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KR-20260061591-A - BATTERY HOUSING AND BATTERY PACK COMPRISING THE SAME

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Abstract

본 개시에 의하면, 서로 이격 배치되어 사이에 공간부를 형성하는 제1, 2플레이트부를 구비하는 가스 유도 장치, 및 배터리 모듈과 가스 유도 장치가 수용된 케이스를 포함하되, 제1플레이트부에는 공간부와 연결된 개구부가 관통 형성되고, 제2플레이트부에는 개구부를 향해 돌출 형성된 가이드부가 구비되며, 가스 유도 장치는 개구부가 배터리 모듈을 향하도록 배치되는 배터리 하우징이 제공될 수 있다.

Inventors

  • 곽승일

Assignees

  • 에스케이온 주식회사

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20241028

Claims (20)

  1. 서로 이격 배치되어 사이에 공간부를 형성하는 제1, 2플레이트부를 구비하는 가스 유도 장치; 및 배터리 모듈과, 상기 가스 유도 장치가 수용된 케이스; 를 포함하되, 상기 제1플레이트부에는 상기 공간부와 연결된 개구부가 관통 형성되고, 상기 제2플레이트부에는 상기 개구부를 향해 돌출 형성된 가이드부가 구비되며, 상기 가스 유도 장치는 상기 개구부가 상기 배터리 모듈을 향하도록 배치되는 배터리 하우징.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 케이스는, 상기 배터리 모듈이 수용되고 일측이 개구된 제1커버, 및 상기 가스 유도 장치가 수용되고 제1커버의 개구된 일측에 결합되는 제2커버를 포함하는 배터리 하우징.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 제2커버는, 상기 제2플레이트부가 지지되는 하부커버를 포함하는 배터리 하우징.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 가스 유도 장치는 상기 케이스에 접착제로 결합되는 배터리 하우징.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 가스 유도 장치는 상기 케이스에 볼팅으로 결합되는 배터리 하우징.
  6. 청구항 3에 있어서, 상기 제2커버는 상부커버를 더 포함하며, 상기 가스 유도 장치는 상기 상부커버와 하부커버 사이에 수용되는 배터리 하우징.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 상부커버에는 상기 개구부와 연통되는 연통홀이 형성되는 배터리 하우징.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 개구부와 가이드부는 각각 상기 제1플레이트부와 제2플레이트부의 폭방향 중앙에 형성되는 배터리 하우징.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 가이드부는 테이퍼지게 돌출되어 폭방향 양측면이 경사지게 형성되는 배터리 하우징.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 가스 유도 장치는, 상기 가이드부의 표면을 커버하는 커버부재를 더 포함하는 배터리 하우징.
  11. 청구항 1에 있어서, 상기 가스 유도 장치는, 상기 개구부를 커버하는 제1넷트를 더 포함하는 배터리 하우징.
  12. 청구항 1에 있어서, 상기 가스 유도 장치는, 내측면이 상기 공간부를 향하며 상기 제1플레이트부와 제2플레이트부를 연결하는 지지부를 더 포함하는 배터리 하우징.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 지지부에는 내측면과 외측면을 관통하는 제1관통홀이 형성되는 배터리 하우징.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 가스 유도 장치는, 상기 제1관통홀을 커버하는 제2넷트를 더 포함하는 배터리 하우징.
  15. 청구항 1에 있어서, 상기 가스 유도 장치는, 상기 개구부를 커버하는 제1넷트; 내측면이 상기 공간부를 향하며 상기 제1플레이트부와 제2플레이트부를 연결하고 내측면과 외측면을 관통하는 제1관통홀이 형성되는 지지부; 및 상기 제1관통홀을 커버하는 제2넷트;를 더 포함하며, 상기 제2넷트의 홀은 상기 제1넷트의 홀보다 더 작은 배터리 하우징.
  16. 청구항 1에 있어서, 상기 가스 유도 장치는, 상기 지지부보다 내측에서 상기 제1플레이트부와 제2플레이트부를 연결하는 보강부를 포함하는 배터리 하우징.
  17. 청구항 16에 있어서, 상기 보강부에는 내측면과 외측면을 관통하는 제2관통홀이 형성되는 배터리 하우징.
  18. 청구항 1에 있어서, 상기 제1플레이트부에는 상기 제2플레이트부를 향하는 방향으로 돌출형성되는 제1리브가 구비되는 배터리 하우징.
  19. 청구항 1에 있어서, 상기 제2플레이트부에는 상기 제1플레이트부를 향하는 방향으로 돌출형성되는 제2리브가 구비되는 배터리 하우징.
  20. 청구항 1에 따른 배터리 하우징, 및 상기 케이스에 수용되는 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩.

Description

배터리 하우징 및 이를 포함하는 배터리 팩{BATTERY HOUSING AND BATTERY PACK COMPRISING THE SAME} 본 개시는 배터리 하우징 및 이를 포함하는 배터리 팩에 관한 것이다. 이차전지(secondary battery)는 전기화학적 반응을 통해 충전 및 방전이 가능한 에너지 저장수단의 하나이다. 이차전지는 전기에너지를 이용하는 다양한 분야에서 활용될 수 있다. 예를 들어, 이차전지는 휴대전화, 노트북, 태블릿 등 모바일 기기 분야에서 널리 활용되고 있고, 차량, 항공기, 선박 등 운송수단 분야에서도 보다 폭 넓은 활용이 모색되고 있다. 또한 이차전지는 잉여 전력의 활용을 위한 에너지저장장치(Energy Storage System; ESS) 분야에서도 수요가 증가되고 있다. 이차전지는 부하에서 요구되는 전압, 전류 등에 따라 복수 개가 조합되어 제공될 수 있다. 즉, 이차전지는 하나의 단위 배터리 셀로 제공될 수 있고, 이와 같은 배터리 셀이 복수 개 조합되어, 하나의 배터리 팩이 제공될 수 있다. 경우에 따라, 배터리 셀은 배터리 모듈 등의 중간 단위로 조합되고, 이와 같은 배터리 모듈이 복수 개 조합되어, 하나의 배터리 팩이 제공될 수도 있다. 이상의 설명은 본 개시의 기술적 배경에 대한 이해를 돕기 위해 제공되는 것이다. 따라서 이상의 설명은 본 개시의 기술적 사상을 축소, 한정, 제한하는 용도로 해석되어서는 안 된다. 또한 이상의 설명에 기재 또는 시사된 내용들이 반드시 종래 기술을 의미하는 것은 아니다. 이상의 설명은 일부 종래 기술에 해당되지 않는 내용들을 포함할 수 있다. 도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 배터리 팩의 분해사시도이다. 도 3은 도 1에 표시된 A-A선을 따라 취한 개략적인 단면도이다. 도 4는 도 1에 표시된 B-B선을 따라 취한 개략적인 단면도이다. 도 5는 도 1에 표시된 C-C선을 따라 취한 개략적인 단면도이다. 도 6은 본 개시의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 사시도이다. 도 7은 도 6의 가스 유도 장치 및 가이드부재의 단면도이다. 도 8은 본 개시의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 분해사시도이다. 도 9는 도 8에 도시된 배터리 팩의 제1단면도이다. 도 10은 도 8에 도시된 배터리 팩의 제2단면도이다. 도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 가스 유도 장치의 사시도이다. 도 12는 도 11의 가스 유도 장치의 단면도이다. 도 13은 본 개시의 다른 실시예에 따른 가스 유도 장치의 단면도이다. 도 14는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 가스 유도 장치의 사시도이다. 도 15는은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 가스 유도 장치의 사시도이다. 도 16은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 가스 유도 장치의 사시도이다. 도 17은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 가스 유도 장치의 사시도이다. 이하에서는, 첨부된 도면을 참조로 본 개시에 대해 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 이는 예시적인 것에 불과하고 본 개시가 예시적으로 설명된 구체적인 실시 형태로 제한되는 것은 아니다. 이하의 실시예들은 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 개시의 기술적 사상을 보다 충실하고 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 본 개시의 기술적 사상이 반드시 이하의 실시예들에 한정되는 것은 아니다. 본 개시는 이하에서 설명될 기술적 사상을 구현하는 다양한 균등물, 대체물, 변환물 등을 폭 넓게 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 이하의 설명에서 사용되는 용어는 상기와 같은 관점에서 특정 실시예들을 보다 충실하고 완전하게 설명하기 위해 사용되는 것이다. 따라서 이하의 설명에서 사용되는 용어는 본 개시의 기술적 사상을 축소, 한정, 제한하는 등의 용도로 해석되어서는 안 된다. 이하의 설명에서 "제1", "제2" 등의 용어가 특정 구성요소들을 다른 구성요소들과 구별해 지칭하기 위해 사용될 수 있다. 다만 이와 같은 용어는 설명의 명료성을 위해 사용되는 것이고, 본 개시의 기술적 사상이 이와 같은 용어에 의해 제한 해석되어서는 안 된다. 이하의 설명에서 단수의 표현은 문맥상 명확히 배제하지 않는 한 복수를 포함하는 의미로 해석될 수 있다. 또한 이하의 설명에서 "포함한다"의 표현은 설명에 기재된 구성, 부품, 동작, 특징, 단계, 숫자 등이 존재한다는 것을 의미하는 것이고, 하나 또는 그 이상의 다른 구성, 부품, 동작, 특징, 단계, 숫자 등의 부가를 배제하는 것이 아니다. 이하의 설명에서 "하부(beneath)", "상부(above)", "아래(lower)", "위(upper)" 등의 방향과 관련된 용어가 구성요소의 용이한 이해를 위해 사용될 수 있다. 다만 이와 같은 용어는 본 개시의 다양한 작동, 사용상태 등에 따라 본 개시의 용이한 이해를 위해 제공되는 것이고, 본 개시의 기술적 사상을 축소, 한정, 제한하는 등의 용도로 해석되어서는 안 된다. 예를 들어 방향과 관련된 용어는 상대적인 관점에서 결정될 수 있다. 한편 이하의 도면에서 각 구성요소의 도시는 설명의 편의 및 명확성을 위해 과장되거나 생략될 수 있다. 도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 사시도이다. 도 1을 참조하면, 배터리 팩(10)은 배터리 하우징(20)를 포함할 수 있다. 배터리 하우징(20)은 소정의 수용 공간을 형성하는 케이스(100)를 포함하고, 케이스(100)의 내부에 배터리 모듈(30)이 수용될 수 있다(도 2 참고). 즉, 본 개시에 의하면, 배터리 하우징(20), 및 케이스(100)에 수용되는 배터리 모듈(30)을 포함하는 배터리 팩(10)이 제공될 수 있다. 한편, 도시된 실시예에서, 배터리 하우징(20)은 대략 납작한 직육면체 형상으로 예시되어 있다. 다만 배터리 하우징(20)의 외형은 경우에 따라 변형될 수 있고, 반드시 예시된 바에 한정되지는 않는다. 도 2는 도 1에 도시된 배터리 팩의 분해사시도이다. 도 2를 참조하면, 본 개시에 의하면, 서로 이격 배치되어 사이에 공간부(205)를 형성하는 제1, 2플레이트부(201,202)를 구비하는 가스 유도 장치(200), 배터리 모듈(30)과, 가스 유도 장치(200)가 수용된 케이스(100)를 포함하되, 제1플레이트부(201)에는 공간부(205)와 연결된 개구부(203)가 관통 형성되고, 제2플레이트부(202)에는 개구부(@03)를 향해 돌출 형성된 가이드부(204)가 구비되며, 가스 유도 장치(200)는 개구부(203)가 배토리 모듈(30)을 향하도록 배치되는 배터리 하우징(20)이 제공될 수 있다. 배터리 모듈(30)은 복수개의 배터리 셀(31) 및 배터리 셀(31)을 수용하는 케이스를 포함할 수 있다. 배터리 셀(31)은 원통형, 각형, 또는 파우치형일 수 있으며, 배터리 셀(31)의 형태는 본 개시를 제한하지 않는다. 케이스(100)는 배터리 모듈(30) 및 가스 유도 장치(200)를 수용할 수 있다. 케이스(100)는 제1커버(110)와 제2커버(120)를 포함할 수 있는데, 제1커버(110)는 배터리 모듈(30)이 수용되는 제1공간(101)을 포함하고 제2커버(120)는 가스 유도 장치(200)가 수용되는 제2공간(102)를 포함할 수 있다(도 4 및 도 5 참조). 배터리 모듈(30)은, 배터리 셀의 열폭주 시 발생되는 가스가 배출되는 벤트홀이 가스 유도 장치(200)의 개구부(203)을 향하도록 배치될 수 있다. 도면에는 배터리 셀의 저면에 벤트홀이 형성되고, 배터리 모듈(30)의 하측에서 개구부(203)가 배터리 모듈(30)의 저면을 향하도록 가스 유도 장치(200)가 배치되는 실시예가 도시되어 있다. 배터리 모듈(30)의 벤트홀이 형성된 측에는 내열부재(140)가 구비될 수 있다. 내열부재(140)는 예를 들어 MICA 시트 또는 세라믹 울(ceramic wool)일 수 있다. 내열부재(140)의 벤트홀과 대응되는 부위에는 파단부(141)가 형성될 수 있다. 배터리 셀(31)의 열폭주 시 발생되는 가스의 압력에 의해 파단부(141)가 파단되며. 배출되는 가스가 가스 유도 장치(200)로 유입될 수 있다. 내열부재(140)는 배터리 셀(31)과 가스 유도 장치(200) 사이에 배치될 수 있으며(도 4 참조), 또는 배터리 셀(31)과 상부커버(122) 사이에 배치될 수 있다(도 8 참조). 상부커버(122)의 연통홀(123)은 내열부재(140)의 파단부(141)와 대응되는 위치에 형성되어, 열폭주 시 배출되는 가스는 파단부(141)를 파단시키며 연통홀(123)과 개구부(203)를 통해 가스 유도 장치(200)로 유입될 수 있다. 가스 유도 장치(200)는, 개구부(203)가 배터리 모듈(30)을 향하도록 배치될 수 있다. 즉, 배터리 모듈(30)과 가스 유도 장치(200)는, 벤트홀과 개구부(203)가 서로 마주보게 배치될 수 있다. 따라서, 열폭주 시 배터리 셀에서 발생되는 가스는 벤트홀과 개구부(203)을 통해 가스 유도 장치(200)로 유입될 수 있다. 가스 유도 장치(200)는 유입된 가스가 외부로 배출될 수 있도록 경로를 가이드할 수 있다. 한편, 도면에는 가스 유도 장치(200)가 배터리 모듈(30)의 하측에 배치되는 실시예가 도시되어 있으나, 가스 유도 장치(200)의 배치는 배터리 모듈(30)의 벤트홀의 형성 위치에 따라 적절히 설계될 수 있다. 일 실시예에 의하면, 케이스(100)는, 배터리 모듈(30)이 수용되고 일측이 개구된 제1커버(110), 및 가스 유도 장치(200)가 수용되고 제1커버(110)의 개구된 일측에 결합되는 제2커버(120)를 포함할 수 있다. 제1커버(110)는 도면을 기준으로 하측이 개구되게 형성될 수 있다. 제1커버(110)는 배터리 모듈(30)이 수용되는 제1공간(101)을 포함할 수 있다(도 4 참조). 제1커버(110)의 개구된 일측을 통해 배터리 모듈(30)이 제1공간(101)으로 삽입될 수 있다. 제1커버(110)에는 배터리 모듈(30)의 냉각을 위한 냉각유로(111)가 형성될 수 있다. 또한, 제1커버(110)의 내측면과 배터리 모듈(30)의 사이에는 높은 열전도도를 위한 써멀패드(130)가 배치될 수 있다. 즉, 제1공간(101)에는