KR20230134338A - 온도 센서를 포함하는 엔드 플레이트 어셈블리, 이를 포함하는 배터리 모듈 및 배터리 팩 - Google Patents

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강지은
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박주용
신석호
김지웅
박병준
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 배터리 모듈은 일 방향으로 적층된 복수의 배터리 셀들; 및 상기 복수의 배터리 셀들 중 최외각 배터리 셀을 덮는 엔드 플레이트 어셈블리를 포함하고, 상기 엔드 플레이트 어셈블리는 상기 최외각 배터리 셀의 온도를 측정하는 온도 센서를 포함할 수 있다.

Description

온도 센서를 포함하는 엔드 플레이트 어셈블리, 이를 포함하는 배터리 모듈 및 배터리 팩{END PLATE ASSEMBLY INCLUDING THERMISTOR, BATTERY MODULE AND BATTERY PACK INCLUDING THE SAME}
본 발명은 온도 센서를 포함하는 엔드 플레이트 어셈블리와, 이를 포함하는 배터리 모듈 및 배터리 팩에 관한 것이다.
리튬 이차전지는 배터리 팩의 형태로 자동차 또는 전력저장장치 등과 같은 고에너지를 필요로 하는 분야에 적용될 수 있다.
이차전지는 복수의 배터리 셀들로 구성될 수 있으며, 복수의 배터리 셀들이 모여 배터리 모듈과 같은 중간 조립체를 형성하고, 중간 조립체가 모여 배터리 팩을 형성할 수 있다.
이차전지의 최소 단위인 배터리 셀은 복수의 전극들이 적층된 형태의 전극 조립체로 구성될 수 있다. 전극 조립체는 음극판 및 양극판이 교대로 적층된 형태이며, 음극판과 양극판 사이에는 음극판과 양극판을 절연시키는 분리막이 개재될 수 있다.
한편, 외부 충격 등으로 전극 조립체를 구성하는 전극들 사이에 단락이 발생할 수 있으며, 이는 곧 배터리 셀의 발화로 이어질 수 있다. 또한, 이는 배터리 모듈에서 이웃하는 다른 배터리 셀들의 연쇄 발화를 초래하게 되며, 배터리 모듈에서 발생한 화재는 배터리 팩 전체의 화재로 이어질 수 있다.
이러한 이유로 다른 배터리 셀 및 다른 배터리 모듈의 연쇄발화를 방지하기 위해 배터리 셀에서 발생한 화염이나 가스를 효과적으로 배출할 수 있는 수단이 필요하다.
한편, 배터리 셀에서 발생한 화염이나 가스를 배출하는 수단과 별개로 배터리 셀의 최대 온도를 측정함으로써 배터리 셀의 발화를 미연에 방지할 수도 있다.
그러나 배터리 셀은 저온에서 충·방전 성능이 저하되는 경향이 있으므로, 배터리 셀의 발화를 예방하기 위해 최고 온도를 측정함과 동시에 배터리 셀의 성능을 유지하기 위한 차원에서 배터리 셀의 최저 온도를 측정할 필요성이 있다.
본 발명은 배터리 셀의 발화를 예방하고, 외부 온도에 관계없이 배터리 셀의 충·방전 성능을 일정하게 유지하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 배터리 셀들을 포함하는 배터리 모듈에 장착되는 엔드 플레이트 어셈블리는 제1 플레이트; 및 상기 제1 플레이트의 일측에 배치되며, 적어도 하나의 온도 센서를 포함하는 제2 플레이트를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 배터리 모듈은 일 방향으로 적층된 복수의 배터리 셀들; 및 상기 복수의 배터리 셀들 중 최외각 배터리 셀을 덮는 엔드 플레이트 어셈블리를 포함하고, 상기 엔드 플레이트 어셈블리는 상기 최외각 배터리 셀의 온도를 측정하는 온도 센서를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 배터리 팩은 팩 하우징; 상기 팩 하우징 내부에 배치되는 복수의 배터리 모듈들; 및 상기 복수의 배터리 모듈들과 무선으로 통신하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명은 배터리 셀의 과열에 의한 열폭주 및 저온에서의 성능 저하에 대비할 수 있으며, 이에 따라 배터리 모듈 및 배터리 팩의 안정성 및 성능이 개선될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 분해사시도이다.
도 3은 도 1의 배터리 모듈의 Ⅰ-Ⅰ'의 개략적인 단면도이다.
도 4는 도 1의 배터리 모듈의 Ⅱ-Ⅱ'의 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔드 플레이트 어셈블리의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에서 온도 센서가 적용되는 부분의 확대도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 센싱 모듈 어셈블리의 사시도이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에서 센싱 모듈 어셈블리가 결합되는 부분을 나타낸 도면이다.
도 9a 및 도 9b는 도 1의 배터리 모듈의 Ⅲ-Ⅲ'의 개략적인 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 사시도이다.
도 11은 도 10의 배터리 팩의 내부 유로를 나타낸 도면이다.
도 12는 도 10의 배터리 팩의 Ⅳ-Ⅳ'의 개략적인 단면도이다.
도 13은 도 10의 배터리 팩의 Ⅴ-Ⅴ'의 개략적인 단면도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 제어부와 배터리 모듈의 통신을 설명하는 블록도이다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어를 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음을 유의해야 한다. 또한, 이하에서는 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지의 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략되며, 마찬가지의 이유로 첨부된 도면에서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었고, 각 구성요소의 크기는 실제 크기가 전적으로 반영된 것은 아니다.
또한, 본 발명에서 상측(상부), 하측(하부), 측면 등의 표현은 첨부된 도면을 기준으로 설명한 것이며, 해당 대상의 방향이 변경되면 다르게 표현될 수 있음을 미리 밝혀둔다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 분해사시도이다. 또한, 도 3은 도 1의 배터리 모듈의 Ⅰ-Ⅰ'의 개략적인 단면도이고, 도 4는 도 1의 배터리 모듈의 Ⅱ-Ⅱ'의 개략적인 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔드 플레이트 어셈블리의 사시도이며, 도 9a 및 도 9b는 도 1의 배터리 모듈의 Ⅲ-Ⅲ'의 개략적인 단면도이다.
또한, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔드 플레이트 어셈블리의 사시도이며,도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에서 온도 센서가 적용되는 부분의 확대도이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 배터리 모듈(100)은 복수의 배터리 셀들(10)과 복수의 배터리 셀들(10)의 길이 방향 및 적층 방향 측에서 복수의 배터리 셀들(10)을 덮도록 배치되는 플레이트 및 플레이트 어셈블리(110, 120)를 포함할 수 있다.
배터리 셀(10)은 복수의 전극들이 적층된 형태의 전극 조립체로 구성될 수 있으며, 배터리 모듈(100)은 일 방향으로 적층된 복수의 배터리 셀들(10)을 포함할 수 있다. 도 1을 참조하면, 복수의 배터리 셀들(10)은 Z 방향으로 적층될 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 Z 방향이라 함은 복수의 배터리 셀들(10)의 적층 방향을 의미할 수 있다.
배터리 셀(10)은 전극 리드(13)를 포함할 수 있다. 전극 리드(13)는 배터리 셀(10)의 길이 방향으로 인출될 수 있다. 도 1을 참조하면, 복수의 배터리 셀들(10)은 X 방향으로 길이를 가질 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 X 방향이라 함은 복수의 배터리 셀들(10)의 길이 방향을 의미할 수 있다.
한편, 도 1을 참조하면, Y 방향은 복수의 배터리 셀들(10)의 높이 방향을 의미할 수 있다. 또한, 배터리 모듈(100)의 관점에서는 Y 방향은 배터리 모듈(100)의 높이 방향을 의미할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 복수의 배터리 셀들(10)의 적층 방향(Z 방향) 및 길이 방향(X 방향)에는 복수의 배터리 셀들(10)을 덮도록 플레이트 및 플레이트 어셈블리가 배치될 수 있다. 여기서, 플레이트 및 플레이트 어셈블리는 각각 후술할 사이드 플레이트(110)와 엔드 플레이트 어셈블리(120)를 의미한다.
플레이트 및 플레이트 어셈블리는 복수의 배터리 셀들(10)을 하나의 집합체로 묶어줄 수 있다. 또한, 복수의 배터리 셀들(10)의 외측에 배치되어 복수의 배터리 셀들(10)을 보호할 수 있다.
이를 위해, 플레이트 및 플레이트 어셈블리는 높은 강도를 갖는 재질로 만들어질 수 있다. 예를 들어, 플레이트 및 플레이트 어셈블리는 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 스틸과 같은 금속 재질로 만들어지거나 이러한 재질로 만들어지는 구성을 포함할 수 있다.
플레이트 및 플레이트 어셈블리는 배터리 모듈(100)의 외관이 되고, 복수의 배터리 셀들(10)과 플레이트 및 플레이트 어셈블리의 사이에는 다른 구성들이 배치될 수 있다. 이와 관련한 사항은 후술한다.
복수의 배터리 셀들(10)은 플레이트 및 플레이트 어셈블리에 의해 적어도 일부가 덮힐 수 있다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 복수의 배터리 셀들(10)은 플레이트 및 플레이트 어셈블리에 의해 적층 방향(Z 방향) 측의 2개의 측면과 길이 방향(X 방향) 측의 2개의 측면, 즉, 4개의 측면이 덮힐 수 있다.
한편, 복수의 배터리 셀들(10)의 상부 또는 하부는 외부로 노출될 수 있다. 즉, 복수의 배터리 셀들(10)의 높이 방향(Y 방향)에는 복수의 배터리 셀들(10)을 덮는 플레이트 또는 플레이트 어셈블리가 생략될 수 있다. 그러나 이는 일 실시예에 불과하며, 다른 실시예로서 배터리 모듈의 상부를 플레이트로 덮어 복수의 배터리 셀들(10)과 후술할 센싱 모듈 어셈블리를 외부로부터 보호할 수도 있다.
플레이트 및 플레이트 어셈블리(110, 120)는 복수의 배터리 셀들(10)의 길이 방향(X 방향)에 배치되는 사이드 플레이트(110)와 복수의 배터리 셀들(10)의 적층 방향(Z 방향)에 배치되는 엔드 플레이트 어셈블리(120)를 포함할 수 있다.
사이드 플레이트(110)는 복수의 배터리 셀들(10)의 길이 방향(X 방향)에 배치될 수 있다. 다시 말해, 사이드 플레이트(110)는 배터리 셀(10)의 전극 리드(13)가 인출된 방향에 배치될 수 있다.
사이드 플레이트(110)는 복수의 벤팅홀(111)을 포함할 수 있다. 벤팅홀(111)은 후술할 절연커버(150)에 형성된 벤팅 가이드(151)와 연통되어 배터리 셀(10)에서 발생한 가스나 화염을 외부로 배출시키는 통로 역할을 할 수 있다.
엔드 플레이트 어셈블리(120)는 복수의 배터리 셀들(10)의 적층 방향(Z 방향)에 배치될 수 있다. 즉, 엔드 플레이트 어셈블리(120)는 배터리 셀(10)의 넓은 면에 대향하도록 배치될 수 있다. 엔드 플레이트 어셈블리(120)는 복수의 배터리 셀들(10)의 적층 방향(Z 방향)을 기준으로 가장 외측에 배치된 배터리 셀들(이하, 최외각 배터리 셀들(11))을 덮을 수 있다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 엔드 플레이트 어셈블리(120)는 복수의 플레이트들을 포함할 수 있다. 자세하게, 엔드 플레이트 어셈블리(120)는 제1 플레이트(121) 및 제2 플레이트(122)를 포함할 수 있으며, 선택적으로 제3 플레이트(123)를 더 포함할 수 있다.
제1 플레이트(121)는 복수의 배터리 셀들(10)의 적층 방향(Z 방향)에서 가장 외측에 배치되어 배터리 모듈(100)의 외관이 될 수 있다. 제1 플레이트(121)는 강성을 확보하기 위해 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 스틸과 같은 금속 재질로 만들어질 수 있다.
제2 플레이트(122)는 제1 플레이트(121)의 일측에 배치될 수 있다. 제1 플레이트(121)는 배터리 모듈(100)의 외관이 되므로, 제2 플레이트(122)는 제1 플레이트(121)의 내측에 배치될 수 있다.
엔드 플레이트 어셈블리가(120)가 제1 플레이트(121) 및 제2 플레이트(122)만으로 이루어지는 경우, 제2 플레이트(122)는 제1 플레이트(121)와 최외각 배터리 셀(11) 사이에 배치될 수 있다.
제2 플레이트(122)는 플라스틱과 같은 절연성 재질로 만들어질 수 있으며, 복수의 배터리 셀들(10)과 제1 플레이트(121)를 절연시킬 수 있다.
제2 플레이트(122)는 제1 플레이트(121)와 별도로 제작된 다음 제1 플레이트(121) 중 복수의 배터리 셀들(10)을 향하는 면에 부착될 수 있다. 또는 제2 플레이트(122)는 이중 사출을 통해 제1 플레이트(121)와 일체로 제작될 수도 있다.
엔드 플레이트 어셈블리(120)는 샌드위치 패널(sandwich panel) 형태로 제작될 수도 있다. 예를 들어, 제2 플레이트(122)는 복수 개의 층으로 구비되며, 제2 플레이트(122)는 내열성 및 내화성이 있는 재질, 예를 들어, 운모(mica) 재질의 층을 포함할 수 있다. 이 때, 배터리 모듈(100)의 외측을 향하는 제2 플레이트(122)의 일면에는 제1 플레이트(121)가 배치될 수 있다. 즉, 배터리 모듈(100)의 외측에서 내측으로 제1 플레이트(121)와 샌드위치 패널 형태의 제2 플레이트(122)가 차례로 배치될 수 있다.
엔드 플레이트 어셈블리(120)는 제3 플레이트(123)를 더 포함할 수 있다. 제3 플레이트(123)는 반드시 구비되어야 하는 것은 아니며, 선택적으로 구비될 수 있다.
제3 플레이트(123)는 제2 플레이트(122)의 내측에 배치될 수 있다. 엔드 플레이트 어셈블리가(120)가 제3 플레이트(123)를 포함하는 경우, 제3 플레이트(123)는 제2 플레이트(122)와 최외각 배터리 셀(11) 사이에 배치될 수 있다.
제3 플레이트(123)는 탄성 있는 재질로 만들어질 수 있다. 제3 플레이트(123)는 탄성 플레이트 또는 탄성 패드일 수 있으며, 배터리 셀(10)과 제2 플레이트(122) 사이의 빈 공간을 메꿀 수 있다. 예를 들어, 제3 플레이트(123)는 다양한 발포 폼 재질로 구비될 수 있다.
제3 플레이트(123)는 제1 플레이트(121) 및 제2 플레이트(122)와 별도로 제작된 구성일 수 있다. 또는 제1 플레이트(121), 제2 플레이트(122) 및 제3 플레이트(123)는 일체로 제작된 구성일 수 있다.
도 5를 참조하면, 제1 플레이트(121)는 제2 플레이트(122) 및 제3 플레이트(123)보다 복수의 배터리 셀들(10)의 길이 방향(X 방향)으로 더 길게 형성될 수 있다. 또한, 제2 플레이트(122)는 제3 플레이트(123)보다 복수의 배터리 셀들(10)의 길이 방향(X 방향)으로 더 길게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 9a 및 도 9b에 도시된 것과 같이, 사이드 플레이트(110)와 엔드 플레이트 어셈블리(120)는 상호 결합될 수 있다.
사이드 플레이트(110)는 엔드 플레이트 어셈블리(120)와 결합을 위해 엔드 플레이트 어셈블리(120) 측으로 연장 형성되는 연장부(112)를 포함할 수 있다. 연장부(112)는 사이드 플레이트(110)의 길이 방향 양단부에서 엔드 플레이트 어셈블리(120) 측으로 연장되는 부분일 수 있다.
사이드 플레이트(110)는 복수의 배터리 셀들(10)의 적층 방향(Z 방향)으로 연장되어 배치되고, 엔드 플레이트 어셈블리(120)는 복수의 배터리 셀들(10)의 길이 방향(X 방향)으로 연장되어 배치될 수 있다. 따라서, 사이드 플레이트(110)의 연장부(112)는 엔드 플레이트 어셈블리(120) 측으로 연장 형성되기 위해 절곡된 부분을 포함할 수 있다.
사이드 플레이트(110)의 연장부(112)는 엔드 플레이트 어셈블리(120) 측으로 연장되어 엔드 플레이트 어셈블리(120)의 일부를 덮을 수 있다. 연장부(112)에 의해 덮이는 엔드 플레이트 어셈블리(120)의 일부는 제1 플레이트(121)일 수 있다. 전술한 것과 같이, 제1 플레이트(121)는 제2 플레이트(122) 및 제3 플레이트(123)보다 복수의 배터리 셀들(10)의 길이 방향(X 방향)으로 더 길게 형성되므로, 엔드 플레이트 어셈블리(120)의 길이 방향 양단부는 제1 플레이트(121)의 단일 플레이트로 구성될 수 있다.
사이드 플레이트(110)와 엔드 플레이트 어셈블리(120)는 연장부(112)에서 서로 결합될 수 있다. 즉, 사이드 플레이트(110)의 연장부(112)는 제1 플레이트(121)의 일부를 덮게 되므로 서로 겹쳐지는 부분이 생기며, 사이드 플레이트(110)와 엔드 플레이트 어셈블리(120)는 겹쳐지는 부분에서 서로 결합될 수 있다. 사이드 플레이트(110)와 엔드 플레이트 어셈블리(120)는 연장부(112)에 의해 배터리 모듈(100)의 높이 방향(Y 방향)을 따라 겹쳐지는 부분이 형성될 수 있다.
또한, 연장부(112)는 사이드 플레이트(110)의 길이 방향 양단부에서 연장 형성되므로, 사이드 플레이트(110)는 4개의 연장부(112)를 포함할 수 있으며, 따라서 사이드 플레이트(110)와 엔드 플레이트 어셈블리(120)는 4군데에서 서로 결합될 수 있다.
일 예로, 도 9a와 같이, 사이드 플레이트(110)와 엔드 플레이트 어셈블리(120)는 볼팅 방식(B)으로 상호 결합될 수 있다. 볼트는 연장부(112)와 제1 플레이트(121)를 차례로 관통하여 절연커버(150)의 체결홈에 수용될 수 있으며, 이에 따라 사이드 플레이트(110)와 엔드 플레이트 어셈블리(120)가 상호 결합될 수 있다. 또한, 사이드 플레이트(110)와 엔드 플레이트 어셈블리(120)는 연장부(112)의 배터리 모듈(100)의 높이 방향(Y 방향) 상의 복수의 지점에서 볼팅 방식(B)으로 결합될 수 있다.
다른 예로, 도 9b와 같이, 사이드 플레이트(110)와 엔드 플레이트 어셈블리(120)는 용접 방식(W)으로 상호 결합될 수 있다. 사이드 플레이트(110)와 엔드 플레이트 어셈블리(120)는 연장부(112)의 배터리 모듈(100)의 높이 방향(Y 방향) 상의 복수의 용접 포인트에서 용접 결합될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 배터리 모듈(100)은 복수의 배터리 셀들(10)과 사이드 플레이트(111) 사이에 버스바 어셈블리(140), 절연커버(150), 절연시트(160) 및 내열시트(170)를 더 포함할 수 있다. 즉, 버스바 어셈블리(140), 절연커버(150), 절연시트(160) 및 내열시트(170)는 복수의 배터리 셀들(10)의 길이 방향(X 방향)에 배치되는 구성들일 수 있다.
버스바 어셈블리(140)는 복수의 배터리 셀들(10)과 전기적으로 연결될 수 있다. 버스바 어셈블리(140)는 배터리 셀(10)과 연결되는 적어도 하나의 버스바(141)와, 버스바가 배치되는 절연 플레이트(142)를 포함할 수 있다.
버스바(141)는 이웃하는 두 개 이상의 배터리 셀들(10)을 전기적으로 연결할 수 있다. 예를 들어, 배터리 셀(10)에서 인출된 전극 리드(13)가 버스바(141)에 연결될 수 있으며, 이에 따라 배터리 셀들(10)이 전기적으로 연결될 수 있다.
절연커버(150)는 버스바 어셈블리(140)를 덮도록 배치될 수 있다. 절연커버(150)는 사이드 플레이트(110)와 복수의 배터리 셀들(10) 사이에 배치되어, 사이드 플레이트(110)와 복수의 배터리 셀들(10)을 절연시킬 수 있다.
절연커버(150)는 벤팅 가이드(151)를 포함할 수 있다. 벤팅가이드(151)는 절연커버(150)의 일측의 배터리 셀(130)에서 생긴 화염이나 가스를 목적하는 방향이나 위치로 배출하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 2 내지 4를 참조하면, 벤팅 가이드(151)는 복수의 셀들(10)의 길이 방향(X 방향)으로 개방될 수 있고, 이에 따라 배터리 셀(10)에서 생긴 화염이나 가스가 높이 방향(Y 방향)이나 적층 방향(Z 방향)으로 배출되지 않고, 길이 방향(X 방향)으로 배출될 수 있다.
벤팅 가이드(151)는 복수의 배터리 셀들(10)과 대향하는 방향으로 개방되도록 구성될 수 있으며, 또한 전극 리드(13)가 인출된 방향으로 개방되도록 구성될 수 있다.
전극조립체를 감싸는 외장재의 실링강도는 전극리드(131)가 인출된 부분에서 비교적 약하기 때문에, 배터리 셀(10)의 발화시 가스나 화염은 배터리 셀(10)의 전극리드(13)가 인출된 방향으로 배출되는 경향이 있다. 벤팅 가이드(151)가 전극리드(13)의 인출방향으로 개방됨에 따라 화염이나 가스는 효과적으로 배터리 모듈(100) 외부로 배출될 수 있으며, 이는 복수의 배터리 셀들(10)의 연쇄발화 또는 열폭주를 방지하거나 지연시킬 수 있다.
벤팅 가이드(151)는 배터리 셀(10)에서 분출된 화염이나 가스로 인해 다른 부분보다 쉽게 손상될 수 있는 구조로 마련될 수 있다. 예를 들어, 벤팅 가이드(151)는 절연커버(150)를 관통하는 홀 형태로 제공될 수 있다.
그러나 벤팅 가이드(151)가 반드시 절연 커버(150)를 관통하는 홀 형태로 제공될 필요는 없으며, 배터리 셀(10)에서 분출된 가스나 화염에 의해 벤팅 가이드(151) 부분이 먼저 뚫려서 해당 부분으로 가스나 화염이 배출될 수 있도록 다른 부분보다 열이나 압력에 취약하게 만들어질 수 있다.
예를 들어, 절연커버(150)는 다른 부분보다 얇은 두께를 가지는 부분을 포함할 수 있고, 해당 부분이 벤팅 가이드(151)로 기능하 수 있다. 이 경우, 절연커버(150)에서 벤팅 가이드(151)로 기능하는 부분은 얇은 두께로 인해 다른 부분보다 화염이나 고온의 가스에 의해 쉽게 녹아서 배터리 셀(10)에서 분출된 화염이나 가스가 배출되는 유로를 제공할 수 있다.
절연커버(150)는 복수 개의 벤팅 가이드(151)를 포함할 수 있으며, 벤팅 가이드(151)는 절연커버(150) 상에서 복수의 배터리 셀들(10)의 적층 방향(Z 방향)으로 배열될 수 있다. 또한, 벤팅 가이드(151)의 개수 및 크기 등은 다양할 수 있다.
사이드 플레이트(110)는 벤팅 가이드(151)에 대응하는 벤팅홀(111)을 포함할 수 있다. 벤팅홀(111)은 복수의 배터리 셀들(10)의 적층 방향(Z 방향)으로 사이드 플레이트(110)에 배열될 수 있으며, 벤팅 가이드(151)와 대응되는 개수로 구비될 수 있다.
한편, 절연커버(150) 상에는 커버시트(160)가 배치될 수 있다. 즉, 커버시트(160)는 사이드 플레이트(110)와 절연커버(150) 사이에 배치될 수 있다.
커버시트(160)는 배터리 모듈(100)의 외부에서 벤팅홀(111)을 통해 이물질이 유입되는 것을 차단하면서, 화염이나 가스가 벤팅홀(111)을 통해 배출되는 것은 방해하지 않도록 구성될 수 있다.
커버시트(160)는 화염이나 가스에 의해 절연커버(150)보다 쉽게 녹을 수 있는 재질로 만들어질 수 있다. 예를 들어, 커버시트(160)는 폴리카보네이트(PC, Polycarbonate)와 같은 재질로 만들어질 수 있다. 또한, 커버시트(160)는 절연커버(150)와 일체로 제작될 수도 있다.
또한, 버스바 어셈블리(140)와 절연커버(150) 사이에 내열시트(170)가 배치될 수 있다. 내열시트(170)는 일부 벤팅 가이드(151)에서 배출된 화염이나 가스가 다른 벤팅 가이드(151)로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
내열시트(170)는 내화성, 내열성 또는 단열성이 우수한 재질로 만들어질 수 있다. 예를 들어, 내열시트(170)는 세라믹 파이버(ceramic fiber) 재질로 만들어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 배터리 모듈(100)은 커버시트(160)와 내열시트(170)를 선택적으로 포함할 수 있다. 즉, 커버시트(160)와 내열시트(170) 중 적어도 하나는 생략될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 배터리 모듈(100)은 복수의 배터리 셀들(10)과 엔드 플레이트 어셈블리(120) 사이에 온도 센서(T)를 포함할 수 있다.
온도 센서(T)는 엔드 플레이트 어셈블리(120)와 일체로 형성될 수 있으며, 제2 플레이트(122)에 구비될 수 있다. 온도 센서(T)는 제2 플레이트(122)의 내측면, 즉, 최외각 배터리 셀(11)을 향하는 일면에 구비될 수 있다. 예를 들어, 온도 센서(T)는 테이프(tape)를 통해 제2 플레이트(122)의 일면에 부착되거나 제2 플레이트(122)에 형성된 홈에 삽입 배치될 수 있다. 후자의 경우, 제2 플레이트(122)는 온도 센서(T)를 배치하기 위한 홈을 형성하는 공정을 추가로 거칠 수 있다.
이와 같이, 온도 센서(T)가 엔드 플레이트 어셈블리(120) 상에 구비되는 구조는 복수의 배터리 셀들(10)에 대한 영향을 최소화할 수 있는 이점이 있다.
구체적으로, 복수의 배터리 셀들(10)은 설계 상의 문제 혹은 반복적인 충·방전에 따른 내부 가스 발생으로 인해 넓은 면 방향으로 두께가 증가하는 스웰링(swelling) 현상이 발생할 수 있으며, 이에 따라 해당 방향으로 작용하는 압력 불균일해지게 되어 배터리 셀(10)의 수명 저하 또는 수명을 저하시키는 부반응이 유발될 수 있다.
이러한 상황에서, 복수의 배터리 셀들(10) 사이에 부피 및 강성을 갖는 온도 센서(T)가 구비된다면, 배터리 셀(10)의 넓은 면 방향으로 불균일한 압력이 작용하게 되므로, 복수의 배터리 셀들(10)의 수명 등에 영향을 미칠 수 있다.
이에 반해, 최외각 배터리 셀(11)에 온도 센서(T)가 구비되는 경우에는, 상대적으로 이러한 영향을 최소화할 수 있다.
한편, 엔드 플레이트 어셈블리(120)가 제3 플레이트(123)를 더 포함하는 경우, 제3 플레이트(123)는 온도 센서(T)가 최외각 배터리 셀(11) 측으로 노출되도록 제2 플레이트(122) 상의 온도 센서(T)와 대향하는 위치에 홀(H)을 포함할 수 있다.
후술하겠지만, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 플레이트(122)는 2개의 온도 센서(T1, T2)를 포함하므로, 제3 플레이트(123) 또한 2개의 홀(H1, H2)을 포함할 수 있다.
온도 센서(T)는 제2 플레이트(122)에 구비된 상태에서 최외각 배터리 셀(11) 내지 최외각 배터리 셀(11)을 포함한 복수의 배터리 셀들(10)의 온도를 측정할 수 있으며, 이를 위해 최외각 배터리 셀(11)과 접촉할 수 있다.
한편, 온도 센서(T)는 제1 온도 센서(T1) 및 제2 온도 센서(T2)를 포함할 수 있다. 즉, 제2 플레이트(122)에는 제1 온도 센서(T1) 및 제2 온도 센서(T2)가 구비될 수 있으며, 제1 온도 센서(T1) 및 제2 온도 센서(T2)는 최외각 배터리 셀(11)과 동시에 접촉할 수 있다. 다만, 제1 온도 센서(T1) 및 제2 온도 센서(T2)는 최외각 배터리 셀(11)의 서로 다른 영역과 접촉할 수 있다.
제1 온도 센서(T1) 및 제2 온도 센서(T2)는 서로 다른 온도를 측정하기 위한 것이므로, 최외각 배터리 셀(11)의 온도 특성이 상이한 영역과 각각 접촉할 수 있다.
자세하게, 제1 온도 센서(T1)는 배터리 모듈(100)의 과열에 대응하기 위해 최외각 배터리 셀(11)의 최고 온도를 측정할 수 있는 곳에 배치될 수 있고, 제2 온도 센서(T2)는 저온으로 인한 배터리 모듈(100)의 성능 저하를 방지하기 위해 최외각 배터리 셀(11)의 최저 온도를 측정할 수 있는 곳에 배치될 수 있다. 이를 위해, 제1 온도 센서(T1)는 최외각 배터리 셀(11)의 제1 영역과 접촉할 수 있고, 제2 온도 센서(T2)는 최외각 배터리 셀(11)의 제2 영역과 접촉할 수 있다.
제1 영역은 최외각 배터리 셀(11)에서 평균 온도가 가장 높은 영역일 수 있다. 최외각 배터리 셀(11)은 내부적으로 온도 분포를 가질 수 있으며, 최외각 배터리 셀(11)을 복수의 영역으로 구분하였을 때, 평균 온도가 가장 높은 영역이 제1 영역이 될 수 있다.
예를 들어, 도 6을 참조하면, 제1 영역은 최외각 배터리 셀(11)의 상부 모서리 부근일 수 있으며, 제1 온도 센서(T1)는 최외각 배터리 셀(11)의 상부 모서리 부근에서 최외각 배터리 셀(11)과 접촉하도록 구비되어 최외각 배터리 셀(11)을 포함한 복수의 배터리 셀들(10)의 최고 온도를 측정할 수 있다.
제2 영역은 최외각 배터리 셀(11)에서 평균 온도가 가장 낮은 영역일 수 있다. 최외각 배터리 셀(11)은 내부적으로 온도 분포를 가질 수 있으며, 최외각 배터리 셀(11)을 복수의 영역으로 구분하였을 때, 평균 온도가 가장 낮은 영역이 제2 영역이 될 수 있다.
예를 들어, 도 6을 참조하면, 제2 영역은 최외각 배터리 셀(11)의 하부 중앙부 부근일 수 있으며, 제2 온도 센서(T2)는 최외각 배터리 셀(11)의 하부 중앙부 부근에서 최외각 배터리 셀(11)과 접촉하도록 구비되어 최외각 배터리 셀(11) 을 포함한 복수의 배터리 셀들(10)의 최저 온도를 측정할 수 있다.
일반적으로, 배터리 모듈(100)은 배터리 셀(10)의 하부에서 수냉각 방식으로 냉각이 이루어지므로, 상대적으로 배터리 모듈(100)의 상부에서 고온 특성을 나타내고, 하부에서 저온 특성을 나타낸다. 따라서, 제1 온도 센서(T1)는 최외각 배터리 셀(11)의 상부에 부착되고, 제2 온도 센서(T2)는 최외각 배터리 셀(11)의 하부에 부착될 수 있다.
본 명세서에 첨부된 도면은 이러한 점을 반영하여 작성된 것으로, 냉각 위치 등에 따라 제1 온도 센서(T1)가 배치되는 제1 영역 및 제2 온도 센서(T2)가 배치되는 제2 영역은 달라질 수 있다. 즉, 제1 영역 및 제2 영역은 최외각 배터리 셀(11) 내지는 복수의 배터리 셀들(10)의 온도 특성에 따라 결정되며, 특정 위치를 의미하는 개념이 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 온도 센서(T)는 저항 변화를 통해 온도를 측정하는 NTC 서미스터(Negative Temperature Coefficient thermistor)로 구비될 수 있다. 따라서 복수의 배터리 셀들(10)과 엔드 플레이트 어셈블리(120)가 밀착 배치되는 구조에 적용하기 유리하고, 온도 변화를 민감하게 측정할 수 있는 이점이 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 센싱 모듈 어셈블리의 사시도이고, 도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에서 센싱 모듈 어셈블리가 결합되는 부분을 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 배터리 모듈(100)은 센싱 모듈 어셈블리(Sensing Module Assembly, SMA)(130)를 포함할 수 있다. 도 7을 참조하면, 센싱 모듈 어셈블리(130)는 제1 기판(132), 제2 기판(133) 및 연결 기판(135)을 포함할 수 있다.
제1 기판(132)은 복수의 배터리 셀들(10)의 적층 방향(Z 방향)으로 연장된 형태의 인쇄회로기판(PCB) 또는 연성인쇄회로기판(FPCB)일 수 있다. 제1 기판(132)은 베이스 플레이트 상에 구비될 수 있다. 제1 기판(132)은 복수의 배터리 셀들(10)의 길이 방향(X 방향) 일측에 배치될 수 있다.
제1 기판(132)은 제2 플레이트(122)에 구비된 온도 센서(T)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 기판(132)은 복수의 배터리 셀들(10)의 적층 방향(Z 방향) 양측에 배치되는 엔드 플레이트 어셈블리(120)의 제2 플레이트(122)에 구비되는 모든 온도 센서(T)와 전기적으로 연결될 수 있다.
즉, 제1 기판(132)은 2개의 제1 온도 센서(T1) 및 2개의 제2 온도 센서(T2)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 이에 따라 제1 기판(132)은 적어도 최외각 배터리 셀(11)을 포함한 복수의 배터리 셀들(10)의 온도에 관한 데이터를 전달받을 수 있다. 제1 기판(132)에서는 각각의 최외각 배터리 셀(11)을 포함한 복수의 배터리 셀들(10)의 온도 데이터 등이 취합될 수 있다. 제1 기판(132)에서는 온도 데이터 외에도 전류 및 전압 데이터가 취합될 수 있다.
제1 기판(132)과 온도 센서(T)는 커넥터(134)를 통해 연결될 수 있다. 예를 들어, 커넥터(134)는 와이어로 구비될 수 있으며, 통상적인 와이어 이외에도, FPC(Flexible Printed Circuit) 타입, FFC(Flexible Flat Cable) 타입 등으로 구비될 수 있다. 또한, 커넥터(134)는 제1 기판(132) 상에 직접 납땜되거나 별도의 커넥터를 통해 제1 기판(132)과 연결될 수 있다.
제1 기판(132)은 복수의 배터리 셀들(10)의 길이 방향(X 방향) 일측에 배치되어 버스바 어셈블리(140)와 결합될 수 있다. 예를 들어, 도 8a와 같이, 제1 기판(132)은 복수의 센싱 단자(137)를 포함할 수 있으며, 제1 기판(132)의 복수의 센싱 단자(137)는 볼트를 통해 버스바 어셈블리(140)의 버스바(141)와 결합될 수 있다.
제2 기판(133)은 복수의 배터리 셀들(10)의 적층 방향(Z 방향)으로 연장된 형태의 인쇄회로기판(PCB) 또는 연성인쇄회로기판(FPCB)일 수 있다. 제2 기판(133)은 베이스 플레이트 상에 구비될 수 있다. 제2 기판(133)은 복수의 배터리 셀들(10)의 길이 방향(X 방향) 타측에 배치될 수 있다. 즉, 제2 기판(133)은 제1 기판(132)과 복수의 배터리 셀들(10)의 길이 방향(X 방향)으로 이격 배치될 수 있다.
제1 기판(132) 및 제2 기판(133)은 연결 기판(135)을 통해 구조적 및 전기적으로 연결될 수 있다. 이를 위해, 연결 기판(135)은 복수의 배터리 셀들(10)의 길이 방향(X 방향)으로 연장된 형태의 연성인쇄회로기판(FPCB)일 수 있다.
제2 기판(133)은 CMU(Cell Monitoring Unit)을 포함할 수 있다. 제2 기판(133)은 제1 기판(132)으로부터 최외각 배터리 셀들(11)의 온도 등의 데이터를 전달받을 수 있으며, 후술할 배터리 팩(1000)의 제어부(이하, BMU(Battery Monitoring Unit))와 통신할 수 있다. 자세하게, 제2 기판(133)은 제1 기판(132)으로부터 전달받은 데이터를 배터리 팩(1000)의 BMU로 전달할 수 있으며, BMU로부터 제어 신호를 전달받을 수 있다. 제2 기판(133)에 있는 CMU와 배터리 팩에 있는 BMU는 무선으로 통신할 수 있다.
한편, 본 명세서의 도면에는 센싱 모듈 어셈블리(130)가 제1 기판(132), 제2 기판(133) 및 연결 기판(135)을 포함하는 것으로 도시되었으나, 제2 기판(133)은 선택적으로 구비될 수 있다. 이 경우, 제1 기판(132)은 온도 센서(T)와 연결되는 동시에 전술한 제2 기판(133)의 기능을 수행할 수 있다. 또한, 제2 기판(133)이 생략되므로 연결 기판(135)도 구비되지 않을 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 사시도이고, 도 11은 도 10의 배터리 팩의 내부 유로를 나타낸 도면이다. 또한, 도 12는 도 10의 배터리 팩의 Ⅳ-Ⅳ'의 개략적인 단면도이고, 도 13은 도 10의 배터리 팩의 Ⅴ-Ⅴ'의 개략적인 단면도이며, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 제어부와 배터리 모듈의 통신을 설명하는 블록도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(1000)은 팩하우징(1200) 및 팩하우징(1200) 내부에 배치되는 복수의 배터리 모듈들(100)을 포함할 수 있다.
팩하우징(1200)은 하부플레이트(1210), 하부플레이트(1210)의 가장자리에서 연장하는 사이드 프레임(1220), 및 복수의 배터리 모듈들(100)을 덮는 상부플레이트(1240)를 포함할 수 있다.
복수의 배터리 모듈들(100)은 전술한 배터리 모듈(100)일 수 있으며, 전술한 배터리 모듈(100)의 구성들을 전부 또는 일부 포함하는 배터리 모듈(100)일 수 있다.
배터리 모듈들(100)은 벤팅홀(111)을 포함할 수 있으며, 배터리 모듈들(100)은 벤팅홀(111)이 도 10의 X 방향에 배치되도록 팩하우징(1200) 내에 배치될 수 있다.
팩하우징(1200)은 내부공간을 구획하는 격벽(1230)을 포함할 수 있다. 격벽(1230)으로 구획된 공간에 적어도 하나의 배터리 모듈(100)이 배치된다. 도 11을 참고하면, 배터리 모듈(100)에서 배출된 화염이나 가스는 격벽(1230)을 통해 사이드 프레임(1220) 내부로 이동할 수 있다. 사이드 프레임(1220) 내부를 흐르는 화염이나 가스는 팩 하우징에 마련된 홀을 통해 배터리 팩(1000) 외부로 분출될 수 있다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 배터리 셀(130)에서 배출된 화염이나 가스는 절연커버(150)에 마련된 벤팅 가이드(151) 및 사이드 플레이트(1110)에 마련된 벤팅홀(1111)을 통해 배터리 모듈(100) 외부로 배출될 수 있다. 배출된 화염이나 가스는 격벽(1230)에 의해 제공된 제1 유로(1231)로 유입될 수 있다. 제1 유로(1231)는 격벽(1230)의 길이 방향으로 연장되는 형태일 수 있다.
격벽(1230)은 서로 공간적으로 분리되어 있는 2개 이상의 제1 유로들(1231)을 형성할 수 있다. 하나의 격벽(1230)은 구조물을 통해 공간적으로 분리된 2개 이상의 제1 유로들(1231)을 형성하도록 구성될 수 있다.
도 12를 참조하면, 격벽(1230)은 격벽(1230)의 양측에 각각 배치된 제1 유로(1231)를 정의할 수 있다. 예를 들어, 격벽(1230)은 'I'자 단면을 가지는 빔 형태로 제공되고, 양측에 각각 하나의 유로를 정의할 수 있다. 다만, 도 12에 도시된 격벽(1230)의 형태는 예시이며, 격벽(1230)은 다른 형태를 가질 수 있다.
도 13을 참조하면, 사이드 프레임(1220)은 제2 유로(1221)를 포함할 수 있다. 제2 유로(1221)는 격벽(1230)의 제1 유로(1231)와 연결될 수 있다. 제2 유로(1221)는 사이드 프레임(1220)의 내부공간을 포함할 수 있다. 예를 들어, 사이드 프레임(1220)은 내부공간을 포함하는 빔 형태로 제공되고, 격벽(1230)의 제1 유로(1231)와 내부공간을 연통시키는 구멍(1222)을 포함할 수 있다. 배터리 모듈(100)의 벤팅홀(111)에서 분출된 가스나 화염은 일차적으로 격벽(1230)의 제1 유로(1231)로 유입되고, 제1 유로(1231)를 따라 격벽(1230)의 길이방향으로 이동한 가스나 화염은 이차적으로 사이드 프레임(1220)이 제공하는 제2 유로(1221)로 유입될 수 있다. 제2 유로(1221)로 유입된 가스나 화염은 팩하우징(1200)에 마련된 출구를 통해 팩하우징(1200) 바깥으로 배출될 수 있다.
또한, 배터리 모듈들(100)은 온도 센서(T) 및 센싱 어셈블리(130)를 포함할 수 있다. 센싱 어셈블리(130)는 도 10의 X 방향으로 배치될 수 있다.
센싱 어셈블리(130)는 배터리 팩(1000)과 통신할 수 있다. 배터리 모듈들(100)은 온도 센서(T)에 의해 측정된 온도 데이터 등이 센싱 어셈블리(130)의 기판에서 취합될 수 있으며, 이러한 데이터는 배터리 팩(1000)으로 전달될 수 있다.
도 14를 참조하면, 배터리 팩(1000)은 제어부를 포함할 수 있다. 제어부는 MCU를 포함한 BMU(Battery Monitoring Unit)을 포함할 수 있다. 제어부는 배터리 팩(1000)에 구비되는 각각의 배터리 모듈(100)과 통신할 수 있다. 즉, 제어부는 각각의 배터리 모듈(100)의 센싱 모듈 어셈블리(130), 자세하게는, 제2 기판(133)(또는 제1 기판(132))으로부터 각각의 배터리 모듈(100)의 배터리 셀(10)의 온도 데이터를 포함하여 전류 및 전압 데이터를 전달받을 수 있으며, 전달받은 데이터를 기초로 각각의 배터리 모듈(100)에 제어 신호를 전달하여 각각의 배터리 모듈(100)을 제어할 수 있다.
배터리 모듈들(100)은 제어부로부터 전달받은 제어 신호를 기초로 배터리 셀(10)의 전류 및/또는 전압을 제어하여 배터리 셀(10)의 최고 온도 및 최저 온도가 소정 범위에서 유지되도록 할 수 있다.
이와 같은 과정은 유선 또는 무선 방식으로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 무선 방식으로 이루어질 수 있다.
이에 따라, 배터리 셀(10)의 발화를 예방하고, 외부 온도에 관계없이 배터리 셀(10)의 충·방전 성능을 유지할 수 있으며, 배터리 모듈(100) 및 배터리 팩(1000)의 안정성 및 성능이 개선될 수 있다.
이상에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 사상과 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이므로, 이와 같은 변경 또는 변형은 본 발명의 특허청구범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
10: 배터리 셀
100: 배터리 모듈
110: 사이드 플레이트
120: 엔드 플레이트 어셈블리
130: 센싱 모듈 어셈블리
140: 버스바 어셈블리
150: 절연커버
T: 온도 센서
1000: 배터리 팩
1200: 팩하우징

Claims (14)

  1. 일 방향으로 적층된 복수의 배터리 셀들; 및
    상기 복수의 배터리 셀들 중 최외각 배터리 셀을 덮는 엔드 플레이트 어셈블리를 포함하고,
    상기 엔드 플레이트 어셈블리는 상기 최외각 배터리 셀의 온도를 측정하는 온도 센서를 포함하는, 배터리 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 엔드 플레이트 어셈블리는, 가장 외측에 배치되는 제1 플레이트;
    상기 제1 플레이트와 상기 최외각 배터리 셀 사이에 배치되며, 상기 최외각 배터리 셀을 향하는 일면에 상기 온도 센서를 포함하는 제2 플레이트를 포함하는, 배터리 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 엔드 플레이트 어셈블리는 상기 제2 플레이트와 상기 최외각 배터리 셀 사이에 배치되는 제3 플레이트를 더 포함하며,
    상기 제3 플레이트는 상기 온도 센서가 상기 최외각 배터리 셀 측으로 노출되도록 상기 온도 센서와 대향하는 위치에 홀을 포함하는, 배터리 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 온도 센서는, 상기 최외각 배터리 셀의 제1 영역과 접촉하는 제1 온도 센서; 및
    상기 최외각 배터리 셀의 제2 영역과 접촉하는 제2 온도 센서를 포함하는, 배터리 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 영역은 상기 최외각 배터리 셀에서 평균 온도가 가장 높은 영역이고, 상기 제2 영역은 상기 최외각 배터리 셀에서 평균 온도가 가장 낮은 영역인, 배터리 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 배터리 셀들의 길이 방향 일측에 배치되며, 상기 온도 센서와 전기적으로 연결되어 상기 최외각 배터리 셀의 온도에 관한 데이터를 전달받는 제1 기판을 포함하는 센싱 모듈 어셈블리를 더 포함하는, 배터리 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 센싱 모듈 어셈블리는, 상기 복수의 배터리 셀들의 길이 방향 타측에 배치되는 제2 기판; 및
    상기 복수의 배터리 셀들의 길이 방향으로 연장되며, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을 구조적 및 전기적으로 연결하는 연결 기판을 더 포함하는, 배터리 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 배터리 셀들의 길이 방향에 배치되어 상기 복수의 배터리 셀들과 전기적으로 연결되는 버스바 어셈블리를 더 포함하며,
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판은 상기 버스바 어셈블리와 결합되는, 배터리 모듈.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 배터리 셀들의 길이 방향에서 상기 복수의 배터리 셀들을 덮는 사이드 플레이트를 더 포함하고,
    상기 사이드 플레이트는 상기 엔드 플레이트 어셈블리와 결합되는, 배터리 모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 사이드 플레이트는 상기 엔드 플레이트 어셈블리를 향하여 연장되어 상기 엔드 플레이트 어셈블리의 일부를 덮는 연장부를 포함하며,
    상기 사이드 플레이트는 상기 연장부에서 상기 엔드 플레이트 어셈블리와 결합되는, 배터리 모듈.
  11. 복수의 배터리 셀들을 포함하는 배터리 모듈에 장착되며,
    제1 플레이트; 및
    상기 제1 플레이트의 일측에 배치되며, 적어도 하나의 온도 센서를 포함하는 제2 플레이트를 포함하는, 엔드 플레이트 어셈블리.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 플레이트는 금속 재질이고, 상기 제2 플레이트는 절연 재질인, 엔드 플레이트 어셈블리.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제2 플레이트의 일측에 배치되며, 탄성 재질인 제3 플레이트를 더 포함하고,
    상기 제3 플레이트는 상기 제2 플레이트의 상기 온도 센서와 대향하는 위치에 상기 온도 센서를 노출시키는 홀을 포함하는, 엔드 플레이트 어셈블리.
  14. 팩 하우징;
    상기 팩 하우징 내부에 배치되는 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 복수의 배터리 모듈들; 및
    상기 복수의 배터리 모듈들과 무선으로 통신하는 제어부를 포함하는, 배터리 팩.
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