JP7819345B2 - 火事安全性を改善したバッテリーパック - Google Patents

火事安全性を改善したバッテリーパック

Info

Publication number
JP7819345B2
JP7819345B2 JP2024555425A JP2024555425A JP7819345B2 JP 7819345 B2 JP7819345 B2 JP 7819345B2 JP 2024555425 A JP2024555425 A JP 2024555425A JP 2024555425 A JP2024555425 A JP 2024555425A JP 7819345 B2 JP7819345 B2 JP 7819345B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pack
battery
flow path
module
valve unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2024555425A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2025511556A (ja
Inventor
サン－ウ・リュ
ジ－スン・チェ
ダル－モ・カン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Energy Solution Ltd
Original Assignee
LG Energy Solution Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Energy Solution Ltd filed Critical LG Energy Solution Ltd
Publication of JP2025511556A publication Critical patent/JP2025511556A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7819345B2 publication Critical patent/JP7819345B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4207—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • 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
    • A62C3/07—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places in vehicles, e.g. in road vehicles
    • 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
    • A62C35/58—Pipe-line systems
    • A62C35/68—Details, e.g. of pipes or valve systems
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C37/00—Control of fire-fighting equipment
    • A62C37/36—Control of fire-fighting equipment an actuating signal being generated by a sensor separate from an outlet device
    • A62C37/38—Control of fire-fighting equipment an actuating signal being generated by a sensor separate from an outlet device by both sensor and actuator, e.g. valve, being in the danger zone
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C37/00—Control of fire-fighting equipment
    • A62C37/36—Control of fire-fighting equipment an actuating signal being generated by a sensor separate from an outlet device
    • A62C37/38—Control of fire-fighting equipment an actuating signal being generated by a sensor separate from an outlet device by both sensor and actuator, e.g. valve, being in the danger zone
    • A62C37/40—Control of fire-fighting equipment an actuating signal being generated by a sensor separate from an outlet device by both sensor and actuator, e.g. valve, being in the danger zone with electric connection between sensor and actuator
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567—Liquids
    • 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
    • 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
    • H01M50/289—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/383—Flame arresting or ignition-preventing means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/60—Arrangements or processes for filling or topping-up with liquids; Arrangements or processes for draining liquids from casings
    • H01M50/691—Arrangements or processes for draining liquids from casings; Cleaning battery or cell casings
    • 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
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • 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
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/211—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for pouch 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
    • H01M50/60—Arrangements or processes for filling or topping-up with liquids; Arrangements or processes for draining liquids from casings
    • H01M50/609—Arrangements or processes for filling with liquid, e.g. electrolytes
    • 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
    • H01M50/60—Arrangements or processes for filling or topping-up with liquids; Arrangements or processes for draining liquids from casings
    • H01M50/609—Arrangements or processes for filling with liquid, e.g. electrolytes
    • H01M50/627—Filling ports
    • 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)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Fire-Extinguishing By Fire Departments, And Fire-Extinguishing Equipment And Control Thereof (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Description

本発明は、バッテリーパックに関し、より詳しくは、バッテリーモジュールに熱イベントが発生した場合、効果的にバッテリーパックの内部に冷却水を投入して火事を鎮圧し、拡散を防止し得る注水構造が適用されたバッテリーパックに関する。
本出願は、２０２２年０６月１４日出願の韓国特許出願第１０－２０２２－００７１９５１号に基づく優先権を主張し、当該出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。
二次電池は化石燃料の使用を画期的に減少させることができるという一次的な長所のみならず、エネルギーの使用による副産物が全く発生しないという点で環境にやさしく、エネルギー効率性の向上のための新しいエネルギー源として注目を浴びている。
これにつれ、多様なデバイスへの二次電池の適用が増加しつつある。例えば、多機能小型製品であるワイヤレスモバイルデバイス（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｍｏｂｉｌｅ ｄｅｖｉｃｅ）またはウェアラブルデバイス（ｗｅａｒａｂｌｅ ｄｅｖｉｃｅ）のエネルギー源として広範囲に使用されているだけでなく、既存のガソリン車両及びディーゼル車両の代案として提示される電気自動車とハイブリッド電気自動車などのエネルギー源や電力貯蔵装置（ＥＳＳ）としても用いられている。
通常、二次電池は一つ当たりの作動電圧が約２．５Ｖ～４．５Ｖ内外である。したがって、大容量及び高出力が要求される電気自動車や電力貯蔵装置の場合、複数のリチウム二次電池を直列及び／または並列に接続したバッテリーモジュールと、前記バッテリーモジュールを直列及び／または並列に接続したバッテリーパックを構成し、これをエネルギー源として使用する。
このように、二次電池が大容量及び高出力のエネルギー源として使用されるにつれ、前記バッテリーモジュール／パックの安全性の確保が重要なイシューとなっている。
近年のバッテリーモジュールは、エネルギーの密度向上のために可能な限り多く二次電池を集約的に収納するように設計されているため、二次電池のいずれか一つに異常が発生して発火する場合、その周辺の他の二次電池にまで連鎖に発火する熱暴走現象が起こりやすい。このため、最近、一部の二次電池の発火が他の二次電池またはバッテリーモジュールへ拡散する前に鎮圧するための消火システムを含むバッテリーパックに関わる研究が盛んに行われている。
ところが、従来のバッテリーパックの消火システムは、バッテリーモジュールに火炎が発生したとき、注水が遅れてしまい、火事の拡散が抑制可能な初期のゴールデンタイムを逃す場合が多くため、それに対する改善方案が求められる。また、バッテリーパックは、バッテリーモジュールの作動温度を適切に管理するために冷却システムを含んでいるが、前記冷却システムと別に消火システムをバッテリーパックに加えることによって生産工程／設計／費用的な面で不利になるという問題点がある。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、バッテリーモジュールに熱イベントが発生した場合、効果的にバッテリーパックの内部に冷却水を投入して火事を鎭圧し、拡散を防止し得る注水構造が適用されたバッテリーパックを提供することを目的とする。
また、本発明は、バッテリーパックに消火水または消火剤をさらに適用することなく、バッテリーモジュールの温度を管理するための冷却水を活用して火事鎭圧に利用できるように、冷却システムと消火システムを統合したバッテリーパックを提供することを他の目的とする。
本発明が解決しようとする技術的課題は、前述の課題に制限されず、言及していないさらに他の課題は、下記する発明の説明から当業者にとって明確に理解されるであろう。
本発明によれば、一つ以上のバッテリーモジュールと、上部が開放され、前記バッテリーモジュールを収容する内部空間を備えたパックトレイ及び前記パックトレイの上部に結合するパックカバーを備えるパックケースと、を含み、前記パックカバーは、予め決定された領域に貫通して形成されたバルブ取付口を備え、前記パックトレイの上部に配置される下カバーと、冷却水の移動経路を形成する流路領域と、前記下カバーの上面に配置される上カバーと、前記バルブ取付口に取り付けられ、時計回りまたは反時計回りに回転することによって前記流路領域の冷却水を前記パックトレイの内部空間へ供給または遮断するバルブユニットと、を含むバッテリーパックが提供され得る。
前記パックトレイの内部または前記バッテリーモジュールの内部に配置されるガス感知器をさらに含み、前記バルブユニットは、前記ガス感知器のガス感知信号に基づいて回転するように構成され得る。
前記バルブユニットと前記ガス感知器とは、信号伝送ケーブルによって接続され得る。
前記バルブユニットは、前記バルブ取付口に挿入して配置され、回転可能に設けられた回転板と、前記回転板の一領域に形成された排水穴と、を含み得る。
前記バルブユニットは、前記排水穴が前記流路領域とずれて連通しないように配置される閉塞状態または前記排水穴の少なくとも一部が前記流路領域の下部にマッチされて前記流路領域と連通するように配置される開放状態になるように前記回転板が所定の角度に回転可能に設けられ得る。
前記排水穴は、長方形で設けられ得る。
前記流路領域は、一定の間隔で離隔して配置される直線区間及び前記直線区間を連結する曲線区間を含み、前記排水穴は、短辺の長さが前記直線区間同士の離隔距離よりも短く、長辺の長さが前記直線区間同士の離隔距離よりも長く設けられ得る。
前記一つ以上のバッテリーモジュールは、複数のバッテリーモジュールであり、前記パックトレイは、前記内部空間が隔壁によって区画された複数のモジュール収容部を備え、各前記モジュール収容部に前記バッテリーモジュールが一つずつ配置され得る。
前記モジュール収容部のそれぞれは、下カバーによってカバーされ、上部が密閉されるように構成され得る。
前記バルブユニットは、各々の前記バッテリーモジュールの鉛直方向の上部に位置するように前記下カバーに複数個が結合し得る。
前記バッテリーモジュールは、バッテリーセルと、前記バッテリーセルを収容するモジュールハウジングと、を備え、前記モジュールハウジングは、上板部に所定の深さだけ陥没して形成され、一側のエッジから他側のエッジまでつながる排水路を備え得る。
前記排水路は、前記バルブユニットの鉛直方向の下部に設けられ得る。
前記排水路の終端部の下方には、前記バッテリーセルを電気的に接続するバスバーフレームが配置されるように構成され得る。
前記パックトレイの一側壁面にガス感知器が取り付けられ、前記バルブユニットと前記ガス感知器とは、信号伝送ケーブルによって接続され、前記バルブユニットは、前記ガス感知器のガス感知信号に基づいて回転するように構成され、前記信号伝送ケーブルは、前記モジュールハウジングの上板部に形成されたケーブル敷設溝に介在され得る。
本発明の他の様態によれば、前述したバッテリーパックを含む自動車が提供され得る。
本発明によれば、バッテリーモジュールに熱イベントが発生した場合、効果的にバッテリーパックの内部に冷却水を投入して、火事を鎭圧し、拡散を防止し得る注水構造が適用されたバッテリーパックを提供することができる。
また、本発明によれば、火炎の発生前に熱イベントが発生したバッテリーモジュールから漏出するベンティングガスを能動的に感知し、バルブユニットを開いて当該バッテリーモジュールに大量の冷却水を投入することができるので、迅速な対処が可能になる。
また、本発明によれば、バッテリーモジュールの温度を管理するための冷却水がバッテリーモジュールの火事鎭圧に用いられるので、バッテリーパックに消火水または消火剤をさらに適用しなくてもよい。
また、本発明によれば、仕切り形態の隔壁によってパックケースの内部が複数の区域に区画されているため、前記複数の区域における特定区域でベントガスが発生した場合、前記特定区域のみに冷却水が注水される。したがって、その他の区域に配置されたバッテリーモジュールは浸水被害を受けないようにすることができる。
本発明の効果は上述した効果に制限されず、言及されていない本発明の他の効果は請求範囲の記載から当業者により明らかに理解されるだろう。
本発明の一実施例によるバッテリーパックの概略的な斜視図である。 図１のバッテリーパックの分解斜視図である。 本発明の一実施例によるバッテリーモジュールとパックトレイを示した図である。 図３において、隔壁によって区画されたパックトレイの内部空間に搭載されたバッテリーモジュールと、ガス感知器を示す図である。 図４のパックトレイの上部に配置された下カバーとバルブユニットを示す図である。 図５のバルブユニットが取り付けられた下カバー及び前記下カバーの上部に配置される上カバーを示す図である。 本発明の一実施例によるパックトレイとパックカバーとのボルト結合のための構成例を示す図である。 本発明の一実施例によるバッテリーパックのバルブユニットの閉塞状態を説明するための図である。 本発明の一実施例によるバッテリーパックのバルブユニットの開放状態を説明するための図である。 図９からパックカバーを省略して示した図であり、バルブユニットが開放状態であるとき、パックトレイの内部路における冷却水の移動経路を説明するための図である。 図１０において、冷却水が第１モジュール収容部のみに満たされた例を示す図である。 本発明の一実施例によるバッテリーパックを含む自動車を概略的に示した図である。
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び特許請求の範囲に使われた用語や単語は通常的または辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応じた意味及び概念で解釈されねばならない。したがって、本明細書に記載された実施例及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代バルブするものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。
図１は、本発明の一実施例によるバッテリーパックの概略的な斜視図であり、図２は、図１のバッテリーパックの分解斜視図である。
図１及び図２を参照すると、本発明によるバッテリーパック１０は、一つ以上のバッテリーモジュール１００、パックケース２００及びバルブユニット３００を含む。
本発明の一実施例によるバッテリーパック１０は、３個のバッテリーモジュール１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃと、内部空間が隔壁２１１によって区画されて３個のモジュール収容部２１３Ａ、２１３Ｂ、２１３Ｃを備え、各前記モジュール収容部２１３に各前記バッテリーモジュール１００を一つずつ収容可能に設けられたパックケース２００と、を含む。但し、バッテリーパック１０に求められる電気容量または出力に応じて前記バッテリーモジュール１００は１個、２個または４個以上に構成可能であり、それに応じて前記パックケース２００の大きさや、前記隔壁２１１の有無またはその数が決定され得る。
また、パックケース２００は、図２のように、前記バッテリーモジュール１００を収容し、相互に上下結合するパックトレイ２１０及びパックカバー２２０を含む。特に、前記パックカバー２２０は、内部に冷却水が流動可能に構成されているため、前記バッテリーモジュール１００が前記冷却水と間接接触して冷却され得る。そして、前記バルブユニット３００は、このようなパックカバー２２０に時計回りまたは反時計回りへ回転可能に取り付けられ、平常時には前記パックカバー２２０から冷却水が流出しないように前記パックカバー２２０に備えられるバルブ取付口２２２に取り付けられ、バッテリーモジュール１００でガスが発生するなどの火事危険状況が感知されると、所定の角度に回転して前記パックカバー２２０の内部の冷却水がパックカバー２２０の下方へ流れ落ちてパックトレイ２１０の内部へ流入するように構成され得る。
このようなバッテリーパック１０の構成によれば、平常時にはバッテリーモジュール１００の温度を適正に維持可能であり、熱イベントの発生時、パックトレイ２１０の内部空間に冷却水を迅速に投入可能であるので、バッテリーモジュール１００の火事の拡散を効果的に抑制することができる。
以下、このようなバッテリーパック１０の主要構成についてより詳しく説明する。
図３を参照すると、本実施例によるバッテリーモジュール１００は、複数のバッテリーセルと、前記複数のバッテリーセルを収容するモジュールハウジング１１０と、を含む。
前記バッテリーセルは、本発明の出願時点における公知の如何なる類型のバッテリーセルでも適用可能である。例えば、電極組立体と電解液を金属缶型の外装材で密封して収納したほぼ円筒形または角形のバッテリーセルや、電極組立体と電解液をパウチ型の外装材で密封して収納したほぼ板状のパウチ型バッテリーセルなどの如何なる類型のバッテリーセルに対しても本発明のバッテリーパック１０の構成が適用可能である。
本実施例のバッテリーモジュール１００は、パウチ型バッテリーセル（図示せず）を含むものである。例えば、前記パウチ型バッテリーセルは各々、上下方向（Ｚ方向）へ立てて広い面が互いに対面するように左右方向（Ｘ方向）へ積層してセル積層体の形態でモジュールハウジング１１０の中に収納され得る。そのため、パウチ型バッテリーセルを適用したバッテリーモジュール１００は、高いエネルギー密度を有し得る。前記パウチ型バッテリーセルは、長手方向（Ｙ方向）による一端部または両端部に電極リードが位置するようになり、前記電極リードがバスバーフレーム１２０に結合している金属の棒状で提供されるバスバーに溶接されることで相互に電気的に接続し得る。
前記モジュールハウジング１１０は、前記バッテリーセルが動かないようにし、外部衝撃などから保護するための構造物であって、機械的剛性の高い材質として設けられ得る。本実施例の場合、前記モジュールハウジング１１０は、セル積層体の上側、下側、左側及び右側を各々カバーする上板部１１１、下板部、左側部及び右側部を含み、前方と後方は開放された形態で設けられ得る。パウチ型バッテリーセルは、電極リードが前記開放されているモジュールハウジング１１０の前方と後方に位置し、前記電極リードがバスバーフレーム１２０の上に予め決められたパターンに溶接され得る。そして、前記電極リードを溶接した部位は、外部に露出されないようにエンドプレート（図示せず）でカバーされ得る。図面の便宜上、図示していないが、前記エンドプレートは、前記モジュールハウジング１１０の前方と後方に結合するように構成され得る。
パックケース２００は、一つ以上のバッテリーモジュール１００を外部衝撃などから保護し、前記バッテリーモジュール１００に火事が発生した場合、火炎やスパークがバッテリーパック１０の外部へ容易に放出されないように前記バッテリーモジュール１００を収容する構造物である。
前記パックケース２００は、パックトレイ２１０及びパックカバー２２０を含む。
前記パックトレイ２１０は、上部が開放され、前記バッテリーモジュール１００を収容する内部空間を有するように設けられ得る。図３及び図４を参照すると、前記パックトレイ２１０は、複数のバッテリーモジュール１００を配置し得る広い面積の底板と、前記底板のエッジに備えられ、少なくとも前記バッテリーモジュール１００よりも高く設けられた壁体と、を含む。前記内部空間は、前記底板と前記壁体で囲まれた空間として特定され得る。そして、前記壁体の上端面には、ボルト締結孔が備えられ得る。
また、本実施例によるパックトレイ２１０は、前記内部空間を複数の区域に区画する隔壁２１１を含む。以下では、前記隔壁２１１によって区画された複数の領域を各々モジュール収容部２１３と定義する。
前記隔壁２１１は、前記壁体と同じ高さに形成され得る。これによって、パックカバー２２０を前記パックトレイ２１０に結合した場合、各モジュール収容部２１３は、その上部及び側面部が前記パックカバー２２０と前記隔壁２１１によって遮られて密閉され得る。
このようなモジュール収容部２１３に各々前記バッテリーモジュール１００を一つずつ配置し、パックトレイ２１０とパックカバー２２０をボルトＢ締結する。そうすれば、パックケース２００の中のバッテリーモジュール１００は各々閉塞した空間に位置するようになる。参照までに、前記バッテリーモジュール１００は、相互に電気的に直列及び／または並列に接続され得る。本発明の核心を曖昧にしないために図３などの図面には図示していないが、前記バッテリーモジュール１００は、ケーブルまたはフレキシブルバスバーなどによって相互に電気的に接続されてもよく、前記ケーブルまたは前記フレキシブルバスバーは、前記隔壁２１１またはパックトレイ２１０の底板を通過するように設けられ得る。勿論、前記ケーブルやフレキシブルバスバーが前記隔壁２１１またはパックトレイ２１０を通過する部分は、密封処理され得る。
前記のような構成によれば、例えば、特定区域に位置した如何なるバッテリーモジュール１００が発火した状況で火炎が他の区域に位置した他のバッテリーモジュール１００へ伝播されない。また、後述するが、前記いずれかのバッテリーモジュール１００の火事を抑制するためにパックカバー２２０から前記特定区域に冷却水が投入された場合、他の区域への冷却水の移動を遮断することができる。したがって、冷却水をパックトレイ２１０に投入するとしても熱イベントが発生したバッテリーモジュール１００を除いた他のバッテリーモジュール１００は正常に再使用が可能である。
前記パックカバー２２０は、前記バッテリーモジュール１００をカバーし、前記パックトレイ２１０の上部に結合可能に設けられ得る。特に、本発明によるパックカバー２２０は、パックトレイ２１０をカバーすると共に冷却水が流れる流路が備えられるように２枚のプレートから構成され、前記２枚のプレートのいずれか一枚は前記パックトレイ２１０のカバーに使用され、残りの一枚は流路の形成に使用され得る。
前記パックカバー２２０は、前記パックトレイ２１０にボルトＢ締結され、前記パックトレイ２１０の上部に結合し、図１の「Ｉｎ」で示したように、冷却水を前記流路に流入させるための流入口と、「Ｏｕｔ」で示したように、冷却水を前記流路から外部へ出すための流出口と、を備える。一例で、本発明のバッテリーパック１０は自動車に搭載可能であり、この場合、自動車における発熱部品の冷却に使用される冷却水がパックカバー２２０の流入口から流路に入り、前記流出口から外部へ排出されるように前記流入口と前記流出口に配管が接続され得る。
前記パックカバー２２０の主要構成要素を見れば、図２のように、前記パックカバー２２０は、予め決められた領域に貫通して形成されたバルブ取付口２２２を備え、パックトレイ２１０の上部に配置される下カバー２２１と、前記下カバー２２１の上面と対面する密着領域２２５及び冷却水が流動可能に前記下カバー２２１の上面に対して膨らんで設けられた流路領域２２４を備える上カバー２２３と、を含む。
前記下カバー２２１は、前記パックトレイ２１０の上部をカバー可能な面積を有し、バルブ取付口２２２部分のみが開いている板状体の形態で設けられ得る。前記バルブ取付口２２２は、冷却水が下カバー２２１の上部から下部へ抜け出されるように前記下カバー２２１に形成した穴であり、本実施例の場合、３個が設けられる。前記３個のバルブ取付口２２２Ａ、２２２Ｂ、２２２Ｃは、各バッテリーモジュール１００の鉛直方向の上部に備えられる。このようなバルブ取付口２２２Ａ、２２２Ｂ、２２２Ｃ毎にバルブユニット３００が取り付けられることで前記バルブユニット３００が各前記バッテリーモジュール１００の鉛直方向の上部に位置し得る。
本実施例の場合、前記バルブユニット３００は、第１バルブユニット３００Ａと、第２バルブユニット３００Ｂと、第３バルブユニット３００Ｃと、を含む。前記３個のバルブユニット３００Ａ、３００Ｂ、３００Ｃは、前記３個のバルブ取付口２２２Ａ、２２２Ｂ、２２２Ｃに取り付けられて各々時計回りまたは反時計回りへ回転可能にも設けられることで、パックカバー２２０の冷却水をパックトレイ２１０の内部空間へ供給または遮断し得る。
前記バルブユニット３００は、前記バルブ取付口２２２に挿入配置され、回転可能に設けられる回転板３１０と、前記回転板３１０の一領域に形成される排水穴３２０と、を含む。前記バルブ取付口２２２は、前記下カバー２２１の厚さ方向（Ｚ方向）へ下方よりも上方の直径サイズがより大きく拡張した形態で設けられ得る。前記回転板３１０は、周縁部が前記バルブ取付口２２２において小径と大径との境界面に配置されることで、前記バルブ取付口２２２の下方へ抜けないように前記バルブ取付口２２２に取り付けられ得る。
前記回転板３１０は、図５に示したように、外側サークル部３１０ａ及び内側サークル部３１０ｂを含む。外側サークル部３１０ａは、前記バルブ取付口２２２内の境界面に固定されるように取り付けられ、内側サークル部３１０ｂは、外側サークル部３１０ａの内側で回転可能に設けられ得る。前記外側サークル部３１０ａ及び／または内側サークル部３１０ｂの内部には、内側サークル部３１０ｂを回転させるための駆動装置が内蔵され得る。前記駆動装置は、モーター、ギア、回転シャフトなどを含んで構成され得るが、前記バルブ取付口２２２内で前記回転板３１０を回転させ得る作動メカニズムを有する駆動装置であれば、如何なるものも適用可能である。
前記排水穴３２０は、冷却水が前記回転板３１０の上部から下部へ抜け出されるように回転板３１０に貫通して形成された領域を指す。バルブユニット３００を回転させた場合、前記排水穴３２０が後述する上カバー２２３の流路領域２２４と上下に一致すると、冷却水が排水穴３２０から前記回転板３１０の下方へ抜け出され得る。より詳しい説明は、後述する。
前記上カバー２２３は、図６及び図７に示したように、前記下カバー２２１の上面に対して膨らんで設けられ、冷却水の移動経路を形成する流路領域２２４と、前記下カバー２２１の上面に対面して接触するように配置される密着領域２２５と、を含む。前記上カバー２２３は、パックトレイ２１０の上に配置された下カバー２２１に対面するように配置され、ボルトＢによって前記下カバー２２１と一体に前記パックトレイ２１０の上端に固定されるように結合し得る。
また、前記上カバー２２３の流路領域２２４は、一定間隔で離隔して配置される直線区間２２４ａと、前記直線区間２２４ａを連結する曲線区間２２４ｂと、を含み得る。前記直線区間２２４ａは、パックケース２００の一側に位置した流入口から＋Ｙ方向へパックケース２００の他側の端部まで形成され、前記直線区間２２４ａの終端部から＋Ｘ方向へ曲線区間２２４ｂがつながり、前記曲線区間２２４ｂの終端部から－Ｙ方向へさらに直線区間２２４ａが形成され得る。このようなパターンで直線区間２２４ａと曲線区間２２４ｂとが繰り返されることで冷却水が流出口へ排出される前までパックカバー２２０の上で広範囲に流れることでパックケース２００の内部の熱を吸収し得る。
また、前記流路に沿って流れる冷却水を熱イベントが発生したバッテリーモジュール１００の火事を抑制するのに使用できるように前記パックカバー２２０にバルブユニット３００が適用される。
言い換えれば、前記バルブユニット３００は、所定の角度に回転して排水穴３２０が前記流路領域２２４とずれて連通しないように配置される閉塞状態または前記排水穴３２０の少なくとも一部が前記流路領域２２４の下部にマッチされて前記流路領域２２４と連通するように配置される開放状態になるように前記パックカバー２２０に適用される。
図８に示したように、排水穴３２０は、短辺の長さＤ２が流路領域２２４において隣接する直線区間２２４ａ同士の離隔距離Ｄ１よりも短く、長辺の長さが前記直線区間２２４ａ同士の離隔距離よりも長いほぼ長方形で設けられ得る。
そのため、排水穴３２０のない回転板３１０部分を前記流路領域２２４の直線区間２２４ａの下部に位置させ、前記排水穴３２０を前記直線区間２２４ａの間に位置させると、冷却水がパックカバー２２０の流路から漏水しない。
逆に、図９に示したように、回転板３１０を回転させて前記排水穴３２０の少なくとも一部を前記流路領域２２４の下部に位置させると、流路で冷却水が前記排水穴３２０から下カバー２２１の下方へ落下してパックトレイ２１０の内部に投入され得る。
一方、本発明によるバッテリーパック１０は、バッテリーモジュール１００においてベントガスが発生する時点にバルブユニット３００を回転させることで、バッテリーモジュール１００で火炎が生成する前に先制的に冷却水が投入されるようにガス感知器４００をさらに含み得る。
図２～図４と、図１０、図１１を共に参照すると、本実施例による前記ガス感知器４００は、パックトレイ２１０の一側壁体に取り付けられ、３個のモジュール収容部２１３毎に備えられ得る。図示していないが、前記ガス感知器４００は、バッテリーモジュール１００の内部に配置され得る。前記バッテリーモジュール１００の内部に配置されるガス感知器４００は、小型ガスセンサー（図示せず）として具現され得る。
前記のようにガス感知器４００をパックケース２００の内部に適用することで、バッテリーモジュール１００で発生するベントガスを感知することができ、バルブユニット３００が前記ガス感知器４００のガス感知信号に基づいて回転して開放状態になるように構成し得る。
例えば、前記ガス感知器４００と前記バルブユニット３００は、信号伝送ケーブル５００で接続され、前記信号伝送ケーブル５００によって作動信号または駆動電源が前記バルブユニット３００に伝達されると、前記バルブユニット３００の回転板３１０が回転されるようにすることで、冷却水がパックカバー２２０からパックトレイ２１０の内部へ投入されるように構成し得る。
また、本実施例のバッテリーパック１０の場合、前述したように、パックトレイ２１０の内部空間が隔壁２１１によって区画され、３個のモジュール収容部２１３が設けられており、前記モジュール収容部２１３毎にバッテリーモジュール１００が一つずつ配置されている。そして、前記ガス感知器４００は、各モジュール収容部２１３内のガスを感知するように各モジュール収容部２１３毎に備えられ、前記バルブユニット３００も各モジュール収容部２１３の鉛直方向の上部に一つずつ配置されている。したがって、各バルブユニット３００は、それに接続されたガス感知器４００のガス感知信号に基づいて作動するようになることで、ベントガスが感知されないモジュール収容部２１３には冷却水が投入されない。
また、本実施例によるバッテリーモジュール１００のモジュールハウジング１１０は、上板部１１１に所定の深さだけ陷沒して形成され、一側エッジから他側エッジまでつながる排水路１１３を備える。このような排水路１１３は、バルブユニット３００の鉛直方向の下部に位置する。前記構成によれば、バルブユニット３００が回転して排水穴３２０から冷却水が落下すると、前記モジュールハウジング１１０の前記排水路１１３に沿って冷却水がバッテリーモジュール１００の前後方向（±Ｙ方向）へ移動するようになる。
このように、冷却水がバッテリーモジュール１００の前後方向へ移動すると、前記排水路１１３の終端部の下方にバスバーフレーム１２０が位置していることで、バッテリーセルの電極リード部分へより多い量の冷却水が流れ得る。通常、電極リードの部分にベントガスと火炎が頻繁に発生するので、前記のように優先的に冷却水が電極リード部分へ流れるようにすることで、火事抑制効果を高めることができる。
また、前記バッテリーモジュール１００のハウジングの上板部１１１は、ケーブル敷設溝１１５を含む。前記ガス感知器４００と前記バルブユニット３００とを接続する信号伝送ケーブル５００は、前記ケーブル敷設溝１１５の中に介在されて固定され得る。
以上のように本発明によるバッテリーパック１０の構成によれば、例えば、図１０のように、第１バッテリーモジュール１００Ａに熱イベントが発生してベントガスがガス感知器４００によって感知されると、すぐ第１バルブユニット３００Ａが開放状態になるように回転することによってパックカバー２２０の冷却水が前記第１バルブユニット３００Ａの排水穴３２０から第１バッテリーモジュール１００Ａの上部へ落下するようになる。この際、前述したように、第１モジュール収容部２１３Ａ、第２モジュール収容部２１３Ｂ及び第３モジュール収容部２１３Ｃは、物理的に隔離しているため、前記第２モジュール収容部２１３Ｂと前記第３モジュール収容部２１３Ｃのガス感知器４００によっては第１モジュール収容部２１３Ａ内のベントガスが感知されないことで、第２バルブユニット３００Ｂと第３バルブユニット３００Ｃは作動しない。したがって、図１１のように、第１モジュール収容部２１３Ａのみに冷却水が満たされる。そのため、第１バッテリーモジュール１００Ａは、火炎が発生する前に冷却水に浸って発火が抑制され、第２バッテリーモジュール１００Ｂと第３バッテリーモジュール１００Ｃは浸水されないので、再使用が可能である。
続いて、図１２を参照して本発明による自動車について簡略に説明する。
図１２は、本発明の一実施例によるバッテリーパック１０を含む自動車を概略的に示した図である。
図１２を参照すると、本発明による自動車１は、本発明の一実施例によるバッテリーパック１０、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２０、インバーター３０及びモーター４０を含んで構成され得る。望ましくは、自動車１は電気自動車であり得る。
バッテリーパック１０は、モーター４０に駆動力を提供して自動車１を駆動する電気エネルギー源として使用され得る。バッテリーパック１０は、モーター４０及び／または内燃機関（図示せず）の駆動によってインバーター３０によって充電または放電され得る。バッテリーパック１０は、ブレーキと結合した回生充電装置によって充電され得る。バッテリーパック１０は、インバーター３０によって自動車のモーター４０に電気的に接続し得る。
ＥＣＵ２０は、自動車１の状態を制御する電子制御装置である。例えば、アクセル（ａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒ）、ブレーキ、速度などの情報に基づいてトルク情報を決定し、モーター４０の出力をトルク情報に合わせて制御する。また、ＥＣＵ２０は、ＢＭＳによって伝達されたバッテリーパック１０のＳＯＣ、ＳＯＨなどの状態情報に基づいてバッテリーパック１０が充電または放電されるようにインバーター３０に制御信号を伝送する。インバーター３０は、ＥＣＵ６１０の制御信号に基づいてバッテリーパック１０を充電または放電させる。モーター４０は、バッテリーパック１０の電気エネルギーを用いてＥＣＵ２０から伝達される制御情報（例えば、トルク情報）に基づいて自動車１を駆動する。
バッテリーパック１０は、前述したように平常時にバッテリーモジュール１００の温度を適正に維持し、前記バッテリーモジュール１００に熱イベントが発生すると、バッテリーモジュール１００の温度管理に使用されていた冷却水を用いて熱イベントが発生したバッテリーモジュール１００を迅速に浸水させることで火事を抑制することが可能である。したがって、自動車１の走行時にバッテリーパック１０に問題が発生しても安全性が維持される。
以上、本発明を限定された実施例と図面によって説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の属する技術分野における通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。
なお、本明細書において、上、下、左、右のような方向を示す用語が使用されたが、このような用語は説明の便宜のためのものであるだけで、対象となる事物の位置や観測者の位置などによって変わり得ることは、当業者にとって自明である。

Claims (13)

  1. 一つ以上のバッテリーモジュールと、
    上部が開放され、前記バッテリーモジュールを収容する内部空間を備えたパックトレイ及び、前記パックトレイの上部に結合するパックカバーを備えるパックケースと、
    を含み、
    前記パックカバーは、
    予め決定された領域に貫通して形成されたバルブ取付口を備え、前記パックトレイの上部に配置される下カバーと、
    冷却水の移動経路を形成する流路領域と、
    前記下カバーの上面に配置される上カバーと、
    前記バルブ取付口に取り付けられ、時計回りまたは反時計回りに回転することによって前記流路領域の冷却水を前記パックトレイの内部空間へ供給または遮断するバルブユニットと、
    を含み、
    前記バルブユニットは、
    前記バルブ取付口に挿入して配置され、回転可能に設けられた回転板と、
    前記回転板の一領域に形成された排水穴と、
    を含み、
    前記バルブユニットは、
    前記排水穴が前記流路領域とずれて連通しないように配置される閉塞状態から前記排水穴の少なくとも一部が前記流路領域の下部にマッチされて前記流路領域と連通するように配置される開放状態になるように前記回転板が所定の角度に回転可能に設けられたことを特徴とする、バッテリーパック。
  2. 前記パックトレイの内部または前記バッテリーモジュールの内部に配置されるガス感知器をさらに含み、
    前記バルブユニットは、前記ガス感知器のガス感知信号に基づいて回転するように構成されたことを特徴とする、請求項１に記載のバッテリーパック。
  3. 前記バルブユニットと前記ガス感知器とが、信号伝送ケーブルによって接続していることを特徴とする、請求項２に記載のバッテリーパック。
  4. 前記排水穴が、長方形で設けられたことを特徴とする、請求項１に記載のバッテリーパック。
  5. 前記流路領域は、一定の間隔で離隔して配置される直線区間及び前記直線区間を連結する曲線区間を含み、
    前記排水穴は、短辺の長さが前記直線区間同士の離隔距離よりも短く、長辺の長さが前記直線区間同士の離隔距離よりも長いことを特徴とする、請求項４に記載のバッテリーパック。
  6. 前記一つ以上のバッテリーモジュールが、複数のバッテリーモジュールであり、
    前記パックトレイは、前記内部空間が隔壁によって区画された複数のモジュール収容部を備え、
    各前記モジュール収容部に前記バッテリーモジュールが一つずつ配置されたことを特徴とする、請求項１に記載のバッテリーパック。
  7. 前記モジュール収容部のそれぞれは下カバーによってカバーされ、上部が密閉されるように構成されたことを特徴とする、請求項６に記載のバッテリーパック。
  8. 前記バルブユニットは、各々の前記バッテリーモジュールの鉛直方向の上部に位置するように前記下カバーに複数個が結合したことを特徴とする、請求項６に記載のバッテリーパック。
  9. 一つ以上のバッテリーモジュールと、
    上部が開放され、前記バッテリーモジュールを収容する内部空間を備えたパックトレイ及び、前記パックトレイの上部に結合するパックカバーを備えるパックケースと、
    を含み、
    前記パックカバーは、
    予め決定された領域に貫通して形成されたバルブ取付口を備え、前記パックトレイの上部に配置される下カバーと、
    冷却水の移動経路を形成する流路領域と、
    前記下カバーの上面に配置される上カバーと、
    前記バルブ取付口に取り付けられ、時計回りまたは反時計回りに回転することによって前記流路領域の冷却水を前記パックトレイの内部空間へ供給または遮断するバルブユニットと、
    を含み、
    前記バッテリーモジュールは、バッテリーセルと、前記バッテリーセルを収容するモジュールハウジングと、を備え、
    前記モジュールハウジングは、上板部に所定の深さだけ陥没して形成され、一側のエッジから他側のエッジまでつながる排水路を備えることを特徴とする、バッテリーパック。
  10. 前記排水路は、前記バルブユニットの鉛直方向の下部に設けられたことを特徴とする、請求項９に記載のバッテリーパック。
  11. 前記排水路の終端部の下方には、前記バッテリーセルを電気的に接続するバスバーフレームが配置されるように構成されたことを特徴とする、請求項９に記載のバッテリーパック。
  12. 前記パックトレイの一側壁面にガス感知器が取り付けられ、前記バルブユニットと前記ガス感知器とは、信号伝送ケーブルによって接続され、
    前記バルブユニットは、前記ガス感知器のガス感知信号に基づいて回転するように構成され、
    前記信号伝送ケーブルは、前記モジュールハウジングの上板部に形成されたケーブル敷設溝に介在されたことを特徴とする、請求項９に記載のバッテリーパック。
  13. 請求項１から１２のいずれか一項に記載のバッテリーパックを含む、自動車。
JP2024555425A 2022-06-14 2023-05-16 火事安全性を改善したバッテリーパック Active JP7819345B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220071951A KR20230172055A (ko) 2022-06-14 2022-06-14 화재 안전성을 개선한 배터리 팩
KR10-2022-0071951 2022-06-14
PCT/KR2023/006642 WO2023243875A1 (ko) 2022-06-14 2023-05-16 화재 안전성을 개선한 배터리 팩

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2025511556A JP2025511556A (ja) 2025-04-16
JP7819345B2 true JP7819345B2 (ja) 2026-02-24

Family

ID=89191547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2024555425A Active JP7819345B2 (ja) 2022-06-14 2023-05-16 火事安全性を改善したバッテリーパック

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20250205526A1 (ja)
EP (1) EP4478475A4 (ja)
JP (1) JP7819345B2 (ja)
KR (1) KR20230172055A (ja)
CN (1) CN118591925A (ja)
WO (1) WO2023243875A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102828515B1 (ko) * 2024-01-24 2025-07-03 주식회사 소디스 차체 바닥을 이용한 배터리팩 화재진압 장치
KR20250116363A (ko) * 2024-01-25 2025-08-01 주식회사 엘지에너지솔루션 전지팩 및 이를 포함하는 차량 디바이스
KR20250126177A (ko) * 2024-02-15 2025-08-25 주식회사 엘지에너지솔루션 전지팩을 포함하는 차량 디바이스
KR102702811B1 (ko) * 2024-04-17 2024-09-04 주식회사 에이치티씨 소화기능을 갖는 전기자동차용 배터리 팩
KR20260007653A (ko) * 2024-07-08 2026-01-15 주식회사 액시오닉스 배터리 팩 및 이를 구비한 전기자동차

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180142792A1 (en) 2016-11-21 2018-05-24 Ecolab Usa Inc. Material Supply System with Valve Assembly
JP2021530090A (ja) 2019-05-30 2021-11-04 エルジー・ケム・リミテッド 熱暴走現象の発生時、内部に投入された冷却水が流れ得る経路を有するバッテリーモジュール、それを含むバッテリーパック及びｅｓｓ
JP2022540461A (ja) 2019-07-08 2022-09-15 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 熱暴走発生時に冷却水を内部に投入可能な構造を有するバッテリーモジュール、それを含むバッテリーパック及びエネルギー貯蔵装置
JP2023540767A (ja) 2020-10-05 2023-09-26 エルジー エナジー ソリューション リミテッド バッテリーラック、電力貯蔵装置及び発電システム

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101424704B1 (ko) * 2011-09-08 2014-07-31 주식회사 엘지화학 배터리 팩 화재진압 장치
JP5858229B2 (ja) * 2011-12-28 2016-02-10 三菱自動車工業株式会社 電動車両の消火構造
CN106571503A (zh) * 2016-11-11 2017-04-19 华中科技大学 一种电动汽车电池模组热失控安全消防系统及方法
KR102763261B1 (ko) * 2019-05-14 2025-02-04 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
KR102919503B1 (ko) * 2020-11-23 2026-01-29 주식회사 엘지에너지솔루션 열확산 억제 구조를 포함하는 전지팩
KR20220071951A (ko) 2020-11-24 2022-05-31 한양대학교 산학협력단 사이드링크 통신에서 부분 센싱 동작의 결과를 공유하는 방법 및 장치
CN113224418B (zh) * 2021-04-25 2022-11-22 长安大学 一种带转阀的动力电池往复流动冷却系统及控制方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180142792A1 (en) 2016-11-21 2018-05-24 Ecolab Usa Inc. Material Supply System with Valve Assembly
JP2021530090A (ja) 2019-05-30 2021-11-04 エルジー・ケム・リミテッド 熱暴走現象の発生時、内部に投入された冷却水が流れ得る経路を有するバッテリーモジュール、それを含むバッテリーパック及びｅｓｓ
JP2022540461A (ja) 2019-07-08 2022-09-15 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 熱暴走発生時に冷却水を内部に投入可能な構造を有するバッテリーモジュール、それを含むバッテリーパック及びエネルギー貯蔵装置
JP2023540767A (ja) 2020-10-05 2023-09-26 エルジー エナジー ソリューション リミテッド バッテリーラック、電力貯蔵装置及び発電システム

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023243875A1 (ko) 2023-12-21
EP4478475A4 (en) 2025-09-24
JP2025511556A (ja) 2025-04-16
EP4478475A1 (en) 2024-12-18
US20250205526A1 (en) 2025-06-26
KR20230172055A (ko) 2023-12-22
CN118591925A (zh) 2024-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7819345B2 (ja) 火事安全性を改善したバッテリーパック
EP4024572B1 (en) Battery pack with efficient cooling path structure and improved safety and vehicle including the same
KR20240028202A (ko) 화재 안전성이 강화된 배터리 팩
JP2024507463A (ja) クーリングフィンが合致されたパックケースを備えたバッテリーパック
KR102767821B1 (ko) 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차
JP2023509198A (ja) 電池、装置、電池の製造方法及び製造装置
KR102834722B1 (ko) 개선된 가스 벤팅 구조를 갖는 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩
KR20230114734A (ko) 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차
KR20230039836A (ko) 내부 화재시 열 전이 차단 구조를 구비한 배터리 모듈
EP4632921A1 (en) Battery pack and vehicle including same
KR102773548B1 (ko) 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차
KR20240098996A (ko) 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차
KR20240101296A (ko) 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차
JP2025512938A (ja) バッテリーモジュール、このようなバッテリーモジュールを含むバッテリーパック及び自動車
JP7325555B2 (ja) バッテリーモジュール、それを含むバッテリーパック及び電力貯蔵装置
JP7839297B2 (ja) バッテリーパック、及び当該バッテリーパックを含む自動車
JP7825789B2 (ja) バッテリーパック及び該バッテリーパックを含む自動車
EP4641803A1 (en) Battery pack and vehicle comprising battery pack
KR20250032626A (ko) 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차
JP2026503054A (ja) バッテリーパック及びこれを含む自動車
KR20250021911A (ko) 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차
KR20250037384A (ko) 배터리 모듈
JP2026501070A (ja) バッテリーモジュール、該バッテリーモジュールを含むバッテリーパック及び自動車
KR20250178583A (ko) 배터리 팩
KR20260057389A (ko) 배터리 어셈블리, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240918

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20250909

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20251209

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20260127

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20260210

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7819345

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150