JP7674592B2 - バッテリーモジュール、該バッテリーモジュールを含むバッテリーパック、該バッテリーパックを含むエネルギー貯蔵装置及び自動車 - Google Patents

バッテリーモジュール、該バッテリーモジュールを含むバッテリーパック、該バッテリーパックを含むエネルギー貯蔵装置及び自動車 Download PDF

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Description

本発明は、バッテリーモジュール、該バッテリーモジュールを含むバッテリーパック、該バッテリーパックを含むエネルギー貯蔵装置及び自動車に関する。
本出願は、２０２１年１２月２７日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－０１８９０１１号に基づく優先権を主張し、当該出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。
製品群毎の適用性が高く、高いエネルギー密度などの電気的特性を有する二次電池は、携帯機器だけでなく、電気的駆動源によって駆動する電気自動車（ＥＶ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）やハイブリッド車両（ＨＥＶ：Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）にも広く用いられている。このような二次電池は、化石燃料の使用量を大幅に削減できるという第一の利点だけでなく、エネルギー使用による副産物が全く発生しないことから、環境にやさしくエネルギー効率の高い新たなエネルギー源として注目されている。
現在広く使用されている二次電池の種類には、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池などがある。これらの単位二次電池セル、すなわち単位バッテリーセルの動作電圧は約２．５～４．５Ｖである。そのため、これより高い出力電圧が必要な場合は、複数のバッテリーセルを直列に接続してバッテリーパックを構成することもある。また、バッテリーパックに必要な充放電容量によっては、複数のバッテリーセルを並列に接続してバッテリーパックを構成することもある。したがって、要求される出力電圧や充放電容量に応じて、前記バッテリーパックに含まれるバッテリーセルの数を様々に設定することができる。
一方、複数のバッテリーセルを直列／並列に接続してバッテリーパックを構成する場合、まず少なくとも一つのバッテリーセルを含むバッテリーモジュールを構成し、その少なくとも一つのバッテリーモジュールを用いて他の構成要素を追加してバッテリーパックやバッテリーラックを構成する方法が一般的である。
従来のバッテリーモジュールは、一般的に、互いに積層された複数のバッテリーセルと、複数のバッテリーセルを収容するモジュールハウジングと、を含んで構成されている。このような従来のバッテリーモジュールでは、複数のバッテリーセルのうち特定のバッテリーセルで異常状況に起因して過熱が発生した場合、過熱したバッテリーセルで発生した熱が隣接するバッテリーセルにそのまま伝達されて熱暴走が発生し、バッテリーモジュールの爆発などのより大きな危険につながるという問題がある。
そこで、バッテリーセルの異常状況時における熱暴走を防止するバッテリーモジュール、該バッテリーモジュールを含むバッテリーパック、該バッテリーパックを含むエネルギー貯蔵装置及び自動車を提供するための方策の模索が求められている。
したがって、本発明の目的は、バッテリーセルの異常状況時における熱暴走を防止するバッテリーモジュール、該バッテリーモジュールを含むバッテリーパック、該バッテリーパックを含むエネルギー貯蔵装置及び自動車を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明は、複数のバッテリーセルと、前記複数のバッテリーセルの少なくとも一方の側に設けられており、前記複数のバッテリーセルを冷却するための冷却水が流れる少なくとも一つの冷却チャネルと、前記少なくとも一つの冷却チャネルと接触して配置されており、前記少なくとも一つの冷却チャネルを支持するための少なくとも一つの支持リブを備える少なくとも一つの冷却フィンユニットと、を含むことを特徴とするバッテリーモジュールを提供する。
また、好ましくは、前記冷却チャネルは、複数設けられており、前記複数の冷却チャネルは、前記複数のバッテリーセルの上側及び下側に設けられ得る。
また、好ましくは、前記少なくとも一つの冷却フィンユニットは、前記複数のバッテリーセルの上側及び下側に設けられた冷却チャネルと接触して配置され得る。
また、好ましくは、前記冷却フィンユニットは、複数設けられており、前記複数の冷却フィンユニットは、前記複数のバッテリーセルの間々に配置され得る。
また、好ましくは、前記少なくとも一つの冷却フィンユニットは、前記複数の冷却チャネルと連通し得る。
また、好ましくは、前記少なくとも一つの冷却フィンユニットには、前記複数の冷却チャネルと接続されており、前記冷却水が流入するフィン流路が設けられ得る。
また、好ましくは、前記少なくとも一つの支持リブは、前記少なくとも一つの冷却フィンユニットの端部から延びており、前記少なくとも一つの冷却チャネルを支持するチャネル支持部と、前記チャネル支持部から延びており、前記複数のバッテリーセルを支持するセル支持部と、を含み得る。
また、好ましくは、前記セル支持部は、前記チャネル支持部から所定の角度で折り曲げられ得る。
また、好ましくは、前記少なくとも一つの支持リブは、前記少なくとも一つの冷却フィンユニットに一体的に形成され得る。
また、好ましくは、前記支持リブは、複数設けられており、前記複数の支持リブは、前記冷却フィンユニットの少なくとも一方の端部において互いに対向して配設され得る。
さらに、本発明は、上述した実施形態による少なくとも一つのバッテリーモジュールと、前記少なくとも一つのバッテリーモジュールを収容するパックケースと、を含むことを特徴とするバッテリーパックを提供する。
さらにまた、本発明は、上述した実施形態による少なくとも一つのバッテリーパックを含むことを特徴とするエネルギー貯蔵装置を提供する。
さらにまた、本発明は、上述した実施形態による少なくとも一つのバッテリーパックを含むことを特徴とする自動車を提供する。
以上のような様々な実施形態によれば、バッテリーセルの異常状況時における熱暴走を防止するバッテリーモジュール、該バッテリーモジュールを含むバッテリーパック、該バッテリーパックを含むエネルギー貯蔵装置及び自動車を提供する。
本明細書に添付される図面は、本発明の望ましい実施形態を例示するものであり、後述する本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のためのものであるため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されるものではない。
本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールを説明するための図である。 図１のバッテリーモジュールの主要部を説明するための図である。 図２のバッテリーモジュールの冷却フィンユニットを説明するための図である。 図３の冷却フィンユニットの主要部の断面図である。 図１のバッテリーモジュールの冷却メカニズムを説明するための図である。 図１のバッテリーモジュールの異常状況時における熱暴走防止メカニズムを説明するための図である。 本発明の一実施形態によるバッテリーパックを説明するための図である。
本発明は、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明することによってより明らかになるであろう。ここで説明される実施形態は、本発明の理解を助けるために例示的に示したものであり、本発明は、ここで説明する実施形態とは相違に多様に変形して実施できることを理解せねばならない。なお、本発明の理解を助けるために、添付の図面は、実際の縮尺ではなく一部構成要素が誇張されて示されることがある。
図１は、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールを説明するための図であり、図２は、図１のバッテリーモジュールの主要部を説明するための図であり、図３は、図２のバッテリーモジュールの冷却フィンユニットを説明するための図であり、図４は、図３の冷却フィンユニットの主要部の断面図である。
図１～図４を参照すると、バッテリーモジュール１０は、複数のバッテリーセル１００と、冷却チャネル２００と、少なくとも一つの冷却フィンユニット３００とを含み得る。
前記複数のバッテリーセル１００は、二次電池であって、パウチ型二次電池、パウチ型二次電池、角型二次電池または円筒型二次電池であり得る。以下、本実施形態では、前記複数のバッテリーセル１００がパウチ型二次電池として設けられることに限定して説明する。
前記複数のバッテリーセル１００はそれぞれ、前記電極アセンブリを収容する電池ケースと、前記電池ケースから突出しており、前記電極アセンブリと接続する電極リード１５０と、を含み得る。
前記冷却チャネル２００は、前記複数のバッテリーセル１００の上側及び下側の少なくとも一方の側に設けられ得る。このような前記冷却チャネル２００には、前記複数のバッテリーセル１００を冷却するための冷却水Ｃ（図５参照）が流れる。
このような前記冷却チャネル２００は、複数設けられ得る。前記複数の冷却チャネル２００は、前記複数のバッテリーセル１００の上側及び下側の両方に設けられ得る。
前記少なくとも一つの冷却フィンユニット３００は、前記少なくとも一つの冷却チャネル２００と接触して配置され得る。具体的には、前記少なくとも一つの冷却フィンユニット３００は、前記複数のバッテリーセル１００の上側及び下側に設けられた冷却チャネル２００と接触して配置され得る。さらに、前記少なくとも一つの冷却フィンユニット３００は、前記複数の冷却チャネル２００と連通し得る。
少なくとも一つの前記冷却フィンユニット３００は、複数設けられ得る。前記複数の冷却フィンユニット３００は、前記複数のバッテリーセル１００の間々に配置され得る。
以下、このような前記複数の冷却フィンユニット３００についてより具体的に説明する。
前記複数の冷却フィンユニット３００はそれぞれ、フィンボディ３１０、フィン流路３３０及び支持リブ３５０を含み得る。
前記フィンボディ３１０は、前記複数のバッテリーセル１００の間に、前記複数のバッテリーセル１００の上下方向に沿って長く配置され得る。このような前記フィンボディ３１０は、高い熱伝導率を有する金属材料で構成され得る。
前記フィン流路３３０は、前記フィンボディ３１０の内部に、前記フィンボディ３１０の長さ方向に沿って長く形成され得る。このような前記フィン流路３３０は、前記複数の冷却チャネル２００と連通し得る。これにより、前記フィン流路３３０には、前記冷却水が流入し得る。前記フィン流路３３０を通る冷却水の流入により、前記複数のバッテリーセル１００の冷却効率がより一層向上する。
前記支持リブ３５０は、前記少なくとも一つの冷却フィンユニット３００の端部から、具体的には、前記フィンボディ３１０の端部から延びており、前記少なくとも一つの冷却チャネル及び前記複数のバッテリーセル１００のうちの少なくとも一つのバッテリーセル１００を支持し得る。
このような前記支持リブ３５０は、前記少なくとも一つの冷却フィンユニット３００に別個の部材として取り付けられた場合もあれば、または前記少なくとも一つの冷却フィンユニット３００に一体的に形成された場合もある構成要素であり得る。以下、本実施形態では、前記支持リブ３５０が前記少なくとも一つの冷却フィンユニット３００に一体的に形成された構成要素であることに限定して説明する。具体的には、前記支持リブ３５０は、前記少なくとも一つの冷却フィンユニット３００のフィンボディ３１０に一体的に形成され得る。
前記支持リブ３５０は、複数設けられ得る。
前記複数の支持リブ３５０は、前記冷却フィンユニット３００の一方の端部において互いに対向して配設され得る。具体的には、前記複数の支持リブ３５０は、前記冷却フィンユニット３００の少なくとも一方の端部、より具体的には、前記フィンボディ３１０の上端部及び下端部の少なくとも一方の端部において、互いに対向して配設され得る。
このような前記複数の支持リブ３５０は、チャネル支持部３５２及びセル支持部３５４を含み得る。
前記チャネル支持部３５２は、前記少なくとも一つの冷却フィンユニット３００の端部から、具体的には、前記フィンボディ３１０の端部から、より具体的には、前記フィンボディ３１０の上端部から延びており、前記少なくとも一つの冷却チャネル２００を支持し得る。
このような前記チャネル支持部３５２は、前記少なくとも一つの冷却フィンユニット３００の端部から、具体的には、前記フィンボディ３１０の上端部から延びており、前記少なくとも一つの冷却チャネル２００を支持し得る。
前記セル支持部３５４は、前記チャネル支持部３５２から延びており、前記複数のバッテリーセル１００を支持し得る。このような前記セル支持部３５４は、前記チャネル支持部３５２から所定の角度に折り曲げられ得る。具体的には、前記セル支持部３５４は、前記チャネル支持部３５２から前記バッテリーセル１００に向かう方向に所定の角度で折り曲げられ得る。
前記バッテリーモジュール１０は、チャネル接続部４００を含み得る。
前記チャネル接続部４００は、前記冷却チャネル２００と前記冷却フィンユニット３００との間で前記冷却チャネル２００と接続され得る。このような前記チャネル接続部４００は、異常状況時における外部衝撃や温度上昇などによって、前記冷却チャネル２００と少なくとも部分的に溶融または分離するか、あるいは前記冷却チャネル２００から離脱する可能性がある。
前記チャネル接続部４００は、前記冷却フィンユニット３００の前記フィン流路３３０内部に前記冷却水を供給し得る少なくとも一つの接続孔４５０を備え得る。以下、本実施形態では、前記接続孔４５０が複数であることに限定して説明する。
以下、このような本発明の一実施形態による前記バッテリーモジュール１０の冷却メカニズムについてより具体的に説明する。
図５は、図１のバッテリーモジュールの冷却メカニズムを説明するための図である。
図５を参照すると、前記冷却チャネル２００は、バッテリーセル１００を冷却するための冷却水Ｃを循環させて、前記バッテリーセル１００を冷却することができる。ここで、前記冷却チャネル２００の前記冷却水Ｃは、前記チャネル接続部４００の前記接続孔４５０を介して、前記冷却フィンユニット３００の前記フィン流路３３０内に流れる。このように、前記冷却水Ｃが前記冷却フィンユニット３００内にも流れることにより、前記バッテリーセル１００の冷却効率がより一層向上する。
さらに、この実施形態では、前記冷却水Ｃが流れる前記冷却チャネル２００を、前記冷却フィンユニット３００の前記支持リブ３５０により一層安定的に支持する。
以下、このような本発明の一実施形態による前記バッテリーモジュール１０の熱暴走防止メカニズムについてより具体的に説明する。
図６は、図１のバッテリーモジュールの異常状況時における熱暴走防止メカニズムを説明するための図である。
図６を参照すると、前記バッテリーモジュール１０の前記バッテリーセル１００のうちの少なくとも一つで、異常状況による過熱などで火災などにつながる危険な状況が発生する可能性がある。
前記バッテリーセル１００に過熱などが発生すると、前記バッテリーセル１００の温度が上昇し、前記バッテリーセル１００が膨張することがある。このような異常状況時における外部衝撃や温度上昇などによって、前記チャネル接続部４００は、前記冷却チャネル２００から少なくとも部分的に溶融または分離するか、あるいは前記冷却チャネル２００から離脱する可能性がある。
これにより、前記冷却チャネル２００が開放されることによって、前記冷却水Ｃが前記冷却チャネル２００の外に流出して、前記異常状況が発生したバッテリーセル１００の熱暴走や火災などを鎮圧する消火剤として機能する。
一方、前記冷却フィンユニット３００の前記支持リブ３５０は、このような前記チャネル接続部４００及び前記冷却チャネル２００の離脱や位置変形などが発生したとき、前記バッテリーセル１００を支持して前記バッテリーセル１００の配置形態を最大限に維持することができる。
仮に、前記チャネル接続部４００及び前記冷却チャネル２００の離脱や位置変形が発生した場合、前記バッテリーセル１００の支持形態が崩れれば、バッテリーモジュール１０全体の構造的な崩壊につながり、前記熱暴走や危険な状況に陥る可能性が大きくなる。本実施形態では、前記支持リブ３５０により、このような異常状況にあっても前記バッテリーセル１００を支持することができ、これによりバッテリーモジュール１０全体の構造崩壊の危険性を大幅に防止することができる。
さらに、前記支持リブ３５０は、それ自体が隣接するバッテリーセル１００間のバリアとしても機能することができ、これにより、異常状況が発生したバッテリーセル１００から引き起こされる可能性のある炎やスパークが隣接するバッテリーセル１００側へ伝播することを効果的に防止することもできる。
このように、本実施形態による前記バッテリーモジュール１０は、前記冷却チャネル２００、前記冷却フィンユニット３００及び前記チャネル接続部４００により、前記異常状況時にバッテリーモジュール１０全体の熱暴走につながる危険な状況を大幅に低減する。
図７は、本発明の一実施形態によるバッテリーパックを説明するための図である。
図７を参照すると、バッテリーパック１は、前述の実施形態の少なくとも一つまたは複数のバッテリーモジュール１０と、前記少なくとも一つのバッテリーモジュール１０を収容するためのパックケース５０と、を含み得る。
このような前記バッテリーパック１は、少なくとも一つまたは複数で、エネルギー貯蔵装置または自動車のエネルギー源として設けられ得る。また、前記バッテリーパック１は、前記エネルギー貯蔵装置や自動車以外にも、二次電池を用いる他の装置や器具及び設備などに設けられてもよいことは言うまでもない。
このように、本実施形態による前記バッテリーパック１を含むエネルギー貯蔵装置や自動車などの、前記バッテリーパック１を備える装置や器具及び設備は、前述のバッテリーモジュール１０による利点を全て有するエネルギー貯蔵装置や自動車などの装置や器具及び設備などを実現することができる。
以上のような様々な実施形態によれば、バッテリーセル１００の異常状況時に熱暴走を防止するバッテリーモジュール１０、該バッテリーモジュール１０を含むバッテリーパック１、該バッテリーパック１を含むエネルギー貯蔵装置及び自動車を提供する。
以上、本発明の好適な実施形態について図示及び説明したが、本発明は、上述した特定の実施形態に何ら限定されるものではなく、請求範囲において請求する本発明の要旨を逸脱することなく、当該発明が属する技術分野において通常の知識を有する者により様々な変形実施が可能なのはいうまでもなく、このような変形実施は、本発明の技術的思想や展望から個別的に理解されてはならない。
１ バッテリーパック
１０ バッテリーモジュール
５０ パックケース
１００ バッテリーセル
１５０ 電極リード
２００ 冷却チャネル
３００ 冷却フィンユニット
３１０ フィンボディ
３３０ フィン流路
３５０ 支持リブ
３５２ チャネル支持部
３５４ セル支持部
４００ チャネル接続部
４５０ 接続孔
Ｃ 冷却水

Claims (13)

  1. 複数のバッテリーセルと、
    複数の前記バッテリーセルの少なくとも一方の側に設けられており、複数の前記バッテリーセルを冷却するための冷却水が流れる少なくとも一つの冷却チャネルと、
    少なくとも一つの前記冷却チャネルと接触して配置されており、少なくとも一つの前記冷却チャネルを支持するための少なくとも一つの支持リブを備える少なくとも一つの冷却フィンユニットと、
    前記冷却チャネルと前記冷却フィンユニットとの間において前記冷却チャネルと接続されているチャネル接続部であって、前記バッテリーセルに過熱が発生すると、前記チャネル接続部が、少なくとも部分的に溶融するか、または前記冷却チャネルから分離するか、もしくは前記冷却チャネルから離脱する、前記チャネル接続部と、
    を含む、バッテリーモジュール。
  2. 前記冷却チャネルは、複数設けられており、
    複数の前記冷却チャネルは、
    複数の前記バッテリーセルの上側及び下側に設けられている、請求項１に記載のバッテリーモジュール。
  3. 少なくとも一つの前記冷却フィンユニットは、
    複数の前記バッテリーセルの上側及び下側に設けられた冷却チャネルと接触して配置されている、請求項２に記載のバッテリーモジュール。
  4. 前記冷却フィンユニットは、複数設けられており、
    複数の前記冷却フィンユニットは、
    複数の前記バッテリーセルの間々に配置されている、請求項３に記載のバッテリーモジュール。
  5. 少なくとも一つの前記冷却フィンユニットは、
    複数の前記冷却チャネルと連通している、請求項３に記載のバッテリーモジュール。
  6. 少なくとも一つの前記冷却フィンユニットには、
    複数の前記冷却チャネルと接続されており、前記冷却水が流入するフィン流路が設けられている、請求項５に記載のバッテリーモジュール。
  7. 少なくとも一つの前記支持リブは、
    少なくとも一つの前記冷却フィンユニットの端部から延びており、少なくとも一つの前記冷却チャネルを支持するチャネル支持部と、
    前記チャネル支持部から延びており、複数の前記バッテリーセルを支持するセル支持部と、を含む、請求項１に記載のバッテリーモジュール。
  8. 前記セル支持部は、
    前記チャネル支持部から所定の角度で折り曲げられている、請求項７に記載のバッテリーモジュール。
  9. 少なくとも一つの前記支持リブは、
    少なくとも一つの前記冷却フィンユニットに一体的に形成されている、請求項１に記載のバッテリーモジュール。
  10. 前記支持リブは、複数設けられており、
    複数の前記支持リブは、
    前記冷却フィンユニットの少なくとも一方の端部において互いに対向して配設されている、請求項１に記載のバッテリーモジュール。
  11. 少なくとも一つの請求項１～１０のいずれか一項に記載のバッテリーモジュールと、
    少なくとも一つの前記バッテリーモジュールを収容するパックケースと、
    を含む、バッテリーパック。
  12. 少なくとも一つの請求項１１に記載のバッテリーパックを含む、エネルギー貯蔵装置。
  13. 少なくとも一つの請求項１１に記載のバッテリーパックを含む、自動車。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019504448A (ja) 2016-07-05 2019-02-14 エルジー・ケム・リミテッド 二次電池用カートリッジ及びこれを含むバッテリーモジュール
JP2019514191A (ja) 2016-04-20 2019-05-30 コルヴァス エナジー インコーポレイテッド バッテリーシステム内の熱暴走ガスを管理する方法及び装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5137480B2 (ja) * 2007-06-29 2013-02-06 三洋電機株式会社 車両用の電源装置
KR101205180B1 (ko) * 2010-05-18 2012-11-27 주식회사 엘지화학 콤팩트하고 안정성이 우수한 냉각부재와 이를 포함하는 전지모듈
US8920956B2 (en) * 2010-08-23 2014-12-30 Lg Chem, Ltd. Battery system and manifold assembly having a manifold member and a connecting fitting
KR101750066B1 (ko) * 2011-12-02 2017-06-23 에스케이이노베이션 주식회사 수냉식 이차전지
DE102013201096A1 (de) * 2013-01-24 2014-07-24 Robert Bosch Gmbh Batteriesystem mit Batteriezellen und einer Vorrichtung zur Temperierung der Batteriezellen
US9257732B2 (en) * 2013-10-22 2016-02-09 Lg Chem, Ltd. Battery cell assembly
KR101590394B1 (ko) 2013-12-24 2016-02-15 인지컨트롤스 주식회사 이차전지모듈
FR3024537B1 (fr) 2014-08-04 2019-03-22 Valeo Systemes Thermiques Echangeur thermique et dispositif de gestion thermique correspondant
US11289746B2 (en) * 2016-05-03 2022-03-29 Bosch Battery Systems Llc Cooling arrangement for an energy storage device
KR102295950B1 (ko) * 2016-06-17 2021-08-30 에스케이이노베이션 주식회사 이차 전지용 냉각 지지 구조체 및 이를 포함하는 이차 전지 팩
KR102263291B1 (ko) * 2019-03-19 2021-06-10 주식회사 성우하이텍 전기자동차용 배터리 모듈 조립체
US11735788B2 (en) * 2019-09-05 2023-08-22 Samsung Sdi Co., Ltd. Energy storage module including insulation spacers and an extinguisher sheet

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019514191A (ja) 2016-04-20 2019-05-30 コルヴァス エナジー インコーポレイテッド バッテリーシステム内の熱暴走ガスを管理する方法及び装置
JP2019504448A (ja) 2016-07-05 2019-02-14 エルジー・ケム・リミテッド 二次電池用カートリッジ及びこれを含むバッテリーモジュール

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