KR20240003786A - Battery module including cartridge for extinguishing - Google Patents
Battery module including cartridge for extinguishing Download PDFInfo
- Publication number
- KR20240003786A KR20240003786A KR1020220081163A KR20220081163A KR20240003786A KR 20240003786 A KR20240003786 A KR 20240003786A KR 1020220081163 A KR1020220081163 A KR 1020220081163A KR 20220081163 A KR20220081163 A KR 20220081163A KR 20240003786 A KR20240003786 A KR 20240003786A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- battery module
- fire extinguishing
- plate
- present
- battery
- Prior art date
Links
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000013022 venting Methods 0.000 claims description 33
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 24
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 7
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 claims description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 19
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 18
- 230000006870 function Effects 0.000 description 9
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 4
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000004254 Ammonium phosphate Substances 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000148 ammonium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019289 ammonium phosphates Nutrition 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100040287 GTP cyclohydrolase 1 feedback regulatory protein Human genes 0.000 description 1
- 101710185324 GTP cyclohydrolase 1 feedback regulatory protein Proteins 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M Sodium bicarbonate-14C Chemical compound [Na+].O[14C]([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M 0.000 description 1
- XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N acrylonitrile butadiene styrene Chemical compound C=CC=C.C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N cadmium nickel Chemical compound [Ni].[Cd] OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 150000002366 halogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000003446 memory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- QELJHCBNGDEXLD-UHFFFAOYSA-N nickel zinc Chemical compound [Ni].[Zn] QELJHCBNGDEXLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000028 potassium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000015497 potassium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011736 potassium bicarbonate Substances 0.000 description 1
- TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M potassium hydrogencarbonate Chemical compound [K+].OC([O-])=O TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
Images
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
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
- H01M50/24—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries from their environment, e.g. from corrosion
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
- A62C3/16—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places in electrical installations, e.g. cableways
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C35/00—Permanently-installed equipment
- A62C35/02—Permanently-installed equipment with containers for delivering the extinguishing substance
- A62C35/023—Permanently-installed equipment with containers for delivering the extinguishing substance the extinguishing material being expelled by compressed gas, taken from storage tanks, or by generating a pressure gas
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C35/00—Permanently-installed equipment
- A62C35/02—Permanently-installed equipment with containers for delivering the extinguishing substance
- A62C35/10—Containers destroyed or opened by flames or heat
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C37/00—Control of fire-fighting equipment
- A62C37/08—Control of fire-fighting equipment comprising an outlet device containing a sensor, or itself being the sensor, i.e. self-contained sprinklers
- A62C37/10—Releasing means, e.g. electrically released
- A62C37/11—Releasing means, e.g. electrically released heat-sensitive
- A62C37/12—Releasing means, e.g. electrically released heat-sensitive with fusible links
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
-
- 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
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/271—Lids or covers for the racks or secondary casings
- H01M50/273—Lids or covers for the racks or secondary casings characterised by the material
-
- 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
- H01M50/325—Re-sealable arrangements comprising deformable valve members, e.g. elastic or flexible valve members
-
- 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
- H01M50/35—Gas exhaust passages comprising elongated, tortuous or labyrinth-shaped exhaust passages
- H01M50/358—External gas exhaust passages located on the battery cover or case
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
- H01M2200/10—Temperature sensitive devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
- H01M2200/20—Pressure-sensitive devices
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Abstract
본 발명은 개선된 프레임 구조 및 소화용 카트리지를 통하여 안전성을 강화시킨 배터리 모듈을 개시한다. 본 발명의 일 측면에 따른 배터리 모듈은, 사이드 프레임을 포함하며 내부공간을 형성하는 모듈 하우징; 상기 모듈 하우징의 내부공간에 수용되며, 하나 이상의 배터리 셀을 포함하는 하나 이상의 셀 어셈블리; 및 상기 사이드 프레임에 구비되며, 작동 개시에 대한 트리거조건이 이루어지는 경우 소화제를 방출하도록 구성되는 소화용 카트리지를 포함한다.The present invention discloses a battery module with enhanced safety through an improved frame structure and fire extinguishing cartridge. A battery module according to one aspect of the present invention includes a module housing that includes a side frame and forms an internal space; One or more cell assemblies accommodated in the interior space of the module housing and including one or more battery cells; and a fire extinguishing cartridge provided on the side frame and configured to release a fire extinguishing agent when a trigger condition for starting operation is met.
Description
본 발명은 배터리 모듈에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 개선된 프레임 구조 및 이에 구비되는 소화용 카트리지를 통하여 안전성을 강화시킨 배터리 모듈 등에 관한 것이다.The present invention relates to a battery module, and more specifically, to a battery module with improved safety through an improved frame structure and a fire extinguishing cartridge provided therewith.
전기를 구동원으로 사용하는 노트북, 비디오 카메라, 모바일 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증가하고, 이동형 로봇, 전기 자전거, 전동 카트, 전기 자동차 등이 보편적으로 상용화됨에 따라 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차 전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.As the demand for portable electronic products such as laptops, video cameras, and mobile phones that use electricity as a driving source is rapidly increasing, and mobile robots, electric bicycles, electric carts, and electric vehicles are becoming widely commercialized, repetitive charging and discharging is possible. Research on high-performance secondary batteries is actively underway.
상용화된 이차전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차전지는 니켈 계열의 이차전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮은 장점을 가짐은 물론, 에너지 밀도가 높고 작동 전압이 높은 특성을 가지고 있어 다른 종류의 이차전지에 비해 더욱 집중적으로 연구됨은 물론, 실제 제품에도 더욱 확장적으로 적용되고 있다.Commercially available secondary batteries include nickel cadmium batteries, nickel hydrogen batteries, nickel zinc batteries, and lithium secondary batteries. Among these, lithium secondary batteries rarely have a memory effect compared to nickel-based secondary batteries, so they can be freely charged and discharged, and are self-sustaining. Not only does it have the advantage of a very low discharge rate, but it also has high energy density and high operating voltage, so it is being studied more intensively than other types of secondary batteries and is being applied more extensively to actual products.
최근에는 휴대형 전자기기와 같은 소형 장치뿐 아니라, 전기 자동차나 전력저장장치(ESS, Energy Storage System)와 같은 중대형 장치에도 이차전지가 널리 이용되고 있다.Recently, secondary batteries have been widely used not only in small devices such as portable electronic devices, but also in medium-to-large devices such as electric vehicles and energy storage systems (ESS).
이 경우, 전기적으로 연결된 이차전지 다수가 모듈 케이스 내부에 함께 수납되는 배터리 모듈이 주로 적용되고 있으며, 나아가 고전력이나 대용량이 요구되는 경우 이러한 배터리 모듈 다수 개가 전기적으로 연결된 배터리 팩이 적용되기도 한다.In this case, a battery module in which multiple electrically connected secondary batteries are stored together inside a module case is mainly applied. Furthermore, when high power or large capacity is required, a battery pack in which multiple such battery modules are electrically connected is sometimes applied.
이와 같은 장점을 가지는 이차전지는 다양한 형태로 그 사용이 더욱 확대되고 있기는 하나 이차전지는 동작 특성상, 스웰링(swelling), 돌입전류(rush current) 인가, 주울열(joule heating)에 의한 과열 현상 또는 전해액의 분해 반응에 의한 열폭주 현상(thermal runaway) 등이 수반될 수 있으므로 이에 대한 안전성 확보가 중요한 이슈가 될 수 있다.Secondary batteries with these advantages are increasingly being used in various forms, but due to their operating characteristics, secondary batteries are subject to swelling, rush current, and overheating due to Joule heating. Alternatively, thermal runaway due to a decomposition reaction of the electrolyte may occur, so securing safety may be an important issue.
배터리 모듈이나 배터리 팩은 다수의 이차전지(배터리 셀) 또는 다수의 배터리 모듈이 공간 집약적으로 밀집되므로 열적 이벤트에 더욱 취약할 수 있다. 특히, 배터리 모듈 내부에서 열폭주(thermal runaway) 등이 발생하는 경우, 고온의 가스(gas), 화염(flame), 열(heat) 등이 발생하게 되고 이들이 신속히 제어되지 못하면 열 전파(thermal propagation) 등에 의하여 해당 배터리 모듈은 물론, 인접한 배터리 모듈로 연쇄적인 화재나 폭발 등이 야기될 수 있다.Battery modules or battery packs may be more vulnerable to thermal events because multiple secondary batteries (battery cells) or multiple battery modules are space-intensively crowded. In particular, when thermal runaway occurs inside the battery module, high temperature gas, flame, heat, etc. are generated, and if these are not quickly controlled, thermal propagation occurs. This may cause a chain fire or explosion in the relevant battery module as well as adjacent battery modules.
사용자가 탑승하는 전기자동차와 같은 이동수단(vehicle)에 적용되는 중대형 배터리 팩의 경우, 출력 및 용량 증대를 위해 많은 수의 배터리 셀과 배터리 모듈이 더욱 집약적으로 탑재되므로 대형 화재 등이 유발될 수 있음은 물론, 인적 피해까지 발생될 수 있으므로 배터리 모듈 등에서 발생될 수 있는 화재 등의 위험상황이 초기 상황에서 더욱 강하게 억제될 필요성이 크다고 할 수 있다.In the case of medium-to-large battery packs applied to vehicles such as electric vehicles that users ride, a large number of battery cells and battery modules are installed more intensively to increase output and capacity, which may cause large-scale fires. Of course, human damage can also occur, so it can be said that there is a great need to more strongly suppress dangerous situations such as fire that may occur in battery modules in the initial stage.
본 발명은 상기와 같은 배경에서 상술된 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 배터리 모듈의 내구성 증진을 위한 구조적 개선은 물론, 개선된 구조와 유기적으로 접목되는 소화용 카트리지에 대한 구성을 통하여 안전성이 더욱 향상된 배터리 모듈 등을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was created to solve the above-described problems against the above background. In addition to structural improvements to improve the durability of the battery module, safety is further improved through the composition of the fire extinguishing cartridge that is organically combined with the improved structure. The purpose is to provide improved battery modules, etc.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 아래의 설명에 의하여 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의하여 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 구성과 그 구성의 조합에 의하여 실현될 수 있다.Other objects and advantages of the present invention can be understood from the description below, and will be more clearly understood through embodiments of the present invention. In addition, the objects and advantages of the present invention can be realized by the configuration indicated in the patent claims and the combination of the configuration.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 의한 배터리 모듈은, 사이드 프레임을 포함하며, 내부공간을 형성하는 모듈 하우징; 상기 모듈 하우징의 내부공간에 수용되며, 하나 이상의 배터리 셀을 포함하는 하나 이상의 셀 어셈블리; 및 상기 사이드 프레임에 구비되며 작동 개시에 대한 트리거조건이 이루어지는 경우 소화제를 방출하도록 구성되는 소화용 카트리지를 포함한다.A battery module according to one aspect of the present invention for achieving the above object includes a module housing that includes a side frame and forms an internal space; One or more cell assemblies accommodated in the interior space of the module housing and including one or more battery cells; and a fire extinguishing cartridge provided on the side frame and configured to release a fire extinguishing agent when a trigger condition for starting operation is met.
여기에서 상기 트리거조건은, 내부 온도가 기준온도 이상인 경우 또는 내부 압력이 기준압력 이상인 경우로 구성될 수 있다.Here, the trigger condition may be configured as a case where the internal temperature is above the reference temperature or when the internal pressure is above the reference pressure.
구체적으로, 본 발명의 상기 사이드 프레임은, 외측에 구비되는 제1플레이트; 상기 제1플레이트와 이격되며 내측으로 상기 셀 어셈블리와 대향하는 제2플레이트; 및 상기 제1 및 제2플레이트 사이가 복수 개 장착공간이 되도록 상기 제1 및 제2 플레이트 사이를 물리적으로 지지하는 지지부를 포함할 수 있으며, 이 경우 상기 소화용 카트리지는 상기 복수 개 장착공간 중 하나 이상에 구비될 수 있다.Specifically, the side frame of the present invention includes a first plate provided on the outside; a second plate spaced apart from the first plate and facing the cell assembly inward; And it may include a support part that physically supports between the first and second plates so that there are a plurality of mounting spaces between the first and second plates, and in this case, the fire extinguishing cartridge is one of the plurality of mounting spaces. It can be provided as above.
또한, 본 발명의 상기 지지부는 상기 셀 어셈블리와 대응되는 길이 방향으로 배치되도록 구성될 수 있다.Additionally, the support portion of the present invention may be configured to be arranged in a longitudinal direction corresponding to the cell assembly.
실시형태에 따라서, 본 발명의 상기 제2플레이트는 상기 제1플레이트와 대비하여 탄성계수가 낮거나, 열전달계수 또는 열팽창계수가 높은 재질로 이루어질 수 있다.Depending on the embodiment, the second plate of the present invention may be made of a material that has a low elastic modulus or a high heat transfer coefficient or thermal expansion coefficient compared to the first plate.
나아가, 상기 장착공간은 상기 셀 어셈블리에서 발생된 벤팅가스가 외부로 유출되는 벤팅홀과 연결되어 유로를 형성하도록 구성될 수 있다.Furthermore, the mounting space may be configured to form a flow path by being connected to a venting hole through which venting gas generated in the cell assembly flows to the outside.
또한, 본 발명의 상기 제2플레이트는 상기 장착공간에 해당하는 부위에 개구부가 형성될 수 있다.Additionally, the second plate of the present invention may have an opening formed in a portion corresponding to the mounting space.
이 경우, 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 상기 개구부에 구비되되, 상기 내부공간의 온도 또는 압력이 일정 수준 이상이 되는 경우 상기 개구부를 개방하도록 구성되는 스토퍼를 더 포함하도록 구성되는 것이 바람직하다.In this case, the battery module according to the present invention is preferably configured to further include a stopper provided in the opening and configured to open the opening when the temperature or pressure of the internal space exceeds a certain level.
더욱 바람직하게, 본 발명의 상기 스토퍼는 압력에 의하여 이동하는 경우, 상기 소화용 카트리지에 천공이 발생하도록 침상 돌기가 구비되거나 또는 웨지 형상을 가지며 탄성재질로 이루어질 수 있다.More preferably, the stopper of the present invention may be provided with needle-like protrusions or have a wedge shape to create a perforation in the fire extinguishing cartridge when moved by pressure and may be made of an elastic material.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 배터리 팩은 본 발명에 따른 배터리 모듈을 포함하며, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 자동차는 본 발명에 따른 배터리 모듈을 포함한다.A battery pack according to another aspect of the present invention for achieving the above object includes a battery module according to the present invention, and a vehicle according to another aspect of the present invention for achieving the above object includes a battery pack according to the present invention. Includes battery module.
본 발명에 의하는 경우, 간단한 구조적 개선을 통하여 배터리 모듈의 내구성을 증강시킬 수 있음은 물론, 내구성 증진을 위한 개선된 구조에 소화용 카트리지를 간단하게 설치할 수 있어 조립 용이성은 물론, 사용 편의성 등을 더욱 향상시킬 수 있다.In the case of the present invention, not only can the durability of the battery module be enhanced through simple structural improvements, but the fire extinguishing cartridge can be simply installed in the improved structure to improve durability, thereby improving not only ease of assembly but also convenience of use. It can be improved further.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 내부환경요소(온도, 압력 등)의 임계적 변화를 소화용 카트리지의 작동에 자연스럽게 접목시킬 수 있어 위험 요소 발생에 따른 더욱 신속한 초기 대처가 가능하다.According to one embodiment of the present invention, critical changes in internal environmental factors (temperature, pressure, etc.) can be naturally incorporated into the operation of the fire extinguishing cartridge, enabling more rapid initial response to the occurrence of risk factors.
본 발명의 다른 일 실시예에 의하면, 소화용 카트리지의 소화제가 셀 어셈블리가 면대면(plane vs. plane)으로 대면하는 부위에 집중적으로 분출되도록 유도할 수 있어 화재 진압 등의 효율성을 높일 수 있음은 물론, 인접한 다른 배터리모듈이나 셀 어셈블리로 과열, 화재 등이 연쇄적으로 전파되는 현상 등을 더욱 실효적으로 억제할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the fire extinguishing agent of the fire extinguishing cartridge can be induced to be sprayed intensively at the area where the cell assembly faces face to face (plane vs. plane), thereby increasing the efficiency of fire suppression, etc. Of course, the chain spread of overheating and fire to other adjacent battery modules or cell assemblies can be more effectively suppressed.
본 발명의 효과는 상술된 효과들로 한정되지 않으며, 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects described above, and effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from this specification and the attached drawings.
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 의한 배터리 모듈의 전체적인 모습을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 배터리 모듈의 내부 구성을 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 배터리 모듈의 전체적인 모습을 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 배터리 모듈의 내부 구성을 도시한 분해 사시도이다.
도 5는 소화용 카트리지가 구비되는, 본 발명의 일 실시예에 의한 프론트 프레임을 도시한 도면이다.
도 6은 소화용 카트리지가 구비되는, 본 발명의 다른 실시예에 의한 프론트 프레임을 도시한 도면이다.
도 7은 개구부가 구비되는 제2플레이트에 대한 실시예를 도시한 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 개구부에 구비되는 스토퍼를 도시한 단면도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 다른 실시예들에 의한 스토퍼를 도시한 단면도이다.The following drawings attached to this specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical idea of the present invention together with the detailed description of the invention described later, so the present invention includes the matters described in such drawings. It should not be interpreted as limited to only .
Figure 1 is a perspective view showing the overall appearance of a battery module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view showing the internal configuration of the battery module shown in FIG. 1.
Figure 3 is a perspective view showing the overall appearance of a battery module according to another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an exploded perspective view showing the internal configuration of the battery module shown in FIG. 3.
Figure 5 is a view showing a front frame according to an embodiment of the present invention, which is equipped with a fire extinguishing cartridge.
Figure 6 is a view showing a front frame according to another embodiment of the present invention, which is equipped with a fire extinguishing cartridge.
Figure 7 is a diagram showing an embodiment of a second plate provided with an opening.
Figure 8 is a cross-sectional view showing a stopper provided in the opening shown in Figure 7.
9 and 10 are cross-sectional views showing stoppers according to other embodiments of the present invention.
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. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. Prior to this, the terms or words used in this specification and claims should not be construed as limited to their usual or dictionary meanings, and the inventor should appropriately define the concept of terms in order to explain his or her invention in the best way. It must be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle of definability.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일부 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Accordingly, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only some of the most preferred embodiments of the present invention and do not represent the entire technical idea of the present invention, so at the time of filing the present application, various options that can replace them are available. It should be understood that equivalents and variations may exist.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 배터리 모듈(1000)의 전체적인 모습을 도시한 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 배터리 모듈(1000)의 내부 구성을 도시한 분해 사시도이다.FIG. 1 is a perspective view showing the overall appearance of the
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 배터리 모듈(1000)은 케이스로 기능하는 모듈 하우징(1100) 및 상기 모듈 하우징(1100) 내부에 구비되며 하나 이상의 배터리 셀(1210)을 포함하는 셀 어셈블리(1200)를 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 1 and 2, the
모듈 하우징(1100)은 도면에 예시된 바와 같이, 상부(Z축 기준)에 위치하는 탑 프레임(1500), 상기 탑 프레임(1500)과 결합되며 하부에 위치하는 베이스 프레임(1600) 그리고 측면 방향에 위치하는 사이드 프레임(1400)으로 이루어질 수 있다. 도 3 등을 참조하여 후술되는 본 발명의 다른 실시예와 같이 본 발명의 모듈 하우징(1100)은 모양, 구조, 크기, 결합되는 부재의 개수 등에 따라 도면에 예시된 실시예를 포함하여 다양한 구조와 형태 등으로 구현될 수 있음은 물론이다.As illustrated in the drawing, the
배터리 셀(1210)은 전극 조립체, 전해질 및 전지케이스 등을 포함하는 이차전지를 의미하며, 도면에는 에너지 밀도가 높고 적층이 용이한 파우치 타입 이차전지가 그 일 예로 도시되어 있으나, 원통형 또는 각형 이차전지가 배터리 셀(1210)로 적용될 수 있음은 물론이다.The
도 2 등에 도시된 바와 같이 셀 어셈블리(1200)는 단축이 수직 방향(도면 기준 Z축)으로 입설(入設)된 배터리 셀(1210)들이 좌우 방향(도면 기준 X축)으로 나란히 배열(적층)되는 방식으로 구성될 수 있다.As shown in FIG. 2, etc., the
도면에는 종(X축)과 횡(Y축)을 기준으로 1×2 매트릭스로 이루어진 셀 어셈블리(1200) (G1, G2)가 모듈 하우징(1100)에 수용되는 예가 도시되어 있으나, 적용되는 장치의 공간적 특성, 전기적 용량, 전력 크기 등에 따라 1×1, 2×4, 3×2 매트릭스 등과 같은 다양한 조합적 배열을 가지는 셀 어셈블리(1200)가 모듈 하우징(1100)에 구비될 수 있다.The drawing shows an example in which the cell assembly 1200 (G1, G2) consisting of a 1×2 matrix based on the vertical (X axis) and horizontal (Y axis) is accommodated in the
또한, 도면에는 도시되지 않았으나, 셀 어셈블리(1200)는 전기 전도성을 가지는 금속 재질 등으로 이루어지는 버스바에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.Additionally, although not shown in the drawing, the
모듈 하우징(1100)은 하나 이상의 셀 어셈블리(1200)를 수용하기 위한 구성으로서, 내부에 구비된 배터리 셀(1210)을 물리적으로 또는 화학적으로 보호하기 위하여 강성과 내구성이 높은 금속 재질 또는 ABS수지 등과 같은 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다.The
또한, 도면에 도시된 바와 같이 모듈 하우징(1100)에는 배터리 셀(1210)로부터 발생되는 벤팅 가스(venting gas)를 외부로 배출하기 위한 일종의 배출구(outlet)로 기능하는 하나 이상의 벤팅홀(150a, 150b, 150c, 150d)이 형성될 수 있다.In addition, as shown in the figure, the
벤팅홀(150a, 150b, 150c, 150d)은 실시형태에 따라서 일정 압력 이상에서 파열되는 막(membrane)이 구비될 수 있는데 이 경우, 내부에서 발생된 벤팅 가스에 의하여 막 구조가 파열됨에 따라 평상시 차단된 벤팅홀(150)이 개방되면서 내부에서 발생된 벤팅 가스가 외부로 배출되도록 구성될 수 있다.Depending on the embodiment, the venting holes (150a, 150b, 150c, and 150d) may be equipped with a membrane that ruptures above a certain pressure. In this case, the membrane structure is ruptured by the venting gas generated inside, so it is normally blocked. As the venting hole 150 is opened, the venting gas generated inside may be discharged to the outside.
벤팅홀(150)의 개수, 위치 등은 실시형태에 따라 도면에 도시된 예와 다르게 구성될 수 있음은 물론이며, 피해 최소화를 위하여 벤팅 가스의 배출이 특정 방향으로 유도되는 위치에 구비되는 것이 바람직하다.Of course, the number and location of the venting holes 150 may be configured differently from the example shown in the drawings depending on the embodiment, and in order to minimize damage, it is preferable that they be provided in a location where the venting gas is discharged in a specific direction. do.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 배터리 모듈(1000)의 전체적인 모습을 도시한 사시도이며, 도 4는 도 3에 도시된 배터리 모듈(1000)의 내부 구성을 도시한 분해 사시도이다.FIG. 3 is a perspective view showing the overall appearance of the
도 3 및 도 4에 도시된 실시예는 형태 또는 외부 구조 등에서 앞서 설명된 실시예와 다를 뿐, 본질적 기능 등이 실질적으로 대응되므로 상호 대응되는 구성요소마다 동일한 참조부호가 병기되어 있을 뿐, 양 실시예가 물리적으로 일치되는 것을 의미하는 것이 아님은 자명하다.The embodiment shown in FIGS. 3 and 4 is different from the previously described embodiment in terms of form or external structure, but since the essential functions, etc. substantially correspond, the same reference numerals are used for corresponding components, and both implementations are similar. It is obvious that the examples do not mean physical coincidence.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 내부 공간을 형성하는 모듈 하우징(1100)은 탑 프레임(1500), 베이스 프레임(1600), 사이드 프레임(1610, 1620, 1400a, 1400b)을 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIGS. 3 and 4, the
탑 프레임(1500)은 모듈 하우징(1100)의 상부에 위치하며, 베이스 프레임(1600)은 탑 프레임(1500)의 하부에서 탑 프레임(1500)과 소정 간격 이격된 형태로 배치될 수 있으며, 사이드 프레임(1610, 1620, 1400a, 1400b)은 탑 프레임(1500)과 베이스 프레임(1600) 사이에 상단과 하단이 각각 연결된 형태로 배치될 수 있다.The
탑 프레임(1500), 베이스 프레임(1600) 및/또는 사이드 프레임(1610, 1620, 1400a, 1400b)은 판상으로 구성될 수 있으나, 일정 두께 이상을 가지는 다면체(예를 들어 직육면체) 형태로 구성될 수 있다.The
본 발명의 주요한 기술사상을 구현하기 위하여 본 발명의 모듈 하우징(1100)을 구성하는 프레임 구조 중 특히 사이드 프레임(1610, 1620, 1400a, 1400b)은 그 내부에 하나 이상의 소화용 카트리지(1300)가 설치될 공간이 마련될 수 있도록 적정한 두께를 가지도록 구성된다. 이에 대한 구체적이고 상세한 내용은 후술하도록 한다.In order to implement the main technical idea of the present invention, among the frame structures constituting the
탑 프레임(1500), 베이스 프레임(1600), 사이드 프레임(1610, 1620, 1400a, 1400b) 중 적어도 일부는 서로 일체화된 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이 4개의 사이드 프레임(1610, 1620, 1400a, 1400b) 중, 우측 프레임(1610)과 좌측 프레임(1620)은 베이스 프레임(1600)과 일체화된 형태로 구성될 수 있다. 이 경우 서로 일체화된 형태의 우측 프레임(1610), 좌측 프레임(1620) 및 베이스 프레임(1600)은 그 형상적 특징에 따라 U-프레임과 같은 용어로 지칭될 수 있다.At least some of the
이 경우, 사이드 프레임 중 전방(Y축 기준)에 위치한 프론트 프레임(1400a)과 후방에 위치한 리어 프레임(1400b)은 엔드 프레임(end frame)(1400)으로서, U-프레임의 전단과 후단의 개방 부위에 각각 결합될 수 있으며, 탑 프레임(1500)은 U-프레임의 상단 개방부에 결합될 수 있다. 인접한 프레임 간의 결합은 플랜지(flange)와 볼트 체결에 의한 방식은 물론, 레이저 용접이나 초음파 용접 방식 등에 의하여 이루어질 수 있음은 물론이다.In this case, the front frame (1400a) located at the front (based on the Y axis) among the side frames and the rear frame (1400b) located at the rear are the end frames (1400), which are the open portions of the front and rear ends of the U-frame. Can be coupled to each, and the
도 4에 도시된 배터리 모듈(1000)의 경우, 모듈 하우징(1100) 내부에 2개의 셀 어셈블리(1200)가 구비되어 있으며, 이들 셀 어셈블리(1200) 각각은 하나 이상의 배터리 셀(1210)을 포함한다.In the case of the
앞서 도 2를 참조하여 설명된 실시예의 경우, 종(X축)과 횡(Y축)을 기준으로 1×2 매트릭스로 이루어진 셀 어셈블리(1200)가 모듈 하우징(1100)에 구비되어 있고는 실시예이며, 도 4를 참조하여 설명되는 실시예의 배터리 모듈(1000)의 경우, 종(X축)과 횡(Y축)을 기준으로 2×1 매트릭스로 이루어진 셀 어셈블리(1200)가 모듈 하우징(1100)에 구비되어 있는 실시예이다.In the case of the embodiment previously described with reference to FIG. 2, a
도 4에 도시된 배터리 모듈(1000)에서도 앞서 설명된 바와 같이 벤팅 가스가 배출되는 하나 이상의 벤팅홀(150a, 150b, 150c)이 탑 프레임(1500) 또는/및 사이드 프레임(1610) 등에 형성될 수 있음은 물론이다.In the
탑 프레임(1500), 베이스 프레임(1600) 또는 사이드 프레임(1610, 1620, 1400a, 1400b) 중 하나 이상은 그 내측면(셀 어셈블리를 향하는 면부)이 클래드 메탈(Clad metal)로 이루어지거나 GFRP 등의 난연 소재가 부착될 수 있음은 물론이다.At least one of the
도면에 도시된 축, 그 축을 지칭하는 용어 및 해당 축을 기준으로 설명되는 상부, 하부, 전방, 후방, 수직 등과 같은 방향을 의미하는 용어는 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 상대적 기준을 제시하기 위한 것을 뿐, 절대적 기준에서 어떤 방향이나 위치 등을 특정하기 위한 것이 아님은 자명하며, 대상이 되는 객체의 위치나 관측자의 위치, 바라보는 방향(view direction) 등에 따라 상대적으로 달라질 수 있음은 물론이다.The axis shown in the drawings, terms referring to the axis, and terms referring to directions such as top, bottom, front, rear, vertical, etc. described with respect to the axis are used to provide a relative standard for explaining embodiments of the present invention. However, it is obvious that it is not intended to specify any direction or location on an absolute basis, and of course, it may vary relatively depending on the location of the target object, the location of the observer, the viewing direction, etc.
이하, 앞서 설명된 바와 같이 Z축을 상하 또는 수직 방향의 기준으로 정의하여 본 발명의 실시예를 설명하며, 이와 상응하는 관점에서 Y축을 전방 또는 후방의 기준으로, X축을 좌측 또는 우측의 기준으로 정의하여 본 발명의 실시예를 설명하도록 한다.Hereinafter, as described above, an embodiment of the present invention will be described by defining the Z-axis as a reference in the up-down or vertical direction, and from a corresponding perspective, the Y-axis is defined as a reference in the front or rear, and the X-axis is defined as a reference in the left or right direction. Now, an embodiment of the present invention will be described.
도 5는 소화용 카트리지(1300)가 구비되는, 본 발명의 일 실시예에 의한 프론트 프레임(1400a)을 도시한 도면이다. 이하 설명에서는 도 5를 참조하여 본 발명의 소화용 카트리지(1300)가 엔드 프레임(1400) 중 전방에 위치한 프론트 프레임(1400a)에 구비되는 실시예를 기준으로 본 발명의 기술 사상을 상술하나, 통상의 기술자 수준에서 적용가능한 구조적 변경 등을 통하여 본 발명의 소화용 카트리지(1300)가 탑 프레임(1500), 베이스 프레임(1600) 또는 다른 사이드 프레임(1610, 1620, 1400b) 중 하나 이상에 설치될 수 있음은 물론이다.Figure 5 is a view showing a front frame (1400a) according to an embodiment of the present invention, which is provided with a fire extinguishing cartridge (1300). In the following description, the technical idea of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 5 based on an embodiment in which the
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 소화용 카트리지(1300)는 프론트 프레임(1400a)이 제공하는 내부 공간에 구비된다. 소화용 카트리지(1300)는 후술되는 바와 같이, 작동 개시에 대한 트리거조건(trigger condition)이 이루어지는 경우 소화제를 방출하도록 구성된다.As shown in Figure 5, the
본 발명의 프론트 프레임(1400a)은 도면에 도시된 바와 같이 구체적으로 제1플레이트(1410), 제2플레이트(1420) 및 지지부(1430)를 포함하여 구성될 수 있다.The
제1플레이트(1410)는 프론트 프레임(1400a)의 외측(Y축 기준)에 위치하는 플레이트(plate)로서 도면에 도시된 바와 같이 판상 또는 부피를 가지는 다면체 등으로 이루어질 수 있다.The
또한, 제1플레이트(1410)는 내부 구성품의 물리적 보호 등을 효과적으로 구현하기 위하여 강도가 높은 SUS(stainless Steel)와 같은 금속 재질이나 내열, 내온, 내충격성이 높은 ABS수지(acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer) 등과 같은 플라스틱 재질 또는 다른 종류의 플라스틱 재질로 이루어질 수 있으며, 실시형태에 따라서 상기 제1플레이트(1410)는 부위별로 서로 다른 이종 재질로 이루어질 수도 있음은 물론이다.In addition, in order to effectively provide physical protection of the internal components, the
제2플레이트(1420)는 상기 제1플레이트(1410)와 내측 방향으로 이격되어 설치되는 플레이트로서, 내측(음의 Y축 기준)으로 모듈 하우징(1100)이 제공하는 내부공간에 설치되는 셀 어셈블리(1200)와 대향한다.The
제2플레이트(1420) 또한, 제1플레이트(1410)와 대응되는 재질로 이루어질 수도 있으나, 셀 어셈블리(1200)가 구비되는 내부공간의 온도, 압력 등의 요소에 기민하게 반응하고 이를 소화용 카트리지(1300)에 효과적으로 전달하기 위하여 탄성률(탄성계수)이 낮거나 열전달계수 또는 열팽창계수가 높은 재질로 구성되는 것이 바람직하다.The
제2플레이트(1420)가 탄성률이 상대적으로 낮거나 또는 열팽창계수가 높은 재질로 이루어지는 경우, 셀 어셈블리(1200)에 의하여 내부 압력이 증가하거나 또는 내부 온도가 높아지면 그에 따라 제2플레이트(1420)의 물리적 변위가 쉽고 크게 유발되므로 내부 압력/온도 등의 변화에 의한 물리적 변위를 소화용 카트리지(1300)에 더욱 효과적으로 전달할 수 있다.When the
실시형태에 따라서 소화용 카트리지(1300)는 기준값 이상의 압력이나 외력 등이 가해지는 경우 마감재 또는 외장재 등이 파손(파열)되거나 또는 밀봉 수단(캡, 마개 등)이 이탈됨으로써 내부의 소화제, 소화물질 등이 방출될 수 있도록 구성될 수 있다.Depending on the embodiment, when pressure or external force exceeding the standard value is applied to the
이러한 작동 방식과 관련하여, 상술된 바와 같이 제2플레이트(1420)의 물리적 변위가 크고 쉽게 발생하도록 유도되는 경우, 소화용 카트리지(1300)의 작동 메커니즘을 더욱 확실하게 구현할 수 있어 소화 기능이 포함된 종래 배터리 모듈에서 소화제 방출이 지연되거나 또는 작동 자체가 이루어지지 않는 등의 문제점을 효과적으로 해소할 수 있다.In relation to this operation method, if the physical displacement of the
상술된 바와 같이 물리적 변위(변화)를 효과적으로 전달하는 형태와 상응하는 관점에서, 셀 어셈블리(1200)에 의하여 내부 온도가 높아지면 그에 따른 열적 변화를 더욱 신속하고 확실하게 소화용 카트리지(1300)에 전달할 수 있도록 제2플레이트(1420)는 열전달계수가 높은 재질로 구성되는 것이 바람직하다.As described above, from the perspective of corresponding to the form of effectively transmitting physical displacement (change), when the internal temperature is increased by the
실시형태에 따라서 소화용 카트리지(1300)는 기준 온도 이상에서 열에 의하여 팽창하는, 예를 들어, 분말 형태의 탄산 칼슘, 할로겐 화합물 등이 캡슐 등의 형태로 이루어진 소화제가 포함될 수 있으며, 고온에서 소화 가스(이산화탄소 등)를 방출하는 물질이 포함될 수 있다.Depending on the embodiment, the
또한, 소화용 카트리지(1300)는 기준 온도 이상에서 마감재 또는 외장재 등이 물리적으로 변화(파손, 파열, 용융 등)되거나 또는 파라핀 등과 같은 재질의 밀봉 수단(캡, 마개 등)이 상변이(phase transition)되어 내부의 소화제, 소화물질 등이 방출될 수 있도록 구성될 수 있다.In addition, the
이러한 작동 방식과 관련하여, 상술된 바와 같이 제2플레이트(1420)가 열전달계수가 높은 재질로 이루어지는 경우 내부의 온도 변화(온도 상승)를 신속하게 소화용 카트리지(1300)에 전달함으로써 소화용 카트리지(1300)의 작동 메커니즘을 더욱 확실하게 구현할 수 있어 소화제의 방출이 지연되거나 미동작하는 등의 종래 문제점을 효과적으로 해소할 수 있다.In relation to this operation method, as described above, when the
이와 같이 소화용 카트리지(1300)는 작동 개시에 대한 조건인 트리거조건(trigger condition)이 이루어지는 경우 내부에 구비된 소화제가 방출되도록 구성되며, 상기 트리거조건은 앞서 설명된 실시형태와 같이 내부 온도가 기준온도 이상인 경우 또는 내부 압력이 기준압력 이상인 경우 중 하나 이상으로 구성될 수 있다.In this way, the
소화용 카트리지(1300) 내부에 구비되는 소화제(소화 물질)는 인산암모늄, 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨, 인산암모늄 등을 비롯하여 본 발명의 출원 시점에 공지된 다양한 물질이 적용될 수 있으며, 분말 등과 같은 고체 상태를 비롯하여 액체 상태 또는 기체 상태로 이루어질 수 있다. 또한, 소화용 카트리지(1300)의 외장재 또는 케이스는 기준 온도 이상에서 용융되는 재질로 이루어지거나 외력이 가해지는 경우 찢어지거나 파열/파단되는 재질로 이루어질 수 있다.The fire extinguishing agent (extinguishing material) provided inside the
소화용 카트리지(1300) 내부에는 소화제 이외, 별도의 비활성 고압 기체가 충진되도록 구성될 수 있다. 이와 같이 구성되는 경우 트리거조건에서 소화용 카트리지(1300) 내부의 소화제가 더욱 강한 압력으로 분출될 수 있어 화재 진압, 발화 차단, 내부 온도 하강 등을 더욱 효과적으로 구현할 수 있다.The interior of the
상술된 본 발명의 기술사상이 효과적으로 구현되도록 제2플레이트(1420)는 모듈 하우징(1100)을 구성하는 베이스 프레임(1600) 또는 다른 사이드 프레임(1610~1640) 그리고 프론트 프레임(1400a)을 구성하는 제1플레이트(1410) 중 하나 이상과 대비하여 상대적으로 낮은 탄성계수를 가지거나 또는 상대적으로 높은 열팽창계수 또는 열전달계수를 가지는 재질로 구성되는 것이 바람직하다.In order to effectively implement the technical idea of the present invention described above, the
제2플레이트(1420)의 탄성계수, 열팽창계수, 열전달계수 등과 같은 특성값은 앞서 기술된 내용은 물론, 배터리 모듈(1000)의 설치 환경, 제품 사양, 셀 어셈블리 또는 배터리 셀의 개수 또는 안전 기준 등을 종합적으로 고려하여 설정될 수 있음은 물론이다.Characteristic values such as the elastic coefficient, thermal expansion coefficient, heat transfer coefficient, etc. of the
제2플레이트(1420)에는 도면에 예시된 바와 같이 그 외주 전체 또는 일부분에 가이딩벽부(1423)가 일체형으로 또는 결합형으로 형성될 수 있으며, 실시형태에 따라서 상기 가이딩벽부(1423)는 제1플레이트(1410)의 외주 전체 또는 일부분에서 연장되는 형태로 상기 제1플레이트(1410)에 형성될 수도 있다.As illustrated in the drawing, the
프론트 프레임(1400a)의 일 구성인 지지부(1430)는 제1플레이트(1410)와 제2플레이트(1420) 사이에 위치하는 벽부에 해당하는 구성으로서, 도면에 도시된 바와 같이 제1플레이트(1410)와 제2플레이트(1420) 사이의 공간을 소화용 카트리지(1300)가 수용되는 복수 개 장착공간(S)으로 형성한다.The
또한, 상기 지지부(1430)는 제1플레이트(1410)와 제2플레이트(1420)를 물리적으로 지지하여 일종의 H빔과 같이 프론트 프레임(1400a)의 전체적인 물리적 강성 내지 내구성을 구조공학적으로 증진하도록 구성된다.In addition, the
이와 같은 구성을 통하여 본 발명의 배터리 모듈(1000)은 외부에서 외력 등이 가해지더라도 배터리 모듈(1000) 자체를 물리적으로 보호할 수 있음은 물론, 장착공간(S)에 수납된 소화용 카트리지(1300)가 의도하지 않은 외적 요인에 의하여 불필요하게 작동하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.Through this configuration, the
본 발명의 장착공간(S)은 셀 어셈블리(1200)에서 발생된 벤팅가스가 외부로 유출되는 벤팅홀(150a, 150a, 150c, 140)과 연결되는 유로를 형성하도록 구성되는 것이 바람직하다.The mounting space (S) of the present invention is preferably configured to form a flow path connected to the venting holes (150a, 150a, 150c, 140) through which venting gas generated in the
본 발명의 장착공간(S)은 지지부(1430)에 의하여 그 공간이 형성되기는 하나, 막힘 구조가 되기보다는 도 5의 확대도에 예시된 바와 같이, 지지부(1430)와 가이딩벽부(1423) 사이에 이격공간(1431)이 형성되도록 하여 제1플레이트(1410) 또는 제2플레이트(1420) 등에 형성된 벤팅홀(140) 등과의 관계에서 유로(flow path)를 형성하도록 구성되는 것이 바람직하다. 이와 같은 본 발명의 구성을 통하여 내부에서 발생된 벤팅가스가 프론트 프레임(1400a) 등을 통해서도 효과적으로 배출될 수 있다. 이 경우, 엔드 프레임(1400)은 내부에 벤팅가스나 화염 등이 흐를 수 있도록 벤팅 채널을 형성하는 벤팅 유닛으로서 기능할 수 있다. 더욱이, 상기 실시 구성에 의하면, 엔드 프레임(1400)에 의해 벤팅가스의 배출 경로를 길게 형성하여, 벤팅가스의 배출 시 온도를 낮출 수 있다. 또한, 상기 실시 구성에 의하면, 엔드 프레임(1400)을 통해 벤팅가스와 함께 화염이 배출되는 경우, 화염의 배출 방향이 절곡되게 형성되어, 직진성이 강한 화염의 배출을 억제할 수 있다. 따라서, 이 경우, 엔드 프레임(1400)은, 화염 억제 성능이 우수한 벤팅 유닛의 역할을 수행할 수도 있다.The mounting space (S) of the present invention is formed by the
장착공간(S)과 벤팅홀(140) 사이에 유로가 형성되도록 하는 방법은 도면에 예시된 바와 같이 가이딩벽부(1423)와 지지부(1430)가 이격되도록 하는 구성은 물론, 지지부(1430)에 하나 이상의 개구부를 형성하는 방법, 지지부(1430) 자체를 2개 이상의 파트로 구분하여 이들 사이에 공간이 형성되도록 하는 방법 등 다양한 방법이 적용될 수 있다.A method of forming a flow path between the mounting space (S) and the
도면에는 상세히 도시하지 않았으나, 소화용 카트리지(1300)가 프론트 프레임(1400a) 또는 리어 프레임(1400b)에 구비되는 실시예의 경우, 내부에 구비된 셀 어셈블리(1200)의 전극 구조(리드 등)와 모듈 하우징(1100) 사이를 전기적으로 연결하기 위한 인터페이싱 구조가 프론트 프레임(1400a)의 내부 등에 구비되거나 또는 이러한 인터페이싱 구조가 프론트 프레임(1400a) 등의 외주 부분을 따라 배치되는 라인 구조 등을 통하여 구현될 수 있음은 물론이다.Although not shown in detail in the drawings, in the case of an embodiment in which the
도 6은 소화용 카트리지(1300)가 구비되는, 본 발명의 다른 실시예에 의한 프론트 프레임(1400a)을 도시한 도면이다.Figure 6 is a diagram showing a
제2플레이트(1420)와 제1플레이트(1410) 사이를 물리적으로 지지하며, 소화용 카트리지(1300)가 구비되는 장착공간(S)을 형성하는 본 발명의 지지부(1430)는 도 6에 도시된 바와 같이 프론트 프레임(1400a)의 수직 방향과 대응되는 길이 방향으로 연장된 형태가 되도록 구성될 수 있다.The
도 6은 이에 대한 일 실시예로, 길이 방향(Z축)으로 연장된 형상을 가지며 적절한 간격(X축 기준)을 두고 5개로 배열된 지지부(1430)가 도시되어 있다. 지지부(1430)의 배열은 셀 어셈블리(1200)가 배열된 방향(도 4 참조)과 대응되며, 지지부(1430) 자체의 연장 내지 배치 방향 또한, 셀 어셈블리(1200) 또는 배터리 셀(1210)의 단축 길이 방향과 대응되도록 구성되는 것이 바람직하다.Figure 6 is an example of this, showing five
이와 같이 구성되는 경우, 트리거조건에 의하여 소화용 카트리지(1300)에서 소화제가 분출 내지 방출되는 경우, 제2플레이트(1420)를 기준으로 내측(Y축 기준)에 위치하는 셀 어셈블리(1200)로 소화제가 방출되도록 함은 물론, 셀 어셈블리(1200) 또는 배터리 셀(1210)이 면대면(plane vs. plane)으로 대면하는 부위에 집중적으로 분출되도록 유도할 수 있어 화재 진압의 효율성을 높일 수 있음은 물론, 인접한 다른 배터리모듈이나 셀 어셈블리(1200)로 화재 등이 전파되는 현상 등을 더욱 실효적으로 억제할 수 있다.In this case, when the fire extinguishing agent is ejected or discharged from the
도 7은 개구부(1421)가 구비되는 제2플레이트(1420)에 대한 실시예를 도시한 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating an embodiment of a
제2플레이트(1420) 중 소화용 카트리지(1300)가 구비되는 장착공간(S)에 해당하는 영역 내지 부위에는 도 7에 도시된 바와 같이 하나 이상의 개구부(1421)가 형성될 수 있다.One or
소화제가 이산화탄소와 같이 기체로 구성되는 경우 상기 개구부(1421)가 특정한 위치로 한정될 필요는 없을 수 있으나, 도면에 도시된 바와 같이 소화용 카트리지(1300)에 최단 거리로 소화제가 분사되도록 유도함으로써 온도 저감, 화재 진압 등의 효율성이 더욱 높아질 수 있도록 장착공간(S)에 해당하는 제2플레이트(1420)에 상기 개구부(1421)가 형성되는 것이 바람직하다.If the fire extinguishing agent is composed of gas such as carbon dioxide, the
제2플레이트(1420)에 다수의 개구부(1421)가 형성되는 경우, 다수의 개구부(1421) 중 적어도 일부는 크기가 다르게 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 중앙에 위치하는 개구부(1421)는, 측부에 위치한 다른 개구부(1421)에 비해 크기가 크게 형성될 수 있다. 셀 어셈블리(1200)에서 적층 방향으로 중앙 부분의 온도가 상대적으로 더 높은 경우가 많으므로, 열폭주 또는 발화 가능성이 더 높을 수 있다. 그런데, 상기 실시 구성에 의하면, 이와 같이 중앙 부분에서의 발화 가능성 등에 보다 효과적으로 대처할 수 있다. 다만, 소화용 카트리지(1300) 내부의 소화제가 제2플레이트(1420)의 내측 방향에 위치하는 셀 어셈블리(1200)로 방출될 수 있다면 개구부(1421)의 개수, 모양, 크기 등은 다양하게 적용될 수 있음은 물론이며, 실시형태에 따라서 제2플레이트(1420) 중 장착공간(S)에 해당하는 영역은 전체적으로 또는 부분적으로 메쉬(mesh)형태가 되도록 구성될 수 있다.When a plurality of
도 6에 도시된 실시예를 기준으로 할 때, 소화제가 셀 어셈블리(1200) 또는 배터리 셀(1210)이 면대면(plane vs. plane)으로 대면하는 부위에 집중적으로 분출될 수 있도록 상기 개구부(1421) 또한, 셀 어셈블리(1200)와 대응되는 길이 방향으로 복수 개가 배치되는 것이 바람직하다.Based on the embodiment shown in FIG. 6, the
이러한 실시예에서도, 엔드 프레임(1400)은 벤팅가스나 화염 등이 통과하는 벤팅 채널을 제공하는 벤팅 유닛으로서 기능할 수 있다. 더욱이, 개구부(1421)는, 엔드 프레임(1400) 내부의 벤팅 채널로 벤팅가스나 화염 등이 유입되도록 하는 유입구로서 기능할 수 있다Even in this embodiment, the
도 8 내지 도 10은 도 7에 도시된 개구부(1421)에 구비되는 스토퍼(1700)에 대한 본 발명의 실시예들을 도시한 도면이다.8 to 10 are diagrams showing embodiments of the present invention for the
도 8에 도시된 바와 같이 제2플레이트(1420)에 형성되는 하나 이상의 개구부(1421)에는 평상 시, 해당 개구부(1421)를 차단하는 일종의 마개 또는 캡으로 기능하는 스토퍼(stopper)(1700)가 구비될 수 있다.As shown in FIG. 8, one or
상기 스토퍼(1700)는 파라핀 등과 같이 일정 온도 이상에서 용융되는 재질로 이루어져 내부 온도가 올라가는 경우 자연스럽게 상기 개구부(1421)가 개방되도록 구성될 수 있다. 또한, 내부 압력이 일정 수준 이상 상승하는 경우 스토퍼(1700)가 개구부(1421)에서 이탈(X축 기준 상방)될 수 있도록 스토퍼(1700)와 개구부(1421)는 고정 결합되지 않고 물리적으로 끼움 결합되는 방식 등으로 개구부(1421)에 구비될 수 있다.The
또한, 본 발명의 스토퍼(1700)는 도 9에 도시된 바와 같이, 끝 부분이 점차적으로 좁아지는 일종의 웨지(wedge) 형상을 가지며 탄성 재질로 이루어질 수 있다. 이와 같이 스토퍼(1700)가 웨지 형상 등으로 이루어지는 경우, 스토퍼(1700)가 개구부(1421)를 막거나 밀폐하는 기능을 적정 수준의 압력까지 효과적으로 지속시킬 수 있음은 물론, 스토퍼(1700)가 외측 방향으로 가압되는 가압력을 응축 내지 누적시킬 수 있어 내부 압력이 임계치에 도달하는 순간, 강한 이탈력으로 개구부(1421)에서 급격하게 이탈되도록 할 수 있다.Additionally, as shown in FIG. 9, the
이와 같이 스토퍼(1700)가 강한 이탈력으로 급격하게 외측 방향으로 이탈되도록 구성되면 이러한 물리적 변위를 트리거(trigger)로 제2플레이트(1420)의 장착공간(S)에 구비된 소화용 카트리지(1300)의 외장재 등을 더욱 확실하게 파열, 파단시킬 수 있고 이를 통해 소화제가 방출되는 작동 메커니즘을 더욱 확실하게 구현할 수 있다.In this way, when the
이와 대응되는 관점에서 본 발명의 스토퍼(1700)는 도 10에 예시된 바와 같이 압력에 의하여 외측 방향으로 이동하는 경우 소화용 카트리지(1300)에 천공이 발생하도록 상부에 침상 돌기 또는 이에 준하는 물리적 구조가 구비될 수 있다.From a corresponding point of view, the
본 발명에 따른 배터리 팩은, 상술한 본 발명에 따른 배터리 모듈을 하나 이상 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 이러한 배터리 모듈 이외에 다른 다양한 구성요소, 이를테면, BMS나 버스바, 팩 케이스, 릴레이, 전류 센서 등과 같은 본 발명의 출원 시점에 공지된 배터리 팩의 구성요소 등을 더 포함할 수 있다.The battery pack according to the present invention may include one or more battery modules according to the present invention described above. In addition, the battery pack according to the present invention includes various other components in addition to the battery module, such as components of the battery pack known at the time of filing of the present invention, such as BMS, bus bar, pack case, relay, current sensor, etc. More may be included.
본 발명에 따른 배터리 모듈은, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 자동차에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 자동차는, 본 발명에 따른 배터리 모듈 또는 본 발명에 따른 배터리 팩을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 자동차는, 이러한 배터리 모듈이나 배터리 팩 이외에 자동차에 포함되는 다른 다양한 구성요소 등을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 자동차는, 본 발명에 따른 배터리 모듈 이외에, 차체나 모터, ECU(electronic control unit) 등의 제어 장치 등을 더 포함할 수 있다.The battery module according to the present invention can be applied to automobiles such as electric vehicles or hybrid vehicles. That is, the vehicle according to the present invention may include a battery module according to the present invention or a battery pack according to the present invention. Additionally, the vehicle according to the present invention may further include various other components included in the vehicle in addition to the battery module or battery pack. For example, the vehicle according to the present invention may further include a control device such as a vehicle body, a motor, or an electronic control unit (ECU), in addition to the battery module according to the present invention.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.Although the present invention has been described above with limited examples and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical idea of the present invention and the description below will be understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalence of the patent claims.
상술된 본 발명의 설명에 있어 제1 및 제2 등과 같은 수식어는 상호 간의 구성요소를 상대적으로 구분하기 위하여 사용되는 도구적 개념의 용어일 뿐이므로, 특정의 순서, 우선순위 등을 나타내기 위하여 사용되는 용어가 아니라고 해석되어야 한다.In the description of the present invention described above, modifiers such as first and second are merely instrumental terms used to relatively distinguish components from each other, and are therefore used to indicate a specific order, priority, etc. It should be interpreted that it is not a valid term.
본 발명의 설명과 그에 대한 실시예의 도시를 위하여 첨부된 도면 등은 본 발명에 의한 기술 내용을 강조 내지 부각하기 위하여 다소 과장된 형태로 도시될 수 있으나, 앞서 기술된 내용과 도면에 도시된 사항 등을 고려하여 본 기술분야의 통상의 기술자 수준에서 다양한 형태의 변형 적용 예가 가능할 수 있음은 자명하다고 해석되어야 한다.The drawings attached to explain the present invention and illustrate its embodiments may be shown in a somewhat exaggerated form in order to emphasize or highlight the technical content of the present invention, but the contents described above and the matters shown in the drawings, etc. Considering this, it should be interpreted as obvious that various types of modifications and application examples may be possible at the level of a person skilled in the art.
1000: 배터리 모듈
1100: 모듈 하우징
1200: 셀 어셈블리
1210: 배터리 셀
1300: 소화용 카트리지
1400a: 프론트 프레임
1400b: 리어 프레임
1410: 제1플레이트
1420: 제2플레이트
1421: 개구부
1423: 가이딩벽부
1430: 지지부
1431: 이격공간
140: 벤팅홀
1500: 탑 프레임
150a, 150b, 150c, 150d: 벤팅홀
1600: 베이스 프레임
1610: 우측 프레임(사이드 프레임)
1620: 좌측 프레임(사이드 프레임)
1700: 스토퍼
S: 장착공간1000: Battery module
1100: module housing 1200: cell assembly
1210: Battery cell 1300: Fire extinguishing cartridge
1400a:
1410: first plate 1420: second plate
1421: opening 1423: guiding wall
1430: support 1431: separation space
140: Venting Hall
1500:
1600: Base frame 1610: Right frame (side frame)
1620: Left frame (side frame)
1700: Stopper S: Mounting space
Claims (12)
상기 모듈 하우징의 내부공간에 수용되며, 하나 이상의 배터리 셀을 포함하는 하나 이상의 셀 어셈블리; 및
상기 사이드 프레임에 구비되며, 작동 개시에 대한 트리거조건이 이루어지는 경우 소화제를 방출하도록 구성되는 소화용 카트리지를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.A module housing that includes a side frame and forms an internal space;
One or more cell assemblies accommodated in the interior space of the module housing and including one or more battery cells; and
A battery module comprising a fire extinguishing cartridge provided on the side frame and configured to release a fire extinguishing agent when a trigger condition for starting operation is met.
상기 트리거조건은, 내부 온도가 기준온도 이상인 경우 또는 내부 압력이 기준압력 이상인 경우 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.According to paragraph 1,
The trigger condition is one or more of the case where the internal temperature is above the reference temperature or the internal pressure is above the reference pressure.
상기 사이드 프레임은,
외측에 구비되는 제1플레이트;
상기 제1플레이트와 이격되며 내측으로 상기 셀 어셈블리와 대향하는 제2플레이트; 및
상기 제1 및 제2플레이트 사이가 복수 개 장착공간이 되도록 상기 제1 및 제2플레이트 사이를 물리적으로 지지하는 지지부를 포함하고,
상기 소화용 카트리지는, 상기 복수 개 장착공간 중 하나 이상에 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈,According to paragraph 1,
The side frame is,
A first plate provided on the outside;
a second plate spaced apart from the first plate and facing the cell assembly inward; and
It includes a support part that physically supports between the first and second plates so that there are a plurality of mounting spaces between the first and second plates,
The fire extinguishing cartridge is a battery module, characterized in that provided in one or more of the plurality of mounting spaces,
상기 지지부는, 상기 셀 어셈블리와 대응되는 길이 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.According to paragraph 3,
The battery module, wherein the support portion is arranged in a longitudinal direction corresponding to the cell assembly.
상기 제2플레이트는, 상기 제1플레이트와 대비하여 탄성계수가 낮거나, 열전달계수 또는 열팽창계수가 높은 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.According to paragraph 3,
The second plate is a battery module, characterized in that it is made of a material that has a low elastic modulus or a high heat transfer coefficient or thermal expansion coefficient compared to the first plate.
상기 장착공간은, 상기 셀 어셈블리에서 발생된 벤팅가스가 외부로 유출되는 벤팅홀과 연결되어 유로를 형성하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.According to paragraph 3,
The mounting space is connected to a venting hole through which venting gas generated in the cell assembly flows to the outside to form a flow path.
상기 제2플레이트는, 상기 장착공간에 해당하는 부위에 개구부가 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.According to paragraph 3,
The second plate is a battery module characterized in that an opening is formed in a portion corresponding to the mounting space.
상기 개구부에 구비되되, 상기 내부공간의 온도 또는 압력이 일정 수준 이상이 되는 경우 상기 개구부를 개방하도록 구성되는 스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.In clause 7,
A battery module further comprising a stopper provided in the opening and configured to open the opening when the temperature or pressure of the internal space exceeds a certain level.
상기 스토퍼는, 압력에 의하여 이동하는 경우, 상기 소화용 카트리지에 천공이 발생하도록 침상 돌기가 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.According to clause 8,
The stopper is a battery module, characterized in that, when moved by pressure, a needle-like protrusion is provided so that a perforation occurs in the fire extinguishing cartridge.
상기 스토퍼는, 웨지 형상을 가지며 탄성재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.According to clause 8,
The stopper is a battery module characterized in that it has a wedge shape and is made of an elastic material.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220081163A KR20240003786A (en) | 2022-07-01 | 2022-07-01 | Battery module including cartridge for extinguishing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220081163A KR20240003786A (en) | 2022-07-01 | 2022-07-01 | Battery module including cartridge for extinguishing |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20240003786A true KR20240003786A (en) | 2024-01-10 |
Family
ID=89511804
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020220081163A KR20240003786A (en) | 2022-07-01 | 2022-07-01 | Battery module including cartridge for extinguishing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20240003786A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102694558B1 (en) | 2024-02-14 | 2024-08-12 | 주식회사 쎌텍 | Automatic distinguishing apparatus for battery room of the electric vehicle |
-
2022
- 2022-07-01 KR KR1020220081163A patent/KR20240003786A/en unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102694558B1 (en) | 2024-02-14 | 2024-08-12 | 주식회사 쎌텍 | Automatic distinguishing apparatus for battery room of the electric vehicle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102030726B1 (en) | Battery Pack | |
JP7457103B2 (en) | Multi-stage cooling battery module, battery pack including same, and automobile | |
KR20220168918A (en) | Battery module with improved venting performance | |
KR20220168919A (en) | Battery Module, Battery Pack, And Vehicle having the Same | |
KR20220163202A (en) | Battery Pack, and Vehicle Including the Same | |
KR20240003786A (en) | Battery module including cartridge for extinguishing | |
EP4366058A1 (en) | Battery module including cartridge for extinguishing fire | |
JP2023551230A (en) | Battery packs, electric wheelchairs and cars | |
KR20240016076A (en) | Battery module with improved safety | |
EP4274014A1 (en) | Battery module and battery pack with reinforced safety | |
KR102649356B1 (en) | Battery module with reinforced safety | |
KR102658211B1 (en) | Battery module with reinforced safety | |
CN220873705U (en) | Battery monomer, cover plate suite, battery and electricity utilization device | |
US20240204346A1 (en) | Battery module with improved safety | |
EP4391184A1 (en) | Battery pack having double top cover with venting gas discharge passage180324 | |
KR20240101317A (en) | Battery pack | |
KR20240087500A (en) | Battery module with reinforced safety | |
KR20240052926A (en) | Battery module with reinforced safety | |
KR20240008676A (en) | Battery module with reinforced safety | |
KR20230131798A (en) | Battery pack and Vehicle comprising the same | |
KR20230099609A (en) | Battery pack and Vehicle comprising the same | |
KR20240067709A (en) | Battery pack and Vehicle comprising the same | |
KR20240073586A (en) | Battery case with fire extinguishing function, battery module and battery pack including the same | |
KR20240010811A (en) | Battery module with reinforced safety | |
CN118476099A (en) | Battery module and battery pack including the same |