WO2024019413A1 - 배터리 팩 및 이를 포함하는 디바이스 - Google Patents

배터리 팩 및 이를 포함하는 디바이스 Download PDF

Info

Publication number
WO2024019413A1
WO2024019413A1 PCT/KR2023/009958 KR2023009958W WO2024019413A1 WO 2024019413 A1 WO2024019413 A1 WO 2024019413A1 KR 2023009958 W KR2023009958 W KR 2023009958W WO 2024019413 A1 WO2024019413 A1 WO 2024019413A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cell
battery
cover
battery pack
paragraph
Prior art date
Application number
PCT/KR2023/009958
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
박정훈
김수열
정혜미
Original Assignee
주식회사 엘지에너지솔루션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020230090048A external-priority patent/KR20240012311A/ko
Application filed by 주식회사 엘지에너지솔루션 filed Critical 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority to EP23843263.7A priority Critical patent/EP4376198A1/en
Priority to CN202380013410.7A priority patent/CN117941151A/zh
Publication of WO2024019413A1 publication Critical patent/WO2024019413A1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/211—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for pouch cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/35—Gas exhaust passages comprising elongated, tortuous or labyrinth-shaped exhaust passages
    • H01M50/358—External gas exhaust passages located on the battery cover or case
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/35—Gas exhaust passages comprising elongated, tortuous or labyrinth-shaped exhaust passages
    • H01M50/367—Internal gas exhaust passages forming part of the battery cover or case; Double cover vent systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a battery pack and a device including the same, and more specifically, to a battery pack with high energy density and improved safety against thermal runaway, and a device including the same.
  • lithium secondary batteries are in the spotlight for their advantages of free charging and discharging, very low self-discharge rate, and high energy density as they have almost no memory effect compared to nickel-based secondary batteries.
  • lithium secondary batteries mainly use lithium-based oxide and carbon material as positive and negative electrode active materials, respectively.
  • the lithium secondary battery includes a positive and negative electrode plate coated with the positive and negative electrode active materials, an electrode assembly in which the positive and negative electrode plates are disposed with a separator in between, and an exterior material that seals and stores the electrode assembly with an electrolyte.
  • lithium secondary batteries can be classified into can-type secondary batteries in which the electrode assembly is built into a metal can and pouch-type secondary batteries in which the electrode assembly is built in a pouch of an aluminum laminate sheet, depending on the shape of the battery case.
  • can-type secondary batteries can be further classified into cylindrical batteries and prismatic batteries depending on the shape of the metal can.
  • the pouch-type secondary battery is formed by storing an electrode assembly formed by laminating and winding a positive electrode, a negative electrode, and a separator in a case sheet, and sealing the edges of the sheet by heat fusion or the like. Additionally, the electrode tab drawn out from each electrode included in the electrode assembly is coupled to the electrode lead, and a portion of the electrode lead may protrude outside the edge of the sheet.
  • the pouch-type secondary battery can have the flexibility to be configured in various forms.
  • the pouch-type secondary battery has the advantage of being able to implement a secondary battery of the same capacity with a smaller volume and mass.
  • the lithium secondary battery can be used in the form of a battery module or battery pack containing several battery cells to provide high voltage and high current.
  • a battery module is provided as including a plurality of battery cells inside a module case, and a battery pack may be provided as including at least one such battery module.
  • the present invention was created to solve the above problems, and its purpose is to provide battery packs and devices with improved safety by minimizing chain ignition phenomenon even when thermal runaway phenomenon occurs.
  • a battery pack includes a plurality of cell units arranged side by side in one direction, a pack case storing the plurality of cell units, and the cell unit includes at least one battery cell and the battery cell. It includes a cell cover that covers a portion of the cell cover, and the cell cover has an inclined top.
  • the cell cover may have a width and length at the edges that are greater than the width and length at the center.
  • the cell cover may have a shape inclined upward toward an end in the longitudinal direction.
  • the battery cell is arranged vertically so that one edge corresponds to the bottom surface of the pack case, and the cell cover covers the upper edge of the vertically arranged battery cell, and the lower edge of the battery cell can be open. .
  • the cell cover includes a second surface and a third surface disposed parallel to one surface of the battery cell, and a first surface extending between the second surface and the third surface, and the cross section of the cell cover is It may have an n-shape.
  • the second surface includes a second center and a second edge, and the width and length of the second center may be smaller than the width and length of the second edge.
  • the upper edge of the second surface may have a shape inclined upward toward an end in the longitudinal direction of the second surface.
  • a cross-section in the width direction of the first surface may have a shape inclined upward toward an end in the longitudinal direction.
  • the cell cover may include a fourth surface extending between the first surface, the second surface, and the third surface.
  • the fourth surface may partially cover an open end of the cell cover in the longitudinal direction.
  • a venting hole communicating with the outside may be formed on the bottom of the pack case.
  • the venting hole may be located at a position corresponding to an end of the cell unit in the longitudinal direction.
  • the venting holes may be plural, and the plurality of venting holes may be located side by side along a straight line.
  • a device includes at least one battery pack described above.
  • a plurality of pouch-type battery cells can be stably stored inside the case without the need for a stacking frame such as a plastic cartridge or a separate module case.
  • a pouch-type battery cell having a case made of a flexible material can be easily made into a sturdy form, so that a configuration in which the battery cells are directly stacked inside the case can be more easily implemented.
  • the safety of gas generated from the cell can be improved.
  • a directional venting structure for gas or flame is implemented so that the gas discharge direction can be controlled.
  • the energy density, assembly, cooling performance, etc. of the battery pack can be improved.
  • the present invention may have various other effects, and these will be described in each implementation configuration, or the description of effects that can be easily inferred by those skilled in the art will be omitted.
  • Figure 1 is a perspective view of a cell unit according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a perspective view of a battery cell according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a part of a cell unit according to FIG. 1.
  • FIG. 4 is a diagram showing the front or back of the cell unit according to FIG. 1.
  • FIG. 5 is a diagram showing a side view of the cell unit according to FIG. 1.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a gas venting path when a thermal event occurs in a battery cell included in the cell unit of this embodiment.
  • Figure 7 is a diagram showing a pack case of a battery pack according to this embodiment.
  • FIG. 8 is an enlarged view of portion A-A of FIG. 7.
  • FIGS. 9 and 10 are diagrams schematically showing directional venting of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 11 is a diagram showing a case provided to a plurality of cell units according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is an enlarged view of the lower surface of the case according to FIG. 11.
  • Figure 1 is a perspective view of a cell unit according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a perspective view of a battery cell according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a part of a cell unit according to FIG. 1.
  • FIG. 4 is a diagram showing the front or back of the cell unit according to FIG. 1.
  • FIG. 5 is a diagram showing a side view of the cell unit according to FIG. 1.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a gas venting path when a thermal event occurs in a battery cell included in the cell unit of this embodiment.
  • the cell unit 100 includes a battery cell 110 accommodated with the electrode assembly impregnated in an electrolyte and a cell covering a portion of the battery cell 110. It may include a cover 200.
  • the cell unit 100 may be the smallest unit that protects the battery cell 110.
  • the cell unit 100 may have the shape of a hexahedron having horizontal (length), vertical (width), and thickness, where the length direction is the X-axis, the width direction is the Z-axis, and the thickness direction is the Y-axis. You can. Also, here, when the cell unit 100 is arranged standing up as shown, the width direction (Z-axis direction) may be referred to as the height direction. A plurality of cell units 100 may be arranged sequentially along the thickness direction (Y-axis direction), and the thickness direction (Y-axis direction) may be referred to as the stacking direction of the cell units 100.
  • the two faces facing each other in the longitudinal direction (X-axis direction) of the cell unit 100 are the front and back, and the two faces facing each other in the thickness direction (Y-axis direction) of the cell unit 100 are the sides,
  • the two surfaces facing each other in the width direction (Z-axis direction) of (100) may be referred to as the upper surface and the lower surface.
  • the battery cell 110 of this embodiment may be of a pouch type in which the number of stacks per unit area can be maximized.
  • Battery cells provided in a pouch type can be manufactured by storing an electrode assembly including an anode, a cathode, and a separator in a cell case of a laminate sheet and then heat-sealing the sealing portion of the cell case.
  • battery cells do not necessarily have to be provided in a pouch shape, and may be provided in a square shape, a cylindrical shape, or various other shapes, provided that the storage capacity required by devices to be installed in the future is achieved.
  • the battery cell 110 may include two electrode leads 111 and 112. Each of the electrode leads 111 and 112 may be positioned to protrude from one edge of the cell case 101 in one direction. The electrode leads 111 and 112 may be positioned to protrude from one of the edges of the battery cell 110 where the sealing portion 130 is formed. One end of the electrode leads 111 and 112 is electrically connected to the anode or cathode of the electrode assembly by being located inside the battery cell 110, and the other end of the electrode leads 111 and 112 is extended to the outside of the battery cell 110, thereby providing a separate It may be electrically connected to a member, for example, a bus bar.
  • the battery cell 110 may include a receiving portion 120 that accommodates the electrode assembly, and a sealing portion 130 formed at an edge of the battery cell 110 to seal the electrode assembly.
  • the battery cell can be manufactured by storing the electrode assembly in the cell case 101 and then sealing the edge of the cell case 101 located outside the electrode assembly.
  • the sealing portion 130 is connected to the four corners of the cell case 101. It may be formed on three of the edges, and at this time, the remaining edge may be referred to as the unsealed portion 132.
  • the battery cell 110 may have the shape of a hexahedron with horizontal (length), vertical (width), and thickness, where the longitudinal direction is the X-axis, the width direction is the Z-axis, and the thickness is The direction may be the Y axis. Based on the six-sided shape, the battery cell 110 is described as including two surfaces (faces on the XZ plane) corresponding to the storage unit 120 and four surfaces located on the edges of the storage unit 120. It can be. However, in the case of the pouch-type battery cell 110, the thickness value of the sealing part 130 formed by heat fusion is small, so for convenience of explanation, hereinafter, the battery cell 110 is divided into two parts corresponding to the storage part 120.
  • the battery cell 110 of this embodiment may be covered by a cell cover 200 and provided in the form of a cell unit 100.
  • the module case that protects the battery cell 110 from the external environment can be omitted, and the battery cell 110 is stored in the pack case 300 without a module case. It can be placed and stored directly inside the .
  • the cell case is made of a soft material, so it is vulnerable to external shock and tends to have low hardness. Therefore, it may not be easy to store the battery cells themselves inside the pack case 300 instead of storing them in the module case.
  • the cell cover 200 supplements the rigidity of the battery cell 110, the battery cell 110 can be directly stored inside the pack case 300 and the stacked state can be maintained.
  • the cell cover 200 can omit fastening members such as conventional module cases, stacking frames, and bolts, the manufacturing process can be simplified, the internal structure can be simplified, and the weight and volume of the battery pack can be reduced. and energy density can be improved.
  • the cell cover 200 may be used to cover at least a portion of the outer surface of the battery cell 110.
  • the cell cover 200 covers part of the battery cell 110 and exposes the other part, thereby improving cooling efficiency and directing gas generated from the battery cell 110 in a predetermined direction.
  • the cell cover 200 supplements the rigidity of the battery cell 110, allowing the battery cell 110 to remain upright.
  • the cell cover 200 may support the battery cells 110 by covering at least a portion of the battery cells 110, and may ensure that the stacked state of the battery cells 110 arranged upright in one direction is stably maintained. there is. More specifically, the second side 220 and the third side 230 of the cell cover 200 support one side of the battery cell 110, so that the battery cell 110 can be maintained in an upright state.
  • the lower edge of the cell cover 200 may be seated on the bottom surface 312 of the pack case 300, thereby allowing the cell cover 200 to stand on its own, and the battery cells 110 inside the cell cover 200. ) can be maintained in an upright position.
  • the cell cover 200 may cover two sides of the battery cell 110 and one edge between the two sides. Alternatively, it may be described as covering two faces of the six-sided battery cell 110 facing each other and one face that shares an edge with the two faces.
  • the cell cover 200 has a second side 220 and a third side 230 that are parallel to each other and positioned at a distance from each other, and a first side extending between the second side 220 and the third side 230 ( 210) may be included.
  • One edge of the first side 210 may be connected to one edge of the second side 220, and the other edge of the first side 210 may be connected to one edge of the third side 230.
  • the second side 220 is described as extending in the first direction from one edge of the first side 210
  • the third side 230 is described as extending in the first direction from the other edge of the first side 210. It could be.
  • the first direction is a direction substantially perpendicular to the first surface 210, and is indicated as the -Z-axis direction in the drawing.
  • the cross-section of the cell cover 200 may be n-shaped, and here, the cross-section may refer to a cross-section in the longitudinal direction (X-axis direction) of the cell cover 200.
  • the cell cover 200 may cover one side of the battery cell 110.
  • the second side 220 and the third side 230 of the cell cover 200 may cover both sides of the battery cell 110.
  • the second side 220 and the third side 230 of the cell cover 200 may be positioned parallel to one side of the battery cell 110. More specifically, as shown in FIG. 4, the second surface 220 may cover one surface on the right side (-Y axis) of the battery cell 110 from the right side.
  • the third surface 230 may cover one surface on the left (+Y axis) of the battery cell 110 from the left.
  • the second side 220 and the third side 230 of the cell cover 200 separate the battery cell 110 from the adjacent battery cell 110, so that gas generated from one battery cell 110 flows from the adjacent battery cell 110. Movement to (110) may be blocked.
  • heat generated in the battery cell 110 can be transferred to the cell cover 200, thereby dissipating heat from the battery cell 110. This can be promoted.
  • the pack case 300 (see FIG. 7) accommodating the cell unit 100, the battery cell 110, cell cover 200, and pack case 300 ) can be formed, so the overall cooling efficiency of the battery pack can be improved.
  • the cell cover 200 may cover one edge of the battery cell 110.
  • the first surface 210 of the cell cover 200 may cover one edge of the battery cell 110.
  • the cell cover 200 may cover the upper edge of the battery cell 110 arranged vertically so that one edge corresponds to the bottom surface 312 (see FIG. 7) of the pack case 300.
  • the first surface 210 of the cell cover 200 may correspond to the upper edge of the battery cell 110 in an upright state.
  • the cell cover 200 may not cover the lower edge corresponding to the bottom surface 312 of the pack case 300 in the vertically arranged battery cell 110, and the lower edge of the battery cell 110 is the bottom surface. It can be exposed towards (312). Through this, the battery cell 110 is in contact with or positioned close to the bottom surface 312 of the pack case 300, so that the heat generated in the battery cell 110 can be quickly discharged to the bottom surface 312 of the pack case 300. You can. At this time, if a cooling member is located on the bottom surface 312 of the pack case 300, this heat dissipation effect can be further improved.
  • the cell cover 200 may include a fourth side 240 extending between the first side 210, the second side 220, and the third side 230.
  • the fourth surface 240 may be described as extending in the first direction from the upper edge of the first surface 210 in the longitudinal direction (X-axis direction). There may be two fourth surfaces 240, and two fourth surfaces 240 may be formed at both ends of the cell cover 200 in the longitudinal direction (X-axis direction).
  • the fourth side 240 may be perpendicular to the second side 220 and the third side 230.
  • the fourth surface 240 may form an acute angle with the first surface 210, depending on the shape of the first surface 210.
  • an end in the longitudinal direction (X-axis direction) of the cell cover 200 may be open, and the electrode leads 111 and 112 of the battery cell 110 may be opened in the longitudinal direction (X-axis direction) of the cell cover 200. It may be placed at the upper end.
  • the fourth surface 240 may be formed to partially cover the open end. By forming the fourth surface 240 on the cell cover 200, gas generated inside the battery cell 110 can be prevented from moving along the longitudinal direction (X-axis direction) of the cell cover 200. By the fourth surface 240, the gas of the battery cell 110 can be prevented from moving in the direction of the electrode leads 111 and 112.
  • the fourth side 240 may also be referred to as a ‘blocking portion’.
  • the cell cover 200 of this embodiment may have an inclined top.
  • the cell cover 200 may have a shape with a larger width and length value as it approaches the end in the longitudinal direction (X-axis direction).
  • the height of the cell cover 200 may be greater as it approaches the end in the longitudinal direction (X-axis direction).
  • the cell cover 200 may have an overall ‘M’ shape.
  • the cell cover 200 may include a central portion 202 and an edge portion 204.
  • the cell cover 200 may have a shape inclined upward from the center 202 toward the edge 204.
  • the central portion 202 may be a portion including the center (CT) in the longitudinal direction (X-axis direction) of the cell cover 200
  • the edge portion 204 may be a portion including the center (CT) in the longitudinal direction (X-axis direction) of the cell cover 200. It may be a portion including the upper edge.
  • the center 202 of the cell cover 200 includes the first center 212 of the first side 210, the second center 222 of the second side 220, and, although not shown, the center 202 of the cell cover 200. It may include a third center of three sides (230).
  • the edge portion 204 of the cell cover 200 includes the first edge portion 214 of the first side 210, the second edge portion 224 of the second side 220, and, although not shown, the third edge portion 214 of the cell cover 200. It may include a third edge portion of the surface 230.
  • the second surface 220 and the third surface 230 may be provided in a shape where the width becomes larger as it approaches the end in the longitudinal direction (X-axis direction).
  • the longitudinal direction of the second surface 220 and the third surface 230 may correspond to the X-axis direction
  • the width direction may correspond to the Z-axis direction.
  • the second surface 220 may include a second center 222 and a second edge portion 224.
  • the second central portion 222 may be a portion including the center (CT) in the longitudinal direction (X-axis direction) of the second surface 220
  • the second edge portion 224 may be the length of the second surface 220. It may be a part including an edge in the direction (X-axis direction).
  • the width LA of the second center 222 may be smaller than the width LB of the second edge portion 224.
  • the width LA of the second center 222 may be the minimum value of the width length of the second side 220, and the width length LB of the second edge portion 224 may be the width of the second side 220. It may be the maximum length. The closer the second surface 220 is to the second center 222, the smaller the width and length value may be, and the closer the second side 220 is to the second edge 224, the relatively larger width and length value may be.
  • the upper edge of the second surface 220 may be formed in an inclined shape.
  • the second surface 220 may have an overall 'M' shape. More specifically, the upper edge of the second surface 220 is toward the end in the longitudinal direction (X-axis direction) of the second surface 220. It may have an upward sloping shape.
  • the upper edge of the second surface 220 may have a shape inclined upward from the second center 222 toward the second edge 224.
  • the upper edge may be an edge located on the +Z axis on the second surface 220.
  • the description of the second side 220 described above may also be applied to the third side 230.
  • the upper edges of the second surface 220 and the third surface 230 have an inclined shape, so that the first surface 210 connected to the second surface 220 and the third surface 230 is also inclined. It can be in the form of a photo. More specifically, the first surface 210 may include a first central portion 212 and a first edge portion 214.
  • the first central portion 212 may be a portion including the center (CT) in the longitudinal direction (X-axis direction) of the first surface 210, and the first edge portion 214 may be the length of the first surface 210. It may be a part including an edge in the direction (X-axis direction).
  • the first center 212 may correspond to the second center 222.
  • the position of the first center 212 relative to the ground, that is, the height value may correspond to the width and length value of the second center 222.
  • the first edge 214 may correspond to the second edge 224.
  • the height value of the first edge 214 relative to the ground may correspond to the width and length value of the second edge 224.
  • the first surface 210 may be formed to be inclined at an angle with the ground. At this time, the ground may be described as the bottom surface 312 of the pack case 300 or the bottom surface 412 of the module case 400.
  • the first center 212 may be located at a relatively lower position than the first edge portion 214.
  • the first edge portion 214 may be located at a relatively higher position than the first center portion 212.
  • the first surface 210 may have a shape inclined upward toward an end in the longitudinal direction (X-axis direction).
  • the first surface 210 may have a shape that slopes upward from its center toward its edge.
  • the cross section of the first surface 210 in the width direction (Y-axis direction) may have a shape inclined upward from the center toward the edge.
  • the cross section (XZ plane) in the width direction (Y-axis direction) of the first surface 210 may be ‘V’ shaped.
  • the cell cover 200 of this embodiment may have a slanted top, and a chain thermal runaway phenomenon can be prevented by limiting the gas venting direction when a thermal event occurs.
  • the arrow in FIG. 6 may illustrate the venting direction of gas.
  • the internal volume of the cell cover 200 can increase compared to a conventional cell cover structure with a flat top, and the battery cell 110 is configured to slope upward when thermal runaway occurs.
  • the flow of venting gas or flame may be guided along the cell cover 200.
  • the center 202 of the cell cover 200 may have a relatively small volume, and the edge portion 204 may have a relatively large volume. If venting gas is generated inside the cell cover 200 due to a thermal runaway phenomenon, the venting gas may be moved to the edge portion 204 with a relatively large volume to relieve the internal pressure of the raised cell cover 200. .
  • the fourth surface 240 may be located on the edge portion 204, and accordingly, venting gas can be prevented from moving additionally along the longitudinal direction (X-axis direction) of the cell cover 200. The gas may change its direction of movement by colliding with the fourth surface 240, and thus may move toward the lower side (-Z axis direction) of the cell cover 200.
  • a venting hole may be provided on the bottom of the pack case 300 on which the cell unit 100 is mounted, and this venting hole may be positioned to correspond to the gas discharge direction induced by the cell cover 200. , Accordingly, venting gas or flame can be prevented from being randomly discharged from the cell cover.
  • the cell cover 200 may be made of a material with a high melting point so that it does not melt even during thermal runaway inside the battery pack.
  • the cell cover 200 may be made of a material with a mechanical strength exceeding a predetermined range to stably support the battery cell 110, and thereby protect the battery cell 110 from external shocks, etc. there is. Examples of materials used for the cell cover 200 include steel, stainless steel (SUS), and the like.
  • the cell cover 200 may be coupled to the upper side of the battery cell 110 to cover the battery cell 110 .
  • a heat conductive resin having adhesive properties may be provided between the cell cover 200 and the battery cell 110, but this is not necessarily the case, and other materials may be used between the cell cover 200 and the battery cell 110. It is also possible not to intervene. This is to maximize the number of battery cells 110 accommodated inside the pack case 300 by minimizing the volume of the cell cover 200 and the battery cell 110, and thereby maximize the energy density of the battery pack. You can.
  • the cell cover 200 has been described as individually covering one battery cell 110, but this is not necessarily the case. Depending on the designer's intention, the cell cover 200 can cover two or three battery cells 110. ), it may also be possible to design it to cover.
  • the cell cover 200 is provided on all battery cells 110, but this is not necessarily the case, and it is also possible that the cell cover 200 is provided on only some of the plurality of battery cells 110.
  • the cell cover 200 of this embodiment has been described as having an n-shape, but it can be configured in other shapes as long as the purpose of preventing gas, etc. from transferring to the electrode leads 111 and 112 and other electrical components is achieved.
  • the cell cover may be formed in a ' ⁇ ' shape, an 'U' shape, an 'O' shape, an 'L' shape, etc.
  • a clamping member may be provided in the cell cover 200 of this embodiment.
  • the clamping member can prevent the different ends of the cell cover 200 from being opened or deformed by fixing them between different ends.
  • the clamping member may be provided at the bottom of the cell cover 200 where the lower edge of the battery cell 110 is located, and may prevent the second side 220 and the third side 230 from opening up, thereby preventing the battery cell 110 from spreading.
  • the storage state of (110) can be maintained.
  • the clamping member may be a tape.
  • the clamping member may be an elastic metal material.
  • a bus bar frame may be coupled to an end in the longitudinal direction (X-axis direction) of the cell cover 200.
  • An end in the longitudinal direction (X-axis direction) of the cell cover 200 may be open, and the open end may be covered by a bus bar frame.
  • the bus bar frame may be used to electrically connect the battery cell 110 covered by the cell cover 200 to an external conductive member or an adjacent battery cell 110.
  • the bus bar frame supports the electrode leads 111 and 112 of at least one battery cell 110, and electrically connects the electrode leads 111 and 112 of the battery cell 110 described above with the electrode leads 111 and 112 of the adjacent battery cell 110. It can be configured to connect to .
  • the busbar frame may include a busbar made of an electrically conductive material such as copper and a busbar housing made of a plastic material such as PC.
  • FIG. 7 is a diagram showing a pack case of a battery pack according to this embodiment.
  • FIG. 8 is an enlarged view of portion A-A of FIG. 7.
  • 9 and 10 are diagrams schematically showing directional venting of a battery pack according to an embodiment of the present invention. Here, the arrow in FIG. 10 may illustrate the venting direction of gas.
  • the cell unit 100 of this embodiment may be accommodated inside the pack case 300 and provided in the form of a battery pack.
  • the cell unit 100 can be stored inside the pack case 300 and thereby protected from the external environment.
  • the cell units 100 may be arranged in succession so that one side of the cell unit 100 is parallel to one side of the cell unit 100 adjacent thereto.
  • the cell units 100 may be arranged in succession so that the side surfaces of the cell units 100 and the adjacent cell units 100 are parallel.
  • One surface of the cell unit 100 may be perpendicular to the bottom surface 312 of the pack case 300.
  • the cell unit 100 may be arranged so that its lower surface corresponds to the bottom surface 312 of the pack case 300.
  • the plurality of battery cells 110 may be arranged along the thickness direction (Y-axis direction) of the battery cell 110 or the left and right directions. Additionally, the plurality of battery cells 110 may be arranged along the longitudinal direction (X-axis direction) of the battery cell 110 or the front-to-back direction. In this way, the plurality of battery cells 110 are stacked along the thickness direction (Y-axis direction) to form a cell assembly, and this cell assembly is arranged in two rows along the thickness direction (Y-axis direction) and the length direction (X-axis direction). and can be arranged in two rows and stored in the pack case 300. However, since this is only an example, it is also possible for the cell assemblies to be arranged sequentially along the thickness direction (Y-axis direction) or along the length direction (X-axis direction).
  • the pack case 300 may include a lower case 310 and an upper case 320.
  • the lower case 310 may include a bottom surface 312 and a lower side 314 extending vertically from one corner of the bottom surface 312, and a plurality of battery cells 110 may be placed in the internal space formed by this. It can be stored.
  • the upper case 320 may include an upper surface 322 and an upper side 324 extending vertically from one corner of the upper surface 322.
  • the lower side 314 may overlap at least a portion of the upper side 324.
  • an upper coupling portion 326 extending vertically from one side of the upper side 324 may be formed on the upper side 324
  • an upper coupling portion 326 extending vertically from one side of the lower side 314 may be formed on the lower side 314.
  • a lower coupling portion 316 may be formed.
  • the lower case 310 and the upper case 320 may be coupled by combining the upper coupling portion 326 and the lower coupling portion 316.
  • the pack case 300 may include a bottom surface, a side surface extending vertically from one corner of the bottom surface, and an upper surface parallel to the bottom surface and coupled to each edge of the lower side surface.
  • the bottom surface, lower side surface, and upper surface may be formed integrally, and this form may be referred to as a mono frame form.
  • the bottom surface, lower side surface, and top surface may be joined by a welding process.
  • the pack case 300 of this embodiment is not limited to the one shown, and can be implemented by various modifications and changes as long as it has a shape that can accommodate the cell unit 100 and protect the cell unit 100. do.
  • an adhesive may be provided between the battery cell 110 and the pack case 300 so that the battery cell 110 accommodated in the cell cover 200 can be stably positioned in the pack case 300. More specifically, an adhesive may be interposed between one edge of the battery cell 110 and the bottom surface 312 of the pack case 300. At this time, one edge of the battery cell 110 where the adhesive is provided may be an unsealed portion 132. Examples of adhesives include heat conductive resin, TIM, etc., and any known material that has heat conductivity or adhesiveness can be applied. Additionally, this adhesive may be provided between the cell cover 200 and the pack case 300 or between the battery cell 110 and the cell cover 200 to strengthen the structure of the battery pack.
  • a venting hole 330 is formed on the bottom surface 312 of the pack case 300 of this embodiment for discharging the gas generated in the battery cell 110 to the outside of the pack case 300. You can.
  • the venting hole 330 may be used to communicate the inside and outside of the pack case 300.
  • the lower surface of the cell cover 200 which covers the outer surface of the battery cell 110, may be open, and the cell cover 200 may not cover the lower edge of the battery cell 110. Accordingly, the battery cell 110 may be exposed to the outside of the cell cover 200 and face the bottom surface 312 of the pack case 300.
  • the movement of gas generated from the battery cell 110 may be restricted by the cell cover 200 and may be concentrated at the lower edge of the battery cell 110 .
  • the venting gas inside the cell cover 200 concentrated at the bottom may be discharged to the outside through the venting hole 330 formed on the bottom surface 312 of the pack case 300.
  • the venting hole 330 may correspond to a plurality of cell units 100, respectively. There may be a plurality of venting holes 330, and at least one venting hole 330 may correspond to each cell unit 100. Alternatively, one venting hole 330 may correspond to a plurality of cell units 100.
  • the plurality of venting holes 330 may be located side by side along the stacking direction of the cell units 100. As described above, when the cell units 100 are arranged sequentially along the thickness direction (Y-axis direction), a plurality of venting holes 330 are positioned sequentially along the thickness direction (Y-axis direction) of the cell units 100. can do.
  • the venting hole 330 may correspond to an end of the cell unit 100 in the longitudinal direction (X-axis direction).
  • the venting holes 330 may be located in two rows or two columns to correspond to ends in the longitudinal direction (X-axis direction) of the cell unit 100.
  • the venting hole 330 may be formed continuously along two parallel straight lines on the bottom surface 312 of the internal space where the plurality of cell units 100 are accommodated.
  • the effect of the present invention by the cell cover 200 can be explained. More specifically, the gas generated in the battery cell 110 due to a thermal event is restricted in movement by the cell cover 200 and is concentrated on the bottom surface 312 of the pack case 300. ) can be discharged through the venting hole 330 formed in the More specifically, the movement of the gas generated from the battery cell 110 in the thickness direction (Y-axis direction) may be restricted by the second surface 220 and the third surface 230 of the cell cover 200. . Additionally, the movement of gas in the longitudinal direction (X-axis direction) may be restricted by the fourth surface 240 of the cell cover 200.
  • the gas can be concentrated on the lower side (-Z axis), and the gas can be concentrated on the lower side (-Z axis), and the gas can be It can be discharged through the hole 330.
  • internal gas may be concentrated at the end of the cell cover 200 in the longitudinal direction (X-axis direction).
  • the venting hole 330 is located to correspond to an end in the longitudinal direction (X-axis direction) of the cell cover 200, and through this, the internal gas can be quickly discharged through the venting hole 330.
  • the above description focuses on the fact that the cell assembly including a plurality of battery cells 110 has a module-less structure that is not sealed by a module case.
  • the module-less structure may refer to a cell to pack structure in which the cell structure is directly coupled to the pack structure without a module case.
  • the cell units 100 of this embodiment may be mounted on the battery pack while being accommodated inside a separate case.
  • FIG. 11 is a diagram showing a case provided to a plurality of cell units according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is an enlarged view of the lower surface of the case according to FIG. 11.
  • the cell unit 100 of this embodiment may be accommodated in the module case 400 and mounted on a battery pack in a modular state.
  • the module case 400 may be provided in various forms.
  • the structure of the module case 400 may be a mono frame structure.
  • the mono frame may be in the form of a metal plate in which the top surface 422, the bottom surface 412, and both sides 414 are integrated. Monoframes can be manufactured by extrusion molding.
  • the structure of the module case 400 may be a structure in which a U-shaped frame and an upper plate are combined. In the case of a structure in which a U-shaped frame and an upper plate are combined, the structure of the module case 400 combines the upper surface 422 with the upper side of the U-shaped frame 412, 414, which is a metal plate in which the lower surface and both sides are combined or integrated. It can be formed, and each member can be manufactured by press molding. Additionally, the structure of the module case 400 may be provided as an L-shaped frame in addition to a mono frame or U-shaped frame, and may also be provided in various structures not described in the above example.
  • the battery cell 110 located inside the module case 400 may be in the form of a cell unit 100 protected by the cell cover 200.
  • the cell cover 200 included in the cell unit 100 may have its lower surface open and may not cover the lower edge of the battery cell 110. Accordingly, the battery cell 110 may be exposed to the outside of the cell cover 200 and face the bottom surface 412 of the module case 400.
  • a venting hole 430 may be formed in the bottom surface 412 to discharge gas generated from the battery cell 110 to the outside of the module case 400.
  • the internal gas of the cell unit 100 may be concentrated at an end in the longitudinal direction (X-axis direction) and moved downward due to the inclined shape of the cell unit 100.
  • the venting hole 430 may be positioned to correspond to the end in the longitudinal direction (X-axis direction) of the cell unit 100. Accordingly, the venting hole 430 can easily correspond to the gas moved downward, and It can be discharged quickly.
  • the venting hole 430 of the module case 400 is similar in purpose and use to the venting hole 330 of the pack case 300. More details about the venting hole 430 of the module case 400 are described above. Please refer to the description of the 'venting hole 330' in FIGS. 7 to 10.
  • the electrode leads 111 and 112 of the battery cell 110 are exposed to the outside of the cell cover 200, and the battery cell 110 is shown to be accommodated in the module case 400 in this state.
  • this is only a simplified drawing, and when the actual battery cells 110 are stored in the module case 400, the battery cells 110 accommodated in each cell unit 100 are connected to adjacent batteries through a bus bar frame, etc. It may be electrically connected to the cell 110 and/or the bus bar.
  • the battery pack and the battery module are described separately, but both the battery pack and the battery module include the cell unit 100 including the battery cell 110, and refer to the minimum unit for sale or use. It may be. Accordingly, the terms battery pack and battery module in this specification may be referred to interchangeably.
  • pack case 300 and the module case 400 described above have the same use as protecting the cell unit 100 from the external environment, so they can be collectively referred to as cases.
  • battery modules and battery packs containing them can be applied to various devices.
  • These devices may include transportation devices such as electric bicycles, electric vehicles, and hybrid vehicles, as well as energy storage devices such as ESS (Energy Storage System).
  • ESS Electronicgy Storage System
  • the present invention is not limited thereto and can be applied to various devices that can use a battery module and a battery pack containing the same, and this also falls within the scope of the present invention.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은 일 방향으로 나란하게 배치된 복수의 셀 유닛, 복수의 상기 셀 유닛을 수납하는 팩 케이스를 포함하고, 상기 셀 유닛은 적어도 하나의 배터리 셀 및 상기 배터리 셀의 일부를 커버하는 셀 커버를 포함하고, 상기 셀 커버는 상부가 경사진 형태를 가진다.

Description

배터리 팩 및 이를 포함하는 디바이스
관련 출원(들)과의 상호 인용
본 출원은 2022년 07월 20일자 한국 특허 출원 제10-2022-0089758호 및 2023년 07월 11일자 한국 특허 출원 제10-2023-0090048호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은, 배터리 팩 및 이를 포함하는 디바이스에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 에너지 밀도가 높고 열폭주에 대한 안전성 등이 향상된 배터리 팩 및 이를 포함하는 디바이스 등에 관한 것이다.
최근, 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
현재 상용화된 이차전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차전지 등이 있다. 이 중에서 리튬 이차전지는 니켈 계열의 이차전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.
이러한 리튬 이차전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 또한, 리튬 이차전지는 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판, 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체 및 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재를 구비한다.
한편, 리튬 이차전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 전극 조립체가 금속 캔에 내장되어 있는 캔형 이차전지와, 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 내장되어 있는 파우치형 이차전지로 분류될 수 있다. 그리고, 캔형 이차전지는 다시 금속 캔의 형태에 따라 원통형 전지와 각형 전지로 분류될 수 있다.
여기서, 파우치형 이차전지는 양극 및 음극과 세퍼레이터가 적층 권취되어 형성된 전극 조립체를 케이스 시트에 수납하고, 시트의 가장자리를 열융착 등에 의해 실링함으로써 형성된다. 또한, 전극 조립체에 포함된 각 전극에서 인출된 전극탭은 전극 리드에 결합되고, 전극 리드의 일부분은 시트의 가장자리의 외부로 돌출될 수 있다.
이처럼, 파우치형 이차전지는 다양한 형태로 구성할 수 있는 융통성을 가질 수 있다. 또한, 파우치형 이차전지는 보다 작은 부피와 질량으로 같은 용량의 이차전지를 구현할 수 있는 장점이 있다.
이러한 상기 리튬 이차전지는, 고전압 및 고전류를 제공할 수 있도록 여러 개의 배터리 셀들을 포함하는 배터리 모듈 또는 배터리 팩의 형태로 사용될 수 있다. 배터리 모듈은 모듈 케이스 내부에 복수의 배터리 셀들을 포함하는 형태로 제공되며, 배터리 팩은 이러한 배터리 모듈을 적어도 하나 이상 포함하는 형태로 제공될 수 있다.
이러한 배터리 팩 구성에 있어서, 대표적으로 중요한 문제 중 하나는 안전성이다. 특히, 배터리 팩에 포함된 다수의 배터리 셀 중, 어느 하나의 배터리 셀에서 열적 이벤트가 발생한 경우, 이러한 이벤트가 다른 배터리 셀로 전파(propagation)되는 것이 억제될 필요가 있다. 만일, 배터리 셀 간 열적 전파가 제대로 억제되지 못하면, 이는 배터리 팩에 포함된 다른 배터리 셀의 열적 이벤트로 이어질 수 있고, 배터리 팩의 발화나 폭발 등을 야기할 수 있다. 더욱이, 배터리 팩에서 발생한 발화나 폭발은, 주변의 인명이나 재산 상 큰 피해를 입힐 수 있다. 따라서, 이러한 배터리 팩의 경우, 전술한 열적 이벤트를 적절하게 제어할 수 있는 구성이 요구된다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 열폭주 현상이 발생한 경우에도 연쇄적인 발화 현상을 최소화함으로써 안전성이 향상된 배터리 팩 및 디바이스 등을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은 일 방향으로 나란하게 배치된 복수의 셀 유닛, 복수의 상기 셀 유닛을 수납하는 팩 케이스를 포함하고, 상기 셀 유닛은 적어도 하나의 배터리 셀 및 상기 배터리 셀의 일부를 커버하는 셀 커버를 포함하고, 상기 셀 커버는 상부가 경사진 형태를 가진다.
상기 셀 커버는 중심부의 폭 길이 값 보다 가장자리의 폭 길이 값이 클 수 있다.
상기 셀 커버는 길이 방향상 단부를 향하여 상방 경사진 형태를 가질 수 있다.
상기 배터리 셀은 일 가장자리가 상기 팩 케이스의 바닥면과 대응되도록 수직으로 배치되고, 상기 셀 커버는 수직으로 배치된 상기 배터리 셀의 상측 가장자리는 커버하고, 상기 배터리 셀의 하측 가장자리는 개방할 수 있다.
상기 셀 커버는 상기 배터리 셀의 일면과 평행하게 배치되는 제2 면과 제3 면, 및 상기 제2 면과 상기 제3 면의 사이에서 연장되는 제1 면을 포함하고, 상기 셀 커버의 횡단면은 n자 형상을 가질 수 있다.
상기 제2 면은 제2 중심부 및 제2 가장자리부를 포함하고, 상기 제2 중심부의 폭 길이 값은 상기 제2 가장자리부의 폭 길이 값보다 작을 수 있다.
상기 제2 면의 상측 가장자리는 상기 제2 면의 길이 방향상 단부를 향하여 상방 경사진 형상을 가질 수 있다.
상기 제1 면의 폭 방향상 단면은, 길이 방향상 단부를 향하여 상방 경사진 형상을 가질 수 있다.
상기 셀 커버는 상기 제1 면, 상기 제2 면 및 상기 제3 면 사이에서 연장되는 제4 면을 포함할 수 있다.
상기 제4 면은 상기 셀 커버의 개방된 길이 방향상 단부를 부분적으로 커버할 수 있다.
상기 팩 케이스의 바닥면에는 외부와 연통되는 벤팅홀이 형성될 수 있다.
상기 벤팅홀은 상기 셀 유닛의 길이 방향상 단부와 대응되는 위치에 위치할 수 있다.
상기 벤팅홀은 복수이고, 복수의 벤팅홀은 일직선을 따라 나란히 위치할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 디바이스는 상술한 배터리 팩을 적어도 하나 포함한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 플라스틱 카트리지와 같은 적층용 프레임이나 별도의 모듈 케이스 등의 구성이 없이도, 다수의 파우치형 배터리 셀을 케이스 내부에 안정적으로 수납할 수 있다.
더욱이, 본 발명의 일 측면에 의하면, 연성 재질 케이스를 갖는 파우치형 배터리 셀을 쉽게 견고한 형태로 만들어, 케이스 내부에서 직접 적층되는 구성이 보다 용이하게 구현될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 의하면, 셀에서 발생된 가스에 대한 안전성이 향상될 수 있다. 특히, 본 발명의 일 실시 구성에 의하면, 가스나 화염에 대한 디렉셔널 벤팅 구조가 구현되어 가스 배출 방향이 제어될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 의하면, 배터리 팩의 에너지 밀도, 조립성, 냉각 성능 등이 향상될 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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 유닛의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀의 사시도이다.
도 3은 도 1에 따른 셀 유닛의 일부를 도시한 도면이다.
도 4는 도 1에 따른 셀 유닛의 전면 또는 후면을 도시한 도면이다.
도 5는 도 1에 따른 셀 유닛의 측면을 도시한 도면이다.
도 6은 본 실시예의 셀 유닛에 포함된 배터리 셀에서 열적 이벤트가 발생한 경우, 가스 벤팅 경로를 도시한 도면이다.
도 7는 본 실시예에 따른 배터리 팩의 팩 케이스를 도시한 도면이다.
도 8은 도 7의 A-A 부분을 확대한 도면이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 디렉셔널 벤팅을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 셀 유닛에 케이스가 제공된 것을 도시한 도면이다.
도 12는 도 11에 따른 케이스의 하면을 확대한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도면에서 각 구성 요소 또는 그 구성 요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성 요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 설명할 때, 이는 해당하는 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 사이에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 이와 반대로 해당하는 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 설명할 때에는 그 사이에 다른 부분이 없는 것을 의미할 수 있다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향을 향하여 "위에" 또는 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아닐 수 있다. 한편, 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 설명하는 것과 마찬가지로, 다른 부분 "아래에" 또는 "하에" 있다고 설명하는 것 또한 상술한 내용을 참조하여 이해될 수 있을 것이다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 해당 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 해당 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 유닛에 관하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 유닛의 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀의 사시도이다. 도 3은 도 1에 따른 셀 유닛의 일부를 도시한 도면이다. 도 4는 도 1에 따른 셀 유닛의 전면 또는 후면을 도시한 도면이다. 도 5는 도 1에 따른 셀 유닛의 측면을 도시한 도면이다. 도 6은 본 실시예의 셀 유닛에 포함된 배터리 셀에서 열적 이벤트가 발생한 경우, 가스 벤팅 경로를 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 유닛(100)은 전극 조립체가 전해액에 함침된 상태로 수용된 배터리 셀(110) 및 배터리 셀(110)의 일부를 커버하는 셀 커버(200)를 포함할 수 있다. 셀 유닛(100)은 배터리 셀(110)을 보호하는 최소 단위체일 수 있다.
설명에 앞서, 셀 유닛(100)은 가로(길이), 세로(폭), 두께를 가지는 6면체의 형상을 가질 수 있으며, 여기서 길이 방향은 X축, 폭 방향은 Z축, 두께 방향은 Y축일 수 있다. 또, 여기서, 도시된 것과 같이 셀 유닛(100)이 기립하여 배치되는 경우에는 폭 방향(Z축 방향)이 높이 방향으로 지칭될 수도 있다. 복수의 셀 유닛(100)들은 두께 방향(Y축 방향)을 따라 연이어 배치될 수 있으며, 두께 방향(Y축 방향)은 셀 유닛(100)의 적층 방향으로 지칭될 수 있다.
여기서, 셀 유닛(100)의 길이 방향(X축 방향)상 마주보는 두 면은 전면 및 후면으로, 셀 유닛(100)의 두께 방향(Y축 방향)상 마주보는 두 면은 측면으로, 셀 유닛(100)의 폭 방향(Z축 방향)상 마주보는 두 면은 상면 및 하면으로 지칭될 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 실시예의 배터리 셀(110)은 단위 면적당 적층되는 수가 최대화될 수 있는 파우치형일 수 있다. 파우치형으로 제공되는 배터리 셀은 양극, 음극 및 분리막을 포함하는 전극 조립체를 라미네이트 시트의 셀 케이스에 수납한 뒤 셀 케이스의 실링부를 열융착함으로써 제조될 수 있다. 그러나, 배터리 셀이 반드시 파우치형으로 제공되어야 하는 것은 아니며, 향후 장착될 디바이스가 요구하는 저장 용량이 달성되는 수준 하에서 각형, 원통형 또는 그 밖의 다양한 형태로 제공될 수도 있음은 자명하다.
배터리 셀(110)은 두 개의 전극 리드(111,112)를 포함할 수 있다. 전극 리드(111,112) 각각은 셀 케이스(101)의 일 가장자리로부터 일 방향을 향해 돌출되어 위치할 수 있다. 전극 리드(111,112)는 실링부(130)가 형성된 배터리 셀(110)의 가장자리 중 일측에 돌출되어 위치할 수 있다. 전극 리드(111,112)의 일단은 배터리 셀(110)의 내부에 위치함으로써 전극 조립체의 양극 또는 음극과 전기적으로 연결되고, 전극 리드(111,112)의 타단은 배터리 셀(110)의 외부로 도출됨으로써 별도의 부재, 예를 들어, 버스바와 전기적으로 연결될 수 있다.
배터리 셀(110)은 전극 조립체를 수납하는 수납부(120) 및 전극 조립체를 밀봉하기 위해 배터리 셀(110)의 가장자리에 형성된 실링부(130)를 포함할 수 있다. 파우치형 배터리 셀의 경우, 셀 케이스(101)에 전극 조립체를 수납한 뒤 전극 조립체의 외측에 위치한 셀 케이스(101)의 가장자리를 밀봉함으로써 배터리 셀을 제조할 수 있다. 셀 케이스(101)를 접어 형성된 내측 공간에 전극 조립체를 수납하고, 개방된 3면의 가장자리를 밀봉하여 배터리 셀(110)을 형성하는 경우, 실링부(130)는 셀 케이스(101)의 4개의 가장자리 중 3개에 형성될 수 있고, 이 때, 나머지 하나의 가장자리는 미실링부(132)로 지칭될 수 있다. 그러나, 상술한 바와 달리, 배터리 셀(110)을 제조하기 위해 셀 케이스의 4개의 가장자리를 모두 열융착하는 것도 가능하며, 이러한 경우 배터리 셀(110)의 4개의 가장자리에는 모두 실링부(130)가 형성될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 배터리 셀(110)은 가로(길이), 세로(폭), 두께를 가지는 6면체의 형상을 가질 수 있으며, 여기서 길이 방향은 X축, 폭 방향은 Z축, 두께 방향은 Y축일 수 있다. 6면체 형상을 기준으로, 배터리 셀(110)은 수납부(120)와 대응되는 두 개의 면(XZ평면 상의 면)과 수납부(120)의 가장자리 상에 위치하는 네 개의 면을 포함하는 것으로 설명될 수 있다. 그러나, 파우치형 배터리 셀(110)의 경우 열융착으로 형성된 실링부(130)의 두께 값이 작으므로, 설명의 편의를 위하여 이하에서는 배터리 셀(110)이 수납부(120)와 대응되는 2개의 면과 수납부(120)의 외측에 위치한 4개의 가장자리를 가지는 것으로 설명하기로 한다. 이 때, 배터리 셀(110)의 일면이 지면과 수직하도록 Z축 방향을 따라 직립하여 배치되는 경우, +Z축 상의 가장자리를 상측 가장자리, -Z축 상의 가장자리를 하측 가장자리로 설명할 수 있을 것이다.
본 실시예의 배터리 셀(110)은 셀 커버(200)에 의해 커버되어 셀 유닛(100)의 형태로 제공될 수 있다. 배터리 셀(110)이 셀 유닛(100)의 형태로 제공됨으로써, 배터리 셀(110)을 외부 환경으로부터 보호하는 모듈 케이스가 생략될 수 있고, 배터리 셀(110)은 모듈 케이스 없이 팩 케이스(300)의 내부에 직접 안착되어 수납될 수 있다. 파우치형 배터리 셀의 경우, 셀 케이스가 연성 재질로 제작되어 외부 충격에 취약하고 경도가 낮은 경향이 있다. 따라서, 모듈 케이스에 수납하지 않고 배터리 셀 자체만으로 팩 케이스(300)의 내부에 수납하는 것이 용이하지 않을 수 있다. 그러나, 본 실시예에서는 셀 커버(200)가 배터리 셀(110)의 강성을 보완하므로, 배터리 셀(110)이 팩 케이스(300) 내부에 직접 수납될 수 있으며, 적층 상태가 유지될 수 있다. 또한, 셀 커버(200)에 의해 종래의 모듈 케이스, 적층용 프레임, 볼트 등의 체결 부재가 생략 가능하므로 제조 공정이 단순해질 수 있고, 내부 구조가 간소화되며, 배터리 팩의 무게와 부피가 감소할 수 있고 에너지 밀도가 향상될 수 있다.
이처럼, 배터리 셀(110)의 강성이 셀 커버(200)에 의해 보완됨으로써 배터리 팩의 조립 공정에서 배터리 셀(110)의 핸들링 또한 더욱 용이할 수 있다. 보다 구체적으로, 팩 케이스(300)에 배터리 셀(110)을 수납하는 과정에서, 배터리 셀(110)과 결합된 셀 커버(200)를 파지함으로써 배터리 셀(110)들의 손상이 방지되고, 조립 공정이 보다 쉽게 수행될 수 있다. 또한, 배터리 셀(110)의 스웰링(swelling) 제어와 가스 벤팅 경로의 설계가 용이하게 수행될 수 있다.
셀 커버(200)는 배터리 셀(110)의 외면 중 적어도 일부를 커버하기 위한 것일 수 있다. 셀 커버(200)는 배터리 셀(110)의 일부는 커버하고, 다른 일부는 노출시킴으로써 냉각 효율을 향상시키고, 배터리 셀(110)에서 발생되는 가스를 소정의 방향으로 유도할 수 있다.
셀 커버(200)는 배터리 셀(110)의 강성을 보완함으로써, 배터리 셀(110)이 직립 상태를 유지하도록 할 수 있다. 셀 커버(200)는 배터리 셀(110)의 적어도 일부를 커버함으로써 배터리 셀(110)을 지지할 수 있고, 일 방향으로 직립되어 배치된 배터리 셀(110)들의 적층 상태가 안정적으로 유지되도록 할 수 있다. 보다 구체적으로, 셀 커버(200)의 제2 면(220) 및 제3 면(230)이 배터리 셀(110)의 일면을 지지함으로써 배터리 셀(110)의 직립 상태가 유지될 수 있다. 또한 셀 커버(200)의 하측 모서리가 팩 케이스(300)의 바닥면(312) 상에 안착될 수 있고, 이를 통해 셀 커버(200)가 자립하고, 셀 커버(200) 내부의 배터리 셀(110)의 기립 상태가 유지될 수 있다.
셀 커버(200)는 배터리 셀(110)의 두 면 및 두 면 사이의 일 가장자리를 커버할 수 있다. 또는, 6면체 형상의 배터리 셀(110)의 서로 마주보는 두 면 및 두 면 과 모서리를 공유하는 하나의 면을 커버하는 것으로 설명될 수도 있다.
셀 커버(200)는 상호 평행하고 거리를 두어 위치하는 제2 면(220) 및 제3 면(230), 그리고 제2 면(220)과 제3 면(230) 사이에서 연장되는 제1 면(210)을 포함할 수 있다. 제1 면(210)의 일 가장자리는 제2 면(220)의 일 가장자리와 연결되고, 제1 면(210)의 다른 가장자리는 제3 면(230)의 일 가장자리와 연결될 수 있다. 또는 제2 면(220)은 제1 면(210)의 일 가장자리로부터 제1 방향으로 연장되고, 제3 면(230)은 제1 면(210)의 다른 가장자리로부터 제1 방향으로 연장되는 것으로 설명될 수도 있다. 이 때, 제1 방향은 제1 면(210)과 실질적으로 수직한 방향으로써, 도면에서는 -Z축 방향으로 표시되었다. 이처럼, 셀 커버(200)의 횡단면은 n자 형상일 수 있고, 여기서 횡단면이란 셀 커버(200)의 길이 방향(X축 방향) 상 단면을 지칭하는 것일 수 있다.
셀 커버(200)는 배터리 셀(110)의 일면을 커버할 수 있다. 셀 커버(200)의 제2 면(220) 및 제3 면(230)은 배터리 셀(110)의 양측 면을 커버할 수 있다. 셀 커버(200)의 제2 면(220) 및 제3 면(230)은 배터리 셀(110)의 일면과 평행하게 위치할 수 있다. 보다 구체적으로, 도 4에 도시된 것과 같이, 제2 면(220)은 배터리 셀(110)의 우측(-Y축) 상 일면을 우측에서 커버할 수 있다. 제3 면(230)은 배터리 셀(110)의 좌측(+Y축) 상 일면을 좌측에서 커버할 수 있다.
셀 커버(200)의 제2 면(220) 및 제3 면(230)이 배터리 셀(110)을 인접한 배터리 셀(110)로부터 분리시킴으로써, 하나의 배터리 셀(110)에서 발생한 가스가 인접한 배터리 셀(110)로 이동하는 것이 차단될 수 있다. 또한, 셀 커버(200)가 배터리 셀(110)의 일면과 접촉하거나 가까이 배치됨으로써, 배터리 셀(110)에서 발생한 열이 셀 커버(200)로 전달될 수 있는 바, 배터리 셀(110)의 방열이 촉진될 수 있다. 더욱이 셀 커버(200)의 하측 모서리가 셀 유닛(100)을 수용하는 팩 케이스(300, 도 7 참고)와 접촉하도록 배치된 경우에는 배터리 셀(110), 셀 커버(200), 팩 케이스(300)로 이동되는 열전달 경로가 형성될 수 있으므로, 배터리 팩의 전체적인 냉각 효율이 향상될 수 있다.
셀 커버(200)는 배터리 셀(110)의 일 가장자리를 커버할 수 있다. 셀 커버(200)의 제1 면(210)은 배터리 셀(110)의 일 가장자리를 커버할 수 있다. 셀 커버(200)는 일 가장자리가 팩 케이스(300)의 바닥면(312, 도 7 참고)과 대응되도록 수직으로 배치된 배터리 셀(110)에서, 상측 가장자리를 커버할 수 있다. 셀 커버(200)의 제1 면(210)은 직립 상태의 배터리 셀(110)의 상측 가장자리와 대응될 수 있다.
셀 커버(200)는 수직으로 배치된 배터리 셀(110)에서 팩 케이스(300)의 바닥면(312)과 대응되는 하측 가장자리를 커버하지 않을 수 있고, 배터리 셀(110)의 하측 가장자리는 바닥면(312)을 향해 노출될 수 있다. 이를 통해 배터리 셀(110)이 팩 케이스(300)의 바닥면(312)과 접촉하거나, 가까이 위치됨으로써 배터리 셀(110)에서 발생한 열이 팩 케이스(300)의 바닥면(312)으로 빠르게 배출될 수 있다. 이 때, 팩 케이스(300)의 바닥면(312)에 냉각 부재가 위치하는 경우에는, 이러한 방열 효과가 더욱 향상될 수 있다.
셀 커버(200)는 제1 면(210), 제2 면(220) 및 제3 면(230) 사이에서 연장되는 제4 면(240)을 포함할 수 있다. 제4 면(240)은 제1 면(210)의 길이 방향(X축 방향) 상 가장자리로부터 제1 방향으로 연장되는 것으로 설명될 수 있다. 제4 면(240)은 2개일 수 있고, 2개의 제4 면(240)은 셀 커버(200)의 길이 방향(X축 방향) 상 양단에 각각 형성될 수 있다. 제4 면(240)은 제2 면(220) 및 제3 면(230)과 수직할 수 있다. 제4 면(240)은 제1 면(210)의 형상에 따라, 제1 면(210)과 예각을 이룰 수 있다.
한편, 셀 커버(200)의 길이 방향(X축 방향)상 단부는 개방된 상태일 수 있고, 배터리 셀(110)의 전극 리드(111,112)는 셀 커버(200)의 길이 방향(X축 방향)상 단부에 배치될 수 있다. 여기서, 제4 면(240)은 개방된 단부를 부분적으로 커버하도록 형성될 수 있다. 셀 커버(200)에 제4 면(240)이 형성됨으로써, 배터리 셀(110) 내부에서 발생한 가스가 셀 커버(200)의 길이 방향(X축 방향)을 따라 이동하는 것이 방지될 수 있다. 제4 면(240)에 의해, 배터리 셀(110)의 가스가 전극 리드(111,112) 방향으로 이동되는 것이 방지될 수 있다. 제4 면(240)은 ‘차단부’로 지칭될 수도 있다.
종래에는 배터리 셀(110)에 발화가 발생하는 경우, 가스 및 스파크 등이 전극 리드(111,112) 방향으로 이동하면 인접한 배터리 셀(110)의 전극 리드(111,112) 및 배터리 팩의 버스바 등을 추가적으로 손상시킴으로써 열폭주 현상이 촉진되는 문제가 발생하였다. 그러나, 본 실시예의 셀 유닛(100)에서는 제4 면(240)에 의해 전극 리드(111,112)가 위치한 셀 커버(200)의 일면이 부분적으로 커버되므로, 전극 리드(111,112)로의 가스 및 스파크의 이동이 최소화될 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 실시예의 셀 커버(200)는 상부가 경사진 형태를 가질 수 있다. 셀 커버(200)는 길이 방향(X축 방향)상 단부에 가까울수록 폭 길이 값이 큰 형상을 가질 수 있다. 셀 커버(200)는 길이 방향(X축 방향)상 단부에 가까울수록 높이 값이 클 수 있다. 정면(XZ평면)을 기준으로, 셀 커버(200)는 전체적으로 ‘M’자 형상을 가질 수 있다.
셀 커버(200)는 중심부(202) 및 가장자리부(204)를 포함할 수 있다. 셀 커버(200)는 중심부(202)에서 가장자리부(204)를 향하여 상방 경사진 형태를 가질 수 있다. 중심부(202)는 셀 커버(200)의 길이 방향(X축 방향)상 중심(CT)을 포함하는 부분일 수 있고, 가장자리부(204)는 셀 커버(200)의 길이 방향(X축 방향)상 가장자리를 포함하는 부분일 수 있다.
한편, 후술하겠지만 셀 커버(200)의 중심부(202)는 제1 면(210)의 제1 중심부(212), 제2 면(220)의 제2 중심부(222), 또, 도시되지 않았으나, 제3 면(230)의 제3 중심부를 포함할 수 있다. 셀 커버(200)의 가장자리부(204)는 제1 면(210)의 제1 가장자리부(214), 제2 면(220)의 제2 가장자리부(224), 또, 도시되지 않았으나, 제3 면(230)의 제3 가장자리부를 포함할 수 있다.
제2 면(220) 및 제3 면(230)은 길이 방향(X축 방향)상 말단에 가까울수록 그 폭이 큰 형상으로 제공될 수 있다. 여기서, 제2 면(220) 및 제3 면(230)의 길이 방향은 X 축 방향과 대응되고, 폭 방향은 Z축 방향과 대응될 수 있다.
보다 구체적으로, 제2 면(220)은 제2 중심부(222) 및 제2 가장자리부(224)를 포함할 수 있다. 제2 중심부(222)는 제2 면(220)의 길이 방향(X축 방향)상 중심(CT)을 포함하는 부분일 수 있고, 제2 가장자리부(224)는 제2 면(220)의 길이 방향(X축 방향)상 가장자리를 포함하는 부분일 수 있다.
제2 면(220)에서, 제2 중심부(222)의 폭 길이(LA)는 제2 가장자리부(224)의 폭 길이(LB) 보다 그 값이 작을 수 있다. 제2 중심부(222)의 폭 길이(LA)는 제2 면(220)의 폭 길이의 최소값일 수 있고, 제2 가장자리부(224)의 폭 길이(LB)는 제2 면(220)의 폭 길이의 최대값일 수 있다. 제2 면(220)은 제2 중심부(222)와 가까울수록 상대적으로 폭 길이 값이 작을 수 있고, 제2 가장자리부(224)와 가까울수록 상대적으로 폭 길이 값이 클 수 있다.
이러한 폭 길이 값의 변화에 대응하여, 제2 면(220)의 상측 가장자리는 경사진 형태로 형성될 수 있다. 제2 면(220)은 전체적으로 ‘M’자 형상을 가질 수 있다.보다 구체적으로, 제2 면(220)의 상측 가장자리는 제2 면(220)의 길이 방향(X축 방향)상 단부를 향하여 상방 경사진 형태를 가질 수 있다. 제2 면(220)의 상측 가장자리는 제2 중심부(222)로부터 제2 가장자리부(224)를 향하여 상방 경사진 형태를 가질 수 있다. 여기서, 상측 가장자리는 제2 면(220)에서 +Z축 상에 위치한 가장자리일 수 있다.
상술한 제2 면(220)에 대한 설명은 제3 면(230)에도 적용될 수 있다.
한편, 제2 면(220) 및 제3 면(230)의 상측 가장자리가 경사진 형태를 가짐으로써, 제2 면(220) 및 제3 면(230)과 연결되는 제1 면(210) 또한 경사진 형태를 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 면(210)은 제1 중심부(212) 및 제1 가장자리부(214)를 포함할 수 있다. 제1 중심부(212)는 제1 면(210)의 길이 방향(X축 방향)상 중심(CT)을 포함하는 부분일 수 있고, 제1 가장자리부(214)는 제1 면(210)의 길이 방향(X축 방향)상 가장자리를 포함하는 부분일 수 있다.
제1 중심부(212)는 제2 중심부(222)와 대응될 수 있다. 지면에 대한 제1 중심부(212)의 위치, 즉, 높이 값은 제2 중심부(222)의 폭 길이 값과 대응될 수 있다. 제1 가장자리부(214)는 제2 가장자리부(224)와 대응될 수 있다. 지면에 대한 제1 가장자리부(214)의 높이 값은 제2 가장자리부(224)의 폭 길이 값과 대응될 수 있다.
제1 면(210)은 지면과 각을 이루어 경사지도록 형성될 수 있다. 이 때, 지면은 팩 케이스(300)의 바닥면(312) 또는 모듈 케이스(400)의 바닥면(412)으로 설명될 수도 있다. 제1 면(210)에서 제1 중심부(212)는 제1 가장자리부(214) 보다 상대적으로 낮은 위치에 위치할 수 있다. 제1 면(210)에서 제1 가장자리부(214)는 제1 중심부(212) 보다 상대적으로 높은 위치에 위치할 수 있다. 제1 면(210)은 길이 방향(X축 방향)상 단부를 향하여 상방 경사진 형태를 가질 수 있다. 제1 면(210)은 그 중심부로부터 가장자리부를 향하여 상방 경사진 형상을 가질 수 있다. 제1 면(210)의 폭 방향(Y축 방향)상 단면은 그 중심부로부터 가장자리부를 향하여 상방 경사진 형상을 가질 수 있다. 제1 면(210)의 폭 방향(Y축 방향)상 단면(XZ평면)은 ‘V’자 형상일 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 실시예의 셀 커버(200)는 상부가 경사진 형태를 가질 수 있고, 열적 이벤트 발생시 가스 벤팅 방향이 제한됨으로써 연쇄적인 열폭주 현상이 방지될 수 있다. 여기서, 도 6의 화살표는 가스의 벤팅 방향을 예시한 것일 수 있다.
셀 커버(200)가 경사진 형태를 가짐으로써, 상부가 평평하게 구성된 종래 셀 커버 구조에 비해 셀 커버(200) 내부의 부피가 증가할 수 있고, 배터리 셀(110)의 열 폭주시 상방 경사지게 구성된 셀 커버(200)를 따라 벤팅 가스 또는 화염의 흐름이 가이드될 수 있다.
보다 구체적으로, 셀 커버(200)의 중심부(202)는 상대적으로 작은 부피를 가질 수 있고, 가장자리부(204)는 상대적으로 큰 부피를 가질 수 있다. 열폭주 현상으로 인해 셀 커버(200)의 내부에 벤팅 가스가 발생되면, 상승한 셀 커버(200)의 내부 압력을 해소하기 위해 벤팅 가스가 상대적으로 부피가 큰 가장자리부(204)로 이동될 수 있다. 한편, 가장자리부(204)에는 제4 면(240)이 위치할 수 있고, 이에 따라, 벤팅 가스가 셀 커버(200)의 길이 방향(X축 방향)을 따라 추가적으로 이동하는 것은 방지될 수 있다. 가스는 제4 면(240)과 충돌함으로써 그 이동 방향이 전환될 수 있고, 이에 따라 셀 커버(200)의 하측(-Z축 방향)을 향해 이동될 수 있다. 후술하겠지만, 셀 유닛(100)이 장착되는 팩 케이스(300)의 하면에는 벤팅홀이 구비될 수 있고, 이러한 벤팅홀은 셀 커버(200)에 의해 유도되는 가스 배출 방향과 대응되도록 위치할 수 있으며, 이에 따라, 벤팅 가스 또는 화염이 셀 커버로부터 무작위적으로 배출되는 것이 방지될 수 있다.
셀 커버(200)는 배터리 팩 내부의 열폭주 현상에서도 용융되지 않도록 높은 용융점을 가지는 소재로 제조될 수 있다. 또한, 셀 커버(200)는 배터리 셀(110)을 안정적으로 지지할 수 있도록 기계적 강도가 소정의 범위 이상인 물질로 제조될 수 있으며, 이를 통해 외부의 충격 등으로부터 배터리 셀(110)을 보호할 수 있다. 셀 커버(200)에 사용되는 재료의 예로는 스틸, 스테인리스 스틸(SUS) 등을 들 수 있다.
셀 커버(200)는 배터리 셀(110)의 상측에서 배터리 셀(110)을 덮도록 결합될 수 있다. 여기서, 셀 커버(200)와 배터리 셀(110) 사이에는 접착성을 가지는 열전도성 레진 등이 제공될 수도 있으나, 반드시 그러한 것은 아니며, 셀 커버(200)와 배터리 셀(110) 사이에 다른 물질이 개재되지 않는 것도 가능하다. 이는 셀 커버(200)와 배터리 셀(110)의 부피를 최소화함으로써 팩 케이스(300)의 내부에 수용되는 배터리 셀(110)의 개수를 최대화하고, 이에 따라 배터리 팩의 에너지 밀도를 최대화하기 위한 것일 수 있다.
본 실시예에서는 셀 커버(200)가 하나의 배터리 셀(110)을 개별적으로 커버하는 것으로 설명되었으나, 반드시 그러한 것은 아니며, 설계자의 의도에 따라 셀 커버(200)가 두개 또는 세개 이상의 배터리 셀(110)을 커버하도록 설계되는 것도 가능할 것이다.
본 실시예에서는 셀 커버(200)가 모든 배터리 셀(110)에 제공되는 것으로 설명되었으나, 반드시 그러한 것은 아니며, 셀 커버(200)가 복수의 배터리 셀(110) 중 일부에만 제공되는 것도 가능하다.
본 실시예의 셀 커버(200)는 n자 형태로 설명되었으나, 전극 리드(111,112) 및 기타 전장 부재들로 가스 등이 전이되지 않기 위한 목적을 달성하는 것이라면, 다른 형태로 구성되는 것도 가능하다. 예를 들어, 셀 커버는 'ㅁ'자 형태, 'U'자 형태, 'O'자 형태, ‘L’자 형태 등으로 형성될 수 있다.
한편, 구체적으로 도시되지 않았으나, 본 실시예의 셀 커버(200)에는 클램핑 부재가 제공될 수 있다. 클램핑 부재는 셀 커버(200)의 서로 다른 단부 사이를 고정함으로써 이들이 벌어지거나 변형되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 클램핑 부재는 배터리 셀(110)의 하측 가장자리가 위치한 셀 커버(200)의 하단에 제공될 수 있고, 제2 면(220)과 제3 면(230)이 벌어지는 것을 방지함으로써 배터리 셀(110)의 수납 상태가 유지되도록 할 수 있다. 구체적인 일 예로, 클램핑 부재는 테이프일 수 있다. 구체적인 다른 예로, 클램핑 부재는 탄성을 가진 금속 소재일 수 있다.
또 한편, 구체적으로 도시되지 않았으나, 셀 커버(200)의 길이 방향(X축 방향)상 단부에는 버스바 프레임이 결합될 수 있다. 셀 커버(200)의 길이 방향(X축 방향)상 단부는 개방된 상태일 수 있고, 개방된 단부는 버스바 프레임에 의해 커버될 수 있다. 버스바 프레임은 셀 커버(200)에 의해 커버되는 배터리 셀(110)이 외부 도전성 부재 또는 인접한 배터리 셀(110)과 전기적으로 연결되도록 하기 위한 것일 수 있다. 버스바 프레임은 적어도 하나의 배터리 셀(110)의 전극 리드(111,112)를 지지하며, 상술한 배터리 셀(110)의 전극 리드(111,112)를 인접한 배터리 셀(110)의 전극 리드(111,112)와 전기적으로 연결하도록 구성될 수 있다. 버스바 프레임은, 구리 등 전기 전도성 소재의 버스바와 PC 등 플라스틱 소재의 버스바 하우징을 구비할 수 있다.
이하에서는 상술한 셀 유닛을 포함하는 배터리 팩에 관하여 설명한다.
도 7는 본 실시예에 따른 배터리 팩의 팩 케이스를 도시한 도면이다. 도 8은 도 7의 A-A 부분을 확대한 도면이다. 도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 디렉셔널 벤팅을 개략적으로 나타내는 도면이다. 여기서, 도 10의 화살표는 가스의 벤팅 방향을 예시한 것일 수 있다.
본 실시예의 셀 유닛(100)은 팩 케이스(300) 내부에 수용되어 배터리 팩의 형태로 제공될 수 있다. 셀 유닛(100)은 팩 케이스(300) 내부에 수납될 수 있고, 이를 통해 외부 환경으로부터 보호될 수 있다. 셀 유닛(100)은 복수일 수 있고, 복수의 셀 유닛(100)은 일 방향으로 적층되어 팩 케이스(300)에 수납될 수 있다. 셀 유닛(100)은 그 일면과 인접한 셀 유닛(100)의 일면이 평행하도록 연이어 배치될 수 있다. 셀 유닛(100)은 그 측면과 인접한 셀 유닛(100)의 측면이 평행하도록 연이어 배치될 수 있다. 셀 유닛(100)의 일면은 팩 케이스(300)의 바닥면(312)과 수직할 수 있다. 셀 유닛(100)은 하면이 팩 케이스(300)의 바닥면(312)과 대응되도록 배치될 수 있다.
한편, 복수의 배터리 셀(110)은 배터리 셀(110)의 두께 방향(Y축 방향), 또는, 좌우 방향을 따라 배치될 수 있다. 또한, 복수의 배터리 셀(110)은 배터리 셀(110)의 길이 방향(X축 방향), 또는, 전후 방향을 따라 배치될 수도 있다. 이처럼, 복수의 배터리 셀(110)은 두께 방향(Y축 방향)을 따라 적층되어 셀 어셈블리를 형성하고, 이러한 셀 어셈블리가 두께 방향(Y축 방향) 및 길이 방향(X축 방향)을 따라 2열 및 2행으로 배치되어 팩 케이스(300)에 수납될 수 있다. 그러나 이는 일 예에 불과하므로, 셀 어셈블리가 두께 방향(Y축 방향)을 따라 연이어 배치되거나, 길이 방향(X축 방향)을 따라 연이어 배치되는 것도 가능하다.
도 7에 도시된 바와 같이, 팩 케이스(300)는 하부 케이스(310) 및 상부 케이스(320)를 포함할 수 있다. 하부 케이스(310)는 바닥면(312) 및 바닥면(312)의 일 모서리로부터 수직으로 연장되는 하부 측면(314)을 포함할 수 있고, 이로 인해 형성된 내부 공간에 복수의 배터리 셀(110)이 수납될 수 있다. 또한, 상부 케이스(320)는 상면(322) 및 상면(322)의 일 모서리로부터 수직으로 연장되는 상부 측면(324)을 포함할 수 있다. 하부 측면(314)은 상부 측면(324)의 적어도 일부와 중첩될 수 있다. 여기서, 상부 측면(324)에는 상부 측면(324)의 일면으로부터 수직으로 연장되는 상부 결합부(326)가 형성될 수 있고, 하부 측면(314)에는 하부 측면(314)의 일면으로부터 수직으로 연장되는 하부 결합부(316)가 형성될 수 있다. 상부 결합부(326)과 하부 결합부(316)가 결합됨으로써 하부 케이스(310)와 상부 케이스(320)는 결합될 수 있다.
그러나 상술한 팩 케이스(300)의 구조는 예시에 불과한 바, 본 실시예의 팩 케이스(300)는 상술한 것과 다른 구조로 제공될 수도 있다. 예를 들어, 팩 케이스(300)는 바닥면, 바닥면의 일 모서리로부터 수직으로 연장되는 측면 및 바닥면과 평행하고, 하부 측면의 각 가장자리와 결합되는 상면을 포함할 수도 있다. 여기서, 바닥면, 하부 측면, 및 상면은 일체로 형성될 수 있고, 이러한 형태는 모노 프레임의 형태로 지칭될 수 있다. 또는, 바닥면, 하부 측면, 및 상면은 용접 공정에 의해 결합될 수도 있다. 이처럼, 본 실시예의 팩 케이스(300)는 도시된 것에 한정되지 않고, 내부에 셀 유닛(100)을 수납하고, 셀 유닛(100)을 보호할 수 있는 형태이면 다양하게 변형, 변경하여 구현이 가능하다.
한편, 셀 커버(200)에 수용된 배터리 셀(110)이 팩 케이스(300)에 안정적으로 위치할 수 있도록, 배터리 셀(110)과 팩 케이스(300) 사이에는 접착제가 구비될 수 있다. 보다 구체적으로, 배터리 셀(110)의 일 가장자리와 팩 케이스(300)의 바닥면(312) 사이에는 접착제가 개재될 수 있다. 이 때, 접착제가 제공되는 배터리 셀(110)의 일 가장자리는 미실링부(132)일 수 있다. 접착제의 예로는 열전도성 레진, TIM등이 사용될 수 있으며, 열전도성 또는 접착성을 가지는 물질이라면 공지된 어떤 것도 적용 가능하다. 또한, 이러한 접착제는 배터리 팩의 구조를 견고히 하기 위해 셀 커버(200)와 팩 케이스(300)사이 또는 배터리 셀(110)과 셀 커버(200) 사이에도 제공될 수 있을 것이다.
도 8을 참조하면, 본 실시예의 팩 케이스(300)의 바닥면(312)에는 배터리 셀(110)에서 발생된 가스를 팩 케이스(300)의 외부로 배출하기 위한 벤팅홀(330)이 형성될 수 있다. 벤팅홀(330)은 팩 케이스(300)의 내부와 외부를 연통하기 위한 것일 수 있다.
배터리 셀(110)의 외표면을 커버하는 셀 커버(200)는 하면이 개방된 상태일 수 있고, 셀 커버(200)는 배터리 셀(110)의 하측 가장자리를 커버하지 않을 수 있다. 이에 따라, 배터리 셀(110)은 셀 커버(200)의 외부로 노출되어 팩 케이스(300)의 바닥면(312)과 마주하게 될 수 있다.
배터리 셀(110)에서 발생된 가스는 도 6 및 도 10을 통해 도시된 것과 같이 셀 커버(200)에 의해 그 이동이 제한되어, 배터리 셀(110)의 하측 가장자리로 집중될 수 있다. 하부에 집중된 셀 커버(200) 내부의 벤팅 가스는 팩 케이스(300)의 바닥면(312)에 형성된 벤팅홀(330)을 통해 외부로 배출될 수 있다.
벤팅홀(330)은 복수의 셀 유닛(100)과 각각 대응될 수 있다. 벤팅홀(330)은 복수일 수 있고, 적어도 하나의 벤팅홀(330)이 각각의 셀 유닛(100)과 대응될 수 있다. 또는, 하나의 벤팅홀(330)이 복수의 셀 유닛(100)과 대응될 수도 있다.
복수의 벤팅홀(330)은 셀 유닛(100)의 적층 방향을 따라 나란히 위치할 수 있다. 상술한 것과 같이 셀 유닛(100)이 두께 방향(Y축 방향)을 따라 연이어 배치되는 경우에는, 복수의 벤팅홀(330)이 셀 유닛(100)의 두께 방향(Y축 방향)을 따라 연이어 위치할 수 있다.
벤팅홀(330)은 셀 유닛(100)의 길이 방향(X축 방향)상 단부와 대응될 수 있다. 벤팅홀(330)은 셀 유닛(100)의 길이 방향(X축 방향)상 단부와 각각 대응되도록 2행 또는 2열로 위치할 수 있다. 벤팅홀(330)은 복수의 셀 유닛(100)이 수납되는 내부 공간의 바닥면(312)에 서로 평행한 두 직선을 따라 연이어 형성될 수 있다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 셀 커버(200)에 의한 본 발명의 효과가 설명될 수 있다. 보다 구체적으로, 열적 이벤트에 의해 배터리 셀(110)에서 발생된 가스는 셀 커버(200)에 의해 그 이동이 제한되어, 팩 케이스(300)의 바닥면(312)으로 집중되고, 바닥면(312)에 형성된 벤팅홀(330)에 의해 배출될 수 있다. 보다 구체적으로, 배터리 셀(110)에서 발생된 가스는, 두께 방향(Y축 방향)상 이동이 셀 커버(200)의 제2 면(220) 및 제3 면(230)에 의해 제한될 수 있다. 또, 가스의 길이 방향(X축 방향)상 이동은 셀 커버(200)의 제4 면(240)에 의해 제한될 수 있다. 또한, 가스는 셀 커버(200)의 제1 면(210)에 의해 상측(+Z축) 이동 또한 제한되므로, 하측(-Z축)에 집중될 수 있으며, 팩 케이스(300)에 구비된 벤팅홀(330)에 의해 배출될 수 있다. 더욱이 셀 커버(200)는 그 상부가 경사진 형태를 가지므로, 내부 가스가 셀 커버(200)의 길이 방향(X축 방향)상 단부로 집중될 수 있다. 벤팅홀(330)은 셀 커버(200)의 길이 방향(X축 방향)상 단부와 대응되도록 위치하며, 이를 통해 내부 가스가 벤팅홀(330)를 통해 신속하게 배출될 수 있다.
한편, 상술한 설명에서는 복수의 배터리 셀(110)을 포함하는 셀 어셈블리가 모듈 케이스에 의해 밀폐되지 않는 모듈-리스(Module-less)구조를 가지는 것을 중심으로 설명하였다. 여기서, 모듈-리스 구조란, 모듈 케이스 없이 셀 구조가 팩 구조에 바로 결합되는 셀투팩(cell to pack) 구조를 지칭하는 것일 수 있다.
그러나, 상술한 것과 달리, 본 실시예의 셀 유닛(100)들은 별도의 케이스의 내부에 수용된 상태로 배터리 팩에 장착될 수도 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 셀 유닛에 케이스가 제공된 것을 도시한 도면이다. 도 12는 도 11에 따른 케이스의 하면을 확대한 도면이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 본 실시예의 셀 유닛(100)은 모듈 케이스(400)에 수용되어 모듈화된 상태로 배터리 팩에 장착될 수도 있다.
모듈 케이스(400)는 다양한 형태로 제공될 수 있다. 일 예로, 모듈 케이스(400)의 구조는 모노 프레임의 구조일 수 있다. 여기서, 모노 프레임은 상면(422), 바닥면(412) 및 양 측면(414)이 일체화된 금속 판재의 형태일 수 있다. 모노 프레임은 압출 성형으로 제조될 수 있다. 다른 예로, 모듈 케이스(400)의 구조는 U자형 프레임과 상부 플레이트가 결합된 구조일 수 있다. U자형 프레임과 상부 플레이트가 결합된 구조의 경우, 모듈 케이스(400)의 구조는 하면 및 양 측면이 결합된 또는 일체화된 금속 판재인 U자형 프레임(412,414)의 상측에 상면(422)을 결합하여 형성될 수 있으며, 각 부재는 프레스 성형으로 제조될 수 있다. 또, 모듈 케이스(400)의 구조는 모노 프레임 또는 U자형 프레임 외에 L형 프레임의 구조로 제공될 수도 있으며, 상술한 예에서 설명하지 않은 다양한 구조로 제공될 수도 있을 것이다.
모듈 케이스(400)의 내부에 위치하는 배터리 셀(110)은 셀 커버(200)에 의해 보호되는 셀 유닛(100)의 형태일 수 있다. 이 때, 셀 유닛(100)에 포함된 셀 커버(200)는 하면이 개방된 상태일 수 있고, 배터리 셀(110)의 하측 가장자리를 커버하지 않을 수 있다. 이에 따라, 배터리 셀(110)은 셀 커버(200)의 외부로 노출되어 모듈 케이스(400)의 바닥면(412)과 마주하게 될 수 있다. 바닥면(412)에는 배터리 셀(110)에서 발생된 가스를 모듈 케이스(400)의 외부로 배출하기 위한 벤팅홀(430)이 형성될 수 있다.
도 10에서 도시된 것과 같이, 셀 유닛(100)의 내부 가스는 셀 유닛(100)의 경사진 형태에 의해 길이 방향(X축 방향)상 단부에 집중될 수 있고, 하측으로 이동될 수 있다. 벤팅홀(430)은 셀 유닛(100)의 길이 방향(X축 방향)상 단부와 대응되도록 위치할 수 있고, 이에 따라 벤팅홀(430)은 하측으로 이동된 가스와 대응되기 용이하며, 가스를 빠르게 배출할 수 있다.
모듈 케이스(400)의 벤팅홀(430)은 팩 케이스(300)의 벤팅홀(330)과 그 목적 및 쓰임이 유사한 바, 모듈 케이스(400)의 벤팅홀(430)에 대한 보다 자세한 내용은 상술한 도 7 내지 도 10의 ‘벤팅홀(330)’에 관한 설명을 참조한다.
한편, 도 11에서는 배터리 셀(110)의 전극 리드(111,112)들이 셀 커버(200)의 외부로 노출되고, 이러한 상태의 배터리 셀(110) 모듈 케이스(400)에 수용된 것으로 도시되었다. 그러나, 이는 도면이 단순화된 것에 불과하며, 실제 배터리 셀(110)이 모듈 케이스(400)에 수납될 때에는, 각 셀 유닛(100)에 수용된 배터리 셀(110)이 버스바 프레임 등을 통해 인접한 배터리 셀(110) 및/또는 버스바 등과 전기적으로 연결된 상태일 수 있다.
또 한편, 상술한 설명에서는 배터리 팩과 배터리 모듈을 나누어서 설명하였으나, 배터리 팩 및 배터리 모듈은 모두 배터리 셀(110)이 포함된 셀 유닛(100)을 포함하는 것이며, 판매 또는 사용의 최소 단위체를 지칭하는 것일 수 있다. 따라서, 본 명세서의 배터리 팩과 배터리 모듈은 혼용되어 지칭될 수도 있다.
또한, 상술한 팩 케이스(300)와 모듈 케이스(400)는 셀 유닛(100)을 외부환경으로부터 보호하는 것으로써 그 쓰임이 동일한 바, 케이스로 총칭될 수 있다.
한편, 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩은 다양한 디바이스에 적용될 수 있다. 이러한 디바이스에는, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 자동차 등의 운송 수단뿐 아니라 ESS(Energy Storage System)와 같은 에너지 저장 장치도 포함될 수 있다. 또한, 본 발명은 이에 제한되지 않고 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩을 사용할 수 있는 다양한 디바이스에 적용 가능하며, 이 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 셀 유닛
110: 배터리 셀
200: 셀 커버
300: 팩 케이스
312: 바닥면
330: 벤팅홀
400: 모듈 케이스
412: 바닥면
430: 벤팅홀

Claims (15)

  1. 일 방향으로 나란하게 배치된 복수의 셀 유닛,
    복수의 상기 셀 유닛을 수납하는 팩 케이스를 포함하고,
    상기 셀 유닛은 적어도 하나의 배터리 셀 및 상기 배터리 셀의 일부를 커버하는 셀 커버를 포함하고,
    상기 셀 커버는 상부가 경사진 형태를 가지는 배터리 팩.
  2. 제1 항에서,
    상기 셀 커버는 중심부의 폭 길이 값 보다 가장자리의 폭 길이 값이 큰 배터리 팩.
  3. 제1 항에서,
    상기 셀 커버는 길이 방향상 단부를 향하여 상방 경사진 형태를 가지는 배터리 팩.
  4. 제1 항에서,
    상기 배터리 셀은 일 가장자리가 상기 팩 케이스의 바닥면과 대응되도록 수직으로 배치되고,
    상기 셀 커버는 수직으로 배치된 상기 배터리 셀의 상측 가장자리는 커버하고, 상기 배터리 셀의 하측 가장자리는 개방하는 배터리 팩.
  5. 제1 항에서,
    상기 셀 커버는 상기 배터리 셀의 일면과 평행하게 배치되는 제2 면과 제3 면, 및 상기 제2 면과 상기 제3 면의 사이에서 연장되는 제1 면을 포함하고,
    상기 셀 커버의 횡단면은 n자 형상을 가지는 배터리 팩.
  6. 제5 항에서,
    상기 제2 면은 제2 중심부 및 제2 가장자리부를 포함하고,
    상기 제2 중심부의 폭 길이 값은 상기 제2 가장자리부의 폭 길이 값보다 작은 배터리 팩.
  7. 제5 항에서,
    상기 제2 면의 상측 가장자리는 상기 제2 면의 길이 방향상 단부를 향하여 상방 경사진 형상을 가지는 배터리 팩.
  8. 제5 항에서,
    상기 제1 면의 폭 방향상 단면은, 길이 방향상 단부를 향하여 상방 경사진 형상을 가지는 배터리 팩.
  9. 제5 항에서,
    상기 셀 커버는 상기 제1 면, 상기 제2 면 및 상기 제3 면 사이에서 연장되는 제4 면을 포함하는 배터리 팩.
  10. 제9 항에서,
    상기 제4 면은 상기 셀 커버의 개방된 길이 방향상 단부를 부분적으로 커버하는 배터리 팩.
  11. 제1 항에서,
    상기 팩 케이스의 바닥면에는 외부와 연통되는 벤팅홀이 형성되는 배터리 팩.
  12. 제11 항에서,
    상기 벤팅홀은 상기 셀 유닛의 길이 방향상 단부와 대응되는 위치에 위치하는 배터리 팩.
  13. 제11 항에서,
    상기 벤팅홀은 복수이고, 복수의 벤팅홀은 일직선을 따라 나란히 위치하는 배터리 팩.
  14. 제1 항에서,
    상기 복수의 셀 유닛은 별도의 케이스에 수납된 상태로 상기 팩 케이스에 수납되는 배터리 팩.
  15. 제1 항에 따른 배터리 팩을 포함하는 디바이스.
PCT/KR2023/009958 2022-07-20 2023-07-12 배터리 팩 및 이를 포함하는 디바이스 WO2024019413A1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP23843263.7A EP4376198A1 (en) 2022-07-20 2023-07-12 Battery pack and device comprising same
CN202380013410.7A CN117941151A (zh) 2022-07-20 2023-07-12 电池组和包括该电池组的装置

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20220089758 2022-07-20
KR10-2022-0089758 2022-07-20
KR1020230090048A KR20240012311A (ko) 2022-07-20 2023-07-11 배터리 팩 및 이를 포함하는 디바이스
KR10-2023-0090048 2023-07-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024019413A1 true WO2024019413A1 (ko) 2024-01-25

Family

ID=89618045

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2023/009958 WO2024019413A1 (ko) 2022-07-20 2023-07-12 배터리 팩 및 이를 포함하는 디바이스

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP4376198A1 (ko)
WO (1) WO2024019413A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060093901A1 (en) * 2004-10-28 2006-05-04 Gun-Goo Lee Secondary battery module and cooling apparatus for secondary battery module
KR20150007744A (ko) * 2013-07-12 2015-01-21 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 팩
KR101678535B1 (ko) * 2012-10-15 2016-11-22 삼성에스디아이 주식회사 밀폐케이스
KR20160148398A (ko) * 2015-06-16 2016-12-26 주식회사 엘지화학 이차 전지용 셀 커버 및 이를 포함하는 배터리 모듈
KR20220018796A (ko) * 2020-08-07 2022-02-15 주식회사 엘지에너지솔루션 개선된 가스 벤팅 구조를 갖는 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060093901A1 (en) * 2004-10-28 2006-05-04 Gun-Goo Lee Secondary battery module and cooling apparatus for secondary battery module
KR101678535B1 (ko) * 2012-10-15 2016-11-22 삼성에스디아이 주식회사 밀폐케이스
KR20150007744A (ko) * 2013-07-12 2015-01-21 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 팩
KR20160148398A (ko) * 2015-06-16 2016-12-26 주식회사 엘지화학 이차 전지용 셀 커버 및 이를 포함하는 배터리 모듈
KR20220018796A (ko) * 2020-08-07 2022-02-15 주식회사 엘지에너지솔루션 개선된 가스 벤팅 구조를 갖는 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩

Also Published As

Publication number Publication date
EP4376198A1 (en) 2024-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018034383A1 (ko) 배터리 모듈
WO2021118028A1 (ko) 인근 모듈로의 가스 이동을 방지할 수 있는 전지 모듈
WO2021080126A1 (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩
WO2018186660A1 (ko) 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
WO2021080124A1 (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩
WO2021071056A1 (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩
WO2024019413A1 (ko) 배터리 팩 및 이를 포함하는 디바이스
WO2023282711A1 (ko) 안전성이 강화된 배터리 모듈 및 배터리 팩
WO2024019514A1 (ko) 배터리 팩 및 이를 포함하는 디바이스
WO2024019414A1 (ko) 전지 팩 및 이를 포함하는 디바이스
WO2024019511A1 (ko) 전지 팩 및 이를 포함하는 디바이스
WO2023171917A1 (ko) 배터리 팩 및 이를 포함하는 전력 저장 장치
WO2024071613A1 (ko) 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차
WO2023229139A1 (ko) 배터리 모듈, 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차
WO2024034870A1 (ko) 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차
WO2023211126A1 (ko) 배터리 모듈, 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차
WO2022234943A1 (ko) 전지팩 및 이를 포함하는 디바이스
WO2024019412A1 (ko) 배터리 팩 및 이를 포함하는 디바이스
WO2024019451A1 (ko) 배터리 팩 및 배터리 모듈
WO2024080505A1 (ko) 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩과 에너지 저장 시스템
WO2023090949A1 (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
WO2022169127A1 (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩
WO2023224291A1 (ko) 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차
WO2024005581A1 (ko) 배터리 모듈, 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차
WO2022225191A1 (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2023843263

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202380013410.7

Country of ref document: CN

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2023843263

Country of ref document: EP

Effective date: 20240223

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23843263

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1