KR102616790B1 - Fire safety battery pack - Google Patents

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KR102616790B1
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서근수
김영진
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주식회사 포투원
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Abstract

배터리 팩은, 내부의 수용 공간 및 이 수용 공간으로부터 외부와 연통되는 관통홀을 포함하는 하우징과; 하우징의 수용 공간 내에 수용되는 수용부와, 관통홀을 통해 하우징의 외부로 노출되며 전류의 입출력을 위한 전극이 마련된 노출부를 포함하는 배터리 셀을 포함하고; 하우징의 수용 공간에는, 소화 및 냉각 특성을 가지고 이 수용된 배터리 셀의 수용부와 접촉 가능하도록 방화물질이 충진된다.The battery pack includes a housing including an internal accommodating space and a through hole communicating from the accommodating space to the outside; It includes a battery cell including a receiving portion accommodated in the receiving space of the housing and an exposed portion exposed to the outside of the housing through a through hole and provided with electrodes for inputting and outputting current; The receiving space of the housing is filled with a fire-retardant material that has fire extinguishing and cooling properties and is capable of contacting the receiving portion of the received battery cell.

Description

화재안전 배터리 팩 {FIRE SAFETY BATTERY PACK}Fire safety battery pack {FIRE SAFETY BATTERY PACK}

본 발명은 복수의 배터리 셀(cell)을 포함하는 배터리 팩에 관한 것으로서, 상세하게는 배터리 셀에서 발생하는 열로 인한 화재를 차단하거나 화재의 확산을 방지하는 구조의 배터리 팩에 관한 것이다.The present invention relates to a battery pack including a plurality of battery cells, and more specifically, to a battery pack with a structure that blocks fire caused by heat generated from the battery cells or prevents the spread of fire.

배터리는 화학적 에너지를 전기로 변환하여 저장하고, 직류 전력을 생산하여 전기로 동작하는 전자장치에 전원을 공급한다. 배터리는, 내부에 저장된 전기를 모두 소모하면 다시 충전해서 사용할 수 없는 1차 배터리(알칼리 배터리, 수은 배터리, 리튬 배터리 등)와, 다시 충전해서 사용할 수 있는 2차 배터리(니켈-카드뮴 배터리, 니켈-수소 배터리, 리튬이온 배터리, 리튬이온 폴리머 배터리 등)로 구분된다. 배터리의 개체 단위는 셀로 지칭된다. 여기서, 전자장치에 요구되는 전원의 특성(전압, 용량, 전력밀도 등)을 충족하기 위해, 복수의 배터리 셀을 직렬, 병렬 방식으로 연결한 배터리 셀들의 조합이 마련될 수 있는데, 이를 배터리 모듈 또는 배터리 팩으로 지칭한다.Batteries convert chemical energy into electricity, store it, produce direct current power, and supply power to electronic devices that operate on electricity. Batteries include primary batteries (alkaline batteries, mercury batteries, lithium batteries, etc.) that cannot be recharged once all of the electricity stored inside them has been consumed, and secondary batteries that can be recharged and used (nickel-cadmium batteries, nickel-cadmium batteries, etc.) It is divided into hydrogen battery, lithium-ion battery, lithium-ion polymer battery, etc.). The individual unit of a battery is referred to as a cell. Here, in order to meet the power characteristics (voltage, capacity, power density, etc.) required for electronic devices, a combination of battery cells can be prepared by connecting a plurality of battery cells in series or parallel, which can be used as a battery module or It is referred to as a battery pack.

배터리는 그 내부에 여러 화학물질이 조합되어 있는 특성 상, 발열에 의한 화재 또는 열폭발이 발생할 가능성이 있다. 특히, 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 팩의 경우, 하나의 배터리 셀에서 발생하는 화재가 인접한 배터리 셀로 전이되어 화재 또는 열폭발이 연쇄적으로 발생할 수도 있다. Due to the nature of batteries that contain a combination of various chemicals, there is a possibility that fire or thermal explosion may occur due to heat generation. In particular, in the case of a battery pack including a plurality of battery cells, a fire occurring in one battery cell may spread to adjacent battery cells, resulting in a chain reaction of fire or thermal explosion.

따라서, 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 팩을 운용함에 있어서, 내부적 원인(배터리 셀 자체적으로 발생하는 열 등) 또는 외부적 원인(외부로부터의 배터리 셀에 가해지는 충격 또는 열 등)으로 인해 각 배터리 셀에서 발생하는 폭발 및 발열을 방지하는 환경을 구현하는 것은 매우 중요한 일이다.Therefore, when operating a battery pack containing a plurality of battery cells, each battery may be damaged due to internal causes (such as heat generated by the battery cell itself) or external causes (such as shock or heat applied to the battery cell from the outside). It is very important to create an environment that prevents explosions and heat generation from cells.

본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 창안된 것으로서, 각 배터리 셀에서 발생하는 열이 화재 또는 열폭발로 발전하는 것을 방지하고, 어느 한 배터리 셀에서 발생하는 화재를 소화하며 인접 배터리 셀로 화재가 전이되는 것을 방지할 수 있는 배터리 팩을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was created in consideration of the above problems, and prevents heat generated from each battery cell from developing into a fire or thermal explosion, extinguishes a fire occurring in one battery cell, and prevents the fire from spreading to adjacent battery cells. The purpose is to provide a battery pack that can prevent this.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩은, 내부의 수용 공간 및 상기 수용 공간으로부터 외부와 연통되는 관통홀을 포함하는 하우징과, 상기 하우징의 수용 공간 내에 수용되는 수용부와, 상기 관통홀을 통해 상기 하우징의 외부로 노출되며 전류의 입출력을 위한 전극이 마련된 노출부를 포함하는 배터리 셀을 포함하고, 상기 하우징의 수용 공간에는, 소화 및 냉각 특성을 가지고 상기 수용된 배터리 셀의 수용부와 접촉 가능하도록 방화물질이 충진된다. 이로써, 배터리 팩의 방화 특성을 향상시킬 수 있다.In order to achieve the above object, a battery pack according to an embodiment of the present invention includes a housing including an internal accommodating space and a through hole communicating from the accommodating space to the outside, an accommodating part accommodated in the accommodating space of the housing, and A battery cell is exposed to the outside of the housing through the through hole and includes an exposed portion provided with an electrode for inputting and outputting current, and in the receiving space of the housing, an accommodating portion of the received battery cell having fire extinguishing and cooling properties. It is filled with fire retardant material so that it can come into contact with. As a result, the fire protection characteristics of the battery pack can be improved.

또한, 상기 배터리 셀은 복수 개 마련되고, 상기 관통홀은, 복수의 상기 배터리 셀을 각기 수용하도록 상기 하우징에 상호 이격되게 복수 개가 배치될 수 있다. 이로써, 배터리 셀 사이에 방화물질이 채워지게 함으로써, 배터리 셀 사이의 화재 전이를 억제할 수 있다.Additionally, a plurality of battery cells may be provided, and a plurality of through holes may be arranged to be spaced apart from each other in the housing to accommodate the plurality of battery cells, respectively. As a result, the spread of fire between battery cells can be suppressed by filling the battery cells with fire-retardant material.

또한, 상기 복수의 배터리 셀 각각의 상기 전극 사이를 전기적으로 연결하는 도전성 스트랩을 포함할 수 있다. 이로써, 배터리 팩에 요구되는 전력을 출력하도록 할 수 있다.Additionally, it may include a conductive strap that electrically connects the electrodes of each of the plurality of battery cells. As a result, it is possible to output the power required for the battery pack.

또한, 상기 스트랩이 상기 전극에 연결되도록 상기 전극을 개방하며, 상기 배터리 셀의 상기 노출부를 덮도록 상기 하우징에 결합되는 비전도성의 브래킷을 포함할 수 있다. 이로써, 스트랩이 방화물질에 접촉하지 않고도 전극 사이를 연결하도록 할 수 있다.Additionally, the strap opens the electrode to be connected to the electrode, and may include a non-conductive bracket coupled to the housing to cover the exposed portion of the battery cell. As a result, it is possible to connect the electrodes without the strap contacting the fire retardant material.

또한, 상기 방화물질은, 수용성 고분자를 기반으로 하는 고분자 중합체를 포함할 수 있다. 이로써, 방화물질의 방화 특성이 보장될 수 있다.Additionally, the fire retardant may include a high molecular weight polymer based on a water-soluble polymer. Thereby, the fire retardant properties of the fire retardant material can be guaranteed.

본 발명에 따르면, 간단한 구조에 의해 화재, 열폭발 등에 대처할 수 있는 배터리 팩을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a battery pack that can cope with fire, thermal explosion, etc. with a simple structure.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 배터리 팩의 하우징의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 배터리 셀이 수용된 하우징의 모습을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 배터리 셀이 수용된 배터리 팩의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 배터리 팩을 사용한 일 테스트에서의 온도 변화를 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 배터리 팩을 사용한 다른 테스트에서의 온도 변화를 나타내는 그래프이다.
1 is an exploded perspective view of a housing of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view showing a housing in which a battery cell is accommodated according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a perspective view of a battery pack containing battery cells according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a graph showing temperature change in a test using a battery pack according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a graph showing temperature changes in another test using a battery pack according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들에 관해 상세히 설명한다. 각 도면을 참조하여 설명하는 실시예들은 특별한 언급이 없는 한 상호 배타적인 구성이 아니며, 하나의 장치 내에서 복수 개의 실시예가 선택적으로 조합되어 구현될 수 있다. 이러한 복수의 실시예의 조합은 본 발명의 기술분야에서 숙련된 기술자가 본 발명의 사상을 구현함에 있어서 임의로 선택되어 적용될 수 있다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Embodiments described with reference to each drawing are not mutually exclusive unless otherwise noted, and a plurality of embodiments may be selectively combined and implemented within one device. A combination of these plural embodiments may be arbitrarily selected and applied by a person skilled in the art of the present invention when implementing the spirit of the present invention.

만일, 실시예에서 제1구성요소, 제2구성요소 등과 같이 서수를 포함하는 용어가 있다면, 이러한 용어는 다양한 구성요소들을 설명하기 위해 사용되는 것이며, 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용되는 바, 이들 구성요소는 용어에 의해 그 의미가 한정되지 않는다. 실시예에서 사용하는 용어는 해당 실시예를 설명하기 위해 적용되는 것으로서, 본 발명의 사상을 한정하지 않는다.If there are terms including ordinal numbers, such as first component, second component, etc. in the embodiment, these terms are used to describe various components, and the term distinguishes one component from other components. As used for this purpose, the meaning of these components is not limited by the terms. Terms used in the examples are applied to describe the corresponding example and do not limit the spirit of the present invention.

또한, 본 명세서에서의 복수의 구성요소 중 "적어도 하나(at least one)"라는 표현이 나오는 경우에, 본 표현은 복수의 구성요소 전체 뿐만 아니라, 복수의 구성요소 중 나머지를 배제한 각 하나 혹은 이들의 조합 모두를 지칭한다.In addition, when the expression "at least one" appears among a plurality of components in this specification, this expression refers to not only all of the plurality of components, but also each one of the plurality of components excluding the rest. It refers to all combinations of .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 배터리 팩의 하우징의 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a housing of a battery pack according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 배터리 셀이 수용된 하우징의 모습을 나타낸 사시도이다.Figure 2 is a perspective view showing a housing in which a battery cell is accommodated according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 배터리 셀이 수용된 배터리 팩의 사시도이다.Figure 3 is a perspective view of a battery pack containing battery cells according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈(1) 또는 배터리 팩(1)은, 사전에 설계된 대로의 전력을 공급하게 마련된 복수의 배터리 셀(100)과, 복수의 배터리 셀(100)을 수용하는 하우징(200)을 포함한다. 배터리 팩(1)으로부터 출력되는 전력값은 복수의 배터리 셀(100) 각각으로부터 출력되는 전류의 조합에 기반하여 결정되는 바, 각 배터리 셀(100)을 직렬로 연결하거나 병렬로 연결하는 등의 방식에 따라서 최종 출력되는 전력값이 달라진다.As shown in FIGS. 1 to 3, the battery module 1 or battery pack 1 according to an embodiment of the present invention includes a plurality of battery cells 100 provided to supply power as designed in advance, It includes a housing 200 that accommodates a plurality of battery cells 100. The power value output from the battery pack 1 is determined based on the combination of the current output from each of the plurality of battery cells 100, and each battery cell 100 is connected in series or in parallel. Depending on this, the final output power value varies.

배터리 팩(1)에 적용되는 배터리 셀(100)은, 충전이 불가한 1차 배터리일 수도 있고, 충전이 가능한 2차 배터리일 수도 있다. 배터리 셀(100)이 2차 배터리인 경우, 도시되어 있지는 않으나 배터리 팩(1)에는 충전을 위한 어댑터 장비를 추가로 포함할 수 있다. 본 실시예에서의 배터리 셀(100)은 수평방향의 단면이 원형인 실린더 형태를 가지지만, 배터리 셀(100)의 형태가 본 예시만으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 배터리 셀(100)의 수평방향의 단면은 사각형 등 다양한 다각형을 가질 수 있다. 배터리 셀(100)은 전류의 입출력을 위한 전극(110)을 포함한다. 전극(110)의 위치는 한정되지 않으며, 예를 들면 배터리 셀(100)의 일단부 상에 (+) 및 (-)의 두 전극(110)이 마련되거나, 배터리 셀(100)의 일단부에 (+) 전극(110)이 마련되고 타단부에 (-)의 전극(110)이 마련될 수도 있다.The battery cell 100 applied to the battery pack 1 may be a non-rechargeable primary battery or a rechargeable secondary battery. If the battery cell 100 is a secondary battery, although not shown, the battery pack 1 may additionally include adapter equipment for charging. The battery cell 100 in this embodiment has a cylindrical shape with a circular cross-section in the horizontal direction, but the shape of the battery cell 100 is not limited to this example. For example, the horizontal cross-section of the battery cell 100 may have various polygonal shapes, such as a square. The battery cell 100 includes electrodes 110 for inputting and outputting current. The position of the electrode 110 is not limited, and for example, two electrodes 110 (+) and (-) may be provided on one end of the battery cell 100, or on one end of the battery cell 100. A (+) electrode 110 may be provided and a (-) electrode 110 may be provided at the other end.

하우징(200)은 그 내부에 배터리 셀(100)을 수용하기 위한 수용 공간을 형성한다. 하우징(200)은 전체적으로 육면체의 형상을 가지지만, 하우징(200)의 형상은 본 예시만으로 한정되는 것은 아니다. 하우징(200)은 어떠한 재질로도 마련될 수 있지만, 바람직하게는 내열 특성을 가진 플라스틱 또는 금속 재질로 마련된다.The housing 200 forms an accommodating space therein for accommodating the battery cell 100. Although the housing 200 has an overall hexahedral shape, the shape of the housing 200 is not limited to this example. The housing 200 may be made of any material, but is preferably made of plastic or metal with heat-resistant properties.

하우징(200)은 측벽(210)과, 측벽(210)의 상측 개구를 커버하도록 측벽(210)에 결합되는 상판(220)과, 측벽(210)의 하측 개구를 커버하도록 측벽(210)에 결합되는 하판(230)을 포함한다. 측벽(210)은 세로방향을 따라서 상하로 연장된다. 상판(220) 및 하판(230)은 측벽(210)에 직교하도록 수평방향을 따라서 연장된다. 여기서, 측벽(210)의 세로방향 길이는 배터리 셀(100)의 길이보다 짧게 마련되는데, 이러한 이유에 관해서는 후술한다.The housing 200 includes a side wall 210, a top plate 220 coupled to the side wall 210 to cover the upper opening of the side wall 210, and a top plate 220 coupled to the side wall 210 to cover the lower opening of the side wall 210. It includes a lower plate 230. The side wall 210 extends up and down along the longitudinal direction. The upper plate 220 and the lower plate 230 extend along the horizontal direction so as to be perpendicular to the side wall 210. Here, the vertical length of the side wall 210 is shorter than the length of the battery cell 100, and the reason for this will be described later.

측벽(210), 상판(220) 및 하판(230)은 결합 공정의 용이함이나 생산성 등을 고려하여 동일한 재질을 가지는 것이 바람직하지만, 목적에 따라서는 상이한 재질을 가질 수도 있다(예를 들면, 배터리 팩(1)이 설치되는 위치에 따라서, 측벽(210), 상판(220) 및 하판(230) 중 어느 하나에 강성 및 내열성이 보다 높은 재질을 적용할 수 있음).The side wall 210, upper plate 220, and lower plate 230 are preferably made of the same material in consideration of ease of joining process and productivity, but may be made of different materials depending on the purpose (e.g., battery pack (1) Depending on the installation location, a material with higher rigidity and heat resistance can be applied to any one of the side wall 210, upper plate 220, and lower plate 230).

상판(220) 및 하판(230)은 측벽(210)에 다양한 방식으로 결합될 수 있는데, 일례로서, 하우징(200)의 제조 단계에서 영구적으로 결합될 수 있다. 하우징(200)의 재질이 플라스틱인 경우, 상판(220) 및 하판(230)은 측벽(210)에 용융 접착 방식으로 결합될 수 있다. 하우징(200)의 재질이 금속인 경우, 상판(220) 및 하판(230)은 측벽(210)에 용접 방식으로 결합될 수 있다. 또는, 상판(220) 및 하판(230)은 측벽(210)에 착탈 가능하게 결합될 수도 있다. 예를 들어 상판(220) 및 하판(230) 각각의 모서리의 형상이, 상기한 상측 개구 또는 하측 개구를 형성하는 측벽(210)의 모서리의 형상에 대응하게 마련됨으로써, 상판(220) 및 하판(230)이 측벽(210)에 끼워맞추어 질 수 있다(예를 들면, 측벽(210) 및 상판(220) 각각에 단차가 마련되며, 이들 단차가 서로 맞물림). 또는, 스크루 등의 체결 방식에 의해 상판(220) 및 하판(230)이 측벽(210)에 결합될 수도 있다.The upper plate 220 and the lower plate 230 may be coupled to the side wall 210 in various ways. As an example, they may be permanently coupled during the manufacturing step of the housing 200. When the housing 200 is made of plastic, the upper plate 220 and the lower plate 230 may be joined to the side wall 210 using a melt adhesive method. When the housing 200 is made of metal, the upper plate 220 and the lower plate 230 may be joined to the side wall 210 by welding. Alternatively, the upper plate 220 and the lower plate 230 may be detachably coupled to the side wall 210. For example, the shape of each corner of the upper plate 220 and the lower plate 230 is provided to correspond to the shape of the corner of the side wall 210 forming the upper or lower opening, so that the upper plate 220 and the lower plate ( 230 may be fitted into the side wall 210 (for example, steps are provided on each of the side wall 210 and the top plate 220, and these steps engage with each other). Alternatively, the upper plate 220 and the lower plate 230 may be coupled to the side wall 210 using a fastening method such as screws.

상판(220)은 하나 이상의 상측수용홀(221)을 포함한다. 배터리 팩(1)이 단일 배터리 셀(100)을 포함하는 경우에는 상판(220)에 하나의 상측수용홀(221)이 마련될 수도 있다. 본 실시예의 경우에는 배터리 팩(1)이 복수의 배터리 셀(100)을 포함하므로, 상판(220)은 복수의 배터리 셀(100)의 개수와 동일한 수의 상측수용홀(221)이 마련된다(본 실시예의 경우는 6개).The upper plate 220 includes one or more upper receiving holes 221. When the battery pack 1 includes a single battery cell 100, one upper receiving hole 221 may be provided in the upper plate 220. In the case of this embodiment, since the battery pack 1 includes a plurality of battery cells 100, the top plate 220 is provided with the same number of upper receiving holes 221 as the number of battery cells 100 ( 6 in this example).

상측수용홀(221)은 배터리 셀(100)이 하우징(200) 내부로 진입하는 통로를 제공하므로, 상측수용홀(221)의 직경은 상측수용홀(221)에 수용되는 배터리 셀(100)의 폭에 대응하게 마련된다. 다만, 배터리 팩(1)의 조립 시에 반드시 배터리 셀(100)이 상측수용홀(221)을 통해 진입하여야만 하는 것은 아니며, 예를 들면 측벽(210) 내에 배터리 셀(100)을 넣은 후, 배터리 셀(100)의 상단부가 상측수용홀(221)을 통해 나오도록 그 위에 상판(220)을 덮는 등의 공정도 가능하다.Since the upper receiving hole 221 provides a passage through which the battery cell 100 enters the inside of the housing 200, the diameter of the upper receiving hole 221 is that of the battery cell 100 accommodated in the upper receiving hole 221. It is prepared to correspond to the width. However, when assembling the battery pack 1, the battery cell 100 does not necessarily have to enter through the upper receiving hole 221. For example, after inserting the battery cell 100 into the side wall 210, the battery cell 100 A process such as covering the upper plate 220 on the upper part of the cell 100 so that it comes out through the upper receiving hole 221 is also possible.

본 실시예에서는 복수의 상측수용홀(221) 각각의 직경이 모두 동일한 경우에 관해 나타내고 있지만, 배터리 팩(1)에 서로 상이한 규격 또는 크기의 배터리 셀(100)이 적용되는 경우에는, 복수의 상측수용홀(221) 또한 서로 다른 직경을 가진다. 상측수용홀(221)의 직경이 배터리 셀(100)의 폭과 동일하면 배터리 셀(100)이 상측수용홀(221)을 통해 수용되기 곤란하므로, 상측수용홀(221)의 직경은 배터리 셀(100)의 폭보다 소정 길이만큼 크게 마련된다. 여기서, 상기한 길이는 하우징(200)에 수용된 배터리 셀(100)이 가로방향으로 크게 유동하지 않는 범위 내에서, 제조 공정에서 다양한 수치로 결정될 수 있다.In this embodiment, the case where the diameters of each of the plurality of upper receiving holes 221 are the same is shown. However, when battery cells 100 of different specifications or sizes are applied to the battery pack 1, the plurality of upper receiving holes 221 have the same diameter. The receiving holes 221 also have different diameters. If the diameter of the upper receiving hole 221 is the same as the width of the battery cell 100, it is difficult for the battery cell 100 to be accommodated through the upper receiving hole 221, so the diameter of the upper receiving hole 221 is the same as the width of the battery cell 100. 100) is provided to be larger than the width by a predetermined length. Here, the above-mentioned length may be determined to various values during the manufacturing process within a range in which the battery cell 100 accommodated in the housing 200 does not significantly flow in the horizontal direction.

상판(220)은 상측수용홀(221) 주위에 마련된 실링부(222)를 포함한다. 실링부(222)는 상측수용홀(221)을 형성하는 상판(220)의 일 영역에 형성된 단차 또는 홈을 포함한다. 하우징(200)에 배터리 셀(100)이 수용된 후, 이 실링부(222)를 따라서 실링재가 도포됨으로써 하우징(200) 내부의 수용 공간의 기밀이 유지된다. 실링재는 최초 젤 또는 겔 상태에서 실링부(222)에 도포된 이후 경화된다. 실링재의 종류는 한정되지 않으며, 예를 들면 실리콘 계열, 폴리 황화 계열, 폴리우레탄 계열, 아크릴 계열 등으로 마련될 수 있다.The upper plate 220 includes a sealing portion 222 provided around the upper receiving hole 221. The sealing portion 222 includes a step or groove formed in an area of the upper plate 220 that forms the upper receiving hole 221. After the battery cell 100 is accommodated in the housing 200, a sealing material is applied along the sealing portion 222 to maintain the airtightness of the accommodating space inside the housing 200. The sealing material is first applied to the sealing portion 222 in a gel or gel state and then cured. The type of sealing material is not limited and may be, for example, silicone-based, polysulfide-based, polyurethane-based, acrylic-based, etc.

상판(220)은 방화물질을 주입하기 위해 관통 형성된 방화물질주입구(223)을 포함한다. 방화물질주입구(223)는 방화물질이 하우징(200)의 수용 공간으로 주입되기 위한 통로이며, 방화물질의 주입이 완료된 이후 실링재, 마개, 스크루 등으로 밀봉된다.The upper plate 220 includes a fire retardant injection port 223 formed through the fire retardant material for injecting the fire retardant material. The fire retardant injection port 223 is a passage through which fire retardant material is injected into the receiving space of the housing 200, and is sealed with a sealing material, stopper, screw, etc. after the injection of the fire retardant material is completed.

본 실시예에서는 하판(230)의 구조가 상판(220)과 대체적으로 동일한 경우에 관해 설명한다. 이 경우, 하판(230)은 상판(220)의 상측수용홀(221)과 동일한 역할의 하측수용홀(231)을 포함하며, 실링 방식 또한 상판(220)의 실링부(222)의 경우와 동일하게 적용된다. 다만, 하판(230)은 상판(220)의 방화물질주입구(223)에 해당하는 구성은 포함하지 않는다. 배터리 셀(100)은 상판(220)의 상측수용홀(221) 및 하판(230)의 하측수용홀(231)을 함께 관통한다. 이 경우, 배터리 셀(100)의 중앙부는 하우징(200)의 수용 공간에 수용되고, 배터리 셀(100)의 상단부는 상판(220)의 상측수용홀(221)로부터 외부로 노출되며, 배터리 셀(100)의 하단부는 하판(230)의 하측수용홀(231)로부터 외부로 노출된다. 이에 따라서, 배터리 셀(100)에서 하우징(200)의 수용 공간에 수용되는 부분을 수용부(본 예시에서는 배터리 셀(100)의 중앙부)로, 배터리 셀(100)에 수용홀(221, 231)을 통해 외부로 노출되는 부분을 노출부(본 예시에서는 배터리 셀(100)의 상단부 및 하단부)로, 각각 편의상 지칭할 수 있다.In this embodiment, a case where the structure of the lower plate 230 is generally the same as that of the upper plate 220 will be described. In this case, the lower plate 230 includes a lower receiving hole 231 that plays the same role as the upper receiving hole 221 of the upper plate 220, and the sealing method is also the same as that of the sealing portion 222 of the upper plate 220. It is applied properly. However, the lower plate 230 does not include a component corresponding to the fire retardant material inlet 223 of the upper plate 220. The battery cell 100 penetrates the upper receiving hole 221 of the upper plate 220 and the lower receiving hole 231 of the lower plate 230. In this case, the central part of the battery cell 100 is accommodated in the receiving space of the housing 200, the upper end of the battery cell 100 is exposed to the outside from the upper receiving hole 221 of the top plate 220, and the battery cell ( The lower end of 100) is exposed to the outside from the lower receiving hole 231 of the lower plate 230. Accordingly, the portion of the battery cell 100 accommodated in the receiving space of the housing 200 is referred to as the receiving portion (in this example, the central portion of the battery cell 100), and the battery cell 100 is provided with receiving holes 221 and 231. The portion exposed to the outside through may be referred to as an exposed portion (in this example, the upper and lower portions of the battery cell 100), respectively, for convenience.

한편, 설계 방식에 따라서는, 하판(230)은 하측수용홀(231)도 포함하지 않을 수 있는데, 이는 (+) 및 (-)의 전극(110)이 배터리 셀(100)의 상단부에 있기 때문에 배터리 셀(100)의 하단부가 하우징(200) 외측으로 노출될 필요가 없는 경우이다. 이 경우에, 수용부는 배터리 셀(100)의 중앙부 및 하단부에 해당하며, 노출부는 배터리 셀(100)의 상단부에 해당한다.Meanwhile, depending on the design method, the lower plate 230 may not include the lower receiving hole 231, because the (+) and (-) electrodes 110 are located at the upper end of the battery cell 100. In this case, the lower end of the battery cell 100 does not need to be exposed to the outside of the housing 200. In this case, the receiving portion corresponds to the central and lower portions of the battery cell 100, and the exposed portion corresponds to the upper portion of the battery cell 100.

복수의 배터리 셀(100)이 상측수용홀(221) 및 하측수용홀(231)을 통해 하우징(200)의 수용 공간에 수용된 이후 실링이 되면, 상기한 수용 공간은 방화물질주입구(223)를 제외하면 외부에 대해 기밀이 유지된다. 이 상태에서 방화물질이 방화물질주입구(223)를 통해 투입된 이후 방화물질주입구(223)가 봉인되면, 수용 공간에 저장된 방화물질은 하우징(200) 외부로 유출되지 않는다. 수용 공간에 저장된 방화물질은 배터리 셀(100)에 직접 접촉함으로써, 배터리 셀(100)에서 발생할 수 있는 열, 화재 등에 대해 보다 효율적으로 대처할 수 있다.When the plurality of battery cells 100 are accommodated in the receiving space of the housing 200 through the upper receiving hole 221 and the lower receiving hole 231 and then sealed, the receiving space is excluding the fire retardant material inlet 223. This ensures confidentiality to the outside world. In this state, if the fire retardant material is injected through the fire retardant material inlet 223 and the fire retardant material inlet 223 is sealed, the fire retardant material stored in the accommodation space does not leak out of the housing 200. The fire retardant material stored in the receiving space can more efficiently deal with heat, fire, etc. that may occur in the battery cell 100 by directly contacting the battery cell 100.

방화물질은 기본적으로 소화 및 냉각 특성을 가진 다양한 물질을 포함할 수 있다. 방화물질에 요구되는 특성은 다양한 바, 예를 들어 배터리 셀(100)에서 발생하는 화재를 진압하여 인접 배터리 셀(100)로 전이되지 않도록 하거나, 배터리 셀(100)에서 발생하는 열이 화재로 발전되기 이전에 하우징(200) 외부로 전달하거나 하는 등의 특성이 고려된다.Fire retardants can include a variety of substances that primarily have fire extinguishing and cooling properties. The properties required for fire retardant materials are diverse, for example, to extinguish a fire occurring in a battery cell 100 and prevent it from spreading to an adjacent battery cell 100, or to prevent the heat generated in a battery cell 100 from developing into a fire. Before being delivered, characteristics such as transmission to the outside of the housing 200 are considered.

예를 들어, 방화물질은 수용성 고분자를 기반으로 하는 고분자 중합체를 포함한다. 방화물질은 고분자 중합체가 가교 결합된 폴리머를 포함하며, 고분자 중합체의 망상 구조의 빈 공간에 수용액이 포함된다. 고분자 중합체는 복수의 고분자 사슬과 가교 분자에 의해 가교 결합을 형성하며, 이를 통해 망상 구조를 형성한다. 만일 배터리 셀(100)에서 화재가 발생하면, 방화물질의 고분자 중합체 내 망상 구조에 있는 수용액 일부가 화재의 열기에 의해 증발한다. 수용액의 증발에 따라서 화재와 가까운 쪽의 고분자 중합체의 고분자 사슬이 화재 발생 영역을 덮어서 산소를 차단한다. 고분자 중합체 내 잔류하고 있는 나머지 수용액은 화재 발생 영역을 덮고 있는 고분자 사슬 쪽으로 이동하여, 고분자 사슬이 연소되는 것을 억제하고 화재의 온도를 낮춘다. 최종적으로, 고분자 중합체 내 수용액이 모두 증발되면, 화재는 진압되고, 고분자 중합체가 배터리 셀(100)의 화재 발생 영역 상에 피복 형태로 코팅된다. 이러한 방식으로, 방화물질에 의한 소화가 가능하다.For example, fire retardants include polymers based on water-soluble polymers. Fire retardant materials contain cross-linked polymers, and an aqueous solution is contained in the empty spaces of the network structure of the polymers. High molecular weight polymers form crosslinks between multiple polymer chains and crosslinking molecules, thereby forming a network structure. If a fire occurs in the battery cell 100, some of the aqueous solution in the network structure within the high molecular weight polymer of the fire retardant evaporates due to the heat of the fire. As the aqueous solution evaporates, the polymer chains on the side closest to the fire cover the area where the fire occurs, blocking oxygen. The remaining aqueous solution remaining in the polymer moves toward the polymer chain covering the fire occurrence area, suppressing combustion of the polymer chain and lowering the temperature of the fire. Finally, when all of the aqueous solution in the polymer polymer is evaporated, the fire is extinguished, and the polymer polymer is coated in the form of a coating on the fire occurrence area of the battery cell 100. In this way, extinguishment by fire retardant is possible.

또는, 방화물질은 분말소화약제를 포함할 수 있다. 분말소화약제는 높은 중량으로 외부의 산소 차단 및 냉각이 가능하며 녹는점이 높으므로, 고분자 중합체 대비 연소물 표면에 흡착되는 것이 용이하다. 이를 통하여, 고온에서 융용되어 연소물에 피막을 형성하여 산소를 차단시킬 수 있다. 분말소화약제는 예를 들면 흄드 실리카(Fuemd Silica) 분말, 질석(vermiculite) 분말, 팽창 글라스 분말 또는 염화소듐(NaCl) 분말을 포함할 수 있다.Alternatively, the fire retardant may include powdered fire extinguishing agent. Powdered fire extinguishing agents are capable of blocking and cooling external oxygen due to their high weight and have a high melting point, so they are easier to be adsorbed to the surface of combustion products compared to high molecular weight polymers. Through this, it melts at a high temperature and forms a film on the combustion product, thereby blocking oxygen. Powdered fire extinguishing agents may include, for example, fumed silica powder, vermiculite powder, expanded glass powder, or sodium chloride (NaCl) powder.

또는, 방화물질은 열전도성 소재를 더 포함할 수 있다. 열전도성 소재는 방화물질의 열전도성을 높여 온도 감소에 유리하다. 열전도성 소재는 예를 들면 흑연 또는 염화나트륨을 포함할 수 있다.Alternatively, the fire retardant material may further include a thermally conductive material. Thermal conductive materials are advantageous in reducing temperature by increasing the thermal conductivity of fire retardant materials. The thermally conductive material may include, for example, graphite or sodium chloride.

또는, 방화물질은 가교제(cross-linking agent), 활성화제, 수분증발억제제 및 분사제 등의 어느 하나 이상을 포함하는 첨가제를 포함할 수 있다. 가교제는 화재 진압시 폭발의 규모를 감소시킴과 동시에 고분자 중합체를 고정시키는 것으로, 예를 들면 붕산 또는 붕사를 포함할 수 있다. 활성화제는 가교제의 가교역할을 촉진하는 것으로, 예를 들면 탄산수소나트륨을 포함할 수 있다. 수분증발억제제는 수용액(증류수, 소금물 또는 식염수)의 기화를 억제하는 것으로, 예를 들면 글리세린을 포함할 수 있다. 분사제는 방화물질을 폼(foam) 형태로 분사하기 위한 것으로, 예를 들면 아르곤, 질소 등의 비활성 물질을 포함할 수 있다.Alternatively, the fire retardant may include an additive including any one or more of a cross-linking agent, an activator, a moisture evaporation inhibitor, and a propellant. The crosslinking agent reduces the scale of explosion when extinguishing a fire and at the same time fixes the polymer, and may include, for example, boric acid or borax. The activator promotes the crosslinking role of the crosslinking agent and may include, for example, sodium bicarbonate. Moisture evaporation inhibitors inhibit the evaporation of aqueous solutions (distilled water, salt water, or saline solution) and may include, for example, glycerin. The propellant is intended to spray fire retardant materials in the form of foam, and may include, for example, inert substances such as argon and nitrogen.

한편, 배터리 팩(1)은 배터리 셀(100)의 노출부를 덮도록 하우징(200)에 결합되는 브래킷(300)을 포함한다. 다만, 설계 방식에 따라서는, 배터리 팩(1)은 브래킷(300)을 포함하지 않을 수도 있다. 본 실시예의 경우, 브래킷(300)은 배터리 셀(100)의 상단부를 덮는 상측브래킷(310)과, 배터리 셀(100)의 하단부를 덮는 하측브래킷(320)을 포함한다. 생산의 용이함을 위해, 상측브래킷(310) 및 하측브래킷(320)은 동일한 구조를 가질 수 있다. 다만, (+) 및 (-)의 전극(110)이 배터리 셀(100)의 상단부에 있으며 하판(230)이 하측수용홀(231)을 포함하지 않는 구조(즉, 배터리 셀(100)의 하단부가 하우징(200)의 수용 공간이 수용되는 구조)의 경우, 하측브래킷(320)은 마련되지 않을 수도 있다.Meanwhile, the battery pack 1 includes a bracket 300 coupled to the housing 200 to cover the exposed portion of the battery cell 100. However, depending on the design method, the battery pack 1 may not include the bracket 300. In this embodiment, the bracket 300 includes an upper bracket 310 that covers the upper end of the battery cell 100, and a lower bracket 320 that covers the lower end of the battery cell 100. For ease of production, the upper bracket 310 and lower bracket 320 may have the same structure. However, the (+) and (-) electrodes 110 are at the upper end of the battery cell 100, and the lower plate 230 has a structure that does not include the lower receiving hole 231 (i.e., the lower end of the battery cell 100). In the case of a structure in which the accommodation space of the housing 200 is accommodated, the lower bracket 320 may not be provided.

상측브래킷(310)은 하우징(200)에 결합된 상태에서, 배터리 셀(100)의 상단부에 마련된 전극(110)을 외부로 노출시키는 개구인 전극개방부(311)를 포함한다. 또한, 배터리 팩(1)은 복수의 배터리 셀(100) 각각에 마련된 전극들 사이를 전기적으로 연결하는 하나 이상의 스트랩(330)을 포함한다. 스트랩(330)은 도전성 재질이라면 한정되지 않으며, 예를 들면 니켈, 구리, 알루미늄 등의 금속을 포함한다. 스트랩(330)은 전극개방부(311)를 통해 노출된 전극들 사이를 연결한다. 상측브래킷(310)은 플라스틱, 폴리머 등의 비전도성 재질을 가짐으로써, 스트랩(330)이 전극개방부(311)에 접촉하더라도 누전 등의 전기 관련 문제가 없도록 한다. 본 실시예에서는 스트랩(330)이 배터리 셀(100)의 상단부에 마련된 경우만을 도시하고 있으나, 전극(110)이 배터리 셀(100)의 하단부에 마련된 경우에도 같은 방식으로 스트랩(330)이 설치될 수 있다.When coupled to the housing 200, the upper bracket 310 includes an electrode opening 311 that exposes the electrode 110 provided at the upper end of the battery cell 100 to the outside. Additionally, the battery pack 1 includes one or more straps 330 that electrically connect electrodes provided in each of the plurality of battery cells 100. The strap 330 is not limited as long as it is made of a conductive material, and includes metals such as nickel, copper, and aluminum, for example. The strap 330 connects the electrodes exposed through the electrode opening 311. The upper bracket 310 is made of a non-conductive material such as plastic or polymer, so that even if the strap 330 contacts the electrode opening 311, there are no electrical problems such as electrical leakage. In this embodiment, only the case where the strap 330 is provided at the upper end of the battery cell 100 is shown. However, even when the electrode 110 is provided at the lower end of the battery cell 100, the strap 330 can be installed in the same way. You can.

이하, 배터리 팩(1)을 제조하는 과정에 관해 설명한다.Hereinafter, the process of manufacturing the battery pack 1 will be described.

측벽(210), 상판(220) 및 하판(230)이 결합됨으로써 하우징(200)이 제조된다. 상측수용홀(221)을 통해 복수의 배터리 셀(100)이 하우징(200) 내부로 진입되거나, 복수의 배터리 셀(100)이 하우징(200)의 측벽(210)에 수용된 이후 상판(220) 또는 하판(230)이 덮이는 등의 방식에 따라서, 복수의 배터리 셀(100)이 하우징(200)에 수용된다. 배터리 셀(100)의 수용부가 하우징(200)의 수용 공간에 수용되고, 배터리 셀(100)의 노출부가 상측수용홀(221) 및 하측수용홀(231) 외부로 노출된 상태에서, 상측수용홀(221) 및 하측수용홀(231) 각각의 실링부(222)에 대해 실링이 수행된다. 방화물질주입구(223)를 통해 방화물질이 주입되어, 하우징(200)내 복수의 배터리 셀(100) 각각의 수용부 사이에 있는 수용 공간에 방화물질이 채워진다. 방화물질이 수용 공간에 채워진 후, 방화물질주입구(223)가 밀봉된다.The housing 200 is manufactured by combining the side wall 210, the upper plate 220, and the lower plate 230. After the plurality of battery cells 100 enter the inside of the housing 200 through the upper receiving hole 221, or the plurality of battery cells 100 are accommodated in the side wall 210 of the housing 200, the upper plate 220 or A plurality of battery cells 100 are accommodated in the housing 200 according to the manner in which the lower plate 230 is covered. In a state where the receiving portion of the battery cell 100 is accommodated in the receiving space of the housing 200 and the exposed portion of the battery cell 100 is exposed to the outside of the upper receiving hole 221 and the lower receiving hole 231, the upper receiving hole Sealing is performed on the sealing portion 222 of each of the 221 and lower receiving holes 231. The fire retardant material is injected through the fire retardant injection port 223, and the accommodating space between each receiving portion of the plurality of battery cells 100 in the housing 200 is filled with the retardant material. After the fire retardant material is filled in the receiving space, the fire retardant material inlet 223 is sealed.

상측브래킷(310) 및 하측브래킷(320)이 배터리 셀(100)의 노출부를 덮도록 하우징(200)에 결합된다. 전극개방부(311)를 통해 외부로 개방된 각 배터리 셀(100)의 전극(110)이 스트랩(330)에 의해 연결됨으로써, 배터리 팩(1)에 요구되는 전력 특성이 구현된다. 또한, 본 실시예의 배터리 팩(1)은 배터리 셀(100) 전체를 전도성이 있는 방화물질에 그대로 침지하는 침지 구조의 배터리 팩에 비해, 전극(110)에 에폭시 몰딩 등의 방식으로 실링할 필요가 없다. 이러한 실링 공정은 긴 건조시간을 필요로 하므로 공정시간이 지나치게 길어지며, 이러한 전극(110)의 실링은 물리적 충격에 취약하다. 따라서, 본 실시예의 배터리 팩(1)은 상대적으로 제조 및 비용 절감이 용이하며, 보다 가볍고 충격에 강하다.The upper bracket 310 and the lower bracket 320 are coupled to the housing 200 to cover the exposed portion of the battery cell 100. The electrode 110 of each battery cell 100, which is open to the outside through the electrode opening 311, is connected by the strap 330, thereby realizing the power characteristics required for the battery pack 1. In addition, the battery pack 1 of this embodiment does not require sealing of the electrodes 110 using a method such as epoxy molding, compared to a battery pack with an immersion structure in which the entire battery cell 100 is immersed in a conductive fire-retardant material. does not exist. Since this sealing process requires a long drying time, the process time is excessively long, and the sealing of the electrode 110 is vulnerable to physical shock. Accordingly, the battery pack 1 of this embodiment is relatively easy to manufacture and reduce cost, and is lighter and more resistant to shock.

이와 같은 과정에 따라서, 간단한 구조에 의해 배터리 셀(100)에서 발생하는 열로 인한 화재, 열폭발 등의 재해에 대처할 수 있는 배터리 팩(1)이 제공된다.According to this process, a battery pack 1 is provided that can cope with disasters such as fire and thermal explosion due to heat generated from the battery cell 100 through a simple structure.

이하, 본 실시예에 따른 배터리 팩(1)의 온도상승 억제 효과를 판단하기 위한 테스트에 관해 설명한다.Hereinafter, a test for determining the effect of suppressing temperature rise of the battery pack 1 according to this embodiment will be described.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 배터리 팩을 사용한 일 테스트에서의 온도 변화를 나타내는 그래프이다.Figure 4 is a graph showing temperature change in a test using a battery pack according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 동일한 주행장치(예를 들면, 킥보드)에, 통상적인 일반 배터리 팩을 장착한 제1케이스와, 본 실시예에 따른 배터리 팩(1)을 장착한 제2케이스를 구분하여 각각 온도를 측정할 수 있다. 예를 들어 섭씨 21도의 실내에서 30분간 각 케이스 별로 모터를 구동시키고, 모터 정지 후 40분간 냉각성능을 측정하면 도 4와 같은 그래프가 도출될 수 있다. 그래프의 가로축은 시간으로서 분 단위이며, 그래프의 세로축은 온도로서 섭씨 단위이다. 그래프에서 적색 커브는 제1케이스, 청색 커브는 제2케이스를 나타낸다. 각 케이스 별로 5회 측정을 하였으므로, 총 10개의 커브가 그래프에 나타나 있다.As shown in FIG. 4, a first case equipped with a typical battery pack and a second case equipped with a battery pack 1 according to this embodiment are installed on the same traveling device (for example, a kickboard). The temperature can be measured separately. For example, if the motor is driven in each case for 30 minutes in a room at 21 degrees Celsius and the cooling performance is measured for 40 minutes after the motor is stopped, a graph as shown in FIG. 4 can be derived. The horizontal axis of the graph is time in minutes, and the vertical axis of the graph is temperature in degrees Celsius. In the graph, the red curve represents the first case and the blue curve represents the second case. Since measurements were made 5 times for each case, a total of 10 curves are shown on the graph.

제1케이스의 경우, 5회 측정값의 최고온도의 평균은 24.8도였으며, 배터리 셀(100) 사이의 온도편차는 1.6도였다. 이에 비해, 제2케이스의 경우, 5회 측정값의 최고온도의 평균은 22.6도였으며, 배터리 셀(100) 사이의 온도편차는 0.3도였다. 이에 따라서, 제2케이스가 제1케이스에 비해 고온상승의 억제 효과 및 냉각성능이 우수함을 확인할 수 있다.In the first case, the average of the highest temperature of five measurements was 24.8 degrees, and the temperature deviation between the battery cells 100 was 1.6 degrees. In comparison, in the second case, the average of the highest temperature of the five measurements was 22.6 degrees, and the temperature deviation between the battery cells 100 was 0.3 degrees. Accordingly, it can be confirmed that the second case is superior to the first case in suppressing high temperature rise and cooling performance.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 배터리 팩을 사용한 다른 테스트에서의 온도 변화를 나타내는 그래프이다.Figure 5 is a graph showing temperature changes in another test using a battery pack according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 제1케이스 및 제2케이스 각각에 대해 주행장치의 실제 주행을 수행하고 온도를 측정할 수 있다. 도 5의 좌측 그래프는 주행장치가 주행하는 동안의 온도 변화를 나타내며, 우측 그래프는 주행장치가 주행을 끝낸 이후의 온도 변화를 나타낸다. 구동 조건은 야외온도 섭씨 30도에서 약 100미터를 주행한다. 각 케이스 별로 복수 회 테스트하여 평균값을 도출할 수 있다.As shown in FIG. 5, the actual running of the traveling device can be performed and the temperature can be measured for each of the first and second cases. The left graph of FIG. 5 shows the temperature change while the traveling device is running, and the right graph shows the temperature change after the traveling device has finished traveling. Driving conditions are approximately 100 meters at an outdoor temperature of 30 degrees Celsius. The average value can be derived by testing multiple times for each case.

제1케이스의 경우, 주행중의 최고온도의 평균은 39도, 주행 후의 최고온도의 평균은 45.9도, 배터리 셀(100) 간의 온도편차는 6도였다. 이에 비해, 제2케이스의 경우, 주행중의 최고온도의 평균은 28.4도, 주행 후의 최고온도의 평균은 30.9도, 배터리 셀(100) 간의 온도편차는 0.5도였다. 도 5에서의 테스트는 제4에서의 테스트에 비해 가혹한 조건 하에서 수행되었는데, 제1케이스 대비 제2케이스의 특성 향상이 현저히 나타났다. 이러한 테스트들을 통해, 본 실시예의 배터리 팩(1)의 온도 특성 향상을 알 수 있다.In the first case, the average maximum temperature during driving was 39 degrees, the average maximum temperature after driving was 45.9 degrees, and the temperature difference between battery cells 100 was 6 degrees. In comparison, in the second case, the average maximum temperature during driving was 28.4 degrees, the average maximum temperature after driving was 30.9 degrees, and the temperature difference between battery cells 100 was 0.5 degrees. The test in Figure 5 was conducted under harsher conditions than the test in Case 4, and the characteristics of the second case were significantly improved compared to the first case. Through these tests, it can be seen that the temperature characteristics of the battery pack 1 of this embodiment are improved.

1 : 배터리 팩
100 : 배터리 셀
110 : 전극
200 : 하우징
300 : 브래킷
311 : 전극개방부
330 : 스트랩
1: Battery pack
100: battery cell
110: electrode
200: housing
300: bracket
311: electrode opening
330: strap

Claims (5)

배터리 팩에 있어서,
상판, 하판 및 측벽을 포함하는 육면체의 형상으로, 내부에 수용 공간을 가지는 하우징과,
상기 상판은 상기 수용 공간으로부터 외부와 연통되며 상호 이격된 복수의 상측수용홀을 가지며, 상기 하판은 상기 수용 공간으로부터 외부와 연통되며 상호 이격된 복수의 하측수용홀을 가지고,
소화 및 냉각 특성을 가지고 상기 하우징의 수용 공간에 수용되어 있는 방화물질과,
상기 하우징의 수용 공간 내에 수용되고 상기 방화물질과 접촉하는 수용부와, 상기 수용부로부터 연장되고 상기 상측수용홀을 통해 상기 하우징의 외부로 노출되며 전류의 입출력을 위한 제1전극이 마련된 상단노출부와, 상기 수용부로부터 연장되고 상기 하측수용홀을 통해 상기 하우징의 외부로 노출되며 상기 제1전극과 반대 극성의 제2전극이 마련된 하단노출부를 각기 포함하는 복수의 배터리 셀과,
상기 수용 공간의 상기 방화물질이 상기 복수의 배터리 셀 각각의 상기 상단노출부 및 상기 하단노출부에 접촉하지 않도록 상기 복수의 상측수용홀 및 상기 복수의 하측수용홀을 각각 실링하는 실링재와,
상기 하우징 외부로 노출된 복수의 상기 제1전극들 사이를 전기적으로 연결하는 하나 이상의 도전성 제1스트랩과,
상기 하우징 외부로 노출된 복수의 상기 제2전극들 사이를 전기적으로 연결하는 하나 이상의 도전성 제2스트랩을 포함하는 배터리 팩.
In the battery pack,
A housing in the shape of a hexahedron including an upper plate, a lower plate, and side walls, and having an accommodating space therein,
The upper plate communicates with the outside from the receiving space and has a plurality of upper receiving holes spaced apart from each other, and the lower plate communicates with the outside from the receiving space and has a plurality of lower receiving holes spaced from each other,
A fire retardant material having fire extinguishing and cooling properties and accommodated in the receiving space of the housing,
An accommodating part accommodated in the accommodating space of the housing and in contact with the fire retardant material, and an upper exposed part extending from the accommodating part and exposed to the outside of the housing through the upper accommodating hole and provided with a first electrode for inputting and outputting current. and a plurality of battery cells each including a lower exposed portion extending from the receiving portion and exposed to the outside of the housing through the lower receiving hole and provided with a second electrode having an opposite polarity to the first electrode;
A sealing material that seals the plurality of upper accommodating holes and the plurality of lower accommodating holes, respectively, so that the fire retardant material in the accommodating space does not contact the upper exposed portion and the lower exposed portion of each of the plurality of battery cells;
At least one conductive first strap electrically connecting the plurality of first electrodes exposed to the outside of the housing,
A battery pack including one or more conductive second straps electrically connecting the plurality of second electrodes exposed to the outside of the housing.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1스트랩이 상기 복수의 제1전극에 연결되도록 상기 복수의 제1전극을 개방하며, 상기 복수의 배터리 셀 각각의 상기 상단노출부를 덮도록 상기 하우징에 결합되는 비전도성의 상측브래킷과,
상기 제2스트랩이 상기 복수의 제2전극에 연결되도록 상기 복수의 제2전극을 개방하며, 상기 복수의 배터리 셀 각각의 상기 하단노출부를 덮도록 상기 하우징에 결합되는 비전도성의 하측브래킷을 포함하는 배터리 팩.
According to paragraph 1,
a non-conductive upper bracket coupled to the housing to open the plurality of first electrodes so that the first strap is connected to the plurality of first electrodes, and to cover the upper exposed portion of each of the plurality of battery cells;
The second strap opens the plurality of second electrodes to be connected to the plurality of second electrodes, and includes a non-conductive lower bracket coupled to the housing to cover the lower exposed portion of each of the plurality of battery cells. Battery pack.
제1항에 있어서,
상기 방화물질은, 수용성 고분자를 기반으로 하는 고분자 중합체를 포함하는 배터리 팩.
According to paragraph 1,
The fire retardant material is a battery pack containing a polymer based on a water-soluble polymer.
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KR20180137292A (en) * 2017-06-16 2018-12-27 주식회사 엘지화학 Battery module with improved safety and Battery pack comprising the
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