KR20240033919A - Battery module and battery pack including the same - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈은, 복수의 전지 셀이 적층된 전지셀 적층체; 상기 전지 셀 적층체를 수용하는 모듈 프레임; 및 상기 모듈 프레임 상에 형성되는 자동 소화 부재를 포함하고, 상기 자동 소화 부재는, 소화액이 수용되는 소화 본체부; 상기 소화 본체부의 일 측에 형성되고 상기 소화액이 방출되는 소화액 방출부; 및 상기 소화액 방출부의 내측에 위치하는 연통부를 포함하고, 상기 소화 본체부와 상기 연통부 사이에는 제1 판막이 형성되고, 상기 소화 본체부와 상기 소화액 방출부 사이에는 제2 판막이 형성되며, 상기 연통부에는 보조 판막이 형성된다. A battery module according to an embodiment of the present invention includes a battery cell stack in which a plurality of battery cells are stacked; a module frame accommodating the battery cell stack; and an automatic fire extinguishing member formed on the module frame, wherein the automatic fire extinguishing member includes: a fire extinguishing body portion that accommodates fire extinguishing liquid; A digestive juice discharge portion formed on one side of the fire extinguishing main body and through which the digestive fluid is discharged; And a communication part located inside the digestive juice discharge part, wherein a first valve is formed between the fire extinguishing main body and the communicating part, and a second valve is formed between the fire extinguishing main body and the digestive juice discharge part, An auxiliary valve is formed in the communication part.

Description

전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩{BATTERY MODULE AND BATTERY PACK INCLUDING THE SAME}Battery module and battery pack including the same {BATTERY MODULE AND BATTERY PACK INCLUDING THE SAME}

본 발명은 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩에 관한 것으로, 보다 구체적으로 안전성이 향상된 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩에 관한 것이다. The present invention relates to a battery module and a battery pack containing the same, and more specifically, to a battery module with improved safety and a battery pack containing the same.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있다. 특히, 이차전지는 휴대폰, 디지털 카메라, 노트북, 웨어러블 디바이스 등의 모바일 기기뿐만 아니라, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 전기 자동차 등의 동력 장치에 대한 에너지원으로도 많은 주목을 받고 있다. As technology development and demand for mobile devices increase, the demand for secondary batteries as an energy source is rapidly increasing. In particular, secondary batteries are attracting much attention as an energy source for not only mobile devices such as mobile phones, digital cameras, laptops, and wearable devices, but also power devices such as electric bicycles, electric vehicles, and hybrid electric vehicles.

소형 모바일 기기들에는 디바이스 1대당 하나 또는 두서너 개의 전지 셀들이 사용됨에 반해, 자동차 등과 같이 중대형 디바이스들에는 고출력 대용량이 필요하다. 따라서, 다수의 전지 셀을 전기적으로 연결한 중대형 전지 모듈이 사용된다.While small mobile devices use one or two or three battery cells per device, mid- to large-sized devices such as automobiles require high output and large capacity. Therefore, medium-to-large battery modules in which multiple battery cells are electrically connected are used.

중대형 전지 모듈은 가능하면 작은 크기와 중량으로 제조되는 것이 바람직하므로, 높은 집적도로 적층될 수 있고 용량 대비 중량이 작은 각형 전지, 파우치형 전지 등이 중대형 전지 모듈의 전지 셀로서 주로 사용되고 있다. 이러한 전지 모듈은 고출력을 얻기 위해 복수의 단위 전지 셀을 포함하는 다수의 셀 어셈블리를 직렬로 연결한 구조를 가지고 있다. 그리고, 상기 전지 셀은 양극 및 음극 집전체, 세퍼레이터, 활물질, 전해액 등을 포함하여 구성 요소들 간의 전기 화학적 반응에 의하여 반복적인 충방전이 가능하다.Since it is desirable for medium to large-sized battery modules to be manufactured in as small a size and weight as possible, rectangular batteries and pouch-type batteries that can be stacked with high integration and have a small weight-to-capacity battery are mainly used as battery cells for medium-to-large battery modules. These battery modules have a structure in which multiple cell assemblies including a plurality of unit battery cells are connected in series to obtain high output. Additionally, the battery cell is capable of repeated charging and discharging through electrochemical reactions between its components, including positive and negative current collectors, separators, active materials, and electrolyte solutions.

한편, 근래 에너지 저장원으로서의 활용을 비롯하여 대용량 구조에 대한 필요성이 높아지면서 다수의 이차 전지가 직렬 및/또는 병렬로 연결된 다수의 전지 모듈 및 상기 전지 모듈을 집합시킨 멀티 모듈 구조의 전지 팩에 대한 수요가 증가하고 있다.Meanwhile, as the need for large-capacity structures has increased recently, including use as an energy storage source, there has been a demand for a battery pack with a multi-module structure in which multiple battery modules are connected in series and/or parallel and the battery modules are aggregated. is increasing.

또한, 복수개의 전지 셀을 직렬/병렬로 연결하여 전지 팩을 구성하는 경우, 적어도 하나의 전지 셀로 이루어지는 전지 모듈을 먼저 구성하고, 이러한 적어도 하나의 전지 모듈을 이용하여 기타 구성 요소를 추가하여 전지 팩을 구성하는 방법이 일반적이다.Additionally, when configuring a battery pack by connecting a plurality of battery cells in series/parallel, a battery module consisting of at least one battery cell is first constructed, and other components are added using this at least one battery module to pack the battery pack. This method of configuring is common.

일반적으로, 이차 전지는, 적정 온도보다 높아지는 경우 이차 전지의 성능이 저하될 수 있고, 심한 경우 폭발이나 발화의 위험도 있다. 특히, 다수의 이차 전지, 즉 전지 셀을 구비한 전지 모듈이나 전지 팩은 좁은 공간에서 다수의 전지 셀로부터 나오는 열이 합산되어 온도가 더욱 빠르고 심하게 올라갈 수 있다. 다시 말해서, 다수의 전지 셀이 적층된 전지 모듈과 이러한 전지 모듈이 장착된 전지 팩의 경우, 높은 출력을 얻을 수 있지만, 충전 및 방전 시 전지 셀에서 발생하는 열을 제거하는 것이 용이하지 않으므로, 폭발이나 발화의 가능성이 커지게 된다. In general, when the temperature of a secondary battery rises higher than an appropriate temperature, the performance of the secondary battery may deteriorate, and in severe cases, there is a risk of explosion or ignition. In particular, the temperature of a battery module or battery pack having multiple secondary batteries, that is, battery cells, can increase rapidly and severely due to the addition of heat from the multiple battery cells in a small space. In other words, in the case of battery modules with multiple battery cells stacked and battery packs equipped with these battery modules, high output can be achieved, but it is not easy to remove the heat generated from the battery cells during charging and discharging, resulting in explosion. The possibility of ignition increases.

이때, 일 전지 모듈에서 발생한 폭발 및 화염은 다른 전지 모듈에도 영향을 주어 연쇄적으로 화염 및 화재가 발생하는 열폭주(thermal runaway) 현상이 발생할 수 있다. 또한, 열폭주 현상 발생 시 전지 모듈 및 전지 팩이 장착된 장치 및 이를 사용하는 사용자의 안전성이 확보될 수 없다. At this time, explosions and flames generated in one battery module may affect other battery modules, resulting in a thermal runaway phenomenon in which flames and fires occur in succession. Additionally, when thermal runaway occurs, the safety of devices equipped with battery modules and battery packs and users using them cannot be secured.

그러므로, 전지 모듈 및 전지 팩에서 발생하는 고온 및 고압의 가스 분출 및 상기 고온 및 고압 가스에 의한 연쇄 폭발 작용 및 열폭주 현상을 방지하기 위한 화재 진압 및 방지 구조의 필요성이 있다. Therefore, there is a need for a fire suppression and prevention structure to prevent high-temperature and high-pressure gas eruption from battery modules and battery packs and chain explosion and thermal runaway phenomenon caused by the high-temperature and high-pressure gas.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 전지 모듈 내부의 압력 및 온도를 감지하여 화재 및 폭발을 방지할 수 있는 신규 구조를 포함함으로써 안전성이 향상된 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩을 제공하기 위한 것이다. The problem to be solved by the present invention is to provide a battery module with improved safety and a battery pack including the same by including a new structure that can prevent fire and explosion by detecting the pressure and temperature inside the battery module.

그러나, 본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problem, and problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from this specification and the attached drawings. There will be.

본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈은, 복수의 전지 셀이 적층된 전지셀 적층체; 상기 전지 셀 적층체를 수용하는 모듈 프레임; 및 상기 모듈 프레임 상에 형성되는 자동 소화 부재를 포함하고, 상기 자동 소화 부재는, 소화액이 수용되는 소화 본체부; 상기 소화 본체부의 일 측에 형성되고 상기 소화액이 방출되는 소화액 방출부; 및 상기 소화액 방출부의 내측에 위치하는 연통부를 포함하고, 상기 소화 본체부와 상기 연통부 사이에는 제1 판막이 형성되고, 상기 소화 본체부와 상기 소화액 방출부 사이에는 제2 판막이 형성되며, 상기 연통부에는 보조 판막이 형성된다. A battery module according to an embodiment of the present invention includes a battery cell stack in which a plurality of battery cells are stacked; a module frame accommodating the battery cell stack; and an automatic fire extinguishing member formed on the module frame, wherein the automatic fire extinguishing member includes: a fire extinguishing body portion that accommodates fire extinguishing liquid; A digestive juice discharge portion formed on one side of the fire extinguishing main body and through which the digestive fluid is discharged; And a communication part located inside the digestive juice discharge part, wherein a first valve is formed between the fire extinguishing main body and the communicating part, and a second valve is formed between the fire extinguishing main body and the digestive juice discharge part, An auxiliary valve is formed in the communication part.

상기 제1 판막, 상기 제2 판막 및 상기 연통부에는 각각 감지부가 형성될 수 있다.A sensing unit may be formed in each of the first valve, the second valve, and the communication unit.

상기 제1 판막 및 상기 제2 판막에 형성되는 상기 감지부는 압력 센서 또는 변형 센서를 포함할 수 있다.The sensing unit formed on the first valve and the second valve may include a pressure sensor or a strain sensor.

상기 연통부에 형성되는 상기 감지부는 온도 센서를 포함할 수 있다.The sensing unit formed in the communication part may include a temperature sensor.

상기 전지 셀로부터 벤팅 가스 발생 시, 상기 보조 판막, 상기 제1 판막 및 상기 제2 판막은 순차적으로 개방되고, 상기 제2 판막이 개방됨에 따라 상기 소화액 방출부가 개방되어 상기 소화액이 방출될 수 있다. When venting gas is generated from the battery cell, the auxiliary valve, the first valve, and the second valve are sequentially opened, and as the second valve is opened, the digestive juice discharge portion is opened to release the digestive fluid.

상기 제1 판막과 상기 제2 판막은 상대적으로 두께가 얇은 취약부를 포함할 수 있다.The first valve and the second valve may include a weak portion that is relatively thin.

상기 제1 판막과 상기 제2 판막은 각각 상이한 압력에서 개방될 수 있다. The first valve and the second valve may each be opened at different pressures.

상기 제1 판막이 개방되는 압력은, 상기 제2 판막이 개방되는 압력보다 낮을 수 있다. The pressure at which the first valve opens may be lower than the pressure at which the second valve opens.

상기 자동 소화 부재가 형성되는 상기 모듈 프레임의 일측면 상에는 개구부가 형성되고, 상기 소화액 방출부 및 상기 연통부는 상기 개구부에 끼움 결합될 수 있다. An opening is formed on one side of the module frame where the automatic fire extinguishing member is formed, and the fire extinguishing liquid discharge part and the communication part may be fitted into the opening.

상기 전지 모듈은 상기 소화 본체부 및 상기 소화액 방출부 사이에 형성되는 실링부를 더 포함하고, 상기 실링부는 상기 개구부와 상기 소화 본체부간의 이격 공간을 채우는 것일 수 있다. The battery module may further include a sealing part formed between the fire extinguishing main body and the fire extinguishing liquid discharge part, and the sealing part may fill the space between the opening and the fire extinguishing main body.

상기 모듈 프레임과 상기 자동 소화 부재는 체결 부재에 의해 결합될 수 있다.The module frame and the automatic fire extinguishing member may be coupled by a fastening member.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전지 팩은 상기 전지 모듈을 포함한다. A battery pack according to another embodiment of the present invention includes the battery module.

본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈은, 전지 모듈의 상부에 형성되는 소화 부재를 포함함으로써 전지 모듈 내부의 압력 및 온도를 감지하여 소화 물질을 방출함으로써 전지 모듈의 열폭주 및 연쇄 폭발 현상을 방지할 수 있다. The battery module according to an embodiment of the present invention includes a fire extinguishing member formed on the upper part of the battery module, thereby detecting the pressure and temperature inside the battery module and releasing fire extinguishing substances to prevent thermal runaway and chain explosion of the battery module. can do.

또한, 전지 모듈의 열폭주 및 연쇄 폭발 현상을 방지함으로써 전지 모듈 및전지 팩의 안전성이 향상되고, 사용자를 보호할 수 있다. Additionally, by preventing thermal runaway and chain explosion of the battery module, the safety of the battery module and battery pack can be improved and users can be protected.

본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects described above, and effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from this specification and the attached drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈의 일부 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 구성요소를 조립한 전지 모듈을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈에 포함되는 소화 부재를 하측에서 바라본 모습을 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3의 절단선 a-a’를 따라 자른 모습을 나타낸 단면도이다.
도 5는 도 4의 소화 부재의 작동 방식을 나타낸 개념도이다.
도 6은 도 5의 A 부분을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 7은 도 5의 B 부분을 확대하여 나타낸 도면이다.
1 is a partially exploded perspective view of a battery module according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view showing a battery module assembled from the components of Figure 1.
Figure 3 is a perspective view showing a fire extinguishing member included in a battery module according to an embodiment of the present invention as seen from below.
Figure 4 is a cross-sectional view taken along the cutting line a-a' of Figure 3.
Figure 5 is a conceptual diagram showing the operation method of the fire extinguishing member of Figure 4.
Figure 6 is an enlarged view of part A of Figure 5.
Figure 7 is an enlarged view of part B of Figure 5.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement it. However, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly explain the present invention, parts that are not relevant to the description are omitted, and identical or similar components are assigned the same reference numerals throughout the specification.

또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.In addition, the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of explanation, so the present invention is not necessarily limited to what is shown. In the drawing, the thickness is enlarged to clearly express various layers and regions. And in the drawings, for convenience of explanation, the thicknesses of some layers and regions are exaggerated.

또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향을 향하여 "위에" 또는 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.Additionally, when a part of a layer, membrane, region, plate, etc. is said to be “on” or “on” another part, this includes not only cases where it is “directly above” another part, but also cases where there is another part in between. . Conversely, when a part is said to be “right on top” of another part, it means that there is no other part in between. In addition, being "on" or "on" a reference part means being located above or below the reference part, and necessarily meaning being located "above" or "on" the direction opposite to gravity. no.

또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, this means that it may further include other components rather than excluding other components, unless specifically stated to the contrary.

또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.In addition, throughout the specification, when referring to “on a plane,” this means when the target portion is viewed from above, and when referring to “in cross section,” this means when a cross section of the target portion is cut vertically and viewed from the side.

본 출원에서 사용되는 제1, 제2 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The first and second terms used in this application may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. Terms are used only to distinguish one component from another.

이하에서는, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 전지 모듈에 대해 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈의 일부 분해 사시도이다. 도 2는 도 1의 구성요소를 조립한 전지 모듈을 나타낸 사시도이다.Hereinafter, the battery module of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. 1 is a partially exploded perspective view of a battery module according to an embodiment of the present invention. Figure 2 is a perspective view showing a battery module assembled from the components of Figure 1.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 전지 모듈(100)은 복수의 전지 셀(110)이 적층되어 있는 전지 셀 적층체(120) 및 전지 셀 적층체(120)를 수용하는 모듈 프레임(200)을 포함한다.Referring to Figures 1 and 2, the battery module 100 according to this embodiment includes a battery cell stack 120 in which a plurality of battery cells 110 are stacked and a module that accommodates the battery cell stack 120. Includes frame 200.

우선, 전지 셀(110)은 파우치형 전지 셀인 것이 바람직하며, 장방형의 시트형 구조로 형성될 수 있다. 그러나, 전지 셀(110)의 종류는 이에 제한되지 않고 각형 전지 셀 또는 원통형 전지 셀일 수도 있다. First, the battery cell 110 is preferably a pouch-type battery cell, and may be formed in a rectangular sheet-like structure. However, the type of the battery cell 110 is not limited to this and may be a prismatic battery cell or a cylindrical battery cell.

이러한 전지 셀(110)은 복수개로 구성될 수 있으며, 복수의 전지 셀(110)은 상호 전기적으로 연결될 수 있도록 적층되어 전지 셀 적층체(120)를 형성한다. 특히, 도 1에 도시된 바와 같이 복수의 전지 셀(110)이 적층될 수 있다. These battery cells 110 may be composed of a plurality, and the plurality of battery cells 110 are stacked so as to be electrically connected to each other to form the battery cell stack 120. In particular, as shown in FIG. 1, a plurality of battery cells 110 may be stacked.

한편, 모듈 프레임(200)은 상부면, 전면 및 후면이 개방되어 전지 셀 적층체(120)의 하부 및 양측부를 덮는 U자형 프레임(300), 및 전지 셀 적층체(120)의 상부를 덮는 상부 플레이트(400)를 포함한다. 이때, U자형 프레임(300)은 전지 셀 적층체(120)의 하부를 받치는 바닥부와 상기 바닥부의 양단부에서 각각 상향 연장된 측면부를 포함할 수 있다. 다만, 모듈 프레임(200)은 이에 한정된 것이 아니며, L자형 프레임 또는 전후면을 제외하고 전지 셀 적층체(120)를 둘러싸는 모노 프레임과 같은 다른 형상의 프레임으로 대체될 수 있다. 모듈 프레임(200)을 통해 모듈 프레임(200)의 내부에 수용된 전지 셀 적층체(120)를 물리적으로 보호할 수 있다. Meanwhile, the module frame 200 includes a U-shaped frame 300 that is open at the top, front, and rear and covers the lower and both sides of the battery cell stack 120, and an upper part that covers the top of the battery cell stack 120. Includes plate 400. At this time, the U-shaped frame 300 may include a bottom portion supporting the lower portion of the battery cell stack 120 and side portions extending upward from both ends of the bottom portion. However, the module frame 200 is not limited to this, and may be replaced with a frame of another shape, such as an L-shaped frame or a mono frame that surrounds the battery cell stack 120 except for the front and back sides. The battery cell stack 120 accommodated inside the module frame 200 can be physically protected through the module frame 200.

상부 플레이트(400)는 모듈 프레임(200)의 개방된 상측면을 커버할 수 있다. 엔드 플레이트(150)는 모듈 프레임(200)에서 개방되어 있는 전지 셀 적층체(120)의 전후면을 덮을 수 있다. 엔드 플레이트(150)는 상부 플레이트(400)의 전후단 모서리 및 모듈 프레임(200)의 전후단 모서리와 용접을 통해 결합될 수 있다.The upper plate 400 may cover the open upper side of the module frame 200. The end plate 150 may cover the front and rear surfaces of the battery cell stack 120 that is open in the module frame 200. The end plate 150 may be connected to the front and rear edges of the upper plate 400 and the front and rear edges of the module frame 200 through welding.

또한, 전지 셀 적층체(120)의 하면과 모듈 프레임(200)의 바닥부 사이에는 열전도성 수지층이 형성될 수 있으며, 상기 열전도성 수지층은 전지 셀(110)에서 발생하는 열을, 전지 모듈(100) 바닥으로 전달하고 전지 셀 적층체(120)를 고정하는 역할을 할 수 있다. Additionally, a thermally conductive resin layer may be formed between the lower surface of the battery cell stack 120 and the bottom of the module frame 200, and the thermally conductive resin layer transfers heat generated from the battery cell 110 to the battery. It may be delivered to the bottom of the module 100 and serve to fix the battery cell stack 120.

종래의 전지 모듈은 전지 모듈 내부의 화재 및 열폭주를 진화할 수 있는 구조가 부재하였다. 특히, 전지 셀로부터 고온 및 고압의 벤팅 가스가 발생하는 경우 상기 벤팅 가스는 인접 전지 셀 및 전지 모듈로 전파되어 연쇄 폭발 현상 및 열폭주 현상의 원인이 될 수 있다. Conventional battery modules lacked a structure that could extinguish fire and thermal runaway inside the battery module. In particular, when high-temperature and high-pressure venting gas is generated from a battery cell, the venting gas may spread to adjacent battery cells and battery modules, causing chain explosions and thermal runaway.

이에 본 실시예에 따른 전지 모듈(100)은, 자동 소화 부재(500)를 포함하여 전지 셀(110)로부터 발생하는 고온 및 고압의 벤팅 가스를 감지하고, 특정 온도 및 압력에서 소화액을 방출함으로써 연쇄 폭발 현상 및 열폭주 현상을 방지 및 억제할 수 있다. Accordingly, the battery module 100 according to this embodiment includes an automatic fire extinguishing member 500, detects high-temperature and high-pressure venting gas generated from the battery cell 110, and releases fire extinguishing liquid at a specific temperature and pressure. It can prevent and suppress explosion and thermal runaway phenomena.

이하에서는, 본 실시예에 따른 전지 모듈(100)에 포함되는 자동 소화 부재(500)에 대해 보다 상세히 설명한다. Below, the automatic fire extinguishing member 500 included in the battery module 100 according to this embodiment will be described in more detail.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈에 포함되는 소화 부재를 하측에서 바라본 모습을 나타낸 사시도이다. 도 4는 도 3의 절단선 a-a’를 따라 자른 모습을 나타낸 단면도이다. 도 5는 도 4의 소화 부재의 작동 방식을 나타낸 개념도이다. 도 6은 도 5의 A 부분을 확대하여 나타낸 도면이다. 도 7은 도 5의 B 부분을 확대하여 나타낸 도면이다. Figure 3 is a perspective view showing a fire extinguishing member included in a battery module according to an embodiment of the present invention as seen from below. Figure 4 is a cross-sectional view taken along the cutting line a-a' of Figure 3. Figure 5 is a conceptual diagram showing the operation method of the fire extinguishing member of Figure 4. Figure 6 is an enlarged view of part A of Figure 5. Figure 7 is an enlarged view of part B of Figure 5.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 전지 모듈(100)의 모듈 프레임(200)의 일측에는 자동 소화 부재(500)가 형성될 수 있다. 이때, 자동 소화 부재(500)는 모듈 프레임(200)의 상부 플레이트(400) 상에 형성될 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니며, 모듈 프레임(200)의 U자형 프레임(300)의 바닥부에 형성될 수도 있으며, 상부 플레이트(400)와 U자형 프레임(300)의 바닥부 상에 각각 형성되는 경우도 포함할 수 있다. Referring to Figures 1 and 2, an automatic fire extinguishing member 500 may be formed on one side of the module frame 200 of the battery module 100 according to this embodiment. At this time, the automatic fire extinguishing member 500 may be formed on the upper plate 400 of the module frame 200. However, it is not limited to this, and may be formed on the bottom of the U-shaped frame 300 of the module frame 200, and may be formed on the top plate 400 and the bottom of the U-shaped frame 300, respectively. It may also be included.

도 3 및 도 4를 참조하면, 모듈 프레임(200)의 일측면 상에 형성된 자동 소화 부재(500)는, 소화액이 수용되는 소화 본체부(520); 소화 본체부(520)의 일 측에 형성되고 상기 소화액이 방출되는 소화액 방출부(530); 및 소화액 방출부(530)의 내측에 위치하는 연통부(540)를 포함한다. 또한, 자동 소화 부재(500)는 복수개의 판막을 포함할 수 있으며, 보다 구체적으로, 소화 본체부(520)와 연통부(540) 사이에 형성되는 제1 판막(551), 소화 본체부(520)와 소화액 방출부(530) 사이에 형성되는 제2 판막(553), 및 연통부(540)에 형성되는 보조 판막(555)을 포함할 수 있다. 본 실시예에 따른 판막은 내부 압력에 의해 찢어질 수 있는 파열판일 수 있다.Referring to Figures 3 and 4, the automatic fire extinguishing member 500 formed on one side of the module frame 200 includes a fire extinguishing body portion 520 that accommodates fire extinguishing liquid; A digestive juice discharge part 530 formed on one side of the fire extinguishing main body 520 and discharging the digestive fluid. And it includes a communication part 540 located inside the digestive juice discharge part 530. In addition, the automatic fire extinguishing member 500 may include a plurality of valves, and more specifically, the first valve 551 formed between the fire extinguishing body portion 520 and the communication portion 540, and the fire extinguishing body portion 520. ) and a second valve 553 formed between the digestive juice discharge part 530, and an auxiliary valve 555 formed in the communication part 540. The valve according to this embodiment may be a rupture disk that can be torn by internal pressure.

이때, 제1 판막(551), 제2 판막(553) 및 연통부(540)에는 각각 감지부(560)가 형성될 수 있다. 감지부(560)는 제1 판막(551), 제2 판막(553) 및 보조 판막(555)의 개방을 통해 전지 모듈 내부의 압력, 온도 및 판막의 변형을 감지하는 것일 수 있다. 제1 판막(551), 제2 판막(553) 및 연통부(540)에 형성되는 감지부(560)는 도 5 내지 도 7에 도시된 압력 센서(561), 변형 센서(563) 및 온도 센서(565)를 포함하는 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 제1 판막(551) 및 제2 판막(553)에 형성되는 감지부(560)는 압력 센서(561) 또는 변형 센서(563)를 포함할 수 있다. 또한, 연통부(540)에 형성되는 감지부(560)는 온도 센서(565)를 포함할 수 있다. 이는, 연통부(540)에 형성되는 감지부(560)는 온도 센서(565)를 포함함으로써, 고온의 벤팅 가스의 발생으로 인한 보조 판막(555)을 개방을 감지하고, 연통부(540)에 유입된 벤팅 가스의 온도를 즉각적으로 감지하여 전지 팩의 자동소화제어시스템으로 전달할 수 있다. 또한, 압력 센서(561) 또는 변형 센서(563)는 상기 벤팅 가스에 의해 개방되는 제1 판막(551) 및 제2 판막(553)의 압력 또는 변형을 감지하여 상기 전지 팩의 상기 자동소화제어시스템으로 해당 정보를 전달하여 자동 소화 시스템의 작동을 가능하게 할 수 있다. At this time, a sensing unit 560 may be formed in the first valve 551, the second valve 553, and the communication unit 540, respectively. The sensing unit 560 may detect the pressure, temperature, and deformation of the valve inside the battery module through the opening of the first valve 551, the second valve 553, and the auxiliary valve 555. The sensing unit 560 formed on the first valve 551, the second valve 553, and the communication part 540 includes the pressure sensor 561, strain sensor 563, and temperature sensor shown in FIGS. 5 to 7. It may include one or more species selected from the group containing (565). Specifically, the sensing unit 560 formed on the first valve 551 and the second valve 553 may include a pressure sensor 561 or a strain sensor 563. Additionally, the sensing unit 560 formed in the communication unit 540 may include a temperature sensor 565. This means that the detection unit 560 formed in the communication unit 540 includes a temperature sensor 565, thereby detecting the opening of the auxiliary valve 555 due to the generation of high-temperature venting gas, and The temperature of the incoming venting gas can be immediately detected and transmitted to the battery pack's automatic fire extinguishing control system. In addition, the pressure sensor 561 or the strain sensor 563 detects the pressure or strain of the first valve 551 and the second valve 553 opened by the venting gas to control the automatic fire extinguishing control system of the battery pack. This information can be transmitted to enable the operation of an automatic fire extinguishing system.

그러므로, 전지 셀(110)로부터 벤팅 가스 발생 시, 본 실시예에 따른 자동 소화 부재(500)의 보조 판막(555), 제1 판막(551) 및 제2 판막(553)이 순차적으로 개방될 수 있다. 도 5를 참조하면, 벤팅 가스는 보조 판막(555)을 개방하며 연통부(540) 내부로 유입될 수 있다. 이때, 연통부(540)의 감지부는 상기 벤팅 가스의 발생에 의한 전지 모듈(100)의 온도 상승을 감지할 수 있다. 이때, 연통부(540) 내로 전달된 고온의 벤팅 가스에 의해 1차 판막(551)이 개방될 수 있다. 또한, 고온의 벤팅 가스가 소화 본체부(520)를 따라 유동하여 제2 판막(553)에 도달함에 따라 제2 판막(553)이 개방될 수 있다. 이때, 제2 판막(553)이 개방됨에 따라 소화액 방출부(530)가 개방되어 소화액이 전지 모듈(100) 내로 방출될 수 있다. Therefore, when venting gas is generated from the battery cell 110, the auxiliary valve 555, the first valve 551, and the second valve 553 of the automatic fire extinguishing member 500 according to this embodiment can be opened sequentially. there is. Referring to FIG. 5, venting gas may open the auxiliary valve 555 and flow into the communication unit 540. At this time, the sensing unit of the communication unit 540 may detect an increase in temperature of the battery module 100 due to the generation of the venting gas. At this time, the primary valve 551 may be opened by the high-temperature venting gas delivered into the communication part 540. Additionally, as the high-temperature venting gas flows along the fire extinguishing body portion 520 and reaches the second valve 553, the second valve 553 may be opened. At this time, as the second valve 553 is opened, the digestive juice discharge unit 530 is opened and the digestive juice can be released into the battery module 100.

보조 판막(555)은 압력, 변형 및 온도에 대한 이상 감지로 인한 자동 소화 부재의 이상 동작을 방지하기 위한 구성일 수 있다. 그러므로, 고온 및 고압의 벤팅 가스가 발생하기 전에는 보조 판막(555)에 의해 연통부(540) 및 제1 판막(551)이 커버됨으로써, 제1 판막(551)이 고온 및 고압 벤팅 가스 미발생 상황에서 개방되는 것을 방지할 수 있다. The auxiliary valve 555 may be configured to prevent abnormal operation of the automatic fire extinguishing member due to abnormal detection of pressure, deformation, and temperature. Therefore, before the high-temperature and high-pressure venting gas is generated, the communication part 540 and the first valve 551 are covered by the auxiliary valve 555, so that the first valve 551 is in a situation where high-temperature and high-pressure venting gas is not generated. It can be prevented from opening.

한편, 보조 판막(555)의 개방에 의해 제1 판막(551)으로 벤팅 가스가 전달될 수 있다. 도 6을 참조하면, 상술한 바와 같이 제1 판막(551) 일측면에 감지부(560), 즉, 압력 센서(561) 또는 변형 센서(563)가 형성될 수 있다. 따라서, 보조 판막(555)이 개방되면서 유입된 벤팅 가스 압력(실선의 화살표 방향)에 의해 중앙의 얇은 두께를 갖는 취약부(551v)가 찢어져 제1 판막(551)이 개방될 수 있다. 이때, 제1 판막(551)의 일측면에 형성된 압력 센서(561) 또는 변형 센서(563)는 제1 판막(551)의 개방에 의한 압력 또는 변형을 감지하여 해당 정보를 상기 자동소화제어시스템으로 전달할 수 있다. 따라서, 제1 판막(551)의 개방을 전달받은 상기 자동소화제어시스템은 사용자에게 경고 알림을 전달할 수 있다. Meanwhile, venting gas may be delivered to the first valve 551 by opening the auxiliary valve 555. Referring to FIG. 6, as described above, a sensing unit 560, that is, a pressure sensor 561 or a strain sensor 563, may be formed on one side of the first valve 551. Accordingly, the venting gas pressure (direction of the arrow in the solid line) introduced as the auxiliary valve 555 is opened may tear the thin central weak portion 551v, thereby opening the first valve 551. At this time, the pressure sensor 561 or strain sensor 563 formed on one side of the first valve 551 detects the pressure or strain caused by the opening of the first valve 551 and sends the corresponding information to the automatic fire extinguishing control system. It can be delivered. Therefore, the automatic fire extinguishing control system that receives the opening of the first valve 551 can deliver a warning notification to the user.

또한, 제1 판막(551)의 개방에 의해 소화 본체부(520)를 거쳐 제2 판막(553)으로 전달된 벤팅 가스가 전달될 수 있다. 도 7을 참조하면, 상술한 바와 같이 제2 판막(553) 상에도 감지부(560), 즉, 압력 센서(561) 또는 변형 센서(563)가 형성될 수 있다. 따라서, 벤팅 가스 압력(실선의 화살표 방향)에 의해 일단부에 얇은 두께를 갖는 취약부(551v)가 찢어지면서 제2 판막(553)이 개방될 수 있다. 이때, 제2 판막(553)의 일측면에 형성된 압력 센서(561) 또는 변형 센서(563)는 제2 판막(553)의 개방에 의한 압력 또는 변형을 감지하여 해당 정보를 상기 자동소화제어시스템으로 전달할 수 있다. 제2 판막(553)의 개방에 의한 상기 정보를 통해 소화액 방출부(530)가 개방되어 소화액이 방출됨으로써 전지 모듈(100) 내부에 소화액이 분사될 수 있다. Additionally, by opening the first valve 551, the venting gas delivered to the second valve 553 through the fire extinguishing body unit 520 can be transferred. Referring to FIG. 7, as described above, a sensing unit 560, that is, a pressure sensor 561 or a strain sensor 563, may be formed on the second valve 553. Accordingly, the weak portion 551v, which has a thin thickness at one end, is torn by the venting gas pressure (direction of the arrow in the solid line), thereby opening the second valve 553. At this time, the pressure sensor 561 or strain sensor 563 formed on one side of the second valve 553 detects the pressure or strain caused by the opening of the second valve 553 and sends the corresponding information to the automatic fire extinguishing control system. It can be delivered. The digestive fluid discharge unit 530 is opened through the above information by opening the second valve 553 and the digestive fluid is released, thereby allowing the digestive fluid to be sprayed into the battery module 100.

이때, 제1 판막(551)과 제2 판막(553)은 각각 상이한 압력에서 개방되는 것일 수 있다. 즉 제1 판막(551)은 제1 압력 범위에서, 제2 판막(553)은 제2 압력 범위에서 개방되는 것일 수 있다. 이때, 제1 판막(551)이 개방되는 압력은 제2 판막(553)이 개방되는 압력보다 낮을 수 있다. 따라서, 상기 제1 압력 범위는 상기 제2 압력 범위보다 낮을 수 있다. 예를 들어, 제1 판막(551)은 약 0.05bar의 압력에서 개방되고, 제2 판막(553)은 약 0.15bar의 압력에서 개방될 수 있다. 이와 같이, 압력 조건을 달리하여 판막이 개방되는 순서가 바뀌지 않도록 할 수 있다.At this time, the first valve 551 and the second valve 553 may be opened at different pressures. That is, the first valve 551 may be opened in a first pressure range, and the second valve 553 may be opened in a second pressure range. At this time, the pressure at which the first valve 551 opens may be lower than the pressure at which the second valve 553 opens. Accordingly, the first pressure range may be lower than the second pressure range. For example, the first valve 551 may open at a pressure of about 0.05 bar, and the second valve 553 may open at a pressure of about 0.15 bar. In this way, the order in which the valves are opened can be prevented from changing by varying the pressure conditions.

제1 판막(551)과 제2 판막(553)은 서로 상이한 압력 범위에서 개방되도록 형성되고, 제2 판막(553)이 개방되는 압력은 즉각적인 소화액 방출이 요구되는 압력 범위로 설정함으로써, 전지 모듈(100) 내부의 벤팅 가스 발생 시 열폭주 발생 전에 신속 정확하게 소화액을 적용할 수 있다. 이때, 1차 판막(551)의 개방된 면적보다 제2 판막(553)의 개방된 면적이 더 넓을 수 있다. 이러한 판막의 개방된 넓이 구조를 가짐으로써, 벤팅 가스가 원활히 방출되도록 할 수 있다.The first valve 551 and the second valve 553 are formed to open in different pressure ranges, and the pressure at which the second valve 553 is opened is set to a pressure range requiring immediate release of digestive juice, so that the battery module ( 100) When internal venting gas is generated, fire extinguishing liquid can be applied quickly and accurately before thermal runaway occurs. At this time, the open area of the second valve 553 may be larger than the open area of the first valve 551. By having such an open wide structure of the valve, venting gas can be released smoothly.

또한, 소화액 방출부(530)는 소화액 방출 판막을 더 포함할 수 있다. 따라서, 제2 판막(553)이 개방되는 경우, 상기 자동소화제어시스템에 의해 상기 소화액 분출 판막이 개방되거나, 또는 제2 판막(553)에 의해 이동된 소화액에 의해 상기 소화액 분출 판막이 개방됨으로써 소화액에 전지 모듈(100) 내부로 유입될 수 있다. 여기서, 제2 판막(553)의 개방된 면적보다 상기 소화액 방출 판막의 개방된 면적이 더 넓을 수 있다. 이러한 판막의 개방된 넓이 구조를 가짐으로써, 소화액이 전지 모듈(100) 내부로 원활히 유입되도록 할 수 있다.Additionally, the digestive juice discharge unit 530 may further include a digestive juice discharge valve. Therefore, when the second valve 553 is opened, the digestive juice ejection valve is opened by the automatic fire extinguishing control system, or the digestive juice ejection valve is opened by the digestive juice moved by the second valve 553, thereby causing the digestive juice may flow into the battery module 100. Here, the open area of the digestive juice release valve may be larger than the open area of the second valve 553. By having such an open wide structure of the valve, digestive juice can be smoothly introduced into the battery module 100.

한편, 소화액 방출부(530)에 의해 방출되는 소화액이 전지 모듈(100) 내부로 유입되기 위해, 자동 소화 부재(500)가 형성되는 모듈 프레임(200)의 일측면 상에는 개구부(420)가 형성되고, 소화액 방출부(530) 및 연통부(540)는 개구부(420)에 끼움 결합될 수 있다. Meanwhile, in order for the digestive juice released by the digestive juice discharge unit 530 to flow into the battery module 100, an opening 420 is formed on one side of the module frame 200 where the automatic fire extinguishing member 500 is formed. , the digestive juice discharge portion 530 and the communication portion 540 may be fitted into the opening portion 420.

이때, 소화 본체부(520)와 소화액 방출부(530) 사이에는 실링부(570)가 더 형성될 수 있으며, 실링부(570)는 개구부(420)와 소화 본체부(520)간의 이격 공간을 채워 상기 소화액이 전지 모듈(100) 외부로 유출되지 않고, 전지 모듈(100) 내부로만 유입될 수 있도록 할 수 있다. At this time, a sealing part 570 may be further formed between the fire extinguishing body part 520 and the fire extinguishing liquid discharge part 530, and the sealing part 570 forms a space between the opening part 420 and the fire extinguishing main body part 520. It can be filled so that the digestive juice does not leak out of the battery module 100, but can only flow into the battery module 100.

또한, 본 실시예에 따른 전지 모듈(100)은 모듈 프레임(200)에 형성되는 모듈 프레임 체결홀(410) 및 자동 소화 부재(500)에 형성되는 자동 소화 부재 체결홀(510)을 포함할 수 있다. 따라서, 모듈 프레임(200)과 자동 소화 부재(500)는 체결홀(410, 510)과 체결 부재(600)에 의해 결합될 수 있다. 따라서, 모듈 프레임 체결홀(410)과 자동 소화 부재 체결홀(510)은 서로 대응되는 위치에 형성될 수 있으며, 복수개 형성될 수 있으나 이에 제한되지 않고 모듈 프레임(200)과 자동 소화 부재(500)의 결합을 가능하게 하는 범위에서 자유롭게 형성될 수 있다. In addition, the battery module 100 according to this embodiment may include a module frame fastening hole 410 formed in the module frame 200 and an automatic fire extinguishing member fastening hole 510 formed in the automatic fire extinguishing member 500. there is. Accordingly, the module frame 200 and the automatic fire extinguishing member 500 can be coupled by the fastening holes 410 and 510 and the fastening member 600. Accordingly, the module frame fastening hole 410 and the automatic fire extinguishing member fastening hole 510 may be formed at positions corresponding to each other, and may be formed in plural numbers, but are not limited to this and the module frame 200 and the automatic fire extinguishing member 500 It can be freely formed within the range that allows the combination of.

본 실시예에 따른 전지 모듈(100)은 자동 소화 부재(500)를 포함하고, 보조 판막(555), 제1 판막(551) 및 제2 판막(553)의 순차적인 개방에 의해 전지 모듈(100) 내부로 소화액이 분사될 수 있다. 이때, 연통부(540), 제1 판막(551) 및 제2 판막(553)에 형성된 감지부(560)는 각각의 판막(551, 553, 555)의 압력, 변형 또는 온도를 감지하여 자동소화제어시스템으로 전달함으로써 소화액 방출부(530)의 개방을 가능하게 할 뿐만 아니라, 사용자에게 경고 알림을 전달하여 전지 모듈 및 전지 팩의 안전성 확보는 물론 사용자의 보호가 가능하다. The battery module 100 according to this embodiment includes an automatic fire extinguishing member 500, and the battery module 100 is opened by sequential opening of the auxiliary valve 555, the first valve 551, and the second valve 553. ) Fire extinguishing fluid may be sprayed inside. At this time, the sensing unit 560 formed in the communication unit 540, the first valve 551, and the second valve 553 detects the pressure, deformation, or temperature of each valve 551, 553, and 555 and automatically extinguishes the fire. By transmitting it to the control system, it not only enables the opening of the fire extinguishing liquid discharge unit 530, but also delivers a warning notification to the user, thereby ensuring the safety of the battery module and battery pack and protecting the user.

이하에서는, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 전지 팩에 대해 설명한다. Below, a battery pack according to another embodiment of the present invention will be described.

본 실시예에 따른 전지 팩은 앞에서 설명한 전지 모듈을 포함한다. 더불어, 본 발명의 전지 팩은 본 실시예에 따른 전지 모듈을 하나 이상 모아서 전지의 온도나 전압 등을 관리해주는 전지 관리시스템(Battery Management System; BMS)과 냉각 장치 등을 추가하여 패킹한 구조일 수 있다.The battery pack according to this embodiment includes the battery module described above. In addition, the battery pack of the present invention may be a structure in which one or more battery modules according to this embodiment are collected and packed by adding a battery management system (BMS) and a cooling device that manages the temperature or voltage of the battery, etc. there is.

더욱이, 본 실시예에 따른 전지 팩은 상기에서 설명한 전지 모듈(100)을 복수개 포함하고, 이들을 제어하는 자동소화제어시스템을 포함할 수 있다. 상기 자동소화제어시스템은 자동 소화 부재(500)와 연결되고, 전지 모듈(100)의 온도 및 압력 정보를 자동 소화 부재(500)로 전달할 수 있다. Furthermore, the battery pack according to this embodiment may include a plurality of the battery modules 100 described above and an automatic fire extinguishing control system to control them. The automatic fire extinguishing control system is connected to the automatic fire extinguishing member 500 and can transmit temperature and pressure information of the battery module 100 to the automatic fire extinguishing member 500.

즉, 상기 자동소화제어시스템에 연결된 자동 소화 부재(500)는 1차 판막(551) 개방 압력 기준 또는 1차 판막(551) 개방 온도 기준에 도달할 경우 사용자에게 경고음을 전달함으로써 사용자의 대피를 유도할 수 있다. That is, the automatic fire extinguishing member 500 connected to the automatic fire extinguishing control system transmits a warning sound to the user when it reaches the primary valve 551 opening pressure standard or the primary valve 551 opening temperature standard, thereby encouraging the user to evacuate. can do.

또한, 상기 자동소화제어시스템에 연결된 자동 소화 부재(500)는 2차 판막(553) 개방 압력 기준 또는 2차 판막(553) 개방 온도 기준에 도달할 경우 2차 판막(553)을 개방하여 소화액 방출부(530)를 개방함은 물론, 소화액 방출을 통해 전지 모듈(100) 및 상기 전지 팩의 안전성을 확보할 수 있다. In addition, the automatic fire extinguishing member 500 connected to the automatic fire extinguishing control system opens the secondary valve 553 to release digestive fluid when the secondary valve 553 opening pressure standard or the secondary valve 553 opening temperature standard is reached. By opening the portion 530 and releasing the digestive juice, the safety of the battery module 100 and the battery pack can be secured.

상기 전지 팩은 다양한 디바이스에 적용될 수 있다. 이러한 디바이스에는, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 자동차 등의 운송 수단에 적용될 수 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않고 전지 모듈을 사용할 수 있는 다양한 디바이스에 적용 가능하며, 이 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.The battery pack can be applied to various devices. These devices can be applied to transportation means such as electric bicycles, electric cars, and hybrid cars, but the present invention is not limited thereto and can be applied to various devices that can use battery modules, and this also falls within the scope of the present invention. .

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been shown and described, but the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and may be used in the technical field to which the invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Of course, various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be understood individually from the technical idea or perspective of the present invention.

100: 전지 모듈
110: 전지 셀
120: 전지 셀 적층체
150: 엔드 플레이트
200: 모듈 프레임
300: U자형 프레임
400: 상부 플레이트
410: 모듈 프레임 체결홀
420: 개구부
500: 자동 소화 부재
510: 자동 소화 부재 체결홀
520: 소화 본체부
530: 소화액 방출부
540: 연통부
551: 제1 판막
553: 제2 판막
555: 보조 판막
560: 감지부
561: 압력 센서
563: 변형 센서
565: 온도 센서
570: 실링부
600: 체결 부재
100: battery module
110: battery cell
120: Battery cell laminate
150: End plate
200: module frame
300: U-shaped frame
400: upper plate
410: Module frame fastening hole
420: opening
500: Absence of automatic fire extinguishing
510: Automatic fire extinguishing member fastening hole
520: Fire extinguishing main body
530: Digestive juice discharge unit
540: Communication part
551: first valve
553: second valve
555: Auxiliary valve
560: detection unit
561: Pressure sensor
563: Strain sensor
565: Temperature sensor
570: Sealing part
600: fastening member

Claims (12)

복수의 전지 셀이 적층된 전지셀 적층체;
상기 전지 셀 적층체를 수용하는 모듈 프레임; 및
상기 모듈 프레임 상에 형성되는 자동 소화 부재를 포함하고,
상기 자동 소화 부재는,
소화액이 수용되는 소화 본체부;
상기 소화 본체부의 일 측에 형성되고 상기 소화액이 방출되는 소화액 방출부; 및
상기 소화액 방출부의 내측에 위치하는 연통부를 포함하고,
상기 소화 본체부와 상기 연통부 사이에는 제1 판막이 형성되고,
상기 소화 본체부와 상기 소화액 방출부 사이에는 제2 판막이 형성되며,
상기 연통부에는 보조 판막이 형성되는 전지 모듈.
A battery cell stack in which a plurality of battery cells are stacked;
a module frame accommodating the battery cell stack; and
It includes an automatic fire extinguishing member formed on the module frame,
The automatic fire extinguishing member,
A fire extinguishing body portion that accommodates the digestive juice;
A digestive juice discharge portion formed on one side of the fire extinguishing main body and through which the digestive fluid is discharged; and
It includes a communication part located inside the digestive juice discharge part,
A first valve is formed between the fire extinguishing body portion and the communication portion,
A second valve is formed between the digestive main body and the digestive juice discharge part,
A battery module in which an auxiliary valve is formed in the communication part.
제1항에서,
상기 제1 판막, 상기 제2 판막 및 상기 연통부에는 각각 감지부가 형성되는 전지 모듈.
In paragraph 1:
A battery module in which a sensing part is formed in each of the first valve, the second valve, and the communication part.
제2항에서,
상기 제1 판막 및 상기 제2 판막에 형성되는 상기 감지부는 압력 센서 또는 변형 센서를 포함하는 전지 모듈.
In paragraph 2,
The sensing unit formed on the first valve and the second valve includes a pressure sensor or a strain sensor.
제2항에서,
상기 연통부에 형성되는 상기 감지부는 온도 센서를 포함하는 전지 모듈.
In paragraph 2,
The detection unit formed in the communication part is a battery module including a temperature sensor.
제1항에서,
상기 전지 셀로부터 벤팅 가스 발생 시, 상기 보조 판막, 상기 제1 판막 및 상기 제2 판막은 순차적으로 개방되고,
상기 제2 판막이 개방됨에 따라 상기 소화액 방출부가 개방되어 상기 소화액이 방출되는 전지 모듈.
In paragraph 1:
When venting gas is generated from the battery cell, the auxiliary valve, the first valve, and the second valve are sequentially opened,
As the second valve is opened, the digestive juice discharge portion is opened and the digestive juice is released.
제5항에서,
상기 제1 판막과 상기 제2 판막은 상대적으로 두께가 얇은 취약부를 포함하는 전지 모듈.
In paragraph 5,
The first valve and the second valve are battery modules including a weak portion having a relatively thin thickness.
제5항에서,
상기 제1 판막과 상기 제2 판막은 각각 상이한 압력에서 개방되는 전지 모듈.
In paragraph 5,
The first valve and the second valve are each opened at different pressures.
제7항에서,
상기 제1 판막이 개방되는 압력은 상기 제2 판막이 개방되는 압력보다 낮은 전지 모듈.
In paragraph 7:
A battery module in which the pressure at which the first valve opens is lower than the pressure at which the second valve opens.
제1항에서,
상기 자동 소화 부재가 형성되는 상기 모듈 프레임의 일측면 상에는 개구부가 형성되고,
상기 소화액 방출부 및 상기 연통부는 상기 개구부에 끼움 결합되는 전지 모듈.
In paragraph 1:
An opening is formed on one side of the module frame where the automatic fire extinguishing member is formed,
The battery module wherein the digestive juice discharge part and the communication part are fitted into the opening.
제9항에서,
상기 소화 본체부 및 상기 소화액 방출부 사이에 형성되는 실링부를 더 포함하고,
상기 실링부는 상기 개구부와 상기 소화 본체부간의 이격 공간을 채우는 것인 전지 모듈.
In paragraph 9:
Further comprising a sealing portion formed between the fire extinguishing body portion and the fire extinguishing liquid discharge portion,
The sealing part is a battery module that fills the space between the opening and the fire extinguishing main body.
제1항에서,
상기 모듈 프레임과 상기 자동 소화 부재는 체결 부재에 의해 결합되는 전지 모듈.
In paragraph 1:
A battery module in which the module frame and the automatic fire extinguishing member are coupled by a fastening member.
제1항에 따른 전지 모듈을 포함하는 전지 팩. A battery pack including the battery module according to claim 1.
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