KR20230107190A - 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈은 복수의 전지셀이 적층되어 있는 전지셀 적층체, 및 상기 전지셀 적층체 상에 위치하고, 밀폐 물질이 이동하는 밀폐 물질 이동부, 및 상기 밀폐 물질 이동부와 상기 전지셀 적층체 사이에 배치되는 적어도 2개의 파열부를 포함하고, 상기 적어도 2개의 파열부는 제1 파열부와 제2 파열부를 포함하며, 상기 전지셀에서 발생한 가스에 의한 내압에 따라 상기 제1 파열부가 파괴되고, 상기 가스가 상기 밀폐 물질을 밀어내어 상기 제2 파열부를 통해 상기 전지셀 적층체로 상기 밀폐 물질을 가이드한다.

Description

전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩{BATTERY MODULE AND BATTERY PACK INCLUDING THE SAME}
본 발명은 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 고온의 열에 의한 연쇄 반응에 따른 안정성 문제를 해소하기 위한 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩에 관한 것이다.
제품군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차 전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의해 구동하는 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차, 전력 저장 장치 등에 보편적으로 응용되고 있다. 이러한 이차 전지는 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.
상기 전지 자동차 등에 적용되는 전지팩은 고출력을 얻기 위해 복수의 단위셀을 포함하는 다수의 셀 어셈블리를 직렬로 연결한 구조를 가지고 있다. 그리고, 상기 단위셀은 양극 및 음극 집전체, 세퍼레이터, 활물질, 전해액 등을 포함하여 구성 요소들 간의 전기 화학적 반응에 의하여 반복적인 충방전이 가능하다.
한편, 근래 에너지 저장원으로서의 활용을 비롯하여 대용량 구조에 대한 필요성이 높아지면서 다수의 이차 전지가 직렬 및/또는 병렬로 연결된 다수의 전지 모듈을 집합시킨 멀티 모듈 구조의 전지팩에 대한 수요가 증가하고 있다.
한편, 복수개의 전지셀을 직렬/병렬로 연결하여 전지팩을 구성하는 경우, 적어도 하나의 전지셀로 이루어지는 전지 모듈을 먼저 구성하고, 이러한 적어도 하나의 전지 모듈을 이용하여 기타 구성 요소를 추가하여 전지팩을 구성하는 방법이 일반적이다.
이차 전지에는 각종 가연성 물질들이 내장되어 있어서, 과충전, 과전류, 기타 물리적 외부 충격 등에 의해 발열, 폭발 등의 위험성이 있으므로, 안전성에 큰 단점을 갖고 있다. 따라서, 이러한 이차 전지를 다수 포함하고 있는 전지 모듈 또는 전지팩의 경우 전지를 안전하고 효율적으로 관리하기 위해, 전지 관리 시스템(Battery Management System; BMS)을 사용하기도 한다.
다만, 이러한 방법에도 불구하고, 외부로부터 충격이나 내부 전지셀의 이상 동작, BMS에 의한 제어 실패 등으로 전지팩 내부에 화재가 발생하는 경우가 있다. 전지팩 내부의 전지셀 하나에서 화재가 발생하여 인접한 전지셀에 영향을 미쳐 연쇄적으로 화재가 발생하는 경우, 인명 및 재산 피해가 커질 수 있다. 이에 따라 구조적으로 안전 장치에 대한 기술 개발이 필요한 실정이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 냉각 유로 사이의 공간을 충분히 활용하여 전지셀의 고온 고압 가스 분출에 의한 연쇄 작용을 막기 위한 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩을 제공하기 위한 것이다.
그러나, 본 발명의 실시예들이 해결하고자 하는 과제는 상술한 과제에 한정되지 않고 본 발명에 포함된 기술적 사상의 범위에서 다양하게 확장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈은 복수의 전지셀이 적층되어 있는 전지셀 적층체, 및 상기 전지셀 적층체 상에 위치하고, 밀폐 물질이 이동하는 밀폐 물질 이동부, 및 상기 밀폐 물질 이동부와 상기 전지셀 적층체 사이에 배치되는 적어도 2개의 파열부를 포함하고, 상기 적어도 2개의 파열부는 제1 파열부와 제2 파열부를 포함하며, 상기 전지셀에서 발생한 가스에 의한 내압에 따라 상기 제1 파열부가 파괴되고, 상기 가스가 상기 밀폐 물질을 밀어내어 상기 제2 파열부를 통해 상기 전지셀 적층체로 상기 밀폐 물질을 가이드한다.
상기 가스에 의한 내압에 따라 상기 밀폐 물질이 이동하여 상기 제2 파열부를 파괴하여 상기 전지셀에 상기 밀폐 물질이 공급될 수 있다.
상기 제1 파열부는 상기 전지셀 적층체의 제1 단부에 대응하도록 위치하고, 상기 제2 파열부는 상기 전지셀 적층체의 제2 단부에 대응하도록 위치할 수 있다.
상기 제1 파열부와 상기 제2 파열부는 하나의 전지셀 상에 형성될 수 있다.
상기 파열부는 상기 밀폐 물질 이동부로부터 돌출된 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부에 분출홀이 형성되어 있으며, 상기 밀폐 물질 이동부에 포함된 밀폐 물질은 상기 분출홀로 연장되어 상기 분출홀을 채울 수 있다.
상기 파열부는 상기 돌출부의 말단에 형성될 수 있다.
상기 밀폐 물질 이동부는 상기 제1 파열부로부터 상기 제2 파열부까지 연속적으로 형성되며, 상기 밀폐 물질 이동부는 상기 제1 파열부로부터 상기 제2 파열부로 갈수록 점점 넓어질 수 있다.
상기 제1 파열부와 상기 제2 파열부는 각각 돔 형상을 갖고, 상기 제1 파열부의 돔 형상과 상기 제2 파열부의 돔 형상은 상기 전지셀 적층체의 상부면을 기준으로 서로 다른 방향으로 돌출될 수 있다.
상기 제1 파열부는 상기 전지셀 적층체의 상부면을 기준으로 위로 돌출된 돔 형상을 갖고, 상기 제2 파열부는 상기 전지셀 적층체의 상부면을 기준으로 아래로 돌출된 돔 형상을 가질 수 있다.
상기 전지 모듈은 상기 밀폐 물질 이동부의 상부에 위치하는 제3 파열부를 더 포함할 수 있다.
상기 가스가 상기 밀폐 물질을 밀어내어 상기 제2 파열부를 파괴하고 남아 있는 가스에 의한 내압에 의해 상기 제3 파열부가 파괴되면서 가스가 분출될 수 있다.
상기 밀폐 물질 이동부에 포함되는 밀폐 물질은 소화겔 또는 절연유를 포함할 수 있다.
상기 밀폐 물질 이동부는 히트 싱크에 위치할 수 있다.
상기 밀폐 물질 이동부는 상기 히트 싱크 내부에 길게 뻗는 홀 형태로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전지팩은 상기 전지 모듈을 포함한다.
실시예들에 따르면, 전지셀에서 화재에 의한 가스 분출이 발생하였을 때, 이로 인한 내부 압력 증가로 파열부가 파괴되고, 파열부를 통해 전지셀 밀폐 물질이 분출되어 고온의 열을 차단함으로써 연쇄 반응을 방지할 수 있다.
또, 히트 싱크 바깥면에 추가적인 파열부를 형성함으로써 고온의 가스에 의한 전지의 연쇄 발화로 많은 양의 가스 발생에 의한 폭발 가능성을 줄일 수 있다.
또, 히트 싱크가 단순히 냉각만을 위한 장치가 아니라 안전 장치까지 포함함으로써 컴팩트하게 공간을 활용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 절단선 II-II’ 를 따라 자른 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈을 도 1의 A방향으로 바라본 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈을 도 1의 B방향으로 바라본 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈을 도 1의 B방향을 따라 전지셀 밀폐 물질이 채워진 공간을 가로지르는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 역돔형 파열부를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈에서 내압이 증가함에 따라 가스가 분출되는 과정을 나타내는 그래프이다.
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, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향을 향하여 "위에" 또는 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈을 나타내는 사시도이다. 도 2는 도 1의 절단선 II-II’ 를 따라 자른 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 실시예에 따른 전지 모듈은 복수의 전지셀(110)이 일방향으로 적층되어 있는 전지셀 적층체(100), 전지셀 적층체(100)의 일측에 위치하는 히트 싱크(heat sink; 300) 및 전지셀 적층체(100)의 적층 방향으로 최외곽에 위치하는 전지셀(110)에 인접하는 측면 플레이트(180)를 포함한다. 히트 싱크(300)는 전지셀 적층체(100)의 상부에 위치하고, 전지셀(110)이 전극 리드(미도시)와 연결되는 부분이 아닌 일측을 따라 길게 연장될 수 있다. 도시하지 않았으나, 도 1의 A방향 및 B방향으로 엔드 플레이트가 결합될 수 있다.
본 실시예에 따른 히트 싱크(300)는 냉각 파이프(310), 적어도 하나의 파열부(210, 230) 및 밀폐 물질 이동부(250)를 포함한다. 밀폐 물질 이동부(250)에 포함되는 밀폐 물질은 소화겔 또는 절연유를 포함할 수 있다. 소화겔 또는 절연유는 이차 전지에서 내부 쇼트를 막고 고온의 열을 분산시킬 수 있으며, 전지셀(110) 주변부를 밀폐시킬 수 있는 액체를 사용할 수 있다.
도 2를 참고하면, 전지셀 적층체(100)는 복수의 전지셀(110) 사이에 형성된 압축 패드(130)를 더 포함할 수 있다. 압축 패드(130)는 전지셀(110)이 충전 상태에 따라 팽창/수축하는 특성에 따른 부피 변화 및 전지셀 자체의 치수 공차를 흡수하는 기능을 할 수 있다. 전지셀 적층체(100)와 히트 싱크(300) 사이에 수지층(150)이 위치할 수 있다. 수지층(150)은 전지셀 적층체(100)에서 발생한 열을 히트 싱크(300)로 전달할 수 있다. 이후, 냉각수가 흐르는 냉각 파이프(310)에 열이 전달되어 전지셀 적층체(100)에서 발생한 열이 냉각될 수 있다. 냉각 파이프(310)는 전지셀 적층체(100)의 적층 방향에 수직한 방향으로 막대형으로 길게 뻗을 수 있다. 수지층(150)은 서로 이격되어 복수개로 형성될 수 있으며, 복수개 형성된 수지층(150) 사이에 돌출부(300p)가 위치할 수 있다. 돌출부(300p)는 압축 패드(130)와 대응하도록 위치할 수 있다.
본 실시예에 따른 히트 싱크(300)에는 그 내부에 밀폐 물질을 포함하는 밀폐 물질 이동부(250)가 형성되어 있고, 밀폐 물질 이동부(250)의 주변에 냉각수가 지나가는 냉각 파이프(310)가 형성되어 있다. 히트 싱크(300)는 전지셀 적층체(100)의 적층 방향에 수직한 방향으로 길게 뻗을 수 있다. 밀폐 물질 이동부(250)는, 히트 싱크(300) 내부에 길게 뻗는 홀(250h)을 형성하고, 홀(250h)에 밀폐 물질을 채워 넣어 형성될 수 있다.
히트 싱크(300)의 하단부에는 전지셀 적층체(100)가 위치하는 방향으로 돌출된 적어도 하나의 돌출부(300p)가 형성될 수 있다. 돌출부(300p)는 히트 싱크(300) 일부가 전지셀 적층체(100) 방향으로 돌출되어 형성된 구조이며, 히트 싱크(300)와 일체로 형성될 수 있다. 돌출부(300p)에는 분출홀(300h)이 형성되며, 분출홀(300h)에는 밀폐 물질 이동부(250)에 형성된 밀폐 물질이 연장되어 채워질 수 있다. 다시 말해, 분출홀(300h)은 밀폐 물질 이동부(250)가 형성되어 있는 홀(250h)과 연장될 수 있고, 분출홀(300h)에 채워진 밀폐 물질은 밀폐 물질 이동부(250)와 연결될 수 있다.
이하에서는 도 3 및 도 4를 참고하여 본 실시예에 따른 파열부에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈을 도 1의 A방향으로 바라본 사시도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈을 도 1의 B방향으로 바라본 사시도이다.
도 3를 참고하면, 본 실시예에 따른 파열부는 적어도 하나 이상일 수 있으며, 예를 들어 제1 파열부(210)는 복수의 전지셀(110)이 적층된 방향을 따라 이격되도록 2개 형성될 수 있다. 제1 파열부(210)는 히트 싱크(300)의 일단에 위치할 수 있다. 본 실시예에 따른 파열부는 제1 파열부(210) 외에 도 4에 도시한 바와 같이 제2 파열부(220)를 포함할 수 있다. 제2 파열부(220)는 제1 파열부(210)가 위치하는 히트 싱크(300)의 일단에 대응하도록 히트 싱크(300)의 다른 일단에 위치할 수 있다. 구체적으로, 히트 싱크(300)가 전지셀 적층체(100)의 적층 방향에 수직한 방향으로 길게 뻗어 있는 경우, 제1 파열부(210)는 히트 싱크(300)가 뻗는 방향의 일단에 위치하고, 제2 파열부(220)는 히트 싱크(300)가 뻗는 방향의 다른 일단에 위치할 수 있다.
본 실시예에 따른 제1 파열부(210)와 제2 파열부(220)는, 히트 싱크(300) 일부가 전지셀 적층체(100) 방향으로 돌출되어 형성된 구조인 돌출부(300p)의 말단에 형성될 수 있다. 돌출부(300p)의 말단 안쪽에는 밀폐 물질로 채워진 분출홀(300h)이 형성되어 있다. 이때, 제1 파열부(210)와 제2 파열부(220)는 히트 싱크(300)의 바닥면을 기준으로 서로 다른 방향으로 돌출된 돔 형상 또는 판막 형상을 가질 수 있다. 본 실시예에 따른 전지 모듈은 상기와 같은 구조를 가짐으로써, 전지셀(110)에서 화재로 인해 가스가 발생하였을 때, 내부 압력이 증가되어 제1 파열부(210)와 제2 파열부(220)가 파괴되어 밀폐 물질 이동부(250)의 밀폐 물질이 분출되어 전지셀(110)을 차단할 수 있다. 즉, 화재가 발생한 전지셀(110)에 인접한 다른 전지셀(110)로 고온의 열이 전달되는 것을 차단하여 연쇄 작용을 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈을 도 1의 B방향을 따라 전지셀 밀폐 물질이 채워진 공간을 가로지르는 단면도이다.
도 5를 참고하면, 본 실시예에 따른 밀폐 물질 이동부(250)는 제1 파열부(210)로부터 제2 파열부(220)까지 연속적으로 형성되며, 밀폐 물질 이동부(250)의 단면적은 제1 파열부(210)로부터 제2 파열부(220)로 갈수록 점점 넓어질 수 있다. 여기서, 밀폐 물질 이동부(250)의 단면적은, 전지셀 적층체(100)의 적층 방향에 수직한 면으로 자른 부분을 나타낼 수 있다. 앞에서 설명한 바와 같이, 제1 파열부(210)와 제2 파열부(220)가 파괴되어 밀폐 물질 이동부(250)의 밀폐 물질이 분출되어 전지셀(110)을 차단하기 위해, 내압 증가에 따라 제1 파열부(210)가 파괴되면 밀폐 물질 이동부(250)에 포함되는 밀폐 물질을 밀어내게 되며, 밀폐 물질 이동부(250)의 내압이 증가하여 제2 파열부(220)가 파괴된다. 이때, 밀폐 물질 이동부(250)의 밀폐 물질이 분출되는 방향성을 갖도록 하기 위해 파열부(210, 220)가 히트 싱크(300)의 바닥면을 기준으로 서로 다른 방향으로 돌출된 돔 형상을 갖도록 하는 것이 바람직하다. 파열부(210, 220)는 돔 형태로 파괴되는 방향성이 있으므로 역돔형을 기준으로 제1 파열부(210)는 히트 싱크(300)의 바닥면을 기준으로 아래로 돌출된 돔 형상을 갖고, 제2 파열부(220)는 히트 싱크(300)의 바닥면을 기준으로 위로 돌출된 돔 형상을 가질 수 있다. 구체적으로, 본 실시예에 따른 돔 형상은 동작 전후로 돌출되는 방향이 반대인 역돔형일 수 있고, 이러한 역돔형 파열부의 한 예시로 도 6에 도시한 바와 같다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 역돔형 파열부를 나타낸다.
도 6을 참고하면, 도 6a는 파열판이 작동하기 전의 상태를 나타내고, 도 6b는 파열판이 작동한 이후의 상태를 나타낸다. 도 5에서 설명한 본 실시예에 따른 파열판(210, 220)은 지지부(210a, 220a)와 지지부(210a, 220a) 안쪽에 가스 발생에 따라 오픈될 수 있는 날개부(210b, 220b)를 포함할 수 있다. 정상적인 상태에서 도 5의 파열판(210, 220)은 도 6a에서와 같이 날개부(210b, 220b)가 닫혀 있고, 고온의 가스가 발생하여 일정 압력이 가해지면 날개부(210b, 220b)가 찢어지면서 도 6b에서와 같이 열릴 수 있다.
이렇게 하면, 밀폐 물질이 제2 파열부(220)로 분출되어 순환할 수 있다. 앞에서 설명한 바와 같이 밀폐 물질 이동부(250)의 단면적이 제1 파열부(210)로부터 제2 파열부(220)로 갈수록 점점 넓어지는 구조를 갖기 때문에 밀폐 물질의 흐름을 유도할 수 있다. 가령, 어떤 유체를 밀어내는 경우에 좁은 영역으로부터 넓은 영역으로 밀어내는 것이 힘이 적게 들기 때문에 이와 같은 단면적 구조가 바람직하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따른 전지 모듈은 제1 파열부(210)와 제2 파열부(220)를 포함하는 구조를 가짐으로써, 파열부를 통해 전지셀 밀폐 물질이 분출되어 고온의 열을 차단할 수 있다. 이러한 효과 외에도 본 실시예에서 설명한 파열부(210, 220) 외에 추가적인 파열부를 포함함으로써, 고압에 의한 폭발 가능성을 줄일 수 있다. 이와 관련하여 도 1, 도 2 및 도 5를 참고하면, 전지 모듈은 히트 싱크(300) 상부면에 위치하는 제3 파열부(230)를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 제3 파열부(230)는 전지셀 적층체(100)의 내압 증가에 따라 제1 파열부(210)가 파괴되고, 발생한 내압이 밀폐 물질 이동부(250)에 위치하는 밀폐 물질을 밀어내면서 제2 파열부(220)가 파괴된 이후에, 남아 있는 가스에 의한 내압에 의해 제3 파열부(230)가 파괴되면서 제3 파열부(230)를 통해 가스가 외부로 분출될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈에서 내압이 증가함에 따라 가스가 분출되는 과정을 나타내는 그래프이다.
도 7을 참고하면, 가로축의 시간값(분)이 점점 증가함에 따라 제1 파열부에서 1차 파열이 발생하고, 이후 앞에서 설명한 바와 같이 발생한 내압이 밀폐 물질 이동부의 밀폐 물질을 밀어내면서 제2 파열부에서 2차 파열이 발생하며, 남아 있는 가스에 의한 내압에 의해 제3 파열부에서 3차 파열이 발생한 후 최종적으로 전지셀 내부 압력이 안정화되는 것을 확인할 수 있다. 다시 말해, 상단의 그래프에서 세로축은 전지셀 가스 발생량을 나타내고, 하단의 그래프에서 세로축은 가스 발생한 의한 전지 모듈 내 압력 변화를 나타내며, 3차 파열이 일어나는 시점에 가스가 외부로 분출되면서 전지 모듈 내 압력이 떨어지는 것을 확인할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 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 권리범위에 속한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
210, 220, 230: 파열부
250: 밀폐 물질 이동부
300p: 돌출부
300: 히트 싱크

Claims (15)

  1. 복수의 전지셀이 적층되어 있는 전지셀 적층체, 및
    상기 전지셀 적층체 상에 위치하고, 밀폐 물질이 이동하는 밀폐 물질 이동부, 및
    상기 밀폐 물질 이동부와 상기 전지셀 적층체 사이에 배치되는 적어도 2개의 파열부를 포함하고,
    상기 적어도 2개의 파열부는 제1 파열부와 제2 파열부를 포함하며,
    상기 전지셀에서 발생한 가스에 의한 내압에 따라 상기 제1 파열부가 파괴되고, 상기 가스가 상기 밀폐 물질을 밀어내어 상기 제2 파열부를 통해 상기 전지셀 적층체로 상기 밀폐 물질을 가이드하는 전지 모듈.
  2. 제1항에서,
    상기 가스에 의한 내압에 따라 상기 밀폐 물질이 이동하여 상기 제2 파열부를 파괴하여 상기 전지셀에 상기 밀폐 물질이 공급되는 전지 모듈.
  3. 제2항에서,
    상기 제1 파열부는 상기 전지셀 적층체의 제1 단부에 대응하도록 위치하고, 상기 제2 파열부는 상기 전지셀 적층체의 제2 단부에 대응하도록 위치하는 전지 모듈.
  4. 제3항에서,
    상기 제1 파열부와 상기 제2 파열부는 하나의 전지셀 상에 형성되는 전지 모듈.
  5. 제1항에서,
    상기 파열부는 상기 밀폐 물질 이동부로부터 돌출된 돌출부를 포함하고,
    상기 돌출부에 분출홀이 형성되어 있으며, 상기 밀폐 물질 이동부에 포함된 밀폐 물질은 상기 분출홀로 연장되어 상기 분출홀을 채우는 전지 모듈.
  6. 제5항에서,
    상기 파열부는 상기 돌출부의 말단에 형성되는 전지 모듈.
  7. 제1항에서,
    상기 밀폐 물질 이동부는 상기 제1 파열부로부터 상기 제2 파열부까지 연속적으로 형성되며,
    상기 밀폐 물질 이동부는 상기 제1 파열부로부터 상기 제2 파열부로 갈수록 점점 넓어지는 전지 모듈.
  8. 제1항에서,
    상기 제1 파열부와 상기 제2 파열부는 각각 돔 형상을 갖고,
    상기 제1 파열부의 돔 형상과 상기 제2 파열부의 돔 형상은 상기 전지셀 적층체의 상부면을 기준으로 서로 다른 방향으로 돌출되는 전지 모듈.
  9. 제8항에서,
    상기 제1 파열부는 상기 전지셀 적층체의 상부면을 기준으로 위로 돌출된 돔 형상을 갖고, 상기 제2 파열부는 상기 전지셀 적층체의 상부면을 기준으로 아래로 돌출된 돔 형상을 갖는 전지 모듈.
  10. 제1항에서,
    상기 밀폐 물질 이동부의 상부에 위치하는 제3 파열부를 더 포함하는 전지 모듈.
  11. 제10항에서,
    상기 가스가 상기 밀폐 물질을 밀어내어 상기 제2 파열부를 파괴하고 남아 있는 가스에 의한 내압에 의해 상기 제3 파열부가 파괴되면서 가스가 분출되는 전지 모듈.
  12. 제1항에서,
    상기 밀폐 물질 이동부에 포함되는 밀폐 물질은 소화겔 또는 절연유를 포함하는 전지 모듈.
  13. 제1항에서,
    상기 밀폐 물질 이동부는 히트 싱크에 위치하는 전지 모듈.
  14. 제13항에서,
    상기 밀폐 물질 이동부는 상기 히트 싱크 내부에 길게 뻗는 홀 형태로 형성되는 전지 모듈.
  15. 제1항에 따른 전지 모듈을 포함하는 전지팩.
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