KR20130081027A - 배터리모듈 - Google Patents

배터리모듈 Download PDF

Info

Publication number
KR20130081027A
KR20130081027A KR1020120001977A KR20120001977A KR20130081027A KR 20130081027 A KR20130081027 A KR 20130081027A KR 1020120001977 A KR1020120001977 A KR 1020120001977A KR 20120001977 A KR20120001977 A KR 20120001977A KR 20130081027 A KR20130081027 A KR 20130081027A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
housing
battery module
internal pressure
cooling
cover
Prior art date
Application number
KR1020120001977A
Other languages
English (en)
Inventor
이원준
김상혁
진예진
Original Assignee
에스케이이노베이션 주식회사
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 에스케이이노베이션 주식회사 filed Critical 에스케이이노베이션 주식회사
Priority to KR1020120001977A priority Critical patent/KR20130081027A/ko
Publication of KR20130081027A publication Critical patent/KR20130081027A/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
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6552—Closed pipes transferring heat by thermal conductivity or phase transition, e.g. heat pipes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6551—Surfaces specially adapted for heat dissipation or radiation, e.g. fins or coatings
    • 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
    • H01M50/233—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
    • H01M50/242—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 against vibrations, collision impact or swelling
    • 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
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/289—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • 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
    • H01M50/317—Re-sealable arrangements
    • H01M50/325—Re-sealable arrangements comprising deformable valve members, e.g. elastic or flexible valve members
    • 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
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • H01M50/578—Devices or arrangements for the interruption of current in response to pressure
    • 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

Abstract

본 발명은 배터리모듈에 관한 것으로서, 전측면 및 후측면이 개구되며, 내부에 일정 간격 이격되어 병렬 배치된 다수개의 분리벽에 의해 내부공간이 다수개의 공간부로 구획되는 하우징; 상기 하우징의 공간부에 적어도 하나 이상 삽입되는 단위배터리셀; 및 상기 하우징의 전측면 및 후측면을 제외한 적어도 하나 이상의 일측면에 일정간격 이격되어 나란히 부착되는 다수개의 냉각핀;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

배터리모듈{The Battery Module}
본 발명은 배터리모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배터리모듈 내부의 가열, 냉각 또는 온도를 조정할 수 있으며, 단위배터리셀에서 발생하는 가스를 용이하게 외부로 배출할 수 있는 배터리모듈에 관한 것이다.
통상적으로 이차 전지는 재충전이 가능하고 대용량화가 가능한 것으로 대표적인 것으로 니켈카드뮴, 니켈수소 및 리튬이온전지 등이 있다. 이중에서 상기 리튬이온전지는 장 수명, 고용량 등 우수한 특성으로 인하여 차세대 동력원으로 주목받고 있다. 이 중에서, 리튬 이차 전지는 작동 전압이 3.6V 이상으로 휴대용 전자 기기의 전원으로 사용되거나, 또는 수개를 직렬 연결하여 고출력의 하이브리드 자동차에 사용되는데, 니켈-카드뮴 전지나, 니켈-메탈 하이브리드 전지에 비하여 작동 전압이 3배가 높고, 단위 중량당 에너지 밀도의 특성도 우수하여 급속도로 사용이 증가되고 있는 추세이다.
리튬 이차 전지는 다양한 형태로 제조가능한데, 대표적인 형상으로는 리튬 이온 전지에 주로 사용되는 원통형(cylinder type) 및 각형(prismatic type)을 들 수 있다. 최근 들어 각광받는 리튬 폴리머 전지는 유연성을 지닌 파우치형(pouched type)으로 제조되어서, 그 형상이 비교적 자유롭다. 또한 리튬 폴리머 전지는 안전성도 우수하고, 무게가 가벼워서 휴대용 전자 기기의 슬림화 및 경량화에 유리하다.
한편, 많은 양의 전력을 필요로 하는 전기 자동차 등의 모터 구동용 전원의 경우에는 이차 전지셀을 수십개 직렬 또는 병렬로 연결하여 배터리모듈을 구성하게 된다.
이 때, 배터리모듈의 각 이차 전지셀이 충전 또는 방전을 하게 되면 열이 발생하며, 배터리모듈의 이차 전지셀은 온도에 따라 충전 또는 방전의 성능이 다르게 나타나게 된다.
이에 따라, 배터리모듈의 온도 조절과 냉각은 매우 중요한 실정이다.
또한, 배터리모듈에서 각 이차 전지셀은 전해액이 내부에 주입되어 있기 때문에 과충전 되면 전압이 상승하게 되고 과열로 인해 전해액이 분해되어 가연성 가스가 발생하여 누출되면, 누출된 가스를 제어하거나 외부로 안내할 수 없는 문제점이 있다.
특히, 배터리모듈에서 누출된 가스의 흐름을 제어하지 못하게 되면, 누출 가스가 냉매용 덕트를 통해 냉매가 발생하는 장치로 유입되거나 실내로 유입되는 문제점이 있다.
종래기술 한국공개특허 2006-0102855의 배터리모듈은 다수개의 단위 전지와, 상기 단위 전지 사이에 설치되고 상기 단위 전지 외측으로 연장되어 단위전지에 발생된 열을 전달하는 격판, 상기 격판의 끝단에 연결설치되는 냉각판, 상기 냉각판 상에 설치되어 냉각판으로 전달된 열을 방열시키기 위한 방열부를 포함하여 형성된다.
종래 기술은 각 단위 전지에 균일한 냉각 효과를 얻을 수 있는 장점이 있다.
그러나 종래기술은 냉각판이 단위 전지 사이 설치되어, 밀폐형 구조를 이룰 수 없어서 수냉방식으로 냉각할 수 없는 문제점이 있다.
한국공개특허 2006-0102855(2006.09.28)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 공랭식 및 수냉식으로 각 단위배터리셀의 냉각이 가능하면서도 각 단위 전지셀에서 발생하는 가스를 안전한 곳으로 방출할 수 있는 배터리모듈을 제공하려는 것이다.
본 발명의 배터리모듈은 전측면 및 후측면이 개구되며, 내부에 일정 간격 이격되어 병렬 배치된 다수개의 분리벽에 의해 내부공간이 다수개의 공간부로 구획되는 하우징; 상기 하우징의 공간부에 적어도 하나 이상 삽입되는 단위배터리셀; 및 상기 하우징의 전측면 및 후측면을 제외한 적어도 하나 이상의 일측면에 일정간격 이격되어 나란히 부착되는 다수개의 냉각핀;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하우징은 열 전도성 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다수개의 냉각핀은 상기 하우징의 좌측면 및 우측면에 상하방향으로 일정간격 이격되어 나란히 부착되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 배터리모듈은 상기 하우징의 개구된 전측면 및 후측면을 각각 둘러싸는 한 쌍의 하우징커버; 및 상기 다수개의 냉각핀을 둘러싸면서 상기 한 쌍의 하우징커버에 결합되되, 전측면 및 후측면이 개구된 냉각핀커버;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 냉각핀커버는 전후방향의 중심선을 경계로 제1냉각핀커버와 제2냉각핀커버로 나누어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 배터리모듈은 상기 단위배터리셀에서 발생하는 가스를 용이하게 배출하기 위한 가스배출수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가스배출수단은 상기 한 쌍의 하우징커버의 일정영역이 다른영역에 비해 얇게 형성되는 파열부, 및 상기 파열부와 연통되면서 상기 하우징커버의 외측에 결합되는 안내파이프을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 파열부는 상기 하우징의 내부압력이 변화하면 파열되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가스배출수단은 상기 하우징커버에 부착되어 상기 하우징의 내부압력을 측정하는 압력센서, 및 상기 압력센서와 전기적으로 연결되어 상기 압력센서로부터 전력을 받으면 열리고 전력을 받지 않으면 닫히는 솔레노이드밸브를 포함하고, 상기 하우징커버의 일정 영역에 관통 결합되는 관통파이프를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 압력센서는 상기 하우징의 내부압력이 변화하면 상기 솔레노이드밸브로 전력을 보내고, 상기 하우징의 내부압력이 변화하지 않으면 상기 솔레노이드밸브로 전력을 보내지 않는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 압력센서는 상기 하우징의 내부압력이 변화하면 상기 솔레노이드밸브로 전력을 보내었다가, 상기 하우징의 내부압력이 변화하기 전의 내부압력과 동일해지면 상기 솔레노이드밸브로 전력을 보내는 것을 중단하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명의 배터리모듈은 개방형 하우징에 단위배터리셀을 삽입하고 개방형 하우징을 완전히 밀봉하는 한 쌍의 하우징커버를 구성함으로서, 각 단위배터리셀에서 발생하는 가스가 외부로 누출되지 않는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 배터리모듈은 하우징의 외면에 다수개의 냉각핀을 장착함으로서, 공랭식으로 냉각할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 배터리모듈은 냉각핀커버를 구성함으로서, 수냉식으로 냉각할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 배터리모듈은 가스배출수단으로 파열부 및 파열부에 연통되는 안내파이프를 구성함으로서, 단위배터리셀에서 발생한 가스를 안내파이프를 통해 안전한 곳으로 배출할 수 있는 장점이 있으며 한 쌍의 하우징커버 중 파열된 것만 교체하여 다시 배터리모듈을 가동 할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 배터리모듈은 가스배출수단으로 한 쌍의 하우징커버에 장착되는 압력센서 및 한 쌍의 하우징커버에 관통되는 관통파이프를 구성함으로서, 단위배터리셀에서 발생한 가스를 관통파이프를 통해 안전한 곳으로 배출할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하우징의 사시도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 단위배터리셀의 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배터리모듈의 분해사시도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배터리모듈의 사시도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 다수개의 배터리모듈이 적층된 배터리팩의 사시도
도 6 내지 도 7은 본 발명에 따른 가스배출수단의 여러 실시예
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하우징의 사시도, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 단위배터리셀의 사시도, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배터리모듈의 분해사시도, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배터리모듈의 사시도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 배터리모듈(1000)은 크게 하우징(100), 단위배터리셀(200), 다수개의 냉각핀(300)을 포함하여 형성된다.
도 1을 참조하면, 하우징(100)은 본 발명의 기본 몸체로서, 전측면 및 후측면이 개구된 판형태로 형성된다.
또한, 하우징(100)은 상하방향으로 일정 간격 이격되어 내부에 각각 병렬 배치되면서 각각의 양단이 내면에 결합되는 다수개의 분리벽(110)에 의해 내부공간이 다수개의 공간부(120)로 구획된다.
또한, 분리벽(110)은 알루미늄 또는 열전도성 금속 재질로 형성된다.
도 2를 참조하면, 단위배터리셀(200)은 하우징(100)의 공간부(120)에 적어도 하나 이상 삽입되며, 케이스(210), 배터리셀(220), 음극의 전극탭(230), 양극의 전극탭(240)을 포함하여 형성된다.
케이스(210)는 단위배터리셀(200)을 형성하는 기본 몸체로서, 배터리셀(220)이 내부에 구비되면서 파우치 형태로 밀봉된다.
배터리셀(220)은 전력을 저장하는 부분으로서, 충전과 방전이 가능한 이차 전지로 형성된다.
음극의 전극탭(230) 및 양극의 전극탭(240)은 전원 연결을 위해 배터리셀(220)과 전기적으로 연결되어 케이스(210)의 외측으로 돌출된다.
도 3 및 도 4를 참조하면 다수개의 냉각핀(300)은 하우징(100)에서 발생하는 열을 전달받아서 공기의 접촉에 의해 열을 식히는 부분으로서, 하우징(100)의 개구된 전측면 및 후측면을 제외한 적어도 하나 이상의 일측면에 판형태로 상하방향으로 일정 간격 이격되어 나란히 부착된다.
더욱 상세하게, 단위배터리셀(200)의 배터리셀(220)이 충전 또는 방전을 하게 되면 열이 발생하게 된다.
이 때, 하우징(100)은 단위배터리셀(200)로부터 열을 전달받아서 다수개의 냉각핀(300)으로 다시 열을 전달하게 된다.
하우징(100)으로부터 열을 전달받은 다수개의 냉각핀(300)은 대기중에 노출됨에 따라, 대기중의 공기 접촉에 의해 전달받은 열을 식힌다.
이에 따라, 본 발명의 배터리모듈(1000)은 하우징(100)의 외면에 다수개의 냉각핀(300)을 장착함으로서, 공랭식으로 냉각할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 배터리모듈은 한 쌍의 하우징커버(400) 및 냉각핀커버(500)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
한 쌍의 하우징커버(400)는 하우징(100)의 개구된 부분을 덮는 커버로서, 하우징(100)의 개구된 전측면 및 후측면을 각각 둘러싸면서 하우징(100)의 전측면 및 후측면에 각각 슬라이딩 결합된다.
이 때, 한 쌍의 하우징커버(400)는 하우징(100)의 개구된 부분을 덮어서 하우징(100)을 완전히 밀봉한다.
이에 따라, 본 발명의 배터리모듈(1000)은 개방형 하우징(100)에 단위배터리셀(200)을 삽입하고 개방형 하우징(100)을 완전히 밀봉하는 한 쌍의 하우징커버(400)를 구성함으로서, 각 단위배터리셀(200)에서 발생하는 가스가 외부로 누출되지 않는 장점이 있다.
도면에서 한 쌍의 하우징커버(400)가 하우징(100)에 슬라이딩 결합된 실시예를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 좀 더 다양한 방법으로도 결합될 수 있다.
냉각핀커버(500)는 냉각핀(300)을 둘러싸는 부분으로서, 다수개의 냉각핀(300)을 둘러싸면서 전측면 및 후측면이 개구되며 한 쌍의 하우징커버(400)에 접착 또는 억지끼움 결합된다.
이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 배터리모듈(1000)은 다수개의 냉각핀(300)을 둘러싸는 냉각핀커버(500)가 더 포함하여 형성되면 수냉식으로도 냉각이 가능하다.
이에 대해 좀 더 상세하게 설명하자면, 냉각핀커버(500)의 개구된 전측면 및 후측면에 열전달매체를 각각 유입 및 배출함으로서, 하우징(100)으로부터 열을 전달받은 다수개의 냉각핀(300)은 열전달매체의 접촉을 통해 전달받은 열을 식힐 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 배터리모듈(1000)은 냉각핀커버(500)를 구성함으로서, 수냉식으로 냉각할 수 있는 장점이 있다.
또한, 냉각핀커버(500)는 전후방향의 중심선을 경계로 제1냉각핀커버(500)와 제2냉각핀커버(500)로 나누어진다.
이에 따라, 냉각핀커버(500)는 제1냉각핀커버(500)와 제2냉각핀커버(500)로 나누어짐으로서, 하우징커버(400)가 하우징(100)에 슬라이딩 결합되면서 연계적으로 다수개의 냉각핀(300)에 슬라이딩 결합되는 형태로도 형성할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 다수개의 배터리모듈이 적층된 배터리팩의 사시도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 다수개의 배터리모듈(1000)을 전후 방향으로 적층하여 배터리팩(1000)을 구성할 수 있으며, 이렇게 구성된 배터리팩은 냉각핀(300)과 대기중의 공기 접촉에 의해 공랭식으로 냉각되는 방식과, 냉각핀(300)과 열전달매체의 접촉에 의해 수냉식으로 냉각되는 방식 중 어느 한 가지로 구성할 수 있으며, 다양한 방식으로 냉각할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 배터리모듈(1000)은 가스배출수단을 더 포함하여 형성된다.
가스배출수단은 단위배터리셀(200)에서 발생하는 가스를 용이하게 배출하기 위한 수단으로서, 이에 대해 더 상세히 설명하기로 한다.
도 6 내지 도 7은 본 발명에 따른 가스배출수단의 여러 실시예이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 일시예에 따른 가스배출수단은 파열부(410) 및 안내파이프(420)를 포함하여 형성된다.
파열부(410)는 한 쌍의 하우징커버(400)에서 상측면 일정영역 또는 하측면 일정영역의 두께(L410)가 다른영역의 두께(L400)에 비해 얇게 형성되는 부분으로서, 하우징(100) 내부의 압력이 상승하면 자동으로 파열된다.
안내파이프는 일단이 파열부(410)와 연통되면서 한 쌍의 하우징커버(400)의 외측에 결합된다.
여기에서, 본 발명에 일시예에 따른 가스배출수단이 배터리모듈(1000)의 단위배터리셀(200)에서 발생한 가스를 안전하게 배출하는 방법에 대해 상세하게 설명하기로 한다.
단위배터리셀(200)에서 가스가 발생하면 하우징(100)의 내부압력은 상승하게 된다.
하우징(100)의 내부압력이 상승하면, 한 쌍의 하우징커버(400)에서 일정영역의 두께가 얇게 형성된 파열부(410)는 파열되며, 하우징(100) 내부에서 발생된 가스는 파열부(410)를 통해 외부로 배출된다.
또한, 안내파이프(420)는 파열부(410)와 연통되어 파열부(410)로 배출되는 가스를 안전한 대기 중으로 안내한다.
이에 따라, 본 발명의 배터리모듈(1000)은 가스배출수단으로 파열부(410) 및 파열부(410)에 연통되는 안내파이프(420)를 구성함으로서, 단위배터리셀(200)에서 발생한 가스를 안내파이프(420)를 통해 안전한 곳으로 배출할 수 있는 장점이 있으며 한 쌍의 하우징커버(400) 중 파열된 것만 교체하여 다시 배터리모듈(1000)을 가동 할 수 있는 장점이 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 또다른 실시예에 따른 가스배출수단은 압력센서(600) 및 관통파이프(700)을 포함하여 형성된다..
압력센서(600)는 하우징(100)의 내면 또는 외면에 부착되어 하우징(100)의 내부압력을 측정한다.
관통파이프(700)는 한 쌍의 하우징커버(400)의 상측면 일정영역 또는 하측면 일정영역에 관통 결합되며, 압력센서(600)와 전기적으로 연결되어 압력센서(600)로부터 전력을 공급받으면 열리고 전력을 공급받지 않으면 닫히는 솔레노이드밸브(710)를 포함하여 형성된다.
또한, 압력센서(600)는 하우징(100)의 내부압력이 변화하면 솔레노이드밸브(710)로 전력을 공급하고, 하우징(100)의 내부압력이 변화하지 않으면 솔레노이드밸브(710)로 전력을 공급하지 않는다.
여기에서, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 가스배출수단이 배터리모듈(1000)의 단위배터리셀(200)에서 발생한 가스를 안전하게 배출하는 방법에 대해 상세하게 설명하기로 한다.
단위배터리셀(200)에서 가스가 발생하면 하우징(100)의 내부압력은 상승하게 된다.
이 때, 압력센서(600)는 하우징(100)의 내부압력 변화를 감지하여 솔레노이드밸브(710)로 전력을 공급하게 된다.
전력을 공급받은 솔레노이드밸브(710)가 열리게 되면서 단위배터리셀(200)에서 발생한 가스는 관통파이프(700)를 통해 안전한 대기중으로 배출된다.
또한, 압력센서(600)는 관통파이프(700)를 통해 하우징(100) 내부의 가스가 지속적으로 배출되면서 하우징(100)의 내부압력이 단위배터리셀(200)에서 가스가 발생하기 전의 압력으로 돌아오면 솔레노이드밸브(710)로 전력을 보내는 것을 중단하며, 전력을 공급 받지 못한 솔레노이드밸브(710)는 자동으로 닫히게 된다.
이에 따라, 본 발명의 배터리모듈(1000)은 가스배출수단으로 한 쌍의 하우징커버(400)에 장착되는 압력센서(600) 및 한 쌍의 하우징커버(400)에 관통되는 관통파이프(700)를 구성함으로서, 단위배터리셀(200)에서 발생한 가스를 관통파이프(700)를 통해 안전한 곳으로 배출할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1000 : 본 발명의 배터리모듈.
100 : 하우징
110 : 분리벽 120 : 공간부
200 : 단위배터리셀
210 : 케이스 220 : 배터리셀
230 : 음극의 전극탭 240 : 양극의 전극탭
300 : 다수개의 냉각핀
400 : 한 쌍의 하우징커버
410 : 파열부 420 : 안내파이프
500 : 냉각핀커버
600 : 압력센서
700 : 관통파이프
710 : 솔레노이드밸브

Claims (11)

  1. 전측면 및 후측면이 개구되며, 내부에 일정 간격 이격되어 병렬 배치된 다수개의 분리벽에 의해 내부공간이 다수개의 공간부로 구획되는 하우징;
    상기 하우징의 공간부에 적어도 하나 이상 삽입되는 단위배터리셀; 및
    상기 하우징의 전측면 및 후측면을 제외한 적어도 하나 이상의 일측면에 일정간격 이격되어 나란히 부착되는 다수개의 냉각핀;을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하우징은
    열 전도성 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 다수개의 냉각핀은
    상기 하우징의 좌측면 및 우측면에 상하방향으로 일정간격 이격되어 나란히 부착되는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 배터리모듈은
    상기 하우징의 개구된 전측면 및 후측면을 각각 둘러싸는 한 쌍의 하우징커버; 및
    상기 다수개의 냉각핀을 둘러싸면서 상기 한 쌍의 하우징커버에 결합되되, 전측면 및 후측면이 개구된 냉각핀커버;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 냉각핀커버는
    전후방향의 중심선을 경계로 제1냉각핀커버와 제2냉각핀커버로 나누어지는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 배터리모듈은
    상기 단위배터리셀에서 발생하는 가스를 용이하게 배출하기 위한 가스배출수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 가스배출수단은
    상기 한 쌍의 하우징커버의 일정영역이 다른영역에 비해 얇게 형성되는 파열부, 및
    상기 파열부와 연통되면서 상기 하우징커버의 외측에 결합되는 안내파이프을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 파열부는
    상기 하우징의 내부압력이 변화하면 파열되는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  9. 제 6항에 있어서, 상기 가스배출수단은
    상기 하우징커버에 부착되어 상기 하우징의 내부압력을 측정하는 압력센서, 및
    상기 압력센서와 전기적으로 연결되어 상기 압력센서로부터 전력을 받으면 열리고 전력을 받지 않으면 닫히는 솔레노이드밸브를 포함하고, 상기 하우징커버의 일정 영역에 관통 결합되는 관통파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 압력센서는
    상기 하우징의 내부압력이 변화하면 상기 솔레노이드밸브로 전력을 보내고, 상기 하우징의 내부압력이 변화하지 않으면 상기 솔레노이드밸브로 전력을 보내지 않는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 압력센서는
    상기 하우징의 내부압력이 변화하면 상기 솔레노이드밸브로 전력을 보내었다가, 상기 하우징의 내부압력이 변화하기 전의 내부압력과 동일해지면 상기 솔레노이드밸브로 전력을 보내는 것을 중단하는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
KR1020120001977A 2012-01-06 2012-01-06 배터리모듈 KR20130081027A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120001977A KR20130081027A (ko) 2012-01-06 2012-01-06 배터리모듈

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120001977A KR20130081027A (ko) 2012-01-06 2012-01-06 배터리모듈

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130081027A true KR20130081027A (ko) 2013-07-16

Family

ID=48992898

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120001977A KR20130081027A (ko) 2012-01-06 2012-01-06 배터리모듈

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20130081027A (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015030431A1 (ko) * 2013-08-28 2015-03-05 주식회사 엘지화학 냉매 및 배기 가스의 혼합을 방지하는 구조를 포함하는 전지모듈
WO2015126204A1 (ko) * 2014-02-24 2015-08-27 주식회사 엘지화학 냉각 효율이 향상된 자동차용 배터리 팩
US9786880B2 (en) 2013-10-24 2017-10-10 Lg Electronics Inc. Cell module assembly

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015030431A1 (ko) * 2013-08-28 2015-03-05 주식회사 엘지화학 냉매 및 배기 가스의 혼합을 방지하는 구조를 포함하는 전지모듈
US9774015B2 (en) 2013-08-28 2017-09-26 Lg Chem, Ltd. Battery module having structure for preventing mixing of coolant and vent gas
US9786880B2 (en) 2013-10-24 2017-10-10 Lg Electronics Inc. Cell module assembly
WO2015126204A1 (ko) * 2014-02-24 2015-08-27 주식회사 엘지화학 냉각 효율이 향상된 자동차용 배터리 팩
US10027002B2 (en) 2014-02-24 2018-07-17 Lg Chem, Ltd. Vehicle battery pack with improved cooling efficiency

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102204302B1 (ko) 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
KR20210063939A (ko) 배터리 모듈
KR101936572B1 (ko) 밀폐형 배터리 모듈
CN209860115U (zh) 电池模块
KR101983391B1 (ko) 전지모듈 냉각장치 및 이를 포함하는 전지모듈 어셈블리
KR20130061895A (ko) 배터리모듈
US20220123429A1 (en) Battery module, and battery rack and power storage device comprising battery module
KR102061292B1 (ko) 배터리 모듈, 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 배터리 팩을 포함하는 자동차
KR20170132514A (ko) 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
KR20150065964A (ko) 전지모듈 및 전지팩
JP5937341B2 (ja) 二次電池、二次電池システム、二次電池および二次電池システムの放電リザーブ低減方法
KR20180113802A (ko) 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
KR20130081027A (ko) 배터리모듈
CN115039280A (zh) 电池组和包括该电池组的设备
KR20220102642A (ko) 배터리 및 그 관련 장치, 제조 방법 및 제조 장치
KR20210011262A (ko) 전력 저장 장치
US20230318130A1 (en) Battery module, and battery pack and vehicle comprising the same
EP4329069A1 (en) Battery, electrical apparatus, method and apparatus for preparing battery
KR102256596B1 (ko) 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
KR102636090B1 (ko) 냉각 유로가 구비된 냉각판을 포함하는 파우치형 전지셀 모듈
WO2022082390A1 (zh) 电池的箱体、电池、用电装置、制备电池的方法和装置
KR20140081940A (ko) 전지모듈 어셈블리
KR20210009626A (ko) 배터리 랙 및 이를 포함하는 전력 저장 장치
KR20230008110A (ko) 전지, 전기 장치, 전지 제조 방법 및 장치
EP4261982A1 (en) Lithium ion secondary battery and electric vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid