KR20240044189A - 배터리 팩 케이스 및 이를 포함하는 배터리 팩 - Google Patents

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KR20240044189A
KR20240044189A KR1020220123669A KR20220123669A KR20240044189A KR 20240044189 A KR20240044189 A KR 20240044189A KR 1020220123669 A KR1020220123669 A KR 1020220123669A KR 20220123669 A KR20220123669 A KR 20220123669A KR 20240044189 A KR20240044189 A KR 20240044189A
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정경희
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Abstract

배터리 팩 케이스가 개시된다. 본 발명의 배터리 팩 케이스는, 바텀 플레이트; 상기 바텀 플레이트의 둘레에서 위로 연장되어 형성되고, 상기 바텀 플레이트와 함께 수용 공간을 형성하는 사이드 케이스; 그리고 상기 바텀 플레이트의 상면에 위치하고 상기 수용 공간을 구획하는 파티션 유닛을 포함하고, 상기 파티션 유닛은, 상기 바텀 플레이트에 결합되는 서포트 모듈; 그리고 상기 서포트 모듈에 결합되며, 내부에 중공부로서 단열 공간을 형성하는, 단열 모듈을 포함할 수 있다.

Description

배터리 팩 케이스 및 이를 포함하는 배터리 팩{BATTERY PACK CASE AND BATTERY PACK HAVING THE SAME}
본 발명은 배터리 팩 케이스 및 이를 포함하는 배터리 팩에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 단열 공간을 이용하여 배터리 셀의 화재 전이를 억제하는 배터리 팩 케이스 및 이를 포함하는 배터리 팩에 관한 것이다.
이차 배터리 셀이 과전류 또는 과열에 의해 화재가 발생하면, 다른 배터리 셀로 화염이 전파될 수 있다. 이 경우, 복수의 배터리 셀이 연쇄적으로 화재가 발생할 수 있다.
특히 복수의 이차 배터리 셀로 구성된 배터리 모듈이 구비된 전기 차량 또는 복수의 이차 배터리 셀이 구비된 전기 차량의 경우, 배터리 셀 사이 또는 배터리 모듈 사이의 화재 전이가 효과적으로 억제되지 않을 경우 전기 차량 탑승자의 안전이 문제될 수 있다. 따라서 전기 차량 등에 사용되는 배터리 팩 케이스에 배터리 셀의 화재 전이를 억제하는 구조가 요구될 수 있다.
KR 10-2282482 B1
본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 복수의 배터리 모듈 사이의 화재 전이를 억제하는 배터리 팩 케이스 및 이를 포함하는 배터리 팩을 제공하는 것을 다른(another) 목적으로 한다.
본 발명은 구획된 수용 공간 사이의 화재 전이를 억제하는 배터리 팩 케이스 및 이를 포함하는 배터리 팩을 제공하는 것을 다른(another) 목적으로 한다.
본 발명은 크로스 멤버(cross member)인 파티션 유닛이 단열 공간을 구비하는 배터리 팩 케이스 및 이를 포함하는 배터리 팩을 제공하는 것을 다른(another) 목적으로 한다.
본 발명은 사이드 케이스에 사이드 단열 공간이 형성된 배터리 팩 케이스 및 이를 포함하는 배터리 팩을 제공하는 것을 다른(another) 목적으로 한다.
본 발명은 중공부의 압력이 일정 압력 이상이면 진화제를 분사하는 배터리 팩 케이스 및 이를 포함하는 배터리 팩을 제공하는 것을 다른(another) 목적으로 한다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 바텀 플레이트; 상기 바텀 플레이트의 둘레에서 위로 연장되어 형성되고, 상기 바텀 플레이트와 함께 수용 공간을 형성하는 사이드 케이스; 그리고 상기 바텀 플레이트의 상면에 위치하고 상기 수용 공간을 구획하는 파티션 유닛을 포함하고, 상기 파티션 유닛은, 상기 바텀 플레이트에 결합되는 서포트 모듈; 그리고 상기 서포트 모듈에 결합되며, 내부에 중공부로서 단열 공간을 형성하는, 단열 모듈을 포함하는, 배터리 팩 케이스가 제공될 수 있다.
본 발명의 다른(another) 측면에 따르면, 복수의 배터리 셀을 각각 구비하는 복수의 배터리 셀 그룹; 그리고 상기 복수의 배터리 셀 그룹을 수용하는 배터리 팩 케이스를 포함하고, 상기 배터리 팩 케이스는, 바텀 플레이트; 상기 바텀 플레이트의 둘레에서 위로 연장되어 형성되고, 상기 바텀 플레이트와 함께 수용 공간을 형성하는 사이드 케이스; 그리고 상기 바텀 플레이트의 상면에 위치하고 상기 수용 공간을 구획하는 파티션 유닛을 포함하고, 상기 파티션 유닛은, 상기 바텀 플레이트에 결합되는 서포트 모듈; 그리고 상기 서포트 모듈에 결합되며, 내부에 중공부로서 단열 공간을 형성하는, 단열 모듈을 포함하는, 배터리 팩이 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 팩 케이스의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 복수의 배터리 모듈 사이의 화재 전이를 억제하는 배터리 팩 케이스 및 이를 포함하는 배터리 팩이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 구획된 수용 공간 사이의 화재 전이를 억제하는 배터리 팩 케이스 및 이를 포함하는 배터리 팩이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 크로스 멤버(cross member)인 파티션 유닛이 단열 공간을 구비하는 배터리 팩 케이스 및 이를 포함하는 배터리 팩이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 사이드 케이스에 사이드 단열 공간이 형성된 배터리 팩 케이스 및 이를 포함하는 배터리 팩이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 중공부의 압력이 일정 압력 이상이면 진화제를 분사하는 배터리 팩 케이스 및 이를 포함하는 배터리 팩이 제공될 수 있다.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩 케이스를 나타낸 도면이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 파티션 유닛이 형성된 배터리 팩 케이스를 나타낸 도면이다.
도 3은, 도 1의 배터리 팩 케이스를 A-A로 자른 단면을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 단열 모듈을 상세히 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1의 파티션 유닛을 A-A로 자른 단면으로서 이격된 제1 단열 모듈과 제2 단열 모듈을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5의 제1 단열 모듈과 제2 단열 모듈을 상세히 나타낸 도면이다.
도 7은 도 1의 파티션 유닛을 A-A로 자른 단면으로서 제1 단열 모듈과 제2 단열 모듈의 사이에 단열 부재가 배치된 모습을 나타낸 도면이다.
도 8은, 도 1의 파티션 유닛을 A-A로 자른 단면으로서 제1 서포트 모듈과 제2 서포트 모듈의 사이에 단열 모듈이 배치된 모습을 나타낸 도면이다.
도 9는 도 1의 배터리 팩 케이스를 B1-B2로 자른 단면을 나타낸 도면이다.
도 10은, 도 9에 도시된 사이드 단열 모듈을 상세히 나타낸 도면이다.
도 11은, 도 1의 파티션 유닛을 A-A로 자른 단면으로서 레그 파트에 진화 파트가 형성된 모습을 나타낸 도면이다.
도 12는 도 11의 'C'를 상세하게 나타낸 도면이다.
도 13은 도 1의 배터리 팩 케이스를 자른 단면으로서 바텀 케이스의 일부가 서포트 모듈과 일체로 형성된 모습을 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀 그룹을 나타낸 도면이다.
도 16은 배터리 모듈이 배터리 팩 케이스에 수용된 모습을 나타낸 도면이다.
도 17은 배터리 셀 그룹이 배터리 팩 케이스에 수용된 모습을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 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.
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.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등이 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소들이 직접적으로 연결된 경우뿐만 아니라 막, 영역, 구성요소들 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소들이 개재되어 간접적으로 연결된 경우도 포함한다. 예컨대, 본 명세서에서 막, 영역, 구성 요소 등이 전기적으로 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소 등이 직접 전기적으로 연결된 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 간접적으로 전기적 연결된 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩 케이스를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 배터리 팩 케이스(10)는 적어도 하나의 배터리 모듈(30, 도 14 참조)을 수용할 수 있다. 배터리 모듈(30, 도 14 참조)은, 복수의 배터리 셀(36, 도 15 참조)을 포함할 수 있다. 배터리 팩(1, 도 16 참조)은, 배터리 팩 케이스(10)와 배터리 모듈(30, 도 14 참조)을 포함할 수 있다. 배터리 팩(1, 도 16 및 도 17 참조)은, 예를 들어 전기차의 하부에 설치되어 전기차의 동력원이 될 수 있다.
배터리 팩 케이스(10)는 복수의 배터리 셀(36, 도 15 참조)을 수용할 수 있다. 예를 들어, 복수의 배터리 셀(36, 도 15 참조)은, 배터리 모듈(30, 도 14 참조)로 조립되어 배터리 팩 케이스(10)에 수용될 수 있다. 다른 예를 들어, 복수의 배터리 셀(36, 도 15 참조)은 배터리 팩 케이스(10)에 직접 수용될 수 있다. 즉 배터리 팩(1)은 배터리 팩 케이스(10) 및 복수의 배터리 셀(36, 도 15 참조)을 포함할 수 있다.
배터리 셀에서 화재 발생시, 인접한 배터리 셀 또는 인접한 배터리 모듈로 화재가 전이되기 쉬울 수 있다. 따라서 배터리 셀의 화재 전이를 차단하는 구조가 배터리 팩 케이스(10)에 필요할 수 있다.
배터리 팩 케이스(10)는 바텀 케이스(100)를 포함할 수 있다. 바텀 케이스(100)는, 복수의 배터리 모듈 또는 복수의 배터리 셀의 아래에 위치할 수 있다. 바텀 케이스(100)는, 예를 들어, 배터리 팩 케이스(10)의 바닥을 형성할 수 있다. 바텀 케이스(100)는, 예를 들어, 전기차의 하면(또는 바닥면)을 형성할 수 있다.
바텀 케이스(100)는, 플레이트(plate)의 형상을 형성할 수 있다. 바텀 케이스(100)는 전체적으로 사각형의 형상을 형성할 수 있다. 예를 들어, 바텀 케이스(100)의 상면 및 하면은, 사각형의 형상일 수 있다.
바텀 케이스(100)의 상면 및 하면은 직사각형의 형상일 수 있다. 예를 들어, 바텀 케이스(100)의 4개 변은, 2개의 단변(short edge)과 2개의 장변(long edge)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 바텀 케이스(100)는 일변에서 연장되어 타변으로 이어지는 형상을 형성할 수 있다. 바텀 케이스(100)의 상기 일변과 타변은, 바텀 케이스(100)의 단변(short edge)일 수 있다. 바텀 케이스(100)의 양 장변은, 바텀 케이스(100)의 양 단변을 연결할 수 있다. 바텀 케이스(100)의 연장된 방향은, 배터리 팩 케이스(10)의 길이 방향일 수 있다.
배터리 팩 케이스(10)는 사이드 케이스(200)를 포함할 수 있다. 사이드 케이스(200)는 바텀 케이스(100)의 변(edges)을 따라 형성될 수 있다. 사이드 케이스(200)는 바텀 케이스(100)의 변(edge) 또는 변부(edge portion)에서 상부로 연장되어 형성될 수 있다.
사이드 케이스(200)는 제1 사이드 케이스(201)를 포함할 수 있다. 제1 사이드 케이스(201)는, 바텀 케이스(100)의 장변 또는 장변부(long edge portion)에서 위로 연장된 형상을 형성할 수 있다. 제1 사이드 케이스(201)는, 배터리 팩 케이스(10)의 길이 방향으로 연장된 형상을 형성할 수 있다.
제1 사이드 케이스(201)는, 복수로 제공될 수 있다. 예를 들어, 제1 사이드 케이스(201)는, 한 쌍의 제1 사이드 케이스(201)를 포함할 수 있다. 한 쌍의 제1 사이드 케이스(201)는, 바텀 케이스(100)의 양 장변에서 각각 위로 연장된 형상을 형성할 수 있다. 한 쌍의 제1 사이드 케이스(201)는, 서로 이격되고 마주할 수 있다.
사이드 케이스(200)는 제2 사이드 케이스(202)를 포함할 수 있다. 제2 사이드 케이스(202)는, 바텀 케이스(100)의 단변 또는 단변부(short edge portion)에서 위로 연장된 형상을 형성할 수 있다. 제2 사이드 케이스(202)는, 배터리 팩 케이스(10)의 폭 방향으로 연장된 형상을 형성할 수 있다.
제2 사이드 케이스(202)는, 복수로 제공될 수 있다. 예를 들어, 제2 사이드 케이스(202)는, 한 쌍의 제2 사이드 케이스(202)를 포함할 수 있다. 한 쌍의 제2 사이드 케이스(202)는, 바텀 케이스(100)의 양 단변에서 각각 위로 연장된 형상을 형성할 수 있다. 한 쌍의 제2 사이드 케이스(202)는, 서로 이격되고 마주할 수 있다.
사이드 케이스(200)와 바텀 케이스(100)는, 수용 공간(15)을 형성할 수 있다. 수용 공간(15)의 상부는 개방될 수 있다. 수용 공간(15)은, 배터리 모듈 또는 배터리 셀이 위치하는 공간일 수 있다.
배터리 팩 케이스(10)는 파티션 유닛(300)을 포함할 수 있다. 파티션 유닛(300)은, 바텀 케이스(100)의 상면에 위치할 수 있다. 파티션 유닛(300)은, 수용 공간(15)에 위치할 수 있다. 파티션 유닛(300)은, 바텀 케이스(100)의 상면에서 위로 연장된 형상을 형성할 수 있다.
파티션 유닛(300)은, 제1 파티션 유닛(301)을 포함할 수 있다. 제1 파티션 유닛(301)은, 제1 사이드 케이스(201)에 연결되거나 결합될 수 있다. 제1 파티션 유닛(301)은, 한 쌍의 제1 사이드 케이스(201) 중 하나에서 연장되어 한 쌍의 제1 사이드 케이스(201) 중 다른 하나에 이어질 수 있다. 제1 파티션 유닛(301)은, 배터리 팩 케이스(10)의 폭 방향으로 연장된 형상을 형성할 수 있다.
파티션 유닛(300)은, 수용 공간(15)을 복수로 구획할 수 있다. 예를 들어, 제1 파티션 유닛(301)에 의해 구획된 복수의 수용 공간(15)은, 배터리 팩 케이스(10)의 길이 방향으로 배치될 수 있다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 파티션 유닛이 형성된 배터리 팩 케이스를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 파티션 유닛(300)은, 제2 파티션 유닛(302)을 포함할 수 있다. 제2 파티션 유닛(302)은, 제2 사이드 케이스(202)에 연결되거나 결합될 수 있다. 제2 파티션 유닛(302)은, 한 쌍의 제2 사이드 케이스(202) 중 하나에서 연장되어 한 쌍의 제2 사이드 케이스(202) 중 다른 하나에 이어질 수 있다. 제2 파티션 유닛(302)은, 배터리 팩 케이스(10)의 길이 방향으로 연장된 형상을 형성할 수 있다.
제2 파티션 유닛(302)은 수용 공간(15)을 복수로 구획할 수 있다. 예를 들어, 제2 파티션 유닛(302)에 의해 구획된 복수의 수용 공간(15)은, 배터리 팩 케이스(10)의 폭 방향으로 배치될 수 있다. 제2 파티션 유닛(302)과 제1 파티션 유닛(301)은, 서로 교차할 수 있다.
도 3은, 도 1의 배터리 팩 케이스를 A-A로 자른 단면을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 파티션 유닛(300)은 서포트 모듈(310)을 포함할 수 있다. 서포트 모듈(310)은, 바텀 케이스(100)의 상면에 배치될 수 있다. 서포트 모듈(310)은, 바텀 케이스(100)의 상면에 결합되거나 고정될 수 있다. 예를 들어, 서포트 모듈(310)은, 바텀 케이스(100)의 상면에 용접될 수 있다. 서포트 모듈(310)은, 바텀 케이스(100)와 사이드 케이스(200, 도 1참조) 중 적어도 하나에 강성을 제공할 수 있다.
파티션 유닛(300)은 단열 모듈(320)을 포함할 수 있다. 단열 모듈(320)은 서포트 모듈(310)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 단열 모듈(320)은, 서포트 모듈(310)의 상면과 측면을 덮을 수 있다.
단열 모듈(320)은, 단열 공간(325)을 형성할 수 있다. 단열 공간(325)은, 단열 모듈(320)에 형성된 중공부일 수 있다. 단열 공간(325)의 압력은 1 기압 보다 낮을 수 있다. 예를 들어, 단열 공간(325)의 압력은 0 기압에 근접할 수 있다. 이와 같은 맥락에서, 단열 모듈(320)은 "진공 구조체"라 칭할 수 있다.
단열 공간(325)은, 상대적으로 우수한 단열 성능을 가질 수 있다. 단열 공간(325)은, 파티션 유닛(300)의 일측에서 화재 발생시, 화재로 인한 열(heat)이 파티션 유닛(300)의 타측으로 이동하는 것을 억제할 수 있다.
도 4는 도 3의 단열 모듈을 상세히 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 단열 모듈(320)은, 레그 파트(3210)와 헤드 파트(3220)를 포함할 수 있다. 레그 파트(3210)는 서포트 모듈(310, 도 3 참조)의 측면을 마주할 수 있다.
레그 파트(3210)는, 제1 레그 플레이트(3211)를 포함할 수 있다. 제1 레그 플레이트(3211)는, 서포트 모듈(310, 도 3 참조)를 마주할 수 있다. 레그 파트(3210)는, 제2 레그 플레이트(3212)를 포함할 수 있다. 제2 레그 플레이트(3212)는, 제1 레그 플레이트(3211)의 맞은편에 위치할 수 있다. 제2 레그 플레이트(3212)는, 배터리 모듈(30, 도 14 참조) 또는 배터리 셀(36, 도 15 참조)을 마주할 수 있다.
레그 파트(3210)는, 제3 레그 플레이트(3213)를 포함할 수 있다. 제3 레그 플레이트(3213)는, 제1 레그 플레이트(3211)와 제2 레그 플레이트(3212)를 연결할 수 있다. 예를 들어, 제3 레그 플레이트(3213)는, 제1 레그 플레이트(3111)의 하단부와 제2 레그 플레이트(3212)의 하단부를 연결할 수 있다. 제3 레그 플레이트(3213)는, 레그 파트(3210)의 하단부를 형성할 수 있다. 제3 레그 플레이트(3213)는, 바텀 플레이트(100, 도 1 참조)를 마주할 수 있다.
레그 파트(3210)는 복수의 레그 파트(3210)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 레그 파트(3210)는, 제1 레그 파트(3210a)와 제2 레그 파트(3210b)를 포함할 수 있다. 제1 레그 파트(3210a)와 제2 레그 파트(3210b)는, 서포트 모듈(310, 도 3 참조)을 사이에 두고 배치될 수 있다. 레그 파트(3210)의 내부에 중공부가 형성될 수 있다.
헤드 파트(3220)는, 서포트 모듈(310, 도 3 참조)의 위에 배치될 수 있다. 헤드 파트(3220)는, 제1 레그 파트(3210a)와 제2 레그 파트(3210b)를 연결할 수 있다. 헤드 파트(3220)의 내부에 중공부가 형성될 수 있다. 헤드 파트(3220)에 형성된 중공부는, 레그 파트(3210)에 형성된 중공부에 연통될 수 있다. 단열 공간(325)은, 레그 파트(3210)에 형성된 중공부와 헤드 파트(3220)에 형성된 중공부를 포함할 수 있다.
헤드 파트(3220)는, 제1 헤드 플레이트(3221)를 포함할 수 있다. 제1 헤드 플레이트(3221)는, 서포트 모듈(310, 도 3 참조)을 마주할 수 있다. 제1 헤드 플레이트(3221)는, 제1 레그 플레이트(3211)에 연결될 수 있다.
예를 들어, 제1 헤드 플레이트(3221)는, 제1 레그 파트(3210a)의 제1 레그 플레이트(3211)의 상단에서 연장되어 제2 레그 파트(3210b)의 제1 레그 플레이트(3211)의 상단에 연결될 수 있다.
헤드 파트(3220)는, 제2 헤드 플레이트(3222)를 포함할 수 있다. 제2 헤드 플레이트(3222)는, 제1 헤드 플레이트(3221)의 맞은편에 위치할 수 있다. 제2 헤드 플레이트(3222)는, 헤드 파트(3220)의 상면을 형성할 수 있다.
제2 헤드 플레이트(3222)는, 제2 레그 플레이트(3212)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 제2 헤드 플레이트(3222)는, 제1 레그 파트(3210a)의 제2 레그 플레이트(3212)의 상단에서 연장되어 제2 레그 파트(3210b)의 제2 레그 플레이트(3212)의 상단에 연결될 수 있다.
단열 모듈(320)은 금속을 포함하는 소재로 형성될 수 있다. 이 경우, 파티션 유닛(300, 도 3 참조)의 일측에서 화재 발생시 화재로 인한 열(heat)이 헤드 파트(3220)를 따라 전도(conduction)되어 파티션 유닛(300, 도 3 참조)의 타측으로 이동할 수 있다.
도 5는 도 1의 파티션 유닛을 A-A로 자른 단면으로서 이격된 제1 단열 모듈과 제2 단열 모듈을 나타낸 도면이다. 도 6은 도 5의 제1 단열 모듈과 제2 단열 모듈을 상세히 나타낸 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 단열 모듈(320)은, 제1 단열 모듈(320a)과 제2 단열 모듈(320b)을 포함할 수 있다. 제1 단열 모듈(320a)과 제2 단열 모듈(320b)은, 서로 이격될 수 있다. 제1 단열 모듈(320a)과 제2 단열 모듈(320b)은, 서로 마주할 수 있다.
제1 단열 모듈(320a)과 제2 단열 모듈(320b) 각각은, 레그 파트(3211, 3212, 3213)를 포함할 수 있다. 레그 파트(3211, 3212, 3213)는, 제1 레그 플레이트(3211), 제2 레그 플레이트(3212) 그리고 제3 레그 플레이트(3213)를 포함할 수 있다.
제1 단열 모듈(320a)과 제2 단열 모듈(320b) 각각은, 헤드 파트(3221, 3222, 3223)를 포함할 수 있다. 헤드 파트(3221, 3222, 3223)는, 제1 헤드 플레이트(3221), 제2 헤드 플레이트(3222) 그리고 제3 헤드 플레이트(3223)를 포함할 수 있다.
제1 헤드 플레이트(3221)는, 제1 레그 플레이트(3211)의 상단에서 굽어져 연장된 형상을 형성할 수 있다. 제2 헤드 플레이트(3222)는, 제2 레그 플레이트(3212)의 상단에서 굽어져 연장된 형상을 형성할 수 있다. 제3 헤드 플레이트(3223)는, 제1 헤드 플레이트(3221)의 단부와 제2 헤드 플레이트(3222)의 단부를 연결할 수 있다.
제1 헤드 파트(3220a)의 제3 헤드 플레이트(3223)는, 제2 헤드 파트(3220b)의 제3 헤드 플레이트(3223)와 이격되되 마주할 수 있다. 제1 헤드 파트(3220a)에 인접한 배터리 셀에서 화재가 발생한 경우, 제1 단열 모듈(320a)을 따라 전도(conduction)된 열(heat)은, 제2 단열 모듈(320b)에 전달되기 어려울 수 있다.
다만, 제1 단열 모듈(320a)의 제3 헤드 플레이트(3223)에서 발생된 복사열(radiation heat)이 제2 단열 모듈(320b)의 제3 헤드 플레이트(3223)에 전달될 수 있다.
도 7은 도 1의 파티션 유닛을 A-A로 자른 단면으로서 제1 단열 모듈과 제2 단열 모듈의 사이에 단열 부재가 배치된 모습을 나타낸 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 파티션 유닛(300)은 단열 부재(330)를 포함할 수 있다. 단열 부재(330)는, 제1 단열 모듈(320a)과 제2 단열 모듈(320b)의 사이에 배치될 수 있다.
단열 부재(330)는, 상대적으로 낮은 열전도도를 가지는 물질을 포함하는 소재로 형성될 수 있다. 예를 들어, 단열 부재(330)는, 고분자 물질을 포함하는 소재로 형성될 수 있다. 예를 들어, 단열 부재(330)는, 폴리프로필렌(PP, Polypropylene) 또는/및 글라스 울을 포함할 수 있다.
단열 부재(330)는, 제1 단열 모듈(320a)의 제3 헤드 플레이트(3223)에서 발생된 복사열(radiation heat)이 제2 단열 모듈(320b)의 제3 헤드 플레이트(3223)에 전달되는 것을 억제할 수 있다.
도 8은, 도 1의 파티션 유닛을 A-A로 자른 단면으로서 제1 서포트 모듈과 제2 서포트 모듈의 사이에 단열 모듈이 배치된 모습을 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 서포트 모듈(310)은, 복수로 제공될 수 있다. 예를 들어, 서포트 모듈(310)은, 제1 서포트 모듈(310a)과 제2 서포트 모듈(310b)을 포함할 수 있다.
제1 서포트 모듈(310a)과 제2 서포트 모듈(310b)은, 수평 방향으로 배치될 수 있다. 제1 서포트 모듈(310a)과 제2 서포트 모듈(310b)은, 서로 이격될 수 있다. 제1 서포트 모듈(310a)과 제2 서포트 모듈(310b)은, 바텀 케이스(100)의 상면에 결합되거나 고정될 수 있다.
단열 모듈(320)은, 제1 서포트 모듈(310a)과 제2 서포트 모듈(310b)의 사이에 배치될 수 있다. 단열 모듈(320)은, 바텀 케이스(100)의 상면에 결합되거나 고정될 수 있다.
단열 모듈(320)은, 내부에 중공부를 형성할 수 있다. 예를 들어, 단열 모듈(320)은, 내부에 형성된 단열 공간(325)을 포함할 수 있다. 단열 공간(325)은, 제1 서포트 모듈(310a)에 인접한 배터리 셀에서 화재 발생시, 열(heat)이 제2 서포트 모듈(310b)로 이동하는 것을 억제할 수 있다.
도 9는 도 1의 배터리 팩 케이스를 B1-B2로 자른 단면을 나타낸 도면이다. 도 10은, 도 9에 도시된 사이드 단열 모듈을 상세히 나타낸 도면이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 사이드 케이스(200)는, 사이드 서포트 모듈(210)과 사이드 단열 모듈(220)을 포함할 수 있다. 사이드 서포트 모듈(210)은, 바텀 케이스(100)의 단부에서 위로 연장된 형상을 형성할 수 있다. 사이드 서포트 모듈(210)은, 사이드 케이스(200)의 강성을 형성할 수 있다. 사이드 서포트 모듈(210)은, 사이드 케이스(200)의 외측면을 형성할 수 있다.
사이드 단열 모듈(220)은, 사이드 서포트 모듈(210)을 마주하거나 연결되거나 결합될 수 있다. 사이드 단열 모듈(220)은, 사이드 서포트 모듈(210)의 내측면을 마주할 수 있다. 사이드 서포트 모듈(210)의 내측면은, 수용 공간(15, 도 1 참조)을 마주할 수 있다. 사이드 단열 모듈(220)은, 사이드 서포트 모듈(210)의 상면을 마주할 수 있다. 사이드 단열 모듈(220)은, 내부에 중공부로서 사이드 단열 공간(225)을 형성할 수 있다.
사이드 단열 모듈(220)은, 사이드 레그 파트(2210)를 포함할 수 있다. 사이드 레그 파트(2210)는, 제1 사이드 레그 플레이트(2211)를 포함할 수 있다. 제1 사이드 레그 플레이트(2211)는, 사이드 서포트 모듈(210)의 내측면을 마주할 수 있다.
사이드 레그 파트(2210)는, 제2 사이드 레그 플레이트(2212)를 포함할 수 있다. 제2 사이드 레그 플레이트(2212)는, 제1 사이드 레그 플레이트(2211)의 맞은편에 위치할 수 있다. 제1 사이드 레그 플레이트(2211)는, 제2 사이드 레그 플레이트(2212)와 사이드 서포트 모듈(210)의 사이에 위치할 수 있다.
사이드 레그 파트(2210)는, 제3 사이드 레그 플레이트(2213)를 포함할 수 있다. 제3 사이드 레그 플레이트(2213)는, 제1 사이드 레그 파트(2211)와 제2 사이드 레그 파트(2212)를 연결할 수 있다. 예를 들어, 제3 사이드 레그 플레이트(2213)는, 제1 사이드 레그 파트(2211)의 하단부에서 연장되어 제2 사이드 레그 파트(2212)의 하단부에 연결될 수 있다. 제3 사이드 레그 플레이트(2213)는, 바텀 케이스(100)를 마주할 수 있다.
사이드 단열 모듈(220)은 사이드 헤드 파트(2220)를 포함할 수 있다. 사이드 헤드 파트(2220)는, 사이드 서포트 모듈(210)의 상면을 마주할 수 있다. 사이드 헤드 파트(2220)는, 사이드 레그 파트(2210)의 상단에서 굽어져 연장된 형상을 형성할 수 있다.
사이드 헤드 파트(2220)는, 제1 사이드 헤드 플레이트(2221)를 포함할 수 있다. 제1 사이드 헤드 플레이트(2221)는, 제1 사이드 레그 플레이트(2211)의 상단부에서 굽어져 연장된 형상을 형성할 수 있다. 제1 사이드 헤드 플레이트(2221)는, 사이드 서포트 모듈(210)을 마주할 수 있다.
사이드 헤드 파트(2220)는, 제2 사이드 헤드 플레이트(2222)를 포함할 수 있다. 제2 사이드 헤드 플레이트(2222)는, 제2 사이드 레그 플레이트(2212)의 상단부에서 굽어져 연장된 형상을 형성할 수 있다. 제2 사이드 헤드 플레이트(2222)는, 사이드 헤드 파트(2220)의 상면을 형성할 수 있다.
사이드 헤드 파트(2220)는, 제3 사이드 헤드 플레이트(2223)를 포함할 수 있다. 제3 사이드 헤드 플레이트(2223)는, 제1 사이드 헤드 플레이트(2221)와 제2 사이드 헤드 플레이트(2222)를 연결할 수 있다. 예를 들어, 제3 사이드 헤드 플레이트(2223)는, 제1 사이드 헤드 플레이트(2221)의 단부에서 연장되어 제2 사이드 헤드 플레이트(2222)에 연결될 수 있다. 제3 사이드 헤드 플레이트(2223)는, 사이드 헤드 파트(2220)의 외측면을 형성할 수 있다.
예를 들어, 배터리 팩 케이스(10, 도 1 참조)가 차량 하부에 설치되는 경우, 화염이 사이드 케이스(200)의 외부로 번지면 차량 전체로 화재가 번질 우려가 있다. 사이드 단열 모듈(220)은, 수용 공간(15, 도 1 참조)에 수용된 배터리 모듈 또는 배터리 셀에서 화재 발생시, 열(heat)이 외부로 전달되는 것을 억제할 수 있다.
도 11은, 도 1의 파티션 유닛을 A-A로 자른 단면으로서 레그 파트에 진화 파트가 형성된 모습을 나타낸 도면이다. 도 12는 도 11의 'C'를 상세하게 나타낸 도면이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 파티션 유닛(300, 도 1 참조)은 진화 파트(3230)를 포함할 수 있다. 진화 파트(3230)는 레그 파트(3210)에 결합되거나 위치할 수 있다.
진화 파트(3230)는, 진화제(3231)를 포함할 수 있다. 진화제(3231)는, 화재 발생시 화재를 진압하는데 사용될 수 있다. 진화제(3231)는, 액체 상태와 고체 상태와 기체 상태와 분말 상태 중 적어도 하나일 수 있다. 진화제(3231)는, 단열 공간(325)에 위치할 수 있다. 진화제(3231)는, 예를 들어, 레그 파트(3210)의 단열 공간(325)에 배치될 수 있다.
진화 파트(3230)는, 분출부(3232)를 포함할 수 있다. 분출부(3232)는, 단열 모듈(320)의 내부와 외부를 연결할 수 있다. 분출부(3232)는, 예를 들어, 레그 파트(3210)에 결합되거나 형성될 수 있다. 예를 들어, 분출부(3232)는, 제2 레그 플레이트(3212)에 결합되거나 형성될 수 있다.
분출부(3232)는 분출부 바디(32321)를 포함할 수 있다. 분출부 바디(32321)는, 제2 레그 플레이트(3212)에 결합될 수 있다. 분출부 바디(32321)는, 제2 레그 플레이트(3212)에서 단열 공간(325)을 향하여 연장되어 돌출된 형상을 형성할 수 있다. 분출부 바디(32321)의 일단은 제2 레그 플레이트(3212)에 연결되거나 결합될 수 있다.
분출부(3232)는 분출부 밸브(32322)를 포함할 수 있다. 분출부 밸브(32322)는, 분출부 바디(32321)의 타단에서 연장된 형상을 형성할 수 있다. 분출부 밸브(32322)는 탄성을 가질 수 있다.
분출부 밸브(32322)는, 단열 공간(325)의 압력이 제1 압력 보다 낮으면, 닫힌 상태를 유지할 수 있다. 분출부 밸브(32322)는, 단열 공간(325)의 압력이 제1 압력 이상이면, 열린 상태를 유지할 수 있다.
단열 모듈(320)에 인접한 배터리 모듈 또는 배터리 셀에서 화재 발생시, 단열 모듈(320)은 열(heat)을 제공받을 수 있다. 단열 모듈(320)이 열(heat)을 제공받으면, 단열 모듈(320)의 단열 공간(325)의 압력이 상승할 수 있다. 예를 들어, 단열 모듈(320)이 열(heat)을 제공받으면, 단열 공간(325)에 위치하는 진화제(3231)의 적어도 일부가 기화되어 단열 공간(325)의 압력이 더욱 높아질 수 있다.
단열 공간(325)의 압력이 제1 압력 보다 높은 상태에서 분출부 밸브(32322)가 열리면, 단열 공간(325)에 위치하는 진화제(3231)가 단열 모듈(320)의 외부로 배출될 수 있다. 단열 모듈(320)의 외부로 배출되는 진화제(3231)는, 배터리 모듈 또는 배터리 셀에 인가되어 화재를 진압할 수 있다.
분출부(3232)는, 별도의 구조 없이 레그 파트(3210)에 형성될 수 있다. 예를 들어, 분출부(3232)는, 제2 레그 플레이트(3212)의 부분 중에서 상대적으로 얇은 두께를 가진 부분을 의미할 수 있다. 예를 들어, 레그 파트(3210)는 금속으로 형성될 수 있고, 레그 파트(3210)에 열(heat)이 가해지는 경우 레그 파트(3210)의 일부가 열(heat)에 의해 녹을 수 있다. 분출부(3232)는 상대적으로 얇은 두께가 형성된 제2 레그 플레이트(3212)의 부분이므로, 열(heat)에 의해 녹을 수 있다. 분출부(3232)가 열에 의해 녹으면, 제2 레그 플레이트(3212)에 개구부(opening)가 형성되고, 개구부를 통해 진화제(3231)가 분출될 수 있다.
도 13은 도 1의 배터리 팩 케이스를 자른 단면으로서 바텀 케이스의 일부가 서포트 모듈과 일체로 형성된 모습을 나타낸 도면이다.
도 13을 참조하면, 바텀 케이스(100)는 상부 바텀 케이스(110)와 하부 바텀 케이스(120)를 포함할 수 있다. 상부 바텀 케이스(110)는 바텀 케이스(100)의 상면(upper surface)을 형성할 수 있다.
상부 바텀 케이스(110)는 서포트 모듈(310)과 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 금속 플레이트(20)를 프레스 가공하면, 서포트 모듈(310)과 상부 바텀 케이스(110)가 일체로 형성될 수 있다.
파티션 유닛(300, 도 2 참조)의 적어도 일부의 서포트 모듈(310)은, 상부 바텀 케이스(110)와 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 파티션 유닛(301, 도 1 참조)의 서포트 모듈(310)은, 상부 바텀 케이스(110)와 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 파티션 유닛(302, 도 2 참조)의 서포트 모듈(310)은, 상부 바텀 케이스(110)와 일체로 형성될 수 있다.
이로써, 서포트 모듈(310)과 바텀 케이스(110) 사이의 결합력이 향상될 수 있다. 또한 서포트 모듈(310)을 제조하고 바텀 케이스(110)에 고정하는 공정이 단순해질 수 있다.
서포트 모듈(310)은, 상부 바텀 케이스(110)에서 위로 돌출된 형상을 형성할 수 있다. 예를 들어, 서포트 모듈(310)은, 상부 바텀 케이스(110)에서 위로 굽어져 연장된 형상을 형성할 수 있다. 서포트 모듈(310)은, 하부 바텀 케이스(120)를 향하여 오목한 형상을 형성할 수 있다.
하부 바텀 케이스(120)는, 상부 바텀 케이스(110)의 하면에 결합될 수 있다. 예를 들어, 하부 바텀 케이스(120)와 상부 바텀 케이스(110)는, 용접을 통해 서로 결합되거나 고정될 수 있다.
하부 바텀 케이스(120)와 서포트 모듈(310)의 사이에 바텀 중공부(150)가 형성될 수 있다. 바텀 중공부(150)는, 서포트 모듈(310)과 하부 바텀 케이스(120)에 의해 형성될 수 있다. 바텀 중공부(150)는, 서포트 모듈(310)의 일측에서 발생된 배터리 셀에서 화재 발생시, 화재로 인한 열(heat)이 서포트 모듈(310)의 타측으로 이동하는 것을 억제할 수 있다.
서포트 모듈(310)은, 바텀 케이스(100)의 적어도 일부와 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 바텀 케이스(100)는 상층(upper layer)과 하층(lower layer)으로 구분될 수 있고, 서포트 모듈(310)은 바텀 케이스(100)의 상층과 일체로 형성될 수 있다.
예를 들어, 금속 플레이트(20)를 프레스 가공하면, 서포트 모듈(310)과 바텀 케이스(100)의 상층이 일체로 형성될 수 있다. 이 경우, 바텀 케이스(100)의 하층과 서포트 모듈(310)의 사이에 빈 공간이 형성될 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 나타낸 도면이다. 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀 그룹을 나타낸 도면이다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 배터리 모듈(30)은 배터리 셀 그룹(35)을 포함할 수 있다. 배터리 셀 그룹(35)은, 복수의 배터리 셀(36)을 포함할 수 있다. 복수의 배터리 셀(36)은 적층될 수 있다. 배터리 셀 그룹(35)은, 모듈 케이스에 수용될 수 있다. 배터리 모듈(30)은, 배터리 셀 그룹(35)과 모듈 케이스를 포함할 수 있다.
배터리 셀(36)은, 셀 바디(37)를 포함할 수 있다. 셀 바디(37)는 일단에서 연장되어 타단에 이어지는 형상을 형성할 수 있다. 셀 바디(37)는 전극 조립체(electrode assembly)를 포함할 수 있다. 전극 조립체는, 양극, 음극 및 분리막을 포함할 수 있다.
배터리 셀(36)은, 전극 탭(38)을 포함할 수 있다. 전극 탭(38)은, 셀 바디(37)의 일단과 타단에 위치할 수 있다. 셀 바디(37)의 일단과 타단은, 배터리 셀 그룹(35)의 일단과 타단에 대응될 수 있다.
도 16은 배터리 모듈이 배터리 팩 케이스에 수용된 모습을 나타낸 도면이다. 도 16을 참조하면, 배터리 팩(1)은 배터리 팩 케이스(10)와 배터리 모듈(30)을 포함할 수 있다. 배터리 팩 케이스(10)는 적어도 하나의 배터리 모듈(30)을 수용할 수 있다. 도 16에서 도시되지 않았으나, 복수의 배터리 모듈(30)은 전기적으로 연결될 수 있다.
도 17은 배터리 셀 그룹이 배터리 팩 케이스에 수용된 모습을 나타낸 도면이다. 도 17을 참조하면, 배터리 팩(1)은 배터리 팩 케이스(10)와 배터리 셀 그룹(35)을 포함할 수 있다. 배터리 팩 케이스(10)는 적어도 하나의 배터리 셀 그룹(35)을 수용할 수 있다. 도 17에서 도시되지 않았으나, 복수의 배터리 셀(36, 도 15 참조)은 전기적으로 연결될 수 있고, 복수의 배터리 셀 그룹(35)은 전기적으로 연결될 수 있다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 배터리 모듈(30) 또는 복수의 배터리 셀 그룹(35)은, 배터리 팩 케이스(10)에 수용되어 전기차 등에 전력을 제공할 수 있다. 전술된 바와 같이, 배터리 모듈(30) 또는 배터리 셀 그룹(35)에서 화재 발생시, 배터리 팩 케이스(10)는 화재 확산을 효과적으로 억제할 수 있다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(1)은 보다 안정적으로 작동할 수 있다.
앞에서 설명된 본 발명의 어떤 실시예 또는 다른 실시예들은 서로 배타적이거나 구별되는 것은 아니다. 앞서 설명된 본 발명의 어떤 실시예들 또는 다른 실시예들은 각각의 구성 또는 기능이 병용되거나 조합될 수 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
10: 배터리 팩 케이스 15: 수용 공간
20: 금속 플레이트 100: 바텀 케이스
200: 사이드 케이스 300: 파티션 유닛

Claims (20)

  1. 바텀 플레이트;
    상기 바텀 플레이트의 둘레에서 위로 연장되어 형성되고, 상기 바텀 플레이트와 함께 수용 공간을 형성하는 사이드 케이스; 그리고
    상기 바텀 플레이트의 상면에 위치하고 상기 수용 공간을 구획하는 파티션 유닛을 포함하고,
    상기 파티션 유닛은,
    상기 바텀 플레이트에 결합되는 서포트 모듈; 그리고
    상기 서포트 모듈에 결합되며, 내부에 중공부로서 단열 공간을 형성하는, 단열 모듈을 포함하는,
    배터리 팩 케이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단열 모듈은,
    상기 수용 공간에 위치하며 상기 서포트 모듈을 마주하는, 레그 파트를 포함하는,
    배터리 팩 케이스.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 레그 파트는,
    상기 서포트 모듈을 마주하는 제1 레그 플레이트; 그리고
    상기 제1 레그 플레이트의 맞은편에 위치하며, 상기 제1 레그 플레이트와 이격된, 제2 레그 플레이트를 포함하는,
    배터리 팩 케이스.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 레그 파트는,
    상기 제1 레그 플레이트의 하단부에서 연장되어 상기 제2 레그 플레이트의 하단부에 이어지는, 제3 레그 플레이트를 더 포함하는,
    배터리 팩 케이스.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 단열 모듈은,
    상기 레그 파트에서 굽어져 연장되고, 상기 서포트 모듈의 위에 위치하는, 헤드 파트를 더 포함하는,
    배터리 팩 케이스.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 레그 파트는,
    상기 서포트 모듈의 양 측면에 각각 위치하는, 제1 레그 파트 및 제2 레그 파트를 포함하는,
    배터리 팩 케이스.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 단열 모듈은,
    상기 서포트 모듈의 상면을 마주하며, 상기 제1 레그 파트와 상기 제2 레그 파트를 연결하는, 헤드 파트를 포함하는,
    배터리 팩 케이스.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 단열 모듈은,
    상기 서포트 모듈의 양 측면에 각각 배치되며 서로 이격되는, 제1 단열 모듈 및 제2 단열 모듈을 포함하고,
    상기 제1 단열 모듈 및 상기 제2 단열 모듈 각각은,
    상기 수용 공간에 위치하며 상기 서포트 모듈을 마주하는, 레그 파트; 그리고
    상기 레그 파트에서 굽어져 연장되며 상기 서포트 모듈의 상면을 마주하는, 헤드 파트를 포함하는,
    배터리 팩 케이스.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 레그 파트는,
    상기 서포트 모듈을 마주하는 제1 레그 플레이트; 그리고
    상기 제1 레그 플레이트의 맞은편에 위치하며, 상기 제1 레그 플레이트와 이격된, 제2 레그 플레이트를 포함하고,
    상기 헤드 파트는,
    상기 제1 레그 플레이트에서 굽어져 연장되고, 상기 서포트 모듈의 상면을 마주하는, 제1 헤드 플레이트;
    상기 제2 레그 플레이트에서 굽어져 연장되고, 상기 헤드 파트의 상면을 형성하는, 제2 헤드 플레이트; 그리고
    상기 제1 헤드 플레이트의 단부에서 연장되어 상기 제2 헤드 플레이트의 단부에 이어지는, 제3 헤드 플레이트를 포함하는,
    배터리 팩 케이스.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 단열 모듈의 제3 헤드 플레이트는,
    상기 제2 단열 모듈의 제3 헤드 플레이트에 이격되되 마주하는,
    배터리 팩 케이스.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 서포트 모듈의 상면에 배치되되, 상기 제1 단열 모듈과 상기 제2 단열 모듈의 사이에 위치하는, 단열 부재를 더 포함하는,
    배터리 팩 케이스.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 서포트 모듈은,
    수평 방향으로 배치되고, 서로 이격된, 제1 서포트 모듈 및 제2 서포트 모듈을 포함하고,
    상기 단열 모듈은,
    상기 제1 서포트 모듈 및 상기 제2 서포트 모듈의 사이에 배치되는,
    배터리 팩 케이스.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 사이드 케이스는,
    상기 바텀 플레이트의 변부(edge portion)에서 위로 연장된 형상을 가지는, 사이드 서포트 모듈; 그리고
    상기 서포트 모듈에 결합되며, 내부에 중공부로서 사이드 단열 공간을 형성하는, 사이드 단열 모듈을 포함하는,
    배터리 팩 케이스.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 사이드 단열 모듈은,
    상기 수용 공간에 위치하며 상기 사이드 서포트 모듈을 마주하는, 사이드 레그 파트를 포함하는,
    배터리 팩 케이스.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 사이드 단열 모듈은,
    상기 사이드 레그 파트에서 굽어져 연장되되, 상기 사이드 서포트 모듈의 위에 위치하는, 사이드 헤드 파트를 더 포함하는,
    배터리 팩 케이스.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 파티션 유닛은,
    상기 단열 모듈에 결합되되, 상기 단열 공간에 연통되고, 상기 단열 공간 내부의 압력이 일정 압력 이상이 되면 상기 수용 공간을 향하여 진화제를 분사하는, 진화 파트를 더 포함하는,
    배터리 팩 케이스.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 진화 파트는,
    상기 단열 모듈에 결합되거나 형성되며, 상기 수용 공간에 연통되는, 분출부; 그리고
    상기 단열 공간에 위치하는 상기 진화제를 포함하고,
    상기 분출부는,
    상기 단열 공간 내부의 압력이 상기 일정 압력 미만이면 닫히고, 상기 단열 공간 내부의 압력이 상기 일정 압력 이상이면 열리는,
    배터리 팩 케이스.
  18. 복수의 배터리 셀을 각각 구비하는 복수의 배터리 셀 그룹; 그리고
    상기 복수의 배터리 그룹을 수용하는 배터리 팩 케이스를 포함하고,
    상기 배터리 팩 케이스는,
    바텀 플레이트;
    상기 바텀 플레이트의 둘레에서 위로 연장되어 형성되고, 상기 바텀 플레이트와 함께 수용 공간을 형성하는 사이드 케이스; 그리고
    상기 바텀 플레이트의 상면에 위치하고 상기 수용 공간을 구획하는 파티션 유닛을 포함하고,
    상기 파티션 유닛은,
    상기 바텀 플레이트에 결합되는 서포트 모듈; 그리고
    상기 서포트 모듈에 결합되며, 내부에 중공부로서 단열 공간을 형성하는, 단열 모듈을 포함하는,
    배터리 팩.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 복수의 배터리 셀 그룹 각각은 모듈 케이스에 수용되어 배터리 모듈을 형성하고,
    상기 배터리 모듈은 상기 배터리 팩 케이스에 수용되는,
    배터리 팩.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 단열 공간의 압력은 1기압 보다 작은,
    배터리 팩.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000021364A (ja) * 1998-06-30 2000-01-21 Ngk Insulators Ltd 集合電池用真空断熱容器
KR102498314B1 (ko) * 2014-10-31 2023-02-09 주식회사 아모그린텍 단열막을 포함하는 배터리 패키지
KR102044409B1 (ko) * 2015-05-14 2019-11-13 주식회사 엘지화학 이차 전지용 카트리지를 포함하는 배터리 팩
CN207587926U (zh) * 2016-11-29 2018-07-06 北京科易动力科技有限公司 电池模块的吸热隔热结构
KR20220001228A (ko) * 2020-06-29 2022-01-05 주식회사 엘지에너지솔루션 화재 억제를 위한 격벽과 단열층이 구비된 전지 모듈

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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