WO2026014797A1 - 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차 - Google Patents

배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차

Info

Publication number
WO2026014797A1
WO2026014797A1 PCT/KR2025/009433 KR2025009433W WO2026014797A1 WO 2026014797 A1 WO2026014797 A1 WO 2026014797A1 KR 2025009433 W KR2025009433 W KR 2025009433W WO 2026014797 A1 WO2026014797 A1 WO 2026014797A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
venting
battery pack
cell array
space
battery
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
PCT/KR2025/009433
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
백승률
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Energy Solution Ltd
Original Assignee
LG Energy Solution Ltd
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
Application filed by LG Energy Solution Ltd filed Critical LG Energy Solution Ltd
Priority to CN202580005200.2A priority Critical patent/CN122003770A/zh
Publication of WO2026014797A1 publication Critical patent/WO2026014797A1/ko
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/35—Gas exhaust passages comprising elongated, tortuous or labyrinth-shaped exhaust passages
    • H01M50/367—Internal gas exhaust passages forming part of the battery cover or case; Double cover vent systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/317—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
    • H01M50/30—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
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/342—Non-re-sealable arrangements
    • H01M50/3425—Non-re-sealable arrangements in the form of rupturable membranes or weakened parts, e.g. pierced with the aid of a sharp member
    • 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
    • H01M50/375—Vent means sensitive to or responsive to temperature
    • 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
    • H01M50/383—Flame arresting or ignition-preventing means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a battery pack, and more particularly, to a battery pack capable of effectively preventing a thermal transfer phenomenon when a thermal event occurs in any cell array structure of the battery pack, and to a vehicle including the same.
  • lithium-ion batteries are attracting attention for their advantages over nickel-based batteries: virtually no memory effect, free charging and discharging, a very low self-discharge rate, and high energy density.
  • lithium-ion secondary batteries primarily use lithium oxide and carbon materials as the positive and negative electrode active materials, respectively. Furthermore, the lithium-ion secondary battery comprises an electrode assembly comprising positive and negative plates coated with the positive and negative electrode active materials, respectively, with a separator interposed between them, and an outer packaging material that seals and houses the electrode assembly together with an electrolyte.
  • lithium-ion secondary batteries can be classified into pouch-type secondary batteries, in which the electrode assembly is housed in a pouch made of aluminum laminate sheet, and can-type secondary batteries, in which the electrode assembly is housed in a metal can, depending on the shape of the battery case.
  • can-type secondary batteries can be further classified into cylindrical batteries and square batteries, depending on the shape of the metal can.
  • battery packs which consist of a single module or cell assembly with multiple cylindrical battery cells arranged vertically and densely to achieve enhanced structural rigidity, and a pack frame surrounding the module.
  • the size of single modules or cell assemblies is increasing, and the number of single modules or cell assemblies is increasing.
  • venting gases, etc. be sufficiently vented in the event of thermal runaway, while also ensuring that the venting gases are completely vented to the outside without moving to other spaces to prevent heat transfer. Furthermore, in battery packs comprising multiple single modules or cell assemblies, it is crucial that venting gases emitted from one module do not flow into the other to prevent heat transfer.
  • the present invention was created in consideration of the above-described problems, and its primary purpose is to provide a battery pack and a vehicle including the same, which can completely and smoothly discharge venting gas to the outside when a thermal event occurs.
  • Another object of the present invention is to provide a battery pack and a vehicle including the same, in which heat transfer between battery cells or cell array structures can be very effectively prevented.
  • Another object of the present invention is to provide a battery pack and a vehicle including the same, which can effectively prevent venting gas from flowing into components other than a cell array structure.
  • Another object of the present invention is to provide a battery pack and a vehicle including the same that can effectively prevent a secondary thermal event from occurring when a thermal event occurs.
  • another object of the present invention is to provide a battery pack and a vehicle including the same, which can prevent venting gas discharged from a specific battery cell from flowing into other battery cells.
  • Another objective is to provide a lightweight battery pack and a vehicle including the same.
  • Another purpose is to provide a battery pack with improved energy density and a vehicle including the same.
  • a battery pack according to the present invention comprises: a plurality of cell array structures having a plurality of battery cells; a pack case having a bottom member arranged on one side of the plurality of cell array structures, and having a first receiving space for receiving the plurality of cell array structures and a second receiving space in which the cell array structures are not received formed on the bottom member; and a plurality of venting spaces provided on the bottom member, each corresponding to a plurality of cell array structures on a one-to-one basis, wherein a close contact area in which the cell array structures are in close contact is provided around the venting spaces on the bottom member, and the plurality of venting spaces are mutually blocked from the first receiving space and are blocked from the second receiving space.
  • At least one full-length component can be accommodated in the above second accommodation space.
  • the battery pack according to the present invention further includes a filling member filled in the cell array structure, and the filling member can be in close contact with the contact area.
  • the above cell array structure further includes a side frame that supports and accommodates the battery cells, and the side frame can be in close contact with the contact area.
  • the above battery cell may have a venting portion at the bottom, and the venting space may be arranged at the bottom of the battery cell.
  • the above venting space can be formed integrally with the floor member.
  • the above floor member includes a first floor portion and a second floor portion that are spaced apart from each other, and the venting space can be formed between the first floor portion and the second floor portion.
  • the above venting space can be formed as the floor member is extruded.
  • At least one protrusion is arranged, and the at least one protrusion can form a plurality of venting channels in the above venting space.
  • the above cell array structure further includes at least one side structure that supports and accommodates the battery cells in both directions, and the protrusion can be positioned at a position corresponding to the side structure.
  • the above pack case may further include a plurality of venting spaces and a venting device communicating with the outside.
  • the above venting device may be placed on a side wall portion of the pack case that is far from the second receiving space.
  • a side passage may be provided that connects the venting device and the plurality of venting spaces to each other.
  • the battery pack according to the present invention may further include a sealing member disposed in the contact area to seal the space between the corresponding cell array structures and the venting space.
  • the above sealing member may include a flame retardant material.
  • the battery pack according to the present invention further includes a filling member filled in the cell array structure, wherein the filling member has an extension portion extending from one side of the cell array structure toward the contact area, and the extension portion can constitute the sealing member.
  • a vehicle according to the present invention comprises at least one battery pack according to the present invention.
  • a battery pack and a vehicle including the same can be provided in which venting gas can be completely and smoothly discharged to the outside when a thermal event occurs by a plurality of venting spaces.
  • a battery pack and a vehicle including the same can be provided in which a heat transfer phenomenon between battery cells or cell array structures can be very effectively prevented by a plurality of venting spaces.
  • a battery pack and a vehicle including the same can be provided, in which a plurality of venting spaces effectively prevent venting gas from flowing into components other than a cell array structure.
  • a battery pack and a vehicle including the same can be provided that can effectively prevent a secondary thermal event from occurring when a thermal event occurs by a plurality of venting spaces.
  • a battery pack and a vehicle including the same can be provided, which can prevent venting gas discharged from a specific battery cell from flowing into another battery cell by a filling member.
  • a battery pack and a vehicle including the same can be provided in which the occurrence of heat transfer phenomenon due to venting gas can be more effectively prevented by a sealing member.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the overall appearance of a battery pack according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view showing the overall appearance of a battery pack according to one embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a perspective view showing an exploded view of a battery pack according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a plan view showing a battery pack with the cell array structure removed according to one embodiment of the present invention.
  • Fig. 5 is a side cross-sectional view showing the II' section of Fig. 1.
  • Figure 6 is an enlarged cross-sectional view of part A of Figure 5.
  • Figure 7 is an enlarged cross-sectional view of part B of Figure 5.
  • FIG. 8 is a perspective view showing an exploded view of a cell array structure of a battery pack according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is an enlarged cross-sectional side view of a battery cell portion of a battery pack according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an enlarged perspective view of a portion of a bottom member of a battery pack according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a cross-sectional side view showing a cell array structure of a battery pack according to one embodiment of the present invention.
  • Figure 12 is an enlarged cross-sectional view of part C of Figure 5.
  • Figure 13 is an exploded perspective view of a battery pack according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a plan view showing a battery pack with the cell array structure removed according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a bottom view showing a cell array structure according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a drawing showing a vehicle according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the overall appearance of a battery pack according to one embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a plan view showing the overall appearance of a battery pack according to one embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a perspective view showing an exploded view of a battery pack according to one embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a plan view showing a battery pack with a cell array structure removed according to one embodiment of the present invention.
  • a battery pack (10) according to one embodiment of the present invention includes a plurality of cell array structures (100), a pack case (300), and a bottom member (310).
  • the battery pack (10) may be a three-dimensional structure having a predetermined length and width in the X direction and the Y direction, or a predetermined width and length, and a predetermined height in the Z direction. Such a battery pack (10) may have a structure suitable for mounting on a body of an automobile.
  • the cell array structure (100) may be equipped with a plurality of battery cells (110).
  • the battery cells (110) are secondary batteries and may be equipped with a cylindrical secondary battery, a pouch-type secondary battery, or a square secondary battery.
  • the plurality of battery cells (110) are described as being equipped with a cylindrical secondary battery, but the present invention is not limited thereto, and it goes without saying that a pouch-type secondary battery or a square secondary battery may be applied as the battery cells (110).
  • a plurality of battery cells (110) may be arranged in a horizontal direction that is parallel to the X-Y plane and perpendicular to the Z direction.
  • the cell array structure (100) may have a predetermined length, width, and height in the X direction, the Y direction, and the Z direction, respectively.
  • the cell array structure (100) may be understood as a single assembly or structure in which a plurality of battery cells (110) are arranged as described above.
  • a battery pack (10) including the cell array structure (100) may be provided in a so-called cell-to-pack structure without including a separate module case, thereby increasing space efficiency and improving energy density.
  • the cell array structure (100) may be provided to have a large area by increasing the number of battery cells (110) that are arranged.
  • a plurality of cell array structures (100) may be provided.
  • the plurality of cell array structures (100) may be arranged to form rows along the width direction of the cell array structure (100).
  • the plurality of cell array structures (100) may be arranged to form rows along the Y direction.
  • a receiving space (S) for receiving a configuration such as a cell array structure (100) may be formed in the pack case (300). That is, the pack case (300) may be configured to receive a cell array structure (100), etc.
  • the receiving space (S) may include a first receiving space (S1) and a second receiving space (S2).
  • the first receiving space (S1) may be a space in which a plurality of cell array structures (100) are received.
  • the first receiving space (S1) may be understood as a space occupied by a plurality of cell array structures (100) in the receiving space (S).
  • the first receiving space (S1) may be understood as a space located on the left side (on the drawing) in which a plurality of cell array structures (100) are received.
  • the second receiving space (S2) can be understood as a space in which the cell array structure (100) is not accommodated. That is, the second receiving space (S2) is a space that is not occupied by a plurality of cell array structures (100), and can be understood as a space excluding the first receiving space (S1) from the receiving space (S). For example, as particularly illustrated in FIG. 2, the second receiving space (S2) can be understood as a space located on the right side (on the drawing) in which a plurality of cell array structures (100) are not accommodated. An electric component (200) described later can be accommodated in the second receiving space (S2).
  • the first receiving space (S1) and the second receiving space (S2) can be understood as spaces that are distinguished depending on whether a plurality of cell array structures (100) are received in the receiving space (S) formed inside the pack case (300) and on the floor member (310). Meanwhile, the first receiving space (S1) and the second receiving space (S2) can be connected to or continuous with each other on the floor member (310).
  • the pack case (300) may be provided with a bottom member (310).
  • the bottom member (310) may form a bottom within the pack case (300).
  • the bottom member (310) may be arranged on one side of a plurality of cell array structures (100).
  • An accommodation space (S) may be formed on the bottom member (310).
  • the accommodation space (S) may be formed on the upper side (+Z direction) of the bottom member (310).
  • venting spaces may be formed in the bottom member (310).
  • the venting spaces (VS) may be understood as spaces through which high-temperature gases, flames, solid discharges, etc. (hereinafter, referred to as venting gas (VG)) discharged when a thermal event occurs in the battery cells (110) of the cell array structure (100) may flow.
  • venting gas VG
  • a plurality of venting spaces (VS) may be formed in the bottom member (310). Each of the plurality of venting spaces (VS) may correspond to each of the plurality of cell array structures (100).
  • three venting spaces (VS) corresponding to the three cell array structures (100) may be formed in the bottom member (310).
  • a plurality of cell array structures (100) can all be accommodated in the first receiving space (S1), and a plurality of venting spaces (VS) corresponding to the plurality of cell array structures (100) can all be provided in a portion of the floor member (310) corresponding to the first receiving space (S1).
  • a contact area (CA) may be provided on the floor member (310).
  • the contact area (CA) may be defined as an area on the floor member (310) where the cell array structure (100) is in contact around the venting space (VS).
  • the cell array structure (100) may be in contact with the periphery of the corresponding venting space (VS) and cover the venting space (VS). For example, referring particularly to FIGS.
  • the cell array structure (100) when viewed from the side of the cell array structure (100) (Z-axis direction), the cell array structure (100) may be provided to have a size larger than the venting space (VS) so as to cover the venting space (VS), and the contact area (CA) may be understood as a band-shaped area excluding the area occupied by the venting space (VS) among the areas occupied by the cell array structure (100) on the floor member (310).
  • the contact area (CA) can be provided to completely surround the edge of the venting space (VS).
  • the close contact area (CA) can be provided for each cell array structure (100) and each venting space (VS).
  • a plurality of venting spaces (VS) may be mutually isolated from each other in the first receiving space (S1). That is, the plurality of venting spaces (VS) may not be in communication with each other.
  • each venting space (VS) may be isolated from the receiving space (S) by a contact area (CA), and thus the plurality of venting spaces (VS) may be mutually isolated from each other in the first receiving space (S1).
  • the plurality of venting spaces (VS) may be blocked from the second receiving space (S2). That is, the plurality of venting spaces (VS) may not be in communication with the second receiving space (S2). Specifically, as described above, each venting space (VS) may be blocked from the receiving space (S) by a contact area (CA), and thus the plurality of venting spaces (VS) may also be blocked from the second receiving space (S2).
  • CA contact area
  • venting space (VS) When a venting space (VS) is provided in a battery pack (10), when a thermal event occurs in a specific battery cell (110) of the battery pack (10), the venting gas (VG) of the battery cell (110) can be discharged into the venting space (VS), thereby preventing heat transfer to an adjacent battery cell (110).
  • the venting gas (VG) could not only flow in a limited area of the battery pack (10), but could spread throughout the entire internal space of the battery pack (10).
  • the conventional battery pack (10) was vulnerable to heat transfer because the venting gas (VG) could move to a space where an adjacent cell array structure (100) was arranged, and the venting gas (VG) could spread to other spaces where the cell array structure (100) was not arranged, which could cause fatal damage to components other than the cell array structure (100).
  • each venting space (VS) is independently provided for each cell array structure (100), and all of the venting spaces (VS) can be sealed by a contact area (CA), so that even if a thermal event occurs in the battery pack (10), the venting gas (VG) can move only through a specific path, not throughout the entire internal space of the battery pack (10).
  • each of the venting spaces (VS) can be mutually blocked in the first receiving space (S1), even if a thermal event occurs in a specific cell array structure (100), the venting gas (VG) cannot move to another cell array structure (100), so that the heat transfer phenomenon between the cell array structures (100) can be very effectively prevented.
  • the venting spaces (VS) can be blocked from the second receiving space (S2), the venting gas (VG) generated by the thermal event cannot reach components other than the cell array structure (100), so that damage to components other than the cell array structure (100) caused by the venting gas (VG) can be very effectively prevented. Accordingly, the battery pack (10) according to the present invention can significantly prevent secondary occurrence of the thermal event since the venting gas (VG) can only move through the venting space (VS) even if a thermal event occurs.
  • At least one electrical component (200) can be accommodated in the second receiving space (S2). That is, the first receiving space (S1) is a space in which a plurality of cell array structures (100) are accommodated in the receiving space (S), and the second receiving space (S2) is a space in which at least one electrical component (200) is accommodated in addition to a plurality of cell array structures (100) in the receiving space (S).
  • the electrical component (200) may include, for example, at least one of an electrical unit (210), a CMC (Cell Module Controller) (220), and a bus bar (230).
  • the electrical unit (210) may include a BMS (Battery Management System) or a BDU (Battery Disconnect Unit) described below.
  • the BMS or BDU of the electrical unit (210) may include a plastic material.
  • the electrical unit (210) may include a connector having a plurality of pins arranged therein.
  • the CMC (220) may be arranged at the outermost end of the cell array structure (100).
  • the bus bar (230) may be understood as an electrical connecting member that electrically connects different cell array structures (100) to each other.
  • venting gas (VG) may flow into electrical components (200).
  • the plastic part of the electrical unit (210) such as the BMS or BDU, may melt, causing contact between conductors, resulting in a short circuit, which may cause an unexpectedly larger fire.
  • the foreign substances contained in the venting gas (VG) flow into the connector of the electrical unit (210), the foreign substances may flow between pins that are very narrowly arranged, causing a short circuit.
  • the battery pack (10) can accommodate at least one electrical component (200) as described above in a second receiving space (S2) that is blocked from venting spaces (VS), so that even if a thermal event occurs in the battery pack (10), the venting gas (VG) can be fundamentally blocked from flowing into the electrical component (200), thereby solving all of the problems of the conventional battery pack (10) as described above.
  • Fig. 5 is a side cross-sectional view showing the same section as Fig. 1
  • Fig. 6 is an enlarged side cross-sectional view showing part A of Fig. 5
  • Fig. 7 is an enlarged side cross-sectional view showing part B of Fig. 5.
  • the floor member (310) may have a first floor portion (311) and a second floor portion (312).
  • the first floor portion (311) and the second floor portion (312) may be spaced apart from each other.
  • the first floor portion (311) and the second floor portion (312) may be spaced apart from each other vertically.
  • the first floor portion (311) may be arranged on the lower side (-Z direction)
  • the second floor portion (312) may be arranged on the upper side (+Z direction) of the first floor portion (311) and spaced apart from the first floor portion (311).
  • a venting space (VS) may be formed between the first floor portion (311) and the second floor portion (312) that are spaced apart from each other.
  • the venting space (VS) can be more reliably formed in the floor member (310).
  • effective weight reduction of the floor member (310) is possible, so that the energy density of the battery pack (10) can be improved.
  • an opening (313) may be formed in the second bottom portion (312).
  • the opening (313) may be formed in a portion of the second bottom portion (312) corresponding to the first receiving space (S1).
  • the cell array structure (100) and the venting space (VS) may be communicated with each other through the opening (313). That is, the venting gas (VG) discharged from the battery cell (110) of the cell array structure (100) may move to the venting space (VS) through the opening (313).
  • the cell array structure (100) may be arranged to cover the opening (313) from the upper side (+Z direction) of the opening (313).
  • the bottom of the cell array structure (100) may be provided to be larger than the opening (313).
  • the contact area (CA) may be a peripheral area of the opening (313) and may be provided to surround the edge of the opening (313). As the cell array structure (100) is contacted in the contact area (CA), the opening (313) may be blocked from the first receiving space (S1).
  • the bottom member (310) may have a blocking portion (314).
  • the blocking portion (314) may be arranged on the second receiving space (S2) side of the bottom member (310).
  • the portion of the bottom member (310) corresponding to the blocking portion (314) may not be empty inside but may be blocked.
  • the blocking portion (314), for example, as illustrated in FIG. 7, may be arranged at a position adjacent to the second side wall portion (322) described later, which is located on the opposite side of the venting device (400) described later, in the pack case (300).
  • the blocking portion (314) may extend from the second side wall portion (322) described later to the first receiving space (S1).
  • a venting space (VS) may not be formed in the blocking portion (314).
  • the cell array structure (100) may further include a filling member (120).
  • the filling member (120) may be filled between the battery cells (110) and/or under the battery cells (110).
  • the filling member (120) may be formed by curing a material such as resin that is filled between the battery cells (110) and/or under the battery cells (110). When a thermal event occurs in the cell array structure (100), the filling member (120) may effectively prevent heat transfer or heat diffusion between the battery cells (110).
  • the filling member (120) may increase the heat capacity of the cell array structure (100) to facilitate heat management and protect the battery cells (110).
  • the filling member (120) may include a material having insulating properties or high heat capacity.
  • the filling member (120) can be in close contact with the adhesion area (CA). Specifically, when the filling member (120) fills the bottom of the cell array structure (100) to form the bottom of the cell array structure (100), the filling member (120) can be in close contact with the adhesion area (CA). As described above, the filling member (120) may include a material having high insulation or heat capacity. When the filling member (120) is in close contact with the adhesion area (CA), the sealing between the venting spaces (VS) or between the venting spaces (VS) and the second receiving space (S2) can be more reliably achieved. In addition, the filling member (120) can effectively prevent heat transfer or heat diffusion between battery cells (110), so when the cell array structure (100) includes the filling member (120), the occurrence of secondary thermal events can be more effectively prevented.
  • the cell array structure (100) may be provided with a bottom sheet (121) at the lowermost portion.
  • the bottom sheet (121) may prevent a material such as resin from leaking out to the lower portion of the cell array structure (100) when the material is filled.
  • the bottom sheet (121) may be formed so thin that it may be broken when venting gas (VG) is discharged from the battery cell (110).
  • the bottom sheet (121) may include a resin material.
  • FIG. 8 is a perspective view showing an exploded view of a cell array structure of a battery pack according to one embodiment of the present invention.
  • the cell array structure (100) of the battery pack (10) may further include a side frame (130, 140).
  • the side frame (130, 140) may support and accommodate a plurality of battery cells (110).
  • the side frames (130, 140) can be in close contact with the contact area (CA).
  • the side frames (130, 140) can constitute an outer portion of the cell array structure (100), and the outer portion of the cell array structure (100) constituted by the side frames (130, 140) can be in close contact with the contact area (CA).
  • the cell array structure (100) can be more easily in close contact with the contact area (CA), and the blocking between the venting spaces (VS) or between the venting spaces (VS) and the second receiving space (S2) can be more effectively achieved.
  • the side frame (130, 140) may have a side structure (130) and a side wall (140).
  • the side structure (130) may support and accommodate battery cells (110) in both directions.
  • the side structure (130) may be extended, for example, in the longitudinal direction (X-axis direction) of the cell array structure (100) and may have end portions (131) at both ends in the longitudinal direction.
  • the side wall (140) may support and accommodate battery cells (110) in one direction.
  • the side wall (140) may be extended, for example, in the longitudinal direction (X-axis direction) of the cell array structure (100) and may have end portions (141) at both ends in the longitudinal direction.
  • the side wall (140) can be placed on the outermost sides of the cell array structure (100), and the side structure (130) can be placed between the two side walls (140).
  • the outer portion of the cell array structure (100) can be formed by the side wall (140) and the end portions (131, 141).
  • the cell array structure (100) may further include a cooling unit (150) arranged between the battery cells (110) to cool the battery cells (110).
  • FIG. 9 is an enlarged cross-sectional side view of a battery cell portion of a battery pack according to one embodiment of the present invention.
  • the battery cell (110) of the battery pack (10) may be provided with a venting portion (111).
  • the venting portion (111) may be configured to be ruptured or melted when a thermal event occurs in the battery cell (110) and the internal pressure of the battery cell (110) abnormally increases, thereby opening the inside of the battery cell (110) and allowing venting gas (VG) to be discharged to the outside.
  • the venting portion (111) may be provided at the lower portion of the battery cell (110).
  • the venting portion (111) may be provided in a notch-shaped form dug out at the lower portion of the battery cell (110).
  • the venting space (VS) may be arranged at the lower side of the battery cell (110).
  • passengers such as a driver are generally positioned above the battery cells (110). If the venting gas (VG) is discharged to the upper side of the battery cells (110) during the aforementioned thermal event, it may pose a significant risk to the safety of the passengers. Therefore, as in the present invention, when the venting part (111) is provided at the lower side of the battery cell (110) and the venting space (VS) is arranged at the lower side of the battery cell (110), the venting gas (VG) can be guided to the lower side opposite the passengers.
  • the venting space (VS) may be formed integrally with the floor member (310).
  • the venting space (VS) may be formed integrally in a sunken shape on the inside of the floor member (310).
  • a gap that may be formed to provide the venting space (VS) can be minimized, so that the venting gas (VG) can be more effectively prevented from flowing into spaces other than the venting space (VS).
  • productivity of the venting space (VS) and the floor member (310) can be improved.
  • the venting space (VS) may be formed as the floor member (310) is extruded.
  • the venting space (VS) may be formed simultaneously when the floor member (310) is manufactured, thereby improving the productivity of the floor member (310).
  • the durability of the floor member (310) having the venting space (VS) may be improved.
  • FIG. 10 is an enlarged perspective view of a portion of a bottom member of a battery pack according to one embodiment of the present invention
  • FIG. 11 is a side cross-sectional view showing a cell array structure of a battery pack according to one embodiment of the present invention.
  • At least one protrusion (315) may be arranged in the venting space (VS).
  • the at least one protrusion (315) may form a plurality of venting channels (VC) in the venting space (VS).
  • the venting gas (VG) flowing in one venting channel (VC) may be prevented from flowing into another venting channel (VC).
  • the protrusion (315) may guide the flow of the venting gas (VG).
  • the cell array structure (100) may further include at least one side structure (130).
  • the protrusion (315) may be positioned corresponding to the side structure (130).
  • the side structure (130) may be positioned on the upper side (+Z direction) of the protrusion (315).
  • the protrusion (315) may extend in the longitudinal direction of the side structure (130).
  • the protrusion (315) when the protrusion (315) is arranged at a position corresponding to the side structure (130), the battery cells (110) arranged on both sides of the side structure (130) can be more directly exposed to the venting channel (VC).
  • the venting gas (VG) flowing in one venting channel (VC) can be more effectively prevented from flowing into another venting channel (VC) by being blocked by the protrusion (315) and the side structure (130) arranged at a position corresponding to the protrusion (315).
  • the protrusion (315) can be formed integrally with the first bottom part (311).
  • the protrusion (315) can be manufactured integrally with the first bottom part (311) by extrusion molding.
  • Figure 12 is an enlarged cross-sectional view of part C of Figure 5.
  • the pack case (300) of the battery pack (10) may further include a venting device (400).
  • the venting device (400) may be configured so that venting gas (VG) flowing in the venting space (VS) can be discharged to the outside of the pack case (300).
  • the venting device (400) may be in the form of a simple hole penetrating the pack case (300). Alternatively, it may be configured not only to be completely open, but also to be closed in a normal state without being completely open and to be opened when a change in pressure or temperature, etc., occurs inside the pack case (300).
  • the pack case (300) further includes a venting device (400), there is an advantage in that the venting gas (VG) flowing in the venting space (VS) can be smoothly discharged to the outside of the pack case (300).
  • the venting device (400) may be disposed on the side wall portion (320) of the pack case (300) on the side facing away from the second receiving space (S2).
  • the pack case (300) may include the side wall portion (320).
  • the side wall portion (320) may be configured to be disposed on the side of the pack case (300).
  • the side wall portion (320) may be disposed to surround the bottom member (310), and the receiving space (S) may be formed by the side wall portion (320) and the bottom member (310).
  • the side wall portion (320) may include a first side wall portion (321), a second side wall portion (322), and a third side wall portion (323).
  • the first side wall portion (321) may refer to a side wall portion (320) disposed on the first receiving space (S1) side.
  • the second side wall portion (322) may refer to a side wall portion (320) disposed on the second receiving space (S2) side.
  • the first side wall portion (321) and the second side wall portion (322) may be disposed to face each other on opposite sides.
  • the third side wall portion (323) may refer to a side wall portion (320) disposed between the first side wall portion (321) and the second side wall portion (322).
  • the venting device (400) can be placed on the first side wall (321).
  • the venting gas (VG) can be smoothly discharged to the outside of the pack case (300) while flowing only on the side of the first receiving space (S1) without moving toward the second receiving space (S2).
  • a side flow path (SF) may be provided inside the side wall portion (320) that is far from the second receiving space (S2) described above. That is, a side flow path (SF) may be provided inside the first side wall portion (321).
  • the side flow path (SF) may connect the venting device (400) and the plurality of venting spaces (VS) to each other.
  • the side flow path (SF) may be arranged between the venting device (400) and the plurality of venting spaces (VS). Specifically, one end of the side flow path (SF) may be connected to the plurality of venting spaces (VS), and the other end of the side flow path (SF) may be connected to the venting device (400).
  • the pack case (300) can be made lighter, thereby improving the energy density of the battery pack (10).
  • the floor member (310) may further be provided with a connecting passage (CF).
  • the connecting passage (CF) may be a passage connecting a plurality of venting spaces (VS) and side passages (SF). That is, the connecting passage (CF) may be arranged between a plurality of venting spaces (VS) and side passages (SF). The plurality of venting spaces (VS) may be combined at the connecting passage (CF).
  • the connecting passage (CF) is further provided, the venting path of the venting gas (VG) may be expanded.
  • FIG. 13 is a perspective view showing an exploded view of a battery pack according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 14 is a plan view showing a battery pack according to another embodiment of the present invention with the cell array structure removed.
  • the battery pack (10) according to another embodiment of the present invention may further include a sealing member (SL).
  • SL sealing member
  • the sealing member (SL) may be configured to seal between the corresponding cell array structure (100) and the venting space (VS).
  • the sealing member (SL) may be arranged in the contact area (CA).
  • the sealing member (SL) may be provided in a form that surrounds the edge of the venting space (VS).
  • the sealing member (SL) may be placed in close contact with a portion of the floor member (310) corresponding to the periphery of the venting space (VS) and between the cell array structure (100).
  • the battery pack (10) further includes a sealing member (SL), so that the sealing between the venting spaces (VS) or between the venting spaces (VS) and the second receiving space (S2) can be more reliably ensured.
  • SL sealing member
  • the sealing member (SL) may include a flame-retardant material.
  • the sealing member (SL) may include a silicone foam material having high flame retardancy. In this way, when the sealing member (SL) includes a flame-retardant material, even when the sealing member (SL) is exposed to high-temperature venting gas (VG), damage and deformation of the sealing member (SL) can be minimized, thereby ensuring reliability in sealing between venting spaces (VS) or between the venting space (VS) and the second receiving space (S2).
  • FIG. 15 is a bottom view showing a cell array structure according to another embodiment of the present invention.
  • the cell array structure (100) may further include a filling member (120).
  • the filling member (120) may include an extension portion (122).
  • the extension portion (122) may extend from one side of the cell array structure (100) toward the contact area (CA).
  • the extension portion (122) may extend from the bottom of the cell array structure (100) toward the contact area (CA).
  • This extension portion (122) may constitute a sealing member (SL).
  • the cell array structure (100) further includes a filling member (120) and the filling member (120) has an extension (122), the sealing between the venting spaces (VS) or between the venting spaces (VS) and the second receiving space (S2) can be more reliably ensured.
  • the sealing member (SL) can be configured without a separate member, the productivity and energy density of the battery pack (10) can be improved.
  • the extension portion (122) may be formed along the edge of the lower portion of the cell array structure (100), as illustrated in Fig. 15.
  • a recessed portion (123) in which the filling member (120) is recessed may be formed on the inner side of the extension portion (122).
  • the battery pack (10) according to the present invention can be applied to a vehicle (V) such as an electric vehicle or a hybrid vehicle. That is, the vehicle (V) according to the present invention can include the battery pack (10) according to the present invention.
  • the battery pack (10) can be installed in a body frame or a trunk space under a vehicle seat.
  • the vehicle (V) according to an embodiment of the present invention can further include various other components included in the vehicle.
  • the vehicle (V) according to an embodiment of the present invention can further include a body, a motor, a control device such as an ECU (electronic control unit), etc., in addition to the battery pack (10) according to an embodiment of the present invention.
  • the battery pack (10) may be equipped in other devices, apparatuses, and facilities, such as energy storage systems that use secondary batteries, in addition to automobiles (V).

Landscapes

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

Abstract

본 발명에 따른 배터리 팩은, 복수 개의 배터리 셀을 구비하는 복수 개의 셀 어레이 스트럭쳐; 상기 복수 개의 셀 어레이 스트럭쳐의 일측에 배치되는 바닥부재를 구비하고, 상기 바닥부재 상에 상기 복수 개의 셀 어레이 스트럭쳐가 수용되는 제1수용공간 및 상기 셀 어레이 스트럭쳐가 수용되지 않는 제2수용공간이 형성되는 팩 케이스; 및 상기 복수 개의 셀 어레이 스트럭쳐 각각에 일대일 대응되며, 상기 바닥부재에 제공되는 복수 개의 벤팅공간을 포함하고, 상기 바닥부재 상의 상기 벤팅공간 주변에는 상기 셀 어레이 스트럭쳐가 밀착되는 밀착영역이 제공되며, 상기 복수 개의 벤팅공간은, 상기 제1수용공간에서 상호 차단되고, 상기 제2수용공간과 차단된다.

Description

배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차
본 발명은 배터리 팩에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 배터리 팩의 어느 셀 어레이 스트럭쳐에서 열적 이벤트가 발생하는 경우, 열 전이 현상을 효과적으로 방지할 수 있는 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차에 관한 것이다.
본 출원은 2024년 7월 9일자로 출원된 한국 특허출원 번호 제10-2024-0090480호에 대한 우선권 주장출원으로서, 해당 출원의 명세서에 개시된 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.
최근, 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
현재 상용화된 이차전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이온 이차전지 등이 있다. 이 중에서 리튬 이온 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 이온 이차전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 또한, 리튬 이온 이차전지는 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체 및 이러한 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재를 구비한다.
한편, 리튬 이온 이차전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 내장되어 있는 파우치형 이차전지와, 전극 조립체가 금속 캔에 내장되어 있는 캔형 이차전지로 분류될 수 있다. 그리고, 캔형 이차전지는 다시 금속 캔의 형태에 따라 원통형 전지와 각형 전지로 분류될 수 있다. 이러한 리튬 이온 이차전지는, 고전압 및 고전류를 제공할 수 있도록 여러 개의 배터리 셀들을 그 자체 또는 카트리지 등에 장착한 상태로 중첩 내지 적층해 밀집 구조로 조립 후, 이를 전기적으로 연결한 배터리 모듈이나 배터리 팩으로 이용되고 있다.
최근, 원통형 전지의 배터리 셀 복수개를 기립하고 밀집하여 보다 향상된 구조 강성을 가지는 단일의 모듈 또는 셀 집합체와, 이를 감싸는 팩 프레임으로 구성되는 배터리 팩에 대한 연구 개발이 활발한 상황이다. 특히, 에너지 용량을 증대시키기 위해 단일의 모듈 또는 셀 집합체의 크기는 대면적화되거나, 단일의 모듈 또는 셀 집합체의 개수가 증가되고 있는 추세이다.
이러한 단일의 모듈 또는 셀 집합체를 포함하는 배터리 팩은, 열 폭주 시 벤팅 가스 등의 배출 경로를 충분히 확보되면서도, 열 전이 현상을 방지하기 위해 벤팅 가스 등이 다른 공간으로 이동하지 않고 온전히 외부로 배출되는 것이 중요하다. 뿐만 아니라, 배터리 팩에서 단일의 모듈 또는 셀 집합체가 복수 개 마련되는 경우, 열 전이 현상을 방지하기 위해 어느 하나에서 배출되는 벤팅 가스가 다른 하나로 유입되지 않는 것이 중요하다.
본 발명은 상술한 문제점을 고려하여 창안된 것으로, 열적 이벤트 발생 시 벤팅가스가 온전히 원활하게 외부로 배출될 수 있는 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 배터리 셀 또는 셀 어레이 스트럭쳐 간의 열 전이 현상이 매우 효과적으로 방지될 수 있는 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한, 벤팅가스가 셀 어레이 스트럭쳐를 제외한 부품들에 유입되는 것이 효과적으로 방지될 수 있는 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 열적 이벤트 발생시 2차적인 열적 이벤트가 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 특정 배터리 셀에서 토출된 벤팅가스가 다른 배터리 셀로 유입되는 것을 방지할 수 있는 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 경량화된 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 에너지 밀도가 향상된 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 생산성이 향상된 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
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 발명에 따른 배터리 팩은, 복수 개의 배터리 셀을 구비하는 복수 개의 셀 어레이 스트럭쳐; 상기 복수 개의 셀 어레이 스트럭쳐의 일측에 배치되는 바닥부재를 구비하고, 상기 바닥부재 상에 상기 복수 개의 셀 어레이 스트럭쳐가 수용되는 제1수용공간 및 상기 셀 어레이 스트럭쳐가 수용되지 않는 제2수용공간이 형성되는 팩 케이스; 및 상기 복수 개의 셀 어레이 스트럭쳐 각각에 일대일 대응되며, 상기 바닥부재에 제공되는 복수 개의 벤팅공간을 포함하고, 상기 바닥부재 상의 상기 벤팅공간 주변에는 상기 셀 어레이 스트럭쳐가 밀착되는 밀착영역이 제공되며, 상기 복수 개의 벤팅공간은, 상기 제1수용공간에서 상호 차단되고, 상기 제2수용공간과 차단된다.
상기 제2수용공간에는, 적어도 하나의 전장 부품이 수용될 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 팩은, 상기 셀 어레이 스트럭쳐에 채워지는 충진부재를 더 포함하고, 상기 충진부재는, 상기 밀착영역에 밀착될 수 있다.
상기 셀 어레이 스트럭쳐는, 상기 배터리 셀들을 지지 및 수용하는 사이드 프레임을 더 구비하고, 상기 사이드 프레임은, 상기 밀착영역에 밀착될 수 있다.
상기 배터리 셀은, 하부에 벤팅부를 구비하고, 상기 벤팅공간은 상기 배터리 셀의 하측에 배치될 수 있다.
상기 벤팅공간은, 상기 바닥부재와 일체로 형성될 수 있다.
상기 바닥부재는, 상호 이격된 제1바닥부 및 제2바닥부를 포함하고, 상기 벤팅공간은, 상기 제1바닥부 및 상기 제2바닥부 사이에 형성될 수 있다.
상기 벤팅공간은, 상기 바닥부재가 압출 성형됨에 따라 형성될 수 있다.
상기 벤팅공간에는, 적어도 하나의 돌출부가 배치되고, 상기 적어도 하나의 돌출부는, 상기 벤팅공간에서 복수 개의 벤팅채널을 형성할 수 있다.
상기 셀 어레이 스트럭쳐는, 상기 배터리 셀들을 양방향으로 지지 및 수용하는 사이드 스트럭쳐를 적어도 하나 더 구비하고, 상기 돌출부는, 상기 사이드 스트럭쳐와 대응되는 위치에 배치될 수 있다.
상기 팩 케이스는, 상기 복수 개의 벤팅공간 및 외부와 연통하는 벤팅 디바이스를 더 구비할 수 있다.
상기 벤팅 디바이스는, 상기 팩 케이스에서 상기 제2수용공간과 먼 방향 측 측벽부에 배치될 수 있다.
상기 측벽부의 내부에는, 상기 벤팅 디바이스 및 상기 복수 개의 벤팅공간을 서로 연통시키는 사이드 유로가 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 팩은, 서로 대응되는 상기 셀 어레이 스트럭쳐 및 상기 벤팅공간 사이를 밀폐하도록, 상기 밀착영역에 배치되는 밀폐부재를 더 포함할 수 있다.
상기 밀폐부재는, 난연성 재질을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 팩은, 상기 셀 어레이 스트럭쳐에 채워지는 충진부재를 더 포함하고, 상기 충진부재는, 상기 셀 어레이 스트럭쳐의 일측부로부터, 상기 밀착영역을 향하여 연장되는 연장부를 구비하고, 상기 연장부는, 상기 밀폐부재를 구성할 수 있다.
본 발명에 따른 자동차는, 본 발명에 따른 배터리 팩을 적어도 하나 포함한다.
본 발명에 따르면, 복수 개의 벤팅공간에 의해, 열적 이벤트 발생 시 벤팅가스가 온전히 원활하게 외부로 배출될 수 있는 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차를 제공할 수 있다.
또한, 복수 개의 벤팅공간에 의해, 배터리 셀 또는 셀 어레이 스트럭쳐 간의 열 전이 현상이 매우 효과적으로 방지될 수 있는 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차를 제공할 수 있다.
또한, 복수 개의 벤팅공간에 의해, 벤팅가스가 셀 어레이 스트럭쳐를 제외한 부품들에 유입되는 것이 효과적으로 방지될 수 있는 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차를 제공할 수 있다.
또한, 복수 개의 벤팅공간에 의해, 열적 이벤트 발생시 2차적인 열적 이벤트가 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차를 제공할 수 있다.
또한, 충진부재에 의해, 특정 배터리 셀에서 토출된 벤팅가스가 다른 배터리 셀로 유입되는 것을 방지할 수 있는 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차를 제공할 수 있다.
또한, 밀폐부재에 의해, 벤팅가스로 인한 열 전이 현상의 발생이 더욱 효과적으로 방지될 수 있는 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차를 제공할 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 전체적인 모습을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 전체적인 모습을 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 분해하여 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에서 셀 어레이 스트럭쳐를 제거한 모습을 나타낸 평면도이다.
도 5는 도 1의 ⅠⅠ'단면을 나타낸 측단면도이다.
도 6은 도 5의 A부분을 확대하여 나타낸 측단면도이다.
도 7은 도 5의 B부분을 확대하여 나타낸 측단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 셀 어레이 스트럭쳐를 분해하여 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 배터리 셀 부분을 확대하여 나타낸 측단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 바닥부재의 일 부분을 확대하여 나타낸 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 셀 어레이 스트럭쳐를 나타낸 측단면도이다.
도 12는 도 5의 C부분을 확대하여 나타낸 측단면도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩을 분해하여 나타낸 사시도이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩에서 셀 어레이 스트럭쳐를 제거한 모습을 나타낸 평면도이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 셀 어레이 스트럭쳐를 나타낸 저면도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차가 도시된 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 변형례들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 전체적인 모습을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 전체적인 모습을 나타낸 평면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 분해하여 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에서 셀 어레이 스트럭쳐를 제거한 모습을 나타낸 평면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(10)은 복수 개의 셀 어레이 스트럭쳐(100), 팩 케이스(300) 및 바닥부재(310)를 포함한다.
배터리 팩(10)은 X방향 및 Y방향으로 각각 소정의 길이 및 폭 혹은 소정의 폭 및 길이를 가지고, Z방향으로 소정의 높이를 가지는 입체적 구조물일 수 있다. 이러한 배터리 팩(10)은 자동차의 차체에 장착하기 적합한 구조를 가질 수 있다.
셀 어레이 스트럭쳐(100)는 복수 개의 배터리 셀(110)을 구비할 수 있다. 배터리 셀(110)은 이차전지로서, 원통형 이차전지, 파우치형 이차전지 또는 각형 이차전지로 구비될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 복수 개의 배터리 셀(110)들이 원통형 이차전지로 구비되는 것으로 설명하나, 이에 한정되지 않고 파우치형 이차전지 또는 각형 이차전지가 배터리 셀(110)로 적용될 수 있음은 물론이다.
셀 어레이 스트럭쳐(100)에서 복수 개의 배터리 셀(110)은 X-Y평면과 평행하고 Z방향과는 수직인 수평방향으로 배열될 수 있다. 셀 어레이 스트럭쳐(100)는 X방향, Y방향 및 Z방향으로 각각 소정의 길이, 폭 및 높이를 가질 수 있다. 셀 어레이 스트럭쳐(100)는 복수 개의 배터리 셀(110)이 상기와 같이 배열된 단일의 조립체 내지 구조물로 이해될 수 있다. 셀 어레이 스트럭쳐(100)를 포함하는 배터리 팩(10)은 별도의 모듈 케이스를 포함하지 않고 이른 바 셀 투 팩(Cell to Pack) 구조로 제공될 수 있으며, 이를 통해 공간 효율을 증대시켜 에너지 밀도가 향상될 수 있다. 셀 어레이 스트럭쳐(100)는 배열되는 배터리 셀(110)의 개수를 증대시켜 대면적화 되게 마련될 수 있다.
배터리 팩(10)에서 셀 어레이 스트럭쳐(100)는 복수 개 마련될 수 있다. 복수 개의 셀 어레이 스트럭쳐(100)는 셀 어레이 스트럭쳐(100)의 폭 방향을 따라 열을 이루도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 셀 어레이 스트럭쳐(100)는 Y방향을 따라 열을 이루도록 배치될 수 있다.
팩 케이스(300)에는 셀 어레이 스트럭쳐(100) 등의 구성을 수용하기 위한 수용공간(S)이 형성될 수 있다. 즉, 팩 케이스(300)는 셀 어레이 스트럭쳐(100) 등을 수용하는 구성일 수 있다. 수용공간(S)은 제1수용공간(S1) 및 제2수용공간(S2)을 포함할 수 있다.
제1수용공간(S1)은 복수 개의 셀 어레이 스트럭쳐(100)가 수용되는 공간일 수 있다. 제1수용공간(S1)은 수용공간(S)에서 복수 개의 셀 어레이 스트럭쳐(100)가 차지하는 공간으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 특히 도 2에 도시된 바와 같이, 제1수용공간(S1)은 복수 개의 셀 어레이 스트럭쳐(100)가 수용되는 좌측(도면 상)에 위치한 공간으로 이해될 수 있다.
제2수용공간(S2)은 셀 어레이 스트럭쳐(100)가 수용되지 않는 공간으로 이해될 수 있다. 즉, 제2수용공간(S2)은, 복수 개의 셀 어레이 스트럭쳐(100)가 차지하지 않는 공간으로서, 수용공간(S)에서 제1수용공간(S1)을 제외한 공간으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 특히 도 2에 도시된 바와 같이, 제2수용공간(S2)은 복수 개의 셀 어레이 스트럭쳐(100)가 수용되지 않는 우측(도면 상)에 위치한 공간으로 이해될 수 있다. 제2수용공간(S2)에는 후술하는 전장 부품(200)이 수용될 수 있다.
이렇게, 제1수용공간(S1)과 제2수용공간(S2)은, 팩 케이스(300)의 내부 및 바닥부재(310) 상에 형성되는 수용공간(S)에서, 복수 개의 셀 어레이 스트럭쳐(100)가 수용되는 지 여부에 따라 구분되는 공간들로 이해될 수 있다. 한편, 제1수용공간(S1) 및 제2수용공간(S2)은 바닥부재(310) 상에서 서로 연통 내지 연속될 수 있다.
팩 케이스(300)는 바닥부재(310)를 구비할 수 있다. 바닥부재(310)는 팩 케이스(300) 내부에서 바닥을 형성할 수 있다. 바닥부재(310)는 복수 개의 셀 어레이 스트럭쳐(100)의 일측에 배치될 수 있다. 수용공간(S)은 바닥부재(310) 상에 형성될 수 있다. 예를 들어, 수용공간(S)은 바닥부재(310)의 상측(+Z방향)에 형성될 수 있다.
바닥부재(310)에는 복수 개의 벤팅공간(VS)이 형성될 수 있다. 벤팅공간(VS)은 셀 어레이 스트럭쳐(100)의 배터리 셀(110)에서 열적 이벤트 발생 시 토출되는 고온의 가스, 화염 및 고체 토출물 등(이하, 벤팅가스(VG))이 유동할 수 있는 공간으로 이해될 수 있다. 복수 개의 벤팅공간(VS)은 바닥부재(310) 내에 형성될 수 있다. 복수 개의 벤팅공간(VS) 각각은 복수 개의 셀 어레이 스트럭쳐(100) 각각과 일대응 대응될 수 있다. 예를 들어, 도면에 도시된 바와 같이, 제1수용공간(S1)에 세 개의 셀 어레이 스트럭쳐(100)가 포함되는 경우, 상기 세 개의 셀 어레이 스트럭쳐(100)에 대응하는 세 개의 벤팅공간(VS)이 바닥부재(310)에 형성될 수 있다. 앞서 살펴본 바와 같이, 복수 개의 셀 어레이 스트럭쳐(100)는 모두 제1수용공간(S1)에 수용될 수 있는 바, 이러한 복수 개의 셀 어레이 스트럭쳐(100)에 대응하는 복수 개의 벤팅공간(VS)들도 모두, 제1수용공간(S1)과 대응되는 바닥부재(310)의 일 부분에 제공될 수 있다.
바닥부재(310) 상에는 밀착영역(CA)이 제공될 수 있다. 밀착영역(CA)은 벤팅공간(VS) 주변에서 셀 어레이 스트럭쳐(100)가 밀착되는 바닥부재(310) 상의 영역으로 정의될 수 있다. 셀 어레이 스트럭쳐(100)는, 대응되는 벤팅공간(VS)의 주변에 밀착되어, 상기 벤팅공간(VS)을 덮을 수 있다. 예를 들어, 특히 도 2 및 도 4를 참조하면, 셀 어레이 스트럭쳐(100) 측(Z축 방향)에서 바라볼 때, 셀 어레이 스트럭쳐(100)는 벤팅공간(VS)을 덮을 수 있도록 벤팅공간(VS)보다 더 큰 크기로 제공될 수 있고, 밀착영역(CA)은, 바닥부재(310) 상에서 셀 어레이 스트럭쳐(100)가 차지하는 영역 중 벤팅공간(VS)이 차지하는 영역을 제외한 띠 형상의 영역인 것으로 이해될 수 있다. 밀착영역(CA)은 벤팅공간(VS)의 가장자리를 모두 둘러싸도록 제공될 수 있다.
밀착영역(CA)에서 셀 어레이 스트럭쳐(100)가 벤팅공간(VS) 주변에 밀착됨에 따라, 벤팅공간(VS)과 셀 어레이 스트럭쳐(100) 사이가 효과적으로 밀폐될 수 있다. 그 결과, 벤팅공간(VS)은 바닥부재(310) 상에 형성된 수용공간(S)과 차단될 수 있다. 밀착영역(CA)은 각각의 셀 어레이 스트럭쳐(100) 및 각각의 벤팅공간(VS)마다 제공될 수 있다.
복수 개의 벤팅공간(VS)은, 제1수용공간(S1)에서 상호 차단될 수 있다. 즉, 복수개의 벤팅공간(VS)은 서로 연통되지 않을 수 있다. 구체적으로, 전술한 바와 같이, 각각의 벤팅공간(VS)이 밀착영역(CA)에 의해 수용공간(S)과 차단될 수 있는 바, 복수 개의 벤팅공간(VS)들은 제1수용공간(S1)에서 상호 차단될 수 있다.
복수 개의 벤팅공간(VS)은, 제2수용공간(S2)과 차단될 수 있다. 즉, 복수 개의 벤팅공간(VS)은 제2수용공간(S2)과 연통되지 않을 수 있다. 구체적으로, 전술한 바와 같이, 각각의 벤팅공간(VS)은, 밀착영역(CA)에 의해 수용공간(S)과 차단될 수 있는 바, 복수 개의 벤팅공간(VS)들은 제2수용공간(S2)과도 차단될 수 있다.
배터리 팩(10)에 벤팅공간(VS)이 마련되는 경우, 배터리 팩(10)의 특정 배터리 셀(110)에서 열적 이벤트가 발생 시, 해당 배터리 셀(110)의 벤팅가스(VG)가 벤팅공간(VS)으로 배출될 수 있어, 인접한 배터리 셀(110)으로의 열 전이가 방지될 수 있다.
하지만, 종래의 배터리 팩(10)의 경우, 벤팅가스(VG)가 배터리 팩(10)의 어느 한정된 영역에서만 유동되는 것이 아니고, 배터리 팩(10) 내부 공간의 전체로 퍼질 수 있었다. 그 결과, 종래의 배터리 팩(10)은, 벤팅가스(VG)가 인접한 셀 어레이 스트럭쳐(100)가 배치된 공간으로 이동할 수 있어, 열 전이에 취약하였고, 벤팅가스(VG)가 셀 어레이 스트럭쳐(100)가 배치되지 않은 다른 공간으로까지 확산될 수 있어, 셀 어레이 스트럭쳐(100) 이외의 다른 부품의 치명적인 손상을 야기할 수 있었다.
그러나, 본 발명에 따른 배터리 팩(10)은, 각각의 셀 어레이 스트럭쳐(100)마다 각각의 벤팅공간(VS)이 독립적으로 마련되고, 벤팅공간(VS)들이 모두 밀착영역(CA)에 의해 밀폐될 수 있어, 배터리 팩(10)에서 열적 이벤트가 발생하더라도, 벤팅가스(VG)가 배터리 팩(10) 내부 공간 전체가 아닌, 특정 경로를 통해서만 이동할 수 있다. 더욱이, 각각의 벤팅공간(VS)들이 제1수용공간(S1)에서 상호 차단될 수 있어, 특정 셀 어레이 스트럭쳐(100)에서 열적 이벤트가 발생하더라도, 벤팅가스(VG)가 다른 셀 어레이 스트럭쳐(100)로 이동될 수 없으므로, 셀 어레이 스트럭쳐(100) 간의 열 전이 현상이 매우 효과적으로 방지될 수 있다. 또한, 벤팅공간(VS)들은 제2수용공간(S2)과 차단될 수 있어, 열적 이벤트에 의해 발생한 벤팅가스(VG)가 셀 어레이 스트럭쳐(100)를 제외한 부품들에 도달될 수 없으므로, 벤팅가스(VG)에 의한 셀 어레이 스트럭쳐(100) 이외의 다른 부품의 손상도 매우 효과적으로 방지될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 배터리 팩(10)은, 열적 이벤트가 발생하더라도 벤팅가스(VG)가 벤팅공간(VS)을 통해서만 이동될 수 있는 바, 열적 이벤트가 2차적으로 발생하는 것을 현저하게 방지할 수 있다.
제2수용공간(S2)에는 적어도 하나의 전장 부품(200)이 수용될 수 있다. 즉, 제1수용공간(S1)은 수용공간(S)에서 복수 개의 셀 어레이 스트럭쳐(100)가 수용되는 공간이고, 제2수용공간(S2)은 수용공간(S)에서 복수 개의 셀 어레이 스트럭쳐(100) 외에 적어도 하나의 전장 부품(200)이 수용되는 공간일 수 있다.
전장 부품(200)은 예를 들어, 전장유닛(210), CMC(Cell Module Controller)(220) 및 버스바(230) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전장유닛(210)은 후술하는 BMS(Battery Management System) 또는 BDU(Battery Disconnect Unit)를 구비할 수 있다. 전장유닛(210)의 BMS 또는 BDU는 플라스틱 소재를 포함할 수 있다. 전장유닛(210)은 복수 개의 핀(pin)이 배치된 커넥터(connector)를 구비할 수 있다. CMC(220)는 셀 어레이 스트럭쳐(100)의 최외곽 단부 측에 배치될 수 있다. 버스바(230)는 서로 다른 셀 어레이 스트럭쳐(100)를 전기적으로 연결하는 전기적 연결부재로 이해될 수 있다.
종래의 배터리 팩(10)의 경우, 열적 이벤트 발생 시, 벤팅가스(VG)가 전장 부품(200)들에 유입될 수 있었다. 이 경우, BMS 또는 BDU 같은 전장유닛(210)의 플라스틱 부분이 녹아 도체들 간에 접촉이 생겨 단락(short circuit)이 유발되어 예상치 못한 더 큰 화재가 발생할 수 있었다. 뿐만 아니라, 벤팅가스(VG)에 포함된 이물질 등이 전장유닛(210)의 커넥터에 유입되는 경우에도, 상기 이물질 등이 매우 좁게 배치된 핀들 사이에 유입되어 단락을 유발할 수 있었다.
본 발명에 따른 배터리 팩(10)은, 벤팅공간(VS)들과 차단되는 제2수용공간(S2)에 상기와 같은 적어도 하나의 전장 부품(200)이 수용될 수 있어, 배터리 팩(10)에서 열적 이벤트가 발생하더라도, 벤팅가스(VG)가 전장 부품(200)에 유입되는 것이 원천적으로 차단될 수 있어, 상기와 같은 종래 배터리 팩(10)의 문제들을 모두 해결할 수 있다.
도 5는 도 1의 같'단면을 나타낸 측단면도이고, 도 6은 도 5의 A부분을 확대하여 나타낸 측단면도이며, 도 7은 도 5의 B부분을 확대하여 나타낸 측단면도이다.
이하, 도 5 내지 도 7을 더 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(10)에 대해서 더욱 상세히 설명한다.
바닥부재(310)는, 제1바닥부(311) 및 제2바닥부(312)를 구비할 수 있다. 제1바닥부(311) 및 제2바닥부(312)는 상호 이격될 수 있다. 제1바닥부(311) 및 제2바닥부(312)는 상하 이격될 수 있다. 예를 들어, 제1바닥부(311)는 하측(-Z방향)에 배치되고, 제2바닥부(312)는 제1바닥부(311)의 상측(+Z방향)에서 제1바닥부(311)와 이격되어 배치될 수 있다. 벤팅공간(VS)은 상호 이격된 제1바닥부(311)와 제2바닥부(312) 사이에 형성될 수 있다.
이렇게 바닥부재(310)가 제1바닥부(311) 및 제2바닥부(312)를 구비하고, 벤팅공간(VS)이 제1바닥부(311) 및 제2바닥부(312) 사이에 형성되는 경우, 벤팅공간(VS)이 바닥부재(310)에서 보다 확실하게 형성될 수 있다. 뿐만 아니라, 바닥부재(310)의 효과적인 경량화가 가능하여, 배터리 팩(10)의 에너지 밀도가 향상될 수 있다.
한편, 제2바닥부(312)에는 개구부(313)가 형성될 수 있다. 개구부(313)는, 제1수용공간(S1)에 대응되는 제2바닥부(312)의 일 부분에 형성될 수 있다. 셀 어레이 스트럭쳐(100)와 벤팅공간(VS)은 개구부(313)를 통해 서로 연통될 수 있다. 즉, 셀 어레이 스트럭쳐(100)의 배터리 셀(110)에서 배출되는 벤팅가스(VG)는 개구부(313)를 통해 벤팅공간(VS)으로 이동될 수 있다. 셀 어레이 스트럭쳐(100)는 개구부(313)의 상측(+Z방향)에서 개구부(313)를 덮도록 배치될 수 있다. 셀 어레이 스트럭쳐(100)의 저부는 개구부(313)보다 더 크게 제공될 수 있다. 밀착영역(CA)은, 개구부(313)의 주변 영역일 수 있으며, 개구부(313)의 가장자리를 둘러싸도록 제공될 수 있다. 밀착영역(CA)에서 셀 어레이 스트럭쳐(100)가 밀착됨에 따라, 개구부(313)는 제1수용공간(S1)과 차단될 수 있다.
한편, 바닥부재(310)는 막힘부(314)를 구비할 수 있다. 막힘부(314)는 바닥부재(310)에서 제2수용공간(S2) 측에 배치될 수 있다. 막힘부(314)에 해당하는 바닥부재(310)의 부분은, 내부가 비어있지 않고 막혀있을 수 있다. 막힘부(314)는, 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 팩 케이스(300)에서, 후술하는 벤팅 디바이스(400)의 반대 편에 위치한 후술하는 제2측벽부(322)와 인접한 위치에 배치될 수 있다. 막힘부(314)는 후술하는 제2측벽부(322)로부터 제1수용공간(S1) 측까지 연장될 수도 있다. 막힘부(314)에는 벤팅공간(VS)이 형성되지 않을 수 있다. 막힘부(314)에 의해, 벤팅가스(VG)가 제2수용공간(S2)으로 유입되는 것이 더욱 효과적으로 차단될 수 있다.
셀 어레이 스트럭쳐(100)는 충진부재(120)를 더 포함할 수 있다. 충진부재(120)는 배터리 셀(110)들 사이 및/또는 배터리 셀(110)들의 하부에 충진될 수 있다. 충진부재(120)는 레진(Resin)과 같은 재질이 배터리 셀(110)들 사이 및/또는 배터리 셀(110)들의 하부에 충진된 후 경화되어 형성될 수 있다. 셀 어레이 스트럭쳐(100)에서 열적 이벤트가 발생하는 경우, 충진부재(120)는 배터리 셀(110)들 사이에서 열 전이 내지 열 확산을 효과적으로 방지할 수 있다. 충진부재(120)는 셀 어레이 스트럭쳐(100)의 열 용량을 증가시켜 열 관리를 용이하게 할 수 있고, 배터리 셀(110)들을 보호할 수 있다. 충진부재(120)는 절연성을 갖거나 열 용량이 높은 재질을 포함할 수 있다.
충진부재(120)는 밀착영역(CA)에 밀착될 수 있다. 구체적으로, 셀 어레이 스트럭쳐(100)에서 충진부재(120)가 셀 어레이 스트럭쳐(100)의 저부까지 채워져, 셀 어레이 스트럭쳐(100)의 저부를 구성하게 되는 경우, 이러한 충진부재(120)가 밀착영역(CA)에 밀착될 수 있게 된다. 충진부재(120)는 앞서 설명한 바와 같이, 절연성 또는 열 용량이 높은 재질을 포함할 수 있는 바, 이러한 충진부재(120)가 밀착영역(CA)에 밀착되는 경우, 벤팅공간(VS) 상호간 또는 벤팅공간(VS)과 제2수용공간(S2) 간의 차단이 더욱 확실하게 이루어질 수 있다. 또한, 충진부재(120)는 배터리 셀(110)들 간의 열 전이 내지 열 확산을 효과적으로 방지할 수 있는 바, 셀 어레이 스트럭쳐(100)가 충진부재(120)를 포함하는 경우, 2차적인 열적 이벤트의 발생이 더욱 효과적으로 방지될 수 있다.
한편, 셀 어레이 스트럭쳐(100)는 최하부에 바닥시트(121)를 구비할 수 있다. 바닥시트(121)는 레진과 같은 재질이 충진될 때 레진과 같은 재질이 셀 어레이 스트럭쳐(100)의 하측으로 유출되는 것을 방지할 수 있다. 바닥시트(121)는 배터리 셀(110)에서 벤팅가스(VG) 토출시 파단될 수 있을 정도로 얇게 형성될 수 있다. 바닥시트(121)는 수지 재질을 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 셀 어레이 스트럭쳐를 분해하여 나타낸 사시도이다.
이하, 도 3, 도 4 및 도 8을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(10)에 대하여 더욱 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(10)의 셀 어레이 스트럭쳐(100)는 사이드 프레임(130, 140)을 더 구비할 수 있다. 사이드 프레임(130, 140)은 복수 개의 배터리 셀(110)들을 지지 및 수용할 수 있다.
사이드 프레임(130, 140)은 밀착영역(CA)에 밀착될 수 있다. 구체적으로, 사이드 프레임(130, 140)은 셀 어레이 스트럭쳐(100)의 외곽 부분을 구성할 수 있고, 사이드 프레임(130, 140)에 의해서 구성된 셀 어레이 스트럭쳐(100)의 외곽 부분이 밀착영역(CA)에서 밀착될 수 있다.
사이드 프레임(130, 140)이 밀착영역(CA)에 밀착되는 경우, 셀 어레이 스트럭쳐(100)가 더욱 용이하게 밀착영역(CA)에 밀착될 수 있고, 벤팅공간(VS) 상호간 또는 벤팅공간(VS)과 제2수용공간(S2) 간의 차단이 더욱 효과적으로 이루어질 수 있다.
한편, 사이드 프레임(130, 140)은 사이드 스트럭쳐(130) 및 사이드 월(140)을 구비할 수 있다. 사이드 스트럭쳐(130)는 양방향에서 배터리 셀(110)들을 지지 및 수용할 수 있다. 사이드 스트럭쳐(130)는, 예를 들어, 셀 어레이 스트럭쳐(100)의 길이방향(X축 방향)으로 길게 연장될 수 있고, 길이 방향 양단부에 엔드부(131)을 구비할 수 있다. 사이드 월(140)은 일방향에서 배터리 셀(110)들을 지지 및 수용할 수 있다. 사이드 월(140)은, 예를 들어, 셀 어레이 스트럭쳐(100)의 길이방향(X축 방향)으로 길게 연장될 수 있고, 길이 방향 양단부에 엔드부(141)을 구비할 수 있다. 사이드 월(140)은 셀 어레이 스트럭쳐(100)의 양측 최외곽에 배치될 수 있고, 사이드 스트럭쳐(130)는 두 개의 사이드 월(140) 사이에 배치될 수 있다. 셀 어레이 스트럭쳐(100)의 외곽부분은 사이드 월(140) 및 엔드부(131, 141)에 의해 구성될 수 있다.
한편, 셀 어레이 스트럭쳐(100)는 배터리 셀(110)들 사이에서 배치되어 배터리 셀(110)들을 냉각시키도록 구성되는 냉각유닛(150)을 더 구비할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 배터리 셀 부분을 확대하여 나타낸 측단면도이다.
이하, 도 3, 도 4 및 도 9를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(10)에 대하여 더욱 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(10)의 배터리 셀(110)은 벤팅부(111)를 구비할 수 있다. 벤팅부(111)는 배터리 셀(110)에서 열적 이벤트가 발생하여 배터리 셀(110)의 내부 압력이 비정상적으로 상승하는 경우 파단되거나 용융되어, 배터리 셀(110) 내부를 개방시키고, 벤팅가스(VG)를 외부로 배출시킬 수 있는 구성일 수 있다. 벤팅부(111)는 배터리 셀(110)의 하부에 구비될 수 있다. 벤팅부(111)는 배터리 셀(110)의 하부에서 노치(notch) 형상으로 파여진 형태로 제공될 수 있다.
벤팅공간(VS)은 배터리 셀(110)의 하측에 배치될 수 있다. 배터리 팩(10)이 장착되는 자동차의 경우, 일반적으로, 배터리 셀(110)들 상측에 운전자와 같은 탑승자가 위치하게 되는데, 만약, 전술한 열적 이벤트 시 벤팅가스(VG)가 배터리 셀(110)의 상측으로 배출되는 경우, 탑승자의 안전에 큰 위험이 될 수 있다. 따라서, 본 발명과 같이, 배터리 셀(110)의 하부에 벤팅부(111)가 구비되고, 벤팅공간(VS)이 배터리 셀(110)의 하측에 배치되는 경우, 벤팅가스(VG)가 탑승자의 반대편인 하측으로 유도될 수 있다.
이하, 다시 도 3 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥부재(310) 및 벤팅공간(VS)에 대하여 더욱 상세히 설명한다.
벤팅공간(VS)은 바닥부재(310)와 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 벤팅공간(VS)은 바닥부재(310)의 내측에서 함몰된 형태로 일체로 형성될 수 있다. 이와 같이, 벤팅공간(VS)이 바닥부재(310)와 일체로 형성되는 경우, 벤팅공간(VS)의 마련을 위해 형성될 수 있는 유격 등이 최소화될 수 있어, 벤팅가스(VG)가 벤팅공간(VS) 외의 다른 공간으로 유입되는 것이 더욱 효과적으로 방지될 수 있다. 뿐만 아니라, 벤팅공간(VS) 및 바닥부재(310)의 생산성이 향상될 수 있다.
벤팅공간(VS)은 바닥부재(310)가 압출 성형됨에 따라 형성될 수 있다. 벤팅공간(VS)이 바닥부재(310)에 압출 성형되는 경우, 바닥부재(310)가 제작될 때 벤팅공간(VS)이 한번에 함께 성형될 수 있어, 바닥부재(310)의 생산성이 향상될 수 있다. 또한, 벤팅공간(VS)을 구비하는 바닥부재(310)의 내구성이 향상될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 바닥부재의 일 부분을 확대하여 나타낸 사시도이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 셀 어레이 스트럭쳐를 나타낸 측단면도이다.
이하, 도 10 및 도 11을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(10)에 대하여 더욱 더 상세히 설명한다.
벤팅공간(VS)에는 적어도 하나의 돌출부(315)가 배치될 수 있다. 적어도 하나의 돌출부(315)는, 벤팅공간(VS)에서 복수 개의 벤팅채널(VC)을 형성할 수 있다. 돌출부(315)에 의해, 어느 하나의 벤팅채널(VC)에서 유동하는 벤팅가스(VG)가, 다른 벤팅채널(VC)로 유입되는 것이 방지될 수 있다. 또한, 돌출부(315)는 벤팅가스(VG)의 유동을 가이드할 수 있다.
앞서 살펴본 바와 같이, 셀 어레이 스트럭쳐(100)는 적어도 하나의 사이드 스트럭쳐(130)를 더 구비할 수 있다. 돌출부(315)는 사이드 스트럭쳐(130)와 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 돌출부(315)의 상측(+Z방향)에 사이드 스트럭쳐(130)가 배치될 수 있다. 관련하여, 사이드 스트럭쳐(130)가 셀 어레이 스트럭쳐(100)의 길이방향(X축 방향)으로 길게 연장되는 경우, 돌출부(315)는 사이드 스트럭쳐(130)의 길이방향을 따라 길게 연장될 수 있다.
이와 같이, 돌출부(315)가 사이드 스트럭쳐(130)와 대응되는 위치에 배치되는 경우, 사이드 스트럭쳐(130)의 양측에 배치된 배터리 셀(110)들이 벤팅채널(VC)에 보다 직접적으로 노출될 수 있다. 뿐만 아니라, 어느 하나의 벤팅채널(VC)에서 유동하는 벤팅가스(VG)가, 돌출부(315) 및 돌출부(315)와 대응되는 위치에 배치된 사이드 스트럭쳐(130)에 의해 가로막혀서, 다른 벤팅채널(VC)로 유입되는 것이 더욱 효과적으로 방지될 수 있다.
한편, 돌출부(315)는 제1바닥부(311)와 일체로 형성될 수 있다. 돌출부(315)는, 압출 성형에 의해서 제1바닥부(311)와 일체로 제작될 수 있다.
도 12는 도 5의 C부분을 확대하여 나타낸 측단면도이다.
이하, 도 3 내지 도 5 및 도 12를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(10)의 팩 케이스(300)에 대하여 더욱 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(10)의 팩 케이스(300)는, 벤팅 디바이스(400)를 더 구비할 수 있다. 벤팅 디바이스(400)는 벤팅공간(VS)에서 유동하는 벤팅가스(VG)가 팩 케이스(300)의 외부로 배출될 수 있도록 구성될 수 있다. 벤팅 디바이스(400)는 팩 케이스(300)를 관통하는 형태로써 단순한 홀 형태일 수 있다. 이와 달리, 완전히 개방되어 있는 형태뿐만 아니라, 완전히 개방되지 않고 정상적인 상태에서는 폐쇄되어 있다가 팩 케이스(300) 내부의 압력이나 온도 등의 변화가 발생하는 경우 개방 가능하도록 구성될 수도 있다.
이와 같이, 팩 케이스(300)가 벤팅 디바이스(400)를 더 구비하는 경우, 벤팅공간(VS)에서 유동하는 벤팅가스(VG)가 팩 케이스(300)의 외부로 원활하게 배출될 수 있다는 장점이 있다.
벤팅 디바이스(400)는, 팩 케이스(300)에서 제2수용공간(S2)과 먼 방향 측 측벽부(320)에 배치될 수 있다. 구체적으로, 팩 케이스(300)는 측벽부(320)를 포함할 수 있다. 측벽부(320)는, 팩 케이스(300)의 측부에 배치되는 구성일 수 있다. 측벽부(320)는 바닥부재(310)를 둘러싸도록 배치될 수 있고, 이러한 측벽부(320)와 바닥부재(310)에 의해 수용공간(S)이 형성될 수 있다.
측벽부(320)는, 제1측벽부(321), 제2측벽부(322) 및 제3측벽부(323)를 구비할 수 있다. 제1측벽부(321)는 측벽부(320) 중 제1수용공간(S1) 측에 배치된 것을 지칭할 수 있다. 제2측벽부(322)는 측벽부(320) 중 제2수용공간(S2) 측에 배치된 것을 지칭할 수 있다. 제1측벽부(321)와 제2측벽부(322)는 서로 반대 편에서 대면하도록 배치될 수 있다. 제3측벽부(323)는, 측벽부(320) 중 제1측벽부(321) 및 제2측벽부(322)의 사이에 배치되는 것을 지칭할 수 있다.
벤팅 디바이스(400)는, 제1측벽부(321)에 배치될 수 있다.
이와 같이, 벤팅 디바이스(400)가 팩 케이스(300)에서 제2수용공간(S2)과 먼 방향 측 측벽부(320)인 제1측벽부(321)에 배치되는 경우, 벤팅가스(VG)가 제2수용공간(S2) 측으로 이동하지 않고, 제1수용공간(S1) 측에서만 유동하면서, 팩 케이스(300)의 외부로 원활하게 토출될 수 있다.
앞서 설명한 제2수용공간(S2)과 먼 방향 측 측벽부(320)의 내부에는 사이드 유로(SF)가 구비될 수 있다. 즉, 제1측벽부(321)의 내부에는 사이드 유로(SF)가 구비될 수 있다. 사이드 유로(SF)는 벤팅 디바이스(400) 및 복수 개의 벤팅공간(VS)을 서로 연통시킬 수 있다. 사이드 유로(SF)는 벤팅 디바이스(400) 및 복수 개의 벤팅공간(VS) 사이에 배치될 수 있다. 구체적으로, 사이드 유로(SF)의 일단은 복수 개의 벤팅공간(VS)과 연통되고, 사이드 유로(SF)의 타단은 벤팅 디바이스(400)와 연통될 수 있다.
사이드 유로(SF)가 제1측벽부(321) 내부에 구비되는 경우, 각각의 벤팅공간(VS)에서 유동하는 벤팅가스(VG)가 모두, 벤팅 디바이스(400)를 통하여 외부로 효과적으로 배출될 수 있게 된다. 또한, 팩 케이스(300)가 경량화되어, 배터리 팩(10)의 에너지 밀도가 향상될 수 있다.
한편, 바닥부재(310)에는 연결유로(CF)가 더 구비될 수 있다. 연결유로(CF)는 복수 개의 벤팅공간(VS)과 사이드 유로(SF)를 서로 연결하는 유로일 수 있다. 즉, 연결유로(CF)는 복수 개의 벤팅공간(VS)과 사이드 유로(SF) 사이에 배치될 수 있다. 복수 개의 벤팅공간(VS)은 연결유로(CF)에서 서로 합쳐질 수 있다. 연결유로(CF)가 더 구비되는 경우, 벤팅가스(VG)의 벤팅경로가 확장될 수 있다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩을 분해하여 나타낸 사시도이고, 도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩에서 셀 어레이 스트럭쳐를 제거한 모습을 나타낸 평면도이다.
이하, 도 13 및 도 14를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩(10)에 대하여 상세히 설명한다. 본 발며의 다른 실시예에 따른 배터리 팩(10)은 밀폐부재(SL)를 더 포함할 수 있다.
밀폐부재(SL)는 서로 대응되는 셀 어레이 스트럭쳐(100) 및 벤팅공간(VS) 사이를 밀폐하도록 하는 구성일 수 있다. 밀폐부재(SL)는 밀착영역(CA)에 배치될 수 있다.
밀폐부재(SL)는, 벤팅공간(VS)의 가장자리를 둘러싸는 형태로 제공될 수 있다. 밀폐부재(SL)는 벤팅공간(VS)의 주변부에 해당하는 바닥부재(310) 상의 일 부분과, 셀 어레이 스트럭쳐(100) 사이에서, 각각과 밀착되어 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩(10)은, 밀폐부재(SL)를 더 포함함에 따라, 벤팅공간(VS) 상호 간 또는 벤팅공간(VS)과 제2수용공간(S2) 간의 차단이 더욱 확실하게 보장될 수 있다.
밀폐부재(SL)는 난연성 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 밀폐부재(SL)는 높은 난연성을 갖는 실리콘 폼(Silicone Foam) 재질을 포함할 수 있다. 이와 같이, 밀폐부재(SL)가 난연성 재질을 포함하는 경우, 밀폐부재(SL)가 고온의 벤팅가스(VG)에 노출되더라도, 밀폐부재(SL)의 손상 및 변형이 최소화될 수 있어, 벤팅공간(VS) 상호 간 또는 벤팅공간(VS)과 제2수용공간(S2) 간의 차단에 대한 신뢰성이 보장될 수 있다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 셀 어레이 스트럭쳐를 나타낸 저면도이다.
이하, 도 15를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩(10)을 더욱 상세히 설명한다.
앞서 설명한 바와 같이, 셀 어레이 스트럭쳐(100)는 충진부재(120)를 더 포함할 수 있다. 충진부재(120)는 연장부(122)를 구비할 수 있다. 연장부(122)는 셀 어레이 스트럭쳐(100)의 일측부로부터, 밀착영역(CA)을 향하여 연장될 수 있다. 예를 들어, 연장부(122)는 셀 어레이 스트럭쳐(100)의 저부로부터 밀착영역(CA)을 향해서 연장될 수 있다. 이러한 연장부(122)는 밀폐부재(SL)를 구성할 수 있다.
셀 어레이 스트럭쳐(100)가 충진부재(120)를 더 포함하고, 충진부재(120)가 연장부(122)를 구비하는 경우, 벤팅공간(VS) 상호 간 또는 벤팅공간(VS)과 제2수용공간(S2) 간의 차단이 더욱 더 확실하게 보장될 수 있다. 뿐만 아니라, 별도의 부재 없이 밀폐부재(SL)를 구성할 수 있는 바, 배터리 팩(10)의 생산성과 에너지 밀도가 향상될 수 있다.
한편, 연장부(122)는, 도 15에 도시된 바와 같이, 셀 어레이 스트럭쳐(100)의 저부의 가장자리를 따라 형성될 수 있다. 이 경우, 연장부(122)의 내측에는 충진부재(120)가 함몰된 형태인 함몰부(123)가 형성될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 배터리 팩(10)은, 배터리 셀(100)들의 충방전을 제어하기 위한 각종 장치(예컨대 앞서 설명한 BMS), 전류 센서, 퓨즈 등을 더 포함할 수 있다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차가 도시된 도면이다.
이하, 도 16을 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 팩(10)은, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 자동차(V)에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 자동차(V)는 본 발명에 따른 배터리 팩(10)을 포함할 수 있다. 상기 배터리 팩(10)은 차량 좌석 하부의 차체 프레임 또는 트렁크 공간에 설치될 수 있다. 그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차(V)는, 이러한 배터리 팩(10) 이외에 자동차에 포함되는 다른 다양한 구성요소 등을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차(V)는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(10) 이외에, 차체나 모터, ECU(electronic control unit) 등의 제어 장치 등을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(10)은 자동차(V) 이외에도 이차 전지를 이용하는 에너지 저장 장치(Energy Storage System) 등 기타 다른 장치나 기구 및 설비 등에도 구비되는 것도 가능할 수 있음은 물론이다.
본 명세서에서는 상, 하, 좌, 우, 전, 후와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
[부호의 설명]
10 : 배터리 팩
100 : 셀 어레이 스트럭쳐
110 : 배터리 셀
111 : 벤팅부
120 : 충진부재
121 : 바닥시트
122 : 연장부
123 : 함몰부
130 : 사이드 스트럭쳐
131 : 엔드부
140 : 사이드 월
141 : 엔드부
150 : 냉각유닛
200 : 전장부품
210 : 전장유닛
220 : CMC
230 : 버스바
300 : 팩 케이스
310 : 바닥부재
311 : 제1바닥부
312 : 제2바닥부
313 : 개구부
314 : 막힘부
315 : 돌출부
320 : 측벽부
321 : 제1측벽부
322 : 제2측벽부
323 : 제3측벽부
400 : 벤팅 디바이스
CA : 밀착영역
S : 수용공간
S1 : 제1수용공간
S2 : 제2수용공간
VS : 벤팅공간
VG : 벤팅가스
VC : 벤팅채널
SL : 밀폐부재
CF : 연결유로
SF : 사이드 유로

Claims (17)

  1. 복수 개의 배터리 셀을 구비하는 복수 개의 셀 어레이 스트럭쳐;
    상기 복수 개의 셀 어레이 스트럭쳐의 일측에 배치되는 바닥부재를 구비하고, 상기 바닥부재 상에 상기 복수 개의 셀 어레이 스트럭쳐가 수용되는 제1수용공간 및 상기 셀 어레이 스트럭쳐가 수용되지 않는 제2수용공간이 형성되는 팩 케이스; 및
    상기 복수 개의 셀 어레이 스트럭쳐 각각에 일대일 대응되며, 상기 바닥부재에 제공되는 복수 개의 벤팅공간을 포함하고,
    상기 바닥부재 상의 상기 벤팅공간 주변에는 상기 셀 어레이 스트럭쳐가 밀착되는 밀착영역이 제공되며,
    상기 복수 개의 벤팅공간은,
    상기 제1수용공간에서 상호 차단되고,
    상기 제2수용공간과 차단되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2수용공간에는,
    적어도 하나의 전장 부품이 수용되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 셀 어레이 스트럭쳐에 채워지는 충진부재를 더 포함하고,
    상기 충진부재는,
    상기 밀착영역에 밀착되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 셀 어레이 스트럭쳐는,
    상기 배터리 셀들을 지지 및 수용하는 사이드 프레임을 더 구비하고,
    상기 사이드 프레임은,
    상기 밀착영역에 밀착되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 셀은,
    하부에 벤팅부를 구비하고,
    상기 벤팅공간은 상기 배터리 셀의 하측에 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 벤팅공간은,
    상기 바닥부재와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 바닥부재는,
    상호 이격된 제1바닥부 및 제2바닥부를 포함하고,
    상기 벤팅공간은,
    상기 제1바닥부 및 상기 제2바닥부 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 벤팅공간은,
    상기 바닥부재가 압출 성형됨에 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 벤팅공간에는,
    적어도 하나의 돌출부가 배치되고,
    상기 적어도 하나의 돌출부는,
    상기 벤팅공간에서 복수 개의 벤팅채널을 형성하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 셀 어레이 스트럭쳐는,
    상기 배터리 셀들을 양방향으로 지지 및 수용하는 사이드 스트럭쳐를 적어도 하나 더 구비하고,
    상기 돌출부는,
    상기 사이드 스트럭쳐와 대응되는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 팩 케이스는,
    상기 복수 개의 벤팅공간 및 외부와 연통하는 벤팅 디바이스를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 벤팅 디바이스는,
    상기 팩 케이스에서 상기 제2수용공간과 먼 방향 측 측벽부에 배치되는
    것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 측벽부의 내부에는,
    상기 벤팅 디바이스 및 상기 복수 개의 벤팅공간을 서로 연통시키는 사이드 유로가 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  14. 제1항에 있어서,
    서로 대응되는 상기 셀 어레이 스트럭쳐 및 상기 벤팅공간 사이를 밀폐하도록, 상기 밀착영역에 배치되는 밀폐부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 밀폐부재는,
    난연성 재질을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 셀 어레이 스트럭쳐에 채워지는 충진부재를 더 포함하고,
    상기 충진부재는,
    상기 셀 어레이 스트럭쳐의 일측부로부터, 상기 밀착영역을 향하여 연장되는 연장부를 구비하고,
    상기 연장부는,
    상기 밀폐부재를 구성하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 배터리 팩을 적어도 하나 포함하는 자동차.
PCT/KR2025/009433 2024-07-09 2025-07-02 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차 Pending WO2026014797A1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202580005200.2A CN122003770A (zh) 2024-07-09 2025-07-02 电池组和包括该电池组的车辆

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2024-0090480 2024-07-09
KR1020240090480A KR20260008468A (ko) 2024-07-09 2024-07-09 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2026014797A1 true WO2026014797A1 (ko) 2026-01-15

Family

ID=98387172

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2025/009433 Pending WO2026014797A1 (ko) 2024-07-09 2025-07-02 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR20260008468A (ko)
CN (1) CN122003770A (ko)
WO (1) WO2026014797A1 (ko)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220063050A (ko) * 2020-11-09 2022-05-17 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차
CN219696647U (zh) * 2023-04-21 2023-09-15 中创新航科技集团股份有限公司 电池装置
KR20240090480A (ko) 2021-11-19 2024-06-21 창쩌우 스추앙 에너지 컴퍼니.,리미티드. 양면 패시베이션 콘택트 전지 및 이것의 제조방법
KR20240094911A (ko) * 2022-12-16 2024-06-25 에스케이온 주식회사 배터리 장치
KR20240098987A (ko) * 2022-12-21 2024-06-28 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차
KR20240098996A (ko) * 2022-12-21 2024-06-28 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220063050A (ko) * 2020-11-09 2022-05-17 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차
KR20240090480A (ko) 2021-11-19 2024-06-21 창쩌우 스추앙 에너지 컴퍼니.,리미티드. 양면 패시베이션 콘택트 전지 및 이것의 제조방법
KR20240094911A (ko) * 2022-12-16 2024-06-25 에스케이온 주식회사 배터리 장치
KR20240098987A (ko) * 2022-12-21 2024-06-28 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차
KR20240098996A (ko) * 2022-12-21 2024-06-28 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차
CN219696647U (zh) * 2023-04-21 2023-09-15 中创新航科技集团股份有限公司 电池装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN122003770A (zh) 2026-05-08
KR20260008468A (ko) 2026-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2022004997A1 (ko) 화재 억제를 위한 격벽과 단열층이 구비된 전지 모듈
WO2021221478A1 (ko) 전지팩 및 이를 포함하는 디바이스
WO2022265363A1 (ko) 안전성이 향상된 배터리 팩
WO2023146278A1 (ko) 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차
WO2022197143A1 (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
WO2024019405A1 (ko) 전지팩 및 이를 포함하는 디바이스
WO2023113409A1 (ko) 안전성이 향상된 배터리 모듈
WO2024135973A1 (ko) 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
WO2023171917A1 (ko) 배터리 팩 및 이를 포함하는 전력 저장 장치
WO2024117429A1 (ko) 배터리 모듈
WO2024019459A1 (ko) 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차
WO2024034870A1 (ko) 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차
WO2023121142A1 (ko) 안전성이 향상된 전지 팩
WO2026024026A1 (ko) 배터리 셀, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
WO2025192891A1 (ko) 배터리 어셈블리 및 이를 포함하는 배터리 팩
WO2025249996A1 (ko) 전지팩 및 이를 포함하는 디바이스
WO2026038748A1 (ko) 배터리 셀, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
WO2026024017A1 (ko) 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차
WO2025211601A1 (ko) 배터리 모듈 그리고 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
WO2025193029A1 (ko) 배터리 팩 및 이를 포함하는 디바이스
WO2026049318A1 (ko) 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차
WO2025234633A1 (ko) 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
WO2024071613A1 (ko) 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차
WO2025146975A1 (ko) 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차
WO2025105934A1 (ko) 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차

Legal Events

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

Ref document number: 25837597

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2025837597

Country of ref document: EP