KR20220169705A - 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩 - Google Patents

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KR20220169705A
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이영빈
이형석
윤영일
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈은, 복수의 전지셀이 각각 적층되어 있는 제1 전지셀 어셈블리 및 제2 전지셀 어셈블리를 포함하는 전지셀 어셈블리; 상기 전지셀 어셈블리의 상면 및 양측면을 수용하고, 전후면이 개방되어 있는 상부 프레임; 상기 전지셀 어셈블리의 하면 및 양측면을 수용하고, 전후면이 개방되어 있는 하부 프레임; 및 상기 제1 전지셀 어셈블리의 전후면 중 외측에 인접한 면과 상기 제2 전지셀 어셈블리의 전후면 중 외측에 인접한 면에 각각 위치하는 엔드 플레이트를 포함하고, 상기 제1 전지셀 어셈블리 및 상기 제2 전지셀 어셈블리는 서로 대면하는 방향으로 이격되게 배치되어 있고, 상기 상부 프레임은 상기 하부 프레임을 구성하는 소재의 녹는점보다 높은 녹는점을 가지는 소재로 이루어진다.

Description

전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩{BATTERY MODULE AND BATTERY PACK INCLUDING THE SAME}
본 발명은 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 안전성 및 벤팅 성능이 향상된 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩에 관한 것이다.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있다. 특히, 이차전지는 휴대폰, 디지털 카메라, 노트북, 웨어러블 디바이스 등의 모바일 기기뿐만 아니라, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 전기 자동차 등의 동력 장치에 대한 에너지원으로도 많은 관심을 가지고 있다.
소형 모바일 기기들에는 디바이스 1대당 하나 또는 두서너 개의 전지셀들이 사용됨에 반해, 자동차 등과 같이 중대형 디바이스들에는 고출력 대용량이 필요하다. 따라서, 다수의 전지셀을 전기적으로 연결한 중대형 전지 모듈이 사용된다.
중대형 전지 모듈은 가능하면 작은 크기와 중량으로 제조되는 것일 바람직하므로, 높은 집적도로 적층될 수 있고 용량 대비 중량이 작은 각형 전지, 파우치형 전지 등이 중대형 전지 모듈의 전지셀로서 주로 사용되고 있다. 한편, 전지 모듈은, 전지셀 적층체를 외부 충격, 열 또는 진동으로부터 보호하기 위해, 전면과 후면이 개방되어 전지셀 적층체를 내부 공간에 수납하는 모듈 프레임을 포함할 수 있다.
또한, 일부 전지 모듈들이 과전압, 과전류 또는 과발열 되는 경우에는 전지 모듈의 안전성과 작동효율이 문제될 수 있다. 특히 주행거리 향상을 위하여 전지 모듈 용량은 점차 증가되는 추세이고, 그에 따라 강화되는 안전성 기준을 만족하고 차량 및 운전자의 안전성 확보를 위한 구조의 설계가 필요하다. 이를 위하여 전지 모듈 내 일부 전지셀에서 발생된 가스 및 화염을 효과적으로 배출하여, 그 피해를 최소화할 수 있는 구조의 필요성이 대두되고 있다.
다만, 전지 모듈 내 일부 전지셀의 발화 현상에 따라 발생된 가스 및/또는 화염은 상대적으로 높은 온도를 가지는 바, 전지 모듈의 부품들을 구성하는 소재가 높은 온도에 취약한 경우에는 고온의 가스 및/또는 화염을 배출하기에 적합하지 않을 수 있다. 특히, 전지 모듈의 부품들 중 고온의 가스 및/또는 화염의 배출 경로에 인접한 부품의 경우, 높은 온도에 취약하지 않은 소재로 이루어질 필요가 있다.
이에 따라, 전지 모듈 내 일부 전지셀의 발화 현상에 따라 발생된 가스 및/또는 화염을 안전하면서도, 효과적으로 배출시킬 수 있는 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩을 개발할 필요성이 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 안전성 및 벤팅 성능이 향상된 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈은, 복수의 전지셀이 각각 적층되어 있는 제1 전지셀 어셈블리 및 제2 전지셀 어셈블리를 포함하는 전지셀 어셈블리; 상기 전지셀 어셈블리의 상면 및 양측면을 수용하고, 전후면이 개방되어 있는 상부 프레임; 상기 전지셀 어셈블리의 하면 및 양측면을 수용하고, 전후면이 개방되어 있는 하부 프레임; 및 상기 제1 전지셀 어셈블리의 전후면 중 외측에 인접한 면과 상기 제2 전지셀 어셈블리의 전후면 중 외측에 인접한 면에 각각 위치하는 엔드 플레이트를 포함하고, 상기 제1 전지셀 어셈블리 및 상기 제2 전지셀 어셈블리는 서로 대면하는 방향으로 이격되게 배치되어 있고, 상기 상부 프레임은 상기 하부 프레임을 구성하는 소재의 녹는점보다 높은 녹는점을 가지는 소재로 이루어진다.
상기 벤팅 커버는 상기 상부 프레임의 길이 방향을 따라 연장되어 있되, 상기 상부 프레임의 상면을 기준으로 외측 방향으로 돌출되어 있는 벤팅부를 포함할 수 있다.
상기 상부 프레임의 상면은 상기 벤팅 커버의 바닥면을 구성할 수 있다.
상기 벤팅부는 상기 전지셀 어셈블리의 폭 방향을 따라 복수회 절곡되어 있는 형상을 가질 수 있다.
상기 벤팅부는 제1 벤팅부 및 제2 벤팅부를 포함하고, 상기 제1 벤팅부는 상기 제1 전지셀 어셈블리의 길이 방향을 따라 연장되어 있고, 상기 제2 벤팅부는 상기 제2 전지셀 어셈블리의 길이 방향을 따라 연장되어 있을 수 있다.
상기 벤팅 커버의 중심부는 상기 상부 프레임의 상면과 접하고, 상기 벤팅 커버의 중심부를 기준으로 상기 제1 벤팅부와 상기 제2 벤팅부는 서로 구분되어 있을 수 있다.
상기 상부 프레임은 상기 벤팅부와 연통하는 적어도 하나의 벤팅홀을 포함할 수 있다.
상기 벤팅홀은 제1 벤팅홀 및 제2 벤팅홀을 포함하고, 상기 제1 벤팅홀은 상기 제1 전지셀 어셈블리의 전후면 중 상기 제2 전지셀 어셈블리와 대면하는 일면에 인접하게 위치하고, 상기 제2 벤팅홀은 상기 제2 전지셀 어셈블리의 전후면 중 상기 제1 전지셀 어셈블리와 대면하는 일면에 인접하게 위치할 수 있다.
상기 벤팅홀은 상기 전지셀 어셈블리의 폭 방향을 따라 연장되어 있을 수 있다.
상기 하부 프레임은 상기 제1 전지셀 어셈블리와 상기 제2 전지셀 어셈블리 사이에 위치하는 격벽부를 포함할 수 있다.
상기 상부 프레임의 측면은 상기 상부 프레임을 기준으로 외측 방향을 향해 절곡되어 있는 제1 외주면을 가지고, 상기 하부 프레임의 측면은 상기 하부 프레임을 기준으로 외측 방향을 향해 절곡되어 있는 제2 외주면을 가지고, 상기 제1 외주면과 상기 제2 외주면은 서로 접할 수 있다.
상기 제1 외주면과 상기 제2 외주면은 볼트 결합으로 고정될 수 있다.
상기 제1 외주면 및 상기 제2 외주면 사이에 제1 가스캣부가 위치할 수 있다.
상기 엔드 플레이트는 상기 엔드 플레이트를 기준으로 외측 방향을 향해 절곡되어 있는 제3 외주면을 포함하고, 상기 제1 외주면은 상기 상부 프레임의 전후면을 따라 각각 연장되어 있고, 상기 제1 외주면과 상기 제3 외주면은 서로 접할 수 있다.
상기 제1 외주면과 상기 제3 외주면은 볼트 결합으로 고정될 수 있다.
상기 제1 외주면 및 상기 제3 외주면 사이에 제2 가스캣부가 위치할 수 있다.
상기 엔드 플레이트는 적어도 하나의 벤팅 밸브를 포함할 수 있다.
상기 상부 프레임은 스틸 소재로 이루어져 있고, 상기 하부 프레임은 알루미늄 소재로 이루어질 수 있다.
상기 하부 프레임의 하부에 위치하는 히트 싱크를 더 포함하고, 상기 히트 싱크는 상기 하부 프레임의 바닥면을 향하는 방향의 반대 방향으로 함몰되어 있는 함몰부를 포함하고, 상기 하부 프레임의 바닥면은 상기 히트 싱크의 상면을 구성할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전지 팩은 상기에서 설명한 전지 모듈을 포함한다.
실시예들에 따르면, 본 발명의 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩은, 상부 프레임이 상기 하부 프레임을 구성하는 소재의 녹는점보다 높은 녹는점을 가지는 소재로 이루어져, 안전성 및 벤팅 성능이 향상될 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈을 나타내는 사시도이다.
도 2 및 도 3은 도 1의 전지 모듈의 분해 사시도이다.
도 4는 도 1의 절단선 A-A’를 따라 자른 단면을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1의 절단선 B-B’를 따라 자른 단면을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 1의 전지 모듈의 측면을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 7은 도 1의 전지 모듈의 전면을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 8은 도 6에서 상부 프레임 및 벤팅 커버를 제거한 도면이다.
도 9는 도 1의 전지 모듈의 후면을 확대하여 나타내되, 상부 프레임 및 벤팅 커버를 제거한 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전지 모듈의 후면을 확대하여 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈에 대해 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈을 나타내는 사시도이다. 도 2 및 도 3은 도 1의 전지 모듈의 분해 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈(1000)은, 복수의 전지셀이 각각 적층되어 있는 제1 전지셀 어셈블리(101) 및 제2 전지셀 어셈블리(102)를 포함하는 전지셀 어셈블리(100); 전지셀 어셈블리(100)의 상면 및 양측면을 수용하고, 전후면이 개방되어 있는 상부 프레임(210); 전지셀 어셈블리(100)의 하면 및 양측면을 수용하고, 전후면이 개방되어 있는 하부 프레임(250); 및 제1 전지셀 어셈블리(101)의 전후면 중 외측에 인접한 면과 제2 전지셀 어셈블리(102)의 전후면 중 외측에 인접한 면에 각각 위치하는 엔드 플레이트(300)를 포함한다.
여기서, 엔드 플레이트(300)는 하부 프레임(250)과 동일한 소재로 이루어져, 하부 프레임(250)의 전후면과 엔드 플레이트(300)는 서로 용접 접합과 같은 방식으로 서로 고정되어 있을 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 모듈 프레임(200) 내부를 외부 환경으로부터 밀폐시킬 수 있는 고정 방식이라면 본 실시예에 포함될 수 있다.
여기서, 전지셀 어셈블리(100)는 제1 전지셀 어셈블리(101) 및 제2 전지셀 어셈블리(102)를 포함한다. 보다 구체적으로, 제1 전지셀 어셈블리(101) 및 제2 전지셀 어셈블리(102)는 서로 대면하는 방향으로 이격되게 배치되어 있다. 여기서, 서로 대면하는 방향은, 제1 전지셀 어셈블리(101)의 전면 또는 후면과 제2 전지셀 어셈블리(102)의 전면 또는 후면이 대면하는 방향일 수 있다. 보다 바람직하게는, 서로 대면하는 방향은, 제1 전지셀 어셈블리(101)의 전면과 제2 전지셀 어셈블리(102)의 전면이 대면하는 방향이거나, 제1 전지셀 어셈블리(101)의 후면과 제2 전지셀 어셈블리(102)의 후면이 대면하는 방향일 수 있다. 다만, 제1 전지셀 어셈블리(101) 및 제2 전지셀 어셈블리(102)는 위치에 따른 차이만 있을 뿐, 서로 동일하게 제조된 전지셀 어셈블리일 수 있다.
또한, 전지셀 어셈블리(100)는 복수의 전지셀이 적층되어 형성될 수 있다. 여기서, 상기 전지셀은 파우치형 전지셀인 것이 바람직하다. 일 예로, 상기 전지셀은 전극 조립체를 수지층과 속층을 포함하는 라미네이트 시트의 파우치 케이스에 수납한 뒤, 상기 파우치 케이스의 실링부를 열융착하여 제조될 수 있다. 또한, 상기 전지셀은 장방형의 시트형 구조로 형성될 수 있다. 또한, 상기 전지셀은 복수 개로 구성될 수 있으며, 복수의 전지셀은 상호 전기적으로 연결될 수 있도록 적층되어 전지셀 어셈블리(100)를 형성한다.
여기서, 모듈 프레임(200)은 상부 프레임(210) 및 하부 프레임(250)을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상부 프레임(210)은 전지셀 어셈블리(100)의 상면 및 양측면을 수용하되, 전후면이 개방되어 있는 U자형 프레임일 수 있다. 또한, 하부 프레임(250)은 전지셀 어셈블리(100)의 하면 및 양측면을 수용하되, 전후면이 개방되어 있는 U자형 프레임일 수 있다.
또한, 도 1 및 도 3을 참조하면, 하부 프레임(250)은 제1 전지셀 어셈블리(101)와 제2 전지셀 어셈블리(102) 사이에 위치하는 격벽부(251)를 포함할 수 있다. 여기서, 격벽부(251)는 하부 프레임(250)의 중심에 형성되어 있되, 상부 프레임(210)을 향해 연장되어 있는 빔(Beam)일 수 있다. 보다 구체적으로, 격벽부(251)는 하부 프레임(250)과 일체화되어 있거나, 용접 접합과 같은 접합 방식에 의해 하부 프레임(250)의 중심에 고정되어 있을 수 있다.
이에 따라, 모듈 프레임(200)은 격벽부(251)에 의해 제1 전지셀 어셈블리(101) 및 제2 전지셀 어셈블리(102)가 외부 충격으로부터 서로 보호할 수 있다. 또한, 제1 전지셀 어셈블리(101)에서 발화 현상 발생 시 제2 전지셀 어셈블리(102)에 대한 열전달을 방지할 수 있고, 그 반대의 경우도 마찬가지다.
또한, 상부 프레임(210)은 하부 프레임(250)을 구성하는 소재의 녹는점보다 높은 녹는점을 가지는 소재로 이루어질 수 있다. 보다 구체적으로, 상부 프레임(210)은 고온의 가스 및/또는 화염에 취약하지 않고, 하부 프레임(250)에 비해 상대적으로 높은 내열성을 가지는 소재로 이루어질 수 있다.
일 예로, 상부 프레임(210)은 스틸(Steal) 소재로 이루어져 있고, 하부 프레임(250)은 알루미늄(Al) 소재로 이루어질 수 있다. 일반적으로, 스틸 소재의 녹는 점은 섭씨 1500도이며, 알루미늄 소재의 녹는 점은 섭씨 700도이다.
특히, 전지 모듈(1000) 내 일부 전지셀 어셈블리의 발화 현상에 따라 발생된 고온의 가스 및/또는 화염은 압력 차에 따라 상부 프레임(210)의 벤팅홀(215)로 유입될 수 있다. 이 때, 상부 프레임(210)은 상대적으로 높은 내열성을 가지는 소재로 이루어져, 본 실시예의 전지 모듈(1000)은 벤팅 경로(550, 도 4)를 통해 고온의 가스 및/또는 화염을 안전하고 효과적으로 배출할 수 있다.
또한, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예의 전지 모듈(1000)은 하부 프레임(250)의 하부에 위치하는 히트 싱크(400)를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 하부 프레임(250)의 전후면 중 일부에서, 하부 프레임(250)의 바닥면으로부터 연장되어 엔드 플레이트(300)를 지나도록 형성된 하부 프레임 돌출부(250p)를 포함할 수 있다. 이 때, 하부 프레임 돌출부(250p)의 상면부와 연결되는 냉각 포트(450)에 의해 유입 및 배출되는 냉매가, 하부 프레임 돌출부(250p)를 통해 히트 싱크(400)로 공급 및 히트 싱크(400)로부터 배출될 수 있다.
구체적으로, 냉각 포트(450)는 히트 싱크(400)에 냉매를 주입하는 냉매 주입 포트와 히트 싱크(400)로부터 냉매를 배출하는 냉매 배출 포트를 포함한다. 여기서, 상기 냉매 주입 포트는 하부 프레임(250)의 전면에 위치하는 하부 프레임 돌출부(250p)에 위치할 수 있고, 상기 냉매 배출 포트는 하부 프레임(250)의 후면에 위치하는 하부 프레임 돌출부(250p)에 위치할 수 있다. 다만, 상기 냉매 주입 포트와 상기 냉매 배출 포트의 위치가 반대인 경우도 본 실시예에 포함될 수 있다.
또한, 히트 싱크(400)는 히트 싱크(400)의 일 변으로부터 돌출된 히트 싱크 돌출부(400p)를 포함할 수 있다. 여기서, 히트 싱크 돌출부(400p)는 하부 프레임 돌출부(250p)와 서로 대응되는 위치에 형성되어 있을 수 있다. 일 예로, 히트 싱크 돌출부(400P)와 하부 프레임 돌출부(250p)는 서로 용접 등의 방법으로 직접 결합될 수 있다.
하부 프레임(250)의 바닥면을 향하는 방향의 반대 방향으로 함몰되어 있는 함몰부(410)를 포함할 수 있다. 여기서, 함몰부(410)는 냉매 유로가 뻗는 방향 기준으로 수직하게 xz평면 또는 yz평면으로 자른 단면이 U자형 관일 수 있으며, 상기 U자형 관의 개방된 상측에 하부 프레임(250)의 바닥면이 위치할 수 있다. 히트 싱크(300)가 하부 프레임(250)의 바닥면과 접하면서, 함몰부(410)와 하부 프레임(250)의 바닥면 사이의 공간이 냉매가 유동하는 영역일 수 있다. 이에 따라, 하부 프레임(250)의 바닥면은 상기 냉매와 직접 접촉할 수 있다.
히트 싱크(400)의 함몰부(410)의 제조 방법에 특별한 제한은 없으나, 판상형의 히트 싱크(400)에 대해 함몰 형성된 구조를 마련함으로써, 상측이 개방된 U자형 함몰부(410)를 형성할 수 있다.
이러한 함몰부(400)는 히트 싱크 돌출부(400P)들 중 하나로부터 다른 하나로 이어질 수 있다. 냉각 포트(450) 중 상기 냉매 주입 포트를 통해 공급된 냉매는, 하부 프레임 돌출부(250p)와 히트 싱크 돌출부(400p) 사이를 거쳐 함몰부(410)와 하부 프레임(250)의 바닥면 사이의 공간으로 처음 유입된다. 이후, 냉매는 함몰부(410)를 따라 이동하고, 다른 모듈 프레임 하부 프레임 돌출부(250p)와 히트 싱크 돌출부(400p) 사이를 거쳐 냉각 포트(450) 중 상기 냉매 배출 포트를 통해 배출된다.
또한, 본 실시예는, 상술한 바와 같은 하부 프레임(250)의 바닥면과 히트 싱크(400)의 냉각 일체형 구조를 통해, 냉각 성능 향상뿐만 아니라 모듈 프레임(200)에 수용된 전지셀 어셈블리(100)의 하중을 지지하고 전지 모듈(1000)의 강성을 보강하는 효과를 가질 수 있다. 뿐만 아니라, 하부 프레임(250)의 바닥면과 히트 싱크(400)는 용접 결합 등을 통해 밀봉됨으로써, 히트 싱크(400)의 함몰부(410)에서 냉매가 누설 없이 유동할 수 있다.
효과적인 냉각을 위해, 도 2에 도시된 바와 같이, 하부 프레임(250)의 바닥면에 대응하는 전 영역에 걸쳐 함몰부(410)가 형성되는 것이 바람직하다. 이를 위해, 함몰부(410)는 적어도 한번 구부러져 일측에서 타측으로 이어질 수 있다. 특히, 하부 프레임(250)의 바닥면에 대응하는 전 영역에 걸쳐 함몰부(340)가 형성되기 위해 함몰부(340)는 수차례 구부러지는 것이 바람직하다. 하부 프레임(250)의 바닥면에 대응하는 전 영역에 걸쳐 형성된 냉매 유로의 시작점에서 종료점까지 냉매가 이동함에 따라, 전지셀 어셈블리(100)의 전 영역에 대한 효율적인 냉각이 이루어질 수 있다. 한편, 상기 냉매는 냉각을 위한 매개물로써, 특별한 제한은 없으나, 냉각수일 수 있다.
한편, 도 2을 다시 참고하면, 본 실시예에 따른 히트 싱크(400)의 함몰부(410)에는 돌출 패턴이 형성될 수 있다.
본 실시예에 따른 전지셀 어셈블리(100)와 같이 적층되는 전지셀의 개수가 종래 대비 많이 늘어나는 대면적 전지 모듈의 경우, 냉매 유로의 폭이 더 넓게 형성될 수 있어 온도 편차가 더 심할 수 있다. 특히, 대면적 전지 모듈에서는, 기존에 하나의 전지 모듈 내에 대략 12개 내지 24개의 전지셀이 적층된 경우 대비하여 대략 32개 내지 48개의 전지셀이 하나의 전지 모듈 내에 적층되어 있는 경우를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 본 실시예에 따른 함몰부(410)에 형성된 돌출 패턴은 냉각 유로의 폭을 실질적으로 축소시키는 효과를 발생시켜 압력 강하를 최소화하고 동시에 냉매 유로 폭 간의 온도 편차를 줄일 수 있다. 따라서, 균일한 냉각 효과를 구현할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈(1000)에 포함된 벤팅 커버(500) 및 상부 프레임(210)에 형성된 벤팅홀(215)을 중심으로 설명하고자 한다.
도 4는 도 1의 절단선 A-A’를 따라 자른 단면을 나타낸 도면이다. 도 5는 도 1의 절단선 B-B’를 따라 자른 단면을 나타낸 도면이다.
도 1, 도 4, 및 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 전지 모듈(1000)은, 상부 프레임(210) 상에 위치하는 벤팅 커버(500)를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 벤팅 커버(500)는 상부 프레임(210)의 길이 방향을 따라 연장되어 있되, 상부 프레임(210)의 상면을 기준으로 외측 방향으로 돌출되어 있는 벤팅부(550)를 포함할 수 있다. 또한, 상부 프레임의 상면은 상기 벤팅 커버의 바닥면을 구성할 수 있다.
또한, 상부 프레임(210)의 상면은 벤팅 커버(500)의 바닥면을 구성할 수 있다. 일 예로, 벤팅부(550)는 벤팅 유로가 뻗는 방향 기준으로 수직하게 xz평면 또는 yz평면으로 자른 단면이 U자형 관일 수 있으며, 상기 U자형 관의 개방된 하측에 상부 프레임(210)의 상면이 위치할 수 있다. 즉, 벤팅 커버(500)가 상부 프레임(210)의 상면과 접하면서, 벤팅부(550)와 상부 프레임(210)의 상면 사이의 공간은 전지 모듈(1000)내 일부 전지셀에서 발생된 고온의 가스 및/또는 화염이 배출되는 벤팅 경로일 수 있다.
벤팅 커버(500)의 벤팅부(550)의 제조 방법에 특별한 제한은 없으나, 판상형의 벤팅 커버(500)에 대해 돌출 형성된 구조를 마련함으로써, 하측이 개방된 U자형 벤팅부(550)를 형성할 수 있다.
또한, 본 실시예는, 상술한 바와 같은 상부 프레임(210)의 상면과 벤팅 커버(500)의 일체형 구조를 통해, 벤팅 성능 향상뿐만 아니라 전지 모듈(1000)의 강성을 보강하는 효과를 가질 수 있다. 뿐만 아니라, 상부 프레임(210)의 상면과 벤팅 커버(500)는 용접 결합 등을 통해 밀봉됨으로써, 벤팅 커버(500)의 벤팅부(550)와 상부 프레임(210)의 상면 사이에 형성된 벤팅 경로에서 고온의 가스 및/또는 화염이 누설 없이 유동하여 외부로 배출될 수 있다.
또한, 벤팅 커버(500)에서, 벤팅부(550)는 상기 전지셀 어셈블리의 폭 방향을 따라 복수회 절곡되어 있는 형상을 가질 수 있다. 여기서, 복수회 절곡되어 있는 형상은, 도 4와 같이 벤팅 커버(500)의 단면을 참조할 때, 상부 프레임(210)의 상면을 기준으로 외측 방향으로 돌출되어 있는 영역이 복수 개 형성되어 있되, 서로 이격되어 있는 것을 의미할 수 있다. 여기서, 전지셀 어셈블리(100)의 폭 방향은 도 4 및 도 5와 같이 y축 방향을 의미한다. 즉, 상부 프레임(210)의 상면과 적어도 하나의 벤팅부(550) 사이에 형성되는 벤팅 유로 또한 서로 이격되어 있을 수 있다.
보다 구체적으로, 일부 전지셀 어셈블리(100)에서 발생된 고온의 가스 및/또는 화염이 벤팅 커버(500) 내로 유입되는 경우, 고온의 가스 및/또는 화염은 서로 이격되어 있는 상기 벤팅 유로 중 어느 하나에서 유동하여 외부로 배출될 수 있다. 이 때, 상기 벤팅 유로는 서로 구분되어 있어, 상기 벤팅 유로 간에 직접적으로 열이 전달되는 것을 방지할 수 있다. 이와 더불어, 고온의 가스 및/또는 화염에 대한 접촉 면적을 증가시켜, 고온의 가스 및/또는 화염이 상기 벤팅 유로를 통과하면서 냉각되어, 고온의 가스 및/또는 화염이 보다 안전하게 외부로 배출될 수 있다.
또한, 도 1 내지 도 3, 도 5를 참조하면, 벤팅부(550)는 제1 벤팅부 및 제2 벤팅부를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 벤팅부와 상기 제2 벤팅부는 서로 구분되어 있을 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1 벤팅부는 제1 전지셀 어셈블리(101)의 길이 방향을 따라 연장되어 있고, 상기 제2 벤팅부는 제2 전지셀 어셈블리(102)의 길이 방향을 따라 연장되어 있을 수 있다. 다르게 말하면, 벤팅 커버(500)에서, 상기 제1 벤팅부는 제1 전지셀 어셈블리(101)의 상면과 대면하는 위치에 형성되어 있고, 상기 제2 벤팅부는 제2 전지셀 어셈블리(102)의 상면과 대면하는 위치에 형성되어 있다.
일 예로, 도 1 및 도 5를 참조하면, 벤팅 커버(500)의 중심부(510)는 상부 프레임(210)의 상면과 접하고, 벤팅 커버(500)의 중심부(510)를 기준으로 상기 제1 벤팅부와 상기 제2 벤팅부는 서로 구분되어 있을 수 있다. 즉, 판상형의 벤팅 커버(500)에서, 상기 제1 벤팅부와 상기 제2 벤팅부 사이에 중심부(510)가 위치하되, 중심부(510)에 대해서는 벤팅부(550)와 같이 돌출 형성된 부분이 없는 영역일 수 있다.
이에 따라, 벤팅 커버(500)에서, 상기 제1 벤팅부와 상기 제2 벤팅부는 중심부(510)에 의해 서로 구분되어, 도 5와 같이 제1 전지셀 어셈블리(101) 및 상기 제2 전지셀 어셈블리(102)에 대한 각각의 벤팅 유로를 형성할 수 있다. 즉, 전지셀 어셈블리(100)에서 발화 현상 발생 시 서로 구분되는 벤팅 유로를 통해 고온의 가스 및/화염이 배출되어, 고온의 가스 및/화염의 배출 시 다른 전지셀 어셈블리에 대한 열전달을 방지할 수 있다.
또한, 도 1 및 도 5를 참조하면, 벤팅 커버(500)에서, 벤팅부(550)의 일측은 중심부(510)에 의해 폐쇄되어 있을 수 있고, 벤팅부(550)의 타측은 외측을 향하는 방향으로 개방되어 있을 수 있다.
이에 따라, 본 실시예에 따른 전지 모듈(1000)에서, 벤팅 커버(500)로 유입된 고온의 가스 및/또는 화염은 외측으로 개방되어 있는 벤팅부(550)의 타측을 향해 이동하여 외부로 배출될 수 있다. 특히, 벤팅부(550)에서, 도 1 및 도 5와 같이 상기 제1 벤팅부와 상기 제2 벤팅부의 타측은 각각 서로 반대 방향으로 위치하여, 제1 전지셀 어셈블리(101)의 벤팅 유로와 제2 전지셀 어셈블리(102)의 벤팅 유로의 벤팅 방향이 서로 반대 방향으로 유도되고, 고온의 가스 및/화염 배출 시 다른 전지셀 어셈블리에 대한 열전달을 방지할 수 있다.
또한, 도 2 및 도 5를 참조하면, 상부 프레임(210)은 벤팅부(550)와 연통하는 적어도 하나의 벤팅홀(215)을 포함할 수 있다. 여기서, 벤팅홀(215)은 전지셀 어셈블리(100)의 폭 방향(y축 방향)을 따라 연장되어 있을 수 있다.
보다 구체적으로, 벤팅홀(215)은 상부 프레임(210)에서 모듈 프레임(200) 내부를 향해 개방되어 있는 홀을 의미할 수 있다. 다르게 말하면, 상부 프레임(210)에서, 벤팅홀(215)은 모듈 프레임(200)의 내부 중 일부가 노출되도록 상부 프레임(210)의 일부가 제거되어 있는 영역일 수 있다. 특히, 벤팅홀(215)은 상기 제1 전지셀 어셈블리의 일면 및 상기 제2 전지셀 어셈블리의 일면 중 적어도 하나에 인접하게 위치하는 영역을 향해 개방되어 있는 홀일 수 있다.
이에 따라, 본 실시예에 따른 전지 모듈(1000)에서, 일부 전지셀 어셈블리(100)의 발화 현상에 따라 발생된 고온의 가스 및/또는 화염은, 압력 차에 의해 상부 프레임(210)에 형성된 벤팅홀(215)을 통해 벤팅부(550) 내부로 유입될 수 있다. 즉, 벤팅부(550) 내부로 유입된 고온의 가스 및/또는 화염은 압력 차에 의해 외부로 효과적으로 배출될 수 있다.
일 예로, 도 2 및 도 5와 같이, 벤팅홀(215)은 제1 벤팅홀 및 제2 벤팅홀을 포함하고, 상기 제1 벤팅홀은 제1 전지셀 어셈블리(101)의 전후면 중 제2 전지셀 어셈블리(102)와 대면하는 일면에 인접하게 위치하고, 상기 제2 벤팅홀은 제2 전지셀 어셈블리(102)의 전후면 중 제1 전지셀 어셈블리(101)와 대면하는 일면에 인접하게 위치할 수 있다. 다르게 말하면, 상기 제1 벤팅홀은 제1 전지셀 어셈블리(101)의 상면에 대면하는 위치에 형성되어 있되 격벽부(251)와 인접하게 위치할 수 있고, 상기 제2 벤팅홀은 제2 전지셀 어셈블리(102)의 상면에 대면하는 위치에 형성되어 있되 격벽부(251)와 인접하게 위치할 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 벤팅홀 및 상기 제2 벤팅홀이 상부 프레임(210)의 중심부에 인접하게 위치하여, 벤팅홀(215) 및 벤팅부(550)에 의해 형성되는 벤팅 유로에서 고온의 가스 및/또는 화염이 유동하는 거리를 최대화할 수 있어, 고온의 가스 및/또는 화염이 벤팅부(550)와 상부 프레임(210) 사이에 형성된 벤팅 유로를 통과하면서 효과적으로 냉각되어, 고온의 가스 및/또는 화염이 보다 안전하게 외부로 배출될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈(1000)에 포함된 상부 프레임(210)과 하부 프레임(250)를 중심으로 설명하고자 한다.
도 6은 도 1의 전지 모듈의 측면을 확대하여 나타낸 도면이다. 도 7은 도 1의 전지 모듈의 전면을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 3, 및 도 6을 참조하면, 상부 프레임(210)의 측면은 상부 프레임(210)을 기준으로 외측 방향을 향해 절곡되어 있는 제1 외주면(219)을 가지고, 하부 프레임(250)의 측면은 하부 프레임(250)을 기준으로 외측 방향을 향해 절곡되어 있는 제2 외주면(259)을 가지고, 제1 외주면(219)과 제2 외주면(259)은 서로 접할 수 있다. 여기서 외측 방향은, 모듈 프레임(200)의 측면을 기준으로 전지셀 어셈블리(100)를 향하는 방향의 반대 방향일 수 있다.
일 예로, 제1 외주면(219)과 제2 외주면(259)은 볼트 결합으로 고정될 수 있다. 여기서, 볼트 결합은 제1 외주면(219)에 형성된 제1 고정홀(210h)에 볼트, 너트 등과 같은 고정 부재(270)에 의해 결합되는 것을 의미할 수 있다. 이 때, 제2 외주면(259)의 경우에도 제1 고정홀(210h)과 대응되는 위치에 홀이 형성되어 있을 수 있다.
또한, 도 1 내지 도 3, 및 도 7을 참조하면, 엔드 플레이트(300)는 엔드 플레이트(300)를 기준으로 외측 방향을 향해 절곡되어 있는 제3 외주면(319)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 외주면(219)은 상부 프레임(210)의 전후면을 따라 각각 연장되어 있고, 제1 외주면(219)과 제3 외주면(259)은 서로 접할 수 있다.
일 예로, 제1 외주면(219)과 제3 외주면(319)은 볼트 결합으로 고정될 수 있다. 여기서, 볼트 결합은 제1 외주면(219)에 형성된 제1 고정홀(210h)에 볼트, 너트 등과 같은 고정 부재(270, 도 6)에 의해 결합되는 것을 의미할 수 있다. 이 때, 제3 외주면(319)의 경우에도 제1 고정홀(210h)과 대응되는 위치에 홀이 형성되어 있을 수 있다.
이에 따라, 상술한 바와 같이, 상부 프레임(210)과 하부 프레임(250)은 서로 녹는점이 상이한 소재로 이루어져 레이저 용접과 같은 접합이 적용되기 어려우나, 제1 외주면(219)과 제2 외주면(259) 사이의 볼트 결합과 같은 고정 방식을 통해 모듈 프레임(200) 내부를 외부 환경으로부터 효과적으로 밀폐시킬 수 있다.
도 8은 도 6에서 상부 프레임 및 벤팅 커버를 제거한 도면이다. 도 9는 도 1의 전지 모듈의 후면을 확대하여 나타내되, 상부 프레임 및 벤팅 커버를 제거한 도면이다.
도 1, 도 6 및 도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 전지 모듈(1000)에서, 제1 외주면(219) 및 제2 외주면(259) 사이에 제1 가스캣부(291)가 위치할 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 가스캣부(291)는 제1 외주면(219)과 제2 외주면(259) 사이를 따라 연장되어 있을 수 있다.
도 1, 도 7, 및 도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 전지 모듈(1000)에서, 제1 외주면(219) 및 제3 외주면(319) 사이에 제2 가스캣부(295)가 위치할 수 있다. 보다 구체적으로, 제2 가스캣부(295)는 제1 외주면(219)과 제3 외주면(319) 사이를 따라 연장되어 있을 수 있다.
여기서, 제1 가스캣부(291) 및 제2 가스캣부(295)는 각각 미리 정해진 형상에 따라 성형 또는 사출되어 제조되거나, 미리 제조된 용액이 도포되어 형성될 수 있다.
이에 따라, 본 실시예에서, 제1 가스캣부(291) 및 제2 가스캣부(295)는 각각 상부 프레임(210)과 하부 프레임(250) 또는 엔드 플레이트(300) 사이에 위치하여, 상부 프레임(210)과 하부 프레임(250) 또는 엔드 플레이트(300) 사이를 밀봉시킬 수 있다. 특히, 상부 프레임(210)과 하부 프레임(250) 사이에는 볼트 결합과 같은 고정 방식으로 고정되어 있는 점에서, 제1 가스캣부(291)는 볼트 결합 사이에 위치하는 영역을 효과적으로 밀봉시킬 수 있다.
일 예로, 제1 가스캣부(291)는 서로 이격되어 있는 복수의 관통홀(291h)을 포함할 수 있다. 여기서, 복수의 관통홀(291h)은 제1 외주면(219)에 형성된 제1 고정홀(210h) 및 제2 외주면(259)에서 제1 고정홀(210h)에 대응되는 위치에 형성된 홀과 동일한 위치에 형성될 수 있다.
이에 따라, 본 실시예에서, 제1 가스캣부(291)는 상부 프레임(210)과 하부 프레임(250) 사이에 위치하되, 관통홀(291h)을 통해 상부 프레임(210) 및 하부 프레임(250)과 함께 고정될 수 있어, 제1 가스캣부(291)가 상부 프레임(210)과 하부 프레임(250) 사이에서 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈(1000)에 포함된 벤팅 밸브(350)를 중심으로 설명하고자 한다.
도 10은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전지 모듈의 후면을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전지 모듈(1000)은, 엔드 플레이트(300)에 적어도 하나의 벤팅 밸브(350)를 더 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 도 10의 (b)와 같이, 벤팅 밸브(350)는 엔드 플레이트(300) 중 적어도 일부가 제거되어 형성된 홀(300h)에 삽입되어 있을 수 있다.
여기서, 벤팅 밸브(350)는 전지 모듈(1000) 내부와 연결되어 있되, 전지 모듈(1000) 내 압력이 일정 압력 이상이 되는 경우에만 외부를 향해 개방되고, 일정 압력 이하가 되는 경우에는 폐쇄되는 부재로 구성될 수 있다. 일 예로, 벤팅 밸브(350)는 릴리프 밸브(Relief Valve)일 수 있다. 여기서, 상기 릴리프 밸브는 엔드 플레이트(300)의 홀(300h)을 막는 밸브 마개와 상기 밸브 마개에 연결된 스프링을 포함할 수 있고, 전지 모듈(1000) 내 압력이 스프링의 탄성력보다 큰 경우 엔드 플레이트(300)의 홀(300h)이 외부를 향해 개방되는 구조를 가질 수 있다. 다만, 벤팅 밸브(350)는 이에 한정되는 것은 아니며, 전지 모듈(1000)의 압력에 따라 개방 및 폐쇄가 될 수 있는 부재라면 본 실시예에 포함될 수 있다. 또한, 벤팅 밸브(350)는 필요에 따라 적절하게 그 위치 및 개수를 선택할 수 있다.
이에 따라, 본 실시예에 따른 전지 모듈(1000)에서, 전지 모듈(1000) 내 압력이 지나치게 커지는 경우, 엔드 플레이트(300)에 형성된 벤팅 밸브(350)가 외부를 향해 개방됨에 따라 전지 모듈(1000) 내 가스 및/또는 화염이 외부로 배출될 수 있어, 전지 모듈(1000)의 파손을 방지할 수 있다. 이와 더불어, 전지 모듈(1000) 내부의 압력이 정상 범위에 포함되는 경우, 벤팅 밸브(350)는 전지 모듈(1000) 내외부를 폐쇄할 수 있어, 전지 모듈(1000)의 정상 작동 시 외부 기체 혹은 수분이 전지 모듈(1000) 내부로 침투하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 본 실시 예에 따른 전지 모듈은 하나 또는 그 이상이 팩 케이스 내에 패키징되어 전지 팩을 형성할 수 있다.
앞에서 설명한 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩은 다양한 디바이스에 적용될 수 있다. 이러한 디바이스에는, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 자동차 등의 운송 수단에 적용될 수 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않고 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩을 사용할 수 있는 다양한 디바이스에 적용 가능하며, 이 또한 본 발명의 권리 범위에 속한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.
100: 전지셀 어셈블리
200: 모듈 프레임
210: 상부 프레임
250: 하부 프레임
300: 엔드 플레이트
400: 히트 싱크
500: 벤팅 커버

Claims (20)

  1. 복수의 전지셀이 각각 적층되어 있는 제1 전지셀 어셈블리 및 제2 전지셀 어셈블리를 포함하는 전지셀 어셈블리;
    상기 전지셀 어셈블리의 상면 및 양측면을 수용하고, 전후면이 개방되어 있는 상부 프레임;
    상기 전지셀 어셈블리의 하면 및 양측면을 수용하고, 전후면이 개방되어 있는 하부 프레임; 및
    상기 제1 전지셀 어셈블리의 전후면 중 외측에 인접한 면과 상기 제2 전지셀 어셈블리의 전후면 중 외측에 인접한 면에 각각 위치하는 엔드 플레이트를 포함하고,
    상기 제1 전지셀 어셈블리 및 상기 제2 전지셀 어셈블리는 서로 대면하는 방향으로 이격되게 배치되어 있고,
    상기 상부 프레임은 상기 하부 프레임을 구성하는 소재의 녹는점보다 높은 녹는점을 가지는 소재로 이루어지는 전지 모듈.
  2. 제1항에서,
    상기 상부 프레임 상에 위치하는 벤팅 커버를 포함하고,
    상기 벤팅 커버는 상기 상부 프레임의 길이 방향을 따라 연장되어 있되, 상기 상부 프레임의 상면을 기준으로 외측 방향으로 돌출되어 있는 벤팅부를 포함하는 전지 모듈.
  3. 제2항에서,
    상기 상부 프레임의 상면은 상기 벤팅 커버의 바닥면을 구성하는 전지 모듈.
  4. 제2항에서,
    상기 벤팅부는 상기 전지셀 어셈블리의 폭 방향을 따라 복수회 절곡되어 있는 형상을 가지는 전지 모듈.
  5. 제2항에서,
    상기 벤팅부는 제1 벤팅부 및 제2 벤팅부를 포함하고,
    상기 제1 벤팅부는 상기 제1 전지셀 어셈블리의 길이 방향을 따라 연장되어 있고,
    상기 제2 벤팅부는 상기 제2 전지셀 어셈블리의 길이 방향을 따라 연장되어 있는 전지 모듈.
  6. 제5항에서,
    상기 벤팅 커버의 중심부는 상기 상부 프레임의 상면과 접하고,
    상기 벤팅 커버의 중심부를 기준으로 상기 제1 벤팅부와 상기 제2 벤팅부는 서로 구분되어 있는 전지 모듈.
  7. 제2항에서,
    상기 상부 프레임은 상기 벤팅부와 연통하는 적어도 하나의 벤팅홀을 포함하는 전지 모듈.
  8. 제7항에서,
    상기 벤팅홀은 제1 벤팅홀 및 제2 벤팅홀을 포함하고,
    상기 제1 벤팅홀은 상기 제1 전지셀 어셈블리의 전후면 중 상기 제2 전지셀 어셈블리와 대면하는 일면에 인접하게 위치하고,
    상기 제2 벤팅홀은 상기 제2 전지셀 어셈블리의 전후면 중 상기 제1 전지셀 어셈블리와 대면하는 일면에 인접하게 위치하는 전지 모듈.
  9. 제7항에서,
    상기 벤팅홀은 상기 전지셀 어셈블리의 폭 방향을 따라 연장되어 있는 전지 모듈.
  10. 제1항에서,
    상기 하부 프레임은 상기 제1 전지셀 어셈블리와 상기 제2 전지셀 어셈블리 사이에 위치하는 격벽부를 포함하는 전지 모듈.
  11. 제1항에서,
    상기 상부 프레임의 측면은 상기 상부 프레임을 기준으로 외측 방향을 향해 절곡되어 있는 제1 외주면을 가지고,
    상기 하부 프레임의 측면은 상기 하부 프레임을 기준으로 외측 방향을 향해 절곡되어 있는 제2 외주면을 가지고,
    상기 제1 외주면과 상기 제2 외주면은 서로 접하는 전지 모듈.
  12. 제11항에서,
    상기 제1 외주면과 상기 제2 외주면은 볼트 결합으로 고정되는 전지 모듈.
  13. 제11항에서,
    상기 제1 외주면 및 상기 제2 외주면 사이에 제1 가스캣부가 위치하는 전지 모듈.
  14. 제11항에서,
    상기 엔드 플레이트는 상기 엔드 플레이트를 기준으로 외측 방향을 향해 절곡되어 있는 제3 외주면을 포함하고,
    상기 제1 외주면은 상기 상부 프레임의 전후면을 따라 각각 연장되어 있고,
    상기 제1 외주면과 상기 제3 외주면은 서로 접하는 전지 모듈.
  15. 제14항에서,
    상기 제1 외주면과 상기 제3 외주면은 볼트 결합으로 고정되는 전지 모듈.
  16. 제15항에서,
    상기 제1 외주면 및 상기 제3 외주면 사이에 제2 가스캣부가 위치하는 전지 모듈.
  17. 제1항에서,
    상기 엔드 플레이트는 적어도 하나의 벤팅 밸브를 포함하는 전지 모듈.
  18. 제1항에서,
    상기 상부 프레임은 스틸 소재로 이루어져 있고,
    상기 하부 프레임은 알루미늄 소재로 이루어지는 전지 모듈.
  19. 제1항에서,
    상기 하부 프레임의 하부에 위치하는 히트 싱크를 더 포함하고,
    상기 히트 싱크는 상기 하부 프레임의 바닥면을 향하는 방향의 반대 방향으로 함몰되어 있는 함몰부를 포함하고,
    상기 하부 프레임의 바닥면은 상기 히트 싱크의 상면을 구성하는 전지 모듈.
  20. 제1항에 따른 전지 모듈을 포함하는 전지 팩.

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