KR20230032363A - 셀집합유닛 및 배터리 팩 - Google Patents

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KR20230032363A
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강민송
고정운
구본석
박병준
윤자성
정준희
정현재
조세훈
한진수
황재일
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Abstract

본 발명의 예시적 실시예에 따른 배터리 팩은 복수의 배터리셀 및 상기 복수의 배터리셀을 전기적으로 연결하는 버스바를 포함하는 셀집합유닛; 상기 셀집합유닛을 수용하는 프레임유닛; 상기 셀집합유닛을 상기 프레임유닛에 고정시키며, 상기 프레임유닛과 연계하여 상기 복수의 배터리셀 중에서 발생한 가스를 배출하는 유로를 형성하는 브라켓부재; 및 상기 버스바와 상기 브라켓부재 사이에 배치되며, 상기 가스가 상기 셀집합유닛에서 상기 유로로 유입되도록 하되 상기 유로에서 상기 셀집합유닛으로 역유입되는 것은 차단하는 역유입방지부재;를 포함할 수 있다.

Description

셀집합유닛 및 배터리 팩{CELL ASSEMBLY UNIT AND BATTERY PACK HAVING THE SAME}
본 발명은 셀집합유닛 및 이를 포함하는 배터리 팩에 관한 것이다.
모바일 기기, 전기자동차 등에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 배터리셀(이차전지셀)의 수요가 급격히 증가하고 있다. 배터리셀은 화학에너지와 전기에너지 간의 상호변환이 가역적이어서 충전과 방전을 반복할 수 있는 전지이다.
또한, 이러한 배터리셀 복수 개를 장착한 배터리 모듈을 전기자동차 등에 복수 개 장착하여 배터리 팩으로 설치하기도 한다.
최근에는 이러한 배터리셀을 전기자동차 등에 설치할 때, 배터리 모듈로 제조 후 설치하는 과정을 생략하고, 배터리셀을 전기자동차 등에 바로 설치하여 배터리 팩을 형성하는 기술(CTP: Cell To Pack)이 제시되었다.
그런데 배터리셀은 충전 및 방전의 과정을 거치면서 발열이 발생하게 되는데, 이러한 배터리셀의 온도 상승에 의해서 어느 하나의 배터리셀이 폭발하거나, 외부적인 충격에 의해서 어느 하나의 배터리셀이 폭발하는 문제가 발생한다.
이러한 폭발에 의한 화염, 가스 등은 유동을 통해 다른 배터리셀 또는 다른 배터리 팩으로 열을 전파하고, 결국 전기자동차 내의 모든 배터리셀이 폭발하게 되어 사용자와 주변에 피해를 끼치는 문제가 발생한다.
본 발명은 배터리셀의 폭발에 의한 화염 또는 가스를 원활히 배출하고, 열전도에 의한 열전파를 방지할 수 있는 셀집합유닛 및 이를 포함하는 배터리 팩을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 예시적 실시예에 따른 배터리 팩은, 복수의 배터리셀 및 상기 복수의 배터리셀을 전기적으로 연결하는 버스바를 포함하는 셀집합유닛; 상기 셀집합유닛을 수용하는 프레임유닛; 상기 셀집합유닛을 상기 프레임유닛에 고정시키며, 상기 프레임유닛과 연계하여 상기 복수의 배터리셀 중에서 발생한 가스를 배출하는 유로를 형성하는 브라켓부재; 및 상기 버스바와 상기 브라켓부재 사이에 배치되며, 상기 가스가 상기 셀집합유닛에서 상기 유로로 유입되도록 하되 상기 유로에서 상기 셀집합유닛으로 역유입되는 것은 차단하는 역유입방지부재;를 포함할 수 있다.
상기 역유입방지부재는 상기 버스바를 따라서 연장되며, 내열성 재질로 이루어질 수 있다.
상기 브라켓부재는 상기 셀집합유닛이 배치된 공간과 상기 유로 사이를 연통시키는 관통홀을 가질 수 있다.
상기 브라켓부재는, 상기 버스바와 평행하게 배치되는 지지판부; 상기 지지판부의 상단에 구비되는 상부플랜지부; 및 상기 지지판부의 하단에 구비되는 하부플랜지부;를 포함하고, 상기 관통홀은 상기 지지판부를 관통하여 형성될 수 있다.
상기 관통홀은 복수개가 상기 지지판부의 길이방향을 따라서 배열될 수 있다.
상기 셀집합유닛은 상기 버스바를 덮는 절연커버를 더 포함하고, 상기 절연커버는 상기 관통홀과 대응하는 개방홀을 가질 수 있다.
상기 개방홀은 복수개가 상기 절연커버의 길이방향을 따라서 배열될 수 있다.
상기 프레임유닛은, 상기 셀집합유닛이 안착되는 하부프레임; 상기 셀집합유닛의 측면에 대응하며, 상기 브라켓부재와 협력하여 상기 유로를 형성하는 사이드프레임; 및 상기 셀집합유닛을 덮는 상부프레임;을 포함할 수 있다.
상기 셀집합유닛과 상기 하부프레임 사이에는 열전도부재가 도포되어 있을 수 있다.
상기 복수의 배터리셀 사이에는 적어도 하나의 열확산 방지부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 예시적 실시예에 따른 셀집합유닛은, 전극탭을 구비하며 일방향을 따라 배열된 복수의 배터리셀; 상기 복수의 배터리셀의 일측에 배치되며 상기 전극탭과 전기적으로 연결되는 버스바; 상기 버스바의 일측에 배치되며 상기 버스바를 절연하는 절연커버; 및 상기 버스바 또는 상기 절연커버에 결합되는 역유입방지부재;를 포함하는 셀집합유닛에 있어, 상기 역유입방지부재는 상기 복수의 배터리셀 중에서 발생한 가스가 상기 절연커버 외측으로는 유출되도록 하되 상기 외측에서 상기 복수의 배터리셀로 역유입되는 것은 차단하는 것을 특징으로 한다.
상기 복수의 배터리셀 사이에는 적어도 하나의 열확산 방지부재를 포함할 수 있다.
상기 역유입방지부재는 상기 버스바 또는 상기 절연커버를 따라서 연장되며, 내열성 재질로 이루어질 수 있다.
상기 절연커버는 개방홀을 구비할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 열폭주(thermal runaway) 발생 시 열전도에 의한 열전파를 방지하여 폭발의 위험으로부터 안정성을 확보할 수 있는 셀집합유닛 및 이를 포함하는 배터리 팩이 제공될 수 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 배터리 팩의 측단면도.
도 2a 및 2b는 각각 역유입방지부재와 브라켓부재가 셀집합유닛에 체결된 상태를 개략적으로 나타내는 평면도 및 단면도.
도 3은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 배터리 팩을 나타내는 사시도.
도 4는 본 발명의 예시적 실시예에 따른 배터리 팩을 개략적으로 나타내는 분해사시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면 상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소를 지칭하는 것으로 한다.
본 발명은 배터리 팩에 관한 것으로, 자동차 등에 배터리셀을 직접 설치하는 배터리 팩에서, 배터리셀의 폭발에 의해서 발생하는 화염 또는 고온의 가스를 원활하게 배출할 수 있는 유로를 확보할 수 있다.
다른 측면에서, 본 발명의 배터리 팩은 열폭주 상황에서 어느 하나의 배터리셀에서 배출된 가스가 다른 배터리셀로 유입되는 것을 방지하여 열전파가 이루어지는 것을 막을 수 있는 구성을 제시할 수 있다.
구체적으로, 도 1은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 배터리 팩의 측단면도이고, 도 2a 및 2b는 각각 역유입방지부재와 브라켓부재가 셀집합유닛에 체결된 상태를 개략적으로 나타내는 평면도 및 단면도이며, 도 3은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 배터리 팩을 나타내는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 예시적 실시예에 따른 배터리 팩을 개략적으로 나타내는 분해사시도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 예시적 실시예에 따른 배터리 팩(1)은 셀집합유닛(10), 프레임유닛(20), 브라켓부재(30)를 포함할 수 있다.
셀집합유닛(10)은 일방향으로 적층되어 배열되는 복수의 배터리셀(11)을 포함할 수 있다. 그리고, 프레임유닛(20)은 셀집합유닛(10)을 내부에 수용할 수 있다. 또한, 브라켓부재(30)는 프레임유닛(20)에 결합되되, 셀집합유닛(10)과 연계되어 셀집합유닛(10)을 프레임유닛(20)에 고정하며, 복수의 배터리셀(11) 중 어느 하나에서 화염 또는 가스가 발생한 경우에, 화염 또는 가스를 배출하는 경로가 형성되도록, 프레임유닛(20)과 연계하여 유로(B)를 형성할 수 있다.
또한, 셀집합유닛(10)은 역유입방지부재(40)를 포함할 수 있다. 역유입방지부재(40)는 화염 또는 가스를 선택적으로 유로(B)로 방출하도록 제공될 수 있다.
일례로, 브라켓부재(30)는 셀집합유닛(10)에 결합되어 셀집합유닛(10)을 프레임유닛(20)에 결합할 수도 있고, 셀집합유닛(10)이 이탈되지 않도록 걸리게 구성되어 셀집합유닛(10)을 프레임유닛(20)에서 이탈되지 않도록 고정할 수도 있다. 즉, 브라켓부재(30)는 유로(B) 형성의 기능과 복수의 배터리셀(11)을 포함한 셀집합유닛(10)을 고정하는 기능을 동시에 수행하는 다목적 구성인 것이다. 즉, 유로(B)를 형성하기 위한 구성과 배터리셀(11)을 고정하기 위한 구성이 별도로 구비됨에 따라 에너지 밀도가 저하되는 문제를 개선할 수 있게 된다. 이에 따라 배터리셀(11)을 비교적 많이 설치할 수 있어 에너지 밀도를 높일 수 있는 장점이 있다.
셀집합유닛(10)은 복수의 배터리셀(11)이 제공되는 구성이다. 이를 위해서, 셀집합유닛(10)은 복수의 배터리셀(11)을 상호 전기적으로 연결하는 버스바(12), 사이드커버(13) 등을 포함할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.
여기서 배터리셀(11)은 전극조립체 및 전극조립체를 감싸는 외장재를 포함할 수 있다.
전극조립체는 실질적으로 전해액을 포함하여 함께 외장재에 수납되어 사용된다. 전해액은 EC(ethylene carbonate), PC(propylene carbonate), DEC(diethyl carbonate), EMC(ethyl methyl carbonate), DMC(dimethyl carbonate) 등과 같은 유기 용매에 LiPF6, LiBF4 등과 같은 리튬염을 포함할 수 있다. 나아가, 전해액은 액체, 고체 또는 겔상일 수 있다.
그리고, 외장재는 전극조립체를 보호하며, 전해액을 수용하는 구성으로, 일례로, 외장재는 파우치형부재 또는 캔형부재로 구비될 수 있다. 다만, 이러한 파우치형 배터리셀, 캔형 배터리셀은 본 발명의 배터리 팩(1)에 수용되는 배터리셀(11)의 일례일 뿐이고, 본 발명의 배터리 팩(1)에 수용되는 배터리셀(11)은 이러한 종류에 한정되는 것은 아니다.
프레임유닛(20)은 셀집합유닛(10)을 수용하는 역할을 하게 된다. 또한, 셀집합유닛(10)의 주변을 밀폐하게 수용함으로써, 셀집합유닛(10)에 포함된 어느 하나의 배터리셀(11)의 폭발에 의해 발생한 화염 또는 가스가 바로 외부로 배출되지 않게 할 수 있다. 이러한 경우에 화염 또는 가스는 프레임유닛(20)과 브라켓부재(30)가 형성하는 유로(B)로 유도되어 외부로 배출될 수 있다.
일례로 프레임유닛(20)은 셀집합유닛(10)을 복수개 수용하며, 각각의 셀집합유닛(10)이 밀폐되는 복수의 격실을 제공하는 구조로 구비될 수 있다. 이를 위해서 본 발명의 예시적 실시예에 따른 배터리 팩(1)의 프레임유닛(20)은 하부프레임(21), 사이드프레임(22), 상부프레임(23)을 포함할 수 있다.
여기서 하부프레임(21)은 셀집합유닛(10)이 안착되며, 셀집합유닛(10)의 하부와 대면하게 구성된다. 그리고, 사이드프레임(22)은 하단부가 하부프레임(21)에 결합되고, 셀집합유닛(10)의 측부를 둘레방향으로 감싸며, 브라켓부재(30)와 협력하여 유로(B)를 형성할 수 있다. 이 때, 사이드프레임(22)은 셀집합유닛(10)의 측면에 대응할 수 있다. 상부프레임(23)은 사이드프레임(22)의 상단부에 결합되고, 셀집합유닛(10)을 덮도록 셀집합유닛(10)의 상부와 대면하게 구성된다.
하부프레임(21)은 셀집합유닛(10)이 안착되는 구성이다. 더욱이 하부프레임(21)은 복수의 셀집합유닛(10)이 각각 격리될 수 있도록, 사이드프레임(22)에 의해서 영역이 구분될 수 있다. 즉, 하부프레임(21)은 복수의 셀집합유닛(10) 전체가 안착되는 하나의 프레임이고, 다만 사이드프레임(22)에 의해서 각각의 셀집합유닛(10)이 수용되는 복수의 영역(격실)로 구분될 수 있는 것이다.
일례로 하부프레임(21)은 자동차 프레임의 탑승영역 아래의 바닥부분에 구비된 프레임일 수 있다. 또한, 방열 성능을 개선하기 위해 셀집합유닛(10)과 하부프레임(21) 사이에는 열전도부재가 개재될 수도 있다. 즉, 셀집합유닛(10)과 하부프레임(21) 사이에 열전도부재가 도포될 수 있다.
사이드프레임(22)은 셀집합유닛(10) 주변을 감싸게 배치되는 구성이다. 이를 위해서 사이드프레임(22)은 하부프레임(21)의 상면에 하단부가 결합될 수 있다. 그리고, 사이드프레임(22)은 하부프레임(21)을 복수의 영역으로 구분하게 배치될 수 있다. 일례로 사이드프레임(22)은 하부프레임(21)의 상면에 복수의 사각 영역에 해당하는 격실을 형성하게 배치될 수 있다.
본 발명의 예시적 실시예에 따른 배터리 팩(1)의 사이드프레임(22)은 제1사이드프레임(22a), 제2사이드프레임(22b)을 포함할 수 있다.
여기서, 제1사이드프레임(22a)은 셀집합유닛(10)의 일측면에 배치되는 구성이다. 그리고, 제2사이드프레임(22b)은 셀집합유닛(10)의 타측면에 배치되는 구성이다. 즉, 제2사이드프레임(22b)은 셀집합유닛(10)의 일측면에 이웃하는 셀집합유닛(10)의 타측면과 대면하되 일정 간격 이격되어 배치될 수 있다.
그리고, 브라켓부재(30)는 제2사이드프레임(22b)과 셀집합유닛(10) 사이에 배치되며, 제2사이드프레임(22b)과 함께 유로(B)를 형성할 수 있다. 즉, 브라켓부재(30)는 제2사이드프레임(22b)이 유로(B)의 일부를 형성하면, 유로(B)의 나머지 부분을 형성할 수 있는 것이다.
상부프레임(23)은 일정 개수 단위의 배터리셀(11)의 상부를 덮음으로써 격실 내부 공간을 밀폐할 수 있게 된다. 이를 위해서 상부프레임(23)은 사이드프레임(22)의 상단부 및 브라켓부재(30)의 상단부와 결합될 수 있다.
한편, 복수의 배터리셀 사이에는 적어도 하나의 열확산 방지부재(50)가 마련될 수 있다. 열확산 방지부재(50)는 서로 이웃하는 배터리셀들 사이에 배치됨으로써 서로 이웃하는 배터리셀들 사이에 열이 확산되는 것을 차단할 수 있다.
도면을 참조하면, 본 발명의 예시적 실시예에 따른 배터리 팩(1)의 브라켓부재(30)는 셀집합유닛(10)의 측부와 대면하여 버스바(12)와 평행하게 배치되는 지지판부(31), 지지판부(31)의 상단에 구비되는 상부플랜지부(32) 및 지지판부(31)의 하단에 구비되는 하부플랜지부(33)를 포함할 수 있다.
일례로 상부플랜지부(32)는 지지판부(31)의 상단에서 제2사이드프레임(22b) 방향으로 연장되거나 제2사이드프레임(22b)과 셀집합유닛(10) 양쪽 방향으로 연장되며, 제2사이드프레임(22b)과 볼트 등을 사용해 체결될 수 있다. 이에 따라 브라켓부재(30)에 연계된 셀집합유닛(10)도 프레임유닛(20)에 고정될 수 있게 된다.
또한, 상부플랜지부(32)는 상부프레임(23)과도 결합될 수 있다. 일례로 상부플랜지부(32), 제2사이드프레임(22b), 상부프레임(23)은 하나의 볼트로 함께 체결될 수 있다. 이에 따라 볼트 결합의 횟수를 줄임으로써 결합 공정 시간을 감소시킬 수 있게 된다.
하부플랜지부(33)는 지지판부(31)의 하단에서 제2사이드프레임(22b) 방향으로 연장되며, 지지판부(31)가 하부프레임(21) 상에 놓여 지지될 수 있도록 한다.
일례로 지지판부(31)는 셀집합유닛(10)이 배치된 공간과 유로(B) 사이를 연통시키는 관통홀(31a)을 가질 수 있다. 그리고, 관통홀(31a)은 복수개가 지지판부(31)의 길이방향을 따라서 배열되는 구조로 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 관통홀(31a)이 사각형상인 것으로 예시하고 있으나 이에 한정하는 것은 아니며, 원형, 기타 다각형의 형상으로 형성될 수도 있다.
즉, 관통홀(31a)이 지지판부(31)에 형성됨으로써, 셀집합유닛(10)에 포함된 어느 하나의 배터리셀(11)이 폭발하여 발생한 화염 또는 가스를 유로(B)로 배출할 수 있게 된다. 즉, 화염 또는 가스는 관통홀(31a)을 통과하여 유로(B)로 유도될 수 있는 것이다.
일례로 브라켓부재(30)는 내열, 내화 성능을 보유하고 약 0.5GPa 이상의 강성을 보유한 금속, 수지, 복합재, 섬유강화 복합재 등의 재료로 형성될 수 있다. 이는 브라켓부재(30)가 유로(B)를 형성하면서도 프레임유닛(20)에 셀집합유닛(10)을 고정할 수 있는 강성을 확보하기 위함이다. 또한, 브라켓부재(30)는 내열 및 내화, 강도 및 강성을 보강하기 위한 코팅, 열처리 등의 후가공 처리를 거쳐 제조될 수도 있다.
도면을 참조하면, 본 발명의 예시적 실시예에 따른 배터리 팩(1)의 셀집합유닛(10)의 역유입방지부재(40)는 패드 형상의 구조를 가지며, 공기투과성을 갖는 내열성 재질로 이루어질 수 있다. 그리고 셀집합유닛(10)의 버스바(12)를 따라서 브라켓부재(30)의 지지판부(31)와 평행하게 연장될 수 있다.
일례로 역유입방지부재(40)는 버스바(12)와 브라켓부재(30) 사이에 배치되어 화염 또는 가스가 1방향으로 유동하도록 선택적으로 통과시킬 수 있다.
즉, 복수의 배터리셀(11) 중 어느 하나에서 폭발에 의한 열폭주가 발생하면, 내부에서 발생하는 가스는 버스바(12) 사이의 작은 공간을 통과하여 빠르게 토출되게 되므로 유속이 빨라져 강한 힘으로 역유입방지부재(40)를 뚫고 통과할 수 있게 된다. 한편, 역유입방지부재(40)를 통과한 가스는 브라켓부재(30)의 관통홀(31a)을 통과해 넓은 공간인 유로(B)에 유입되게 되고, 유로(B) 내에서는 밀도와 속도가 작아지기 때문에 유로(B) 내에서의 힘은 초기 배터리셀(11)에서 토출되는 힘 대비 작아지게 되며, 이로 인해 역으로 역유입방지부재(40)를 통과하여 배터리셀(11)로 들어갈 수 없게 된다. 즉, 유로(B) 내에서의 가스의 유동은 역유입방지부재(40)를 뚫고 통과하기에 충분한 힘을 갖지 못하여 배터리셀(11)로 역유입되지 못하고 유로(B)를 따라서 외부로 배출되게 된다.
이에 따라 역유입방지부재(40)는 가스가 셀집합유닛(10)에서 유로(B)로 유입되도록 하되, 유로(B)에서 셀집합유닛(10)으로 역유입되는 것은 차단하게 된다.
이와 같이 본 발명에 따른 배터리 팩(1)은 역유입방지부재(40)를 구비하여 가스가 1방향으로만 유동하도록 선택적으로 통과시킴으로써 어느 하나의 격실 내에서 열폭주가 발생하면 해당 격실 내의 배터리셀(11)만 전소된 후 다른 격실로의 열전파를 막을 수 있어서 차량 내의 모든 배터리 팩이 폭발하여 사용자와 주변에 피해를 주는 것을 방지할 수 있다.
도면을 참조하면, 본 발명의 예시적 실시예에 따른 배터리 팩(1)의 셀집합유닛(10)은 복수의 배터리셀(11)의 전극리드(11a)가 결합되는 버스바(12), 버스바(12)를 덮는 절연커버(14), 복수의 배터리셀(11)의 최외곽 측면부를 덮는 사이드커버(13), 버스바(12) 또는 절연커버(14)에 결합되는 역유입방지부재(40)를 포함할 수 있다.
이와 같이 셀집합유닛(10)은 복수의 배터리셀(11)을 패킹하여 프레임유닛(20)에 수용시키기 위해서, 버스바(12), 사이드커버(13), 절연커버(14) 등을 포함하게 된다.
버스바(12)는 복수의 배터리셀(11)과 결합되어, 복수의 배터리셀(11)을 전체로 지지할 수 있게 된다. 이를 위해서, 버스바(12)는 배터리셀(11)의 전극리드(11a)가 결합되는 복수의 결합구(미도시)가 형성될 수 있다.
또한, 버스바(12)는 전극대(미도시)와도 연결되어, 복수의 배터리셀(11)에서 발생한 전기에너지를 전극대로 전달하고, 전극대는 전기자동차 등의 외부 디바이스(미도시)로 전기에너지를 공급할 수 있게 된다. 일례로, 외부 디바이스는 전기자동차에 한정되지 않고 파워 툴(power tool), 전기자전거, 도심항공교통(UAM), 에너지저장시스템(ESS) 등을 포함할 수 있다.
절연커버(14)는 버스바(12)를 덮어 보호하는 역할을 하게 된다. 즉, 버스바(12)와 외부 금속 구조물 간의 절연을 위해 제공될 수 있다.
역유입방지부재(40)는 버스바(12) 및 절연커버(14) 사이에 배치되며, 버스바(12) 또는 절연커버(14)를 따라서 연장될 수 있다. 역유입방지부재(40)는 배터리셀(11)에서 발생한 화염 또는 가스를 유로(B)로 방출하도록 형성될 수 있다. 이를 위해. 역유입방지부재(40)는 내연성 재질로 이루어질 수 있다.
역유입방지부재(40)는 앞서 설명한 바와 같이, 복수의 배터리셀(11) 중에서 발생한 가스가 절연커버(14) 외측으로 유출되도록 하되, 절연커버(14)의 외측에서 복수의 배터리셀(11)로 역유입되는 것은 차단할 수 있다.
한편, 배터리셀(11)에서 발생한 가스를 유로(B)로 배출시킬 수 있도록 절연커버(14)는 관통홀(31a)과 대응하는 개방홀(14a)을 가질 수 있다. 개방홀(14a)은 관통홀(31a)이 형성된 위치와 대응하여 형성될 수 있다.
또한, 개방홀(14a)은 복수개가 절연커버(14)의 길이방향을 따라서 배열되는 구조로 형성될 수 있다. 이 경우, 개방홀(14a)은 관통홀(31a)과 대응하는 수량으로 형성될 수 있다.
사이드커버(13)는 절연커버(14) 및 브라켓부재(30)와 연계하여 복수의 배터리셀(11)을 패킹하기 위해 제공될 수 있다. 일례로, 사이드커버(13)는 적층된 복수의 배터리셀(11)의 최외곽 측면부를 덮어 배터리셀(11)을 보호하는 역할을 하게 된다.
이상에서 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
1: 배터리 팩 10: 셀집합유닛
11: 배터리셀 11a: 전극리드
12: 버스바 13: 사이드커버
14: 절연커버 14a: 개방홀
20: 프레임유닛 21: 하부프레임
22: 사이드프레임 22a: 제1사이드프레임
22b: 제2사이드프레임 23: 상부프레임
30: 브라켓부재 31: 지지판부
31a: 관통홀 32: 상부플랜지부
33: 하부플랜지부 40: 역유입방지부재

Claims (14)

  1. 복수의 배터리셀 및 상기 복수의 배터리셀을 전기적으로 연결하는 버스바를 포함하는 셀집합유닛;
    상기 셀집합유닛을 수용하는 프레임유닛;
    상기 셀집합유닛을 상기 프레임유닛에 고정시키며, 상기 프레임유닛과 연계하여 상기 복수의 배터리셀 중에서 발생한 가스를 배출하는 유로를 형성하는 브라켓부재; 및
    상기 버스바와 상기 브라켓부재 사이에 배치되며, 상기 가스가 상기 셀집합유닛에서 상기 유로로 유입되도록 하되 상기 유로에서 상기 셀집합유닛으로 역유입되는 것은 차단하는 역유입방지부재;
    를 포함하는 배터리 팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 역유입방지부재는 상기 버스바를 따라서 연장되며, 내열성 재질로 이루어지는 배터리 팩.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 브라켓부재는 상기 셀집합유닛이 배치된 공간과 상기 유로 사이를 연통시키는 관통홀을 가지는 배터리 팩.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 브라켓부재는,
    상기 버스바와 평행하게 배치되는 지지판부;
    상기 지지판부의 상단에 구비되는 상부플랜지부; 및
    상기 지지판부의 하단에 구비되는 하부플랜지부;
    를 포함하고,
    상기 관통홀은 상기 지지판부를 관통하여 형성되는 배터리 팩.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 관통홀은 복수개가 상기 지지판부의 길이방향을 따라서 배열되는 배터리 팩.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 셀집합유닛은 상기 버스바를 덮는 절연커버를 더 포함하고, 상기 절연커버는 상기 관통홀과 대응하는 개방홀을 가지는 배터리 팩.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 개방홀은 복수개가 상기 절연커버의 길이방향을 따라서 배열되는 배터리 팩.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 프레임유닛은,
    상기 셀집합유닛이 안착되는 하부프레임;
    상기 셀집합유닛의 측면에 대응하며, 상기 브라켓부재와 협력하여 상기 유로를 형성하는 사이드프레임; 및
    상기 셀집합유닛을 덮는 상부프레임;
    을 포함하는 배터리 팩.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 셀집합유닛과 상기 하부프레임 사이에는 열전도부재가 도포되어 있는 배터리 팩.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 배터리셀 사이에는 적어도 하나의 열확산 방지부재를 포함하는 배터리 팩.
  11. 전극탭을 구비하며 일방향을 따라 배열된 복수의 배터리셀;
    상기 복수의 배터리셀의 일측에 배치되며 상기 전극탭과 전기적으로 연결되는 버스바;
    상기 버스바의 일측에 배치되며 상기 버스바를 절연하는 절연커버; 및
    상기 버스바 또는 상기 절연커버에 결합되는 역유입방지부재;를 포함하는 셀집합유닛에 있어,
    상기 역유입방지부재는 상기 복수의 배터리셀 중에서 발생한 가스가 상기 절연커버 외측으로는 유출되도록 하되 상기 외측에서 상기 복수의 배터리셀로 역유입되는 것은 차단하는, 셀집합유닛.
  12. 제11항에 있어,
    상기 복수의 배터리셀 사이에는 적어도 하나의 열확산 방지부재를 포함하는 셀집합유닛.
  13. 제11항에 있어,
    상기 역유입방지부재는 상기 버스바 또는 상기 절연커버를 따라서 연장되며, 내열성 재질로 이루어지는 셀집합유닛.
  14. 제11항에 있어,
    상기 절연커버는 개방홀을 구비하는 셀집합유닛.
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