JP2023522344A - バッテリーモジュール、バッテリーパック及びそれを含む自動車 - Google Patents
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Abstract
本発明は、火事や爆発に対する安全性を高めたバッテリーモジュール、それを含むバッテリーパック及び自動車を開示する。このような目的を達成するための本発明によるバッテリーモジュールは、複数の電池セルであって、各々が上部及び下部に各々形成された電極端子を備えた複数の電池セルと、前記複数の電池セルを内部に収容するモジュールケースであって、前記電池セルの上部または下部を露出するように構成された複数の露出口が備えられたモジュールケースと、前記モジュールケースの上部及び下部のいずれか一つ以上に位置し、プレート状であり、各々が前記露出口の大きさよりも小さい大きさを有する、通気口を備えたスクリーン部材と、を含む。
Description
本発明は、バッテリーモジュール、バッテリーパック及びそれを含む自動車に関し、より詳しくは、火事や爆発に対する安全性を向上させたバッテリーモジュール、それを含むバッテリーパック及び自動車に関する。
本出願は、2020年9月21日出願の韓国特許出願第10-2020-0121768号に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。
最近、ノートブックPC、ビデオカメラ、携帯電話などのような携帯用電子製品の需要が急増し、電気自動車、エネルギー貯蔵用蓄電池、ロボット、衛星などの開発が本格化するにつれ、反復的な充放電の可能な高性能二次電池についての研究が活発に進行しつつある。
現在、商用化した二次電池としては、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池、リチウム二次電池などがあり、このうち、リチウム二次電池は、ニッケル系の二次電池に比べてメモリ効果がほとんど起こらず、充放電が自由で、自己放電率が非常に低くてエネルギー密度が高いという長所から脚光を浴びている。
このようなリチウム二次電池は、主にリチウム系酸化物と炭素材を各々正極活物質と負極活物質に用いる。また、リチウム二次電池は、正極活物質と負極活物質が各々塗布された正極板と負極板とがセパレーターを挟んで配置された電極組立体と、このような電極組立体を電解液と共に封止収納する外装材、即ち、電池ケースを備える。
そして、リチウム二次電池は、外装材の形状によって、電極組立体が金属缶に収納されている缶型二次電池と、電極組立体がアルミニウムラミネートシートのパウチに収納されているパウチ型二次電池に分けられる。
特に、最近、電気自動車などに適用される大容量のバッテリーモジュールの需要が増加しつつある。このような大容量のバッテリーモジュールは複数の電池セルを備えており、複数の電池セルの一部に火事や爆発が発生する場合、高温の電極組立体の破片、火炎及び高温のガスが排出され、隣接する他の電池セルの温度を上昇させることがあった。これによって、隣接する他の電池セルへ熱暴走、火事などが伝播されて二次爆発につながり、その被害が加重されるという問題があった。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、火事や爆発に対する安全性を高めたバッテリーモジュール、それを含むバッテリーパック及び自動車を提供することを目的とする。
本発明の他の目的及び長所は、下記の説明によって理解でき、本発明の実施例によってより明らかに理解されるであろう。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に示される手段及びその組合せによって実現することができる。
上記の課題を解決するための本発明によるバッテリーモジュールは、
複数の電池セルであって、各々が上部及び下部に各々形成された電極端子を備えた複数の電池セルと、
前記複数の電池セルを内部に収容するモジュールケースであって、前記電池セルの上部または下部を露出するように構成された複数の露出口が備えられたモジュールケースと、
前記モジュールケースの上部及び下部のいずれか一つ以上に位置し、プレート状であり、各々が前記露出口の大きさよりも小さい大きさを有する通気口を備えた、スクリーン部材と、を含む。
複数の電池セルであって、各々が上部及び下部に各々形成された電極端子を備えた複数の電池セルと、
前記複数の電池セルを内部に収容するモジュールケースであって、前記電池セルの上部または下部を露出するように構成された複数の露出口が備えられたモジュールケースと、
前記モジュールケースの上部及び下部のいずれか一つ以上に位置し、プレート状であり、各々が前記露出口の大きさよりも小さい大きさを有する通気口を備えた、スクリーン部材と、を含む。
また、前記通気口は、前記露出口と対面する領域に二つ以上が備えられ得る。
そして、前記通気口は、外側方向へ進むにつれて直径が次第に小さくなるように構成され得る。
また、前記通気口は、前記スクリーン部材がジグザグに貫通した形態を有し得る。
さらに、前記スクリーン部材と前記モジュールケースとの間に介在されるとともに、電気伝導性を有する接続プレートをさらに含み、接続プレートは、水平方向へ延びたプレート状である本体部と、前記電極端子と接触するように前記本体部から延びた接続部と、前記本体部の一部が開口されて形成され、開口の内部に前記接続部が位置するように構成された接続口と、を備え得る。
そして、前記接続プレートは、前記接続口の一部を遮るように前記接続口の周縁から水平方向へ突出して延びた延長部が備えられ得る。
さらに、前記モジュールケースは、前記複数の露出口の各々の周縁から前記接続プレートに向かって突出し、中空が形成され、上端が開放された形態を有する複数のカバー部が備えられ得る。
また、前記カバー部は、前記接続プレートの接続口の一部を遮るように開放端から水平方向へ折り曲げられて延びた折曲パーツを有し得る。
なお、上記の課題を解決するための本発明によるバッテリーモジュールは、前記バッテリーモジュールを一つ以上含む。
また、上記の課題を解決するための本発明による自動車は、前記バッテリーモジュールを一つ以上含む。
本発明の一面によると、本発明のバッテリーモジュールは、スクリーン部材を備える。このような構造は、電池セルの発火時に発生するガス及び火炎の噴出機能は維持しながらも、爆発が発生した電池セルへ高温の活物質が吐出されても隣接する電池セルへ移されることを抑制することができる。これによって、複数の電池セルのうちのいずれか一つの電池セルに異常挙動(電気短絡、熱暴走など)が発生することで爆発によって内部物質が外部へ噴出される場合、露出口からガス及び火炎は噴出されるが、スクリーン部材によって高温の活物質の移動は抑制されるため、隣接する他の露出口から隣接する他の電池セルへの内部物質の移動を阻むことができる。即ち、スクリーン部材は、通気口が露出口より小さく形成されることで、露出口から噴出する高温のガスは通気口を通過するが、噴出した電極組立体の破片は通気口を通過しないようにすることができる。これによって、本発明は、熱暴走、火事や爆発などが他の電池セルへ伝播されるような連鎖発火を防止することができるので、安全性を大幅向上させることができる。
本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施例を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び特許請求の範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。
したがって、本明細書に記載された実施例及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。
図1は、本発明の一実施例によるバッテリーモジュールを概略的に示した斜視図である。図2は、本発明の一実施例によるバッテリーモジュールを概略的に示した分解斜視図である。そして、図3は、本発明の一実施例によるバッテリーモジュールの電池セルを概略的に示した断面図である。
図1~図3を参照すると、本発明の一実施例によるバッテリーモジュール100は、複数の電池セル110、モジュールケース130、及びスクリーン部材140を含む。
具体的には、前記電池セル110は、電極組立体116と、電池缶112と、キャップ組立体113と、を備え得る。一例として、前記電池セル110は、円筒型電池セルであり得る。また、前記電池セル110は、上部及び下部に各々電極端子111が位置し得る。複数の電池セル110は、金属素材を備えた接続プレート120によって電気的に接続され得る。前記複数の電池セル110は、前記接続プレート120を介して電気的に直列、または並列、または、直列及び並列に接続され得る。
前記電極組立体116は、正極板と負極板との間にセパレーターが介在された状態で巻き取られた構造を有することができ、正極板には正極タブ114が取り付けられてキャップ組立体113に接続され、負極板には負極タブ115が取り付けられて電池缶112の下端に接続され得る。
前記電池缶112は、内部に空間が形成され、電極組立体116を収納し得る。特に、前記電池缶112は円筒状であって、上端が開放された形態で構成され得る。また、前記電池缶112は、剛性などの確保のためにスチールやアルミニウムのような金属材質から構成され得る。そして、前記電池缶112は、下端に負極タブが取り付けられ、電池缶112の下部は勿論であり、電池缶112そのものが負極端子として機能できる。
前記キャップ組立体113は、電池缶112の上端の開放部に結合し、電池缶112の開放端を密閉し得る。このようなキャップ組立体113は、電池缶112の形態に応じて円形または角形などの形態を有し、上キャップC1、ベントユニットC2及びガスケットC3などの下位構成を含み得る。
ここで、上キャップC1は、キャップ組立体113の最上部に位置し、上方へ突出した形態で構成され得る。特に、上キャップC1は、電池セル110において正極端子として機能し得る。これによって、上キャップC1は、外部装置、例えば、接続プレート120などを介して他の電池セル110や充電装置と電気的に接続され得る。このような上キャップC1は、例えば、ステンレス鋼やアルミニウムのような金属材質から形成され得る。このような上キャップC1は、電池セル110に爆発や火事が発生する場合、少なくとも一部が破れるか、または電池缶112から外部へ脱離され、電池缶112が開放され得る。
また、前記ベントユニットC2は、電池セル110の内圧、即ち、電池缶112の内圧が所定の水準以上に増加する場合、前記ベントユニットC2の形態が変形(破断)され、電池缶112の内部のガスを上キャップC1の開口Dから外部へ排出するように構成され得る。ここで、前記内圧の所定の水準は、5気圧~10気圧であり得る。この際、前記電池セル110は、異常挙動によって爆発する場合、前記電池缶112からキャップ組立体113が脱離し得る。また、前記電池セル110は、ガス爆発時、内部に発生したガスと電極組立体116の破片が外部へ噴出され得る。
さらに、前記ガスケットC3は、上キャップC1及びベントユニットC2の縁端部分が電池缶112と絶縁されるように電気絶縁性を有する材質からなり得る。
一方、前記キャップ組立体113は、電流遮断部材C4をさらに含み得る。前記電流遮断部材C4は、CID(Current Interrupt Device)とも呼ばれ、ガス発生によって電池の内圧が増加してベントユニットC2の形状が逆転されると、ベントユニットC2と電流遮断部材C4との接触が切れるか、または電流遮断部材C4が破損することで、ベントユニットC2と電極組立体116との電気的接続が遮断され得る。
このような電池セル110の構成は、本発明の出願時点における当業者にとって公知であるので、本明細書では詳細な説明は省略する。また、図3に円筒型電池セル110の一例を示したが、本発明によるバッテリーモジュール100は、特定の形態の電池セル110の構成に限定されない。即ち、本発明の出願時点における公知の多様な形態の電池セルが本発明によるバッテリーモジュール100に採用され得る。
また、前記モジュールケース130は、前記複数の電池セル110を内部に収容するように構成され得る。前記モジュールケース130は、上部フレーム133及び下部フレーム134を備え得る。前記上部フレーム133及び下部フレーム134には各々、前記複数の電池セル110の一部が挿入されるように構成された複数の中空135が備えられ得る。
さらに、前記モジュールケース130は、複数の露出口131が備えられ得る。前記複数の露出口131は各々、複数の電池セル110の上部及び下部を各々外部に露出するように前記モジュールケース130の一部が穿孔されて形成され得る。例えば、図2に示したように、前記複数の電池セル110の上部及び下部に各々備えられた電極端子111が外部に露出するように、前記上部フレーム133の上面及び前記下部フレーム134の下面に各々複数の露出口131が備えられ得る。前記露出口131は、前記電池セル110のベントユニットC2に対応する位置に形成され得る。例えば、図3の電池セル110においては、ベントユニットC2が電池セル110の上端部に位置しているので、前記露出口131は、電池セル110の上端部側に備えられ得る。より具体的には、前記露出口131は、前記ベントユニトC2から排出されたガスが電池缶112の外部へ排出される上キャップC1の開口Dと隣接する位置に備えられ得る。
望ましくは、前記露出口131は、前記電池缶112の開口Dを全てカバー可能な大きさに形成され得る。例えば、図3を参照して説明すると、前記電池缶112の上キャップC1には、リング状の開口Dが備えられ得る。この際、前記露出口131の直径が、リング状の前記開口Dの直径よりも大きいか、または同一に構成され得る。
そして、前記スクリーン部材140は、前記モジュールケース130の上部及び下部のいずれか一つ以上に位置し得る。例えば、図1に示したように、二つのスクリーン部材140は各々、前記モジュールケース130の上部及び下部に位置し得る。前記スクリーン部材140は、電気絶縁性でありながらも熱伝導率の高い素材を備え得る。例えば、前記スクリーン部材140は、シリコーン樹脂を備え得る。
前記スクリーン部材140は、全体的にプレート状であり得る。例えば、前記スクリーン部材140は、前記モジュールケース130の複数の露出口131が形成された部分をカバーするように水平方向へ延びたプレート状であり得る。前記スクリーン部材140は、各々が前記露出口131の大きさよりも小さい大きさを有する通気口141を備え得る。前記通気口141は、例えば、前記露出口131の大きさを基準にして10%~80%の大きさを有し得る。また、前記通気口141は、前記電池セル110が爆発によって特定の一部分が開放されるように構成される場合、前記開放された一部分の開口の大きさよりも小さい大きさを有するように構成され得る。
したがって、本発明のこのような構成によると、本発明によるバッテリーモジュール100は、スクリーン部材140を備える。このような構造は、電池セルの発火時に発生するガス及び火炎の噴出機能、即ち、ベンティングは維持しながらも、爆発が発生した電池セルから吐出される高温の活物質が隣接する電池セルへ移動することを物理的に遮断できる。これによって、前記複数の電池セル110のうちいずれか一つの電池セル110に異常挙動が発生することで爆発によって内部物質が外部へ噴出される場合、露出口131からガス及び火炎は噴出されるが、スクリーン部材140によって高温の活物質の移動は抑制されるので、噴出された内部物質が、隣接する他の露出口131から隣接する他の電池セル110へ移動することを阻むことができる。即ち、前記スクリーン部材140は、前記通気口141が前記露出口131よりも小さく形成されることで、前記露出口131から噴出する高温のガスは、前記通気口141を通過させるが、噴出した電極組立体の破片は、前記通気口141を通過しないように阻むことができる。これによって、本発明は、熱暴走、火事や爆発などが他の電池セル110へ伝播されるような連鎖放火を防止することができ、安全性を大幅向上させることができる。
図4は、本発明の他の実施例によるバッテリーモジュールのスクリーン部材を概略的に示した平面図である。
図2と共に図4を参照すると、本発明の他の実施例によるバッテリーモジュール100のスクリーン部材140は、前記通気口141が前記露出口131と対面する領域Aに二つ以上が備えられ得る。例えば、図4に示したように、前記スクリーン部材140は、6個の露出口131と対面する6箇所の領域Aを有し得る。この際、前記スクリーン部材140の6個の露出口131と対面する6箇所の領域Aに各々、約6個の通気口141が位置し得る。
したがって、本発明のこのような構成によると、本発明のスクリーン部材140は、露出口131と対応する位置に二つ以上の通気口141を備えることで、前記電池セル110の爆発時、噴出されたガスは効果的に排出し、それに伴う電極組立体の破片は、前記通気口141を通過しないようにスクリーンできる。即ち、前記複数の通気口141の一部は、前記電池セル110の爆発時、前記電池セル110に生成された開口と対面しないように離隔した位置に形成されることで、飛散する固体物質が前記通気口141を通過しないように阻むことができる。
図5は、本発明のさらに他の実施例によるバッテリーモジュールのスクリーン部材を概略的に示した部分断面図である。
図2と共に図5を参照すると、本発明のさらに他の実施例によるバッテリーモジュール100のスクリーン部材140は、前記通気口141が外側方向(電池セル110から遠ざかる方向、本実施例においては上方)へ進むにつれ、直径が次第に小さくなるように構成され得る。即ち、前記通気口141の内面にテーパー構造Kが備えられ得る。例えば、図5に示したように、前記電池セル110に近い前記通気口141の内側の入口は、外側の出口よりも大きくてもよい。さらに、前記通気口141は、内側入口から前記外側出口まで開口の直径の中心に向かって傾斜した内面を有し得る。
したがって、本発明のこのような構成によると、本発明は、外側方向へ進むほど直径が次第に小さくなるように構成されることで、前記電池セル110の爆発時、噴出したガスGは効果的に排出すると共に、それに伴う電極組立体の破片は前記通気口141の傾斜内面によって遮られて通過しないようにすることができる。即ち、前記通気口141の外側方向へ進むにつれて直径が次第に小さくなるテーパー構造Kの内面を有する場合、前記電極組立体の破片をスクリーンする面積がより増加することで、さらに効果的に飛散する固体物質が前記通気口141を通過しにくくすることができる。
図6は、本発明のさらに他の実施例によるバッテリーモジュールのスクリーン部材を概略的に示した部分断面図である。
図2と共に図6を参照すると、本発明のさらに他の実施例によるバッテリーモジュール100のスクリーン部材140は、前記通気口141が前記スクリーン部材140の厚さ方向に沿って前記スクリーン部材140をジグザグに貫通する形態を有し得る。例えば、前記通気口141は、電池セル110に近く形成された入口から一側方向へ傾いて貫通し、さらに他側方向へ転換して貫通した形態を有し得る。
したがって、本発明のこのような構成によると、本発明のスクリーン部材140は、ジグザグ形態の通気口141を備えることで、前記電池セル110の爆発時、噴出したガスは前記通気口141を通過するが、それに伴う電極組立体の破片は、前記通気口141の傾斜内面によって遮られて通過しないようにすることができる。これによって、本発明は、前記電池セル110の爆発によって隣接する他の電池セル110へ高温の電極組立体の破片が移動しなくなり、破片による熱暴走や火事の発生を防止することができる。
一方、図2をさらに参照すると、本発明のバッテリーモジュール100は、接続プレート120をさらに含み得る。前記接続プレート120は、前記スクリーン部材140と前記モジュールケース130との間に介在され得る。前記接続プレート120は、電気伝導性を有し得る。例えば、前記接続プレート120は、アルミニウム、銅、ニッケルなどの金属を備え得る。
また、前記接続プレート120は、本体部121と、接続部122と、接続口123と、を備え得る。前記本体部121は、水平方向へ延びたプレート形状であり得る。前記本体部121は、前記モジュールケース130の上部または下部に搭載され得る。例えば、図2に示したように、二枚の接続プレート120は各々、前記モジュールケース130の上部及び下部に搭載され得る。
さらに、前記接続部122は、前記電極端子111と接触するように前記本体部121から延びて形成され得る。例えば、図2に示したように、前記接続部122は、前記本体部121から突出して二本に分かれて延びた分枝構造を有し得る。前記接続部122は、前記電極端子111と溶接され得る。この際、溶接方法は、例えば、抵抗溶接を用い得る。
そして、前記接続口123は、前記本体部121の一部が開口されて形成され、開口の内部に前記接続部122が位置するように構成され得る。前記接続口123は、ほぼ円形態であり得る。前記接続口123は、前記モジュールケース130の露出口131と対面するように構成され得る。
図7は、本発明のさらに他の実施例によるバッテリーモジュールの接続プレートを概略的に示した部分斜視図である。
図7を参照すると、前記接続プレート120は、前記接続口123の一部を遮るように構成された延長部124を備え得る。前記延長部124は、前記接続口123の周縁から水平方向へ突出して延びた形態を有し得る。前記延長部124は、前記接続口123の周縁から前記接続部122に向かって突出した部分であり得る。例えば、図7に示したように、前記接続プレート120は、5個の延長部124が前記接続口123の周縁から前記接続部122に向かって突出した形態で備えられ得る。
図8は、図1のC-C’線に沿って切断された一部を概略的に示した部分断面図である。
図1及び図2と共に図8をさらに参照すると、本発明の一実施例によるバッテリーモジュール100は、前記モジュールケース130の上面または下面に複数のカバー部132が備えられ得る。前記複数のカバー部132は、前記複数の露出口131の各々の周縁から前記接続プレート120に向かって突出したリブ形状であり得る。前記カバー部132には、上下方向へ貫通した中空が形成され得る。前記モジュールケース130の上面に形成された前記カバー部132は、上端が開放された形態であり得る。例えば、図2に示したように、前記モジュールケース130は、6個の露出口131をカバーするように前記モジュールケース130の上面から前記接合プレートに向かって突出した形態の6個のカバー部132が備えられ得る。
また、前記接続プレート120は、前記カバー部132の上端部の上に搭載され得る。即ち、前記カバー部132の上端部は、前記接続プレート120の下面と接触し得る。また、前記スクリーン部材140は、前記接続プレート120の上面に搭載され得る。前記露出口131と前記接続口123と前記通気口141とは互いに連通するように構成され得る。最終的に、前記電池セル110のベントユニットC2、前記上キャップC1の開口D、前記露出口131、及び前記通気口141は全て、ほぼ同一線上に位置し得る。これによって、ガスの排出経路が最小化され、ガスが電池セル110の外部へ容易に排出可能になる。前記上部フレーム133の上面と前記接続プレート120との間の空間は、電池セル110の前方のベンティング空間の役割を果たし得る。
さらに、前記カバー部132は、前記電池セル110に異常挙動が発生することで爆発によって内部物質が外部へ噴出される場合、隣接する他の露出口131から隣接する他の電池セル110へ内部物質が移動しないように構成され得る。前記カバー部132は、前記露出口131を囲む円筒状であり得る。
したがって、本発明のこのような構成によると、本発明によるバッテリーモジュール100に含まれるモジュールケース130が露出口131の周縁部から接続プレート120に向かって突出したカバー部132を備える。このような構造は、電池セルの発火時に発生するガス及び火炎の噴出機能、即ち、ベンティングは維持しながらも、爆発が発生した電池セルから吐出される高温の活物質が、隣接する電池セルへ移動することを物理的に遮断できる。これによって、前記電池セル110に異常挙動が発生することで爆発によって内部物質が外部へ噴出される場合、露出口131からガス及び火炎は噴出されるが、カバー部132によって高温の活物質の移動は抑制されるので、隣接する他の露出口131から隣接する他の電池セル110へ内部物質が移動しないように阻むことができるため、熱暴走や、火事及び爆発などが他の電池セル110へ伝播されるような連鎖発火を防止することができる。これによって、本発明は、安全性を大幅向上させることができる。
本発明は、前記カバー部132の上端部が前記接続プレート120の下面と接触することで、前記複数の電池セル110のうち一部に爆発が発生しても、前記接続プレート120と前記モジュールケース130との間の空間に沿って、高温の活物質、ガス及び火炎などが隣接する電池セル110へ移動することを阻むことができる。前記上部フレーム133の上面と前記接続プレート120との間の空間は、前方のベンティング空間の役割を果たし、前記カバー部132は、このようなベンティング空間を電池セル110の上方に維持し、電池セル110の側面においては電池セル110が各々独立されるようにする。これによって、前記カバー部132は、発火時に発生するガス及び火炎の噴出機能は維持しながら、高温の活物質が吐出して隣接する電池セル110へ移動することは抑制できる。前記カバー部132は、活物質の飛散を抑制するように、各電池セル110毎の孤立した器具構造を構成する。これによって、連鎖発火を抑制することができるので、本発明のバッテリーモジュール100の安全性を大幅向上させることができる。
図9は、本発明のさらに他の実施例によるバッテリーモジュールの一部を概略的に示した部分垂直断面図である。
図9を参照すると、本発明のさらに他の実施例によるバッテリーモジュール100は、図8のカバー部と比較する場合、前記カバー部132が折曲パーツ132aをさらに備え得る。前記折曲パーツ132aは、前記モジュールケース130の露出口131の一部を遮るように構成され得る。前記折曲パーツ132aは、前記カバー部132の上方へ突出した端部から水平方向へ折り曲げられた形態で延びた部分であり得る。前記折曲パーツ132aは、前記カバー部132の開放端の一部を遮るように構成され得る。例えば、前記折曲パーツ132aは、前記カバー部132の上部の開放端から中心方向へ折り曲げられ、開放端の開口がより狭くなるように構成され得る。
したがって、本発明のこのような構成によると、本発明は、前記複数の電池セル110のうち、一部で爆発が発生して内部物質(例えば、活物質)が噴出されても、前記折曲パーツ132aによって、前記モジュールケース130の外部へ排出される量を効果的に減らすことができる。これによって、爆発が発生した電池セル110から噴出された内部物質が、隣接する他の電池セル110へ移動することを効果的に減らすことができる。究極的に、本発明は、安全性を大幅向上させたバッテリーモジュール100が提供できる。
一方、本発明の一実施例によるバッテリーパックは、一つ以上の前記バッテリーモジュール100及び前記バッテリーモジュール100と電気的に接続するBMS(battery Management System)を含み得る。前記BMSは、前記複数の電池セルの充放電を制御するように各種回路や素子などを備え得る。
一方、本発明の一実施例による自動車(図示せず)は、一つ以上の前記バッテリーモジュール100及び前記バッテリーモジュール100を収容する収容空間を有する車体を含み得る。例えば、前記自動車は、電気自動車、電気スクーター、電気車いすまたは電気バイクなどであり得る。
なお、本明細書において、上、下、左、右、前、後のような方向を示す用語が使用されたが、このような用語は相対的な位置を示し、説明の便宜のためのものであるだけで、対象となる事物の位置や観測者の位置などによって変わり得ることは、当業者にとって自明である。
100 バッテリーモジュール
110 電池セル
111 電極端子
130 モジュールケース
131 露出口
141 通気口
140 スクリーン部材
110 電池セル
111 電極端子
130 モジュールケース
131 露出口
141 通気口
140 スクリーン部材
Claims (10)
- 複数の電池セルであって、各々が上部及び下部に各々形成された電極端子を備えた複数の電池セルと、
前記複数の電池セルを内部に収容するモジュールケースであって、前記電池セルの上部または下部を露出するように構成された複数の露出口が備えられたモジュールケースと、
前記モジュールケースの上部及び下部のいずれか一つ以上に位置し、プレート状であり、各々が前記露出口の大きさよりも小さい大きさを有する通気口を備えた、スクリーン部材と、
を含むことを特徴とする、バッテリーモジュール。 - 前記通気口は、前記露出口と対面する領域に二つ以上が備えられたことを特徴とする、請求項1に記載のバッテリーモジュール。
- 前記通気口は、外側方向へ進むにつれて直径が次第に小さくなるように構成されたことを特徴とする、請求項1に記載のバッテリーモジュール。
- 前記通気口は、前記スクリーン部材がジグザグに貫通した形態を有することを特徴とする、請求項1に記載のバッテリーモジュール。
- 前記スクリーン部材と前記モジュールケースとの間に介在されるとともに、電気伝導性を有する接続プレートをさらに含み、前記接続プレートは、
水平方向へ延びたプレート状である本体部と、
前記電極端子と接触するように前記本体部から延びた接続部と、
前記本体部の一部が開口されて形成され、前記開口の内部に前記接続部が位置するように構成された接続口と、
を備えることを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載のバッテリーモジュール。 - 前記接続プレートは、
前記接続口の一部を遮るように前記接続口の周縁から水平方向へ突出して延びた延長部が備えられることを特徴とする、請求項5に記載のバッテリーモジュール。 - 前記モジュールケースは、
前記複数の露出口の各々の周縁から前記接続プレートに向かって突出し、中空が形成され、上端が開放された形態を有する、複数のカバー部が備えられることを特徴とする、請求項5に記載のバッテリーモジュール。 - 前記カバー部は、
前記接続プレートの接続口の一部を遮るように開放端から水平方向へ折り曲げられて延びた折曲パーツを有することを特徴とする、請求項7に記載のバッテリーモジュール。 - 請求項1から8のいずれか一項に記載のバッテリーモジュールを一つ以上含むことを特徴とする、バッテリーパック。
- 請求項1から8のいずれか一項に記載のバッテリーモジュールを一つ以上含むことを特徴とする、自動車。
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