통구는 상기 접속구의 개구 크기보다 상대적으로 작게 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 열전도 패드는, 상기 전지셀로부터 분출되는 내부 물질을 스크린하도록 각각이 상기 연통구의 외주로부터 상기 연통구의 중심을 향해 연장되고 서로 이격되어 위치된 둘 이상의 스크린부들이 구비된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 배터리 모듈을 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 배터리 모듈을 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5178024B2 (ja) * 2007-02-09 2013-04-10 三洋電機株式会社 バッテリパック
KR101282520B1 (ko) * 2009-11-25 2013-07-04 파나소닉 주식회사 전지 모듈
US9985259B2 (en) * 2013-03-29 2018-05-29 Sanyo Electric Co., Ltd. Battery pack
JP6860022B2 (ja) * 2017-02-15 2021-04-14 株式会社村田製作所 電池パック、電子機器、車両、電動工具および電力貯蔵システム
KR102249509B1 (ko) * 2017-09-20 2021-05-06 주식회사 엘지화학 가이드 결합 구조를 포함한 배터리 모듈 및 그것을 포함한 배터리 팩
KR102410972B1 (ko) * 2017-09-22 2022-06-20 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR102259380B1 (ko) * 2018-04-20 2021-06-01 주식회사 엘지에너지솔루션 버스바를 구비한 배터리 모듈 및 배터리 팩
KR102326596B1 (ko) * 2018-11-05 2021-11-12 주식회사 엘지에너지솔루션 탑재 구조물을 포함하는 배터리 팩
KR102217078B1 (ko) 2020-10-14 2021-02-19 삼성디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 및 이를 구비하는 표시 기판

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