KR20120102677A - 전지 팩 - Google Patents

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Abstract

외부로부터의 물의 침입을 확실하게 방지함과 동시에 전지에서 가스가 발생하면 안전하게 외부로 가스를 방출하는 전지 팩을 제공한다. 전지 팩은, 리튬이온 이차 전지인 복수의 소전지와, 소전지에 인접하고, 이 소전지에서 발생하는 가스를 통과시키는 배기 경로부와, 복수의 소전지와 배기 경로부를 수납하는 케이스와, 케이스에 장착되어 배기 경로부를 통과한 가스를 외부로 방출하는 가스 배출 덕트(42)를 구비하며, 가스 배출 덕트는, 출구(44) 또는 배출 경로의 도중에 방수 부재로 이루어진 덮개부(51)가 배치되어, 이 덮개부에 의해 밀폐되며, 덮개부를 개봉하여 가스 배출 덕트를 개통시키는 개통 부재(61)를 더 구비하고, 개통 부재는 소전지에서 발생하는 가스에 의해 작동된다.

Description

전지 팩{BATTERY PACK}
본 발명은 복수의 소전지(素電池)를 케이스에 수납한 전지 팩에 관한 것이다.
복수의 전지를 케이스에 수용하여, 소정의 전압 및 용량을 출력할 수 있도록 한 전지 팩은, 여러 가지 기기, 차량 등의 전원 및 가정용으로써 널리 사용되고 있다. 그 중에서도, 범용적(汎用的)인 전지를 병렬·직렬 접속하고, 소정의 전압 및 용량을 출력할 수 있도록 모듈화하여, 이 전지 모듈을 여러 가지로 조합함으로써, 다종 다양한 용도에 대응 가능하게 하는 기술이 채용되기 시작했다. 이 모듈화 기술은, 전지 모듈에 수용하는 전지를 고성능화함으로써, 전지 모듈 자체의 소형·경량화를 도모할 수 있으므로, 전지 팩을 조립할 시의 작업성이 향상됨과 동시에, 차량 등 한정된 공간으로 탑재할 시의 자유도가 향상되는 등 여러 가지 이점도 갖는다.
한편, 전지 모듈에 수용하는 전지의 고성능화에 수반하여, 전지 자체의 안전성 확보에 추가로, 복수의 전지가 집합한 전지 모듈에서의 안전성 확보도 중요해지고 있다. 특히, 전지 내에서의 내부 단락 등으로 인한 발열로 전지 내에 가스가 발생하고, 안전 밸브가 작동하여 고온 가스가 전지 밖으로 방출된 경우, 주변의 전지가 고온 가스에 노출되면, 정상인 전지에까지 영향을 미치고, 연쇄적인 열화를 일으킬 우려가 있다.
이와 같은 문제에 대해, 특허문헌 1에는, 복수의 전지를 수용하고 있는 케이스를, 구획벽에 의해, 전지를 수용하는 전지실과, 전지에서 방출되는 고온 가스를 배기하는 배출실로 구획함과 동시에, 전지 안전 밸브의 개구부를 배기실로 연통시킨 구성의 배기 기구를 구비한 전원 장치가 기재되어 있다. 배기 기구를 이와 같이 구성함으로써, 전지의 안전 밸브에서 방출되는 고온 가스를, 전지실로 유입시키는 일이 없이 배기실로 유입시켜, 케이스 배출구로부터 케이스 밖으로 배출시킬 수 있다. 이에 따라, 주변의 전지가, 이상(異常) 전지에서 방출된 고온 가스에 노출되는 것을 방지할 수 있으므로, 정상인 전지에 미치는 영향을 저감시킬 수 있다.
일본 특허 공개 제 2007-27011호 공보 일본 특허 공개 제 2010-126015 호 공보
특허문헌 1에 기재된 배기 기구는, 배기실을 밀폐 구조로 함으로써, 전지의 개구부로부터 배출실로 유입한 가스가, 다시 전지실로 유입하는 것을 방지할 수 있으므로, 정상인 전지의 연쇄적인 열화를 방지할 수 있는 점에서는 우수하다.
그러나, 특허문헌 1에 기재된 기술에는, 가스가 배기될 때의 가스의 처리에 대해서는 아무런 기재도 되어 있지 않았다. 예를 들어, 차량 탑재용 전지 팩은 좌석 밑에 설치되는 일이 많고, 가스가 그대로 차내로 방출되면 승원(乘員)이 위험한 상태가 될 가능성도 있다. 또한, 가정용 전원으로써 집의 외벽 옆에 설치되는 경우도, 방출되는 가스가 우연히 전원 옆을 지나는 사람에게 뿜어질 가능성이 있다.
더욱 중요한 것은, 전지에 물이 접촉하면 단락될 우려가 있고, 이 때문에 전지 팩 내부에 물이 들어가는 것을 방지할 필요가 있으나, 물이 들어가는 것을 방지하기 위해서는 전지 팩을 밀폐할 필요가 있으며, 이는 전술의 가스를 신속하게 배출하는 기능과는 상충 관계(trade off relationship)에 있다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적으로 하는 바는, 외부로부터 물의 침입을 확실하게 방지함과 동시에 전지에서 가스가 발생하면 안전하게 외부로 가스를 방출하는 전지 팩을 제공하는 데 있다.
본 발명에 관한 제 1 전지 팩은, 리튬이온 이차 전지인 복수의 소전지와, 상기 복수의 소전지를 수납하는 케이스와, 상기 케이스에 장착되어, 상기 소전지에서 발생하는 가스를 외부로 방출하는 가스 배출 덕트를 구비하며, 상기 가스 배출 덕트는, 출구 또는 배출 경로의 도중에 방수 부재로 이루어진 덮개부가 배치되어, 이 덮개부에 의해 밀폐되고, 상기 덮개부를 개봉하여 상기 가스 배출 덕트를 개통시키는 개통 부재를 더 구비하며, 상기 개통 부재는, 상기 소전지에서 발생하는 상기 가스에 의해 덮개부를 개봉하여 상기 가스 배출 덕트를 개통시키도록 작동시키는 구성을 구비한다.
덮개부를 개봉하여 가스 배출 덕트를 개통시킨다란, 덮개부에 관통 구멍을 형성하거나 또는 덮개부를 이동·형상 변경시킴으로써 밀폐 상태를 해소시키는 등, 덮개부에 어떠한 작용을 부여하여 전지 팩 내부와 외부를 연통(連通)시키도록 하는 것을 의미한다. 또한, 개통 부재가 가스에 의해 작동한다란, 가스의 온도나 압력, 흐름 등에 의해 개통 부재에 가스 배출 덕트를 개통시키는 작용을 발현(發現)시키는 것을 의미한다.
본 발명에 관한 제 2 전지 팩은, 리튬이온 이차 전지인 복수의 소전지와, 상기 복수의 소전지를 수납하는 케이스와, 상기 케이스에 장착되어, 상기 소전지에서 발생하는 가스를 외부로 방출하는 가스 배출 덕트를 구비하며, 상기 가스 배출 덕트는, 출구 또는 배출 경로의 도중에 방수 부재로 이루어진 덮개부가 배치되어, 이 덮개부에 의해 밀폐되며, 상기 덮개부는, 상기 소전지에서 발생하는 상기 가스에 의해 개구(開口)하는 구성을 구비한다.
덮개부가 소전지에서 발생하는 가스에 의해 개구된다란, 덮개부가 가스의 압력에 의해 파단(破斷)되거나 날려 보내지거나, 또는 가스의 열에 의해 용융되어 구멍이 뚫린다는 것이다.
본 발명에 관한 제 3 전지 팩은, 리튬이온 이차 전지인 복수의 소전지와, 상기 복수의 소전지를 수납하는 케이스를 구비하며, 상기 케이스에는, 상기 소전지에서 발생하는 가스를 외부로 방출하는 가스 배출 구멍이 형성되고, 상기 가스 방출 구멍은, 방수 부재로 이루어진 덮개부에 의해 밀봉되며, 상기 덮개부는, 상기 소전지에서 발생하는 상기 가스에 의해 개구되는 구성을 구비한다.
상기 덮개부는 적어도 일부가 방수 투습성(透濕性) 부재로 이루어져도 된다. 방수 투습성 부재란, 액체로서의 물은 통과시키지 않으나 기체로서의 물(수증기)은 통과시키는 부재이며, 가스 배출 덕트의 도중에 덮개부로써 이용하면, 전지 팩의 외부로부터 내부로 침입하고자 하는 물은 차단하나, 전지 팩 내부의 수증기는 외부로 방출되는 부재이며, 예를 들어 GORE-TEX(등록상표), ENTRANT(등록상표), DRY-TEC(등록상표) 등을 들 수 있다.
상기 구성에 의해, 전지 팩 내로 외부로부터 물이 들어가는 것을 확실하게 방지할 수 있음과 동시에, 소전지에서 가스가 발생하면 확실하게 외부로 배출할 수 있다. 그리고 가스 배출 덕트를 설치함으로써, 가스의 출구를 안전한 위치에 설정할 수 있다.
도 1은 실시형태의 전지 모듈에 사용하는 소전지의 구성을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 실시형태의 전지 블록의 구성을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 실시형태의 전지 팩의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 제 1 실시형태의 가스 배출 덕트의 출구 근방의 모식적인 종단면도이다.
도 5의 (a)는 제 1 실시형태의 변형예 1에 관한 가스 배출 덕트의 출구 근방의 모식적인 종단면도이고, 도 5의 (b)는 덮개부가 열린 상태의 도면이다.
도 6의 (a)는 제 1 실시형태의 변형예 2에 관한 가스 배출 덕트의 출구 근방의 모식적인 종단면도이고, 도 6의 (b)는 덮개부가 열린 상태의 도면이며, 도 6의 (c) 내지 (f)는 또 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 제 1 실시형태의 변형예 3에 관한 가스 배출 덕트의 출구 근방의 모식적인 종단면도이다.
도 8은 제 2 실시형태의 가스 배출 덕트만의 모식적인 종단면도이다.
도 9는 제 2 실시형태의 변형예 1에 관한 가스 배출 덕트의 출구 근방의 모식적인 종단면도이다.
도 10은 제 3 실시형태의 전지 모듈을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 11은 실시형태의 전지 팩의 구성을 나타낸 모식적인 일부 단면도이다.
도 12는 실시형태의 다른 전지 팩의 구성을 나타낸 모식적인 일부 단면도이다.
도 13은 제 2 실시형태의 변형예 2에 관한 가스 배출 덕트의 모식적인 도면이다.
도 14는 제 3 실시형태의 변형예의 전지 팩을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 15의 (a)는 덮개부의 평면도이고, 도 15의 (b)는 도 15의 (a)의 XVB-XVB 선 단면도이다.
본 발명의 실시형태를 설명하기 전에, 먼저, 본 발명을 상도(想到)하는 데에 이른 경위를 설명한다.
일반적으로, 팩 구조의 내부로부터 배기를 하기 위해 배기 경로를 확보하는 경우는, 확실하고 또한 용이하게 배기가 행해지도록 외부와 내부가 확실하게 연통하는 배기 경로를 제작한다. 그러나, 대용량의 전지 팩을 자동차 등의 차량에 탑재한 경우, 차량이 관수(冠水) 도로 등을 주행한 때, 전지 팩 내에 물 등이 침입할 우려가 있다. 이 때문에, 통상은, 복수의 전지 모듈을 수용하는 케이스를 밀폐 상태로 하여, 전지 팩에 방수 기능을 갖게 한다. 따라서 배기 경로도 방수를 위해, 밀폐 상태로 할 필요가 있다.
상술과 같이 전지 팩에서는, 평상시는 방수를 위해 밀폐 상태로 해 두고, 전지 팩 내에서 가스가 발생했을 때에는 신속하게 전지 팩 밖으로 가스를 배출한다라는 대립하는 2개의 기능을 구비할 필요가 있고, 이와 같은 것은 대용량의 전지 팩을 옥외에서 사용하게 되어 처음 나타난 과제이다. 본 발명은 이와 같은 과제를 해결하기 위해 본원 발명자들에 의해 이루어진 것이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 상세히 설명한다. 이하의 도면에서는, 설명의 간결화를 위해, 실질적으로 동일 기능을 갖는 구성요소를 동일 참조부호로 나타낸다. 또한, 복수의 소전지 집합체의 최소 단위를 전지 블록으로 하고, 전지 블록을 복수 조합하여 케이싱에 수납한 소정의 전압 및 용량을 갖는 단위를 전지 모듈로 하고, 전기 기기나 전동 장치의 전원으로써 소정 수의 전지 모듈을 조합한 것을 전지 팩이라 하기로 한다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 규격화된 전지 모듈을 조합함으로로써, 여러 가지 전기 기기나 전동 장치의 전원에 대응할 수 있음과 동시에, 전지 모듈, 전지 팩을 저원가로 간단하게 제작하는 것이 가능해진다.
(제 1 실시형태)
<소전지>
도 1은 제 1 실시형태의 전지 블록에 사용하는 전지(100)의 구성을 모식적으로 나타낸 단면도이다. 그리고, 본 실시형태의 전지 블록에 사용하는 전지는, 노트형 PC 등의 휴대용 전자 기기의 전원으로써 단체(單體)로 사용할 수 있는 전지라도 된다(이하, 전지 블록에 사용하는 전지를, "소전지"라 부름). 이 경우, 고성능 범용(汎用) 전지를 전지 블록의 소전지로써 사용할 수 있으므로, 전지 블록의 고성능화, 저비용화를 보다 용이하게 도모할 수 있다.
본 실시형태의 소전지(100)는, 예를 들어, 도 1에 나타내는, 원통형 리튬이온 이차 전지를 채용할 수 있다. 이 리튬이온 이차 전지는, 통상의 구성을 이루는 것으로, 내부 단락(短絡) 등의 발생에 의해 전지 내의 압력이 상승했을 때, 가스를 전지 밖으로 방출하는 안전 기구를 구비한다. 이하, 도 1을 참조하면서, 소전지(100)의 구체적인 구성을 설명한다.
도 1에 나타내듯이, 양극(2)과 음극(1)이 세퍼레이터(3)를 개재하고 권회(捲回)된 전극군(4)이, 비수전해액과 함께, 전지 케이스(7)에 수용된다. 전극군(4)의 상하에는, 절연판(9, 10)이 배치되고, 양극(2)은 양극 리드(5)를 개재하고 필터(12)에 접합되며, 음극(1)은 음극 리드(6)를 개재하고 음극 단자를 겸하는 전지 케이스(7)의 저부(底部)에 접합된다.
필터(12)는 이너 캡(inner cap)(13)에 접속되며, 이너 캡(13)의 돌기부는, 금속제 밸브판(14)에 접합된다. 또한, 밸브판(14)은 양극 단자를 겸하는 단자판(8)에 접속된다. 그리고, 단자판(8), 밸브판(14), 이너 캡(13), 및 필터(12)가 일체가 되어, 가스켓(11)을 개재하고 전지 케이스(7)의 개구부를 밀봉(seal)한다.
소전지(100)에 내부 단락 등이 발생하여, 소전지(100) 내의 압력이 상승하면, 밸브체(14)가 단자판(8)을 향해 팽창되고, 이너 캡(13)과 밸브체(14)와의 접합이 어긋나면, 전류 경로가 차단된다. 또한 소전지(100) 내의 압력이 상승하면, 밸브체(14)가 파단(破斷)된다. 이에 따라, 소전지(100) 내에 발생한 가스는, 필터(12)의 관통 구멍(12a), 이너 캡(13)의 관통 구멍(13a), 밸브체(14)의 균열, 그리고 단자판(8)의 개방부(8a)를 개재하고, 외부로 배출된다.
그리고, 소전지(100) 내에 발생한 가스를 외부로 배출하는 안전 기구는 도 1에 나타낸 구조에 한정되지 않으며, 다른 구조의 것이라도 된다.
<전지 모듈>
도 2는 본 실시형태의 전지 모듈(200)의 구성을 모식적으로 나타낸 단면도이다. 본 실시형태에서는, 전지 모듈(200)은 전지 블록을 1개 또는 복수 나열한 것이다. 또한, 1개의 전지 블록 중의 소전지(100)끼리는 서로 병렬로 접속된다.
도 2에 나타내는 것은, 복수의 소전지(100)가 배열되어 병렬로 접속되어 있는 1개의 전지 블록 부분의 모식적인 단면(斷面)(소전지의 단면은 해칭(hatching)을 하지 않고 보기 쉽게 함)이며, 전지 모듈(200) 내의 전지 블록은 복수의 소전지(100)가 용기(20) 내에 수용되는 구성을 갖는다. 그리고, 각 소전지(100)의 본체부는, 용기(20) 내에 수납된 냉각 블록(24)에 형성된 원통형 관통 구멍으로 삽입된다. 또한, 소전지(100)는, 도 1에 나타내듯이, 소전지(100) 내에 발생한 가스를 전지 밖으로 배출하는 개방부(8a)를 구비한다.
용기(20)는, 복수의 소전지(100) 일단(一端)측(본 실시형태에서는, 양극 단자(8)측)에 배치된 평판(판형 부재)(30)에 의해, 복수의 소전지(100)를 수용하는 수용부(31)와, 소전지(100)의 개방부(8a)로부터 배출되는 가스를 용기(20) 밖으로 배기하는 배기 경로부(32)로 구획된다. 그리고, 소전지(100)의 개방부(8a)는, 평판(30)에 형성된 개구부(30a)를 개재하고 배기 경로부(32)에 연통한다.
배기 경로부(32)는, 평판(30)과 용기(20)의 외장판(外裝板)(21)과의 사이에 형성된다. 소전지(100)의 개방부(8a)로부터 배출되는 가스는, 평판(30)에 형성된 개구부(30a)를 개재하고 배기 경로부(32)로 배출된 후, 용기(20)에 형성된 배출구(22)로부터, 용기(20) 밖으로 배출된다.
그리고, 평판(30)은, 소전지(100) 일단부(一端部)(본 실시형태에서는, 양극 단자(8)측의 단부)에 밀착되어 배치되므로, 수용부(31)는, 평판(30)에 의해 밀폐 상태가 된다. 이 때문에, 소전지(100)의 개방부(8a)로부터 평판(30)의 개구부(30a)를 개재하고 배기 경로부(32)로 배출된 가스가 수용부(31)로 들어가 버리는 일은 없다.
<전지 팩>
도 3은 본 실시형태에 관한 전지 팩(300)을, 케이스(40)의 상측 덮개를 없애고 위에서 본 상태를 모식적으로 나타낸 것이다. 전지 팩(300)은 복수개의 전지 모듈(200, 200, …)(여기서는 6개)을 케이스(40)에 수납하고 있으며, 가스 배출 덕트(42)가 장착된다.
전지 팩(300)에서는, 각 전지 모듈(200, 200, …)의 배기 경로부(32)가 각각 배출구(22)를 경유하여 가스 배출 덕트(42)에 연결되며, 어느 하나의 소전지(100)에서 발생하는 가스는 배기 경로부(32)로부터 배출구(22) 및 가스 배출 덕트(42)를 지나 전지 팩(300) 외부로 배출된다.
가스 배출 덕트(42)의 출구(44)는 가스가 배출되어도 안전한 위치에 배치된다. 예를 들어, 전지 팩(300)이 전기자동차에 탑재된 경우, 승무원실과 외판(外板)과의 사이에 배치되거나, 차체 밑에 배치되어 지면으로 출구(44)가 향하도록 설치되거나 한다. 이와 같이 배치됨으로써, 승무원이나 차량 가까이에 있는 사람이 안전함과 동시에 차내의 가연물(可燃物)에 가스가 닿는 것을 피할 수 있다. 그리고, 전지 팩(300)을 사용하는 기기나 장치 등, 또는 전지 팩(300)의 설치 장소에 따라 가스 배출 덕트(42) 출구(44)의 설치 위치는 달라진다.
가스 배출 덕트(42)의 가스 배출 경로의 출구(44)에는, 도 4에 나타내듯이 방수 부재로 이루어진 덮개부(51)가 설치된다. 덮개부(51)는 시트형 부재이며, 출구(44)를 평평한 상태에서 막고 있다. 그리고, 시트의 주연부(周緣部)는 가스 배출 덕트(42)의 출구(44) 외주(外周) 근방을 피복하도록 배치되며, 그 부분을 링형의 누름 부재(45)가 누름으로써 덮개부(51)가 가스 배출 덕트(42)에 고정된다. 이 덮개부(51)에 의해 가스 배출 덕트(42)는 외부로부터 전지 팩(300)의 내부로 물이 침입되어 오는 것이 방지된다. 또한, 덮개부(51)를 GORE-TEX와 같은 방수 투습성 부재로 이루어진 시트 부재로 하면, 전지 팩(300) 내의 결로를 방지할 수 있다.
가스 배출 덕트(42) 내의 출구(44) 근방에는, 개통 부재(61)가 설치된다. 개통 부재(61)는 원추(圓錐)형상이며, 정점(頂点)을 덮개부(51)에 향하게, 중심 축이 덮개부(51)의 출구(44)를 막는 평평한 부분과 거의 직교하도록 지지부(62)에 의해 지지된다.
소전지(100)의 하나가 이상 상태가 되어 내부로부터 가스가 발생하면, 이 가스는 음속에 가까운 속도로 소전지(100)에서 배출되어 간다. 이 가스가 가스 배출 덕트(42)를 지나 그 출구(44)에 달하면, 가스의 압력을 개통 부재(61)의 원추형 내면이 받아 그 힘으로 지지부(62)가 파단(破斷)되고, 개통 부재(61)가 덮개부(51)에 충돌한다. 충돌은 개통 부재(61)의 정점측으로부터 발생하므로, 뾰족한 정점이 덮개부(51)를 뚫고 나와, 이 파단 부분에서 가스가 외부로 배출된다. 그리고, 지지부(62)는, 지진이나 주행시의 차량의 진동 정도로는 파단·변형을 하지 않는 강도(强度)를 구비한다.
소전지(100)에서 발생하는 가스는 고온이며, 또한 전지 팩(300) 내 배기 경로(32)의 용량에 비해 대량으로 발생하므로, 신속하게 전지 팩(300) 외부로 가스를 배출하는 것이 바람직하다. 본 실시형태에서는 가스가 덮개부(51)에 도달하면 바로 덮개부(51)에 구멍이 뚫리므로, 신속하게 가스가 외부로 배출된다.
이와 같이, 덮개부(51)를 가스 배출 덕트(42)의 출구(44)를 밀폐하도록 배치하고, 개통 부재(61)도 설치함으로써, 외부로부터 물이 배출 덕트(42) 및 전지 팩(300) 내로 들어가는 것을 확실하게 방지할 수 있음과 동시에, 소전지(100)에서 발생한 가스는, 신속하게 외부로 배출할 수 있다. 또한 가스 배출 덕트(42)의 출구(44) 설치 장소를 전술한 소정의 장소로 함으로써, 안전하게 가스의 배출을 행할 수 있다. 그리고, 가스 배출 덕트(42)의 출구(44) 설치 장소는, 전지 팩(300)을 사용하는 기기나 설치 장소에 따라 달라진다. 가스가 배출된 소전지(100)는, 전지 모듈(200)째 교환할 필요가 있고, 이 때에 가스 배출 덕트(42)도 함께 교환하여, 덮개부(51)와 개통 부재(61)를 새로 한다.
-변형예 1-
도 5에 본 실시형태의 변형예 1에 관한 덮개부(52) 및 개통 부재를 나타낸다. 덮개부(52)와 개통 부재 이외는 전술과 같다. 변형예 1에서는, 덮개부(52)가 가스 배출 덕트(42)의 출구(44)를 막고 밀폐한다. 덮개부(52)는 상기 덮개부(51)와 같은 방수성 소재로 되어 있다. 덮개부(52)의 소재는 방수 투습성 부재라도 된다.
변형예 1에서는 덮개부(52)의 일단이 제 1 고정 부재(63)에 의해 가스 배출 덕트(42)에 고정되며, 덮개부(52)의 다른 단부가 제 2 고정 부재(64)에 의해 가스 배출 덕트(42)에 고정된다. 지진이나 주행시 차량의 진동 정도로는, 제 1 및 제 2 고정 부재(63, 64)는 덮개부(52)를 견고하게 고정한 채이다. 그러나, 소전지(100)에서 발생한 가스의 압력이 덮개부(52)에 가해지면, 그 힘으로 제 2 고정 부재(64)가 변형하여 덮개부(52)가 가스 배출 덕트(42)로부터 외부 방향으로 이동 가능하게 된다. 그리고, 제 1 고정 부재(63)에 의해 고정된 부분이 지점이 되어, 덮개부(52)가 가스의 압력에 의해 외측으로 문이 열리도록 이동하여 가스를 외부로 배출시킨다.
본 변형예에서는, 제 1 및 제 2 고정 부재(63, 64)가 개통 부재이다.
본 변형예에서도, 외부로부터 물이 배출 덕트(42) 및 전지 팩(300) 내로 들어가는 것을 확실하게 방지할 수 있음과 동시에, 소전지(100)에서 발생한 가스는 신속하게 외부로 배출할 수 있다. 또한, 가스 배출 덕트(42)의 출구(44) 설치 장소를 전술한 소정의 장소로 함으로써, 안전하게 가스의 배출을 행할 수 있다.
덮개부(52)는, 수지나 금속 등으로 이루어진 링형 외틀에 GORE-TEX와 같은 방수 투습성 부재로 이루어진 시트 부재를 붙이고, 중앙부를 투습성 부재로 하여도 된다. 제 2 고정 부재(64)가 덮개부(52)를 고정하는 구조는 결합 구조라도 되고, 끼움 구조라도 되며, 접착 고정 구조라도 된다. 제 2 고정 부재(64)가 변형되어 덮개부(52)가 이동 가능하게 되는 이외에도, 결합 구조가 어긋남으로써 덮개부(52)가 이동 가능하게 되거나, 그 밖의 고정 구조가 파괴됨으로써 덮개부(52)가 이동 가능하게 되어도 된다.
-변형예 2-
도 6에 본 실시형태의 변형예 2에 관한 덮개부(52) 및 개통 부재를 나타낸다. 덮개부(52)와 개통 부재 이외는 전술과 같다. 변형예 2에서는, 덮개부(52)가 가스 배출 덕트(42)의 출구(44)를 막고 밀폐한다. 덮개부(52)는 방수성 소재로 되어 있다. 덮개부(52)의 소재는 방수 투습성 부재라도 된다.
변형예 2에서는, 덮개부(52)의 일단이 가스 배출 덕트(42)에 고정되며, 덮개부(52)의 다른 부재가 고정 부재(68)에 의해 가스 배출 덕트(42)에 고정된다. 고정 부재(68)는 어느 온도 이상이 되면 형상이 변화하는 형상 기억 합금, 또는 바이메탈(bimetal)로 이루어진다.
지진이나 주행시 차량의 진동 정로로는, 고정 부재(68)는 덮개부(52)를 견고하게 고정한 채이다. 그러나, 소전지(100)에서 발생한 가스가 덮개부(52)에 도달하면, 그 열로 인해 고정 부재(68)가 변형되어 덮개부(52)가 가스 배출 덕트(42)로부터 외부 방향으로 열리도록 이동하여 가스를 외부로 배출시킨다. 일정 이상의 온도로 됨으로써, 고정 부재(68)는 덮개부(52)와의 결합상태를 해소한다.
본 변형예에서는, 고정 부재(68)가 개통 부재이다. 또한, 도 6의 (c) 내지 (f)에 나타내는 바와 같이, 어느 온도 이상이 되면 형상이 변화하는 형상 기억 합금, 또는 바이메탈에 의해 덮개부(52)를 제작해도 된다. 소전지(100)에서 발생한 가스가 덮개부(52)에 도달하면, 그 열로 인해 덮개부(52)가 가스 배출 덕트(42)로부터 외부 방향으로 열리도록 변형되어 가스를 외부로 배출시킨다.
본 변형예에서도, 외부로부터 물이 배출 덕트(42) 및 전지 팩(300) 내로 들어가는 것을 확실하게 방지할 수 있음과 동시에, 소전지(100)에서 발생한 가스는 신속하게 외부로 배출할 수 있다. 또한 가스 배출 덕트(42)의 출구(44) 설치 장소를 전술한 소정의 장소로 함으로써, 안전하게 가스의 배출을 행할 수 잇다.
덮개부(52)는, 수지나 금속 등으로 이루어진 링형 외틀에 GORE-TEX와 같은 방수 투습성 부재로 이루어진 시트 부재를 붙여, 중앙부를 투습성 부재로 해도 된다.
-변형예 3-
도 7에 본 실시형태의 변형예 3에 관한 덮개부(51) 및 개통 부재(65)를 나타낸다. 개통 부재(65) 이외는 전술의 제 1 실시형태와 같다. 변형예 3은, 덮개부(51)가 가스 배출 덕트(42)의 출구(44)를 막고 밀폐한다. 덮개부(51)는 방수성 소재로부터 제작된다. 덮개부(51)의 소재는 방수 투습성 부재라도 된다.
변형예 3에서는, 막대 끝에 뾰족한 선단(先端)을 가진 추를 단 진자(振子)가 개통 부재(65)가 된다. 막대의 일단은 가스 배출 덕트(42)의 내벽에 고정되며, 지진이나 주행시의 차량의 진동 정도로는 고정된 채이다. 그러나 소전지(100)에서 발생한 가스의 압력이 개통 부재(65)에 가해지면, 막대의 고정상태가 해제되어 진자가 흔들리고, 추의 뾰족한 선단이 덮개부(51)를 뚫고 나와, 가스가 외부로 배출된다.
본 변형예에서도, 외부로부터 물이 배출 덕트(42) 및 전지 팩(300) 내로 들어가는 것을 확실하게 방지할 수 있음과 동시에, 소전지(100)에서 발생한 가스는 신속하게 외부로 배출할 수 있다. 또한 가스 배출 덕트(42)의 출구(44) 설치 장소를 전술한 소정의 장소로 함으로써, 안전하게 가스의 배출을 행할 수 있다.
-변형예 4-
도 11에 본 실시형태의 변형예 4에 관한 전지 팩(301)을 나타낸다. 도 3과는 달리, 도 11은 전지 팩(301)을 옆에서 보아, 케이스(40)를 파단시킨 일부 단면도이다. 본 변형예에서는, 각 전지 모듈(200, 200, …)의 배출구가, 전지 팩(301) 내에 장착된 내부 덕트(70)로 연결·연통하고, 내부덕트(70)의 출구는, 전지 팩(301)의 가스 배출 덕트(42)에 연결된다. 가스 배출 덕트(42)의 출구(44a)는, GORE-TEX와 같은 방수 투습성 부재로 이루어진 시트 부재를 이용한 덮개부에 의해 밀폐되며, 이 덮개부를 개통시키는 개통 부재가 존재한다. 이 덮개부 및 개통 부재는, 전술한 본 실시형태 및 각 변형예 중 어느 하나를 적용할 수 있다.
본 변형예에서도, 외부로부터 물이 배출 덕트(42) 및 전지 팩(301) 내에 들어가는 것을 확실하게 방지할 수 있음과 동시에, 소전지(100)에서 발생한 가스는 신속하게 외부로 배출할 수 있다.
-변형예 5-
도 12에 본 실시형태의 변형예 5에 관한 전지 팩(302)을 나타낸다. 도 3과는 달리, 도 12는 전지 팩(302)을 옆에서 보아, 케이스(40)를 파단시킨 일부 단면도이다. 본 변형예에서는, 각 전지 모듈(200, 200, …)의 배출구로부터 짧은 모듈용 배출 덕트(242)가 돌출된다. 모듈용 배출 덕트(242)의 출구(244)는, 전지 팩(302) 내에 존재하며, GORE-TEX와 같은 방수 투습성 부재로 이루어진 시트 부재를 이용한 덮개부에 의해 밀폐된다. 이 덮개부는 상기와 같은 개통 부재에 의해 개통되어도 되며, 개통 부재 없이 가스의 압력·온도에 의해 덮개부를 개통시켜도 된다. 전지 팩(302)의 가스 배출 덕트(42)의 출구(44a)도, GORE-TEX와 같은 방수 투습성 부재로 이루어진 시트 부재를 이용한 덮개부에 의해 밀폐되며, 이 덮개부를 개통시키는 개통 부재가 존재한다. 또한 상기 덮개부 및 개통 부재는, 전술의 본 실시형태 및 각 변형예 중 어느 하나를 적용할 수 있다. 그리고, 모듈용 배출 덕트(242)의 출구(244)에 덮개부를 배치하지 않고 출구(244)를 개구시킨 채라도 상관없다.
본 변형예에서도, 외부로부터 물이 배출 덕트(42) 및 전지 팩(302) 및 전지 모듈(200) 내에 들어가는 것을 확실하게 방지할 수 있음과 동시에, 소전지(100)에서 발생한 가스는 신속하게 외부로 배출할 수 있다.
(제 2 실시형태)
제 2 실시형태에 관한 전지 팩을 도 1 내지 도 3, 도 8을 기초로 설명한다.
<소전지>
도 1은 제 2 실시형태의 전지 모듈에 사용하는 소전지(100)의 구성을 모식적으로 나타낸 단면도이다. 그리고, 이 소전지(100)는 제 1 실시형태의 소전지(100)와 동일하므로, 구조 등의 설명을 전술한 바와 같다.
<전지 모듈>
도 2는 본 실시형태의 전지 모듈(200) 구성을 모식적으로 나타낸 단면도이다. 그리고, 이 전지 모듈(200)은 제 1 실시형태의 전지 모듈(200)과 동일하므로, 구조 등의 설명은 전술한 바와 같다.
<전지 팩>
도 3은 본 실시형태에 관한 전지 팩(300)을, 케이스(40)의 상측 덮개를 없애고 위에서 본 상태를 모식적으로 나타낸 것이다. 그리고, 이 전지 팩(300)은 제 1 실시형태의 전지 팩(300)과, 덮개부 및 개통 부재를 제외하고 동일하므로, 이들 2개를 제외한 구조 등의 설명은 전술한 바와 같다.
가스 배출 덕트만을 단면(斷面)으로 하여 그 내부를 관찰할 수 있도록 한 도 8에 나타내듯이, 본 실시형태의 덮개부(53)는 가스 배출 덕트(42)의 배출 경로의 도중이며 또한 전지 팩(300)의 케이스(40)에 가까운 부분에 설치된다. 이 덮개부(53)는 수지로 이루어진 방수 투습성의 멤브레인(membrane), 예를 들어 GORE-TEX의 멤브레인으로 이루어진다. 덮개부(53)는 링형의 누름 부재(48)에 의해 가스 배출 덕트(42) 내부에 고정되고, 가스 배출 덕트(42)를 밀폐한다. 이에 따라 외부로부터 전지 팩(300) 내부로 물이 침입하는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 전지 팩(300) 내의 수분이 수증기가 되어 덮개를 통과하여 전지 팩(300) 외부로 나가므로, 전지 팩(300) 내부의 결로(結露)를 방지할 수 있다.
본 실시형태의 덮개부(53)는 전지 팩(300)의 케이스(40)에 가까운 부분에 설치되므로, 소전지(100)와의 거리가 제 1 실시형태의 덮개부(51, 52)에 비해 작다. 따라서, 소전지(100)에서 발생한 가스가 비교적 고온인 채로 덮개부(53)에 충돌한다. 이 가스의 온도에 의해 덮개부(53)의 소재가 용융(溶融)되거나 소재의 강도가 낮아지거나 하여, 용융되거나 강도가 낮아진 부분으로부터 가스의 압력에 의해 덮개부(43)의 소재가 파단되어 가스 배출 덕트(42)의 배출 경로가 개통된다. 이렇게 하여 가스는 발생한 후에 신속하게 전지 팩(300)의 외부로 배출된다.
본 실시형태에서도, 외부로부터 물이 전지 팩(300) 내로 들어가는 것을 확실하게 방지할 수 있음과 동시에, 소전지(100)에서 발생한 가스는 신속하게 외부로 배출할 수 있다. 또한, 가스 배출 덕트(42)의 출구 설치 장소를 전술한 소정의 장소로 함으로써, 안전하게 가스의 배출을 행할 수 있다. 본 실시형태에서는 개통 부재가 불필요하므로, 제 1 실시형태에 비해 간단한 구조, 저원가로 할 수 있다. 본 실시형태는 가스 배출 덕트(42) 도중에 물이 저류되어 버리는 장소가 없는 경우, 예를 들어 가스 배출 덕트(42)가 수평, 또는 수평과 하향(下向)의 조합에 의해 연장되는 경우에, 적용하는 것이 바람직하다. 제 1 실시형태와 같이 출구(44)에 덮개부를 설치하는 경우는 가스 배출 덕트(42)의 도중에 물이 저류되어 버리는 장소가 있어도 상관없다.
-변형예 1-
도 9에 본 실시형태의 변형예 1에 관한 가스 배출 덕트(43) 및 덮개부(54)를 나타낸다. 가스 배출 덕트(43) 및 덮개부(54) 이외는 전술한 제 2 실시형태와 동일 구조이며, 동일 부재를 이용한다. 이 변형예는, 덮개부(54)가 가스 배출 덕트(43)의 출구(44')를 막고 밀폐한다. 덮개부(54)는 상기 덮개부(53)와 동일한 수지로 이루어진 방수 투습성의 멤브레인으로 되며, 링형의 누름 부재(45')에 의해 가스 배출 덕트(43)에 고정된다.
본 변형예에서는, 가스 배출 덕트(43)의 내경이 출구(44') 근방에서 작아지며, 가스의 배출 유로가 좁아진다. 따라서, 소전지(100)에서 가스가 발생한 경우는, 가스 배출 덕트(43)의 출구(44') 부분에서 가스의 유속(流速)이 커지며, 덮개부(54)에 큰 충격력이 가해지고, 덮개부(54)가 파단된다. 이와 같이 하여 가스는 외부로 신속하게 배출된다.
본 변형예에서도, 외부로부터 물이 배출 덕트(43) 및 전지 팩(300) 내에 들어가는 것을 확실하게 방지할 수 있음과 동시에, 소전지(100)에서 발생한 가스는 신속하게 외부로 배출할 수 있다. 또한 가스 배출 덕트(43)의 출구(44')의 설치 장소를 전술한 소정의 장소로 함으로써, 안전하게 가스의 배출을 행할 수 있다. 또한, 개통 부재가 필요 없으므로, 간단한 구조로 또한 저원가로 제조할 수 있다.
-변형예 2-
도 13에 본 실시형태의 변형예 2에 관한 가스 배출 덕트(43') 및 덮개부(54)를 구비한 전지 팩(304)을 나타낸다. 그리고, 가스 배출 덕트(43') 이외는 전술한 변형예 1과 동일 구조이며, 동일 부재를 이용한다.
본 변형예에서는, 배출 덕트(43')가 상하방향으로 복수회 굴곡하여 지그재그 구조로 된다. 그리고, 배출 덕트(43') 중에서도, 그 전후에 비해 하측에 위치하는 수류부(水溜部)(71, 72)가 2곳 존재한다. 수류부(71, 72)는 그 근방을 포함하여 가장 낮은 위치에 존재한다. 배출 덕트(43')를 곡선으로 보면, 수류부(71, 72)는 극소값의 부분에 해당한다.
변형예 1과 마찬가지로, 본 변형예에서도 가스 배출 덕트(43')의 내경이 출구(44b) 근방에서 작아지며, 가스의 배출 유로가 좁아진다. 따라서, 가스 배출 덕트(43')의 출구(44b) 부분에서 가스의 유속이 커지며, 덮개부(54)에 큰 충격력이 가해져, 덮개부(54)가 파단된다. 이와 같이 하여 가스는 외부로 신속하게 배출된다.
본 변형예에서는, 덮개부(54)가 파단된 후에, 예를 들어 관수(冠水) 도로를 차량이 주행한 경우에 물이 가스 배출 덕트(43')의 출구(44b)로부터 가스 배출 덕트(43') 내로 흘러 들어갈 우려가 있다. 그러나, 가령 물이 출구(44b)로부터 가스 배출 덕트(43') 내로 흘러 들어와도, 수류부(71, 72) 부분에 물이 저류됨으로써, 물이 전지 팩(304) 내부로 흘러 들어가는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 덮개부(54)가 파단된 후에도 외부로부터 전지 팩(304) 내로 물의 침입을 방지할 수 있다. 또한, 본 변형예에서도 상기 변형예 1의 효과를 발휘한다.
(제 3 실시형태)
제 3 실시형태에 관한 전지 팩은, 도 10에 나타내는 전지 모듈(200')을 이용한다. 그리고, 도 3에 나타내듯이, 케이스(40) 중에 6개의 전지 모듈(200')이 수납된다. 그리고, 소전지는 도 1에 나타내는 구조를 갖는다.
본 실시형태에서는, 방수성 부재로 이루어진 덮개부(56)가 전지 모듈(200') 용기에 장착된다. 즉, 전지 모듈(200')의 용기에 구멍을 뚫고, 그 구멍을 덮개부(56)에 의해 밀폐한다. 따라서, 가스 배출 덕트(42)에는 덮개부가 장착되지 않는다. 전지 모듈(200')에 덮개부(56)가 장착됨으로써, 소전지(100)에서 발생한 가스가 고온으로, 또한 고속으로 덮개부(56)에 충돌하게 되며, 개통 부재가 없어도 덮개부(56)가 가스의 열 또는 압력에 의해 용융·파단되어, 가스 배출 덕트(42)를 가스가 통행 가능하게 한다.
본 실시형태에서는, 덮개부(56)에 의해 전지 모듈(200') 내부에 외부로부터 물이 들어가는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 덮개부(56)를 방수 투습성 부재로 하면, 전지 모듈(200') 내부에 결로되는 것을 방지할 수 있다. 개통 부재가 불필요하므로, 간단한 구조 또한 저원가로 제조할 수 있다. 또한, 가스 배출 덕트(42)의 출구(44) 설치 장소를 전술한 소정의 장소로 함으로써, 안전하게 가스의 배출을 행할 수 있다.
-변형예-
도 14에 본 실시형태의 변형예에 관한 전지 팩(303)을 나타낸다. 본 변형예에서는, 도 10에 나타낸 전지 모듈(200')과 동일 구조가 전지 팩(303)에 적용된다. 그리고, 전지 팩(303) 내에 수용되어 있는 전지 모듈은 도 2에 나타내는 것이라도 되고, 도 10에 나타내는 것이라도 된다.
본 변형예에서는, 방수성 부재로 이루어진 덮개부(55)가 전지 팩(303)의 케이스에 장착된다. 즉, 전지 팩(303) 케이스에 구멍을 뚫고, 그 구멍을 덮개부(55)에 의해 밀폐한다. 전지 팩(303)에 덮개부(55)가 직접 장착됨으로써, 소전지(100)에서 발생한 가스가 고온, 또한 고속으로 덮개부(55)에 충돌하게 되며, 개통 부재가 없어도 덮개부(55)가 가스의 열 또는 압력에 의해 용융·파단되어, 전지 팩(303)으로부터 가스를 신속하게 배출시킬 수 있다.
여기서 사용되는 덮개부(55)는, 도 15에 나타내듯이, 시트상(狀)의 방수 투습성 부재(57)가 도넛형 지지 부재(58)에 의해 지지된 원반형상의 부재이다. 지지 부재(58)의 외연(外緣)으로부터 돌출된 결합부(59)에 의해 전지 팩(303) 케이스에 고정된다.
본 변형예에서는, 덮개부(55)에 의해 전지 팩(303) 내부로 외부로부터 물이 들어가는 것을 확실하게 방지할 수 있고, 전지 팩(303) 내부에 결로되는 것을 방지할 수 있다. 개통 부재가 필요 없으므로, 간단한 구조 또한 저원가로 제조할 수 있다.
(그 밖의 실시형태)
상기의 실시형태는 예시이며, 이들 예에 의해 본 발명은 한정되지 않는다. 개통 부재의 구조, 개통기구도 특별히 한정되지 않으며, 가스의 유출 압력이나 가스 흐름, 열 등에 의해 덮개부를 확실하게 개구할 수 있는 것이라면 어떠한 것이라도 상관없다. 전지 모듈이나 전지 팩의 구성도 상기 예에 한정되지 않으며, 예를 들어, 전지 팩에 포함되는 전지 모듈의 수는 6보다 많아도 되고 적어도 된다. 전지 팩 내의 전지 모듈의 배치도, 1열이라도 되고, 3열 이상이라도 된다. 또한, 2단 이상으로 전지 모듈을 쌓아 올려도 된다.
가스의 압력이나 열 등에 의해 발열하고 덮개부를 파단·용단(溶斷)시키는 물질을 개통 부재로써, 덮개부 근방 또는 덮개부에 접촉시켜 설치하여도 된다. 덮개부의 가스 배출 덕트로의 고정 방법은, 누름 부재에 의한 고정에 한정되지 않으며, 접착제로 접착시켜 고정시키거나, 그 밖의 고정 방법을 이용해도 된다.
도 11 또는 도 12의 전지 팩을 제 2, 제 3 실시형태 및 이들의 변형예에서 이용해도 된다. 또한, 도 15에 나타내는 덮개부(55)를 제 1, 제 2 실시형태 및 이들의 변형예에 이용해도 된다.
제 1 실시형태의 덮개부와 개통 부재와의 세트의 설치 장소는, 가스 배출 덕트(42)의 출구(44) 부근에 한정되지 않고, 가스 배출 경로의 도중이라도 된다.
제 2 실시형태에서, 덮개부로써 방수성의 소재인 융점이 낮은 수지 필름, 예를 들어 폴리에틸렌 필름이나 폴리프로필렌 필름 등을 이용해도 된다. 또는, 방수 투습성 막의 일부를 이와 같은 수지 필름으로 교체하고, 수지 필름 부분에서 파단 또는 용단하도록 해도 된다.
복수개의 전지 팩을 가로로 나열하거나, 또는 세로로 쌓아 올리거나 혹은 가로로 나열하는 것과 세로로 쌓아 올리는 것을 조합하여, 전체로 하나의 전원 유닛으로 한 경우도, 각 전지 팩에 외부로 통하는 가스 배출 덕트를 각각 장착해 두면, 상기 실시형태를 그대로 적용할 수 있다. 또는 각 전지 팩에 장착된 가스 배출 덕트를 도중에 하나로 한 집합 덕트로써, 이 집합 덕트에 덮개부를 설치해도 된다.
전지 모듈에는, 수납된 소전지가 이상 상태가 되어 가스가 발생하여 소전지 밖으로 분출한 경우에 그 가스 발생을 검출하는 센서(열 센서, 압력 센서, 가스 센서 등)를 장착하는 경우가 있다. 여기서, 열 센서는 가스의 발생을 온도에 의해 검지한다. 따라서, 가스 발생을 검출한 센서로부터의 신호에 의해 개통 부재의 작동(예를 들어 제 1 실시형태의 변형예 3의 개통 부재(65)의 작동)을 하도록 해도 된다.
또한, 온도 퓨즈를 구비하고, 온도 퓨즈가 절단됨으로써 발생하는 신호에 의해, 개통 부재의 작동을 행하도록 해도 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 관한 전지 팩은, 외부로부터 물의 침입을 확실하게 방지할 수 있고, 여러 가지 기기나 장치의 전원 등으로써 유용하다.
40 : 케이스 42, 43, 43' : 가스 배출 덕트
44, 44', 44a, 44b : 출구
51, 52, 53, 54, 55, 56 : 덮개부
61, 65 : 개통 부재 63 : 제 1 고정 부재
64 : 제 2 고정 부재 68 : 고정 부재
71, 72 : 수류부 100 : 소전지
200 : 전지 모듈
300, 301, 302, 303, 304 : 전지 팩

Claims (7)

  1. 리튬이온 이차 전지인 복수의 소전지(素電池)와,
    상기 소전지에 인접하고, 이 소전지에서 발생하는 가스를 통과시키는 배기 경로부와,
    상기 복수의 소전지와 상기 배기 경로부를 수납하는 케이스와,
    상기 케이스에 장착되어, 상기 배기 경로부를 통과한 가스를 외부로 방출하는 가스 배출 덕트를 구비하고,
    상기 가스 배출 덕트는, 출구 또는 배출 경로의 도중에 방수 부재로 이루어진 덮개부가 배치되고, 이 덮개부에 의해 밀폐되며,
    상기 덮개부를 개봉하여 상기 가스 배출 덕트를 개통시키는 개통 부재를 더 구비하고,
    상기 개통 부재는, 상기 소전지에서 발생하는 상기 가스에 의해, 상기 덮개부를 개봉하여 상기 가스 배출 덕트를 개통시키도록 작동하는
    전지 팩.
  2. 리튬이온 이차 전지인 복수의 소전지와,
    상기 소전지에 인접하고, 이 소전지에서 발생하는 가스를 통과시키는 배기 경로부와,
    상기 복수의 소전지와 상기 배기 경로부를 수납하는 케이스와,
    상기 케이스에 장착되어, 상기 배기 경로부를 통과한 가스를 외부로 방출하는 가스 배출 덕트를 구비하고,
    상기 가스 배출 덕트는, 출구 또는 배출 경로의 도중에 방수 부재로 이루어진 덮개부가 배치되고, 이 덮개부에 의해 밀폐되며,
    상기 덮개부는 상기 소전지에서 발생하는 상기 가스에 의해 개구(開口)하는
    전지 팩.
  3. 리튬이온 이차 전지인 복수의 소전지와,
    상기 소전지에 인접하고, 이 소전지에서 발생하는 가스를 통과시키는 배기 경로부와,
    상기 복수의 소전지와 상기 배기 경로부를 수납하는 케이스를 구비하고,
    상기 케이스에는, 상기 배기 경로부를 통과한 가스를 외부로 방출하는 가스 배출 구멍이 형성되며,
    상기 가스 방출 구멍은 방수 부재로 이루어진 덮개부에 의해 밀봉되고,
    상기 덮개부는 상기 소전지에서 발생하는 상기 가스에 의해 개구하는
    전지 팩.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 덮개부는 적어도 일부가 방수 투습성(透濕性) 부재로 이루어진
    전지 팩.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 개통 부재는, 상기 소전지에서 발생하는 상기 가스의 열에 의해 소정 온도 이상이 되면 형상이 변화함으로써, 상기 덮개부를 개봉하여 상기 가스 배출 덕트를 개통시키는
    전지 팩.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스의 발생을 검출하는 열 센서를 더 가지며, 상기 센서의 신호에 의해 상기 개통 부재를 작동시키는
    전지 팩.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스 배출 덕트는 상하방향으로 복수회 굴곡되며, 배출 경로의 도중에는 가스 배출 방향 전후의 부분보다 아래의 위치에 존재하는 수류부(水溜部)를 갖는
    전지 팩.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102606439B1 (ko) * 2023-03-29 2023-11-24 동아대학교 산학협력단 배터리 오프가스 배출 유도장치

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5357987B2 (ja) * 2012-02-13 2013-12-04 三菱重工業株式会社 電池用防火装置
JP6089267B2 (ja) * 2012-03-16 2017-03-08 パナソニックIpマネジメント株式会社 蓄電装置
JP6151254B2 (ja) * 2012-08-09 2017-06-21 三洋電機株式会社 電源装置及びこれを備える電動車両並びに蓄電装置
US10637022B2 (en) 2012-10-11 2020-04-28 Cadenza Innovation, Inc. Lithium ion battery
EP2907177B1 (en) 2012-10-11 2019-07-31 Cadenza Innovation, Inc. Lithium ion battery
US10790489B2 (en) 2012-10-11 2020-09-29 Cadenza Innovation, Inc. Lithium ion battery
JP6064644B2 (ja) * 2013-02-08 2017-01-25 株式会社豊田自動織機 電池パック
DE102013212836A1 (de) * 2013-07-02 2015-01-08 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Erhöhung der Sicherheit beim Gebrauch von Batteriesystemen
JP5708784B2 (ja) 2013-07-04 2015-04-30 株式会社豊田自動織機 電池パック
WO2015019559A1 (ja) * 2013-08-08 2015-02-12 パナソニックIpマネジメント株式会社 電池ユニット
JP6295557B2 (ja) * 2013-09-12 2018-03-20 株式会社Gsユアサ 蓄電装置
CN104466044B (zh) * 2013-09-18 2017-06-27 中国电子科技集团公司第十八研究所 防水型锂保护电极的密封粘接方法
JP2015099697A (ja) * 2013-11-19 2015-05-28 日本電気株式会社 蓄電装置の排気構造、蓄電装置の排気方法および排気構造を備えた蓄電装置
JP5850039B2 (ja) * 2013-12-26 2016-02-03 株式会社豊田自動織機 電池パック
JP5910624B2 (ja) * 2013-12-26 2016-04-27 株式会社豊田自動織機 電池パック
JP6237284B2 (ja) * 2014-02-03 2017-11-29 株式会社豊田自動織機 電池ユニット
US9853337B2 (en) * 2014-03-20 2017-12-26 Ford Global Technologies, Llc Battery thermal management system including bimetallic member
US20170288186A1 (en) * 2014-08-22 2017-10-05 Corvus Energy Ltd. Thermal runaway containment apparatus for a battery
JP6434797B2 (ja) * 2014-12-10 2018-12-05 積水化学工業株式会社 蓄電池設置構造
JP6657563B2 (ja) * 2015-01-23 2020-03-04 日立化成株式会社 蓄電ユニット
JP6536254B2 (ja) * 2015-07-29 2019-07-03 株式会社豊田自動織機 電池パック
KR101786991B1 (ko) * 2015-08-31 2017-10-18 에스케이이노베이션 주식회사 이차 전지 모듈
JP6464999B2 (ja) * 2015-11-16 2019-02-06 トヨタ自動車株式会社 車載用バッテリ装置
CN106784489A (zh) * 2017-01-20 2017-05-31 江门市大长江集团有限公司 电池盒、电芯安装组件及电池包
WO2018183804A1 (en) 2017-03-30 2018-10-04 Donaldson Company, Inc. Vent with relief valve
US11133557B2 (en) * 2017-05-30 2021-09-28 Nissan Motor Co., Ltd. On-vehicle battery pack
KR102397774B1 (ko) * 2017-11-14 2022-05-13 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
US20190190100A1 (en) * 2017-12-14 2019-06-20 National Chung Shan Institute Of Science And Technology Heat dissipation device for vehicle battery
JP6935746B2 (ja) * 2017-12-27 2021-09-15 トヨタ自動車株式会社 車載用バッテリ装置
DE102018210151A1 (de) * 2018-06-21 2019-12-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrzeug mit einem Hochvoltspeicher
DE102018210152A1 (de) 2018-06-21 2019-12-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrzeug mit einem Hochvoltspeicher
JP6676705B2 (ja) * 2018-06-25 2020-04-08 株式会社Subaru バッテリモジュール
KR102330377B1 (ko) * 2018-10-12 2021-11-22 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 랙 및 이러한 배터리 랙을 포함하는 전력 저장 장치
DE102018125446A1 (de) * 2018-10-15 2020-04-16 Webasto SE Batteriegehäuse mit Funkenfalle
KR102448322B1 (ko) * 2018-11-21 2022-09-29 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 팩
JP7235485B2 (ja) * 2018-11-27 2023-03-08 株式会社エンビジョンAescジャパン 電池ケースおよびこれを備える車両並びに定置型蓄電装置
CN109524592A (zh) * 2018-12-30 2019-03-26 固德电材系统(苏州)股份有限公司 一种电池组散热装置
JP7070448B2 (ja) * 2019-01-21 2022-05-18 トヨタ自動車株式会社 排煙ダクト
JP7180407B2 (ja) * 2019-01-24 2022-11-30 Tdk株式会社 電池パック
DE102019211088A1 (de) * 2019-07-25 2021-01-28 Audi Ag Batteriegehäuse, Batterie und Kraftfahrzeug
JP7271686B2 (ja) * 2019-09-10 2023-05-11 ビークルエナジージャパン株式会社 電池パック
CN112331992B (zh) * 2019-11-08 2021-12-03 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池包及装置
US11283121B1 (en) 2019-11-27 2022-03-22 Zoox, Inc. Battery thermal mitigation using coolant
US11316230B1 (en) * 2019-11-27 2022-04-26 Zoox, Inc. Battery thermal mitigation venting
CN112310554B (zh) * 2020-11-18 2022-03-29 广东至力科技有限公司 一种微型锂离子电池防爆结构
DE102021129192B3 (de) * 2021-11-10 2022-08-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Antriebsbatterie für ein Kraftfahrzeug, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Steuern von Entgasungselementen einer Antriebsbatterie

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1501835A (fr) * 1966-09-22 1967-11-18 Wonder Piles Perfectionnements aux membranes étanches aux liquides mais perméables aux gaz, notamment pour piles et accumulateurs
JPS6080665U (ja) * 1983-11-07 1985-06-04 株式会社ユアサコーポレーション 蓄電池
DE19703444C1 (de) * 1997-01-30 1998-11-26 Gore W L & Ass Gmbh Stopfen für Akkumulatoren
US5538807A (en) * 1992-09-03 1996-07-23 Nikon Corporation Vent valve for an amphibious equipment having a battery housing
JP2589511Y2 (ja) * 1992-09-03 1999-01-27 株式会社ニコン 水中用機器のガス抜き弁
US6969567B1 (en) * 1998-08-23 2005-11-29 Texaco Ovonic Battery Systems, Llc Multi-cell battery
WO2004066418A2 (en) * 2003-01-17 2004-08-05 Philadelphia Scientific Ultra safe lead acid battery cell
KR100530347B1 (ko) 2003-03-13 2005-11-22 주식회사 엘지화학 리튬 이차 전지 모듈
US7547487B1 (en) * 2004-05-18 2009-06-16 Ovonic Battery Company, Inc. Multi-cell battery assembly
JP2007027011A (ja) 2005-07-20 2007-02-01 Sanyo Electric Co Ltd 電源装置
JP5157086B2 (ja) * 2006-05-25 2013-03-06 トヨタ自動車株式会社 燃料電池を備える車両
JP4283833B2 (ja) * 2006-09-06 2009-06-24 日立ビークルエナジー株式会社 二次電池モジュール
JP5090070B2 (ja) * 2006-10-06 2012-12-05 プライムアースEvエナジー株式会社 電池パック
EP2088635A4 (en) * 2006-10-13 2011-08-03 Panasonic Corp BATTERY PACK, DEVICE MOUNTED ON THE BATTERY PACK AND CONNECTION STRUCTURE FOR A BATTERY PACK
JP2008251308A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Toyota Motor Corp 蓄電装置及び車両
JP4586824B2 (ja) * 2007-06-27 2010-11-24 トヨタ自動車株式会社 蓄電装置及び車両
KR101026745B1 (ko) * 2007-07-23 2011-04-08 주식회사 엘지화학 중대형 전지팩
KR100949335B1 (ko) 2007-11-12 2010-03-26 삼성에스디아이 주식회사 전지 모듈
JP5172315B2 (ja) * 2007-12-18 2013-03-27 プライムアースEvエナジー株式会社 二次電池
JP4251234B1 (ja) * 2008-02-15 2009-04-08 トヨタ自動車株式会社 蓄電装置及び車両
JP5331517B2 (ja) * 2008-04-14 2013-10-30 日産自動車株式会社 組電池、および組電池を搭載した車両
JP5251459B2 (ja) 2008-11-28 2013-07-31 トヨタ自動車株式会社 燃料電池車両
JP5463804B2 (ja) * 2009-09-01 2014-04-09 日産自動車株式会社 組電池のガス排出装置
JP5507173B2 (ja) * 2009-09-25 2014-05-28 パナソニック株式会社 電池モジュールとそれを用いた電池パック
WO2012133710A1 (ja) * 2011-03-31 2012-10-04 三洋電機株式会社 電源装置及びこれを備える車両

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102606439B1 (ko) * 2023-03-29 2023-11-24 동아대학교 산학협력단 배터리 오프가스 배출 유도장치

Also Published As

Publication number Publication date
EP2648242A4 (en) 2014-06-18
US20120263982A1 (en) 2012-10-18
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EP2648242A1 (en) 2013-10-09
KR101289935B1 (ko) 2013-07-25
WO2012073438A1 (ja) 2012-06-07
CN102714289B (zh) 2015-08-26
JP5619154B2 (ja) 2014-11-05
JPWO2012073438A1 (ja) 2014-05-19
CN102714289A (zh) 2012-10-03

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