KR102612141B1 - 전지 유닛, 전지 모듈 및 전지 팩 - Google Patents

전지 유닛, 전지 모듈 및 전지 팩 Download PDF

Info

Publication number
KR102612141B1
KR102612141B1 KR1020210068207A KR20210068207A KR102612141B1 KR 102612141 B1 KR102612141 B1 KR 102612141B1 KR 1020210068207 A KR1020210068207 A KR 1020210068207A KR 20210068207 A KR20210068207 A KR 20210068207A KR 102612141 B1 KR102612141 B1 KR 102612141B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
trap
battery
gas discharge
discharge valve
secondary batteries
Prior art date
Application number
KR1020210068207A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210150979A (ko
Inventor
쇼 안도
Original Assignee
도요타 지도샤（주）
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도요타 지도샤（주） filed Critical 도요타 지도샤（주）
Publication of KR20210150979A publication Critical patent/KR20210150979A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102612141B1 publication Critical patent/KR102612141B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/392—Arrangements for facilitating escape of gases with means for neutralising or absorbing electrolyte; with means for preventing leakage of electrolyte through vent holes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/383—Flame arresting or ignition-preventing means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/24—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries from their environment, e.g. from corrosion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/258—Modular batteries; Casings provided with means for assembling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/342—Non-re-sealable arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/342—Non-re-sealable arrangements
    • H01M50/3425—Non-re-sealable arrangements in the form of rupturable membranes or weakened parts, e.g. pierced with the aid of a sharp member
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/394—Gas-pervious parts or elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/471—Spacing elements inside cells other than separators, membranes or diaphragms; Manufacturing processes thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

[과제] 안전성 향상
[해결 수단] 전지 유닛 (10) 은, 이차 전지 (11) 와, 제 1 트랩 (12) 과, 제 2 트랩 (13) 을 구비하고 있다. 이차 전지 (11) 는, 가스 배출 밸브 (11a1) 를 구비한 전지 케이스 (11a) 와, 전지 케이스 (11a) 에 수용된 전해액을 가지고 있다. 제 1 트랩 (12) 은, 전지 케이스 (11a) 의 외측에서, 가스 배출 밸브 (11a1) 를 덮도록 대향한 메시재로 이루어진다. 제 2 트랩 (13) 은, 제 1 트랩 (12) 의 더욱 외측에서, 가스 배출 밸브 (11a1) 를 덮도록 대향한, 불연 재료로 이루어지는 액체 보유재이다.

Description

전지 유닛, 전지 모듈 및 전지 팩{BATTERY UNIT, BATTERY MODULE, AND BATTERY PACK}
본 발명은, 전지 유닛, 전지 모듈 및 전지 팩에 관한 것이다.
일본 공개특허공보 2017-091762호는, 전지 셀 케이스의 내측, 전지 셀의 상부에 형성된 안전밸브의 바로 아래에 전극 재료의 포착 필터와 전해액 흡수재를 형성한 셀 구조가 개시되어 있다. 여기서, 전해액 흡수재는, 포착 필터와 안전밸브 사이에 배치되어 있다. 동공보에서는, 이러한 전지 셀에 의하면, 안전밸브가 개구한 경우여도, 전극체 밖에 존재하는 전해액이 케이스 밖으로 비산하는 것이 억제된다고 되어 있다.
일본 공개특허공보 2008-117765호에는, 케이싱 내에 전지가 수납되고, 전지로부터 방출된 가스를 유통시키는 경로를 가진 전지 팩이 개시되어 있다. 당해 전지 팩에서는, 경로에서 가스의 온도를 저하시켜 외부로 배출하도록 구성되어 있다. 경로에는, 가스의 유통 방향을 절곡시키는 굴곡부가 포함되어 있다. 이 때문에, 가스로부터 불꽃이 발생하는 경우에, 굴곡부에 있어서 가스가 흐르는 방향과 불꽃이 분출되는 방향을 분리할 수 있다. 이 결과, 가스가 불꽃을 수반하여 흐르는 것을 억제할 수 있어, 가스가 연소에 이르는 것을 억제할 수 있다고 되어 있다. 또, 경로에 불꽃 트랩부를 형성하는 것이 개시되어 있다.
동공보에서 개시된 전지 팩의 배기 덕트 (1C) 는, 접속관부 (1H) 와, 주관부 (1I) 와, 가스 냉각부 (1L) 와, 불꽃 트랩부 (1M) 와, 배기구 (1P) 를 구비하고 있다. 이러한 구성은, 예를 들어, 동공보의 도 1 ~ 도 3 에 나타나 있다. 괄호 안의 부호는, 동공보에서의 부호를 나타내고 있다. 불꽃 트랩부 (1M) 는 가스 냉각부 (1L) 에 인접하여 배치되어 있다. 불꽃 트랩부 (1M) 로서, 가스 중의 불꽃을 포집하기 위해서, 내벽면에 다공질 세라믹판, 겔 시트, 구리 메시, 알루미늄 메시, SUS 메시, 시멘트판 또는 석고판을 형성하는 것이 개시되어 있다. 동공보에서 개시된 전지 팩에서는, 전지로부터 배출된 가스는, 접속관부 (1H) 로부터 주관부 (1I) 로 유도되고, 주관부 (1I) 를 통과한 후에 가스 냉각부 (1L) 를 통과하고, 그 후에 불꽃 트랩부 (1M) 를 통과하고 배기구 (1P) 를 통해 케이싱 외부로 방출된다.
일본 공개특허공보 2017-091762호 일본 공개특허공보 2008-117765호
그런데, 높은 출력이 요구되는 차량의 구동용 전원에는, 복수의 이차 전지를 조합한 조전지 (組電池) 가 이용될 수 있다. 복수의 이차 전지는, 버스 바로 접속되어 전지 모듈이 구성된다. 또한 복수의 전지 모듈은, 팩 케이스에 수용되어, 전지 팩이 구성될 수 있다. 복수의 전지 모듈이 수용된 전지 팩에서는, 하나의 셀의 열폭주를 기점으로 하여 전지 팩 내의 복수의 전지에 열폭주가 연쇄적으로 발생하는 것에 대한 안전성을 향상시키는 것이 요망된다.
여기서 개시되는 전지 유닛은, 이차 전지와, 제 1 트랩과, 제 2 트랩을 구비하고 있다. 이차 전지는, 가스 배출 밸브를 구비한 전지 케이스와, 전지 케이스에 수용된 전해액을 가지고 있다. 제 1 트랩은, 전지 케이스의 외측에서, 가스 배출 밸브를 덮도록 대향한 메시재로 이루어진다. 제 2 트랩은, 제 1 트랩의 더욱 외측에서, 가스 배출 밸브를 덮도록 대향한, 불연 재료로 이루어지는 액체 보유재이다.
이러한 전지 유닛에 의하면, 제 1 트랩과 제 2 트랩에 의해, 가스 배출 밸브가 개방되었을 때에 분출하는 가스에 포함되는 전해액이나 불꽃의 비산을 억제할 수 있다. 이 때문에, 열폭주가 연쇄적으로 발생하는 것에 대한 안전성을 향상시킬 수 있다.
안전성을 향상시키는 관점에 있어서, 제 1 트랩의 개구율은, 예를 들어, 25 % 이상 75 % 이하여도 된다. 또, 제 2 트랩은, 스펀지와, 울재와, 규소토와, 섬유재 중 어느 하나로 구성되어 있어도 된다. 제 1 트랩은, 가스 배출 밸브로부터 이격되어 있어도 된다. 제 2 트랩은, 제 1 트랩으로부터 이격하여 형성되어 있어도 된다. 제 1 트랩은, 전지 케이스 또는 제 2 트랩에 지지되어 있어도 된다. 제 2 트랩은, 제 1 트랩 또는 전지 케이스에 지지되어 있어도 된다.
여기서 개시되는 전지 모듈은, 복수의 이차 전지와, 구속 부재와, 버스 바와, 제 1 트랩과, 제 2 트랩을 구비하고 있다. 복수의 이차 전지는, 가스 배출 밸브를 구비한 전지 케이스와, 전지 케이스에 수용된 전해액과, 전지 케이스의 측면에 형성된 정극 단자와, 전지 케이스의 측면에 형성된 부극 단자를 각각 가지고 있다. 구속 부재는, 복수의 이차 전지를 미리 정해진 배치에 구속하는 부재이다. 버스 바는, 복수의 이차 전지 사이에서, 정극 단자와 부극 단자를 연결하고 있다. 제 1 트랩은, 복수의 이차 전지의 각각의 전지 케이스의 외측에서, 가스 배출 밸브를 덮도록 대향한 메시재로 이루어진다. 제 2 트랩은, 복수의 이차 전지의 각각의 제 1 트랩의 더욱 외측에서, 가스 배출 밸브를 덮도록 대향한, 불연 재료로 이루어지는 액체 보유재이다.
이러한 전지 모듈에 의하면, 제 1 트랩과 제 2 트랩에 의해, 가스 배출 밸브가 개방되었을 때에 분출하는 가스에 포함되는 전해액이나 불꽃의 비산을 억제할 수 있다. 이 때문에, 하나의 이차 전지의 열폭주를 기점으로 하여 전지 모듈의 다른 이차 전지에 열폭주가 연쇄적으로 발생하는 것에 대한 안전성을 향상시킬 수 있다.
여기서, 제 1 트랩의 개구율은, 25 % 이상 75 % 이하여도 된다. 제 2 트랩은, 스펀지와, 울재와, 규소토와, 섬유재 중 어느 하나로 구성되어 있어도 된다. 제 1 트랩은, 복수의 이차 전지의 각각의 가스 배출 밸브로부터 이격하여 형성되어 있어도 된다. 제 2 트랩은, 제 1 트랩으로부터 이격하여 형성되어 있어도 된다. 제 1 트랩은, 복수의 이차 전지의 전지 케이스 중 어느 전지 케이스와, 구속 부재와, 버스 바와, 제 2 트랩 중 적어도 하나에 지지되어 있어도 된다. 제 2 트랩은, 복수의 이차 전지의 전지 케이스 중 어느 전지 케이스와, 제 1 트랩과, 구속 부재와, 버스 바 중 적어도 하나에 지지되어 있어도 된다.
여기서 개시되는 전지 팩은, 1 또는 복수의 전지 모듈과, 1 또는 복수의 전지 모듈을 미리 정해진 배치로 수용한 팩 케이스를 구비하고 있으면 된다. 제 1 트랩은, 복수의 이차 전지의 전지 케이스 중 어느 전지 케이스와 구속 부재와 버스 바와 팩 케이스와 제 2 트랩 중 적어도 하나에 지지되어 있어도 된다. 제 2 트랩은, 복수의 이차 전지의 전지 케이스 중 어느 전지 케이스와 구속 부재와 버스 바와 팩 케이스와 제 1 트랩 중 적어도 하나에 지지되어 있어도 된다.
이러한 전지 팩에 의하면, 제 1 트랩과 제 2 트랩에 의해, 가스 배출 밸브가 개방되었을 때에 분출하는 가스에 포함되는 전해액이나 불꽃의 비산을 억제할 수 있다. 이 때문에, 하나의 이차 전지의 열폭주를 기점으로 하여 전지 팩 내의 다른 이차 전지에 열폭주가 연쇄적으로 발생하는 것에 대한 안전성을 향상시킬 수 있다.
도 1 은, 여기서 개시되는 전지 유닛 (10) 을 나타내는 모식도이다.
도 2 는, 전지 모듈 (100) 을 나타내는 모식도이다.
도 3 은, 전지 팩 (200) 을 나타내는 모식도이다.
이하, 여기서 개시되는 전지 유닛, 전지 모듈 및 전지 팩의 일 실시형태를 설명한다. 여기서 설명되는 실시형태는, 당연히 특히 본 발명을 한정하는 것을 의도한 것은 아니다. 본 발명은, 특별히 언급되지 않는 한에 있어서, 여기서 설명되는 실시형태에 한정되지 않는다.
〈전지 유닛 (10)〉
도 1 은, 여기서 개시되는 전지 유닛 (10) 을 나타내는 모식도이다. 전지 유닛 (10) 은, 도 1 에 나타나 있는 바와 같이, 이차 전지 (11) 와, 제 1 트랩 (12) 과, 제 2 트랩 (13) 을 구비하고 있다.
〈이차 전지 (11)〉
이차 전지 (11) 는, 전지 케이스 (11a) 와, 전해액을 구비하고 있다. 이차 전지 (11) 는, 예를 들어, 비수 전해액 이차 전지일 수 있다. 이러한 이차 전지 (11) 에서는, 전지 케이스 (11a) 의 내부에 전극체와 전해액이 수용되어 있다. 전지 케이스 (11a) 는, 가스 배출 밸브 (11a1) 를 구비하고 있다. 이 실시형태에서는, 전지 케이스 (11a) 는, 이른바 대략 직방체의 케이스로 이루어지는 각형의 케이스이다. 전지 케이스 (11a) 에는, 정극 단자 (21) 및 부극 단자 (22) 가 장착되어 있다.
〈가스 배출 밸브 (11a1)〉
가스 배출 밸브 (11a1) 는, 전지 케이스 (11a) 내에서 가스가 다량으로 발생하여, 내압이 올라갔을 때에, 전지 케이스 (11a) 의 다른 부위에 앞서 파단되어, 개구되도록 설계되어 있다. 전지 케이스 (11a) 의 가스 배출 밸브 (11a1) 는, 전지 케이스 (11a) 의 내압이 일정 정도 높아졌을 때에 개방된다. 이로써, 전지 케이스 (11a) 의 내압이 일정 정도 이상으로 높아지는 것이 억제된다.
〈전지 모듈 (100)〉
도 2 는, 전지 모듈 (100) 을 나타내는 모식도이다. 도 3 은, 전지 팩 (200) 을 나타내는 모식도이다. 도 2 에서는, 제 1 트랩 (12) 과 제 2 트랩 (13) 은, 도시가 생략되어 있다. 전지 모듈 (100) 은, 도 2 에 나타나 있는 바와 같이, 복수의 이차 전지 (11) 와, 구속 부재 (102) 와, 버스 바 (104) 를 구비하고 있다.
전지 모듈 (100) 을 구성하는 복수의 이차 전지 (11) 는, 각각 가스 배출 밸브 (11a1) 를 구비한 전지 케이스 (11a) 를 가지고 있다. 도시는 생략하지만, 전지 케이스 (11a) 에는, 전극체와 전해액이 각각 수용되어 있다. 전지 케이스 (11a) 에는, 정극 단자 (21) 와, 부극 단자 (22) 가 각각 형성되어 있다. 전지 모듈 (100) 에서는, 도 2 에 나타나 있는 바와 같이, 복수의 이차 전지 (11) 가 배열되어 있다. 도 2 에 나타난 형태에서는, 복수의 이차 전지 (11) 는, 각각 각형의 전지 케이스 (11a) 를 가지고 있다. 복수의 이차 전지 (11) 는, 각형의 전지 케이스 (11a) 이며, 폭광면이 대향하도록 배열되어 있다.
전지 케이스 (11a) 에는, 일측면에 가스 배출 밸브 (11a1) 가 형성되어 있다. 복수의 이차 전지 (11) 는, 가스 배출 밸브 (11a1) 가 동일 방향을 향하도록 전지 케이스 (11a) 의 방향이 일치된 상태로 배열되어 있다. 또한, 도시는 생략하지만, 복수의 이차 전지 (11) 사이에는, 스페이서가 배치되어 있어도 된다. 스페이서는, 냉매의 유로를 형성하거나, 이차 전지 (11) 사이를 단열하거나 하는 기능을 구비하고 있어도 된다.
구속 부재 (102) 는, 전지 모듈 (100) 의 복수의 이차 전지 (11) 를 구속하는 것이다. 도 2 에 나타낸 형태에서는, 구속 부재 (102) 는, 배열된 복수의 이차 전지 (11) 의 양 단 (端) 에 겹쳐친 구속판 (102a, 102b) 을 가지고 있다. 구속판 (102a, 102b) 은, 구속 벨트 (102c) 가 가설되어 있다. 구속 벨트 (102c) 에 텐션이 가해짐으로써, 전지 모듈 (100) 을 구성하는 복수의 이차 전지 (11) 에 소정의 구속압이 작용하고 있다.
버스 바 (104) 는, 전지 모듈 (100) 의 복수의 이차 전지 (11) 사이에서, 정극 단자 (21) 와 부극 단자 (22) 를 전기적으로 연결하고 있다. 바꾸어 말하면, 버스 바 (104) 는, 전지 모듈 (100) 의 복수의 이차 전지 (11) 를 전기적으로 접속하고 있다. 전지 모듈 (100) 의 복수의 이차 전지 (11) 는, 예를 들어, 직렬로 접속되도록 접속되어 있으면 된다.
〈전지 팩 (200)〉
전지 팩 (200) 은, 1 또는 복수의 전지 모듈 (100) 과, 1 또는 복수의 전지 모듈 (100) 을 미리 정해진 배치로 수용한 팩 케이스 (202) 를 구비하고 있다. 팩 케이스 (202) 는, 필요한 기계 강도를 갖는 케이스일 수 있다. 또, 팩 케이스 (202) 내에는, 적절히 냉각 팬 등의 냉각 장치나, 냉매 순환 장치나, 전지 팩 (200) 내의 전지 모듈 (100) 에의 충방전을 제어하는 제어 장치나, 전지 팩 (200) 내의 전지 모듈 (100) 의 전류값이나 전압값이나 온도 등을 취득하기 위한 센서 등이 수용될 수 있다.
여기서, 가스 배출 밸브 (11a1) 는, 전지 케이스 (11a) 내에서 가스가 다량으로 발생하여, 내압이 올라갔을 때에, 전지 케이스 (11a) 의 다른 부위에 앞서 파단되어, 개구되도록 설계되어 있다. 가스 배출 밸브 (11a1) 가 개방되었을 때에는, 가스 배출 밸브 (11a1) 로부터 가스가 힘차게 분출될 수 있다. 가스 배출 밸브 (11a1) 가 개방될 때에는, 이차 전지 (11) 의 발열을 수반하는 경우가 있다. 이 때문에, 가스 배출 밸브 (11a1) 로부터 분출되는 가스에는, 휘발한 전해액이 포함될 수 있다. 분출되는 가스에 포함되는 전해액은, 미스트상일 수 있다. 전해액에는, 연소 방지책이 여러 가지 강구되고 있다. 그러나, 안전성을 향상시킨다는 관점에서는, 가스 배출 밸브 (11a1) 로부터 분출되는 전해액이 전지 팩의 케이스 내에서 비산하는 것을 억제하는 것이 요망된다.
또, 전지 케이스 (11a) 내에서 가스가 발생하는 요인에는, 차량 충돌 시에 있어서 예리한 금속편이 전지에 꽂히는 것 등이 상정될 수 있다. 이와 같은 사상을 상정한 시험으로서, 예를 들어, 전지에 못을 박는, 못관통 시험이 채용될 수 있다. 못관통 시험에서는, 전지 케이스 (11a) 에 전극체를 관통하도록 못이 박힌다. 못관통 시험에서는, 전지 케이스 (11a) 내부에 수용된 전극체의 정극과 부극이 단락한다. 이 때문에, 못관통 시험에서는, 내부에 수용된 전극체의 정극과 부극을, 의도적으로 단락을 발생시키는 시험으로서 채용될 수 있다. 또한, 한편으로, 이차 전지 (11) 가 충분히 충전된 상태에서는, 정극과 부극에 큰 전위차가 있다. 큰 전위차가 있는 정극과 부극의 단락을 수반하는 사상에서는, 단락에 의해 급격하게 발열하여, 전지 케이스 (11a) 내에서 급격하게 가스가 발생하는 것도 상정될 수 있다. 이 때문에, 못관통 시험은, 전지를 과충전 상태 (예를 들어, SOC 100 % 이상으로 충전한 상태) 에서 실시될 수 있다. 여기서, SOC 는, State of Charge 를 의미한다.
이차 전지 (11) 에는, 이차 전지 (11) 의 발열에 대해서는, 정극과 부극 사이에 개재되어 있는 세퍼레이터를 용융시켜 개구를 폐쇄하여, 단락에 수반하는 반응을 셧다운시키는 구조 등도 여러 가지 제안되어 있다. 또, 전해액에 난연성 용매를 채용하는 것이 검정되어 있지만, 여기서는, 추가로, 또, 전지 케이스 (11a) 내부에 수용된 전극체의 정극과 부극이 단락하여, 전지 케이스 (11a) 내에서 급격하게 가스가 발생한 경우여도, 가스 배출 밸브 (11a1) 가 개구되므로, 전지 케이스 (11a) 는 크게 손상되지 않는다. 한편으로, 가스 배출 밸브 (11a1) 가 개구되었을 때에는, 전지 케이스 (11a) 내에서 가스가 많이 발생하고 있어, 내부의 압력이 높아져 있다. 이 때문에, 가스 배출 밸브 (11a1) 로부터 가스가 힘차게 분출된다. 가스는, 전해액과 함께 분출된다. 또, 전지 케이스 (11a) 내부에서 단락이 발생하고 있는 경우에는, 불꽃이 발생하는 일도 일어날 수 있다. 이 때문에, 가스 배출 밸브 (11a1) 로부터 분출되는 가스가 불꽃을 수반하지 않는다고도 할 수 없다.
〈제 1 트랩 (12)〉
제 1 트랩 (12) 은, 전지 케이스 (11a) 의 외측에서, 가스 배출 밸브 (11a1) 를 덮도록 대향하고 있다. 제 1 트랩 (12) 은, 메시재로 이루어진다. 이 때문에, 제 1 트랩 (12) 은, 가스가 통과하는 것을 허용하고, 또한, 가스가 불꽃을 수반하는 경우에, 불꽃을 포착할 수 있도록 구성되어 있으면 된다. 이와 같은 기능을 발휘하도록, 예를 들어, 제 1 트랩 (12) 의 개구율이 조정되어 있으면 된다.
여기서, 제 1 트랩 (12) 의 개구율은, 가스의 순조로운 배출을 허용하고, 또한, 가스가 불꽃을 수반하는 경우에 불꽃을 포착할 수 있는 정도의 크기로 설정되어 있으면 된다. 이러한 관점에 있어서, 발명자는, 제 1 트랩 (12) 의 개구율은, 예를 들어, 25 % 이상, 바람직하게는 40 % 이상이면 된다. 또, 제 1 트랩 (12) 의 개구율은, 예를 들어, 75 % 이하, 바람직하게는 60 % 이하이면 된다. 제 1 트랩 (12) 은, 격자상의 메시재로 한정되지 않는다. 예를 들어, 6 각 격자상의 메시재여도 된다. 제 1 트랩 (12) 의 개구율은, 메시 전체에 대한 개구부의 면적의 비율로서 정의될 수 있다. 또, 제 1 트랩 (12) 은, 가스 배출 밸브 (11a1) 로부터 가스가 배출되는 것을 허용하고, 또한, 가스 배출 밸브 (11a1) 로부터 배출되는 가스에 불꽃이 포함되는 경우에, 불꽃을 포착할 수 있는 것이면 된다. 이러한 관점에 있어서, 제 1 트랩 (12) 에는 적당한 메시재가 선정되면 된다. 특별히 언급되지 않는 한에 있어서, 제 1 트랩 (12) 에 사용되는 메시재의 개구율이나 두께 등은 한정되지 않는다.
여기서, 제 1 트랩 (12) 에는, 예를 들어, 금속의 메시가 이용될 수 있다. 이 경우, 예를 들어, 알루미늄, 구리, 스테인리스, 놋쇠, 인코넬 등의 금속의 메시가 이용될 수 있다. 또, 제 1 트랩 (12) 에는, 내열 세라믹으로 이루어지는 메시재가 이용되어도 된다.
또, 제 1 트랩 (12) 은, 전지 케이스 (11a) 의 가스 배출 밸브 (11a1) 가 개방되는 것을 저해하도록, 형성되어 있으면 된다. 예를 들어, 제 1 트랩 (12) 은, 가스 배출 밸브 (11a1) 가 개방되는 것을 저해하지 않는 정도로, 가스 배출 밸브 (11a1) 로부터 이격하여 형성되어 있어도 된다. 예를 들어, 제 1 트랩 (12) 은, 전지 케이스 (11a) 에 지지되어 있어도 된다. 구체적으로는, 전지 케이스 (11a) 에 형성되는 정극 단자나 부극 단자에 장착되어 있어도 된다.
또, 도 2 에 나타나 있는 바와 같이, 전지 모듈 (100) 에서는, 제 1 트랩 (12) 은, 전지 모듈 (100) 의 복수의 이차 전지 (11) 의 각각의 전지 케이스 (11a) 의 외측에서, 가스 배출 밸브 (11a1) 를 덮도록 대향하고 있으면 된다. 이 경우도 제 1 트랩 (12) 은, 메시재로 구성되어 있으면 된다. 또, 제 1 트랩 (12) 은, 복수의 이차 전지 (11) 의 각각의 가스 배출 밸브 (11a1) 로부터 이격하여 형성되어 있어도 된다. 복수의 이차 전지 (11) 의 각각의 가스 배출 밸브 (11a1) 가 개방될 때에, 제 1 트랩 (12) 이 방해가 되지 않는다.
또, 전지 모듈 (100) 에 있어서는, 제 1 트랩 (12) 은, 전지 케이스 (11a) 와, 구속 부재 (102) 와, 버스 바 (104) 중 적어도 하나에 지지되어 있으면 된다. 요컨대, 제 1 트랩 (12) 은, 전지 케이스 (11a) 뿐만 아니라, 구속 부재 (102) 나 버스 바 (104) 등에 지지되어 있어도 된다. 또, 도 3 에 나타나 있는 바와 같이, 전지 팩 (200) 에서는, 제 1 트랩 (12) 은, 또한 팩 케이스 (202) 에 장착되어 있어도 된다.
또한, 이 실시형태에서는, 제 1 트랩 (12) 은, 가스 배출 밸브 (11a1) 로부터 떨어져 형성되어 있다. 제 1 트랩 (12) 은, 특별히 언급되지 않는 한에 있어서, 가스 배출 밸브 (11a1) 로부터 떨어져 있는 것을 필수로 하지 않는다. 예를 들어, 제 1 트랩 (12) 은, 초기 상태에서 가스 배출 밸브 (11a1) 에 접하고 있어도 된다. 이 경우, 제 1 트랩 (12) 은, 가스 배출 밸브 (11a1) 가 개방될 때에 가스 배출 밸브 (11a1) 에 밀려 변형되는 형태도 포함될 수 있다. 이러한 관점에 있어서, 전지 모듈 (100) 에서는, 제 1 트랩 (12) 은, 일부에 있어서, 전지 모듈 (100) 의 복수의 이차 전지 (11) 중 어느 가스 배출 밸브 (11a1) 에 접하고 있어도 된다.
〈제 2 트랩 (13)〉
제 2 트랩 (13) 은, 제 1 트랩 (12) 의 더욱 외측에서, 가스 배출 밸브 (11a1) 를 덮도록 대향하고 있다. 제 2 트랩 (13) 은, 불연 재료로 이루어지는 액체 보유재이다. 제 2 트랩 (13) 은, 예를 들어, 스펀지, 울재, 규소토, 섬유재 등일 수 있다. 제 2 트랩 (13) 은, 제 1 트랩 (12) 으로부터 이격하여 형성되어 있다. 제 2 트랩 (13) 은, 예를 들어, 제 1 트랩 (12) 또는 전지 케이스 (11a) 에 지지되어 있으면 된다.
도 1 에 나타낸 형태에서는, 제 1 트랩 (12) 과 제 2 트랩 (13) 은, 각각 전지 케이스 (11a) 에 장착된 지지 구조 (14) 에 장착되어 있다. 그리고, 제 1 트랩 (12) 은, 가스 배출 밸브 (11a1) 로부터 미리 정해진 거리 이격되어 있다. 제 2 트랩 (13) 은, 제 1 트랩 (12) 으로부터 미리 정해진 거리 이격되어 있으면 된다. 이 실시형태에서는, 제 1 트랩 (12) 은, 가스 배출 밸브 (11a1) 로부터 2 cm 상에 배치되어 있다. 제 2 트랩 (13) 은, 가스 배출 밸브 (11a1) 로부터 4 cm 상에 배치되어 있다. 가스 배출 밸브 (11a1) 로부터 제 1 트랩 (12) 까지의 거리 K1, 및, 가스 배출 밸브 (11a1) 로부터 제 2 트랩 (13) 까지의 거리 K2 는, 예시된 거리에 한정되지 않고, 적절히 변경될 수 있다. 이러한 관점에서, 전지 모듈 (100) 에 있어서도 동일하게, 제 2 트랩 (13) 은, 제 1 트랩 (12) 으로부터 이격하여 형성되어 있으면 된다 (도 3 참조).
예를 들어, 이 실시형태에서는, 제 1 트랩 (12) 과 제 2 트랩 (13) 에는, 간극 S1 을 비우고 있다. 이 경우, 가스 배출 밸브 (11a1) 로부터 배출된 가스가 제 1 트랩 (12) 을 통과하고, 제 1 트랩 (12) 과 제 2 트랩 (13) 사이의 간극 S1 로부터 배출된다. 이 때문에, 가스 배출 밸브 (11a1) 로부터 순조롭게 가스가 빠져나간다. 또, 제 1 트랩 (12) 으로부터 간극 S1 을 비우고 제 2 트랩 (13) 이 바로 형성되어 있다. 이 때문에, 제 1 트랩 (12) 을 통과한 가스에 포함되는 미스트상의 전해액은, 제 2 트랩 (13) 에서 포착된다. 이러한 관점에서, 제 1 트랩 (12) 과 제 2 트랩 (13) 의 간극 S1 은, 대략 5 mm 이상 30 mm 이하이면 된다.
또한, 이 실시형태에서는, 제 2 트랩 (13) 은, 제 1 트랩 (12) 으로부터 떨어져 형성되어 있다. 제 2 트랩 (13) 은, 특별히 언급되지 않는 한에 있어서, 제 1 트랩 (12) 으로부터 떨어져 있는 것을 필수로 하지 않는다. 예를 들어, 제 1 트랩 (12) 을 통과한 가스가 빠져나가도록, 제 2 트랩 (13) 과 제 1 트랩 (12) 의 간극을 통해서 외부로 배출되면 된다. 이러한 관점에 있어서, 제 2 트랩 (13) 은, 초기 상태에서 제 1 트랩 (12) 에 접하고 있어도 된다. 또, 제 2 트랩 (13) 은, 제 1 트랩 (12) 에 부분적으로 접하고 있어도 된다. 또, 전지 모듈 (100) 에서는, 전지 모듈 (100) 의 복수의 이차 전지 (11) 의 각각에 있어서, 가스 배출 밸브 (11a1) 로부터 배출되고, 제 1 트랩 (12) 을 통과한 가스가, 제 2 트랩 (13) 과 제 1 트랩 (12) 의 간극을 통해서 외부로 배출되면 된다. 이러한 관점에서, 제 1 트랩 (12) 과 제 2 트랩 (13) 사이에 필요한 간극이 있으면 된다. 제 2 트랩 (13) 은, 일부에 있어서, 전지 모듈 (100) 의 복수의 이차 전지 (11) 중 어느 제 1 트랩 (12) 에 접하고 있어도 된다. 또, 제 1 트랩 (12) 과 제 2 트랩 (13) 사이에, 간격을 유지하기 위한 스페이서가 배치되어 있어도 된다. 이 경우, 스페이서는, 도시는 생략하지만, 외부로 가스가 빠져나가는 통로를 구비하고 있어도 된다.
또, 전지 모듈 (100) 에 있어서는, 제 2 트랩 (13) 은, 복수의 이차 전지 (11) 의 전지 케이스 (11a) 중 어느 전지 케이스 (11a) 와, 구속 부재 (102) 와, 버스 바 (104) 와 제 1 트랩 (12) 중 적어도 하나에 지지되어 있으면 된다. 요컨대, 제 2 트랩 (13) 은, 전지 케이스 (11a) 뿐만 아니라, 구속 부재 (102) 나 버스 바 (104) 나 제 1 트랩 (12) 등에 지지되어 있어도 된다. 또, 도 3 에 나타나 있는 바와 같이, 전지 팩 (200) 에서는, 제 2 트랩 (13) 은, 추가로 팩 케이스 (202) 에 장착되어 있어도 된다.
또, 제 2 트랩 (13) 이, 전지 케이스 (11a), 구속 부재 (102), 버스 바 (104) 및 팩 케이스 (202) 중 어느 것에 지지되고 있는 경우에는, 제 1 트랩 (12) 은, 제 2 트랩 (13) 에 지지되어 있어도 된다. 또, 도 3 에 나타나 있는 바와 같이, 전지 팩 (200) 에 복수의 전지 모듈 (100) 이 수용되어 있는 경우에는, 전지 팩 (200) 의 제 1 트랩 (12) 과 제 2 트랩 (13) 은, 전지 모듈 (100) 마다 각각 형성되어 있어도 된다. 또, 전지 팩 (200) 에 복수의 전지 모듈 (100) 이 수용되어 있는 경우에는, 전지 팩 (200) 의 제 1 트랩 (12) 과 제 2 트랩 (13) 은, 복수의 전지 모듈 (100) 에 대해, 각각 하나의 부재여도 된다.
이상과 같이, 여기서 개시되는 전지 유닛 (10) 은, 도 1 에 나타나 있는 바와 같이, 이차 전지 (11) 와, 제 1 트랩 (12) 과, 제 2 트랩 (13) 을 구비하고 있다. 이차 전지 (11) 는, 가스 배출 밸브 (11a1) 를 구비한 전지 케이스 (11a) 와, 전지 케이스 (11a) 에 수용된 전해액을 가지고 있다. 제 1 트랩 (12) 은, 전지 케이스 (11a) 의 외측에서, 가스 배출 밸브 (11a1) 를 덮도록 대향한 메시재로 이루어진다. 제 2 트랩 (13) 은, 제 1 트랩 (12) 의 더욱 외측에서, 가스 배출 밸브 (11a1) 를 덮도록 대향한, 불연 재료로 이루어지는 액체 보유재이다.
이러한 전지 유닛 (10) 에 의하면, 제 1 트랩 (12) 과 제 2 트랩 (13) 에 의해, 가스 배출 밸브 (11a1) 가 개방되었을 때에 분출하는 가스에 포함되는 전해액이나 불꽃의 비산을 억제할 수 있다. 이 때문에, 열폭주가 연쇄적으로 발생하는 것에 대한 안전성을 향상시킬 수 있다.
또, 여기서 개시되는 전지 모듈 (100) 은, 도 2 및 도 3 에 나타나 있는 바와 같이, 복수의 이차 전지 (11) 와, 구속 부재 (102) 와, 버스 바 (104) 와, 제 1 트랩 (12) 과, 제 2 트랩 (13) 을 구비하고 있다. 복수의 이차 전지 (11) 는, 가스 배출 밸브 (11a1) 를 구비한 전지 케이스 (11a) 와, 전지 케이스 (11a) 에 수용된 전해액과, 전지 케이스 (11a) 의 측면에 형성된 정극 단자 (21) 와, 전지 케이스 (11a) 의 측면에 형성된 부극 단자 (22) 를 각각 가지고 있다. 구속 부재 (102) 는, 복수의 이차 전지 (11) 를 미리 정해진 배치에 구속하는 부재이다. 버스 바 (104) 는, 복수의 이차 전지 (11) 사이에서, 정극 단자 (21) 와 부극 단자 (22) 를 연결하고 있다. 제 1 트랩 (12) 은, 복수의 이차 전지 (11) 의 각각의 전지 케이스 (11a) 의 외측에서, 가스 배출 밸브 (11a1) 를 덮도록 대향한 메시재로 이루어진다. 제 2 트랩 (13) 은, 복수의 이차 전지 (11) 의 각각의 제 1 트랩 (12) 의 더욱 외측에서, 가스 배출 밸브 (11a1) 를 덮도록 대향한, 불연 재료로 이루어지는 액체 보유재이다.
이러한 전지 모듈 (100) 에 의하면, 제 1 트랩 (12) 과 제 2 트랩 (13) 에 의해, 가스 배출 밸브 (11a1) 가 개방되었을 때에 분출하는 가스에 포함되는 전해액이나 불꽃의 비산을 억제할 수 있다. 이 때문에, 하나의 이차 전지 (11) 의 열폭주를 기점으로 하여 전지 모듈 (100) 의 다른 이차 전지 (11) 에 열폭주가 연쇄적으로 발생하는 것에 대한 안전성이 향상된다.
또, 여기서 개시된 전지 팩 (200) 은, 도 3 에 나타나 있는 바와 같이, 1 또는 복수의 전지 모듈 (100) 과, 1 또는 복수의 전지 모듈 (100) 을 미리 정해진 배치로 수용한 팩 케이스 (202) 를 구비하고 있으면 된다. 제 1 트랩 (12) 은, 복수의 이차 전지 (11) 의 전지 케이스 (11a) 중 어느 전지 케이스 (11a) 와 구속 부재 (102) 와 버스 바 (104) 와 팩 케이스 (202) 와 제 2 트랩 (13) 중 적어도 하나에 지지되어 있어도 된다. 제 2 트랩 (13) 은, 복수의 이차 전지 (11) 의 전지 케이스 (11a) 중 어느 전지 케이스 (11a) 와 구속 부재 (102) 와 버스 바 (104) 와 팩 케이스 (202) 와 제 1 트랩 (12) 중 적어도 하나에 지지되어 있어도 된다.
이러한 전지 팩 (200) 에 의하면, 제 1 트랩 (12) 과 제 2 트랩 (13) 에 의해, 가스 배출 밸브 (11a1) 가 개방되었을 때에 분출하는 가스에 포함되는 전해액이나 불꽃의 비산을 억제할 수 있다. 이 때문에, 전지 팩 (200) 에서는, 하나의 이차 전지 (11) 의 열폭주를 기점으로 하여 전지 팩 (200) 내의 다른 이차 전지 (11) 에 열폭주가 연쇄적으로 발생하는 것에 대한 안전성이 향상된다.
예를 들어, 여기서 개시되는 전지 유닛 (10), 전지 모듈 (100) 및 전지 팩 (200) 의 효과는, 예를 들어, 이하와 같은 오용 시험에 의해, 확인될 수 있다.
예를 들어, 도 2 에 나타나 있는 바와 같은, 5 셀 모듈을 제작한다. 그리고, 중앙 셀의 못관통, 당해 중앙의 셀의 단락을 트리거로 하는, 열연쇄 시험을 실시했다.
여기서, 못관통에 의한 열연쇄 시험에서는, 축의 직경이 6 mm 이고, 선단각이 60 도인 못을 준비한다. 여기서, 못은, SUS440C 제로 한다. 전지 케이스 (11a) 는, 알루미늄제이고, 못을 박을 수 있는 것이다. 못관통 시험에서는, 못의 속도는, 2 mm/초로 했다. 여기서는, 전해액이나 전극체의 구조가 상이한 2 종류 이상의 전지 셀이 준비되면 된다. 또, 개시 SOC (State of Charge, 충전 상태) 는 100 % 로 했다. SOC 100 % 가 되는 충전의 조건은, 2 종류의 전지 셀에 대해 각각 미리 정해져 있으면 된다.
그리고, 이때, 제 1 트랩 (12) 과 제 2 트랩 (13) 이 모두 형성되어 있지 않은 경우, 제 1 트랩 (12) 만이 형성되어 있는 경우, 제 1 트랩 (12) 과 제 2 트랩 (13) 의 양방이 형성되어 있는 경우에 대해 각각 시험을 실시하면 된다. 제 1 트랩 (12) 에는, 예를 들어, 스테인리스제의 메시재가 사용되면 된다. 제 2 트랩 (13) 에는, 예를 들어, 글라스 울이 사용되면 된다.
본 발명자가 얻은 지견에 의하면, 이와 같은 시험에 의해 제 1 트랩 (12) 과 제 2 트랩 (13) 의 양방이 형성된 경우의 효과를 확인할 수 있다. 본 발명자가 얻은 지견에 의하면, 제 1 트랩 (12) 과 제 2 트랩 (13) 의 양방이 형성되어 있는 경우에는, 다른 경우에 비해, 트리거가 되는 중앙의 셀로부터 분출하는 가스에 포함되는 전해액의 비산이 작게 억제되고, 또한, 전지 모듈 (100) 의 연쇄적인 발열을 억제할 수 있거나, 늦추거나 하는 것을 확인할 수 있다. 여기서, 전지 유닛 (10) 및 전지 모듈 (100) 은, 전지 모듈 (100) 의 연쇄적인 발열이 발생할 때까지의 시간이 길어지면 질수록, 또한 전지 모듈 (100) 의 연쇄적인 발열을 억제할 수 있을수록, 안전성이 높다고 평가된다.
이상, 여기서 개시되는 전지 유닛, 전지 모듈 및 전지 팩에 대해, 여러 가지 설명했다. 특별히 언급되지 않는 한에 있어서, 여기서 예시된 전지 유닛, 전지 모듈 및 전지 팩의 실시형태 등은, 본 발명을 한정하지 않는다.
10 : 전지 유닛
11 : 이차 전지
11a : 전지 케이스
11a1 : 가스 배출 밸브
12 : 제 1 트랩
13 : 제 2 트랩
14 : 지지 구조
21 : 정극 단자
22 : 부극 단자
100 : 전지 모듈
102 : 구속 부재
102a, 102b : 구속판
102c : 구속 벨트
104 : 버스 바
200 : 전지 팩
202 : 팩 케이스
S1 : 간극

Claims (17)

  1. 이차 전지와,
    제 1 트랩과,
    제 2 트랩을 구비하고,
    상기 이차 전지는,
    가스 배출 밸브를 구비한 전지 케이스와,
    상기 전지 케이스에 수용된 전해액을 갖고
    상기 제 1 트랩은,
    상기 전지 케이스의 외측에서, 상기 가스 배출 밸브를 덮도록 대향한 메시재로 이루어지고,
    상기 제 2 트랩은,
    상기 제 1 트랩의 더욱 외측에서, 상기 가스 배출 밸브를 덮도록 대향한, 불연 재료로 이루어지는 액체 보유재이고,
    상기 제 1 트랩 및 상기 제 2 트랩은 서로 동일한 직육면체 형상을 갖고, 상기 제 1 트랩 및 상기 제 2 트랩은 복수의 이차 전지 유닛에 대하여 복수의 가스 배출 밸브들을 동시에 덮고 있고,
    상기 제1 트랩과 상기 제2 트랩의 사이에는 상기 가스 배출 밸브에서 배출된 가스가 상기 제1 트랩을 통과하여 상기 제1 트랩과 상기 제2 트랩 사이로 배출되도록 구성된 간극을 갖는, 전지 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 트랩의 개구율은, 25 % 이상 75 % 이하인, 전지 유닛.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 트랩은, 스펀지와, 울재와, 규소토와, 섬유재 중 어느 하나로 구성되어 있는, 전지 유닛.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 트랩은, 상기 가스 배출 밸브로부터 이격되어 있는, 전지 유닛.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 트랩은, 상기 제 1 트랩으로부터 이격하여 형성되어 있는, 전지 유닛.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 트랩은, 상기 전지 케이스 또는 상기 제 2 트랩에 지지되어 있는, 전지 유닛.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 트랩은, 상기 제 1 트랩 또는 상기 전지 케이스에 지지되어 있는, 전지 유닛.
  8. 복수의 이차 전지와,
    구속 부재와,
    버스 바와,
    제 1 트랩과,
    제 2 트랩을 구비하고,
    상기 복수의 이차 전지는,
    가스 배출 밸브를 구비한 전지 케이스와,
    상기 전지 케이스에 수용된 전해액과,
    상기 전지 케이스의 측면에 형성된 정극 단자와,
    상기 전지 케이스의 측면에 형성된 부극 단자를 각각 갖고,
    상기 구속 부재는,
    상기 복수의 이차 전지를 미리 정해진 배치에 구속하는 부재이며,
    상기 버스 바는,
    복수의 이차 전지 사이에서, 상기 정극 단자와 상기 부극 단자를 연결하고 있고,
    상기 제 1 트랩은,
    상기 복수의 이차 전지의 각각의 전지 케이스의 외측에서, 상기 가스 배출 밸브를 덮도록 대향한 메시재로 이루어지고,
    상기 제 2 트랩은,
    상기 복수의 이차 전지의 각각의 상기 제 1 트랩의 더욱 외측에서, 상기 가스 배출 밸브를 덮도록 대향한, 불연 재료로 이루어지는 액체 보유재인, 전지 모듈.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 트랩의 개구율은, 25 % 이상 75 % 이하인, 전지 모듈.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 트랩은, 스펀지와, 울재와, 규소토와, 섬유재 중 어느 하나로 구성되어 있는, 전지 모듈.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 트랩은, 상기 복수의 이차 전지의 각각의 상기 가스 배출 밸브로부터 이격하여 형성되어 있는, 전지 모듈.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 트랩은, 상기 제 1 트랩으로부터 이격하여 형성되어 있는, 전지 모듈.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 트랩은,
    상기 복수의 이차 전지의 전지 케이스 중 어느 전지 케이스와, 상기 구속 부재와, 상기 버스 바와, 상기 제 2 트랩 중 적어도 하나에 지지되어 있는, 전지 모듈.
  14. 제 8 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 트랩은,
    상기 복수의 이차 전지의 전지 케이스 중 어느 전지 케이스와, 상기 제 1 트랩과, 상기 구속 부재와, 상기 버스 바 중 적어도 하나에 지지되어 있는, 전지 모듈.
  15. 각각 제 8 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 1 또는 복수의 전지 모듈과,
    상기 1 또는 복수의 전지 모듈을 미리 정해진 배치로 수용한 팩 케이스를 구비한, 전지 팩.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 트랩은,
    상기 복수의 이차 전지의 전지 케이스 중 어느 전지 케이스와 상기 구속 부재와 상기 버스 바와 상기 팩 케이스와 제 2 트랩 중 적어도 하나에 지지되어 있는, 전지 팩.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 2 트랩은,
    상기 복수의 이차 전지의 전지 케이스 중 어느 전지 케이스와 상기 구속 부재와 상기 버스 바와 상기 팩 케이스와 상기 제 1 트랩 중 적어도 하나에 지지되어 있는, 전지 팩.
KR1020210068207A 2020-06-04 2021-05-27 전지 유닛, 전지 모듈 및 전지 팩 KR102612141B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020097341A JP7329181B2 (ja) 2020-06-04 2020-06-04 電池ユニット、電池モジュールおよび電池パック
JPJP-P-2020-097341 2020-06-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210150979A KR20210150979A (ko) 2021-12-13
KR102612141B1 true KR102612141B1 (ko) 2023-12-08

Family

ID=78604933

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210068207A KR102612141B1 (ko) 2020-06-04 2021-05-27 전지 유닛, 전지 모듈 및 전지 팩

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11502371B2 (ko)
JP (1) JP7329181B2 (ko)
KR (1) KR102612141B1 (ko)
CN (1) CN113764816B (ko)
DE (1) DE102021114113A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022101813A (ja) * 2020-12-25 2022-07-07 三菱マテリアル株式会社 ポリマー成形体、電池パック、およびポリマー成形体の製造方法
DE102022104942A1 (de) 2022-03-02 2023-09-07 Man Truck & Bus Se Elektrischer Energiespeicher mit einem Partikelfilter
KR20240024684A (ko) * 2022-08-17 2024-02-26 주식회사 엘지에너지솔루션 벤팅 가스 배출 패시지가 형성된 이중 탑커버를 구비한 배터리 팩
WO2024116645A1 (ja) * 2022-11-30 2024-06-06 パナソニックエナジー株式会社 電池パック

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009093946A (ja) * 2007-10-10 2009-04-30 Panasonic Corp 鉛蓄電池
KR101284669B1 (ko) 2012-08-22 2013-07-16 (주)마루엠씨에스 산업용 배터리의 어댑터 플러그
JP2015022997A (ja) * 2013-07-23 2015-02-02 株式会社Ｇｓユアサ 鉛蓄電池
JP2019501508A (ja) 2015-12-14 2019-01-17 カデンツァ・イノベーション・インコーポレイテッド リチウムイオン電池用の低プロファイル圧力分離装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8323812B2 (en) 2006-10-13 2012-12-04 Panasonic Corporation Battery pack, battery-mounted device and connection structure for battery pack
JP5378670B2 (ja) 2006-10-13 2013-12-25 パナソニック株式会社 電池パック
JP5338331B2 (ja) 2008-02-04 2013-11-13 パナソニック株式会社 電池パック、それを備えた電子機器
JP2009266563A (ja) 2008-04-24 2009-11-12 Toyota Motor Corp 蓄電装置
JP5780245B2 (ja) 2013-01-11 2015-09-16 三菱電機株式会社 電池パック
JP6080201B2 (ja) 2013-02-26 2017-02-15 ホーチキ株式会社 消火装置及びこれを用いたエージング方法
JP6046662B2 (ja) * 2014-05-30 2016-12-21 トヨタ自動車株式会社 組電池
US20170125759A1 (en) * 2014-05-30 2017-05-04 Navitas Systems, Llc Methods for preventing or containing thermal runaway in a battery pack
CN203983375U (zh) * 2014-06-03 2014-12-03 宁德新能源科技有限公司 安全阀及包含该安全阀的电池及电池模组
JP2016035817A (ja) * 2014-08-01 2016-03-17 三菱重工業株式会社 モジュールカバー上部構造体、電池モジュール及び電池モジュールの熱暴走防止方法
EP3357108A1 (en) * 2015-10-02 2018-08-08 Arconic Inc. Energy storage device and related methods
JP2017091762A (ja) 2015-11-09 2017-05-25 トヨタ自動車株式会社 非水電解液二次電池

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009093946A (ja) * 2007-10-10 2009-04-30 Panasonic Corp 鉛蓄電池
KR101284669B1 (ko) 2012-08-22 2013-07-16 (주)마루엠씨에스 산업용 배터리의 어댑터 플러그
JP2015022997A (ja) * 2013-07-23 2015-02-02 株式会社Ｇｓユアサ 鉛蓄電池
JP2019501508A (ja) 2015-12-14 2019-01-17 カデンツァ・イノベーション・インコーポレイテッド リチウムイオン電池用の低プロファイル圧力分離装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021190385A (ja) 2021-12-13
CN113764816A (zh) 2021-12-07
US20210384585A1 (en) 2021-12-09
JP7329181B2 (ja) 2023-08-18
US11502371B2 (en) 2022-11-15
DE102021114113A1 (de) 2021-12-09
KR20210150979A (ko) 2021-12-13
CN113764816B (zh) 2023-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102612141B1 (ko) 전지 유닛, 전지 모듈 및 전지 팩
KR102033101B1 (ko) 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
JP7488771B2 (ja) パック電池
KR100903182B1 (ko) 차량용 전지팩의 냉각 시스템
US20210313650A1 (en) Battery module
KR20170069003A (ko) 배터리 모듈
CN103931020A (zh) 电池组
CN214706164U (zh) 电池模组、电池包及车辆
CN114424397B (zh) 电池组和包括该电池组的装置
KR102681020B1 (ko) 배터리, 장치, 배터리 제조 방법 및 배터리 제조 장치
CN112335110A (zh) 电源装置以及具有该电源装置的车辆
CN113454835A (zh) 电源装置
KR20220132494A (ko) 소화 장치를 구비한 전지 모듈
JP2023550400A (ja) 電池の筐体、電池、電力消費装置、電池の製造方法と装置
JP2023522801A (ja) 電池の筐体、電池、電力消費機器、筐体の製造方法及び装置
WO2022205076A1 (zh) 电池、用电装置、制备电池的方法和装置
WO2024077789A1 (zh) 电池及用电装置
KR20230060517A (ko) 전지 케이스, 전지, 전기 장치, 전지의 제조 방법 및 장치
CN114982050A (zh) 具有包含灭火材料的灭火单元的电池模块
KR20190084740A (ko) 2종의 노치가 형성된 벤트를 포함하는 캡 어셈블리
JP3969205B2 (ja) 角形非水電解液電池の安全構造
KR20220147657A (ko) 소방 장치, 케이스 어셈블리, 배터리, 전기 장치 및 배터리의 제조 방법
KR102681019B1 (ko) 전지, 전기 장치, 전지 제조 방법 및 장치
JP2023543178A (ja) ガス抜き経路を改善したバッテリーパック
CN115461921A (zh) 具有能够捕获在隆起期间喷射的火光和火花的囊袋的电池模块

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant