WO2024112110A1 - 배터리 셀, 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예를 따르는 배터리 셀은, 제1 전극 및 제2 전극과 이들 사이에 개재된 분리막을 포함하는 전극 조립체, 일 측에 형성된 개방부를 통해 전극 조립체를 수용하는 전지 하우징, 및 개방부를 커버하며, 전지 하우징의 내부 압력이 일정 수준 이상으로 증가하게 되면 파단되도록 구성되는 벤팅부를 구비하는 하우징 커버를 포함하고, 벤팅부는 하우징 커버의 상면에 구비된 상부 노칭부와 하우징 커버의 하면에 구비된 하부 노칭부를 포함하고, 상부 노칭부와 하부 노칭부는 서로 엇갈린 상태로 구비된다.

Description

배터리 셀, 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차

본 발명은 배터리 셀, 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차에 관한 것이다.

본 출원은 2022년 11월 22일 자로 출원된 한국 특허출원번호 제 10-2022-0157708호에 대한 우선권주장출원으로서, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.

제품 군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차 전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(HEV, Hybrid Electric Vehicle) 등에 보편적으로 응용되고 있다. 이러한 이차 전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 장점 또한 갖기 때문에 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목 받고 있다.

현재 널리 사용되는 이차 전지의 종류에는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등이 있다. 이러한 단위 이차 전지 셀, 즉, 단위 배터리 셀의 작동 전압은 약 2.5V ~ 4.5V이다. 따라서, 이보다 더 높은 출력 전압이 요구될 경우, 복수 개의 배터리 셀을 직렬로 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. 또한, 배터리 팩에 요구되는 충방전 용량에 따라 다수의 배터리 셀을 병렬 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. 따라서, 상기 배터리 팩에 포함되는 배터리 셀의 개수는 요구되는 출력 전압 및/또는 충방전 용량에 따라 다양하게 설정될 수 있다.

한편, 배터리 셀은 배터리 캔과 배터리 캔의 일 단면을 커버하는 캡을 포함할 수 있다. 이 때, 캡은, 배터리 캔 내부에 발생된 가스로 인한 내압 증가를 방지하기 위해 형성되는 벤트부를 구비할 수 있다. 그러나, 종래의 배터리 셀에서 일정 수준의 벤트압 확보를 위해서는, 노치 성형 시 성형량이 많아 금형 데미지가 발생할 가능성이 높아진다. 따라서, 노치 성형 시 금형의 데미지를 줄여 수명을 개선해야 하는 상황이다. 아울러, 노치부 성형 시 성형량이 많아 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 배터리 셀의 벤트부의 노치 성형 시 적은 노치 성형량으로도 벤트압을 효율적으로 확보하는 것을 일 목적으로 한다.

나아가, 본 발명은 배터리 셀의 벤트부의 노치 성형 시 금형의 데미지를 줄임으로써 배터리 셀의 수명을 증가 및 개선하는 것을 다른 목적으로 한다.

다른 측면에서, 본 발명은 노치 성형량을 감소시켜 생산성을 증가시키는 것을 또 다른 목적으로 한다.

다만, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀은, 제1 전극 및 제2 전극과 이들 사이에 개재된 분리막을 포함하는 전극 조립체; 일 측에 형성된 개방부를 통해 상기 전극 조립체를 수용하는 전지 하우징; 및 상기 개방부를 커버하며, 상기 전지 하우징의 내부 압력이 일정 수준 이상으로 증가하게 되면 파단되도록 구성되는 벤팅부를 구비하는 하우징 커버를 포함하고, 상기 벤팅부는 상기 하우징 커버의 상면에 구비된 상부 노칭부와 상기 하우징 커버의 하면에 구비된 하부 노칭부를 포함하고, 상기 상부 노칭부와 상기 하부 노칭부는 서로 엇갈린 상태로 구비된다.

바람직하게, 상기 벤팅부는 원형의 폐루프를 이루도록 구성될 수 있다.

본 발명의 일 측면에서, 상기 상부 노칭부의 중심선과 상기 하부 노칭부의 중심선은 서로 반경 방향으로 소정 거리 이격되어 있을 수 있다.

바람직하게, 상기 상부 노칭부는, 상기 하부 노칭부보다 반경 방향으로 내측에 구비될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에서, 상기 상부 노칭부 및 상기 하부 노칭부는, 상기 하우징 커버의 표면으로부터 내측으로 내입될수록 폭이 좁아지도록 구성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에서, 상기 상부 노칭부는, 상기 상부 노칭부의 중심선을 기준으로 경사를 갖는 선대칭 구조를 갖고, 상기 하부 노칭부는, 상기 하부 노칭부의 중심선을 기준으로 경사를 갖는 선대칭 구조를 가질 수 있다.

본 발명의 일 측면에서, 상기 하우징 커버의 중심을 지나는 종단면 상에서, 상기 상부 노칭부와 상기 하부 노칭부 사이의 최단 거리를 지나는 가상의 직선인 제1 직선; 및 상기 제1 직선과 수직인 가상의 직선인 제2 직선을 정의할 수 있다.

이 때, 상기 제2 직선과 상기 하우징 커버의 표면이 이루는 각도는 0° 초과 90° 미만일 수 있다.

본 발명의 일 측면에서, 상기 상부 노칭부의 입구의 너비를 W1라 하고, 상기 하부 노칭부의 입구의 너비를 W2라 할 때, 상기 상부 노칭부의 중심선과 상기 하부 노칭부의 중심선 사이의 거리는 다음 식(1)을 만족할 수 있다.

… 식(1)

본 발명의 다른 측면에서, 상기 상부 노칭부와 상기 하부 노칭부는, 상기 하우징 커버의 중심을 지나는 종단면 상에서 서로 점 대칭이 되도록 구성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에서, 상기 하우징 커버의 중심을 지나는 종단면 상에서, 상기 상부 노칭부와 상기 하부 노칭부 사이의 최단 거리는, 상기 상부 노칭부와 상기 하부 노칭부가 동일한 반경 방향 위치에 구비되었을 경우의 상부 노칭부와 하부 노칭부 사이의 최단 거리보다 더 크도록 구성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에서, 상기 하우징 커버의 중심을 지나는 종단면 상에서, 상기 상부 노칭부와 상기 하부 노칭부 사이의 최단 거리는, 상기 하우징 커버의 두께의 길이보다 더 짧게 구성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에서, 상기 상부 노치부가 형성된 영역과 상기 하부 노치부가 형성된 영역은, 상기 하우징 커버에 수직한 방향을 따라 적어도 부분적으로 서로 중첩되도록 구성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에서, 상기 상부 노칭부와 상기 하부 노칭부 사이의 최단 거리는, 상기 하우징 커버의 두께의 길이 대비 10% 초과일 수 있다.

한편, 본 발명은, 배터리 팩으로서, 전술한 실시예에 따른 적어도 하나의 배터리 셀을 포함하는 배터리 팩을 제공한다.

아울러, 본 발명은, 자동차로서, 전술한 실시예에 따른 적어도 하나의 배터리 팩을 포함하는 자동차를 제공한다.

본 발명에 의하면, 적은 노칭 성형량으로도 배터리 셀에서 일정 수준의 벤트압 확보가 가능해진다.

다른 측면에서, 본 발명에 의하면, 적은 노칭 성형량으로 금형 손상이 줄어들어 배터리 셀의 수명 증가를 기대할 수 있다.

또 다른 측면에서, 본 발명에 의하면, 노칭 성형량을 감소시킴으로써 생산성이 증대될 수 있다.

다만, 본 발명을 통해 얻을 수 있는 효과는 상술한 효과들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적인 효과들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예를 따르는 배터리 셀을 설명하기 위한 도면이다.

도 2는 도 1의 종단면 사시도이다.

도 3은 도 1의 배터리 셀의 종단면도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예를 따르는 하우징 커버를 설명하기 위한 도면이다.

도 5는 본 발명의 비교예에 해당하는 하우징 커버를 설명하기 위한 도면이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예를 따르는 하우징 커버를 설명하기 위한 도면이다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예를 따르는 하우징 커버를 설명하기 위한 도면이다.

도 8은 본 발명의 일 실시예를 따르는 벤팅부를 설명하기 위한 도면이다.

도 9는 본 발명의 비교예에 해당하는 벤팅부의 파단 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 10은 본 발명의 일 실시예를 따르는 벤팅부의 파단 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 11은 본 발명의 일 실시예를 따르는 배터리 셀을 포함하는 배터리 팩을 설명하기 위한 도면이다.

도 12는 도 11의 배터리 팩을 포함하는 자동차를 설명하기 위한 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 아니 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 일부 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

또한, 발명의 이해를 돕기 위하여, 첨부된 도면은 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 서로 다른 실시예에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호가 부여될 수 있다.

2 개의 비교 대상이 동일하다는 언급은 '실질적으로 동일'한 것을 의미한다. 따라서 실질적 동일은 당업계에서 낮은 수준으로 간주되는 편차, 예를 들어 5% 이내의 편차를 가지는 경우를 포함할 수 있다. 또한, 소정 영역에서 어떠한 파라미터가 균일하다는 것은 평균적 관점에서 균일하다는 것을 의미할 수 있다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것으로, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 제1 구성요소는 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

명세서 전체에서, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 각 구성요소는 단수일 수도 있고 복수일 수도 있다.

구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.

또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.

명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, A, B 또는 A 및 B를 의미하며, "C 내지 D" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, C 이상이고 D 이하인 것을 의미한다.

설명의 편의상 본 명세서에서 젤리롤 형태로 감기는 전극 조립체(10)의 권취축의 길이방향을 따르는 방향을 축방향(Y)이라 지칭한다. 그리고 상기 권취축을 둘러싸는 방향을 원주방향 또는 둘레방향(X)이라 지칭한다. 그리고 상기 권취축에 가까워지거나 권취축으로부터 멀어지는 방향을 반경방향이라 지칭한다. 이들 중 특히 권취축에 가까워지는 방향을 구심방향, 권취축으로부터 멀어지는 방향을 원심방향이라 지칭한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예를 따르는 배터리 셀(1)을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 도 1의 종단면 사시도이다. 도 3은 도 1의 배터리 셀(1)의 종단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀(1)은 전극 조립체(10), 전지 하우징(20) 및 하우징 커버(30)를 포함한다. 상기 배터리 셀(1)은, 그 밖에도 집전체(40)를 더 포함할 수 있다. 본 발명은 전지의 형상에 의해 제한되지 않으며, 다른 형상의 전지, 예컨대 각형 전지에도 적용 가능하다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 전극 조립체(10)는, 제1 전극 탭(11) 및 제2 전극 탭(12)을 구비한다. 구체적으로, 상기 전극 조립체(10)는 제1 전극 및 제2 전극과 이들 사이에 개재된 분리막을 포함한다. 상기 전극 조립체(10)는 그 사이에 분리막을 개재시킨 상태로 제1 전극 및 제2 전극과 이들 사이에 개재된 분리막이 권취 축을 중심으로 권취되어 코어와 외주면을 정의한 구조를 갖는다. 즉, 본 발명에 적용되는 전극 조립체(10)는, 젤리-롤 타입의 전극 조립체(10)일 수 있다. 이 경우, 상기 전극 조립체(10)의 외주면 상에는 전지 하우징(20)과의 절연을 위해 추가적인 분리막이 구비될 수도 있다. 상기 전극 조립체(10)는, 제한 없이, 당업계에서 잘 알려진 권취 구조를 가질 수 있다.

한편, 본 발명에 있어서, 양극판에 코팅되는 양극 활물질과 음극판에 코팅되는 음극 활물질은 당업계에 공지된 활물질이라면 제한 없이 사용될 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 전지 하우징(20)은, 일 측에 개방부가 형성된 대략 원통형의 수용체로서, 도전성을 갖는 금속 재질이다. 상기 전지 하우징(20)의 측면, 그리고 상기 개방부의 반대 편에 위치하는 하면은 일체로 형성되는 것이 일반적이다. 즉, 상기 전지 하우징(20)은, 그 높이 방향 상단은 개방되어 있고, 하단은 폐쇄된 형태를 갖는 것이 일반적이다. 상기 전지 하우징(20)의 하면은 대략 플랫한 형태를 가질 수 있다. 상기 전지 하우징(20)은, 그 높이 방향 일 측에 형성된 개방부를 통해 전극 조립체(10)를 수용한다. 상기 전지 하우징(20)은, 상기 개방부를 통해 전해질도 함께 수용할 수 있다.

상기 전지 하우징(20)은, 전지 하우징(20)의 상단에 구비된 개방부에 인접한 단부에 형성되는 비딩부(21)를 구비할 수 있다. 상기 전지 하우징(20)은, 비딩부(21) 상에 형성되는 클림핑부(22)를 더 구비할 수도 있다. 상기 비딩부(21)는, 전지 하우징(20)의 외주면 둘레가 소정의 깊이로 압입된 형태를 갖는다. 좀 더 구체적으로, 상기 비딩부(21)는 전지 하우징(20)의 일 측에 형성된 개방부와 전극 조립체(10)를 수용하는 수용부 사이의 영역에서 내측을 향해 압입된 형태를 가질 수 있다.

상기 비딩부(21)는, 전극 조립체(10)의 상부에 형성된다. 상기 비딩부(21)가 형성된 영역에서의 전지 하우징(20)의 내경은, 전극 조립체(10)의 직경보다 더 작게 형성된다.

상기 비딩부(21)는, 하우징 커버(30)가 안착될 수 있는 지지 면을 제공한다. 또한, 상기 비딩부(21)는, 집전체(40)의 가장자리 둘레 중 적어도 일부가 안착 및 결합될 수 있는 지지 면을 제공할 수 있다. 즉, 상기 비딩부(21)의 상면에는, 본 발명의 집전체(40)의 가장자리 둘레 중 적어도 일부 및/또는 하우징 커버(30)의 가장자리 둘레가 안착될 수 있다. 상기 집전체(40)의 가장자리 둘레 중 적어도 일부 및/또는 하우징 커버(30)의 가장자리 둘레를 안정적으로 지지할 수 있도록 하기 위해, 상기 비딩부(21)의 상면은 전지 하우징(20)의 하면에 대략 나란한 방향을 따라, 즉 전지 하우징(20)의 측벽에 대략 수직한 방향을 따라 연장된 형태를 가질 수 있다.

상기 비딩부(21)는, 전지 하우징(20)의 내경과 대략 대응되는 사이즈를 가질 수 있는 전극 조립체(10)가 전지 하우징(20)의 상단에 형성된 개구부를 통해 빠져나오지 않도록 하며, 하우징 커버(30)가 안착되는 지지부로서 기능할 수 있다. 상기 상부 비딩부(21)는 하우징 커버(30)뿐만 아니라 집전체(40), 실링 가스켓(G1) 등을 고정시키기 위한 지지부로서 기능할 수 있다.

상기 클림핑부(22)는, 비딩부(21)의 상부에 형성된다. 상기 클림핑부(22)는, 비딩부(21)의 상부에 배치되는 하우징 커버(30)의 가장자리 둘레를 감싸도록 연장 및 밴딩된 형태를 갖는다. 이러한 클림핑부(22)의 형상에 의해 하우징 커버(30)는 비딩부(21) 상에 고정된다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 하우징 커버(30)는, 전지 하우징(20) 내부에 발생된 가스로 인한 내압 증가를 방지하기 위해 형성되는 벤팅부(31)를 구비할 수 있다. 상기 벤팅부(31)는, 상기 전지 하우징(20)의 내부 압력이 일정 수준 이상으로 증가하게 되면 파단되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 벤팅부(31)는, 하우징 커버(30)의 일부에 형성되며 내부 압력이 가해졌을 때 용이하게 파단될 수 있도록 주변 영역보다 구조적으로 취약한 영역일 수 있다. 상기 벤팅부(31)는, 예를 들어 주변 영역과 비교하여 더 얇은 두께를 갖는 영역일 수 있다.

즉, 어떠한 이유로 배터리 셀(1)의 내부에서 열적 이벤트가 발생하여 벤팅 가스가 발생할 수 있고, 벤팅 가스에 의해 전지 하우징(20) 내부의 압력이 높아질 수 있다. 이 때, 벤팅부(31)는, 배터리 셀(1)의 내부 압력이 증가할 때 용이하게 파단될 수 있도록 주변 영역보다 구조적으로 취약한 영역에 해당하기 때문에, 벤팅 가스가 발생할 경우, 벤팅부(31)에서 파단이 이루어질 수 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 하우징 커버(30)는, 전지 하우징(20)의 일 측에 형성된 상기 개방부를 커버한다. 상기 하우징 커버(30)는, 전지 하우징(20) 상단에 형성되는 클림핑부(22)에 의해 고정될 수 있다. 이 경우, 고정력의 향상 및 전지 하우징(20)의 밀폐성 향상을 위해 전지 하우징(20)과 하우징 커버(30) 사이 및 집전체(40)와 하우징 커버(30) 사이에는 실링 가스켓(G1)이 개재될 수도 있다. 이 경우, 상기 접촉부(33a) 및/또는 제2 접촉부는, 전지 하우징(20)의 비딩부(21)와 실링 가스켓(G1) 사이에 개재될 수 있다. 이처럼 비딩부(21)와 실링 가스켓(G1) 사이에 개재된 접촉부(33a) 및/또는 제2 접촉부는, 비딩부(21)로부터 상방으로 연장되는 클림핑부(22)의 절곡에 의해 고정될 수 있다.

한편, 본 발명에 있어서 하우징 커버(30)는 전류의 통로로서 기능해야 하는 부품은 아니다. 따라서, 용접 또는 다른 부품의 적용에 따른 고정을 통해 전지 하우징(20)과 하우징 커버(30)를 견고히 고정시키고 전지 하우징(20)의 개방부의 밀폐성을 확보할 수만 있다면, 이러한 실링 가스켓(G1)의 적용이 필수적인 것은 아니다.

도 4는 본 발명의 일 실시예를 따르는 하우징 커버(30)를 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 본 발명의 비교예에 해당하는 하우징 커버(30)를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예를 따르는 하우징 커버(30)를 설명하기 위한 도면이다.

도 4 및 도 6을 참조하면, 상기 벤팅부(31)는 상기 하우징 커버(30)의 상면에 구비된 상부 노칭부(N1)와 상기 하우징 커버(30)의 하면에 구비된 하부 노칭부(N2)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 상부 노칭부(N1)와 상기 하부 노칭부(N2)는 서로 엇갈린 상태로 구비될 수 있다.

이와 같은 구조에 의하면, 상부 노칭부(N1)와 하부 노칭부(N2)가 서로 엇갈린 상태로 구비되기 때문에, 상부 노칭부(N1)와 하부 노칭부(N2) 사이 영역에 가해지는 응력은 전단 응력이 지배적일 수 있다.

만약 도 5에 도시되어 있는 바와 같은 종래의 하우징 커버(30)와 같이, 상부 노칭부(N1)와 하부 노칭부(N2)가 동일 선 상에 구비될 경우에는, 상부 노칭부(N1)와 하부 노칭부(N2) 사이 영역에 가해지는 응력은 인장 응력이 지배적일 수 있다. 만약 도 5 또는 도 6과 같이 상부 노칭부(N1)와 하부 노칭부(N2)의 사이 영역에 같은 크기의 압력을 받는 상황이라면, 인장 응력이 가해질 때에 비해 전단 응력이 가해질 때 파단이 더 잘 일어난다. 따라서, 본 발명에 의하면, 더 낮은 벤트압을 적용받더라도 벤팅부(31)의 파단이 가능해진다. 또는, 상부 노칭부(N1)와 하부 노칭부(N2)가 서로 엇갈린 상태가 됨에 따라, 더 적은 노칭 성형량으로도 동일한 벤트압의 확보가 가능해질 수 있다. 결국 성형량의 축소에 의해 금형의 손상이 감소되어 하우징 커버(30)의 수명 증가를 기대할 수 있다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 벤팅부(31)는 대략 원형의 폐루프를 이루도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 배터리 셀(1) 내부에서 벤팅 가스가 분출되어 하우징 커버(30)가 상방으로 내압을 받으면, 벤팅부(31)가 파단되어, 하우징 커버(30)의 원형의 폐루프 내측 영역이 뜯겨져 나갈 수 있다. 이에 따라, 원활한 벤팅이 이루어질 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예를 따르는 하우징 커버(30)를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 일 측면에서, 상기 상부 노칭부(N1)의 중심선과 상기 하부 노칭부(N2)의 중심선은 서로 반경 방향으로 소정 거리 이격되도록 구성될 수 있다. 여기서, 중심선이란, 배터리 셀(1)의 높이 방향을 따라 연장되며, 노칭부(N1, N2)의 폭 방향 중심을 지나는 선을 의미한다.

예를 들어, 도 6을 참조하면, 상기 상부 노칭부(N1)는, 상기 하부 노칭부(N2)보다 반경 방향으로 내측에 구비될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예로서, 도 7을 참조하면, 상기 상부 노칭부(N1)는, 상기 하부 노칭부(N2)보다 반경 방향으로 외측에 구비될 수도 있다.

이와 같이, 상부 노칭부(N1)의 중심선과 상기 하부 노칭부(N2)의 중심선이 서로 반경 방향으로 소정 거리 이격되도록 구성된 구조에 의하면, 상부 노칭부(N1)와 하부 노칭부(N2) 사이 영역에 가해지는 응력은 전단 응력이 지배적일 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면, 더 낮은 벤트압을 적용받더라도 벤팅부(31)의 파단이 가능해진다. 또는, 상부 노칭부(N1)와 하부 노칭부(N2)가 서로 엇갈린 상태가 되면, 더 적은 노칭 성형량으로도 동일한 벤트압의 확보가 가능해질 수 있다. 결국 성형량의 축소에 의해 금형의 손상이 감소되어 하우징 커버(30)의 수명 증가를 기대할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에서, 상기 상부 노칭부(N1) 및 상기 하부 노칭부(N2)는, 상기 하우징 커버(30)의 표면으로부터 내측으로 내입될수록 폭이 좁아지도록 구성될 수 있다.

예를 들어 도 6 또는 도 7을 참조하면, 상기 상부 노칭부(N1)와 상기 하부 노칭부(N2)는, 그 단면이 대략 V자 형상을 갖도록 구성될 수 있다. 또는, 다른 실시 형태로서, 상기 상부 노칭부(N1)와 상기 하부 노칭부(N2)는, 그 단면이 대략 U자 형상을 갖도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 노칭부(N1, N2)의 단면은, 양 측면에 경사를 갖도록 구성될 수 있다.

이와 같은 구조에 의하면, 상부 노칭부(N1)의 중심선과 상기 하부 노칭부(N2)의 중심선이 서로 반경 방향으로 소정 거리 이격될 때, 상부 노칭부(N1)와 하부 노칭부(N2) 사이 영역에 가해지는 응력은 전단 응력이 지배적일 수 있다.

만약 상기 노칭부(N1, N2)의 단면이 본 발명과 달리 직사각 형상을 가질 경우, 상부 노칭부(N1)의 중심선과 상기 하부 노칭부(N2)의 중심선이 서로 반경 방향으로 소정 거리 이격되더라도, 상부 노칭부(N1)와 하부 노칭부(N2) 사이 영역은 경사지지 않고 수직 구조를 갖는다. 결과적으로, 이 경우에는 상부 노칭부(N1)와 하부 노칭부(N2) 사이 영역에 가해지는 응력이 전단 응력이 지배적인 상태가 될 수는 없다. 따라서, 본 발명에 비해 파단에 필요한 벤트압이 커질 수밖에 없다.

반면, 본 발명에 의하면, 상부 노칭부(N1)와 하부 노칭부(N2) 사이 영역이 경사지는 구조를 갖기 때문에, 상부 노칭부(N1)의 중심선과 상기 하부 노칭부(N2)의 중심선이 서로 반경 방향으로 소정 거리 이격될 때, 상부 노칭부(N1)와 하부 노칭부(N2) 사이 영역에 가해지는 응력이 전단 응력이 되도록 구성될 수 있다.

바람직하게, 도 6 또는 도 7을 참조하면, 상기 상부 노칭부(N1)는, 상기 상부 노칭부(N1)의 중심선을 기준으로 경사를 갖는 선대칭 구조를 가질 수 있다. 한편, 상기 하부 노칭부(N2)는, 상기 하부 노칭부(N2)의 중심선을 기준으로 경사를 갖는 선대칭 구조를 가질 수 있다.

이와 같은 구조에 의하면, 상부 노칭부(N1)와 하부 노칭부(N2) 사이 영역이 경사지는 구조를 갖기 때문에, 상부 노칭부(N1)의 중심선과 상기 하부 노칭부(N2)의 중심선이 서로 반경 방향으로 소정 거리 이격될 때, 상부 노칭부(N1)와 하부 노칭부(N2) 사이 영역에 가해지는 응력은 전단 응력이 지배적일 수 있다. 또한, 상기 노칭부(N1, N2)가 중심선을 기준으로 선대칭인 구조를 갖기 때문에, 공정 상 노칭부(N1, N2) 형성이 용이해질 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예를 따르는 벤팅부(31)를 설명하기 위한 도면이다.

도 8을 참조하여 설명하면, 상기 하우징 커버(30)의 중심을 지나는 종단면 상에서, 상기 상부 노칭부(N1)와 상기 하부 노칭부(N2) 사이의 최단 거리(D1)를 지나는 가상의 직선인 제1 직선(SL); 및 상기 제1 직선(SL)과 수직인 가상의 직선인 제2 직선(PL)을 정의할 수 있다.

이 때, 본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 제2 직선(PL)과 상기 하우징 커버(30)의 표면이 이루는 각도는 0° 초과 90° 미만이 될 수 있다.

예를 들어, 도 5와 같이 상부 노칭부(N1)와 하부 노칭부(N2)가 서로 동일 선 상에 구비될 경우에는, 상기 제1 직선(SL)은 하우징 커버(30)에 수직한 방향이 된다. 따라서 제2 직선(PL)은 하우징 커버(30)에 평행한 방향이 되므로, 제2 직선(PL)과 하우징 커버(30)의 표면이 이루는 각도는 0°가 된다. 이와 같은 구조에 의하면 상부 노칭부(N1)와 하부 노칭부(N2) 사이 영역에 가해지는 응력은 인장 응력이 되므로, 벤팅부(31)의 파단에 필요한 벤트압이 높아지게 된다. 만약 벤트압을 낮추기 위해서는, 노칭부의 크기를 크게 하여 상부 노칭부(N1)와 하부 노칭부(N2) 사이 영역의 두께를 감소시키는 방법이 있지만, 이 경우 성형량이 많아져 금형 손상이 발생할 가능성이 높아진다. 따라서 하우징 커버(30)의 수명이 감소할 수 있다. 따라서 제2 직선(PL)과 상기 하우징 커버(30)의 표면이 이루는 각도는 0° 초과인 것이 바람직하다.

한편, 상기 상부 노칭부(N1)의 중심선과 상기 하부 노칭부(N2)의 중심선 사이의 거리(D2)가 너무 멀면 제1 직선(SL)은 하우징 커버(30)의 표면에 거의 평행해진다. 이에 따라 제2 직선(PL)과 하우징 커버(30)의 표면이 이루는 각도는 90°에 근접하게 된다. 이와 같은 경우에는, 상부 노칭부(N1)와 하부 노칭부(N2) 사이의 거리(D2)가 과도하게 증가하여 상부 노칭부(N1)와 하부 노칭부(N2) 사이 영역의 두께가 증가하게 되므로, 벤팅부(31)의 파단에 필요한 벤트압이 오히려 더 증가하게 될 수 있다. 따라서 제2 직선(PL)과 상기 하우징 커버(30)의 표면이 이루는 각도는 90° 미만인 것이 바람직하다.

나아가, 상기 제2 직선(PL)과 상기 하우징 커버(30)의 표면이 이루는 각도는 30°~ 60° 인 것이 더 바람직하다. 상기 각도가 30°~ 60° 범위가 될 경우, 상부 노칭부(N1)와 하부 노칭부(N2) 사이 영역의 두께가 적정 수준으로 유지되면서 동시에 상부 노칭부(N1)와 하부 노칭부(N2) 사이 영역에 전단 응력이 가해질 수 있다. 따라서, 본 실시예에 의하면, 적은 노칭 성형량으로도 동일한 벤트압의 확보가 가능해질 수 있다. 결국 성형량의 축소에 의해 금형의 손상이 감소되어 하우징 커버(30)의 수명 증가를 기대할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에서, 도 8을 참조하면, 상기 상부 노칭부(N1)의 중심선과 상기 하부 노칭부(N2)의 중심선 사이의 거리(D2)는 다음 식(1)을 만족하는 것이 바람직하다.

… 식(1)

여기서, W1은 상부 노칭부(N1) 입구의 너비를 의미하고, W2는 하부 노칭부(N2) 입구의 너비를 의미한다. 즉, 상부 노칭부(N1)의 중심선과 상기 하부 노칭부(N2)의 중심선 사이의 거리(D2)는, 상부 노칭부(N1) 입구의 너비(W1)와 하부 노칭부(N2) 입구의 너비(W2)의 평균값보다 작고, 0 보다 큰 것이 바람직하다.

만약 상부 노칭부(N1)의 중심선과 상기 하부 노칭부(N2)의 중심선 사이의 거리(D2)가, 상부 노칭부(N1) 입구의 너비(W1)와 하부 노칭부(N2) 입구의 너비(W2)의 평균값보다 크면, 상부 노칭부(N1)와 하부 노칭부(N2) 사이의 거리(D2)가 과도하게 증가하여 상부 노칭부(N1)와 하부 노칭부(N2) 사이 영역의 두께가 증가하게 되므로, 벤팅부(31)의 파단에 필요한 벤트압이 오히려 더 증가하게 될 수 있다. 한편, 상부 노칭부(N1)의 중심선과 상기 하부 노칭부(N2)의 중심선 사이의 거리(D2)가 0이 되면, 상부 노칭부(N1)와 하부 노칭부(N2)가 서로 동일 선 상에 위치하게 된다. 이에 따라, 벤팅부(31)에 지배적으로 가해지는 힘은 인장 응력이 된다. 결국, 벤팅부(31) 파단에 필요한 벤트압이 더 증가하게 된다. 따라서, 상기 식(1)을 만족해야, 적은 노칭 성형량으로도 동일한 벤트압의 확보가 가능해질 수 있다. 결국 성형량의 축소에 의해 금형의 손상이 감소되어 하우징 커버(30)의 수명 증가를 기대할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에서, 상기 상부 노칭부(N1)와 상기 하부 노칭부(N2)는, 상기 하우징 커버(30)의 중심을 지나는 종단면 상에서 서로 점 대칭이 되도록 구성될 수 있다.

도 8을 참조하여 설명하면, 제1 직선(SL)과 제2 직선(PL)의 교점을 기준으로, 상기 상부 노칭부(N1)와 상기 하부 노칭부(N2)는, 상기 하우징 커버(30)의 중심을 지나는 종단면 상에서 서로 점 대칭이 되도록 구성될 수 있다. 즉, 상부 노칭부(N1)의 형성과 하부 노칭부(N2)의 형상은 실질적으로 동일하게 구성될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 상기 노칭부(N1, N2)의 형상이 경사를 이루고 있기 때문에, 상부 노칭부(N1)와 하부 노칭부(N2) 사이 영역에 전단 응력이 가해질 수 있다.

본 발명의 다른 측면에서, 상기 하우징 커버(30)의 중심을 지나는 종단면 상에서, 상기 상부 노칭부(N1)와 상기 하부 노칭부(N2) 사이의 최단 거리(D1)는, 상기 상부 노칭부(N1)와 상기 하부 노칭부(N2)가 동일한 반경 방향 위치에 구비되었을 경우의 상부 노칭부(N1)와 하부 노칭부(N2) 사이의 최단 거리(D1)보다 더 크도록 구성될 수 있다.

도 5와 같이 상부 노칭부(N1)와 하부 노칭부(N2)가 서로 동일 선 상에 구비될 경우에는, 상부 노칭부(N1)와 하부 노칭부(N2) 사이 영역에 인장 응력이 가해지므로, 벤팅부(31)의 파단에 필요한 벤트압이 높아지게 된다. 따라서 이 경우 벤트압을 낮추기 위해서는, 노칭부의 크기를 크게 하여 상부 노칭부(N1)와 하부 노칭부(N2) 사이 영역의 두께를 감소시켜야 한다. 즉, 상기 하우징 커버(30)의 중심을 지나는 종단면 상에서, 상기 상부 노칭부(N1)와 상기 하부 노칭부(N2) 사이의 최단 거리(D1)를 감소시켜야 한다. 그러나, 이 경우 성형량이 많아져 금형 손상이 발생할 가능성이 높아진다. 따라서 하우징 커버(30)의 수명이 감소할 수 있다.

반면, 도 8과 같이 상부 노칭부(N1)와 하부 노칭부(N2)가 서로 엇갈린 상태로 구비되는 구조에 의하면, 상부 노칭부(N1)와 하부 노칭부(N2) 사이 영역에 전단 응력이 지배적으로 가해질 수 있다. 같은 크기의 압력을 받는 상황이라면 인장 응력이 가해질 때에 비해 전단 응력이 가해질 때 파단이 더 잘 일어나기 때문에, 더 적은 노칭 성형량으로도 동일한 벤트압의 확보가 가능해질 수 있다. 즉, 상기 하우징 커버(30)의 중심을 지나는 종단면 상에서, 상기 상부 노칭부(N1)와 상기 하부 노칭부(N2) 사이의 최단 거리(D1)가 도 5의 경우보다 증가하더라도 동일한 벤트압의 확보가 가능해질 수 있다. 결국 성형량의 축소에 의해 금형의 손상이 감소되어 하우징 커버(30)의 수명 증가를 기대할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에서, 상기 하우징 커버(30)의 중심을 지나는 종단면 상에서, 상기 상부 노칭부(N1)와 상기 하부 노칭부(N2) 사이의 최단 거리(D1)는, 상기 하우징 커버(30)의 두께의 길이보다 더 짧게 구성될 수 있다.

예를 들어 도 8을 참조하여 설명하면, 상기 상부 노칭부(N1)와 상기 하부 노칭부(N2) 사이의 최단 거리(D1)가 하우징 커버(30)의 두께의 길이보다 더 짧을 수 있다. 나아가, 상기 상부 노칭부(N1)와 상기 하부 노칭부(N2) 사이의 최단 거리(D1)는, 상기 노칭부(N1, N2)의 가장 넓은 폭의 길이보다 더 짧을 수 있다.

만약 상부 노칭부(N1)와 상기 하부 노칭부(N2) 사이의 최단 거리(D1)가 너무 멀게 구성되면, 상부 노칭부(N1)와 하부 노칭부(N2) 사이 영역의 두께가 증가하게 되므로, 벤팅부(31)의 파단에 필요한 벤트압이 오히려 더 증가하게 될 수 있다. 따라서 이와 같이, 상부 노칭부(N1)와 상기 하부 노칭부(N2) 사이의 최단 거리(D1)가 어느 정도 이하로 확보되는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 측면에서, 상기 상부 노치부(N1)가 형성된 영역과 상기 하부 노치부(N2)가 형성된 영역은, 상기 하우징 커버(30)에 수직한 방향을 따라 적어도 부분적으로 서로 중첩되도록 구성될 수 있다.예를 들어, 도 6 및 도 7을 참조하면, 상부 노치부(N1)가 형성된 영역과 상기 하부 노치부(N2)가 형성된 영역은, 상기 하우징 커버(30)에 대략 수직한 방향, 즉, 도면 상 상하 방향을 따라 적어도 부분적으로 서로 중첩되도록 구성될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 상부 노칭부(N1)와 상기 하부 노칭부(N2) 사이의 최단 거리(D1)가 소정 범위 내로 설정될 수 있다. 만약 상부 노치부(N1)가 형성된 영역과 상기 하부 노치부(N2)가 형성된 영역이 상기 하우징 커버(30)에 대략 수직한 방향을 따라 서로 중첩되지 않으면, 상부 노칭부(N1)와 상기 하부 노칭부(N2) 사이의 최단 거리(D1)가 과도하게 증가할 수 있다. 그렇게 되면, 상부 노칭부(N1)와 하부 노칭부(N2) 사이 영역의 두께가 증가하게 되므로, 벤팅부(31)의 파단에 필요한 벤트압이 오히려 더 증가하게 될 수 있다. 따라서 이와 같이, 상기 상부 노치부(N1)가 형성된 영역과 상기 하부 노치부(N2)가 형성된 영역이, 상기 하우징 커버(30)에 대략 수직한 방향을 따라 적어도 부분적으로 서로 중첩되도록 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 측면에서, 상기 상부 노칭부(N1)와 상기 하부 노칭부(N2) 사이의 최단 거리는, 상기 하우징 커버(30)의 두께의 길이 대비 10% 초과인 것이 바람직하다.

예를 들어, SUS430의 소재를 포함하고 0.7t 두께를 갖는 하우징 커버(30)를 포함하며 본 발명의 일 실시예를 따르는 특정 설계의 배터리 셀(1)의 벤트압은 대략 17kgf/cm² 수준을 달성해야 할 수 있다. 상기 벤트압을 얻기 위해서는 상기 상부 노칭부(N1)와 상기 하부 노칭부(N2) 사이의 최단 거리(D1)가 대략 0.070mm 수준이 되어야 하며 이는 하우징 커버(30)의 두께 대비 약 10% 수준에 해당한다. 이와 같이 상부 노칭부(N1)와 상기 하부 노칭부(N2) 사이의 최단 거리(D1)가 상기 수준 이하가 되면, 성형 시 금형 손상이 발생할 가능성이 높아지고 하우징 커버(30)의 수명이 감소할 가능성이 크다. 따라서, 상부 노칭부(N1)와 상기 하부 노칭부(N2) 사이의 최단 거리(D1)는, 상기 하우징 커버(30)의 두께의 길이 대비 10% 초과인 것이 바람직하다.

도 9는 본 발명의 비교예에 해당하는 벤팅부(31)의 파단 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예를 따르는 벤팅부(31)의 파단 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 9를 참조하면, 종래의 하우징 커버(30)에서는 상부 노칭부(N1)와 하부 노칭부(N2)가 서로 동일 선 상에 구비될 수 있다. 이 경우, 상부 노칭부(N1)와 하부 노칭부(N2) 사이 영역의 응력 방향은 화살표 A 방향이다. 이 경우, A 방향으로 인장 응력이 지배적으로 가해진다.

반면, 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예를 따르는 하우징 커버(30)에서는 상부 노칭부(N1)와 하부 노칭부(N2)가 서로 엇갈린 상태로 구비되기 때문에, 상부 노칭부(N1)와 하부 노칭부(N2) 사이 영역의 응력 방향은 화살표 B 방향이다. 이 경우, B 방향으로 전단 응력이 지배적으로 가해진다. 같은 크기의 압력을 받는 상황이라면 인장 응력이 가해질 때에 비해 전단 응력이 가해질 때 파단이 더 잘 일어난다. 따라서, 본 발명에 의하면, 더 낮은 벤트압을 적용받더라도 벤팅부(31)의 파단이 가능해진다. 또는, 본 발명과 같이 상부 노칭부(N1)와 하부 노칭부(N2)가 서로 엇갈린 상태가 되면, 더 적은 노칭 성형량으로도 동일한 벤트압의 확보가 가능해질 수 있다. 결국 성형량의 축소에 의해 금형의 손상이 감소되어 하우징 커버(30)의 수명 증가를 기대할 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 집전체(40)는, 전지 하우징(20) 내부에 수용되며, 전극 조립체(10)와 전기적으로 연결되고, 또한 전지 하우징(20)과 전기적으로 연결된다. 즉, 상기 집전체(40)는, 전극 조립체(10)와 전지 하우징(20) 사이를 전기적으로 연결한다.

도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(3)은, 상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 배터리 셀(1)이 전기적으로 연결된 전지 집합체 및 이를 수용하는 팩 하우징(2)을 포함한다. 본 발명의 도면에서는, 도면 도시의 편의상 전기적 연결을 위한 버스바, 냉각 유닛, 전력 단자 등의 부품은 생략되었다. 즉, 상기 배터리 팩(3)은, 이를테면, BMS, 팩 케이스, 릴레이, 전류 센서 등과 같은 본 발명의 출원 시점에 공지된 배터리 팩(1)의 구성요소 등을 더 포함할 수 있다.

도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차(5)는, 예를 들어 전기 자동차, 하이브리드 자동차 또는 플러그인 하이브리드 자동차일 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(3)을 포함한다. 상기 자동차(5)는, 4륜 자동차 및 2륜 자동차를 포함한다. 상기 자동차(5)는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(3)으로부터 전력을 공급 받아 동작한다. 본 발명에 따른 자동차(5)는, 이러한 배터리 팩(3) 이외에 자동차(5)에 포함되는 다른 다양한 구성요소 등을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 자동차(5)는, 본 발명에 따른 배터리 팩(3) 이외에, 차체나 모터, ECU(electronic control unit) 등의 제어 장치 등을 더 포함할 수 있다.

한편, 본 명세서에서는 상, 하와 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 통상의 기술자에게 자명하다.

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 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

[부호의 설명]

5: 자동차

3: 배터리 팩

2: 팩 하우징

1: 배터리 셀

10: 전극 조립체

20: 전지 하우징

21: 비딩부

22: 클림핑부

30: 하우징 커버

31: 벤팅부

N1: 상부 노칭부

N2: 하부 노칭부

G1: 실링 가스켓

Claims (15)

1. 제1 전극 및 제2 전극과 이들 사이에 개재된 분리막을 포함하는 전극 조립체;

   일 측에 형성된 개방부를 통해 상기 전극 조립체를 수용하는 전지 하우징; 및

   상기 개방부를 커버하며, 상기 전지 하우징의 내부 압력이 일정 수준 이상으로 증가하게 되면 파단되도록 구성되는 벤팅부를 구비하는 하우징 커버

   를 포함하고,

   상기 벤팅부는 상기 하우징 커버의 상면에 구비된 상부 노칭부와 상기 하우징 커버의 하면에 구비된 하부 노칭부를 포함하고,

   상기 상부 노칭부와 상기 하부 노칭부는 서로 엇갈린 상태로 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 벤팅부는 원형의 폐루프를 이루는 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 상부 노칭부의 중심선과 상기 하부 노칭부의 중심선은 서로 반경 방향으로 소정 거리 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 상부 노칭부는, 상기 하부 노칭부보다 반경 방향으로 내측에 구비된 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 상부 노칭부 및 상기 하부 노칭부는,

   상기 하우징 커버의 표면으로부터 내측으로 내입될수록 폭이 좁아지도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 상부 노칭부는, 상기 상부 노칭부의 중심선을 기준으로 경사를 갖는 선대칭 구조를 갖고, 상기 하부 노칭부는, 상기 하부 노칭부의 중심선을 기준으로 경사를 갖는 선대칭 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 하우징 커버의 중심을 지나는 종단면 상에서, 상기 상부 노칭부와 상기 하부 노칭부 사이의 최단 거리를 지나는 가상의 직선인 제1 직선; 및 상기 제1 직선과 수직인 가상의 직선인 제2 직선을 정의할 때,

   상기 제2 직선과 상기 하우징 커버의 표면이 이루는 각도는 0° 초과 90° 미만인 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 상부 노칭부의 입구의 너비를 W1라 하고, 상기 하부 노칭부의 입구의 너비를 W2라 할 때,

   상기 상부 노칭부의 중심선과 상기 하부 노칭부의 중심선 사이의 거리는 다음 식(1)

   

   … 식(1)

   을 만족하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 상부 노칭부와 상기 하부 노칭부는,

   상기 하우징 커버의 중심을 지나는 종단면 상에서 서로 점 대칭이 되도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 하우징 커버의 중심을 지나는 종단면 상에서,

    상기 상부 노칭부와 상기 하부 노칭부 사이의 최단 거리는,

    상기 상부 노칭부와 상기 하부 노칭부가 동일한 반경 방향 위치에 구비되었을 경우의 상부 노칭부와 하부 노칭부 사이의 최단 거리보다 더 큰 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 하우징 커버의 중심을 지나는 종단면 상에서, 상기 상부 노칭부와 상기 하부 노칭부 사이의 최단 거리는, 상기 하우징 커버의 두께의 길이보다 더 짧은 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
12. 제 1 항에 있어서,

    상기 상부 노치부가 형성된 영역과 상기 하부 노치부가 형성된 영역은, 상기 하우징 커버에 수직한 방향을 따라 적어도 부분적으로 서로 중첩되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
13. 제 1 항에 있어서,

    상기 상부 노칭부와 상기 하부 노칭부 사이의 최단 거리는,

    상기 하우징 커버의 두께의 길이 대비 10% 초과인 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 배터리 셀을 적어도 하나 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
15. 제 14 항에 기재된 배터리 팩을 적어도 하나 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차.

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