KR20230081081A - Battery module assembly - Google Patents

Battery module assembly Download PDF

Info

Publication number
KR20230081081A
KR20230081081A KR1020210168791A KR20210168791A KR20230081081A KR 20230081081 A KR20230081081 A KR 20230081081A KR 1020210168791 A KR1020210168791 A KR 1020210168791A KR 20210168791 A KR20210168791 A KR 20210168791A KR 20230081081 A KR20230081081 A KR 20230081081A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
blocking
module assembly
battery module
battery
pad
Prior art date
Application number
KR1020210168791A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102626281B1 (en
Inventor
박병학
이동윤
Original Assignee
주식회사 성우하이텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 성우하이텍 filed Critical 주식회사 성우하이텍
Priority to KR1020210168791A priority Critical patent/KR102626281B1/en
Publication of KR20230081081A publication Critical patent/KR20230081081A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102626281B1 publication Critical patent/KR102626281B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/24—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries from their environment, e.g. from corrosion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/211—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for pouch cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/284—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with incorporated circuit boards, e.g. printed circuit boards [PCB]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

A battery module assembly that can delay thermal runaway in the event of a fire in a battery cell for an electric vehicle is disclosed. The battery module assembly, according to an embodiment of the present invention, is a battery module assembly (BMA) consisting of a plurality of battery cells packaged, which comprises: a die on which the plurality of battery cells are mounted; a blocking pad that surrounds an outer surface of the plurality of battery cells mounted on the die; a first blocking panel that surrounds, from the outside the blocking pad, first opposite facing sides of the plurality of battery cells and a surface opposite to the die; and a second blocking panel that surrounds, from the outside the blocking pad, second opposite facing sides of the plurality of battery cells and a surface opposite to the die.

Description

배터리 모듈 어셈블리{BATTERY MODULE ASSEMBLY}Battery module assembly {BATTERY MODULE ASSEMBLY}

본 발명은 배터리 모듈 어셈블리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기자동차용 배터리 셀의 화재 시, 열폭주를 지연할 수 있는 배터리 모듈 어셈블리에 관한 것이다. The present invention relates to a battery module assembly, and more particularly, to a battery module assembly capable of delaying thermal runaway in the event of a fire in a battery cell for an electric vehicle.

제품 군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle), 및 하이브리드 차량(HEV, Hybrid Electric Vehicle) 등에 보편적으로 응용되고 있다. Secondary batteries, which are easy to apply according to product groups and have electrical characteristics such as high energy density, are used not only in portable devices but also in electric vehicles (EVs) driven by electrical sources, and hybrid electric vehicles (HEVs). etc. are widely applied.

이러한 이차전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목 받고 있다. These secondary batteries are attracting attention as a new energy source for improving energy efficiency and eco-friendliness in that they do not generate any by-products due to the use of energy as well as the primary advantage of dramatically reducing the use of fossil fuels.

현재 널리 사용되는 이차전지의 종류에는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등이 있다. Types of secondary batteries that are currently widely used include lithium ion batteries, lithium polymer batteries, nickel cadmium batteries, nickel hydride batteries, nickel zinc batteries, and the like.

이러한 단위 이차전지 셀, 즉, 단위 배터리 셀의 작동 전압은 약 2.5V ~ 4.6V이다. The unit secondary battery cell, that is, the operating voltage of the unit battery cell is about 2.5V to 4.6V.

따라서, 이보다 더 높은 출력 전압이 요구될 경우, 복수 개의 배터리 셀을 직렬로 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. Therefore, when an output voltage higher than this is required, a battery pack may be configured by connecting a plurality of battery cells in series.

또한, 배터리 팩에 요구되는 충방전 용량에 따라 다수의 배터리 셀을 병렬 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. In addition, a battery pack may be configured by connecting a plurality of battery cells in parallel according to a charge/discharge capacity required for the battery pack.

따라서, 상기 배터리 팩에 포함되는 배터리 셀의 개수는 요구되는 출력 전압 또는 충방전 용량에 따라 다양하게 설정될 수 있다. Accordingly, the number of battery cells included in the battery pack may be variously set according to a required output voltage or charge/discharge capacity.

한편, 복수 개의 배터리 셀을 직렬/병렬로 연결하여 배터리 팩을 구성할 경우, 적어도 하나의 배터리 셀로 이루어지는 배터리 모듈을 먼저 구성하고, 이러한 적어도 하나의 배터리 모듈을 이용하여 기타 구성요소를 추가하여 배터리 팩을 구성하는 방법이 일반적이다. Meanwhile, when configuring a battery pack by connecting a plurality of battery cells in series/parallel, a battery module composed of at least one battery cell is first configured, and other components are added using the at least one battery module to form a battery pack. How to configure is common.

종래 기술에 따른 배터리 팩은 경량화를 위해 플라스틱 소재를 이용하여 열폭주 컨트롤 구조를 적용하는 것이 일반적이다. It is common to apply a thermal runaway control structure using a plastic material to a battery pack according to the prior art for weight reduction.

이러한 종래 기술에 따른 배터리 팩은 배터리 셀의 화재 시, 적용되는 소재로 인해 충분히 소화 역할을 수행하지 못하는 문제가 있다. The battery pack according to the prior art has a problem in that it does not sufficiently perform a fire extinguishing role due to the material applied when the battery cell is on fire.

더불어 고전압에 의한 과열 및 급속충전 및 고속에 발열이 되어 불꽃 등에 의해서 발생하는 열폭주(Thermal runaway)에 취약하다는 단점이 있다. In addition, there is a disadvantage in that it is vulnerable to thermal runaway caused by overheating and rapid charging and high-speed heat due to high voltage and sparks.

그러므로, 상기와 같은 배터리 모듈의 폭발을 방지할 수 있는 배터리 모듈을 제공할 수 있는 방안의 모색이 요청된다. Therefore, it is requested to find a way to provide a battery module capable of preventing the explosion of the battery module as described above.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다. Matters described in this background art section are prepared to enhance understanding of the background of the invention, and may include matters that are not prior art already known to those skilled in the art to which this technique belongs.

본 발명의 실시 예는 1차단패드, 제2차단패드, 제1차단패널, 및 제2차단패드에 의해 배터리 셀의 화재 시, 열폭주를 지연할 수 있는 배터리 모듈 어셈블리를 제공하고자 한다. An embodiment of the present invention is to provide a battery module assembly capable of delaying thermal runaway when a battery cell is on fire by means of a first blocking pad, a second blocking pad, a first blocking panel, and a second blocking pad.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 복수개의 배터리 셀이 패키징되어 이루어지는 배터리 모듈 어셈블리(BMA: Battery Module Assembly)로서, 상기 복수개의 배터리 셀이 안착되는 다이, 상기 다이에 안착된 복수개의 배터리 셀의 외면을 감싸는 차단패드, 상기 차단패드의 외측에서, 상기 복수개의 배터리 셀의 마주보는 제1양측면과, 상기 다이에 대향되는 면을 감싸는 제1차단패널, 및 상기 제1차단패널의 외측에서, 상기 복수개의 배터리 셀의 마주보는 제2양측면과, 상기 다이에 대향되는 면을 감싸는 제2차단패널을 포함하는 배터리 모듈 어셈블리를 제공할 수 있다. In one or more embodiments of the present invention, a battery module assembly (BMA) formed by packaging a plurality of battery cells includes a die on which the plurality of battery cells are seated, and a plurality of battery cells seated on the die. A blocking pad surrounding an outer surface, a first blocking panel covering first opposite side surfaces of the plurality of battery cells and surfaces opposite to the die, outside the blocking pad, and an outside of the first blocking panel, It is possible to provide a battery module assembly including second opposite side surfaces of the plurality of battery cells and a second blocking panel covering surfaces facing the die.

또한, 상기 차단패드는 플랙시블한 재질로 이루어지고, 상기 복수개의 배터리 셀에 접착되는 제1차단패드, 및 플랙시블한 재질로 이루어지고, 상기 제1차단패드와 접착되는 제2차단패드를 포함할 수 있다. In addition, the blocking pad includes a first blocking pad made of a flexible material and adhered to the plurality of battery cells, and a second blocking pad made of a flexible material and bonded to the first blocking pad. can do.

또한, 상기 제1차단패드는 복수개의 마이크로캡슐을 포함하여 이루어지며, 상기 배터리 셀의 화재 시, 특정온도에서 상기 마이크로캡슐에 담긴 소화 물질이 분사되어 화재가 진압되는 자가소화패드를 포함할 수 있다. In addition, the first blocking pad includes a plurality of microcapsules, and may include a self-extinguishing pad in which the fire is extinguished by spraying an extinguishing material contained in the microcapsules at a specific temperature in case of a fire in the battery cell. .

또한, 상기 제2차단패드는 특정온도에서 활성화되어 열차단막을 형성하도록 구성되도록 에어로겔 분말로 이루어진 무기흡입 패드를 포함할 수 있다. In addition, the second blocking pad may include an inorganic suction pad made of airgel powder to be activated at a specific temperature to form a thermal barrier film.

또한, 상기 차단패드에는 상기 제1양측면에 대응하는 일정영역에 상기 배터리 셀들의 전극리드들이 관통되어 노출되는 관통홀이 형성될 수 있다. In addition, through-holes through which electrode leads of the battery cells are penetrated and exposed may be formed in certain regions corresponding to both first side surfaces of the blocking pad.

또한, 상기 제1차단패널은 하드한 재질로 이루어지고, 상기 다이에 대응하는 각 모서리에 배터리 팩에 체결을 위한 체결홀이 형성될 수 있다. In addition, the first blocking panel may be made of a hard material, and fastening holes for fastening to the battery pack may be formed at each corner corresponding to the die.

또한, 상기 제1차단패널은 금속 소재로 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the first blocking panel may be characterized in that it is made of a metal material.

또한, 상기 제2차단패널은 하드한 재질로 이루어지고, 상기 제2차단패널에는 상기 관통홀에 대응하여 장착홀이 형성되며, 상기 장착홀에 상기 ICB(Inter Connect Board)가 장착되어 상기 전극리드들과 연결될 수 있다. In addition, the second blocking panel is made of a hard material, a mounting hole is formed in the second blocking panel to correspond to the through hole, and the ICB (Inter Connect Board) is mounted in the mounting hole so that the electrode lead can be connected with

또한, 상기 ICB에는 상기 배터리 셀의 화재를 감지하는 압력센서, 온도센서, 및 가스센서가 장착될 수 있다. In addition, the ICB may be equipped with a pressure sensor, a temperature sensor, and a gas sensor for detecting fire in the battery cell.

또한, 상기 제2차단패널은 금속 소재로 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the second blocking panel may be made of a metal material.

본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈 어셈블리는 제1차단패드, 제2차단패드, 제1차단패널, 및 제2차단패드에 의해 배터리 셀의 화재 시, 열폭주를 지연할 수 있다. The battery module assembly according to an embodiment of the present invention may delay thermal runaway when a battery cell is on fire by means of the first blocking pad, the second blocking pad, the first blocking panel, and the second blocking pad.

즉, 상기 배터리 모듈 어셈블리는 상기 배터리 셀의 화재 시, 상기 배터리 셀을 차례로 감싸고 있는 제1차단패드, 제2차단패드, 제1차단패널, 및 제2차단패드에 의해 화재가 외부 또는 인접한 다른 배터리 모듈 어셈블리로 넘어가는 것을 지연시켜 사용자가 탈출할 시간을 확보할 수 있다. That is, when the battery cell is on fire, the battery module assembly may be prevented from fire by the first blocking pad, the second blocking pad, the first blocking panel, and the second blocking pad sequentially surrounding the battery cell. The transition to module assembly can be delayed to give the user time to escape.

그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.In addition, effects that can be obtained or predicted due to the embodiments of the present invention will be directly or implicitly disclosed in the detailed description of the embodiments of the present invention. That is, various effects expected according to an embodiment of the present invention will be disclosed within the detailed description to be described later.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈 어셈블리에 적용되는 배터리 셀의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈 어셈블리의 조립 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈 어셈블리에 적용되는 차단패드의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈 어셈블리에 적용되는 제2차단패널의 사시도이다. 1 is a perspective view of a battery cell applied to a battery module assembly according to an embodiment of the present invention.
2 is an assembled perspective view of a battery module assembly according to an embodiment of the present invention.
3 is an exploded perspective view of a battery module assembly according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view of a blocking pad applied to a battery module assembly according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view of a second blocking panel applied to a battery module assembly according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar components throughout the specification.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. Since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to what is shown in the drawings, and the thickness is enlarged to clearly express various parts and regions.

그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.And, in the following detailed description, the names of the components are divided into first, second, etc. to classify them based on the relationship in which the components are the same, and the order is not necessarily limited in the following description.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part includes a certain component, this means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈 어셈블리에 적용되는 배터리 셀의 사시도이다. 1 is a perspective view of a battery cell applied to a battery module assembly according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈 어셈블리(20)는 복수개의 배터리 셀(1)이 적층되어 패키징됨으로써 이루어질 수 있다. Referring to FIG. 1 , a battery module assembly 20 according to an embodiment of the present invention may be formed by stacking and packaging a plurality of battery cells 1 .

상기 배터리 셀(1)은 양극판(3), 분리막(5), 및 음극판(7)의 순서로 파우치(9)에 의해 패키징되어 하나의 세트로 이루어질 수 있다. The battery cell 1 may be packaged by a pouch 9 in the order of a positive electrode plate 3, a separator 5, and a negative electrode plate 7 to form one set.

상기 파우치(9)의 내부에는 전해질이 충진될 수 있다. An electrolyte may be filled inside the pouch 9 .

또한, 상기 파우치(9)의 외부로는 상기 양극판(3) 및 음극판(7)의 각 전극리드(10)들이 노출되도록 구성된다. In addition, the electrode leads 10 of the positive electrode plate 3 and the negative electrode plate 7 are exposed to the outside of the pouch 9 .

본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈 어셈블리(20)에 적용되는 배터리 셀(1)은 상기 배터리 모듈 어셈블리(20)의 사양에 따라 그 개수가 정해질 수 있다. The number of battery cells 1 applied to the battery module assembly 20 according to the embodiment of the present invention may be determined according to the specifications of the battery module assembly 20 .

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈 어셈블리의 조립 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈 어셈블리의 분해 사시도이며, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈 어셈블리에 적용되는 차단패드의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈 어셈블리에 적용되는 제2차단패널의 사시도이다. Figure 2 is an assembled perspective view of a battery module assembly according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an exploded perspective view of the battery module assembly according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a battery module assembly according to an embodiment of the present invention 5 is a perspective view of a blocking pad applied, and FIG. 5 is a perspective view of a second blocking panel applied to a battery module assembly according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에서는 도 2의 방향을 차량에 적용되는 기준방향으로 정의하며, 상기 기준방향을 기본으로 상,하,좌,우로 표현하고, 상,하방향을 차고방향, 좌,우방향은 차폭방향, 전,후방향을 차체길이방향으로 정의될 수 있다. In this specification, the direction of FIG. 2 is defined as a reference direction applied to a vehicle, and the reference direction is expressed as up, down, left, and right based on the standard direction, and the up and down directions are the garage direction, the left and right directions are the vehicle width direction, The front and rear directions may be defined as the vehicle body length direction.

이러한 기준방향은 상대적인 방향으로, 차량에 적용되는 경우에 따라, 변경하여 적용할 수 있다. This reference direction is a relative direction and may be changed and applied depending on the case of application to the vehicle.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 배터리 모듈 어셈블리(20)는 다이(30), 차단패드(40), 제1차단패널(50), 및 제2차단패널(60)을 포함한다. 2 to 4 , the battery module assembly 20 includes a die 30, a blocking pad 40, a first blocking panel 50, and a second blocking panel 60.

상기 다이(30)에는 상기 복수개의 배터리 셀(1)이 안착된다. The plurality of battery cells 1 are seated on the die 30 .

이러한 다이(30)는 상기 배터리 셀(1)의 크기에 따라 정해질 수 있다. The die 30 may be determined according to the size of the battery cell 1 .

상기 다이(30)는 평평한 판재 형상으로 이루어진다. The die 30 is formed in a flat plate shape.

상기 다이(30)는 배터리 셀(1)이 적층되는 적층방향, 즉, 좌,우방향으로 평평하게 배치된다. The die 30 is flatly disposed in the stacking direction in which the battery cells 1 are stacked, that is, in the left and right directions.

상기 차단패드(40)는 상기 다이(30)에 안착된 복수개의 배터리 셀(1)의 외면을 감싸도록 구성된다. The blocking pad 40 is configured to cover outer surfaces of the plurality of battery cells 1 seated on the die 30 .

상기 차단패드(40)는 제1차단패드(41)와 제2차단패드(43)를 포함한다. The blocking pad 40 includes a first blocking pad 41 and a second blocking pad 43 .

상기 제1차단패드(41)는 플랙시블한 재질로 이루어질 수 있다. The first blocking pad 41 may be made of a flexible material.

상기 제1차단패드(41)는 상기 복수개의 배터리 셀(1)에 접착된다. The first blocking pad 41 is bonded to the plurality of battery cells 1 .

이러한 제1차단패드(41)는 복수개의 마이크로캡슐(410)을 포함하여 이루어진다. The first blocking pad 41 includes a plurality of microcapsules 410 .

예를 들어, 상기 제1차단패드(41)는 상기 배터리 셀(1)의 화재 시, 특정온도에서 상기 마이크로캡슐(410)에 담긴 소화 물질이 분사되어 화재가 진압되는 자가소화패드를 포함할 수 있다. For example, the first blocking pad 41 may include a self-extinguishing pad that extinguishes the fire by spraying the extinguishing material contained in the microcapsule 410 at a specific temperature when the battery cell 1 is on fire. there is.

이러한 자가소화패드는 화재에만 상기 소화 물질이 반응한다. In this self-extinguishing pad, the extinguishing material reacts only to fire.

그리고 상기 제2차단패드(43)는 플랙시블한 재질로 이루어질 수 있다. Also, the second blocking pad 43 may be made of a flexible material.

상기 제2차단패드(43)는 상기 제1차단패드(41)와 접착된다. The second blocking pad 43 is bonded to the first blocking pad 41 .

예를 들어, 상기 제2차단패드(43)는 특정온도에서 활성화되어 열차단막을 형성하도록 구성되도록 에어로겔 분말(430)로 이루어진 무기흡입 패드를 포함할 수 있다. For example, the second blocking pad 43 may include an inorganic suction pad made of airgel powder 430 so as to be activated at a specific temperature to form a thermal barrier film.

상기 차단패드(40)에는 전,후방향에 대응하는 면의 일정영역에 관통홀(45)이 형성된다. A through hole 45 is formed in a certain region of the surface corresponding to the front and rear directions of the blocking pad 40 .

이때, 상기 관통홀(45)로는 상기 배터리 셀(1)들의 전극리드(10)들이 관통된다. At this time, the electrode leads 10 of the battery cells 1 pass through the through holes 45 .

상기 차단패드(40)의 외측에는 제1차단패널(50)이 구성된다. A first blocking panel 50 is formed outside the blocking pad 40 .

상기 제1차단패널(50)은 상기 복수개의 배터리 셀(1)의 마주보는 제1양측면, 즉, 좌,우 방향에 대응되는 면과, 상기 다이(30)에 대향되는 면을 감쌀 수 있다. The first blocking panel 50 may cover first opposite side surfaces of the plurality of battery cells 1 , that is, surfaces corresponding to left and right directions and surfaces opposite to the die 30 .

즉, 상기 제1차단패널(50)은 대략 'ㄷ'자 형상으로 이루어지고, 적층된 상기 복수개의 배터리 셀(1) 중, 최외각에 각각 배치된 배터리 셀(1)의 각 외측면과 접촉될 수 있다. That is, the first blocking panel 50 is formed in a substantially 'c' shape and contacts each outer surface of the battery cells 1 disposed at the outermost part among the plurality of battery cells 1 stacked. It can be.

상기 제1차단패널(50)은 하드한 재질로 이루어질 수 있다. The first blocking panel 50 may be made of a hard material.

상기 제1차단패널(50)은 상기 다이(30)에 대응하는 각 모서리에 배터리 팩(미도시)에 체결을 위한 체결홀(51)이 형성될 수 있다. A fastening hole 51 for fastening to a battery pack (not shown) may be formed at each corner of the first blocking panel 50 corresponding to the die 30 .

다시 말해, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈 어셈블리(10)가 일정개수 패키징되어 배터리 팩을 이루는데, 이러한 배터리 팩은 전기자동차의 바닥면에 구성될 수 있다. In other words, a certain number of battery module assemblies 10 according to an embodiment of the present invention are packaged to form a battery pack, which may be configured on the bottom surface of an electric vehicle.

이에, 상기 배터리 모듈 어셈블리(10)를 배터리 팩에 고정하기 위한 장치가 필요하며, 상기 체결홀(51)을 통해 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈 어셈블리(10)가 상기 배터리 팩에 각각 고정될 수 있는 것이다. Therefore, a device for fixing the battery module assembly 10 to the battery pack is required, and the battery module assembly 10 according to the embodiment of the present invention is fixed to the battery pack through the fastening holes 51, respectively. It can.

이러한 상기 제1차단패널(50)은 금속 소재로 이루어질 수 있다. The first blocking panel 50 may be made of a metal material.

예를 들어, 상기 제1차단패널(50)은 알루미늄 소재로 이루어질 수 있다. For example, the first blocking panel 50 may be made of aluminum.

상기한 제1차단패널(50)의 외측에는 제2차단패널(60)이 구성된다. A second blocking panel 60 is formed outside the first blocking panel 50 described above.

상기 제2차단패널(60)은 상기 복수개의 배터리 셀(1)의 마주보는 제2양측면, 즉, 전,후방향에 대응되는 면과, 상기 다이(30)에 대향되는 면을 감쌀 수 있다. The second blocking panel 60 may cover both opposite side surfaces of the plurality of battery cells 1, that is, surfaces corresponding to the front and rear directions and surfaces facing the die 30.

즉, 상기 제2차단패널(60)은 대략 'ㄷ'자 형상으로 이루어져 상기 제1차단패널(50)과 교차되게 배치될 수 있다. That is, the second blocking panel 60 may be formed in a substantially 'c' shape and disposed to cross the first blocking panel 50 .

상기 제2차단패널(60)은 적층된 상기 복수개의 배터리 셀(1)의 전극단자들에 대응하는 면을 감싸도록 구성될 수 있다. The second blocking panel 60 may be configured to cover surfaces corresponding to electrode terminals of the plurality of battery cells 1 stacked together.

상기 제2차단패널(60)은 하드한 재질로 이루어질 수 있다. The second blocking panel 60 may be made of a hard material.

더불어, 상기 제2차단패널(60)은 금속 소재로 이루어질 수 있다. In addition, the second blocking panel 60 may be made of a metal material.

예를 들어, 상기 제2차단패널(60)은 알루미늄 소재로 이루어질 수 있다. For example, the second blocking panel 60 may be made of aluminum.

상기 제2차단패널(60)에는 상기 관통홀(45)에 대응하여 장착홀(61)이 형성된다. Mounting holes 61 are formed in the second blocking panel 60 to correspond to the through holes 45 .

도 5를 참조하면, 상기 장착홀(61)에는 ICB(Inter Connect Board, 70)가 장착되어 상기 배터리 셀(1)들의 전극리드(10)들과 연결될 수 있다. Referring to FIG. 5 , an Inter Connect Board (ICB) 70 may be mounted in the mounting hole 61 to be connected to the electrode leads 10 of the battery cells 1 .

이때, 상기 상기 ICB(70)에는 상기 배터리 셀(1)의 화재를 감지하는 압력센서(71), 온도센서(73), 및 가스센서(75)가 장착될 수 있다. At this time, the ICB 70 may be equipped with a pressure sensor 71 , a temperature sensor 73 , and a gas sensor 75 for detecting fire in the battery cell 1 .

상기 압력센서(71), 온도센서(73), 및 가스센서(75)는 브라켓에 각각 장착되어 상기 ICB(70)에 탈, 부착 가능하게 구성될 수 있다. The pressure sensor 71, the temperature sensor 73, and the gas sensor 75 may be mounted on a bracket and detachably attached to the ICB 70.

이러한 압력센서(71), 온도센서(73), 및 가스센서(75)는 배터리 셀(1)의 분리막(5)이 파괴되거나 붕괴되어 가스가 발생하기 시작할 시점인 약 100?에서 압력, 온도, 및 가스를 사전 검출하기 위함이다. The pressure sensor 71, the temperature sensor 73, and the gas sensor 75 measure the pressure, temperature, and temperature at about 100? and to detect the gas in advance.

따라서 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈 어셈블리(20)는 제1차단패드(41), 제2차단패드(43), 제1차단패널(50), 및 제2차단패드(43)에 의해 배터리 셀(1)의 화재 시, 열폭주를 지연시킬 수 있다. Therefore, the battery module assembly 20 according to the embodiment of the present invention is a battery by the first blocking pad 41, the second blocking pad 43, the first blocking panel 50, and the second blocking pad 43 In the event of a fire in the cell 1, thermal runaway can be delayed.

즉, 상기 배터리 모듈 어셈블리(20)는 상기 배터리 셀(1)의 화재 시, 상기 배터리 셀(1)을 차례로 감싸고 있는 제1차단패드(41), 제2차단패드(43), 제1차단패널(50), 및 제2차단패드(43)에 의해 화재가 외부 또는 인접한 다른 배터리 모듈 어셈블리(20)로 전달되는 것을 지연시켜 사용자가 탈출할 시간을 확보할 수 있다. That is, the battery module assembly 20 includes a first blocking pad 41, a second blocking pad 43, and a first blocking panel sequentially surrounding the battery cell 1 when the battery cell 1 is on fire. (50) and the second blocking pad 43, it is possible to secure time for the user to escape by delaying the transfer of fire to the outside or to another battery module assembly 20 adjacent thereto.

결과적으로 상기 배터리 모듈 어셈블리(20)는 전기자동차의 안전성을 향상시킬 수 있다. As a result, the battery module assembly 20 can improve the safety of the electric vehicle.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can make various modifications to the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. It will be appreciated that modifications and changes may be made.

1: 배터리 셀
3: 양극판
5: 분리막
7: 음극판
9: 파우치
10: 전극리드
20: 배터리 모듈 어셈블리
30: 다이
40: 차단패드
41: 제1차단패드
410: 마이크로캡슐
43: 제2차단패드
430: 에어로겔 분말
45: 관통홀
50: 제1차단패널
51: 체결홀
60: 제2차단패널
61: 장착홀
70: ICB
71: 압력센서
73: 온도센서
75: 가스센서1: battery cell
3: positive plate
5: separator
7: negative plate
9: Pouch
10: electrode lead
20: battery module assembly
30: die
40: blocking pad
41: first blocking pad
410: microcapsule
43: second blocking pad
430: airgel powder
45: through hole
50: first blocking panel
51: fastening hole
60: second blocking panel
61: mounting hole
70: ICB
71: pressure sensor
73: temperature sensor
75: gas sensor

Claims (10)

복수개의 배터리 셀이 패키징되어 이루어지는 배터리 모듈 어셈블리(BMA: Battery Module Assembly)로서,
상기 복수개의 배터리 셀이 안착되는 다이;
상기 다이에 안착된 복수개의 배터리 셀의 외면을 감싸는 차단패드;
상기 차단패드의 외측에서, 상기 복수개의 배터리 셀의 마주보는 제1양측면과, 상기 다이에 대향되는 면을 감싸는 제1차단패널; 및
상기 제1차단패널의 외측에서, 상기 복수개의 배터리 셀의 마주보는 제2양측면과, 상기 다이에 대향되는 면을 감싸는 제2차단패널;
을 포함하는 배터리 모듈 어셈블리. A battery module assembly (BMA: Battery Module Assembly) formed by packaging a plurality of battery cells,
a die on which the plurality of battery cells are seated;
a blocking pad covering outer surfaces of the plurality of battery cells seated on the die;
a first blocking panel that surrounds first opposite side surfaces of the plurality of battery cells and surfaces opposite to the die, outside the blocking pad; and
a second blocking panel that surrounds opposite second side surfaces of the plurality of battery cells and surfaces opposite to the die, outside the first blocking panel;
Battery module assembly comprising a. 제1항에 있어서,
상기 차단패드는
플랙시블한 재질로 이루어지고, 상기 복수개의 배터리 셀에 접착되는 제1차단패드; 및
플랙시블한 재질로 이루어지고, 상기 제1차단패드와 접착되는 제2차단패드;
를 포함하는 배터리 모듈 어셈블리. According to claim 1,
The blocking pad
a first blocking pad made of a flexible material and adhered to the plurality of battery cells; and
a second blocking pad made of a flexible material and adhered to the first blocking pad;
Battery module assembly comprising a. 제2항에 있어서,
상기 제1차단패드는
복수개의 마이크로캡슐을 포함하여 이루어지며, 상기 배터리 셀의 화재 시, 특정온도에서 상기 마이크로캡슐에 담긴 소화 물질이 분사되어 화재가 진압되는 자가소화패드를 포함하는 배터리 모듈 어셈블리. According to claim 2,
The first blocking pad
A battery module assembly comprising a self-extinguishing pad comprising a plurality of microcapsules and suppressing the fire by spraying the extinguishing material contained in the microcapsules at a specific temperature when the battery cell is on fire. 제2항에 있어서,
상기 제2차단패드는
특정온도에서 활성화되어 열차단막을 형성하도록 구성되도록 에어로겔 분말로 이루어진 무기흡입 패드를 포함하는 배터리 모듈 어셈블리. According to claim 2,
The second blocking pad
A battery module assembly comprising an inorganic suction pad made of airgel powder to be activated at a specific temperature to form a thermal barrier. 제1항에 있어서,
상기 차단패드에는
상기 제1양측면에 대응하는 일정영역에 상기 배터리 셀들의 전극리드들이 관통되어 노출되는 관통홀이 형성되는 배터리 모듈 어셈블리. According to claim 1,
The blocking pad
A battery module assembly having through-holes through which the electrode leads of the battery cells pass through and are exposed in certain regions corresponding to the first side surfaces. 제1항에 있어서,
상기 제1차단패널은
하드한 재질로 이루어지고, 상기 다이에 대응하는 각 모서리에 배터리 팩에 체결을 위한 체결홀이 형성되는 배터리 모듈 어셈블리. According to claim 1,
The first blocking panel
A battery module assembly made of a hard material and having a fastening hole for fastening to a battery pack at each corner corresponding to the die. 제1항에 있어서,
상기 제1차단패널은
금속 소재로 이루어지는 것을 특징으로 배터리 모듈 어셈블리. According to claim 1,
The first blocking panel
Battery module assembly, characterized in that made of a metal material. 제5항에 있어서,
상기 제2차단패널은 하드한 재질로 이루어지고,
상기 제2차단패널에는 상기 관통홀에 대응하여 장착홀이 형성되며, 상기 장착홀에 ICB(Inter Connect Board)가 장착되어 상기 전극리드들과 연결되는 배터리 모듈 어셈블리. According to claim 5,
The second blocking panel is made of a hard material,
The second blocking panel has a mounting hole corresponding to the through hole, and an ICB (Inter Connect Board) is mounted in the mounting hole to be connected to the electrode leads. 제8항에 있어서,
상기 ICB에는
상기 배터리 셀의 화재를 감지하는 압력센서, 온도센서, 및 가스센서가 장착되는 배터리 모듈 어셈블리. According to claim 8,
In the ICB
A battery module assembly equipped with a pressure sensor, a temperature sensor, and a gas sensor for detecting fire in the battery cell. 제1항에 있어서,
상기 제2차단패널은
금속 소재로 이루어지는 것을 특징으로 배터리 모듈 어셈블리. According to claim 1,
The second blocking panel
Battery module assembly, characterized in that made of a metal material.
KR1020210168791A 2021-11-30 2021-11-30 Battery module assembly KR102626281B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210168791A KR102626281B1 (en) 2021-11-30 2021-11-30 Battery module assembly

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210168791A KR102626281B1 (en) 2021-11-30 2021-11-30 Battery module assembly

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20230081081A true KR20230081081A (en) 2023-06-07
KR102626281B1 KR102626281B1 (en) 2024-01-17

Family

ID=86761730

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210168791A KR102626281B1 (en) 2021-11-30 2021-11-30 Battery module assembly

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102626281B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102149439B1 (en) * 2020-03-25 2020-08-31 주식회사 지에프아이 Battery pack equipped with fire extiguishing film containing fire extiguishing micro―capsule
KR20210011642A (en) * 2019-07-23 2021-02-02 에스케이이노베이션 주식회사 Bettery module
KR20210029123A (en) * 2020-09-04 2021-03-15 삼성에스디아이 주식회사 Energy Storage System

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210011642A (en) * 2019-07-23 2021-02-02 에스케이이노베이션 주식회사 Bettery module
KR102149439B1 (en) * 2020-03-25 2020-08-31 주식회사 지에프아이 Battery pack equipped with fire extiguishing film containing fire extiguishing micro―capsule
KR20210029123A (en) * 2020-09-04 2021-03-15 삼성에스디아이 주식회사 Energy Storage System

Also Published As

Publication number Publication date
KR102626281B1 (en) 2024-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6152483B2 (en) Battery module
CN216698555U (en) Battery module and battery pack including the same
KR102626282B1 (en) Battery pack assembly
KR20220049870A (en) Battery module and battery pack including the same
KR20210127320A (en) Battery pack and device including the same
KR20210046339A (en) Battery module and battery pack including the same
EP4254626A1 (en) Battery pack and device including same
KR102626281B1 (en) Battery module assembly
JP2024501535A (en) Battery module and battery pack containing it
KR102104966B1 (en) Battery Cell Having Sealing Protrusion Between Electrode Terminals
US20240014460A1 (en) Battery pack and device including the same
KR102677094B1 (en) Battery module, battery pack and energy storage system including the same
CN216362150U (en) Battery module and battery pack including the same
KR102026852B1 (en) Battery Module
US20240030549A1 (en) Battery module and battery pack including the same
EP4250452A1 (en) Battery pack and device including same
US20240234920A9 (en) Battery pack and device including the same
KR102611921B1 (en) Battery module and battery pack including the same
US20230261307A1 (en) Battery pack and device including the same
KR20230093688A (en) Battery pack for electric vehicle
KR20240083793A (en) Battery module, battery pack and vehicle comprising the same
KR20240062815A (en) Battery pack and device including the same
KR20240082991A (en) Battery module
CN116171504A (en) Battery module and battery pack including the same
KR20240083795A (en) Battery module, battery pack and vehicle comprising the same

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right