KR20250036622A - Battery pack and ess comprising the battery pack - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은, 복수 개의 배터리 셀; 상기 복수 개의 배터리 셀을 수용하며, 상기 배터리 셀에서 생성되는 가스를 외부로 배출하도록 구성되는 벤팅부가 구비되는 팩 케이스; 및 상기 팩 케이스에 부착되어 상기 벤팅부를 개폐하도록 구성되는 커버 부재를 포함한다.A battery pack according to one embodiment of the present invention comprises: a plurality of battery cells; a pack case that accommodates the plurality of battery cells and has a venting portion configured to discharge gas generated from the battery cells to the outside; and a cover member attached to the pack case and configured to open and close the venting portion.
Description
본 발명은 배터리 팩 및 이를 포함하는 ESS에 관한 것이다.The present invention relates to a battery pack and an ESS including the same.
제품 군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차 전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기차량(EV, Electric Vehicle), 하이브리드 차량(HEV, Hybrid Electric Vehicle) 또는 ESS(Energy Storage System) 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 주목받고 있다.Secondary batteries, which have high applicability according to product group and electrical characteristics such as high energy density, are widely used not only in portable devices but also in electric vehicles (EVs), hybrid electric vehicles (HEVs), and energy storage systems (ESSs). These secondary batteries are attracting attention as a new energy source for improving the environment and energy efficiency, 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.
전기차량(EV, Electric Vehicle), 하이브리드 차량(HEV, Hybrid Electric Vehicle) 또는 ESS(Energy Storage System)가 요구하는 배터리 팩의 충방전 용량에 따라 다수의 배터리 셀을 직렬/병렬 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. 이때, 적어도 하나의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈을 먼저 구성하고, 이러한 적어도 하나의 배터리 모듈을 이용하여 기타 구성요소를 추가하여 배터리 팩이나 배터리 랙을 구성하는 방법이 일반적이다. 또는, 최근에는, 복수 개의 배터리 셀을 모듈화하지 않고, 팩 하우징 등에 직접 수납하는 셀투팩(Cell To Pack) 형태의 배터리 팩도 제조되고 있다.Depending on the charge/discharge capacity of the battery pack required by an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle (HEV), or an energy storage system (ESS), a plurality of battery cells are connected in series/parallel to form a battery pack. At this time, it is common to first form a battery module including at least one battery cell, and then form a battery pack or battery rack by adding other components using this at least one battery module. Alternatively, recently, battery packs in the form of cell-to-pack, which do not modularize a plurality of battery cells but directly store them in a pack housing, etc., are also being manufactured.
그러나, 이처럼 많은 개수의 리튬 이차전지를 포함하는 배터리 팩의 경우, 화재 및 폭발이 발생되는 경우 그 피해는 더욱 커질 수밖에 없다. 배터리 팩에서 발생되는 화재는, 내부에 배치된 배터리 셀의 비정상적인 온도 상승과 내부 가스 발생으로부터 시작된다. 이에 따라, 배터리 셀의 내압이 일정 수준 이상으로 상승하게 되면, 벤팅(venting)이 발생되고, 배터리 셀의 외부로 고온의 가스와 전극 활물질과 알루미늄 입자 등을 포함하는 고온의 스파크가 분출된다.However, in the case of a battery pack containing such a large number of lithium secondary batteries, the damage is bound to be even greater if a fire or explosion occurs. A fire occurring in a battery pack starts from an abnormal temperature rise and internal gas generation of the battery cells placed inside. Accordingly, when the internal pressure of the battery cell rises above a certain level, venting occurs, and a high-temperature spark containing high-temperature gas, electrode active material, and aluminum particles is ejected outside the battery cell.
따라서, 배터리 팩의 사용상의 안정성을 확보하기 위해서는, 배터리 팩 내부에서 열 폭주(thermal runaway)와 같은 열적 이벤트가 발생할 때 더 이상 배터리 팩의 내압이 증가하지 않도록 벤팅 가스(venting gas)가 배터리 팩의 외부로 신속하게 배출되어야 한다. 이러한 벤팅 가스 등이 외부로 적절하게 배출되지 않는 경우, 배터리 셀들 간 열 폭주가 전이되는 속도가 높아질 수 있다. 또한, 배터리 팩이 폭발되는 등 보다 큰 문제를 야기할 수 있으므로 벤팅 가스를 외부로 배출하는 것이 매우 중요하다.Therefore, in order to secure the usability of the battery pack, the venting gas must be quickly discharged to the outside of the battery pack so that the internal pressure of the battery pack does not increase any further when a thermal event such as thermal runaway occurs inside the battery pack. If the venting gas is not properly discharged to the outside, the rate at which thermal runaway is transferred between battery cells may increase. In addition, it is very important to discharge the venting gas to the outside because it may cause a bigger problem such as an explosion of the battery pack.
이에, 종래 배터리 팩의 경우, 특정 배터리 셀 또는 배터리 모듈에서 열적 이벤트 발생 시 고온의 벤팅 가스 등을 팩 케이스 외부로 배출하기 위해 팩 케이스에 벤팅부를 마련하였다. 이때, 벤팅부는 홀과 같이 관통된 형태로 마련되어 가스가 내부에서 외부로 배출되도록 유도하였다.Accordingly, in the case of conventional battery packs, a venting portion is provided in the pack case to discharge high-temperature venting gas, etc. to the outside of the pack case when a thermal event occurs in a specific battery cell or battery module. At this time, the venting portion is provided in a perforated form like a hole to induce the gas to be discharged from the inside to the outside.
다만, 이러한 형태의 배터리 팩에 대해서는, 수분 등 외부 이물질이 벤팅부를 통해 침투하는 문제가 발생할 수 있다. 특히, 종래 배터리 팩에 공랭식이 아닌 수냉식으로 냉각 매체가 공급되는 경우, 배터리 팩 외부에 구비되는 냉각 파이프에 결로가 발생하여 수분 등이 홀로 마련되는 벤팅부를 통해 배터리 팩 내부로 유입되어 배터리 팩의 방수 성능을 확보하는 것에 어려움이 있었다.However, for this type of battery pack, there may be a problem in which external foreign substances such as moisture infiltrate through the venting portion. In particular, in the case where the cooling medium is supplied to the conventional battery pack by water cooling instead of air cooling, condensation occurs in the cooling pipe provided on the outside of the battery pack, and moisture, etc., infiltrates into the battery pack through the venting portion provided alone, making it difficult to secure the waterproof performance of the battery pack.
따라서, 배터리 팩의 정상 상태에서는 수분 등 이물질이 벤팅부를 통해 배터리 팩 내부로 유입되는 것을 방지하기 위한 기술의 필요성이 대두된다.Therefore, the need for technology to prevent foreign substances such as moisture from entering the battery pack through the venting section under normal conditions of the battery pack arises.
더불어, 배터리 팩 내부에서 열적 이벤트가 발생하는 경우에는, 고온의 가스 등이 벤팅부를 통해 배터리 팩 외부로 신속하게 배출되어 배터리 팩 내부에서 열이 축적 내지 전이되는 것을 방지하고, 화염이 발생되는 것을 억제하기 위한 기술의 필요성이 대두된다.In addition, when a thermal event occurs inside the battery pack, there is a need for a technology to quickly discharge high-temperature gases, etc., outside the battery pack through the venting portion to prevent heat from accumulating or transferring inside the battery pack and to suppress the occurrence of flames.
따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점 등을 해결하기 위해 마련된 것으로서, 배터리 셀이나 배터리 모듈의 이상 상황 시 안전성과 신뢰성을 보장할 수 있는 배터리 팩 및 이를 포함하는 ESS를 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the problems described above, and provides a battery pack and an ESS including the same that can ensure safety and reliability in the event of an abnormality in a battery cell or battery module.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상술한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 과제들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the problems to be solved by the present invention are not limited to the problems described above, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the invention described below.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따른 배터리 팩은, 복수 개의 배터리 셀; 상기 복수 개의 배터리 셀을 수용하며, 상기 배터리 셀에서 생성되는 가스를 외부로 배출하도록 구성되는 벤팅부가 구비되는 팩 케이스; 및 상기 팩 케이스에 부착되어 상기 벤팅부를 개폐하도록 구성되는 커버 부재를 포함한다.In order to solve the above problem, a battery pack according to one aspect of the present invention includes: a plurality of battery cells; a pack case that accommodates the plurality of battery cells and has a venting portion configured to discharge gas generated from the battery cells to the outside; and a cover member attached to the pack case and configured to open and close the venting portion.
상기 커버 부재는 상기 팩 케이스 내부에서 특정 온도 및 압력 중 적어도 하나에 도달하는 경우 개방되어 상기 배터리 셀에서 생성되는 가스가 외부로 배출되도록 구성될 수 있다.The cover member may be configured to open when at least one of a specific temperature and pressure is reached inside the pack case, thereby allowing gas generated from the battery cell to be discharged to the outside.
상기 팩 케이스는 상기 벤팅부의 적어도 일부를 커버하도록 구성되는 리브를 포함할 수 있다.The above pack case may include a rib configured to cover at least a portion of the venting portion.
상기 커버 부재는 상기 벤팅부의 둘레를 따라 상기 팩 케이스의 외측면에 부착될 수 있다.The above cover member can be attached to the outer surface of the pack case along the perimeter of the venting portion.
상기 커버 부재는 상기 벤팅부의 둘레를 따라 상기 팩 케이스의 내측면에 부착되고, 상기 리브는 상기 팩 케이스의 내측면보다 내측으로 돌출되도록 구성될 수 있다.The above cover member is attached to the inner surface of the pack case along the perimeter of the venting portion, and the rib may be configured to protrude inwardly from the inner surface of the pack case.
상기 리브는 상기 팩 케이스의 내측면을 향할수록 두께가 작아지는 부분을 포함할 수 있다.The above rib may include a portion whose thickness becomes smaller as it approaches the inner side of the pack case.
상기 리브는 상기 팩 케이스의 외측을 향해 경사지게 구비될 수 있다.The above ribs may be provided so as to be inclined toward the outside of the pack case.
상기 벤팅부는 상기 리브에 의해 구획되는 복수 개의 벤팅홀을 포함하고, 상기 커버 부재는 상기 복수 개의 벤팅홀마다 두께가 다르게 구비될 수 있다.The above venting portion includes a plurality of venting holes partitioned by the ribs, and the cover member may be provided with a different thickness for each of the plurality of venting holes.
상기 팩 케이스에 구비되어 상기 복수 개의 벤팅홀 중 적어도 하나를 개폐하도록 구성되는 개폐 부재를 더 포함할 수 있다.The pack case may further include an opening/closing member configured to open/close at least one of the plurality of venting holes.
상기 벤팅부는 복수 개 구비되고, 복수 개의 상기 벤팅부 중 적어도 일부는 서로 크기가 다르게 구비될 수 있다.The above venting portions are provided in multiple numbers, and at least some of the plurality of venting portions may be provided with different sizes from each other.
상기 팩 케이스에 구비되어 냉각 매체가 유동하도록 구성되는 냉각 유닛을 더 포함하고, 상기 커버 부재는 상기 팩 케이스에서 상기 냉각 유닛이 위치하는 측면에 구비될 수 있다.The pack case may further include a cooling unit configured to allow a cooling medium to flow, and the cover member may be provided on a side of the pack case where the cooling unit is located.
그리고, 본 발명에 따른 ESS는, 본 발명에 따른 배터리 팩을 포함할 수 있다.And, the ESS according to the present invention may include a battery pack according to the present invention.
본 발명의 일 측면에 의하면, 배터리 팩의 방수 및 방진 기능을 확보함으로써 배터리 팩 내부에 수분이나 먼지 등이 유입되는 것을 방지하고, 배터리 팩의 안전성과 신뢰성을 보장할 수 있다.According to one aspect of the present invention, by securing waterproof and dustproof functions of a battery pack, moisture or dust, etc. can be prevented from entering the inside of the battery pack, and the safety and reliability of the battery pack can be guaranteed.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 배터리 셀의 이상 상황 시 생성되는 벤팅 가스가 팩 케이스의 외부로 원활하게 배출되어 팩 단위 열 전파(Thermal Propagation) 방지 성능이 효과적으로 확보될 수 있다.In addition, according to one aspect of the present invention, venting gas generated in an abnormal state of a battery cell can be smoothly discharged to the outside of the pack case, so that pack unit thermal propagation prevention performance can be effectively secured.
더욱이, 본 발명의 일 측면에 의하면, 팩 케이스 내부의 열 축적을 방지함으로써 다른 배터리 셀들 또는 배터리 모듈들이 최대한 열적 데미지를 받지 않도록 할 수 있다.Moreover, according to one aspect of the present invention, heat accumulation inside the pack case can be prevented, thereby minimizing thermal damage to other battery cells or battery modules.
또한, 본 발명의 일 측면에 의하면, 배터리 팩에서 화염이 생성되는 것을 방지 내지 억제할 수 있다.In addition, according to one aspect of the present invention, it is possible to prevent or suppress the generation of flame in a battery pack.
이로써, 배터리 팩이나 이들이 장착된 장치의 열 폭주 현상에 따른 이벤트, 이를테면 화재나 폭발 등을 방지하거나 지연시킬 수 있다.This can prevent or delay events resulting from thermal runaway of the battery pack or the device in which it is mounted, such as fire or explosion.
이 밖에도 본 발명은 여러 다른 효과를 가질 수 있으며, 이에 대해서는 각 실시 구성에서 설명하거나, 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 효과 등에 대해서는 해당 설명을 생략하도록 한다.In addition, the present invention may have various other effects, which will be described in each embodiment, or an explanation of effects that can be easily inferred by a person skilled in the art will be omitted.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 전체 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 내부를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에서 커버 부재가 구비된 부분을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 커버 부재가 개방된 상태의 일 형태를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩 내부에서 가스가 배출되는 방향을 나타내는 도면이다. 예를 들어, 도 5는, 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'단면의 전방 측 일부분을 나타낸 도면일 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩에서 커버 부재가 구비된 부분을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 주요 부분을 확대한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 정면도를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 주요 부분을 확대한 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 주요 부분을 확대한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 전방 사시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 후방 사시도이다.The following drawings attached to this specification illustrate preferred embodiments of the present invention and, together with the detailed description of the invention described below, serve to further understand the technical idea of the present invention; therefore, the present invention should not be interpreted as being limited to matters described in such drawings.
FIG. 1 is an overall perspective view of a battery pack according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view illustrating the interior of a battery pack according to one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a portion of a battery pack having a cover member according to one embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating one form of a cover member of a battery pack according to one embodiment of the present invention in an open state.
FIG. 5 is a drawing showing the direction in which gas is discharged inside a battery pack according to one embodiment of the present invention. For example, FIG. 5 may be a drawing showing a portion of the front side of the Ⅰ-Ⅰ' cross-section of FIG. 1.
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a portion of a battery pack having a cover member according to another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an enlarged perspective view of a main part of a battery pack according to another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a drawing illustrating a front view of a battery pack according to one embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an enlarged drawing of a main part of a battery pack according to one embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an enlarged drawing of a main part of a battery pack according to another embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a front perspective view of a battery pack according to one embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a rear perspective view of a battery pack according to one embodiment of the present invention.
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 안되며, 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.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. Prior to this, the terms or words used in this specification and claims should not be interpreted as limited to their usual or dictionary meanings, and should be interpreted as meanings and concepts that conform to the technical idea of the present invention based on the principle that the inventor can appropriately define the concept of the term in order to explain his or her own invention in the best way.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations illustrated in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical ideas of the present invention. Therefore, it should be understood that there may be various equivalents and modified examples that can replace them at the time of filing this application.
또한, 본 발명에는 여러 다양한 실시예가 포함되어 있다. 각 실시예에 대해 실질적으로 동일하거나 또는 유사한 구성들에 대해서는 중복 설명을 생략하고, 차이점을 중심으로 설명한다.In addition, the present invention includes various embodiments. For each embodiment, redundant descriptions of substantially identical or similar configurations will be omitted, and descriptions will be made focusing on differences.
한편, 본 발명에서 상, 하, 좌, 우, 전, 후와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용될 수 있으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.Meanwhile, in the present invention, terms indicating directions such as up, down, left, right, front, and back may be used, but these terms are only for convenience of explanation, and it is obvious to those skilled in the art that these terms may vary depending on the location of the target object or the location of the observer.
예를 들어, 본 발명의 실시예에서, 도면에 도시된 X축 방향은 좌우 방향, Y축 방향은 X축 방향과 수평면(X-Y 평면)상에서 수직된 전후 방향, Z축 방향은 X축 방향 및 Y축 방향에 대해 모두 수직된 상하 방향(수직 방향)을 의미할 수 있다.For example, in an embodiment of the present invention, the X-axis direction depicted in the drawing may mean a left-right direction, the Y-axis direction may mean a front-back direction perpendicular to the X-axis direction and the horizontal plane (X-Y plane), and the Z-axis direction may mean an up-down direction (vertical direction) perpendicular to both the X-axis direction and the Y-axis direction.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 전체 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 내부를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에서 커버 부재가 구비된 부분을 확대하여 도시한 단면도이다. 또한, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 커버 부재가 개방된 상태의 일 형태를 도시한 단면도이다. 그리고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩 내부에서 가스가 배출되는 방향을 나타내는 도면이다. 예를 들어, 도 5는, 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'단면의 전방 측 일부분을 나타낸 도면일 수 있다.FIG. 1 is a perspective view of the entire battery pack according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing the inside of the battery pack according to one embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a portion of the battery pack according to one embodiment of the present invention in which a cover member is provided. In addition, FIG. 4 is a cross-sectional view showing one form of the battery pack according to one embodiment of the present invention in which the cover member is opened. And, FIG. 5 is a drawing showing a direction in which gas is discharged inside the battery pack according to one embodiment of the present invention. For example, FIG. 5 may be a drawing showing a portion of the front side of the I-I' cross-section of FIG. 1.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(10)은 배터리 셀(100), 팩 케이스(200) 및 커버 부재(300)를 포함한다.Referring to FIGS. 1 to 5, a battery pack (10) according to one embodiment of the present invention includes a battery cell (100), a pack case (200), and a cover member (300).
먼저, 도 2를 주로 참조하면, 배터리 셀(100)은, 복수 개 포함될 수 있다. 그리고, 도면에는 도시되어 있지 않지만, 이러한 복수 개의 배터리 셀(100)은 전극 조립체와, 상기 전극 조립체를 수용하는 셀 케이스 및 전극 조립체와 연결되며 셀 케이스의 외측으로 인출되어 전극 단자로 기능하는 전극 리드를 포함할 수 있다. 이때, 복수 개의 배터리 셀(100)은 상호 전기적으로 연결될 수 있다.First, referring mainly to FIG. 2, a plurality of battery cells (100) may be included. And, although not shown in the drawing, the plurality of battery cells (100) may include an electrode assembly, a cell case that accommodates the electrode assembly, and an electrode lead that is connected to the electrode assembly and extends outward from the cell case to function as an electrode terminal. At this time, the plurality of battery cells (100) may be electrically connected to each other.
배터리 셀(100)은 파우치 타입 이차 전지일 수 있다. 이러한 파우치 타입 이차 전지의 셀 케이스는 알루미늄 재질의 금속층이 폴리머층 사이에 개재된 파우치 형태로 구성될 수 있다.The battery cell (100) may be a pouch type secondary battery. The cell case of such a pouch type secondary battery may be configured in a pouch shape in which a metal layer made of aluminum is interposed between polymer layers.
복수 개의 배터리 셀(100)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 수직 방향(Z축 방향)으로 세워진 상태에서 좌우 방향(X축 방향)으로 나란하게 배치될 수 있다. 이때, 각 배터리 셀(100)은, 실링부가 전후 방향(Y축 방향) 및 상부 방향(+Z축 방향)을 향하고, 수납부가 좌우 방향(X축 방향)을 향할 수 있다.A plurality of battery cells (100) may be arranged in a parallel manner in the left-right direction (X-axis direction) while standing vertically (Z-axis direction) as illustrated in FIG. 2. At this time, each battery cell (100) may have its sealing portion facing the front-back direction (Y-axis direction) and the upper direction (+Z-axis direction), and its storage portion facing the left-right direction (X-axis direction).
복수 개의 배터리 셀(100)은 좌우 방향(X축 방향)으로 나란하게 적층되어 한 개의 셀 어레이를 형성할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 셀 어레이는 전후 방향(Y축 방향)으로 나란하게 복수 개 배치될 수 있다.A plurality of battery cells (100) can be stacked in a parallel manner in the left-right direction (X-axis direction) to form a single cell array. As shown in Fig. 2, a plurality of the cell arrays can be arranged in a parallel manner in the front-back direction (Y-axis direction).
한편, 본 발명은 이러한 배터리 셀(100)의 구체적인 종류나 형태에 의해 제한되지 않으며, 본 발명의 출원 시점에 공지된 다양한 배터리 셀(100)이 본 발명의 배터리 팩(10)을 구성하는데 채용될 수 있다.Meanwhile, the present invention is not limited by the specific type or shape of the battery cell (100), and various battery cells (100) known at the time of filing of the present invention may be employed to configure the battery pack (10) of the present invention.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(10)은 내부에 수용된 복수 개의 배터리 셀(100)들과 전기적으로 연결된 버스바 어셈블리 및/또는 단자를 포함할 수 있다.Additionally, a battery pack (10) according to one embodiment of the present invention may include a busbar assembly and/or terminal electrically connected to a plurality of battery cells (100) accommodated therein.
팩 케이스(200)는 복수 개의 배터리 셀(100)을 수용하도록 구성될 수 있다. 즉, 팩 케이스(200)는 복수 개의 배터리 셀(100)이 수용될 수 있도록 수용 공간을 제공할 수 있다. 팩 케이스(200)는, 내부에 수용된 배터리 셀(100) 등을 안전하게 보호하기 위하여, 스틸이나 SUS와 같은 금속 내지 플라스틱과 같이 기계적 강성이 확보될 수 있는 재질로 이루어지거나 이러한 재질을 포함할 수 있다.The pack case (200) may be configured to accommodate a plurality of battery cells (100). That is, the pack case (200) may provide a space for accommodating a plurality of battery cells (100). The pack case (200) may be made of a material that can ensure mechanical strength, such as a metal such as steel or SUS, or a plastic, in order to safely protect the battery cells (100) accommodated therein, or may include such a material.
또한, 팩 케이스(200)는 벤팅부(V)를 구비할 수 있다. 벤팅부(V)는 내부에 수납된 배터리 셀(100)에서 생성되는 가스를 팩 케이스(200)의 외부로 배출하도록 구성될 수 있다. 벤팅부(V)는 팩 케이스(200)의 내부와 외부가 연통될 수 있도록 구비될 수 있다.In addition, the pack case (200) may be provided with a venting portion (V). The venting portion (V) may be configured to discharge gas generated from battery cells (100) stored inside to the outside of the pack case (200). The venting portion (V) may be provided so that the inside and the outside of the pack case (200) may be connected.
벤팅부(V)는 홀의 형태로 마련될 수 있다. 즉, 벤팅부(V)는 팩 케이스(200)에 형성되는 홀의 형태로 구비되어 팩 케이스(200)의 내부와 외부가 연통되도록 구성될 수 있다. 이를테면, 벤팅부(V)는 원형으로 구비될 수 있다. 이때, 벤팅부(V)가 팩 케이스(200)에 구비되는 위치나 형태, 구조 등은 팩 케이스(200) 내부 구조 등에 따라 다르게 설계될 수 있다.The venting part (V) may be provided in the form of a hole. That is, the venting part (V) may be provided in the form of a hole formed in the pack case (200) so that the inside and the outside of the pack case (200) are connected. For example, the venting part (V) may be provided in a circular shape. At this time, the position, shape, structure, etc. of the venting part (V) provided in the pack case (200) may be designed differently depending on the internal structure of the pack case (200).
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(10)은 커버 부재(300)를 포함한다. 커버 부재(300)는 벤팅부(V)를 개폐하도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 도 4 및 도 5를 참조하면, 커버 부재(300)는 평소에는 벤팅부(V)를 커버하도록 팩 케이스(200)에 부착된 상태를 유지하다가 특정 상황에서 개방되도록 구성될 수 있다.Meanwhile, a battery pack (10) according to one embodiment of the present invention includes a cover member (300). The cover member (300) may be configured to open and close the venting portion (V). Specifically, referring to FIGS. 4 and 5, the cover member (300) may be configured to normally remain attached to the pack case (200) to cover the venting portion (V) and to open in a specific situation.
본 발명의 상기 실시 구성에 의하면, 커버 부재(300)가 벤팅부(V)를 커버하도록 구성됨에 따라, 먼지 등 이물질이 벤팅부(V)를 통해 팩 케이스(200) 내부로 유입되는 것이 차단될 수 있다. 이로써, 배터리 팩(10)의 방진 기능이 확보될 수 있으므로 배터리 팩(10)의 안전성과 신뢰성이 보장될 수 있다.According to the above-described embodiment of the present invention, since the cover member (300) is configured to cover the venting portion (V), foreign substances such as dust can be prevented from entering the inside of the pack case (200) through the venting portion (V). Accordingly, the dustproof function of the battery pack (10) can be secured, and thus the safety and reliability of the battery pack (10) can be guaranteed.
구체적으로, 커버 부재(300)는 팩 케이스(200) 내부의 온도 및/또는 압력이 특정 온도 및 압력 중 적어도 하나에 도달하는 경우 개방되도록 구성될 수 있다. 이를테면, 커버 부재(300)는 팩 케이스(200)에 부착된 상태가 해제되어 이탈되거나, 가스의 압력에 의해 커버 부재(300)의 일부가 파열되어 개방될 수 있다.Specifically, the cover member (300) may be configured to open when the temperature and/or pressure inside the pack case (200) reaches at least one of a specific temperature and pressure. For example, the cover member (300) may be released from its attachment to the pack case (200) and detached, or a portion of the cover member (300) may be ruptured and opened by the pressure of gas.
본 발명의 상기 실시 구성에 의하면, 배터리 팩(10)의 이상 상황 발생시, 도 5에 도시된 굵은 화살표와 같이 커버 부재(300)가 개방되어, 배터리 셀(100)에서 생성된 가스가 벤팅부(V)의 노출된 일 부분을 통해 팩 케이스(200)의 외부로 원활하게 배출될 수 있다. 이로써, 배터리 셀(100)의 이상 상황 발생시, 팩 케이스(200) 내부의 압력이 상승되는 것이 방지되고, 다른 배터리 셀(100)들의 추가 연쇄 발화를 방지할 수 있다. 그러므로, 본 발명의 상기 측면에 의하면 배터리 팩(10)의 안전성과 신뢰성이 보장될 수 있다.According to the above-described embodiment of the present invention, when an abnormal situation occurs in the battery pack (10), the cover member (300) is opened as indicated by the bold arrow in FIG. 5, so that gas generated in the battery cell (100) can be smoothly discharged to the outside of the pack case (200) through an exposed portion of the venting portion (V). Accordingly, when an abnormal situation occurs in the battery cell (100), the pressure inside the pack case (200) is prevented from increasing, and additional chain ignition of other battery cells (100) can be prevented. Therefore, according to the above-described aspect of the present invention, the safety and reliability of the battery pack (10) can be guaranteed.
그리고, 이러한 커버 부재(300)는 팩 케이스(200)에 부착될 수 있다. 즉, 커버 부재(300)는 팩 케이스(200)에 부착되어 벤팅부(V)를 전부 커버하도록 구성될 수 있다. 커버 부재(300)는 팩 케이스(200)에 접착되어 구비될 수 있다. 이를테면, 커버 부재(300)는 테이프를 구비하거나 테이프와 같은 형태로 접착면을 포함할 수 있다. And, the cover member (300) can be attached to the pack case (200). That is, the cover member (300) can be configured to be attached to the pack case (200) and cover the entire venting portion (V). The cover member (300) can be provided by being adhered to the pack case (200). For example, the cover member (300) can be provided with a tape or include an adhesive surface in the form of a tape.
본 발명의 상기 실시 구성에 의하면, 평소에 커버 부재(300)가 팩 케이스(200)와의 접착력을 유지하여 벤팅부(V)를 커버할 수 있다. 반면, 특정 온도 및 압력 중 적어도 하나에 도달하면 커버 부재(300)가 쉽게 파열됨으로써 벤팅부(V)가 노출되어, 내부 가스가 팩 케이스(200)의 외부로 신속하게 배출될 수 있다.According to the above-described embodiment of the present invention, the cover member (300) can normally maintain adhesion with the pack case (200) to cover the venting portion (V). On the other hand, when at least one of a specific temperature and pressure is reached, the cover member (300) is easily ruptured, thereby exposing the venting portion (V), so that the internal gas can be quickly discharged to the outside of the pack case (200).
커버 부재(300)는 수분 침투를 방지하도록 구성될 수 있다. 이를테면, 커버 부재(300)는 팩 케이스(200) 내부로 수분이 침투되지 않도록 실링 부재를 구비할 수 있다. 또는, 커버 부재(300)는 수분 침투를 방지할 수 있는 어떠한 구조나 재질로 마련될 수 있다. 이를테면, 커버 부재(300)는 방수 테이프 등 방수성을 가지는 소재로 마련될 수 있다. 본 발명의 상기 실시 구성에 의하면, 벤팅부(V)를 통해 배터리 팩(10) 내부에 수분이 유입되는 것을 방지할 수 있으므로, 배터리 팩(10)의 방수 기능을 확보할 수 있다.The cover member (300) may be configured to prevent moisture penetration. For example, the cover member (300) may be provided with a sealing member to prevent moisture penetration into the inside of the pack case (200). Alternatively, the cover member (300) may be provided with any structure or material capable of preventing moisture penetration. For example, the cover member (300) may be provided with a material having waterproof properties, such as a waterproof tape. According to the above-described exemplary configuration of the present invention, since moisture can be prevented from entering the inside of the battery pack (10) through the venting portion (V), the waterproof function of the battery pack (10) can be secured.
또한, 커버 부재(300)는 내열 성능을 가지는 소재로 마련될 수 있다. 배터리 팩(10)은 정상적인 구동 과정에서 충방전을 반복하면서 열이 발생될 수 있다. 또한, 배터리 팩(10)이 장착된 장치, 이를테면 에너지 저장 시스템의 경우, 여름과 같은 고온 상황에서 특히 열에 더 노출되는 상황에 놓일 수 있다.In addition, the cover member (300) may be made of a material having heat resistance. The battery pack (10) may generate heat while repeating charging and discharging during normal operation. In addition, a device equipped with a battery pack (10), such as an energy storage system, may be exposed to more heat, especially in high-temperature situations such as summer.
본 발명의 상기 실시 구성에 의하면, 배터리 팩(10)의 정상 상태에서는 커버 부재(300)가 벤팅부(V)를 커버하는 것이 안정적으로 유지될 수 있다. 또한, 배터리 팩(10)에 포함된 일부 배터리 셀(100)에서 고온의 가스가 생성되더라도, 상기 가스가 특정 온도 미만인 경우, 특히 배터리 팩(10)에 열적 이벤트가 발생하지 않거나 정상적인 사용이 가능한 경우에는 커버 부재(300)가 개방되지 않을 수 있다.According to the above-described embodiment of the present invention, in the normal state of the battery pack (10), the cover member (300) can be stably maintained to cover the venting portion (V). In addition, even if high-temperature gas is generated from some battery cells (100) included in the battery pack (10), if the gas is below a specific temperature, especially if no thermal event occurs in the battery pack (10) or normal use is possible, the cover member (300) may not be opened.
한편, 도 3 등에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(10)에 포함되는 팩 케이스(200)는 리브(R)를 포함할 수 있다. 리브(R)는 벤팅부(V)의 적어도 일부를 커버하도록 구성될 수 있다. 리브(R)는 커버 부재(300)를 지지하도록 구성될 수 있다.Meanwhile, as illustrated in FIG. 3, etc., the pack case (200) included in the battery pack (10) according to one embodiment of the present invention may include a rib (R). The rib (R) may be configured to cover at least a portion of the venting portion (V). The rib (R) may be configured to support the cover member (300).
본 발명의 상기 실시 구성에 의하면, 커버 부재(300)가 팩 케이스(200)에 접촉되는 면적이 확대됨으로써, 배터리 팩(10)의 정상 상태에서 커버 부재(300)가 팩 케이스(200)에 지지되거나 접착되는 상태가 더욱 잘 유지될 수 있다. 이로써, 커버 부재(300)에 의해 수분이나 먼지 등이 팩 케이스(200) 내부로 침투되는 것이 더욱 효과적으로 방지될 수 있다.According to the above-described embodiment of the present invention, the area where the cover member (300) comes into contact with the pack case (200) is expanded, so that the state in which the cover member (300) is supported or adhered to the pack case (200) in the normal state of the battery pack (10) can be better maintained. Accordingly, moisture or dust, etc. can be more effectively prevented from penetrating into the inside of the pack case (200) by the cover member (300).
리브(R)는 벤팅부(V)를 가로지르도록 구비될 수 있다. 특히, 리브(R)는 벤팅부(V)의 일단에서 타단까지 길게 연장된 형태를 가질 수 있다. 이를테면, 리브(R)는 벤팅부(V)를 형성하는 홀의 좌측에서 우측까지 길게 연장된 형태를 가질 수 있다. 또한, 리브(R)는 벤팅부(V)를 형성하는 홀의 상단에서 하단까지 길게 연장된 형태를 가질 수 있다. The rib (R) may be provided to cross the venting portion (V). In particular, the rib (R) may have a long form that extends from one end of the venting portion (V) to the other end. For example, the rib (R) may have a long form that extends from the left to the right of the hole forming the venting portion (V). In addition, the rib (R) may have a long form that extends from the top to the bottom of the hole forming the venting portion (V).
리브(R)는 하나의 벤팅부(V)에서 다수 구비될 수 있다. 이때, 다수의 리브(R)는 연장 방향이 서로 다를 수 있다. 특히, 하나의 벤팅부(V)에 2개의 리브(R)가 포함되며, 2개의 리브(R)는 수평 방향 및 수직 방향으로 각각 연장될 수 있다. 더욱이, 도 2에 도시된 실시예와 같이, 리브(R)는 십자 형상으로 구비될 수 있다. 상기 실시예와 달리 리브(R)의 크기나 면적 등은 가스의 조성에 따라 적합하게 설계될 수 있다.A plurality of ribs (R) may be provided in one venting portion (V). At this time, the extension directions of the plurality of ribs (R) may be different from each other. In particular, two ribs (R) are included in one venting portion (V), and the two ribs (R) may extend in the horizontal direction and the vertical direction, respectively. Furthermore, as in the embodiment illustrated in Fig. 2, the ribs (R) may be provided in a cross shape. Unlike the above embodiment, the size or area of the ribs (R) may be appropriately designed according to the composition of the gas.
본 발명의 상기 실시 구성에 의하면, 리브(R)가 커버 부재(300)를 보다 안정적으로 지지 및 보호할 수 있다. 더욱이, 이 경우, 크기가 큰 이물질이 커버 부재(300)를 파손하면서 벤팅부(V)를 통해 팩 케이스(200) 내부로 유입되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 이로써, 배터리 팩(10)의 제조 또는 사용 시, 안전성이 확보될 수 있다.According to the above-described embodiment of the present invention, the rib (R) can more stably support and protect the cover member (300). Furthermore, in this case, it is possible to effectively prevent large foreign substances from entering the inside of the pack case (200) through the venting portion (V) while damaging the cover member (300). Accordingly, safety can be secured when manufacturing or using the battery pack (10).
커버 부재(300)는 팩 케이스(200)의 일측면에 부착될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 커버 부재(300)는 팩 케이스(200)의 외측면에 부착될 수 있다. 본 발명의 상기 실시 구성에 의하면, 커버 부재(300)는 팩 케이스(200)의 외측으로 유동하는 가스에 의해 팩 케이스(200)의 외측으로 더욱 신속하게 개방될 수 있다. 또한, 배터리 팩(10) 제조 시 팩 케이스(200)를 모두 조립한 후 외측에서 커버 부재(300)를 부착하기만 하면 되므로 조립성이 향상될 수 있다.The cover member (300) may be attached to one side of the pack case (200). According to one embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 3 to 5, the cover member (300) may be attached to the outer side of the pack case (200). According to the above-described exemplary configuration of the present invention, the cover member (300) may be opened more quickly to the outside of the pack case (200) by gas flowing to the outside of the pack case (200). In addition, since the cover member (300) may be attached only from the outside after the pack case (200) is completely assembled when manufacturing the battery pack (10), the assembling efficiency may be improved.
커버 부재(300)의 테두리는 벤팅부(V)의 둘레를 따라 팩 케이스(200)에 부착될 수 있다. 즉, 커버 부재(300)의 테두리 부분이 벤팅부(V)의 둘레를 따라 전체적으로 접착되게 구성될 수 있다. 이때, 커버 부재(300)는 벤팅부(V)의 단면적보다 더 크게 구비되어 벤팅부(V)를 완전히 커버하도록 구성될 수 있다.The edge of the cover member (300) may be attached to the pack case (200) along the perimeter of the venting portion (V). That is, the edge portion of the cover member (300) may be configured to be entirely adhered along the perimeter of the venting portion (V). At this time, the cover member (300) may be configured to be larger than the cross-sectional area of the venting portion (V) so as to completely cover the venting portion (V).
이때, 커버 부재(300)는 원형으로 구비될 수 있다. 본 발명의 상기 실시 구성과 같이 벤팅부(V) 및 커버 부재(300)가 원형으로 구비되는 경우, 균일한 접착 면적이 확보될 수 있다. 이 경우 커버 부재(300)가 특정 온도 및 압력이 아닌 다른 온도 및 압력에서 가스에 의해 쉽게 해제되지 않을 수 있다. 또한, 벤팅부(V)나 커버 부재(300)가, 정상 또는 비정상 상황 시, 특정 부분에서 의도되지 않게 파손되는 것을 방지할 수 있다.At this time, the cover member (300) may be provided in a circular shape. When the venting portion (V) and the cover member (300) are provided in a circular shape as in the above-described embodiment of the present invention, a uniform bonding area can be secured. In this case, the cover member (300) may not be easily released by gas at a temperature and pressure other than a specific temperature and pressure. In addition, the venting portion (V) or the cover member (300) can be prevented from being unintentionally damaged at a specific part in a normal or abnormal situation.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩에서 커버 부재가 구비된 부분을 확대하여 도시한 단면도이다.FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a portion of a battery pack having a cover member according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도 6에 도시된 바와 같이, 커버 부재(300)는 벤팅부(V)의 둘레를 따라 팩 케이스(200)의 내측면에 부착될 수 있다. 이때, 커버 부재(300)는 리브(R)와 직접 마주보도록 구성될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, as illustrated in FIG. 6, the cover member (300) may be attached to the inner surface of the pack case (200) along the perimeter of the venting portion (V). At this time, the cover member (300) may be configured to directly face the rib (R).
또한, 커버 부재(300)는 리브(R)와 접촉하도록 구성될 수 있다. 이를테면, 리브(R)는 팩 케이스(200)의 내측면보다 내측으로 돌출되도록 구성될 수 있다. 이로써, 리브(R)의 돌출된 부분의 말단부가 커버 부재(300)와 접촉하도록 구성될 수 있다.Additionally, the cover member (300) may be configured to come into contact with the rib (R). For example, the rib (R) may be configured to protrude inwardly from the inner surface of the pack case (200). Accordingly, the end of the protruding portion of the rib (R) may be configured to come into contact with the cover member (300).
리브(R)는 팩 케이스(200)의 내측면을 향할수록 두께가 작아지는 부분을 포함할 수 있다. 예를 들면, 리브(R)는 팩 케이스(200)의 내측면을 향할수록 좌우 방향 및/또는 상하 방향의 두께가 작아지는 부분을 포함할 수 있다.The rib (R) may include a portion whose thickness decreases toward the inner side of the pack case (200). For example, the rib (R) may include a portion whose thickness in the left-right direction and/or the up-down direction decreases toward the inner side of the pack case (200).
본 발명의 상기 실시 구성에 의하면, 배터리 팩(10)의 이상 상황 발생 시 리브(R)가 돌출되어 커버 부재(300)와 접촉되는 부분에서 커버 부재(300)가 더욱 쉽게 파열되도록 유도할 수 있다.According to the above-described embodiment of the present invention, when an abnormal situation occurs in the battery pack (10), the rib (R) protrudes and can induce the cover member (300) to rupture more easily at the part where it comes into contact with the cover member (300).
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 주요 부분을 확대한 사시도이다.FIG. 7 is an enlarged perspective view of a main part of a battery pack according to another embodiment of the present invention.
리브(R)는 팩 케이스(200)의 외측을 향해 경사지게 구비될 수 있다. 구체적으로, 수직 방향으로 연장되는 리브(R)는 가스가 팩 케이스(200)의 양측면을 향해 배출되도록 경사지게 구비될 수 있다. 즉, 리브(R)를 상부 측에서 바라보는 경우, 리브(R)의 단면이 팩 케이스(200)의 외측을 향해 경사지게 구비될 수 있다.The rib (R) may be provided so as to be inclined toward the outside of the pack case (200). Specifically, the rib (R) extending in the vertical direction may be provided so as to be inclined so that the gas is discharged toward both sides of the pack case (200). That is, when the rib (R) is viewed from the upper side, the cross-section of the rib (R) may be provided so as to be inclined toward the outside of the pack case (200).
본 발명의 상기 실시 구성에 의하면, 리브(R)가 경사지게 구비됨에 따라, 커버 부재(300)가 개방되어 배출되는 가스가 팩 케이스(200)의 중앙부가 아닌 외측부로 향하도록 가이드될 수 있다. 이러한 경우, 어느 벤팅부(V)에서 배출된 가스가 인접하는 다른 벤팅부(V)를 통해 팩 케이스(200)의 내부로 다시 유입되는 것이 방지될 수 있다.According to the above-described embodiment of the present invention, since the rib (R) is provided at an angle, the gas discharged by opening the cover member (300) can be guided to be directed toward the outer portion rather than the central portion of the pack case (200). In this case, the gas discharged from a certain venting portion (V) can be prevented from flowing back into the interior of the pack case (200) through another adjacent venting portion (V).
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 정면도를 도시한 도면이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 주요 부분을 확대한 도면이다.FIG. 8 is a front view of a battery pack according to one embodiment of the present invention, and FIG. 9 is an enlarged view of a main part of a battery pack according to one embodiment of the present invention.
벤팅부(V)는 리브(R)에 의해 구획되는 복수 개의 벤팅홀(H)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 9에서와 같이, 리브(R)가 십자 형상으로 구비되어 벤팅홀(H)이 4개로 구획되도록 구성될 수 있다.The venting portion (V) may include a plurality of venting holes (H) partitioned by ribs (R). For example, as shown in Fig. 9, the ribs (R) may be provided in a cross shape so that the venting holes (H) are partitioned into four.
이때, 커버 부재(300)는 복수 개의 벤팅홀(H) 중 적어도 2개의 벤팅홀(H)에서 개방되는 압력 또는 온도가 다르게 구성될 수 있다. 본 발명의 상기 실시 구성에 의하면, 커버 부재(300)가 개방되는 압력 또는 온도를 복수 개의 벤팅홀(H) 중 일부마다 다르게 구비함으로써, 사용자가 벤팅 방향을 원하는대로 설계할 수 있다. 이로써, 같은 배터리 팩(10)에서도 사용 환경이나 위치 등에 따라 가스가 배출되는 방향을 다르게 설계할 수 있으므로, 비용이 절감되어 생산성이 향상될 수 있다.At this time, the cover member (300) may be configured to have different pressures or temperatures at which at least two of the venting holes (H) are opened. According to the above-described embodiment of the present invention, the pressures or temperatures at which the cover member (300) is opened are provided differently for each of the venting holes (H), so that the user can design the venting direction as desired. Accordingly, even in the same battery pack (10), the direction in which gas is discharged can be designed differently depending on the usage environment or location, so that costs can be reduced and productivity can be improved.
예를 들면, 커버 부재(300)는 복수 개의 벤팅홀(H) 중 적어도 2개의 벤팅홀(H)마다 두께가 다르게 구비될 수 있다. 즉, 하나의 커버 부재(300)에서 벤팅홀(H)의 위치에 따라 두께가 다르게 구비될 수 있다. 커버 부재(300)의 일부분에만 다중으로 커버 부재(300)를 부착할 수도 있고, 커버 부재(300)의 일부분의 두께만 두껍게 제작하여 커버 부재(300)의 두께를 조절할 수 있다.For example, the cover member (300) may be provided with different thicknesses for at least two of the plurality of venting holes (H). That is, the thickness may be provided differently depending on the position of the venting hole (H) in one cover member (300). Multiple cover members (300) may be attached to only a portion of the cover member (300), and the thickness of the cover member (300) may be adjusted by manufacturing only a portion of the cover member (300) thick.
이로써, 커버 부재(300) 중 두께가 상대적으로 두꺼운 부분은 특정 압력이나 온도에 도달하더라도 개방되지 않도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 복수 개의 벤팅홀(H) 중 상부에 위치하는 벤팅홀(H)을 커버하는 커버 부재(300)의 두께는 두껍게 구비되어 특정 압력이나 온도에서 개방되지 않고 벤팅홀(H)을 폐쇄하는 상태를 유지할 수 있다. 이에 따라, 하부에 위치하는 벤팅홀(H)을 커버하는 커버 부재(300)만 파열 등으로 개방되어 가스 등이 하부를 향해 벤팅될 수 있다.Accordingly, a relatively thick portion of the cover member (300) can be configured not to open even when a specific pressure or temperature is reached. For example, the thickness of the cover member (300) covering the venting hole (H) located at the upper portion among the plurality of venting holes (H) can be configured to be thick so that the venting hole (H) can be maintained in a closed state without being opened at a specific pressure or temperature. Accordingly, only the cover member (300) covering the venting hole (H) located at the lower portion can be opened due to rupture or the like, so that gas or the like can be vented downward.
또는, 상기 실시예와 달리, 커버 부재(300)가 팩 케이스(200)에 접착되는 접착 강도가 다르게 구비될 수 있다. 즉, 하나의 커버 부재(300)에서 벤팅홀(H)의 위치에 따라 접착력이 다르게 구비될 수 있다. 이로써, 커버 부재(300) 중 접착 강도가 상대적으로 약한 부분은 특정 압력이나 온도에 도달하면 개방되고, 접착 강도가 상대적으로 강한 부분은 특정 압력이나 온도에서도 개방되지 않을 수 있다. 이에 따라, 사용자는 커버 부재(300)의 접착력을 조절하여 벤팅 방향을 원하는대로 설정할 수 있다.Alternatively, unlike the above embodiment, the adhesive strength of the cover member (300) to be adhered to the pack case (200) may be provided differently. That is, the adhesive strength may be provided differently depending on the position of the venting hole (H) in one cover member (300). Accordingly, a portion of the cover member (300) with a relatively weak adhesive strength may open when a specific pressure or temperature is reached, and a portion with a relatively strong adhesive strength may not open even at a specific pressure or temperature. Accordingly, a user may set the venting direction as desired by adjusting the adhesive strength of the cover member (300).
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 주요 부분을 확대한 도면이다.FIG. 10 is an enlarged drawing of a main part of a battery pack according to another embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩(10)은 개폐 부재(500)를 더 포함할 수 있다. 개폐 부재(500)는 복수 개의 벤팅홀(H) 중 적어도 하나를 개폐하도록 구성될 수 있다. 다시 말해, 복수 개의 벤팅홀(H) 중 적어도 일부를 선택적으로 개방 또는 폐쇄할 수 있도록 구성될 수 있다.Referring to FIG. 10, a battery pack (10) according to another embodiment of the present invention may further include an opening/closing member (500). The opening/closing member (500) may be configured to open/close at least one of a plurality of venting holes (H). In other words, it may be configured to selectively open or close at least some of the plurality of venting holes (H).
개폐 부재(500)는 팩 케이스(200)에 구비될 수 있다. 구체적으로, 도 10에 도시된 바와 같이, 개폐 부재(500)는 팩 케이스(200)의 외측면에 구비되어 리브(R) 및 커버 부재(300)보다 외측에 구비될 수 있다.The opening/closing member (500) may be provided in the pack case (200). Specifically, as shown in FIG. 10, the opening/closing member (500) may be provided on the outer surface of the pack case (200) and may be provided on the outer side of the rib (R) and the cover member (300).
본 발명의 상기 실시 구성에 의하면, 사용자는 개폐 부재(500)를 통해 선택적으로 가스가 배출되는 벤팅홀(H)의 개수 또는 위치를 조절할 수 있으므로 원하는 방향으로 가스를 벤팅시킬 수 있다.According to the above-described embodiment of the present invention, the user can selectively adjust the number or position of venting holes (H) through which gas is discharged via the opening/closing member (500), thereby venting gas in a desired direction.
개폐 부재(500)는 여러 개의 벤팅홀(H)을 선택적으로 개방 또는 폐쇄할 수 있는 어떠한 구조로 이루어져도 무방하다. 일 실시예에 따르면, 개폐 부재(500)는 팩 케이스(200)에 결합되어 하나의 벤팅홀(H)을 커버하도록 구성되는 케이스와 상기 케이스 내부에 구비되어 케이스 외부로 인출 가능하게 구성되는 커버를 포함할 수 있다. 상기 커버는 선택적으로 상기 케이스 내부에 구비되어 하나의 벤팅홀(H)만 커버하도록 구성되거나, 상기 케이스 외부로 인출되어 나머지 벤팅홀(H) 중 적어도 하나를 커버하도록 구성될 수 있다. 상기 커버를 케이스 외부로 인출하기 위해 커버에는 돌출부가 구비될 수 있다.The opening/closing member (500) may be formed in any structure that can selectively open or close multiple venting holes (H). According to one embodiment, the opening/closing member (500) may include a case that is coupled to the pack case (200) and configured to cover one venting hole (H), and a cover that is provided inside the case and configured to be withdrawable to the outside of the case. The cover may be selectively provided inside the case and configured to cover only one venting hole (H), or may be configured to be withdrawn outside the case and cover at least one of the remaining venting holes (H). The cover may be provided with a protrusion to withdraw the cover outside the case.
예를 들면, 본 발명의 일 실시예에서는, 벤팅부(V)가 복수 개 구비되고, 복수 개의 벤팅부(V) 중 어느 벤팅부(V)는 개폐 부재(500)를 모두 개방하여 가스가 많이 배출되도록 하고, 다른 어느 벤팅부(V)는 개폐 부재(500)의 커버를 인출하여 벤팅홀(H)을 모두 폐쇄하여 가스가 외부로 배출되지 않도록 할 수 있다. 이로써, 개폐 부재(500)가 개방된 측의 벤팅부(V)에서만 가스가 배출되도록 함으로써 벤팅 방향을 자유롭게 조절할 수 있다.For example, in one embodiment of the present invention, a plurality of venting parts (V) are provided, and among the plurality of venting parts (V), one venting part (V) opens all of the opening/closing members (500) to allow a large amount of gas to be discharged, and another venting part (V) closes all of the venting holes (H) by withdrawing the cover of the opening/closing member (500) to prevent gas from being discharged to the outside. Accordingly, the venting direction can be freely adjusted by allowing gas to be discharged only from the venting part (V) on the side where the opening/closing member (500) is opened.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 전방 사시도이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 후방 사시도이다.FIG. 11 is a front perspective view of a battery pack according to one embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a rear perspective view of a battery pack according to one embodiment of the present invention.
도 2, 도 11 및 도 12 등을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 팩 케이스(200)는 베이스 플레이트(210)와 사이드 플레이트(220)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, FIG. 11, and FIG. 12, etc., a pack case (200) according to one embodiment of the present invention may include a base plate (210) and a side plate (220).
베이스 플레이트(210)는 복수 개의 배터리 셀(100)이 상부 표면에 안착되도록 구성될 수 있다. 베이스 플레이트(210)는 팩 케이스(200)의 하부면을 형성할 수 있으며, 사각판 형태로 구성될 수 있다. 그리고, 베이스 플레이트(210)는 평평한 상부 표면을 구비하여, 복수 개의 배터리 셀(100)이 안정적으로 안착되도록 마련될 수 있다.The base plate (210) may be configured to allow a plurality of battery cells (100) to be mounted on the upper surface. The base plate (210) may form the lower surface of the pack case (200) and may be configured in a square plate shape. In addition, the base plate (210) may be provided with a flat upper surface so that a plurality of battery cells (100) may be stably mounted.
사이드 플레이트(220)는 베이스 플레이트(210)의 각 모서리(테두리부)에서 상방으로 연장될 수 있다. 사이드 플레이트(220)는, 다수의 단위 벽체를 구비하여, 복수 개의 배터리 셀(100)의 측면을 커버하도록 구비될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 사이드 플레이트(220)는, 베이스 플레이트(210)의 -Y 방향 측 단부에 위치하며 배터리 셀(100)들의 전면을 커버하도록 구성되는 프론트 플레이트(221), +Y 방향 측 단부에 위치하며 배터리 셀(100)들의 후면을 커버하도록 구성되는 리어 플레이트(222) 및 +X 방향 및 -X 방향 측 단부에 위치하며 배터리 셀(100)들의 양측면을 커버하도록 구성되는 엔드 플레이트(223)를 포함할 수 있다.The side plate (220) may extend upward from each corner (edge) of the base plate (210). The side plate (220) may be provided with a plurality of unit walls to cover the side surfaces of a plurality of battery cells (100). More specifically, the side plate (220) may include a front plate (221) located at the -Y direction side end of the base plate (210) and configured to cover the front surfaces of the battery cells (100), a rear plate (222) located at the +Y direction side end and configured to cover the rear surfaces of the battery cells (100), and an end plate (223) located at the +X direction and -X direction side ends and configured to cover both sides of the battery cells (100).
벤팅부(V)는 팩 케이스(200)의 측면, 즉 사이드 플레이트(220)에 구비될 수 있다. 이때, 커버 부재(300)는 벤팅부(V)를 커버하도록 사이드 플레이트(220)에 부착될 수 있다.The venting portion (V) may be provided on the side of the pack case (200), i.e., the side plate (220). At this time, the cover member (300) may be attached to the side plate (220) to cover the venting portion (V).
벤팅부(V) 및 커버 부재(300)는 각각 복수 개 구비될 수 있다. 특히, 벤팅부(V)는 사이드 플레이트(220)의 여러 단위 벽체 중 적어도 일부 단위 벽체에 위치할 수 있다. 벤팅부(V)는 사이드 플레이트(220)의 양측면에 구비될 수 있다. 예를 들어, 도 11 및 도 12에 도시된 바를 참조하면, 벤팅부(V)는 프론트 플레이트(221)와 리어 플레이트(222)에 각각 구비될 수 있다.The venting portion (V) and the cover member (300) may each be provided in multiple numbers. In particular, the venting portion (V) may be located on at least some of the unit walls of the side plate (220). The venting portion (V) may be provided on both sides of the side plate (220). For example, referring to FIGS. 11 and 12, the venting portion (V) may be provided on the front plate (221) and the rear plate (222), respectively.
또한, 벤팅부(V)는 둘 이상의 단위 벽체에 각각 별도로 형성될 수도 있고, 하나의 단위 벽체에 둘 이상 형성될 수도 있다. 벤팅부(V)는 사이드 플레이트(220)의 양측면에 각각 복수 개 구비될 수 있다. 예를 들어, 도 11 및 도 12에 도시된 바를 참조하면, 벤팅부(V)는 프론트 플레이트(221)와 리어 플레이트(222)에 각각 2개씩 구비될 수 있다.In addition, the venting portions (V) may be formed separately on two or more unit walls, or two or more may be formed on one unit wall. A plurality of venting portions (V) may be provided on each of both sides of the side plate (220). For example, referring to FIGS. 11 and 12, two venting portions (V) may be provided on each of the front plate (221) and the rear plate (222).
이때, 각 벤팅부(V) 마다 그에 대응되는 커버 부재(300)가 설치될 수 있다. 예를 들어, 도 11 및 도 12의 실시 구성에 도시된 바와 같이, 프론트 플레이트(221)와 리어 플레이트(222)에 각각 2개의 벤팅부(V)가 형성되며, 각 벤팅부(V)마다 별도의 커버 부재(300)가 마련되어, 총 4개의 커버 부재(300)가 배터리 팩(10)에 포함될 수 있다.At this time, a corresponding cover member (300) may be installed for each venting portion (V). For example, as shown in the exemplary configurations of FIGS. 11 and 12, two venting portions (V) are formed on each of the front plate (221) and the rear plate (222), and a separate cover member (300) is provided for each venting portion (V), so that a total of four cover members (300) may be included in the battery pack (10).
복수 개의 벤팅부(V) 및 커버 부재(300)는, 하나의 단위 벽체에서, 수평 방향(이를 테면, 좌우 방향)으로 서로 이격되게 배치될 수 있다. 또한, 복수 개의 벤팅부(V) 및 커버 부재(300) 각각은 프론트 플레이트(221) 및 리어 플레이트(222)의 중심을 기준으로 서로 대칭되도록 구비될 수 있다.A plurality of venting portions (V) and cover members (300) may be arranged to be spaced apart from each other in a horizontal direction (e.g., left-right direction) in one unit wall. In addition, each of the plurality of venting portions (V) and cover members (300) may be provided to be symmetrical to each other with respect to the center of the front plate (221) and the rear plate (222).
본 발명의 상기 실시 구성에 의하면, 배터리 셀(100)의 이상 상황 시, 고온의 가스 등이 팩 케이스(200)의 양측면에 대칭되어 구비되는 벤팅부(V)를 통해 팩 케이스(200)의 양방향으로 배출될 수 있다. 특히, 하나의 단위 벽체에서 2개의 벤팅부(V)가 위치하는 단부에는, 다수의 배터리 셀(100)의 전극 리드 내지 빈 공간이 위치할 수 있다. 이로써, 배터리 셀에서 생성되어 팩 케이스(200) 내부에 존재하는 가스를 보다 신속하게 상기 팩 케이스(200)의 외부로 배출하기에 용이하다.According to the above-described embodiment of the present invention, when the battery cell (100) is in an abnormal state, high-temperature gas and the like can be discharged in both directions of the pack case (200) through the venting parts (V) symmetrically provided on both sides of the pack case (200). In particular, at the end where two venting parts (V) are located in one unit wall, electrode leads or empty spaces of a plurality of battery cells (100) can be located. Accordingly, it is easy to discharge gas generated from the battery cell and existing inside the pack case (200) more quickly to the outside of the pack case (200).
한편, 도 2, 도 11 및 도 12의 실시예 등을 기준으로 설명된 벤팅부(V)와 커버 부재(300)의 설치 개수나 위치 등은 일례에 불과하며, 여러 다른 개수나 위치 등으로 변경될 수 있음은 물론이다.Meanwhile, the number and location of the venting portions (V) and the cover member (300) described based on the embodiments of FIG. 2, FIG. 11, and FIG. 12 are merely examples, and can of course be changed to various other numbers and locations.
또한, 복수 개의 벤팅부(V) 중 적어도 일부는 서로 크기가 다르게 구비될 수 있다. 예를 들어, 프론트 플레이트(221)에 구비되는 벤팅부(V)와 리어 플레이트(222)에 구비되는 벤팅부(V)의 크기가 다르게 구성될 수 있다. 또는, 같은 프론트 플레이트(221) 또는 리어 플레이트(222)에 구비되는 벤팅부(V)의 크기가 서로 다르게 구성될 수도 있다.In addition, at least some of the plurality of venting portions (V) may be provided with different sizes. For example, the venting portions (V) provided on the front plate (221) and the venting portions (V) provided on the rear plate (222) may be configured with different sizes. Alternatively, the venting portions (V) provided on the same front plate (221) or rear plate (222) may be configured with different sizes.
상대적으로 크기가 작게 구비되는 벤팅부(V)는 가스가 배출되는 면적이 작아지므로 배출되는 속도가 빨라질 수 있다. 이로써, 특정 압력 또는 온도에 도달하는 경우 상대적으로 크기가 작게 구비되는 벤팅부(V)를 커버하는 커버 부재(300)가 개방될 확률이 높아지므로, 상대적으로 크기가 작게 구비되는 벤팅부(V)를 향해 가스가 배출될 수 있다.The venting portion (V) that is provided with a relatively small size can have a smaller area from which gas is discharged, so the discharge speed can be increased. Accordingly, when a specific pressure or temperature is reached, the probability that the cover member (300) covering the venting portion (V) that is provided with a relatively small size will open increases, so that gas can be discharged toward the venting portion (V) that is provided with a relatively small size.
본 발명의 상기 실시 구성에 의하면, 사용자가 배터리 팩(10)이 구비되는 방향이나 위치 등에 따라 가스가 배출되는 방향을 설정할 수 있다. 이로써, 같은 배터리 팩(10)에서도 사용 환경이나 위치 등에 따라 가스가 배출되는 방향을 다르게 설계할 수 있으므로, 비용이 절감되어 생산성이 향상될 수 있다.According to the above-described embodiment of the present invention, the user can set the direction in which the gas is discharged according to the direction or position in which the battery pack (10) is installed. Accordingly, even in the same battery pack (10), the direction in which the gas is discharged can be designed differently according to the usage environment or position, so that costs can be reduced and productivity can be improved.
예를 들면, 배터리 팩(10)의 전방 측이 전면으로 향하도록 구비되는 경우, 프론트 플레이트(221)에 구비되는 벤팅부(V)의 면적보다 리어 플레이트(222)에 구비되는 벤팅부(V)의 면적이 더 크게 구비될 수 있다. 이로써, 리어 플레이트(222)에 구비되는 벤팅부(V)를 통해 가스가 더 원활하게 배출될 수 있으므로 배터리 팩(10)의 전면에 있는 사용자 등이 보호될 수 있다.For example, when the front side of the battery pack (10) is provided so that it faces the front, the area of the venting part (V) provided on the rear plate (222) may be larger than the area of the venting part (V) provided on the front plate (221). Accordingly, the gas can be discharged more smoothly through the venting part (V) provided on the rear plate (222), so that the user, etc. at the front of the battery pack (10) can be protected.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(10)은 냉각 유닛(400)을 더 포함할 수 있다. 냉각 유닛(400)은 냉각 매체가 유동하도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 냉각 유닛(400)은 유입 포트(410) 및 배출 포트(420)를 포함할 수 있다. 유입 포트(410)는 냉각 매체가 팩 케이스(200) 내부로 유입되도록 구성될 수 있고, 배출 포트(420)는 냉각 매체가 팩 케이스(200) 외부로 배출되도록 구성될 수 있다.Meanwhile, the battery pack (10) according to one embodiment of the present invention may further include a cooling unit (400). The cooling unit (400) may be configured to allow a cooling medium to flow. Specifically, the cooling unit (400) may include an inlet port (410) and a discharge port (420). The inlet port (410) may be configured to allow a cooling medium to flow into the pack case (200), and the discharge port (420) may be configured to allow a cooling medium to be discharged outside the pack case (200).
유입 포트(410) 및 배출 포트(420)는 팩 케이스(200)의 일측에 구비될 수 있다. 이를테면, 도 11에 도시된 바와 같이, 유입 포트(410) 및 배출 포트(420)는 프론트 플레이트(221)가 위치하는 측에 구비될 수 있다. 이때, 커버 부재(300)는 팩 케이스(200)에서 냉각 유닛(400)이 위치하는 측면에 구비될 수 있다.The inlet port (410) and the discharge port (420) may be provided on one side of the pack case (200). For example, as shown in FIG. 11, the inlet port (410) and the discharge port (420) may be provided on the side where the front plate (221) is located. At this time, the cover member (300) may be provided on the side where the cooling unit (400) is located in the pack case (200).
유입 포트(410)와 배출 포트(420)에는 냉각 매체가 유동하는 호스가 연결될 수 있다. 본 발명의 상기 실시 구성에 의하면, 냉각 매체에 의해 결로가 발생하기 쉬운 부분에 커버 부재(300)가 구비됨에 따라 결로로 인해 생성되는 수분이 팩 케이스(200)의 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다.A hose through which a cooling medium flows may be connected to the inlet port (410) and the outlet port (420). According to the above-described embodiment of the present invention, since the cover member (300) is provided in a part where condensation is likely to occur due to the cooling medium, moisture generated due to condensation can be prevented from flowing into the interior of the pack case (200).
한편, 도 1, 도 11 및 도 12를 주로 참조하면, 팩 케이스(200)는 탑 플레이트(230)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, referring mainly to FIG. 1, FIG. 11 and FIG. 12, the pack case (200) may further include a top plate (230).
탑 플레이트(230)는 복수 개의 배터리 셀(100)의 상부를 커버하도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 탑 플레이트(230)는 사이드 플레이트(220)의 상부에 결합되어 팩 케이스(200)의 상면을 형성하도록 구비될 수 있다. 탑 플레이트(230)는 배터리 셀(100)과 같은 내부에 수납된 구성요소들을 보호하고, 이러한 배터리 셀(100)에서 배출된 벤팅 가스가 팩 케이스(200)의 외부, 특히 상부로 배출되는 것을 방지할 수 있다.The top plate (230) may be configured to cover the upper portion of the plurality of battery cells (100). To this end, the top plate (230) may be provided to be coupled to the upper portion of the side plate (220) to form the upper surface of the pack case (200). The top plate (230) may protect components housed therein, such as the battery cells (100), and prevent venting gas discharged from the battery cells (100) from being discharged to the outside, particularly the upper portion, of the pack case (200).
특히, 탑 플레이트(230)는 벤팅 가스와 스파크 등이 팩 케이스(200)의 내부 공간에서 벤팅부(V)를 향하도록 안내할 수 있다. 구체적으로, 도 5에서 굵은 화살표로 표시된 바와 같이, 벤팅 가스 등이 팩 케이스(200)의 상부 내측 표면을 따라 벤팅부(V) 측으로 이동할 수 있다. 상부를 향해 이동한 가스는 벤팅부(V)가 구비되는 프론트 플레이트(221) 및 리어 플레이트(222) 측으로 유도되어 벤팅부(V)를 통해 팩 케이스(200)의 외부로 배출될 수 있다. 이로써, 본 발명의 상기 실시 구성에 의하면, 배터리 팩(10)의 이상 상황 발생 시, 배터리 셀(100)에서 생성된 가스가 사방으로 확산되지 않고, 벤팅부(V)를 통해 신속하게 외부로 배출됨으로써, 배터리 셀(100)들 간의 열 전파를 방지할 수 있다.In particular, the top plate (230) can guide venting gas and sparks, etc., from the internal space of the pack case (200) toward the venting portion (V). Specifically, as indicated by the bold arrow in FIG. 5, the venting gas, etc. can move toward the venting portion (V) along the upper inner surface of the pack case (200). The gas that has moved upward can be guided toward the front plate (221) and the rear plate (222) where the venting portion (V) is provided, and can be discharged to the outside of the pack case (200) through the venting portion (V). Thus, according to the above-described embodiment of the present invention, when an abnormal situation occurs in the battery pack (10), the gas generated in the battery cells (100) does not spread in all directions, but is quickly discharged to the outside through the venting portion (V), thereby preventing heat transfer between the battery cells (100).
한편, 탑 플레이트(230)와 베이스 플레이트(210)는 사이드 플레이트(220)보다 외측으로 돌출되도록 구비될 수 있다. 이를테면, 도 5, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 탑 플레이트(230)와 베이스 플레이트(210)는 프론트 플레이트(221)와 리어 플레이트(222)보다 더 외측으로 돌출되도록 구비될 수 있다.Meanwhile, the top plate (230) and the base plate (210) may be provided to protrude outwardly more than the side plate (220). For example, as shown in FIG. 5, FIG. 11, and FIG. 12, the top plate (230) and the base plate (210) may be provided to protrude outwardly more than the front plate (221) and the rear plate (222).
본 발명의 상기 실시 구성에 의하면, 배터리 팩(10)의 이상 상황 발생 시, 커버 부재(300)가 개방되어 벤팅부(V)를 통해 배출된 가스가 배터리 팩(10)의 상부 또는 하부로 이동하는 것을 방지할 수 있다. 이로써, 본 발명의 배터리 팩(10)이 다른 장치에 복수 개 포함되는 경우, 인접하는 배터리 팩(10)에 열 전파되는 것이 방지될 수 있다.According to the above-described embodiment of the present invention, when an abnormal situation occurs in the battery pack (10), the cover member (300) is opened, and the gas discharged through the venting portion (V) can be prevented from moving to the upper or lower part of the battery pack (10). Accordingly, when a plurality of battery packs (10) of the present invention are included in another device, heat transmission to adjacent battery packs (10) can be prevented.
본 발명의 일 실시예에 따른 ESS(Energy storage system)은, 본 발명에 따른 배터리 팩(10)을 포함한다. 상기 ESS는, 예를 들어 복수의 배터리 팩(10) 및 내부에 복수의 배터리 팩(10)이 적층될 수 있도록 구성된 컨테이너 하우징을 포함하는 배터리 컨테이너를 포함할 수 있다. 상기 ESS는 이러한 배터리 시스템을 하나 또는 복수 개 포함할 수 있다.An ESS (Energy storage system) according to one embodiment of the present invention includes a battery pack (10) according to the present invention. The ESS may include, for example, a battery container including a plurality of battery packs (10) and a container housing configured so that a plurality of battery packs (10) can be stacked therein. The ESS may include one or more such battery systems.
이 밖에도, 본 발명은, 본 발명에 따른 배터리 팩(10)을 포함하는 다양한 배터리 시스템을 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 배터리 충전 시스템, 배터리 교환 시스템, 배터리 수리 시스템 등이 본 발명에 따른 배터리 시스템일 수 있다.In addition, the present invention may include various battery systems including a battery pack (10) according to the present invention. For example, a battery charging system, a battery exchange system, a battery repair system, etc. according to the present invention may be battery systems according to the present invention.
또한, 본 발명은, 본 발명에 따른 배터리 팩(10)을 포함하는 자동차를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 자동차는, 예를 들어 전기 자동차, 하이브리드 자동차 또는 플러그인 하이브리드 자동차일 수 있다. 상기 자동차는, 4륜 자동차 및 2륜 자동차를 포함할 수 있다. 상기 자동차는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(10)으로부터 전력을 공급받아 동작할 수 있다.In addition, the present invention may include a vehicle including a battery pack (10) according to the present invention. The vehicle according to the present invention may be, for example, an electric vehicle, a hybrid vehicle, or a plug-in hybrid vehicle. The vehicle may include a four-wheeled vehicle and a two-wheeled vehicle. The vehicle may be operated by receiving power from a battery pack (10) according to one embodiment of the present invention.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Furthermore, such modifications should not be individually understood from the technical idea or prospect of the present invention.
10: 배터리 팩
100: 배터리 셀
200: 팩 케이스
V: 벤팅부
H: 벤팅홀
R: 리브
210: 베이스 플레이트
220: 사이드 플레이트
221: 프론트 플레이트
222: 리어 플레이트
223: 엔드 플레이트
230: 탑 플레이트
300: 커버 부재
400: 냉각 유닛
410: 유입 포트
420: 배출 포트
500: 개폐 부재10: Battery Pack
100: Battery Cell
200: Pack Case
V: Venting department
H: Venting Hall
R: Live
210: Base Plate
220: Side Plate
221: Front Plate
222: Rear plate
223: End Plate
230: Top plate
300: Absence of cover
400: Cooling Unit
410: Inlet port
420: exhaust port
500: Absence of opening and closing
Claims (12)
상기 복수 개의 배터리 셀을 수용하며, 상기 배터리 셀에서 생성되는 가스를 외부로 배출하도록 구성되는 벤팅부가 구비되는 팩 케이스; 및
상기 팩 케이스에 부착되어 상기 벤팅부를 개폐하도록 구성되는 커버 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.Multiple battery cells;
A pack case that accommodates the plurality of battery cells and has a venting section configured to discharge gas generated from the battery cells to the outside; and
A battery pack characterized by including a cover member attached to the pack case and configured to open and close the venting portion.
상기 커버 부재는 상기 팩 케이스 내부에서 특정 온도 및 압력 중 적어도 하나에 도달하는 경우 개방되어 상기 배터리 셀에서 생성되는 가스가 외부로 배출되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.In the first paragraph,
A battery pack characterized in that the cover member is configured to open when at least one of a specific temperature and pressure is reached inside the pack case, thereby allowing gas generated from the battery cell to be discharged to the outside.
상기 팩 케이스는
상기 벤팅부의 적어도 일부를 커버하도록 구성되는 리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.In the first paragraph,
The above pack case is
A battery pack characterized by including a rib configured to cover at least a portion of the venting portion.
상기 커버 부재는
상기 벤팅부의 둘레를 따라 상기 팩 케이스의 외측면에 부착되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.In the third paragraph,
The above cover member
A battery pack characterized in that it is attached to the outer surface of the pack case along the perimeter of the venting portion.
상기 커버 부재는 상기 벤팅부의 둘레를 따라 상기 팩 케이스의 내측면에 부착되고, 상기 리브와 직접 마주보도록 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.In the third paragraph,
A battery pack, characterized in that the cover member is attached to the inner surface of the pack case along the perimeter of the venting portion and is configured to directly face the rib.
상기 리브는 상기 팩 케이스의 내측면을 향할수록 두께가 작아지는 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.In paragraph 5,
A battery pack characterized in that the rib includes a portion whose thickness becomes smaller as it approaches the inner side of the pack case.
상기 리브는 상기 팩 케이스의 외측을 향해 경사지게 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.In the third paragraph,
A battery pack, characterized in that the ribs are provided so as to be inclined toward the outside of the pack case.
상기 벤팅부는 상기 리브에 의해 구획되는 복수 개의 벤팅홀을 포함하고,
상기 커버 부재는 상기 복수 개의 벤팅홀 중 적어도 2개의 벤팅홀에서 개방되는 압력 또는 온도가 다르게 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.In the third paragraph,
The above venting portion includes a plurality of venting holes partitioned by the ribs,
A battery pack characterized in that the cover member is configured such that the pressure or temperature at which at least two of the plurality of venting holes are opened are different.
상기 벤팅부는 상기 리브에 의해 구획되는 복수 개의 벤팅홀을 포함하고,
상기 팩 케이스에 구비되어 상기 복수 개의 벤팅홀 중 적어도 하나를 개폐하도록 구성되는 개폐 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.In the third paragraph,
The above venting portion includes a plurality of venting holes partitioned by the ribs,
A battery pack further comprising an opening/closing member provided in the pack case and configured to open/close at least one of the plurality of venting holes.
상기 벤팅부는 복수 개 구비되고,
복수 개의 상기 벤팅부 중 적어도 일부는 서로 크기가 다르게 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.In the first paragraph,
The above venting part is provided in multiple numbers,
A battery pack, characterized in that at least some of the plurality of venting portions have different sizes.
상기 팩 케이스에 구비되어 냉각 매체가 유동하도록 구성되는 냉각 유닛을 더 포함하고,
상기 커버 부재는 상기 팩 케이스에서 상기 냉각 유닛이 위치하는 측면에 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.In the first paragraph,
Further comprising a cooling unit provided in the above pack case and configured to allow a cooling medium to flow;
A battery pack, characterized in that the cover member is provided on a side of the pack case where the cooling unit is located.
An ESS comprising a battery pack according to any one of claims 1 to 11.
Priority Applications (2)
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020230149469A Pending KR20250036622A (en) | 2023-09-07 | 2023-11-01 | Battery pack and ess comprising the battery pack |
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2023
- 2023-11-01 KR KR1020230149469A patent/KR20250036622A/en active Pending
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PA0201 | Request for examination |
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