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KR20160041311A - Battery Pack Comprising Fire-resistance Safety Member - Google Patents

Battery Pack Comprising Fire-resistance Safety Member Download PDF

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Publication number
KR20160041311A
KR20160041311A KR1020140134950A KR20140134950A KR20160041311A KR 20160041311 A KR20160041311 A KR 20160041311A KR 1020140134950 A KR1020140134950 A KR 1020140134950A KR 20140134950 A KR20140134950 A KR 20140134950A KR 20160041311 A KR20160041311 A KR 20160041311A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
external input
battery
battery pack
output connection
battery module
Prior art date
Application number
KR1020140134950A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
노태환
김남인
김태혁
안형준
이윤희
정준희
Original Assignee
주식회사 엘지화학
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 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
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Abstract

The present invention relates to a battery pack and a device including the same. The battery pack includes: a battery module array in which two or more battery modules including a plurality of battery cells having electrode terminals are electrically connected with each other; an external input/output connector of the battery pack; external input/output connection members for electrically connecting the battery module array to the external input/output connector; and a pack case in which the battery module array and the external input/output connection members are accommodated, and the external input/output connector is positioned on an outer surface of one side, wherein at least one of the external input/output connection members is connected to the external connector in a state of facing one surface of the battery module array, and an insulating member and a fire-resistant member are provided between the battery module array and the at least one external input/output connection member.

Description

내화성 안전 부재를 포함하는 전지팩 {Battery Pack Comprising Fire-resistance Safety Member}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a battery pack including a fire-

본 발명은 내화성 안전 부재를 포함하는 전지팩에 관한 것이다.The present invention relates to a battery pack including a fire-resistant safety member.

최근 충방전이 가능한 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있다. 또한, 이차전지는 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-In HEV) 등의 동력원으로서도 주목받고 있다.A rechargeable secondary battery is widely used as an energy source for wireless mobile devices. In addition, the secondary battery is an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle (HEV), a plug-in hybrid electric vehicle (HEV), and the like, which are proposed as solutions for air pollution of existing gasoline vehicles and diesel vehicles using fossil fuels (Plug-In HEV) and the like.

소형 모바일 기기들에는 디바이스 1 대당 1개 내지 4개의 전지셀들이 사용됨에 비해, 자동차 등과 같은 중대형 디바이스에는 고출력 대용량의 필요성으로 인해, 다수의 전지셀을 전기적으로 연결한 전지모듈이 사용된다.In a small mobile device, one to four battery cells are used per device. In contrast, a middle- or large-sized device such as an automobile uses a battery module in which a plurality of battery cells are electrically connected to each other due to the necessity of a high output large capacity.

전지모듈은 가능하면 작은 크기와 중량으로 제조되는 것이 바람직하므로, 높은 집적도로 충적될 수 있고 용량 대비 중량이 작은 각형 전지, 파우치형 전지 등이 중대형 전지모듈의 전지셀로서 주로 사용되고 있다. 특히, 알루미늄 라미네이트 시트 등을 외장부재로 사용하는 파우치형 전지는 중량이 작고 제조비용이 낮다는 등의 이점으로 인해 최근 많은 관심을 모으고 있다.Since the battery module is preferably manufactured in a small size and a weight as much as possible, a prismatic battery, a pouch-shaped battery, and the like, which can be charged with a high degree of integration and have a small weight to capacity ratio, are mainly used as battery cells of a middle- or large-sized battery module. Particularly, a pouch-shaped battery using an aluminum laminate sheet or the like as an exterior member has recently attracted a great deal of attention due to its advantages such as low weight and low manufacturing cost.

또한, 리튬 이차전지에는 각종 가연성 물질들이 내장되어 있어서, 과충전, 과전류, 기타 물리적 외부 충격 등에 의해 발열, 폭발 등의 위험성이 있으므로, 안전성에 큰 단점을 가지고 있다. 따라서, 이러한 이차전지를 다수 포함하고 있는 전지모듈 또는 전지팩의 경우 전지를 안전하고 효율적으로 관리하기 위하여, Battery Management System (BMS)를 이용하기도 한다.In addition, since various combustible materials are embedded in the lithium secondary battery, there is a danger of overheating or explosion due to overcharging, overcurrent, other physical external impact, and the like, which has a serious disadvantage in safety. Therefore, in the case of a battery module or a battery pack including a plurality of such secondary batteries, a battery management system (BMS) may be used to manage the battery safely and efficiently.

다만, 이러한 조치에도 불구하고, 외부로부터의 충격이나 내부 전지 셀의 이상 동작, BMS에 의한 제어 실패 등으로 전지팩 내부에 화재가 발생하는 경우가 있다.However, in spite of such measures, a fire may occur inside the battery pack due to an external impact, an abnormal operation of the internal battery cell, a control failure by the BMS, or the like.

전지팩 내부에 화재가 발생하였을 경우, 고온의 화염에 의하여 내부에 존재하는 전선의 절연 피복이 소손될 수 있고, 이 경우, 절연 기능이 상실된 전선이 전지팩 내부의 다른 부품, 예를 들어, 금속 등의 전도성 부품 또는 전지셀과 직접 접촉하면 고전압 전류의 누설 혹은 단락이 발생하게 되어, 결국, 전지팩 내부의 화재를 더욱 가속화 시키는 결과를 초래한다.When a fire occurs inside the battery pack, the insulation coating of the electric wire existing inside due to the high-temperature flame may be burned. In this case, the electric wire whose insulation function is lost may be connected to other parts in the battery pack, The leakage or short circuit of the high voltage current may occur, resulting in further accelerating the fire inside the battery pack.

기존의 전지팩은 플라스틱 재질의 절연성 부재가 피복되어 있는 전선을 주로 사용하였고, 이러한 절연성 부재는 300℃ 내외의 용융점을 가지므로, 고온의 화염에 노출될 경우, 피복이 용융되어 절연 기능을 상실하여 화재를 가속화 시키는 문제가 있었다.Conventional battery packs mainly use electric wires coated with an insulating member made of a plastic material, and since such insulating members have a melting point of about 300 캜, when the battery pack is exposed to a high temperature flame, There was a problem of accelerating the fire.

이러한 문제를 방지하기 위하여, 전지팩 내부에 화재 방지를 위한 안전 부재를 추가적으로 장착하려는 시도가 있었지만, 이 경우, 화재 방지에는 다소 효과가 있을지라도, 전지팩의 에너지 밀도가 감소하고, 내부 배선이 복잡해져서 조립 공정성을 저해하는 문제가 발생하였다.In order to prevent such a problem, there has been an attempt to additionally install a safety member for preventing fire inside the battery pack. In this case, although the energy density of the battery pack is reduced and the internal wiring is complicated Resulting in a problem of impeding the assembling processability.

따라서, 전지팩의 에너지 밀도 감소를 최소화 하고, 배선을 간명하게 유지할 수 있으며, 내부에 화재가 발생하더라도 화재를 가속화를 방지하여 전지팩의 안전성을 향상시킬 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.Therefore, there is a high need for a technique that can minimize the energy density reduction of the battery pack, maintain the wiring easily, and improve the safety of the battery pack by preventing the fire from accelerating even if a fire occurs therein.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the prior art and the technical problems required from the past.

본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 이후 설명하는 바와 같이, 전지팩 내부에 존재하는 외부 입출력 접속부재와 전지모듈 배열체와의 사이에 내화성 부재를 포함하는 경우, 전지팩의 에너지 밀도 감소를 최소화 하고, 배선을 간명하게 유지하면서도, 전지팩의 안전성을 예상치 못하게 향상시킬 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.The inventors of the present application have conducted intensive research and various experiments. As described later, when the refractory member is included between the external input / output connection member and the battery module arrangement existing in the battery pack, And the safety of the battery pack can be unexpectedly improved while maintaining the wiring simpler. The present invention has been accomplished based on this finding.

따라서, 본 발명에 따른 전지팩은 전극단자가 형성되어 있는 복수 개의 전지셀들을 포함하는 전지모듈이 둘 이상의 개수로 전기적으로 연결되어 있는 전지모듈 배열체; 전지팩의 외부 입출력 커넥터; 상기 전지모듈 배열체를 외부 입출력 커넥터에 전기적으로 연결하는 외부 입출력 접속부재들; 및 상기 전지모듈 배열체와 외부 입출력 접속부재가 내장되어 있고, 일측 외면에 상기 외부 입출력 커넥터가 위치하는 팩 케이스;를 포함하며,Accordingly, the battery pack according to the present invention includes: a battery module array having a plurality of battery cells having electrode terminals formed therein, the battery modules being electrically connected in two or more numbers; An external input / output connector of the battery pack; External input / output connection members for electrically connecting the battery module arrangement to an external input / output connector; And a pack case in which the battery module arrangement and the external input / output connection member are incorporated, and the external input / output connector is located on one external surface,

상기 외부 입출력 접속부재들 중의 적어도 하나의 외부 입출력 접속부재는, 전지모듈 배열체의 일면에 대면한 상태로 외부 입출력 커넥터에 연결되어 있고, 전지모듈 배열체와의 사이에 절연성 부재 및 내화성 부재를 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.At least one external input / output connection member of the external input / output connection members is connected to an external input / output connector in a state of being faced to one surface of the battery module arrangement body, and includes an insulating member and a refractory member .

상기 내화성 부재를 포함하는 경우, 전지팩 내부에서 화재가 발생하더라도 내화성 부재에 의해 외부 입출력 접속부재에는 화염이 접근하기 어렵고, 그로 인해, 외부 입출력 접속부재는 전지모듈 배열체와의 절연 상태를 유지할 수 있다. 따라서, 외부 입출력 접속부재의 절연 상실로 인한 전지팩 내부의 화재의 가속화는 발생하지 않으며, 전지팩의 안전성을 향상시킬 수 있다.When the fire-resistant member is included, even if a fire occurs in the battery pack, the flame is hardly accessible to the external input / output connection member by the refractory member, so that the external input / output connection member can maintain the insulation state with the battery module arrangement have. Therefore, the acceleration of the fire inside the battery pack due to the loss of insulation of the external input / output connection member does not occur, and the safety of the battery pack can be improved.

하나의 구체적인 예에서, 상기 전지모듈의 전지셀들은 판상형 전지셀들일 수 있다.In one specific example, the battery cells of the battery module may be plate-shaped battery cells.

또한, 상기 전지모듈에서, 판상형 전지셀들은 상대적으로 넓은 면이 서로 대면하도록 적층되어 있고 가스에 의한 내압 상승 시 적층 방향에 수직으로 가스 배출 방향을 형성하도록 구성할 수 있다.In the battery module, the plate-shaped battery cells are stacked so that their relatively large surfaces face each other, and the gas discharge direction can be formed perpendicularly to the stacking direction when the internal pressure is increased by the gas.

이와 같이 가스 배출 방향을 형성하는 경우, 전지팩 내부에 화재 발생 시, 가스 및 화염의 진행 경로를 예측할 수 있어, 전지팩 내부에서 화재가 확대되는 것을 효과적으로 방비할 수 있다.When the gas discharge direction is formed as described above, the path of the gas and the flame can be predicted when a fire occurs inside the battery pack, thereby effectively preventing the fire from expanding inside the battery pack.

하나의 구체적인 예에서, 상기 판상형 전지셀들은 전극단자들이 동일한 방향에 위치하도록 적층되고, 또한, 상기 판상형 전지셀들은 적층 방향을 기준으로 음극 및 양극이 교번 배열되도록 구성할 수 있다.In one specific example, the plate-shaped battery cells are stacked such that the electrode terminals are positioned in the same direction, and the plate-shaped battery cells may be arranged such that the cathodes and the anodes are alternately arranged based on the stacking direction.

전지셀들의 전극단자들을 동일한 방향으로 위치시키면, 전지셀들을 전기적으로 연결하는 것이 용이하고, 특히, 음극 및 양극이 교번 배열되어 있으면 전지셀들을 직렬 연결하는 것이 매우 용이하다.When the electrode terminals of the battery cells are positioned in the same direction, it is easy to electrically connect the battery cells. Particularly, when the cathodes and the anodes are alternately arranged, it is very easy to connect the battery cells in series.

또한, 상기 전극단자들이 위치하는 방향에 외부 입출력 접속부재가 위치할 수 있으며, 이 경우 외부 입출력 접속부재와 전극단자의 전기적 연결이 용이하고, 전지팩 내부의 배선을 간명하게 구성할 수 있다.In addition, the external input / output connection member can be positioned in a direction in which the electrode terminals are located. In this case, the external input / output connection member and the electrode terminal are easily electrically connected, and the wiring in the battery pack can be simplified.

하나의 구체적인 예에서, 상기 외부 입출력 접속부재는 60 내지 600 볼트(volt)용 접속부재일 수 있다.In one specific example, the external input / output connection member may be a connection member for 60 to 600 volts.

상기 외부 입출력 접속부재는, 전기적 연결이 가능하면 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들어, 버스 바, 와이어, 또는 케이블일 수 있다.The external input / output connection member may be, for example, a bus bar, a wire, or a cable, although it is not particularly limited as long as electrical connection is possible.

하나의 구체적인 예에서, 상기 전지모듈 배열체의 전지모듈들은 직렬 연결되어 있고, 상기 외부 입출력 접속부재들은 전지모듈 배열체의 최외곽에 위치하는 전지모듈들의 전극단자들과 접속하는 구조일 수 있다.In one specific example, the battery modules of the battery module arrangement are connected in series, and the external input / output connection members are connected to the electrode terminals of the battery modules positioned at the outermost of the battery module arrangement.

이 때, 상기 외부 입출력 커넥터는 제 1 입출력 단자와 제 2 입출력 단자를 포함하고 있고, 상기 외부 입출력 접속부재들은, 제 1 입출력 단자와 접속되는 제 1 외부 입출력 접속부재와 제 2 입출력 단자와 접속되는 제 2 외부 입출력 접속부재로 이루어질 수 있다.In this case, the external input / output connector includes a first input / output terminal and a second input / output terminal, and the external input / output connection members are connected to a first external input / output connection member connected to the first input / output terminal and a second input / And a second external input / output connection member.

또한, 상기 제 2 외부 입출력 접속부재는 제 1 외부 입출력 접속부재보다 상대적으로 길고, 전지모듈 배열체의 일면에 대면한 상태로 제 2 입출력 단자에 연결되는 구조일 수 있다.The second external input / output connection member may have a structure that is relatively longer than the first external input / output connection member and is connected to the second input / output terminal while facing the battery module arrangement body.

하나의 구체적인 예에서, 상기 내화성 부재는 화염에 대한 내구성이 높은 물질을 포함할 수 있고, 이러한 물질은 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들어, 운모(mica)일 수 있다.In one specific example, the refractory member may comprise a highly flame resistant material, and such material is not particularly limited, but may be, for example, mica.

상세하게는, 상기 내화성 부재는 내화성이 높은 운모가 유리섬유 및 실리콘 레진에 도포되어 있는 내화성 테이프, 또는 실리콘 폼일 수 있다.Specifically, the refractory member may be a refractory tape or a silicone foam in which the refractory mica is coated with glass fiber and silicone resin.

또한, 상기 절연성 부재 및/또는 내화성 부재는 외부 입출력 접속부재의 외면에 피복되어 있는 구조일 수 있다.Further, the insulating member and / or the refractory member may be a structure that is coated on the outer surface of the external input / output connection member.

구체적으로, 상기 내화성 부재가 테이프 형태인 경우에는 외부 입출력 접속부재의 외면을 사선 방향으로 테이핑하여 피복할 수 있고, 폼(foam) 형태인 경우에는 외부 입출력 접속부재의 외면을 전체적으로 감싸는 방법으로 피복할 수 있다.Specifically, when the refractory member is in the form of a tape, the outer surface of the external input / output connection member may be covered by taping in an oblique direction. When the refractory member is in the form of a foam, the outer surface of the external input / .

하나의 구체적인 예에서, 상기 외부 입출력 접속부재의 외면에 절연성 부재가 피복되어 있고, 상기 절연성 부재의 외면에 내화성 부재가 피복되어 있는 구조일 수 있다.In one specific example, the outer surface of the external input / output connection member may be covered with an insulating member, and the outer surface of the insulating member may be coated with a refractory member.

이 경우, 상기 외부 입출력 접속부재의 최외곽에 내화성 부재가 위치하게 되므로, 그 내부에 위치하는 절연성 부재는 화염에 직접적으로 노출되지 않고, 따라서, 절연성 부재를 온전하게 유지시켜 외부 입출력 접속부재의 절연성을 향상시킬 수 있다.In this case, since the refractory member is located at the outermost portion of the external input / output connection member, the insulative member located inside the external input / output connection member is not directly exposed to the flame, Can be improved.

다만, 화재가 장시간 지속될 때에는 절연성 부재가 화염에 직접 노출되지는 않더라도, 고온으로 인해 내부에서 용융될 수 있고, 절연성 부재의 용융에 따라 그 외면을 피복하고 있는 내화성 부재의 고정력이 저하되어, 내화성 부재가 이탈하는 결과를 초래할 수 있다.However, when the fire is continued for a long time, the insulating member may not be directly exposed to the flame but may be melted in the interior due to the high temperature, and the fixing force of the refractory member covering the outer surface of the insulating member, May result in deviation.

이로 인해, 상기 외부 입출력 접속부재의 외면에 내화성 부재가 피복되어 있고, 상기 내화성 부재의 외면에 절연성 부재가 피복되어 있는 구조일 수 있다.Therefore, the outer surface of the external input / output connection member may be covered with a refractory member, and the outer surface of the refractory member may be covered with an insulating member.

이 경우, 상기 외부 입출력 접속부재의 최외곽을 피복하고 있는 절연성 부재는 화염에 직접 노출되어 조기 소실될 수 있지만, 그 내부에 위치하는 내화성 부재는 화재가 장시간 지속되더라도 외부 입출력 접속부재의 외면에 그대로 유지될 수 있다. 비록, 내화성 부재의 절연 성능은 절연성 부재보다는 낮지만, 외부 입출력 접속부재가 전지팩 내부의 전도성 부품 또는 전지셀과 접촉하여 화재를 가속화시키는 것을 저지하는 정도의 절연 성능은 가지고 있으므로, 장시간의 화재에 대해서는 안전성을 더욱 향상시키는 효과가 있다.In this case, the insulating member covering the outermost portion of the external input / output connection member can be directly exposed to the flame and can be prematurely disappeared. However, the refractory member positioned in the inside of the external input / Can be maintained. Although the insulation performance of the refractory member is lower than that of the insulative member, since the external input / output connection member has insulation performance enough to prevent the battery from contacting the conductive parts or the battery cell inside the battery pack to accelerate the fire, The safety is further improved.

하나의 구체적인 예에서, 상기 내화성 부재는 시트 또는 패드 형상일 수 있다.In one specific example, the refractory member may be in the form of a sheet or a pad.

이러한 시트형 또는 패드형의 내화성 부재는, 외부 입출력 접속부재가 대면하는 전지모듈 배열체의 외면의 적어도 일부 또는 전체에 배치될 수 있고, 상세하게는 가스 배출 방향에 수직으로 배치될 수 있다.Such a sheet-like or pad-type refractory member may be disposed at least partially or entirely on the outer surface of the battery module arrangement facing the external input / output connection member, and more specifically, may be disposed perpendicular to the gas discharge direction.

전지팩 내부에 화재가 발생할 때 발생한 가스는 가스 배출 방향으로 진행하도록 유도되고, 화염 가스의 흐름을 따라 이동하므로 또한 마찬가지로 진행하게 된다. 이렇게 유도된 가스 및 화염은 진행 방향으로 화재를 더욱 가속화 시킬 수도 있지만, 진행 방향에 수직으로 시트형 또는 패드형의 내화성 부재를 배치하게 되면, 가스 및 화염의 진행을 저지할 수 있고, 그로 인해, 화재가 가속화 되는 것을 방지할 수 있다.The gas generated when a fire occurs inside the battery pack is guided to advance in the gas discharge direction and moves along the flow of the flame gas, and so forth. The gas and flame thus induced may further accelerate the fire in the direction of travel, but if a sheet-like or padded fire-resistant member is disposed perpendicular to the direction of travel, the progress of the gas and the flame can be prevented, Can be prevented from being accelerated.

이때, 상기 내화성 부재는 전지모듈 배열체의 외면들 중에서 전극단자가 위치하는 외면에 배치될 수 있고, 내화성 부재를 사이에 두고 전극단자와 외부 입출력 접속부재가 각각 배치되도록 구성할 수도 있다.At this time, the refractory member may be disposed on an outer surface of the outer surface of the battery module array where the electrode terminal is located, and the electrode terminal and the external input / output connection member may be disposed with the refractory member therebetween.

앞서 설명했듯이, 외부 입출력 접속부재는 전지팩 내부의 배선을 콤팩트 하게 구성하기 위해서 전극단자 근처에 위치하는 것이 바람직할 수 있다. 다만, 외부 입출력 접속부재와 전극단자가 전기적으로 접속되는 경우에는 단락이 발생하여 화재를 더욱 가속화시키는 문제가 있으므로, 이들 사이의 전기적 접속을 차단하는 것이 화재의 가속화 방지를 위해 매우 중요하다. 따라서, 내화성 부재를 사이에 두고 전극단자와 외부 입출력 접속부재가 각각 배치되는 것이 바람직하다.As described above, it is preferable that the external input / output connection member is located near the electrode terminal in order to construct the wiring inside the battery pack compactly. However, when the external input / output connection member and the electrode terminal are electrically connected, a short circuit occurs to accelerate the fire. Therefore, it is very important to prevent electrical connection between the external input / output connection member and the electrode terminal. Therefore, it is preferable that the electrode terminal and the external input / output connection member are disposed with the refractory member therebetween.

구체적으로, 상기 내화성 부재는 하나의 전지모듈의 전극단자가 위치하는 외면과 동일한 면적을 가지며, 전지모듈들과 동일한 개수로 배치될 수 있고, 이 경우, 전지모듈 제조 시 전지모듈의 전극단자가 위치하는 면에 내화성 부재를 미리 배치할 수 있어서, 전지팩의 조립을 보다 신속하게 진행할 수 있다.Specifically, the refractory member may have the same area as the outer surface of the battery module where the electrode terminals are located, and may be disposed in the same number as the battery modules. In this case, when the battery module is manufactured, The refractory member can be disposed in advance on the surface of the battery pack, so that the assembly of the battery pack can be performed more quickly.

하나의 구체적인 예에서, 상기 전지모듈들은 각각 전압 센싱부재와 전지모듈용 온도 측정센서를 포함할 수 있고, 상기 전압 센싱부재들과 전지모듈용 온도 측정센서들은 각각 와이어링 하니스에 의해 BMS(Battery Management System)에 연결될 수 있다. In one specific example, the battery modules may each include a voltage sensing member and a temperature measurement sensor for the battery module, and the voltage sensing members and the temperature measurement sensors for the battery module may be connected to each other by a wiring harness, System).

본 발명은 또한, 상기 전지팩을 전원으로 내장하고 있는 디바이스를 제공한다.The present invention also provides a device that incorporates the battery pack as a power source.

상기 디바이스는, 예를 들어, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 또는 전력저장 장치 등일 수 있지만, 이들만으로 한정되지 않음은 물론이다.The device may, for example, be an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a plug-in hybrid electric vehicle, or a power storage device, but is not limited thereto.

이러한 디바이스의 구조 및 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명을 생략한다.The structure and manufacturing method of such a device are well known in the art, so a detailed description thereof will be omitted herein.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 배터리 커넥터는, 외부 입출력 커넥터와 전지모듈 배열체와의 사이에 내화성 부재를 포함하여, 전지팩의 에너지 밀도 감소가 적고, 배선을 간명하게 유지하며, 전지팩의 안전성을 향상시킬 수 있다.As described above, the battery connector according to the present invention includes the refractory member between the external input / output connector and the battery module arrangement to reduce the energy density of the battery pack to a minimum, maintain the wiring easily, Can be improved.

도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지팩의 구조를 모식적으로 나타낸 사시도이다;
도 2는 도 1의 전지모듈의 구조를 모식적으로 나타낸 사시도이다;
도 3은 도 1의 외부 입출력 접속부재에 절연성 부재 및 내화성 부재가 피복되어 있는 구조를 모식적으로 나타낸 사시도이다;
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 외부 입출력 접속부재에 절연성 부재 및 내화성 부재가 피복되어 있는 구조를 모식적으로 나타낸 사시도이다;
도 5 및 도 6은 외부 입출력 접속부재에 절연성 부재 및 내화성 부재를 피복하는 방법을 나타낸 모식도이다;
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 시트형 내화성 부재를 포함하는 전지팩의 구조를 모식적으로 나타낸 분해 사시도이다;
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지모듈의 전극단자가 위치하는 외면과 동일한 면적을 가지는 내화성 부재 및 전지모듈을 모식적으로 나타낸 분해 사시도이다.
1 is a perspective view schematically showing a structure of a battery pack according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a perspective view schematically showing a structure of the battery module of FIG. 1; FIG.
3 is a perspective view schematically showing a structure in which an insulating member and a refractory member are covered with the external input / output connecting member of Fig. 1;
4 is a perspective view schematically showing a structure in which an insulating member and a refractory member are covered with an external input / output connecting member according to another embodiment of the present invention;
5 and 6 are schematic views showing a method of covering the insulating member and the refractory member with the external input / output connecting member;
7 is an exploded perspective view schematically showing the structure of a battery pack including a sheet-like refractory member according to still another embodiment of the present invention;
8 is an exploded perspective view schematically showing a refractory member and a battery module having the same area as the outer surface of the battery module according to another embodiment of the present invention.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited by the scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지팩(100)의 모식적인 사시도로서, 전지모듈 배열체(200)와 외부 입출력 접속부재들(410, 420)이 팩 케이스(500)에 내장되어 있는 전지팩(100)을 도시하고 있다.1 is a schematic perspective view of a battery pack 100 according to an embodiment of the present invention in which a battery module arrangement 200 and external input and output connection members 410 and 420 are embedded in a pack case 500 The battery pack 100 shown in FIG.

도 1을 참조하면, 팩 케이스(500)는 전지모듈 배열체(200)와 외부 입출력 접속부재들(410, 420)을 내장하고 있고, 팩 케이스(500)의 외면 우측 상단에는 외부 입출력 커넥터(300)가 위치하고 있다.1, the pack case 500 includes a battery module arrangement body 200 and external input / output connection members 410 and 420. An external input / output connector 300 ).

복수 개의 전지셀들(도시하지 않음)을 각각 포함하는 5개의 전지모듈들(210, 220, 230, 240, 250)이 전기적으로 연결되어 전지모듈 배열체(200)를 이루고 있다.Five battery modules 210, 220, 230, 240 and 250 including a plurality of battery cells (not shown) are electrically connected to each other to form a battery module arrangement body 200.

외부 입출력 커넥터(300)는 제 1 입출력 단자(310)와 제 2 입출력 단자(320)를 포함하고 있으며, 단면이 사각형인 버스 바 형태의 외부 입출력 접속부재들(410, 420)은 전지모듈 배열체(200)의 상면에 대면하고 있고, 전지모듈 배열체(200)와 외부 입출력 커넥터(300)에 연결되어 있다.The external input / output connector 300 includes a first input / output terminal 310 and a second input / output terminal 320. The external input / output connection members 410 and 420 in the form of a bus bar having a rectangular cross- And is connected to the battery module arrangement body 200 and the external input / output connector 300. The battery module assembly 200 is connected to the external input /

구체적으로, 전지모듈 배열체(200)의 전지모듈들(210, 220, 230, 240, 250)은 모두 직렬 연결되어 있고, 외부 입출력 접속부재들(410, 420)은 전지모듈 배열체(200)의 최외곽에 위치하는 제 1 전지모듈(210) 및 제 5 전지모듈(250)의 전극단자들(도시하지 않음)과 각각 접속되어 있다. 제 1 외부 입출력 접속부재(410)는 제 1 전지모듈(210)의 전극단자들(도시하지 않음) 중의 하나와 전기적으로 접속되어 있고, 제 2 외부 입출력 접속부재(420)는 제 5 전지모듈(250)의 전극단자들(도시하지 않음) 중의 하나와 전기적으로 접속되어 있다.The battery modules 210, 220, 230, 240 and 250 of the battery module arrangement 200 are all connected in series and the external input and output connection members 410 and 420 are connected to the battery module arrangement 200, (Not shown) of the first battery module 210 and the fifth battery module 250 located at the outermost of the first battery module 210 and the fifth battery module 250, respectively. The first external input / output connection member 410 is electrically connected to one of the electrode terminals (not shown) of the first battery module 210, and the second external input / output connection member 420 is electrically connected to the fifth battery module (Not shown) of the first and second electrodes 250 and 250, respectively.

또한, 제 1 외부 입출력 접속부재(410)는 제 1 입출력 단자(310)에 전기적으로 접속되어 있고, 제 2 외부 입출력 접속부재(420)는 제 2 입출력 단자(320)에 전기적으로 접속되어 있다. 전지팩(100) 내부에서 이러한 직렬 연결 구조를 이루기 위해 제 2 외부 입출력 접속부재(420)는 제 1 외부 입출력 접속부재(410)보다 상대적으로 길게 구성되어 있다.The first external input / output connection member 410 is electrically connected to the first input / output terminal 310 and the second external input / output connection member 420 is electrically connected to the second input / output terminal 320. The second external input / output connection member 420 is configured to be relatively longer than the first external input / output connection member 410 in order to form such a serial connection structure within the battery pack 100.

도 2는 도 1의 전지모듈들(210, 220, 230, 240, 250) 중 하나인 전지모듈(210)의 구조를 모식적으로 도시하고 있으며, 그 외의 전지모듈들(220, 230, 240, 250)의 구조도 이와 유사하다.2 schematically shows a structure of a battery module 210 which is one of the battery modules 210, 220, 230, 240 and 250 of FIG. 1, and other battery modules 220, 230, 240, 250) is similar.

도 2를 참조하면, 전지모듈(210)은 전지모듈 케이스(218)에 총 4개의 판상형 전지셀들(211, 212, 213, 214)을 내장하고 있고, 판상형 전지셀들(211, 212, 213, 214)은 상대적으로 넓은 면이 서로 대면하도록 수평방향으로 적층되어 있다.2, the battery module 210 includes a total of four plate-shaped battery cells 211, 212, 213 and 214 in the battery module case 218, and the plate-shaped battery cells 211, 212 and 213 And 214 are stacked in a horizontal direction so that relatively large planes face each other.

제 1 판상형 전지셀(211)은 상단에 양극 단자(211a)와 음극 단자(211b)를 가지고 있으며, 그 외의 전지셀들(212, 213, 214)도 이와 유사한 구조로 이루어져 있다.The first plate-shaped battery cell 211 has a positive electrode terminal 211a and a negative electrode terminal 211b at its upper end, and the other battery cells 212, 213 and 214 have a similar structure.

판상형 전지셀들(211, 212, 213, 214)이 수평방향으로 적층되어 있기 때문에, 내부에서 가스가 발생하여 내압 상승 시 적층 방향에 수직 방향으로 가스 배출 방향(화살표)이 형성된다.Since the plate-shaped battery cells 211, 212, 213, and 214 are stacked in the horizontal direction, gas is generated inside and a gas discharge direction (arrow) is formed in a direction perpendicular to the stacking direction when the internal pressure is increased.

또한, 각각의 전지셀들(211, 212, 213, 214)은 전극단자들(211a, 211b, 212b, 213a, 214b)이 상단에 위치하도록 동일한 방향으로 적층되어 있고, 더욱이, 제 1 전지셀(211)의 양극 단자(211a) 다음으로 제 2 전지셀(212)의 음극 단자(212b), 그 다음으로 제 3 전지셀(213)의 양극 단자(213a), 그 다음으로 제 4 전지셀(214)의 음극 단자(214b)가 위치하도록 교번 배열되어 있다.The battery cells 211, 212, 213, and 214 are stacked in the same direction so that the electrode terminals 211a, 211b, 212b, 213a, and 214b are positioned at the top, The positive terminal 211a of the first battery cell 211 is followed by the negative terminal 212b of the second battery cell 212 and then the positive terminal 213a of the third battery cell 213 and then the fourth battery cell 214 Are arranged alternately so that the cathode terminal 214b of the cathode terminal is positioned.

이렇게 전극단자들(211a, 211b, 212b, 213a, 214b)을 동일한 방향으로 위치시키면 전지셀들(211, 212, 213, 214)을 전기적으로 연결하는 것이 용이하고, 특히, 음극 및 양극이 교번 배열되어 있으면 전지셀들(211, 212, 213, 214)을 직렬 연결하는 것이 매우 용이하다.When the electrode terminals 211a, 211b, 212b, 213a and 214b are positioned in the same direction, it is easy to electrically connect the battery cells 211, 212, 213 and 214. In particular, It is very easy to connect the battery cells 211, 212, 213, and 214 in series.

도 3은 도 1의 제 1 외부 입출력 접속부재(410)에 절연성 부재(600) 및 내화성 부재(700)가 피복되어 있는 구조를 모식적으로 도시하고 있다.3 schematically shows a structure in which the first external input / output connection member 410 of FIG. 1 is covered with the insulating member 600 and the refractory member 700. As shown in FIG.

도 3을 참조하면, 제 1 외부 입출력 접속부재(410)의 외면에 절연성 부재(600)가 피복되어 있고, 절연성 부재(600)의 외면에 내화성 부재(700)가 피복되어 있다.3, an outer surface of the first external input / output connection member 410 is covered with an insulating member 600, and an outer surface of the insulating member 600 is covered with a refractory member 700.

이 경우, 외부 입출력 접속부재(410)의 최외곽을 내화성 부재(700)가 피복하고 있으므로, 그 내부에 위치하는 절연성 부재(600)는 화염에 직접적으로 노출되지 않고, 따라서, 절연성 부재(600)를 온전하게 유지시켜 외부 입출력 접속부재(410)의 절연성을 향상시킬 수 있다.In this case, since the outermost portion of the external input / output connection member 410 is covered by the refractory member 700, the insulative member 600 positioned inside the insulative member 600 is not directly exposed to the flame, The insulating property of the external input / output connection member 410 can be improved.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 외부 입출력 접속부재(410)에 절연성 부재(600) 및 내화성 부재(700)가 피복되어 있는 구조를 모식적으로 도시하고 있다.4 schematically shows a structure in which the insulating member 600 and the refractory member 700 are covered with the external input / output connection member 410 according to another embodiment of the present invention.

도 3과 비교하여 도 4를 참조하면, 외부 입출력 접속부재(410)의 외면에 내화성 부재(700)가 피복되어 있고, 내화성 부재(700)의 외면에 절연성 부재(600)가 피복되어 있다.4, an outer surface of the external input / output connection member 410 is covered with a refractory member 700, and an outer surface of the refractory member 700 is covered with an insulating member 600. As shown in FIG.

이 경우, 외부 입출력 접속부재(410)의 최외곽을 피복하고 있는 절연성 부재(600)는 화염에 직접 노출되어 조기 소실될 수 있지만, 그 내부에 위치하는 내화성 부재(700)는 화재가 장시간 지속되더라도 외부 입출력 접속부재(410)의 외면에 그대로 유지될 수 있다. 따라서, 장시간의 화재에 대한 안전성을 더욱 향상시킬 수 있다.In this case, the insulating member 600 covering the outermost portion of the external input / output connection member 410 can be directly exposed to the flame and can be prematurely destroyed. However, It can be held on the outer surface of the external input / output connection member 410 as it is. Therefore, safety against long-term fire can be further improved.

도 5 및 도 6은 외부 입출력 접속부재(410)에 절연성 부재(600) 및 내화성 부재(700)를 피복하는 방법을 모식적으로 도시하고 있다.5 and 6 schematically show a method of covering the insulating member 600 and the refractory member 700 with the external input / output connecting member 410. As shown in FIG.

우선 도 5를 참조하면, 외부 입출력 접속부재(410)의 외면을 절연성 부재(600)가 피복하고 있고, 절연성 부재(600)의 외면을 테이프 형상의 내화성 부재(700)로 피복하는 과정을 보여준다.5, the outer surface of the external input / output connection member 410 is covered with the insulating member 600, and the outer surface of the insulating member 600 is covered with the tape-like refractory member 700. As shown in FIG.

테이프 형상의 내화성 부재(700)는 절연성 부재(600)와 대면하는 면에 점착제가 도포되어 있어, 테이핑이 용이하고, 고정력을 높여준다.The tape-shaped refractory member 700 is coated with a pressure-sensitive adhesive on the surface facing the insulating member 600, which facilitates taping and enhances the fixing force.

또한, 도면에서과 같이 사선 방향으로 내화성 부재를 테이핑하면 피복 작업이 용이하고, 절연성 부재(600)가 노출되지 않도록 내화성 부재(700)의 피복이 가능하다.Further, when the refractory member is tapered in the oblique direction as shown in the drawing, the covering operation is easy, and the refractory member 700 can be covered so that the insulating member 600 is not exposed.

도 6을 참조하면, 외부 입출력 접속부재(410)의 외면을 절연성 부재(600)가 피복하고 있고, 절연성 부재(600)의 외면을 폼 형상의 내화성 부재(700)로 피복하는 과정을 보여준다.6, the outer surface of the external input / output connection member 410 is covered with the insulating member 600, and the outer surface of the insulating member 600 is covered with the refractory member 700 in the form of a foam.

폼 형상의 내화성 부재(700)는 도 5와는 달리 외부 입출력 접속부재(410)를 한번에 전체적으로 피복할 수 있어, 작업 효율성이 높다.The foam-like refractory member 700 can cover the external input / output connection member 410 entirely at one time, unlike the case of FIG. 5, and thus the operation efficiency is high.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 시트형 내화성 부재(700a)를 포함하는 전지팩(100a)의 분해 사시도를 모식적으로 도시하고 있다.7 schematically shows an exploded perspective view of a battery pack 100a including a sheet-like refractory member 700a according to another embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 전지모듈 배열체(200)는 5개의 전지모듈들(210, 220, 230, 240, 250)을 포함하고 있고, 제 1 전지모듈(210)을 구성하는 제 1 판상형 전지셀(211)은 양극 단자(211a) 및 음극 단자(211b)를 포함하고 있으며, 이외의 다른 전지셀들도 유사한 구조를 가지고 있다.7, the battery module arrangement 200 includes five battery modules 210, 220, 230, 240 and 250, and the first plate-shaped battery cell 210, which constitutes the first battery module 210, The battery cell 211 includes a positive electrode terminal 211a and a negative electrode terminal 211b, and other battery cells have similar structures.

전지모듈들(210, 220, 230, 240, 250)을 구성하는 판상형 전지셀들은 상대적으로 넓은 면이 서로 대면하도록 적층되어 있고, 앞서 설명했듯이 가스에 의한 내압 상승 시 적층 방향에 수직으로 가스 배출 방향(화살표)을 형성한다.The plate-shaped battery cells constituting the battery modules 210, 220, 230, 240 and 250 are laminated such that relatively large faces face each other. As described above, when the internal pressure is increased by the gas, (Arrow).

내화성 부재(700a)는 시트 형상으로, 그 일면은 전지모듈 배열체(200)의 외면들 중에서 전극단자들(211a, 211b)이 위치하는 외면과 대면하고 있으며, 내화성 부재(700a)의 다른 일면은 외부 입출력 접속부재들(410, 420)과 대면하고 있다.The one side of the refractory member 700a faces the outer surface where the electrode terminals 211a and 211b are located on the outer surfaces of the battery module arrangement 200 and the other surface of the refractory member 700a And faces the external input / output connection members 410 and 420.

내화성 부재(700a)는 화재 발생시 가스 및 화염의 진행을 저지할 수 있게, 가스 배출 방향(화살표)에 수직으로 배치되어 있고, 또한, 내화성 부재(700a)를 사이에 두고 전극단자들(211a, 211b)과 외부 입출력 접속부재들(410, 420)이 각각 배치되어 있어, 전극단자들(211a, 211b)과 외부 입출력 접속부재들(410, 420)이 서로 접촉하여 화재가 가속화 되는 것을 방지할 수 있다.The refractory member 700a is disposed perpendicularly to the gas discharge direction (arrow) so as to prevent the progress of the gas and the flame at the time of occurrence of a fire, and the electrode terminals 211a and 211b And the external input and output connection members 410 and 420 are disposed so that the electrode terminals 211a and 211b and the external input and output connection members 410 and 420 contact each other to prevent the fire from being accelerated .

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 내화성 부재(700a) 및 전지모듈(210)의 분해 사시도를 모식적으로 도시하고 있다.8 schematically shows an exploded perspective view of a refractory member 700a and a battery module 210 according to still another embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 전지모듈(210)의 전극단자들(211a, 211b)이 위치하는 외면과 동일한 면적을 가지는 내화성 부재(700a)가 전지모듈(210)의 상면에 배치되도록 구성되어 있다.Referring to FIG. 8, the refractory member 700a having the same area as the outer surface of the battery module 210 where the electrode terminals 211a and 211b are located is disposed on the upper surface of the battery module 210.

이 경우, 전지모듈(210)의 제조 시 전지모듈(210)의 전극단자(211a, 211b)가 위치하는 면에 내화성 부재(700a)를 미리 배치할 수 있어, 전지팩의 조립을 보다 신속하게 진행 할 수 있다.
In this case, the refractory member 700a can be disposed in advance on the surface of the battery module 210 on which the electrode terminals 211a and 211b of the battery module 210 are disposed, can do.

이하에서는, 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described, but it is to be understood that the scope of the present invention is not limited thereto.

<실시예 1>&Lt; Example 1 >

도 1, 도 2, 및 도 4에 도시된 전지팩의 구성과 동일하게, Similar to the configuration of the battery pack shown in Figs. 1, 2, and 4,

각각 4개의 판상형 전지셀들을 포함하는 5개의 전지모듈들로 구성되는 전지모듈 배열체, 외부 입출력 커넥터, 상기 전지모듈 배열체를 외부 입출력 커넥터에 전기적으로 연결하는 외부 입출력 접속부재들, 및 상기 전지모듈 배열체와 외부 입출력 접속부재가 내장되어 있고, 일측 외면에 상기 외부 입출력 커넥터가 위치하는 팩 케이스를 포함하며,An external input / output connector, external input / output connection members for electrically connecting the battery module arrangement to an external input / output connector, and a battery module assembly including five battery modules including four plate- And a pack case in which an arrangement body and an external input / output connection member are incorporated, and the external input / output connector is located on one external surface,

상기 외부 입출력 접속부재들은 전지모듈 배열체의 전극단자들이 위치하는 외면과 대면한 상태로 외부 입출력 커넥터에 연결되어 있고, 외부 입출력 접속부재의 외면에 내화성 테이프가 피복되어 있고, 상기 내화성 테이프의 외면에 절연성 부재가 피복되어있는 전지팩을 제조하였다. 이 때, 상기 내화성 부재는 운모가 유리섬유에 도포되어 있는 내화성 테이프를 사용하였다.
Wherein the external input / output connection member is connected to an external input / output connector in a state where the external input / output connection members face the external surface where the electrode terminals of the battery module arrangement are located, the external surface of the external input / output connection member is coated with a refractory tape, A battery pack in which an insulating member was coated was produced. At this time, the refractory member was a refractory tape having mica coated on glass fiber.

<실시예 2>&Lt; Example 2 >

상기 실시예 1에서, 외부 입출력 접속부재의 외면에 내화성 테이프가 피복되어 있지 않고 절연성 부재만이 피복되어 있으며,In the first embodiment, the outer surface of the external input / output connection member is not covered with the refractory tape but covered only with the insulating member,

도 7에 도시된 전지팩의 구성과 동일하게, 시트형의 내화성 부재를 전지모듈 배열체의 외면들 중에서 전극단자가 위치하는 외면에 배치한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 전지팩을 제조하였다.
7, a battery pack was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the sheet-like refractory member was disposed on the outer surface of the battery module array on which the electrode terminals were located .

<비교예 1>&Lt; Comparative Example 1 &

상기 실시예 1에서, 외부 입출력 접속부재의 외면에 내화성 테이프가 피복되어 있지 않고 절연성 부재만이 피복되어 있는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 전지팩을 제조하였다.
In Example 1, a battery pack was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the outer surface of the external input / output connection member was not covered with the refractory tape but only the insulating member was covered.

<실험예 1><Experimental Example 1>

전지팩 안전성 시험 중 하나인 UL2580 Internal fire 안전성 시험에 따라, 상기 실시예 1, 2 및 비교예 1의 전지팩들을 과충전하여 내부 단락으로 인한 발화를 유도한 후, 전지팩 내부의 화염이 외부로 노출되는지 여부 및 화염이 외부로 노출되기까지 소요된 시간을 측정하여, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
The battery packs according to Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 were overcharged to induce ignition due to an internal short circuit according to the UL2580 internal fire safety test, which is one of the battery pack safety tests. Then, the flame inside the battery pack was exposed And the time required for the flame to be exposed to the outside were measured. The results are shown in Table 1 below.

[표 1][Table 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

상기 표 1을 참조하면, 실시예 1 및 2의 경우에는 전지팩 내부에 발화 이후 120분이 넘게 경과하였음에도 화염이 외부로 노출되지 않은 반면, 비교예 1의 경우에는 발화 이후 10분만에 전지팩 외부로 화염이 노출되었다.Referring to Table 1, in the case of Examples 1 and 2, the flame was not exposed to the outside even though it passed over 120 minutes after the ignition in the battery pack. On the other hand, in Comparative Example 1, The flame was exposed.

참고로, UL2580 Internal fire 안전성 시험은 발화 후 1시간 이내에 전지팩 내부의 화염이 외부로 노출되지 않을 것을 통과 요건으로 한다.For reference, the UL2580 internal fire safety test requires that the flame inside the battery pack is not exposed to the outside within one hour after ignition.

상기 결과로부터, 본 발명에 따라 외부 입출력 커넥터와 전지모듈 배열체와의 사이에 내화성 부재를 포함하는 경우, 전지팩의 내부 화재에 대한 안전성이 현저하게 향상되었으며, 심지어 UL2580 Internal fire 안전성 시험의 화염 노출 시간 기준을 2배 이상 늘렸음에도 안전성이 유지됨을 확인 할 수 있다.
From the above results, it can be seen that when the fire-proof member is included between the external input / output connector and the battery module arrangement according to the present invention, the safety against the internal fire of the battery pack is remarkably improved and even the UL2580 internal fire safety test It can be confirmed that safety is maintained even though the time base is doubled.

이상 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims.

Claims (26)

전극단자가 형성되어 있는 복수 개의 전지셀들을 포함하는 전지모듈이 둘 이상의 개수로 전기적으로 연결되어 있는 전지모듈 배열체;
전지팩의 외부 입출력 커넥터;
상기 전지모듈 배열체를 외부 입출력 커넥터에 전기적으로 연결하는 외부 입출력 접속부재들; 및
상기 전지모듈 배열체와 외부 입출력 접속부재가 내장되어 있고, 일측 외면에 상기 외부 입출력 커넥터가 위치하는 팩 케이스;
를 포함하며,
상기 외부 입출력 접속부재들 중의 적어도 하나의 외부 입출력 접속부재는, 전지모듈 배열체의 일면에 대면한 상태로 외부 입출력 커넥터에 연결되어 있고, 전지모듈 배열체와의 사이에 절연성 부재 및 내화성 부재를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.
1. A battery module comprising: a plurality of battery modules including a plurality of battery cells each having an electrode terminal formed therein;
An external input / output connector of the battery pack;
External input / output connection members for electrically connecting the battery module arrangement to an external input / output connector; And
A pack case in which the battery module arrangement and an external input / output connection member are built in, and the external input / output connector is located on one external surface;
/ RTI &gt;
At least one external input / output connection member of the external input / output connection members is connected to an external input / output connector in a state of being faced to one surface of the battery module arrangement body, and includes an insulating member and a refractory member And the battery pack.
제 1 항에 있어서, 상기 전지모듈의 전지셀들은 판상형 전지셀들인 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 1, wherein the battery cells of the battery module are plate-shaped battery cells. 제 2 항에 있어서, 상기 전지모듈에서, 판상형 전지셀들은 상대적으로 넓은 면이 서로 대면하도록 적층되어 있고 가스에 의한 내압 상승 시 적층 방향에 수직으로 가스 배출 방향을 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery module according to claim 2, wherein in the battery module, the plate-shaped battery cells are stacked so that their relatively large faces face each other, and the gas discharge direction is formed perpendicularly to the stacking direction when the internal pressure is increased by the gas . 제 2 항에 있어서, 상기 판상형 전지셀들은 전극단자들이 동일한 방향에 위치하도록 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 2, wherein the plate-shaped battery cells are stacked such that electrode terminals are positioned in the same direction. 제 4 항에 있어서, 상기 판상형 전지셀들은 적층 방향을 기준으로 음극 및 양극이 교번 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 4, wherein the plate-shaped battery cells are alternately arranged with a cathode and an anode based on a lamination direction. 제 4 항에 있어서, 상기 전극단자들이 위치하는 방향에 외부 입출력 접속부재가 위치하는 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 4, wherein an external input / output connection member is disposed in a direction in which the electrode terminals are located. 제 1 항에 있어서, 상기 외부 입출력 접속부재는 60 내지 600 볼트(volt)용 접속부재인 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 1, wherein the external input / output connection member is a connection member for 60 to 600 volts. 제 1 항에 있어서, 상기 외부 입출력 접속부재는 버스 바인 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 1, wherein the external input / output connection member is a bus bar. 제 1 항에 있어서, 상기 외부 입출력 접속부재는 와이어 또는 케이블인 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 1, wherein the external input / output connection member is a wire or a cable. 제 1 항에 있어서, 상기 전지모듈 배열체의 전지모듈들은 직렬 연결되어 있고, 상기 외부 입출력 접속부재들은 전지모듈 배열체의 최외곽에 위치하는 전지모듈들의 전극단자들과 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery module according to claim 1, wherein the battery modules of the battery module arrangement are connected in series, and the external input / output connection members are connected to the electrode terminals of the battery modules located at the outermost of the battery module arrangement Battery pack. 제 1 항에 있어서, 상기 외부 입출력 커넥터는 제 1 입출력 단자와 제 2 입출력 단자를 포함하고 있고,
상기 외부 입출력 접속부재들은, 제 1 입출력 단자와 접속되는 제 1 외부 입출력 접속부재와 제 2 입출력 단자와 접속되는 제 2 외부 입출력 접속부재로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.
The connector according to claim 1, wherein the external input / output connector includes a first input / output terminal and a second input /
Wherein the external input / output connection members comprise a first external input / output connection member connected to the first input / output terminal and a second external input / output connection member connected to the second input / output terminal.
제 11 항에 있어서, 상기 제 2 외부 입출력 접속부재는 제 1 외부 입출력 접속부재보다 상대적으로 길고, 전지모듈 배열체의 일면에 대면한 상태로 제 2 입출력 단자에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.12. The battery pack according to claim 11, wherein the second external input / output connection member is relatively longer than the first external input / output connection member and is connected to the second input / output terminal in a state of being faced to one surface of the battery module arrangement. . 제 1 항에 있어서, 상기 내화성 부재는 운모(mica)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 1, wherein the refractory member includes mica. 제 13 항에 있어서, 상기 내화성 부재는 운모가 유리섬유 및 실리콘 레진에 도포되어 있는 내화성 테이프, 또는 실리콘 폼인 것을 특징으로 하는 전지팩.14. The battery pack according to claim 13, wherein the refractory member is a refractory tape or a silicone foam in which mica is applied to glass fibers and silicone resin. 제 1 항에 있어서, 상기 절연성 부재 및/또는 내화성 부재는 외부 입출력 접속부재의 외면에 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 1, wherein the insulating member and / or the refractory member are coated on an outer surface of the external input / output connection member. 제 15 항에 있어서, 상기 외부 입출력 접속부재의 외면에 절연성 부재가 피복되어 있고, 상기 절연성 부재의 외면에 내화성 부재가 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.16. The battery pack according to claim 15, wherein an outer surface of the outer input / output connection member is covered with an insulating member, and an outer surface of the insulating member is covered with a refractory member. 제 15 항에 있어서, 상기 외부 입출력 접속부재의 외면에 내화성 부재가 피복되어 있고, 상기 내화성 부재의 외면에 절연성 부재가 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.16. The battery pack according to claim 15, wherein an outer surface of the external input / output connection member is covered with a refractory member, and an outer surface of the refractory member is covered with an insulating member. 제 1 항에 있어서, 상기 내화성 부재는 시트 또는 패드 형상인 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 1, wherein the refractory member is a sheet or a pad. 제 18 항에 있어서, 상기 내화성 부재는 외부 입출력 접속부재가 대면하는 전지모듈 배열체의 외면의 적어도 일부 또는 전체에 배치하는 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 18, wherein the refractory member is disposed on at least a part or the whole of the outer surface of the battery module arrangement facing the external input / output connection member. 제 19 항에 있어서, 상기 내화성 부재는 가스 배출 방향에 수직으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 19, wherein the refractory member is disposed perpendicular to the gas discharge direction. 제 19 항에 있어서, 상기 내화성 부재는 전지모듈 배열체의 외면들 중에서 전극단자가 위치하는 외면에 배치되어 있고, 내화성 부재를 사이에 두고 전극단자와 외부 입출력 접속부재가 각각 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.21. The battery module according to claim 19, wherein the refractory member is disposed on an outer surface of the outer surface of the battery module arrangement where the electrode terminal is located, and the electrode terminal and the external input / output connection member are disposed with the refractory member therebetween Battery pack. 제 21 항에 있어서, 상기 내화성 부재는 하나의 전지모듈의 전극단자가 위치하는 외면과 동일한 면적을 가지며, 전지모듈들과 동일한 개수로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.22. The battery pack according to claim 21, wherein the refractory member has the same area as an outer surface of the battery module where the electrode terminals are located, and is arranged in the same number as the battery modules. 제 1 항에 있어서, 상기 전지모듈들은 각각 전압 센싱부재와 전지모듈용 온도 측정센서를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 1, wherein the battery modules each include a voltage sensing member and a temperature measurement sensor for a battery module. 제 23 항에 있어서, 상기 전압 센싱부재들과 전지모듈용 온도 측정센서들은 각각 와이어링 하니스에 의해 BMS(Battery Management System)에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.24. The battery pack according to claim 23, wherein the voltage sensing members and the temperature measurement sensors for the battery module are connected to a battery management system (BMS) by a wiring harness. 제 1 항에 따른 전지팩을 전원으로 내장하고 있는 것을 특징으로 하는 디바이스.A device according to claim 1, wherein the battery pack is built as a power source. 제 25 항에 있어서, 상기 디바이스는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 또는 전력저장 장치인 것을 특징으로 하는 디바이스.26. The device of claim 25, wherein the device is an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a plug-in hybrid electric vehicle, or a power storage device.
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