KR20220119988A - Battery module with improved fire protection performance - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 배터리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화재 발생 내지 확산을 효과적으로 방지할 수 있는 배터리 모듈과 이를 포함하는 배터리 팩 및 에너지 저장 시스템 등에 관한 것이다.The present invention relates to a battery, and more particularly, to a battery module capable of effectively preventing the occurrence or spread of fire, and a battery pack and an energy storage system including the same.
근래에 들어서, 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 로봇, 전기 자동차 등의 상용화가 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차 전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.In recent years, as the demand for portable electronic products such as notebook computers, video cameras, and portable telephones has rapidly increased, and commercialization of robots and electric vehicles has been in full swing, research on high-performance secondary batteries capable of repeated charging and discharging has been actively conducted. is in progress
현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있다. 특히, 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.Currently commercialized secondary batteries include a nickel cadmium battery, a nickel hydrogen battery, a nickel zinc battery, and a lithium secondary battery. In particular, the lithium secondary battery is attracting attention because of the advantages of free charge/discharge, a very low self-discharge rate, and a high energy density because the memory effect hardly occurs compared to a nickel-based secondary battery.
이차 전지는 단독으로 사용되기도 하나, 일반적으로는 다수의 이차 전지가 서로 전기적으로 직렬 및/또는 병렬로 연결된 형태로 구성된 경우가 많다. 특히, 다수의 이차 전지는 서로 전기적으로 연결된 상태로 하나의 모듈 케이스 내부에 수납되어, 하나의 배터리 모듈을 구성할 수 있다. 그리고, 배터리 모듈은, 단독으로 사용되거나 또는 둘 이상이 서로 전기적으로 직렬 및/또는 병렬로 연결되어, 배터리 팩 등과 같은 보다 상위 수준의 장치를 구성할 수 있다.The secondary battery may be used alone, but in general, a plurality of secondary batteries are electrically connected to each other in series and/or in parallel in many cases. In particular, a plurality of secondary batteries may be accommodated in one module case while being electrically connected to each other to constitute one battery module. In addition, the battery module may be used alone or two or more may be electrically connected to each other in series and/or parallel to constitute a higher level device such as a battery pack.
최근, 전력 부족이나 친환경 에너지 등과 같은 이슈가 부각되면서, 생산된 전력을 저장하기 위한 에너지 저장 시스템(ESS; Energy Storage System)이 보다 주목받고 있다. 대표적으로, 이러한 에너지 저장 시스템을 이용하면, 스마트 그리드 시스템(Smart Grid System)과 같은 시스템 구축이 용이하여, 특정 지역이나 도시 등에서 용이하게 전력 수급 조절이 가능할 수 있다.Recently, as issues such as power shortage or eco-friendly energy have been highlighted, an energy storage system (ESS) for storing the generated power is receiving more attention. Representatively, if such an energy storage system is used, it is easy to construct a system such as a smart grid system, so that power supply and demand can be easily controlled in a specific region or city.
에너지 저장 시스템에 사용되는 배터리 팩의 경우, 중소형 배터리 팩에 비해 매우 큰 용량이 필요할 수 있다. 따라서, 배터리 팩에는 통상적으로 많은 수의 배터리 모듈이 포함될 수 있다. 그리고, 에너지 밀도를 높이기 위해, 다수의 배터리 모듈은 매우 좁은 공간에 밀집된 형태로 구성되는 경우가 많다.For battery packs used in energy storage systems, a very large capacity may be required compared to small and medium-sized battery packs. Accordingly, a battery pack may typically include a large number of battery modules. And, in order to increase the energy density, a plurality of battery modules are often configured in a dense form in a very narrow space.
그런데, 이와 같이 다수의 배터리 모듈이 좁은 공간에 밀집된 상태로 존재하는 경우, 화재에 취약할 수 있다. 예를 들어, 어느 하나의 배터리 모듈에서 열폭주(thermal propagation) 상황이 발생하여, 적어도 하나의 배터리 셀(이차 전지)로부터 고온의 가스가 배출되는 상황이 발생할 수 있다. 더욱이, 이러한 가스 배출 시 고온의 스파크가 분출될 수 있는데, 스파크에는 배터리 셀 내부의 전극에서 탈리된 활물질이나 용융된 알루미늄 입자 등이 포함될 수 있다. 뿐만 아니라, 경우에 따라, 일부 배터리 셀에서 플래어(flare) 등이 발생할 수도 있다. 만일, 이러한 스파크나 플래어 등이 배터리 모듈의 외부로 유출되는 경우, 배터리 팩의 화재를 발생시킬 수 있다.However, when a plurality of battery modules are concentrated in a narrow space as described above, they may be vulnerable to fire. For example, a thermal propagation situation may occur in one battery module, and a situation in which a high-temperature gas is discharged from at least one battery cell (secondary battery) may occur. Moreover, high-temperature sparks may be ejected when the gas is discharged, and the sparks may include active materials or molten aluminum particles that are desorbed from electrodes inside the battery cell. In addition, in some cases, a flare or the like may occur in some battery cells. If such sparks or flares leak to the outside of the battery module, a fire may occur in the battery pack.
특히, 배터리 모듈 외부에는 산소가 많이 존재할 수 있으므로, 배터리 모듈 외부로 스파크 등이 배출되면, 산소와 접하게 되어 화재가 유발될 가능성이 높다. 만일, 특정 배터리 모듈 등에서 화재가 발생하는 경우, 이는 주변의 다른 배터리 모듈이나 다른 배터리 팩 등으로 확산될 수 있다. 특히, 에너지 저장 시스템은, 좁은 공간에 많은 배터리들이 밀집되어 있기 때문에, 화재가 발생하는 경우, 진압이 용이하지 않다. 더욱이, 에너지 저장 시스템의 규모나 역할을 고려할 때, 배터리 팩 내부의 화재 발생은 매우 심각한 재산 및 인명 상 피해를 발생시킬 우려가 있다. 그러므로, 특정 배터리 셀이나 모듈에서 열폭주 상황 등이 발생하여 스파크나 플래어 등이 생성되더라도, 이를 조기에 진압하고, 배터리 모듈이나 배터리 팩의 화재로까지 나아가지 않도록 하는 것이 중요하다.In particular, since a large amount of oxygen may exist outside the battery module, when sparks or the like are discharged to the outside of the battery module, it is highly likely to come into contact with oxygen and cause a fire. If a fire occurs in a specific battery module, etc., it may spread to other nearby battery modules or other battery packs. In particular, in the case of a fire, it is not easy to extinguish a fire in the energy storage system because many batteries are concentrated in a narrow space. Moreover, considering the size and role of the energy storage system, there is a risk that a fire inside the battery pack may cause very serious damage to property and human life. Therefore, even if a spark or flare is generated due to a thermal runaway situation in a specific battery cell or module, it is important to suppress it early and prevent the battery module or battery pack from leading to a fire.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 열폭주 등으로 인해 내부에서 스파크나 플래어 등이 생성되더라도 화재가 효과적으로 억제될 수 있도록 구성된 배터리 모듈과 이를 포함하는 배터리 팩 및 에너지 저장 시스템 등을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention has been devised to solve the above problems, and a battery module configured to effectively suppress fire even if sparks or flares are generated inside due to thermal runaway, etc., a battery pack including the same, and energy storage The purpose is to provide a system, etc.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical problems to be solved by the present invention are not limited to the above-described problems, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the invention described below.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 배터리 모듈은, 상호 적층된 다수의 이차 전지를 구비하는 셀 어셈블리; 내부 공간에 상기 셀 어셈블리를 수용하고, 상기 셀 어셈블리로부터 발생된 벤팅 가스가 배출되도록 벤팅 경로 및 배출부가 형성된 모듈 케이스; 및 상기 모듈 케이스의 벤팅 경로에 구비되며, 다수의 홀이 형성되어 상기 벤팅 경로를 흐르는 물질을 필터링하도록 구성된 차단 부재를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a battery module comprising: a cell assembly including a plurality of secondary batteries stacked on each other; a module case accommodating the cell assembly in an internal space, and having a venting path and a discharge part formed therein so that the venting gas generated from the cell assembly is discharged; and a blocking member provided in the venting path of the module case and having a plurality of holes to filter materials flowing through the venting path.
여기서, 상기 차단 부재는, 상기 셀 어셈블리로부터 분출된 스파크 및 화염 중 적어도 하나를 필터링하도록 구성될 수 있다.Here, the blocking member may be configured to filter at least one of sparks and flames ejected from the cell assembly.
또한, 상기 차단 부재는, 메쉬 형태로 구성될 수 있다.In addition, the blocking member may be configured in a mesh shape.
또한, 상기 셀 어셈블리는, 다수의 파우치형 이차 전지가 눕혀진 상태에서 상하 방향으로 적층되며, 상기 파우치형 이차 전지의 전극 리드는 상기 모듈 케이스의 전후 방향에 위치하고, 상기 모듈 케이스는, 전방 및 후방 중 적어도 일측이 개방되도록 구성될 수 있다.In addition, the cell assembly is stacked in a vertical direction in a state in which a plurality of pouch-type secondary batteries are laid down, electrode leads of the pouch-type secondary batteries are located in the front and rear directions of the module case, and the module case is front and rear At least one side may be configured to be open.
또한, 상기 모듈 케이스의 개방부에 위치하며, 상기 전극 리드와 결합되도록 구성된 버스바 어셈블리를 더 포함하고, 상기 버스바 어셈블리에 슬롯이 형성되어 상기 모듈 케이스 내부의 가스가 외부로 배출되도록 구성될 수 있다.In addition, the module case may further include a bus bar assembly disposed in an open portion of the module case and configured to be coupled to the electrode lead, and a slot is formed in the bus bar assembly so that the gas inside the module case is discharged to the outside. have.
또한, 상기 모듈 케이스는, 상기 벤팅 경로 상에 위치하여 상기 벤팅 가스의 흐름 방향이 반대 방향으로 전환되도록 구성된 전환부를 구비하며, 상기 차단 부재는, 적어도 일부분이 상기 전환부 내에 삽입되도록 구성될 수 있다.In addition, the module case may be positioned on the venting path and include a switching part configured to change the flow direction of the venting gas to the opposite direction, and the blocking member may be configured to be inserted at least partially into the switching part. .
또한, 상기 차단 부재는, 상기 전환부 내에 삽입된 제1 차단부, 및 상기 제1 차단부보다 벤팅 경로의 후단에 위치하여 상기 제1 차단부와 소정 각도 경사지게 구성된 제2 차단부를 구비할 수 있다.In addition, the blocking member may include a first blocking unit inserted into the switching unit, and a second blocking unit located at the rear end of the venting path than the first blocking unit and configured to be inclined at a predetermined angle from the first blocking unit. .
또한, 상기 차단 부재는, 서로 다른 크기의 홀이 수평 방향으로 배치되도록 구성될 수 있다.In addition, the blocking member may be configured such that holes of different sizes are arranged in a horizontal direction.
또한, 상기 차단 부재는, 돌기를 구비할 수 있다.In addition, the blocking member may include a protrusion.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 배터리 팩은, 본 발명에 따른 배터리 모듈을 포함한다.In addition, a battery pack according to another aspect of the present invention for achieving the above object includes the battery module according to the present invention.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 에너지 저장 시스템은, 본 발명에 따른 배터리 모듈을 포함한다.In addition, an energy storage system according to another aspect of the present invention for achieving the above object includes a battery module according to the present invention.
본 발명에 의하면, 배터리 모듈의 화재 발생이 효과적으로 억제될 수 있다.According to the present invention, the occurrence of fire in the battery module can be effectively suppressed.
특히, 본 발명의 일 측면에 의하면, 배터리 모듈 내에 포함된 특정 배터리 셀에서 열폭주 현상 등으로 인해 스파크나 플래어 등이 발생하더라도, 스파크 등의 모듈 외부 배출이 효과적으로 차단될 수 있다.In particular, according to one aspect of the present invention, even if sparks or flares occur due to thermal runaway, etc. in a specific battery cell included in the battery module, discharge of sparks to the outside of the module can be effectively blocked.
그러므로, 본 발명의 이러한 측면에 의하면, 스파크 등의 외부 배출로 인한 화재 발생이 방지될 수 있다.Therefore, according to this aspect of the present invention, it is possible to prevent the occurrence of fire due to external discharge of sparks or the like.
더욱이, 본 발명의 일 실시 구성에 의하면, 배터리 모듈 외부로 가스는 용이하게 배출시키면서도 스파크 등이 유출되는 것은 방지할 수 있다. 따라서, 배터리 모듈의 폭발은 방지하는 한편, 배터리 모듈 외부에서 화재가 발생하는 것을 원천적으로 차단할 수 있다.Moreover, according to one embodiment of the present invention, it is possible to prevent the spark, etc. from flowing out while easily discharging the gas to the outside of the battery module. Accordingly, it is possible to prevent explosion of the battery module and fundamentally prevent a fire from occurring outside the battery module.
또한, 본 발명의 일 측면에 의하면, 배터리 모듈 내부에서 화재가 발생한다 하더라도, 화염 배출을 저지함으로써 화재가 확산되지 않고 신속하게 진압되도록 할 수 있다.In addition, according to one aspect of the present invention, even if a fire occurs inside the battery module, it is possible to quickly suppress the fire without spreading by blocking the flame emission.
이 밖에도 본 발명은 여러 다른 효과를 가질 수 있으며, 이에 대해서는 각 실시 구성에서 설명하거나, 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 효과 등에 대해서는 해당 설명을 생략하도록 한다.In addition, the present invention may have various other effects, which will be described in each embodiment, or the corresponding description will be omitted for effects that can be easily inferred by those skilled in the art.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는, 도 1의 일부 구성에 대한 분리 사시도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에서 벤팅 경로 및 배출부의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 차단 부재의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 5는, 도 3의 A1 부분에 대한 확대도이다.
도 6은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차단 부재의 구성을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 7은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차단 부재의 구성을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 8은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차단 부재의 구성을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 9는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차단 부재의 구성을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 10은, 도 9의 A5 부분에 대한 확대도이다.
도 11은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차단 부재의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 확대도이다.
도 12는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차단 부재의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 확대도이다.The following drawings attached to this specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical spirit of the present invention together with the detailed description of the present invention to be described later, so the present invention is described in such drawings should not be construed as being limited only to
1 is a perspective view schematically showing the configuration of a battery module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of a partial configuration of FIG. 1 .
3 is a diagram schematically illustrating the configuration of a venting path and a discharge unit in the battery module according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view schematically illustrating a configuration of a blocking member according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an enlarged view of a portion A1 of FIG. 3 .
6 is a top view schematically showing the configuration of a blocking member according to another embodiment of the present invention.
7 is a top view schematically showing the configuration of a blocking member according to another embodiment of the present invention.
8 is a top view schematically showing the configuration of a blocking member according to another embodiment of the present invention.
9 is a top view schematically showing the configuration of a blocking member according to another embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an enlarged view of a portion A5 of FIG. 9 .
11 is an enlarged view schematically illustrating a partial configuration of a blocking member according to another embodiment of the present invention.
12 is an enlarged view schematically illustrating a partial configuration of a blocking member according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 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.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to their ordinary or dictionary meanings, and the inventor should properly understand the concept of the term in order to best describe his invention. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Accordingly, the configuration shown in the embodiments and drawings described in the present specification is merely the most preferred embodiment of the present invention and does not represent all of the technical spirit of the present invention, so at the time of the present application, various It should be understood that there may be equivalents and variations.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 일부 구성에 대한 분리 사시도이다.1 is a perspective view schematically showing a configuration of a battery module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view of a part of the configuration of FIG. 1 .
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 셀 어셈블리(100), 모듈 케이스(200) 및 차단 부재(300)를 포함한다.1 and 2 , the battery module according to the present invention includes a
상기 셀 어셈블리(100)는, 다수의 이차 전지(110)(배터리 셀)를 구비할 수 있다. 이차 전지(110)는, 전극 조립체, 전해액 및 전지 케이스를 구비할 수 있다. 특히, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 셀 어셈블리(100)에 구비된 이차 전지(110)는, 파우치형 이차 전지(110)일 수 있다. 다만, 이차 전지(110)의 다른 형태, 이를테면 원통형 전지나 각형 전지도 본 발명의 셀 어셈블리(100)에 채용될 수 있다.The
다수의 이차 전지(110)는 서로 적층된 형태로 셀 어셈블리(100)를 형성할 수 있다. 예를 들어, 도면에 도시된 바와 같이, 다수의 이차 전지(110)는 상하 방향(도면의 Z축 방향)으로 적층될 수 있다. 각각의 파우치형 이차 전지(110)는, 전극 리드(111)를 구비할 수 있는데, 이러한 전극 리드(111)는, 각 이차 전지(110)의 양 단부에 위치하거나 일 단부에 위치할 수 있다. 전극 리드(111)가 양방향으로 돌출된 이차 전지(110)는 양방향 셀이라고 하고, 전극 리드(111)가 일방향으로 돌출된 이차전지는 단방향 셀이라고 할 수 있다. 일례로, 도 1 및 도 2의 실시예에 도시된 이차 전지(110)는, 양방향 셀로서, 전극 리드(111)가 Y축 방향 양단에 위치한다고 할 수 있다. 본 발명은 이러한 이차 전지(110)의 구체적인 종류나 형태에 의해 제한되지 않으며, 본 발명의 출원 시점에 공지된 다양한 이차 전지(110)가 본 발명의 셀 어셈블리(100)에 채용될 수 있다.The plurality of
상기 모듈 케이스(200)는, 내부에 빈 공간이 형성되어 셀 어셈블리(100)를 수용하도록 구성될 수 있다. 더욱이, 상기 모듈 케이스(200)는, 도면에 도시된 바와 같이, 하부 플레이트(210), 측부 플레이트(220) 및 상부 플레이트(230)를 구비할 수 있다. 이러한 모듈 케이스(200)는, 적어도 일부 플레이트가 일체화된 형태로 제조되거나, 볼트나 용접 등의 체결 방식으로 상호 결합된 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 하부 플레이트(210)와 측부 플레이트(220)는 서로 일체화된 형태로 제조되어 하부 케이스를 형성할 수 있다. The
상기 하부 플레이트(210)와 측부 플레이트(220) 및 상부 플레이트(230)는, 내부 공간을 한정하고, 그러한 내부 공간에 셀 어셈블리(100)가 수용되도록 할 수 있다. 예를 들어, 하부 플레이트(210)와 측부 플레이트(220)는 U자 형태 또는 박스 형태와 같이 형성되어 하부 케이스를 구성할 수 있다. 그리고, 상부 플레이트(230)는, 이러한 하부 케이스의 상부 개방단에 결합되어, 셀 어셈블리(100)의 상단을 커버하도록 구성될 수 있다. 상부 플레이트(230)는, 좌우 양단이 절곡된 형태로 구성될 수 있으나, 다른 다양한 형태로 형성되어 측부 플레이트(220)와 결합되도록 구성될 수 있다. 또는, 모듈 케이스(200)는, 하부 플레이트(210), 측부 플레이트(220) 및 상부 플레이트(230)가 일체화된 형태로 구성된 모노 프레임 형태로 형성될 수도 있다.The
상기 모듈 케이스(200)는, 내부에 벤팅 경로가 형성될 수 있다. 그리고, 셀 어셈블리(100)로부터 벤팅 가스가 발생하는 경우, 발생된 벤팅 가스는 벤팅 경로를 통해 이동하도록 구성될 수 있다. 그리고, 모듈 케이스(200)는 배출부가 형성될 수 있다. 이때, 배출부는, 모듈 케이스의 적어도 일측에 형성되어 벤팅 경로에 연통될 수 있다. 그리고, 배출부는, 벤팅 경로를 통해 흐르는 벤팅 가스가 모듈 케이스(200) 외부로 유출되도록 구성될 수 있다. 이에 대해서는, 도 3을 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.The
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에서 벤팅 경로 및 배출부의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다. 특히, 도 3은, 도 2의 배터리 모듈의 내부 구성을 상부에서 바라본 형태를 중심으로 도시된 도면이라 할 수 있다.3 is a diagram schematically showing the configuration of a venting path and a discharge unit in the battery module according to an embodiment of the present invention. In particular, FIG. 3 can be said to be a view showing the internal configuration of the battery module of FIG. 2 centered on the shape viewed from the top.
도 3을 참조하면, 모듈 케이스(200)의 내부 공간에 이차 전지 적층체인 셀 어셈블리(100)가 수납되며, 셀 어셈블리(100)와 측부 플레이트(220)의 사이 공간에, V1으로 표시된 바와 같은, 벤팅 경로가 형성될 수 있다. 그리고, 이러한 벤팅 경로(V1)는, 모듈 케이스(200)의 전방 측 및 후방 측에 형성된, O1 및 O2로 표시된 바와 같은 개구부까지 연결될 수 있다. 따라서, 셀 어셈블리(100)에 포함된 하나 이상의 이차 전지(110)로부터, K로 표시된 바와 같이, 벤팅 가스가 배출되는 경우, 벤팅 가스는, 도면에서 화살표로 표시된 바와 같이, 벤팅 경로(V1)를 따라 수평 방향으로 흐르다가, 개구부(O1, O2)로 배출될 수 있다. 여기서, 모듈 케이스(200)의 배출부는 개구부(O1, O2)일 수 있다.Referring to FIG. 3 , the
한편, 본 명세서에서는, 특별한 설명이 없는 한, 셀 어셈블리(100)를 기준으로, +Y축 방향은 전방, +X축 방향은 좌측으로 나타내도록 한다.Meanwhile, in the present specification, unless otherwise specified, with respect to the
상기 차단 부재(300)는, 상기 모듈 케이스(200)의 벤팅 경로(V1)에 구비될 수 있다. 즉, 상기 차단 부재(300)는, 모듈 케이스(200)의 내부 공간 중, 셀 어셈블리(100)로부터 벤팅 가스가 생성되어 분출되는 경우, 분출된 가스가 배출부(O1, O2)로 배출되는 경로 상에 위치할 수 있다. 그리고, 상기 차단 부재(300)는, 벤팅 경로(V1)를 흐르는 물질을 필터링하도록 구성될 수 있다. 여기서, 차단 부재(300)는, 필터링 효과를 위해 다수의 홀이 형성되도록 구성될 수 있다.The blocking
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 특정 이차 전지(110)에서 열폭주 상황 등이 발생하여 내압이 증가하고 벤팅 가스 등이 분출되는 경우, 벤팅 가스는 외부로 용이하게 배출되도록 하여 배터리 모듈 내압이 일정 수준 이상으로 증가하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 배터리 모듈의 내압 증가로 인한 폭발 등을 방지할 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명의 상기 구성에 의하면, 벤팅 가스가 배터리 모듈 외부로 그대로 배출되도록 하는 것이 아니라, 소정 물질이 필터링된 상태로 외부로 배출되도록 할 수 있다. 그러므로, 이 경우, 배터리 모듈 외부에서 화재가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 더욱이, 모듈 케이스 외부에는 산소가 존재할 수 있으므로, 배터리 모듈로부터 가연성 가스와 함께 열원이 배출되는 경우, 연소의 3요소가 상호 결합하여 화재가 발생할 수 있다. 하지만, 상기 실시 구성에 의할 경우, 열원의 외부 배출을 방지하여, 화재가 실질적으로 발생하지 않도록 하거나, 화재가 확산되지 않도록 할 수 있다.According to this configuration of the present invention, when a thermal runaway situation occurs in a specific
특히, 상기 차단 부재(300)는, 셀 어셈블리(100)로부터 분출된 스파크 및 화염 중 적어도 하나를 필터링하도록 구성될 수 있다. 더욱이, 차단 부재(300)는, 모듈 케이스(200) 내부 공간에서 스파크 및/또는 화염이 분출 및 배출되는 경로에 위치하여, 스파크 및/또는 화염의 이동을 억제하도록 구성될 수 있다.In particular, the blocking
이차 전지로부터 가스가 배출될 때, 가스와 함께 스파크나 플래어 등이 함께 분출될 수 있다. 이러한 스파크나 플래어 등에는 활물질 입자나 알루미늄 입자 등이 포함될 수 있으며, 이러한 활물질 입자 등은 가열되어 매우 고온으로 형성될 수 있다. 만일 이러한 활물질 입자나 불꽃, 화염 등이 모듈 케이스(200) 외부로 배출되는 경우, 열원으로서 작용하여 벤팅 가스와 같은 가연물 및 산소와 결합함으로써 화재가 발생 및 진행될 수 있다. 하지만, 상기 실시 구성에 의할 경우, 모듈 케이스(200) 외부 공간으로 활물질 입자 등과 같은 열원이 배출되지 않도록 함으로써, 모듈 케이스(200) 외부 공간에서 화재가 형성되는 것을 원천적으로 방지할 수 있다. When gas is discharged from the secondary battery, sparks or flares may be ejected together with the gas. Such sparks or flares may include active material particles or aluminum particles, and the active material particles may be heated and formed at a very high temperature. If these active material particles, flames, flames, etc. are discharged to the outside of the
상기 차단 부재(300)는, 스파크나 화염 등을 필터링하기 위해, 다양한 형태로 구성될 수 있다. 이러한 차단 부재(300)의 보다 구체적인 형태에 대해서는, 도 4를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.The blocking
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 차단 부재(300)의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.4 is a perspective view schematically showing the configuration of the blocking
도 4를 참조하면, 상기 차단 부재(300)는, 메쉬 형태로 구성될 수 있다. 여기서, 메쉬 형태는, 판상의 부재에 다수의 홀이 형성된 형태로 구성될 수 있다. 특히, 차단 부재(300)는, 테두리부(301) 및 필터부(302)를 구비할 수 있다. 여기서, 테두리부(301)는, 차단 부재(300)가 설치된 부분의 형태에 대응되는 형태로 구성될 수 있다. 특히, 차단 부재(300)는 벤팅 경로(V1) 상에 배치되므로, 테두리부(301)는 이러한 벤팅 경로(V1)에서 가스가 통과하는 단면적의 전체를 커버하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 차단 부재(300)는 모듈 케이스(200) 내부 공간에서 설치된 부분의 형태에 형합되도록, 대략 사각 링 형태로 형성될 수 있다. 상기 필터부(302)는, 테두리부(301)에 의해 한정되는 공간에 위치하며, 다수의 홀이 형성되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 필터부(302)는, 사각 링 형태인 테두리부(301)의 내부 공간에서, 대략 사각 플레이트 형태로 구성될 수 있다. 다만, 필터부(302)는, 활물질과 같은 고체나 액체, 겔, 졸과 같은 상태의 입자는 필터링하되, 기체 상태인 벤팅 가스는 통과될 수 있도록 홀이 형성될 수 있다. 여기서, 필터부(302)의 홀은 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 필터부(302)는, 서로 다른 와이어가 그물망과 같이 짜여진 형태로 구성될 수 있다. Referring to FIG. 4 , the blocking
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 차단 부재(300)가 용이하게 제조될 수 있으며, 홀의 크기를 작게 하면서도 많은 개수의 홀이 형성되도록 할 수 있다. 따라서, 차단 부재(300)에 의한 보다 효율적인 활물질 등의 차단 구성이 구현될 수 있다.According to this configuration of the present invention, the blocking
상기 셀 어셈블리(100)는, 다수의 파우치형 이차 전지(110)가 눕혀진 상태에서 상하 방향으로 적층된 형태로 구성될 수 있다. The
예를 들어, 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 모듈에서, 셀 어셈블리(100)에 포함된 이차 전지(110)는, 파우치형 이차 전지(110)로서, 눕혀진 상태로 배치될 수 있다. 특히, 파우치형 이차 전지(110)는, 대략 2개의 표면이 넓게 형성될 수 있는데, 이러한 2개의 넓은 표면이 상부 및 하부 방향을 향하도록 눕혀진 형태로 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 2의 X-Y 평면은 모듈 케이스(200)의 하부 플레이트(210)와 동일한 평면을 형성할 수 있는데, 이러한 X-Y 평면 상에, 가장 하부에 적층된 이차 전지(110)의 일 표면이 안착될 수 있다. 그리고, 이와 같이 눕혀진 형태의 이차 전지(110)들은, 상부면과 하부면이 서로 대면되도록, 상하 방향(도면의 Z축 방향)으로 적층되어 배치될 수 있다. For example, referring to FIG. 2 , in the battery module according to the present invention, the
특히, 상기 셀 어셈블리(100)는, 파우치형 이차 전지(110)의 전극 리드(111)가 모듈 케이스(200)의 전후 방향(Y축 방향)에 위치하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바를 참조하면, 상기 셀 어셈블리(100)에 구비된 각각의 파우치형 이차 전지(110)들은, 전극 리드(111)가 전방(+Y축 방향) 또는 후방(-Y축 방향)을 향하도록 구성될 수 있다.In particular, the
또한, 상기 모듈 케이스(200)는, 전방 및 후방 중 적어도 일측이 개방되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 2에서 O1으로 표시된 부분과 같이, 모듈 케이스(200)는 전방 측이 개방되도록 구성될 수 있다. 또한, 도 2에서 O2로 표시된 부분과 같이, 모듈 케이스(200)는, 일부분이 개방되도록 구성될 수 있다. 특히, 셀 어셈블리(100)의 좌우 측면에 존재하는 측부 플레이트(220)는, 전단과 후단이 절곡된 형태로 구성되어, 셀 어셈블리(100)의 전방 및 후방의 일부를 커버하도록 구성될 수도 있다. 이때, 측부 플레이트(220)는, 좌측 플레이트의 전단과 우측 플레이트의 전단 사이, 그리고, 좌측 플레이트의 후단과 우측 플레이트의 후단 사이는, 서로 연결되게 구성될 수 있다. 이 경우, 좌측 플레이트와 우측 플레이트는 전후 양단이 서로 연결됨으로써, 셀 어셈블리(100)의 전방 및 후방이 커버되도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 모듈 케이스에는 전방 플레이트와 후방 플레이트가 구비된다고 할 수 있다. 다만, 이 경우, 전방 플레이트 및/또는 후방 플레이트에는, 전극 리드(111) 등이 돌출되도록, 개구부가 형성될 수 있다. 또는, 좌측 플레이트와 우측 플레이트는, 전단 사이 및/또는 후단 사이가 서로 소정 거리 이격된 형태로 구성될 수 있다.In addition, the
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 셀 어셈블리(100)로부터 벤팅 가스와 함께 스파크 등이 분출된 경우, 벤팅 가스는 모듈 케이스(200) 외부로 원활하게 배출되도록 하면서도, 스파크 등(특히, 내부에 포함된 활물질, 알루미늄 입자 등)은 모듈 케이스(200) 외부로 배출되는 것을 억제할 수 있다. According to this configuration of the present invention, when a spark is ejected together with the venting gas from the
특히, 파우치형 이차 전지(110)에서, 열폭주 등으로 인해 내압이 증가하는 경우, 폭발하여 가스가 배출되는 부위는 실링부(S) 중에서, 도 3에서 K로 표시된 부분과 같이, 전극 리드(111)가 위치하지 않는 부분일 가능성이 매우 높다. 즉, 이차 전지(110)가 폭발하는 경우, 폭발 부위는 도 3의 ±X축 방향 양단(좌우측 양단)의 실링부(S)일 가능성이 높고, ±Y축 방향 양단(전후측 양단)의 실링부(S)에서는 폭발이 쉽게 일어나지 않을 수 있다. In particular, in the pouch-type
상기 실시 구성에 의하면, 셀 어셈블리(100)에 구비된 이차 전지(110) 중 어떠한 이차 전지에서 폭발이 발생하더라도, 벤팅 가스가 벤팅 경로(V1)를 거쳐 배출부(O1, O2)에 이르는 도중에, 차단 부재(300)를 필연적으로 경유하도록 할 수 있다. 그러므로, 이 경우, 차단 부재(300)에 의한 스파크 등의 필터링 효과가 보다 확실하게 보장될 수 있다.According to the embodiment, even if an explosion occurs in any of the
또한, 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 버스바 어셈블리(400)를 더 포함할 수 있다.In addition, the battery module according to the present invention may further include a
상기 버스바 어셈블리(400)는, 모듈 케이스(200)의 배출부(O1, O2)에 위치할 수 있다. 특히, 모듈 케이스(200)의 배출부(O1, O2)에는 셀 어셈블리(100)의 전극 리드(111)가 위치할 수 있다. 따라서, 버스바 어셈블리(400)는, 이러한 셀 어셈블리(100)의 전극 리드(111)와 결합되도록 구성될 수 있다.The
예를 들어, 도 2의 구성을 참조하면, 셀 어셈블리(100)는 Y축 방향 양단에 전극 리드(111)가 위치하고, 이에 대응하여 모듈 케이스(200)는 Y축 방향 양단이 개방되도록 구성될 수 있다(O1, O2). 그리고, 이러한 개방 부분(O1, O2)에는 버스바 어셈블리(400)가 결합될 수 있다. 만일, 셀 어셈블리(100)의 전극 리드(111)가 배터리 모듈의 일측, 이를테면 +Y축 방향으로만 돌출되도록 위치한다면, 모듈 케이스(200)는 +Y축 방향으로만 개방되도록 구성될 수 있다. 상기 모듈 케이스(200)는, 버스바 어셈블리(400)가 결합되는 개방 부분을 제외하고는 밀폐되도록 구성될 수 있다. 따라서, 모듈 케이스(200) 내부에서 가스가 발생하는 경우, 발생된 가스는 버스바 어셈블리(400)가 위치하는 측으로만 배출될 수 있다.For example, referring to the configuration of FIG. 2 , in the
상기 버스바 어셈블리(400)는, 앞서 설명한 바와 같이, 모듈 케이스(200)의 적어도 일 측, 이를테면 모듈 케이스(200)의 전방 및 후방 양단(도 2의 Y축 방향 양단)에 위치하도록 구성될 수 있다. 그리고, 버스바 어셈블리(400)는, 모듈 버스바(410) 및 버스바 하우징(420)을 구비할 수 있다.As described above, the
여기서, 모듈 버스바(410)는, 전기 전도성 재질, 이를테면 구리나 니켈과 같은 금속 재질로 구성될 수 있다. 그리고, 모듈 버스바(410)는, 셀 어셈블리(100)의 전극 리드(111)와 전기적으로 연결되도록 구성될 수 있다. 특히, 모듈 버스바(410)는, 전극 리드(111)와 직접 접촉하여 용접되거나 볼팅 체결될 수 있다. 그리고, 이러한 모듈 버스바(410)는, 전극 리드(111) 사이를 전기적으로 연결시키거나, 전극 리드(111)로부터 센싱된 전압 정보를 외부의 제어 유닛, 이를테면 BMS(Battery Management System)로 전송할 수 있다.Here, the
그리고, 버스바 하우징(420)은, 모듈 버스바(410)가 안착 가능하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 버스바 하우징(420)은, 모듈 버스바(410)의 표면에 대응되는 형태, 이를테면 평면 형상 부분을 안착부로서 구비하여 모듈 버스바(410)가 안착되도록 할 수 있다. 그리고, 버스바 하우징(420)은, 안착된 모듈 버스바(410)가 그 위치를 안정적으로 유지할 수 있도록, 모듈 버스바(410)를 지지할 수 있다. 예를 들어, 버스바 하우징(420)은, 볼트나 리벳, 융착, 삽입, 접착 등의 다양한 체결 방식을 이용하여 모듈 버스바(410)가 결합 고정되도록 할 수 있다. 버스바 하우징(420)은, 모듈 버스바(410)와 전기적으로 도통되지 않도록, 플라스틱(폴리머)과 같은 전기 절연성 재질로 구성될 수 있다. 그리고, 버스바 하우징(420)은, 모듈 케이스(200), 이를테면 측부 플레이트(220)의 전단 및 후단에 결합 고정될 수 있다. 이때, 버스바 하우징(420)과 모듈 케이스(200)의 결합 방식은, 볼트나 리벳, 융착, 삽입, 접착 등 다양한 형태로 구현될 수 있다.In addition, the
상기 버스바 어셈블리(400)는, 전극 리드(111)가 관통되도록 슬롯(401)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 버스바 하우징(420) 및/또는 모듈 버스바(410)에 슬롯(401)이 형성되고, 이러한 슬롯(401)에 전극 리드(111)가 삽입될 수 있다. 일반적으로, 결합의 안정성을 위해, 모듈 버스바(410)는 버스바 하우징(420)의 외측 표면에 안착되고, 전극 리드(111)는 버스바 하우징(420)의 내측에서 버스바 하우징(420)의 슬롯(401)을 관통한 후 외측에 위치한 모듈 버스바(410)의 외면에 접촉될 수 있다. In the
슬롯(401)은, 전극 리드(111)가 용이하게 관통될 수 있도록, 전극 리드(111)의 형상에 대응되는 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 슬롯(401)은, 도면에 도시된 바와 같이, 좌우 방향(도면의 X축 방향)으로 길게 연장된 형태로 형성될 수 있다. 또한, 이러한 슬롯(401)은 버스바 하우징(420)에 다수 형성될 수 있다. 더욱이, 파우치형 이차 전지(110)가 상하 방향(도면의 Z축 방향)으로 적층된 경우, 전극 리드(111)는, 상하 방향으로 다수 존재할 수 있다. 따라서, 슬롯(401) 역시, 도 2에 도시된 바와 같이, 상하 방향으로 소정 거리 이격된 형태로 다수 배치될 수 있다.The
상기 슬롯(401)은, 전극 리드(111)를 관통시키고 전극 리드(111)를 지지하는 역할을 할 수 있는데, 추가로 벤트 가스를 배출시키는 역할을 할 수도 있다. 슬롯(401)은, 전극 리드(111)가 통과된 상태에서, 전극 리드(111) 주변으로 빈 틈이 존재할 수 있다. 그리고, 모듈 케이스(200)의 다른 부분은 거의 밀폐된 형태로 구성될 수 있다. 이 경우, 셀 어셈블리(100)에 포함된 이차 전지(110) 중 적어도 하나에서 열 폭주 상황 등이 발생하여 벤트 가스가 발생하는 경우, 이러한 가스는 배터리 모듈 내부의 압력을 증가시킬 수 있다. 그런데, 상기 슬롯(401)에서는 전극 리드(111)가 통과한 주변으로 빈 틈이 형성되어 있으므로, 이러한 슬롯을 통해 배터리 모듈 내부의 가스가 외부로 배출될 수 있다. 즉, 이 경우, 슬롯(401)이 본 발명에 따른 모듈 케이스(200)의 배출부로서 역할을 할 수 있다. 다만, 가스 이외의 스파크나 플래어 등은 차단 부재(300)에 의해 외부 배출이 저지될 수 있으며, 이에 대해서는 앞서 설명한 바와 같다.The
상기 설명된 실시예와 같이, 본 발명에 따른 배터리 모듈에서, 모듈 케이스(200)는, 셀 어셈블리(100)로부터 가스 발생 시, 발생된 가스가 전방 및 후방 중 적어도 일측으로 배출되도록 구성될 수 있다. 특히, 모듈 케이스(200)에서 가스가 외부로 배출되는 부분은 버스바 어셈블리의 슬롯(401)일 수 있다. 그리고, 이와 같은 구성에서, 차단 부재(300)는, 모듈 케이스(200)의 내부 공간에서 배출부에 이르기 전 경로에 위치할 수 있다. As in the above-described embodiment, in the battery module according to the present invention, the
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 셀 어셈블리(100)로부터 배출되는 가스 및 스파크 등이 모듈 케이스(200) 외부로 유출되기 전에 차단 부재(300)를 거치도록 하는 구성이 용이하게 달성될 수 있다. 따라서, 기체 상태의 가스는 모듈 케이스(200) 외부로 원활하게 배출되도록 하는 반면, 기체 이외 상태의 스파크 등은 차단 부재(300)에 의해 모듈 케이스(200) 외부로의 배출이 저지될 수 있다.According to this configuration of the present invention, a configuration in which gas and sparks discharged from the
본 발명에 따른 배터리 모듈에서, 상기 모듈 케이스는, 전환부(201)를 구비할 수 있다. 이에 대해서는, 도 5를 추가로 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.In the battery module according to the present invention, the module case may include a
도 5는, 도 3의 A1 부분에 대한 확대도이다.FIG. 5 is an enlarged view of a portion A1 of FIG. 3 .
도 3 및 도 5를 참조하면, 상기 모듈 케이스(200)는, 벤팅 경로(V1) 상에 전환부(201)가 위치하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 모듈 케이스(200)에서, 벤팅 경로(V1)가 측부 플레이트(220)의 내면으로부터 개구부(O1, O2)까지 연장되는 형태로 형성된 경우, 전환부(201)가 이러한 벤팅 경로(V1) 상에 위치하도록 구성될 수 있다. 3 and 5 , the
특히, 전환부(201)는, 모듈 케이스(200)의 내부에서 전단부 및/또는 후단부에 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 배출구(O1, O2)가 배터리 모듈의 전후 방향(Y축 방향) 양단에 각각 형성되고, 벤팅 경로(V1)가 셀 어셈블리의 좌우 방향(X축 방향) 외측에 각각 형성된 경우, 전환부(201)는, A1 및 A2로 표시된 부분과 같이 전단 부분 좌우측, 그리고 A3 및 A4로 표시된 부분과 같이 후단 부분 좌우측에 각각 형성될 수 있다.In particular, the
그리고, 상기 전환부(201)는, 벤팅 가스의 흐름 방향이 반대 방향으로 전환되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 5의 구성을 참조하면, 모듈 케이스(200)의 좌측 전단에 위치한 전환부(201)에서, 벤팅 가스의 흐름 방향은, 화살표로 표시된 바와 같이, +Y축 방향으로부터 -Y축 방향으로 대략 180도 전환되도록 구성될 수 있다. 또한, A2로 표시된 부분과 같은 모듈 케이스(200)의 우측 전단에 위치한 전환부(201) 역시, 벤팅 가스의 흐름 방향이 +Y축 방향으로부터 -Y축 방향으로 대략 180° 전환되도록 구성될 수 있다. 그리고, A3 및 A4로 표시된 부분과 같은 모듈 케이스(200)의 좌우측 우단에 위치한 전환부(201)는, 벤팅 가스의 흐름 방향이 -Y축 방향으로부터 +Y축 방향으로 대략 180° 전환되도록 구성될 수 있다.In addition, the
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 모듈 케이스(200)에 형성된 전환부(201)에 의해, 가스의 흐름이 전환되도록 함으로써, 가스와 함께 벤팅 경로(V1)를 따라 흐르는 스파크나 플래어 등의 이동을 저지 내지 지연시킬 수 있다. 그러므로, 이러한 실시예에 의하면, 스파크나 플래어 등이 모듈 케이스(200) 외부로 배출되는 것이 보다 억제될 수 있다.According to this configuration of the present invention, by the
더욱이, 전환부(201)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 모듈 케이스(200)의 전방 또는 후방으로 오목한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 3의 구성에서, A1 및 A2로 표시된 부분과 같은 전단부에 위치한 전환부(201)의 경우, 전방(+Y축 방향)으로 오목하게 형성된 홈 형태로 형성될 수 있다. 또한, 도 3의 구성에서, A3 및 A4로 표시된 부분과 같은 후단부에 위치한 전환부(201)의 경우, 후방(-Y축 방향)으로 오목하게 형성된 홈 형태로 형성될 수 있다.Moreover, the
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 오목하게 형성된 전환부(201)의 구성에 의해, 스파크나 플래어 등을 가두는 효과를 얻을 수 있다. 예를 들어, 도 5의 구성에서 전단부에 위치한 전환부(201)의 경우, 전방(+Y축 방향)으로 오목하게 형성된 홈과 같은 형태의 전환부(201)는, 전방(+Y축 방향)을 향하여 이동하는 스파크나 플래어 등이 더 이상 전방으로 이동하지 못하도록 저지할 수 있다. 그리고, 이와 같이 저지된 스파크나 플래어는 전환부(201)의 전단 내면(I0)을 따라 좌우 방향(±X축 방향)으로 이동할 수 있다. 하지만, 전환부(201)의 전단 내면(I0) 좌우 방향에는 I1 및 I2로 표시된 바와 같은, 측면이 존재할 수 있다. 그러므로, 스파크나 플래어 등은 전환부(201)의 내부 공간에 갇히는 효과가 달성될 수 있다.According to this configuration of the present invention, the effect of confinement of sparks, flares, etc. can be obtained by the configuration of the concavely formed switching
또한, 상기 실시 구성에서, 상기 차단 부재(300)는, 적어도 일부분이 전환부(201) 내에 삽입되도록 구성될 수 있다.Also, in the embodiment, the blocking
예를 들어, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 모듈 케이스(200)의 전방 및/또는 후방에 전환부(201)가 외측 방향(Y측 방향)으로 오목하게 형성된 경우, 상기 차단 부재(300)는 이와 같이 오목하게 형성된 전환부(201)의 내부 공간에 삽입될 수 있다. 더욱이, 상기 차단 부재(300)는, 전환부(201)의 내부 공간 전체를 커버하는 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 5의 구성에서, 차단 부재(300)는, 양단이 전환부(201)의 내면에 접촉되도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 차단 부재(300)의 좌측 단부는 전환부(201)의 좌측 내면(I1)에 접촉되고, 차단 부재(300)의 우측 단부는 전환부(201)의 우측 내면(I2)에 접촉된 형태로 구성될 수 있다.For example, as shown in FIGS. 3 and 5 , when the switching
본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 모듈 케이스(200)와 차단 부재(300)의 결합성이 향상될 수 있다. 또한, 본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 차단 부재(300)와 전환부(201)에 의한 스파크 등의 차단 및 트래핑(trapping) 효과가 안정적으로 확보될 수 있다.According to this embodiment of the present invention, the coupling between the
더욱이, 상기 실시 구성에서, 차단 부재(300)는, 전환부(201)의 오목한 부분 내측으로 일정 거리 이상 삽입된 형태로 구성될 수 있다. Furthermore, in the above embodiment, the blocking
예를 들어, 도 5의 구성에서 C1으로 표시된 부분과 같이, 차단 부재(300)는 전환부(201)의 홈 입구로부터 일정 거리 이상 전방(+Y축 방향)으로 이격된 위치에 구비될 수 있다. 즉, 차단 부재(300)의 우측 단부(-X축 방향 단부)는, 전환부(201)의 우측 내면(I2)에 일단이 결합하되, 전환부(201)의 우측 내면(I2) 후단부가 아닌 전방(+Y축 방향)으로 일정 거리 전진한 위치에 구비될 수 있다.For example, as in the portion indicated by C1 in the configuration of FIG. 5 , the blocking
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 차단 부재(300)에 의해 필터링된 활물질 입자 등이 개구부(O1, O2) 측으로 이동하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 차단 부재(300)에 의해 활물질 등이 필터링된 경우, C1으로 표시된 부분과 같은 내면이 존재하므로, 필터링된 활물질이 개구부(O1) 측으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.According to this configuration of the present invention, it is possible to prevent the active material particles filtered by the blocking
또한, 상기 실시 구성에서, 차단 부재(300)는, 전환부(201)의 전후방 내면으로부터 소정 거리 이격된 형태로 구성될 수 있다.In addition, in the above embodiment, the blocking
예를 들어, 도 5에 도시된 구성을 참조하면, 모듈 케이스(200)의 좌측 전단에 위치한 전환부(201)에서, 차단 부재(300)는 전환부(201)의 전방 내면(I0)으로부터 후방(-Y축 방향)으로, C2만큼 소정 거리 이격된 형태로 구성될 수 있다.For example, referring to the configuration shown in FIG. 5 , in the
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 전환부(201)의 단부 내면(I0)과 차단 부재(300) 사이에 소정 공간이 존재할 수 있다. 그리고, 이러한 전환부(201)의 내면(I0)과 차단 부재(300) 사이의 빈 공간에 활물질이나 알루미늄 입자 등이 가둬짐으로써, 활물질이나 알루미늄 입자 등의 외부 배출이 보다 확실하게 차단될 수 있다. 예를 들어, 도 5의 구성에서, 벤팅 가스와 함께 전방(+Y축 방향)으로 이동하던 활물질 등의 일부가, 차단 부재(300)에 의해 1차로 필터링되지 못하는 상황이 발생할 수 있다. 하지만 상기 실시 구성에 의하면, 차단 부재(300)를 통과한 활물질 등이 전환부(201)의 내면(I0)에 부딪혀 그 반대 방향(-Y축 방향)으로 이동하고자 할 때 차단 부재(300)에 의해 다시 2차로 필터링될 수 있다. 이때, 필터링된 활물질은 전환부(201)의 내면(I0)과 차단 부재(300)의 사이 공간(C2)에 가둬질 수 있다. 그러므로, 이 경우, 활물질 등의 필터링 효과가 보다 향상될 수 있다.According to this configuration of the present invention, a predetermined space may exist between the end inner surface I0 of the
또한, 상기 차단 부재(300)는, 제1 차단부(310) 및 제2 차단부(320)를 구비하도록 구성될 수 있다. 이에 대해서는, 도 6을 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다. In addition, the blocking
도 6은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차단 부재(300)의 구성을 개략적으로 나타내는 상면도이다. 예를 들어, 도 6은 도 3의 A1 부분에 대한 변형예라 할 수 있다. 본 실시예에 대해서는, 앞선 실시예와 차이점이 있는 부분을 위주로 설명하며, 앞선 실시예에 대한 설명이 동일 또는 유사하게 적용될 수 있는 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.6 is a top view schematically showing the configuration of the blocking
도 6을 참조하면, 상기 차단 부재(300)는, 전환부(201) 내에 삽입된 형태로 구성된 제1 차단부(310)를 구비할 수 있다. 이러한 제1 차단부(310)는 앞선 도 5의 실시 형태에 도시된 차단 부재(300)의 구성과 유사하다고 할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는, 이러한 제1 차단부(310)의 구성에 더하여, 제2 차단부(320)를 추가로 구비할 수 있다. 이러한 제2 차단부(320)는, 제1 차단부(310)보다 벤팅 경로(V1)의 후단에 위치하도록 구성될 수 있다.Referring to FIG. 6 , the blocking
여기서, 벤팅 경로(V1)의 후단이란, 벤팅 가스가 모듈 케이스(200)의 내부 공간에서 벤팅 경로(V1)를 따라 배출될 때, 벤팅 경로(V1) 상 후방에 위치하는 부분이라 할 수 있다. 예를 들어, 도 6의 구성에서, 벤팅 가스는, 화살표 D1, D2 및 D3로 표시된 방향과 같은 순서로 이동할 수 있다. 여기서, 제1 차단부(310)는 벤팅 가스가 화살표 D1 및 D2 방향으로 흐르는 부분에 위치하고, 제2 차단부(320)는 벤팅 가스가 화살표 D3 방향으로 흐르는 부분에 위치할 수 있다. 따라서, 제2 차단부(320)는, 벤팅 경로(V1) 상 제1 차단부(310)보다 후단에 위치한다고 할 수 있다. Here, the rear end of the venting path V1 may be referred to as a portion located behind the venting path V1 when the venting gas is discharged from the inner space of the
또한, 상기 제2 차단부(320)는, 제1 차단부(310)와 소정 각도 경사지게 구성될 수 있다. 이러한 제1 차단부(310)와 제2 차단부(320) 사이의 각도는, 벤팅 경로(V1)의 흐름 방향에 따라 적절하게 설정될 수 있다.In addition, the
특히, 도 6의 실시 구성에서, 제1 차단부(310)를 통과하는 벤팅 가스의 흐름 방향인 화살표 D1 및 D2와, 제2 차단부(320)를 통과하는 벤팅 가스의 흐름 방향인 화살표 D3 사이의 각도는 직각일 수 있다. 따라서, 상기 제2 차단부(320)는 제1 차단부(310)와 대략 직교하는 형태로 구성될 수 있다. 또한, 상기 제2 차단부(320)는, 셀 어셈블리의 수납부(R)가 위치하는 부분까지 연장된 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 6의 구성에서, 제2 차단부(320)는, 제1 차단부(310)에 일단(전단)이 결합되고, 후단은 수납부(도 2의 R)가 위치하는 부분까지 후방(-Y축 방향)으로 연장된 형태로 구성될 수 있다.In particular, in the exemplary configuration of FIG. 6 , between the arrows D1 and D2 in the flow direction of the venting gas passing through the
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 차단 부재(300)에 의한 벤팅 가스의 필터링 효과, 특히 차단 부재(300)에 의한 스파크나 플래어 등의 필터링 효과가 보다 안정적으로 확보될 수 있다. 더욱이, 배터리 모듈 내부 공간은 매우 좁게 형성되어 있다고 볼 수 있는데, 상기 실시 구성에 의하면, 좁은 공간에서도 차단 부재(300)의 효율적 배치 및 구성이 가능해질 수 있다. 따라서, 이 경우, 차단 부재(300)의 필터링 향상, 배터리 모듈 부피 감소, 공정성 향상 등의 효과가 달성될 수 있다.According to this configuration of the present invention, the filtering effect of the venting gas by the blocking
또한, 상기 차단 부재(300)는, 서로 다른 크기의 홀이 수평 방향으로 배치되도록 구성될 수 있다. 이에 대해서는, 도 7을 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.In addition, the blocking
도 7은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차단 부재(300)의 구성을 개략적으로 나타내는 상면도이다. 예를 들어, 도 7은 도 3의 구성에서, 배터리 모듈의 좌측 전방 부분의 구성에 대한 변형예의 확대도라 할 수 있다. 본 실시예에 대해서도, 앞선 실시예와 차이점이 있는 부분을 위주로 설명한다.7 is a top view schematically showing the configuration of the blocking
도 7을 참조하면, 상기 차단 부재(300)는, 서로 다른 크기의 홀이 수평 방향인 X축 방향으로 배치되도록 구성될 수 있다. 즉, 도 7에서 차단 부재(300)는 F1으로 표시된 부분(외측 차단부)과 F2로 표시된 부분(내측 차단부)으로 영역이 분할될 수 있다. 이때, F1으로 표시된 부분(외측 차단부)과 F2로 표시된 부분(내측 차단부)은 홀이 서로 다른 크기로 구성될 수 있다. 이러한 차단 부재(300) 구성에서, 내측 차단부(F2)는 외측 차단부(F1)보다 내측에 위치할 수 있다. 예를 들어, 도 7의 구성을 참조하면, 내측 차단부(F2)는 외측 차단부(F1)보다 내측 방향인 -X축 방향에 위치할 수 있다. Referring to FIG. 7 , the blocking
여기서, 외측 차단부(F1)와 내측 차단부(F2)는, 서로 다른 방향으로 흐르는 벤팅 가스를 필터링하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 7의 구성에서, 외측 차단부(F1)는 화살표 D1' 방향으로 흐르는 벤팅 가스가 통과하는 부분에 위치하도록 구성될 수 있다. 그리고, 내측 차단부(F2)는 화살표 D2' 방향으로 흐르는 벤팅 가스가 통과하는 부분에 위치하도록 구성될 수 있다. 즉, 외측 차단부(F1)와 내측 차단부(F2)는, 하나의 평면 상에 존재하지만, 서로 반대 방향으로 흐르는 벤팅 가스를 필터링하도록 구성될 수 있다.Here, the outer blocking portion F1 and the inner blocking portion F2 may be configured to filter the venting gas flowing in different directions. For example, in the configuration of FIG. 7 , the outer blocking part F1 may be configured to be positioned at a portion through which the venting gas flowing in the direction of arrow D1' passes. In addition, the inner blocking portion F2 may be configured to be positioned at a portion through which the venting gas flowing in the direction of the arrow D2' passes. That is, the outer blocking portion F1 and the inner blocking portion F2 may be configured to filter the venting gas that exists on one plane but flows in opposite directions.
더욱이, 상기 실시 구성에서, 내측 차단부(F2)는, 이차 전지(110)의 수납부(R) 연장선보다 내측에 위치하도록 구성될 수 있다. 즉, 도 7에서 이차 전지의 수납부(R)에 대한 연장선은 E1-E1'선으로서, Y축 방향과 평행하다고 할 수 있다. 이때, 내측 차단부(F2)는, E1-E1'선 또는 그보다 내측 방향(-X축 방향)에 위치하도록 구성될 수 있다.Moreover, in the above embodiment, the inner blocking part F2 may be configured to be located inside the extension line of the receiving part R of the
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 차단 부재(300)에 의한 필터링 효과가 보다 향상될 수 있다. 특히, 도 7의 구성에서 외측 차단부(F1)는 내측 차단부(F2)보다 상대적으로 큰 크기의 홀이 형성되어, 화살표 D1' 방향으로 흐르는 벤팅 가스에서 상대적으로 큰 입경의 활물질을 필터링할 수 있다. 다만, 작은 입경을 갖는 활물질 등은 외측 차단부(F1)를 통과할 수 있으나, 화살표 D2' 방향으로 이동하는 과정에서, 작은 크기의 홀이 형성된 내측 차단부(F2)에 의해 2차로 필터링될 수 있다.According to this configuration of the present invention, the filtering effect by the blocking
그러므로, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 입경이 큰 활물질과 입경이 작은 활물질이 하나의 차단 부재(300)에서 분할 필터링되도록 할 수 있다. 따라서, 차단 부재(300)의 필터링 효과가 장기간 확실하게 유지되도록 할 수 있다.Therefore, according to this configuration of the present invention, an active material having a large particle diameter and an active material having a small particle diameter can be divided and filtered in one blocking
또한, 상기 차단 부재(300)는, 돌기를 구비할 수 있다. 이에 대해서는, 도 8을 참조하여, 보다 구체적으로 설명하도록 한다.In addition, the blocking
도 8은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차단 부재(300)의 구성을 개략적으로 나타내는 상면도이다. 본 실시예에 대해서도, 앞선 실시예와 차이점이 있는 부분을 위주로 설명한다.8 is a top view schematically showing the configuration of the blocking
도 8을 참조하면, 상기 차단 부재(300)는, 외표면에 돌기가 형성되도록 구성될 수 있다. 특히, 돌기는, 벤팅 가스의 유입 측면에, 벤팅 가스의 유입 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 8에 도시된 구성에서, 외측 차단부(F1')의 경우, 화살표 D1'' 방향으로 벤팅 가스가 유입될 수 있다. 이때, 외측 차단부(F1')에서 벤팅 가스가 유입되는 후방(-Y축 방향) 측 표면에는, P1으로 표시된 바와 같이, 벤팅 가스의 유입 방향(D1'')과 반대 방향으로 돌출된 형태로 돌기(제1 돌기)가 형성될 수 있다. 또한, 벤팅 가스가 유입되는 내측 차단부(F2')의 전방(+Y축 방향) 측 표면에는, P2로 표시된 바와 같이, 벤팅 가스의 유입 방향(D2'')과 반대 방향(+Y축 방향)으로 돌출된 형태로 돌기(제2 돌기)가 형성될 수 있다. 특히, 이러한 차단 부재(300)의 돌기(P1, P2)는, 단부가 날카롭게 형성된 핀 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 돌기(P1)는, 후방(-Y축 방향)으로 갈수록 점점 두께가 얇아지는 형태로 구성될 수 있다. 또한, 차단 부재(300)의 돌기(P1, P2)는, 차단 부재(300)에 형성된 홀 주변에 위치하도록 구성될 수 있다.Referring to FIG. 8 , the blocking
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 벤팅 가스가 차단 부재(300)를 통과할 때, 벤팅 가스에 포함된 활물질 등의 입자가 돌기(P1, P2)에 의해 보다 확실하게 필터링될 수 있다. 즉, 상기 실시 구성에 의하면, 차단 부재(300)의 홀 크기에 의해 활물질 등이 필터링될 수도 있지만, 차단 부재(300)의 홀보다 작은 미세 활물질의 경우, 돌기(P1, P2)에 의해 필터링되도록 할 수 있다. 뿐만 아니라, 차단 부재(300)의 홀보다 큰 크기의 활물질이라 하더라도 벤팅 압력에 의해 차단 부재(300)의 홀을 통과할 가능성이 있으나, 상기 실시 구성에 의할 경우, 돌기(P1, P2)에 의해 활물질이 걸리도록 함으로써, 활물질 등의 필터링 효과가 확실하게 보장될 수 있다.According to this configuration of the present invention, when the venting gas passes through the blocking
도 9는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차단 부재(300)의 구성을 개략적으로 나타내는 상면도이다. 도 10은, 도 9의 A5 부분에 대한 확대도이다. 본 실시예에 대해서도 앞선 실시예와 차이점이 있는 부분을 위주로 설명한다.9 is a top view schematically showing the configuration of the blocking
먼저, 도 9를 참조하면, 상기 차단 부재(300)는, 벤팅 가스의 흐름 방향, 이를테면 전후 방향(Y축 방향)으로 서로 이격되게 배치된 다수의 차단 부재(300)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 상기 차단 부재(300)는, 메쉬 형태로 구성된 제3 차단부(330)와 메쉬 형태로 구성된 제4 차단부(340)가 서로 소정 거리 이격된 형태로 구성될 수 있다. First, referring to FIG. 9 , the blocking
특히, 복수의 차단 부재(300)는, 각각의 홀에 의해 벤팅 가스의 흐름이 절곡되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 10의 구성을 참조하면, 제3 차단부(330)에 형성된 제3 홀(H3)과 제4 차단부(340)에 형성된 제4 홀(H4)은, 모듈 케이스(200)의 좌우 방향, 즉 X축 방향으로 서로 다른 위치에 형성되도록 구성될 수 있다. 이 경우, 도 9에서 화살표 D1''' 방향으로 흐르는 벤팅 가스는, 도 10에 도시된 바와 같이, 제3 차단부(330)와 제4 차단부(340) 사이의 공간에서 흐름 방향이 전환되도록 구성될 수 있다. 따라서, 2개의 차단 부재(300)에 의한 필터링 효과가 더욱 향상될 수 있다.In particular, the plurality of blocking
상기 실시 구성에서, 복수의 차단 부재(300) 각각에는, 돌기가 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 10의 구성에 도시된 바와 같이, 제3 차단부(330)는 제4 차단부(340)를 향하여 돌출된 형태로 제3 돌기(P3)가 형성될 수 있다. 또한, 제4 차단부(340)는 제3 차단부(330)를 향하여 돌출된 형태로 제4 돌기(P4)가 형성될 수 있다. 특히, 제3 돌기(P3) 및 제4 돌기(P4)는, 단부가 뾰족한 형태로 구성될 수 있다.In the above embodiment, a protrusion may be formed on each of the plurality of blocking
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 다수의 차단 부재(300) 사이에 형성된 돌기로 인해, 필터링 효과가 더욱 향상될 수 있다. 특히, 도 10에서 화살표로 표시된 바와 같이, 차단 부재(300) 사이의 공간에서는, 벤팅 가스의 흐름 방향이 꺾일 수 있다. 이때, 상기 실시 구성에 의하면, 이동하는 입자, 특히 X축 방향으로 이동하는 입자를 보다 확실하게 필터링할 수 있다.According to this configuration of the present invention, due to the protrusions formed between the plurality of blocking
도 11은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차단 부재(300)의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 확대도이다. 본 실시예에 대해서도 앞선 실시예들과 차이점이 있는 부분을 위주로 설명한다.11 is an enlarged view schematically showing a partial configuration of the blocking
도 11을 참조하면, 차단 부재(300)는, 벤팅 가스가 화살표 D와 같은 방향으로 흐를 때, 벤팅 가스의 흐름 방향에 직교하는 방향(X축 방향)으로 배치될 수 있다. 그리고, 차단 부재(300)는, 홀(H) 주변에 돌기(P5)가 형성될 수 있다. 이때, 돌기(P5)는, 벤팅 가스의 흐름 방향인 화살표 D 방향(Y축 방향)으로 연장되다가 그에 직교하는 X축 방향으로 단부가 절곡되게 구성될 수 있다. 특히, 돌기(P5)는, 홀(H)이 존재하는 방향을 향하여 절곡되도록 구성될 수 있다.Referring to FIG. 11 , the blocking
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 벤팅 가스와 함께 흐르는 활물질 등의 필터링 효과를 보다 향상시킬 수 있다. 더욱이, 도 11에 도시된 바와 같은 구성은, 도 9 및 도 10의 제3 차단부(330) 등에 적용될 수 있다. 이 경우, 벤팅 가스의 방향이 전환되는 과정에서 돌기(P5)에 의해 활물질 입자 등이 보다 확실하게 필터링될 수 있다.According to this configuration of the present invention, it is possible to further improve the filtering effect of the active material flowing together with the venting gas. Furthermore, the configuration shown in FIG. 11 may be applied to the
도 12는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차단 부재(300)의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 확대도이다. 본 실시예에 대해서도 앞선 실시예들과 차이점이 있는 부분을 위주로 설명한다.12 is an enlarged view schematically showing a partial configuration of the blocking
도 12를 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 기공 부재(500)를 더 포함할 수 있다. 상기 기공 부재(500)는, 내부에 다수의 기공이 보유된 형태로 구성될 수 있다. 특히, 이러한 내부 기공들은 외부와 연통되도록 구성될 수 있다. 즉, 기공 부재(500)에 보유된 기공들은 기체만 채워진 빈 공간이라 할 수 있는데, 이러한 기공들은 밀폐된 형태가 아닌, 외부와 연통 가능하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 기공 부재(500)는, 다수의 와이어, 특히 금속이나 폴리머 등의 재질로 이루어진 다수의 와이어가 서로 엉킨 형태로 구성될 수 있다. Referring to FIG. 12 , the battery module according to the present invention may further include a
상기 기공 부재(500)는, 전환부(201)의 내부 공간에 삽입된 형태로 구성될 수 있다. 특히, 상기 기공 부재(500)는, 차단 부재(300)와 전환부(201)의 내면 사이의 공간에 삽입되는 형태로 구성될 수 있다.The
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 전환부(201)로 유입된 스파크나 플래어가, 기공 부재(500)에 형성된 기공에 의해 트래핑되어, 이동이 저지되거나 차단될 수 있다. 특히, 상기 실시 구성의 경우, 활물질 등은 차단 부재(300)에 상당 부분 필터링될 수 있지만, 활물질 등의 일부가 차단 부재(300)를 통과하더라도, 기공 부재(500)에 의해 이동이 추가로 억제되거나 속도가 지연될 수 있다. 따라서, 상기 실시 구성에 의하면, 차단 부재(300)와 기공 부재에 의해 스파크 등의 저지 효과가 보다 확실하게 보장될 수 있다.According to this configuration of the present invention, sparks or flares introduced into the
본 발명에 따른 배터리 팩은, 상술한 본 발명에 따른 배터리 모듈을 하나 또는 둘 이상 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 이러한 배터리 모듈 이외에 다른 다양한 구성요소, 이를테면, BMS나 버스바, 팩 케이스, 릴레이, 전류 센서 등과 같은 본 발명의 출원 시점에 공지된 배터리 팩의 구성요소 등을 더 포함할 수 있다.The battery pack according to the present invention may include one or more than one battery module according to the present invention. In addition, the battery pack according to the present invention includes, in addition to the battery module, various other components, such as BMS, bus bar, pack case, relay, current sensor, etc. known at the time of filing of the present invention. may include more.
본 발명에 따른 에너지 저장 시스템은, 본 발명에 따른 배터리 모듈을 하나 이상 포함할 수 있다. 특히, 에너지 저장 시스템은, 큰 에너지 용량을 갖기 위해, 본 발명에 따른 배터리 모듈이 서로 전기적으로 연결된 형태로 다수 포함되도록 할 수 있다. 또는, 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 다수가 하나의 배터리 팩을 구성하고, 이러한 배터리 팩이 다수 포함된 형태로 에너지 저장 시스템이 구성될 수 있다. 이 밖에도, 본 발명에 따른 에너지 저장 시스템은, 본 발명의 출원 시점에 공지된 에너지 저장 시스템의 다른 다양한 구성요소를 더 포함할 수 있다. 더욱이, 이러한 에너지 저장 시스템은, 스마트 그리드 시스템이나 전기 충전 스테이션 등 다양한 장소나 장치에 사용될 수 있다. 특히, 본 발명의 일 측면에 따른 배터리 모듈을 채용하는 경우, 배터리 팩이나 에너지 저장 시스템의 에너지 밀도를 향상시킬 수 있다.The energy storage system according to the present invention may include one or more battery modules according to the present invention. In particular, in the energy storage system, in order to have a large energy capacity, a plurality of battery modules according to the present invention may be included in a form electrically connected to each other. Alternatively, a plurality of battery modules according to the present invention may constitute one battery pack, and the energy storage system may be configured in such a way that a plurality of such battery packs are included. In addition, the energy storage system according to the present invention may further include other various components of the energy storage system known at the time of filing of the present invention. Moreover, such an energy storage system can be used in various places or devices, such as a smart grid system or an electric charging station. In particular, when the battery module according to an aspect of the present invention is employed, the energy density of a battery pack or an energy storage system can be improved.
한편, 본 명세서에서는 상, 하, 좌, 우, 전, 후와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다. Meanwhile, in this specification, terms indicating directions such as up, down, left, right, front, and back are used, but these terms are for convenience of explanation only, and may vary depending on the position of the object or the position of the observer. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention can.
이상과 같이, 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.As described above, although the present invention has been described with reference to limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical idea of the present invention and the following by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.
100: 셀 어셈블리
110: 이차 전지
111: 전극 리드
200: 모듈 케이스
201: 전환부
210: 하부 플레이트
220: 측부 플레이트
230: 상부 플레이트
300: 차단 부재
301: 테두리부, 302: 필터부
310: 제1 차단부, 320: 제2 차단부, 330: 제3 차단부, 340: 제4 차단부
400: 버스바 어셈블리
401: 슬롯
410: 모듈 버스바, 420: 버스바 하우징
500: 기공 부재100: cell assembly
110: secondary battery
111: electrode lead
200: module case
201: transition part
210: lower plate
220: side plate
230: upper plate
300: blocking member
301: edge portion, 302: filter portion
310: first blocking unit, 320: second blocking unit, 330: third blocking unit, 340: fourth blocking unit
400: busbar assembly
401: slot
410: module busbar, 420: busbar housing
500: no pore
Claims (11)
내부 공간에 상기 셀 어셈블리를 수용하고, 상기 셀 어셈블리로부터 발생된 벤팅 가스가 배출되도록 벤팅 경로 및 배출부가 형성된 모듈 케이스; 및
상기 모듈 케이스의 벤팅 경로에 구비되며, 다수의 홀이 형성되어 상기 벤팅 경로를 흐르는 물질을 필터링하도록 구성된 차단 부재
를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.a cell assembly including a plurality of secondary batteries stacked on each other;
a module case accommodating the cell assembly in an internal space, and having a venting path and a discharge part formed therein so that the venting gas generated from the cell assembly is discharged; and
A blocking member provided in the venting path of the module case and having a plurality of holes to filter materials flowing through the venting path
A battery module comprising a.
상기 차단 부재는, 상기 셀 어셈블리로부터 분출된 스파크 및 화염 중 적어도 하나를 필터링하도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.According to claim 1,
The blocking member is configured to filter at least one of sparks and flames ejected from the cell assembly.
상기 차단 부재는, 메쉬 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.According to claim 1,
The blocking member is a battery module, characterized in that configured in a mesh shape.
상기 셀 어셈블리는, 다수의 파우치형 이차 전지가 눕혀진 상태에서 상하 방향으로 적층되며,
상기 파우치형 이차 전지의 전극 리드는 상기 모듈 케이스의 전후 방향에 위치하고,
상기 모듈 케이스는, 전방 및 후방 중 적어도 일측이 개방되도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.According to claim 1,
The cell assembly is stacked in a vertical direction in a state in which a plurality of pouch-type secondary batteries are laid down,
The electrode lead of the pouch-type secondary battery is located in the front-rear direction of the module case,
The module case is a battery module, characterized in that at least one side of the front and rear is configured to be opened.
상기 모듈 케이스의 개방부에 위치하며, 상기 전극 리드와 결합되도록 구성된 버스바 어셈블리를 더 포함하고, 상기 버스바 어셈블리에 슬롯이 형성되어 상기 모듈 케이스 내부의 가스가 외부로 배출되도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.5. The method of claim 4,
It characterized in that it is located in the open part of the module case, further comprising a bus bar assembly configured to be coupled to the electrode lead, wherein a slot is formed in the bus bar assembly so that the gas inside the module case is discharged to the outside. battery module.
상기 모듈 케이스는, 상기 벤팅 경로 상에 위치하여 상기 벤팅 가스의 흐름 방향이 반대 방향으로 전환되도록 구성된 전환부를 구비하며,
상기 차단 부재는, 적어도 일부분이 상기 전환부 내에 삽입된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.According to claim 1,
The module case is positioned on the venting path and includes a switching part configured to change the flow direction of the venting gas to the opposite direction,
The blocking member, at least a part of the battery module, characterized in that inserted into the switching unit.
상기 차단 부재는, 상기 전환부 내에 삽입된 제1 차단부, 및 상기 제1 차단부보다 벤팅 경로의 후단에 위치하여 상기 제1 차단부와 소정 각도 경사지게 구성된 제2 차단부를 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.7. The method of claim 6,
The blocking member includes a first blocking part inserted into the switching part, and a second blocking part located at the rear end of the venting path than the first blocking part and configured to be inclined at a predetermined angle from the first blocking part. battery module.
상기 차단 부재는, 서로 다른 크기의 홀이 수평 방향으로 배치된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.According to claim 1,
The blocking member is a battery module, characterized in that the holes of different sizes are arranged in the horizontal direction.
상기 차단 부재는, 돌기를 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.According to claim 1,
The blocking member is a battery module, characterized in that provided with a protrusion.
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WO2024090967A1 (en) * | 2022-10-26 | 2024-05-02 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Battery pack |
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