WO2024053839A1 - 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차 - Google Patents

배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차 Download PDF

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Abstract

열적 이벤트가 발생된 경우에도 구조적 안정성이 확보될 수 있도록 구성된 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차가 제공된다. 본 발명의 일 측면에 따른 배터리 팩은, 배터리 셀과, 상기 배터리 셀을 셀 수용부 내에 수용하고, 측면 및 하부에 각각 상기 셀 수용부와 연통되는 제 1 경로 및 2개의 층으로 구성된 제 2 경로를 포함하는 벤팅 경로를 구비한 팩 하우징 및 상기 팩 하우징의 하부에 구비되고, 상기 배터리 셀로부터 배출되어 상기 제 2 경로 내로 유입된 벤팅 가스 또는 화염을 냉각하도록 구성된 냉각 모듈을 포함한다.

Description

배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차
본 출원은 2022년 9월 6일에 출원된 한국 특허출원 제10-2022-0112577호를 기초로 한 우선권 주장을 수반하며, 해당 특허출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 본 출원에 원용된다.
본 발명은 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 열적 이벤트가 발생된 경우에도 구조적 안정성이 확보될 수 있도록 구성된 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차에 관한 것이다.
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 이차전지의 파우치는 하부 시트와 이를 덮는 상부 시트로 크게 구분될 수 있다. 이 때, 파우치에는 양극 및 음극과 세퍼레이터가 적층 권취되어 형성된 전극조립체가 수납된다. 그리고, 상기 전극조립체를 수납한 다음 상부 시트와 하부 시트의 가장자리를 열융착 등에 의해 실링하게 된다. 또한, 각 전극에서 인출된 전극탭이 전극 리드에 결합되고, 상기 전극 리드에는 실링부와 접촉한 부분에 절연 필름이 부가될 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 그 자체 또는 카트리지 등에 장착한 상태로 중첩 내지 적층해 밀집 구조로 만든 후, 이를 전기적으로 연결한 배터리 모듈이나 배터리 팩으로 이용이 되고 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 이어져, 배터리 팩의 발화나 폭발 등, 보다 큰 문제를 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.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 열적 이벤트가 발생된 경우에도 구조적 안정성이 확보될 수 있도록 구성된 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차를 제공하는데 그 목적이 있다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 배터리 팩은, 배터리 셀과, 상기 배터리 셀을 셀 수용부 내에 수용하고, 측면 및 하부에 각각 상기 셀 수용부와 연통되는 제 1 경로 및 2개의 층으로 구성된 제 2 경로를 포함하는 벤팅 경로를 구비한 팩 하우징 및 상기 팩 하우징의 하부에 구비되고, 상기 배터리 셀로부터 배출되어 상기 제 2 경로 내로 유입된 벤팅 가스 또는 화염을 냉각하도록 구성된 냉각 모듈을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 팩 하우징은, 상기 팩 하우징의 측면을 구성하고, 유통 홀을 통해 상기 셀 수용부와 연통되는 상기 제 1 경로를 구비한 사이드 프레임 및상기 사이드 프레임에 연결되고, 상기 팩 하우징의 하부를 구성하며, 벤팅 홀을 통해 상기 셀 수용부와 연통되는 상기 제 2 경로를 구비한 플로어 프레임을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제 2 경로는, 상기 벤팅 홀을 통해 상기 셀 수용부와 연통되는 상부 경로 및 상기 상부 경로의 하부에 배치되고, 상기 상부 경로와 연통되는 하부 경로를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 냉각 모듈은, 제 1 냉각부 및 상기 플로어 프레임 내에서 상기 상부 경로를 사이에 두고 상기 제 1 냉각부의 반대측에 배치된 제 2 냉각부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 하부 경로는, 상기 냉각 모듈의 하부에 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 배터리 셀은 적어도 일측에 상기 벤팅 경로와 마주하는 전극 리드를 구비하고, 상기 벤팅 홀은 상기 플로어 프레임 상에서 상기 전극 리드와 대응되는 부분에 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 벤팅 홀의 상기 팩 하우징의 전후 방향에서의 길이는 상기 상부 경로의 상기 팩 하우징의 전후 방향에서의 길이보다 짧게 구성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 팩 하우징은, 상기 벤팅 홀 중 일부로부터 상기 상부 경로의 내측 방향으로 절곡되어 형성된 제 1 가이드부 및 상기 벤팅 홀 중 나머지 일부로부터 상기 하부 경로의 내측 방향으로 절곡되어 형성된 제 2 가이드부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 팩 하우징은, 상기 하부 경로의 일측면 또는 타측면 중 적어도 일면에 구비되고, 상기 화염에 포함된 입자와 부딪히도록 구성된 흐름 제한부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 팩 하우징은 상기 제 2 경로 내에 구비되고, 상기 화염에 포함된 입자를 필터링하도록 구성된 필터링부를 더 포함하고, 상기 필터링부는 상기 상부 경로 및 상기 하부 경로 내에서, 상기 냉각 모듈을 감싸도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 배터리 셀은 복수 개로 구비되고, 상기 셀 수용부는 복수 개로 구비되며, 상기 배터리 셀은 상기 셀 수용부 내에 각각 수용되고, 상기 팩 하우징은 양 측이 상기 사이드 프레임에 연결되고, 상기 배터리 셀의 전면 및 후면에 밀착되어 상기 복수 개의 셀 수용부 사이를 상호 밀폐하도록 구성된 복수 개의 격벽을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 자동차는, 전술한 바와 같은 본 발명의 일 측면에 따른 배터리 팩을 적어도 하나 이상 포함한다.
본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 벤팅 가스 및/또는 화염의 흐름을 일정 방향으로 유도할 수 있다. 이에 따라, 배터리 셀 간 열 폭주나 화염이 전파되는 것을 방지하여 다수의 배터리 셀의 동시다발적 발화를 최소화하거나 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 벤팅 경로를 팩 하우징의 측면 및 하부에 각각 구성함으로써 직진성이 강한 벤팅 가스 및/또는 화염의 흐름을 1차적으로 팩 하우징의 측면으로 유도하고, 나머지 벤팅 가스 및/또는 화염의 흐름을 팩 하우징의 하부측으로 유도하여 냉각할 수 있다. 이에 따라, 고온의 벤팅 가스 및/또는 화염이 팩 하우징 외부로 급격히 배출되는 것을 최소화하거나 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 벤팅 경로의 제 2 경로가 2개의 층으로 구성되므로, 벤팅 가스 및/또는 화염의 흐름을 보다 약화시키면서도 벤팅 가스 및/또는 화염의 냉각 효과를 극대화할 수 있다.
또한, 본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 팩 하우징의 하부에서 벤팅 가스 및/또는 화염을 냉각할 수 있으므로, 배터리 팩의 상부 측에 위치한 운전자 측으로 벤팅 가스 및/또는 화염이 향하는 것을 최소화하거나 방지할 수 있다.
이외에도 본 발명의 여러 실시예에 의하여, 여러 다른 추가적인 효과가 달성될 수 있다. 이러한 본 발명의 여러 효과들에 대해서는 각 실시예에서 상세하게 설명하거나, 당업자가 쉽게 이해할 수 있는 효과에 대해서는 그 설명을 생략한다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 배터리 팩의 상세 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1의 배터리 팩의 분해사시도이다.
도 4는 도 1의 배터리 팩에 구비된 배터리 셀을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1의 배터리 팩에 구비된 팩 하우징의 일부를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 1의 배터리 팩의 A-A' 방향 단면도이다.
도 7은 도 1의 배터리 팩의 B-B' 방향 단면도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에서 배터리 셀의 열 폭주시, 벤팅 가스 또는 화염이 배출되는 상태를 나타낸 도면이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배터리 팩을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 배터리 팩을 나타낸 도면이다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 배터리 팩을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(10)을 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 배터리 팩(10)의 상세 구조를 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 도 1의 배터리 팩(10)의 분해사시도이고, 도 4는 도 1의 배터리 팩(10)에 구비된 배터리 셀(100)을 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시예에서, 도면에 도시된 X축 방향은 후술되는 배터리 팩(10)의 전후 방향, Y축 방향은 X축 방향과 수평면(XY평면)상에서 수직된 배터리 팩(10)의 좌우 방향, Z축 방향은 X축 방향 및 Y축 방향에 대해 모두 수직된 상하 방향을 의미할 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(10)은, 배터리 셀(100) 및 팩 하우징(200)을 포함할 수 있다.
상기 배터리 셀(100)은, 이차 전지를 의미할 수 있다. 이러한 배터리 셀(100)은, 파우치형 전지셀, 원통형 전지셀 또는 각형 전지셀로 마련될 수 있다. 일례로서, 배터리 셀(100)은 파우치형 전지셀일 수 있다. 또한, 배터리 셀(100)의 적어도 일측(Y축 방향)에는 전극 리드(110)가 구비될 수 있다.
한편, 상기 배터리 셀(100)은 두 개 이상으로 구비되어 셀 어셈블리(C)를 구성할 수도 있다. 이 때, 배터리 셀(100)은, 일 방향(예: X축 방향)으로 적층되어 셀 어셈블리(C)를 구성할 수 있다.
상기 팩 하우징(200)은, 배터리 셀(100)을 내부에 수용하도록 구성될 수 있다. 이를 위해 팩 하우징(200)에는 셀 수용부(S)가 형성될 수 있다. 상기 셀 수용부(S)는 빈 공간으로서, 적어도 하나의 배터리 셀(100)을 내부에 수용가능한 형상으로 구비될 수 있다. 구체적으로 셀 수용부(S)는, 후술되는 격벽(W)을 통해 배터리 셀(100)을 내부에 수용가능한 형상으로 구비될 수 있다. 한편, 팩 하우징(200)은, 내열성 및 강성이 강한 재질을 포함할 수 있다.
구체적으로, 팩 하우징(200)은, 사이드 프레임(210), 플로어 프레임(220) 및 상부 커버(230)를 포함할 수 있다.
상기 사이드 프레임(210)은, 팩 하우징(200)의 측면을 구성할 수 있다. 일례로서, 사이드 프레임(210)은, 팩 하우징(200)의 전후 방향(X축 방향)에서의 측면 및 팩 하우징(200)의 좌우 방향(Y축 방향)에서의 측면을 구성할 수 있다.
상기 플로어 프레임(220)은, 팩 하우징(200)의 하부를 구성하고, 사이드 프레임(210)의 하부에 연결될 수 있다.
상기 상부 커버(230)는, 사이드 프레임(210)의 상부에 결합되고, 팩 하우징(200) 내부에 수용된 배터리 셀(100)의 상측을 커버할 수 있다. 이 때, 상부 커버(230)의 하부에는 열 전달 물질(미도시)이 구비될 수도 있다.
도 5는 도 1의 배터리 팩(10)에 구비된 팩 하우징(200)의 일부를 나타낸 도면이고, 도 6은 도 1의 배터리 팩(10)의 A-A' 방향 단면도(상세하게는, 도 6은 도 1의 배터리 팩(10)을 A-A'선을 기준으로 XZ평면에 대해 단면 처리하여 나타낸 도면이다)이며, 도 7은 도 1의 배터리 팩(10)의 B-B' 방향 단면도(상세하게는, 도 7은 도 1의 배터리 팩(10)을 B-B'선을 기준으로 YZ평면에 대해 단면 처리하여 나타낸 도면이다)이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 팩 하우징(200)은, 벤팅 경로(P)를 구비할 수 있다.
상기 벤팅 경로(P)는, 팩 하우징(200)의 측면 및 하부에 각각 셀 수용부(S)와 연통되는 제 1 경로(P1) 및 제 2 경로(P2)를 포함할 수 있다. 즉, 상기 제 1 경로(P1)는, 사이드 프레임(210)에 구성되어 셀 수용부(S)와 연통될 수 있다.
그리고, 상기 제 2 경로(P2)는, 플로어 프레임(220)에 구성되어 셀 수용부(S)와 연통될 수 있다. 이 때, 제 2 경로(P2)는 플로어 프레임(220) 내에서, 상하 방향으로 2개의 층으로 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(10)은, 냉각 모듈(300)을 더 포함할 수 있다.
상기 냉각 모듈(300)은, 팩 하우징(200)의 하부(플로어 프레임(220))에 구비될 수 있다. 일례로서, 냉각 모듈(300)은 히트 싱크일 수 있다.
일반적인 배터리 팩에서는, 특정 배터리 셀에서 열 폭주 현상과 같은 이벤트가 발생할 수 있다. 이 경우, 특정 배터리 셀로부터 고온 및 고압의 벤팅 가스가 발생될 수 있고, 이러한 벤팅 가스가 산소와 만나게 되면 배터리 팩의 내부 또는 외부에서 화염이 발생될 수 있다.
그리고, 하나의 배터리 셀에서 발생된 화염은 하나의 배터리 셀과 인접한 다른 배터리 셀로 전이될 위험성이 높고, 이에 따라 다수의 배터리 셀의 동시다발적 발화가 발생될 수 있다.
본 발명의 배터리 팩(10)은, 전술한 팩 하우징(200)의 벤팅 경로(P) 및 냉각 모듈(300)을 구비함으로써 전술한 문제점을 해결할 수 있다. 구체적으로, 벤팅 경로(P)는, 벤팅 가스 및/또는 화염의 팩 하우징(200) 외부로의 배출을 가이드하도록 구성될 수 있다. 즉, 벤팅 경로(P)는 배터리 셀(100)로부터 배출된 벤팅 가스 및/또는 화염이 팩 하우징(200)의 외부로 배출될 수 있도록 유동 공간을 제공할 수 있다.
구체적으로, 제 1 경로(P1)는, 사이드 프레임(210)에 구비되어 배터리 셀(100)의 전극 리드(110)와 팩 하우징(200)의 좌우 방향(Y축 방향)으로 마주하도록 구성될 수 있다. 이와 같이 제 1 경로(P1)는 전극 리드(110)와 마주하게 구성될 수 있으므로, 제 1 경로(P1)에는 배터리 셀(100)의 열 폭주시 직진성이 강한 벤팅 가스 및/또는 화염이 1차적으로 유입될 수 있다. 이와 같이 제 1 경로(P1)를 통해 사이드 프레임(210) 내부로 유입된 벤팅 가스 및/또는 화염은 사이드 프레임(210) 내부면에 부딪히면서 그 흐름이 약해질 수 있다. 일례로서, 화염은 입자를 포함할 수 있다. 상기 입자는, 배터리 셀(100)로부터 배출된 고온의 활물질 입자나 스파크(spark) 등으로서, 발화원일 수 있다.
또한, 냉각 모듈(300)은, 배터리 셀(100)로부터 배출되어 제 2 경로(P2) 내로 유입된 벤팅 가스 및/또는 화염을 냉각하도록 구성될 수 있다.
구체적으로, 플로어 프레임(220)에 구비된 제 2 경로(P2)에는, 배터리 셀(100)로부터 배출된 벤팅 가스 및/또는 화염 중 제 1 경로(P1)로 유입된 벤팅 가스 및/또는 화염을 제외한 나머지 벤팅 가스 및/또는 화염이 유입될 수 있다. 이와 같이 제 2 경로(P2) 내로 유입된 벤팅 가스 및/또는 화염은 냉각 모듈(300)에 의해 냉각되고, 제 2 경로(P2) 내에서 유동되면서 그 흐름이 약해질 수 있다.
이 때, 제 2 경로(P2)는, 전술한 바와 같이 플로어 프레임(220) 내에서 상하 방향으로 2개의 층으로 구성될 수 있다. 따라서, 제 2 경로(P2) 내로 유입된 벤팅 가스 및/또는 화염은 제 2 경로(P2)의 제 1층에서 제 2층으로 유동되거나 또는 제 2 경로(P2)의 제 2층에서 제 1층으로 유동되면서 그 흐름이 더욱 약해질 수 있다. 또한, 벤팅 가스 및/또는 화염은 2개의 층에서 유동되면서 냉각 모듈(300)과의 접촉 시간이 보다 증가될 수 있다.
한편, 상세히 도시되지는 않았으나, 사이드 프레임(210)은 배출구를 포함할 수 있다. 이러한 배출구는, 제 1 경로(P1)와 연통되어 벤팅 가스 및/또는 화염을 팩 하우징(200)의 외부로 배출하도록 구성될 수 있다. 또한, 플로어 프레임(220)은 배출구를 포함할 수 있다. 이러한 배출구는, 제 2 경로(P2)와 연통되어 벤팅 가스 및/또는 화염을 팩 하우징(200)의 외부로 배출하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 벤팅 가스 및/또는 화염의 흐름을 일정 방향으로 유도할 수 있다. 이에 따라, 배터리 셀(100) 간 열 폭주나 화염이 전파되는 것을 방지하여 다수의 배터리 셀(100)의 동시다발적 발화를 최소화하거나 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 벤팅 경로(P)를 팩 하우징(200)의 측면 및 하부에 각각 구성함으로써 직진성이 강한 벤팅 가스 및/또는 화염의 흐름을 1차적으로 팩 하우징(200)의 측면으로 유도하고, 나머지 벤팅 가스 및/또는 화염의 흐름을 팩 하우징(200)의 하부측으로 유도하여 냉각할 수 있다. 이에 따라, 고온의 벤팅 가스 및/또는 화염이 팩 하우징(200) 외부로 급격히 배출되는 것을 최소화하거나 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 벤팅 경로(P)의 제 2 경로(P2)가 2개의 층으로 구성되므로, 벤팅 가스 및/또는 화염의 흐름을 보다 약화시키면서도 벤팅 가스 및/또는 화염의 냉각 효과를 극대화할 수 있다.
또한, 본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 팩 하우징(200)의 하부에서 벤팅 가스 및/또는 화염을 냉각할 수 있으므로, 배터리 팩(10)의 상부 측에 위치한 운전자 측으로 벤팅 가스 및/또는 화염이 향하는 것을 최소화하거나 방지할 수 있다.
도 3 및 도 5 내지 도 7을 다시 참조하면, 전술한 사이드 프레임(210)은, 유통홀(212)을 포함할 수 있다. 이 때, 제 1 경로(P1)는, 상기 유통 홀(212)을 통해 셀 수용부(S)와 연통될 수 있다. 즉, 제 1 경로(P1)에는, 배터리 셀(100)이 수용된 셀 수용부(S)의 양측에 대응되는 유통 홀(212)을 통해 벤팅 가스 및/또는 화염이 신속히 유입될 수 있다.
또한, 전술한 플로어 프레임(220)은, 벤팅 홀(222)을 포함할 수 있다. 이 때, 제 2 경로(P2)는, 벤팅 홀(222)을 통해 셀 수용부(S)와 연통될 수 있다. 즉, 제 2 경로(P2)에는, 배터리 셀(100)이 수용된 셀 수용부(S)의 하부 측에 대응되는 벤팅 홀(222)을 통해 벤팅 가스 및/또는 화염이 신속히 유입될 수 있다. 이 때, 벤팅 가스 및/또는 화염은 벤팅 홀(222)을 통해 2개의 층으로 구성된 제 2 경로(P2) 내로 유입될 수 있다.
이러한 실시 구성에 의하면, 보다 안정적으로 벤팅 가스 및/또는 화염의 흐름을 벤팅 경로(P)로 가이드함으로써 다수의 배터리 셀(100)의 동시다발적 발화를 최소화하거나 방지할 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 제 2 경로(P2)는, 상부 경로(P2a) 및 하부 경로(P2b)를 포함할 수 있다.
상기 상부 경로(P2a)는, 벤팅 홀(222)을 통해 셀 수용부(S)와 연통될 수 있다.
상기 하부 경로(P2b)는, 상부 경로(P2a)의 하부에 배치되고, 상부 경로(P2a)와 연통될 수 있다.
구체적으로, 상부 경로(P2a)는, 팩 하우징(200)의 좌우 방향(Y축 방향)을 따라 연장되어 구성될 수 있다. 또한, 하부 경로(P2b)는, 팩 하우징(200)의 좌우 방향을 따라 연장되어 구성될 수 있다. 즉, 상부 경로(P2a) 및 하부 경로(P2b)는, 플로어 프레임(220) 내에서 상하 방향으로 연통된 형태로 제 2 경로(P2)의 상부와 하부를 구성할 수 있다.
이에 따라, 벤팅 홀(222)을 통해 제 2 경로(P2) 내로 유입된 벤팅 가스 및/또는 화염은 상부 경로(P2a) 내에서 유동될 수도 있고, 상부 경로(P2a)와 연통된 하부 경로(P2b)로 유동되어 하부 경로(P2b) 내에서 유동될 수도 있다. 또한, 하부 경로(P2b) 내에서 유동되는 벤팅 가스 및/또는 화염은 상부 경로(P2a)로 다시 유동되어 상부 경로(P2a) 내에서 유동될 수도 있다. 그리고, 상부 경로(P2a) 내에서의 벤팅 가스 및/또는 화염의 유동 방향은, 하부 경로(P2b) 내에서의 벤팅 가스 및/또는 화염의 유동 방향과 팩 하우징(200)의 좌우 방향(Y축 방향)에서 볼 때 동일 방향 또는 반대 방향일 수 있다.
이와 같은 실시 구성에 의하면, 2개의 경로 내에서의 벤팅 가스 및/또는 화염의 유동을 통해 벤팅 가스 및/또는 화염의 흐름을 보다 약화시키면서도 냉각 모듈(300)과 벤팅 가스 및/또는 화염의 접촉 시간을 증가시켜 벤팅 가스 및/또는 화염의 냉각 효과를 극대화할 수 있다.
또한, 제 2 경로(P2)가 2개의 경로로 구성되므로, 벤팅 홀(222)을 통해 셀 수용부(S) 내로 벤팅 가스 및/또는 화염이 역유입되는 것이 제한될 수 있다.
도 6을 다시 참조하면, 상기 냉각 모듈(300)은, 제 1 냉각부(310) 및 제 2 냉각부(320)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 냉각부(310)는, 히트 싱크일 수 있다.
상기 제 2 냉각부(320)는, 플로어 프레임(220) 내에서 상부 경로(P2a)를 사이에 두고 제 1 냉각부(310)의 반대측에 배치될 수 있다. 즉, 제 1 냉각부(310) 및 제 2 냉각부(320)는, 팩 하우징(200)의 전후 방향(X축 방향)에서 볼 때, 상부 경로(P2a)를 사이에 두고 플로어 프레임(220) 내에 배치될 수 있다.
이에 따라, 제 2 경로(P2) 내로 유입된 고온의 벤팅 가스 및/또는 화염 중 일부는, 제 1 냉각부(310)와 제 2 냉각부(320) 사이에서 냉각이 이루어질 수 있다.
이러한 실시 구성에 의하면, 냉각 모듈(300)에 의한 고온의 벤팅 가스 및/또는 화염의 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.
도 6 및 도 7을 다시 참조하면, 상기 제 2 경로(P2)의 하부 경로(P2b)는, 냉각 모듈(300)의 하부에 배치될 수 있다.
즉, 제 1 냉각부(310)와 제 2 냉각부(320) 사이의 상부 경로(P2a)에서 냉각된 벤팅 가스 및/또는 화염은, 상부 경로(P2a)와 연통된 하부 경로(P2b)에서 추가로 냉각될 수 있다. 이 때, 하부 경로(P2b)는, 제 1 냉각부(310) 및 제 2 냉각부(320)의 하부에 위치될 수 있다.
이러한 실시 구성에 의하면, 냉각 모듈(300)의 하부에서도 벤팅 가스 및/또는 화염의 냉각이 이루어질 수 있으므로, 냉각 모듈(300)과 벤팅 가스 및/또는 화염의 접촉 시간을 증가시켜 벤팅 가스 및/또는 화염의 냉각 효과를 보다 극대화할 수 있다.
도 5 내지 도 7을 다시 참조하면, 배터리 셀(100)의 전극 리드(110)는 벤팅 경로(P)와 마주하도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 전극 리드(110)는, 제 1 경로(P1)와 팩 하우징(200)의 좌우 방향(Y축 방향)으로 마주하도록 구성될 수 있다. 또한, 전극 리드(110)는, 제 2 경로(P2)와 상하 방향(Z축 방향)으로 마주하도록 구성될 수 있다.
이 때, 벤팅 홀(222)은, 플로어 프레임(220) 상에서 전극 리드(110)와 대응되는 부분에 형성될 수 있다.
즉, 본 실시예에 따르면, 벤팅 홀(222)이 플로어 프레임(220) 상에서 배터리 셀(100) 하부 전체에 대응되는 영역에 형성되는 것이 아니라 좁은 면적, 특히 플로어 프레임(220)의 좌우 방향(Y축 방향) 양측에만 형성될 수 있다(도 3 참조).
이에 따라, 배터리 셀(100)의 열 폭주시 직진성이 강한 벤팅 가스 및/또는 화염의 대부분은 제 1 경로(P1)를 통해 유입될 수 있다. 그리고, 제 1 경로(P1)로 유입되지 못한 벤팅 가스 및/또는 화염은 셀 수용부(S)에 비해 상대적으로 좁은 면적을 가지는 벤팅 홀(222)을 통해 제 2 경로(P2) 내로 유입되면서 그 흐름이 약해질 수 있다. 더불어, 셀 수용부(S)에 비해 상대적으로 좁은 면적을 가지는 벤팅 홀(222)을 통해 제 2 경로(P2) 내로 유입된 벤팅 가스 및/또는 화염은, 다시 셀 수용부(S) 측으로 역유입되는 것이 제한될 수 있다.
또한, 벤팅 가스 및/또는 화염이 플로어 프레임(220)의 좌우 방향 양측을 통해 제 2 경로(P2) 내로 유입되므로, 제 2 경로(P2) 내에서 냉각 모듈(300)에 의해 고온의 벤팅 가스 및/또는 화염이 냉각될 수 있는 시간이 증가될 수 있다.
이러한 실시 구성에 의하면, 벤팅 가스 및/또는 화염의 흐름을 확실하게 약화시킬 수 있을 뿐 아니라, 고온의 벤팅 가스 및/또는 화염의 냉각 시간을 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 고온의 벤팅 가스 및/또는 화염이 팩 하우징(200) 외부로 급격히 배출되는 것을 더 확실하게 최소화하거나 방지할 수 있다.
도 6을 다시 참조하면, 벤팅 홀(222)의 팩 하우징(200)의 전후 방향(X축 방향)에서의 길이는, 상부 경로(P2a)의 팩 하우징(200)의 전후 방향에서의 길이보다 짧게 구성될 수 있다.
즉, 벤팅 홀(222)의 면적은, 이에 대응되는 상부 경로(P2a)의 수평면(XY평면)상에서의 면적보다 작게 구성될 수 있다. 이에 따라, 벤팅 가스 및/또는 화염이 벤팅 홀(222)을 통과하는 경우, 상부 경로(P2a) 내에서의 벤팅 가스 및/또는 화염의 유동 속도는, 셀 수용부(S) 내에서의 벤팅 가스 및/또는 화염의 유동 속도보다 느려질 수 있다.
이러한 실시 구성에 의하면, 상부 경로(P2a) 내로 유입된 벤팅 가스 및/또는 화염의 흐름이 보다 확실하게 약화될 수 있으므로, 냉각 모듈(300)에 의한 고온의 벤팅 가스 및/또는 화염의 냉각 시간을 보다 증가시킬 수 있다.
더불어, 상부 경로(P2a) 내로 유입된 벤팅 가스 및/또는 화염의 흐름이 약화되므로, 상부 경로(P2a)와 연통된 하부 경로(P2b) 내에서의 벤팅 가스 및/또는 화염의 흐름 또한 약화될 수 있다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(10)에서 배터리 셀(100)의 열 폭주시, 벤팅 가스 또는 화염이 배출되는 상태를 나타낸 도면이다. 이 때, 도 8 및 도 9에서 후술되는 벤팅 가스 및 화염은 각각 참조부호 'V' 및 'F'로 표기하기로 한다.
도 2, 도 3, 도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 배터리 셀(100)은 복수 개로 구비될 수 있다. 또한, 셀 수용부(S)는, 복수 개로 구비될 수 있다. 이 때, 복수 개의 셀 수용부(S)는 각각 독립적으로 구성될 수 있다.
이 때, 배터리 셀(100)은, 셀 수용부(S) 내에 각각 수용될 수 있다. 한편, 셀 수용부(S)는, 배터리 셀(100)이 두 개 이상으로 구비된 셀 어셈블리(C)를 수용할 수도 있다.
그리고, 팩 하우징(200)은, 복수 개의 격벽(W)을 포함할 수 있다. 이러한 상기 격벽(W)은, 양 측이 사이드 프레임(210)에 연결될 수 있다. 이 때, 격벽(W)의 좌우 방향(Y축 방향) 양단은, 사이드 프레임(210) 중 팩 하우징(200)의 전후 방향(X축 방향)을 따라 배치된 사이드 프레임(210)에 결합될 수 있다. 또한, 격벽(W)은 사이드 프레임(210)의 높이에 대응되게 상하 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 그리고, 격벽(W)의 하측에는 플로어 프레임(220)이 결합될 수 있고, 격벽(W)의 상측에는 상부 커버(230)가 결합될 수 있다.
또한, 격벽(W)은, 팩 하우징(200)의 전후 방향(X축 방향)에서 볼 때, 배터리 셀(100)의 전면 및 후면에 밀착되어 복수 개의 셀 수용부(S) 사이를 상호 밀폐할 수 있다. 한편, 각각의 셀 수용부(S) 내에 셀 어셈블리(C)가 수용되는 경우, 격벽(W)은, 셀 어셈블리(C)의 전면 및 후면에 밀착될 수도 있다.
이 때, 사이드 프레임(210)의 유통 홀(212) 및 플로어 프레임(220)의 벤팅 홀(222)은, 각각의 셀 수용부(S)에 대응되게 구성될 수 있다.
이와 같은 구성에 의하면, 인접한 배터리 셀(100) 사이의 동시다발적 발화를 보다 확실하게 억제할 수 있을 뿐 아니라, 배터리 셀(100)이 팩 하우징(200) 내에서 컴팩트하게 배치될 수 있다.
또한, 격벽(W)이 인접한 셀 수용부(S) 사이를 밀폐하고, 격벽(W)에 배터리 셀(100)이 밀착되므로, 보다 안정적으로 유통 홀(212) 및 벤팅 홀(222)을 통한 벤팅 경로(P) 내로의 벤팅 가스 및/또는 화염의 유입을 가이드할 수 있다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배터리 팩(12)을 나타낸 도면이다. 이 때, 도 10 및 도 11에서 후술되는 벤팅 가스 및 화염은 각각 참조부호 'V' 및 'F'로 표기하기로 한다.
본 실시예에 따른 배터리 팩(12)은, 앞선 실시예의 상기 배터리 팩(10)과 유사하므로, 앞선 실시예와 실질적으로 동일하거나 또는 유사한 구성들에 대해서는 중복 설명을 생략하고, 이하, 앞선 실시예와의 차이점을 중심으로 살펴 본다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 상기 배터리 팩(12)에서 팩 하우징(200)은, 제 1 가이드부(G1) 및 제 2 가이드부(G2)를 더 포함할 수 있다.
도 10에서와 같이, 상기 제 1 가이드부(G1)는, 벤팅 홀(222) 중 일부로부터 상부 경로(P2a)의 내측 방향으로 절곡되어 형성될 수 있다. 구체적으로, 제 1 가이드부(G1)의 일단은, 벤팅 홀(222)에서 사이드 프레임(210)에 가까운 부분에 결합될 수 있다. 또한, 제 1 가이드부(G1)는, 벤팅 홀(222)에 결합된 일단으로부터 상부 경로(P2a)의 내측 방향으로 절곡되어 형성될 수 있다.
도 11에서와 같이, 상기 제 2 가이드부(G2)는, 벤팅 홀(222) 중 나머지 일부로부터 하부 경로(P2b)의 내측 방향으로 절곡되어 형성될 수 있다. 구체적으로, 제 2 가이드부(G2)의 일단은 벤팅 홀(222)에서 사이드 프레임(210)에 가까운 부분에 결합될 수 있다. 또한, 제 2 가이드부(G2)는, 벤팅 홀(222)에 결합된 일단으로부터 하부 경로(P2b)의 내측 방향으로 절곡되어 그 타단이 하부 경로(P2b)의 하부면에 결합될 수 있다.
이러한 제 1 가이드부(G1) 및 제 2 가이드부(G2)는, 벤팅 홀(222)을 통해 제 2 경로(P2)로 유입된 벤팅 가스 및/또는 화염의 흐름에 좀 더 방향성을 부여할 수 있다. 즉, 벤팅 홀(222)을 통해 유입된 벤팅 가스 및/또는 화염은 제 1 가이드부(G1) 또는 제 2 가이드부(G2)를 통해 흐름이 가이드되어 보다 확실하게 제 2 경로(P2)의 내측으로 유동될 수 있다.
더불어, 벤팅 홀(222)을 통해 유입된 벤팅 가스 및/또는 화염의 일부는 제 1 가이드부(G1)를 통해 상부 경로(P2a)로 직접적으로 그 흐름이 유도되고, 나머지 벤팅 가스 및/또는 화염은 제 2 가이드부(G2)를 통해 하부 경로(P2b)로 직접적으로 그 흐름이 유도될 수 있다. 이 때, 제 1 가이드부(G1)를 통해 상부 경로(P2a)로 흐름이 1차적으로 유도된 벤팅 가스 및/또는 화염은 2차적으로 하부 경로(P2b)로 유동될 수 있다. 또한, 제 2 가이드부(G2)를 통해 하부 경로(P2b)로 흐름이 1차적으로 유도된 벤팅 가스 및/또는 화염은 2차적으로 상부 경로(P2b)로 유동될 수 있다.
이러한 실시 구성에 의해, 제 2 경로(P2) 내에서의 벤팅 가스 및/또는 화염의 유동 방향을 다양화함으로써 제 2 경로(P2) 내에서의 화염의 흐름을 더욱 약화시킬 수 있을 뿐 아니라, 벤팅 가스 및/또는 화염과 냉각 모듈(300)의 접촉 시간을 보다 증가시킬 수 있다.
본 실시예에 따른 배터리 팩(12)에 의하면, 보다 안정적으로 벤팅 가스 및/또는 화염의 흐름을 가이드하면서 그 흐름을 약화시킬 수 있을 뿐 아니라, 냉각 모듈(300)에 의해 고온의 벤팅 가스 및/또는 화염이 보다 확실하게 냉각될 수 있다.
도 12는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 배터리 팩(14)을 나타낸 도면이다. 이 때, 도 12에서 후술되는 화염은 참조부호 'F'로 표기하기로 한다.
본 실시예에 따른 배터리 팩(14)은, 앞선 실시예의 상기 배터리 팩(10)과 유사하므로, 앞선 실시예와 실질적으로 동일하거나 또는 유사한 구성들에 대해서는 중복 설명을 생략하고, 이하, 앞선 실시예와의 차이점을 중심으로 살펴 본다.
도 12를 참조하면, 상기 배터리 팩(14)에서 팩 하우징(200)은, 흐름 제한부(T)를 더 포함할 수 있다.
상기 흐름 제한부(T)는, 하부 경로(P2b)의 일측면(X축 방향 일측면) 또는 타측면(X축 방향 타측면) 중 적어도 일면에 구비될 수 있다. 구체적으로, 흐름 제한부(T)는, 하부 경로(P2b)의 X축 방향 내측면 중 적어도 일면에 구비될 수 있고, 돌기 형태로 적어도 하나 이상 구비될 수 있다.
이러한 흐름 제한부(T)는, 배터리 셀(100)로부터 배출된 화염에 포함된 입자와 부딪히도록 구성될 수 있다.
즉, 벤팅 홀(222)을 통해 상부 경로(P2a) 내로 유입된 화염은, 상부 경로(P2a) 내에서 유동되면서 1차적으로 그 흐름이 약해질 수 있다. 또한, 상부 경로(P2a) 내로 유입된 화염은 냉각 모듈(300)에 의해 1차적으로 냉각될 수 있다. 이와 같이 상부 경로(P2a) 내에서 1차적으로 그 흐름이 약해진 화염은, 하부 경로(P2b) 내에서 흐름 제한부(T) 구성을 통해 2차적으로 그 흐름이 더욱 약화될 수 있다.
본 실시예에 따른 배터리 팩(14)에 의하면, 배터리 셀(100)로부터 배출된 화염이 돌기 형태의 흐름 제한부(T)에 부딪힐 수 있으므로, 제 2 경로(P2) 내에서의 화염의 흐름이 더욱 약화될 수 있다. 이에 따라, 제 2 경로(P2) 내에서의 화염의 잔류 시간을 증가시켜 냉각 모듈(300)에 의한 화염의 냉각 시간을 증가시킬 수 있다.
또한, 화염에 포함된 입자가 흐름 제한부(T)에 의해 제 2 경로(P2) 내에 잔류하도록 함으로써, 팩 하우징(200) 외부로의 발화원의 배출을 보다 최소화할 수 있다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 배터리 팩(16)을 나타낸 도면이다. 이 때, 도 13 및 도 14에서 후술되는 화염은 참조부호 'F'로 표기하기로 한다. 또한, 도 14에서 후술되는 입자는 참조부호 'I'로 표기하기로 한다.
본 실시예에 따른 배터리 팩(16)은, 앞선 실시예의 상기 배터리 팩(10)과 유사하므로, 앞선 실시예와 실질적으로 동일하거나 또는 유사한 구성들에 대해서는 중복 설명을 생략하고, 이하, 앞선 실시예와의 차이점을 중심으로 살펴 본다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 상기 배터리 팩(16)에서 팩 하우징(200)은, 필터링부(M)를 더 포함할 수 있다. 이 때, 도 14는 도 13의 필터링부(M)에서 화염에 포함된 입자가 필터링된 후, 화염이 냉각 모듈(300)에 의해 냉각되는 상태를 개략적으로 나타낸 것이다.
상기 필터링부(M)는, 제 2 경로(P2) 내에 구비되고, 화염에 포함된 입자를 필터링하도록 구성될 수 있다. 또한, 필터링부(M)는, 냉각 모듈(300)과 마주하도록 구성될 수 있다. 일례로서, 필터링부(M)는, 다수의 미세 홀이 형성된 메쉬 형태로 구성될 수 있다.
구체적으로, 필터링부(M)는, 팩 하우징(200)의 전후 방향(X축 방향)으로 제 1 냉각부(310) 및 제 2 냉각부(320) 각각과 마주하도록 한 쌍으로 구성될 수 있다.
보다 구체적으로, 필터링부(M)는, 상부 경로(P2a) 및 하부 경로(P2b) 내에서, 냉각 모듈(300)을 감싸도록 구성될 수 있다. 즉, 필터링부(M)는, 상부 경로(P2a) 및 하부 경로(P2b) 내에서 제 1 냉각부(310) 또는 제 2 냉각부(320)와 마주하고, 제 1 냉각부(310) 또는 제 2 냉각부(320)를 감싸도록 구성될 수 있다.
이러한 필터링부(M)는, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 1차적으로 화염에 포함된 입자를 필터링할 수 있다. 그리고, 필터링부(M)에 의해 큰 입자가 걸러진 화염은, 2차적으로 냉각 모듈(300)을 통해 냉각될 수 있다.
본 실시예에 따른 배터리 팩(16)에 따르면, 필터링부(M)에 의한 화염의 입자 필터링 및 냉각 모듈(300)에 의한 화염 냉각이 순차적으로 이루어질 수 있으므로, 냉각 모듈(300)에 의한 화염의 냉각 효과가 보다 향상될 수 있다.
또한, 필터링부(M)를 통해 화염에 포함된 입자를 필터링함으로써, 팩 하우징(200) 외부로의 발화원의 배출을 보다 최소화할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 배터리 팩(10, 12, 14, 16)은 전기 자동차와 같은 자동차에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 자동차는, 본 발명에 따른 배터리 팩(10, 12, 14, 16)을 적어도 하나 이상 포함할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
한편, 본 발명에서 상, 하, 좌, 우, 전, 후와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.

Claims (12)

  1. 배터리 셀;
    상기 배터리 셀을 셀 수용부 내에 수용하고, 측면 및 하부에 각각 상기 셀 수용부와 연통되는 제 1 경로 및 2개의 층으로 구성된 제 2 경로를 포함하는 벤팅 경로를 구비한 팩 하우징; 및
    상기 팩 하우징의 하부에 구비되고, 상기 배터리 셀로부터 배출되어 상기 제 2 경로 내로 유입된 벤팅 가스 또는 화염을 냉각하도록 구성된 냉각 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 팩 하우징은,
    상기 팩 하우징의 측면을 구성하고, 유통 홀을 통해 상기 셀 수용부와 연통되는 상기 제 1 경로를 구비한 사이드 프레임; 및
    상기 사이드 프레임에 연결되고, 상기 팩 하우징의 하부를 구성하며, 벤팅 홀을 통해 상기 셀 수용부와 연통되는 상기 제 2 경로를 구비한 플로어 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제 2 경로는,
    상기 벤팅 홀을 통해 상기 셀 수용부와 연통되는 상부 경로; 및
    상기 상부 경로의 하부에 배치되고, 상기 상부 경로와 연통되는 하부 경로를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 냉각 모듈은,
    제 1 냉각부; 및
    상기 플로어 프레임 내에서 상기 상부 경로를 사이에 두고 상기 제 1 냉각부의 반대측에 배치된 제 2 냉각부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 하부 경로는,
    상기 냉각 모듈의 하부에 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 배터리 셀은,
    적어도 일측에 상기 벤팅 경로와 마주하는 전극 리드를 구비하고,
    상기 벤팅 홀은,
    상기 플로어 프레임 상에서 상기 전극 리드와 대응되는 부분에 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 벤팅 홀의 상기 팩 하우징의 전후 방향에서의 길이는,
    상기 상부 경로의 상기 팩 하우징의 전후 방향에서의 길이보다 짧게 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  8. 제 3항에 있어서,
    상기 팩 하우징은,
    상기 벤팅 홀 중 일부로부터 상기 상부 경로의 내측 방향으로 절곡되어 형성된 제 1 가이드부; 및
    상기 벤팅 홀 중 나머지 일부로부터 상기 하부 경로의 내측 방향으로 절곡되어 형성된 제 2 가이드부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  9. 제 3항에 있어서,
    상기 팩 하우징은,
    상기 하부 경로의 일측면 또는 타측면 중 적어도 일면에 구비되고, 상기 화염에 포함된 입자와 부딪히도록 구성된 흐름 제한부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  10. 제 3항에 있어서,
    상기 팩 하우징은,
    상기 제 2 경로 내에 구비되고, 상기 화염에 포함된 입자를 필터링하도록 구성된 필터링부를 더 포함하고,
    상기 필터링부는,
    상기 상부 경로 및 상기 하부 경로 내에서, 상기 냉각 모듈을 감싸도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  11. 제 2항에 있어서,
    상기 배터리 셀은 복수 개로 구비되고, 상기 셀 수용부는 복수 개로 구비되며,
    상기 배터리 셀은,
    상기 셀 수용부 내에 각각 수용되고,
    상기 팩 하우징은,
    양 측이 상기 사이드 프레임에 연결되고, 상기 배터리 셀의 전면 및 후면에 밀착되어 상기 복수 개의 셀 수용부 사이를 상호 밀폐하도록 구성된 복수 개의 격벽을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  12. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 따른 배터리 팩을 적어도 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차.
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