KR20240005245A - 배터리 모듈, 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차 - Google Patents

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Abstract

열적 이벤트가 발생한 경우에도 구조적 안정성이 확보될 수 있도록 구성된 배터리 모듈, 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 배터리 팩은, 복수의 배터리 셀을 내부에 수용하는 배터리 모듈; 및 상기 배터리 모듈을 내부에 수용하는 팩 하우징을 포함하고, 상기 배터리 모듈은, 상기 배터리 모듈의 내부에서 발생된 가스 또는 화염을, 상기 배터리 모듈의 전방 측으로 배출하지 않으면서, 상기 배터리 모듈의 후방 측으로 배출하도록 구성되고, 상기 팩 하우징은, 상기 배터리 모듈의 상기 전방 측을 상기 후방 측보다 높게 들어올리도록 구성된 지지 프레임을 포함한다.

Description

배터리 모듈, 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차{BATTERY MODULE, BATTERY PACK AND VEHICLE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 배터리 모듈, 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열적 이벤트가 발생한 경우에도 구조적 안정성이 확보될 수 있도록 구성된 배터리 모듈, 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차에 관한 것이다.
최근, 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
현재 상용화된 이차전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차전지 등이 있다. 이 중에서 리튬 이차전지는 니켈 계열의 이차전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.
이러한 리튬 이차전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 또한, 리튬 이차전지는 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판, 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체 및 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재를 구비한다.
한편, 리튬 이차전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 전극 조립체가 금속 캔에 내장되어 있는 캔형 이차전지와, 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 내장되어 있는 파우치형 이차전지로 분류될 수 있다. 그리고, 캔형 이차전지는 다시 금속 캔의 형태에 따라 원통형 전지와 각형 전지로 분류될 수 있다.
여기서, 파우치형 이차전지의 파우치는 하부 시트와 이를 덮는 상부 시트로 크게 구분될 수 있다. 이 때, 파우치에는 양극 및 음극과 세퍼레이터가 적층 권취되어 형성된 전극조립체가 수납된다. 그리고, 상기 전극조립체를 수납한 다음 상부 시트와 하부 시트의 가장자리를 열융착 등에 의해 실링하게 된다. 또한, 각 전극에서 인출된 전극탭이 전극 리드에 결합되고, 상기 전극 리드에는 실링부와 접촉한 부분에 절연 필름이 부가될 수 있다.
이처럼, 파우치형 이차전지는 다양한 형태로 구성할 수 있는 융통성을 가질 수 있다. 또한, 파우치형 이차전지는 보다 작은 부피와 질량으로 같은 용량의 이차전지를 구현할 수 있는 장점이 있다.
이러한 상기 리튬 이차전지는, 고전압 및 고전류를 제공할 수 있도록 여러 개의 배터리 셀들을 그 자체 또는 카트리지 등에 장착한 상태로 중첩 내지 적층해 밀집 구조로 만든 후, 이를 전기적으로 연결한 배터리 모듈이나 배터리 팩으로 이용이 되고 있다.
이러한 배터리 팩 구성에 있어서, 대표적으로 중요한 문제 중 하나는 안전성이다. 특히, 배터리 팩에 포함된 다수의 배터리 셀 중, 어느 하나의 배터리 셀에서 열적 이벤트가 발생한 경우, 이러한 이벤트가 다른 배터리 셀로 전파(propagation)되는 것이 억제될 필요가 있다. 만일, 배터리 셀 간 열적 전파가 제대로 억제되지 못하면, 이는 배터리 팩에 포함된 다른 배터리 셀의 열적 이벤트로 이어져, 배터리 팩의 발화나 폭발 등, 보다 큰 문제를 야기할 수 있다. 더욱이, 배터리 팩에서 발생한 발화나 폭발은, 주변의 인명이나 재산 상 큰 피해를 입힐 수 있다. 따라서, 이러한 배터리 팩의 경우, 전술한 열적 이벤트를 적절하게 제어할 수 있는 구성이 요구된다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 열적 이벤트가 발생한 경우에도 구조적 안정성이 확보될 수 있도록 구성된 배터리 모듈, 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차를 제공하는데 그 목적이 있다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 배터리 팩은, 복수의 배터리 셀을 내부에 수용하는 배터리 모듈; 및 상기 배터리 모듈을 내부에 수용하는 팩 하우징을 포함하고, 상기 배터리 모듈은, 상기 배터리 모듈의 내부에서 발생된 가스 또는 화염을, 상기 배터리 모듈의 전방 측으로 배출하지 않으면서, 상기 배터리 모듈의 후방 측으로 배출하도록 구성되고, 상기 팩 하우징은, 상기 배터리 모듈의 상기 전방 측을 상기 후방 측보다 높게 들어올리도록 구성된 지지 프레임을 포함한다.
바람직하게는, 상기 지지 프레임은, 일측으로 갈수록 높이가 높아지도록 경사지게 구성되어, 상기 배터리 모듈의 하부에 위치되는 경사부를 포함하고, 상기 배터리 모듈의 상기 전방 측은, 상기 경사부의 일측에 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 지지 프레임은, 상기 경사부의 타측에 구비되어 상기 배터리 모듈의 상기 후방 측을 지지하도록 구성된 모듈 고정부를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 팩 하우징은, 상기 가스 또는 화염을 상기 팩 하우징의 외부로 배출하도록 구성된 배출구; 및 상기 배출구와 연통되는 유동 채널을 더 포함하고, 상기 가스 또는 화염이 배출되는 상기 배터리 모듈의 후방 측은, 상기 유동 채널의 입구를 향하도록 구성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 배출구는, 상기 팩 하우징에서, 상기 지지 프레임을 기준으로 상기 배터리 모듈과 반대 측에 위치하도록 구성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 유동 채널은, 적어도 1회 절곡되도록 구성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 배터리 팩은 상기 배터리 모듈을 복수 개 포함하고, 복수 개의 배터리 모듈은, 상기 지지 프레임에 한 쌍씩 배치되고, 한 쌍의 배터리 모듈은, 각각의 배터리 모듈의 전방 측이 서로 마주보도록 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 지지 프레임에 연결되어 상기 복수 개의 배터리 모듈을 상호 분리되도록 하는 격벽을 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 배터리 팩은, 모듈 단자가 배치된 전방 측으로 벤팅 가스 또는 화염이 배출되지 않도록 구성되고, 후방 측으로 갈수록 상기 벤팅 가스 또는 화염이 배출되는 벤팅 경로가 넓어지도록 구성된 배터리 모듈 및 상기 배터리 모듈을 내부에 수용하는 팩 하우징을 포함한다.
바람직하게는, 상기 팩 하우징은, 상기 배터리 모듈의 전방 측을 후방 측보다 높게 들어올리도록 구성된 지지 프레임을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 지지 프레임은 일측으로 갈수록 높이가 높아지도록 경사지게 구성되고, 상기 배터리 모듈의 하부에 위치되는 경사부를 더 포함하고, 상기 배터리 모듈의 전방 측은 상기 경사부의 일측에 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 지지 프레임은, 상기 배터리 모듈의 후방 측을 지지하도록 구성된 모듈 고정부를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 팩 하우징은, 상기 벤팅 가스 또는 화염을 상기 팩 하우징의 외부로 배출하도록 구성된 배출구를 더 포함하고, 상기 배터리 모듈의 후방 측은 상기 배출구를 향하도록 구성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 배출구는, 상기 팩 하우징에서, 상기 벤팅 가스 또는 화염이 1회 이상 절곡된 후의 위치에 구성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 배출구는, 상기 팩 하우징에서, 상기 지지 프레임을 기준으로 상기 배터리 모듈이 배치된 부분과 반대측에 구비될 수 있다.
바람직하게는, 상기 배출구는, 상기 팩 하우징에서, 상기 지지 프레임을 기준으로, 상기 배터리 모듈의 전방 측과 반대측에 구비될 수 있다.
바람직하게는, 상기 팩 하우징은, 상기 벤팅 경로 및 상기 배출구와 연통되도록 구성된 유동 채널을 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 배터리 팩은, 상기 팩 하우징의 코너에 대응되는 부분에 구비되고, 상기 벤팅 가스 또는 화염을 상기 배출구 방향으로 가이드하도록 구성된 가이드부를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 배터리 모듈은 상기 지지 프레임을 기준으로 한 쌍으로 구비되며, 상기 한 쌍의 배터리 모듈은 상기 팩 하우징 내에서, 각각의 배터리 모듈의 전방 측이 서로 마주보도록 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 지지 프레임은, 상기 한 쌍의 배터리 모듈 사이를 구획하고, 상기 팩 하우징에 연결되도록 구성된 보강부를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 배터리 모듈은 상기 지지 프레임의 길이 방향을 따라 복수 개로 구비되며, 상기 복수 개의 배터리 모듈은 상기 지지 프레임의 길이 방향에서 볼 때, 상기 지지 프레임에 연결되는 격벽에 의해 상호 분리되도록 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따른 자동차는, 전술한 바와 같은 본 발명의 일 측면에 따른 배터리 팩을 적어도 하나 이상 포함한다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따른 배터리 모듈은, 셀 어셈블리 및 상기 셀 어셈블리를 내부에 수용하고, 모듈 단자가 배치된 전방 측으로 벤팅 가스 또는 화염이 배출되지 않도록 구성되고, 후방 측으로 갈수록 상기 벤팅 가스 또는 화염이 배출되는 벤팅 경로가 넓어지도록 구성된 모듈 케이스를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 일 방향으로 용이하게 벤팅 가스 및/또는 화염이 배출 가능한 벤팅 경로를 구성함으로써, 배터리 모듈에서 모듈 단자가 배치된 방향으로의 벤팅 가스 및/또는 화염의 배출을 최소화할 수 있다.
이에 따라, 하나의 배터리 모듈 내에서 배터리 셀 간 발화가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 모듈 단자 측으로 벤팅 가스 및/또는 화염의 배출을 최소화하여 다수의 배터리 모듈 간의 동시다발적 발화를 방지할 수 있다.
또한, 다수의 배터리 모듈 사이의 모듈 단자를 연결시키는 전기적 접속부재의 손상을 방지할 수 있어, 배터리 모듈 사이에서 단락이 발생되는 것을 방지하고 전기적 안정성을 확보할 수 있다.
또한, 배터리 팩의 발화 요인을 억제하고, 배터리 팩의 구조적 안정성을 강화할 수 있다.
이외에도 본 발명의 여러 실시예에 의하여, 여러 다른 추가적인 효과가 달성될 수 있다. 이러한 본 발명의 여러 효과들에 대해서는 각 실시예에서 상세하게 설명하거나, 당업자가 쉽게 이해할 수 있는 효과에 대해서는 그 설명을 생략한다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 배터리 팩의 상세 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 2의 배터리 팩에 구비된 배터리 모듈을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 배터리 모듈을 측면에서 나타낸 도면이다.
도 5는 도 3의 배터리 모듈의 열 폭주시의 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 1의 A-A' 방향 단면도이다.
도 7 및 도 8은 배터리 모듈의 열 폭주시, 벤팅 가스 또는 화염이 배출되는 일례를 나타낸 도면이다.
도 9 및 도 10은 배터리 모듈의 열 폭주시, 벤팅 가스 또는 화염이 배출되는 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배터리 팩을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 배터리 팩을 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 배터리 팩을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(10)을 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 배터리 팩(10)의 상세 구조를 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 도 2의 배터리 팩(10)에 구비된 배터리 모듈(100)을 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3의 배터리 모듈(100)을 측면에서 나타낸 도면이며, 도 5는 도 3의 배터리 모듈(100)의 열 폭주시의 상태를 나타낸 도면이고, 도 6은 도 1의 A-A' 방향 단면도이다(상세하게는, 도 6은 도 1의 배터리 팩(10)을 A-A' 선을 따라 YZ 평면에 대해 단면 처리하여 나타낸 도면이다). 이 때, 도 2에서 후술되는 커버(230)의 도시는 생략하도록 한다. 또한, 도 5에서 후술되는 벤팅 가스 및 화염은 각각 참조부호 'V' 및 'F'로 표기하기로 한다.
본 발명의 실시예에서, 도면에 도시된 X축 방향은 후술되는 팩 하우징(200)의 길이 방향, Y축 방향은 X축 방향과 수평면(XY평면)상에서 수직된 팩 하우징(200)의 좌우 방향, Z축 방향은 X축 방향 및 Y축 방향에 대해 모두 수직된 상하 방향을 의미할 수 있다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(10)은, 배터리 모듈(100) 및 팩 하우징(200)을 포함할 수 있다.
상기 배터리 모듈(100)은, 셀 어셈블리(110) 및 모듈 케이스(120)를 포함할 수 있다.
상기 셀 어셈블리(110)는, 적어도 하나의 배터리 셀을 포함할 수 있다. 여기서 배터리 셀은 이차 전지를 의미할 수 있다. 이러한 배터리 셀은, 파우치형 전지셀, 원통형 전지셀 또는 각형 전지셀로 마련될 수 있다. 일례로서, 배터리 셀은 파우치형 전지셀일 수 있다.
상기 모듈 케이스(120)는, 셀 어셈블리(110)를 내부에 수용할 수 있다. 이를 위해 모듈 케이스(120)에는 셀 어셈블리(110)를 내부에 수용하기 위한 내부 수용 공간이 마련될 수 있다. 이러한 모듈 케이스(120)는, 내열성 및 강성이 강한 재질을 포함할 수 있다. 그리고, 배터리 모듈(100)은, 모듈 케이스(120)의 전방 측에 구비되고, 셀 어셈블리(110)와 연결되는 모듈 단자(B)를 더 포함한다. 일례로서, 모듈 단자(B)에는, 양극 모듈 단자 및 음극 모듈 단자가 구비될 수 있다. 이러한 모듈 단자는, 배터리 팩(10)에 구비된 별도의 BMS(Battery Management System), 전류 센서 및 퓨즈 등의 전자 제어 구성과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 팩 하우징(200)은, 배터리 모듈(100)을 내부에 수용할 수 있다. 이를 위해 팩 하우징(200)은, 배터리 모듈(100)을 내부에 수용하기 위한 내부 수용 공간을 포함할 수 있다. 그리고, 팩 하우징(200)은, 내열성 및 강성이 강한 재질을 포함할 수 있다.
일반적인 배터리 팩에서는, 특정 배터리 모듈에서 열 폭주 현상과 같은 이벤트가 발생할 수 있다. 이 경우, 특정 배터리 모듈 내부에서 고온 및 고압의 벤팅 가스가 발생될 수 있고, 이러한 벤팅 가스가 산소와 만나게 되면 배터리 모듈의 내부 또는 외부에서 화염이 발생될 수 있다.
한편, 종래의 배터리 모듈은 밀폐된 모듈 케이스 내에 셀 어셈블리가 배치된 구조로 구성되어 있으므로, 벤팅 가스 또는 화염의 적절한 배출 경로가 없어 모듈 케이스 구조의 붕괴 및 폭발 가능성이 매우 높다. 그리고 이러한 경우, 배터리 모듈에 구비된 모듈 단자 측으로 벤팅 가스 또는 화염이 배출될 수 있어 더 큰 피해가 발생될 위험성이 있다.
그리고, 배터리 모듈에서 발생된 화염은 특정 배터리 모듈과 인접한 다른 배터리 모듈로 전이될 위험성이 높고, 이에 따라 다수의 배터리 모듈의 동시다발적 발화가 발생될 수 있다. 한편, 종래의 배터리 팩은 밀폐된 팩 하우징 내에 배터리 모듈이 다수 배치되며 벤팅 가스 또는 화염의 적절한 배출 경로가 없어, 전술한 동시다발적 발화에 취약한 문제가 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 배터리 모듈(100)의 모듈 케이스(120)는, 모듈 단자(B)가 배치된 전방 측으로 벤팅 가스 및/또는 화염이 배출되지 않도록 구성되고, 후방 측으로 갈수록 벤팅 가스 및/또는 화염이 배출되는 벤팅 경로(P)가 넓어지도록 구성될 수 있다. 예시적으로, 모듈 케이스(120)는, 전체적으로 볼 때, 후방 측으로 갈수록 상방 경사지게 구성될 수 있다.
즉, 배터리 모듈(100)은, 모듈 단자(B)가 배치된 전방 측으로 벤팅 가스 및/또는 화염이 배출되지 않도록 구성되고, 후방 측으로 갈수록 벤팅 가스 및/또는 화염이 배출되는 벤팅 경로(P)가 넓어지도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 배터리 모듈(100)의 열 폭주에 의해 야기된 벤팅 가스 및/또는 화염은, 전술한 바와 같이 구성된 벤팅 유로(P)를 통해 배터리 모듈(100)의 후방 측으로 자연스럽게 배출되도록 유도될 수 있다.
본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 벤팅 가스 및/또는 화염의 일측 방향으로의 배출을 유도하는 벤팅 경로(P)를 구성함으로써, 배터리 모듈(100)에서 모듈 단자(B)가 배치된 방향으로의 벤팅 가스 및/또는 화염의 배출을 최소화할 수 있다.
이와 같은 벤팅 구조를 통해, 하나의 배터리 모듈(100) 내에서 배터리 셀 간 발화가 발생되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 모듈 단자(B) 측으로 벤팅 가스 및/또는 화염의 배출을 최소화하여 다수의 배터리 모듈(100) 간의 동시다발적 발화를 방지할 수 있다. 그리고, 다수의 배터리 모듈(100) 사이의 모듈 단자(B)를 연결시키는 전기적 접속부재(예: 모듈 버스바)의 손상을 방지할 수 있어, 배터리 모듈(100) 사이에서 단락이 발생되는 것을 방지하고 전기적 안정성을 확보할 수 있다.
정리하면, 본 발명의 전술한 실시 구성에 따라, 배터리 팩(10)의 발화 요인을 억제하고, 배터리 팩(10)의 구조적 안정성을 강화할 수 있다.
이하, 전술한 배터리 팩(10)의 상세 구조에 대해 보다 더 자세히 살펴보도록 한다.
도 1, 도 2 및 도 6을 다시 참조하면, 상기 팩 하우징(200)은, 지지 프레임(210)을 포함할 수 있다.
상기 지지 프레임(210)은, 배터리 모듈(100)의 전방 측을 후방 측보다 높게 들어올리도록 구성될 수 있다. 이러한 지지 프레임(210)은, 배터리 모듈(100)의 전방 측을 후방 측보다 높게 들어올림으로써, 벤팅 경로(P)를 통해 배터리 모듈(100)의 외부로 배출되는 벤팅 가스 및/또는 화염의 흐름에 좀 더 방향성을 부여할 수 있다.
즉, 지지 프레임(210)은, 벤팅 가스 및/또는 화염의 흐름이 배터리 모듈(100)의 후방 측으로 더 향하도록 배터리 모듈(100)의 전방 측을 후방 측보다 높게 들어올릴 수 있다. 이에 따라, 배터리 모듈(100)의 열 폭주에 의해 야기된 벤팅 가스 및/또는 화염은, 배터리 모듈(100)의 후방 측으로 보다 자연스럽게 배출이 유도될 수 있다.
이와 같은 구성에 의해, 배터리 모듈(100)에서 모듈 단자(B)가 배치된 방향으로의 벤팅 가스 및/또는 화염의 배출을 보다 더 최소화할 수 있다.
한편, 전술한 팩 하우징(200)은, 사이드 프레임(220), 커버(230) 및 플로어 프레임(240)을 더 포함할 수 있다.
상기 사이드 프레임(220)은, 팩 하우징(200)의 측면을 구성할 수 있다. 이러한 사이드 프레임(210)은 적어도 일부분이 배터리 모듈(100)의 후방 측과 마주하게 배치될 수 있다.
상기 커버(230)는, 사이드 프레임(220)의 상부에 결합되고, 배터리 모듈(100)의 상부를 밀폐할 수 있다. 이 때, 지지 프레임(210)이 배터리 모듈(100)을 지지하는 상태에서, 모듈 케이스(120)의 상측은 커버(230)와 상하 방향에 대해 평행하게 배치될 수도 있다.
상기 플로어 프레임(240)은, 팩 하우징(200)의 하부를 구성하고, 사이드 프레임(220)에 결합될 수 있다. 이 때, 전술한 지지 프레임(210)은, 플로어 프레임(240) 보다 상측에 위치할 수 있다.
일례로서, 상기 지지 프레임(210)은, 경사부(212)를 포함할 수 있다.
상기 경사부(212)는, 일측으로 갈수록 높이가 높아지도록 경사지게 구성되고, 배터리 모듈(100)의 하부에 위치될 수 있다. 또한, 배터리 모듈(100)의 전방 측은, 경사부(212)의 일측에 배치될 수 있다.
구체적으로 경사부(212)는, 모듈 케이스(120)의 하부에 위치될 수 있다. 그리고, 모듈 케이스(120)는 모듈 단자(B)가 배치된 전방 측이 경사부(212)의 일측에 배치될 수 있다. 또한, 모듈 케이스(120)는 후방 측이 경사부(212)의 일측보다 높이가 낮은 경사부(212)의 타측에 배치될 수 있다.
이와 같이, 배터리 모듈(100)이 지지 프레임(210)의 경사면을 따라 팩 하우징(200)에 배치되므로, 배터리 모듈(100)의 후방 측으로의 벤팅 가스 및/또는 화염의 흐름을 보다 더 안정적으로 유도할 수 있다. 또한, 경사부(212)가 배터리 모듈(100)의 하부에 배치되어 벤팅 가스 및/또는 화염의 흐름을 유도하므로, 배터리 모듈(100)의 후방 측에서 배출된 벤팅 가스 및/또는 화염은 하향 경사지게 흐름이 유도되어 팩 하우징(200)의 하측 방향으로 향할 수 있다. 이에 따라, 자동차(미도시)에서 배터리 팩(10)의 상부 측에 위치한 운전자 측으로 벤팅 가스 및/또는 화염이 향하는 것을 방지할 수 있다.
도 1, 도 2 및 도 6을 다시 참조하면, 상기 지지 프레임(210)은, 모듈 고정부(214)를 더 포함할 수 있다.
상기 모듈 고정부(214)는, 배터리 모듈(100)의 후방 측을 지지하도록 구성될 수 있다. 이 때, 모듈 고정부(214)는, 전술한 경사부(212)의 타측에 구비될 수 있고, 상하 방향으로 연장되어 형성될 수 있다.
구체적으로 모듈 고정부(214)는, 경사부(212)에 배치된 모듈 케이스(120)의 후방 측의 이동을 제한하도록 구성될 수 있다.
이와 같이, 지지 프레임(210)에 배치된 배터리 모듈(100)의 위치를 고정함으로써, 일정 방향(배터리 모듈(100)의 후방 측)으로의 벤팅 가스 및/또는 화염의 흐름을 안정적으로 유지할 수 있다.
또한, 팩 하우징(200)은, 배출구(E)를 더 포함할 수 있다.
상기 배출구(E)는, 벤팅 가스 또는 화염을 팩 하우징(200)의 외부로 배출하도록 구성될 수 있다. 이러한 배출구(E)는, 소정의 면적을 가지는 홀의 형상으로 구비될 수 있다.
특히, 배터리 모듈(100)의 후방 측은, 전술한 지지 프레임(210)에 배치된 상태에서 배출구(E)를 향하도록 구성될 수 있다.
이와 같은 구성에 의해, 배터리 모듈(100)의 후방 측을 통해 배출된 벤팅 가스 및/또는 화염이 배출구(E) 방향으로 용이하게 배출될 수 있다.
도 1, 도 2 및 도 6을 다시 참조하면, 배출구(E)는, 팩 하우징(200)에서, 벤팅 가스 또는 화염이 1회 이상 절곡된 후의 위치에 구성될 수 있다.
즉, 배출구(E)는, 팩 하우징(200)에서, 배터리 모듈(100)의 후방 측으로부터 배출된 벤팅 가스 및/또는 화염의 흐름이 적어도 1회 이상 전환된 후의 위치에 형성될 수 있다. 일례로서, 배출구(E)는, 팩 하우징(200)에서, 벤팅 가스 및/또는 화염이, 사이드 프레임(220)과 커버(230)가 연결되는 부분을 통과한 부분에 형성될 수도 있다. 또는, 배출구(E)는, 팩 하우징(200)에서, 벤팅 가스 및/또는 화염이, 사이드 프레임(220)과 커버(230)가 연결되는 부분 및 사이드 프레임(220)과 플로어 프레임(240)이 연결되는 부분을 통과한 부분에 형성될 수도 있다.
따라서, 배터리 모듈(100)에서 배출된 벤팅 가스 및/또는 화염의 흐름이 적어도 1회 이상 전환된 후의 위치에서 팩 하우징(200) 외부로 벤팅 가스 및/또는 화염의 배출이 이루어지므로, 직진성이 강한 화염이 팩 하우징(200) 외부로 천천히 배출되도록 하여 발화 요인으로 작용하는 것을 최소화할 수 있다. 또한, 배터리 모듈(100) 내로 벤팅 가스 및/또는 화염이 역유입되는 것을 최소화할 수 있다.
그리고, 배출구(E)는, 팩 하우징(200)에서, 지지 프레임(210)을 기준으로 배터리 모듈(100)이 배치된 부분과 반대측에 구비될 수 있다.
일례로서, 배출구(E)는, 팩 하우징(200)에서, 지지 프레임(210)의 하부에 위치할 수 있다. 예시적으로, 배출구(E)는 전술한 플로어 프레임(240)에 구비될 수 있다.
즉, 배출구(E)는, 팩 하우징(200)에서, 벤팅 가스 및/또는 화염의 흐름이 복수 회 전환된 후의 위치에 형성될 수 있다. 이에 따라, 직진성이 강한 화염이 팩 하우징(200) 외부로 보다 천천히 배출되도록 하여 발화 요인으로 작용하는 것을 최소화할 수 있다. 또한, 배터리 모듈(100) 내로 벤팅 가스 및/또는 화염이 역유입되는 것을 보다 최소화할 수 있다.
특히, 배출구(E)는, 팩 하우징(200)에서, 지지 프레임(210)을 기준으로, 배터리 모듈(100)의 전방 측과 반대측에 구비될 수 있다.
일례로서, 배출구(E)는, 팩 하우징(200)에서 지지 프레임(210)의 하부에 위치할 수 있다. 예시적으로, 이러한 배출구(E)의 형성 위치는, 플로어 프레임(240)에서, 지지 프레임(210)을 기준으로, 배터리 모듈(100)의 전방 측과 반대측일 수 있다.
즉, 배출구(E)는, 팩 하우징(200)에서, 벤팅 가스 및/또는 화염이 발생될 수 있는 배터리 모듈(100)로부터 최대한 이격되어 형성될 수 있다. 이에 따라, 직진성이 강한 화염이 팩 하우징(200) 외부로 최대한 천천히 배출되도록 하여 발화 요인으로 작용하는 것을 최소화할 수 있다. 또한, 배터리 모듈(100) 내로 벤팅 가스 및/또는 화염이 역유입되는 것이 최대한 억제되도록 할 수 있다.
도 2 및 도 6을 다시 참조하면, 팩 하우징(200)은, 유동 채널(C)을 더 포함할 수 있다.
이러한 유동 채널(C)은, 배터리 모듈(100)의 벤팅 경로(P) 및 배출구(E)와 연통되도록 구성될 수 있다. 이러한 유동 채널(C)은, 벤팅 경로(P)를 통해 배터리 모듈(100)의 후방 측으로 배출된 벤팅 가스 및/또는 화염이 팩 하우징(200)의 외부로 배출될 수 있도록 유동 공간을 제공할 수 있다. 또한, 배터리 모듈(100)의 후방 측은, 유동 채널(C)의 입구(I)를 향하도록 구성될 수 있다.
한편, 유동 채널(C)은, 팩 하우징(200)의 내부에 배치될 수 있다. 구체적으로, 유동 채널(C)은, 측면이 상기 사이드 프레임(220)에 의해 둘러싸이도록 구성될 수 있다. 또한, 유동 채널(C)의 상측에는 상기 커버(230)가 배치될 수 있다. 그리고, 유동 채널(C)의 하측에는 상기 플로어 프레임(240)이 배치될 수 있다.
이와 같은 구성에 의해, 배터리 모듈(100)의 후방 측으로부터 배출된 벤팅 가스 및/또는 화염이 팩 하우징(200) 내부로 무작위하게 유동되지 않고, 유동 채널(C)에 의해 가이드되어 보다 안정적으로 팩 하우징(200)의 외부로 배출될 수 있다.
또한, 유동 채널(C)은, 전체적인 형상이 적어도 1회 이상 절곡되도록 구성될 수 있다. 특히, 유동 채널(C)의 하부는, 팩 하우징(200)에서, 지지 프레임(210)을 기준으로 배터리 모듈(100)이 배치된 부분과 반대측에 구비될 수 있다. 즉, 배터리 모듈(100)의 후방 측으로부터 배출된 벤팅 가스 및/또는 화염이 배출구(E)를 통해 배출되기 전에, 그 흐름이 유동 채널(C) 내에서 적어도 1회 이상 전환될 수 있다. 이에 따라, 직진성이 강한 화염이 팩 하우징(200) 외부로 천천히 배출되도록 하여 발화 요인으로 작용하는 것을 최소화할 수 있다. 또한, 배터리 모듈(100) 내로 벤팅 가스 및/또는 화염이 역유입되는 것을 최소화할 수 있다.
도 7 및 도 8은 배터리 모듈(100)의 열 폭주시, 벤팅 가스 또는 화염이 배출되는 일례를 나타낸 도면이다. 이 때, 도 7 및 도 8에서 벤팅 가스 및 화염은 각각 참조부호 'V' 및 'F'로 표기하기로 한다.
도 2 및 도 6 내지 도 8을 참조하면, 배터리 모듈(100)은, 지지 프레임(210)을 기준으로 한 쌍으로 구비될 수 있다. 이 때, 배터리 모듈(100)은, 팩 하우징(200)의 좌우 방향을 따라 한 쌍으로 구비될 수 있다.
또한, 한 쌍의 배터리 모듈(100)은, 팩 하우징(200) 내에서, 각각의 배터리 모듈의 전방 측이 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 이 때, 한 쌍의 배터리 모듈(100)의 각각의 후방 측은 유동 채널(C)의 입구(I)를 향하도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 유동 채널(C) 또한 지지 프레임(210)을 기준으로 입구(I)가 한 쌍으로 마주보도록 대향되게 구비될 수 있다.
즉, 한 쌍의 배터리 모듈(100)은, 각각, 모듈 단자(B)가 배치된 전방 측이 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 한 쌍의 배터리 모듈(100) 각각의 후방 측으로부터 배출된 벤팅 가스 및/또는 화염이 각각의 모듈 단자(B) 측으로 배출되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 마주보도록 구성된 배터리 모듈(100) 사이의 동시다발적 발화를 최소화할 수 있다.
일례로서, 지지 프레임(210)은, 보강부(216)를 더 포함할 수 있다.
상기 보강부(216)는, 전술한 한 쌍의 배터리 모듈(100) 사이를 구획하고, 팩 하우징(200)에 연결되도록 구성될 수 있다. 이 때, 보강부(216)는, 팩 하우징(200)의 좌우 방향으로 한 쌍의 배터리 모듈(100) 사이를 구획할 수 있다.
구체적으로, 보강부(216)는, 전술한 경사부(212)의 대략 중앙에 구비될 수 있다. 상기 경사부(212)는, 전체적으로 볼 때, 상기 보강부(216)를 기준으로 대칭되게 형성될 수 있다. 그리고 보강부(216)는, 한 쌍의 배터리 모듈(100) 각각의 전방 측 중 일부를 지지하도록 구성될 수 있다.
또한, 보강부(216)는, 팩 하우징(200)의 커버(230)에 연결될 수 있다. 일례로서, 보강부(216)는, 커버(230)에 볼팅 체결될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 팩 하우징(200)의 커버(230)에 연결되는 보강부(216)를 구비함으로써, 배터리 팩(10)의 전체적인 강성을 보강할 수 있다.
뿐만 아니라, 보강부(216)를 통해 한 쌍의 배터리 모듈(100) 사이를 구획함으로써, 한 쌍의 배터리 모듈(100) 각각의 후방 측으로 배출된 벤팅 가스 및/또는 화염의 일부가 배터리 모듈(100)의 상측과 커버(230) 사이의 공간을 통해 유동되어 팩 하우징(200) 내에 잔류하는 것을 방지할 수 있다.
도 9 및 도 10은 배터리 모듈(100)의 열 폭주시, 벤팅 가스 또는 화염이 배출되는 다른 예를 나타낸 도면이다. 이 때, 도 9 및 도 10에서 벤팅 가스 및 화염은 각각 참조부호 'V' 및 'F'로 표기하기로 한다.
도 2, 도 6, 도 9 및 도 10을 참조하면, 배터리 모듈(100)은, 지지 프레임(210)의 길이 방향을 따라 복수 개로 구비될 수 있다. 이 때, 복수 개의 배터리 모듈(100)은, 지지 프레임(210)의 길이 방향에서 볼 때, 지지 프레임(210)에 연결되는 격벽(W)에 의해 상호 분리되도록 구성될 수 있다. 일례로서, 격벽(W)은, 내열성 및 강성이 강한 재질을 포함할 수 있다.
그리고, 복수 개의 배터리 모듈(100)의 각각의 후방 측은, 유동 채널(C)의 입구(I)를 향하도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 유동 채널(C) 또한 팩 하우징(200)의 길이 방향을 따라 연장되어 구성될 수 있다.
이러한 격벽(W)은, 각각, 전술한 보강부(216)에 연결될 수 있다. 또한, 보강부(216)는, 복수 개의 배터리 모듈(100)에 대응되게, 팩 하우징(200)의 길이 방향을 따라 연장되어 구성될 수 있다.
이와 같은 구성에 의해, 팩 하우징(200)의 길이 방향에서, 인접한 배터리 모듈(100) 간의 동시다발적 발화가 발생하는 것을 억제할 수 있다.
도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배터리 팩(12)을 나타낸 도면이다. 이 때, 도 11에서 벤팅 가스는 참조부호 'V'와 같이 표기하고, 화염은 'F'와 같이 표기하기로 한다.
본 실시예에 따른 배터리 팩(12)은, 앞선 실시예의 상기 배터리 팩(12)과 유사하므로, 앞선 실시예와 실질적으로 동일하거나 또는 유사한 구성들에 대해서는 중복 설명을 생략하고, 이하, 앞선 실시예와의 차이점을 중심으로 살펴 본다.
도 11을 참조하면, 상기 배터리 팩(12)은, 가이드부(G)를 더 포함할 수 있다.
상기 가이드부(G)는, 팩 하우징(200)의 코너에 대응되는 부분에 구비되고, 벤팅 가스 및/또는 화염을 배출구(E) 방향으로 가이드하도록 구성될 수 있다. 일례로서, 가이드부(G)는, 내열성 및 강성이 강한 재질을 포함할 수 있다. 이러한 가이드부(G)는, 팩 하우징(200)의 코너에 대응되는 부분에 적어도 하나 이상 구비될 수 있다. 또한, 가이드부(G)의 표면은 요철 구조로 형성되어, 화염의 흐름을 일부 억제할 수 있다.
일례로서, 가이드부(G) 중 어느 하나는, 유동 채널(C) 내에서, 사이드 프레임(220)과 커버(230)가 연결되는 부분에 대응되는 영역에 구비될 수 있다. 이러한 가이드부(G)는, 유동 채널(C)의 내부 상측에 일단이 결합되고, 유동 채널(C)의 내부 측면에 타단이 결합될 수 있다. 그리고, 이러한 가이드부(G)는, 유동 채널(C)의 내부 상측으로부터 유동 채널(C)의 내부 측면 방향으로 경사지게 배치될 수 있다.
또한, 가이드부(G) 중 다른 하나는, 유동 채널(C) 내에서, 사이드 프레임(220)과 플로어 프레임(240)이 연결되는 부분에 대응되는 영역에 구비될 수도 있다. 이러한 가이드부(G)는, 유동 채널(C)의 내부 측면에 일단이 결합되고, 유동 채널(C)의 내부 하측에 타단이 결합될 수 있다. 그리고, 이러한 가이드부(G)는, 유동 채널(C)의 내부 측면으로부터 유동 채널(C)의 내부 하측 방향으로 경사지게 배치될 수 있다.
이러한 실시 구성에 의해, 유동 경로(P) 내부를 흐르는 벤팅 가스의 흐름이 배출구(E) 방향으로 원활하게 가이드될 수 있다. 또한, 가이드부(G)에서 화염의 흐름이 일부 억제되므로, 직진성이 강한 화염이 팩 하우징(200) 외부로 천천히 배출되도록 하여 발화 요인으로 작용하는 것을 최소화할 수 있다.
도 12는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 배터리 팩(14)을 나타낸 도면이다. 이 때, 도 12에서 벤팅 가스는 참조부호 'V'와 같이 표기하고, 화염은 'F'와 같이 표기하기로 한다.
본 실시예에 따른 배터리 팩(14)은, 앞선 실시예의 상기 배터리 팩(14)과 유사하므로, 앞선 실시예와 실질적으로 동일하거나 또는 유사한 구성들에 대해서는 중복 설명을 생략하고, 이하, 앞선 실시예와의 차이점을 중심으로 살펴 본다.
도 12를 참조하면, 상기 배터리 팩(14)은, 절곡부(D)를 더 포함할 수 있다.
상기 절곡부(D)는, 벤팅 경로(P)의 출구에 구비되고, 팩 하우징(200)의 길이 방향으로 절곡되어 형성될 수 있다.
이러한 절곡부(D)는, 모듈 프레임(120)의 후방 측에 구비되고, 팩 하우징(200)의 길이 방향으로 절곡되어 형성될 수 있다.
구체적으로, 절곡부(D)는, 모듈 프레임(120) 후방의 양측 단부 모두에 구비되거나, 모듈 프레임(120) 후방의 일측 단부에만 구비될 수 있다.
이러한 절곡부(D)는, 배터리 모듈(100)에서 발생된 벤팅 가스 및/또는 화염의 유동 채널(C) 측으로의 배출 방향에 방향성을 더 부여할 수 있다. 즉, 도 12에 도시된 바와 같이, 배터리 모듈(100)에서 발생된 벤팅 가스 및/또는 화염은, 절곡부(D)에 부딪히면서 유동 채널(C) 측으로 배출될 수 있다. 그리고, 하나의 배터리 모듈(100)에서 발생된 벤팅 가스 및/또는 화염은, 절곡부(D)에 의해 인접한 다른 배터리 모듈(100)로의 전이가 억제될 수 있다.
일 실시예에서, 도 12에 도시된 바와 같이 절곡부(D)는, 모듈 프레임(120) 후방의 양측 단부에 팩 하우징(200)의 길이 방향으로 마주보게 한 쌍으로 구비될 수 있다. 이 때, 한 쌍의 절곡부(D)는, 팩 하우징(200)의 길이 방향으로 서로 마주보도록 절곡되어 형성될 수 있다.
이 경우, 유동 채널(C) 측으로의 벤팅 가스 및/또는 화염의 배출을 용이하게 가이드할 수 있을 뿐 아니라, 팩 하우징(200)의 길이 방향에서 인접한 배터리 모듈(100) 간의 동시다발적 발화를 최소화할 수 있다.
도 13은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 배터리 팩(16)을 나타낸 도면이다. 이 때, 도 13에서 벤팅 가스는 참조부호 'V'와 같이 표기하고, 화염은 'F'와 같이 표기하기로 한다.
본 실시예에 따른 배터리 팩(16)은, 앞선 실시예의 상기 배터리 팩(16)과 유사하므로, 앞선 실시예와 실질적으로 동일하거나 또는 유사한 구성들에 대해서는 중복 설명을 생략하고, 이하, 앞선 실시예와의 차이점을 중심으로 살펴 본다.
도 13을 참조하면, 상기 배터리 팩(16)은, 흐름 제한부(M)를 더 포함할 수 있다.
상기 흐름 제한부(M)는, 벤팅 경로(P)의 출구 상단으로부터 소정 길이 연장되어 구성될 수 있다.
구체적으로, 흐름 제한부(M)는, 모듈 프레임(120)의 후방 상단으로부터 소정 길이 연장되고, 하측 방향으로 소정 각도 절곡되어 형성될 수 있다.
이러한 흐름 제한부(M)는, 배터리 모듈(100)에서 발생된 벤팅 가스 및/또는 화염의 유동 채널(C) 측으로의 배출을 보다 용이하게 가이드할 수 있다. 즉, 도 13에 도시된 바와 같이, 배터리 모듈(100)에서 발생된 벤팅 가스 및/또는 화염은, 흐름 제한부(M)에 부딪히면서, 상측 방향으로의 유동이 제한될 수 있다. 이와 같이 상측 방향으로 유동이 제한된 벤팅 가스 및/또는 화염은, 자연스럽게 유동 채널(C) 측으로 배출될 수 있다.
또한, 이러한 실시 구성에 의해, 배터리 모듈(100) 후방 측으로 배출된 벤팅 가스 및/또는 화염의 일부가 배터리 모듈(100)의 상측과 커버(230) 사이의 공간을 통해 유동되어 팩 하우징(200) 내에 잔류하는 것을 방지할 수 있다.
이상 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 일 방향으로 용이하게 벤팅 가스 및/또는 화염이 배출 가능한 벤팅 경로(P)를 구성함으로써, 배터리 모듈(100)에서 모듈 단자(B)가 배치된 방향으로의 벤팅 가스 및/또는 화염의 배출을 최소화할 수 있다.
또한, 배터리 팩(10, 12, 14, 16)의 발화 요인을 억제하고, 배터리 팩(10, 12, 14, 16)의 구조적 안정성을 강화할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 배터리 모듈(10, 12, 14, 16)은 전술한 구성 이외에, 배터리 모듈(10, 12, 14, 16)의 충방전을 제어하기 위한 각종 장치, 예를 들어 BMS(Battery Management System), 전류 센서 및 퓨즈 등을 더 구비하여 배터리 팩으로 구성될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 본 발명에 따른 배터리 모듈(10, 12, 14, 16)을 적어도 하나 이상 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 배터리 팩은 전기 자동차와 같은 자동차에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 자동차는, 본 발명에 따른 배터리 팩을 적어도 하나 이상 포함할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
한편, 본 발명에서 상, 하, 좌, 우, 전, 후와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.
10, 12, 14, 16 : 배터리 팩
100 : 배터리 모듈
110 : 셀 어셈블리
120 : 모듈 케이스
B : 모듈 단자
P : 벤팅 경로
200 : 팩 하우징
210 : 지지 프레임
212 : 경사부
214 : 모듈 고정부
216 : 보강부
C : 유동 채널
W : 격벽
E : 배출구
G : 가이드부
B : 절곡부
M : 흐름 제한부

Claims (8)

  1. 복수의 배터리 셀을 내부에 수용하는 배터리 모듈; 및
    상기 배터리 모듈을 내부에 수용하는 팩 하우징을 포함하고,
    상기 배터리 모듈은, 상기 배터리 모듈의 내부에서 발생된 가스 또는 화염을, 상기 배터리 모듈의 전방 측으로 배출하지 않으면서, 상기 배터리 모듈의 후방 측으로 배출하도록 구성되고,
    상기 팩 하우징은, 상기 배터리 모듈의 상기 전방 측을 상기 후방 측보다 높게 들어올리도록 구성된 지지 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지지 프레임은, 일측으로 갈수록 높이가 높아지도록 경사지게 구성되어, 상기 배터리 모듈의 하부에 위치되는 경사부를 포함하고,
    상기 배터리 모듈의 상기 전방 측은, 상기 경사부의 일측에 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 지지 프레임은, 상기 경사부의 타측에 구비되어 상기 배터리 모듈의 상기 후방 측을 지지하도록 구성된 모듈 고정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 팩 하우징은,
    상기 가스 또는 화염을 상기 팩 하우징의 외부로 배출하도록 구성된 배출구; 및
    상기 배출구와 연통되는 유동 채널을 더 포함하고,
    상기 가스 또는 화염이 배출되는 상기 배터리 모듈의 후방 측은, 상기 유동 채널의 입구를 향하도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 배출구는, 상기 팩 하우징에서, 상기 지지 프레임을 기준으로 상기 배터리 모듈과 반대 측에 위치하도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 유동 채널은, 적어도 1회 절곡되도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 모듈을 복수 개 포함하고,
    복수 개의 배터리 모듈은, 상기 지지 프레임에 한 쌍씩 배치되고,
    한 쌍의 배터리 모듈은, 각각의 배터리 모듈의 전방 측이 서로 마주보도록 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 지지 프레임에 연결되어 상기 복수 개의 배터리 모듈을 상호 분리되도록 하는 격벽을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
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