JP7704899B2 - バッテリーモジュール、これを含むバッテリーパック及び自動車 - Google Patents

Description

本出願は、２０２２年０２月０７日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２２－００１５８３２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。

本発明は、バッテリーモジュール、これを含むバッテリーパック及び自動車に関し、より詳細には、バッテリーセルの発火の際にガスは排出されるものの、火炎は排出されないバッテリーモジュール、これを含むバッテリーパック及び自動車に関する。

最近のモバイル機器に対する技術の開発と需要の増加には目を見張るものがあり、これに伴い、エネルギー源としての二次電池へのニーズが急激に伸びている。従来、二次電池としてニッケルカドミウム電池または水素イオン電池が用いられていたが、最近には、ニッケル系のバッテリーに比べてメモリ効果が殆ど起きないため充放電が自在であり、自己放電率が非常に低くエネルギー密度が高いリチウム二次電池が多用されている。

この種のリチウム二次電池は、主として、リチウム系酸化物と炭素材をそれぞれ正極活物質と負極活物質として用いる。リチウム二次電池は、このような正極活物質と負極活物質がそれぞれ塗布された正極板と負極板がセパレーターを挟んで配置された電極組立体と、電極組立体を電解液と一緒に封入する外装材、例えば、電池ケースと、を備える。

リチウム二次電池は、正極と、負極と、これらの間に挟持されるセパレーター及び電解質からなり、正極活物質と負極活物質としていかなるものを用いるかによって、リチウム二次電池（Ｌｉｔｈｉｕｍ Ｉｏｎ Ｂａｔｔｅｒｙ；ＬＩＢ）、リチウムポリマー電池（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｌｉｔｈｉｕｍ Ｉｏｎ Ｂａｔｔｅｒｙ；ＰＬＩＢ）などに分けられる。通常、これらのリチウム二次電池の電極は、アルミニウムまたは銅シート（ｓｈｅｅｔ）、メッシュ（ｍｅｓｈ）、フィルム（ｆｉｌｍ）、箔（ｆｏｉｌ）などの集電体に正極または負極活物質を塗布した後に乾燥させることにより形成可能である。

リチウム二次電池は、現在のところ、作動電圧が高く、エネルギー密度が遥かに高いなどといったような長所により脚光を浴びているが、有機電解液を使用するが故に、リチウム二次電池が過充電されれば、過電流及び過熱を引き起こして、酷い場合には爆発や発火による火災の原因になるという問題がある。

多種類の二次電池には、バッテリーセルを保護することが可能なケースが配備され、複数のバッテリーセルが積層されてケースに引き込まれたバッテリーモジュールと、複数のバッテリーモジュールが含まれるバッテリーパックと、を含む。

ここで、バッテリーモジュールのケースの内部のバッテリーセルのうちの少なくとも１つに火炎が生じた場合、火炎がバッテリーモジュールのケースの外に流出されれば、他のバッテリーモジュールに伝播される虞があるのみならず、使用者が危険な状況に陥ってしまう虞もある。例えば、バッテリーモジュールまたはバッテリーパックが電気自動車に設置された状態で、バッテリーセルに火炎が生じ、その火炎が外部に流出されれば、電気自動車を運転している運転者がヤケドをしたり危険な状況に陥ったりする虞があるという問題がある。

したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、バッテリーセルに火炎が生じた場合、ガスはケースの外部に排出されるものの、火炎の流出は防ぐことのできるバッテリーモジュール、これを含むバッテリーパック及び自動車を提供することである。

本発明の一側面によれば、複数のバッテリーセルが積層されたバッテリーセル積層体と、前記バッテリーセル積層体が収容され、ガスが排出される第１排出口が形成されたケースと、前記ケースに装着されて前記ガスの排出経路を提供し、前記ガスは排出されるものの、火炎の流出は防ぐように設けられた排気経路部材と、前記排気経路部材を覆うように前記ケースに結合され、前記排気経路部材を介して移動したガスが排出される第２排出口が形成された蓋体と、を含み、前記ケースに含まれる１つのカバーは、長さが調整可能なように設けられていることを特徴とするバッテリーモジュールが提供され得る。

また、前記ケースに形成された前記第１排出口と、前記蓋体に形成された前記第２排出口とは、互いに反対の方向に形成されており、前記ガスが前記第１排出口から前記排気経路部材により導かれつつ、前記第２排出口に流出され得る。

さらに、前記ケースは、前記バッテリーセル積層体が収容された下カバーと、前記下カバーに結合され、前記排気経路部材が装着され、前記第１排出口が形成され、長さが調整される上カバーと、を含み、前記蓋体は、前記上カバーに結合され、前記排気経路部材は、前記蓋体と前記上カバーとの間に位置し得る。

さらにまた、前記上カバーは、凹凸状の第１レールが形成された第１プレートと、前記第１プレートの前記第１レールに対応するように凹凸状の第２レールが形成され、前記第１プレートに結合された第２プレートと、を含み得る。

さらにまた、前記第１プレートと前記第２プレートは、第１レールと第２レールに沿って互いに移動しながら長さが調整され得る。

さらにまた、前記上カバーの端部には、前記排気経路部材が嵌入される嵌合溝が形成され得る。

さらにまた、複数の排気経路部材のうちのいずれか１つの排気経路部材と、隣り合う他の１つの排気経路部材は、千鳥状に配置され得る。

さらにまた、排気経路部材は、結合溝が形成された内側仕切りと、前記内側仕切りの前記結合溝に結合された少なくとも１つの高さ調整仕切りと、前記内側仕切りを覆う外側仕切りと、を含み得る。

さらにまた、前記結合溝は、前記内側仕切りの上側及び下側のうちの少なくともどちらか一方に形成されており、前記高さ調整仕切りには前記結合溝の形状に対応する突出部が形成されており、前記高さ調整仕切りの前記突出部が前記内側仕切りの前記結合溝に結合され得る。

さらにまた、前記バッテリーモジュールは、前記高さ調整仕切りを固定する固定ピンをさらに含み、前記内側仕切りの側面には貫通孔が形成されており、前記高さ調整仕切りには複数の固定溝が形成されており、前記固定ピンは、前記内側仕切りの前記貫通孔を通過して前記高さ調整仕切りの複数の固定溝のうちのいずれか１つに差し込まれて前記高さ調整仕切りを固定し得る。

さらにまた、前記外側仕切りは、前記内側仕切りに摺動方式により結合され得る。

これらに加えて、前記内側仕切りの周縁部にはガイド溝が形成されており、前記外側仕切りの周縁部には突起部が形成されており、前記外側仕切りの前記突起部が前記内側仕切りの前記ガイド溝に沿って移動し得る。

一方、本発明の他の側面によれば、前述したバッテリーモジュールを含むバッテリーパックが提供され得、また、前記バッテリーモジュールを含む自動車が提供され得る。

本発明の実施形態によれば、バッテリーセルに火炎が生じた場合、ケースに装着された排気経路部材によりガスはケースの外部に排出されるものの、火炎の流出は防ぐことができるという効果がある。

本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールの組み立て状態の斜視図である。 本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールの分解斜視図である。 本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールから蓋体が取り外された様子の斜視図である。 本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールから取り外された状態のケースが結合されて長さが調整される様子を示す図である。 本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールから取り外された状態のケースが結合されて長さが調整される様子を示す図である。 本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールから取り外された状態のケースが結合されて長さが調整される様子を示す図である。 本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールにおいて排気経路部材が組み立てられる過程を示す図である。 本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールにおいて排気経路部材が組み立てられる過程を示す図である。 本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールにおいて排気経路部材が組み立てられる過程を示す図である。 本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールにおいて排気経路部材が組み立てられる過程を示す図である。 本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールにおいて排気経路部材が組み立てられる過程を示す図である。 本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールにおいて排気経路部材の高さが調整された様子を示す図である。 本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールにおいて排気経路部材の長さが調整された様子を示す図である。 図３の他の実施形態を示す図であって、ケースの長さが増加した場合の実施形態である。 図３のさらに他の実施形態を示す図であって、ケースの長さが減少した場合の実施形態である。 図３のさらに他の実施形態を示す図であって、排気経路部材の数が減少した場合の実施形態である。

以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳しく説明する。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るものではなく、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るものである。したがって、本明細書に記載された実施形態及び図面に示された構成は、本発明の最も好ましい一実施形態に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを表すものではないため、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されたい。

図中、各構成要素またはその構成要素をなす特定の部分の大きさは、説明のしやすさ及び明確性のためにやや誇張して表現されたり、省略されたり、概略的に示されたりしている。したがって、各構成要素の大きさは、実際の大きさを反映するものではない。関連する公知の機能もしくは構成についての具体的な説明が本発明の要旨を余計に曖昧にする虞があると認められる場合にはその詳細な説明を省略する。

本明細書中で使用される「結合」または「接続」という用語は、ある一つの部材と他の部材とが直接的に結合されたり直接的に接続されたりする場合だけではなく、ある一つの部材が継ぎ部材を介して他の部材に間接的に結合されたり間接的に接続されたりする場合も含む。

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の組み立て状態の斜視図であり、図２は、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールの分解斜視図であり、図３は、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールから蓋体が取り外された様子の斜視図であり、図４～図６は、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールから取り外された状態のケースが結合されて長さが調整される様子を示す図であり、図７～図１１は、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールにおいて排気経路部材が組み立てられる過程を示す図であり、図１２は、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールにおいて排気経路部材の高さが調整された様子を示す図であり、図１３は、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールにおいて排気経路部材の長さが調整された様子を示す図であり、図１４は、図３の他の実施形態を示す図であって、ケースの長さが増加した場合の実施形態であり、図１５は、図３のさらに他の実施形態を示す図であって、ケースの長さが減少した場合の実施形態であり、図１６は、図３のさらに他の実施形態を示す図であって、排気経路部材の数が減少した場合の実施形態である。

同図を参照すると、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュール１０は、バッテリーセル積層体１００と、ケース２００と、排気経路部材３００と、蓋体４００と、を含む。

バッテリーセル積層体１００は、電極リードが配備された複数のバッテリーセルが積層されてなる。バッテリーセルは、様々な構造を有し得、また、複数のバッテリーセルは、様々な方式により積層され得る。バッテリーセルに配備される電極リードは、外部に露出されて外部機器に接続される一種の端子であって、伝導性の材質が使用可能である。

電極リードは、正極電極リードと、負極電極リードと、を含み得る。正極電極リードと負極電極リードは、バッテリーセルの長手方向に対して互いに反対の方向に配置されてもよいし、または正極電極リードと負極電極リードがバッテリーセルの長手方向に対して互いに同一の方向に位置してもよい。

正極電極リードと負極電極リードは、様々な材質から設けられ得、例えば、正極電極リードは、アルミニウム材質から作製され、負極電極リードは、銅材質から作製され得る。

電極リードは、バスバー（図示せず）に電気的に結合され得る。バッテリーセルは、正極板－セパレーター－負極板の順に並べられた単位セル（Ｕｎｉｔ Ｃｅｌｌ）または正極板－セパレーター－負極板－セパレーター－正極板－セパレーター－負極板の順に並べられたバイセル（Ｂｉ－Ｃｅｌｌ）を電子の容量に合わせて複数積層した構造を有し得る。

バッテリーセル積層体１００は、それぞれのバッテリーセルを収容するカートリッジ（図示せず）が複数で配備され得る。それぞれのカートリッジ（図示せず）は、プラスチックの射出成形により製造可能であり、バッテリーセルを収容可能な収容部が形成された複数のカートリッジ（図示せず）が積層され得る。

複数のカートリッジ（図示せず）が積層されたカートリッジ組立体には、コネクター要素または端子要素が配備され得る。コネクター要素には、例えば、バッテリーセルの電圧または温度に関するデータを提供することが可能なバッテリー管理システム（ＢＭＳ：Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）（図示せず）などに接続されるための様々な形態の電気的な接続部品ないし接続部材が含まれ得る。

そして、端子要素は、バッテリーセルに接続される主端子であって、正極端子と負極端子とを含み、端子要素は、ターミナルボルトが配備されて外部と電気的に接続され得る。一方、バッテリーセルは、様々な形状を有し得る。

図１及び図２を参照すると、ケース２００にはバッテリーセル積層体１００が収容され、ガスが排出される第１排出口２２５が形成される。例えば、ケース２００は、バッテリーセル積層体１００を取り囲むように設けられ得る。ケース２００は、バッテリーセル積層体１００の全体を取り囲み、これにより、外部の振動や衝撃からバッテリーセル積層体１００を保護する。

そして、ケース２００に含まれる１つのカバーは、様々な方式により長さが調整可能なように設けられる。ケース２００の長さの調整の詳細については後述する。

ケース２００は、バッテリーセル積層体１００の形状に対応する形状に形成され得る。例えば、バッテリーセル積層体１００が直方体の形状に設けられる場合、ケース２００もこれに対応するように直方体の形状に設けられ得る。

ケース２００は、例えば、金属材質のプレートを折り曲げて製造することが可能であり、一体形に製造されてもよいし、または取り外し可能なタイプに製造されてもよい。ここで、ケース２００は、火炎に耐えられるスチール材質から作製可能であるが、ケース２００の材質がスチールに限定されることはなく、多種多様な金属を網羅する。

そして、ケース２００は、火炎の流出を防止可能なように断熱性と耐熱性を兼ね備えた雲母から形成された雲母プレートを含み得る。ここで、雲母プレートの形状は、平らな雲母板の形状のみならず、平面と曲面とが混ざった形状も網羅し得る。

図１及び図２を参照すると、ケース２００は、下カバー２１０と、上カバー２２０と、を含み得る。下カバー２１０にはバッテリーセル積層体１００が収容される。

上カバー２２０は、下カバー２１０に結合され、図３を参照すると、上カバー２２０には排気経路部材３００が装着される。そして、上カバー２２０には第１排出口２２５が形成される。ここで、排気経路部材３００は、上カバー２２０の嵌合溝２２６に結合され得る。そして、ケース２００の内部のバッテリーセル積層体１００において生じたガスが上カバー２２０の第１排出口２２５を介して排気経路部材３００側に移動するように設けられる。

上カバー２２０は、長さが調整可能なように設けられ得る。例えば、図４～図６を参照すると、上カバー２２０は、第１プレート２２１と、第２プレート２２３と、を含んでなり得る。第１プレート２２１には凹凸状の第１レール２２２が形成され、第２プレート２２３には第１プレート２２１の第１レール２２２に対応するように凹凸状の第２レール２２４が形成される。

図５及び図６に示されるように、第１プレート２２１と第２プレート２２３とは、第１レール２２２と第２レール２２４を介して結合され得る。そして、第１プレート２２１と第２プレート２２３が第１レール２２２と第２レール２２４に沿って互いに移動するように設けられる。このように、第１プレート２２１と第２プレート２２３が移動しながら上カバー２２０の長さが調整され得る。

但し、これは、単なる１つの実施形態に過ぎず、上カバー２２０の長さの調整方式はさらに様々であり得る。このように、上カバー２２０の長さが調整されれば、様々な長さを有するバッテリーセルに対しても適用することが可能であるという長所がある。

ここで、上カバー２２０の端部には嵌合溝２２６が形成され得、排気経路部材３００が嵌合溝２２６に嵌入されて固定される。但し、排気経路部材３００が上カバー２２０に結合される方式は種々であり得る。

ケース２００には、前述したコネクター要素または端子要素が外部に露出可能な貫通部（図示せず）が形成され得る。すなわち、コネクター要素または端子要素は、外部の所定の部品ないし部材と電気的に接続可能であるが、このような電気的な接続がケース２００により妨げられないようにケース２００に貫通部が形成され得る。

排気経路部材３００は、ケース２００に装着されてガスの排出経路を提供し、ガスは排出されるものの、火炎の流出は防ぐように設けられる。

図３を参照すると、排気経路部材３００は、複数であり得、複数の排気経路部材３００のうちのいずれか１つの排気経路部材３００ａと、隣り合う他の１つの排気経路部材３００ｂは、千鳥状に配置され得る。

すなわち、いずれか１つの排気経路部材３００ａがケース２００の第１周縁部２２７から離れる場合、隣り合う他の１つの排気経路部材３００ｂは、ケース２００の第２周縁部２２８から離れるように構成され得る。

ここで、ガスは、第１排出口２２５から図３の矢印の方向に沿って移動して第２排出口４１０を介して排出されるものの、火炎は、排気経路部材３００に遮られて移動することができない。

図７～図１０を参照すると、排気経路部材３００は、内側仕切り３１０と、高さ調整仕切り３２０と、外側仕切り３３０と、を含んでなり得る。

内側仕切り３１０は、外側仕切り３３０の内側に位置しており、内側仕切り３１０には結合溝３１１が形成され得る。内側仕切り３１０の結合溝３１１には高さ調整仕切り３２０が結合される。結合溝３１１は、内側仕切り３１０の様々な位置に形成され得、例えば、図７に示されるように、上側と下側に形成され得る。

図７においては、内側仕切り３１０の上側と下側の両方ともに結合溝３１１が形成されているが、結合溝３１１は、内側仕切り３１０の上側と下側のうちのどちらか一方にのみ形成される場合もある。

高さ調整仕切り３２０は、１つ以上配備されて内側仕切り３１０の結合溝３１１に結合され得る。図７を参照すると、高さ調整仕切り３２０には結合溝３１１の形状に対応する突出部３２１が形成され得、高さ調整仕切り３２０の突出部３２１が内側仕切り３１０の結合溝３１１に結合されるように構成され得る。

高さ調整仕切り３２０は、内側仕切り３１０の結合溝３１１に沿って上側と下側に移動しながら排気経路部材３００の全体の高さを調整することができる。この詳細については後述する。

高さ調整仕切り３２０は、固定ピン３４０により固定され得る。このために、図７に示されるように、内側仕切り３１０の側面には貫通孔３１２が形成され、高さ調整仕切り３２０には複数の固定溝３２２が形成され得る。

そして、図８に示されるように、固定ピン３４０が内側仕切り３１０の貫通孔３１２と、高さ調整仕切り３２０の固定溝３２２に一緒に差し込まれて、図９に示されるように、高さ調整仕切り３２０を固定し得る。図９は、図８において内側仕切り３１０の上側に長手方向に沿って複数の高さ調整仕切り３２０をそれぞれ結合し、固定ピン３４０を用いて高さ調整仕切り３２０のそれぞれを固定した様子を示している。

そして、図１２に示されるように、図８から高さ調整仕切り３２０を上側に移動させて固定ピン３４０を用いて高さ調整仕切り３２０を固定することができ、これにより、排気経路部材３００の高さを調整することが可能になる。

すなわち、固定ピン３４０は、内側仕切り３１０の貫通孔３１２を通過して高さ調整仕切り３２０の複数の固定溝３２２のうちのいずれか１つに差し込まれて高さ調整仕切り３２０を固定し、高さ調整仕切り３２０の上下方向の位置に応じて排気経路部材３００の高さが決定されるように構成され得る。

図１１を参照すると、外側仕切り３３０は、内側仕切り３１０を覆うように構成される。外側仕切り３３０は、様々な方式により内側仕切り３１０を覆うことができ、例えば、図１０に示されるように、外側仕切り３３０が内側仕切り３１０に摺動方式により結合され得る。

すなわち、１つの実施形態として、内側仕切り３１０の周縁部にはガイド溝３１３が形成され、外側仕切り３３０の周縁部には突起部３３１が形成され、外側仕切り３３０の突起部３３１が内側仕切り３１０のガイド溝３１３に沿って移動するように設けられ得る。

例えば、図１３に示されるように、このように、外側仕切り３３０が内側仕切り３１０から移動して排気経路部材３００の全体の長さが長くなるように調整され得る。

図２及び図３を参照すると、蓋体４００は、排気経路部材３００を覆うようにケース２００に結合され、排気経路部材３００を介して移動したガスが排出可能なように蓋体４００には第２排出口４１０が形成される。ここで、蓋体４００は、上カバー２２０に結合され、排気経路部材３００は、蓋体４００と上カバー２２０との間に位置している。

すなわち、ケース２００の内部において生じたガスは、上カバー２２０の第１排出口２２５を介して排気経路部材３００に移動し、排気経路部材３００から蓋体４００の第２排出口４１０を介して外部に排出される。

ここで、ケース２００に形成された第１排出口２２５と蓋体４００に形成された第２排出口４１０とは、互いに反対の方向に形成される。火炎は、基本的に、上側に移動するため、前述した構造によれば、火炎が第１排出口２２５を介して上側に上がってくるとしても、排気経路部材３００に遮られて移動することができず、したがって、火炎は、第１排出口２２５とは反対の方向に形成された第２排出口４１０まで移動することができない。

これにより、ガスは、第１排出口２２５から排気経路部材３００により導かれながら、第２排出口４１０に流出され得るものの、火炎は第２排出口４１０を介して排出され得ない。

以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュール１０の作用及び効果について説明する。

図１及び図２を参照すると、ケース２００の内部にはバッテリーセル積層体１００が収容される。図３を参照すると、ケース２００の上カバー２２０には第１排出口２２５が形成され、排気経路部材３００が上カバー２２０に装着される。

そして、図２及び図３を参照すると、蓋体４００の第２排出口４１０は、上カバー２２０の第１排出口２２５から遠く離れて反対の方向に形成されている。

ケース２００は、凹凸状の第１レール２２２が形成された第１プレート２２１と、凹凸状の第２レール２２４が形成された第２プレート２２３と、が結合されて移動しながら、長さが調整可能なように設けられる。

ここで、排気経路部材３００は、内側仕切り３１０と、高さ調整仕切り３２０と、外側仕切り３３０と、固定ピン３４０と、を備え得、高さ調整仕切り３２０により排気経路部材３００の高さが調整可能であり、外側仕切り３３０が内側仕切り３１０に沿って摺動可能なように設けられて長さが調整可能なように構成され得る。

ケース２００の長さが調整され、排気経路部材３００の高さと長さが調整された後、排気経路部材３００がケース２００に装着されれば、火炎は、排気経路部材３００に遮られて移動することができないものの、ガスは、図３に示されるような経路を介して排出され得る。

ここで、ケース２００は、金属材質のプレートまたは雲母プレートから形成され得、また、第１排出口２２５と第２排出口４１０とは、互いに反対の方向に位置しているため、ケース２００の内部のバッテリーセルにおいて発火が起きて生じた火炎は排出され得ない。

これにより、バッテリーセルに火炎が生じた場合、ガスは、ケース２００の外部に排出されるものの、火炎の流出は防ぐことができるという効果がある。

図１４～図１６を参照すると、排気経路部材３００は、種々に設けられ得る。図１４を参照すると、図３に比べて、バッテリーセルまたはバッテリーセル積層体１００の数がさらに多いか、あるいは、バッテリーセルまたはバッテリーセル積層体１００の長さがさらに長い場合、ケース２００が長くなるように調整され、ケース２００の大きさに対応するように排気経路部材３００の長さも長くなるように調整され得る。

そして、図１５を参照すると、図３に比べて、バッテリーセルまたはバッテリーセル積層体１００の数がさらに少ないか、あるいは、バッテリーセルまたはバッテリーセル積層体１００の長さがさらに短い場合、ケース２００が短くなるように調整され、ケース２００の大きさに対応するように排気経路部材３００の長さも短くなるように調整され得る。

そして、図１６を参照すると、図３に比べて、バッテリーセルの爆発力がさらに弱い場合、低い剛性構造が適用可能であるので、排気経路部材３００の数を減らしてコストを低減することができる。

但し、図１４～図１６のそれぞれは、単なる１つの変形の実施形態に過ぎず、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュール１０は、これよりもさらに多くの変形実施が可能である。

一方、本発明の一実施形態によるバッテリーパック（図示せず）は、前述したような本発明の一実施形態によるバッテリーモジュール１０を１つ以上含み得る。また、前記バッテリーパック（図示せず）には、このようなバッテリーモジュール１０の他に、このようなバッテリーモジュール１０を収容するためのハウジング、バッテリーモジュール１０の充放電を制御するための各種の装置、いわゆるバッテリー管理システム（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ；ＢＭＳ）、電流センサー、ヒューズなどがさらに含まれ得る。

一方、本発明の一実施形態による自動車（図示せず）は、前述したバッテリーモジュール１０またはバッテリーパック（図示せず）を含み得、前記バッテリーパック（図示せず）には前記バッテリーモジュール１０が含まれ得る。そして、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュール１０は、前記自動車（図示せず）、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車などといったように、電気を使用するように設けられる所定の自動車（図示せず）に適用可能である。

以上、本発明を限定された実施形態と図面によって説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本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って本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で様々な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。

本発明は、バッテリーモジュール、これを含むバッテリーパック及び自動車に関し、特に、二次電池と関わる産業に利用可能である。

Claims (14)

1. 複数のバッテリーセルが積層されたバッテリーセル積層体と、
   前記バッテリーセル積層体が収容され、ガスが排出される第１排出口が形成されたケースと、
   前記ケースに装着されて前記ガスの排出経路を提供し、千鳥状に配置されることにより、前記ガスは排出されるものの、火炎の流出は防ぐように設けられた複数の排気経路部材と、
   前記複数の排気経路部材を覆うように前記ケースに結合され、前記複数の排気経路部材を介して移動したガスが排出される第２排出口が形成された蓋体と、
   を含み、
   前記ケースに含まれる１つのカバーは、長さが調整可能なように設けられている、バッテリーモジュール。
2. 前記ケースに形成された前記第１排出口と、前記蓋体に形成された前記第２排出口とは、互いに反対の方向に形成されており、
   前記ガスが前記第１排出口から前記複数の排気経路部材により導かれつつ、前記第２排出口に流出される、請求項１に記載のバッテリーモジュール。
3. 前記ケースは、
   前記バッテリーセル積層体が収容された下カバーと、
   前記下カバーに結合され、前記複数の排気経路部材が装着され、前記第１排出口が形成され、長さが調整される上カバーと、
   を含み、
   前記蓋体は、前記上カバーに結合され、前記複数の排気経路部材は、前記蓋体と前記上カバーとの間に位置している、請求項２に記載のバッテリーモジュール。
4. 前記上カバーは、
   凹凸状の第１レールが形成された第１プレートと、
   前記第１プレートの前記第１レールに対応するように凹凸状の第２レールが形成され、前記第１プレートに結合された第２プレートと、
   を含む、請求項３に記載のバッテリーモジュール。
5. 前記第１プレートと前記第２プレートは、第１レールと第２レールに沿って互いに移動しながら長さが調整される、請求項４に記載のバッテリーモジュール。
6. 前記上カバーの端部には、前記複数の排気経路部材が嵌入される嵌合溝が形成されている、請求項３に記載のバッテリーモジュール。
7. 前記複数の排気経路部材のうちのいずれか１つの排気経路部材と、隣り合う他の１つの排気経路部材は、千鳥状に配置されている、請求項１に記載のバッテリーモジュール。
8. 前記複数の排気経路部材は、
   結合溝が形成された内側仕切りと、
   前記内側仕切りの前記結合溝に結合された少なくとも１つの高さ調整仕切りと、
   前記内側仕切りを覆う外側仕切りと、
   を含む、請求項１に記載のバッテリーモジュール。
9. 前記結合溝は、前記内側仕切りの上側及び下側のうちの少なくともどちらか一方に形成されており、前記高さ調整仕切りには前記結合溝の形状に対応する突出部が形成されており、
   前記高さ調整仕切りの前記突出部が前記内側仕切りの前記結合溝に結合されている、請求項８に記載のバッテリーモジュール。
10. 前記高さ調整仕切りを固定する固定ピンをさらに含み、
    前記内側仕切りの側面には貫通孔が形成されており、
    前記高さ調整仕切りには複数の固定溝が形成されており、
    前記固定ピンは、前記内側仕切りの前記貫通孔を通過して前記高さ調整仕切りの複数の固定溝のうちのいずれか１つに差し込まれて前記高さ調整仕切りを固定している、請求項９に記載のバッテリーモジュール。
11. 前記外側仕切りは、前記内側仕切りに摺動方式により結合されている、請求項８に記載のバッテリーモジュール。
12. 前記内側仕切りの周縁部にはガイド溝が形成されており、前記外側仕切りの周縁部には突起部が形成されており、
    前記外側仕切りの前記突起部が前記内側仕切りの前記ガイド溝に沿って移動する、請求項１１に記載のバッテリーモジュール。
13. 請求項１から１２のいずれか一項に記載のバッテリーモジュールを含む、バッテリーパック。
14. 請求項１から１２のいずれか一項に記載のバッテリーモジュールを含む、自動車。

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