KR20220052111A - 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차 - Google Patents

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Abstract

배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈은, 복수의 배터리 셀이 적층되는 배터리 셀 적층체; 배터리 셀 적층체가 수납되는 커버; 및 배터리 셀 적층체에 접촉되는 완충부재를 포함하며, 완충부재는 내부의 유체의 이동이 가능하도록 마련된다.

Description

배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차{BATTERY MODULE AND BATTERY PACK INCLUDING THE SAME AND VEHICLE INCLUDING THE SAME}
본 발명은, 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 배터리 셀에 스웰링 발생시 배터리 셀 전체에 균일한 압력이 작용하도록 하는 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차에 관한 것이다.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차 전지 수요가 급격히 증가하고 있으며, 종래 이차 전지로서 니켈카드뮴 전지 또는 수소이온 전지가 사용되었으나, 최근에는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충전 및 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 리튬 이차 전지가 많이 사용되고 있다.
이러한 리튬 이차 전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 리튬 이차 전지는, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재, 즉 전지 케이스를 구비한다.
리튬 이차 전지는 양극, 음극 및 이들 사이에 개재되는 세퍼레이터 및 전해질로 이루어지며, 양극 활물질과 음극 활물질을 어떤 것을 사용하느냐에 따라 리튬 이차 전지(Lithium Ion Battery, LIB), 리튬 폴리머 전지(Polymer Lithium Ion Battery, PLIB) 등으로 나누어진다. 통상, 이들 리튬 이차 전지의 전극은 알루미늄 또는 구리 시트(sheet), 메시(mesh), 필름(film), 호일(foil) 등의 집전체에 양극 또는 음극 활물질을 도포한 후 건조시킴으로써 형성된다. 그리고, 다양한 종류의 이차 전지는 배터리 셀을 보호할 수 있는 커버가 구비되며, 복수의 배터리 셀들이 적층되어 커버에 인입된 배터리 모듈과, 복수의 배터리 모듈들이 포함된 배터리 팩을 포함한다.
배터리 셀들은 도전체인 버스바를 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 일반적으로 양극 전극 리드는 알루미늄 재질로 제작되고, 음극 전극 리드는 구리 재질로 제작되며, 버스바 역시 구리 재질로 제작된다.
한편, 배터리 셀은 내부에 가스가 생성되어 부풀어 오르는 스웰링(swelling) 현상이 발생될 수 있다. 종래 기술인 선행문헌 공개 제10-2020-0106378호를 참조하면, 배터리 셀의 스웰링에 따른 부피 팽창을 흡수할 있도록 스웰링 흡수 패드(121)가 모듈 케이스(200) 내부에 배치된다.
하지만, 종래 기술의 경우 배터리 셀의 전체가 아닌 배터리 셀의 일부분에서 스웰링이 발생되면 스웰링이 발생한 부분에서만 스웰링 흡수 패드(121)를 가압하게 되므로 배터리 셀 중 스웰링이 발생한 부분과 스웰링이 발생하지 않은 부분의 압력이 균일하지 못하게 되며, 배터리 셀 중 스웰링이 발생한 부분에서 국부적인 응력이 집중되어 배터리 셀이 부분적으로 퇴화하는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 공개번호 제10-2020-0106378호(공개일자:2020년09월14일)
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 배터리 셀에 스웰링이 발생하더라도 배터리 셀의 일부분에 응력이 집중되는 것을 방지하여 배터리 셀 전체에 균일한 압력이 작용하도록 하는 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 복수의 배터리 셀이 적층되는 배터리 셀 적층체; 상기 배터리 셀 적층체가 수납되는 커버; 및 상기 배터리 셀 적층체에 접촉되는 완충부재를 포함하며, 상기 완충부재는 내부의 유체의 이동이 가능하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈이 제공될 수 있다.
또한, 상기 완충부재는, 제1 시트; 상기 제1 시트에 결합되는 제2 시트; 상기 제1 시트와 상기 제2 시트 사이에 형성되며 유체가 인입되는 복수의 유체완충층; 및 상기 유체가 상기 복수의 유체완충층 사이를 이동할 수 있도록 상기 복수의 유체완충층을 서로 연결시키는 채널을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제1 시트와 상기 제2 시트는 열 접착이 가능한 필름 시트로 마련될 수 있다.
또한, 상기 채널은 복수로 마련되며, 복수의 상기 채널은 상기 유체완충층의 사방으로 연결되도록 마련될 수 있다.
그리고, 상기 복수의 채널 중 제1 채널은 상기 복수의 유체완충층을 서로 연결하고, 상기 복수의 채널 중 제2 채널은 상기 복수의 유체완충층 중 어느 하나의 유체완충층과 상기 제1 채널을 연결하도록 마련될 수 있다.
또한, 상기 복수의 유체완충층은 상기 제1 채널과 상기 제2 채널을 통해 모두 연통되어 있으며, 상기 배터리 셀의 스웰링 현상에 의해 상기 배터리 셀이 부풀어 오르면 상기 배터리 셀로부터 전달되는 압력에 의해 상기 복수의 유체완충층 중 임의의 유체완충층에 존재하는 유체가 상기 제1 채널 및 상기 제2 채널 중 적어도 하나를 통해 다른 유체완충층으로 이동하도록 마련될 수 있다.
그리고, 상기 제1 채널과 상기 제2 채널은 수직으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 유체완충층은 상기 제1 시트와 상기 제2 시트의 결합 부분을 기준으로 대칭 형상 또는 비대칭 형상으로 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 전술한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩이 제공될 수 있고, 또한, 상기 배터리 모듈을 포함하는 자동차가 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 내부에서 유체의 이동이 가능하도록 마련된 완충부재에 의해 배터리 셀에 스웰링이 발생하더라도 배터리 셀의 일부분에 응력이 집중되는 것을 방지하여 배터리 셀 전체에 균일한 압력이 작용하도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에서 완충부재의 개략적인 사시도이다.
도 3은 도 2의 완충부재의 일 부분의 확대도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에서 유체완충층의 제1 시트와 제2 시트가 대칭 형상으로 형성된 것을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 4의 다른 실시예로 유체완충층의 제1 시트와 제2 시트가 비대칭 형상으로 형성된 것을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 도 4에서 배터리 셀의 일측 단부에 스웰링이 발생한 경우를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 도 4에서 배터리 셀의 중심부에 스웰링이 발생한 경우를 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.
본 명세서에서 사용되는 '결합' 또는 '연결'이라는 용어는, 하나의 부재와 다른 부재가 직접 결합되거나, 직접 연결되는 경우뿐만 아니라 하나의 부재가 이음부재를 통해 다른 부재에 간접적으로 결합되거나, 간접적으로 연결되는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 개략적인 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에서 완충부재의 개략적인 사시도이며, 도 3은 도 2의 완충부재의 일 부분의 확대도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에서 유체완충층의 제1 시트와 제2 시트가 대칭 형상으로 형성된 것을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 5는 도 4의 다른 실시예로 유체완충층의 제1 시트와 제2 시트가 비대칭 형상으로 형성된 것을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 6은 도 4에서 배터리 셀의 일측 단부에 스웰링이 발생한 경우를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 7은 도 4에서 배터리 셀의 중심부에 스웰링이 발생한 경우를 개략적으로 도시한 도면이다.
도면들을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(10)은, 배터리 셀 적층체(100)와, 커버(200)와, 완충부재(300)를 포함한다.
도 1을 참조하면, 배터리 셀 적층체(100)는 전극 리드가 구비된 배터리 셀(110)이 복수로 마련되어 적층된다. 배터리 셀(110)에 구비되는 전극 리드는 외부로 노출되어 외부 기기에 연결되는 일종의 단자로서 전도성 재질이 사용될 수 있다.
전극 리드는 양극 전극 리드와 음극 전극 리드를 포함할 수 있다. 양극 전극 리드와 음극 전극 리드는 배터리 셀(110)의 길이 방향에 대해 서로 반대 방향에 배치될 수도 있고, 또는 양극 전극 리드와 음극 전극 리드가 배터리 셀(110)의 길이 방향에 대해 서로 동일한 방향에 위치될 수도 있다.
양극 전극 리드와 음극 전극 리드는 다양한 재질로 마련될 수 있으며, 예를 들어, 양극 전극 리드는 알루미늄 재질로 제작되고, 음극 전극 리드는 구리 재질로 제작될 수 있다.
전극 리드는 버스바에 전기적으로 결합될 수 있다. 배터리 셀(110)은 양극판-세퍼레이터-음극판의 순서로 배열되는 단위 셀(Unit Cell) 또는 양극판-세퍼레이터-음극판-세퍼레이터-양극판-세퍼레이터-음극판의 순서로 배열된 바이 셀(Bi-Cell)을 전지 용량에 맞게 복수개 적층시킨 구조를 가질 수 있다.
배터리 셀 적층체(100)는 복수의 배터리 셀(110)들이 서로 적층되도록 구성될 수 있다. 여기서, 배터리 셀(110)은 다양한 구조를 가질 수 있으며, 또한, 복수의 배터리 셀(110)들은 다양한 방식으로 적층될 수 있다.
배터리 셀 적층체(100)는 각각의 배터리 셀(110)을 수납하는 카트리지(미도시)가 복수로 구비될 수 있다. 각각의 카트리지(미도시)는 플라스틱의 사출 성형으로 제조될 수 있고, 배터리 셀(110)을 수납할 수 있는 수납부가 형성된 복수의 카트리지들(미도시)이 적층될 수 있다.
복수의 카트리지들(미도시)이 적층된 카트리지 조립체에는 커넥터 요소 또는 단자 요소가 구비될 수 있다. 커넥터 요소는, 예를 들어, 배터리 셀(110)의 전압 또는 온도에 대한 데이터를 제공할 수 있는 BMS(Battery Management System, 미도시) 등에 연결되기 위한 다양한 형태의 전기적 연결 부품 내지 연결 부재가 포함될 수 있다.
그리고, 단자 요소는 배터리 셀(110)에 연결되는 메인 단자로서 양극 단자와 음극 단자를 포함하며, 단자 요소는 터미널 볼트가 구비되어 외부와 전기적으로 연결될 수 있다. 한편, 배터리 셀(110)은 다양한 형상을 가질 수 있다.
도 1을 참조하면, 커버(200)에는 배터리 셀 적층체(100) 또는, 배터리 셀 적층체(100)가 수납된 카트리지 조립체가 수납된다. 예를 들어, 커버(200)는 배터리 셀 적층체(100)를 둘러싸도록 마련될 수 있다.
커버(200)는 배터리 셀 적층체(100) 또는 복수의 카트리지 조립체들의 전체를 둘러싸며 이에 의해 외부의 진동이나 충격으로부터 배터리 셀 적층체(100) 또는 카트리지 조립체를 보호한다.
커버(200)는 배터리 셀 적층체(100) 또는 카트리지 조립체의 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 배터리 셀 적층체(100) 또는 카트리지 조립체가 육면체 형상으로 마련되는 경우 커버(200)도 이에 대응되도록 육면체 형상으로 마련될 수 있다.
커버(200)는 예를 들어, 금속 재질의 플레이트를 절곡하여 제조될 수 있고 또는 플라스틱 사출물에 의해 제조될 수도 있다. 그리고, 커버(200)는 일체형으로 제조될 수도 있고, 또는 분리형으로 제조될 수도 있다.
커버(200)에는 전술한 커넥터 요소 또는 단자 요소가 외부로 노출될 수 있는 관통부(미도시)가 형성될 수 있다. 즉, 커넥터 요소 또는 단자 요소는 외부의 소정 부품 내지 부재와 전기적으로 연결될 수 있는데, 이러한 전기적 연결이 커버(200)에 의해 방해되지 않도록 커버(200)에 관통부가 형성될 수 있다.
커버(200)는 일체형으로 형성될 수도 있고, 또는 상측 커버(200)와, 하측 커버(200)와, 측면 커버(200)를 포함하여 구성될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다
완충부재(300)는 배터리 셀 적층체(100)에 접촉되며, 완충부재(300) 내부의 유체(400, 도 4 참조)가 이동 가능하도록 마련된다.
도 2 내지 도 4를 함께 참조하면, 완충부재(300)는 제1 시트(310)와, 제2 시트(320)와, 유체완충층(330)과, 채널(340)을 포함하여 구성될 수 있다.
제1 시트(310)와 제2 시트(320)는, 예를 들어, 열 접착이 가능한 필름 시트로 마련될 수 있다. 그리고, 제1 시트(310)와 제2 시트(320)는 도 4에 도시된 바와 같이 상측과 하측에서 서로 결합될 수 있다.
유체완충층(330)은 복수로 형성되며, 제1 시트(310)와 제2 시트(320)가 결합되는 경우 제1 시트(310)와 제2 시트(320)의 사이에 형성된다. 여기서, 도 3을 참조하면, 유체완충층(330)은 상측과 하측으로 돌출된 형상으로 형성될 수 있다.
유체완충층(330)에는 유체(400, 도 4 참조)가 인입되며, 유체(400), 예를 들어 공기가 유체완충층(330)에 인입되어 배터리 셀(110)의 스웰링 발생시 배터리 셀(110)을 완충하도록 마련된다.
그리고, 채널(340)은 복수의 유체완충층(330)을 서로 연결시키도록 마련된다. 채널(340)에 의해 복수의 유체완충층(330)이 서로 연결되는 경우 배터리 셀(110)의 스웰링이 발생하여 배터리 셀(110)이 복수의 유체완충층(330) 중 일부를 가압하면, 배터리 셀(110)에 의해 가압되는 유체완충층(330)에 존재하는 유체(400)가 가압되지 않는 다른 유체완충층(330)으로 이동한다.
즉, 채널(340)은 유체(400)가 복수의 유체완충층(330) 사이를 이동할 수 있도록 복수의 유체완충층(330)을 서로 연결시킨다.
예를 들어, 도 6을 참조하면, 도 6을 기준으로 배터리 셀(110)의 좌측에서 스웰링이 발생한 경우 좌측에서 배터리 셀(110)에 접촉되어 있는 유체완충층(330)이 배터리 셀(110)에 의해 가압되며, 좌측의 유체완충층(330)으로부터 가압되지 않은 우측의 유체완충층(330)으로 유체(400)가 이동한다.
그리고, 도 7을 참조하면, 도 7을 기준으로 배터리 셀(110)의 중심에서 스웰링이 발생한 경우 중심에서 배터리 셀(110)에 접촉되어 있는 유체완충층(330)이 배터리 셀(110)에 의해 가압되며, 중심의 유체완충층(330)으로부터 가압되지 않은 좌측과 우측의 유체완충층(330)으로 유체(400)가 이동한다.
도 2를 참조하면, 유체완충층(330)은 사각형 형상의 제1 시트(310)와 제2 시트(320) 사이에 복수개가 가로 및 세로로 배열되어 있으므로, 어느 일 부분에서 유체완충층(330)에 가압이 발생되더라도 가압되지 않은 가로 및 세로 위치의 다양한 유체완충층(330)으로 유체(400)가 이동할 수 있다.
이는, 에어 매트리스의 어느 한 부분이 가입되는 경우 다른 부분으로 에어가 이동하면서 완충되는 방식과 유사하다.
설명의 편의를 위해 도 6 및 도 7에서는 유체(400)의 이동에 따른 유체완충층(330)의 크기 변화가 과도하게 도시되어 있지만, 배터리 셀(110)의 어느 한 부분이 팽창되어 해당 부분의 유체완충층(330)이 가압되고, 그 유체완충층(330)에 있는 유체(400)가 다른 유체완충층(330)으로 이동하더라도 실제 유체완충층(330)의 크기의 변화는 도 6 및 도 7과 같이 과도하지 않다.
왜냐하면, 도 2에서와 같이, 복수의 유체완충층(330)은 가로 및 세로 방향으로 다수가 배열되어 있어서 어느 하나의 유체완충층(330)이 가압되거나 또는, 해당 부분의 몇몇의 유체완충층(330)이 함께 가압되더라도, 가압된 유체완충층(330)에 존재하는 유체(400)는 복수의 채널(340), 즉, 제1 채널(341)과 제2 채널(342)을 통해 가로 및 세로 방향의 다수의 유체완충층(330)으로 분산되므로 실제 유체완충층(330)의 형상 변화는 미소하다.
한편, 배터리 셀(110)에서 스웰링이 발생하여 그 부분에서 유체완충층(330)이 배터리 셀(110)에 의해 가압된 최초의 절대 크기가 예를 들어 "5"라고 가정하면, 가압된 유체완충층(330)의 유체(400)가 스웰링이 발생되지 않은 부분의 다른 유체완충층(330)으로 이동한 후에는 최초로 가압된 유체완충층(330)의 절대 크기는 "3"으로 감소될 수 있다.
그리고, 배터리 셀(110)에서 스웰링이 발생되지 않은 부분의 유체완충층(330)이 배터리 셀(110)에 의해 가압된 최초의 절대 크기가 예를 들어 "1"이라고 가정하면, 배터리 셀(110)에 스웰링이 발생되어 가압된 유체완충층(330)으로부터 스웰링이 발생되지 않은 부분의 유체완충층(330)으로 유체(400)가 이동한 후의 스웰링이 발생되지 않은 부분의 유체완충층(330)의 절대 크기는 3으로 증가될 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(10)은, 배터리 셀(110)의 스웰링 발생시, 배터리 셀(110)에 의해 가압된 유체완충층(330)으로부터 복수의 채널(340)을 통해 가압되지 않은 다른 복수의 유체완충층(330)으로 유체(400)가 분산되어 다양한 방향으로 이동하므로, 배터리 셀(110)에서 스웰링이 발생한 부분과 스웰링이 발생하지 않은 부분 전체에서 작용하는 압력이 동일해질 수 있다.
그리고, 이에 의해, 배터리 셀(110)의 어느 하나의 부분에 응력이 집중되는 것을 방지하여 배터리 셀(110)이 부분적으로 퇴화하는 것을 방지하는 효과가 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 채널(340)은 복수로 마련되며, 복수의 채널(340)은 유체완충층(330)의 사방으로 연결될 수 있다.
예를 들어, 복수의 채널(340) 중 제1 채널(341)은 복수의 유체완충층(330)을 서로 연결하고, 복수의 채널(340) 중 제2 채널(342)은 복수의 유체완충층(330) 중 어느 하나의 유체완충층(330)과 제1 채널(341)을 연결하도록 마련될 수 있다.
여기서, 제1 채널(341)과 제2 채널(342)은 수직으로 연결될 수 있다. 이와 같이, 복수의 유체완충층(330)은 제1 채널(341)과 제2 채널(342)을 통해 모두 연통될 수 있다.
이에 의해, 배터리 셀(110)의 스웰링시 가입된 유체완충층(330)에 존재하는 유체(400)는 다른 복수의 유체완충층(330)으로 분산되어 이동할 수 있다.
즉, 배터리 셀(110)의 스웰링 현상에 의해 배터리 셀(110)이 부풀어 오르면 배터리 셀(110)로부터 전달되는 압력에 의해 복수의 유체완충층(330) 중 임의의 유체완충층(330)에 존재하는 유체(400)가 제1 채널(341) 또는 제2 채널(342)을 통해 다른 유체완충층(330)으로 이동한다.
한편, 유체완충층(330)은 제1 시트(310)와 제2 시트(320)의 결합 부분을 기준으로 도 4에서와 같이 대칭 형상으로 형성될 수도 있고, 또는 도 5에서와 같이 비대칭 형상으로 형성될 수도 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(10)의 작용 및 효과에 대해 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(10)의 커버(200)에는 완충부재(300)가 구비된다. 완충부재(300)는 복수의 유체완충층(330)이 채널(340)을 통해 가로와 세로 방향으로 서로 연결되도록 마련되며, 배터리 셀(110)의 스웰링에 의해 어느 하나의 유체완충층(330)이 가압되면 그 유체완충층(330)에 존재하는 유체(400)가 가압되지 않은 다른 유체완충층(330)으로 분산되어 이동하므로, 배터리 셀(110) 전체에 균일한 압력이 작용한다.
이에 의해, 배터리 셀(110)의 어느 한 부분에 응력이 집중되는 것을 방지하여 배터리 셀(110)이 부분적으로 퇴화하는 것을 방지하는 효과가 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(미도시)은, 전술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(10)을 하나 이상 포함할 수 있다. 또한, 상기 배터리 팩(미도시)은, 이러한 배터리 모듈(10) 이외에, 이러한 배터리 모듈(10)을 수납하기 위한 케이스, 배터리 모듈(10)의 충방전을 제어하기 위한 각종 장치, 이를테면 BMS, 전류 센서, 퓨즈 등이 더 포함될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차(미도시)는 전술한 배터리 모듈(10) 또는 배터리 팩(미도시)을 포함할 수 있으며, 상기 배터리 팩(미도시)에는 상기 배터리 모듈(10)이 포함될 수 있다. 그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(10)은, 상기 자동차(미도시), 예를 들어, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 전기를 사용하도록 마련되는 소정의 자동차(미도시)에 적용될 수 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
10 : 배터리 모듈 100 : 배터리 셀 적층체
110 : 배터리 셀 200 : 커버
300 : 완충부재 310 : 제1 시트
320 : 제2 시트 330 : 유체완충층
340 : 채널 341 : 제1 채널
342 : 제2 채널

Claims (10)

  1. 복수의 배터리 셀이 적층되는 배터리 셀 적층체;
    상기 배터리 셀 적층체가 수납되는 커버; 및
    상기 배터리 셀 적층체에 접촉되는 완충부재를 포함하며,
    상기 완충부재는 내부의 유체의 이동이 가능하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 완충부재는,
    제1 시트;
    상기 제1 시트에 결합되는 제2 시트;
    상기 제1 시트와 상기 제2 시트 사이에 형성되며 유체가 인입되는 복수의 유체완충층; 및
    상기 유체가 상기 복수의 유체완충층 사이를 이동할 수 있도록 상기 복수의 유체완충층을 서로 연결시키는 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 시트와 상기 제2 시트는 열 접착이 가능한 필름 시트로 마련되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 채널은 복수로 마련되며, 복수의 상기 채널은 상기 유체완충층의 사방으로 연결되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 채널 중 제1 채널은 상기 복수의 유체완충층을 서로 연결하고,
    상기 복수의 채널 중 제2 채널은 상기 복수의 유체완충층 중 어느 하나의 유체완충층과 상기 제1 채널을 연결하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 유체완충층은 상기 제1 채널과 상기 제2 채널을 통해 모두 연통되어 있으며,
    상기 배터리 셀의 스웰링 현상에 의해 상기 배터리 셀이 부풀어 오르면 상기 배터리 셀로부터 전달되는 압력에 의해 상기 복수의 유체완충층 중 임의의 유체완충층에 존재하는 유체가 상기 제1 채널 및 상기 제2 채널 중 적어도 하나를 통해 다른 유체완충층으로 이동하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1 채널과 상기 제2 채널은 수직으로 연결되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 유체완충층은 상기 제1 시트와 상기 제2 시트의 결합 부분을 기준으로 대칭 형상 또는 비대칭 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 배터리 모듈을 포함하는 자동차.
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