WO2022244985A1 - 안전성이 향상된 배터리 모듈 - Google Patents

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WO2022244985A1
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battery cells
pouch
battery module
battery
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장성환
성준엽
이복건
정혜미
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주식회사 엘지에너지솔루션
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a battery, and more particularly, to a battery module with improved safety even in a specific event situation such as thermal runaway, a battery pack including the same, and a vehicle.
  • a lithium secondary battery mainly use lithium-based oxides and carbon materials as positive electrode active materials and negative electrode active materials, respectively.
  • a lithium secondary battery includes an electrode assembly in which a positive electrode plate and a negative electrode plate coated with such a positive electrode active material and a negative electrode active material are disposed with a separator therebetween, and an exterior material that seals and houses the electrode assembly together with an electrolyte, that is, a battery case.
  • lithium secondary batteries can be classified into a can-type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a metal can and a pouch-type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a pouch of an aluminum laminate sheet, depending on the shape of an exterior material.
  • secondary batteries have been widely used for driving or energy storage not only in small devices such as portable electronic devices, but also in medium and large-sized devices such as electric vehicles and energy storage systems (ESSs).
  • a plurality of these secondary batteries may constitute one battery module in a form in which a plurality of them are stored together in a module case in a state in which they are electrically connected.
  • a plurality of battery cells may exist in a dense state in a narrow space to increase energy density inside the battery module.
  • an object of the present invention is to provide a battery module configured to effectively suppress a thermal runaway event to improve safety, a battery pack including the same, and a vehicle.
  • a battery module for achieving the above object includes a plurality of pouch-type battery cells each having a storage part and a sealing part and stacked with each other; a module case accommodating the plurality of pouch-type battery cells in an inner space; and a barrier member interposed between the accommodating units of adjacent pouch-type battery cells and having at least one side protruding from between the accommodating units of the adjacent pouch-type battery cells and extending from between the sealing portions of the adjacent pouch-type battery cells. do.
  • the barrier member may be configured to protrude and extend toward a terrace portion where an electrode lead is located among sealing portions of the pouch type battery cell.
  • the plurality of pouch-type battery cells are stacked in a horizontal direction in a state of being erected in a vertical direction
  • the barrier member is configured in the form of a plate erected in a vertical direction and may be interposed between the adjacent pouch-type battery cells.
  • the battery module according to the present invention further includes a bus bar assembly configured to allow electrode leads of the plurality of pouch-type battery cells to be connected to each other, and at least one end of the barrier member is in contact with the bus bar assembly. can be configured.
  • At least one end of the barrier member may be inserted into the inner surface of the bus bar assembly.
  • At least a part of a protruding and extending portion between the sealing parts of the adjacent pouch-type battery cells may be configured in a curved shape.
  • a portion interposed between the accommodating portions of the battery cells and a portion interposed between the sealing portions of the battery cells may be formed to have different thicknesses.
  • the barrier member may include at least one of glass fiber reinforced plastic (GFRP) and carbon fiber reinforced plastic (CFRP).
  • GFRP glass fiber reinforced plastic
  • CFRP carbon fiber reinforced plastic
  • the battery module according to the present invention may further include a sealing member configured to surround an end portion of the barrier member.
  • a battery pack according to another aspect of the present invention for achieving the above object includes a battery module according to the present invention.
  • a vehicle according to another aspect of the present invention for achieving the above object includes a battery module according to the present invention.
  • the thermal runaway propagation problem of the battery module can be effectively prevented.
  • a cell terrace portion which is a side where an electrode lead is located, may be vulnerable to a chain reaction.
  • the terrace portion of an adjacent battery cell may be more reliably protected from gas or flame. Accordingly, a thermal chain reaction between battery cells can be more effectively blocked.
  • the present invention may have various other effects, which will be described in each implementation configuration, or descriptions of effects that can be easily inferred by those skilled in the art will be omitted.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing the configuration of a battery module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing parts of the battery module of FIG. 1 with parts separated.
  • FIG. 3 is a perspective view schematically illustrating a configuration of a battery cell included in a battery module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing some configurations of a battery module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an enlarged view of portion A2 in FIG. 4 .
  • FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing some cross-sectional configurations of a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing some cross-sectional configurations of a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing some cross-sectional configurations of a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing some cross-sectional configurations of a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing some cross-sectional configurations of a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing some cross-sectional configurations of a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing some cross-sectional configurations of a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view schematically showing some cross-sectional configurations of a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a perspective view schematically illustrating a configuration of a barrier member included in a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a diagram of a form in which the barrier member and battery cells of FIG. 14 are disposed adjacent to each other.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing the configuration of a battery module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing parts of the battery module of FIG. 1 with parts separated.
  • 3 is a perspective view schematically illustrating a configuration of a battery cell included in a battery module according to an embodiment of the present invention.
  • 4 is a cross-sectional view schematically showing some configurations of a battery module according to an embodiment of the present invention. For example, it can be said that FIG. 4 shows an example of a cross-sectional configuration along line A1-A1' in FIG. 1 .
  • the battery module according to the present invention includes a pouch type battery cell 100 , a module case 200 and a barrier member 300 .
  • the pouch-type battery cell 100 is a pouch-type secondary battery, and may include an electrode assembly, an electrolyte, and a pouch exterior material. Furthermore, as shown in FIG. 3 , the pouch-type battery cell 100 may include a receiving portion indicated by R and a sealing portion indicated by S.
  • the accommodating part (R) represents a part where the electrode assembly and the electrolyte are stored
  • the sealing part (S) represents a part where the pouch exterior material is fused in a form surrounding the accommodating part (R).
  • the pouch type battery cell 100 has four side surfaces (corners) centered on the housing part R. At this time, all four side surfaces may be configured in a sealed form, or only three side surfaces may be configured in a sealed form. In this case, a cell sealed on four side surfaces may be referred to as a four-side sealing cell, and a cell sealed on three side surfaces may be referred to as a three-sided sealing cell.
  • the battery cell 100 is configured in an upright form, the front, rear and top ends of the left and right pouches are sealed, and the lower ends of the left and right pouches are not sealed. It may be configured in a folded form while connected to each other. In this case, the battery cell 100 may be said to be sealed on three sides.
  • the pouch type battery cells 100 may be included in a plurality of battery modules. Also, each pouch type battery cell 100 may include an electrode lead 110 .
  • the electrode lead 110 includes a positive lead and a negative lead, and the positive lead and negative lead may protrude from the same side (corner) or different sides of the battery cell 100 .
  • a unidirectional cell when the anode lead and the cathode lead are located on the same side, it is referred to as a unidirectional cell, and when the anode lead and the cathode lead are located on different sides, particularly opposite sides, it may be referred to as a bidirectional cell.
  • the module case 200 may be configured to accommodate a plurality of pouch-type battery cells 100 in an internal space. That is, the module case 200 has an empty space formed therein, and a plurality of battery cells 100 can be accommodated in this inner space.
  • the module case 200 may include an upper plate, a lower plate, a left plate, a right plate, a front plate, and a back plate to define an internal space.
  • the cell stack may be positioned in the limited internal space.
  • the module case 200 may be made of metal and/or plastic material.
  • the module case 200 may be configured in the form of a mono frame in which an upper plate, a lower plate, a left plate, and a right plate are integrated with each other.
  • the front and rear sides of the monoframe may have an open shape, and the front and rear plates are end frames, which are coupled to the front and rear openings of the monoframe, thereby sealing the inner space of the monoframe.
  • the module case 200 may be configured in a U-frame shape in which a lower plate, a left plate, and a right plate are integrated with each other.
  • the top plate, the front plate, and the back plate may be coupled to the top, front, and rear ends of the U-frame.
  • various fastening methods such as welding or bolting may be used.
  • the present invention is not limited by a specific material or shape of the module case 200, a coupling method, or the like.
  • the barrier member 300 may be interposed between adjacent pouch type battery cells 100 . That is, in a state in which the battery cells 100 are stacked in at least one direction, the barrier member 300 may be interposed between the stacks of battery cells 100 .
  • the barrier member 300 in a state in which a plurality of pouch-type battery cells 100 are stacked in the X-axis direction, the barrier member 300 is inserted between adjacent battery cells 100.
  • One or more barrier members 300 may be provided in one battery module.
  • a plurality of barrier members 300 may be provided and may be interposed between each battery cell 100 .
  • the barrier member 300 may be interposed between accommodating parts R of adjacent battery cells 100 . That is, as described above, each pouch-type battery cell 100 may have an accommodating portion R in a central portion, and the barrier member 300 may have an accommodating portion R of the pouch-type battery cell 100. It may be disposed to face the accommodating portion R of the adjacent pouch-type battery cell 100 interposed therebetween.
  • barrier member 300 is configured to protrude and extend from between the accommodating parts R of the adjacent pouch-type battery cells 100 to between the sealing parts S of the adjacent battery cells 100. can This will be described in more detail with further reference to FIG. 5 .
  • FIG. 5 is an enlarged view of portion A2 in FIG. 4 .
  • the barrier member 300 may be interposed between accommodating units R of adjacent pouch-type battery cells 100, as indicated by C1.
  • the barrier member 300 may protrude and extend to a portion deviating from the space between the accommodating portions R of adjacent pouch-type battery cells 100, as indicated by C2.
  • the protruding extension portion C2 of the barrier member 300 may protrude and extend between the sealing portions S of adjacent battery cells 100 . That is, in the stack of pouch type battery cells 100, the sealing portion S of each battery cell 100 may exist as shown in FIG. 5, and the protruding extension portion C2 of the barrier member 300 ), may also exist in a portion corresponding to these sealing parts (S).
  • the barrier member 300 may be made of a material resistant to heat or flame.
  • the barrier member 300 may be made of a material such as heat-resistant plastic, ceramic, or metal.
  • the safety of the battery module can be further improved. More specifically, according to the embodiment, when a high-temperature venting gas or flame is ejected from a specific battery cell 100, the influence of the venting gas or flame on other battery cells 100 in the vicinity can be effectively blocked.
  • the sealing portion S of the battery cell 100 is a portion where fusion is performed, and durability against high temperature, pressure, flame, or the like may be weaker than that of the housing portion R of the battery cell 100 .
  • the sealing portion (S) of the battery cell 100 is protected by the protruding and extended portion of the barrier member 300, the venting gas or flame discharged from other battery cells 100 can be prevented or prevented from being affected by, etc. Accordingly, in this case, thermal runaway propagation between the battery cells 100 inside the battery module can be effectively prevented.
  • the barrier member 300 may be configured to protrude and extend toward the terrace portion of the pouch type battery cell 100 .
  • the pouch type battery cell 100 may have three or four sealing parts S, and the electrode lead 110 may be provided in some of the sealing parts S.
  • sealing parts S may be formed on the front, rear, and upper portions of the housing part R, respectively.
  • the electrode lead 110 may be provided in the front side sealing part and the rear side sealing part, respectively, like the part indicated by T among the three sealing parts.
  • these front and rear sealing parts may be referred to as terrace parts of the battery cell 100 .
  • the barrier member 300 may be configured to protrude and extend toward the terrace portion where the electrode lead 110 is located among the sealing portions of the pouch type battery cell 100 .
  • a terrace portion may be located on the front side of each battery cell 100, and the terrace portion T is a predetermined distance in the left-right direction (X-axis direction). may be spaced apart.
  • the extension part C2 of the barrier member 300 protrudes forward (in the -Y axis direction) from the housing part R side of each battery cell 100, and the space between the adjacent terrace parts T. can be located in
  • the barrier member 300 may block between terrace portions T of adjacent battery cells 100 .
  • the space where the terrace part T is disposed inside the module case 200 may have a relatively large number of empty spaces compared to other parts of the battery cell 100, particularly, a space where the housing part R is located. Accordingly, the venting gas or flame ejected from the battery cell 100 tends to be concentrated.
  • sealing parts other than the terrace part T may be folded.
  • the upper sealing portion may be stored inside the module case 200 in a folded state.
  • the front sealing part or the rear sealing part, ie, the terrace part T is a part where the electrode lead 110 is located, it can be stored inside the module case 200 as it is without being folded. Therefore, when venting gas or flame is ejected from the inside of a specific battery cell 100, it is often ejected toward the terrace portion T rather than the folded sealing portion S.
  • the terrace portion T may be more vulnerable to a thermal chain reaction than other portions.
  • the barrier member 300 may block between the terrace portions T of adjacent battery cells 100 . Therefore, even if the venting gas or flame is concentrated or ejected toward the terrace portion T of a specific battery cell 100, the effect on the terrace portion T of another battery cell 100 can be prevented or reduced. can
  • a plurality of pouch-type battery cells 100 are stacked in a horizontal direction (X-axis direction) in a state where each is erected in a vertical direction (Z-axis direction).
  • each of the pouch-type battery cells 100 may have both wide surfaces disposed in a horizontal direction, for example, in a left-right direction, so that the respective housing units face each other.
  • the edge of each pouch-type secondary battery may be disposed to face up, down, front, and rear directions.
  • a sealing portion S may be disposed on at least a part of an edge of each pouch-type secondary battery.
  • the barrier member 300 may be configured in a plate shape.
  • the barrier member 300 may be configured in the form of a plate erected in a vertical direction such that two wide surfaces face the horizontal direction.
  • the barrier member 300 may be interposed between adjacent battery cells 100 . Accordingly, the wide surface of the barrier member 300 may face the receiving part R and the sealing part S of the battery cell 100 disposed on one side or both sides.
  • the overall volume of the stack of battery cells 100 or the battery module may not increase significantly. Also, in this case, most between the battery cells 100 can be easily blocked by the barrier member 300 .
  • the battery module according to the present invention may further include a bus bar assembly 400 .
  • the bus bar assembly 400 may be configured such that the electrode leads 110 of the plurality of pouch type battery cells 100 are connectable to each other. More specifically, the bus bar assembly 400 is configured to support the electrode leads 110, facilitate interconnection of the electrode leads 110, and enable sensing of voltage from the electrode leads 110.
  • the bus bar assembly 400 may include a module bus bar 410 and a bus bar housing 420 .
  • the module bus bar 410 may be made of an electrically conductive material, such as a metal material.
  • the module bus bar 410 electrically connects two or more electrode leads 110 or is connected to one or more electrode leads 110 to transmit sensing information to a control unit such as a battery management system (BMS).
  • BMS battery management system
  • the bus bar housing 420 may be made of an electrically insulating material, such as a plastic material. And, the bus bar housing 420 may be configured such that the module bus bar 410 is seated and fixed. Furthermore, the bus bar housing 420 may have a slit formed therein, as indicated by S1 in FIG. 2 . And, the module bus bar 410 may be attached to the outside of the bus bar housing 420, for example, the front side. In this case, the electrode lead 110 may pass through the slit S1 of the bus bar housing 420 and contact the module bus bar 410 located outside. In particular, the electrode lead 110 may be coupled and fixed to the module bus bar 410 alone or in a stacked state of two or more. At this time, as a coupling fixing method between the electrode lead 110 and the module bus bar 410, a method such as laser welding or ultrasonic welding may be used, but various other fastening methods may be applied.
  • a coupling fixing method between the electrode lead 110 and the module bus bar 410 a method such as laser welding
  • At least one end of the barrier member 300 may be configured to contact the bus bar assembly 400 .
  • the front side end of the barrier member 300 is located on the inner side (rear side) of the bus bar assembly 400 located on the front side of the stack of the plurality of battery cells 100. side) can be in direct contact with the surface.
  • the barrier member 300 may come into contact with the inner surface of the bus bar housing 420 provided in the bus bar assembly 400.
  • the barrier member 300 by eliminating or minimizing the gap between the end of the barrier member 300 and the bus bar assembly 400, it is possible to prevent venting gas or flame from flowing in and out through this gap. Accordingly, in this case, gas or flame blocking performance between the battery cells 100 by the barrier member 300 may be further improved. In addition, in this case, the fixing force of the barrier member 300 may be improved through frictional force due to contact between the barrier member 300 and the bus bar assembly 400 . Therefore, it is possible to prevent the barrier member 300 from moving due to external shock or internal pressure.
  • the barrier member 300 may protrude outward (front and rear) beyond the sealing portion S of the pouch type battery cell 100 in the front and back direction (Y-axis direction).
  • the length of the barrier member 300 in the front and rear direction may be equal to or greater than the length of each pouch type battery cell 100 in the front and rear direction.
  • the barrier member 300 may be formed to be equal to or longer than the length of the pouch type battery cell 100 in the vertical direction.
  • the upper and lower ends of the barrier member 300 may contact the inner surface of the module case 200 , respectively. In this case, gas or flame blocking performance, fixing force, and the like can be stably secured through the front and rear end sides of the barrier member 300 as well as the upper and lower end sides of the barrier member 300 .
  • FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing some cross-sectional configurations of a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • Each of the embodiments included in the present invention, including this embodiment, will be mainly described in terms of differences from other embodiments, and detailed descriptions of parts to which the description of the other embodiments can be applied identically or similarly. omit the explanation.
  • the barrier member 300 may have at least one end inserted into the inner surface of the bus bar assembly 400, as indicated by A4.
  • the bus bar assembly 400 particularly the bus bar housing 420, may have a groove formed concave outward into which one end of the barrier member 300 can be inserted.
  • the bus bar housing 420 located on the front side of the battery cell 100 has an insertion groove G1 concavely formed in the outer direction (-Y axis direction) on the inner surface. can be formed.
  • the front side end of the barrier member 300 may be inserted into the insertion groove G1 of the bus bar housing 420.
  • the bus bar housing 420 may be configured in a form in which a specific part is bent, as shown in FIG. 6, in order to form the insertion groove G1.
  • the bus bar housing 420 may be configured in a form in which the thickness of a specific portion is reduced to form the insertion groove (G1), that is, in a dug form.
  • the fixing force of the barrier member 300 can be further improved.
  • the internal pressure around the corresponding battery cell 100 increases to pressurize the barrier member 300 in the left-right direction (X-axis direction).
  • the left-right movement of the barrier member 300 can be suppressed.
  • the sealing force between the end of the barrier member 300 and the bus bar assembly 400 can be stably secured. Therefore, according to the above embodiment, heat/flame propagation prevention performance between cells by the barrier member 300 is further improved, and the arrangement of the battery cells 100 and the barrier member 300 can be stably maintained.
  • the adhesive may be filled in the insertion groove G1 of the bus bar housing 420 into which the end of the barrier member 300 is inserted. In this case, fixing force and sealing force to the end of the barrier member 300 may be further improved by the adhesive.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing some cross-sectional configurations of a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • the barrier member 300 protruding between sealing portions of adjacent battery cells 100 may be configured in a curved shape.
  • the front side end of the barrier member 300 is between the sealing portion S of the adjacent battery cell 100, particularly the terrace portion T, in the front side direction. It may protrude and extend in (-Y axis direction).
  • the protruding and extending portion of the barrier member 300 may be configured in a zigzag shape such that irregularities are formed in the left-right direction (X-axis direction), that is, in the horizontal direction.
  • the venting gas or flame ejected from the battery cell 100 may be directed toward the central portion of the corresponding battery cell 100 instead of toward other nearby battery cells 100 .
  • the venting gas is indicated by arrow D1 by the curved shape of the left surface of the front end of the barrier member 300. can flow in the left direction.
  • the venting gas is released by the curved shape of the right surface of the front end of the barrier member 300, as indicated by arrow D2. can flow in the right direction. Therefore, in this case, the effect of gas or flame on the other battery cells 100 is reduced by directing the gas or flame discharged from the neighboring battery cells 100 in a direction away from the other adjacent battery cells 100. can make it
  • the front side end and/or the rear side end of the barrier member 300 interposed between the sealing parts S of the battery cell 100 are configured in a plate shape bent to implement a curved shape. It can be.
  • the central portion of the barrier member 300 interposed between the accommodating parts R of the battery cells 100 may be formed in a flat plate shape. In this case, it can be said that the barrier member 300 is configured in the form of a plate having a flat portion and a bending portion.
  • all of the sealing portions S of two adjacent battery cells 100 may have curved shapes facing each other.
  • the sealing portion S of the left battery cell 100 and the right battery cell 100 are formed by forming the front side end of one barrier member 300 curved in the left and right directions.
  • the curved shape may face all of the sealing parts (S) of the.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing some cross-sectional configurations of a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • the barrier member 300 may partially have different thicknesses. Particularly, in the barrier member 300, a portion interposed between the accommodating portions of the battery cells 100 and a portion interposed between the sealing portions of the battery cells 100 may be formed to have different thicknesses.
  • the protruding end of the barrier member 300 interposed between the sealing parts (S) is another part, for example, between the accommodating parts (R) of the battery cell 100.
  • a portion formed thicker than the intervening portion may be provided.
  • the thickness of the portion interposed between the sealing portions, particularly the portion interposed between the terrace portions T is increased, so that the terrace portion according to the barrier member 300 is increased.
  • the protective effect can be further enhanced. That is, according to the embodiment, the barrier member 300 is thickly formed between the terrace portions T, so that the venting gas or flame does not affect the terrace portions T of the other battery cells 100 adjacent to each other. can be further suppressed. Moreover, since a relatively wide empty space is formed between the terrace portions T of the battery cells 100, even if the ends of the barrier member 300 are thickly configured as in the above embodiment, the volume of the battery module increases accordingly. problem may not arise. In addition, according to the above configuration, the mechanical strength or durability of the barrier member 300 can be further improved. Accordingly, it is possible to prevent the barrier member 300 from being damaged or damaged by venting gas or flame.
  • the barrier member 300 may have an inclined surface formed at a portion located between the sealing portions S, as indicated by E1 and E2 in FIG. 8 .
  • these inclined surfaces E1 and E2 may be configured in a form closer to the sealing part in an outward direction (front).
  • E1 an inclined surface may be formed on the left surface of the protruding extension portion of the barrier member 300 in a form that approaches the terrace portion T of the left battery cell 100 toward the front.
  • an inclined surface may be formed on the right surface of the protruding extension portion of the barrier member 300 in a form approaching the terrace portion T of the right battery cell 100 toward the front.
  • the flame when venting gas or flame is generated, it is possible to more effectively suppress the gas or flame from moving toward the adjacent battery cell 100 .
  • the flame when a flame is generated in the left battery cell 100, the flame moves forward along the left inclined surface E1 of the barrier member 300, as indicated by arrow D3. , it may be far from the terrace part T of the right battery cell 100 .
  • the flame when a flame is generated in the right battery cell 100 in the embodiment of FIG. 8 , the flame moves toward the front side along the right inclined surface E2 of the barrier member 300, as indicated by arrow D4, on the left side. It may be far from the terrace part T of the battery cell 100 . Therefore, in this case, problems such as thermal runaway propagation between the battery cells 100 can be prevented more reliably.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing some cross-sectional configurations of a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • the barrier member 300 may have irregularities, such as those indicated by F1 and F2 , on a surface of a portion protruding and extending between sealing portions of adjacent battery cells 100 .
  • concave portions and convex portions may be formed in such irregularities.
  • an uneven portion as indicated by F1 is formed on the left surface of the protruding extension portion of the barrier member 300, and may face the sealing portion S of the left battery cell 100, particularly the terrace portion T.
  • a concavo-convex portion as indicated by F2 is formed on the right surface of the protruding extension portion of the barrier member 300, and may face the sealing portion S of the right battery cell 100, particularly the terrace portion T.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing some cross-sectional configurations of a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • the barrier member 300 may have protrusions, such as those indicated by P1 and P2, on a surface of a portion protruding and extending between sealing portions of adjacent battery cells 100 .
  • a protrusion formed to protrude in the left direction as indicated by P1 may be formed on the left surface of the protruding extension of the barrier member 300 .
  • a protrusion formed to protrude in the right direction as indicated by P2 may be formed on the right surface of the protruding extension of the barrier member 300 .
  • these protrusions P1 and P2 may be inclined at a predetermined angle in a direction parallel to the stacking direction of the battery cells 100 .
  • the protrusions P1 and P2 may be configured to be inclined in a form that becomes farther away from the battery cell 100 toward their ends.
  • the protrusion P1 formed on the left surface of the barrier member 300 may be inclined toward the front (-Y axis direction) toward the left.
  • the protrusion P2 formed on the right surface of the barrier member 300 may be configured to be inclined toward the front (-Y axis direction) toward the right.
  • venting gas or flame discharged from the battery cell 100 from being directed toward another terrace portion of an adjacent battery cell 100 .
  • the venting gas when venting gas is discharged from the left battery cell 100, the venting gas is discharged from the front terrace portion S of the left battery cell 100 toward the front side.
  • the left protrusion P1 is formed, as indicated by an arrow D5
  • the venting gas is directed to the terrace of the left battery cell 100 by the right protrusion P2 as indicated by an arrow D6. It may be discharged in a direction gradually away from the part (T). Therefore, in this case, the gas discharged from each battery cell 100 can be more reliably blocked from affecting the terrace portion of the other battery cell 100 .
  • the protrusions P1 and P2 may be formed in a curved shape. That is, the protrusions P1 and P2 may have a curved inclined surface rather than a flat surface.
  • the barrier member 300 may include at least one of glass fiber reinforced plastic (GFRP) and carbon fiber reinforced plastic (CFRP).
  • GFRP glass fiber reinforced plastic
  • CFRP carbon fiber reinforced plastic
  • the barrier member 300 may be made of a GFRP material or a CFRP material. In this case, the barrier member 300 may be entirely made of GFRP or CFRP material. According to this configuration, the barrier member 300 can be easily manufactured.
  • the barrier member 300 may be made of metal, ceramic, or other plastic material together with GFRP or CFRP material. This will be described in more detail with reference to FIG. 11 .
  • FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing some cross-sectional configurations of a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • the barrier member 300 may include a body portion indicated by H1 and a reinforcing portion indicated by H2.
  • the body portion H1 is formed in a plate shape and may be interposed between the accommodating portions R of the battery cells 100 and between the terrace portions T of the battery cells 100 .
  • the reinforcing part H2 may be configured in a form attached to an end of the main body part H1, for example, a front side end. That is, the reinforcing part H2 may be attached to the left and right surfaces of the front end of the body part H1, respectively.
  • the body portion H1 and the reinforcing portion H2 may be made of different materials.
  • the body portion H1 is made of a material such as metal, ceramic, plastic, or silicon. It can be.
  • the reinforcing part H2 may be made of a material that is more resistant to heat or flame than the main body part H1, in particular, GFRP or CFRP material.
  • the reinforcing part H2 may be attached to the surface of the body part H1 in a coated form.
  • the expensive GFRP or CFRP material is provided only on the terrace portion side, thereby increasing the economic efficiency of the battery module, while flame blocking performance can be stably secured on the terrace portion (T) side.
  • the thickness of the portion located between the terrace portions T of the battery cell 100 may be increased. Accordingly, it is possible to prevent damage or damage to the end side of the barrier member 300 where stress due to venting gas or the like can be concentrated, while improving heat/flame blocking stability of the terrace portion T.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing some cross-sectional configurations of a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • the battery module according to the present invention may further include a sealing member 500 .
  • the sealing member 500 may be positioned at an end side of the barrier member 300 to surround the end of the barrier member 300 .
  • the sealing member 500 may be positioned on the front and rear sides of the barrier member 300 to cover the front and rear ends of the barrier member 300 .
  • the sealing member 500 may be interposed between the end of the barrier member 300 and the inner surface of the bus bar assembly 400 to seal the space between them.
  • the sealing member may be made of a material having higher elasticity than the barrier member 300 .
  • the sealing member may be made of a material such as rubber, silicone, plastic, metal, or CFRP or GFRP having excellent heat resistance.
  • the sealing force between the barrier member 300 and the bus bar housing 420 is further improved, so that heat/flame blocking performance by the barrier member 300 can be more stably secured.
  • a fitting groove may be formed in the sealing member 500 so that an end portion of the barrier member 300 may be fitted.
  • the sealing member 500 may be provided at each end of each barrier member 300 .
  • the sealing member 500 may be provided at the front edge and/or the rear edge of each barrier member 300 .
  • the sealing member 500 may be provided in a form elongated from the corner of each barrier member 300 .
  • the sealing member 500 may be formed to elongate in the vertical direction at the front edge and the rear edge of each barrier member 300 .
  • the sealing member 500 may have an inclined surface, as indicated by E3 and E4 in FIG. 12 .
  • the inclined surfaces E3 and E4 may be configured to approach the sealing portion of the battery cell 100 in an outward direction (front direction).
  • the left inclined surface E3 of the sealing member 500 is inclined toward the front (-Y axis direction) to approach the terrace part T of the left battery cell 100.
  • the right inclined surface E4 of the sealing member 500 is inclined toward the front (-Y axis direction) so as to approach the terrace part T of the right battery cell 100. It can be.
  • venting gas or flame discharged from the battery cell 100 may be suppressed from being directed toward the terrace portion of another adjacent battery cell 100 .
  • the flames when flames are discharged from the left battery cell 100, the flames gradually move to the left as indicated by arrow D7 at the front left side of the barrier member 300. It can be discharged in an inclined form. Accordingly, the flame discharged from the left battery cell 100 may gradually move away from the terrace portion T of the right battery cell 100 .
  • the flame when the flame is discharged from the right battery cell 100, in the front right side of the barrier member 300, the flame is gradually inclined to the right as it goes forward, as indicated by arrow D8.
  • the flame discharged from the right battery cell 100 may gradually move away from the terrace portion T of the left battery cell 100 . Therefore, in this case, thermal runaway between the battery cells 100, propagation of flame, etc., fire spread, etc. can be more effectively prevented.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view schematically showing some cross-sectional configurations of a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • the battery module according to the present invention may further include a mesh member 600 .
  • the mesh member 600 may be located at a coupling portion between the barrier member 300 and the bus bar assembly 400.
  • the mesh member 600 may be in contact between the end of the barrier member 300 and the inner surface of the bus bar housing 420.
  • the mesh member 600 may be adhesively fixed to the barrier member 300 and the bus bar housing 420, respectively.
  • the mesh member 600 may be attached to the left and right surfaces of the front end of the barrier member 300, respectively. And, in each of these mesh members 600, other parts not attached to the barrier member 300 may be attached to the bus bar housing 420.
  • the emission suppression performance of sparks, active material particles, etc. can be further improved.
  • active material particles, sparks, flames, or the like flow along the surface of the mesh member 600, their movement can be suppressed by the concave-convex structure formed on the mesh member 600.
  • the venting gas in order for the venting gas to be directed to the joint between the end of the barrier member 300 and the bus bar housing 420, it must pass through the mesh member 600, such as active material particles included in the venting gas. It can be filtered by this mesh member 600.
  • the position of the barrier member 300 can be stably maintained.
  • durability or mechanical rigidity of the end side of the barrier member 300 may be improved by the mesh member 600 .
  • FIG. 14 is a perspective view schematically illustrating a configuration of a barrier member 300 included in a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a diagram of a form in which the barrier member 300 and the battery cell 100 of FIG. 14 are disposed adjacent to each other.
  • the barrier member 300 may have different thicknesses in the vertical direction with respect to ends interposed between the terrace portions T.
  • the thickness of the central portion of the barrier member 300 in the vertical direction may be thicker than that of upper and lower portions of the barrier member 300.
  • the central portion such as the portion marked with I, may be thicker than the top or bottom thickness.
  • the thick portion at the end of the barrier member 300 may be a portion facing the electrode lead 110 . That is, the thickness of the portion facing the electrode lead 110 of the barrier member 300 may be thicker than that of other portions.
  • the gas or flame discharged from a specific battery cell 100 raises the temperature of the electrode lead 110 of another battery cell 100 located beyond the barrier member 300. can be prevented more reliably.
  • the thick portion (I) of the barrier member 300 supports the electrode lead 110 and suppresses the movement of the electrode lead 110 in the left and right directions due to external impact or gas pressure. can do. Accordingly, damage or breakage of the electrode lead 110 can be more effectively prevented.
  • the venting gas or flame may flow to the upper or lower side of the electrode lead 110 instead of toward the side. Accordingly, damage to the electrode lead 110 due to venting gas or flame may be prevented.
  • a battery pack according to the present invention may include one or more battery modules according to the present invention described above.
  • the battery pack according to the present invention includes various other components other than the battery module, such as components of the battery pack known at the time of filing of the present invention, such as BMS, bus bars, pack cases, relays, and current sensors. can include more.
  • the battery module according to the present invention can be applied to vehicles such as electric vehicles or hybrid vehicles. That is, the vehicle according to the present invention may include the battery module according to the present invention or the battery pack according to the present invention. In addition, the vehicle according to the present invention may further include various other components included in the vehicle in addition to the battery module or the battery pack. For example, a vehicle according to the present invention may further include a control device such as a vehicle body, a motor, and an electronic control unit (ECU), in addition to the battery module according to the present invention.
  • a control device such as a vehicle body, a motor, and an electronic control unit (ECU), in addition to the battery module according to the present invention.
  • ECU electronice control unit
  • the battery module according to the present invention may be applied to an energy storage system (ESS). That is, the energy storage system according to the present invention may include the battery module according to the present invention or the battery pack according to the present invention.
  • ESS energy storage system
  • R storage part
  • S sealing part
  • T terrace part

Landscapes

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Abstract

본 발명은 열폭주(thermal runaway) 등의 특정 이벤트 상황에서 안전성이 향상된 배터리 모듈을 개시한다. 본 발명의 일 측면에 따른 배터리 모듈은, 각각 수납부 및 실링부를 구비하며 상호 적층된 다수의 파우치형 배터리 셀; 상기 다수의 파우치형 배터리 셀을 내부 공간에 수납하는 모듈 케이스; 및 인접하는 파우치형 배터리 셀의 수납부 사이에 개재되며, 적어도 일측이 상기 인접하는 파우치형 배터리 셀의 수납부 사이로부터 상기 인접하는 파우치형 배터리 셀의 실링부 사이까지 돌출 연장되게 구성된 배리어 부재를 포함한다.

Description

안전성이 향상된 배터리 모듈
본 출원은 2021년 5월 20일자로 출원된 한국 특허출원 번호 제10-2021-0065127호 및 2022년 1월 19일자로 출원된 한국 특허출원 번호 제10-2022-0007727호에 대한 우선권주장출원으로서, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.
본 발명은 배터리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열폭주(thermal runaway) 등의 특정 이벤트 상황에서도 안전성이 향상된 배터리 모듈과 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차 등에 관한 것이다.
노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 로봇, 전기 자동차 등의 상용화가 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차 전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.
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.
일반적으로 리튬 이차 전지는 외장재의 형상에 따라, 전극 조립체가 금속 캔에 내장되어 있는 캔형 이차 전지와 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 내장되어 있는 파우치형 이차 전지로 분류될 수 있다.
최근에는 휴대형 전자기기와 같은 소형 장치뿐 아니라, 전기 자동차나 전력저장장치(Energy Storage System; ESS)와 같은 중대형 장치에도 구동용이나 에너지 저장용으로 이차 전지가 널리 이용되고 있다. 이러한 이차 전지는 다수가 전기적으로 연결된 상태에서 모듈 케이스 내부에 함께 수납되는 형태로, 하나의 배터리 모듈을 구성할 수 있다. 이때, 배터리 모듈 내부에는 에너지 밀도를 높이기 위해 좁은 공간에 다수의 배터리 셀(이차 전지)이 밀집된 상태로 존재할 수 있다.
그런데, 이와 같이 다수의 배터리 셀(이차 전지)이 좁은 공간에 밀집된 상태로 존재하는 경우, 화재나 폭발 등의 사고에 취약할 수 있다. 특히, 어느 하나, 또는 일부 배터리 셀에서 온도가 급격히 상승하는 경우, 다른 배터리 셀로 온도 상승이 전파되는 열폭주 전파(thermal runaway propagation) 등과 같은 이벤트가 발생할 수 있다. 이때, 이러한 이벤트가 제대로 제어되지 못하면, 배터리 모듈의 화재나 폭발로 나아갈 수 있고, 큰 인명 및 재산 피해까지도 야기할 수 있다. 더욱이, 일부 배터리 셀에서 열적 이벤트가 발생하는 경우, 벤팅 가스나 화염, 스파크 등이 분출될 수 있다. 그리고, 이러한 벤팅 가스나 화염 등이 인접한 정상 셀로 향하는 경우, 인접 셀에 대하여 열 폭주나 화재 등을 일으킬 수 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 열폭주 이벤트를 효과적으로 억제하여 안전성이 향상될 수 있도록 구성된 배터리 모듈과 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차 등을 제공하는 것을 목적으로 한다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 배터리 모듈은, 각각 수납부 및 실링부를 구비하며 상호 적층된 다수의 파우치형 배터리 셀; 상기 다수의 파우치형 배터리 셀을 내부 공간에 수납하는 모듈 케이스; 및 인접하는 파우치형 배터리 셀의 수납부 사이에 개재되며, 적어도 일측이 상기 인접하는 파우치형 배터리 셀의 수납부 사이로부터 상기 인접하는 파우치형 배터리 셀의 실링부 사이까지 돌출 연장되게 구성된 배리어 부재를 포함한다.
여기서, 상기 배리어 부재는, 상기 파우치형 배터리 셀의 실링부 중 전극 리드가 위치하는 테라스부 측으로 돌출 연장되도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 다수의 파우치형 배터리 셀은, 수직 방향으로 세워진 상태에서 수평 방향으로 적층되며, 상기 배리어 부재는, 수직 방향으로 세워진 플레이트 형태로 구성되어 상기 인접하는 파우치형 배터리 셀 사이에 개재될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 상기 다수의 파우치형 배터리 셀의 전극 리드가 서로 연결될 수 있도록 구성된 버스바 어셈블리를 더 포함하고, 상기 배리어 부재는, 적어도 일측 단부가 상기 버스바 어셈블리에 접촉되게 구성될 수 있다.
또한, 상기 배리어 부재는, 적어도 일측 단부가 상기 버스바 어셈블리의 내면에 삽입될 수 있다.
또한, 상기 배리어 부재는, 상기 인접하는 파우치형 배터리 셀의 실링부 사이로 돌출 연장된 부분의 적어도 일부가 굴곡진 형태로 구성될 수 있다.
또한, 상기 배리어 부재는, 상기 배터리 셀의 수납부 사이에 개재된 부분과 상기 배터리 셀의 실링부 사이에 개재된 부분의 두께가 서로 다르게 형성될 수 있다.
또한, 상기 배리어 부재는, GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastic) 및 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic) 중 적어도 하나의 재료를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 상기 배리어 부재의 단부를 감싸도록 구성된 실링 부재를 더 포함할 수 있다.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 배터리 팩은, 본 발명에 따른 배터리 모듈을 포함한다.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 자동차는, 본 발명에 따른 배터리 모듈을 포함한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 배터리 모듈의 열폭주 전파 문제가 효과적으로 방지될 수 있다.
더욱이, 본 발명의 경우, 특정 배터리 셀에서 열적 이벤트가 발생하여 벤팅 가스나 화염 등이 생성되어 분출된 경우, 인접한 배터리 셀로 벤팅 가스나 화염 등이 이동하는 것을 억제할 수 있다.
특히, 열폭주 이벤트 전달 상황에서는, 전극 리드가 위치하는 측인 셀 테라스부가 연쇄 반응에 취약할 수 있다. 하지만, 본 발명의 일 실시 구성에 의하면, 배터리 모듈의 열폭주 이벤트 발생 시, 가스나 화염 등으로부터 인접한 배터리 셀의 테라스부가 보다 확실하게 보호될 수 있다. 따라서, 배터리 셀 간 열적 연쇄 반응이 보다 효과적으로 차단될 수 있다.
이 밖에도 본 발명은 여러 다른 효과를 가질 수 있으며, 이에 대해서는 각 실시 구성에서 설명하거나, 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 효과 등에 대해서는 해당 설명을 생략하도록 한다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는, 도 1의 배터리 모듈에 대하여 일부 구성을 분리하여 나타낸 사시도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 포함된 배터리 셀의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 5는, 도 4의 A2 부분에 대한 확대도이다.
도 6은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 단면 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 7은, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 단면 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 8은, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 단면 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 9는, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 단면 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 10은, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 단면 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 11은, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 단면 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 12는, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 단면 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 13은, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 단면 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 14는, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 배터리 모듈에 포함된 배리어 부재의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 15는, 도 14의 배리어 부재와 배터리 셀이 인접하여 배치된 형태의 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 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 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 2는 도 1의 배터리 모듈에 대하여 일부 구성을 분리하여 나타낸 사시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 포함된 배터리 셀의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다. 예를 들어, 도 4는, 도 1의 A1-A1'선에 대한 단면 구성의 일례를 나타낸다고 할 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 파우치형 배터리 셀(100), 모듈 케이스(200) 및 배리어 부재(300)를 포함한다.
상기 파우치형 배터리 셀(100)은, 파우치형 이차 전지로서, 전극 조립체, 전해질 및 파우치 외장재를 포함할 수 있다. 더욱이, 파우치형 배터리 셀(100)은, 도 3에 도시된 바와 같이, R로 표시된 수납부와 S로 표시된 실링부를 구비할 수 있다. 여기서, 수납부(R)는 전극 조립체 및 전해질이 수납된 부분을 나타내고, 실링부(S)는 이러한 수납부(R)의 주변을 둘러싸는 형태로 파우치 외장재가 융착된 부분을 나타낸다고 할 수 있다.
특히, 파우치형 배터리 셀(100)은, 수납부(R)를 중심으로 4개의 측면(모서리)이 존재한다고 할 수 있다. 이때, 4개의 측면이 모두 실링된 형태로 구성될 수도 있고, 3개의 측면만 실링된 형태로 구성될 수도 있다. 이때, 4개의 측면이 실링된 셀을 4면 실링이라 하고, 3개의 측면이 실링된 셀을 3면 실링 셀이라고 할 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 실시 구성에서는 배터리 셀(100)이 세워진 형태로 구성되는데, 좌측 파우치와 우측 파우치의 전단, 후단 및 상단이 실링되고, 좌측 파우치와 우측 파우치의 하단은 실링되지 않고 서로 연결된 상태에서 접혀진 형태로 구성될 수 있다. 이 경우, 배터리 셀(100)은 3면 실링되었다고 할 수 있다.
상기 파우치형 배터리 셀(100)은, 배터리 모듈에 다수 포함될 수 있다. 그리고, 각각의 파우치형 배터리 셀(100)은 전극 리드(110)를 구비할 수 있다. 이러한 전극 리드(110)에는 양극 리드와 음극 리드가 포함되며, 양극 리드와 음극 리드는 배터리 셀(100)의 동일 측면(모서리) 또는 서로 다른 측면에 돌출되게 구비될 수 있다. 이때, 양극 리드와 음극 리드가 동일 측면에 위치하는 경우 단방향 셀이라고 하고, 양극 리드와 음극 리드가 다른 측면, 특히 반대되는 측면에 위치하는 경우 양방향 셀이라고 할 수도 있다.
상기 모듈 케이스(200)는, 다수의 파우치형 배터리 셀(100)을 내부 공간에 수납하도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 모듈 케이스(200)는, 내부에 빈 공간이 형성되며, 이러한 내부 공간에 다수의 배터리 셀(100)을 수납할 수 있다. 예를 들어, 상기 모듈 케이스(200)는, 상판, 하판, 좌측판, 우측판, 전판 및 후판을 구비하여 내부 공간을 한정할 수 있다. 그리고, 이와 같이 한정된 내부 공간에 셀 적층체가 위치하도록 할 수 있다. 여기서, 모듈 케이스(200)는, 금속 및/또는 플라스틱 재질로 구성될 수 있다.
또한, 모듈 케이스(200)를 구성하는 여러 플레이트의 적어도 일부는 서로 일체화된 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 모듈 케이스(200)는, 상판, 하판, 좌측판 및 우측판이 서로 일체화된 모노 프레임 형태로 구성될 수 있다. 이 경우, 모노 프레임의 전방 및 후방은 개방된 형태를 가질 수 있는데, 전판 및 후판이 엔드 프레임으로서, 모노 프레임의 전방 및 후방 개방부에 결합되어, 모노 프레임의 내부 공간을 밀폐시킬 수 있다. 다른 예로, 모듈 케이스(200)는, 하판, 좌측판 및 우측판이 서로 일체화된 U-프레임 형태로 구성될 수도 있다. 이 경우, 상판, 전판 및 후판이 U-프레임의 상부, 전단 및 후단에 결합될 수 있다. 한편, 모듈 케이스(200)의 각 구성요소 결합 시에는, 용접이나 볼팅 등 다양한 체결 방식이 이용될 수 있다.
본 발명은 이러한 모듈 케이스(200)의 특정 재질이나 형태, 결합 방식 등에 의해 한정되지 않는다.
상기 배리어 부재(300)는, 인접하는 파우치형 배터리 셀(100) 사이에 개재될 수 있다. 즉, 배터리 셀(100)이 적어도 일 방향으로 적층된 상태에서, 배리어 부재(300)는 배터리 셀(100)의 적층체 사이에 개재될 수 있다. 예를 들어, 도 4의 구성을 참조하면, 다수의 파우치형 배터리 셀(100)이 X축 방향으로 적층된 상태에서, 배리어 부재(300)는 인접하는 배터리 셀(100) 사이에 삽입된 상태를 가질 수 있다. 상기 배리어 부재(300)는, 하나의 배터리 모듈에서 하나 또는 그 이상 구비될 수 있다. 특히, 배터리 셀(100)이 3개 이상 포함된 경우, 배리어 부재(300)는 다수 구비되어, 각 배터리 셀(100) 사이마다 개재될 수 있다.
특히, 상기 배리어 부재(300)는, 인접하는 배터리 셀(100)의 수납부(R) 사이에 개재될 수 있다. 즉, 앞서 설명한 바와 같이, 각각의 파우치형 배터리 셀(100)에는 수납부(R)가 중앙 부분에 존재할 수 있는데, 배리어 부재(300)는, 파우치형 배터리 셀(100)의 수납부(R) 사이에 개재되어 인접하는 파우치형 배터리 셀(100)의 수납부(R)에 대면되게 배치될 수 있다.
또한, 상기 배리어 부재(300)는, 적어도 일측이 인접하는 파우치형 배터리 셀(100)의 수납부(R) 사이로부터 인접하는 배터리 셀(100)의 실링부(S) 사이까지 돌출 연장되게 구성될 수 있다. 이에 대해서는, 도 5를 추가로 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 5는, 도 4의 A2 부분에 대한 확대도이다.
도 5를 참조하면, 배리어 부재(300)는, C1으로 표시된 부분과 같이, 인접하는 파우치형 배터리 셀(100)의 수납부(R) 사이에 개재될 수 있다. 또한, 상기 배리어 부재(300)는, C2로 표시된 부분과 같이, 인접하는 파우치형 배터리 셀(100)의 수납부(R) 사이의 공간으로부터 벗어난 부분까지 돌출되어 연장될 수 있다.
더욱이, 이러한 배리어 부재(300)의 돌출 연장 부분(C2)은, 인접하는 배터리 셀(100)의 실링부(S) 사이까지 돌출 연장될 수 있다. 즉, 파우치형 배터리 셀(100)의 적층체에서, 각 배터리 셀(100)의 실링부(S)는 도 5에 도시된 부분과 같이 존재할 수 있는데, 배리어 부재(300)의 돌출 연장 부분(C2)은, 이러한 실링부(S) 사이에 해당하는 부분에도 존재할 수 있다.
상기 배리어 부재(300)는, 열이나 화염 등에 강한 재질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 배리어 부재(300)는, 내열성 플라스틱이나 세라믹, 금속과 같은 재질을 구비할 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 배터리 모듈의 안전성이 보다 향상될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 실시 구성에 의하면, 특정 배터리 셀(100)로부터 고온의 벤팅 가스나 화염 등이 분출되는 경우, 주변의 다른 배터리 셀(100)로 벤팅 가스나 화염 등이 영향을 미치는 것을 효과적으로 차단할 수 있다. 특히, 배터리 셀(100)의 실링부(S)는, 융착이 이루어진 부분으로, 배터리 셀(100)의 수납부(R)에 비해 높은 온도나 압력, 화염 등에 대한 내구성이 약할 수 있다. 하지만, 본 발명의 상기 측면에 의하면, 배터리 셀(100)의 실링부(S)가 배리어 부재(300)의 돌출 연장된 부분에 의해 보호되므로, 다른 배터리 셀(100)로부터 배출된 벤팅 가스나 화염 등에 의해 영향을 받는 것을 방지하거나 예방할 수 있다. 따라서, 이 경우, 배터리 모듈 내부에서 배터리 셀(100) 간 열폭주 전파가 일어나는 것이 효과적으로 방지될 수 있다.
특히, 상기 배리어 부재(300)는, 파우치형 배터리 셀(100)의 테라스부 측으로 돌출 연장되도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로 살펴보면, 파우치형 배터리 셀(100)은, 3개 또는 4개의 실링부(S)를 가질 수 있는데, 전극 리드(110)는 그 중 일부 실링부(S)에 구비될 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 배터리 셀(100)의 경우, 수납부(R)를 중심으로 전방, 후방 및 상부에 각각 실링부(S)가 형성될 수 있다. 이때, 전극 리드(110)는, 3개의 실링부 중, T로 표시된 부분과 같이, 전방 측 실링부 및 후방 측 실링부에 각각 구비될 수 있다. 그리고, 이러한 전방 측 및 후방 측 실링부가, 배터리 셀(100)의 테라스부라 할 수 있다.
상기 배리어 부재(300)는, 이와 같이, 파우치형 배터리 셀(100)의 실링부 중 전극 리드(110)가 위치하는 테라스부 측으로 돌출 연장되도록 구성될 수 있다. 특히, 도 5를 참조하면, T로 표시된 부분과 같이, 각 배터리 셀(100)의 전방 측에 테라스부가 위치할 수 있으며, 이러한 테라스부(T)는, 좌우 방향(X축 방향)으로 소정 거리 이격되게 배열될 수 있다. 이때, 각 배터리 셀(100)의 수납부(R) 측에서 전방(-Y축 방향)으로 돌출된 배리어 부재(300)의 연장부(C2)는, 인접하는 테라스부(T) 사이의 이격 공간에 위치할 수 있다.
본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 배리어 부재(300)에 의해, 인접하는 배터리 셀(100)의 테라스부(T) 사이가 차단될 수 있다.
특히, 모듈 케이스(200) 내부에서 테라스부(T)가 배치된 공간은, 배터리 셀(100)의 다른 부분, 특히 수납부(R)가 위치한 공간에 비해 빈 공간이 상대적으로 많이 존재할 수 있다. 따라서, 배터리 셀(100)로부터 분출된 벤팅 가스나 화염이 집중되기 쉽다.
또한, 배터리 셀(100)에 포함된 여러 실링부 중, 테라스부(T)가 아닌 다른 실링부는 폴딩될 수 있다. 예를 들어, 도 3의 실시예에서, 상부 실링부는 폴딩된 상태로, 모듈 케이스(200) 내부에 수납될 수 있다. 반면, 전방 실링부나 후방 실링부, 즉 테라스부(T)는 전극 리드(110)가 위치한 부분이기 때문에, 폴딩되지 않고 그대로 모듈 케이스(200) 내부에 수납될 수 있다. 따라서, 특정 배터리 셀(100) 내부에서 벤팅 가스나 화염 등이 분출되는 경우, 폴딩된 실링부(S)보다는 테라스부(T) 측으로 분출되는 경우가 많다.
따라서, 파우치형 배터리 셀(100)에서, 테라스부(T)는 다른 부분에 비해, 열적 연쇄 반응에 취약하다고 할 수 있다. 하지만, 상기 실시 구성에 의할 경우, 인접하는 배터리 셀(100)의 테라스부(T) 사이가 배리어 부재(300)에 의해 차단될 수 있다. 그러므로, 특정 배터리 셀(100)의 테라스부(T) 측으로 벤팅 가스나 화염이 집중되거나 분출된다 하더라도, 인접하는 다른 배터리 셀(100)의 테라스부(T) 측에 영향을 미치는 것을 방지하거나 감소시킬 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 모듈에 있어서, 다수의 파우치형 배터리 셀(100)은, 도 2 등에 도시된 바와 같이, 각각 수직 방향(Z축 방향)으로 세워진 상태에서 수평 방향(X축 방향)으로 적층될 수 있다. 즉, 각각의 파우치형 배터리 셀(100)은, 넓은 양 표면이 수평 방향, 이를테면 좌우 방향으로 배치되어, 각각의 수납부가 서로 대면되게 위치할 수 있다. 그리고, 각 파우치형 이차 전지의 테두리는 상, 하, 전, 후 방향을 향하도록 배치될 수 있다. 이때, 각 파우치형 이차 전지의 테두리의 적어도 일부에는 실링부(S)가 배치될 수 있다.
상기 배리어 부재(300)는, 도 4 등에 도시된 바와 같이, 플레이트 형태로 구성될 수 있다. 특히, 배리어 부재(300)는, 넓은 2개의 표면이 수평 방향을 향하도록 수직 방향으로 세워진 플레이트 형태로 구성될 수 있다. 그리고, 이러한 배리어 부재(300)는, 인접하는 배터리 셀(100) 사이에 개재될 수 있다. 따라서, 배리어 부재(300)의 넓은 표면은, 일측 또는 양측에 배치된 배터리 셀(100)의 수납부(R) 및 실링부(S)에 대면될 수 있다.
이 경우, 배리어 부재(300)가 배터리 셀(100) 사이에 개재된다 하더라도, 배터리 셀(100) 적층체나 배터리 모듈의 전체 부피가 크게 증가하지 않을 수 있다. 또한, 이 경우, 배리어 부재(300)에 의해 배터리 셀(100) 사이의 대부분이 용이하게 차단될 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 모듈은, 도 2에 도시된 바와 같이, 버스바 어셈블리(400)를 더 포함할 수 있다. 상기 버스바 어셈블리(400)는, 다수의 파우치형 배터리 셀(100)의 전극 리드(110)가 서로 연결 가능하도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 버스바 어셈블리(400)는, 전극 리드(110)를 지지하고, 전극 리드(110)의 상호 연결을 용이하게 하며, 전극 리드(110)로부터 전압 등의 센싱이 가능하도록 구성될 수 있다. 특히, 상기 버스바 어셈블리(400)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 모듈 버스바(410) 및 버스바 하우징(420)을 구비할 수 있다.
여기서, 모듈 버스바(410)는, 전기적으로 전도성 재질, 이를테면 금속 재질로 구성될 수 있다. 그리고, 모듈 버스바(410)는, 둘 이상의 전극 리드(110) 사이를 전기적으로 연결시키거나, 하나 이상의 전극 리드(110)에 연결되어 BMS(Battery Management System)와 같은 제어 유닛으로 센싱 정보를 전달하도록 구성될 수 있다.
그리고, 버스바 하우징(420)은 전기적으로 절연성 재질, 이를테면 플라스틱 재질로 구성될 수 있다. 그리고, 버스바 하우징(420)은, 모듈 버스바(410)가 안착되어 고정되도록 구성될 수 있다. 더욱이, 버스바 하우징(420)은, 도 2에서 S1으로 표시된 부분과 같이, 슬릿이 형성될 수 있다. 그리고, 버스바 하우징(420)의 외측, 이를테면 전방 측에 모듈 버스바(410)가 부착될 수 있다. 이 경우, 전극 리드(110)는, 버스바 하우징(420)의 슬릿(S1)을 관통하여 외측에 위치한 모듈 버스바(410)에 접촉될 수 있다. 특히, 전극 리드(110)는, 단독으로 또는 둘 이상이 적층된 상태에서, 모듈 버스바(410)와 결합 고정될 수 있다. 이때, 전극 리드(110)와 모듈 버스바(410) 사이의 결합 고정 방식은, 레이저 용접 또는 초음파 용접 등의 방식이 이용될 수 있으나, 그 밖의 다른 다양한 체결 방식이 적용될 수도 있다.
상기 배리어 부재(300)는, 적어도 일측 단부가 버스바 어셈블리(400)에 접촉되게 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 5에서 A3로 표시된 부분과 같이, 상기 배리어 부재(300)의 전방 측 단부는, 다수의 배터리 셀(100) 적층체의 전방 측에 위치한 버스바 어셈블리(400)의 내측(후방 측) 표면에 직접 접촉될 수 있다. 특히, 배리어 부재(300)는, 버스바 어셈블리(400)에 구비된 버스바 하우징(420)의 내면에 접촉될 수 있다.
본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 배리어 부재(300)의 단부와 버스바 어셈블리(400) 사이의 틈을 없애거나 최소화함으로써, 이러한 틈을 통해 벤팅 가스나 화염 등이 유출입되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 이 경우, 배리어 부재(300)에 의한 배터리 셀(100) 사이의 가스나 화염 차단 성능이 보다 향상될 수 있다. 또한, 이 경우, 배리어 부재(300)와 버스바 어셈블리(400) 사이의 접촉에 의한 마찰력을 통해, 배리어 부재(300)의 고정력을 향상시킬 수 있다. 따라서, 외부 충격이나 내부 압력 등에 의해 배리어 부재(300)가 이동하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 배리어 부재(300)는, 전후 방향(Y축 방향)으로 파우치형 배터리 셀(100)의 실링부(S)를 넘어 외측(전후방)으로 돌출 연장될 수 있다. 이때, 배리어 부재(300)의 전후 방향 길이는, 각 파우치형 배터리 셀(100)의 전후 방향 길이와 동일하거나 그보다 크게 형성될 수 있다. 또한, 배리어 부재(300)는, 상하 방향으로 파우치형 배터리 셀(100)의 길이와 동일하거다 그보다 길게 형성될 수 있다. 이때, 배리어 부재(300)의 상측 단부 및 하측 단부는, 각각 모듈 케이스(200)의 내면에 접촉될 수 있다. 이 경우, 배리어 부재(300)의 전후방 단부 측은 물론이고, 배리어 부재(300)의 상하부 단부 측을 통해서도, 가스나 화염 차단 성능, 고정력 등이 안정적으로 확보될 수 있다.
도 6은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 단면 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다. 본 실시예를 비롯하여 본 발명에 포함된 각 실시예들에 대해서는, 다른 실시예들과 차이점이 있는 부분을 위주로 설명하며, 다른 실시예들에 대한 설명이 동일 또는 유사하게 적용될 수 있는 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
도 6을 참조하면, 상기 배리어 부재(300)는, A4로 표시된 부분과 같이, 적어도 일측 단부가 버스바 어셈블리(400)의 내면에 삽입된 형태로 구성될 수 있다. 이 경우, 버스바 어셈블리(400), 특히 버스바 하우징(420)은, 배리어 부재(300)의 일측 단부가 삽입될 수 있도록 외측 방향으로 오목하게 형성된 홈이 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 배터리 셀(100)의 전방 측에 위치한 버스바 하우징(420)은, 내측 표면에서 외측 방향(-Y축 방향)으로 오목하게 형성된 삽입홈(G1)이 형성될 수 있다. 그리고, 배리어 부재(300)의 전방 측 단부는, 이러한 버스바 하우징(420)의 삽입홈(G1)에 삽입될 수 있다. 여기서, 버스바 하우징(420)은, 삽입홈(G1)을 형성하기 위해, 도 6에 도시된 바와 같이, 특정 부분이 절곡된 형태로 구성될 수 있다. 또는, 버스바 하우징(420)은, 삽입홈(G1)을 형성하기 위해 특정 부분의 두께가 얇아진 형태, 즉 파여진 형태로 구성될 수 있다.
본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 배리어 부재(300)의 고정력이 더욱 향상될 수 있다. 특히, 특정 배터리 셀(100)로부터 벤팅 가스가 발생한 경우, 해당 배터리 셀(100) 주변의 내압이 증가하여 배리어 부재(300)를 좌우 방향(X축 방향)으로 가압할 수 있다. 하지만, 상기 실시 구성에서는, 배리어 부재(300)의 단부가 버스바 하우징(420)의 삽입홈(G1)에 삽입되어 있으므로, 배리어 부재(300)의 좌우 방향 이동을 억제할 수 있다. 또한, 상기 실시 구성의 경우, 배리어 부재(300)의 단부와 버스바 어셈블리(400) 사이의 밀폐력이 안정적으로 확보될 수 있다. 그러므로, 상기 실시 구성에 의하면, 배리어 부재(300)에 의한 셀 간 열/화염 전파 방지 성능이 더욱 향상되고, 배터리 셀(100) 및 배리어 부재(300)의 배치 상태가 안정적으로 유지될 수 있다.
더욱이, 상기 실시 구성의 경우, 배리어 부재(300)의 단부가 삽입된 버스바 하우징(420)의 삽입홈(G1)에 접착제가 충진될 수 있다. 이 경우, 접착제에 의해, 배리어 부재(300)의 단부에 대한 고정력 및 밀폐력이 더욱 향상될 수 있다.
도 7은, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 단면 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 7을 참조하면, 상기 배리어 부재(300)는, 인접하는 배터리 셀(100)의 실링부 사이로 돌출 연장된 부분의 적어도 일부가 굴곡진 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 7에서 A5로 표시된 부분과 같이, 배리어 부재(300)의 전방 측 단부는, 인접하는 배터리 셀(100)의 실링부(S), 특히 테라스부(T) 사이에서 전방 측 방향(-Y축 방향)으로 돌출 연장될 수 있다. 그리고, 이러한 배리어 부재(300)의 돌출 연장된 부분은, 좌우 방향(X축 방향), 즉 수평 방향으로 요철이 형성되도록 지그재그 형태로 구성될 수 있다.
본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 배터리 셀(100)로부터 분출된 벤팅 가스나 화염이 주변의 다른 배터리 셀(100) 측으로 향하지 않고, 해당 배터리 셀(100)의 중앙 부분을 향하도록 할 수 있다. 예를 들어, 도 7의 실시예에서 좌측 배터리 셀(100)로부터 벤팅 가스가 배출된 경우, 벤팅 가스는, 배리어 부재(300)의 전방 측 단부 좌측 표면의 굴곡진 형상에 의해, 화살표 D1으로 표시된 바와 같이 좌측 방향으로 흐를 수 있다. 또한, 도 7의 실시예에서 우측 배터리 셀(100)로부터 벤팅 가스가 배출된 경우, 벤팅 가스는, 배리어 부재(300)의 전방 측 단부 우측 표면의 굴곡진 형상에 의해, 화살표 D2로 표시된 바와 같이 우측 방향으로 흐를 수 있다. 따라서, 이 경우, 주변 배터리 셀(100)로부터 배출된 가스나 화염 등이 인접한 다른 배터리 셀(100)과 멀어지는 방향으로 향하도록 함으로써, 다른 배터리 셀(100)에 대한 가스나 화염 등의 영향을 감소시킬 수 있다.
상기 실시 구성에서, 배터리 셀(100)의 실링부(S) 사이에 개재된 배리어 부재(300)의 전방 측 단부 및/또는 후방 측 단부는, 굴곡진 형상을 구현하기 위해 벤딩된 플레이트 형태로 구성될 수 있다. 또한, 배터리 셀(100)의 수납부(R) 사이에 개재된 배리어 부재(300)의 중앙 부분은, 평평한 플레이트 형태로 구성될 수 있다. 이 경우, 배리어 부재(300)는, 평판부와 벤딩부를 구비하는 플레이트 형태로 구성되어 있다고 할 수 있다.
이와 같은 실시 구성에 의하면, 판상의 부재에 대하여, 일측 또는 양측 단부에 굴곡진 형상을 부여함으로써, 실링부 사이로 돌출 연장된 부분을 굴곡진 형태로 구성하는 것이 보다 용이하게 구현될 수 있다. 또한, 상기 실시 구성에 의하면, 하나의 벤딩부로써 인접하는 2개의 배터리 셀(100)의 실링부(S) 모두에 굴곡진 형상이 대면되도록 할 수 있다. 예를 들어, 도 7의 실시 구성에서, 하나의 배리어 부재(300)의 전방 측 단부를 좌우 방향으로 굴곡지게 형성함으로써, 좌측 배터리 셀(100)의 실링부(S)와 우측 배터리 셀(100)의 실링부(S) 모두에 굴곡진 형상이 대면될 수 있다.
도 8은, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 단면 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 8을 참조하면, 상기 배리어 부재(300)는, 부분적으로 두께가 다르게 형성될 수 있다. 특히, 상기 배리어 부재(300)는, 배터리 셀(100)의 수납부 사이에 개재된 부분과 상기 배터리 셀(100)의 실링부 사이에 개재된 부분의 두께가 서로 다르게 형성될 수 있다.
보다 구체적으로, 도 8에서 A6로 표시된 부분과 같이, 실링부(S) 사이에 개재된 배리어 부재(300)의 돌출 단부는, 다른 부분, 이를테면 배터리 셀(100)의 수납부(R) 사이에 개재된 부분보다 두껍게 형성된 부분을 구비할 수 있다.
본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 배리어 부재(300)에서, 실링부 사이에 개재된 부분, 특히 테라스부(T) 사이에 개재된 부분의 두께를 두껍게 함으로써, 배리어 부재(300)에 따른 테라스부(T) 보호 효과가 더욱 향상될 수 있다. 즉, 상기 실시 구성에 의하면, 테라스부(T) 사이에서 배리어 부재(300)가 두껍게 형성됨으로써, 벤팅 가스나 화염 등에 의해 인접하는 다른 배터리 셀(100)의 테라스부(T)로 영향을 미치는 것을 더욱 억제할 수 있다. 더욱이, 배터리 셀(100)의 테라스부(T) 사이에는 상대적으로 넓은 빈 공간이 형성되어 있으므로, 상기 실시 구성과 같이 배리어 부재(300)의 단부를 두껍게 구성하더라도, 그에 의해 배터리 모듈의 부피가 증가하는 문제는 발생하지 않을 수 있다. 또한, 상기 실시 구성에 의하면, 배리어 부재(300)의 기계적 강도 내지 내구성을 더욱 향상시킬 수 있다. 따라서, 벤팅 가스나 화염 등에 의해 배리어 부재(300)가 파손 내지 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 배리어 부재(300)는, 도 8에서 E1 및 E2로 표시된 부분과 같이 실링부(S) 사이에 위치한 부분에서 경사면이 형성될 수 있다. 특히, 이러한 경사면(E1, E2)은, 외측 방향(전방)으로 갈수록 실링부에 가까워지는 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 배리어 부재(300)의 돌출 연장부 좌측 표면에는, E1으로 표시된 바와 같이, 전방을 향하여 갈수록 좌측 배터리 셀(100)의 테라스부(T)에 가까워지는 형태로 경사면이 형성될 수 있다. 또한, 배리어 부재(300)의 돌출 연장부 우측 표면에는, E2로 표시된 바와 같이, 전방을 향하여 갈수록 우측 배터리 셀(100)의 테라스부(T)에 가까워지는 형태로 경사면이 형성될 수 있다.
본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 벤팅 가스나 화염 발생 시, 가스나 화염이 인접한 배터리 셀(100) 측으로 향하는 것을 보다 효과적으로 억제할 수 있다. 예를 들어, 도 8의 실시예에서 좌측 배터리 셀(100)에서 화염이 발생한 경우, 화염은, 화살표 D3로 표시된 바와 같이, 배리어 부재(300)의 좌측 경사면(E1)을 따라 전방 측으로 이동하는 과정에서, 우측 배터리 셀(100)의 테라스부(T)로부터는 멀어질 수 있다. 반대로, 도 8의 실시예에서 우측 배터리 셀(100)에서 화염이 발생한 경우, 화염은, 화살표 D4로 표시된 바와 같이, 배리어 부재(300)의 우측 경사면(E2)을 따라 전방 측으로 이동하는 과정에서 좌측 배터리 셀(100)의 테라스부(T)로부터는 멀어질 수 있다. 그러므로, 이 경우, 배터리 셀(100) 간 열 폭주 전파 등의 문제가 보다 확실하게 방지될 수 있다.
도 9는, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 단면 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 9를 참조하면, 상기 배리어 부재(300)는, 인접하는 배터리 셀(100)의 실링부 사이로 돌출 연장된 부분의 표면에, F1 및 F2로 표시된 부분과 같은 요철이 형성될 수 있다. 더욱이, 이러한 요철에는, 오목부나 볼록부가 형성될 수 있다. 예를 들어, 배리어 부재(300)의 돌출 연장부 좌측 표면에는 F1으로 표시된 바와 같은 요철부가 형성되어, 좌측 배터리 셀(100)의 실링부(S), 특히 테라스부(T)에 대면될 수 있다. 그리고, 배리어 부재(300)의 돌출 연장부 우측 표면에는 F2로 표시된 바와 같은 요철부가 형성되어, 우측 배터리 셀(100)의 실링부(S), 특히 테라스부(T)에 대면될 수 있다.
본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 벤팅 가스나 화염 발생 시, 벤팅 가스에 포함된 스파크나 고온의 활물질 입자, 화염 등의 외부 배출을 억제할 수 있다. 더욱이, 활물질 입자 등은, 이러한 요철부(F1, F2)의 마찰력으로 인해 이동이 저지됨으로써, 외부 배출이 억제될 수 있다. 또한, 스파크나 고온의 활물질 입자는, 배리어 부재(300)의 요철부(F1, F2)에 형성된 오목부에 삽입 내지 포집될 수 있다. 또한, 스파크나 화염 등은, 배리어 부재(300)의 요철부(F1, F2)에 형성된 오목부나 볼록부에 의해 직선 이동이 제한될 수 있다. 따라서, 이 경우, 활물질 입자나 스파크 등의 외부 배출로 인해, 배터리 모듈 외부, 또는 다른 배터리 셀(100) 측에서 발화원으로 작용하는 것을 차단할 수 있다.
도 10은, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 단면 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 10을 참조하면, 상기 배리어 부재(300)는, 인접하는 배터리 셀(100)의 실링부 사이로 돌출 연장된 부분의 표면에, P1 및 P2로 표시된 부분과 같은 돌기를 구비할 수 있다. 예를 들어, 배리어 부재(300)의 돌출 연장부 좌측 표면에는 P1으로 표시된 바와 같이 좌측 방향으로 돌출되게 형성된 돌기가 형성될 수 있다. 그리고, 배리어 부재(300)의 돌출 연장부 우측 표면에는 P2로 표시된 바와 같이 우측 방향으로 돌출되게 형성된 돌기가 형성될 수 있다.
더욱이, 이러한 돌기(P1, P2)는, 배터리 셀(100)의 적층 방향에 평행한 방향에서 소정 각도 기울어진 형태로 구성될 수 있다. 특히, 돌기(P1, P2)는, 그 단부로 갈수록 배터리 셀(100)로부터 멀어지는 형태로 경사지게 구성될 수 있다. 예를 들어, 배리어 부재(300)의 좌측 표면에 형성된 돌기(P1)는, 좌측으로 갈수록 전방(-Y축 방향)을 향하도록 기울어지게 구성될 수 있다. 그리고, 배리어 부재(300)의 우측 표면에 형성된 돌기(P2)는, 우측으로 갈수록 전방(-Y축 방향)을 향하도록 기울어지게 구성될 수 있다.
본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 배터리 셀(100)로부터 배출된 벤팅 가스나 화염이 인접한 배터리 셀(100)의 다른 테라스부 측으로 향하는 것을 억제할 수 있다. 예를 들어, 도 10의 실시 구성에서, 좌측 배터리 셀(100)에서 벤팅 가스가 배출된 경우, 벤팅 가스는, 좌측 배터리 셀(100)의 전방 측 테라스부(S)에서, 전방 측을 향해 배출될 때, 좌측 돌기(P1)의 형상에 의해, 화살표 D5로 표시된 바와 같이, 우측 배터리 셀(100)의 테라스부(T)로부터 점점 멀어질 수 있다. 반대로, 도 10의 실시 구성에서, 우측 배터리 셀(100)로부터 벤팅 가스가 배출된 경우, 벤팅 가스는, 우측 돌기(P2)에 의해, 화살표 D6로 표시된 바와 같이, 좌측 배터리 셀(100)의 테라스부(T)로부터 점점 멀어지는 방향으로 배출될 수 있다. 그러므로 이 경우, 각 배터리 셀(100)에서 배출된 가스는, 다른 배터리 셀(100)의 테라스부로 영향을 미치는 것이 보다 확실하게 차단될 수 있다.
한편, 도 10의 실시 구성에서는, 돌기(P1, P2)가 직선 형태로 형성된 구성이 도시되어 있으나, 돌기(P1, P2)는 곡선 형태로 형성될 수 있다. 즉, 돌기(P1, P2)는, 평면이 아닌 곡면 형태의 경사면을 가질 수 있다.
상기 배리어 부재(300)는, GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastic) 및 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic) 중 적어도 하나의 재료를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 배리어 부재(300)는, GFRP 재질로 이루어지거나 CFRP 재질로 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 배리어 부재(300)는, 전체적으로 GFRP 또는 CFRP 재질로 이루어질 수 있다. 이러한 실시 구성에 의하면, 배리어 부재(300)의 제조가 용이하게 이루어질 수 있다.
또는, 상기 배리어 부재(300)는, GFRP나 CFRP 재질과 함께, 금속이나 세라믹, 다른 플라스틱 재질을 구비할 수 있다. 이에 대해서는, 도 11을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 11은, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 단면 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 11을 참조하면, 상기 배리어 부재(300)는, H1으로 표시된 바와 같은 본체부와, H2로 표시된 바와 같은 보강부를 구비할 수 있다. 여기서, 본체부(H1)는, 판상으로 구성되어, 배터리 셀(100)의 수납부(R) 사이 및 배터리 셀(100)의 테라스부(T) 사이에 개재될 수 있다. 그리고, 보강부(H2)는, 이러한 본체부(H1)의 단부, 이를테면 전방 측 단부에 덧대어진 형태로 구성될 수 있다. 즉, 보강부(H2)는, 본체부(H1)의 전방 측 단부에서 좌측 표면과 우측 표면에 각각 부착될 수 있다.
이와 같은 구성에서, 본체부(H1)와 보강부(H2)는, 서로 다른 재질로 구성될 수 있다 .예를 들어, 본체부(H1)는, 금속, 세라믹, 플라스틱 또는 실리콘 등의 재질로 구성될 수 있다. 그리고, 보강부(H2)는, 이러한 본체부(H1)보다 열이나 화염에 강한 재질, 특히 GFRP나 CFRP 재질로 구성될 수 있다. 상기 보강부(H2)는, 본체부(H1)의 표면에 코팅된 형태로 부착될 수도 있다.
본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 고가의 GFRP나 CFRP 재질은 테라스부 측에만 구비되도록 함으로써, 배터리 모듈의 경제성을 높이는 한편, 테라스부(T) 측에서 화염 차단 성능은 안정적으로 확보될 수 있다. 또한, 상기 실시 구성에 의하면, 배리어 부재(300)에서, 배터리 셀(100)의 테라스부(T) 사이에 위치하는 부분의 두께가 두꺼워질 수 있다. 따라서, 벤팅 가스 등에 의한 스트레스가 집중될 수 있는 배리어 부재(300)의 단부 측에 대하여 손상 및 파손 등을 방지하는 한편, 테라스부(T)에 대한 열/화염 차단 안정성을 향상시킬 수 있다.
도 12는, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 단면 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 12를 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 실링 부재(500)를 더 포함할 수 있다. 상기 실링 부재(500)는, 배리어 부재(300)의 단부 측에 위치하여 배리어 부재(300)의 단부를 감싸도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 실링 부재(500)는, 배리어 부재(300)의 전방 측과 후방 측에 위치하여, 배리어 부재(300)의 전단과 후단을 감싸도록 구성될 수 있다.
특히, 실링 부재(500)는, 배리어 부재(300)의 단부와 버스바 어셈블리(400)의 내면 사이에 개재되어, 이들 사이 공간을 밀폐시킬 수 있다. 이러한 실링 부재는, 배리어 부재(300)보다 높은 탄성을 갖는 재질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 실링 부재는, 내열성이 우수한 고무나 실리콘, 플라스틱, 금속, 또는 CFRP나 GFRP와 같은 재질로 구성될 수 있다.
상기 실시 구성에 의하면, 배리어 부재(300)와 버스바 하우징(420) 사이의 밀폐력이 더욱 향상되어, 배리어 부재(300)에 의한 열/화염 차단 성능이 보다 안정적으로 확보될 수 있다.
특히, 실링 부재(500)에는, 끼움홈이 형성되어, 배리어 부재(300)의 단부가 끼움 결합될 수 있다. 또한, 배리어 부재(300)가 다수 포함된 경우, 실링 부재(500)는 각 배리어 부재(300)의 단부마다 구비될 수 있다. 또한, 실링 부재(500)는, 각 배리어 부재(300)의 전방 측 모서리 및/또는 후방 측 모서리에 구비될 수 있다.
그리고, 실링 부재(500)는, 각 배리어 부재(300)의 모서리에서 길게 연장된 형태로 구비될 수 있다. 예를 들어, 실링 부재(500)는, 각 배리어 부재(300)의 전방 측 모서리 및 후방 측 모서리에서, 상하 방향으로 길게 연장된 형태로 형성될 수 있다.
또한, 상기 실링 부재(500)는, 도 12에서 E3 및 E4로 표시된 바와 같이, 경사면이 형성될 수 있다. 특히, 이러한 경사면(E3, E4)은, 외측 방향(전방 측 방향)으로 갈수록 배터리 셀(100)의 실링부에 가까워지는 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 12의 실시 구성에서 실링 부재(500)의 좌측 경사면(E3)은, 전방(-Y축 방향)으로 갈수록 좌측 배터리 셀(100)의 테라스부(T)에 가까워지도록 기울어진 형태로 구성될 수 있다. 그리고, 도 12의 실시 구성에서 실링 부재(500)의 우측 경사면(E4)은, 전방(-Y축 방향)으로 갈수록 우측 배터리 셀(100)의 테라스부(T)에 가까워지도록 기울어진 형태로 구성될 수 있다.
본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 배터리 셀(100)로부터 배출된 벤팅 가스나 화염 등이 인접한 다른 배터리 셀(100)의 테라스부 측으로 향하는 것을 억제할 수 있다. 예를 들어, 도 12의 실시 구성에서, 좌측 배터리 셀(100)에서 화염이 배출된 경우, 배리어 부재(300)의 전방 좌측에서, 화염은, 화살표 D7으로 표시된 바와 같이, 전방으로 갈수록 점점 좌측으로 기울어진 형태로 배출될 수 있다. 따라서, 좌측 배터리 셀(100)로부터 배출된 화염은, 우측 배터리 셀(100)의 테라스부(T)로부터 점점 멀어질 수 있다. 또한, 도 12의 실시 구성에서, 우측 배터리 셀(100)에서 화염이 배출된 경우, 배리어 부재(300)의 전방 우측에서, 화염은, 화살표 D8로 표시된 바와 같이, 전방으로 갈수록 점점 우측으로 기울어진 형태로 배출될 수 있다. 따라서, 우측 배터리 셀(100)로부터 배출된 화염은, 좌측 배터리 셀(100)의 테라스부(T)로부터 점점 멀어질 수 있다. 그러므로, 이 경우, 배터리 셀(100) 간 열 폭주나 화염 등의 전파, 화재 확산 등이 보다 효과적으로 방지될 수 있다.
도 13은, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 단면 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 메쉬 부재(600)를 더 포함할 수 있다. 상기 메쉬 부재(600)는, 배리어 부재(300)와 버스바 어셈블리(400) 사이의 결합 부분에 위치할 수 있다. 특히, 상기 메쉬 부재(600)는, 배리어 부재(300)의 단부와 버스바 하우징(420)의 내측면 사이에 접촉될 수 있다. 이때, 메쉬 부재(600)는, 배리어 부재(300)와 버스바 하우징(420)에 각각 접착 고정될 수 있다.
예를 들어, 상기 메쉬 부재(600)는, 배리어 부재(300)의 전방 측 단부 좌측 표면과 우측 표면에 각각 부착될 수 있다. 그리고, 이러한 각각의 메쉬 부재(600)는, 배리어 부재(300)에 부착되지 않은 다른 부분이 버스바 하우징(420)에 부착될 수 있다.
본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 스파크나 활물질 입자 등의 배출 억제 성능이 더욱 향상될 수 있다. 특히, 활물질 입자나 스파크, 화염 등이 메쉬 부재(600)의 표면을 따라 흐르는 경우, 메쉬 부재(600)에 형성된 요철 구조에 의해 이동이 억제될 수 있다. 또한, 상기 실시 구성에 의하면, 벤팅 가스 등이 배리어 부재(300)의 단부와 버스바 하우징(420) 사이의 결합부로 향하기 위해서는, 메쉬 부재(600)를 거쳐야 하므로, 벤팅 가스에 포함된 활물질 입자 등이 메쉬 부재(600)에 의해 필터링될 수 있다. 그리고, 상기 실시 구성에 의하면, 메쉬 부재(600)에 의해 배리어 부재(300)와 버스바 하우징(420)이 결합 고정되므로, 배리어 부재(300)의 위치가 안정적으로 유지될 수 있다. 또한, 상기 실시 구성의 경우, 메쉬 부재(600)에 의해 배리어 부재(300)의 단부 측 내구성이나 기계적 강성이 향상될 수 있다.
도 14는, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 배터리 모듈에 포함된 배리어 부재(300)의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 15는, 도 14의 배리어 부재(300)와 배터리 셀(100)이 인접하여 배치된 형태의 도면이다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 상기 배리어 부재(300)는, 테라스부(T) 사이에 개재된 단부에 대하여, 상하 방향으로 두께를 다르게 구성할 수 있다. 특히, 상기 배리어 부재(300)는, 배터리 셀(100)의 테라스부(T) 사이에 개재된 부분 중, 상하 방향으로 중앙 부분의 두께가 상부 및 하부의 두께보다 두껍게 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 배리어 부재(300)의 전방 측 단부 중, I로 표시된 부분과 같은 중앙 부분의 두께는, 상단이나 하단 두께보다 두껍게 형성될 수 있다. 특히, 이와 같이 배리어 부재(300)의 단부에서 두껍게 형성된 부분은, 전극 리드(110)에 대면하는 부분일 수 있다. 즉, 배리어 부재(300)는, 전극 리드(110)에 대면하는 부분의 두께가 다른 부분에 비해 두껍게 형성될 수 있다.
본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 특정 배터리 셀(100)로부터 배출된 가스나 화염 등이, 배리어 부재(300)의 너머에 위치하는 다른 배터리 셀(100)의 전극 리드(110)의 온도를 높이는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 상기 실시 구성에 의하면, 배리어 부재(300)에서 두껍게 형성된 부분(I)이 전극 리드(110)를 지지하고, 외부 충격이나 가스 압력에 의해 전극 리드(110)가 좌우 방향으로 이동하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 전극 리드(110)의 손상이나 파손을 보다 효과적으로 방지할 수 있다. 그리고, 상기 실시 구성에 의하면, 특정 배터리 셀(100)로부터 벤팅 가스나 화염이 발생한 경우, 벤팅 가스나 화염이 전극 리드(110) 측으로 향하지 않고 그 상부나 하부 측으로 흐르도록 할 수 있다. 따라서, 벤팅 가스나 화염 등에 의해 전극 리드(110)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 팩은, 상술한 본 발명에 따른 배터리 모듈을 하나 이상 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 이러한 배터리 모듈 이외에 다른 다양한 구성요소, 이를테면, BMS나 버스바, 팩 케이스, 릴레이, 전류 센서 등과 같은 본 발명의 출원 시점에 공지된 배터리 팩의 구성요소 등을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 모듈은, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 자동차에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 자동차는, 본 발명에 따른 배터리 모듈 또는 본 발명에 따른 배터리 팩을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 자동차는, 이러한 배터리 모듈이나 배터리 팩 이외에 자동차에 포함되는 다른 다양한 구성요소 등을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 자동차는, 본 발명에 따른 배터리 모듈 이외에, 차체나 모터, ECU(electronic control unit) 등의 제어 장치 등을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 에너지 저장 시스템(ESS)에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 에너지 저장 시스템은, 본 발명에 따른 배터리 모듈 또는 본 발명에 따른 배터리 팩을 포함할 수 있다.
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.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
[부호의 설명]
100: 배터리 셀
110: 전극 리드
200: 모듈 케이스
300: 배리어 부재
400: 버스바 어셈블리
410: 모듈 버스바, 420: 버스바 하우징
500: 실링 부재
600: 메쉬 부재
R: 수납부, S: 실링부, T: 테라스부

Claims (11)

  1. 각각 수납부 및 실링부를 구비하며 상호 적층된 다수의 파우치형 배터리 셀;
    상기 다수의 파우치형 배터리 셀을 내부 공간에 수납하는 모듈 케이스; 및
    인접하는 파우치형 배터리 셀의 수납부 사이에 개재되며, 적어도 일측이 상기 인접하는 파우치형 배터리 셀의 수납부 사이로부터 상기 인접하는 파우치형 배터리 셀의 실링부 사이까지 돌출 연장되게 구성된 배리어 부재
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배리어 부재는, 상기 파우치형 배터리 셀의 실링부 중 전극 리드가 위치하는 테라스부 측으로 돌출 연장되도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 파우치형 배터리 셀은, 수직 방향으로 세워진 상태에서 수평 방향으로 적층되며,
    상기 배리어 부재는, 수직 방향으로 세워진 플레이트 형태로 구성되어 상기 인접하는 파우치형 배터리 셀 사이에 개재된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 파우치형 배터리 셀의 전극 리드가 서로 연결될 수 있도록 구성된 버스바 어셈블리를 더 포함하고,
    상기 배리어 부재는, 적어도 일측 단부가 상기 버스바 어셈블리에 접촉되게 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 배리어 부재는, 적어도 일측 단부가 상기 버스바 어셈블리의 내면에 삽입된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 배리어 부재는, 상기 인접하는 파우치형 배터리 셀의 실링부 사이로 돌출 연장된 부분의 적어도 일부가 굴곡진 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 배리어 부재는, 상기 배터리 셀의 수납부 사이에 개재된 부분과 상기 배터리 셀의 실링부 사이에 개재된 부분의 두께가 서로 다르게 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 배리어 부재는, GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastic) 및 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic) 중 적어도 하나의 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 배리어 부재의 단부를 감싸도록 구성된 실링 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩.
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 배터리 모듈을 포함하는 자동차.
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