KR20240161501A - Battery pack and device including the same - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 전지 팩은, 복수의 전지셀들을 포함하는 전지셀 적층체 및 상기 전지셀 적층체를 수납하는 모듈 프레임을 포함하는 적어도 하나의 전지 모듈; 상기 적어도 하나의 전지 모듈이 장착되는 팩 프레임; 및 상기 팩 프레임의 바닥면인 팩 바닥부와 상기 적어도 하나의 전지 모듈 사이에 위치하는 적어도 하나의 벤팅 플레이트를 포함하고, 상기 모듈 프레임의 하부에 적어도 하나의 하부 벤팅홀이 형성되어 있고, 상기 벤팅 플레이트는 상기 적어도 하나의 하부 벤팅홀과 각각 대면하는 위치에 형성된 적어도 하나의 벤팅 메쉬부를 포함한다.According to one embodiment of the present invention, a battery pack comprises: at least one battery module including a battery cell stack including a plurality of battery cells and a module frame accommodating the battery cell stack; a pack frame on which the at least one battery module is mounted; and at least one venting plate positioned between a pack bottom portion, which is a bottom surface of the pack frame, and the at least one battery module, wherein at least one lower venting hole is formed at a lower portion of the module frame, and the venting plate includes at least one venting mesh portion formed at a position facing each of the at least one lower venting hole.
Description
본 발명은 전지 팩 및 이를 포함하는 디바이스에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 냉각 성능이 향상되면서도, 하부 및/또는 상부 벤팅을 통해 벤팅 성능이 향상된 전지 팩 및 이를 포함하는 디바이스에 관한 것이다.The present invention relates to a battery pack and a device including the same, and more particularly, to a battery pack having improved cooling performance and improved venting performance through lower and/or upper venting, and a device including the same.
제품군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차 전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의해 구동하는 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차, 전력 저장 장치 등에 보편적으로 응용되고 있다. 이러한 이차 전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목 받고 있다.Secondary batteries, which have high applicability according to product group and electrical characteristics such as high energy density, are widely used in portable devices as well as electric or hybrid vehicles driven by electric power sources, and power storage devices. These secondary batteries are attracting attention as a new energy source for environmental friendliness and energy efficiency enhancement, not only because they can drastically reduce the use of fossil fuels, but also because they do not generate any by-products from energy use.
현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충, 방전이 자유롭고, 자가 방전률이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.Currently commercialized secondary batteries include nickel cadmium batteries, nickel hydrogen batteries, nickel zinc batteries, and lithium secondary batteries. Among these, lithium secondary batteries are receiving attention due to their advantages such as the fact that they have almost no memory effect compared to nickel-based secondary batteries, can be freely charged and discharged, have a very low self-discharge rate, and have high energy density.
일반적으로 리튬 이차 전지는 외장재의 형상에 따라, 전극 조립체가 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 또는 각형 이차 전지와, 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 내장되어 있는 파우치형 이차 전지로 분류될 수 있다.In general, lithium secondary batteries can be classified into cylindrical or square secondary batteries in which the electrode assembly is built into a metal can, and pouch-type secondary batteries in which the electrode assembly is built into a pouch of an aluminum laminate sheet, depending on the shape of the outer packaging material.
최근 이차 전지의 에너지 저장원으로서의 활용을 비롯하여 대용량 이차 전지 구조에 대한 필요성이 높아지면서, 다수의 이차 전지가 직렬 또는 병렬로 연결된 전지 모듈을 집합시킨 중대형 모듈 구조의 전지 팩에 대한 수요가 증가하고 있다. 이러한 전지 모듈은 다수의 전지셀이 서로 직렬 또는 병렬로 연결되어 전지셀 적층체를 형성함으로써 용량 및 출력이 향상된다. 또한, 복수의 전지 모듈은 BMS(Battery Management System), 냉각 시스템 등의 각종 제어 및 보호 시스템과 함께 장착되어 전지 팩을 형성할 수 있다.Recently, as the need for a large-capacity secondary battery structure has increased, including the use of secondary batteries as an energy storage source, the demand for a battery pack with a medium- to large-sized module structure that collects a plurality of secondary batteries connected in series or parallel is increasing. Such a battery module improves the capacity and output by forming a battery cell stack by connecting a plurality of battery cells in series or parallel to each other. In addition, a plurality of battery modules can be mounted together with various control and protection systems, such as a BMS (Battery Management System) and a cooling system, to form a battery pack.
전지 팩은 다수의 전지 모듈들이 조합된 구조로 이루어져 있어서, 일부 전지 모듈들이 과전압, 과전류 또는 과발열 되는 경우에는 전지 팩의 안전성과 작동효율이 문제될 수 있다. 특히 주행거리 향상을 위하여 전지 팩 용량은 점차 증가되는 추세이고, 그에 따라 팩 내부 에너지도 증가되는 가운데서 강화되는 안전성 기준을 만족하고 차량 및 운전자의 안전성 확보를 위한 구조의 설계가 필요하다. Since a battery pack is composed of a structure in which multiple battery modules are combined, if some of the battery modules experience overvoltage, overcurrent, or overheating, the safety and operating efficiency of the battery pack may become a problem. In particular, as the capacity of battery packs is gradually increasing to improve driving distance, and as the internal energy of the pack is also increasing accordingly, it is necessary to design a structure that satisfies the strengthened safety standards and ensures the safety of vehicles and drivers.
관련하여, 전지 팩 내 열폭주 및 전지셀 간의 열전파 현상 등을 미연에 방지하기 위해, 최근에는 일부 전지셀에서 발생된 가스 및 화염을 배출 장치를 통해 효과적으로 배출함에 따라 그 피해를 최소화할 수 있는 전지 팩을 개발할 필요성이 대두되고 있다. In relation to this, in order to prevent thermal runaway within the battery pack and thermal spread between battery cells, there has recently been an increasing need to develop a battery pack that can minimize damage by effectively discharging gases and flames generated from some battery cells through a discharge device.
특히, 전지 팩에서, 전지 모듈의 냉각 방식에 따라 전지 모듈의 내부 및/또는 외부 구조가 달라지더라도, 전지 모듈 내부에 발생된 가스 및 화염이 용이하게 배출될 수 있는 벤팅 구조를 확보할 필요가 있다.In particular, in a battery pack, even if the internal and/or external structure of the battery module changes depending on the cooling method of the battery module, it is necessary to secure a venting structure that allows gas and flames generated inside the battery module to be easily discharged.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 냉각 성능이 향상되면서도, 상부 및/또는 하부 벤팅을 통해 벤팅 성능이 향상된 전지 팩 및 이를 포함하는 디바이스를 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a battery pack and a device including the same having improved cooling performance and improved venting performance through upper and/or lower venting.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems described above, and problems not mentioned can be clearly understood by a person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains from this specification and the attached drawings.
본 발명의 일 실시예에 따른 전지 팩은, 복수의 전지셀들을 포함하는 전지셀 적층체 및 상기 전지셀 적층체를 수납하는 모듈 프레임을 포함하는 적어도 하나의 전지 모듈; 상기 적어도 하나의 전지 모듈이 장착되는 팩 프레임; 및 상기 팩 프레임의 바닥면인 팩 바닥부와 상기 적어도 하나의 전지 모듈 사이에 위치하는 적어도 하나의 벤팅 플레이트를 포함하고, 상기 모듈 프레임의 하부에 적어도 하나의 하부 벤팅홀이 형성되어 있고, 상기 벤팅 플레이트는 상기 적어도 하나의 하부 벤팅홀과 각각 대면하는 위치에 형성된 적어도 하나의 벤팅 메쉬부를 포함한다.According to one embodiment of the present invention, a battery pack comprises: at least one battery module including a battery cell stack including a plurality of battery cells and a module frame accommodating the battery cell stack; a pack frame on which the at least one battery module is mounted; and at least one venting plate positioned between a pack bottom portion, which is a bottom surface of the pack frame, and the at least one battery module, wherein at least one lower venting hole is formed at a lower portion of the module frame, and the venting plate includes at least one venting mesh portion formed at a position facing each of the at least one lower venting hole.
상기 팩 바닥부는 상기 적어도 하나의 벤팅 메쉬부와 각각 대면하는 위치에 형성되어 있는 적어도 하나의 팩 관통부를 포함하고, 상기 벤팅 메쉬부는 상기 팩 바닥부를 향하는 방향으로 돌출되어 있을 수 있다.The pack bottom portion includes at least one pack penetration portion formed at a position facing each of the at least one venting mesh portion, and the venting mesh portion may protrude in a direction toward the pack bottom portion.
상기 벤팅 메쉬부는 상기 팩 관통부에 끼움 결합되어 있을 수 있다.The above-mentioned venting mesh portion may be fitted into the pack penetration portion.
상기 벤팅 플레이트와 상기 전지 모듈 사이에 위치하는 적어도 하나의 하부 실링 부재를 더 포함하고, 상기 하부 실링 부재는 적어도 하나의 실링 관통부를 포함하고, 상기 실링 관통부는 서로 대면하는 상기 하부 벤팅홀과 상기 벤팅 메쉬부 사이에 위치할 수 있다.The device further comprises at least one lower sealing member positioned between the venting plate and the battery module, wherein the lower sealing member comprises at least one sealing penetration portion, and the sealing penetration portion can be positioned between the lower venting hole and the venting mesh portion facing each other.
상기 벤팅 플레이트는 상기 모듈 프레임의 바닥면과 동일하거나 이보다 작은 크기를 가질 수 있다.The above venting plate may have a size equal to or smaller than the bottom surface of the module frame.
상기 팩 프레임은 상기 복수의 전지 모듈이 장착되는 하부 팩 프레임과 상기 하부 팩 프레임의 상부를 덮는 상부 팩 프레임을 포함하고, 상기 하부 팩 프레임은 상기 팩 바닥부로부터 상기 상부 팩 프레임을 향해 연장된 한 쌍의 수평빔과 적어도 두개의 수직빔을 포함하고, 상기 한 쌍의 수평빔은 상기 전지 모듈의 폭 방향을 따라 연장되어 있고, 상기 적어도 두 개의 수직빔은 상기 한 쌍의 수평빔 사이에 위치하며, 상기 전지 모듈의 길이 방향을 따라 연장되어 있을 수 있다.The pack frame includes a lower pack frame on which the plurality of battery modules are mounted and an upper pack frame covering an upper portion of the lower pack frame, the lower pack frame includes a pair of horizontal beams extending from the bottom of the pack toward the upper pack frame and at least two vertical beams, the pair of horizontal beams extending along a width direction of the battery module, and the at least two vertical beams are positioned between the pair of horizontal beams and may extend along a length direction of the battery module.
상기 복수의 전지 모듈은 상기 한 쌍의 수평빔과 상기 적어도 두 개의 수직빔으로 서로 구획되어 있고, 상기 적어도 하나의 벤팅 플레이트는 상기 복수의 전지 모듈의 하부에 각각 배치되어 있을 수 있다.The plurality of battery modules may be separated from each other by the pair of horizontal beams and the at least two vertical beams, and the at least one venting plate may be arranged at the bottom of each of the plurality of battery modules.
상기 적어도 하나의 하부 실링 부재는 상기 복수의 전지 모듈의 하부와 상기 적어도 하나의 벤팅 플레이트 사이에 각각 배치되어 있을 수 있다.The at least one lower sealing member may be respectively positioned between the lower portions of the plurality of battery modules and the at least one venting plate.
상기 전지 모듈에서, 상기 적어도 하나의 하부 벤팅홀을 덮는 하부 멤브레인(membrane)부가 부착되어 있을 수 있다.In the above battery module, a lower membrane portion covering at least one lower venting hole may be attached.
상기 하부 멤브레인부를 덮는 하부 메쉬 플레이트를 더 포함하고, 상기 하부 메쉬 플레이트는 상기 적어도 하나의 하부 벤팅홀과 대면하는 위치에 형성된 적어도 하나의 하부 메쉬부를 포함할 수 있다.The device may further include a lower mesh plate covering the lower membrane portion, wherein the lower mesh plate may include at least one lower mesh portion formed at a position facing the at least one lower venting hole.
상기 전지 모듈은 상기 모듈 프레임의 상부에 형성된 상기 적어도 하나의 상부 벤팅홀을 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 상부 벤팅홀에 각각 부착되어 있는 적어도 하나의 상부 메쉬 플레이트를 더 포함하고, 상기 상부 메쉬 플레이트는 상기 상부 벤팅홀과 대면하는 위치에 형성된 상부 메쉬부를 포함할 수 있다.The battery module may further include at least one upper venting hole formed in an upper portion of the module frame, and may further include at least one upper mesh plate attached to each of the at least one upper venting hole, wherein the upper mesh plate may include an upper mesh portion formed at a position facing the upper venting hole.
서로 대면하는 상기 상부 벤팅홀과 상기 상부 메쉬 플레이트 사이에 위치하는 상부 멤브레인부를 더 포함하고, 상기 상부 멤브레인부는 상기 상부 벤팅홀의 상부를 덮을 수 있다.It further includes an upper membrane portion positioned between the upper venting hole and the upper mesh plate facing each other, and the upper membrane portion can cover the upper portion of the upper venting hole.
서로 대면하는 상기 상부 벤팅홀과 상기 상부 메쉬 플레이트 사이에 위치하는 상부 실링 부재를 더 포함하고, 상기 상부 실링 부재는 상기 상부 벤팅홀과 상기 상부 메쉬 플레이트 사이에 위치할 수 있다.It further includes an upper sealing member positioned between the upper venting hole and the upper mesh plate facing each other, and the upper sealing member can be positioned between the upper venting hole and the upper mesh plate.
상기 전지 모듈은 상기 모듈 프레임 내부의 공간에서 냉매가 유동하며 상기 전지셀들을 직접 냉각할 수 있다.The above battery module can directly cool the battery cells by allowing a coolant to flow in the space inside the module frame.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 디바이스는 상기에서 설명한 전지 팩을 포함한다.A device according to another embodiment of the present invention includes the battery pack described above.
실시예들에 따르면, 본 발명의 전지 팩 및 이를 포함하는 디바이스는, 전지 팩의 하부 및/또는 상부 벤팅 구조를 포함하여, 전지 모듈 내부에 포함된 일부 전지셀에서 발생된 가스가 용이하게 배출될 수 있다. According to embodiments, the battery pack of the present invention and the device including the same include a lower and/or upper venting structure of the battery pack, so that gas generated from some battery cells included inside the battery module can be easily discharged.
또한, 본 발명의 전지 팩 및 이를 포함하는 디바이스는, 전지셀에 대한 냉매의 직접 냉각을 위한 기밀성을 유지하면서도, 전지 팩의 벤팅 성능을 향상시킬 수 있다. In addition, the battery pack of the present invention and the device including the same can improve the venting performance of the battery pack while maintaining the airtightness for direct cooling of the coolant to the battery cell.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects described above, and effects not mentioned can be clearly understood by a person skilled in the art to which the present invention pertains from this specification and the attached drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 팩을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 전지 팩에 대한 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 전지 팩에서 상부 팩 프레임 및 복수의 전지 모듈을 제거한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3에 포함된 구성 요소들에 대한 분해 사시도이다.
도 5는 도 1의 전지 팩에 포함된 벤팅 플레이트의 상면도이다.
도 6은 도 5의 b-b’ 축을 기준으로 한 도 1의 전지 팩에 포함된 벤팅 플레이트의 단면도이다.
도 7은 도 1의 전지 팩의 하부를 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 1의 전지 팩에 포함된 전지 모듈의 사시도이다.
도 9는 도 8의 전지 모듈의 분해 사시도이다.
도 10은 도 8의 전지 모듈의 하부를 나타내는 사시도이다.
도 11은 도 10의 전지 모듈의 하부에 위치하는 구성요소들의 분해 사시도이다.
도 12은 도 2의 a-a’ 축을 기준으로 한 전지 팩의 일부 단면도이며, 도 13은 도 12의 전지 팩에 포함된 전지 모듈의 열폭주 현상 시 냉매의 유동 방향을 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전지 모듈의 상부를 나타내는 사시도이다.
도 15는 도 14의 전지 모듈의 상부에 위치하는 구성요소들의 분해 사시도이다.
도 16 및 도 17은 도 14의 전지 모듈을 포함하는 전지 팩을 도 14의 c-c축을 기준으로 한 일부 단면도로, 가스 벤팅 시 벤팅 방향을 나타내는 도면이다.FIG. 1 is a perspective view showing a battery pack according to one embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exploded perspective view of the battery pack of Figure 1.
FIG. 3 is a perspective view showing the battery pack of FIG. 1 with the upper pack frame and multiple battery modules removed.
Figure 4 is an exploded perspective view of the components included in Figure 3.
FIG. 5 is a top view of a venting plate included in the battery pack of FIG. 1.
FIG. 6 is a cross-sectional view of the venting plate included in the battery pack of FIG. 1 based on the b-b' axis of FIG. 5.
Figure 7 is a perspective view showing the lower part of the battery pack of Figure 1.
Figure 8 is a perspective view of a battery module included in the battery pack of Figure 1.
Figure 9 is an exploded perspective view of the battery module of Figure 8.
Figure 10 is a perspective view showing the lower part of the battery module of Figure 8.
Figure 11 is an exploded perspective view of components located at the bottom of the battery module of Figure 10.
FIG. 12 is a cross-sectional view of a portion of a battery pack based on the a-a' axis of FIG. 2, and FIG. 13 is a drawing showing the flow direction of a coolant when a thermal runaway phenomenon occurs in a battery module included in the battery pack of FIG. 12.
FIG. 14 is a perspective view showing the upper part of a battery module according to another embodiment of the present invention.
Figure 15 is an exploded perspective view of components located on the upper portion of the battery module of Figure 14.
FIG. 16 and FIG. 17 are partial cross-sectional views of a battery pack including the battery module of FIG. 14, taken along the cc axis of FIG. 14, and are drawings showing the venting direction during gas venting.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings so that those skilled in the art can easily implement the present invention. The present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly explain the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are used for identical or similar components throughout the specification.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다. In addition, the size and thickness of each component shown in the drawing are arbitrarily shown for the convenience of explanation, so the present invention is not necessarily limited to what is shown. In the drawing, the thickness is shown enlarged to clearly express several layers and regions. And in the drawing, the thickness of some layers and regions is shown exaggeratedly for the convenience of explanation.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Additionally, throughout the specification, whenever a part is said to “include” a component, this does not mean that it excludes other components, but rather that it may include other components, unless otherwise specifically stated.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.Additionally, throughout the specification, when we say "in plan", we mean when the target portion is viewed from above, and when we say "in cross section", we mean when the target portion is viewed from the side in a cross-section cut vertically.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 전지 팩에 대해 설명한다. Below, a battery pack according to an embodiment of the present invention is described.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 팩을 나타내는 사시도이다. 도 2는 도 1의 전지 팩에 대한 분해 사시도이다. 도 3은 도 1의 전지 팩에서 상부 팩 프레임 및 복수의 전지 모듈을 제거한 상태를 나타내는 사시도이다. 도 4는 도 3에 포함된 구성 요소들에 대한 분해 사시도이다.FIG. 1 is a perspective view showing a battery pack according to one embodiment of the present invention. FIG. 2 is an exploded perspective view of the battery pack of FIG. 1. FIG. 3 is a perspective view showing the battery pack of FIG. 1 with the upper pack frame and a plurality of battery modules removed. FIG. 4 is an exploded perspective view of components included in FIG. 3.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 팩(1000)은, 복수의 전지셀들(111, 도 9)을 포함하는 전지셀 적층체(110, 도 9) 및 전지셀 적층체(110, 도 9)를 수납하는 모듈 프레임(200, 도 9)을 포함하는 적어도 하나의 전지 모듈(100) 및 적어도 하나의 전지 모듈(100)이 장착되는 팩 프레임(1100, 1400)을 포함한다.Referring to FIGS. 1 and 2, a battery pack (1000) according to one embodiment of the present invention includes at least one battery module (100) including a battery cell stack (110, FIG. 9) including a plurality of battery cells (111, FIG. 9) and a module frame (200, FIG. 9) that accommodates the battery cell stack (110, FIG. 9), and a pack frame (1100, 1400) on which at least one battery module (100) is mounted.
여기서, 팩 프레임(1100, 1400)은 복수의 전지 모듈(100)이 장착되어 있는 하부 팩 프레임(1100)과 전지 모듈(100)의 상부에 위치하는 상부 팩 프레임(1400)을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상부 팩 프레임(1400)은 복수의 전지 모듈(100)이 하부 팩 프레임(1100)에 장착된 상태에서, 하부 팩 프레임(1100)의 상부를 덮을 수 있다. 여기서, 하부 팩 프레임(1100) 및 상부 팩 프레임(1400)은 서로 접하는 면이 용접 또는 접착 등의 방법으로 결합되어, 전지 팩(1000) 내부를 밀봉시킬 수 있다. Here, the pack frame (1100, 1400) may include a lower pack frame (1100) on which a plurality of battery modules (100) are mounted, and an upper pack frame (1400) positioned above the battery modules (100). More specifically, the upper pack frame (1400) may cover the upper portion of the lower pack frame (1100) in a state in which a plurality of battery modules (100) are mounted on the lower pack frame (1100). Here, the lower pack frame (1100) and the upper pack frame (1400) may be joined at surfaces that come into contact with each other by a method such as welding or adhesion, thereby sealing the inside of the battery pack (1000).
도 2 및 도 4를 참조하면, 하부 팩 프레임(1100)은 팩 프레임(1100, 1400)의 바닥면으로, 전지 모듈(100)의 하면과 대면하는 팩 바닥부(1200)를 포함할 수 있다. Referring to FIGS. 2 and 4, the lower pack frame (1100) may include a pack bottom portion (1200) that faces the lower surface of the battery module (100) as the bottom surface of the pack frame (1100, 1400).
일 예로, 하부 팩 프레임(1100)은 팩 바닥부(1200)로부터 상부 팩 프레임(1400)을 향해 연장된 프레임부(1300)를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로 프레임부(1300)는 한 쌍의 수평빔(1310)과 적어도 두개의 수직빔(1350)을 포함한다. 여기서, 한 쌍의 수평빔(1310)은 전지 모듈(100)의 폭 방향(x축 방향)을 따라 연장되어 있을 수 있다. 또한, 적어도 두 개의 수직빔(1350)은 한 쌍의 수평빔(1310) 사이에 위치하며, 전지 모듈(100)의 길이 방향(y축 방향)을 따라 연장되어 있을 수 있다. For example, the lower pack frame (1100) may include a frame portion (1300) extending from the pack bottom portion (1200) toward the upper pack frame (1400). More specifically, the frame portion (1300) includes a pair of horizontal beams (1310) and at least two vertical beams (1350). Here, the pair of horizontal beams (1310) may extend along the width direction (x-axis direction) of the battery module (100). In addition, the at least two vertical beams (1350) may be positioned between the pair of horizontal beams (1310) and may extend along the length direction (y-axis direction) of the battery module (100).
복수의 전지 모듈(100)은 한 쌍의 수평빔(1310)과 적어도 두 개의 수직빔(1350)으로 서로 구획되어 있을 수 있다. 즉, 한 쌍의 수평빔(1310)과 적어도 두 개의 수직빔(1350)으로 구획되는 내부 공간은 전지 모듈(100)이 각각 장착되는 모듈 영역이 될 수 있고, 전지 모듈(100) 이외에 기타 전장 부품이 장착되는 영역이 될 수 있다.A plurality of battery modules (100) may be partitioned from each other by a pair of horizontal beams (1310) and at least two vertical beams (1350). That is, an internal space partitioned by a pair of horizontal beams (1310) and at least two vertical beams (1350) may be a module area where each battery module (100) is mounted, and may be an area where other electrical components are mounted in addition to the battery module (100).
하부 팩 프레임(1100)에서, 팩 바닥부(1200)와 프레임부(1300)는 서로 일체화되어 있거나, 용접 또는 접착과 같은 별도의 체결 방식에 의해 서로 고정되어 있을 수 있다. 또한, 여기서, 한 쌍의 수평빔(1310)과 적어도 두 개의 수직빔(1350)은 서로 일체화되어 있거나, 용접 또는 접착과 같은 별도의 체결 방식에 의해 서로 고정되어 있을 수 있다.In the lower pack frame (1100), the pack bottom portion (1200) and the frame portion (1300) may be integral with each other, or may be fixed to each other by a separate fastening method such as welding or bonding. In addition, here, a pair of horizontal beams (1310) and at least two vertical beams (1350) may be integral with each other, or may be fixed to each other by a separate fastening method such as welding or bonding.
일 예로, 프레임부(1300)는 단열 부재로 이루어질 수 있다. 일 예로, 프레임부(1300)는 알루미늄 압출 구조로 구성될 수 있다. 다른 일 예로, 프레임부(1300)는 클래드 메탈(Clad metal)과 같은 이종 금속 접합 소재로 이루어지거나, 에어로젤(aerogel) 또는 EPP(Expanded Polypropylenes) 폼(foam) 등의 단열 소재가 포함된 구조물일 수 있다. 다른 일 예로, 프레임부(1300)는 실리콘 폼(silicon foam), 마이카(Mica, 운모), 유리 섬유(glass fiber) 패드 등의 소재가 포함된 구조물일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 프레임부(1300)는 소정의 강성을 가지는 단열성 소재로 이루어진 것이라면 제한 없이 사용 가능하다. For example, the frame portion (1300) may be formed of an insulating material. For example, the frame portion (1300) may be formed of an aluminum extrusion structure. As another example, the frame portion (1300) may be formed of a dissimilar metal bonding material such as a clad metal, or may be a structure including an insulating material such as an aerogel or an EPP (Expanded Polypropylenes) foam. As another example, the frame portion (1300) may be a structure including a material such as a silicon foam, a mica, or a glass fiber pad. However, the present invention is not limited thereto, and the frame portion (1300) may be used without limitation as long as it is formed of an insulating material having a predetermined rigidity.
다만, 프레임부(1300)의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며, 복수의 전지 모듈(100)을 서로 구획하면서 장착될 수 있는 형태라면 본 실시예에 포함될 수 있있다. 또한, 한 쌍의 수평빔(1310)과 적어도 두 개의 수직빔(1350)의 길이, 간격 등은 전지 모듈(100)의 크기에 따라 조절될 수 있다.However, the configuration of the frame portion (1300) is not limited thereto, and any configuration that allows multiple battery modules (100) to be mounted while partitioning each other may be included in the present embodiment. In addition, the length, spacing, etc. of a pair of horizontal beams (1310) and at least two vertical beams (1350) may be adjusted according to the size of the battery module (100).
이에 따라, 본 실시예에 따른 전지 팩(1000)에서, 하부 팩 프레임(1100)은 복수의 전지 모듈(100)이 프레임부(1300)에 의해 서로 구획됨에 따라 이격되어 위치할 수 있고, 복수의 전지 모듈(100) 중 일부 전지 모듈(100)에서 발화 현상이 발생되더라도 인접한 전지 모듈(100) 간의 열전파 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.Accordingly, in the battery pack (1000) according to the present embodiment, the lower pack frame (1100) can be positioned spaced apart from each other as the plurality of battery modules (100) are partitioned from each other by the frame portion (1300), and even if a fire occurs in some of the plurality of battery modules (100), the heat transfer phenomenon between adjacent battery modules (100) can be effectively prevented.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 전지 팩(1000)은, 전지 모듈(100)의 하면과 대면하는 팩 바닥부(1200)와 적어도 하나의 전지 모듈(100) 사이에 위치하는 적어도 하나의 벤팅 플레이트(1500)를 포함한다. Referring to FIGS. 3 and 4, a battery pack (1000) according to the present embodiment includes at least one venting plate (1500) positioned between a pack bottom portion (1200) facing the lower surface of a battery module (100) and at least one battery module (100).
여기서, 적어도 하나의 벤팅 플레이트(1500)는 프레임부(1300)에 의해 구획되는 모듈 영역에 각각 배치되어 있을 수 있다. 보다 구체적으로, 적어도 하나의 벤팅 플레이트(1500)는 한 쌍의 수평빔(1310)과 적어도 두 개의 수직빔(1350)으로 구획되는 모듈 영역에 각각 배치되어 있을 수 있다. 다르게 말하면, 적어도 하나의 벤팅 플레이트(1500)는 복수의 전지 모듈(100)의 하부에 각각 배치되어 있을 수 있다.Here, at least one venting plate (1500) may be respectively arranged in a module area partitioned by a frame portion (1300). More specifically, at least one venting plate (1500) may be respectively arranged in a module area partitioned by a pair of horizontal beams (1310) and at least two vertical beams (1350). In other words, at least one venting plate (1500) may be respectively arranged in a lower portion of a plurality of battery modules (100).
일 예로, 벤팅 플레이트(1500)는 전지 모듈(100)의 바닥면과 동일하거나 이보다 작은 크기를 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 벤팅 플레이트(1500)는 전지 모듈(100)에 포함된 모듈 프레임(200, 도 8)의 바닥면과 동일하거나 이보다 작은 크기를 가질 수 있다. For example, the venting plate (1500) may have a size equal to or smaller than the bottom surface of the battery module (100). More specifically, the venting plate (1500) may have a size equal to or smaller than the bottom surface of the module frame (200, FIG. 8) included in the battery module (100).
도 5는 도 1의 전지 팩에 포함된 벤팅 플레이트의 상면도이다. 도 6은 도 5의 b-b’ 축을 기준으로 한 도 1의 전지 팩에 포함된 벤팅 플레이트의 단면도이다.FIG. 5 is a top view of a venting plate included in the battery pack of FIG. 1. FIG. 6 is a cross-sectional view of the venting plate included in the battery pack of FIG. 1 taken along the b-b’ axis of FIG. 5.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 벤팅 플레이트(1500)는 벤팅 바닥부(1510) 및 적어도 하나의 벤팅 메쉬부(1550)를 포함한다. 여기서, 벤팅 메쉬부(1550)는 벤팅 바닥부(1510)를 기준으로. 팩 바닥부(1200)를 향하는 방향으로 돌출되어 있을 수 있다. 또한, 적어도 하나의 벤팅 메쉬부(1550)는 전지 모듈(100)의 길이 방향(y축 방향)을 따라 서로 이격되어 배치될 수 있다. Referring to FIGS. 4 to 6, the venting plate (1500) includes a venting bottom portion (1510) and at least one venting mesh portion (1550). Here, the venting mesh portion (1550) may protrude in a direction toward the pack bottom portion (1200) based on the venting bottom portion (1510). In addition, at least one venting mesh portion (1550) may be arranged to be spaced apart from each other along the longitudinal direction (y-axis direction) of the battery module (100).
여기서, 벤팅 메쉬부(1550)는 도 6과 같은 메쉬(Mesh) 구조를 가질 수 있다. 일 예로, 벤팅 메쉬부(1550)는 알루미늄(Al) 소재로 이루어질 수 있다. 다만, 벤팅 메쉬부(1550)의 소재가 이에 한정되는 것은 아니며, 전지 모듈(100)에서 발생되는 가스 및 화염에 대한 내열성을 가지면서, 상기 가스가 용이하게 배출될 수 있는 소재라면 본 실시예에 포함될 수 있다.Here, the venting mesh portion (1550) may have a mesh structure as in Fig. 6. For example, the venting mesh portion (1550) may be made of aluminum (Al). However, the material of the venting mesh portion (1550) is not limited thereto, and any material that has heat resistance against gas and flame generated from the battery module (100) and allows the gas to be easily discharged may be included in this embodiment.
이에 따라, 본 실시예에 따른 전지 팩(1000)에서, 벤팅 플레이트(1500)가 전지 모듈(100)의 하부에 각각 위치하여, 전지 모듈(100)로부터 발생된 가스가 벤팅 메쉬부(1550)를 통해 전지 모듈(100)의 하부 방향으로 용이하게 배출될 수 있고, 인접한 전지 모듈(100) 간의 열전파 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.Accordingly, in the battery pack (1000) according to the present embodiment, the venting plates (1500) are each positioned at the bottom of the battery modules (100), so that gas generated from the battery modules (100) can be easily discharged in the lower direction of the battery modules (100) through the venting mesh portion (1550), and the heat transfer phenomenon between adjacent battery modules (100) can be effectively prevented.
도 4를 참조하면, 팩 바닥부(1200)는 적어도 하나의 벤팅 메쉬부(1550)와 각각 대면하는 위치에 형성되어 있는 적어도 하나의 팩 관통부(1250)를 포함할 수 있다. 또한, 적어도 하나의 팩 관통부(1250)는, 적어도 하나의 벤팅 메쉬부(1550)와 같이, 전지 모듈(100)의 길이 방향(y축 방향)을 따라 서로 이격되어 배치될 수 있다. 여기서, 팩 바닥부(1200)와 벤팅 플레이트(1500)는 서로 접할 수 있다. 일 예로, 벤팅 메쉬부(1550)는 팩 관통부(1250)에 끼움 결합되어 있을 수 있다.Referring to FIG. 4, the pack bottom portion (1200) may include at least one pack penetration portion (1250) formed at a position facing at least one venting mesh portion (1550). In addition, the at least one pack penetration portion (1250) may be spaced apart from each other along the longitudinal direction (y-axis direction) of the battery module (100), like the at least one venting mesh portion (1550). Here, the pack bottom portion (1200) and the venting plate (1500) may be in contact with each other. For example, the venting mesh portion (1550) may be fitted into the pack penetration portion (1250).
이에 따라, 본 실시예에 따른 전지 팩(1000)에서, 벤팅 플레이트(1500)는 팩 바닥부(1200)에 안정적으로 고정되어 있으면서, 벤팅 플레이트(1500)와 팩 바닥부(1200) 사이의 기밀성이 유지될 수 있다.Accordingly, in the battery pack (1000) according to the present embodiment, the venting plate (1500) can be stably fixed to the pack bottom (1200), while maintaining airtightness between the venting plate (1500) and the pack bottom (1200).
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 전지 팩(1000)에서, 벤팅 플레이트(1500)와 전지 모듈(100) 사이에 위치하는 적어도 하나의 하부 실링 부재(1600)를 더 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 적어도 하나의 하부 실링 부재(1600)는 복수의 전지 모듈(100)의 하부와 적어도 하나의 벤팅 플레이트(1300) 사이에 각각 배치되어 있을 수 있다.Referring to FIGS. 3 and 4, the battery pack (1000) according to the present embodiment may further include at least one lower sealing member (1600) positioned between the venting plate (1500) and the battery module (100). More specifically, at least one lower sealing member (1600) may be positioned between the lower portions of the plurality of battery modules (100) and at least one venting plate (1300).
일 예로, 하부 실링 부재(1600)는 전지 모듈(100)의 바닥면과 동일하거나 이보다 작은 크기를 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 하부 실링 부재(1600)는 벤팅 플레이트(1500)의 벤팅 바닥부(1510)와 동일하거나 이보다 작은 크기를 가질 수 있다. 다만, 하부 실링 부재(1600)의 크기는 이에 한정되는 것은 아니며, 전지 모듈(100)의 하부와 벤팅 플레이트(1500)를 서로 고정시키면서, 전지 모듈(100)의 하부와 벤팅 플레이트(1500) 사이의 기밀성을 유지시킬 수 있는 크기라면 본 실시예에 포함될 수 있다.For example, the lower sealing member (1600) may have a size that is the same as or smaller than the bottom surface of the battery module (100). More specifically, the lower sealing member (1600) may have a size that is the same as or smaller than the venting bottom portion (1510) of the venting plate (1500). However, the size of the lower sealing member (1600) is not limited thereto, and any size that can secure the lower portion of the battery module (100) and the venting plate (1500) to each other while maintaining airtightness between the lower portion of the battery module (100) and the venting plate (1500) may be included in the present embodiment.
일 예로, 하부 실링 부재(1600)는 실링 패드로 이루어지거나, 실런트가 도포 및 경화되어 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정된 것은 아니며, 전지 모듈(100)의 하부와 벤팅 플레이트(1500)를 서로 고정시키면서, 전지 모듈(100)의 하부와 벤팅 플레이트(1500) 사이의 기밀성을 유지시킬 수 형태라면 본 실시예에 포함될 수 있다.For example, the lower sealing member (1600) may be formed by a sealing pad or by applying and curing a sealant. However, the present invention is not limited thereto, and any form that can secure the lower part of the battery module (100) and the venting plate (1500) to each other while maintaining airtightness between the lower part of the battery module (100) and the venting plate (1500) may be included in the present embodiment.
또한, 하부 실링 부재(1600)는 하부 실링 바닥면(1610)과 적어도 하나의 실링 관통부(1650)를 포함할 수 있다. 여기서, 실링 관통부(1650)는 전지 모듈(100)의 하면과 벤팅 메쉬부(1550) 사이에 위치할 수 있다. Additionally, the lower sealing member (1600) may include a lower sealing bottom surface (1610) and at least one sealing penetration portion (1650). Here, the sealing penetration portion (1650) may be located between the lower surface of the battery module (100) and the venting mesh portion (1550).
이에 따라, 본 실시예에 따른 전지 팩(1000)에서, 하부 실링 부재(1600)는 전지 모듈(100)의 하부와 벤팅 플레이트(1500) 사이의 기밀성을 유지하면서도, 전지 모듈(100)의 하부로부터 배출되는 가스가 실링 관통부(1650)를 통해 벤팅 플레이트(1500)로 용이하게 배출시킬 수 있다.Accordingly, in the battery pack (1000) according to the present embodiment, the lower sealing member (1600) can maintain airtightness between the lower part of the battery module (100) and the venting plate (1500), while allowing gas discharged from the lower part of the battery module (100) to be easily discharged to the venting plate (1500) through the sealing penetration portion (1650).
도 7은 도 1의 전지 팩의 하부를 나타내는 사시도이다.Figure 7 is a perspective view showing the lower part of the battery pack of Figure 1.
도 1, 도 4, 및 도 7을 참조하면, 벤팅 플레이트(1500)의 벤팅 메쉬부(1550)는 팩 바닥부(1200)의 팩 관통부(1250)를 통해 외부로 노출되어 있을 수 있다. 즉, 벤팅 메쉬부(1550)는 하부 팩 프레임(1100)의 하부에 노출되어 있을 수 있다.Referring to FIG. 1, FIG. 4, and FIG. 7, the venting mesh portion (1550) of the venting plate (1500) may be exposed to the outside through the pack penetration portion (1250) of the pack bottom portion (1200). That is, the venting mesh portion (1550) may be exposed to the lower portion of the lower pack frame (1100).
이에 따라, 본 실시예에 따른 전지 팩(1000)에서, 복수의 전지 모듈(100) 중 일부 전지 모듈(100)에서 열폭주 현상이 발생되는 경우, 전지 모듈(100)에서 발생된 가스는 하부 팩 프레임(1100)의 하부를 향해 배출될 수 있다. Accordingly, in the battery pack (1000) according to the present embodiment, when a thermal runaway phenomenon occurs in some of the battery modules (100) among the plurality of battery modules (100), the gas generated in the battery module (100) may be discharged toward the lower portion of the lower pack frame (1100).
즉, 본 실시예에 따른 전지 팩(1000)은 전지 모듈(100)에서 발생된 가스가 전지 팩(1000)의 하부 방향으로 배출되어, 전지 팩(1000)이 장착되는 차량의 운전자석과는 반대 방향으로 벤팅이 유도된다는 이점이 있다.That is, the battery pack (1000) according to the present embodiment has an advantage in that gas generated from the battery module (100) is discharged in a downward direction of the battery pack (1000), thereby inducing venting in a direction opposite to the driver's seat of the vehicle in which the battery pack (1000) is mounted.
이하에서는, 본 실시예에 따른 전지 팩(1000)에 장착되는 전지 모듈(100)에 대해 상세히 설명한다.Below, a battery module (100) mounted in a battery pack (1000) according to the present embodiment is described in detail.
도 8은 도 1의 전지 팩에 포함된 전지 모듈의 사시도이다. 도 9는 도 8의 전지 모듈의 분해 사시도이다.Fig. 8 is a perspective view of a battery module included in the battery pack of Fig. 1. Fig. 9 is an exploded perspective view of the battery module of Fig. 8.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈(100)은, 복수의 전지셀(111)을 포함하는 전지셀 적층체(110), 전지셀 적층체(110)를 수용하는 모듈 프레임(200), 전지셀 적층체(110)의 전후면에 위치하는 엔드 플레이트(300), 및 모듈 프레임(200)의 내부로 냉매를 순환시키기 위한 냉각 포트(350)를 포함한다.Referring to FIGS. 8 and 9, a battery module (100) according to one embodiment of the present invention includes a battery cell stack (110) including a plurality of battery cells (111), a module frame (200) that accommodates the battery cell stack (110), end plates (300) positioned at the front and rear of the battery cell stack (110), and a cooling port (350) for circulating a coolant into the interior of the module frame (200).
여기서, 전지셀 적층체(110)는 하나의 전지셀 적층체일 수도 있고, 두 개 이상의 전지셀 적층체가 전지 모듈의 길이 방향(y축 방향)을 따라 배열되어 있을 수 있다.Here, the battery cell stack (110) may be one battery cell stack, or two or more battery cell stacks may be arranged along the longitudinal direction (y-axis direction) of the battery module.
우선, 전지셀(111)은 파우치형 전지셀이고 양 방향으로 돌출된 전극 리드(130)들을 포함할 수 있다. 이러한 파우치형 전지셀은, 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 파우치 케이스에 전극 조립체를 수납한 뒤, 상기 파우치 케이스의 외주부를 접착하여 형성될 수 있다. 이러한 전지셀(111)은 장방형의 시트 구조를 가질 수 있다. First, the battery cell (111) is a pouch-shaped battery cell and may include electrode leads (130) protruding in both directions. This pouch-shaped battery cell may be formed by housing an electrode assembly in a pouch case of a laminate sheet including a resin layer and a metal layer, and then bonding the outer periphery of the pouch case. This battery cell (111) may have a rectangular sheet structure.
이러한 전지셀(111)은 복수개로 구성될 수 있으며, 복수의 전지셀(111)들은 상호 전기적으로 연결될 수 있도록 적층되어 전지셀 적층체(110)를 형성한다. 특히, 전지셀(111)들이 직립한 채, 전지셀(111)의 본체 일면끼리 마주하는 상태로, 전지셀(111)들이 일 방향을 따라 적층될 수 있다. 보다 구체적으로, 도 9에 도시된 것처럼, 전지셀(111)의 본체 일면이 모듈 프레임(200)의 측면부들과 평행하도록, 전지셀(111)이 직립한 채 모듈 프레임(200)의 측면부들 중 하나에서 다른 하나까지의 방향으로 적층될 수 있다. 일례로, x축과 평행한 방향을 따라 복수의 전지셀(111)들이 적층된 모습이 도시되어 있다. These battery cells (111) may be configured in multiple pieces, and the multiple battery cells (111) are stacked so as to be electrically connected to each other to form a battery cell stack (110). In particular, the battery cells (111) may be stacked along one direction while standing upright and facing each other with one side of the main body of the battery cells (111). More specifically, as illustrated in FIG. 9, the battery cells (111) may be stacked in a direction from one side of the side of the module frame (200) to the other side while standing upright so that one side of the main body of the battery cell (111) is parallel to the side sides of the module frame (200). As an example, a shape in which multiple battery cells (111) are stacked along a direction parallel to the x-axis is illustrated.
전지셀(111)의 전지 케이스(미도시됨)는 일반적으로 수지층/금속 박막층/수지층의 라미네이트 구조로 이루어져 있다. 예를 들어, 전지 케이스 표면이 O(oriented)-나일론 층으로 이루어져 있는 경우에는, 중대형 전지 모듈을 형성하기 위하여 다수의 전지 셀들을 적층할 때, 외부 충격에 의해 쉽게 미끄러지는 경향이 있다. 따라서, 이를 방지하고 전지 셀들의 안정적인 적층 구조를 유지하기 위해, 전지셀 적층체(110)는 상기 전지 케이스의 표면에 양면 테이프 등의 점착식 접착제 또는 접착시 화학 반응에 의해 결합되는 화학 접착제 등의 접착 부재를 부착하여 형성될 수 있다.The battery case (not shown) of the battery cell (111) is generally composed of a laminate structure of a resin layer/metal film layer/resin layer. For example, if the surface of the battery case is composed of an O(oriented)-nylon layer, when a plurality of battery cells are laminated to form a medium- or large-sized battery module, there is a tendency for it to slip easily due to external impact. Therefore, in order to prevent this and maintain a stable laminated structure of the battery cells, the battery cell laminate (110) can be formed by attaching an adhesive material, such as a double-sided tape or an adhesive adhesive that is bonded by a chemical reaction during bonding, to the surface of the battery case.
모듈 프레임(200)은 전지셀 적층체(110) 및 이와 연결된 전장품을 외부의 물리적 충격으로부터 보호하기 위한 것일 수 있다. 전지셀 적층체(110) 및 이와 연결된 전장품은 모듈 프레임(200)의 내부 공간에 수용될 수 있다.The module frame (200) may be intended to protect the battery cell stack (110) and electrical components connected thereto from external physical impact. The battery cell stack (110) and electrical components connected thereto may be accommodated in the internal space of the module frame (200).
모듈 프레임(200)의 구조는 다양할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 모듈 프레임(200)의 구조는 모노 프레임의 구조일 수 있다. 여기서, 모노 프레임은 상면, 하면 및 양 측면이 일체화된 금속 판재의 형태일 수 있다. 모노 프레임은 압출 성형으로 제조될 수 있다. The structure of the module frame (200) may vary. According to one embodiment of the present invention, the structure of the module frame (200) may be a mono-frame structure. Here, the mono-frame may be in the form of a metal plate in which the upper surface, lower surface, and both side surfaces are integrated. The mono-frame may be manufactured by extrusion molding.
다만, 모듈 프레임(200)의 구조는 이에 한정되는 것은 아니고, 다른 실시예로, 모듈 프레임(200)은 U자형 프레임과 상부 플레이트가 결합된 구조일 수 있다. 이 경우, U자형 프레임은 하면 및 하면의 양 모서리로부터 상향 연장된 양 측면을 가질 수 있고, 상부 플레이트는 판상 형태일 수 있다. 이 때, U자형 프레임을 구성하는 각각의 프레임 또는 플레이트는 프레스 성형으로 제조될 수 있다. 또한, 모듈 프레임(200)의 구조는 모노 프레임 또는 U자형 프레임 외에 L형 프레임의 구조로 제공될 수도 있으며, 상술한 예에서 설명하지 않은 다양한 구조로 제공될 수도 있을 것이다. However, the structure of the module frame (200) is not limited thereto, and in another embodiment, the module frame (200) may have a structure in which a U-shaped frame and an upper plate are combined. In this case, the U-shaped frame may have both side surfaces extending upward from the lower surface and both edges of the lower surface, and the upper plate may have a plate shape. At this time, each frame or plate constituting the U-shaped frame may be manufactured by press forming. In addition, the structure of the module frame (200) may be provided as an L-shaped frame structure in addition to a mono-frame or a U-shaped frame, and may be provided as various structures not described in the above-described examples.
모듈 프레임(200)은 양 측이 개방된 형태일 수 있다. 보다 구체적으로, 모듈 프레임(200)은 전지셀(111)의 길이 방향을 따라 개방된 형태로 제공될 수 있다. 이 경우, 전지셀 적층체(110)의 전면 및 후면은 모듈 프레임(200)에 의해 가려지지 않을 수 있다. 전지셀 적층체(110)의 전면 및 후면은 후술하는 버스바 조립체(400), 실링 조립체(500) 또는 엔드 플레이트(300) 등에 의해 가려질 수 있으며, 이를 통해 전지셀 적층체(110)의 전면 및 후면은 외부의 물리적 충격 등으로부터 보호될 수 있을 것이다.The module frame (200) may be open on both sides. More specifically, the module frame (200) may be provided in an open form along the length direction of the battery cell (111). In this case, the front and rear sides of the battery cell stack (110) may not be covered by the module frame (200). The front and rear sides of the battery cell stack (110) may be covered by a bus bar assembly (400), a sealing assembly (500), an end plate (300), etc., which will be described later, and through this, the front and rear sides of the battery cell stack (110) may be protected from external physical impacts, etc.
전지 모듈(100)은, 전지셀 적층체(110)의 전후면에 각각 위치하는 버스바 조립체(400)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 전지셀 적층체(110)에 포함된 전지셀(111)들의 전극 리드(미도시됨)가 돌출되는 방향에 버스바 조립체(400)가 위치할 수 있다. 버스바 조립체(400)는 각각 버스바 프레임, 버스바 및 터미널 버스바를 포함할 수 있는데, 이에 대해서는 후술하도록 한다. The battery module (100) may include busbar assemblies (400) positioned on the front and rear sides of the battery cell stack (110), respectively. Specifically, the busbar assemblies (400) may be positioned in the direction in which the electrode leads (not shown) of the battery cells (111) included in the battery cell stack (110) protrude. The busbar assemblies (400) may each include a busbar frame, a busbar, and a terminal busbar, which will be described later.
전지 모듈(100)은 실링 조립체(500)를 포함할 수 있다. 실링 조립체(500)는 모듈 프레임(200)의 개방된 양 측에 위치하여 전지셀 적층체(110)를 커버하도록 형성될 수 있다. 실링 조립체(500)는 모듈 프레임(200)의 개방된 양 측을 외부 환경과 분리할 수 있다. 구체적으로, 실링 조립체(500)는 후술하는 모듈 프레임(200) 내부로 냉매가 주입되는 경우, 상기 냉매가 외부로 누액되지 않도록 밀봉하는 역할을 수행할 수 있다.The battery module (100) may include a sealing assembly (500). The sealing assembly (500) may be formed to cover the battery cell stack (110) by being positioned on both open sides of the module frame (200). The sealing assembly (500) may separate the open sides of the module frame (200) from the external environment. Specifically, the sealing assembly (500) may perform a role of sealing the inside of the module frame (200) to prevent the coolant from leaking to the outside when the coolant is injected into the inside of the module frame (200) described below.
엔드 플레이트(300)는 모듈 프레임(200)의 개방된 양 측에 위치하여 실링 조립체(500)를 커버하도록 형성될 수 있다. 이러한 엔드 플레이트(300)는 외부의 충격으로부터 전지셀 적층체(110) 및 기타 전장품을 물리적으로 보호할 수 있다.The end plate (300) may be formed to cover the sealing assembly (500) by being positioned on both open sides of the module frame (200). The end plate (300) may physically protect the battery cell stack (110) and other electrical components from external impact.
본 실시예에 따른 전지 모듈(100)은 모듈 프레임(200) 내부의 공간에서 냉매가 유동하며 전지셀들(111)을 직접 냉각할 수 있다. 보다 구체적으로, 전지 모듈(100)은 모듈 프레임(200)의 내부로 냉매를 순환시키기 위한 냉각 포트(350)를 더 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 냉각 포트(350)는 전지셀 적층체(110)의 전후면에 각각 위치하는 엔드 플레이트(300) 상에 위치할 수 있다. The battery module (100) according to the present embodiment can directly cool the battery cells (111) by allowing the coolant to flow in the space inside the module frame (200). More specifically, the battery module (100) can further include a cooling port (350) for circulating the coolant into the inside of the module frame (200). More specifically, the cooling port (350) can be located on the end plates (300) located on the front and rear sides of the battery cell stack (110), respectively.
일 예로, 전지셀 적층체(110)의 전면에 위치하는 엔드 플레이트(300)에 포함된 냉각 포트(350)에 유입된 냉매는, 실링 조립체(500)의 냉매 홀(500h)을 통해 모듈 프레임(200) 내부로 유입될 수 있다. 또한, 모듈 프레임(200) 내부로 유입된 냉매는, 실링 조립체(500)의 냉매 홀(500h)을 거쳐, 전지셀 적층체(110)의 후면에 위치하는 엔드 플레이트(300)에 포함된 냉각 포트(350)를 통해 전지 모듈(100)의 외부로 배출될 수 있다. For example, the coolant introduced into the cooling port (350) included in the end plate (300) located at the front of the battery cell stack (110) may be introduced into the module frame (200) through the coolant hole (500h) of the sealing assembly (500). In addition, the coolant introduced into the module frame (200) may be discharged to the outside of the battery module (100) through the cooling port (350) included in the end plate (300) located at the rear of the battery cell stack (110) through the coolant hole (500h) of the sealing assembly (500).
이에 따라, 상기 냉매는, 모듈 프레임(200) 내부에 수납된 전지셀 적층체(110), 버스바 조립체(400), 및 및 기타 전장품들과 직접적으로 접촉하면서, 이들로부터 발생된 열을 전달받을 수 있다. Accordingly, the refrigerant can directly contact the battery cell stack (110), bus bar assembly (400), and other electrical components housed inside the module frame (200) and receive heat generated therefrom.
일 예로, 상기 냉매는 유체일 수 있다. 다만, 전지 모듈(100) 내에서 상기 냉매가 전지셀 적층체(110), 버스바 조립체(400) 및 기타 전장품들과 직접적으로 접촉하므로, 상기 냉매는 전기적으로 절연되어야 할 필요가 있다. 따라서, 상기 냉매는 절연성을 가지는 소재일 수 있다. 일 예로, 냉매는 절연유일 수 있다.For example, the refrigerant may be a fluid. However, since the refrigerant directly contacts the battery cell stack (110), the bus bar assembly (400), and other electrical components within the battery module (100), the refrigerant needs to be electrically insulated. Accordingly, the refrigerant may be a material having insulating properties. For example, the refrigerant may be an insulating oil.
즉, 본 실시예의 경우, 냉매가 전지 모듈(100) 내에서 발열하는 전지셀 적층체(110), 버스바 조립체(400), 및 기타 전장품들에 직접적으로 접촉하여 열을 전달받으면서, 직접적으로 이들을 냉각할 수 있다. That is, in the case of the present embodiment, the refrigerant can directly cool the battery cell stack (110), busbar assembly (400), and other electrical components that generate heat within the battery module (100) by directly contacting them and transferring heat to them.
이에 따라, 종래의 전지 모듈에서 히트 싱크 등을 이용해 간접적으로 전지 모듈을 냉각하는 것에 비해, 본 실시예에 따른 전지 모듈(100)은 직접 냉각을 통해 냉각 효율이 향상될 수 있고, 이로 인해 전지의 수명이 연장될 수 있다.Accordingly, compared to indirectly cooling the battery module using a heat sink or the like in a conventional battery module, the battery module (100) according to the present embodiment can have improved cooling efficiency through direct cooling, thereby extending the life of the battery.
이하에서는 본 실시예에 따른 전지 팩(1000)에 장착되는 전지 모듈(100)의 하부를 중심으로 설명한다.Below, the lower part of the battery module (100) mounted in the battery pack (1000) according to the present embodiment will be described.
도 10은 도 8의 전지 모듈의 하부를 나타내는 사시도이다. 도 11은 도 10의 전지 모듈의 하부에 위치하는 구성요소들의 분해 사시도이다.Fig. 10 is a perspective view showing the lower portion of the battery module of Fig. 8. Fig. 11 is an exploded perspective view of components located at the lower portion of the battery module of Fig. 10.
도 10 및 도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 전지 팩(1000)에서, 전지 모듈(100)은 모듈 프레임(200)의 하부에 적어도 하나의 하부 벤팅홀(250)이 형성되어 있을 수 있다. 보다 구체적으로, 하부 벤팅홀(250)은 모듈 프레임(200)의 하부를 관통하여 형성될 수 있고, 하부 벤팅홀(250)을 통해 모듈 프레임(200) 내부에 위치한 전지셀 적층체(110)가 외부로 노출되어 있을 수 있다. Referring to FIGS. 10 and 11, in the battery pack (1000) according to the present embodiment, the battery module (100) may have at least one lower venting hole (250) formed in the lower portion of the module frame (200). More specifically, the lower venting hole (250) may be formed by penetrating the lower portion of the module frame (200), and the battery cell stack (110) positioned inside the module frame (200) may be exposed to the outside through the lower venting hole (250).
적어도 하나의 하부 벤팅홀(250)은 전지 모듈(100)의 길이 방향(y축 방향)을 따라 서로 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 도 4와 같이, 적어도 하나의 하부 벤팅홀(250)은 벤팅 플레이트(1500)에 형성된 적어도 하나의 벤팅 메쉬부(1550)와 각각 대면하는 위치에 형성될 수 있다. 또한, 도 4와 같이, 서로 대면하는 하부 벤팅홀(250)과 벤팅 메쉬부(1550) 사이에 하부 실링 부재(1600)의 실링 관통부(1650)가 위치할 수 있다. 다르게 말하면, 각각의 하부 벤팅홀(250), 벤팅 메쉬부(1550), 및 실링 관통부(1650)는 서로 동일한 수직선 상에 위치할 수 있다.At least one lower venting hole (250) may be arranged to be spaced apart from each other along the longitudinal direction (y-axis direction) of the battery module (100). In addition, as shown in FIG. 4, at least one lower venting hole (250) may be formed at a position facing at least one venting mesh portion (1550) formed in the venting plate (1500). In addition, as shown in FIG. 4, a sealing penetration portion (1650) of a lower sealing member (1600) may be positioned between the lower venting hole (250) and the venting mesh portion (1550) facing each other. In other words, each of the lower venting hole (250), the venting mesh portion (1550), and the sealing penetration portion (1650) may be positioned on the same vertical line.
이에 따라, 본 실시예에 따른 전지 팩(1000)에서, 전지 모듈(100)에 포함된 일부 전지셀(111)에서 열폭주 현상 발생 시, 전지셀(111)에서 발생된 가스가 하부 벤팅홀(250)을 통해 전지 모듈(100) 외부로 배출될 수 있고, 하부 벤팅홀(250)을 통해 배출된 가스는 실링 관통부(1650)를 거쳐 벤팅 메쉬부(1550)를 향해 배출될 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 전지 팩(1000)에서, 전지 모듈(100)은 하부 벤팅홀(250)을 통해 내부 가스가 용이하게 배출될 수 있어, 열폭주 현상 발생 시 전지 모듈(100)의 내압이 효과적으로 감소될 수 있다.Accordingly, in the battery pack (1000) according to the present embodiment, when a thermal runaway phenomenon occurs in some of the battery cells (111) included in the battery module (100), the gas generated in the battery cell (111) can be discharged to the outside of the battery module (100) through the lower venting hole (250), and the gas discharged through the lower venting hole (250) can be discharged toward the venting mesh part (1550) through the sealing penetration part (1650). That is, in the battery pack (1000) according to the present embodiment, the internal gas of the battery module (100) can be easily discharged through the lower venting hole (250), so that when a thermal runaway phenomenon occurs, the internal pressure of the battery module (100) can be effectively reduced.
도 10 및 도 11을 참조하면, 전지 모듈(100)에서, 적어도 하나의 하부 벤팅홀(250)을 덮는 하부 멤브레인(membrane)부(700)가 부착되어 있을 수 있다. 일 예로, 하부 멤브레인부(700)는 모듈 프레임(200) 하부에 레이저 용접 등의 접착 방식으로 부착되어 있을 수 있다.Referring to FIGS. 10 and 11, in the battery module (100), a lower membrane portion (700) covering at least one lower venting hole (250) may be attached. For example, the lower membrane portion (700) may be attached to the lower portion of the module frame (200) by an adhesive method such as laser welding.
보다 구체적으로, 하부 멤브레인부(700)는 전지 모듈(100)의 하부를 따라 연장되어 있을 수 있다. 일 예로, 하부 멤브레인부(700)는 도 11과 같이 적어도 하나의 하부 벤팅홀(250) 모두를 덮는 형태일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 도 11과 달리, 각각의 하부 벤팅홀(250)을 복수의 하부 멤브레인부(700)가 덮는 형태인 경우도 본 실시예에 포함될 수 있다.More specifically, the lower membrane portion (700) may extend along the lower portion of the battery module (100). For example, the lower membrane portion (700) may be in a form that covers at least one lower venting hole (250) as shown in FIG. 11. However, it is not limited thereto, and unlike FIG. 11, a case in which each lower venting hole (250) is covered by a plurality of lower membrane portions (700) may also be included in the present embodiment.
일 예로, 하부 멤브레인부(700)는 PTFE(Polytetrafluoroethylene 또는 Teflon®-테프론)와 같은 소재일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 하부 멤브레인부(700)는 전지 모듈(100) 내부에 유동하는 냉매가 누액되는 것을 방지하면서도 내부 가스가 외부로 배출될 수 있는 소재라면 본 실시예에 포함될 수 있다.For example, the lower membrane portion (700) may be made of a material such as PTFE (Polytetrafluoroethylene or Teflon®). However, the present invention is not limited thereto, and the lower membrane portion (700) may be made of a material that prevents the coolant flowing inside the battery module (100) from leaking while allowing the internal gas to be discharged to the outside, if it is included in the present embodiment.
이에 따라, 본 실시예에 따른 전지 팩(1000)에서, 전지 모듈(100)은 내부에 냉매가 유동하는 구조를 가지는 경우, 하부 멤브레인부(700)는 전지 모듈(100) 내부의 기밀성을 유지하며 상기 냉매가 외부로 누액되는 것을 방지할 수 있다. 이와 더불어, 하부 멤브레인부(700)는 전지 모듈(100) 내부의 가스가 외부로 배출되게 할 수 있다.Accordingly, in the battery pack (1000) according to the present embodiment, when the battery module (100) has a structure in which a coolant flows inside, the lower membrane portion (700) can maintain the airtightness of the inside of the battery module (100) and prevent the coolant from leaking to the outside. In addition, the lower membrane portion (700) can allow gas inside the battery module (100) to be discharged to the outside.
도 12은 도 2의 a-a’ 축을 기준으로 한 전지 팩의 일부 단면도이며, 도 13은 도 12의 전지 팩에 포함된 전지 모듈의 열폭주 현상 시 냉매의 유동 방향을 나타내는 도면이다.FIG. 12 is a cross-sectional view of a portion of a battery pack based on the a-a’ axis of FIG. 2, and FIG. 13 is a drawing showing the flow direction of a coolant when a thermal runaway phenomenon occurs in a battery module included in the battery pack of FIG. 12.
도 12를 참조하면, 하부 멤브레인부(700)는 전지 모듈(100)의 정상 작동 시에는 하부 벤팅홀(250)을 커버하여, 전지 모듈(100) 내부에 유동하는 냉매가 외부로 누액되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 전지 모듈(100)에서 열폭주 현상이 발생하더라도, 일정 시간 동안은 하부 멤브레인부(700)을 통해 전지 모듈(100) 내부의 가스가 외부로 배출될 수 있다. Referring to FIG. 12, the lower membrane portion (700) covers the lower venting hole (250) when the battery module (100) is operating normally, thereby preventing the refrigerant flowing inside the battery module (100) from leaking to the outside. In addition, even if a thermal runaway phenomenon occurs in the battery module (100), the gas inside the battery module (100) can be discharged to the outside through the lower membrane portion (700) for a certain period of time.
이와 달리, 도 13을 참조하면, 전지 모듈(100)에 포함된 일부 전지셀(111)에서 열폭주 현상 발생하여 전지 모듈(100) 내부의 온도 및 압력이 상승하는 경우, 하부 멤브레인부(700)의 일부가 소실 또는 손상될 수 있다. 이 경우, 하부 멤브레인부(700)의 소실 또는 손상된 부분을 통해, 전지 모듈(100) 내부의 냉매 중 일부가 전지 모듈(100) 외부로 배출될 수 있다. 즉, 전지 모듈(100) 내부의 냉매 중 일부는 전지 모듈(100)의 하부에 위치한 벤팅 플레이트(1500)를 향해 배출될 수 있다.In contrast, referring to FIG. 13, when a thermal runaway phenomenon occurs in some of the battery cells (111) included in the battery module (100) and the temperature and pressure inside the battery module (100) increase, a part of the lower membrane part (700) may be lost or damaged. In this case, a part of the refrigerant inside the battery module (100) may be discharged to the outside of the battery module (100) through the lost or damaged part of the lower membrane part (700). That is, a part of the refrigerant inside the battery module (100) may be discharged toward the venting plate (1500) located at the bottom of the battery module (100).
도 10 및 도 11을 참조하면, 전지 모듈(100)은 하부 멤브레인부(700)를 덮는 하부 메쉬 플레이트(600)를 더 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 하부 메쉬 플레이트(600)는 하부 메쉬 바닥부(610) 및 적어도 하나의 하부 벤팅홀(250)과 대면하는 위치에 형성된 적어도 하나의 하부 메쉬부(650)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 10 and 11, the battery module (100) may further include a lower mesh plate (600) covering the lower membrane portion (700). More specifically, the lower mesh plate (600) may include at least one lower mesh portion (650) formed at a position facing the lower mesh bottom portion (610) and at least one lower venting hole (250).
여기서, 하부 메쉬부(650)는 도 6의 벤팅 메쉬부(1550)와 같은 메쉬(Mesh) 구조를 가질 수 있다. 일 예로, 하부 메쉬부(650)는 알루미늄(Al) 소재로 이루어질 수 있다. 다만, 하부 메쉬부(650)의 소재가 이에 한정되는 것은 아니며, 전지 모듈(100)에서 발생되는 가스 및 화염에 대한 내열성을 가지면서, 상기 가스가 용이하게 배출될 수 있는 소재라면 본 실시예에 포함될 수 있다.Here, the lower mesh portion (650) may have a mesh structure like the venting mesh portion (1550) of Fig. 6. For example, the lower mesh portion (650) may be made of aluminum (Al). However, the material of the lower mesh portion (650) is not limited thereto, and any material that has heat resistance against gas and flame generated from the battery module (100) and allows the gas to be easily discharged may be included in the present embodiment.
이에 따라, 본 실시예에 따른 전지 팩(1000)에서, 전지 모듈(100)의 정상 작동 시에는 하부 메쉬 플레이트(600)는 외부 환경으로부터 하부 멤브레인부(700)를 보호할 수 있다. 또한, 도 12를 참조하면, 전지 모듈(100)에서 열폭주 현상이 발생하더라도, 하부 멤브레인부(700)에서 배출된 가스가 하부 메쉬부(650)를 통해 외부로 배출될 수 있다. Accordingly, in the battery pack (1000) according to the present embodiment, when the battery module (100) is operating normally, the lower mesh plate (600) can protect the lower membrane portion (700) from the external environment. In addition, referring to FIG. 12, even if a thermal runaway phenomenon occurs in the battery module (100), the gas discharged from the lower membrane portion (700) can be discharged to the outside through the lower mesh portion (650).
또한, 도 13을 참조하면, 전지 모듈(100)에 포함된 일부 전지셀(111)에서 열폭주 현상 발생하여 전지 모듈(100) 내부의 온도 및 압력이 상승하는 경우, 하부 메쉬 플레이트(600)는, 하부 멤브레인부(700)의 소실 또는 손상된 부분으로 배출된 전지 모듈(100) 내부의 냉매 중 일부가 하부 메쉬부(650)를 통해 외부로 배출될 수 있으나, 하부 메쉬부(650)에 형성된 메쉬 구조를 통해 상기 냉매가 누액되는 속도를 감소시킬 수 있다.In addition, referring to FIG. 13, when a thermal runaway phenomenon occurs in some of the battery cells (111) included in the battery module (100) and the temperature and pressure inside the battery module (100) increase, the lower mesh plate (600) may allow some of the coolant inside the battery module (100) discharged through a missing or damaged portion of the lower membrane portion (700) to be discharged to the outside through the lower mesh portion (650), but the mesh structure formed in the lower mesh portion (650) can reduce the speed at which the coolant leaks.
이와 더불어, 하부 메쉬부(650)로 유입된 냉매는 중력 방향(z축 방향)을 따라 벤팅 플레이트(1500)를 향해 배출될 수 있으며, 벤팅 플레이트(1500)에 포함된 벤팅 메쉬부(1550)는 상기 냉매가 누액되는 속도를 보다 감소시킬 수 있다. 이 경우, 하부 메쉬부(650) 및 벤팅 메쉬부(1550)를 통해, 전지 모듈(100)에서 냉매가 누액되는 속도는 전지 모듈(100)로 유입되는 냉매의 유입 속도보다 작을 수 있어, 전지 모듈(100) 내부는 냉매의 침지 상태를 유지할 수 있다. In addition, the refrigerant introduced into the lower mesh portion (650) can be discharged toward the venting plate (1500) along the direction of gravity (z-axis direction), and the venting mesh portion (1550) included in the venting plate (1500) can further reduce the rate at which the refrigerant leaks. In this case, the rate at which the refrigerant leaks from the battery module (100) through the lower mesh portion (650) and the venting mesh portion (1550) can be lower than the rate at which the refrigerant flows into the battery module (100), so that the inside of the battery module (100) can maintain a state in which the refrigerant is immersed.
즉, 전지 모듈(100) 내부에 위치한 일부 전지셀(111)에서 열폭주 현상이 발생되더라도, 전지 모듈(100) 내부는 냉매로 침지된 상태가 유지될 수 있어, 전지셀 발화 초기에 열전파를 효과적으로 차단할 수 있다는 이점이 있다.That is, even if a thermal runaway phenomenon occurs in some battery cells (111) located inside the battery module (100), the inside of the battery module (100) can be maintained in a state of being immersed in a coolant, so there is an advantage in that heat transfer can be effectively blocked at the initial stage of battery cell ignition.
이하에서는 본 실시예에 따른 전지 팩(1000)에 장착되는 전지 모듈(100)의 상부를 중심으로 설명한다.Below, the upper part of the battery module (100) mounted on the battery pack (1000) according to the present embodiment will be described.
도 14는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전지 모듈의 상부를 나타내는 사시도이다. 도 15는 도 14의 전지 모듈의 상부에 위치하는 구성요소들의 분해 사시도이다.Fig. 14 is a perspective view showing the upper portion of a battery module according to another embodiment of the present invention. Fig. 15 is an exploded perspective view of components located at the upper portion of the battery module of Fig. 14.
도 14 및 도 15를 참조하면, 본 실시예에 따른 전지 팩(1000)에서, 전지 모듈(100a)은 모듈 프레임(200a)의 상부에 형성된 상기 적어도 하나의 상부 벤팅홀(290a)을 더 포함할 수 있다. 이외에 다른 구성요소들에 대해서는 도 8 내지 도 13에서 설명한 내용과 동일하게 설명될 수 있다.Referring to FIGS. 14 and 15, in the battery pack (1000) according to the present embodiment, the battery module (100a) may further include at least one upper venting hole (290a) formed on the upper portion of the module frame (200a). Other components may be described in the same manner as described with reference to FIGS. 8 to 13.
상부 벤팅홀(290a)은 모듈 프레임(200a)의 상부를 관통하여 형성될 수 있고, 상부 벤팅홀(290a)을 통해 모듈 프레임(200a) 내부에 위치한 전지셀 적층체(110a)가 외부로 노출되어 있을 수 있다. 적어도 하나의 상부 벤팅홀(290a)은 전지 모듈(100a)의 길이 방향(y축 방향)을 따라 서로 이격되어 배치될 수 있다. The upper venting hole (290a) may be formed through the upper portion of the module frame (200a), and the battery cell stack (110a) positioned inside the module frame (200a) may be exposed to the outside through the upper venting hole (290a). At least one upper venting hole (290a) may be arranged spaced apart from each other along the longitudinal direction (y-axis direction) of the battery module (100a).
이에 따라, 본 실시예에 따른 전지 팩(1000)에서, 전지 모듈(100a)에서 열폭주 현상 발생 시, 전지 모듈(100a) 내부의 가스가 상부 벤팅홀(290a)을 통해서도 전지 모듈(100a) 외부로 배출될 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 전지 팩(1000)에서, 전지 모듈(100a)은 하부 벤팅홀(250, 도 11) 및 상부 벤팅홀(290a) 통해 내부 가스가 효과적으로 배출될 수 있어, 열폭주 현상 발생 시 전지 모듈(100a)의 내압이 더욱 효과적으로 감소될 수 있다.Accordingly, in the battery pack (1000) according to the present embodiment, when a thermal runaway phenomenon occurs in the battery module (100a), the gas inside the battery module (100a) can be discharged to the outside of the battery module (100a) through the upper venting hole (290a). That is, in the battery pack (1000) according to the present embodiment, the internal gas in the battery module (100a) can be effectively discharged through the lower venting hole (250, FIG. 11) and the upper venting hole (290a), so that when a thermal runaway phenomenon occurs, the internal pressure of the battery module (100a) can be reduced more effectively.
도 14 및 도 15를 참조하면, 본 실시예에 따른 전지 모듈(100)은, 서로 대면하는 상기 상부 벤팅홀(290a)과 상부 메쉬 플레이트(800a) 사이에 위치하는 상부 멤브레인부(900a)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상부 멤브레인부(900a)는 상부 벤팅홀(290a)의 상부를 덮을 수 있다. 일 예로, 상부 멤브레인부(900a)는 모듈 프레임(200) 상부에 레이저 용접 등의 접착 방식으로 부착되어 있을 수 있다.Referring to FIGS. 14 and 15, the battery module (100) according to the present embodiment may further include an upper membrane portion (900a) positioned between the upper venting hole (290a) and the upper mesh plate (800a) facing each other. Here, the upper membrane portion (900a) may cover the upper portion of the upper venting hole (290a). For example, the upper membrane portion (900a) may be attached to the upper portion of the module frame (200) by an adhesive method such as laser welding.
다만, 상부 멤브레인부(900a)의 형태가 도 14 및 도 15에 한정되는 것은 아니며, 도 11의 하부 멤브레인부(700)와 같이 전지 모듈(100)의 길이 방향을 따라 길게 연장되어 있는 형태를 가질 수도 있다. However, the shape of the upper membrane portion (900a) is not limited to FIGS. 14 and 15, and may have a shape that extends long along the length direction of the battery module (100), like the lower membrane portion (700) of FIG. 11.
일 예로, 상부 멤브레인부(900a)는 PTFE(Polytetrafluoroethylene 또는 Teflon®-테프론)와 같은 소재일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 상부 멤브레인부(900a)는 전지 모듈(100a) 내부에 유동하는 냉매가 누액되는 것을 방지하면서도 내부 가스가 외부로 배출될 수 있는 소재라면 본 실시예에 포함될 수 있다.For example, the upper membrane portion (900a) may be made of a material such as PTFE (Polytetrafluoroethylene or Teflon®). However, the present invention is not limited thereto, and the upper membrane portion (900a) may be made of a material that prevents the coolant flowing inside the battery module (100a) from leaking while allowing the internal gas to be discharged to the outside, if it is included in the present embodiment.
이에 따라, 본 실시예에 따른 전지 팩(1000)에서, 전지 모듈(100a)은 내부에 냉매가 유동하는 구조를 가지는 경우, 상부 멤브레인부(900a)는 전지 모듈(100a) 내부의 기밀성을 유지하며 상기 냉매가 외부로 누액되는 것을 방지할 수 있다. 이와 더불어, 상부 멤브레인부(900a)는 전지 모듈(100a) 내부의 가스가 외부로 배출되게 할 수 있다.Accordingly, in the battery pack (1000) according to the present embodiment, when the battery module (100a) has a structure in which a coolant flows inside, the upper membrane portion (900a) can maintain the airtightness of the inside of the battery module (100a) and prevent the coolant from leaking to the outside. In addition, the upper membrane portion (900a) can allow gas inside the battery module (100a) to be discharged to the outside.
도 16 및 도 17은 도 14의 전지 모듈을 포함하는 전지 팩을 도 14의 c-c축을 기준으로 한 일부 단면도로, 가스 벤팅 시 벤팅 방향을 나타내는 도면이다.FIG. 16 and FIG. 17 are partial cross-sectional views of a battery pack including the battery module of FIG. 14, taken along the c-c axis of FIG. 14, showing the venting direction during gas venting.
도 16을 참조하면, 상부 멤브레인부(900a)는 전지 모듈(100)의 정상 작동 시에는 상부 벤팅홀(290a)을 커버하여, 전지 모듈(100a) 내부에 유동하는 냉매가 외부로 누액되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 전지 모듈(100a)에서 열폭주 현상이 발생하더라도, 일정 시간 동안은 상부 멤브레인부(900a)을 통해 전지 모듈(100a) 내부의 가스가 외부로 배출될 수 있다. Referring to FIG. 16, the upper membrane portion (900a) covers the upper venting hole (290a) when the battery module (100) is operating normally, thereby preventing the coolant flowing inside the battery module (100a) from leaking to the outside. In addition, even if a thermal runaway phenomenon occurs in the battery module (100a), the gas inside the battery module (100a) can be discharged to the outside through the upper membrane portion (900a) for a certain period of time.
이와 달리, 도 17을 참조하면, 전지 모듈(100a)에서 열폭주 현상 발생하여 전지 모듈(100a) 내부의 온도 및 압력이 상승하는 경우, 상부 멤브레인부(900a)의 일부가 소실 또는 손상될 수 있다. In contrast, referring to FIG. 17, when a thermal runaway phenomenon occurs in the battery module (100a) and the temperature and pressure inside the battery module (100a) increase, a part of the upper membrane portion (900a) may be lost or damaged.
다만, 상부 멤브레인부(900a)는 하부 멤브레인부(700)와 달리 중력 방향을 기준으로 상부에 위치하여, 전지 모듈(100a) 내부에 유동하는 냉매와 직접적으로 접촉하는 정도가 적을 수 있다. 즉, 상부 멤브레인부(900a) 보다는 하부 멤브레인부(700)가 먼저 소실 또는 손상되어, 전지 모듈(100) 내부에 유동하는 냉매는 하부 메쉬부(650) 및 벤팅 메쉬부(1550)을 향하는 방향으로 냉매가 누액될 수 있다.However, the upper membrane portion (900a) is located at the top with respect to the direction of gravity, unlike the lower membrane portion (700), and thus may have less direct contact with the refrigerant flowing inside the battery module (100a). That is, the lower membrane portion (700) may be lost or damaged before the upper membrane portion (900a), and thus the refrigerant flowing inside the battery module (100) may leak toward the lower mesh portion (650) and the venting mesh portion (1550).
그럼에도 상부 멤브레인부(900a)의 소실 또는 손상되는 경우, 해당 부분을 통해, 전지 모듈(100a) 내부의 냉매 중 일부가 전지 모듈(100a) 외부로 배출될 수 있다. 다만, 앞서 설명한 바와 같이, 상부 멤브레인부(900a)의 경우, 하부 멤브레인부(700)와 달리 중력 방향을 기준으로 상부에 위치하여, 전지 모듈(100a) 내부의 냉매 중 일부가 누액되는 양이 상대적으로 매우 적을 수 있다.However, if the upper membrane portion (900a) is lost or damaged, some of the refrigerant inside the battery module (100a) may be discharged to the outside of the battery module (100a) through that portion. However, as described above, in the case of the upper membrane portion (900a), unlike the lower membrane portion (700), it is located at the top with respect to the direction of gravity, so that the amount of refrigerant inside the battery module (100a) that leaks may be relatively very small.
다른 일 예로, 상부 멤브레인부(900a)는 상부 실링 부재로 대체될 수 있다. 여기서, 상부 실링 부재는 실링 패드 혹은 실런트가 도포 및 경화된 형태일 수 있다. 상부 실링 부재의 경우에는, 상부 멤브레인부(900a)와 동일하게, 전지 모듈(100a)의 정상 작동 시에 상부 벤팅홀(290a)을 커버하여, 전지 모듈(100a) 내부에 유동하는 냉매가 외부로 누액되는 것을 방지할 수 있다. 다만, 상부 실링 부재의 경우에는, 상부 멤브레인부(900a)와 달리, 전지 모듈(100a) 내부의 가스가 외부로 배출되지는 않을 수 있다.As another example, the upper membrane portion (900a) may be replaced with an upper sealing member. Here, the upper sealing member may be in the form of a sealing pad or a sealant applied and hardened. In the case of the upper sealing member, similarly to the upper membrane portion (900a), the upper venting hole (290a) may be covered during normal operation of the battery module (100a), thereby preventing the refrigerant flowing inside the battery module (100a) from leaking to the outside. However, in the case of the upper sealing member, unlike the upper membrane portion (900a), the gas inside the battery module (100a) may not be discharged to the outside.
또한, 전지 모듈(100a)에서 열폭주 현상 발생하여 전지 모듈(100a) 내부의 온도 및 압력이 상승하는 경우, 상부 실링 부재는 상부 멤브레인부(900a)과 유사하게, 상부 실링 부재 중 일부가 소실 또는 손상될 수 있다. 이 경우, 상부 실링 부재의 소실 또는 손상된 부분을 통해, 전지 모듈(100a) 내부의 가스 및 냉매 중 일부가 전지 모듈(100a) 외부로 배출될 수 있다. 다만, 상부 실링 부재의 경우에도, 하부 멤브레인부(700)와 달리 중력 방향을 기준으로 상부에 위치하여, 전지 모듈(100a) 내부의 냉매 중 일부가 누액되는 양이 상대적으로 적을 수 있다.In addition, when a thermal runaway phenomenon occurs in the battery module (100a) and the temperature and pressure inside the battery module (100a) increase, the upper sealing member may be partially lost or damaged, similar to the upper membrane portion (900a). In this case, through the lost or damaged portion of the upper sealing member, a portion of the gas and refrigerant inside the battery module (100a) may be discharged to the outside of the battery module (100a). However, even in the case of the upper sealing member, unlike the lower membrane portion (700), since it is located at the top with respect to the direction of gravity, a relatively small amount of refrigerant inside the battery module (100a) may leak.
도 14 및 도 15를 참조하면, 본 실시예에 따른 전지 모듈(100a)은 적어도 하나의 상부 벤팅홀(290a)에 각각 부착되어 있는 적어도 하나의 상부 메쉬 플레이트(800a)를 더 포함할 수 있다. 또한, 상부 메쉬 플레이트(800a)는 상부 벤팅홀(290a)과 대면하는 위치에 형성된 상부 메쉬부가 형성되어 있을 수 있다. 다만, 상부 메쉬 플레이트(800a)의 형태가 도 14 및 도 15에 한정되는 것은 아니며, 도 11의 하부 메쉬 플레이트(600)와 같이 전지 모듈(100)의 길이 방향을 따라 길게 연장되어 있는 형태를 가질 수도 있다.Referring to FIGS. 14 and 15, the battery module (100a) according to the present embodiment may further include at least one upper mesh plate (800a) attached to at least one upper venting hole (290a), respectively. In addition, the upper mesh plate (800a) may have an upper mesh portion formed at a position facing the upper venting hole (290a). However, the shape of the upper mesh plate (800a) is not limited to FIGS. 14 and 15, and may have a shape that extends long along the longitudinal direction of the battery module (100), such as the lower mesh plate (600) of FIG. 11.
여기서, 상부 메쉬 플레이트(800a)에 포함된 상부 메쉬부는 도 6의 벤팅 메쉬부(1550)와 같은 메쉬(Mesh) 구조를 가질 수 있다. 일 예로, 상기 상부 메쉬부는 알루미늄(Al) 소재로 이루어질 수 있다. 다만, 상기 상부 메쉬부의 소재가 이에 한정되는 것은 아니며, 전지 모듈(100a)에서 발생되는 가스 및 화염에 대한 내열성을 가지면서, 상기 가스가 용이하게 배출될 수 있는 소재라면 본 실시예에 포함될 수 있다.Here, the upper mesh portion included in the upper mesh plate (800a) may have a mesh structure like the venting mesh portion (1550) of Fig. 6. For example, the upper mesh portion may be made of aluminum (Al). However, the material of the upper mesh portion is not limited thereto, and any material that has heat resistance against gas and flame generated from the battery module (100a) and allows the gas to be easily discharged may be included in this embodiment.
이에 따라, 본 실시예에 따른 전지 팩(1000)에서, 전지 모듈(100a)의 정상 작동 시에는 상부 메쉬 플레이트(800a)는 외부 환경으로부터 상부 멤브레인부(900a)를 보호할 수 있다. 또한, 도 17을 참조하면, 전지 모듈(100)에서 열폭주 현상이 발생하더라도, 상부 멤브레인부(900a)에서 배출된 가스가 상기 상부 메쉬부를 통해 외부로 배출될 수 있다. Accordingly, in the battery pack (1000) according to the present embodiment, when the battery module (100a) is operating normally, the upper mesh plate (800a) can protect the upper membrane portion (900a) from the external environment. In addition, referring to FIG. 17, even if a thermal runaway phenomenon occurs in the battery module (100), the gas discharged from the upper membrane portion (900a) can be discharged to the outside through the upper mesh portion.
또한, 도 17을 참조하면, 전지 모듈(100a)에서 열폭주 현상 발생하여 전지 모듈(100a) 내부의 온도 및 압력이 상승하는 경우, 상부 메쉬 플레이트(800a)는, 상부 멤브레인부(900a)의 소실 또는 손상된 부분으로 배출된 전지 모듈(100a) 내부의 냉매 중 일부가 상기 상부 메쉬부를 통해 외부로 배출될 수 있으나, 상기 상부 메쉬부에 형성된 메쉬 구조를 통해 상기 냉매가 누액되는 양을 최소화시킬 수 있다. 즉, 전지 모듈(100a)에서 열폭주 현상이 발생되더라도, 전지 모듈(100a) 내부의 냉매가 상부 방향으로 누액되는 것을 방지하여, 냉매로 침지된 상태가 유지될 수 있고, 전지셀 발화 초기에 열전파를 효과적으로 차단할 수 있다는 이점이 있다.In addition, referring to FIG. 17, when a thermal runaway phenomenon occurs in the battery module (100a) and the temperature and pressure inside the battery module (100a) rise, the upper mesh plate (800a) may discharge some of the refrigerant inside the battery module (100a) that is discharged through a missing or damaged portion of the upper membrane portion (900a) to the outside through the upper mesh portion, but the amount of the refrigerant leaking can be minimized through the mesh structure formed in the upper mesh portion. That is, even if a thermal runaway phenomenon occurs in the battery module (100a), the refrigerant inside the battery module (100a) is prevented from leaking upward, so that the state of being immersed in the refrigerant can be maintained, and there is an advantage in that heat transfer can be effectively blocked at the initial stage of battery cell ignition.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 디바이스는 상기에서 설명한 전지 팩을 포함한다. 이러한 디바이스에는, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 자동차 등의 운송 수단에 적용될 수 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않고 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩을 사용할 수 있는 다양한 디바이스에 적용 가능하며, 이 또한 본 발명의 권리 범위에 속한다. A device according to another embodiment of the present invention includes the battery pack described above. Such a device may be applied to means of transportation such as an electric bicycle, an electric vehicle, a hybrid vehicle, etc., but the present invention is not limited thereto and may be applied to various devices that can use a battery module and a battery pack including the same, which also fall within the scope of the present invention.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements made by those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims also fall within the scope of the present invention.
100: 전지 모듈
110: 전지셀 적층체
300: 엔드 플레이트
350: 냉각 포트
400: 버스바 조립체
500: 실링 조립체
600: 하부 메쉬 플레이트
700: 하부 멤브레인부
1000: 전지 팩
1100: 하부 팩 프레임
1200: 팩 바닥부
1300: 프레임부
1310: 수평빔
1350: 수직빔
1400: 상부 팩 프레임
1500: 벤팅 플레이트
1600: 하부 실링 부재100: Battery module
110: Battery cell stack
300: End Plate
350: Cooling Port
400: Busbar assembly
500: Sealing assembly
600: Lower mesh plate
700: Lower membrane section
1000: Battery Pack
1100: Lower pack frame
1200: Bottom of pack
1300: Frame section
1310: Horizontal beam
1350: Vertical beam
1400: Upper pack frame
1500: Venting Plate
1600: Lower sealing absence
Claims (15)
상기 적어도 하나의 전지 모듈이 장착되는 팩 프레임; 및
상기 팩 프레임의 바닥면인 팩 바닥부와 상기 적어도 하나의 전지 모듈 사이에 위치하는 적어도 하나의 벤팅 플레이트를 포함하고,
상기 모듈 프레임의 하부에 적어도 하나의 하부 벤팅홀이 형성되어 있고,
상기 벤팅 플레이트는 상기 적어도 하나의 하부 벤팅홀과 각각 대면하는 위치에 형성된 적어도 하나의 벤팅 메쉬부를 포함하는 전지 팩.At least one battery module comprising a battery cell stack including a plurality of battery cells and a module frame for accommodating the battery cell stack;
a pack frame on which at least one battery module is mounted; and
At least one venting plate positioned between the pack bottom, which is the bottom surface of the pack frame, and the at least one battery module,
At least one lower venting hole is formed at the bottom of the above module frame,
A battery pack wherein the venting plate includes at least one venting mesh portion formed at a position facing each of the at least one lower venting hole.
상기 팩 바닥부는 상기 적어도 하나의 벤팅 메쉬부와 각각 대면하는 위치에 형성되어 있는 적어도 하나의 팩 관통부를 포함하고,
상기 벤팅 메쉬부는 상기 팩 바닥부를 향하는 방향으로 돌출되어 있는 전지 팩.In paragraph 1,
The pack bottom portion includes at least one pack penetration portion formed at a position facing each of the at least one venting mesh portion,
A battery pack in which the above-mentioned venting mesh portion protrudes in a direction toward the bottom of the pack.
상기 벤팅 메쉬부는 상기 팩 관통부에 끼움 결합되어 있는 전지 팩.In paragraph 2,
A battery pack in which the above-mentioned venting mesh portion is fitted into the above-mentioned pack penetration portion.
상기 벤팅 플레이트와 상기 전지 모듈 사이에 위치하는 적어도 하나의 하부 실링 부재를 더 포함하고,
상기 하부 실링 부재는 적어도 하나의 실링 관통부를 포함하고,
상기 실링 관통부는 서로 대면하는 상기 하부 벤팅홀과 상기 벤팅 메쉬부 사이에 위치하는 전지 팩.In paragraph 2,
Further comprising at least one lower sealing member positioned between the venting plate and the battery module;
The lower sealing member comprises at least one sealing penetration,
A battery pack in which the sealing penetration portion is located between the lower venting hole and the venting mesh portion facing each other.
상기 벤팅 플레이트는 상기 모듈 프레임의 바닥면과 동일하거나 이보다 작은 크기를 가지는 전지 팩.In Article 4,
A battery pack wherein the above venting plate has a size equal to or smaller than the bottom surface of the module frame.
상기 팩 프레임은 상기 복수의 전지 모듈이 장착되는 하부 팩 프레임과 상기 하부 팩 프레임의 상부를 덮는 상부 팩 프레임을 포함하고,
상기 하부 팩 프레임은 상기 팩 바닥부로부터 상기 상부 팩 프레임을 향해 연장된 한 쌍의 수평빔과 적어도 두개의 수직빔을 포함하고,
상기 한 쌍의 수평빔은 상기 전지 모듈의 폭 방향을 따라 연장되어 있고,
상기 적어도 두 개의 수직빔은 상기 한 쌍의 수평빔 사이에 위치하며, 상기 전지 모듈의 길이 방향을 따라 연장되어 있는 전지 팩.In Article 4,
The above pack frame includes a lower pack frame on which the plurality of battery modules are mounted and an upper pack frame covering the upper portion of the lower pack frame,
The lower pack frame comprises a pair of horizontal beams and at least two vertical beams extending from the bottom of the pack toward the upper pack frame,
The above pair of horizontal beams extend along the width direction of the battery module,
A battery pack wherein the at least two vertical beams are positioned between the pair of horizontal beams and extend along the length direction of the battery module.
상기 복수의 전지 모듈은 상기 한 쌍의 수평빔과 상기 적어도 두 개의 수직빔으로 서로 구획되어 있고,
상기 적어도 하나의 벤팅 플레이트는 상기 복수의 전지 모듈의 하부에 각각 배치되어 있는 전지 팩.In Article 6,
The above plurality of battery modules are separated from each other by the pair of horizontal beams and at least two vertical beams,
A battery pack wherein at least one venting plate is disposed at the lower portion of each of the plurality of battery modules.
상기 적어도 하나의 하부 실링 부재는 상기 복수의 전지 모듈의 하부와 상기 적어도 하나의 벤팅 플레이트 사이에 각각 배치되어 있는 전지 팩.In Article 7,
A battery pack wherein at least one lower sealing member is respectively positioned between the lower portions of the plurality of battery modules and the at least one venting plate.
상기 전지 모듈에서, 상기 적어도 하나의 하부 벤팅홀을 덮는 하부 멤브레인(membrane)부가 부착되어 있는 전지 팩.In paragraph 1,
A battery pack having a lower membrane portion attached thereto that covers at least one lower venting hole in the above battery module.
상기 하부 멤브레인부를 덮는 하부 메쉬 플레이트를 더 포함하고,
상기 하부 메쉬 플레이트는 상기 적어도 하나의 하부 벤팅홀과 대면하는 위치에 형성된 적어도 하나의 하부 메쉬부를 포함하는 전지 팩.In Article 9,
Further comprising a lower mesh plate covering the lower membrane portion;
A battery pack wherein the lower mesh plate includes at least one lower mesh portion formed at a position facing the at least one lower venting hole.
상기 전지 모듈은 상기 모듈 프레임의 상부에 형성된 상기 적어도 하나의 상부 벤팅홀을 더 포함하고,
상기 적어도 하나의 상부 벤팅홀에 각각 부착되어 있는 적어도 하나의 상부 메쉬 플레이트를 더 포함하고,
상기 상부 메쉬 플레이트는 상기 상부 벤팅홀과 대면하는 위치에 형성된 상부 메쉬부를 포함하는 전지 팩In paragraph 1,
The above battery module further includes at least one upper venting hole formed on the upper portion of the module frame,
Further comprising at least one upper mesh plate, each attached to at least one upper venting hole;
The upper mesh plate is a battery pack including an upper mesh portion formed at a position facing the upper venting hole.
서로 대면하는 상기 상부 벤팅홀과 상기 상부 메쉬 플레이트 사이에 위치하는 상부 멤브레인부를 더 포함하고,
상기 상부 멤브레인부는 상기 상부 벤팅홀의 상부를 덮는 전지 팩. In Article 11,
Further comprising an upper membrane portion positioned between the upper venting hole and the upper mesh plate facing each other,
The upper membrane portion is a battery pack that covers the upper portion of the upper venting hole.
서로 대면하는 상기 상부 벤팅홀과 상기 상부 메쉬 플레이트 사이에 위치하는 상부 실링 부재를 더 포함하고,
상기 상부 실링 부재는 상기 상부 벤팅홀과 상기 상부 메쉬 플레이트 사이에 위치하는 전지 팩.In Article 11,
Further comprising an upper sealing member positioned between the upper venting hole and the upper mesh plate facing each other,
A battery pack wherein the upper sealing member is positioned between the upper venting hole and the upper mesh plate.
상기 전지 모듈은 상기 모듈 프레임 내부의 공간에서 냉매가 유동하며 상기 전지셀들을 직접 냉각하는 전지 팩.In paragraph 1,
The above battery module is a battery pack in which a coolant flows in the space inside the module frame and directly cools the battery cells.
A device comprising a battery pack according to claim 1.
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020230058719A KR20240161501A (en) | 2023-05-04 | 2023-05-04 | Battery pack and device including the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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2023
- 2023-05-04 KR KR1020230058719A patent/KR20240161501A/en active Pending
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Legal Events
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PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20230504 |
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PA0201 | Request for examination |
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