KR20240012270A - Battery pack, battery module and vehicle including the same - Google Patents

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KR20240012270A
KR20240012270A KR1020230036122A KR20230036122A KR20240012270A KR 20240012270 A KR20240012270 A KR 20240012270A KR 1020230036122 A KR1020230036122 A KR 1020230036122A KR 20230036122 A KR20230036122 A KR 20230036122A KR 20240012270 A KR20240012270 A KR 20240012270A
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battery cell
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박정훈
윤가현
장혁균
정혜미
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Abstract

본 발명의 배터리 팩은 전극 조립체가 수납된 수납부 및 상기 수납부의 주위에 에지부를 구비하는 복수의 파우치형 배터리 셀; 내부 공간에 상기 파우치형 배터리 셀의 에지부를 하방으로 두어 상기 파우치형 배터리 셀이 세워진 상태로 수납하는 팩 케이스; 및 상기 팩 케이스의 내부 공간에서 상기 복수의 파우치형 배터리 셀 중 적어도 일부 파우치형 배터리 셀을 적어도 부분적으로 감싸 상기 파우치형 배터리 셀의 상부측 에지부는 감싸고 상기 파우치형 배터리 셀의 하부측 에지부는 노출시키는 셀 커버를 포함하고, 상기 셀 커버는 감싸진 파우치형 배터리 셀의 상부측 에지부와의 사이에 이격 공간을 가지며, 상기 파우치형 배터리 셀로부터 배출되는 가스가 상기 이격 공간 내에서 상기 상부측 에지부를 가로지르는 수평 방향 및 상방으로의 움직임이 제한되도록 하는 포켓 구조가 상기 셀 커버에 구비된 것을 특징으로 한다.The battery pack of the present invention includes a plurality of pouch-type battery cells having an accommodating portion in which an electrode assembly is stored and an edge portion around the accommodating portion; a pack case that stores the pouch-type battery cell in an upright position by placing an edge portion of the pouch-type battery cell downward in an internal space; and at least partially surrounding at least some of the pouch-type battery cells among the plurality of pouch-type battery cells in the internal space of the pack case, so that the upper edge portion of the pouch-type battery cell is wrapped and the lower edge portion of the pouch-type battery cell is exposed. Comprising a cell cover, the cell cover has a separation space between the upper edge portion of the wrapped pouch-type battery cell, and the gas discharged from the pouch-type battery cell is directed to the upper edge portion within the separation space. The cell cover is characterized in that the cell cover is provided with a pocket structure that limits movement in the horizontal direction and upward.

Description

배터리 팩, 배터리 모듈 및 이를 포함하는 자동차 {BATTERY PACK, BATTERY MODULE AND VEHICLE INCLUDING THE SAME}Battery pack, battery module, and vehicle including the same {BATTERY PACK, BATTERY MODULE AND VEHICLE INCLUDING THE SAME}

본 발명은 배터리 팩, 배터리 모듈 및 이를 포함하는 자동차에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열적 이벤트에 대한 안전성 등이 우수한 배터리 팩, 배터리 모듈 및 이를 포함하는 자동차에 관한 것이다.The present invention relates to a battery pack, a battery module, and a vehicle including the same. More specifically, it relates to a battery pack, a battery module, and a vehicle including the same with excellent safety against thermal events.

각종 모바일 기기와 전기 자동차, 에너지 저장 시스템(ESS) 등에 대한 기술 개발과 수요가 크게 증가함에 따라, 에너지원으로서의 이차 전지에 대한 관심과 수요가 급격히 증가하고 있다. 종래 이차 전지로서 니켈카드뮴 전지 또는 니켈수소 전지 등이 많이 사용되었으나, 최근에는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충전 및 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 리튬 이차 전지가 많이 사용되고 있다.As technology development and demand for various mobile devices, electric vehicles, energy storage systems (ESS), etc. increase significantly, interest in and demand for secondary batteries as an energy source are rapidly increasing. Conventionally, nickel-cadmium batteries or nickel-hydrogen batteries were widely used as secondary batteries, but recently, lithium secondary batteries have almost no memory effect compared to nickel-based secondary batteries, allowing for free charging and discharging, a very low self-discharge rate, and high energy density. Batteries are widely used.

이러한 리튬 이차 전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 리튬 이차 전지는 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재, 즉 전지 케이스를 구비한다.These lithium secondary batteries mainly use lithium-based oxide and carbon material as positive and negative electrode active materials, respectively. A lithium secondary battery includes an electrode assembly in which positive and negative electrode plates coated with the positive and negative electrode active materials are disposed with a separator in between, and an exterior material, that is, a battery case, that seals and stores the electrode assembly together with an electrolyte.

일반적으로 이차 전지는 외장재의 형상에 따라, 전극 조립체가 금속 캔에 내장되어 있는 캔형 전지와 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류될 수 있다.In general, secondary batteries can be classified into can-type batteries in which the electrode assembly is built into a metal can and pouch-type batteries in which the electrode assembly is built in a pouch of an aluminum laminate sheet, depending on the shape of the exterior material.

최근에는 전기 자동차나 ESS와 같은 중대형 장치에 구동용이나 에너지 저장용으로 배터리 팩이 널리 사용되고 있다. 종래 배터리 팩은 팩 케이스 내부에 하나 이상의 배터리 모듈과 배터리 팩의 충방전을 제어하는 제어 유닛, 이를테면 BMS(Battery Management System)를 포함한다. 여기서, 배터리 모듈은 모듈 케이스의 내부에 복수의 배터리 셀을 포함하는 형태로 구성된다. 즉, 종래 배터리 팩의 경우, 복수의 배터리 셀(이차 전지)이 모듈 케이스 내부에 수납되어 각각의 배터리 모듈을 구성하고, 이러한 배터리 모듈이 하나 이상 팩 케이스 내부에 수납되어 배터리 팩을 구성한다.Recently, battery packs have been widely used for driving or energy storage in medium to large-sized devices such as electric vehicles and ESS. A conventional battery pack includes one or more battery modules inside the pack case and a control unit that controls charging and discharging of the battery pack, such as a BMS (Battery Management System). Here, the battery module is configured to include a plurality of battery cells inside a module case. That is, in the case of a conventional battery pack, a plurality of battery cells (secondary batteries) are stored inside a module case to form each battery module, and one or more of these battery modules are stored inside the pack case to form a battery pack.

특히, 파우치형 전지의 경우, 무게가 가볍고, 적층 시 데드 스페이스(dead space)가 적다는 등의 여러 측면에서 장점을 갖고 있지만, 외부의 충격에 취약하고, 조립성이 다소 떨어지는 문제가 있다. 따라서, 복수의 셀을 먼저 모듈화시킨 후, 팩 케이스의 내부에 수납되는 형태로 배터리 팩이 제조되는 것이 일반적이다.In particular, pouch-type batteries have advantages in many aspects, such as being light in weight and requiring less dead space when stacked, but they are vulnerable to external shocks and have somewhat poor assembly properties. Therefore, it is common for battery packs to be manufactured by first modularizing a plurality of cells and then storing them inside a pack case.

하지만, 종래 배터리 팩의 경우, 모듈화 등으로 인해 에너지 밀도와 조립성, 냉각성 등의 측면에서 불리할 수 있다. 구체적으로, 복수의 배터리 셀을 모듈 케이스 내부에 수납하여 모듈화시키는 과정에서, 모듈 케이스 또는 적층용 프레임(frame) 등 여러 구성요소로 인해 배터리 팩의 부피가 불필요하게 증가하거나 배터리 셀이 차지하는 공간이 줄어들 수 있다. 복수의 배터리 셀을 모듈화시켜 배터리 모듈을 먼저 구성한 후, 배터리 모듈을 팩 케이스에 수납하는 과정을 거치게 되므로, 배터리 팩의 제조 공정이 복잡해지는 문제가 있다. 팩 케이스 내부에 모듈 케이스가 수납되고, 모듈 케이스 내부에 배터리 셀이 수납되므로, 모듈 케이스 내부에 수납된 배터리 셀의 열을 모듈 케이스를 거쳐 팩 케이스 외부로 배출시키는 경우, 냉각 효율이 떨어지고, 냉각 구조도 복잡해질 수 있다. However, in the case of conventional battery packs, they may be disadvantageous in terms of energy density, assembly, cooling, etc. due to modularization. Specifically, in the process of modularizing multiple battery cells by storing them inside a module case, the volume of the battery pack is unnecessarily increased or the space occupied by the battery cells is reduced due to various components such as the module case or stacking frame. You can. Since a battery module is first constructed by modularizing a plurality of battery cells and then the battery module is stored in a pack case, the manufacturing process of the battery pack becomes complicated. Since the module case is stored inside the pack case and the battery cells are stored inside the module case, if the heat from the battery cells stored inside the module case is discharged to the outside of the pack case through the module case, cooling efficiency is reduced and the cooling structure It can also get complicated.

최근 전기 자동차 등에 적용되는 배터리 팩의 수요가 증가하고 있다. 이러한 배터리 팩은 복수의 셀을 구비하고 있어 안전성이 더욱 엄격하게 관리되어야 한다. 어느 하나의 배터리 모듈 내에서 일부 셀에 열폭주(thermal runaway)나, 발화, 폭발 등이 발생할 경우, 생성된 고열의 가스, 화염, 또는 고온의 내부 물질이 분사되어 인접한 다른 배터리 모듈로 전파(propagation)됨에 따라 2차 열폭주, 2차 화재나 폭발 등이 일어나는 경우가 있어, 복수의 배터리 모듈 내의 셀이 연쇄적으로 열폭주, 발화, 또는 폭발이 유발될 우려가 있다. 따라서, 열폭주와 같은 열적 이벤트(thermal event) 발생시 배터리 모듈간 화염 전이를 억제하거나 지연시킬 수 있는 수단이 매우 필요한 실정이다. 그런데 종래 배터리 팩이나 배터리 모듈의 경우, 열적 이벤트에 취약할 수 있다. 특히, 배터리 모듈이나 배터리 팩 내부에서 열적 이벤트가 발생한 경우, 열폭주가 일어나게 되어 화염이 발생되고 심한 경우 폭발이 발생할 수도 있다.Recently, demand for battery packs used in electric vehicles has been increasing. Since these battery packs have multiple cells, safety must be managed more strictly. If thermal runaway, ignition, or explosion occurs in some cells within one battery module, the generated high-temperature gas, flame, or high-temperature internal materials are sprayed and propagated to other adjacent battery modules. ), secondary thermal runaway, secondary fire or explosion may occur, and there is a risk that cells in a plurality of battery modules may sequentially undergo thermal runaway, ignition, or explosion. Therefore, there is a great need for a means to suppress or delay flame transfer between battery modules when a thermal event such as thermal runaway occurs. However, conventional battery packs or battery modules may be vulnerable to thermal events. In particular, if a thermal event occurs inside a battery module or battery pack, thermal runaway may occur, resulting in flames and, in severe cases, explosion.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 에너지 밀도, 조립성 및/또는 냉각성 등이 우수한 배터리 팩, 배터리 모듈 및 이를 포함하는 자동차를 제공하는 것이다.Therefore, the present invention was created to solve the above problems, and the technical problem to be solved by the present invention is to provide a battery pack, a battery module, and a vehicle including the same with excellent energy density, assemblyability, and/or cooling properties. It is done.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 열적 이벤트 발생 시 우수한 안전성을 확보할 수 있는 배터리 팩, 배터리 모듈 및 이를 포함하는 자동차를 제공하는 것이다.Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a battery pack, a battery module, and a vehicle including the same that can ensure excellent safety when a thermal event occurs.

본 발명의 일 측면에 따른 배터리 팩은 전극 조립체가 수납된 수납부 및 상기 수납부의 주위에 에지부를 구비하는 복수의 파우치형 배터리 셀; 내부 공간에 상기 파우치형 배터리 셀의 에지부를 하방으로 두어 상기 파우치형 배터리 셀이 세워진 상태로 수납하는 팩 케이스; 및 상기 팩 케이스의 내부 공간에서 상기 복수의 파우치형 배터리 셀 중 적어도 일부 파우치형 배터리 셀을 적어도 부분적으로 감싸 상기 파우치형 배터리 셀의 상부측 에지부는 감싸고 상기 파우치형 배터리 셀의 하부측 에지부는 노출시키는 셀 커버를 포함하고, 상기 셀 커버는 감싸진 파우치형 배터리 셀의 상부측 에지부와의 사이에 이격 공간을 가지며, 상기 파우치형 배터리 셀로부터 배출되는 가스가 상기 이격 공간 내에서 상기 상부측 에지부를 가로지르는 수평 방향 및 상방으로의 움직임이 제한되도록 하는 포켓(pocket) 구조가 상기 셀 커버에 구비된 것을 특징으로 한다.A battery pack according to one aspect of the present invention includes a plurality of pouch-type battery cells having an accommodating portion in which an electrode assembly is stored and an edge portion around the accommodating portion; a pack case that stores the pouch-type battery cell in an upright position by placing an edge portion of the pouch-type battery cell downward in an internal space; and at least partially surrounding at least some of the pouch-type battery cells among the plurality of pouch-type battery cells in the internal space of the pack case, so that the upper edge portion of the pouch-type battery cell is wrapped and the lower edge portion of the pouch-type battery cell is exposed. Comprising a cell cover, the cell cover has a separation space between the upper edge portion of the wrapped pouch-type battery cell, and the gas discharged from the pouch-type battery cell is directed to the upper edge portion within the separation space. The cell cover is characterized in that the cell cover is provided with a pocket structure that limits movement in the horizontal direction and upward.

예를 들어, 상기 포켓 구조는 상기 이격 공간을 서로 연통된 2개 이상의 공간으로 분할하되 분할된 공간 사이의 상기 가스의 이동을 제한하는 것일 수 있다.For example, the pocket structure may divide the space into two or more spaces that are in communication with each other, but limit the movement of the gas between the divided spaces.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 셀 커버는 상기 파우치형 배터리 셀의 상부측 에지부의 상부를 감싸도록 구성된 상측커버부; 및 상기 상측커버부의 일단으로부터 하방으로 연장되고 상기 감싸진 파우치형 배터리 셀의 일측 수납부의 외측을 감싸는 측면커버부를 포함할 수 있다.According to one aspect of the present invention, the cell cover includes an upper cover portion configured to surround an upper portion of an upper edge portion of the pouch-type battery cell; And it may include a side cover part extending downward from one end of the upper cover part and surrounding the outside of one side storage part of the wrapped pouch-type battery cell.

이때, 상기 셀 커버는 상기 상측커버부가 다층으로 형성될 수 있다.At this time, the cell cover may be formed of multiple layers in the upper cover portion.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 셀 커버는 상단부가 서로를 향하여 절곡된 2개의 단위 커버를 포함할 수 있다. According to another aspect of the present invention, the cell cover may include two unit covers with upper ends bent toward each other.

상기 2개의 단위 커버는 절곡된 단부가 적어도 부분적으로 이격된 상태에서 서로 상하 방향으로 포개질 수 있다. The two unit covers may be stacked on top of each other in a vertical direction with the bent ends at least partially spaced apart.

상기 2개의 단위 커버는 감싸진 파우치형 배터리 셀의 좌측 표면과 일측 모서리를 감싸도록 구성된 제1 커버, 및 감싸진 파우치형 배터리 셀의 우측 표면과 타측 모서리를 감싸도록 구성된 제2 커버일 수 있다.The two unit covers may be a first cover configured to cover the left surface and one edge of the wrapped pouch-type battery cell, and a second cover configured to cover the right surface and the other edge of the wrapped pouch-type battery cell.

여기서, 상기 제1 커버는 상기 파우치형 배터리 셀의 상부측 에지부의 상부를 감싸도록 구성된 제1 상측커버부, 및 상기 제1 상측커버부의 일단으로부터 하방으로 연장되고 상기 감싸진 파우치형 배터리 셀의 일측 수납부의 외측을 감싸는 제1 측면커버부를 포함하고, 상기 제2 커버는 상기 파우치형 배터리 셀의 상부측 에지부의 상부를 감싸도록 구성된 제2 상측커버부, 및 상기 제2 상측커버부의 일단으로부터 하방으로 연장되고 상기 감싸진 파우치형 배터리 셀의 타측 수납부의 외측을 감싸는 제2 측면커버부를 포함하며, 상기 제1 상측커버부로부터 상기 제2 상측커버부가 상방으로 이격되어 있는 것일 수 있다.Here, the first cover includes a first upper cover portion configured to surround an upper portion of an upper edge portion of the pouch-type battery cell, and extends downward from one end of the first upper cover portion and covers one side of the wrapped pouch-type battery cell. It includes a first side cover portion surrounding the outside of the storage unit, wherein the second cover includes a second upper cover portion configured to surround an upper portion of an upper edge portion of the pouch-type battery cell, and a downward direction from one end of the second upper cover portion. and a second side cover portion extending to and surrounding the outside of the other side storage portion of the wrapped pouch-type battery cell, and the second upper cover portion may be spaced upward from the first upper cover portion.

바람직하게, 상기 제2 상측커버부가 상기 제1 상측커버부를 덮고 상기 제1 측면커버부까지 연장되어 있을 수 있다.Preferably, the second upper cover part covers the first upper cover part and may extend to the first side cover part.

나아가, 상기 제1 상측커버부와 상기 제2 상측커버부는 상기 파우치형 배터리 셀을 커버하는 제1 부분과, 상기 제1 부분의 면 방향과 상이한 면 방향을 가지는 제2 부분을 가질 수 있다.Furthermore, the first upper cover part and the second upper cover part may have a first part covering the pouch-type battery cell and a second part having a surface direction different from that of the first part.

여기서, 상기 제1 부분은 하방으로 경사져 있는 것일 수 있다.Here, the first part may be inclined downward.

그리고, 상기 제2 부분은 상기 제1 부분의 단부에 연결되어 있으며 하방으로 절곡되어 차단부를 형성하는 것일 수 있다.Additionally, the second part may be connected to an end of the first part and may be bent downward to form a blocking portion.

하나의 예에 따르면, 상기 제2 상측커버부의 상기 차단부가 상기 제1 측면커버부를 덮는다.According to one example, the blocking portion of the second upper cover portion covers the first side cover portion.

바람직하게, 상기 2개의 단위 커버 각각은 하나의 플레이트가 절곡된 형태로 구성된다.Preferably, each of the two unit covers is configured as a bent plate.

또한, 상기 셀 커버는 상기 가스를 하방으로 유도할 수 있다.Additionally, the cell cover can guide the gas downward.

상기 제1 측면커버부와 상기 파우치형 배터리 셀의 사이, 상기 제2 측면커버부와 상기 파우치형 배터리 셀의 사이가 접착되어 있을 수 있다. Between the first side cover part and the pouch-type battery cell, and between the second side cover part and the pouch-type battery cell may be adhered.

하나의 예에서, 상기 제1 측면커버부에 비하여 상기 제2 측면커버부의 상하 방향 길이가 더 길 수 있다.In one example, the vertical length of the second side cover part may be longer than that of the first side cover part.

상기 팩 케이스는 바닥부에 상기 가스를 배출시키기 위한 배출홀을 포함하며 상기 배출홀은 상기 이격 공간과 연통되어 있을 수 있다. The pack case includes a discharge hole at the bottom for discharging the gas, and the discharge hole may be in communication with the space.

상기 셀 커버는 내측면에 절연 코팅층을 포함할 수 있다. The cell cover may include an insulating coating layer on the inner side.

또한, 본 발명에 따른 배터리 팩은 상기 팩 케이스의 내부 공간에 수납되고 상기 파우치형 배터리 셀의 충방전을 제어하도록 구성된 제어 모듈을 더 포함할 수도 있다. In addition, the battery pack according to the present invention may further include a control module stored in the internal space of the pack case and configured to control charging and discharging of the pouch-type battery cells.

본 발명의 다른 측면에 따른 배터리 모듈은 팩 케이스의 내부 공간에 하나 이상 수납되는 배터리 모듈로서, 전극 조립체가 수납된 수납부 및 상기 수납부의 주위에 에지부를 구비하는 복수의 파우치형 배터리 셀; 내부 공간에 상기 파우치형 배터리 셀의 에지부를 하방으로 두어 상기 파우치형 배터리 셀이 세워진 상태로 수납하는 모듈 케이스; 및 상기 모듈 케이스의 내부 공간에서 상기 복수의 파우치형 배터리 셀 중 적어도 일부 파우치형 배터리 셀을 적어도 부분적으로 감싸 상기 파우치형 배터리 셀의 상부측 에지부는 감싸고 상기 파우치형 배터리 셀의 하부측 에지부는 노출시키는 셀 커버를 포함하고, 상기 셀 커버는 감싸진 파우치형 배터리 셀의 상부측 에지부와의 사이에 이격 공간을 가지며, 상기 파우치형 배터리 셀로부터 배출되는 가스가 상기 이격 공간 내에서 상기 상부측 에지부를 가로지르는 수평 방향 및 상방으로의 움직임이 제한되도록 하는 포켓 구조가 상기 셀 커버에 구비된 것을 특징으로 한다. A battery module according to another aspect of the present invention is one or more battery modules stored in the internal space of a pack case, comprising: a storage portion in which an electrode assembly is stored and a plurality of pouch-type battery cells having an edge portion around the storage portion; a module case that stores the pouch-type battery cell in an upright position by placing an edge portion of the pouch-type battery cell downward in an internal space; and at least partially surrounding at least some of the pouch-type battery cells among the plurality of pouch-type battery cells in the internal space of the module case, so that the upper edge portion of the pouch-type battery cell is wrapped and the lower edge portion of the pouch-type battery cell is exposed. Comprising a cell cover, the cell cover has a separation space between the upper edge portion of the wrapped pouch-type battery cell, and the gas discharged from the pouch-type battery cell is directed to the upper edge portion within the separation space. The cell cover is characterized in that the cell cover is provided with a pocket structure that limits movement in the horizontal direction and upward.

또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따른 자동차는 본 발명에 따른 배터리 팩을 포함할 수 있다.Additionally, a vehicle according to another aspect of the present invention may include a battery pack according to the present invention.

본 발명의 일 측면에 의하면, CTP(Cell To Pack) 컨셉의 배터리 팩이 제공되며, 이러한 배터리 팩에서는 모듈 케이스 등이 제거되어, 냉각 성능과 에너지 밀도 등이 향상될 수 있다. According to one aspect of the present invention, a battery pack with a CTP (Cell To Pack) concept is provided, and in this battery pack, the module case, etc. can be removed, and cooling performance and energy density can be improved.

본 발명의 일 측면에 의하면, 플라스틱 카트리지와 같은 적층용 프레임이나 별도의 모듈 케이스 등의 구성이 없이도, 복수의 파우치형 배터리 셀을 팩 케이스 내부에 안정적으로 수납할 수 있다. According to one aspect of the present invention, a plurality of pouch-type battery cells can be stably stored inside a pack case without the need for a stacking frame such as a plastic cartridge or a separate module case.

특히, 본 발명의 일 실시 구성에 의하면, 복수의 파우치형 배터리 셀을 상하 방향으로 세워진 상태에서 수평 방향으로 나란하게 적층시키는 구성이 용이하게 구현될 수 있다.In particular, according to one embodiment of the present invention, a configuration in which a plurality of pouch-type battery cells are stacked side by side in the horizontal direction while standing vertically can be easily implemented.

본 발명의 일 측면에 의하면, 배터리 팩의 에너지 밀도가 향상될 수 있다. 더욱이, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 배터리 셀을 모듈화하지 않고 팩 케이스에 직접 수납하므로, 배터리 모듈의 모듈 케이스 등이 불필요한 배터리 팩을 제조할 수 있다. 따라서, 이러한 모듈 케이스가 차지하는 공간을 줄여, 팩 케이스 내부에 더욱 더 많은 배터리 셀이 배치될 수 있다. 그러므로 배터리 팩의 에너지 밀도가 더욱 향상되는 효과가 있다. 파우치형 배터리 셀을 배터리 팩의 팩 케이스에 직접 조립함으로써 배터리 팩의 공간 활용률을 극대화하고 에너지 용량을 현저히 향상시킬 수 있다. According to one aspect of the present invention, the energy density of a battery pack can be improved. Moreover, according to one embodiment of the present invention, since the battery cells are directly stored in the pack case without being modularized, it is possible to manufacture a battery pack that does not require a module case for the battery module. Accordingly, by reducing the space occupied by the module case, more battery cells can be placed inside the pack case. Therefore, the energy density of the battery pack is further improved. By assembling the pouch-type battery cells directly into the pack case of the battery pack, space utilization of the battery pack can be maximized and energy capacity can be significantly improved.

더욱이, 본 발명의 일 측면에 의하면, 연성 재질 케이스를 갖는 파우치형 배터리 셀을 쉽게 견고한 형태로 만들어, 팩 케이스나 모듈 케이스 내부에서 직접 적층되는 구성이 보다 용이하게 구현될 수 있다. 따라서, 배터리 팩이나 배터리 모듈의 조립성과 기계적 안정성 등이 향상될 수 있다.Moreover, according to one aspect of the present invention, a pouch-type battery cell having a case made of a flexible material can be easily made into a sturdy form, so that a configuration in which the battery cells are directly stacked inside a pack case or module case can be more easily implemented. Accordingly, assembly and mechanical stability of the battery pack or battery module can be improved.

또한, 본 발명의 일 측면에 의하면, 배터리 팩이나 배터리 모듈의 냉각 효율이 보다 향상될 수 있다. 특히, 본 발명의 일 실시 구성의 경우, 각 파우치형 배터리 셀의 일부가 팩 케이스나 모듈 케이스에 직접 노출되므로, 각 파우치형 배터리 셀의 열이 팩 케이스나 모듈 케이스를 통해 외부로 효과적으로 배출될 수 있다. Additionally, according to one aspect of the present invention, the cooling efficiency of the battery pack or battery module can be further improved. In particular, in the case of one embodiment of the present invention, a portion of each pouch-type battery cell is directly exposed to the pack case or module case, so heat from each pouch-type battery cell can be effectively discharged to the outside through the pack case or module case. there is.

더욱이 본 발명의 일 측면에 의하면, 특정 배터리 셀에서 열폭주 발생 시, 열적 이벤트에 효과적으로 대응할 수 있다. 특히, 본 발명의 경우, 화염이 발생되는 3요소(연료, 산소, 발화원) 중, 발화원에 해당하는 열의 축적이나 배출을 차단 내지 적절하게 제어하도록 할 수 있다. 나아가, 본 발명의 경우, 열 축적 차단 및 화염 배출을 방지하기 위하여, 벤팅 가스의 배출 제어와 디렉셔널 벤팅(directional venting), 그리고 스파크(spark) 차단 등을 구현할 수 있다. Furthermore, according to one aspect of the present invention, when thermal runaway occurs in a specific battery cell, it is possible to effectively respond to the thermal event. In particular, in the case of the present invention, among the three elements (fuel, oxygen, and ignition source) that generate a flame, the accumulation or discharge of heat corresponding to the ignition source can be blocked or appropriately controlled. Furthermore, in the case of the present invention, in order to block heat accumulation and prevent flame emission, venting gas emission control, directional venting, and spark blocking can be implemented.

특히 본 발명에 따르면, 셀 커버에 포켓 구조가 구비됨에 따라 파우치형 배터리 셀로부터 배출되는 가스의 일부 방향으로의 움직임이 제한되고 가스 안에 포함되어 있을 수 있는 고온의 입자 등이 가두어지는 효과가 있다. 가스가 분출되면서 파우치형 배터리 셀 내부의 활물질 입자 등이 고온으로 가열된 상태에서 외부로 배출될 수 있는데, 이러한 고온의 입자 등이 스파크와 같은 형태로 나타날 수 있다. 본 발명에 따르면, 셀 커버의 포켓 구조가 이러한 입자를 포집할 수 있어 스파크 차단 효과가 뛰어나다. In particular, according to the present invention, as the cell cover is provided with a pocket structure, the movement of the gas discharged from the pouch-type battery cell in some directions is restricted and high-temperature particles that may be contained in the gas are trapped. As gas is ejected, active material particles inside the pouch-type battery cell may be heated to a high temperature and discharged to the outside. These high-temperature particles may appear in the form of sparks. According to the present invention, the pocket structure of the cell cover can collect such particles, resulting in an excellent spark blocking effect.

본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 셀 커버에 의해 스파크와 같은 점화원의 외부 배출이 방지되거나 억제됨으로써, 셀 커버 외부 공간, 이를테면 팩 케이스 내부 공간이나 외부 공간에서 발화가 발생하는 것을 차단할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 측면에 의하면, 열적 이벤트 발생 시에도, 내부 단락이나 구조적 붕괴를 방지할 수 있다.According to this embodiment of the present invention, external discharge of ignition sources such as sparks is prevented or suppressed by the cell cover, thereby preventing ignition from occurring in the space outside the cell cover, such as the inside space or outside space of the pack case. Therefore, according to one aspect of the present invention, even when a thermal event occurs, internal short circuit or structural collapse can be prevented.

이처럼 본 발명에 따르면, 열폭주, 화재, 폭발 등에 대한 안전성, 즉 열적 안전성을 높인 배터리 팩과 배터리 모듈이 제공된다. 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈, 그리고 복수의 배터리 모듈이나 복수의 배터리 셀을 직접 포함하는 배터리 팩에서 일부 배터리 셀이나 배터리 모듈의 발열시 주변 배터리 셀이나 배터리 모듈로 전파되는 것을 안정적으로 차단시킬 수 있다. As such, according to the present invention, a battery pack and a battery module with improved safety against thermal runaway, fire, explosion, etc., that is, thermal safety, are provided. In a battery module containing a plurality of battery cells, and a battery pack directly containing a plurality of battery modules or a plurality of battery cells, when some battery cells or battery modules generate heat, it is possible to reliably block the heat from spreading to surrounding battery cells or battery modules. You can.

또한, 본 발명의 일 측면에 의하면, 배터리 팩의 안전성이 향상될 수 있다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 각 배터리 셀로부터 배출된 가스 등이 외부로 원활하게 배출될 수 있다. 더욱이, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 배터리 셀로부터 배출된 가스나 화염 등의 배출 방향을 제어할 수 있다. 따라서, 인접한 배터리 셀 간 열폭주 전파가 효과적으로 방지될 수 있다. Additionally, according to one aspect of the present invention, the safety of the battery pack can be improved. In particular, according to one embodiment of the present invention, gas discharged from each battery cell can be smoothly discharged to the outside. Furthermore, according to an embodiment of the present invention, the discharge direction of gas or flame discharged from a battery cell can be controlled. Accordingly, thermal runaway propagation between adjacent battery cells can be effectively prevented.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 안 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 구성을 분리하여 나타낸 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩 내부에 수납되는 파우치형 배터리 셀과 셀 커버의 구성을 개략적으로 나타내는 분리 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩 내부에 수납되는 파우치형 배터리 셀과 셀 커버의 결합 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3의 Y-Z 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩 내부에 수납되는 파우치형 배터리 셀과 셀 커버의 결합 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩 내부에 수납되는 파우치형 배터리 셀과 셀 커버의 결합 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 단면 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 단면 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 단면 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.The following drawings attached to this specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical idea of the present invention together with the detailed description of the invention described later, so the present invention includes the matters described in such drawings. It should not be interpreted as limited to only .
1 is a schematic perspective view showing some components of a battery pack separated according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exploded perspective view schematically showing the configuration of a pouch-type battery cell and a cell cover stored inside a battery pack according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a perspective view schematically showing the combined configuration of a pouch-type battery cell stored inside a battery pack and a cell cover according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a YZ cross-sectional view of Figure 3.
Figure 5 is a cross-sectional view schematically showing the combined configuration of a pouch-type battery cell and a cell cover stored inside a battery pack according to another embodiment of the present invention.
Figure 6 is a cross-sectional view schematically showing the combined configuration of a pouch-type battery cell and a cell cover stored inside a battery pack according to another embodiment of the present invention.
Figure 7 is a diagram schematically showing a partial cross-sectional configuration of a battery pack according to another embodiment of the present invention.
Figure 8 is a diagram schematically showing a partial cross-sectional configuration of a battery pack according to another embodiment of the present invention.
Figure 9 is a diagram schematically showing a partial cross-sectional configuration of a battery pack according to another embodiment of the present invention.
Figure 10 is a diagram schematically showing the configuration of a battery module according to an embodiment of the present invention.
Figure 11 is a diagram schematically showing the configuration of a vehicle according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 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 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. Terms or words used in this specification and claims should not be construed as limited to their common or dictionary meanings, and the inventor may appropriately define the concept of terms in order to explain his or her invention in the best way. It must be interpreted with meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it is. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only one of the most preferred embodiments of the present invention and do not represent the entire technical idea of the present invention, so at the time of filing the present application, various alternatives may be used to replace them. It should be understood that equivalents and variations may exist.

도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.In the drawings, the size of each component or specific part constituting the component is exaggerated, omitted, or schematically shown for convenience and clarity of explanation. Therefore, the size of each component does not entirely reflect the actual size. If it is determined that specific descriptions of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the gist of the present invention, such descriptions will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 구성을 분리하여 나타낸 개략적인 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩 내부에 수납되는 파우치형 배터리 셀과 셀 커버의 구성을 개략적으로 나타내는 분리 사시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩 내부에 수납되는 파우치형 배터리 셀과 셀 커버의 결합 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 4는 도 3의 Y-Z 단면도이다. 1 is a schematic perspective view showing some components of a battery pack separated according to an embodiment of the present invention. Figure 2 is an exploded perspective view schematically showing the configuration of a pouch-type battery cell and a cell cover stored inside a battery pack according to an embodiment of the present invention. Figure 3 is a perspective view schematically showing the combined configuration of a pouch-type battery cell stored inside a battery pack and a cell cover according to an embodiment of the present invention. Figure 4 is a Y-Z cross-sectional view of Figure 3.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(10)은 복수의 파우치형 배터리 셀(100), 팩 케이스(300) 및 셀 커버(200)를 포함한다.1 to 4, a battery pack 10 according to an embodiment of the present invention includes a plurality of pouch-type battery cells 100, a pack case 300, and a cell cover 200.

파우치형 배터리 셀(100)은 전극 조립체, 전해액 및 파우치 외장재를 포함할 수 있다. 이러한 파우치형 배터리 셀(100)은 배터리 팩(10)에 복수 포함될 수 있다. 그리고, 이러한 복수의 파우치형 배터리 셀(100)은 적어도 일 방향으로 적층될 수 있다. 예를 들어, 도 1 내지 도 4에 도시된 바를 참조하면, 복수의 파우치형 배터리 셀(100)은 수평 방향, 이를테면 좌우 방향(도면의 Y축 방향)으로 적층 배치될 수 있다. 또한, 복수의 파우치형 배터리 셀(100)은 도 1에 도시된 바와 같이, 전후 방향(도면의 X축 방향)으로 배치될 수도 있다. 더욱이, 복수의 파우치형 배터리 셀(100)은 수평 방향으로 배치되되, 좌우 방향 및 수평 방향으로 복수의 열을 이루는 형태로 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바를 참조하면, 복수의 파우치형 배터리 셀(100)은 좌우 방향으로 배치된 셀 열이 전후 방향으로 2개 구비된 형태로 적층될 수 있다. The pouch-type battery cell 100 may include an electrode assembly, an electrolyte, and a pouch exterior material. A plurality of such pouch-type battery cells 100 may be included in the battery pack 10 . And, these plurality of pouch-type battery cells 100 may be stacked in at least one direction. For example, referring to FIGS. 1 to 4 , a plurality of pouch-type battery cells 100 may be stacked and arranged in a horizontal direction, for example, in a left-right direction (Y-axis direction in the drawing). Additionally, the plurality of pouch-type battery cells 100 may be arranged in the front-back direction (X-axis direction in the figure) as shown in FIG. 1. Furthermore, the plurality of pouch-type battery cells 100 may be arranged in a horizontal direction, forming a plurality of rows in the left-right and horizontal directions. For example, referring to FIG. 1 , a plurality of pouch-type battery cells 100 may be stacked with two cell rows arranged in the left and right directions in the front-back direction.

각각의 파우치형 배터리 셀(100)은 도 2에 도시된 바와 같이, 'R'로 표시된 수납부 및 'E1'~'E4'로 표시된 에지부를 구비할 수 있다. 여기서, 수납부(R)는 양극판과 음극판이 세퍼레이터가 개재된 상태로 상호 적층된 형태로 구성된 전극 조립체가 수납된 부분일 수 있다. 또한, 이러한 수납부(R)에는 전해액이 수납될 수 있다. 그리고, 에지부(E1~E4)는 이러한 수납부(R)의 주위를 둘러싸는 형태로 배치될 수 있다. As shown in FIG. 2, each pouch-type battery cell 100 may have a storage portion indicated by 'R' and an edge portion indicated by 'E1' to 'E4'. Here, the storage portion R may be a portion that accommodates an electrode assembly composed of a positive electrode plate and a negative electrode plate stacked with a separator interposed therebetween. Additionally, electrolyte solution may be stored in this storage portion (R). Additionally, the edge portions E1 to E4 may be arranged to surround the receiving portion R.

특히, 에지부(E1~E4)는 파우치형 배터리 셀(100)의 케이스인 파우치 외장재가 실링된 실링부일 수 있다. 예를 들어, 도 2의 실시 구성에서, 에지부(E1~E4)는 4개 구비되어, 수납부(R)를 기준으로, 각각 상부측 모서리, 하부측 모서리, 전방측 모서리 및 후방측 모서리에 위치한다고 할 수 있다. 이때, 4개의 에지부(E1~E4)는 모두 실링부일 수 있다. 또는 4개의 에지부(E1~E4) 중 일부는 실링부가 아닌 접혀진 형태로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 도 2의 실시 구성에서, 상부측 에지부(E1), 전방측 에지부(E3) 및 후방측 에지부(E4)는 모두 실링부이나, 하부측 에지부(E2)는 파우치 외장재가 접혀진 부분일 수 있다. 예를 들어, 상부측 에지부(E1)는 파우치형 배터리 셀(100)의 실링부로서 두 번 접혀진, 이른바 DSF(Double Side Folding)된 부분일 수 있고, 하부측 에지부(E2)는 파우치형 배터리 셀(100)의 미실링부일 수 있다. In particular, the edge portions E1 to E4 may be sealing portions in which the pouch exterior material, which is the case of the pouch-type battery cell 100, is sealed. For example, in the embodiment of FIG. 2, four edge portions E1 to E4 are provided, and are located at the upper edge, lower edge, front edge, and rear edge, respectively, based on the storage portion R. It can be said to be located. At this time, all four edge parts (E1 to E4) may be sealing parts. Alternatively, some of the four edge parts (E1 to E4) may be configured in a folded form rather than a sealing part. For example, in the embodiment of FIG. 2, the upper edge portion E1, the front edge portion E3, and the rear edge portion E4 are all sealing portions, but the lower edge portion E2 is a pouch exterior material. may be a folded part. For example, the upper edge portion E1 may be a so-called Double Side Folding (DSF) portion as a sealing portion of the pouch-type battery cell 100, and the lower edge portion E2 may be a pouch-type battery cell 100. It may be an unsealed portion of the battery cell 100.

팩 케이스(300)는 내부에 빈 공간이 형성되어, 복수의 파우치형 배터리 셀(100)을 수납할 수 있다. 예를 들어, 팩 케이스(300)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상부 케이스(310)와 하부 케이스(320)를 구비할 수 있다. 보다 구체적인 예로서, 하부 케이스(320)는 상단이 개방된 박스 형태로 구성되어 내부 공간에 복수의 배터리 셀을 수납할 수 있다. 그리고, 상부 케이스(310)는 하부 케이스(320)의 상단 개방부를 커버하는 덮개 형태로 구성될 수 있다. 이때, 상부 케이스(310)는 하단이 개방된 박스 형태로 구성될 수도 있다. 또한, 이러한 팩 케이스(300)의 내부 공간에는 복수의 파우치형 배터리 셀(100)과 함께 셀 커버(200)도 수납될 수 있다. 팩 케이스(300)는 플라스틱 또는 금속 재질을 구비할 수 있다. 그 밖에도, 팩 케이스(300)는 본 발명의 출원 시점에 공지된 다양한 배터리 팩의 외장재 재질을 채용할 수 있다.The pack case 300 has an empty space inside and can accommodate a plurality of pouch-type battery cells 100. For example, the pack case 300 may include an upper case 310 and a lower case 320, as shown in FIG. 1 . As a more specific example, the lower case 320 is configured in the form of a box with an open top and can accommodate a plurality of battery cells in the internal space. Additionally, the upper case 310 may be configured in the form of a cover that covers the upper opening of the lower case 320. At this time, the upper case 310 may be configured in the form of a box with an open bottom. In addition, the cell cover 200 along with a plurality of pouch-type battery cells 100 can be accommodated in the internal space of the pack case 300. The pack case 300 may be made of plastic or metal. In addition, the pack case 300 may adopt exterior materials of various battery packs known at the time of filing the present invention.

특히 팩 케이스(300)는 내부 공간에 파우치형 배터리 셀(100)의 에지부(E1~E4)를 하방으로 두어 파우치형 배터리 셀(100)이 세워진 상태로 수납하도록 한다. 실시예에서는 파우치형 배터리 셀(100)의 하부측 에지부(E2)가 하방으로 두어지는 예를 들고 있다. In particular, the pack case 300 places the edge portions (E1 to E4) of the pouch-type battery cell 100 downward in the internal space so that the pouch-type battery cell 100 is stored in an upright state. In the embodiment, an example is provided in which the lower edge portion E2 of the pouch-type battery cell 100 is positioned downward.

셀 커버(200)는 팩 케이스(300)의 내부 공간에서, 파우치형 배터리 셀(100)을 감싸도록 구성될 수 있다. 즉, 셀 커버(200)는 배터리 팩(10)에 포함된 복수의 파우치형 배터리 셀(100) 중, 적어도 일부 파우치형 배터리 셀(100)을 감싸도록 구성될 수 있다. 더욱이, 셀 커버(200)는 파우치형 배터리 셀(100)을 적어도 부분적으로 감싸도록 마련될 수 있다. The cell cover 200 may be configured to surround the pouch-type battery cell 100 in the internal space of the pack case 300. That is, the cell cover 200 may be configured to cover at least some of the pouch-type battery cells 100 among the plurality of pouch-type battery cells 100 included in the battery pack 10. Furthermore, the cell cover 200 may be provided to at least partially cover the pouch-type battery cell 100.

셀 커버(200)는 하나 또는 그 이상의 파우치형 배터리 셀(100)을 감싸도록 구성될 수 있다. 일례로, 도 1 내지 도 4의 실시 구성에서는 하나의 셀 커버(200)가 2개의 파우치형 배터리 셀(100)을 감싸는 형태로 도시되어 있다. 셀 커버(200)는 둘 또는 그 이상의 파우치형 배터리 셀(100)을 함께 감싸도록 구성될 수도 있다. The cell cover 200 may be configured to surround one or more pouch-type battery cells 100. For example, in the embodiments of FIGS. 1 to 4 , one cell cover 200 is shown surrounding two pouch-type battery cells 100 . The cell cover 200 may be configured to cover two or more pouch-type battery cells 100 together.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩 내부에 수납되는 파우치형 배터리 셀과 셀 커버의 결합 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다. 도 5에서는 하나의 셀 커버(200)가 1개의 파우치형 배터리 셀(100)을 감싸는 형태로 도시되어 있다. 이와 같이 하나의 셀 커버(200)는 하나의 파우치형 배터리 셀(100)만을 감싸도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 복수의 파우치형 배터리 셀(100) 중 각각의 파우치형 배터리 셀(100)마다 셀 커버(200)가 개별적으로 결합된다고 할 수 있다. Figure 5 is a cross-sectional view schematically showing the combined configuration of a pouch-type battery cell and a cell cover stored inside a battery pack according to another embodiment of the present invention. In Figure 5, one cell cover 200 is shown surrounding one pouch-type battery cell 100. In this way, one cell cover 200 may be configured to cover only one pouch-type battery cell 100. In this case, it can be said that the cell cover 200 is individually coupled to each pouch-type battery cell 100 among the plurality of pouch-type battery cells 100.

4개의 에지부(E1~E4)가 모두 실링된 배터리 셀에 대해서는 4면 실링 셀, 3개의 에지부(E1, E3, E4)가 실링된 배터리 셀에 대해서는 3면 실링 셀이라 지칭할 수 있다. 이와 같은 구성에서, 셀 커버(200)는 4면 실링 셀이나 3면 실링 셀일 수 있는 파우치형 배터리 셀(100)의 수납부(R) 양측과 에지부(E1~E4)의 일부를 감싸도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 하나의 셀 커버(200)가 하나의 파우치형 배터리 셀(100)을 감싸는 형태로 구성된 경우, 셀 커버(200)는 동일한 파우치형 배터리 셀(100)의 수납부(R) 양측 표면(이를테면, 동일 수납부(R)의 좌측 표면과 우측 표면), 및 해당 배터리 셀(100)의 에지부 일부를 외측에서 감싸도록 구성될 수 있다. 다른 예로, 하나의 셀 커버(200)가 복수의 파우치형 배터리 셀(100), 이를테면 좌우 방향으로 배치된 복수의 배터리 셀을 감싸는 형태로 구성된 경우, 최외측 배터리 셀의 수납부의 외측 표면과, 전체 배터리 셀의 일측 에지부들을 감싸는 형태로 구성될 수 있다. 보다 구체적인 예로서, 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이 하나의 셀 커버(200)가 좌우 방향으로 적층된 2개의 파우치형 배터리 셀(100)을 감싸는 형태로 구성될 수 있다. 이때, 셀 커버(200)는 좌측 배터리 셀의 좌측 표면, 2개의 배터리 셀의 일측 에지부들, 그리고 우측 배터리 셀의 우측 표면을 감싸는 형태로 구성될 수 있다. A battery cell in which all four edge portions (E1 to E4) are sealed may be referred to as a four-side sealing cell, and a battery cell in which three edge portions (E1, E3, and E4) are sealed may be referred to as a three-side sealing cell. In this configuration, the cell cover 200 is configured to cover both sides of the storage portion (R) and a portion of the edge portions (E1 to E4) of the pouch-type battery cell 100, which may be a 4-side sealing cell or a 3-side sealing cell. It can be. For example, as shown in FIG. 5, when one cell cover 200 is configured to surround one pouch-type battery cell 100, the cell cover 200 covers the same pouch-type battery cell 100. It may be configured to surround both surfaces of the receiving part R (for example, the left surface and the right surface of the same receiving part R), and a portion of the edge part of the corresponding battery cell 100 from the outside. As another example, when one cell cover 200 is configured to surround a plurality of pouch-type battery cells 100, for example, a plurality of battery cells arranged in the left and right directions, the outer surface of the storage portion of the outermost battery cell, It may be configured to surround one edge portion of the entire battery cell. As a more specific example, as shown in FIGS. 2 to 4, one cell cover 200 may be configured to surround two pouch-type battery cells 100 stacked in the left and right directions. At this time, the cell cover 200 may be configured to cover the left surface of the left battery cell, one edge portion of two battery cells, and the right surface of the right battery cell.

셀 커버(200)는 복수의 파우치형 배터리 셀(100)을 세워진 상태로 지지하도록 구성될 수 있다. 각각의 파우치형 배터리 셀(100)은 도 2에 도시된 바와 같이, 수납부(R)가 위치하는 2개의 넓은 표면을 가지며, 넓은 표면의 모서리 부분인 에지부(E1~E4)는 파우치 외장재의 실링부나 접혀진 부분이 존재하며 좁은 표면을 가질 수 있다. 따라서, 파우치형 배터리 셀(100)은 일반적으로 좁은 표면을 아래로 하여 상하 방향으로 세워진 형태로 적층시키는 것이 어렵다. 하지만, 본 발명에 따른 배터리 팩에서, 셀 커버(200)는 하나 또는 그 이상의 파우치형 배터리 셀(100)을 감싸면서, 감싸진 파우치형 배터리 셀(100)의 세워진 상태, 즉 기립 상태를 지지하도록 구성될 수 있다. The cell cover 200 may be configured to support a plurality of pouch-type battery cells 100 in an upright state. As shown in FIG. 2, each pouch-type battery cell 100 has two wide surfaces on which the storage portion R is located, and the edge portions E1 to E4, which are the corners of the wide surfaces, are the outer surfaces of the pouch. There are sealing or folded parts and may have a narrow surface. Therefore, it is generally difficult to stack the pouch-type battery cells 100 in a vertical direction with the narrow surface facing down. However, in the battery pack according to the present invention, the cell cover 200 surrounds one or more pouch-type battery cells 100 and supports the erect state, that is, the standing state, of the wrapped pouch-type battery cells 100. It can be configured.

특히, 셀 커버(200)는 복수의 파우치형 배터리 셀(100)이 상하 방향으로 세워진 상태에서 수평 방향으로 적층될 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 1 및 도 3에 도시된 실시 구성과 같이, 복수의 셀 커버(200)는 수평 방향으로 상호 적층되고, 각각의 셀 커버(200)는 하나 또는 그 이상의 파우치형 배터리 셀(100)을 감싸는 형태로 구성될 수 있다. 이 경우, 셀 커버(200)에 의해, 복수의 파우치형 배터리 셀(100)이 각각 세워진 상태에서 수평 방향으로 나란하게 적층된 구성이 안정적으로 유지될 수 있다.In particular, the cell cover 200 may be configured so that a plurality of pouch-type battery cells 100 can be stacked horizontally while standing vertically. For example, as in the embodiment shown in FIGS. 1 and 3, a plurality of cell covers 200 are stacked on each other in the horizontal direction, and each cell cover 200 includes one or more pouch-type battery cells 100. ) may be configured to surround the. In this case, the configuration in which the plurality of pouch-type battery cells 100 are stacked side by side in the horizontal direction when each is erected can be stably maintained by the cell cover 200.

특히, 셀 커버(200)는 팩 케이스(300)의 내부 공간에서, 자립 가능하게 구성될 수 있다. 즉, 셀 커버(200)는 팩 케이스(300)나 파우치형 배터리 셀(100) 등, 배터리 팩에 구비되는 다른 구성요소의 도움 없이도, 스스로 기립 상태를 유지하도록 구성될 수 있다.In particular, the cell cover 200 can be configured to stand on its own in the internal space of the pack case 300. In other words, the cell cover 200 can be configured to maintain an upright position on its own without the help of other components included in the battery pack, such as the pack case 300 or the pouch-type battery cell 100.

셀 커버(200)는 감싸진 파우치형 배터리 셀(100)의 적어도 일측이 외부로 노출되도록 파우치형 배터리 셀(100)을 부분적으로 감싸는 형태로 구성될 수 있다. 즉, 셀 커버(200)는 파우치형 배터리 셀(100)을 전체적으로 완전히 감싸지 않고, 일부분만 감싸는 형태로 구성될 수 있다. 특히, 셀 커버(200)는 파우치형 배터리 셀(100)의 적어도 일측이 팩 케이스(300)를 향하여 노출되도록 구성될 수 있다. 이러한 측면에서, 셀 커버(200)는 셀 슬리브(cell sleeve)와 같은 용어로 지칭될 수도 있다.The cell cover 200 may be configured to partially surround the pouch-type battery cell 100 so that at least one side of the wrapped pouch-type battery cell 100 is exposed to the outside. That is, the cell cover 200 may not completely surround the pouch-type battery cell 100 as a whole, but may only partially cover the pouch-type battery cell 100. In particular, the cell cover 200 may be configured so that at least one side of the pouch-type battery cell 100 is exposed toward the pack case 300. In this respect, the cell cover 200 may be referred to by terms such as a cell sleeve.

예를 들어, 도 2 내지 도 4의 실시 구성을 참조하면, 셀 커버(200)는 2개의 파우치형 배터리 셀(100)을 감싸는 형태로 구성되되, 감싸진 파우치형 배터리 셀(100), 즉 내부 공간에 수용된 배터리 셀(100)의 하부측 에지부(E2)는 셀 커버(200)에 의해 감싸지지 않을 수 있다. 따라서, 배터리 셀(100)의 하부측 에지부(E2)는 팩 케이스(300)를 향해 노출되어, 팩 케이스(300)에 직접 대면할 수 있다. 특히, 도 1의 실시 구성을 참조하면, 배터리 셀(100)의 하부측 에지부(E2)는 하부 케이스(320)의 바닥면을 향해 노출될 수 있다. For example, referring to the implementation configuration of FIGS. 2 to 4, the cell cover 200 is configured to surround two pouch-type battery cells 100, and the wrapped pouch-type battery cells 100, that is, the inside The lower edge portion E2 of the battery cell 100 accommodated in the space may not be surrounded by the cell cover 200. Accordingly, the lower edge portion E2 of the battery cell 100 is exposed toward the pack case 300 and can directly face the pack case 300. In particular, referring to the exemplary configuration of FIG. 1, the lower edge portion E2 of the battery cell 100 may be exposed toward the bottom of the lower case 320.

본 발명에서, 파우치형 배터리 셀(100)과 셀 커버(200)는 팩 케이스(300)에 직접적으로 안착될 수 있다. 더욱이, 파우치형 배터리 셀(100)과 셀 커버(200)는 그 하단이 팩 케이스(300)의 바닥부 상면에 안착될 수 있다. 예를 들어, 셀 커버(200)는 도 1의 실시예에서, 하부 케이스(320)의 바닥면에 직접 안착될 수 있다. 이때, 셀 커버(200)의 일부, 이를테면 도 2에서 'C1'으로 표시된 셀 커버(200)의 하단부가 하부 케이스(320)의 바닥면에 직접 접촉하여 안착될 수 있다. 그리고, 셀 커버(200)는 이와 같이 하단부가 안착된 경우, 안착 상태가 안정적으로 유지되도록 구성될 수 있다. 이때, 셀 커버(200)는 스틸(steel)과 같이 강성이 우수한 금속 재질, 특히 스테인리스 스틸(SUS) 재질로 구성되는 경우, 자립 상태가 보다 안정적으로 유지될 수 있다. 따라서, 이 경우, 파우치형 배터리 셀(100)의 기립 상태가 보다 확실하게 지지될 수 있다. In the present invention, the pouch-type battery cell 100 and the cell cover 200 can be directly mounted on the pack case 300. Moreover, the lower ends of the pouch-type battery cell 100 and the cell cover 200 may be seated on the upper bottom of the pack case 300. For example, the cell cover 200 may be directly seated on the bottom surface of the lower case 320 in the embodiment of FIG. 1 . At this time, a part of the cell cover 200, for example, the lower end of the cell cover 200 indicated by 'C1' in FIG. 2 may be seated in direct contact with the bottom surface of the lower case 320. In addition, when the lower end of the cell cover 200 is seated in this way, the cell cover 200 may be configured to maintain a stable seated state. At this time, if the cell cover 200 is made of a metal material with excellent rigidity such as steel, especially stainless steel (SUS), the self-standing state can be maintained more stably. Therefore, in this case, the standing state of the pouch-type battery cell 100 can be more reliably supported.

그리고, 셀 커버(200)는 내부에 수용된 배터리 셀(100)을 지지하도록 구성될 수 있다. 특히, 셀 커버(200)는 내부에 수용된 배터리 셀(100)의 세워진 상태를 안정적으로 지지하도록 구성될 수 있다. 셀 커버(200)는 이와 같이 배터리 셀을 감싸는 구조를 통해, 팩 케이스(300) 내부에서 복수의 파우치형 배터리 셀(100)의 적층 상태를 지지하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 복수의 파우치형 배터리 셀(100)은 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 수평 방향(도면의 Y축 방향)으로 적층될 수 있다. 이때, 셀 커버(200)는 이와 같이 수평 방향으로 적층된 복수의 파우치형 배터리 셀(100)의 적층 상태가 안정적으로 유지되도록 구성될 수 있다.Additionally, the cell cover 200 may be configured to support the battery cell 100 accommodated therein. In particular, the cell cover 200 may be configured to stably support the upright state of the battery cell 100 accommodated therein. The cell cover 200 may be configured to support the stacked state of the plurality of pouch-type battery cells 100 inside the pack case 300 through a structure that surrounds the battery cells. For example, a plurality of pouch-type battery cells 100 may be stacked in the horizontal direction (Y-axis direction in the drawing) as shown in FIGS. 1 to 4 . At this time, the cell cover 200 may be configured to stably maintain the stacked state of the plurality of pouch-type battery cells 100 stacked in the horizontal direction.

본 발명의 이러한 측면에 의하면, 모듈 케이스 없이, 복수의 파우치형 배터리 셀(100)이 팩 케이스(300) 내부에 직접 안착되어 수납될 수 있다. 특히, 파우치형 배터리 셀(100)의 경우, 외장재가 연성 재질로 제작되어 외부 충격에 취약하고 또한 경도가 낮다고 할 수 있다. 따라서, 모듈 케이스에 수납하지 않고 파우치형 배터리 셀(100) 자체만으로 팩 케이스(300) 내부에 수납하는 것이 용이하지 않다. 하지만, 본 발명의 경우, 복수의 파우치형 배터리 셀(100)은 셀 커버(200)에 의해 적어도 일부분이 감싸진 상태로 셀 커버(200)와 결합되어, 팩 케이스(300) 내부에 직접 수납되며, 그 적층 상태가 안정적으로 유지될 수 있다.According to this aspect of the present invention, a plurality of pouch-type battery cells 100 can be directly seated and stored inside the pack case 300 without a module case. In particular, in the case of the pouch-type battery cell 100, the exterior material is made of a soft material, so it is vulnerable to external shock and has low hardness. Therefore, it is not easy to store the pouch-type battery cell 100 itself inside the pack case 300 without storing it in the module case. However, in the case of the present invention, the plurality of pouch-type battery cells 100 are combined with the cell cover 200 in a state in which at least a portion is surrounded by the cell cover 200, and are directly stored inside the pack case 300. , the stacked state can be maintained stably.

더욱이, 본 발명의 경우, 파우치형 배터리 셀(100)을 이용한 CTP 타입의 배터리 팩이 보다 효율적으로 구현될 수 있다. 즉, 본 발명의 경우, 별도의 모듈 케이스 내부에 파우치형 배터리 셀(100)을 수납하고 이러한 모듈 케이스를 팩 케이스(300) 내부에 수납시키는 것이 아니라, 파우치형 배터리 셀(100)을 직접 팩 케이스(300) 내부에 수납시키는 형태로 배터리 팩(10)이 마련될 수 있다. 이때, 파우치형 배터리 셀(100)의 적어도 일측이, 셀 커버(200) 외부로 노출되어, 팩 케이스(300)와 직접 대면하도록 배치될 수 있다.Moreover, in the case of the present invention, a CTP type battery pack using the pouch-type battery cell 100 can be implemented more efficiently. That is, in the case of the present invention, rather than storing the pouch-type battery cell 100 inside a separate module case and storing this module case inside the pack case 300, the pouch-type battery cell 100 is directly placed in the pack case. (300) The battery pack 10 may be provided to be stored inside. At this time, at least one side of the pouch-type battery cell 100 may be exposed to the outside of the cell cover 200 and may be arranged to directly face the pack case 300.

따라서, 본 발명의 이러한 측면에 의하면, 배터리 팩(10)에 모듈 케이스나 적층용 프레임, 배터리 셀(100)의 적층 상태를 유지하기 위한 볼트 등의 체결 부재 등이 추가로 구비될 필요가 없다. 따라서, 모듈 케이스나 적층용 프레임 등 다른 구성요소가 차지하는 공간이나 그로 인한 공차 확보를 위한 공간이 제거될 수 있다. 그러므로, 제거된 공간만큼 배터리 셀(100)이 더 공간을 차지할 수 있으므로, 배터리 팩(10)의 에너지 밀도가 보다 향상될 수 있다.Therefore, according to this aspect of the present invention, there is no need to additionally provide the battery pack 10 with a module case, a stacking frame, or fastening members such as bolts for maintaining the stacked state of the battery cells 100. Accordingly, the space occupied by other components, such as a module case or a stacking frame, or the resulting space for securing tolerances can be eliminated. Therefore, since the battery cell 100 can occupy more space by the space removed, the energy density of the battery pack 10 can be further improved.

또한, 본 발명의 이러한 측면에 의하면, 모듈 케이스나 적층용 프레임, 볼트 등이 구비되지 않으므로, 배터리 팩(10)의 부피나 무게가 감소되고, 제조 공정이 간소화될 수 있다. Additionally, according to this aspect of the present invention, since a module case, a stacking frame, bolts, etc. are not provided, the volume and weight of the battery pack 10 can be reduced and the manufacturing process can be simplified.

본 발명에 의하면, 배터리 팩(10)의 조립성이 향상될 수 있다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 모듈 케이스에 파우치형 배터리 셀(100)을 수납하여 배터리 모듈을 마련하는 공정, 이와 같이 마련된 배터리 모듈을 하나 이상 팩 케이스(300)에 수납하는 공정 등이 수행되지 않을 수 있다. 따라서, 제조 공정이 간소화되고, 제조 시간이 줄어들 수 있다. According to the present invention, the assembling of the battery pack 10 can be improved. In particular, according to an embodiment of the present invention, a process of preparing a battery module by storing the pouch-type battery cell 100 in a module case, a process of storing one or more battery modules thus prepared in the pack case 300, etc. It may not be performed. Accordingly, the manufacturing process can be simplified and manufacturing time can be reduced.

또한, 본 발명의 이러한 측면에 의하면, 파우치형 배터리 셀(100)의 핸들링이 보다 용이해질 수 있다. 예를 들어, 복수의 파우치형 배터리 셀(100)을 팩 케이스(300) 내부에 수납하는 경우, 지그 등에 의해 파우치형 배터리 셀(100)을 파지할 수 있다. 이때, 지그는 파우치형 배터리 셀(100)을 직접 파지하지 않고, 파우치형 배터리 셀(100)을 감싸고 있는 셀 커버(200)를 파지할 수 있다. 따라서, 지그에 의한 파우치형 배터리 셀(100)의 손상이나 파손이 방지될 수 있다.Additionally, according to this aspect of the present invention, handling of the pouch-type battery cell 100 may become easier. For example, when storing a plurality of pouch-type battery cells 100 inside the pack case 300, the pouch-type battery cells 100 can be held by a jig or the like. At this time, the jig may hold the cell cover 200 surrounding the pouch-type battery cell 100 without directly holding the pouch-type battery cell 100. Accordingly, damage or breakage of the pouch-type battery cell 100 caused by the jig can be prevented.

또한, 본 발명의 이러한 측면에 의하면, 파우치형 배터리 셀(100)에 셀 커버(200)가 결합되어, 모듈 케이스 없이도 파우치형 배터리 셀(100)을 효과적으로 보호할 수 있다. Additionally, according to this aspect of the present invention, the cell cover 200 is coupled to the pouch-type battery cell 100, so that the pouch-type battery cell 100 can be effectively protected without a module case.

또한, 본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 배터리 팩(10)의 냉각 성능이 보다 효과적으로 확보될 수 있다. 특히, 상기 실시 구성에 의하면, 셀 커버(200)의 개방된 단부(개방단)를 통해 파우치형 배터리 셀(100)과 팩 케이스(300)가 직접 대면 접촉될 수 있다. 즉, 셀 커버(200)의 개방단(open end)에 인접하여(adjacent) 배치된 파우치형 배터리 셀(100)의 일 측면은 팩 케이스(300)와 직접 마주보거나 접촉할 수 있다. 따라서, 각각의 파우치형 배터리 셀(100)로부터 방출된 열이 팩 케이스(300)로 직접 전달되어, 냉각 성능이 향상될 수 있다. 또한, 이 경우, 파우치형 배터리 셀(100)과 팩 케이스(300) 사이에 별도의 냉각 구조가 구비되지 않아도 되므로, 효율적인 냉각 성능이 구현될 수 있다. 그리고, 이 경우, 파우치형 배터리 셀(100) 사이에 공기 등의 냉매가 유입되기 위한 공간이 마련되지 않을 수 있다. Additionally, according to this implementation configuration of the present invention, the cooling performance of the battery pack 10 can be secured more effectively. In particular, according to the above-mentioned configuration, the pouch-type battery cell 100 and the pack case 300 can be in direct contact with each other through the open end of the cell cover 200. That is, one side of the pouch-type battery cell 100 disposed adjacent to the open end of the cell cover 200 may directly face or contact the pack case 300. Accordingly, the heat emitted from each pouch-type battery cell 100 is directly transferred to the pack case 300, and cooling performance can be improved. Additionally, in this case, since a separate cooling structure does not need to be provided between the pouch-type battery cell 100 and the pack case 300, efficient cooling performance can be implemented. In this case, there may not be space between the pouch-type battery cells 100 for a refrigerant such as air to flow in.

또한, 이 경우, 셀 커버(200)의 적어도 일측이 개방됨으로써 배터리 팩(10)의 경량화에 유리할 수 있다. 예를 들어, 셀 커버(200)가 스틸과 같은 재질로 이루어진 경우, 셀 커버(200)의 하단부가 개방된 형태로 형성되면, 하부 플레이트만큼 셀 커버(200)의 무게를 줄일 수 있다. 더욱이, 도 1에 도시된 바와 같이, 배터리 팩(10)에는 많은 셀 커버(200)가 포함될 수 있으며, 모든 셀 커버(200)에 대하여 하부 플레이트가 존재하지 않고 개방된 형태로 형성되면, 배터리 팩(10)의 무게는 현저하게 감소할 수 있다. Additionally, in this case, at least one side of the cell cover 200 is opened, which may be advantageous in reducing the weight of the battery pack 10. For example, when the cell cover 200 is made of a material such as steel, if the lower end of the cell cover 200 is formed in an open form, the weight of the cell cover 200 can be reduced by the amount of the lower plate. Moreover, as shown in FIG. 1, the battery pack 10 may include many cell covers 200, and if all cell covers 200 do not have a lower plate and are formed in an open form, the battery pack 10 (10) The weight can be significantly reduced.

또한, 본 발명의 일 측면에 의하면, 특정 방향의 길이가 길게 형성된 롱 셀(long cell)의 구성이 보다 용이하게 마련될 수 있다.Additionally, according to one aspect of the present invention, a long cell having a long length in a specific direction can be more easily prepared.

예를 들어, 종래 각형 셀의 경우, 특정 방향 길이를 길게 형성하게 되면 전극 조립체를 각형 케이스에 삽입하는 공정이 쉽지 않을 수 있다. 특히, 이러한 전극 조립체의 삽입 과정에서 전극 조립체가 손상되는 문제 등이 발생할 수 있다. 하지만, 본 발명의 일 실시 구성에 따르면, 파우치형 배터리 셀(100)과 셀 커버(200)에 대하여 일 방향으로 길이를 길게 하는 것은 파우치 외장재의 성형이나 전극 조립체의 제조, 셀 커버(200)의 제조 단계에서 쉽게 구현 가능할 수 있다. 그리고, 이와 같이 일 방향으로 길게 제조된 형태의 롱 셀을 셀 커버(200)의 개방된 측면(이를 테면 하단부)을 통해 삽입시키는 공정은 쉽게 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명의 이러한 측면에 의하면, 롱 셀을 이용하여 배터리 팩(10)을 제조할 때에도, 우수한 조립성과 공정성, 생산성 등을 확보할 수 있다. For example, in the case of a conventional square cell, if the length in a specific direction is formed to be long, the process of inserting the electrode assembly into the square case may not be easy. In particular, problems such as damage to the electrode assembly may occur during the insertion process of the electrode assembly. However, according to one embodiment of the present invention, increasing the length of the pouch-type battery cell 100 and the cell cover 200 in one direction is necessary for forming the pouch exterior material, manufacturing the electrode assembly, and the cell cover 200. It can be easily implemented at the manufacturing stage. In addition, the process of inserting a long cell manufactured in this way to be long in one direction through the open side (for example, the lower part) of the cell cover 200 can be easily performed. Therefore, according to this aspect of the present invention, even when manufacturing the battery pack 10 using long cells, excellent assembly, processability, productivity, etc. can be secured.

이와 같은 실시 구성에 의하면, 하나의 셀 커버(200)로서, 하나 이상의 파우치형 배터리 셀(100)을 지지 및 보호하는 구성이 용이하게 구현될 수 있다. 또한, 상기 실시 구성에 의하면, 셀 커버(200)를 통해, 하나 또는 그 이상의 파우치형 배터리 셀(100)을 핸들링하는 공정이 쉽고 안전하게 수행될 수 있다. 또한, 상기 실시 구성에 의하면, 하나의 셀 커버(200)가, 내부에 수용된 파우치형 배터리 셀(100)에 대하여 2개의 수납부(R) 표면에 대면될 수 있다. 따라서, 수납부(R)와 셀 커버(200) 사이에서 냉각 성능이 더욱 향상될 수 있다. 특히, 이 경우, 수납부(R)의 넓은 표면을 통해 면 냉각이 구현되어, 냉각 효율이 좋아질 수 있다.According to this implementation configuration, a configuration that supports and protects one or more pouch-type battery cells 100 can be easily implemented as a single cell cover 200. Additionally, according to the above-mentioned configuration, a process of handling one or more pouch-type battery cells 100 through the cell cover 200 can be easily and safely performed. Additionally, according to the above-mentioned configuration, one cell cover 200 can face the surfaces of the two storage portions R with respect to the pouch-type battery cell 100 accommodated therein. Accordingly, cooling performance between the storage portion R and the cell cover 200 can be further improved. In particular, in this case, surface cooling is implemented through the large surface of the storage portion (R), so cooling efficiency can be improved.

특히, 셀 커버(200)는 내부에 수용된 파우치형 배터리 셀(100)의 여러 에지부 중, 전극 리드가 구비되지 않은 에지부를 감싸는 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 실시 구성을 참조하면, 파우치형 배터리 셀(100)은 2개의 전극 리드(110), 즉 양극 리드와 음극 리드를 구비할 수 있다. 이때, 2개의 전극 리드는 전방측 에지부(E3)와 후방측 에지부(E4)에 각각 위치할 수 있다. 이때, 셀 커버(200)는 이러한 전방측 에지부(E3)와 후방측 에지부(E4)를 제외한 나머지 2개의 에지부(E1, E2) 중 하나를 감싸는 형태로 구성될 수 있다. 셀 커버(200)는 파우치형 배터리 셀(100)의 상부측 에지부(E1)는 감싸고 하부측 에지부(E2)는 노출시킬 수 있다. In particular, the cell cover 200 may be configured to surround an edge portion not provided with an electrode lead among several edge portions of the pouch-type battery cell 100 accommodated therein. For example, referring to the implementation shown in FIG. 2, the pouch-type battery cell 100 may be provided with two electrode leads 110, that is, a positive electrode lead and a negative electrode lead. At this time, the two electrode leads may be located on the front edge portion E3 and the rear edge portion E4, respectively. At this time, the cell cover 200 may be configured to surround one of the two edge parts E1 and E2 excluding the front edge part E3 and the rear edge part E4. The cell cover 200 may cover the upper edge portion E1 of the pouch-type battery cell 100 and expose the lower edge portion E2.

더욱이, 셀 커버(200)는 내부에 수용되어 감싸진 하나 이상의 파우치형 배터리 셀(100)에 대하여, 수납부(R)의 양 측면과 상부측 에지부(E1)를 덮는 형태로 마련될 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바를 참조하면, 셀 커버(200)는 하나의 파우치형 배터리 셀(100)에 대하여, 수납부(R)의 좌측 표면과 우측 표면, 그리고 상부측 에지부(E1)를 모두 둘러싸는 형태로 구성될 수 있다. 다른 예로, 도 2 내지 도 4에서와 같이 셀 커버(200)가 좌우 방향으로 적층된 2개의 파우치형 배터리 셀(100)을 감싸는 형태로 구성된 경우, 셀 커버(200)는 좌측 배터리 셀의 수납부의 좌측 표면, 2개의 배터리 셀의 상부측 에지부(E1)들, 그리고 우측 배터리 셀의 수납부의 우측 표면을 감싸는 형태로 구성될 수 있다.Furthermore, the cell cover 200 may be provided to cover both sides and the upper edge portion E1 of the storage portion R with respect to one or more pouch-type battery cells 100 accommodated and wrapped therein. . For example, referring to FIG. 5, the cell cover 200 includes the left and right surfaces of the storage portion (R) and the upper edge portion (E1) for one pouch-type battery cell 100. ) may be configured to enclose all of them. As another example, when the cell cover 200 is configured to surround two pouch-type battery cells 100 stacked in the left and right directions as shown in FIGS. 2 to 4, the cell cover 200 is a storage portion of the left battery cell. It may be configured to surround the left surface, the upper edge portions E1 of the two battery cells, and the right surface of the housing portion of the right battery cell.

본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 하나의 셀 커버(200)로서, 하나 또는 그 이상의 배터리 셀을 지지하고 보호하는 구성이 용이하게 구현될 수 있다. 특히, 상기 실시예에 의하면, 하부측 에지부(E2)는 셀 커버(200)의 개방단에 인접하게 위치하여, 셀 커버(200)에 의해 감싸지지 않고 팩 케이스(300)를 마주보고, 팩 케이스(300)와 직접 대면 접촉될 수 있다. 따라서, 셀 커버(200)에 의해 감싸진 파우치형 배터리 셀(100)의 열이 하부의 팩 케이스(300) 측으로 신속하고 원활하게 배출될 수 있다. 따라서, 배터리 팩(10)의 냉각 성능이 보다 효과적으로 확보될 수 있다.According to this implementation configuration of the present invention, a configuration that supports and protects one or more battery cells can be easily implemented as a single cell cover 200. In particular, according to the above embodiment, the lower edge portion E2 is located adjacent to the open end of the cell cover 200, is not surrounded by the cell cover 200, and faces the pack case 300, There may be direct face-to-face contact with the case 300. Accordingly, heat from the pouch-type battery cell 100 wrapped by the cell cover 200 can be quickly and smoothly discharged toward the pack case 300 below. Accordingly, the cooling performance of the battery pack 10 can be secured more effectively.

특히, 이와 같은 구성은 팩 케이스(300)의 하부에서 냉각이 주로 이루어지는 경우, 보다 효과적으로 실시될 수 있다. 예를 들어, 전기 자동차에 장착되는 배터리 팩의 경우, 차체의 하부에 장착되므로, 팩 케이스(300)의 하부에서 주로 냉각이 이루어질 수 있다. 이때, 상기 실시예와 같이, 각 파우치형 배터리 셀(100)의 하부측 에지부(E2)가 팩 케이스(300)에 대면 접촉되는 경우, 각 배터리 셀(100)로부터 팩 케이스(300) 측으로 열이 신속하게 전달되어, 냉각 성능이 보다 향상될 수 있다.In particular, this configuration can be implemented more effectively when cooling is mainly performed at the bottom of the pack case 300. For example, in the case of a battery pack mounted on an electric vehicle, cooling may occur mainly at the bottom of the pack case 300 because it is mounted at the bottom of the vehicle body. At this time, as in the above embodiment, when the lower edge portion E2 of each pouch-type battery cell 100 is in face-to-face contact with the pack case 300, heat is generated from each battery cell 100 toward the pack case 300. As this is delivered quickly, cooling performance can be further improved.

파우치형 배터리 셀(100)에서 실링부로서 상부측 에지부(E1)는 미실링부인 하부측 에지부(E2)보다 상대적으로 고온의 가스나 화염의 배출에 더 취약할 수 있다. 그런데, 상기 실시예에 의하면, 실링부인 상부측 에지부(E1)는 셀 커버(200)에 의해 감싸지고 셀 커버(200)를 마주하도록 배치되므로 디렉셔널 벤팅에 보다 유리할 수 있다.In the pouch-type battery cell 100, the upper edge portion E1, which serves as a sealed portion, may be relatively more vulnerable to the discharge of high-temperature gas or flame than the lower edge portion E2, which is an unsealed portion. However, according to the above embodiment, the upper edge portion E1, which is a sealing portion, is surrounded by the cell cover 200 and is disposed to face the cell cover 200, which may be more advantageous for directional venting.

셀 커버(200)는 강성 확보를 위해, 다양한 재질로 구성될 수 있다. 특히, 셀 커버(200)는 금속 재질로 구성될 수 있다. 이러한 금속 재질의 경우, 파우치형 배터리 셀(100)의 적층 상태를 보다 안정적으로 유지하며, 외부 충격으로부터 파우치형 배터리 셀(100)을 보다 안전하게 보호할 수 있다. 특히, 셀 커버(200)는 스틸 재질, 더욱이 SUS 재질을 구비할 수 있다. 예를 들어, 셀 커버(200)는 전체적으로 SUS 재질로 이루어질 수 있다. SUS 재질의 셀 커버(200)는 대략 0.2 mm의 두께를 가질 수 있다. The cell cover 200 may be made of various materials to ensure rigidity. In particular, the cell cover 200 may be made of a metal material. In the case of such a metal material, the stacked state of the pouch-type battery cells 100 can be maintained more stably and the pouch-type battery cells 100 can be more safely protected from external shock. In particular, the cell cover 200 may be made of steel or SUS. For example, the cell cover 200 may be entirely made of SUS material. The cell cover 200 made of SUS may have a thickness of approximately 0.2 mm.

이와 같이, 셀 커버(200)가 스틸 재질로 이루어지는 경우, 기계적 강도 내지 강성이 우수하므로, 파우치형 배터리 셀(100)의 적층 상태를 보다 안정적으로 지지할 수 있다. 또한, 이 경우, 외부의 충격, 이를테면 침상체 등으로부터 파우치형 배터리 셀(100)의 손상이나 파손을 보다 효과적으로 방지할 수 있다. 뿐만 아니라, 이 경우, 파우치형 배터리 셀의 핸들링이 보다 용이해질 수 있다.As such, when the cell cover 200 is made of a steel material, it has excellent mechanical strength and rigidity, and thus can more stably support the stacked state of the pouch-type battery cells 100. Additionally, in this case, it is possible to more effectively prevent damage or breakage of the pouch-type battery cell 100 from external impacts, such as needles. Additionally, in this case, handling of the pouch-type battery cell may become easier.

또한, 상기 실시예와 같이, 셀 커버(200)가 스틸 재질로 이루어지는 경우, 높은 용융점으로 인해, 배터리 셀(100)로부터 화염 발생 시, 전체적인 구조가 안정적으로 유지될 수 있다. 특히, 스틸 재질의 경우, 알루미늄 재질에 비해 녹는점이 높으므로, 배터리 셀(100)로부터 분출된 화염에도 용융되지 않고, 그 형태가 안정적으로 유지될 수 있다. 따라서, 배터리 셀(100) 간 화염 전파 방지 내지 지연 효과, 벤팅 제어 효과 등이 우수하게 확보될 수 있다.Additionally, as in the above embodiment, when the cell cover 200 is made of a steel material, due to its high melting point, when a flame occurs from the battery cell 100, the overall structure can be stably maintained. In particular, in the case of steel materials, the melting point is higher than that of aluminum materials, so they do not melt even with flame emitted from the battery cell 100 and their shape can be stably maintained. Accordingly, excellent flame propagation prevention and delay effects between battery cells 100, venting control effects, etc. can be secured.

셀 커버(200)는 내측면에 절연 코팅층을 포함할 수 있다. 상기 절연 코팅층은 실리콘 수지, 폴리 아미드(Polyamide) 및 고무 중 어느 하나의 절연성 소재를 코팅, 도포 또는 부착한 것일 수 있다. 이러한 본 실시예에 따른 셀 커버(200)의 절연 코팅층 구성에 의하면, 최소한의 코팅양으로 절연 코팅 효과를 극대화할 수 있다. 또한, 절연 코팅층이 셀 커버(200)의 내측면에 적용되어 있어, 파우치형 배터리 셀(100)과 셀 커버(200) 간의 절연성이 강화될 수 있다.The cell cover 200 may include an insulating coating layer on its inner surface. The insulating coating layer may be coated, applied, or attached to any one of silicone resin, polyamide, and rubber. According to the configuration of the insulating coating layer of the cell cover 200 according to this embodiment, the insulating coating effect can be maximized with a minimum coating amount. Additionally, since an insulating coating layer is applied to the inner surface of the cell cover 200, insulation between the pouch-type battery cell 100 and the cell cover 200 can be strengthened.

셀 커버(200)는 배터리 셀(100)의 외측 표면에 적어도 부분적으로 접착될 수 있다. 예를 들어, 셀 커버(200)는 파우치형 배터리 셀(100)의 수납부(R)에 내측 표면이 접착될 수 있다. 접착을 위한 부재는 열전도성일 수 있다. 이러한 접착을 통하여 셀 커버(200)는 배터리 셀(100)에 견고하게 결합되며 배터리 셀(100)에서 발생되는 열을 배터리 셀(100) 외부로 배출하는 데에 도움이 될 수 있다. The cell cover 200 may be at least partially adhered to the outer surface of the battery cell 100. For example, the cell cover 200 may have its inner surface adhered to the receiving portion (R) of the pouch-type battery cell 100. The member for adhesion may be thermally conductive. Through this adhesion, the cell cover 200 is firmly coupled to the battery cell 100 and can help discharge heat generated in the battery cell 100 to the outside of the battery cell 100.

셀 커버(200)는 배터리 팩(10)에 하나 또는 복수 포함될 수 있다. 복수의 셀 커버(200)를 포함하는 경우, 복수의 셀 커버(200) 사이는 서로 이격될 수 있다. 예를 들어 복수의 셀 커버(200) 사이는 X축 방향으로 이격될 수 있다. 이격된 공간을 통해 셀 커버(200) 사이의 직접적인 열 전달을 차단할 수 있다. 또한 이격된 공간을 통해 배터리 팩(10)을 구성하는 데에 필요한 별도 부재를 삽입할 수 있다. 또는 복수의 셀 커버(200) 사이의 적어도 일부에는 단열 패드나 화염 억제 패드 등이 개재될 수도 있다. 이러한 단열 패드나 화염 억제 패드는 어느 하나의 셀 커버(200) 안에서 발생할 수도 있는 열이나 화염이 다른 셀 커버(200) 쪽으로 전달되어 다른 배터리 셀(100)에 영향을 주는 것을 방지할 수 있다. 화염 억제 패드는 염화 비닐 수지와 같은 내열성 수지, 실리콘이나 세라믹 등의 소재, 혹은 내열성 수지와 세라믹 혹은 유리 필러와의 복합체, 또는 절연 피복을 실시한 금속판 등으로 형성될 수 있으나, 이는 예시적인 것이며 난연 소재이면 충분하다. 적어도 배터리 셀(100)이 열폭주가 되는 온도(예를 들면 150℃~200℃)까지는 분해, 용해, 착화하지 않는 재료로 구성되면 바람직하다. 예를 들어, 셀 커버(200)의 두께가 0.2 mm 정도인 경우, 이러한 단열 패드나 화염 억제 패드는 그 두께가 2 mm 정도일 수 있다. 다시 말해, 복수의 셀 커버(200) 사이가 2 mm 정도로 서로 이격될 수도 있다. One or more cell covers 200 may be included in the battery pack 10 . When a plurality of cell covers 200 are included, the plurality of cell covers 200 may be spaced apart from each other. For example, the plurality of cell covers 200 may be spaced apart in the X-axis direction. Direct heat transfer between the cell covers 200 can be blocked through the spaced apart space. Additionally, separate members required to construct the battery pack 10 can be inserted through the spaced apart space. Alternatively, an insulating pad or flame suppression pad may be interposed at least partially between the plurality of cell covers 200. These insulating pads or flame suppression pads can prevent heat or flame that may occur within one cell cover 200 from being transferred to the other cell cover 200 and affecting other battery cells 100. The flame suppression pad may be formed of a heat-resistant resin such as vinyl chloride resin, a material such as silicon or ceramic, a composite of a heat-resistant resin and a ceramic or glass filler, or a metal plate coated with insulation, but this is an example and a flame retardant material. This is enough. It is desirable if the battery cell 100 is made of a material that does not decompose, melt, or ignite at least up to the temperature at which thermal runaway occurs (for example, 150°C to 200°C). For example, when the thickness of the cell cover 200 is about 0.2 mm, the insulation pad or flame suppression pad may have a thickness of about 2 mm. In other words, the plurality of cell covers 200 may be spaced apart from each other by about 2 mm.

또한, 배터리 팩(10)에 다수의 셀 커버(200)가 적층되어 포함된 경우, 셀 커버(200) 사이에는 접착 부재가 개재될 수 있다. 예를 들어, 2개의 셀 커버(200)가 서로 대면하게 되는 부분에는 접착 부재가 개재되어, 이들 사이를 접착 고정시킬 수 있다. 이러한 접착 구성을 통해 여러 개의 셀 커버(200)간 연결 구성을 보다 견고히 할 수 있다. 여기서, 접착 부재는 절연성일 수 있다. 이러한 접착 부재는 금속 재질로 이루어질 수 있는 셀 커버(200)간의 절연을 달성할 수 있다.Additionally, when the battery pack 10 includes a plurality of cell covers 200 stacked, an adhesive member may be interposed between the cell covers 200. For example, an adhesive member may be interposed in a portion where the two cell covers 200 face each other to adhesively fix them. Through this adhesive configuration, the connection configuration between multiple cell covers 200 can be made more robust. Here, the adhesive member may be insulating. This adhesive member can achieve insulation between the cell covers 200, which may be made of a metal material.

특히, 셀 커버(200)는 배터리 팩에 포함된 복수의 파우치형 배터리 셀(100)을 그룹핑하여 유닛화하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 하나의 셀 커버(200)는 하나의 셀 유닛을 구성한다고 할 수 있다. 그리고, 하나의 셀 유닛에는 하나 또는 복수의 파우치형 배터리 셀(100)이 포함될 수 있다. 예를 들어, 도 2에는 'U1'으로 표시된 바와 같이, 하나의 셀 유닛이 도시되어 있고, 도 1에는 복수의 셀 유닛이 도시되어 있다고 할 수 있다. 이와 같이 배터리 팩(10)에는 복수의 셀 유닛이 포함될 수 있으며, 이 경우 셀 커버(200)는 배터리 팩에 복수 포함된다고 할 수 있다. 일례로, 셀 커버(200)가 하나의 파우치형 배터리 셀(100)을 감싸는 형태로 구성된 경우, 배터리 팩에는 파우치형 배터리 셀(100)의 개수와 동일한 개수의 셀 커버(200)가 포함될 수 있다. 다른 예로, 셀 커버(200)가 둘 이상의 파우치형 배터리 셀(100)을 감싸는 형태로 구성된 경우, 배터리 팩에는 파우치형 배터리 셀(100)의 개수보다 작은 개수의 셀 커버(200)가 포함될 수 있다. 한편, 셀 커버(200)에 의해 감싸지는 각각의 셀 그룹은 셀 유닛말고도 셀 뱅크(bank) 단위라고 표현될 수도 있다. 셀 유닛 또는 셀 뱅크 안의 파우치형 배터리 셀(100)은 버스바 등을 통한 직렬 및/또는 병렬의 전기적 연결 구성을 포함할 수 있다. In particular, the cell cover 200 may be configured to group and unitize a plurality of pouch-type battery cells 100 included in the battery pack. In this case, one cell cover 200 can be said to constitute one cell unit. Additionally, one cell unit may include one or a plurality of pouch-type battery cells 100. For example, one cell unit is shown as 'U1' in FIG. 2, and a plurality of cell units are shown in FIG. 1. In this way, the battery pack 10 may include a plurality of cell units, and in this case, it can be said that a plurality of cell covers 200 are included in the battery pack. For example, when the cell cover 200 is configured to surround one pouch-type battery cell 100, the battery pack may include the same number of cell covers 200 as the number of pouch-type battery cells 100. . As another example, when the cell cover 200 is configured to surround two or more pouch-type battery cells 100, the battery pack may include a smaller number of cell covers 200 than the number of pouch-type battery cells 100. . Meanwhile, each cell group surrounded by the cell cover 200 may be expressed as a cell bank unit in addition to a cell unit. The pouch-type battery cells 100 within the cell unit or cell bank may include series and/or parallel electrical connections through a bus bar or the like.

여기서, 셀 커버(200)는 단위 커버로서, 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 커버(210) 및 제2 커버(220)를 구비할 수 있다. 셀 커버(200)는 감싸진 파우치형 배터리 셀(100)의 상부측 에지부(E1)와의 사이에 이격 공간(S)을 가진다. 셀 커버(200)는 파우치형 배터리 셀(100)로부터 배출되는 가스가 이격 공간(S) 내에서 상부측 에지부(E1)를 가로지르는 수평 방향 및 상방으로의 움직임이 제한되도록 포켓 구조(P)가 구비되어 있다.Here, the cell cover 200 is a unit cover and may include a first cover 210 and a second cover 220, as shown in FIGS. 2 to 5. The cell cover 200 has a separation space (S) between the upper edge portion (E1) of the wrapped pouch-type battery cell (100). The cell cover 200 has a pocket structure (P) so that the horizontal and upward movement of the gas discharged from the pouch-type battery cell 100 across the upper edge portion (E1) within the separation space (S) is restricted. is provided.

파우치형 배터리 셀(100)은 가볍고 전해액의 누액(leakage) 가능성이 적으며 형태에 융통성을 가질 수 있어 보다 작은 부피 및 질량으로 같은 용량의 이차 전지를 구현할 수 있는 장점이 있는 한편, 과열이 될 경우 폭발 위험성이 있어서 안전성을 확보하는 것이 중요한 과제 중의 하나이다. 파우치형 배터리 셀(100)의 과열은 여러 가지 원인에서 발생되는데, 그 중 하나가 파우치형 배터리 셀(100)을 통해 한계 이상의 과전류(overcharge)가 흐르는 경우를 들 수 있다. 과전류가 흐르면 파우치형 배터리 셀(100)이 주울열에 의해 발열을 하므로 배터리 셀(100) 내부 온도가 급속하게 상승한다. 온도의 급속한 상승은 전해액의 분해 반응을 야기하여 가스가 발생될 수 있다. 이로 인한 파우치 외장재 내부의 압력 증가로 일종의 부풀음 현상인 스웰링(swelling) 현상이 발생하여 이차 전지가 폭발하는 등 심각한 문제가 발생될 수 있다. 이러한 과전류뿐 아니라, 고온에의 노출, 외부에서의 충격 등에 의해 파우치형 배터리 셀(100) 내부에서 가스가 발생하는 경우, 가스를 효과적으로 배출하여 이차 전지의 안전성을 확보할 필요가 있다. 이차 전지 내부에서 발생한 가스를 외부로 배출하는 것을 벤팅이라고 한다. 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩(10)에 포함되는 셀 커버(200)는 2개의 단위 커버(210, 220) 사이의 이격 공간(S)으로 파우치형 배터리 셀(100)로부터 배출되는 가스가 일단은 모여 유도된 방향으로 배출 가능하도록 구성되어 있어, 이차 전지의 안전성을 확보할 수 있게 한다. The pouch-type battery cell 100 is light, has a low possibility of electrolyte leakage, and has flexibility in shape, so it has the advantage of being able to implement a secondary battery of the same capacity with a smaller volume and mass. Because there is a risk of explosion, ensuring safety is one of the important tasks. Overheating of the pouch-type battery cell 100 occurs for various reasons, one of which is when an overcharge exceeding the limit flows through the pouch-type battery cell 100. When overcurrent flows, the pouch-type battery cell 100 generates heat by Joule heat, so the internal temperature of the battery cell 100 rapidly increases. A rapid rise in temperature may cause a decomposition reaction of the electrolyte and generate gas. This may cause a swelling phenomenon, a type of swelling phenomenon, due to increased pressure inside the pouch exterior material, which may cause serious problems such as secondary battery explosion. When gas is generated inside the pouch-type battery cell 100 due to such overcurrent as well as exposure to high temperature, external impact, etc., it is necessary to ensure the safety of the secondary battery by effectively discharging the gas. Venting is the process of discharging gas generated inside a secondary battery to the outside. The cell cover 200 included in the battery pack 10 according to an embodiment of the present invention allows gas discharged from the pouch-type battery cell 100 into the space S between the two unit covers 210 and 220. First of all, it is configured so that it can be collected and discharged in a guided direction, thereby ensuring the safety of the secondary battery.

제1 커버(210)는 감싸진 파우치형 배터리 셀(100)의 좌측 표면과 일측 모서리를 감싸도록 구성될 수 있다. 그리고, 제2 커버(220)는 감싸진 파우치형 배터리 셀(100)의 우측 표면과 타측 모서리를 감싸도록 구성될 수 있다. 여기서, 제1 커버(210)와 제2 커버(220)는 각각 대략의 L자 형태로 구성되어, 본 발명의 이러한 실시예에 따른 셀 커버(200)는 2개의 L자형 단위 커버((210, 220)가 서로 결합된 형태로 구성된다고 할 수 있다.The first cover 210 may be configured to cover the left surface and one edge of the wrapped pouch-type battery cell 100. Additionally, the second cover 220 may be configured to cover the right surface and the other edge of the wrapped pouch-type battery cell 100. Here, the first cover 210 and the second cover 220 are each configured in an approximately L shape, and the cell cover 200 according to this embodiment of the present invention includes two L-shaped unit covers ((210, 220) can be said to be composed of them combined together.

특히, 제1 커버(210)와 제2 커버(220)는 파우치형 배터리 셀(100)의 상측 모서리를 감싸도록 구성될 수 있다. 이러한 2개의 단위 커버(210, 220)는 서로 용접, 접착, 끼움 결합, 후크 결합 등 다양한 체결 방식에 의해 체결 고정될 수 있다. In particular, the first cover 210 and the second cover 220 may be configured to surround the upper edge of the pouch-type battery cell 100. These two unit covers 210 and 220 may be fastened to each other by various fastening methods such as welding, adhesion, fitting, and hooking.

셀 커버(200)는 적어도 일부 파우치형 배터리 셀(100)의 양 측면과 상부측 모서리를 감싸도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 2개의 단위 커버(210, 220)로 구성된 셀 커버(200)는 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 내부에 수용된 파우치형 배터리 셀(100)의 좌우 양 측면을 감싸는 2개의 측면커버부 및 상부측 모서리를 감싸는 상측커버부를 구비한다고 할 수 있다. 이때, 상기 상측커버부는 적어도 부분적으로 2층으로 형성되어 있다고 할 수 있다. 상기 상측커버부의 구성을 변형하여 2층 이상의 다층으로 형성할 수도 있다. 상기 상측커버부는 파우치형 배터리 셀(100)의 상부측 에지부(E1)의 상부를 감싸도록 구성된다고 할 수 있다. 그리고, 상기 측면커버부는 상기 상측커버부의 일단으로부터 하방으로 연장되고 파우치형 배터리 셀(100)의 일측 수납부(R)의 외측을 감싼다고 할 수 있다. The cell cover 200 may be configured to cover both sides and upper edges of at least some of the pouch-type battery cells 100. For example, the cell cover 200 consists of two unit covers 210 and 220. As shown in Figures 2 to 5, it can be said to be provided with two side cover parts that cover both left and right sides of the pouch-type battery cell 100 accommodated therein, and an upper cover part that covers the upper edge. At this time, it can be said that the upper cover part is at least partially formed of two layers. The configuration of the upper cover part may be modified to form two or more layers. It can be said that the upper cover part is configured to surround the upper part of the upper edge part E1 of the pouch-type battery cell 100. Additionally, the side cover portion may be said to extend downward from one end of the upper cover portion and surround the outside of one side storage portion (R) of the pouch-type battery cell 100.

본 발명에 따르면, 셀 커버(200)에 포켓 구조(P)가 구비됨에 따라 파우치형 배터리 셀(100)로부터 배출되는 가스의 일부 방향으로의 움직임이 제한된다. 가스가 분출되면서 파우치형 배터리 셀(100) 내부의 활물질 입자 등이 고온으로 가열된 상태에서 외부로 배출될 수 있는데, 이러한 고온의 입자 등이 스파크와 같은 형태로 나타날 수 있다. 본 발명에 따르면, 셀 커버(200)의 포켓 구조(P)가 이러한 입자를 포집할 수 있어 스파크 차단 효과가 뛰어나다. According to the present invention, as the cell cover 200 is provided with the pocket structure P, the movement of the gas discharged from the pouch-type battery cell 100 in some directions is restricted. As the gas is ejected, active material particles inside the pouch-type battery cell 100 may be heated to a high temperature and discharged to the outside. These high-temperature particles may appear in the form of sparks. According to the present invention, the pocket structure (P) of the cell cover 200 can collect such particles, thereby providing an excellent spark blocking effect.

실시예에서 상기 상측커버부는 2층으로 형성되어 있다. 이러한 실시 구성에서 포켓 구조(P)는 2개라고 할 수 있다. 실시예와 같이 상기 상측커버부가 2층으로 형성되는 구성에서, 스파크 형태의 입자는 각 층마다 포집될 수 있다. In the embodiment, the upper cover part is formed of two layers. In this implementation configuration, it can be said that there are two pocket structures (P). In a configuration in which the upper cover part is formed of two layers as in the embodiment, spark-shaped particles can be collected in each layer.

또한, 2개의 단위 커버(210, 220)는 일단부가 서로를 향하여 절곡된 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 커버(210)의 상측 단부는 우측 방향으로 절곡되고, 제2 커버(220)의 상측 단부는 좌측 방향으로 절곡될 수 있다. 여기서, 제1 커버(210)의 상측 단부와 제2 커버(220)의 상측 단부는 적어도 부분적으로 이격된 상태에서 서로 상하 방향으로 포개진 형태를 가질 수 있다. 즉, 제1 커버(210)의 상측 단부와 제2 커버(220)의 상측 단부는 함께 셀 커버(200)의 상측커버부를 구성하여, 다층 형태의 상측커버부가 마련되도록 할 수 있다. 보다 구체적으로, 도 2의 구성을 참조하면, 제1 단위 커버(210)의 상단부는 상측커버부의 1층을 구성하고, 제2 단위 커버(220)의 상단부는 상측커버부의 2층을 구성한다고 할 수 있다. 이때, 셀 커버(200) 내부의 스파크(입자)는 제1 단위 커버(210)에 의한 1층 및/또는 제2 단위 커버(220)에 의한 2층에서 포집될 수 있다.Additionally, the two unit covers 210 and 220 may be configured with one end portions bent toward each other. For example, as shown in FIGS. 2 to 5 , the upper end of the first cover 210 may be bent in the right direction, and the upper end of the second cover 220 may be bent in the left direction. Here, the upper end of the first cover 210 and the upper end of the second cover 220 may be overlapped in the vertical direction while being at least partially spaced apart. That is, the upper end of the first cover 210 and the upper end of the second cover 220 together form the upper cover part of the cell cover 200, so that the upper cover part in a multi-layer form can be provided. More specifically, referring to the configuration of FIG. 2, the upper end of the first unit cover 210 constitutes the first layer of the upper cover portion, and the upper end of the second unit cover 220 constitutes the second layer of the upper cover portion. You can. At this time, sparks (particles) inside the cell cover 200 may be collected in the first layer by the first unit cover 210 and/or the second layer by the second unit cover 220.

2개의 단위 커버(210, 220) 각각은 하나의 플레이트가 절곡된 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 2개의 단위 커버(210, 220) 각각은 하나의 판재에 대하여 일단부를 벤딩시킴으로써 하나 이상의 파우치형 배터리 셀(100)을 감쌀 수 있는 형태로 구성될 수 있다. Each of the two unit covers 210 and 220 may be configured as a bent plate. For example, each of the two unit covers 210 and 220 may be configured to surround one or more pouch-type battery cells 100 by bending one end of a plate.

전방 측에서 바라본 셀 커버(200)의 단면 구성은 대략 'n'자 형태와 유사하다고 할 수 있다. 따라서, 이 경우, 셀 커버(200)는 'n-fin'으로 지칭될 수도 있다. 또한, 전방 측에서 바라본 제1 커버(210)와 제2 커버(220)의 각 단면 구성은 대략 'L'자 형태와 유사하다고 할 수 있다. 따라서, 이 경우, 제1 커버(210)와 제2 커버(220)는 'L-fin'으로 지칭될 수도 있다. 그리고, 셀 커버(200)는 2개의 L-fin으로 형성된 n-fin이라고 할 수 있다. The cross-sectional configuration of the cell cover 200 viewed from the front side can be said to be roughly similar to an 'n' shape. Accordingly, in this case, the cell cover 200 may be referred to as 'n-fin'. Additionally, the cross-sectional configuration of the first cover 210 and the second cover 220 viewed from the front can be said to be roughly similar to an 'L' shape. Accordingly, in this case, the first cover 210 and the second cover 220 may be referred to as 'L-fin'. Additionally, the cell cover 200 can be said to be an n-fin formed of two L-fins.

보다 구체적으로, 제1 커버(210)는 파우치형 배터리 셀(100)의 상부측 에지부(E1)의 상부를 감싸도록 구성된 제1 상측커버부(212) 및 제1 상측커버부(212)의 일단으로부터 하방으로 연장되고 감싸진 파우치형 배터리 셀(100)의 일측 수납부(R)의 외측을 감싸는 제1 측면커버부(214)를 포함한다. 제2 커버(220)는 파우치형 배터리 셀(100)의 상부측 에지부(E1)의 상부를 감싸도록 구성된 제2 상측커버부(222), 및 제2 상측커버부(222)의 일단으로부터 하방으로 연장되고 감싸진 파우치형 배터리 셀(100)의 타측 수납부(R)의 외측을 감싸는 제2 측면커버부(224)를 포함한다. 제1 상측커버부(212)와 제2 상측커버부(222)는 상하 방향으로 이격되어 있다. 본 실시예에서 제1 상측커버부(212)로부터 제2 상측커버부(222)가 상방으로 이격되어 있다. More specifically, the first cover 210 includes a first upper cover part 212 and a first upper cover part 212 configured to surround the upper side of the upper edge part E1 of the pouch-type battery cell 100. It includes a first side cover portion 214 extending downward from one end and surrounding the outside of one side storage portion (R) of the wrapped pouch-type battery cell 100. The second cover 220 is configured to surround the upper portion of the upper edge portion E1 of the pouch-type battery cell 100, and is located downward from one end of the second upper cover portion 222. It includes a second side cover portion 224 extending to and surrounding the outside of the other side storage portion (R) of the wrapped pouch-type battery cell 100. The first upper cover part 212 and the second upper cover part 222 are spaced apart in the vertical direction. In this embodiment, the second upper cover part 222 is spaced upward from the first upper cover part 212.

제1 측면커버부(214)는 제1 상측커버부(212)의 일단으로부터 하방으로 연장되는 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 측면커버부(214)는 제1 상측커버부(212)의 좌측 단부에서 하부 방향(도면의 -Z축 방향)으로 길게 연장된 형태로 구성될 수 있다. 더욱이, 제1 측면커버부(214)는 평면 형태로 형성될 수 있다. 이때, 제1 측면커버부(214)는 제1 상측커버부(212)에서 벤딩된 형태로 구성될 수 있다. The first side cover part 214 may be configured to extend downward from one end of the first upper cover part 212. For example, the first side cover part 214 may be configured to extend long from the left end of the first upper cover part 212 in a downward direction (-Z axis direction in the drawing). Furthermore, the first side cover portion 214 may be formed in a flat shape. At this time, the first side cover part 214 may be configured in a bent form from the first upper cover part 212.

그리고, 제1 측면커버부(214)는 내부에 수용된 파우치형 배터리 셀(100)의 일측 수납부(R)의 외측을 감싸도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 셀 커버(200)에 하나의 파우치형 배터리 셀(100)이 수용된 경우, 제1 측면커버부(214)는 수용된 파우치형 배터리 셀(100)의 수납부(R)의 좌측 표면을 좌측에서 감싸도록 구성될 수 있다. 여기서, 제1 측면커버부(214)는 수납부(R)의 외측 표면에 직접 접촉될 수 있다. And, the first side cover portion 214 may be configured to surround the outside of one side storage portion (R) of the pouch-type battery cell 100 accommodated therein. For example, when one pouch-type battery cell 100 is accommodated in the cell cover 200, the first side cover portion 214 covers the left surface of the receiving portion (R) of the accommodated pouch-type battery cell 100. It can be configured to wrap from the left side. Here, the first side cover portion 214 may be in direct contact with the outer surface of the receiving portion (R).

제2 측면커버부(224)는 제1 측면커버부(214)로부터 수평 방향으로 이격되게 위치할 수 있다. 그리고, 제2 측면커버부(224)는 제2 상측커버부(222)의 일단으로부터 하방으로 연장되는 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2 측면커버부(224)는 제2 상측커버부(222)의 우측 단부에서 하방으로 길게 연장된 형태로 구성될 수 있다. 더욱이, 제2 측면커버부(224)도 제1 측면커버부(214)와 마찬가지로 평면 형태로 구성될 수 있다. 이때, 제2 측면커버부(224)와 제1 측면커버부(214)는 수평 방향으로 이격된 상태에서 서로 평행하게 배치되어 있다고 할 수 있다. 그리고, 제2 측면커버부(224)는 제2 상측커버부(222)에서 벤딩된 형태로 구성될 수 있다. The second side cover part 224 may be positioned to be spaced apart from the first side cover part 214 in the horizontal direction. And, the second side cover part 224 may be configured to extend downward from one end of the second upper cover part 222. For example, the second side cover part 224 may be configured to extend long downward from the right end of the second upper cover part 222. Moreover, the second side cover part 224 may also be configured in a flat shape like the first side cover part 214. At this time, the second side cover part 224 and the first side cover part 214 can be said to be arranged parallel to each other while being spaced apart in the horizontal direction. And, the second side cover part 224 may be configured in a bent form from the second upper cover part 222.

제1 측면커버부(214)와 제1 상측커버부(212)는 하나의 플레이트로 이루어질 수 있다. 제2 측면커버부(224)와 제2 상측커버부(222)도 하나의 플레이트로 이루어질 수 있다. 이 경우, 2개의 단위 커버(210, 220) 각각은 여러 구성요소가 일체형으로 제작되어 있다고 할 수 있다. 여기서, 각각의 구성요소는 절곡부를 통해 구분될 수 있다. 특히, 하나의 플레이트에서 절곡부는 1개 형성될 수 있다. 그리고, 이러한 1개의 절곡부를 기준으로, 제1 측면커버부(214)와 제1 상측커버부(212)가 구분되고, 제2 측면커버부(224)와 제2 상측커버부(222)가 구분될 수 있다. 이와 같이, 셀 커버(200)를 형성하기 위해 하나의 플레이트에 절곡부를 형성하는 구성은 프레스(press) 또는 롤 포밍(roll forming)과 같은 다양한 방식으로 구현될 수 있다. The first side cover part 214 and the first upper cover part 212 may be made of one plate. The second side cover part 224 and the second upper cover part 222 may also be made of one plate. In this case, each of the two unit covers 210 and 220 can be said to be made of several components integrated into one piece. Here, each component can be distinguished through a bend. In particular, one bent portion may be formed in one plate. And, based on this one bent part, the first side cover part 214 and the first upper cover part 212 are divided, and the second side cover part 224 and the second upper cover part 222 are divided. It can be. In this way, forming a bent portion in one plate to form the cell cover 200 can be implemented in various ways, such as pressing or roll forming.

본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 셀 커버(200)의 제조가 보다 간단해질 수 있다. 따라서, 배터리 팩의 제조 비용이나 시간이 감소될 수 있다. 또한, 이러한 실시 구성에 의하며, 셀 커버(200)의 기계적 강도나 강성이 보다 높게 확보될 수 있다. 뿐만 아니라, 이 경우, 셀 커버(200)를 통한 열전도 성능이 보다 향상되어, 냉각 성능이 더욱 개선될 수 있다.According to this implementation configuration of the present invention, manufacturing of the cell cover 200 can be made simpler. Accordingly, the manufacturing cost or time of the battery pack can be reduced. In addition, by using this implementation configuration, the mechanical strength and rigidity of the cell cover 200 can be secured at a higher level. In addition, in this case, heat conduction performance through the cell cover 200 is further improved, and cooling performance can be further improved.

또한, 제2 측면커버부(224)는 내부에 수용된 파우치형 배터리 셀(100)의 타측 수납부(R)의 외측을 감싸도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 셀 커버(200)에 하나의 파우치형 배터리 셀(100)이 수용된 경우, 제2 측면커버부(224)는 수용된 파우치형 배터리 셀(100)의 수납부(R)의 우측 표면을 우측에서 감싸도록 구성될 수 있다. 여기서, 제2 측면커버부(224)는 수납부(R)의 외측 표면에 직접 접촉될 수 있다.Additionally, the second side cover portion 224 may be configured to surround the outside of the other storage portion (R) of the pouch-type battery cell 100 accommodated therein. For example, when one pouch-type battery cell 100 is accommodated in the cell cover 200, the second side cover portion 224 covers the right surface of the receiving portion (R) of the accommodated pouch-type battery cell 100. It can be configured to wrap from the right side. Here, the second side cover portion 224 may be in direct contact with the outer surface of the receiving portion (R).

상기 실시 구성에서, 제1 및 제2 상측커버부(212, 222), 제1 및 제2 측면커버부(214, 224)에 의해 내부 공간이 한정될 수 있다. 그리고, 셀 커버(200)는 이와 같이 한정된 내부 공간에 하나 또는 그 이상의 파우치형 배터리 셀(100)을 수용할 수 있다. In the above implementation configuration, the internal space may be limited by the first and second upper cover parts 212 and 222 and the first and second side cover parts 214 and 224. Additionally, the cell cover 200 can accommodate one or more pouch-type battery cells 100 in this limited internal space.

여기서, 제1 상측커버부(212)와 제2 상측커버부(222)는 내부에 수용된 파우치형 배터리 셀(100)의 상부측 에지부(E1)의 상부를 감싸도록 구성될 수 있다. 특히, 셀 커버(200) 내부에서 이격 공간(S)은 비어 있는 형태로 구성될 수 있다. 본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 파우치형 배터리 셀(100)의 측부(에지부)와 셀 커버(200) 사이에 형성된 빈 공간으로 인해, 벤팅 가스 등이 이동하는 경로가 제공될 수 있다. 예를 들어, 셀 커버(200)의 내부에 수용된 배터리 셀(100)에서 열 폭주 등으로 인해 벤팅 가스가 발생하는 경우, 발생된 벤팅 가스는 제1 상측커버부(212)에 인접한 상부측 에지부(E1)와 제1 상측커버부(212) 및 제1 측면커버부(214) 사이의 빈 공간을 통해 전후 방향(X축 방향)으로 이동할 수 있다. 따라서, 벤팅 가스를 셀 커버(200)의 외부로 배출하기 위한 구성, 이를테면 후술하는 바와 같은 관통공이나 절개부 등의 구성이 셀 커버(200) 또는 다른 구성요소의 어느 부분에 위치하더라도, 해당 배출 구성이 위치한 부분으로 벤팅 가스가 원활하고 신속하게 이동될 수 있다. 그러므로, 셀 커버(200)의 내압이 증대되는 것을 방지하고, 벤팅 가스의 배출 방향 유도와 같은 효율적인 벤팅 제어가 가능해질 수 있다. Here, the first upper cover part 212 and the second upper cover part 222 may be configured to surround the upper part of the upper edge part E1 of the pouch-type battery cell 100 accommodated therein. In particular, the separation space S inside the cell cover 200 may be configured as empty. According to this embodiment of the present invention, a path through which venting gas, etc. moves can be provided due to the empty space formed between the side (edge portion) of the pouch-type battery cell 100 and the cell cover 200. For example, when venting gas is generated from the battery cell 100 accommodated inside the cell cover 200 due to thermal runaway, etc., the generated venting gas is directed to the upper edge portion adjacent to the first upper cover portion 212. It can move in the front-back direction (X-axis direction) through the empty space between (E1) and the first upper cover part 212 and the first side cover part 214. Therefore, even if a configuration for discharging venting gas to the outside of the cell cover 200, such as a through hole or cutout as described later, is located in any part of the cell cover 200 or other components, the venting gas is discharged. Venting gas can be moved smoothly and quickly to the area where the configuration is located. Therefore, the internal pressure of the cell cover 200 can be prevented from increasing, and efficient venting control, such as guiding the discharge direction of the venting gas, can be achieved.

한편, 포켓 구조(P)는 이격 공간(S)을 서로 연통된 2개 이상의 공간(S1, S2)으로 분할하고 있다. 분할된 공간(S1, S2) 사이의 벤팅 가스의 이동은 제한될 수 있다. 고온의 입자를 분할된 공간(S1, S2) 각각에 가두어 두는 효과가 있다. Meanwhile, the pocket structure (P) divides the space (S) into two or more spaces (S1, S2) that are connected to each other. Movement of venting gas between the divided spaces S1 and S2 may be restricted. It has the effect of confining high-temperature particles in each of the divided spaces (S1 and S2).

제2 상측커버부(222)는 제1 상측커버부(212)를 덮고 제1 측면커버부(214)까지 연장되어 있다. 이러한 구조를 통해 파우치형 배터리 셀(100)의 상부측 에지부(E1)는 셀 커버(200)로 감싸여진다. The second upper cover part 222 covers the first upper cover part 212 and extends to the first side cover part 214. Through this structure, the upper edge portion E1 of the pouch-type battery cell 100 is surrounded by the cell cover 200.

또한, 제1 상측커버부(212)는 파우치형 배터리 셀(100)을 커버하는 제1 부분(212a)과, 제1 부분(212a)의 면 방향과 상이한 면 방향을 가지는 제2 부분(212b)을 가질 수 있다. 즉, 제1 상측커버부(212)는 평면 형태로 구성되지 않고 입체적으로 구성될 수 있다. 이 경우, 제1 상측커버부(212)의 제1 부분(212a)은 파우치형 배터리 셀(100)의 상부측 에지부(E1)를 감쌀 수 있다. 또한, 제1 상측커버부(212)의 제1 부분(212a)은 하방으로 경사져 있을 수 있다. 예를 들어, 제1 부분(212a)의 우측 말단이 하방으로 경사지도록 제1 부분(212a)은 제1 측면커버부(214)로부터 하방으로 절곡된 형태로 구성될 수 있다. 본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 경사 구성으로 인해, 스파크(입자)의 포집 효과가 더욱 향상될 수 있다. 즉, 제1 부분(212a)의 경사 구성은, 입자의 입장에서는 공간(S1)에 들어갈 때의 입구에 해당하는 부분의 면적보다 공간(S1)으로부터 나올 때의 출구에 해당하는 부분의 면적이 작아지게 하는 효과가 있다. 따라서, 일단 공간(S1) 안에 가두어진 입자는 공간(S1)을 빠져 나오기가 어렵게 된다. 제1 상측커버부(212)의 제2 부분(212b)은 제1 부분(212a)의 단부에 연결되어 있으며 하방으로 절곡되어 차단부를 형성할 수 있다. 이러한 차단부에 의하여, 스파크 차단 효과가 더욱 향상될 수 있다. In addition, the first upper cover part 212 includes a first part 212a that covers the pouch-type battery cell 100, and a second part 212b having a surface direction different from that of the first part 212a. You can have That is, the first upper cover portion 212 may be configured three-dimensionally rather than in a planar shape. In this case, the first portion 212a of the first upper cover portion 212 may surround the upper edge portion E1 of the pouch-type battery cell 100. Additionally, the first portion 212a of the first upper cover portion 212 may be inclined downward. For example, the first part 212a may be bent downward from the first side cover part 214 so that the right end of the first part 212a is inclined downward. According to this implementation configuration of the present invention, the effect of collecting sparks (particles) can be further improved due to the inclined configuration. That is, the inclined configuration of the first part 212a means that, from the particle's point of view, the area of the part corresponding to the exit when leaving the space S1 is smaller than the area of the part corresponding to the entrance when entering the space S1. It has the effect of making you lose. Therefore, once a particle is trapped in the space (S1), it becomes difficult to escape from the space (S1). The second part 212b of the first upper cover part 212 is connected to the end of the first part 212a and can be bent downward to form a blocking part. By using this blocking unit, the spark blocking effect can be further improved.

제1 상측커버부(212)의 제1 부분(212a)은 제2 측면커버부(224)에 인접하는 길이로 연장되어 있을 수 있다. 되도록 제1 부분(212a)의 길이가 연장되도록 하여 내부의 파우치형 배터리 셀(100)을 커버하는 부분을 길게 함이 바람직할 수 있다.The first portion 212a of the first upper cover portion 212 may extend to a length adjacent to the second side cover portion 224. It may be desirable to extend the length of the first part 212a as much as possible so that the part covering the internal pouch-type battery cell 100 is lengthened.

제1 측면커버부(214)와 제1 상측커버부(212)의 제1 부분(212a)이 이루는 각도(α)는 예각일 수 있다. 제1 측면커버부(214)와 제1 상측커버부(212)에 의해 둘러 싸이는 공간(S1)은 제1 측면커버부(214)와 제1 상측커버부(212)가 만나는 부분, 즉 제1 커버(210)의 절곡된 부분(코너)에서 가장 높이가 높다. 다시 말해, 공간(S1)은 제1 커버(210)의 절곡된 부분에 높이 최고점이 있는, 상방을 향하여 오목한 공간이 될 수 있다. 이에 따라 상방으로의 움직임을 가지는 벤팅 가스는 상기 오목한 공간 내에 모이기가 쉬어 입자 포집 효과가 뛰어나다. 제1 상측커버부(212)의 제1 부분(212a)과 제2 부분(212b)이 이루는 각도도 예각일 수 있다. 제1 부분(212a)과 제2 부분(212b)이 만나는 곳이 코너가 되고, 코너라는 구조적 특징으로 인하여 해당 부분에 벤팅 가스가 모이기 쉽다. 따라서, 입자 포집 효과가 뛰어나다. The angle α formed by the first side cover portion 214 and the first portion 212a of the first upper cover portion 212 may be an acute angle. The space (S1) surrounded by the first side cover part 214 and the first upper cover part 212 is the part where the first side cover part 214 and the first upper cover part 212 meet, that is, the first side cover part 214 and the first upper cover part 212 meet. 1 The height is highest at the bent part (corner) of the cover 210. In other words, the space S1 may be a concave space facing upward, with the highest point of height at the bent portion of the first cover 210. Accordingly, the venting gas, which moves upward, is easy to collect in the concave space and has an excellent particle collection effect. The angle formed by the first part 212a and the second part 212b of the first upper cover part 212 may also be an acute angle. The place where the first part 212a and the second part 212b meet becomes a corner, and venting gas tends to collect in that part due to the structural feature of the corner. Therefore, the particle collection effect is excellent.

제2 상측커버부(222)는 파우치형 배터리 셀(100)을 커버하는 제1 부분(222a)과, 제1 부분(222a)의 면 방향과 상이한 면 방향을 가지는 제2 부분(222b)을 가질 수 있다. 즉, 제2 상측커버부(222)도 평면 형태로 구성되지 않고 입체적으로 구성될 수 있다. 이 경우, 제2 상측커버부(222)의 제1 부분(222a)은 파우치형 배터리 셀(100)의 상부측 에지부(E1)를 감싸고 있는 제1 상측커버부(212)의 제1 부분(212a)로부터 상방으로 이격되어 있다. 또한, 제2 상측커버부(222)의 제1 부분(222a)은 하방으로 경사져 있을 수 있다. 예를 들어, 제1 부분(222a)의 좌측 말단이 하방으로 경사지도록 제1 부분(222a)은 제2 측면커버부(224)로부터 하방으로 절곡된 형태로 구성될 수 있다. 본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 경사 구성으로 인해, 고온의 입자 포집 효과가 더욱 향상될 수 있다. 앞서에서 언급한 바와 마찬가지로, 제1 부분(222a)의 경사 구성은, 입자의 입장에서는 공간(S2)에 들어갈 때의 입구에 해당하는 부분의 면적보다 공간(S2)으로부터 나올 때의 출구에 해당하는 부분의 면적이 작아지게 하는 효과가 있다. 따라서, 일단 공간(S2) 안에 가두어진 입자는 공간(S2)을 빠져 나오기가 어렵게 된다. 제2 상측커버부(222)의 제2 부분(222b)은 제1 부분(222a)의 단부에 연결되어 있으며 하방으로 절곡되어 차단부를 형성할 수 있다. 이러한 차단부에 의하여, 스파크 차단 효과가 더욱 향상될 수 있다. The second upper cover part 222 has a first part 222a that covers the pouch-type battery cell 100, and a second part 222b having a surface direction different from that of the first part 222a. You can. That is, the second upper cover portion 222 may also be configured three-dimensionally rather than in a planar shape. In this case, the first part 222a of the second upper cover part 222 is the first part (222a) of the first upper cover part 212 surrounding the upper edge part E1 of the pouch-type battery cell 100. It is spaced upward from 212a). Additionally, the first portion 222a of the second upper cover portion 222 may be inclined downward. For example, the first part 222a may be bent downward from the second side cover part 224 so that the left end of the first part 222a is inclined downward. According to this implementation configuration of the present invention, the effect of collecting high-temperature particles can be further improved due to the inclined configuration. As mentioned above, the inclined configuration of the first part 222a is such that, from the particle's point of view, the area corresponds to the exit when leaving the space S2 rather than the area of the part corresponding to the entrance when entering the space S2. It has the effect of reducing the area of the part. Therefore, once a particle is trapped in the space S2, it becomes difficult to escape the space S2. The second portion 222b of the second upper cover portion 222 is connected to the end of the first portion 222a and may be bent downward to form a blocking portion. By using this blocking unit, the spark blocking effect can be further improved.

제2 상측커버부(222)의 제1 부분(222a)은 제1 측면커버부(214)에 인접하는 길이로 연장되어 있을 수 있다. 되도록 제1 부분(222a)의 길이가 연장되도록 하여 제1 상측커버부(212)의 제1 부분(212a)과 포개어지는 부분을 길게 함이 바람직하다.The first portion 222a of the second upper cover portion 222 may extend to a length adjacent to the first side cover portion 214. It is desirable to extend the length of the first part 222a as much as possible so that the part overlapping with the first part 212a of the first upper cover part 212 is lengthened.

제2 측면커버부(224)와 제2 상측커버부(222)의 제1 부분(222a)이 이루는 각도(β)는 예각일 수 있다. 제2 측면커버부(224)와 제2 상측커버부(222)에 의해 둘러 싸이는 공간(S2)은 제2 측면커버부(224)와 제2 상측커버부(222)가 만나는 부분, 즉 제2 커버(220)의 절곡된 부분에서 가장 높이가 높다. 다시 말해, 공간(S2)은 제2 커버(220)의 절곡된 부분에 높이 최고점이 있는, 상방을 향하여 오목한 공간이 될 수 있다. 이에 따라 상방으로의 움직임을 가지는 벤팅 가스는 상기 오목한 공간 내에 모이기가 쉽다. 따라서, 입자 포집 효과가 뛰어나다. The angle β formed by the second side cover portion 224 and the first portion 222a of the second upper cover portion 222 may be an acute angle. The space (S2) surrounded by the second side cover part 224 and the second upper cover part 222 is the part where the second side cover part 224 and the second upper cover part 222 meet, that is, the second side cover part 224 and the second upper cover part 222 meet. 2 The height is highest at the bent part of the cover 220. In other words, the space S2 may be a concave space facing upward, with the highest point of height at the bent portion of the second cover 220. Accordingly, venting gas that moves upward is likely to collect in the concave space. Therefore, the particle collection effect is excellent.

공간(S1)은 제1 커버(210)의 절곡된 부분에 높이 최고점이 있는, 상방을 향하여 오목한 공간이 될 수 있고, 공간(S2)은 제2 커버(220)의 절곡된 부분에 높이 최고점이 있는, 상방을 향하여 오목한 공간이 될 수 있다. 이와 같이 상방을 향하여 오목한 공간(S1, S2)은 셀 커버(200) 내에서 각각 좌측과 우측에, 그리고 하측과 상측에 서로 엇갈리게 배치된 효과를 가진다. 즉, 셀 커버(200)의 특수한 구조를 통하여, 셀 커버(200) 안의 공간(S)을 서로 엇갈리는 두 개의 공간(S1, S2)으로 분할함에 따라, 각 공간에서의 가스 포집 효과를 극대화할 수 있다. The space S1 may be a concave space facing upward, with the highest point in height at the bent portion of the first cover 210, and the space S2 may be a concave space with the highest point in height at the bent portion of the second cover 220. It can be a concave space facing upward. In this way, the upwardly concave spaces S1 and S2 have the effect of being staggeredly arranged on the left and right sides, and on the lower and upper sides, respectively, within the cell cover 200. That is, through the special structure of the cell cover 200, the space (S) within the cell cover 200 is divided into two spaces (S1 and S2) crossing each other, thereby maximizing the gas collection effect in each space. there is.

한편, 본 실시예에서는 제1 상측커버부(212)의 제1 부분(212a)과 제2 상측커버부(222)의 제1 부분(222a)이 모두 경사진 구성을 예로 설명하였는데, 둘 중 어느 하나만 경사 구조를 가져도 스파크 차단 효과를 볼 수 있다. Meanwhile, in this embodiment, a configuration in which both the first part 212a of the first upper cover part 212 and the first part 222a of the second upper cover part 222 are inclined has been described as an example, which of the two is Even if only one has an inclined structure, the spark blocking effect can be seen.

또한, 차단부인 제2 상측커버부(222)의 제2 부분(222b)은 제1 측면커버부(214)를 덮을 수 있다. 보다 구체적으로, 상대적으로 상방에 위치하는 제2 커버(220)의 상단부에서 좌측 단부에 해당하는 제2 부분(222b)은 하방으로 절곡되되, 제1 커버(210)의 외면, 특히 제1 측면커버부(214)의 외면에 밀착된 형태로 구성될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 제1 측면커버부(214)와 제2 측면커버부(224) 사이의 결합이 보다 긴밀해지고 셀 커버(200)로부터 벤팅 가스가 제1 측면커버부(214)나 제2 측면커버부(224) 쪽으로 새어나가는 것을 방지할 수 있다. Additionally, the second portion 222b of the second upper cover portion 222, which is a blocking portion, may cover the first side cover portion 214. More specifically, the second part 222b corresponding to the left end of the upper part of the second cover 220, which is located relatively upward, is bent downward, and the outer surface of the first cover 210, especially the first side cover, is bent downward. It may be configured to be in close contact with the outer surface of the part 214. By this configuration, the coupling between the first side cover part 214 and the second side cover part 224 becomes tighter, and the venting gas from the cell cover 200 is directed to the first side cover part 214 or the second side cover part. Leakage toward the cover part 224 can be prevented.

제1 측면커버부(214)에 비하여 제2 측면커버부(224)의 상하 방향 길이가 더 길 수 있다. 도 4에 제1 측면커버부(214)의 길이를 L1으로 표시하고 제2 측면커버부(224)의 길이를 L2라고 표시하였다. 이 경우, L2>L1일 수 있다.The vertical length of the second side cover part 224 may be longer than that of the first side cover part 214. In Figure 4, the length of the first side cover part 214 is indicated as L1 and the length of the second side cover part 224 is indicated as L2. In this case, L2>L1.

제1 측면커버부(214)와 제2 측면커버부(224)의 하단부(C1)는 팩 케이스(300)의 바닥면에 접촉할 수 있다. 제1 측면커버부(214)와 제2 측면커버부(224)의 하단부(C1) 높이가 동일하다면 제2 측면커버부(224)의 길이(L2)를 제1 측면커버부(214)의 길이(L1)보다 더 길게 하는 것만으로도 제1 측면커버부(214)와 연결된 제1 상측커버부(212) 및 제2 측면커버부(224)와 연결된 제2 상측커버부(222) 사이의 이격 구성을 달성할 수 있다. The lower ends C1 of the first side cover part 214 and the second side cover part 224 may contact the bottom surface of the pack case 300. If the heights of the lower ends (C1) of the first side cover part 214 and the second side cover part 224 are the same, the length L2 of the second side cover part 224 is equal to the length of the first side cover part 214. Just by making it longer than (L1), the distance between the first upper cover part 212 connected to the first side cover part 214 and the second upper cover part 222 connected to the second side cover part 224 configuration can be achieved.

제1 측면커버부(214)와 제1 상측커버부(212)가 파우치형 배터리 셀(100)의 상부측 에지부(E1)와의 사이에 형성하는 공간(S1)은 제2 측면커버부(224)와 제2 상측커버부(222)가 파우치형 배터리 셀(100)의 상부측 에지부(E1)와의 형성하는 공간(S2)과 분할되어 있으면서도 서로 연통되어 있다. 이격 공간(S) 내에서 상부측 에지부(E1)를 가로지르는 수평 방향 및 상방으로의 벤팅 가스의 움직임은 포켓 구조(P)에 의하여 제한되므로 분할된 공간(S1, S2) 사이의 벤팅 가스의 이동은 제한될 수 있다. 이에 따라 스파크 차단 효과가 발휘될 수 있다. The space (S1) formed between the first side cover part 214 and the first upper cover part 212 and the upper edge part E1 of the pouch-type battery cell 100 is the second side cover part 224. ) and the second upper cover portion 222 are divided from the space S2 formed with the upper edge portion E1 of the pouch-type battery cell 100, but are in communication with each other. The movement of the venting gas in the horizontal direction and upward across the upper edge portion (E1) within the separation space (S) is limited by the pocket structure (P), so that the venting gas between the divided spaces (S1, S2) Movement may be restricted. Accordingly, a spark blocking effect can be exerted.

분할된 공간(S1, S2) 끼리는 서로 대체로 비슷한 부피를 가질 수 있도록 제1 및 제2 측면커버부(214, 224)의 상하 방향 길이, 제1 부분(212a, 222a)가 경사진 각도, 그리고 제1 부분(212a, 222a)의 길이 등이 결정될 수 있다. 어느 한 쪽의 공간에 벤팅 가스가 치우치게 몰리거나 입자가 포획되지 않도록 하기 위함이다. The vertical length of the first and second side cover portions 214 and 224, the inclined angle of the first portions 212a and 222a, and the The length of one part (212a, 222a), etc. may be determined. This is to prevent venting gas from being concentrated unbalanced in one space or particles from being captured.

좀 더 구체적으로, 파우치형 배터리 셀(100)에서 배출되는 가스는 셀 커버(200) 내에서 상대적으로 공간적 여유가 있는 상방으로 이동하여 제1 측면커버부(214)와 제1 상측커버부(212)가 파우치형 배터리 셀(100)의 상부측 에지부(E1)와 형성하는 공간(S1)으로 일단 모일 수 있다. 여기에서 더욱 상방으로의 벤팅 가스의 움직임은 제1 상측커버부(212)의 제1 부분(212a)에 의해 일차적으로 제한이 된다. 또한, 상기 벤팅 가스의 수평 방향으로의 움직임은 제1 상측커버부(212)의 제2 부분(212b)에 의해 일차적으로 제한이 된다. 제1 상측커버부(212)의 제2 부분(212b)과 파우치형 배터리 셀(100)의 상부측 에지부(E1) 사이로 빠져나가 더욱 상방으로 이동하게 되는 일부 벤팅 가스는 제2 측면커버부(224)와 제2 상측커버부(222)가 파우치형 배터리 셀(100)의 상부측 에지부(E1)와 형성하는 공간(S2)에 다시 모일 수 있다. 그보다 더 상방으로의 벤팅 가스의 움직임은 제2 상측커버부(222)의 제1 부분(222a)에 의해 이차적으로 제한이 된다. 또한, 상기 벤팅 가스의 수평 방향으로의 움직임은 제2 상측커버부(222)의 제2 부분(222b)에 의해 이차적으로 제한이 된다. 이와 같이 함으로써, 이격 공간(S)에 모여지는 벤팅 가스는 움직임이 덜 제한이 된 하방으로 유도가 될 수 있다. 특히, 셀 커버(200)는, n-fin 형태로서 내부에 수용된 파우치형 배터리 셀(100)을 기준으로, 상부 측과 좌우 측면은 폐쇄된 형태로 구성될 수 있다. 이때, 셀 커버(200)는, 내부에 존재하는 벤팅 가스가 하방으로 배출되도록 구성될 수 있다. More specifically, the gas discharged from the pouch-type battery cell 100 moves upward within the cell cover 200 with relatively sufficient space to connect the first side cover portion 214 and the first upper cover portion 212. ) may once gather in the space (S1) formed with the upper edge portion (E1) of the pouch-type battery cell 100. Here, the movement of the venting gas further upward is primarily limited by the first portion 212a of the first upper cover portion 212. Additionally, the movement of the venting gas in the horizontal direction is primarily limited by the second portion 212b of the first upper cover portion 212. Some of the venting gas that escapes between the second part 212b of the first upper cover part 212 and the upper edge part E1 of the pouch-type battery cell 100 and moves further upward is transferred to the second side cover part ( 224) and the second upper cover part 222 may be gathered again in the space S2 formed with the upper edge part E1 of the pouch-type battery cell 100. The movement of the venting gas further upward is secondarily restricted by the first portion 222a of the second upper cover portion 222. Additionally, the movement of the venting gas in the horizontal direction is secondarily restricted by the second portion 222b of the second upper cover portion 222. By doing this, the venting gas collected in the separation space (S) can be guided downward where its movement is less restricted. In particular, the cell cover 200 has an n-fin shape and may be configured in a closed form on the top and left and right sides based on the pouch-type battery cell 100 accommodated therein. At this time, the cell cover 200 may be configured so that the venting gas present inside is discharged downward.

이와 같은 구성에서 팩 케이스(300)는 바닥부에 벤팅 가스를 배출시키기 위한 배출홀(330)을 포함할 수 있다. 여기서, 팩 케이스(300)의 배출홀(330)은 셀 커버(200)의 내부 공간과 연통 가능하도록 구성될 수 있다. 즉, 팩 케이스(300)의 바닥부에는 셀 커버(200)와 파우치형 배터리 셀(100)이 안착되는데, 파우치형 배터리 셀(100)로부터 배출된 벤팅 가스는, 셀 커버(200)에 의해 상방 및 측부 방향으로의 배출이 차단되고, 화살표로 표시된 바와 같이, 팩 케이스(300)의 배출홀(330)을 통해 하방으로만 배출될 수 있다. In this configuration, the pack case 300 may include an exhaust hole 330 at the bottom for discharging venting gas. Here, the discharge hole 330 of the pack case 300 may be configured to communicate with the internal space of the cell cover 200. That is, the cell cover 200 and the pouch-type battery cell 100 are seated on the bottom of the pack case 300, and the venting gas discharged from the pouch-type battery cell 100 is directed upward by the cell cover 200. And discharge in the side direction is blocked, and as indicated by the arrow, it can only be discharged downward through the discharge hole 330 of the pack case 300.

이차 전지 내부에서 발생한 가스를 한 방향이 아니라 여러 방향으로 배출하는 경우 벤팅 가스를 외부로 쉽게 배출하지 못하며, 벤팅 가스를 배출하는 시간이 길어져서 이차 전지의 안전성이 크게 떨어질 가능성이 있다. 본 발명에 따르면 2개의 단위 커버(210, 220)를 통하여 벤팅 가스를 한 방향으로 배출할 수 있다. 상기 실시 구성에 의하면, 열폭주 등의 상황에서 파우치형 배터리 셀(100)로부터 고온의 가스나 화염 등이 배출되는 경우, 배출된 가스나 화염이 상부측으로 향하지 않을 수 있다. 특히, 전기 자동차 등과 같이, 배터리 팩(10)의 상부측에 탑승자가 위치하는 경우, 상기 실시 구성에 의하면, 가스나 화염 등이 탑승자 측으로 향하는 것을 억제하거나 지연시킬 수 있다. 특히, 본 발명의 일 실시 구성에 의하면, 하방으로 디렉셔널 벤팅이 이루어지도록 함으로써, 탑승자와 같이 상부 측에 위치한 사용자 등의 안전성을 높일 수 있다. 이와 같은 실시 구성의 경우, 셀 커버(200) 및 팩 케이스(300)를 통해, 디렉셔널 벤팅이 달성될 수 있다. 더욱이, 본 발명의 상기 실시 구성에 의하면, 셀 커버(200)에 의해 디렉셔널 벤팅과 함께 스파크 배출 억제 효과가 함께 달성될 수 있다. If the gas generated inside the secondary battery is discharged in multiple directions instead of in one direction, the venting gas cannot be easily discharged to the outside, and the time for venting gas to be discharged is prolonged, which may significantly reduce the safety of the secondary battery. According to the present invention, venting gas can be discharged in one direction through the two unit covers 210 and 220. According to the above implementation configuration, when high-temperature gas or flame is discharged from the pouch-type battery cell 100 in a situation such as thermal runaway, the discharged gas or flame may not be directed to the upper side. In particular, when a passenger is located on the upper side of the battery pack 10, such as in an electric vehicle, according to the above-mentioned configuration, it is possible to suppress or delay gas or flame from heading toward the passenger. In particular, according to one embodiment of the present invention, the safety of users located on the upper side, such as passengers, can be improved by allowing directional venting to be performed downward. In this implementation configuration, directional venting can be achieved through the cell cover 200 and the pack case 300. Moreover, according to the above-mentioned configuration of the present invention, the spark emission suppression effect along with directional venting can be achieved by the cell cover 200.

또한, 포켓 구조(P)의 실시 구성에 의하면, 직진성이 강한 화염이나 스파크 등의 배출을 억제 내지 지연시키고, 벤팅 가스가 더욱 길어진 이동 경로를 따라 배출되는 동안 벤팅 가스의 온도를 낮추는 데 기여할 수 있다. In addition, according to the implementation configuration of the pocket structure (P), it can suppress or delay the discharge of flames or sparks with strong straight propagation and contribute to lowering the temperature of the venting gas while it is discharged along a longer movement path. .

이와 같이 본 발명에 따르면, 화염 또는 가스가 미리 설정된 방향으로 유도 배출될 수 있다. 이 경우, 어느 하나의 배터리 셀(100)에서 열 폭주가 발생하더라도 그 배터리 셀(100)에서 발생한 화염 또는 가스는 셀 커버(200)를 통하여 미리 설정된 방향으로만 배출될 수 있다. 미리 설정되는 방향이 다른 셀 커버(200)를 향하게 하지 않는 방향이라면, 열 폭주가 발생한 배터리 셀(100)에 인접하게 배치된 다른 배터리 셀(100)로 화염 또는 가스가 전파되지 않을 수 있다. 즉, 어느 하나의 배터리 셀(100)에서 열 폭주가 발생하더라도 다른 배터리 셀(100)에 대해서는 그 열 폭주의 영향이 최소화될 수 있다. 본 발명에서는 벤팅 가스를 하방으로 배출할 수 있으므로 열 폭주가 다른 배터리 셀로 전이 되지 않도록 하는 효과가 현저하다. In this way, according to the present invention, flame or gas can be guided and discharged in a preset direction. In this case, even if thermal runaway occurs in one of the battery cells 100, flame or gas generated from the battery cell 100 can be discharged only in a preset direction through the cell cover 200. If the preset direction is not toward the other cell cover 200, flame or gas may not spread to other battery cells 100 disposed adjacent to the battery cell 100 in which thermal runaway occurred. That is, even if thermal runaway occurs in one battery cell 100, the effect of the thermal runaway on the other battery cells 100 can be minimized. In the present invention, since the venting gas can be discharged downward, the effect of preventing thermal runaway from transferring to other battery cells is significant.

한편 본 실시예에서는 셀 커버(200)의 제1 상측커버부(212) 및 제2 상측커버부(222)의 경사 및 절곡 구성을 통하여 이격 공간(S)을 분할하면서 벤팅 가스에 포함된 스파크나 활물질 입자 등이 포집될 수 있는 포켓 구조(P)를 구현하였는데, 셀 커버(200)의 다른 형상 변경을 통하여 이러한 포켓 구조를 구현하는 변형예가 본 발명의 범위 내에서 얼마든지 가능하다. Meanwhile, in this embodiment, the separation space (S) is divided through the inclined and bent configuration of the first upper cover portion 212 and the second upper cover portion 222 of the cell cover 200, thereby preventing sparks contained in the venting gas or A pocket structure (P) in which active material particles, etc. can be collected was implemented, and variations of implementing this pocket structure by changing other shapes of the cell cover 200 are possible within the scope of the present invention.

본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 셀 커버(200)에 의해 스파크와 같은 점화원의 외부 배출이 방지되거나 억제됨으로써, 셀 커버(200) 외부 공간, 이를테면 팩 케이스(300) 내부 공간이나 외부 공간에서 발화가 발생하는 것을 차단할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 측면에 의하면, 열적 이벤트 발생 시에도, 내부 단락이나 구조적 붕괴를 방지할 수 있다. According to this embodiment of the present invention, external discharge of ignition sources such as sparks is prevented or suppressed by the cell cover 200, so that ignition occurs in the space outside the cell cover 200, such as the inside space or outside space of the pack case 300. can be prevented from occurring. Therefore, according to one aspect of the present invention, even when a thermal event occurs, internal short circuit or structural collapse can be prevented.

포켓 구조(P)는 파우치형 배터리 셀(100) 발화시 발생하는 가스 및 화염을 하방으로 유도하는 기능은 유지하면서도, 폭발이 발생한 어느 하나의 파우치형 배터리 셀(100)로부터 고온의 활물질이 토출되더라도 인접한 다른 파우치형 배터리 셀(100)로 이동하는 것을 억제할 수 있다. 이에 따라, 벤팅 가스는 배출하되, 스파크 등 발화원의 배출은 억제된다. 따라서, 본 발명은 열폭주나, 화재나 폭발 등이 다른 파우치형 배터리 셀(100)로 전파되는 것과 같은 연쇄 발화를 방지할 수 있어, 안전성을 크게 향상시킬 수 있다. The pocket structure (P) maintains the function of guiding gas and flames generated when the pouch-type battery cell 100 ignites downward, even if high-temperature active material is discharged from any one pouch-type battery cell 100 where an explosion occurred. Movement to another adjacent pouch type battery cell 100 can be suppressed. Accordingly, venting gas is discharged, but emission of ignition sources such as sparks is suppressed. Therefore, the present invention can prevent thermal runaway, chain ignition such as fire or explosion propagating to other pouch-type battery cells 100, and can greatly improve safety.

또한, 포켓 구조(P)는 얇은 판형일 수 있는 셀 커버(200)의 구조를 변경하여 셀 커버(200) 안의 이격 공간(S) 안에 적절히 구현할 수 있고, 셀 유닛(U1)의 사이즈 증가를 억제할 수 있다. 또한, 얇은 판형일 수 있는 셀 커버(200)로부터 구현될 수 있기 때문에 중량의 증가도 억제할 수 있다. 이와 같이 본 발명에 따르면, 배터리 팩(10)의 사이즈나 중량의 증가를 억제하면서, 이차 전지로부터 화염이 분출하는 사태가 발생한 경우에도 외부로의 화염의 분출을 방지해, 안전성을 향상시킨다. 본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 벤팅 가스에 포함된 스파크나 화염, 고온의 활물질 입자 등의 외부 배출을 억제할 수 있다. 따라서, 화재 억제 성능이 보다 향상될 수 있다. 이와 같이 본 발명에 따르면, 스파크 차단 등을 구현할 수 있다. 경량화를 위하여 팩 케이스(300)를 알루미늄으로 구성한 경우, 만약 스파크가 팩 케이스(300)로 직접 튄다면 팩 케이스(300)를 녹여 구조적 붕괴가 발생할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 스파크가 팩 케이스(300) 쪽으로 직접 튀는 것을 방지할 수 있으므로 이와 같은 구조적 붕괴를 방지할 수 있다. In addition, the pocket structure (P) can be appropriately implemented in the separation space (S) within the cell cover (200) by changing the structure of the cell cover (200), which may be a thin plate, and suppresses an increase in the size of the cell unit (U1). can do. In addition, since it can be implemented from the cell cover 200, which can be a thin plate, an increase in weight can also be suppressed. In this way, according to the present invention, an increase in the size and weight of the battery pack 10 is suppressed, and even in the event of a flame erupting from the secondary battery, ejection of flame to the outside is prevented and safety is improved. According to this implementation configuration of the present invention, external discharge of sparks, flames, and high-temperature active material particles contained in the venting gas can be suppressed. Therefore, fire suppression performance can be further improved. In this way, according to the present invention, spark blocking, etc. can be implemented. When the pack case 300 is made of aluminum to reduce weight, if sparks fly directly into the pack case 300, the pack case 300 may melt and structural collapse may occur. According to an embodiment of the present invention, sparks can be prevented from flying directly toward the pack case 300, and thus such structural collapse can be prevented.

제1 측면커버부(214)와 파우치형 배터리 셀(100)의 사이, 제2 측면커버부(224)와 파우치형 배터리 셀(100)의 사이는 접착되어 있을 수 있다. 제1 측면커버부(214)와 파우치형 배터리 셀(100)의 사이, 제2 측면커버부(224)와 파우치형 배터리 셀(100)의 사이가 직접적으로 접착이 되어도 좋지만, 도 6에 도시한 바와 같이 절연 부재(230)를 더 포함하는 상태로 간접 접착이 되면 바람직하다.The first side cover portion 214 and the pouch-type battery cell 100 may be bonded, and the second side cover portion 224 and the pouch-type battery cell 100 may be bonded. Although direct adhesion may be performed between the first side cover portion 214 and the pouch-type battery cell 100 and between the second side cover portion 224 and the pouch-type battery cell 100, as shown in FIG. 6 As shown, it is preferable if indirect adhesion is performed while further including the insulating member 230.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩 내부에 수납되는 파우치형 배터리 셀과 셀 커버의 결합 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.Figure 6 is a cross-sectional view schematically showing the combined configuration of a pouch-type battery cell and a cell cover stored inside a battery pack according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 셀 커버(200)는 절연 부재(230)를 더 포함할 수 있다. 절연 부재(230)는 전기적 절연성 재질로 구성되어 파우치형 배터리 셀(100)이 수용되는 셀 커버(200)의 내측 표면에 구비될 수 있다. 특히, 절연 부재(230)는 적어도 일측면에 접착층을 구비하여, 셀 커버(200)의 내측 표면에 접착될 수 있다. 또한, 절연 부재(230)는 양측면에 접착층을 구비하여, 셀 커버(200)의 내측 표면에 접착될 뿐 아니라 파우치형 배터리 셀(100)과 접착될 수도 있다. 뿐만 아니라, 절연 부재(230)는 내열성을 갖는 재질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 절연 부재(230)는 내열성을 갖는 세라믹 시트의 표면에 접착제가 도포된 내열성 테이프 형태로 구성될 수 있다. 절연 부재(230)는 PI(polyimide) 재질의 필름일 수도 있다. 절연 부재(230)의 두께는 대략 0.05 mm일 수 있다. 또한 절연 부재(230)는 셀 커버(200)의 내측 표면 및 외측 표면, 즉 양쪽으로 위치할 수도 있다. Referring to FIG. 6 , the cell cover 200 may further include an insulating member 230. The insulating member 230 may be made of an electrically insulating material and may be provided on the inner surface of the cell cover 200 where the pouch-type battery cell 100 is accommodated. In particular, the insulating member 230 has an adhesive layer on at least one side and can be adhered to the inner surface of the cell cover 200. Additionally, the insulating member 230 has adhesive layers on both sides, so that it can be adhered not only to the inner surface of the cell cover 200 but also to the pouch-type battery cell 100. In addition, the insulating member 230 may be made of a heat-resistant material. For example, the insulating member 230 may be formed in the form of a heat-resistant tape in which an adhesive is applied to the surface of a heat-resistant ceramic sheet. The insulating member 230 may be a film made of polyimide (PI). The thickness of the insulating member 230 may be approximately 0.05 mm. Additionally, the insulating member 230 may be located on both the inner and outer surfaces of the cell cover 200.

한편, 본 발명에 따른 배터리 팩에서, 서로 다른 구성요소 사이에 열 전달 성능을 높이기 위해, TIM(Thermal Interface Material)이 개재될 수 있다. 예를 들어, 배터리 셀(100)과 셀 커버(200) 사이, 셀 커버(200)와 팩 케이스(300) 사이, 및/또는 배터리 셀(100)과 팩 케이스(300) 사이에 TIM이 충진될 수 있다. 이 경우, 배터리 팩의 냉각 성능이 더욱 향상될 수 있다. TIM은 부재간 접촉 열저항 감소를 위한 것이다. 냉각이 중요한 배터리 팩에서는 이와 같이 접촉 열저항을 최소화할 수 있는 재료를 사용하여 전체 시스템의 열성능을 개선시킬 필요가 있다. TIM은 방열 그리스(thermally conductive grease), 방열 시트, 방열 패드, 열전도성 접착제, PCM(상변화물질) 등 다양할 수 있다. 구체적인 예를 들어, TIM은 방열 실리콘계 접착제(thermally conductive silicone-based bond), 방열 실리콘 패드(thermally conductive silicone pad) 및 방열 아크릴 접착제(thermally conductive acrylic bond) 중 어느 하나일 수 있다. 방열 실리콘계 접착제, 방열 아크릴 접착제는 1액형 또는 2액형으로 시판되고 있으며 도포 또는 주입의 방법으로 서로 다른 구성요소 사이에 적용할 수 있다. 방열 실리콘 패드는 양면 테이프와 같은 기재 필름과 그 상하부의 이형지를 포함하는 것이어서, 이형지를 제거한 후의 접착 방식으로 서로 다른 구성요소 사이에 적용할 수 있다. 방열 실리콘계 접착제, 방열 실리콘 패드, 방열 아크릴 접착제는 일반적인 접착제에 비해, 열전도율이 높기 때문에, 서로 다른 구성요소 사이에서 열 전달량 및 열 전달속도 등을 더욱 높일 수 있다. 따라서, 본 발명의 이러한 실시예에 의하면, 파우치형 배터리 셀(100)의 열 배출 성능을 보다 향상시켜, 배터리 팩(10)의 냉각 성능이 보다 개선되도록 할 수 있다.Meanwhile, in the battery pack according to the present invention, TIM (Thermal Interface Material) may be interposed to increase heat transfer performance between different components. For example, TIM may be charged between the battery cell 100 and the cell cover 200, between the cell cover 200 and the pack case 300, and/or between the battery cell 100 and the pack case 300. You can. In this case, the cooling performance of the battery pack can be further improved. TIM is intended to reduce contact thermal resistance between members. In battery packs where cooling is important, it is necessary to improve the thermal performance of the entire system by using materials that can minimize contact thermal resistance. TIMs can be diverse, including thermally conductive grease, thermal sheets, thermal pads, thermally conductive adhesives, and PCMs (phase change materials). For a specific example, the TIM may be any one of a thermally conductive silicone-based bond, a thermally conductive silicone pad, and a thermally conductive acrylic bond. Heat-dissipating silicone-based adhesives and heat-dissipating acrylic adhesives are commercially available in one-component or two-component types and can be applied between different components by coating or injection. The heat dissipating silicone pad includes a base film such as double-sided tape and release paper on the top and bottom of the pad, and can be applied between different components using an adhesive method after removing the release paper. Heat-dissipating silicone-based adhesives, heat-dissipating silicone pads, and heat-dissipating acrylic adhesives have higher thermal conductivity than general adhesives, so they can further increase the amount and speed of heat transfer between different components. Therefore, according to this embodiment of the present invention, the heat dissipation performance of the pouch-type battery cell 100 can be further improved, and the cooling performance of the battery pack 10 can be further improved.

본 발명에 따르면, 특정 배터리 셀에서 열폭주 발생 시, 열적 이벤트에 효과적으로 대응할 수 있다. 특히, 본 발명의 경우, 화염이 발생되는 3요소 중, 발화원에 해당하는 열의 축적이나 배출을 차단 내지 적절하게 제어하도록 할 수 있다. 더욱이, 본 발명의 경우, 열 축적 차단 및 화염 배출을 방지하기 위하여, 셀 커버(200)를 통한 벤팅 가스의 배출 제어와 디렉셔널 벤팅을 구현할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 측면에 의하면, 열적 이벤트 발생 시에도, 내부 단락이나 구조적 붕괴를 방지할 수 있다. According to the present invention, when thermal runaway occurs in a specific battery cell, it is possible to effectively respond to thermal events. In particular, in the case of the present invention, it is possible to block or appropriately control the accumulation or discharge of heat corresponding to the ignition source among the three elements that generate flame. Furthermore, in the case of the present invention, in order to block heat accumulation and prevent flame emission, venting gas discharge control and directional venting through the cell cover 200 can be implemented. Additionally, according to one aspect of the present invention, even when a thermal event occurs, internal short circuit or structural collapse can be prevented.

또한, 본 발명에 따른 배터리 팩(10)은 팩 케이스(300)의 내부 공간에 수납된 제어 모듈(400)을 더 포함할 수 있다. 이러한 제어 모듈(400)은 BMS를 포함할 수 있다. 제어 모듈(400)은 팩 케이스(300)의 내부 공간에 장착되며, 파우치형 배터리 셀(100)의 충방전 동작이나 데이터 송수신 동작 등을 전반적으로 제어하도록 구성될 수 있다. 제어 모듈(400)은 모듈 단위가 아닌 팩 단위에 제공될 수 있다. 보다 구체적으로는 제어 모듈(400)은 팩 전압 및 팩 전류를 통해 파우치형 배터리 셀(100)의 충방전 상태, 전력 상태 및 성능 상태 등을 제어하도록 마련될 수 있다. 제어 모듈(400)은 배터리 팩(10) 내의 배터리 셀(100)의 상태를 추정하고, 추정한 상태 정보를 이용하여 배터리 팩(10)을 관리한다. 예컨대, 배터리 팩(10)의 SOC(State Of Charge), SOH(State Of Health), 최대 입출력 전력 허용량, 출력 전압 등 배터리 팩(10) 상태 정보를 추정하고 관리한다. 그리고, 이러한 상태 정보를 이용하여 배터리 팩(10)의 충전 또는 방전을 제어하며, 나아가 배터리 팩(10)의 교체 시기 추정도 가능하다. Additionally, the battery pack 10 according to the present invention may further include a control module 400 stored in the internal space of the pack case 300. This control module 400 may include a BMS. The control module 400 is mounted in the internal space of the pack case 300 and may be configured to generally control charging and discharging operations and data transmission and reception operations of the pouch-type battery cell 100. The control module 400 may be provided in pack units rather than module units. More specifically, the control module 400 may be provided to control the charge/discharge state, power state, and performance state of the pouch-type battery cell 100 through pack voltage and pack current. The control module 400 estimates the state of the battery cell 100 in the battery pack 10 and manages the battery pack 10 using the estimated state information. For example, state information of the battery pack 10, such as state of charge (SOC), state of health (SOH), maximum input/output power allowance, and output voltage, is estimated and managed. And, using this state information, the charging or discharging of the battery pack 10 can be controlled, and it is also possible to estimate the replacement time of the battery pack 10.

본 발명에 따른 배터리 팩(10)은 도 1에 도시된 바와 같이, 배터리 차단 유닛(500, BDU, Battery Disconnect Unit)을 더 포함할 수 있다. 배터리 차단 유닛(500)은 배터리 팩(10)의 전력 용량과 기능을 관리하기 위해 배터리 셀의 전기적 연결을 제어하도록 구성될 수 있다. 이를 위해 배터리 차단 유닛(500)은 파워 릴레이와 전류 센서, 퓨즈 등을 포함할 수 있다. 배터리 차단 유닛(500) 역시 모듈 단위가 아닌 팩 단위에 제공되는 구성으로서, 본 발명의 출원 시점에 공지된 다양한 차단 유닛이 채용될 수 있다.As shown in FIG. 1, the battery pack 10 according to the present invention may further include a battery disconnect unit (BDU) 500. The battery cutoff unit 500 may be configured to control the electrical connection of battery cells to manage the power capacity and function of the battery pack 10. To this end, the battery blocking unit 500 may include a power relay, a current sensor, a fuse, etc. The battery cut-off unit 500 is also provided in pack units rather than module units, and various cut-off units known at the time of filing of the present invention may be employed.

이 밖에도, 본 발명에 따른 배터리 팩(10)은 본 발명의 출원 시점에 공지된 다양한 배터리 팩의 구성요소를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(10)의 경우, 작업자가 수작업으로 서비스 플러그를 분리하여 전원을 차단할 수 있는 MSD(Manual Service Disconnector)를 더 포함할 수 있다. 또한, 복수의 셀 유닛 블록간을 상호 연결하기 위한 플랙서블 버스바나 케이블들을 더 포함할 수도 있다. In addition, the battery pack 10 according to the present invention may further include components of various battery packs known at the time of filing of the present invention. For example, the battery pack 10 according to an embodiment of the present invention may further include a manual service disconnector (MSD) that allows an operator to cut off power by manually disconnecting the service plug. In addition, it may further include flexible bus bars or cables for interconnecting a plurality of cell unit blocks.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 단면 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. Figure 7 is a diagram schematically showing a partial cross-sectional configuration of a battery pack according to another embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 배터리 팩(10)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 써멀 배리어(240)를 포함할 수 있다. 써멀 배리어(240)는, 단열 재질의 패드 형태로 구성될 수 있으며, 인접하는 셀 커버(200) 사이에 개재될 수 있다. 예를 들어, 써멀 배리어(240)는, 2 mm 두께로 형성될 수 있다. The battery pack 10 according to the present invention may include a thermal barrier 240, as shown in FIG. 7. The thermal barrier 240 may be configured in the form of a pad made of an insulating material and may be interposed between adjacent cell covers 200. For example, the thermal barrier 240 may be formed to have a thickness of 2 mm.

또한, 본 발명에 따른 배터리 팩(10)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 다수의 셀 커버(200)와 복수의 파우치형 배터리 셀(100)이 적층되어 형성된 셀 어셈블리의 적층 방향 최외곽에 GFRP와 같은 절연 내지 방지 패드(250)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, GFRP는, 3.5 mm의 두께로 형성될 수 있다. In addition, as shown in FIG. 7, the battery pack 10 according to the present invention is formed by stacking a plurality of cell covers 200 and a plurality of pouch-type battery cells 100 at the outermost stacking direction of the cell assembly. It may further include an insulating or prevention pad 250 such as GFRP. For example, GFRP can be formed to a thickness of 3.5 mm.

또한, 본 발명에 따른 배터리 팩(10)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 히팅 패드(Heater, 260)를 더 포함할 수 있다. In addition, the battery pack 10 according to the present invention may further include a heating pad (Heater, 260), as shown in FIG. 7.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 단면 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. Figure 8 is a diagram schematically showing a partial cross-sectional configuration of a battery pack according to another embodiment of the present invention.

제2 상측커버부(222)가 제1 상측커버부(212)를 덮고 제1 측면커버부(214)까지 연장되어 있는 점은 앞선 실시예에서와 동일하다. 여기에서는 제1 상측커버부(212)가 경사진 구조이고, 제2 상측커버부(222)가 제1 상측커버부(212)에 결합되어, 포켓 구조(P)를 형성하고 있는 점에서만 차이가 있다.The fact that the second upper cover part 222 covers the first upper cover part 212 and extends to the first side cover part 214 is the same as in the previous embodiment. Here, the only difference is that the first upper cover part 212 has an inclined structure and the second upper cover part 222 is coupled to the first upper cover part 212 to form a pocket structure (P). there is.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 단면 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. Figure 9 is a diagram schematically showing a partial cross-sectional configuration of a battery pack according to another embodiment of the present invention.

여기서 셀 커버(200)는 파우치형 배터리 셀(100)의 상부측 에지부(E1)의 상부를 감싸도록 구성된 상측커버부(200a), 상측커버부(200a)의 일단으로부터 하방으로 연장되고 감싸진 파우치형 배터리 셀(100)의 일측 수납부(R)의 외측을 감싸는 좌측 측면커버부(200b), 및 상측커버부(200a)의 타단으로부터 하방으로 연장되고 감싸진 파우치형 배터리 셀(100)의 타측 수납부(R)의 외측을 감싸는 우측 측면커버부(200c)를 포함한다. 좌측 측면커버부(200b)의 내측에는 셀 커버(200)의 내측으로 돌출되어 하방 연장되는 격벽(200d)이 형성되어 있다. 이러한 격벽(200d)의 단부는 그보다 더 하방으로 절곡되어 차단부(200e)를 형성할 수 있다. 격벽(200d)과 차단부(200e), 그리고 상측커버부(200a)가 포켓 구조(P)를 구현한다.Here, the cell cover 200 is an upper cover part 200a configured to surround the upper part of the upper edge part E1 of the pouch-type battery cell 100, extending downward from one end of the upper cover part 200a and wrapped around the upper cover part 200a. A left side cover portion (200b) surrounding the outside of one side storage portion (R) of the pouch-type battery cell 100, and a pouch-type battery cell 100 extending downward and wrapped from the other end of the upper cover portion (200a). It includes a right side cover portion (200c) surrounding the outside of the other storage portion (R). A partition 200d is formed on the inside of the left side cover part 200b, which protrudes into the inside of the cell cover 200 and extends downward. The end of the partition 200d may be bent further downward to form a blocking portion 200e. The partition wall (200d), the blocking portion (200e), and the upper cover portion (200a) implement the pocket structure (P).

파우치형 배터리 셀(100)에서 배출되는 가스는 상방으로 이동하여 좌측 측면커버부(200b)와 격벽(200d) 및 차단부(200e)가 파우치형 배터리 셀(100)의 상부측 에지부(E1)와 형성하는 공간(S1)으로 일단 모일 수 있다. 상방으로의 벤팅 가스의 움직임은 격벽(200d)에 의해 일차적으로 제한이 된다. 또한, 상기 벤팅 가스의 수평 방향으로의 움직임은 차단부(200e)에 의해 일차적으로 제한이 된다. 차단부(200e)와 파우치형 배터리 셀(100)의 상부측 에지부(E1) 사이로 빠져나가 상방으로 이동하는 벤팅 가스는 우측 측면커버부(200c)와 상측커버부(200a)가 파우치형 배터리 셀(100)의 상부측 에지부(E1)와 형성하는 공간(S2)에 다시 모일 수 있다. 상방으로의 벤팅 가스의 움직임은 상측커버부(200a)에 의해 이차적으로 제한이 된다. 또한, 상기 벤팅 가스의 수평 방향으로의 움직임은 좌측 측면커버부(200b)와 우측 측면커버부(200c)에 의해 이차적으로 제한이 된다. The gas discharged from the pouch-type battery cell 100 moves upward so that the left side cover part 200b, the partition wall 200d, and the blocking part 200e are connected to the upper edge part E1 of the pouch-type battery cell 100. can be gathered into the space (S1) formed by The movement of the venting gas upward is primarily limited by the partition wall 200d. Additionally, the movement of the venting gas in the horizontal direction is primarily limited by the blocking portion 200e. The venting gas that escapes between the blocking portion (200e) and the upper edge portion (E1) of the pouch-type battery cell 100 and moves upward is connected to the right side cover portion (200c) and the upper cover portion (200a) of the pouch-type battery cell. They may be gathered again in the space (S2) formed by the upper edge portion (E1) of (100). The movement of the venting gas upward is secondarily restricted by the upper cover portion 200a. In addition, the movement of the venting gas in the horizontal direction is secondarily limited by the left side cover part 200b and the right side cover part 200c.

한편, 배터리 팩에는 하나 이상의 배터리 모듈이 수납될 수 있다. 이때, 앞서 설명된 여러 실시예들에 설명된 구성들, 특히 배터리 셀과 셀 커버에 대한 내용들은 배터리 모듈에 적용될 수도 있다. Meanwhile, one or more battery modules may be stored in the battery pack. At this time, the configurations described in the various embodiments described above, particularly the contents of the battery cell and cell cover, may be applied to the battery module.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. Figure 10 is a diagram schematically showing the configuration of a battery module according to an embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 배터리 모듈(20)은 도 1에 도시한 것과 같은 팩 케이스(300)의 내부 공간에 하나 이상 수납되는 배터리 모듈일 수 있다. 배터리 모듈(20)은 앞서 설명한 바와 같은 복수의 파우치형 배터리 셀(100)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 10 , one or more battery modules 20 may be stored in the inner space of the pack case 300 as shown in FIG. 1 . The battery module 20 may include a plurality of pouch-type battery cells 100 as described above.

배터리 모듈(20)은 내부 공간에 파우치형 배터리 셀(100)을 수납하는 모듈 케이스를 포함할 수 있다. 모듈 케이스는 본체 프레임(MC1)과 엔드 플레이트(MC2)를 구비할 수 있다. 본체 프레임(MC1)은 상부, 하부, 좌측 및 우측이 폐쇄되고, 전방 및 후방이 개방된 형태로 구성될 수 있다. 이때, 상부, 하부, 좌측 및 우측은 각각 플레이트 형태로 구성될 수 있으며, 이러한 4개의 플레이트는 서로 일체화된 관 형태로 제조될 수 있다. 그리고, 이와 같은 형태의 본체 프레임(MC1)에 대하여, 모노 프레임(mono frame)이라 지칭될 수 있다. 엔드 플레이트(MC2)는 본체 프레임(MC1)의 개방부에 결합되도록 구성될 수 있다. The battery module 20 may include a module case that stores the pouch-type battery cell 100 in an internal space. The module case may include a main body frame (MC1) and an end plate (MC2). The main body frame MC1 may be configured with the upper, lower, left, and right sides closed and the front and rear sides open. At this time, the upper, lower, left, and right sides may each be configured in the form of a plate, and these four plates may be manufactured in the form of a tube integrated with each other. And, this type of main body frame MC1 may be referred to as a mono frame. The end plate MC2 may be configured to be coupled to the opening of the main body frame MC1.

다른 예로 모듈 케이스는 U-프레임과 탑 플레이트와 엔드 플레이트를 구비할 수도 있다. 좌측 플레이트와 우측 플레이트는 베이스 플레이트와 일체화된 형태로 구성되어 상기 U-프레임을 이룰 수 있다. 상기 U-프레임의 상부에 상기 탑 플레이트가 결합되고, 상기 엔드 플레이트는 상기 U-프레임의 전단과 후단의 개방부에 각각 결합될 수 있다.As another example, the module case may be equipped with a U-frame, top plate, and end plate. The left plate and right plate can be integrated with the base plate to form the U-frame. The top plate may be coupled to the upper part of the U-frame, and the end plate may be coupled to openings at the front and rear ends of the U-frame, respectively.

배터리 모듈(20)은 앞서 설명한 바와 같은 셀 커버(200)를 구비한다. 여기서, 복수의 파우치형 배터리 셀(100) 및 셀 커버(200)의 경우, 앞선 배터리 팩(10)에 대한 설명이 동일 또는 유사하게 적용될 수 있다. 그 밖에 배터리 모듈(20)은 복수의 파우치형 배터리 셀(100)을 전기적으로 연결하기 위한 버스바들, 복수의 파우치형 배터리 셀(100)의 전압과 온도 센싱을 위한 센싱 와이어 등을 포함하여 구성될 수 있다.The battery module 20 is provided with a cell cover 200 as described above. Here, in the case of the plurality of pouch-type battery cells 100 and the cell cover 200, the previous description of the battery pack 10 may be applied in the same or similar manner. In addition, the battery module 20 may include bus bars for electrically connecting the plurality of pouch-type battery cells 100, and a sensing wire for sensing the voltage and temperature of the plurality of pouch-type battery cells 100. You can.

상기 모듈 케이스는, 바닥부에 셀 커버(200) 내부의 벤팅 가스를 배출시키기 위한 배출홀(330)이 형성될 수 있다. 그리고, 이러한 모듈 케이스의 배출홀(330)은, 모듈 케이스의 내부에 수납된 셀 커버(200)의 수납 공간과 연통되도록 구성될 수 있다. 이와 같은 실시 구성에서는, 셀 커버(200)의 내부에 수납된 파우치형 배터리 셀(100)로부터 벤팅 가스 등이 발생하는 경우, 발생된 벤팅 가스는, 도 10에 도시된 바와 같이, 상방이나 전후방 측으로 배출되지 않고, 화살표로 표시한 하방으로 배출될 수 있다.The module case may have a discharge hole 330 formed at the bottom to discharge venting gas inside the cell cover 200. Additionally, the discharge hole 330 of the module case may be configured to communicate with the storage space of the cell cover 200 stored inside the module case. In this implementation configuration, when venting gas or the like is generated from the pouch-type battery cell 100 stored inside the cell cover 200, the generated venting gas is directed upward or toward the front and rear, as shown in FIG. 10. It is not discharged, but may be discharged downward as indicated by the arrow.

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(10) 또는 배터리 모듈(20)은 다양한 디바이스에 적용될 수 있다. 이러한 디바이스는 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 자동차 등의 운송 수단이 대표적이나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 배터리 팩(10)은 전기 자동차용 배터리 팩으로 활용되기 적합하다. 또한, ESS의 에너지원으로 사용될 수도 있다. The battery pack 10 or battery module 20 according to an embodiment of the present invention can be applied to various devices. These devices are typically transportation means such as electric bicycles, electric cars, and hybrid cars, but the present invention is not limited thereto. The battery pack 10 is suitable for use as a battery pack for an electric vehicle. Additionally, it can be used as an energy source for ESS.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. Figure 11 is a diagram schematically showing the configuration of a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차(V)는 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(10)을 포함할 수 있다. 여기서, 자동차(V)는 예를 들어, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 전기를 구동원으로 사용하는 소정의 자동차를 포함할 수 있다. 또한, 자동차(V)는 본 발명에 따른 배터리 팩(10) 이외에, 자동차에 포함되는 다른 다양한 구성요소, 이를테면 차체나 모터 등을 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 11, a vehicle V according to an embodiment of the present invention may include the battery pack 10 according to an embodiment of the present invention described above. Here, the vehicle V may include, for example, a vehicle that uses electricity as a driving source, such as an electric vehicle or a hybrid vehicle. In addition, the vehicle V may further include various other components included in the vehicle, such as a vehicle body or a motor, in addition to the battery pack 10 according to the present invention.

배터리 팩(10)은 자동차(V) 내의 소정의 위치에 배설될 수 있다. 배터리 팩(10)은 전기 자동차의 모터에 구동력을 제공하여 자동차(V)를 구동시키는 전기 에너지원으로 사용될 수 있다. 이 경우, 배터리 팩(10)은 100V 이상의 높은 공칭 전압을 가진다. The battery pack 10 may be disposed at a predetermined location within the vehicle V. The battery pack 10 can be used as an electrical energy source to drive the vehicle V by providing driving force to the motor of the electric vehicle. In this case, the battery pack 10 has a high nominal voltage of 100V or more.

배터리 팩(10)은 모터 및/또는 내연 기관의 구동에 따라 인버터에 의해 충전되거나 방전될 수 있다. 배터리 팩(10)은 브레이크(brake)와 결합된 회생충전 장치에 의해 충전될 수 있다. 배터리 팩(10)은 인버터를 통해 자동차(V)의 모터에 전기적으로 연결될 수 있다. The battery pack 10 may be charged or discharged by an inverter depending on the driving of the motor and/or internal combustion engine. The battery pack 10 can be charged by a regenerative charging device combined with a brake. The battery pack 10 may be electrically connected to the motor of the vehicle V through an inverter.

한편, 본 명세서에서는 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.Meanwhile, in this specification, terms indicating directions such as up, down, left, right, front, and back are used, but these terms are only for convenience of explanation and may vary depending on the location of the target object or the location of the observer. It is obvious to those skilled in the art that this can be done.

이상에서 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 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.Although the present invention has been described above with limited examples and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical idea of the present invention and the description below will be understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalence of the claims.

10: 배터리 팩 20: 배터리 모듈
100: 파우치형 배터리 셀 200: 셀 커버
210: 제1 커버 212: 제1 상측커버부
212a, 222a: 제1 부분 212b, 222b: 제2 부분
214: 제1 측면커버부 220: 제2 커버
222: 제2 상측커버부 224: 제2 측면커버부
230: 절연 부재 300: 팩 케이스
V: 자동차10: Battery pack 20: Battery module
100: Pouch-type battery cell 200: Cell cover
210: first cover 212: first upper cover part
212a, 222a: first part 212b, 222b: second part
214: first side cover part 220: second cover
222: second upper cover part 224: second side cover part
230: insulation member 300: pack case
V: car

Claims (21)

전극 조립체가 수납된 수납부 및 상기 수납부의 주위에 에지부를 구비하는 복수의 파우치형 배터리 셀;
내부 공간에 상기 파우치형 배터리 셀의 에지부를 하방으로 두어 상기 파우치형 배터리 셀이 세워진 상태로 수납하는 팩 케이스; 및
상기 팩 케이스의 내부 공간에서 상기 복수의 파우치형 배터리 셀 중 적어도 일부 파우치형 배터리 셀을 적어도 부분적으로 감싸 상기 파우치형 배터리 셀의 상부측 에지부는 감싸고 상기 파우치형 배터리 셀의 하부측 에지부는 노출시키는 셀 커버를 포함하고,
상기 셀 커버는 감싸진 파우치형 배터리 셀의 상부측 에지부와의 사이에 이격 공간을 가지며, 상기 파우치형 배터리 셀로부터 배출되는 가스가 상기 이격 공간 내에서 상기 상부측 에지부를 가로지르는 수평 방향 및 상방으로의 움직임이 제한되도록 하는 포켓 구조가 상기 셀 커버에 구비된 것을 특징으로 하는 배터리 팩. A plurality of pouch-type battery cells having an accommodating portion in which an electrode assembly is stored and an edge portion around the accommodating portion;
a pack case that stores the pouch-type battery cell in an upright position by placing an edge portion of the pouch-type battery cell downward in an internal space; and
A cell that at least partially surrounds at least some of the pouch-type battery cells among the plurality of pouch-type battery cells in the inner space of the pack case, so that the upper edge of the pouch-type battery cell is wrapped and the lower edge of the pouch-type battery cell is exposed. Includes a cover,
The cell cover has a separation space between the upper edge of the wrapped pouch-type battery cell, and the gas discharged from the pouch-type battery cell flows horizontally and upward across the upper edge within the space. A battery pack, characterized in that the cell cover is provided with a pocket structure that restricts movement. 제1항에 있어서, 상기 포켓 구조는 상기 이격 공간을 서로 연통된 2개 이상의 공간으로 분할하되 분할된 공간 사이의 상기 가스의 이동을 제한하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.The battery pack according to claim 1, wherein the pocket structure divides the spaced space into two or more spaces that communicate with each other, but limits movement of the gas between the divided spaces. 제1항에 있어서, 상기 셀 커버는
상기 파우치형 배터리 셀의 상부측 에지부의 상부를 감싸도록 구성된 상측커버부; 및
상기 상측커버부의 일단으로부터 하방으로 연장되고 상기 감싸진 파우치형 배터리 셀의 일측 수납부의 외측을 감싸는 측면커버부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.The method of claim 1, wherein the cell cover is
an upper cover portion configured to surround an upper portion of the upper edge portion of the pouch-type battery cell; and
A battery pack comprising a side cover portion extending downward from one end of the upper cover portion and surrounding an outside of one side storage portion of the wrapped pouch-type battery cell. 제3항에 있어서, 상기 셀 커버는 상기 상측커버부가 다층으로 형성된 것임을 특징으로 하는 배터리 팩.The battery pack according to claim 3, wherein the cell cover is formed of a multi-layered upper cover portion. 제1항에 있어서, 상기 셀 커버는 상단부가 서로를 향하여 절곡된 2개의 단위 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.The battery pack according to claim 1, wherein the cell cover includes two unit covers with upper ends bent toward each other. 제5항에 있어서, 상기 2개의 단위 커버는 절곡된 단부가 적어도 부분적으로 이격된 상태에서 서로 상하 방향으로 포개지는 것을 특징으로 하는 배터리 팩. The battery pack of claim 5, wherein the two unit covers are stacked vertically on each other with bent ends at least partially spaced apart. 제5항에 있어서, 상기 2개의 단위 커버는
감싸진 파우치형 배터리 셀의 좌측 표면과 일측 모서리를 감싸도록 구성된 제1 커버, 및 감싸진 파우치형 배터리 셀의 우측 표면과 타측 모서리를 감싸도록 구성된 제2 커버인 것을 특징으로 하는 배터리 팩.The method of claim 5, wherein the two unit covers
A battery pack comprising a first cover configured to cover the left surface and one edge of the wrapped pouch-type battery cell, and a second cover configured to cover the right surface and the other edge of the wrapped pouch-type battery cell. 제7항에 있어서, 상기 제1 커버는 상기 파우치형 배터리 셀의 상부측 에지부의 상부를 감싸도록 구성된 제1 상측커버부, 및 상기 제1 상측커버부의 일단으로부터 하방으로 연장되고 상기 감싸진 파우치형 배터리 셀의 일측 수납부의 외측을 감싸는 제1 측면커버부를 포함하고,
상기 제2 커버는 상기 파우치형 배터리 셀의 상부측 에지부의 상부를 감싸도록 구성된 제2 상측커버부, 및 상기 제2 상측커버부의 일단으로부터 하방으로 연장되고 상기 감싸진 파우치형 배터리 셀의 타측 수납부의 외측을 감싸는 제2 측면커버부를 포함하며,
상기 제1 상측커버부로부터 상기 제2 상측커버부가 상방으로 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 팩. The method of claim 7, wherein the first cover includes a first upper cover portion configured to surround an upper portion of an upper edge portion of the pouch-type battery cell, and extending downward from one end of the first upper cover portion and covering the pouch-type battery cell. It includes a first side cover portion surrounding the outside of one side storage portion of the battery cell,
The second cover includes a second upper cover portion configured to surround an upper portion of an upper edge portion of the pouch-type battery cell, and a storage portion on the other side of the wrapped pouch-type battery cell extending downward from one end of the second upper cover portion. It includes a second side cover portion surrounding the outside of,
A battery pack, wherein the second upper cover part is spaced upward from the first upper cover part. 제8항에 있어서, 상기 제2 상측커버부가 상기 제1 상측커버부를 덮고 상기 제1 측면커버부까지 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.The battery pack of claim 8, wherein the second upper cover covers the first upper cover and extends to the first side cover. 제8항에 있어서, 상기 제1 상측커버부와 상기 제2 상측커버부는 상기 파우치형 배터리 셀을 커버하는 제1 부분과, 상기 제1 부분의 면 방향과 상이한 면 방향을 가지는 제2 부분을 가지는 것을 특징으로 하는 배터리 팩. The method of claim 8, wherein the first upper cover part and the second upper cover part have a first part covering the pouch-type battery cell, and a second part having a surface direction different from that of the first part. A battery pack characterized in that. 제10항에 있어서, 상기 제1 부분은 하방으로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 배터리 팩. The battery pack of claim 10, wherein the first portion is inclined downward. 제10항에 있어서, 상기 제2 부분은 상기 제1 부분의 단부에 연결되어 있으며 하방으로 절곡되어 차단부를 형성하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.The battery pack of claim 10, wherein the second part is connected to an end of the first part and is bent downward to form a blocking part. 제12항에 있어서, 상기 제2 상측커버부의 상기 차단부가 상기 제1 측면커버부를 덮는 것을 특징으로 하는 배터리 팩. The battery pack according to claim 12, wherein the blocking portion of the second upper cover portion covers the first side cover portion. 제12항에 있어서, 상기 2개의 단위 커버 각각은 하나의 플레이트가 절곡된 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩. The battery pack according to claim 12, wherein each of the two unit covers is configured as a bent plate. 제1항에 있어서, 상기 셀 커버는 상기 가스를 하방으로 유도하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩. The battery pack of claim 1, wherein the cell cover guides the gas downward. 제8항에 있어서, 상기 제1 측면커버부와 상기 파우치형 배터리 셀의 사이, 상기 제2 측면커버부와 상기 파우치형 배터리 셀의 사이가 접착되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.The battery pack according to claim 8, wherein the first side cover portion and the pouch-type battery cell are bonded, and the second side cover portion and the pouch-type battery cell are bonded. 제8항에 있어서,
상기 제1 측면커버부에 비하여 상기 제2 측면커버부의 상하 방향 길이가 더 긴 것을 특징으로 하는 배터리 팩. According to clause 8,
A battery pack, characterized in that the vertical length of the second side cover part is longer than that of the first side cover part. 제1항에 있어서, 상기 팩 케이스는 바닥부에 상기 가스를 배출시키기 위한 배출홀을 포함하며 상기 배출홀은 상기 이격 공간과 연통되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 팩. The battery pack according to claim 1, wherein the pack case includes an exhaust hole at the bottom for discharging the gas, and the discharge hole is in communication with the space. 제1항에 있어서, 상기 셀 커버는 내측면에 절연 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.The battery pack of claim 1, wherein the cell cover includes an insulating coating layer on an inner surface. 팩 케이스의 내부 공간에 하나 이상 수납되는 배터리 모듈로서,
전극 조립체가 수납된 수납부 및 상기 수납부의 주위에 에지부를 구비하는 복수의 파우치형 배터리 셀;
내부 공간에 상기 파우치형 배터리 셀의 에지부를 하방으로 두어 상기 파우치형 배터리 셀이 세워진 상태로 수납하는 모듈 케이스; 및
상기 모듈 케이스의 내부 공간에서 상기 복수의 파우치형 배터리 셀 중 적어도 일부 파우치형 배터리 셀을 적어도 부분적으로 감싸 상기 파우치형 배터리 셀의 상부측 에지부는 감싸고 상기 파우치형 배터리 셀의 하부측 에지부는 노출시키는 셀 커버를 포함하고,
상기 셀 커버는 감싸진 파우치형 배터리 셀의 상부측 에지부와의 사이에 이격 공간을 가지며, 상기 파우치형 배터리 셀로부터 배출되는 가스가 상기 이격 공간 내에서 상기 상부측 에지부를 가로지르는 수평 방향 및 상방으로의 움직임이 제한되도록 하는 포켓 구조가 상기 셀 커버에 구비된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.One or more battery modules stored in the internal space of the pack case,
A plurality of pouch-type battery cells having an accommodating portion in which an electrode assembly is stored and an edge portion around the accommodating portion;
a module case that stores the pouch-type battery cell in an upright position by placing an edge portion of the pouch-type battery cell downward in an internal space; and
A cell that at least partially surrounds at least some of the pouch-type battery cells among the plurality of pouch-type battery cells in the internal space of the module case, so that the upper edge of the pouch-type battery cell is wrapped and the lower edge of the pouch-type battery cell is exposed. Includes a cover,
The cell cover has a separation space between the upper edge of the wrapped pouch-type battery cell, and the gas discharged from the pouch-type battery cell flows horizontally and upward across the upper edge within the space. A battery module, characterized in that the cell cover is provided with a pocket structure that restricts movement. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 따른 배터리 팩을 포함하는 자동차.A vehicle comprising a battery pack according to any one of claims 1 to 19.
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