KR20240028024A

KR20240028024A - 배터리 모듈

Info

Publication number: KR20240028024A
Application number: KR1020220106032A
Authority: KR
Inventors: 이정훈; 정혜미
Original assignee: 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority date: 2022-08-24
Filing date: 2022-08-24
Publication date: 2024-03-05
Also published as: WO2024043711A1

Abstract

본 발명은 배터리 모듈을 개시한다. 본 발명의 배터리 모듈은, 내부에 복수의 배터리셀이 수용되고, 벤트홀부가 형성되는 하우징; 상기 벤트홀부를 개폐시키도록 상기 하우징에 이동 가능하게 설치되는 탑커버; 상기 탑커버가 상기 벤트홀부를 개방시키는 방향으로 상기 탑커버에 탄성력을 가하도록 설치되는 탄성부재; 및 상기 탑커버가 상기 벤트홀부를 폐쇄한 상태를 유지하도록 상기 탑커버를 지지하고, 온도 또는 압력 변화에 의해 상기 탑커버의 지지력을 상실하는 스토퍼;를 포함한다.

Description

배터리 모듈{BATTERY MODULE}

본 발명은 열에너지의 배출 성능을 향상시키고, 내부 압력이 증가되는 것을 억제하며, 발화 가능성을 낮출 수 있는 배터리 모듈에 관한 것이다.

일반적으로 이차전지는 양극, 음극 및 전해질을 포함하고, 화학 반응을 이용하여 전기 에너지를 발생시킨다. 이차전지는 충방전이 가능한 장점에 의해 사용이 점차적으로 늘고 있는 추세이다. 이와 같은 이차전지 중에서도 리튬 이차 전지는 단위 중량당 에너지 밀도가 높기 때문에, 전자 통신 기기의 전원으로 사용되거나 고출력의 하이브리드 자동차, 전기 자동차 등의 구동원 등으로 널리 사용되고 있다.

이러한 이차전지의 형상 측면에서는 얇은 두께로 휴대폰 등과 같은 제품들에 적용될 수 있는 각형 이차전지와 파우치형 이차전지에 대한 수요가 증가되고 있다. 이차전지의 재료 측면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성의 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 증가되고 있다.

이차전지의 배터리 모듈은 하우징의 내부에 복수의 파우치셀이 내장된다. 파우치셀은 파우치의 내부에 전극 적층체가 밀봉되는 구조로 형성된다. 전극 적층체에는 전극리드가 연결되고, 전극리드는 파우치의 외부에 돌출된다. 하우징의 전방측과 후방측에는 복수의 버스바가 구속되고, 각 버스바에는 2개 이상의 전극리드가 용접된다. 복수의 버스바는 하우징의 전방측과 후방측에 일렬로 배열된다.

차량이나 대형 장비에는 복수의 배터리 모듈이 설치될 수 있다. 배터리 모듈은 하우징의 내부에 복수의 파우치셀이 내장되므로, 일부의 파우치셀이 과열되거나 발화됨에 따라 하우징 내부의 다른 파우치셀도 연쇄적으로 발화되거나 폭발될 수 있다. 이러한 배터리 모듈의 발화나 폭발을 지연시키거나 방지하기 위해 파우치셀 사이에 단열재가 개재될 수 있다. 또한, 파우치셀의 과열을 억제하도록 다양한 냉각 구조가 적용되기도 한다.

그러나, 종래의 배터리 모듈은 하우징에 의해 둘러싸여 거의 밀봉되는 구조로 제작된다. 이에 따라, 하우징에 내장된 일부의 파우치셀이 과열되거나 발화되면, 열에너지의 배출되기 어려워 배터리 모듈의 발화나 폭발이 빠르게 진행될 수 있다. 또한, 하우징 내부의 압력이 상승되는 속도가 빨라지므로, 배터리 모듈의 폭발이 상대적으로 빨라질 수 있다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2020-0030964호(2020. 03. 23 공개, 발명의 명칭: 열수축성 튜브를 포함하는 배터리 모듈)에 개시되어 있다. 상기 배터리 모듈은 모듈 하우징 역할을 수행하는 열수축성 튜브와 히트 싱크를 배터리 모듈에 적용함으로써, 냉각 효율을 향상시킨다. 그러나, 이러한 배터리 모듈 역시 하우징이 배터리 모듈을 밀봉하는 구조이므로, 하우징 내부에서 파우치셀의 과열이나 발화를 지연시키기에는 한계가 있을 수 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 열에너지의 배출 성능을 향상시킬 수 있는 배터리 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 내부 압력이 증가되는 것을 억제할 수 있는 배터리 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 발화 가능성을 낮출 수 있는 배터리 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명의 배터리 모듈은, 내부에 복수의 배터리셀이 수용되고, 벤트홀부가 형성되는 하우징; 상기 벤트홀부를 개폐시키도록 상기 하우징에 이동 가능하게 설치되는 탑커버; 상기 탑커버가 상기 벤트홀부를 개방시키는 방향으로 상기 탑커버에 탄성력을 가하도록 설치되는 탄성부재; 및 상기 탑커버가 상기 벤트홀부를 폐쇄한 상태를 유지하도록 상기 탑커버를 지지하고, 온도 또는 압력 변화에 의해 상기 탑커버의 지지력을 상실하는 스토퍼;를 포함한다.

상기 벤트홀부는 상기 하우징의 상면 또는 측면에 형성될 수 있다.

상기 탑커버는 상기 하우징의 상면 또는 측면에 슬라이드 가능하게 설치될 수 있다.

상기 스토퍼는 기 설정된 온도 이상에서 열분해되어 강성이 줄어드는 재질로 형성될 수 있다.

상기 스토퍼는 기 설정된 온도 이상에서 용융되어 강성이 줄어드는 재질로 형성될 수 있다.

상기 탄성부재가 상기 탑커버에 가하는 탄성력은 상기 탑커버가 상기 개방될수록 줄어들 수 있다.

상기 탄성부재는 상기 탑커버와 상기 하우징에 신장된 상태로 설치되고, 상기 스토퍼는 상기 탄성부재가 수축되는 것을 방지하도록 상기 탑커버를 지지할 수 있다.

상기 탑커버는 상기 하우징의 길이방향을 따라 서로 반대측으로 슬라이드 이동되도록 한 쌍이 설치될 수 있다.

상기 탄성부재는 상기 한 쌍의 탑커버에 각각 탄성력을 가하도록 한 쌍이 설치될 수 있다.

상기 탑커버는 상기 하우징의 길이방향을 따라 이동 가능하도록 하나 설치되고, 상기 탄성부재는 상기 하우징의 길이방향과 나란하게 배치될 수 있다.

상기 탑커버는 상기 하우징의 폭방향을 따라 이동 가능하도록 설치되고, 상기 탄성부재는 상기 하우징의 폭방향과 나란하게 배치될 수 있다.

본 발명에 의하면, 하우징의 내부 온도가 설정 온도 이상이거나 설정 압력 이상이 되면, 탄성부재의 수축력이 스토퍼의 강성보다 증가된다. 이에 따라, 스토퍼가 탑커버의 지지력을 상실하므로, 탄성부재가 탑커버를 이동시켜 벤트홀부를 개방할 수 있다.

본 발명에 의하면, 탑커버가 탄성부재의 탄성력에 의해 벤트홀부를 개방시키도록 이동되므로, 배터리셀이 과열되거나 발화되어 온도 또는 압력이 증가되는 것을 지연시킬 수 있다.

본 발명에 의하면, 배터리셀의 발화시 벤트홀부가 개방됨에 따라 하우징 내부의 열에너지나 화염이 외부로 신속하게 배출될 수 있다.

본 발명에 의하면, 하우징 내부의 온도나 압력이 급격하게 증가하는 것을 억제할 수 있고, 배터리 모듈의 폭발을 지연시킬 수 있다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 본 발명에 따른 배터리 모듈의 제1실시예를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 배터리 모듈을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1의 배터리 모듈에서 탑커버가 벤트홀부를 개방시키도록 이동된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 4는 도 1의 배터리 모듈에서 탑커버가 벤트홀부를 개방시키도록 이동된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 배터리 모듈의 제2실시예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 배터리 모듈의 제3실시예를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 7은 도 6의 배터리 모듈의 제3실시예를 개략적으로 도시한 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 다양한 변경을 가할 수 있고 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라, 어느 하나의 실시예의 구성과 다른 실시예의 구성을 서로 치환하거나 부가하는 것은 물론 본 발명의 기술적 사상과 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께가 과장되게 크거나 작게 표현될 수 있으나, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 아니 될 것이다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예나 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 그리고 단수의 표현은, 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 명세서에서 ~포함하다, ~이루어진다 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이다. 즉 명세서에서 ~포함하다, ~이루어진다 등의 용어는. 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들이 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소의 "상부에 있다"거나 "하부에 있다"고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소의 바로 위에 배치되어 있는 것뿐만 아니라 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈의 제1실시예에 관해 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 배터리 모듈의 제1실시예를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 배터리 모듈을 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 3은 도 1의 배터리 모듈에서 탑커버가 벤트홀부를 개방시키도록 이동된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 4는 도 1의 배터리 모듈에서 탑커버가 벤트홀부를 개방시키도록 이동된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 배터리 모듈(100)은 하우징(120), 탑커버(130), 탄성부재(140) 및 스토퍼(150)를 포함한다.

하우징(120)은 그 내부에 복수의 배터리셀(110)이 수용되고, 벤트홀부(123)가 형성된다. 하우징(120)은 비전도성을 갖는 합성수지 재질로 형성될 수 있다. 하우징(120)은 직육면체 형태로 형성될 수 있다. 도 2는 배터리 모듈(100)을 길이방향으로 절개한 상태의 단면도이다.

벤트홀부(123)는 하우징(120)에 직사각 형태, 장공 형태, 라운드진 형태 등 다양한 형태로 형성될 수 있다. 벤트홀부(123)의 크기는 하우징(120)의 크기, 배터리 모듈(100)의 용량 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

배터리셀(110)은 파우치(미도시)의 내부에 전극 적층체(미도시)가 수용되는 구조로 이루어질 수 있다. 예들 들면, 전극 적층체는 음극, 분리막, 양극, 분리막이 순차적으로 적층되어 이루어질 수 있다. 또한, 배터리셀(110)의 내부에는 전해액이 수용된다. 복수의 배터리셀(110)의 양측에는 전극리드(112)가 돌출되고, 복수의 전극리드(112)들은 버스바(미도시)에 연결된다. 복수의 배터리셀(110)은 약간 이격된 상태로 일렬로 배열될 수 있다.

복수의 배터리셀(110) 사이에는 단열패널(미도시)이 개재될 수 있다. 단열패널은 이웃한 배터리셀(110)로 열전달을 차단하고, 발화 시간을 지연시키는 역할을 수행한다. 또한, 배터리셀(110)의 외측면(122)을 감싸도록 단열커버(미도시)가 설치될 수 있다. 단열패널이나 단열커버는 폴리이미드 필름으로 제조될 수 있다.

탑커버(130)는 벤트홀부(123)를 개폐시키도록 하우징(120)에 이동 가능하게 설치된다. 탑커버(130)는 벤트홀부(123)를 전체적으로 덮도록 벤트홀부(123)보다 크게 형성된다. 탑커버(130)는 사각판 형태, 하우징(120)의 상면(121)과 측면(122)의 일부를 덮는 형태로 형성될 수 있다. 탑커버(130)는 전도성이 없는 합성수지 재질로 형성될 수 있다. 이러한 탑커버(130)는 벤트홀부(123)를 덮는 한 다양한 형태로 형성될 수 있다. 탑커버(130)와 하우징(120) 사이에는 하우징(120) 내부를 밀봉시키도록 별도의 실링부재(미도시)가 설치될 수 있다.

탄성부재(140)는 탑커버(130)가 벤트홀부(123)를 개방시키는 방향으로 탑커버(130)에 탄성력을 가하도록 설치된다. 이에 따라, 탑커버(130)가 개방되는 방향에 따라 탄성부재(140)의 방향이 달라질 수 있다. 이러한 탄성부재(140)로는 길이방향으로 신축 가능한 코일 스프링이 적용될 수 있다.

스토퍼(150)는 탑커버(130)가 벤트홀부(123)를 폐쇄한 상태를 유지하도록 탑커버(130)를 지지하고, 온도 또는 압력 변화에 의해 탑커버(130)의 지지력을 상실한다. 스토퍼(150)의 일단부는 탑커버(130)에 고정되고, 스토퍼(150)의 타단부는 하우징(120)에 고정된다. 스토퍼(150)는 기 설정 온도 미만 및 기 설정 압력 미만에서는 탄성부재(140)의 탄성력보다 큰 강성을 갖는다. 반면, 스토퍼(150)는 기 설정 온도 이상 및 기 설정 압력 이상에서는 변형되면서 탄성부재(140)의 탄성력보다 강성이 작아진다. 상기 스토퍼(150)가 탑커버(130)의 지지력을 상실하는 온도나 압력은, 상기 스토퍼(150)의 재질, 두께 및 형태에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 상기 탄성부재(140)의 탄성계수는 스토퍼(150)가 지지력을 상실하는 온도나 압력을 기준으로 설정될 수 있다.

상기 스토퍼(150)의 일부분은 하우징(120)의 일부를 구성하는 서포터부(125)에 의해 지지된다. 서포터부(125)는 스토퍼(150)의 하면을 지지하여 스토퍼(150)가 처지는 것을 방지한다. 또한, 서포터부(125)는 차량의 운행시 탄성부재(140)가 외력에 의해 진동되는 것을 최소화시킬 수 있다.

상기와 같이, 하우징(120)의 내부 온도가 설정 온도 이상이거나 설정 압력 이상이 되면, 탄성부재(140)의 수축력이 스토퍼(150)의 강성보다 증가된다. 이때, 탑커버(130)가 탄성부재(140)의 탄성력에 의해 벤트홀부(123)를 개방시키도록 이동된다. 따라서, 하우징(120)의 내부에서 배터리셀(110)이 과열되거나 발화되어 온도 또는 압력이 증가되면, 벤트홀부(123)가 개방됨에 따라 하우징(120) 내부의 열에너지나 화염이 외부로 신속하게 배출될 수 있다. 또한, 하우징(120) 내부의 온도나 압력이 급격하게 증가하는 것을 억제할 수 있고, 배터리 모듈(100)의 폭발 시간을 연장할 수 있다.

벤트홀부(123)는 하우징(120)의 상면(121) 또는 측면(122)에 형성되고, 탑커버(130)는 하우징(120)의 상면(121) 또는 측면(122)에 슬라이드 가능하게 설치된다. 물론, 벤트홀부(123)와 탑커버(130)는 하우징(120)의 하면에 배치될 수도 있다. 이러한 벤트홀부(123)와 탑커버(130)의 위치는 열에너지나 화염의 배출시 운전자의 상해 가능성을 고려하여 적절하게 변경될 수 있다. 물론, 상기 벤트홀부(123)와 탑커버(130)의 위치는 차량의 손상 가능성, 배터리 모듈(100)의 설치 위치 등을 고려하여 적절하게 설계될 수도 있다.

상기 스토퍼(150)는 기 설정된 온도 이상에서 열분해되어 강성이 줄어드는 재질로 형성될 수 있다. 예들 들면, 리튬폴리머 배터리 모듈(100)은 대략 170℃ 정도에서 폭발하고, 리튬이온 배터리 모듈(100)은 대략 187℃ 정도에서 폭발하는 것이 평균적이다. 폴리비닐수지, 폴리프로필렌수지, 폴리에틸렌수지는 상기 폭발 온도보다 현저히 낮은 온도에서 열변화된다. 따라서, 상기 스토퍼(150)의 재질로는 폴리비닐수지, 폴리프로필렌수지, 폴리에틸렌수지 등을 적용할 수 있다. 또한, 상기 탄성부재(140)의 탄성계수는 스토퍼(150)의 열분해 온도에서 줄어드는 강성을 기준으로 설정될 수 있다.

또한, 상기 스토퍼(150)는 기 설정된 온도 이상에서 용융되어 강성이 줄어드는 재질로 형성될 수 있다. 상기 스토퍼(150)가 기 설정된 온도 이상에서 용융되더라도 상기 탄성부재(140)가 상기 탑커버(130)를 이동시킬 수 있다. 따라서, 상기 스토퍼(150)의 재질은 기 설정된 온도 이상에서 용융되면 충분하고 합성수지 재질이 아니더라도 무방하다.

탄성부재(140)가 탑커버(130)에 가하는 탄성력은 탑커버(130)가 개방될수록 줄어든다. 즉, 탑커버(130)가 벤트홀부(123)를 폐쇄할 때에는 탄성부재(140)가 가장 길게 신장되므로, 탄성부재(140)의 탄성력이 가장 큰 상태가 된다. 반면, 탑커버(130)가 개방될수록 탄성부재(140)의 길이가 점차적으로 짧아지므로, 탄성부재(140)의 탄성력이 점차 감소된다.

상기 하우징(120)의 내부가 기 설정된 온도 또는 압력 미만인 경우, 탄성부재(140)는 탑커버(130)와 하우징(120)에 신장된 상태로 설치되고, 스토퍼(150)는 탄성부재(140)가 수축되는 것을 방지하도록 탑커버(130)를 지지한다. 그런데, 상기 하우징(120)의 내부가 기 설정된 온도 또는 압력 이상이 되면, 스토퍼(150)가 수축되거나 변형됨에 따라 탄성부재(140)가 수축되면서 탑커버(130)를 이동시킨다.

탑커버(130)는 하우징(120)의 길이방향을 따라 서로 반대측으로 슬라이드 이동되도록 한 쌍이 설치된다. 이때, 탄성부재(140)는 한 쌍의 탑커버(130)에 각각 탄성력을 가하도록 한 쌍이 설치된다. 또한, 이때, 탄성부재(140)는 각각의 탑커버(130)와 스토퍼(150) 사이에 탑커버(130)를 지지하도록 각각 설치된다. 이에 따라, 하우징(120)에 형성되는 벤트홀부(123)를 보다 크게 형성할 수 있다. 또한, 이러한 구조는 배터리 모듈(100)의 크기가 증가함에 따라 적용될 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 배터리 모듈의 제2실시예를 개략적으로 도시한 단면도이다.

제2실시예는 탑커버가 하나 설치되는 구성을 제외하고 제1실시예와 실질적으로 동일하므로, 동일한 구성에 관해서는 동일한 도면부호를 부여하고 그 설명을 생략하기로 한다.

도 5를 참조하면, 탑커버(130)는 하우징(120)의 길이방향을 따라 이동 가능하도록 하나 설치되고, 탄성부재(140)는 하우징(120)의 길이방향과 나란하게 하나 배치될 수 있다. 이때, 탄성부재(140)는 탑커버(130)와 스토퍼(150) 사이에 탑커버(130)를 지지하도록 설치된다. 이러한 구조의 배터리 모듈(100)은 배터리 모듈(100)의 주위 구조물이 하우징(120)의 길이방향 일측을 가로막거나 탑커버(130)를 한 방향으로만 개방할 수 있는 구조에 적용이 가능하다. 또한, 상기 배터리 모듈(100)은 벤트홀부(123)의 크기가 작은 형태에 적용될 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 배터리 모듈의 제3실시예를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 7은 도 6의 배터리 모듈의 제3실시예를 개략적으로 도시한 단면도이다.

제3실시예는 탑커버가 하우징의 폭방향으로 이동되는 구성을 제외하고 제1실시예와 실질적으로 동일하므로, 동일한 구성에 관해서는 동일한 도면부호를 부여하고 그 설명을 생략하기로 한다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 탑커버(130)는 하우징(120)의 폭방향을 따라 이동 가능하도록 설치되고, 탄성부재(140)는 하우징(120)의 폭방향과 나란하게 배치된다. 이때, 탑커버(130)는 하우지의 폭방향을 따라 이동되도록 2개가 설치되거나 1개가 설치될 수 있다. 이러한 구조의 배터리 모듈(100)은 배터리 모듈(100)의 주위 구조물이 하우징(120)의 폭방향 일측을 가로막거나 탑커버(130)를 한 방향으로만 개방할 수 있는 구조에 적용이 가능하다. 또한, 상기 배터리 모듈(100)은 벤트홀부(123)의 크기가 작은 형태에 적용될 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

100: 배터리 모듈
110: 배터리셀
112: 전극리드
120: 하우징
121: 상면
122: 측면
123: 벤트홀부
125: 서포터부
130: 탑커버
132: 고정부
140: 탄성부재
150: 스토퍼

Claims

내부에 복수의 배터리셀이 수용되고, 벤트홀부가 형성되는 하우징;
상기 벤트홀부를 개폐시키도록 상기 하우징에 이동 가능하게 설치되는 탑커버;
상기 탑커버가 상기 벤트홀부를 개방시키는 방향으로 상기 탑커버에 탄성력을 가하도록 설치되는 탄성부재; 및
상기 탑커버가 상기 벤트홀부를 폐쇄한 상태를 유지하도록 상기 탑커버를 지지하고, 온도 또는 압력 변화에 의해 상기 탑커버의 지지력을 상실하는 스토퍼;를 포함하는, 배터리 모듈.
제1항에 있어서,
상기 벤트홀부는 상기 하우징의 상면 또는 측면에 형성되고,
상기 탑커버는 상기 하우징의 상면 또는 측면에 슬라이드 가능하게 설치되는, 배터리 모듈.
제1항에 있어서,
상기 스토퍼는 기 설정된 온도 이상에서 열분해되어 강성이 줄어드는 재질로 형성되는, 배터리 모듈.
제1항에 있어서,
상기 스토퍼는 기 설정된 온도 이상에서 용융되어 강성이 줄어드는 재질로 형성되는, 배터리 모듈.
제1항에 있어서,
상기 탄성부재가 상기 탑커버에 가하는 탄성력은 상기 탑커버가 상기 개방될수록 줄어드는, 배터리 모듈.
제1항에 있어서,
상기 탄성부재는 상기 탑커버와 상기 하우징에 신장된 상태로 설치되고,
상기 스토퍼는 상기 탄성부재가 수축되는 것을 방지하도록 상기 탑커버를 지지하는, 배터리 모듈.
제1항에 있어서,
상기 탑커버는 상기 하우징의 길이방향을 따라 서로 반대측으로 슬라이드 이동되도록 한 쌍이 설치되는, 배터리 모듈.
제7항에 있어서,
상기 탄성부재는 상기 한 쌍의 탑커버에 각각 탄성력을 가하도록 한 쌍이 설치되는, 배터리 모듈.
제1항에 있어서,
상기 탑커버는 상기 하우징의 길이방향을 따라 이동 가능하도록 하나 설치되고,
상기 탄성부재는 상기 하우징의 길이방향과 나란하게 배치되는, 배터리 모듈.
제1항에 있어서,
상기 탑커버는 상기 하우징의 폭방향을 따라 이동 가능하도록 설치되고,
상기 탄성부재는 상기 하우징의 폭방향과 나란하게 배치되는, 배터리 모듈.