WO2024029857A1 - 이차전지 모듈 - Google Patents

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WO2024029857A1
WO2024029857A1 PCT/KR2023/011043 KR2023011043W WO2024029857A1 WO 2024029857 A1 WO2024029857 A1 WO 2024029857A1 KR 2023011043 W KR2023011043 W KR 2023011043W WO 2024029857 A1 WO2024029857 A1 WO 2024029857A1
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WO
WIPO (PCT)
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secondary battery
battery module
exhaust
folding
battery case
Prior art date
Application number
PCT/KR2023/011043
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
이희수
박원경
안혁
신은규
오재헌
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 KR1020230056993A external-priority patent/KR20240018353A/ko
Application filed by 주식회사 엘지에너지솔루션 filed Critical 주식회사 엘지에너지솔루션
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    • 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
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/342—Non-re-sealable arrangements
    • 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
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing

Definitions

  • the present invention relates to a secondary battery module, and more specifically, to a secondary battery module including a plurality of secondary batteries.
  • Lithium secondary batteries can be classified into can-type, square-type, and pouch-type depending on the shape of the exterior material.
  • pouch-type secondary batteries are widely used in medium to large-sized battery modules due to their advantages of high energy density and ease of stacking.
  • the pouch-type secondary battery has a structure in which the electrode assembly is accommodated in a pouch-type battery case and the edges of the battery case are sealed. At this time, the secondary battery ignites, the temperature of the secondary battery rises, and the electrolyte is discharged inside the battery case. When this vaporization occurs and gas is generated, the gas tends to be ejected into a weakly sealed part of the battery case without a certain path.
  • the present invention was created to solve the above problems, and the object of the present invention is to minimize the risk of ignition by directing the gas ejected from the secondary battery to a designated location when an emergency situation such as secondary battery ignition occurs.
  • an invention related to a secondary battery module is to minimize the risk of ignition by directing the gas ejected from the secondary battery to a designated location when an emergency situation such as secondary battery ignition occurs.
  • the present invention includes a plurality of secondary batteries in which electrode assemblies are accommodated in a battery case whose edges are sealed; and a housing in which a receiving space for accommodating the plurality of secondary batteries is formed;
  • the battery case includes at least one folding portion folded at the edge so that an end is wrapped inward; and at least one exhaust part at the edge whose end is exposed to the outside and which is unsealed when the pressure inside the battery case is higher than a predetermined pressure and discharges gas inside the battery case;
  • a secondary battery module is provided in the housing, wherein at least one venting portion through which gas discharged from the exhaust portion is exhausted to the outside is formed.
  • the venting part may have a hole structure penetrating the inside and outside of the housing.
  • the venting portion may be provided on a side of the housing.
  • the housing includes a support frame supporting the secondary battery stack; and a pair of end plates coupled to the support frame and positioned on the front and rear sides of the plurality of secondary batteries;
  • the venting portion may be formed on the end plate.
  • the secondary battery includes an electrode lead protruding from the battery case;
  • the end plate may be disposed to face the electrode lead, and the venting portion may be provided at a position facing the battery case.
  • the venting portion may be formed as a stepped hole structure inside the end plate.
  • the venting portion may expand from the inside of the end plate toward the outside.
  • the cover unit may seal the venting unit, and when the internal pressure of the accommodation space is higher than a predetermined pressure, the cover unit may rupture to open the venting unit.
  • the cover part may have a porous material.
  • the exhaust portion may be folded at least once so that the end is exposed to the outside.
  • the folding unit is folded at least twice in one direction;
  • the exhaust unit may be folded in a direction opposite to the folding unit.
  • the exhaust portion may be folded less times than the folding portion.
  • a gap between inner surfaces of the exhaust unit that are folded to face each other may be formed to be larger than a gap between inner surfaces of the folding unit that are provided to face each other by folding.
  • the exhaust portion may be formed at the remaining end excluding the end where the electrode lead protrudes.
  • the folding part may be formed on the remaining ends excluding the end where the electrode lead protrudes.
  • the exhaust portion is formed in plural pieces spaced apart along the longitudinal direction of the battery case;
  • the exhaust unit may be provided between the plurality of folding units.
  • the secondary battery module according to the present invention may further include a membrane portion whose both ends are connected to the exhaust portion and is folded to surround an end of the exhaust portion.
  • the membrane unit When the internal pressure of the battery case is higher than a predetermined pressure and the exhaust unit is unsealed, the membrane unit may be unfolded with both ends connected to the outer surface of the exhaust unit.
  • the membrane portion may have a porous material.
  • the secondary battery may further include an adhesive member attached to the outside of the folding unit to maintain the folded shape of the folding unit.
  • the sealing strength of the folding part may be stronger than that of the exhaust part.
  • the present invention has the effect of preventing an increase in module internal pressure by forming a venting part in the housing to exhaust gas generated from the secondary battery to the outside of the housing.
  • the present invention has the effect of minimizing the penetration of external foreign substances into the housing and easily securing a gas discharge path by forming the venting portion on the side of the housing.
  • the present invention is provided in response to the location of the venting unit, and further includes a cover unit that seals the venting unit when the internal pressure of the receiving space is less than a predetermined pressure, thereby minimizing the penetration of external foreign substances into the housing and releasing gas when the internal pressure of the module increases. It has the effect of being easily discharged.
  • the present invention has the effect of minimizing the risk of ignition by providing an exhaust part with an end exposed to the outside at the edge of the battery case to guide the gas generated inside the battery case to dissipate to a designated location.
  • the present invention further includes a membrane portion connected to the exhaust portion, which has the effect of preventing external moisture or foreign substances from penetrating into the battery case while discharging gas inside the battery case.
  • the stability of the secondary battery module in a thermal runaway situation can be improved.
  • Figure 1 is an exploded perspective view showing a secondary battery module according to Example 1 of the present invention.
  • Figure 2 is a perspective view showing the end plate of Figure 1 in detail.
  • FIG. 3 is a side view showing the end plate of FIG. 1 in detail.
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing a portion of the cross-section in the direction A-A in FIG. 3.
  • Figure 5 is a partial cross-sectional view showing part of a secondary battery module according to Example 2 of the present invention.
  • Figure 6 is a front view of the secondary battery applied to the present invention.
  • FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing a portion of the cross-section in the B-B direction in FIG. 6.
  • FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing the state before gas is discharged through the exhaust section in the C-C direction of FIG. 6.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing gas being emitted through the exhaust part in FIG. 8.
  • Figure 10 is a cross-sectional view showing the secondary battery module according to Example 3 of the present invention before gas is released through the exhaust portion and the membrane portion.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing gas being released through the exhaust portion and the membrane portion in FIG. 10.
  • the present invention includes a plurality of secondary batteries 110 in which an electrode assembly 111 is accommodated in a battery case 112 whose edges are sealed; and a housing 120 in which a receiving space is formed to accommodate the plurality of secondary batteries 110;
  • the battery case 112 includes at least one folding portion 112a folded at the edge so that the end is wrapped inward; And at the edge, the end is exposed to the outside, and when the internal pressure of the battery case 112 is higher than a predetermined pressure, the seal is released and includes at least one exhaust part 112b through which gas inside the battery case 112 is discharged. do;
  • the secondary battery module 100 is provided in the housing 120 with at least one venting part 122a through which gas discharged from the exhaust part 112b is exhausted to the outside.
  • the secondary battery 110 has an electrode assembly 111 accommodated in a battery case 112 whose edges are sealed, and may have various structures.
  • the electrode assembly 111 is composed of a stack of electrodes and separators and may have various structures.
  • the electrode assembly 111 is stacked in the following order: positive electrode current collector/positive electrode active material layer/separator/negative electrode active material layer/negative electrode current collector, with the positive electrode active material layer on one side of the separator and the negative electrode active material layer on the other side. You can have this face-to-face structure.
  • the electrode assembly 111 is stored inside the battery case 112 and is represented by a dotted line.
  • This electrode assembly 111 can be accommodated in the battery case 112 together with the electrolyte solution.
  • the battery case 112 has sealed edges and may have various structures.
  • the above-described battery case 112 may be provided with the edges of the battery case 112 folded in order to reduce the volume of the secondary battery 110 to improve energy density or to further improve the sealing force of the battery case 112. You can.
  • At the folded edge of the battery case 112 when gas is generated inside the battery case 112 due to ignition of the secondary battery 110, at least one exhaust part ( 112b) and a folding portion 112a may be formed.
  • the exhaust unit 112b and the folding unit 112a will be described later.
  • This secondary battery 110 may further include an electrode lead 113 protruding from at least one end of the battery case 112.
  • the electrode lead 113 can be understood as a configuration in which one end is connected to the electrode assembly 111 inside the battery case 112 and the other end is electrically connected to an external electric device and/or the secondary battery 110. there is.
  • the housing 120 is a configuration in which a receiving space for accommodating the plurality of secondary batteries 110 is formed therein, and may have various structures.
  • the housing 120 may be provided with at least one venting part 122a capable of discharging gas emitted from the secondary batteries 110 accommodated in the receiving space to the outside.
  • the venting unit 122a is a component that can release gas to the outside at the moment gas is generated in the secondary battery 110, and has the effect of preventing an increase in the internal pressure of the secondary battery module 100.
  • This venting unit 122a is a component that exhausts the gas discharged from the above-described exhaust unit 112b to the outside and may have various structures.
  • the venting portion 122a may be formed as a hole structure penetrating the inside and outside of the housing 120.
  • venting portion 122a may be provided at various positions in the housing 120. At this time, by selectively positioning the venting portion 122a, the user can induce gas to be released to a designated location and minimize the risk of ignition.
  • venting part 122a when the venting part 122a is formed on the upper part of the housing 120, as foreign substances or water fall from the outside, the foreign substances or water enter the inside of the housing 120 through the venting part 122a. Problems with easy penetration may arise. And when the venting portion 122a is formed in the lower part of the housing 120, it may be difficult to secure a gas exhaust passage. Accordingly, it may be desirable for the venting portion 122a to be provided on the side of the housing 120.
  • the housing 120 includes a support frame 121 that supports the secondary battery 110 stack; And it may include a pair of end plates 122 coupled to the support frame 121 and located on the front and rear sides of the secondary battery 110 stack.
  • the support frame 121 is a component that supports the secondary batteries 110 and may have various structures.
  • the support frame 121 has a U-shaped structure as shown in FIG. 1 and can support the lower portion and sides of the secondary battery 110.
  • the shape of the support frame 121 is not limited to this, and can be replaced with a frame of another shape such as a mono frame that covers the remaining four sides of the secondary batteries 110 except for the corners where the electrode leads 113 protrude. It may be possible.
  • a cover frame 123 may be additionally provided on the open upper part of the support frame 121.
  • the cover frame 123 may be coupled to the upper part of the support frame 121 and may be provided on the upper side of the secondary batteries 110 to form a receiving space for the housing 120 together with the support frame 121. .
  • the pair of end plates 122 are coupled to the support frame 121 and are located on the front and back sides of the plurality of secondary batteries 110, and may have various structures.
  • the front and rear surfaces of the plurality of secondary batteries 110 may be understood as surfaces provided in the direction in which the electrode leads 113 protrude from the secondary batteries 110.
  • the end plate 122 may be coupled to the support frame 121 by welding or bolting.
  • a bus bar assembly 140 may be additionally provided between the end plate 122 and the secondary battery 110. Accordingly, the end plate 122 can protect the bus bar assembly 140 and various electrical components connected thereto from external shock.
  • the bus bar assembly 140 includes a plurality of electrically conductive bus bars and a bus bar frame supporting the bus bars, and the bus bars have electrode leads 113 protruding from the secondary battery 110 and Arrangements can be made for contact.
  • This end plate 122 is made of a metal material and combines with the main body to protect the bus bar assembly 140, other electrical components and the secondary battery 110 from external shock, and is made of an insulating material to form the bus bar assembly 140, It may have a structure that includes an insulating cover that maintains insulation from other electrical components and the secondary battery 110.
  • the end plate 122 has a structure extending in the longitudinal direction along the arrangement direction of the plurality of secondary batteries 110 (direction parallel to the Y-axis in FIG. 1), so that the end plate 122 is arranged side by side. All sides of the secondary batteries 110 may be disposed to face each other.
  • one side of the secondary battery 110 can be understood as a side on which the electrode lead 113 protrudes.
  • the gas is quickly discharged to the outside regardless of where the secondary battery 110 generating the gas is placed among the plurality of secondary batteries 110.
  • the plurality of secondary batteries 110 can exhaust gas sequentially rather than simultaneously, thereby preventing explosion and controlling the ignition rate at the module level.
  • the venting portion 122a is provided on the side of the housing 120, thereby preventing penetration of foreign substances falling from above and facilitating the gas discharge path. There is an advantage in being able to form it.
  • venting portion 122a may be formed on the end plate 122.
  • the venting portion 122a may be formed in two pieces in the end plate 122, as shown in FIGS. 2 and 3.
  • the venting portion 122a may be formed at any position of the end plate 122.
  • the venting portion 122a is insulated due to the module structure or is formed to guide gas exhaust to a place where there is less risk of electric sparks occurring, thereby reducing the propagation speed after ignition of the secondary battery 110 at the module level. Effective control is desirable.
  • the end plate 122 may be arranged to face the electrode lead 113 of the secondary battery 110, but even in this case, the venting portion 122a is positioned as spaced apart from the electrode lead 113 as possible. It may be desirable to form
  • the electrode lead 113 is electrically connected to the electrode assembly 111 inside the battery case 112 and the external electric device or secondary battery 110, so that the gas inside the housing 120 is exhausted to the outside.
  • sparks may occur and ignition may occur rapidly. Accordingly, there is a great possibility that an external short circuit will occur in the secondary battery module 100 and thermal runaway propagation between the plurality of secondary batteries 110 will accelerate.
  • the venting portion 122a is located at a position facing the battery case 112 rather than the electrode lead 113 on the end plate 122 disposed to face the electrode lead 113. It can be provided. Accordingly, when the gas is generated in the internal accommodation space of the secondary battery module 100, flame generation due to sparks can be minimized by discharging the gas to the outside before moving toward the electrode lead 113. In this case, the occurrence of secondary ground faults can be prevented, and the progress of thermal runaway transition between the plurality of secondary batteries 110 can be suppressed and delayed.
  • the bus bar assembly 140 is shown on one side of the venting portion 122a.
  • the bus bar assembly 140 is positioned between the end plate 122 and the secondary battery 110 and the venting portion 122a. Note that this is a configuration provided to avoid ) and is not a configuration that closes the venting portion 122a. This also applies to Figure 5 below.
  • venting portion 122a described above may have various structures capable of discharging gas inside the secondary battery module 100 to the outside.
  • the venting portion 122a may be formed as a hole structure penetrating the inside and outside of the end plate 122.
  • the venting portion 122a may be formed as a stepped hole structure inside the end plate 122.
  • the venting portion 122a may have a stepped hole structure that expands from the inside of the end plate 122 toward the outside.
  • the area having a relatively wide diameter and an outward opening structure is an area where a jig used to transport or fix the secondary battery module 100 is inserted. It can be used as Here, the end of the jig can be fixed in contact with the inner wall 122a' formed due to the step in the venting portion 122a, thereby allowing the secondary battery module 100 to be used without interfering with the internal secondary battery 110. It can be easily transported and fixed.
  • the secondary battery module 100 may further include a cover part 150 attached to the housing 120 in response to the position of the venting part 122a.
  • a cover part 150 attached to the housing 120 in response to the position of the venting part 122a.
  • an adhesive double-sided tape or the like may be interposed between the cover part 150 and the housing 120 to fix the cover part 150 to the housing 120.
  • the cover part 150 seals the venting unit 122a, and when the internal pressure of the accommodation space is higher than a predetermined pressure, the cover unit 150 ruptures and seals the venting unit 122a.
  • the cover unit 150 ruptures and seals the venting unit 122a.
  • the cover part 150 can be provided at any position as long as it covers the venting part 122a. At this time, when the venting portion 122a has a stepped hole structure inside the end plate, the cover portion 150 may be provided inside the end plate 122.
  • the cover part 150 may be fixed by attaching an edge to the inner wall 122a' formed due to a step in the venting part 122a.
  • the cover part 150 is located inside the end plate 122 and is protected from external shock, thereby minimizing the occurrence of problems such as damage or separation from the fixed position.
  • This cover portion 150 may be made of a porous material. Accordingly, the cover part 150 has the effect of releasing the gas inside the housing 120 to the outside while preventing external moisture or foreign substances from penetrating into the inside of the housing 120.
  • venting part 122a is preferably provided at a position corresponding to the exhaust part 112b of the battery case 112 of the present invention so that the gas discharged from the secondary battery 110 can be quickly exhausted to the outside. You can.
  • the detailed structures of the folding part 112a and the exhaust part 112b of the battery case 112 of the present invention will be described.
  • the battery case 112 includes at least one folding portion 112a folded at the edge so that the distal end is wrapped inward; And it may include at least one exhaust portion 112b at the edge whose end is exposed to the outside.
  • the gas when a certain amount of gas is generated inside the battery case 112, the gas may be preferentially released from the exhaust portion 112b, which is relatively easier to release gas than the folding portion 112a. Therefore, in the battery case 112 of the above-described structure, the user can dissipate the gas to a designated location by selectively arranging the exhaust portion 112b on the battery case 112, thereby reducing the risk of ignition of the secondary battery 110. Risk can be minimized.
  • the folding portion 112a is folded so that the end is wrapped inward at the edge of the battery case 112, and may have various structures.
  • the folding part 112a is provided at the edge of the battery case 112, as shown in FIG. 7, and the end 112aa of the folding part 112a is folded by the inner surfaces facing each other. It can have an enclosing structure.
  • the folding part 112a has a structure in which gas is relatively more difficult to release than the exhaust part 112b whose end is exposed to the outside because the end 112aa through which gas can be released to the outside is wrapped inward. It can be understood as a configuration that induces gas emission to (112b).
  • the folding portion 112a has a structure in which it is relatively difficult for external moisture or air to penetrate because the end 112aa is wrapped inward, and can be understood as a configuration that improves the sealing force of the battery case 112. there is.
  • the folding portion 112a can have any structure as long as the end 112aa is wrapped inward.
  • the folding portion 112a may have a structure that is folded at least twice or more in one direction so that the end portion 112aa is wrapped inward at the edge of the battery case 112.
  • the folding portion 112a may be formed in a structure in which inner surfaces of the folding portion 112a contact or are adjacent to each other to prevent the movement of gas as much as possible even if gas flows into the folding portion 112a.
  • An adhesive member may be attached to the outside of the folding portion 112a.
  • the adhesive member may fix the folding portion 112a folded inward so that the folding portion 112a can maintain its folded shape.
  • the adhesive member may be an insulating tape or the like.
  • the folding portion 112a can receive a force to maintain its inwardly folded shape, and gas emission is less severe than that of the exhaust portion 112b whose end is exposed to the outside. It could get more difficult. That is, the adhesive member can induce gas to be discharged to the exhaust portion 112b more efficiently.
  • the present invention may include an exhaust unit 112b through which the seal is released and the gas inside the battery case 112 is discharged when the internal pressure of the battery case 112 is higher than a predetermined pressure.
  • the exhaust portion 112b is provided at the edge of the battery case 112, as shown in FIG. 8, and may have a structure in which the end 112ba of the exhaust portion 112b is exposed to the outside. there is.
  • the exhaust portion 112b has an end 112ba through which gas can be released to the outside exposed to the outside, and thus has a structure in which gas is relatively easier to release than the folding portion 112a in which the end 112ba is wrapped inward.
  • the exhaust unit 112b can be understood as a configuration that operates before the above-described folding unit 112a when gas is generated inside the battery case 112 and is used as a gas discharge passage.
  • the exhaust portion 112b can have any structure as long as the end 112ba is exposed to the outside.
  • the exhaust portion 112b may have a structure that is folded at least once so that the end 112ba is exposed to the outside.
  • the exhaust part 112b may be folded in the opposite direction to the folding part 112a, or may be folded less times than the folding part 112a.
  • the exhaust portion 112b has a gap between inner surfaces of the exhaust portion 112b that are arranged to face each other by folding to maximize the movement of gas when gas flows into the exhaust portion 112b. It may be desirable for the gap to be larger than the gap between the inner surfaces facing each other.
  • the exhaust portion 112b can maintain a sealed state when no gas is generated inside the battery case 112 or when the gas pressure inside the battery case 112 is less than a predetermined pressure.
  • the directions in which the folding portion 112a and the exhaust portion 112b are folded are different. Therefore, it may be necessary to separate the folding part 112a and the exhaust part 112b so that they can be folded in different directions. Specifically, after the position corresponding to the folding part 112a and the position corresponding to the exhaust part 112b are sealed, the position corresponding to the folding part 112a and the position corresponding to the exhaust part 112b are folded independently of each other. You can cut between the two to make it possible. At this time, cutting methods may vary, and the sealing state of the cut portion may be maintained. The space between the folding part 112a and the exhaust part 112b is cut so that the folding part 112a and the exhaust part 112b can be independently folded in different directions.
  • the exhaust portion 112b may be arranged in various ways in the battery case 112.
  • the secondary battery 110 may further include an electrode lead 113 protruding from at least one end of the battery case 112.
  • the exhaust portion 112b may be preferably formed at a position spaced apart from the electrode lead 113 as much as possible.
  • the electrode lead 113 is electrically connected to the electrode assembly 111 inside the battery case 112 and the external electric device or secondary battery 110, so the gas released from the exhaust portion 112b is This is because, when discharged at a location close to the electrode lead 113, a problem may occur where a spark occurs and ignition occurs rapidly.
  • the exhaust portion 112b has a protruding electrode lead 113. It may be desirable to form it at the remaining ends excluding the ends. At this time, the folding portion 112a described above may also be formed at the remaining end excluding the end where the electrode lead 113 protrudes.
  • exhaust units 112b described above may be provided in various numbers and positions on the battery case 112 in consideration of the amount of gas generated inside the battery case 112.
  • the exhaust portion 112b may be formed as one piece and provided at the center of the edge of the battery case 112. As another example, the exhaust portion 112b may be formed in plural pieces and spaced apart from each other along the longitudinal direction of the battery case 112. In this case, the exhaust portion 112b may be provided between the plurality of folding portions 112a.
  • the folding part 112a and the exhaust part 112b may have different manufacturing processes so that gas can be discharged to the exhaust part 112b when the internal pressure of the battery case 112 is higher than a predetermined pressure.
  • the sealing strength at the position where the exhaust part 112b is formed may be lower than the sealing strength at the position where the folding part 112a is formed.
  • the folding part 112a may be sealed thicker than the exhaust part 112b. Accordingly, when the internal pressure of the battery case 112 is higher than a predetermined pressure, gas may be discharged to the outside of the battery case 112 through the exhaust portion 112b, which has a relatively small sealability.
  • the secondary battery 110 may further include a membrane portion 160 that is folded to surround the end of the exhaust portion 112b.
  • the membrane portion 160 is a configuration in which both ends are connected to the exhaust portion 112b and folded to surround the end of the exhaust portion 112b, as shown in FIGS. 10 and 11, and can be used in various ways. It can have a structure.
  • the membrane unit 160 when the internal pressure of the battery case 112 is less than a predetermined pressure and the exhaust unit 112b is in a sealed state, the exhaust unit 112b It may have a folded structure to surround the ends of.
  • the membrane unit 160 is in a sealed state when the exhaust unit 112b is in a sealed state so that both ends can be connected to the exhaust unit 112b even when the exhaust unit 112b is unsealed.
  • the folded portion may be spaced apart from the end of the exhaust portion 112b at a predetermined distance.
  • the membrane unit 160 has both ends connected to the exhaust unit 112b when the internal pressure of the battery case 112 is higher than a predetermined pressure and the exhaust unit 112b is unsealed. It can have a structure that unfolds while being connected to the outer surface of.
  • This membrane portion 160 may be made of a porous material. Accordingly, when the exhaust portion 112b is unsealed, the gas inside the battery case 112 is released to the outside and at the same time, external moisture or foreign substances are prevented from penetrating into the battery case 112. . More specifically, the membrane portion 160 may be made of a thin film in which a large number of small pores are formed by heating and stretching a Teflon-based resin. Therefore, particles such as moisture penetrating from the outside cannot pass through the membrane portion 160, but gases generated inside can sufficiently pass through and the gas can be discharged to the outside. In addition, the membrane portion 160 It can be connected to the exhaust unit 112b in various ways. For example, as shown in FIGS.
  • the membrane portion 160 is formed by interposing an adhesive material 160' between the inner surface of the membrane portion 160 and the outer surface of the exhaust portion 112b. It may be connected to the exhaust unit 112b.
  • the adhesive material 160' can bond the membrane portion 160 and the exhaust portion 112b through heat fusion or the like.
  • the present invention can induce gas generated inside the battery case 112 to be discharged to the outside of the housing 120 along a desired path. Therefore, it is possible to more efficiently deal with risks occurring inside the secondary battery module 100 due to a large amount of gas. Additionally, relatively efficient response may also be possible in the event of thermal runaway where a large amount of gas is generated inside the secondary battery module 100 due to a fire. That is, the stability of the secondary battery module 100 can be improved with respect to problems occurring due to internal gas.

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Abstract

본 발명은 이차전지 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수의 이차전지를 포함하는 이차전지 모듈에 관한 것이다. 본 발명은 가장자리가 밀봉된 전지케이스에 전극조립체가 수용된 복수의 이차전지; 및 내부에 상기 복수의 이차전지를 수용하는 수용 공간이 형성되는 하우징을 포함하며; 상기 전지케이스는, 상기 가장자리에 말단이 내측으로 감싸지도록 폴딩된 적어도 하나의 폴딩부; 및 상기 가장자리에 상기 말단이 외측으로 노출되며 상기 전지케이스 내부 압력이 소정 압력 이상인 경우, 밀봉이 해제되어 상기 전지케이스 내부 가스가 배출되는 적어도 하나의 배기부를 포함하고; 상기 하우징에는 상기 배기부로부터 배출된 가스가 외부로 배기되는 적어도 하나의 벤팅부가 형성되는 이차전지 모듈을 제공한다.

Description

이차전지 모듈
관련 출원과의 상호인용
본 출원은 2022년 8월 2일자 한국특허출원 제10-2022-0096405호 및 2023년 5월 2일자 한국특허출원 제10-2023-0056993호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국특허출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
기술분야
본 발명은 이차전지 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수의 이차전지를 포함하는 이차전지 모듈에 관한 것이다.
최근 이차전지는 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV) 등의 동력원으로 주목 받고 있다.
소형 모바일 기기에는 하나 또는 두서너 개의 이차전지들이 사용됨에 반하여, 전기자동차 등과 같은 중대형 디바이스에는 고출력 대용량의 필요성으로 인해, 다수의 이차전지들을 전기적으로 연결한 이차전지 모듈 또는 복수개의 이차전지 모듈들을 서로 전기적으로 연결한 이차전지 팩을 사용한다.
현재 상용화된 이차전지 중 가장 각광받고 있는 이차전지 중 하나는 리튬 이차전지라 할 수 있는데, 리튬 이차전지는 외장재의 형태에 따라 캔형, 각형 및 파우치형 등으로 분류될 수 있다. 이 중 파우치형 이차전지는 에너지 밀도가 높고 적층이 용이하다는 장점으로 인해 중대형 배터리 모듈에 많이 이용되고 있다.
한편, 근래에 차량에 장착되는 이차전지 모듈의 수요가 증가함에 따라, 안정성에 대한 고객들의 요구는 점점 높아지는 추세이다. 다만 고객들은 이차전지 모듈의 제한된 공간 안에 이차전지의 에너지 밀도를 높일 것을 요구하고 있는데 이 경우, 이차전지 발화 및 폭발과 관련된 안정성 리스크 역시 함께 증가하는 문제가 발생한다.
특히, 파우치형 이차전지는 전극조립체가 파우치형 전지케이스에 수용되고, 상기 전지케이스의 가장자리가 밀봉된 구조를 가지는데, 이때 이차전지가 발화하여 이차전지의 온도가 상승하고, 전지케이스 내부에서 전해액이 기화하여 가스가 발생하는 경우, 가스가 일정한 경로 없이 전지케이스 중 밀봉이 약한 부분으로 분출되는 경향이 있다.
이때, 전극 리드 또는 버스바(busbar)의 인접 위치로 가스가 분출되는 경우, 스파크로 인해 이차전지의 발화가 급격하게 발생하는 상황이 초래되는 치명적인 문제가 발생할 수 있다. 또한, 이차전지로부터 분출된 가스가 모듈 하우징 내부에 모이는 경우, 모듈 내압이 상승하는 문제 역시 발생할 수 있다.
이에 상기와 같은 문제들을 해결하기 위한 기술의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명은 위와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 과제는 이차전지 발화와 같은 비상 상황 발생 시, 이차전지로부터 분출된 가스를 지정 위치로 발산하도록 유도하여 발화 리스크를 최소화할 수 있는 이차전지 모듈에 관한 발명을 제공하는 것이다.
본 발명은 가장자리가 밀봉된 전지케이스에 전극조립체가 수용된 복수의 이차전지; 및 내부에 상기 복수의 이차전지를 수용하는 수용 공간이 형성되는 하우징을 포함하며; 상기 전지케이스는, 상기 가장자리에 말단이 내측으로 감싸지도록 폴딩된 적어도 하나의 폴딩부; 및 상기 가장자리에 상기 말단이 외측으로 노출되며 상기 전지케이스 내부 압력이 소정 압력 이상인 경우, 밀봉이 해제되어 상기 전지케이스 내부 가스가 배출되는 적어도 하나의 배기부를 포함하고; 상기 하우징에는 상기 배기부로부터 배출된 가스가 외부로 배기되는 적어도 하나의 벤팅부가 형성되는 이차전지 모듈을 제공한다.
상기 벤팅부는, 상기 하우징의 내외부를 관통하는 홀 구조일 수 있다.
상기 벤팅부는 상기 하우징의 측부에 마련될 수 있다.
상기 하우징은, 상기 이차전지 적층체를 지지하는 지지 프레임; 및 상기 지지 프레임과 결합하며 상기 복수의 이차전지의 전면 및 후면에 위치되는 한 쌍의 엔드 플레이트를 포함하며; 상기 벤팅부는, 상기 엔드 플레이트에 형성될 수 있다.
상기 이차전지는, 상기 전지케이스로부터 돌출되는 전극 리드를 포함하며; 상기 엔드 플레이트는, 상기 전극 리드를 마주보도록 배치되고, 상기 벤팅부는, 상기 전지케이스를 향하는 위치에 마련될 수 있다.
상기 벤팅부는, 상기 엔드 플레이트의 내부에서 단차진 홀 구조로 형성될 수 있다.
상기 벤팅부는, 상기 엔드 플레이트 내측에서부터 외측으로 갈수록 확장될 수 있다.
상기 벤팅부의 위치에 대응하여 상기 하우징에 부착되는 커버부를 더 포함하며; 상기 커버부는, 상기 수용 공간의 내부 압력이 소정 압력 미만인 경우, 상기 벤팅부를 밀봉시키고, 상기 수용 공간의 내부 압력이 소정 압력 이상인 경우, 파열되어 상기 벤팅부를 개방시킬 수 있다.
상기 커버부는 다공성 재질을 가질 수 있다.
상기 배기부는 말단이 외측으로 노출되도록 적어도 1회 이상 폴딩될 수 있다.
상기 폴딩부는, 일 방향으로 적어도 2회 이상 폴딩되며; 상기 배기부는, 상기 폴딩부와 반대 방향으로 폴딩될 수 있다.
상기 배기부는 상기 폴딩부보다 적은 횟수로 폴딩될 수 있다.
상기 배기부는, 폴딩으로 서로 마주보게 마련되는 내면 간의 간격이 상기 폴딩부에서 폴딩으로 서로 마주보게 마련되는 내면 간의 간격보다 크게 형성될 수 있다.
한편, 상기 전지케이스의 적어도 일 단부에서 돌출 형성되는 전극 리드를 더 포함하며; 상기 배기부는, 상기 전극 리드가 돌출된 단부를 제외한 나머지 단부에 형성될 수 있다.
상기 폴딩부는 상기 전극 리드가 돌출된 단부를 제외한 나머지 단부에 형성될 수 있다.
상기 배기부는, 상기 전지케이스의 길이 방향을 따라 복수개가 이격되어 형성되며; 상기 배기부는, 복수 개의 상기 폴딩부 사이에 마련될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 이차전지 모듈은, 양 단이 상기 배기부에 연결되어 상기 배기부의 말단을 감싸도록 폴딩되는 멤브레인부를 더 포함할 수 있다.
상기 멤브레인부는, 상기 전지케이스 내부 압력이 소정 압력 이상으로 상기 배기부가 밀봉 해제되는 경우, 양 단이 상기 배기부의 외면에 연결된 상태로 펼쳐질 수 있다.
상기 멤브레인부는 다공성 재질을 가질 수 있다.
상기 이차전지는, 상기 폴딩부가 폴딩된 형상이 유지되도록 상기 폴딩부의 외측에 부착되는 접착 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 이차전지는, 상기 폴딩부의 밀봉 강도가 상기 배기부의 밀봉 강도보다 강할 수 있다.
본 발명은, 하우징에 벤팅부를 형성하여 이차전지로부터 발생한 가스를 하우징 외부로 배기시킴으로써 모듈 내압 상승을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 상기 벤팅부를 하우징의 측부에 형성함으로써 하우징 내부로 외부 이물질의 침투를 최소화하면서도 가스 배출 경로를 용이하게 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 벤팅부의 위치에 대응하여 마련되며, 수용 공간의 내부 압력이 소정 압력 미만인 경우 벤팅부를 밀봉시키는 커버부를 더 포함함으로써 하우징 내부로 외부 이물질의 침투를 최소화하면서도 모듈 내압 상승 시 가스를 용이하게 배출할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 전지케이스의 가장자리에 말단이 외측으로 노출되는 배기부를 마련하여 전지케이스 내부에서 발생된 가스를 지정된 위치로 발산하도록 유도함으로써 발화 리스크를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 상기 배기부에 연결되는 멤브레인부를 더 포함하여 전지케이스 내부의 가스는 배출하면서도 외부의 수분 또는 이물질 등이 전지케이스 내부로 침투함을 방지할 수 있는 효과가 있다.
그에 따라, 이차전지 모듈의 열 폭주 상황에서의 안정성이 향상될 수 있다.
도 1은, 본 발명의 실시예 1에 따른 이차전지 모듈을 보여주는 분해 사시도이다.
도 2는, 도 1의 엔드 플레이트를 상세하게 보여주는 사시도이다.
도 3은, 도 1의 엔드 플레이트를 상세하게 보여주는 측면도이다.
도 4는, 도 3에서 A-A 방향 단면의 일부를 보여주는 일부 단면도이다.
도 5는, 본 발명의 실시예 2에 따른 이차전지 모듈의 일부를 보여주는 일부 단면도이다.
도 6은, 본 발명에 적용되는 이차전지의 정면도이다.
도 7은, 도 6에서 B-B방향 단면의 일부를 보여주는 일부 단면도이다.
도 8은, 도 6에서 C-C방향 단면에서, 배기부를 통해 가스가 방출되기 전의 모습을 보여주는 일부 단면도이다.
도 9는, 도 8에서 가스가 배기부를 통해 가스가 방출되는 모습을 보여주는 단면도이다.
도 10은, 본 발명의 실시예 3에 따른 이차전지 모듈에서 배기부 및 멤브레인부를 통해 가스가 방출되기 전의 모습을 보여주는 단면도이다.
도 11는, 도 10에서 배기부 및 멤브레인부를 통해 가스가 방출되는 모습을 보여주는 단면도이다.
이하에서는 첨부의 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하의 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분 또는 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략하였으며, 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서는, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호를 붙이도록 한다
또한, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안되며, 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.
본 발명은, 가장자리가 밀봉된 전지케이스(112)에 전극조립체(111)가 수용된 복수의 이차전지(110); 및 내부에 상기 복수의 이차전지(110)를 수용하는 수용 공간이 형성되는 하우징(120)을 포함하며; 상기 전지케이스(112)는, 상기 가장자리에 말단이 내측으로 감싸지도록 폴딩된 적어도 하나의 폴딩부(112a); 및 상기 가장자리에 상기 말단이 외측으로 노출되며 상기 전지케이스(112) 내부 압력이 소정 압력 이상인 경우, 밀봉이 해제되어 상기 전지케이스(112) 내부 가스가 배출되는 적어도 하나의 배기부(112b)를 포함하고; 상기 하우징(120)에는 상기 배기부(112b)로부터 배출된 가스가 외부로 배기되는 적어도 하나의 벤팅부(122a)가 형성되는 이차전지 모듈(100)을 제공한다.
먼저, 상기 이차전지(110)는, 가장자리가 밀봉된 전지케이스(112)에 전극조립체(111)가 수용된 구성으로서, 다양한 구조를 가질 수 있다.
여기서 전극조립체(111)는, 전극 및 분리막이 적층된 구성으로서, 다양한 구조를 가질 수 있다. 예를 들어 상기 전극조립체(111)는, 양극 집전체/ 양극 활물질층/ 분리막/ 음극 활물질층/ 음극 집전체 순으로 적층되어, 분리막의 일 면의 양극 활물질층이, 다른 일 면에 음극 활물질층이 대면하고 있는 구조를 가질 수 있다. 이때 도면 상에서 상기 전극조립체(111)는 전지케이스(112) 내부에 수납된 구성으로 점선으로 표현되었음에 유의한다.
이러한 전극조립체(111)는, 전해액과 함께 전지케이스(112)에 수용될 수 있다. 여기서 전지케이스(112)는, 가장자리가 밀봉된 구성으로서, 다양한 구조를 가질 수 있다.
상기한 전지케이스(112)는, 에너지 밀도 향상을 위하여 이차전지(110)의 부피를 줄이거나 전지케이스(112)의 밀봉력을 보다 향상시키기 위하여, 전지케이스(112)의 가장자리가 폴딩되어 제공될 수 있다.
그리고 상기 전지케이스(112)의 폴딩된 가장자리에는, 이차전지(110) 발화 등으로 전지케이스(112) 내부에 가스가 발생하는 경우, 상기 가스를 지정된 위치로 방출시킬 수 있도록 적어도 하나의 배기부(112b) 및 폴딩부(112a)가 형성될 수 있다. 여기서 배기부(112b) 및 폴딩부(112a)에 대한 구체적인 설명은 후술한다.
이러한 이차전지(110)는, 상기 전지케이스(112)의 적어도 일 단부에서 돌출 형성되는 전극 리드(113)를 더 포함할 수 있다. 여기서 전극 리드(113)는, 일 단이 전지케이스(112) 내부의 전극조립체(111)와 연결되며 타단이 외부의 전기장치 및/또는 이차전지(110)와 전기적으로 연결되는 구성으로 이해될 수 있다.
한편, 상술한 이차전지(110)는, 복수개가 적층되어 하우징(120)에 수용될 수 있다. 여기서 상기 하우징(120)은, 내부에 상기 복수의 이차전지(110)를 수용하는 수용 공간이 형성되는 구성으로서, 다양한 구조를 가질 수 있다.
여기서 상기 하우징(120)에는 수용 공간에 수용된 이차전지(110)들로부터 분출된 가스를 외부로 방출시킬 수 있는 적어도 하나 이상의 벤팅부(122a)가 마련될 수 있다. 여기서 벤팅부(122a)는 이차전지(110)에서 가스가 발생하는 순간 상기 가스를 외부로 방출시킬 수 있는 구성으로서, 이차전지 모듈(100)의 내압 상승을 방지할 수 있는 효과가 있다.
이러한 벤팅부(122a)는 상술한 배기부(112b)로부터 배출된 가스를 외부로 배기시키는 구성으로서 다양한 구조를 가질 수 있다. 예를 들어 상기 벤팅부(122a)는 상기 하우징(120)의 내외부를 관통하는 홀 구조로 형성될 수 있다.
또한, 상기 벤팅부(122a)는 상기 하우징(120)에서 다양한 위치에 마련될 수 있다. 이때 사용자는 상기 벤팅부(122a)의 위치를 선택적으로 형성함으로써 가스를 지정된 위치로 발산하도록 유도할 수 있으며 발화 위험을 최소화할 수 있다.
이때, 상기 벤팅부(122a)가 상기 하우징(120)의 상부에 형성되는 경우, 외부에서 이물질이나 물이 떨어짐에 따라, 상기 벤팅부(122a)를 통해 상기 이물질이나 물이 하우징(120) 내부에 쉽게 침투하는 문제가 발생할 수 있다. 그리고 상기 벤팅부(122a)가 하우징(120)의 하부에 형성되는 경우, 가스 배기 통로를 확보하기 어려울 수 있다. 이에 상기 벤팅부(122a)는 하우징(120)의 측부에 마련됨이 바람직할 수 있다.
한편, 상기 벤팅부(122a)의 형성 위치를 보다 상세하게 설명하기 위하여 먼저 하우징(120)의 구조에 대해 구체적으로 설명한다.
상기 하우징(120)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 이차전지(110) 적층체를 지지하는 지지 프레임(121); 및 상기 지지 프레임(121)과 결합하며 상기 이차전지(110) 적층체의 전면 및 후면에 위치되는 한 쌍의 엔드 플레이트(122)를 포함할 수 있다.
여기서 지지 프레임(121)은, 상기 이차전지(110)들을 지지하는 구성으로서, 다양한 구조를 가질 수 있다. 예를 들어 상기 지지 프레임(121)은 도 1에 도시된 바와 같이 U자형 구조를 가져 이차전지(110)의 하부 및 측부를 지지할 수 있다. 다만 상기 지지 프레임(121)의 형상은 이에 한정되는 것은 아니며, 이차전지(110)들에서 전극 리드(113)가 돌출되는 모서리를 제외한 나머지 4면을 덮는 모노 프레임과 같은 다른 형상의 프레임으로 대체될 수도 있다.
그리고 상기 지지 프레임(121)의 개방된 상부에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 커버 프레임(123)이 추가로 마련될 수 있다. 상기 커버 프레임(123)은 상기 지지 프레임(121)의 상부에 결합될 수 있으며, 이차전지(110)들의 상측에 마련되어 상기 지지 프레임(121)과 함께 하우징(120)의 수용 공간을 형성할 수 있다.
한편, 상기 한 쌍의 엔드 플레이트(122)는, 상기 지지 프레임(121)과 결합하며 상기 복수의 이차전지(110)의 전면 및 후면에 위치되는 구성으로서, 다양한 구조를 가질 수 있다. 여기서 복수의 이차전지(110)의 전면 및 후면은 상기 이차전지(110)에서 전극 리드(113)가 돌출된 방향에 마련되는 면으로 이해될 수 있다.
구체적으로 상기 엔드 플레이트(122)는 상기 지지 프레임(121)과 용접 결합 또는 볼트 결합 등으로 결합될 수 있다. 이때 상기 엔드 플레이트(122)와 이차전지(110) 사이에는 버스바 어셈블리(140)가 추가로 마련될 수 있다. 이에 상기 엔드 플레이트(122)는 외부의 충격으로부터 상기 버스바 어셈블리(140) 및 이와 연결된 여러 전장품을 보호할 수 있다.
여기서 버스바 어셈블리(140)는 전기 전도성을 가지는 복수의 버스바 및 상기 버스바를 지지하는 버스바 프레임을 포함하는 구성으로서, 상기 버스바들은 상기 이차전지(110)에서 돌출된 전극 리드(113)와 접촉하도록 마련될 수 있다.
이러한 엔드 플레이트(122)는 금속 재질로 이루어져 외부 충격으로부터 버스바 어셈블리(140), 기타 전장품 및 이차전지(110)들을 보호하는 본체와 상기 본체와 결합하며 절연 재질로 이루어져 버스바 어셈블리(140), 기타 전장품 및 이차전지(110)와 절연을 유지하는 절연 커버를 포함하는 구조를 가질 수 있다.
한편, 상기 엔드 플레이트(122)에는 상기 벤팅부(122a)가 적어도 하나 이상 형성될 수 있다. 여기서 엔드 플레이트(122)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 이차전지(110)들의 배열 방향(도 1 기준 Y축과 나란한 방향)을 따라 길이 방향으로 연장된 구조를 가지므로 나란히 배열된 이차전지(110)들 일 면과 모두 마주보게 배치될 수 있다. 여기서 이차전지(110)의 일 면은 전극 리드(113)가 돌출 형성된 면으로 이해될 수 있다.
따라서 상기 엔드 플레이트(122)에 벤팅부(122a)를 형성하는 경우, 복수의 이차전지(110)들 중 가스가 발생한 이차전지(110)가 어느 위치에 배치되는지 상관 없이 가스를 외부로 신속하게 배출시킬 수 있고, 이에 복수의 이차전지(110)들은 동시 다발적이 아닌 순차적으로 가스를 배기할 수 있게 되므로 모듈 레벨에서 폭발을 방지하고 발화 속도를 제어할 수 있게 된다.
또한, 상기 엔드 플레이트(122)에 벤팅부(122a)를 형성하는 경우, 벤팅부(122a)가 하우징(120)의 측부에 마련되므로 위에서 떨어지는 이물질 등의 침투를 방지할 수 있으면서도 가스 배출 경로를 용이하게 형성할 수 있는 이점이 있다.
한편, 상기 벤팅부(122a)는 상기 엔드 플레이트(122)에서 적어도 하나 이상으로 형성할 수 있다. 예를 들어 상기 벤팅부(122a)는, 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 엔드 플레이트(122)에서 2개로 형성될 수 있다.
이때 상기 벤팅부(122a)는, 상기 엔드 플레이트(122)의 어느 위치에나 형성될 수 있다. 다만 상기 벤팅부(122a)는 모듈 구조상 절연 처리가 되어있거나, 전기 스파크가 발생할 위험이 덜 한 곳으로 가스 배기를 유도할 수 있게 형성되어, 모듈 수준에서 이차전지(110)의 발화 후 전파 속도를 효과적으로 제어함이 바람직하다.
특히, 상기 엔드 플레이트(122)는 이차전지(110)의 전극 리드(113)와 마주보게 배치될 수 있으나, 이 경우에도 상기 벤팅부(122a)는 상기 전극 리드(113)와 최대한 이격된 위치에서 형성됨이 바람직할 수 있다.
이는 전극 리드(113)가 전지케이스(112) 내부의 전극조립체(111)와 외부의 전기 장치 또는 이차전지(110)들과 전기적으로 연결되는 구성이므로, 하우징(120) 내부의 가스가 외부로 배기 시 전극 리드(113)의 근접 위치를 지나게 되는 경우, 스파크가 발생하여 발화가 급격하게 이루어지는 문제가 발생할 수 있다. 이에 이차전지 모듈(100)에서 이선 지락(External short circuit) 발생하고 복수의 이차전지(110)들간의 열폭주 전이(Thermal runaway propagation)가 가속화될 가능성이 매우 커진다.
이에 상기 벤팅부(122a)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 전극 리드(113)를 마주보도록 배치되는 엔드 플레이트(122) 상에서, 전극 리드(113)가 아닌 전지케이스(112)를 향하는 위치에 마련될 수 있다. 이에 이차전지 모듈(100) 내부 수용 공간에서 발생하는 경우, 상기 가스가 전극 리드(113) 쪽으로 이동하기 전에 외부로 배출시킴으로써 스파크로 인한 화염 발생을 최소화할 수 있다. 이 경우 이선 지락 발생을 방지할 수 있고, 복수의 이차전지(110) 상호간의 열폭주 전이의 진행을 억제 및 지연시킬 수 있는 효과가 있다.
이때 도 4에서 상기 벤팅부(122a)의 일측에 버스바 어셈블리(140)가 표현되어 있는데, 여기서 버스바 어셈블리(140)는 엔드 플레이트(122)와 이차전지(110) 사이에서 상기 벤팅부(122a)를 회피하도록 마련되는 구성으로서, 벤팅부(122a)를 폐쇄하는 구성이 아님에 유의한다. 이는 이하의 도 5에서도 마찬가지이다.
한편 상기한 벤팅부(122a)는 이차전지 모듈(100) 내부의 가스를 외부로 배출할 수 있는 다양한 구조를 가질 수 있다. 예를 들어 상기 벤팅부(122a)는, 상기 엔드 플레이트(122)의 내외부를 관통하는 홀(hole) 구조로 형성될 수 있다.
이때 상기 벤팅부(122a)는 상기 엔드 플레이트(122)의 내부에서 단차진 홀 구조로 형성될 수 있다. 보다 상세하게 상기 벤팅부(122a)는 도 4에 도시된 바와 같이, 엔드 플레이트(122) 내측에서부터 외측으로 갈수록 확장되어 단차진 홀 구조를 가질 수 있다.
이 경우, 상기 벤팅부(122a)의 단차진 홀 구조에서 상대적으로 직경이 넓고 외부를 향해 뚫린 구조를 가지는 영역은 이차전지 모듈(100)을 이송 또는 고정하는데 사용되는 지그(JIG)가 삽입되는 영역으로 이용될 수 있다. 여기서 상기 지그의 단부는 상기 벤팅부(122a)에서 단차로 인해 형성되는 내벽(122a')에 맞닿아 고정될 수 있으며, 이에 내부 이차전지(110)와 간섭하지 않으면서도 이차전지 모듈(100)을 용이하게 이송 및 고정시킬 수 있다.
한편 본 발명에 따른 이차전지 모듈(100)은, 상기 벤팅부(122a)의 위치에 대응하여 상기 하우징(120)에 부착되는 커버부(150)를 더 포함할 수 있다. 이때 상기 커버부(150) 및 하우징(120) 사이에는 접착성을 가지는 양면 테이프 등이 개재되어 상기 커버부(150)를 상기 하우징(120)에 고정시킬 수 있다.
구체적으로 상기 커버부(150)는 상기 수용 공간의 내부 압력이 소정 압력 미만인 경우, 상기 벤팅부(122a)를 밀봉시키고, 상기 수용 공간의 내부 압력이 소정 압력 이상인 경우, 파열되어 상기 벤팅부(122a)를 개방시키는 구성으로 이해될 수 있다.
상기한 커버부(150)는 상기 벤팅부(122a)를 커버하는 위치라면 어느 위치에서나 마련될 수 있다. 이때 상기 벤팅부(122a)가 상기 엔트 플레이트 내부에서 단차진 홀 구조를 가지는 경우, 상기 커버부(150)는 상기 엔드 플레이트(122)의 내부에 마련될 수 있다.
구체적으로 상기 커버부(150)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 벤팅부(122a)에서 단차로 인해 형성되는 내벽(122a')에 가장자리가 부착되어 고정될 수 있다. 이 경우, 상기 커버부(150)는 엔드 플레이트(122) 내부에 위치하여 외부 충격으로부터 보호되므로 손상 또는 고정 위치에서 이탈되는 문제의 발생을 최소화할 수 있다.
이러한 커버부(150)는 다공성 재질로 마련될 수 있다. 이에 상기 커버부(150)는 하우징(120) 내부의 가스는 외부로 방출시키는 동시에 외부의 수분이나 이물질 등은 하우징(120)의 내부로 침투되지 못하게 할 수 있는 효과가 있다.
한편, 상술한 벤팅부(122a)는 이차전지(110)로부터 배출된 가스가 외부로 신속하게 배기될 수 있도록 본 발명 전지케이스(112)의 배기부(112b)에 대응되는 위치에 마련됨이 바람직할 수 있다. 이하에서 본 발명의 전지케이스(112)의 폴딩부(112a) 및 배기부(112b)의 상세한 구조에 대하여 설명한다.
본 발명에 따른 전지케이스(112)는, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 가장자리에 말단이 내측으로 감싸지도록 폴딩된 적어도 하나의 폴딩부(112a); 및 상기 가장자리에 상기 말단이 외측으로 노출되는 적어도 하나의 배기부(112b)를 포함할 수 있다.
이에 상기 전지케이스(112) 내부에서 가스가 일정량 이상으로 발생하는 경우, 폴딩부(112a)보다 비교적 가스 방출이 쉬운 배기부(112b)에서 우선적으로 가스가 방출될 수 있다. 따라서, 상기한 구조의 전지케이스(112)에서 사용자는 상기 배기부(112b)를 전지케이스(112) 상에서 선택적으로 배치함으로써 가스를 지정된 위치로 발산시킬 수 있으며, 이에 이차전지(110) 발화에 따른 위험을 최소화할 수 있다.
먼저, 폴딩부(112a)는 상기 전지케이스(112)의 가장자리에서 말단이 내측으로 감싸지도록 폴딩된 구성으로서, 다양한 구조를 가질 수 있다.
구체적으로 상기 폴딩부(112a)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 전지케이스(112)의 가장자리에 마련되며, 상기 폴딩부(112a)의 말단(112aa)이 폴딩으로 마주보는 내면들에 의하여 감싸지는 구조를 가질 수 있다.
이에 상기 폴딩부(112a)는 가스가 외부로 방출될 수 있는 말단(112aa)이 내측으로 감싸져 있으므로, 말단이 외측으로 노출된 배기부(112b)보다 가스 방출이 비교적 어려운 구조로서, 상기 배기부(112b)로의 가스 방출을 유도하는 구성으로 이해될 수 있다.
또한, 상기 폴딩부(112a)는 말단(112aa)이 내측으로 감싸져 있으므로 외부 수분이나 공기 등이 침투하기 비교적 어려운 구조로서, 상기 전지케이스(112)의 밀봉력을 향상시키는 구성으로도 이해될 수 있다.
상기한 폴딩부(112a)는 말단(112aa)이 내측으로 감싸지는 구조라면 어떠한 구조나 가능하다. 예를 들어 상기 폴딩부(112a)는 전지케이스(112)의 가장자리에서 말단(112aa)이 내측으로 감싸지도록 일 방향으로 적어도 2회 이상 폴딩되는 구조를 가질 수 있다.
또한, 상기 폴딩부(112a)는, 상기 폴딩부(112a)에 가스가 유입되더라도 가스의 이동을 최대한 저지하도록 폴딩으로 마주보는 내면들이 서로 접촉하거나 인접한 구조로 형성될 수도 있다.
폴딩부(112a)의 외측에는 접착 부재가 부착될 수 있다. 상기 접착 부재는 내측으로 폴딩된 폴딩부(112a)가 폴딩된 형상을 유지할 수 있도록 폴딩부(112a)를 고정할 수 있다. 여기서, 상기 접착 부재는 절연 테이프 등이 될 수 있다. 폴딩부(112a)의 외측에 상기 접착 부재가 부착되면, 폴딩부(112a)는 내측으로 폴딩된 형상을 유지하려는 힘을 받을 수 있고, 말단이 외측으로 노출된 배기부(112b)보다 가스 방출이 더 어려워질 수 있다. 즉, 접착 부재는 보다 효율적으로 배기부(112b)로 가스가 배출되도록 유도할 수 있다.
한편, 본 발명은, 상기 전지케이스(112) 내부 압력이 소정 압력 이상인 경우, 밀봉이 해제되어 상기 전지케이스(112) 내부의 가스가 배출되는 배기부(112b)를 포함할 수 있다.
구체적으로 상기 배기부(112b)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 전지케이스(112)의 가장자리에 마련되며, 상기 배기부(112b)의 말단(112ba)이 외측으로 노출되는 구조를 가질 수 있다.
이에 상기 배기부(112b)는 가스가 외부로 방출될 수 있는 말단(112ba)이 외측으로 노출되어 있으므로, 말단(112ba)이 내측으로 감싸져 있는 폴딩부(112a)보다 가스 방출이 비교적 쉬운 구조로서, 상기 배기부(112b)는 전지케이스(112) 내부 가스 발생 시 상술한 폴딩부(112a)보다 우선 동작하여 가스 방출 통로로 이용되는 구성으로 이해될 수 있다.
상기한 배기부(112b)는 말단(112ba)이 외측으로 노출되는 구조라면 어떠한 구조나 가능하다. 예를 들어 상기 배기부(112b)는 말단(112ba)이 외측으로 노출되도록 적어도 1회 이상 폴딩되는 구조를 가질 수 있다. 이때 상기 배기부(112b)는 상기 폴딩부(112a)와 반대 방향으로 폴딩되거나, 상기 폴딩부(112a)보다 적은 횟수로 폴딩될 수도 있다.
또한, 상기 배기부(112b)는, 상기 배기부(112b)에 가스가 유입되는 경우 가스의 이동을 최대한 유도하도록 폴딩으로 서로 마주보게 마련되는 내면 간의 간격이 상기 폴딩부(112a)에서 폴딩으로 서로 마주보게 마련되는 내면 간의 간격보다 크게 형성됨이 바람직할 수 있다.
이러한 배기부(112b)는 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 전지케이스(112) 내부에서 가스가 발생하지 않거나, 전지케이스(112) 내부 가스 압력이 소정 압력 미만인 경우에는 밀봉 상태를 유지할 수 있다.
그리고 상기 배기부(112b)는 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 전지케이스(112) 내부에서 가스가 발생하여 상기 전지케이스(112) 내부 압력이 소정 압력 이상에 도달한 경우, 밀봉이 해제되어 가스 방출을 유도할 수 있으며, 이에 전지케이스(112) 내부의 압력을 저감시킬 수 있다.
제조 공정과 관련하여, 본 발명은 상기 폴딩부(112a)와 상기 배기부(112b)가 폴딩되는 방향이 상이하다. 따라서, 상기 폴딩부(112a)와 상기 배기부(112b)가 분리되어 각각 다른 방향으로 폴딩될 수 있도록 분리하는 작업이 필요할 수 있다. 구체적으로, 폴딩부(112a)에 해당하는 위치와 배기부(112b)에 해당하는 위치가 실링된 후 폴딩부(112a)에 해당하는 위치와 배기부(112b)에 해당하는 위치가 서로 독립적으로 폴딩될 수 있도록 둘 사이를 절단할 수 있다. 이 때, 절단하는 방법은 다양할 수 있고, 절단된 부분의 실링 상태는 유지될 수 있다. 상기 폴딩부(112a)와 상기 배기부(112b) 사이가 절단되어 상기 폴딩부(112a)와 상기 배기부(112b)는 각각 독립적으로 서로 다른 방향으로 폴딩될 수 있다.
한편, 상기 배기부(112b)는, 상기 전지케이스(112)에서 다양하게 배치될 수 있다.
다만, 본 발명에 따른 이차전지(110)는 전술한 바와 같이, 상기 전지케이스(112)의 적어도 일 단부에서 돌출 형성되는 전극 리드(113)를 더 포함할 수 있는데, 이 경우 상기 배기부(112b)는 상기 전극 리드(113)와 최대한 이격된 위치에 형성됨이 바람직할 수 있다.
이는 상기 전극 리드(113)가 전지케이스(112) 내부의 전극조립체(111) 및 외부의 전기장치 또는 이차전지(110)와 전기적으로 연결되는 구성이므로, 상기 배기부(112b)에서 방출된 가스가 상기 전극 리드(113)의 근접 위치에 배출되는 경우, 스파크가 발생하여 발화가 급격하게 이루어지는 문제가 발생할 수 있기 때문이다.
이에 상기 배기부(112b)는, 도 6 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 전지케이스(112)의 적어도 일 단부에 전극 리드(113)가 돌출되는 경우, 상기 전극 리드(113)가 돌출된 단부를 제외한 나머지 단부에 형성됨이 바람직할 수 있다. 이때 상술한 폴딩부(112a) 역시 상기 전극 리드(113)가 돌출된 단부를 제외한 나머지 단부에 형성될 수 있다.
한편, 상술한 배기부(112b)는, 상기 전지케이스(112) 상에서 전지케이스(112) 내부의 가스 발생량을 고려하여 다양한 개수 및 위치로 마련될 수 있다.
일례로서, 상기 배기부(112b)는 1개로 형성되어, 상기 전지케이스(112) 가장자리 중앙부에 마련될 수 있다. 다른 예로서, 상기 배기부(112b)는 복수개로 형성되어 상기 전지케이스(112)의 길이 방향을 따라 복수개가 이격되어 마련될 수도 있다. 이 경우 상기 배기부(112b)는 복수 개의 상기 폴딩부(112a) 사이에 마련될 수 있다.
상기 전지케이스(112) 내부 압력이 소정 압력 이상일 때 상기 배기부(112b)로 가스가 배출될 수 있도록 상기 폴딩부(112a)와 상기 배기부(112b)는 제조 공정이 상이할 수 있다. 구체적으로, 상기 배기부(112b)가 형성되는 위치의 실링 강도가 상기 폴딩부(112a)가 형성되는 위치의 실링 강도보다 낮게 실링될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 폴딩부(112a)가 상기 배기부(112b)보다 두껍게 실링될 수 있다. 따라서, 전지케이스(112)의 내부 압력이 소정 압력 이상일 때 비교적 밀봉성이 작은 상기 배기부(112b)를 통해 가스가 전지 케이스(112)의 외부로 배출될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 이차전지(110)는 상기 배기부(112b)의 말단을 감싸도록 폴딩되는 멤브레인부(160)를 더 포함할 수도 있다.
구체적으로 상기 멤브레인부(160)는, 도 10 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 양 단이 상기 배기부(112b)에 연결되어 상기 배기부(112b)의 말단을 감싸도록 폴딩되는 구성으로서, 다양한 구조를 가질 수 있다.
보다 상세하게 상기 멤브레인부(160)는, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 전지케이스(112) 내부 압력이 소정 압력 미만으로 상기 배기부(112b)가 밀봉 상태인 경우, 상기 배기부(112b)의 말단을 감싸도록 폴딩된 구조를 가질 수 있다.
이때 멤브레인부(160)는 상기 배기부(112b)의 밀봉 해제 시에도 양 단이 상기 배기부(112b)에 연결될 수 있도록, 배기부(112b)가 밀봉 상태인 경우, 상기 멤브레인부(160)에서 폴딩되어 접힌 부분이 상기 배기부(112b)의 말단과 소정 간격으로 이격되도록 마련될 수 있다.
한편 상기 멤브레인부(160)는 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 전지케이스(112) 내부 압력이 소정 압력 이상으로 상기 배기부(112b)가 밀봉 해제되는 경우, 양 단이 상기 배기부(112b)의 외면에 연결된 상태로 펼쳐지는 구조를 가질 수 있다.
이러한 멤브레인부(160)는 다공성 재질로 마련될 수 있다. 이에 상기 배기부(112b)가 밀봉 해제되는 경우, 전지케이스(112) 내부의 가스는 외부로 방출시키는 동시에 외부의 수분이나 이물질 등은 전지케이스(112) 내부로 침투되지 못하게 할 수 있는 효과가 있다. 보다 구체적으로, 멤브레인부(160)는 테플론계 수지를 가열하여 늘려서 많은 수의 작은 구멍이 생긴 엷은 막으로 이루어질 수 있다. 따라서, 멤브레인부(160)는 외부에서 침투하는 수분 등의 입자는 통과할 수 없고, 내부에서 발생하는 가스는 충분히 통과하여 외부로 가스가 배출될 수 있다.또한 상기 멤브레인부(160)는, 상기 배기부(112b)에 다양한 방법으로 연결될 수 있다. 예를 들어 상기 멤브레인부(160)는, 도 10 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 멤브레인부(160)의 내면 및 상기 배기부(112b) 외면 사이에 점착물질(160')이 개재됨으로써 상기 배기부(112b)에 연결될 수 있다. 상기 점착물질(160')은 열융착 등으로 상기 멤브레인부(160)과 상기 배기부(112b)를 접합시킬 수 있다.
본 발명은, 전지케이스(112)의 내부에서 발생하는 가스가 원하는 경로를 따라 하우징(120)의 외부로 배출되도록 유도할 수 있다. 따라서, 다량의 가스에 의해 이차전지 모듈(100) 내부에서 발생하는 위험에 대하여 보다 효율적으로 대처할 수 있다. 또한, 화재에 의해 이차전지 모듈(100)의 내부에서 다량의 가스가 발생하는 열 폭주 시에도 마찬가지로 비교적 효율적인 대처가 가능할 수 있다. 즉, 내부의 가스로 인하여 발생하는 문제들에 대하여 이차전지 모듈(100)의 안정성이 향상될 수 있다.
이상에서 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 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 실시가 가능하다.
이상에서 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 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 실시가 가능하다.
[부호의 설명]
100: 이차전지 모듈
110: 이차전지
111: 전극조립체
112: 전지케이스
112a: 폴딩부
112aa: 폴딩부 말단
112b: 배기부
112ba: 배기부 말단
113: 전극 리드
120: 하우징
121: 지지 프레임
122: 엔드 플레이트
122a: 벤팅부
122a': 벤팅부 내벽
123: 커버 프레임
140: 버스바 어셈블리
150: 커버부
160: 멤브레인부
160': 점착물질

Claims (21)

  1. 가장자리가 밀봉된 전지케이스에 전극조립체가 수용된 복수의 이차전지; 및
    내부에 상기 복수의 이차전지를 수용하는 수용 공간이 형성되는 하우징을 포함하며;
    상기 전지케이스는,
    상기 가장자리에 말단이 내측으로 감싸지도록 폴딩된 적어도 하나의 폴딩부; 및
    상기 가장자리에 상기 말단이 외측으로 노출되며 상기 전지케이스 내부 압력이 소정 압력 이상인 경우, 밀봉이 해제되어 상기 전지케이스 내부 가스가 배출되는 적어도 하나의 배기부를 포함하고;
    상기 하우징에는 상기 배기부로부터 배출된 가스가 외부로 배기되는 적어도 하나의 벤팅부가 형성되는 이차전지 모듈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 벤팅부는, 상기 하우징의 내외부를 관통하는 홀 구조인 이차전지 모듈.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 벤팅부는 상기 하우징의 측부에 마련되는 이차전지 모듈.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 하우징은,
    상기 이차전지 적층체를 지지하는 지지 프레임; 및
    상기 지지 프레임과 결합하며 상기 복수의 이차전지의 전면 및 후면에 위치되는 한 쌍의 엔드 플레이트를 포함하며;
    상기 벤팅부는, 상기 엔드 플레이트에 형성되는 이차전지 모듈.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 이차전지는, 상기 전지케이스로부터 돌출되는 전극 리드를 포함하며;
    상기 엔드 플레이트는, 상기 전극 리드를 마주보도록 배치되고,
    상기 벤팅부는, 상기 전지케이스를 향하는 위치에 마련되는 이차전지 모듈.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 벤팅부는, 상기 엔드 플레이트의 내부에서 단차진 홀 구조로 형성되는 이차전지 모듈.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 벤팅부는, 상기 엔드 플레이트 내측에서부터 외측으로 갈수록 확장되는 이차전지 모듈.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 벤팅부의 위치에 대응하여 상기 하우징에 부착되는 커버부를 더 포함하며;
    상기 커버부는,
    상기 수용 공간의 내부 압력이 소정 압력 미만인 경우, 상기 벤팅부를 밀봉시키고,
    상기 수용 공간의 내부 압력이 소정 압력 이상인 경우, 파열되어 상기 벤팅부를 개방시키는 이차전지 모듈.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 커버부는 다공성 재질을 가지는 이차전지 모듈.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 배기부는 말단이 외측으로 노출되도록 적어도 1회 이상 폴딩되는 이차전지 모듈.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 폴딩부는, 일 방향으로 적어도 2회 이상 폴딩되며;
    상기 배기부는, 상기 폴딩부와 반대 방향으로 폴딩되는 이차전지 모듈.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 배기부는 상기 폴딩부보다 적은 횟수로 폴딩되는 이차전지 모듈.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 배기부는,
    폴딩으로 서로 마주보게 마련되는 내면 간의 간격이 상기 폴딩부에서 폴딩으로 서로 마주보게 마련되는 내면 간의 간격보다 크게 형성되는 이차전지 모듈.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 전지케이스의 적어도 일 단부에서 돌출 형성되는 전극 리드를 더 포함하며;
    상기 배기부는, 상기 전극 리드가 돌출된 단부를 제외한 나머지 단부에 형성되는 이차전지 모듈.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 폴딩부는 상기 전극 리드가 돌출된 단부를 제외한 나머지 단부에 형성되는 이차전지 모듈.
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 배기부는, 상기 전지케이스의 길이 방향을 따라 복수개가 이격되어 형성되며;
    상기 배기부는, 복수 개의 상기 폴딩부 사이에 마련되는 이차전지 모듈.
  17. 청구항 1에 있어서,
    양 단이 상기 배기부에 연결되어 상기 배기부의 말단을 감싸도록 폴딩되는 멤브레인부를 더 포함하는 이차전지 모듈.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 멤브레인부는,
    상기 전지케이스 내부 압력이 소정 압력 이상으로 상기 배기부가 밀봉 해제되는 경우, 양 단이 상기 배기부의 외면에 연결된 상태로 펼쳐지는 이차전지 모듈.
  19. 청구항 17에 있어서,
    상기 멤브레인부는 다공성 재질을 가지는 이차전지 모듈.
  20. 청구항 1에 있어서,
    상기 이차전지는,
    상기 폴딩부가 폴딩된 형상이 유지되도록 상기 폴딩부의 외측에 부착되는 접착 부재를 더 포함하는 이차전지 모듈.
  21. 청구항 1에 있어서,
    상기 이차전지는,
    상기 폴딩부의 밀봉 강도가 상기 배기부의 밀봉 강도보다 강한 이차전지 모듈.
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