JP7765490B2 - 安全性が向上したバッテリモジュール - Google Patents

Description

本出願は、２０２１年１０月１８日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－０１３８８４９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。

本発明はバッテリに関し、より詳しくは、安全性が向上したバッテリモジュールと、これを含むバッテリパック、及び自動車などに関する。

ノートパソコン、ビデオカメラ、携帯用電話などのような携帯用電子製品の需要が急激に増大し、ロボット、電気自動車などの商用化が本格化するにつれ、繰り返し充放電が可能な高性能二次電池に対する研究が活発に進行されている。

現在商用化されている二次電池としては、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池、リチウム二次電池などがあり、これらの中でリチウム二次電池は、ニッケル系の二次電池に比べてメモリ効果がほとんど発生しないため、充放電が自由であり、自己放電率が非常に低く、エネルギー密度が高いという利点より脚光を浴びている。

このようなリチウム二次電池は、主にリチウム系酸化物と炭素材をそれぞれ正極活物質と負極活物質として用いる。リチウム二次電池は、このような正極活物質と負極活物質がそれぞれ塗布された正極板と負極板がセパレーターを挟んで配置された電極組立体と、電極組立体を電解液とともに封止収納する外装材、すなわち電池ケースとを備える。

一般に、リチウム二次電池は、外装材の形状によって、電極組立体が金属缶に組み込まれている缶型二次電池と、電極組立体がアルミニウムラミネートシートのパウチに組み込まれているパウチ型二次電池とに分類することができる。

最近、携帯型電子機器のような小型装置だけでなく、電気自動車や電力貯蔵装置（Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ：ＥＳＳ）のような中大型装置にも駆動用やエネルギー貯蔵用として二次電池が広く用いられている。このような二次電池は、複数個が電気的に接続された状態でモジュールケースの内部にともに収納される形態で、１つのバッテリモジュールを構成することができる。また、このようなバッテリモジュールを複数連結して１つのバッテリパックを構成することができる。

ところで、このようにバッテリパックの内部に複数のバッテリモジュールが含まれる場合、バッテリモジュール間の熱連鎖反応に脆弱なことがある。例えば、ある１つのバッテリモジュールの内部で熱暴走（ｔｈｅｒｍａｌ ｒｕｎａｗａｙ）などのイベントが発生する場合、このような熱暴走が他のバッテリモジュールに伝播（ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ）することを抑制する必要がある。もし、バッテリモジュール間の熱暴走伝播が適切に抑制されなければ、特定のバッテリモジュールで発生したイベントが多くのバッテリモジュールの連鎖的な反応を引き起こし、爆発や火災などの大きな問題を引き起こす恐れがある。

特に、ある１つのバッテリモジュールで熱暴走などイベントが発生する場合、熱やガスなどが外部に排出される可能性がある。このとき、熱やガスなどの排出を適切に制御できないと、他のバッテリモジュールに熱やガスなどが伝達され、他のバッテリモジュールの熱連鎖反応を引き起こす恐れがある。

よって、本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、バッテリモジュールから排出された熱やガスなどを適切に管理できるように構造が改善されたバッテリモジュールと、これを含むバッテリパック、及び自動車などを提供することを目的とする。

ただし、本発明が解決しようとする技術的課題は上述した課題に制限されず、言及されていないまた他の課題は、下記の発明の説明より当業者が明確に理解することができるであろう。

上記のような目的を達成するための本発明の一態様によるバッテリモジュールは、１つ以上のバッテリセルを備えるセルアセンブリと、内部空間に前記セルアセンブリを収納し、前記セルアセンブリから生成されたベントガスが排出可能なようにベント孔が形成されたモジュールケースと、前記モジュールケースの外側に備えられ、前記ベント孔から排出されたベントガスが流入して外部に流出されるように構成されたベントユニットと、少なくとも一部が前記ベントガスの流れる経路上に備えられ、熱を吸収して外部に放出できるように構成された冷却ユニットと、を含む。

ここで、前記冷却ユニットは、少なくとも一部が前記ベントユニットの内部に備えられ得る。

また、前記ベントユニットは、少なくとも一側端部が折り曲げられたプレート状に構成され、折り曲げ端部が前記モジュールケースの外側に取り付けられ得る。

また、前記冷却ユニットは、少なくとも一部分が前記モジュールケースの外面と前記ベントユニットの内面との間に介在され得る。

また、前記冷却ユニットは、少なくとも一部分が前記モジュールケースの外面に接触することができる。

また、前記冷却ユニットは、内部を冷却流体が流れるように中空状に構成された冷却パイプを備えることができる。

また、前記冷却パイプは、少なくとも一部分が前記ベントユニットの内部空間において曲げられた形態で構成することができる。

また、前記冷却ユニットは、前記ベントガスによって破裂可能なように構成することができる。

また、前記冷却ユニットは、予め設定された温度および／または圧力によって破裂可能なように構成された破裂部が所定位置に予め形成され得る。

また、前記ベントユニットは、前記モジュールケースの側面に位置し、前記破裂部は、前記ベントユニットの内部空間において上部側に位置し得る。

また、上記のような目的を達成するための本発明の他の態様によるバッテリパックは、本発明の一実施例によるバッテリモジュールを含む。

また、上記のような目的を達成するための本発明のまた他の態様によるバッテリパックは、１つ以上のバッテリモジュールと、前記１つ以上のバッテリモジュールを内部空間に収納し、パックホールが形成されたパックハウジングと、前記パックハウジングに取り付けられ、前記パックホールから排出されたベントガスが流入して外部に排出されるように構成されたベントユニットと、少なくとも一部が前記ベントガスの流れる経路上に備えられ、熱を吸収して外部に放出できるように構成された冷却ユニットと、を含む。

また、上記のような目的を達成するための本発明のまた他の態様による自動車は、本発明の一実施例によるバッテリモジュールを含む。

本発明の一態様によると、バッテリモジュールの効率的な冷却性能と安全なベント性能を確保することができる。

さらに、本発明の一態様の場合、特定のバッテリモジュールで熱暴走などのイベントが発生しても、他のバッテリモジュールに熱暴走状況が伝播することを効果的に抑制することができる。

特に、本発明の一態様によると、１つの冷却構成によって、通常時にはバッテリモジュールの温度を下げ、非常時にはベントガスの温度を下げるか、又はそれに含まれた火炎やスパークなどの外部への排出を遮断することができる。

よって、本発明の一態様の場合、安全性に優れたバッテリモジュールを実現することができる。

また、本発明の他の態様によると、組立性に優れ、小型化に有利なバッテリモジュールを実現することができる。

この他にも、本発明は種々の効果を有することができ、これについては各実施構成で説明し、又は当業者が容易に類推できる効果などについては該当説明を省略する。

本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施形態を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするものであるため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。

本発明の一実施形態によるバッテリモジュールの構成を概略的に示す結合斜視図である。 図１のバッテリモジュールに対して一部構成を分離した形態の斜視図である。 本発明の一実施形態によるバッテリモジュールに含まれたベントユニットの構成を概略的に示す斜視図である。 図３のベントユニットがモジュールケースに結合された構成を概略的に示す正面図である。 本発明の一実施形態によるバッテリモジュールの一部構成を側面から見た形態の図である。 本発明の一実施形態によるバッテリモジュールにおいて、冷却ユニットの一部分が破裂した状態の構成を概略的に示す側面図である。 本発明の他の実施形態によるバッテリモジュールの構成を概略的に示す側面図である。 本発明のまた他の実施形態によるバッテリモジュールの構成を概略的に示す断面図である。 本発明の他の実施形態によるバッテリモジュールの構成を概略的に示す斜視図である。 図９のＡ６－Ａ６’線に対する断面構成の一例を示す図である。 本発明のまた他の実施形態によるバッテリモジュールの一部構成を概略的に示す図である。 本発明のまた他の実施形態によるバッテリモジュールの構成を概略的に示す斜視図である。 本発明の一実施形態によるバッテリパックを上部から見た形態で概略的に示す図である。 本発明の他の実施形態によるバッテリパックを上部から見た形態の図である。

以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び特許請求の範囲において使用される用語や単語は通常的及び辞書的な意味に限定して解釈されるものではなく、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るものである。したがって、本明細書に記載された実施形態に示された構成は、本発明の最も望ましい一実施形態に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを表すものではないため、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されたい。

図１は、本発明の一実施形態によるバッテリモジュールの構成を概略的に示す結合斜視図であり、図２は、図１のバッテリモジュールに対して一部構成を分離した形態の斜視図である。

図１及び図２を参照すると、本発明の一実施例によるバッテリモジュールは、セルアセンブリ１００、モジュールケース２００、ベントユニット３００、及び冷却ユニット４００を含む。

前記セルアセンブリ１００は、１つ以上のバッテリセルを備えることができる。ここで、各バッテリセルは、二次電池を意味することができる。二次電池は、電極組立体、電解質及び電池ケースを備えることができる。特に、セルアセンブリ１００に備えられたバッテリセルは、パウチ型二次電池であり得る。ただし、二次電池の他の形態、例えば円筒形電池や角形電池も本発明の一実施例によるセルアセンブリ１００に採用することができる。

複数の二次電池は、互いに積層された形態でセルアセンブリ１００を形成することができる。例えば、複数の二次電池は、それぞれ上下方向（図面のｚ軸方向）に立てられた状態で水平方向（図面のｘ軸方向）に配列された形態に積層することができる。各バッテリセルは、電極リードを備えることができ、このような電極リードは、各バッテリセルの両端部に位置するか、又は一端部に位置することもできる。電極リードが両方向に突出した二次電池は双方向セルとし、電極リードが一方向に突出した二次電池は片方向セルとする。本発明は、このような二次電池の具体的な種類や形態によって制限されず、本発明の出願時点で公知の多様な形態の二次電池を本発明の一実施例によるセルアセンブリ１００に採用することができる。

前記モジュールケース２００は、内部に空き空間が形成され、内部空間にセルアセンブリ１００を収容するように構成することができる。例えば、モジュールケース２００は、上板、下板、左側板、右側板、前板及び後板を備え、内部空間を限定するように構成することができる。ここで、上板、下板、左側板、右側板、前板及び後板のうちの少なくとも２つ以上は、一体化した形態で構成することができる。例えば、上板、下板、左側板及び右側板は、互いに一体化した形態で構成することができる。このとき、一体化されたケースは管状を有し、モノフレームと指称することができる。他の例として、左側板、右側板及び下板が互いに一体化した形態で構成することができる。このとき、一体化されたケースは、その形状によってＵ－フレームと指称することができる。その他にも、前記モジュールケース２００は、他の多様な形態で構成することができる。

前記モジュールケース２００は、図２にＨ１で示すように、少なくとも一側にベント孔が形成され得る。例えば、モジュールケース２００の左側板及び右側板にそれぞれベント孔Ｈ１が形成され得る。このようなベント孔Ｈ１は、内部空間に収納されたセルアセンブリ１００からベントガスが生成されて噴出された場合、生成されたベントガスがモジュールケース２００の外部空間に排出可能なように構成することができる。例えば、モジュールケース２００は、ベント孔Ｈ１を除いては密閉された形態で構成することができる。また、ベント孔Ｈ１は、モジュールケース２００を内外部方向に貫通するように、完全に開放された形態で形成され得る。しかし、ベント孔Ｈ１は、完全に開放されず、通常時には閉鎖されているが、圧力や温度などの変化に応じて開放可能な形態で構成することができる。また、ベント孔Ｈ１は、一方向に長く延びる形態で形成され得る。例えば、図２に示すように、ベント孔Ｈ１は、上下方向に長く延びる形態で形成され得る。また、ベント孔Ｈ１は、モジュールケース２００の側面、特に左側面と右側面に形成され得る。ただし、このようなベント孔Ｈ１は、モジュールケース２００の他の部分、例えば上面、下面、前面及び／又は後面に形成され得る。その他、モジュールケース２００に形成されたベント孔Ｈ１の構成は、このような形態に加えて他の多様な形態で構成することができる。

前記ベントユニット３００は、モジュールケース２００の外側に備えられ得る。特に、前記ベントユニット３００は、モジュールケース２００のベント孔Ｈ１が形成された部分に取り付けることができる。例えば、図２に示すように、ベント孔Ｈ１がモジュールケース２００の左側面に形成され得る。また、図面に示されてはいないが、ベント孔Ｈ１は、モジュールケース２００の右側面にも形成され得る。この場合、ベントユニット３００は、モジュールケース２００の左側面と右側面のそれぞれの外部に取り付けることができる。

また、ベントユニット３００は、内部に空き空間を限定し、このような限定された空間を介して、ベント孔Ｈ１から排出されたベントガスが流れるように構成することができる。すなわち、ベントユニット３００は、ベント孔Ｈ１から排出されたベントガスが内部空間に流入するように構成することができる。また、ベントユニット３００は、内部空間を流れるベントガスが、図２にＯ１で示すような排出口を介して外部に排出されるように構成することができる。ここで、ベントユニット３００の内部空間は、ベントガスをガイドする空間である点でベントチャネルと言える。すなわち、ベントユニット３００は、ベントガスが流れるようにベントチャネルが形成され得る。

前記冷却ユニット４００は、少なくとも一部がベントガスの流れる経路上に備えられるように構成することができる。すなわち、セルアセンブリ１００からベントガスが排出されると、このようなベントガスは、モジュールケース２００の内部又は外部の空間で流れることができる。このとき、冷却ユニット４００は、このようなモジュールケース２００のベントガスが移動する空間にともに位置し得る。また、冷却ユニット４００は、周辺の熱を吸収して外部に放出できるように構成することができる。特に、前記冷却ユニット４００は、モジュールケース２００の熱を吸収してモジュールケース２００の外部に放出することができる。

セルアセンブリ１００は、熱暴走状況のような異常状況だけでなく、正常な充放電を行う過程でも熱を発生することができる。このとき、冷却ユニット４００は、セルアセンブリ１００から発生した熱を吸収して外部に放出させるように構成することができる。特に、冷却ユニット４００は、セルアセンブリ１００から生成されてモジュールケース２００に伝達された熱を吸収して、モジュールケース２００の外部に放出させることができる。

よって、本発明のこのような態様によると、バッテリモジュールの通常の使用過程において、適切な冷却によってバッテリモジュールの性能を安定して維持することができる。また、本発明のこのような態様によると、バッテリモジュールで熱暴走のような異常状況が発生する場合、このような熱を放出させることができる。さらに、本発明のこのような態様によると、モジュールケース２００の内側や外側、例えば左側及び／又は右側に備えられた冷却ユニット４００によって、他のバッテリモジュールに熱が伝達されることを防止することができる。これによって、この場合、バッテリモジュール間の熱暴走伝播が生じることを効果的に抑制することができる。また、このような実施構成では、冷却ユニット４００によってベントガスの温度を下げることもできる。

よって、本発明のこのような態様によると、ベントガスや火炎などによる火災の発生や拡散、熱暴走伝播などの問題を防止することができる。

前記冷却ユニット４００は、少なくとも一部がベントユニット３００の内部空間に備えられるように構成することができる。すなわち、前記冷却ユニット４００は、ベントユニット３００の内部空間であるベントチャネルに少なくとも一部分が位置する形態で構成することができる。また、冷却ユニット４００は、ベントチャネルの内部を流れるベントガスの熱を吸収して外部に放出できるように構成することができる。

本発明のこのような実施構成によると、ベントガスに対する冷却、及び熱暴走や火災伝播の抑制性能をさらに向上させることができる。特に、前記冷却ユニット４００は、ベントガスがベントユニット３００の外部に排出される前に、その温度を下げることができる。さらに、熱暴走のようなイベントの発生時に排出されるベントガスには、火炎やスパーク、高温の活物質粒子などが存在し得る。このとき、前記冷却ユニット４００は、火炎やスパーク、活物質粒子などの移動を阻止する一方、その温度を下げることもできる。

前記ベントユニット３００は、少なくとも一側端部が折り曲げられたプレート状に構成することができる。また、ベントユニット３００の折り曲げられた端部は、モジュールケース２００の外側に取り付けられ得る。これについては、図３及び図４を参照してより具体的に説明する。

図３は、本発明の一実施形態によるバッテリモジュールに含まれたベントユニット３００の構成を概略的に示す斜視図である。また、図４は、図３のベントユニット３００がモジュールケース２００に結合された構成を概略的に示す正面図である。例えば、図４は、図１のＡ１部分に対する正面図である。

図３及び図４を参照すると、ベントユニット３００は、本体部３１０と折曲部３２０を備えることができる。本体部３１０は板状で構成され、折曲部３２０は、本体部３１０の角部分に形成され得る。特に、折曲部３２０は、本体部３１０と一体化した形態で構成することができる。よって、折曲部３２０は、本体部３１０の角部分を内側方向に折曲させた形態で構成することができる。ここで、内側方向とは、モジュールケース２００に向かう方向であり得る。本明細書では、特に断りがない限り、各構成要素に対して、内側方向はバッテリモジュールの中心に向かう方向を意味し、外側方向はバッテリモジュールの外側に向かう方向を意味することができる。

ベントユニット３００において、本体部３１０は、四角プレート状に構成され、折曲部３２０は、本体部３１０の４つの角のうちの３つの角に形成され得る。例えば、図３及び図４に示すように、折曲部３２０は、本体部３１０の上端側の角と下端側の角、また後端側の角に形成され得る。また、本体部３１０の前端側の角には折曲部３２０が形成されないことで、ベントガスを排出させるための排出口Ｏ１が形成され得る。

このような実施構成において、ベントチャネルは、ベントユニット３００の本体部３１０と折曲部３２０とによって限定されることで形成され得る。すなわち、図４に示された構成を参照すると、Ｖで示すようなベントチャネルは、本体部３１０によって右側面が限定され、上端折曲部３２０と下端折曲部３２０によって上部と下部が限定され得る。また、ベントチャネルＶは、ベントユニット３００の後端折曲部３２０によって後方が限定され得る。

一方、ベントチャネルＶの左側は完全に開放された形態で構成され、このような左側部分にはモジュールケース２００が位置し得る。特に、ベントユニット３００の上端折曲部３２０と下端折曲部３２０の外側端部は、図４にＡ２及びＡ２’で示された部分のように、モジュールケース２００の外面に取り付けられ得る。また、ベントユニット３００の後端折曲部３２０もモジュールケース２００の外面に取り付けられ得る。ここで、ベントユニット３００の各折曲部３２０とモジュールケース２００との間の取付部分は、ベントガスが漏れないように封止することができる。例えば、ベントユニット３００の各折曲部３２０の端部は、モジュールケース２００の外面にレーザ溶接することができる。また、ベントユニット３００とモジュールケース２００は、他の様々な方法で互いに結合することができる。

この場合、ベントチャネルＶは、ベントユニット３００とモジュールケース２００の外面によって形成されると言える。また、ベント孔Ｈ１から排出されたベントガスは、図３に矢印で示すようにベントチャネルＶの内部を流れて排出口Ｏ１に排出することができる。

本発明のこのような構成によると、バッテリモジュールでベントガスをガイドする構成が、簡単な構造を有するとともに簡単な組立方式で備えられる。特に、本発明のこのような実施構成によると、モジュールケース２００にベント孔Ｈ１のみ形成すればよく、従来のバッテリモジュールの構成の大部分をそのまま活用することができる。よって、モジュールケース２００やその内部構成の設計又は製造方式などを大きく変化したり複雑にする必要がない。これによって、本発明の一実施例によるバッテリモジュールの製造を容易に行うことができる。

前記冷却ユニット４００は、少なくとも一部分がモジュールケース２００の外面とベントユニット３００の内面との間に介在され得る。例えば、図４の構成を参照すると、前記冷却ユニット４００は、モジュールケース２００の右側表面とベントユニット３００の本体部３１０の左側表面との間に介在され得る。また、前記冷却ユニット４００は、ベントユニット３００の上端と下端に形成された折曲部３２０の間の空間に位置し得る。また、前記冷却ユニット４００は、ベントユニット３００の後方折曲部３２０と前方排出口Ｏ１との間に介在され得る。

本発明のこのような実施構成によると、バッテリモジュールの組み立て及び製造が容易になる。例えば、モジュールケース２００の内部にセルアセンブリ１００が収納された状態で、モジュールケース２００の外部に冷却ユニット４００を位置付け、このような冷却ユニット４００の外側をベントユニット３００によって覆う方式によって、本発明の一実施例によるバッテリモジュールを製造することができる。或いは、モジュールケース２００の外部にベントユニット３００を取り付けた後、モジュールケース２００とベントユニット３００との間の空間に冷却ユニット４００を挿入させる方式によって、本発明の一実施例によるバッテリモジュールを製造することができる。

前記冷却ユニット４００は、少なくとも一部分がモジュールケース２００の外面に接触するように構成することができる。例えば、図４を参照すると、前記冷却ユニット４００は、左側部分がモジュールケース２００の右側表面に接触するように構成することができる。特に、前記冷却ユニット４００は、ベントチャネルＶの内部に位置する部分がすべてモジュールケース２００に接触することができる。

本発明のこのような構成によると、モジュールケース２００の熱を冷却ユニット４００により円滑に伝達することができる。よって、セルアセンブリ１００側で発生した熱を、冷却ユニット４００を介してモジュールケース２００の外部に良好に放出することができる。これによって、セルアセンブリ１００に対する冷却性能をより向上させることができる。

前記冷却ユニット４００は、図２に示すように、冷却パイプを備えることができる。また、このような冷却パイプは、中空を介して冷却流体が流れるように構成することができる。すなわち、冷却パイプは、図２にＩ２で示すように、一端に流入口が形成され、図２にＯ２で示すように、他端に流出口が形成され得る。また、流入口Ｉ２を介して冷却流体、例えば冷却水が流入することができる。また、このような冷却流体、すなわち冷却水は、冷却パイプの中空に沿って流れながら、周辺の熱を吸収することができる。また、冷却水は、流出口Ｏ２を介して熱とともにベントユニット３００の外部に排出されることで、放熱機能を行うことができる。

上記実施構成において、冷却パイプの流入口Ｉ２と流出口Ｏ２は、図１及び図２に示すように、ベントユニット３００の排出口Ｏ１側に位置し得る。特に、冷却パイプの流入口Ｉ２と流出口Ｏ２は、ベントユニット３００の排出口Ｏ１の外部に位置し得る。また、冷却ユニット４００において、流入口Ｉ２と流出口Ｏ２との間のパイプ区間の一部又は全部は、ベントユニット３００の内部空間に挿入され得る。

本発明のこのような実施構成によると、バッテリモジュールの組み立て工程をより容易に行うことができる。また、上記実施構成によると、ベントユニット３００の内部でベントガスが排出口Ｏ１側に排出されるようにする一方、冷却ユニット４００による冷却性能をより向上させることができる。

前記冷却パイプは、ベントユニット３００の内部空間において曲げられた形態で構成することができる。これについては、図５をさらに参照して説明する。

図５は、本発明の一実施形態によるバッテリモジュールの一部構成を側面から見た形態の図である。ただし、図５では、説明の便宜のために、ベントユニット３００は示されておらず、ベントユニット３００が取り付けられる位置のみＡ３と示されている。さらに、図５は、図１のバッテリモジュール構成に対して、左側のベントユニット３００を除去した状態で、バッテリモジュールを左側から右側方向（＋Ｘ軸方向）に見た構成の一実施形態である。

図５を参照すると、前記冷却パイプは、流入口Ｉ２と流出口Ｏ２との間の区間で少なくとも１回以上曲がることができる。より具体的には、図５の構成を検討すると、冷却ユニット４００、すなわち冷却パイプは、流入口Ｉ２と流出口Ｏ２との間の区間で、Ｂ１、Ｂ２及びＢ３と示された部分のように曲げられた部分が存在し得る。

特に、このようなベンディング構成でよって、ベントユニット３００の内部には、互いに連結された１つのパイプであるが、ベントガスの流れ方向と直交する方向には複数のパイプが備えられ得る。例えば、図５に示された実施形態を参照すると、ベントユニット３００の内部におけるベントガスの流れ方向は、矢印で示すように、水平方向である－Ｙ軸方向である。ところで、このようなベントガスの流れ方向と直交する方向は垂直方向、すなわちＺ軸方向であり、このような垂直方向には４つのパイプが存在する。

よって、本発明のこのような実施構成によると、ベントガスがより多くの冷却パイプと接触するようにすることで、ベントガスの冷却効率をより向上させることができる。

さらに、本発明のこのような実施構成によると、ベントガスの流れ方向と直交する方向に存在する曲げ部分によってベントガスが冷却パイプに当たることがある。例えば、図５にＢ１～Ｂ３で示された曲げ部分は、通常上下方向に延びる部分が存在するので、ベントガスは、その流れ方向とほぼ直交する形態で形成された曲げ部分に当たることがある。これによって、この過程でベントガスに含まれた火炎や活物質の排出が阻止される効果を得ることができる。また、この場合、ベントガスが冷却パイプと接触する部分がさらに多くなるようになるので、ベントガスの温度はさらに低くなることができる。

上記実施構成において、冷却ユニット４００の最大幅は、ベント孔Ｈ１の最大幅以上に形成することができる。ここで、幅とは、ベントガスの流れ方向と直交する方向の長さである。例えば、図５の実施構成において、ベントガスの流れ方向は水平方向（－Ｙ軸方向）であるので、このような流れ方向と直交する上下方向（Ｚ軸方向）がすなわち幅方向と言える。よって、冷却ユニット４００の最大幅は、Ｃ２で示すように、最も下部に位置する冷却パイプと最も上部に位置する冷却パイプとの間の距離であり得る。また、ベント孔Ｈ１の最大幅は、Ｃ１で示すように、ベント孔Ｈ１に対する上端と下端との間の距離と言える。このとき、Ｃ２とＣ１との間には、下記のような関係式が成立することができる。

Ｃ２≧Ｃ１

さらに、冷却ユニット４００の最外郭部は、ベント孔Ｈ１の最外郭部より外部側に位置し得る。例えば、図５の実施構成において、冷却ユニット４００の最下端部は、ベント孔Ｈ１の最下端部より下部側に位置し、冷却ユニット４００の最上端部は、ベント孔Ｈ１の最上端部より上部側に位置し得る。

本発明のこのような実施構成によると、ベント孔Ｈ１から排出されたベントガスに対して全体的に、冷却ユニット４００がカバーできるようにすることができる。すなわち、上記実施形態によると、ベント孔Ｈ１からベントガスが排出される場合、ベントガスは全体的に冷却ユニット４００と接触することができる。よって、冷却ユニット４００による冷却効果や、火炎又はスパークなどの遮断効果などをより確実に達成することができる。

一方、上記実施構成では、冷却ユニット４００とベントユニット３００がモジュールケース２００の側面に取り付けられた状態であるため、幅方向が上下方向となり得る。しかし、冷却ユニット４００とベントユニット３００がモジュールケース２００の上部や下部に取り付けられた場合は、幅方向は水平方向、例えば左右方向となり得る。

前記冷却ユニット４００は、少なくとも一部分がベントガスによって破裂可能なように構成することができる。これについては、図６を参照してより具体的に説明する。

図６は、本発明の一実施形態によるバッテリモジュールにおいて、冷却ユニット４００の一部分が破裂した状態の構成を概略的に示す側面図である。

図６を参照すると、セルアセンブリ１００からベントガスが噴出されてベントユニット３００の内部空間に流入した場合、ベントユニット３００の内部空間に存在する冷却ユニット４００は、このようなベントガスによって少なくとも部分的に破裂することがある。より具体的には、冷却パイプは、図６にＤ１で示された部分が破裂することがある。また、このような破裂部分を介して、冷却パイプ内部の冷却流体がベントユニット３００の内部空間、すなわちベントチャネルＶに噴射され得る。

本発明のこのような実施構成によると、冷却ユニット４００は、正常状況ではセルアセンブリ１００の温度を下げる役割をし、非常時にはセルアセンブリ１００から排出されたベントガスの温度を下げて火炎を抑制する役割をすることができる。さらに、冷却流体は、ベントガスの排出方向とは異なる方向に噴射されることがあり、この場合、ベントガスに含まれたスパークや異物、火炎などの排出を阻止することができる。さらに、このような効果は、冷却流体が冷却水のような液体形態である場合により向上することができる。

前記冷却ユニット４００、特に冷却パイプは、ベントガスの温度や圧力によって破裂し得る材料や形態で構成することができる。例えば、前記冷却パイプは、所定の厚さ以下、例えば１ｍｍ以下のアルミニウム材料又は熱変形樹脂素材などで構成することができる。

特に、前記冷却ユニット４００は、破裂部が所定位置に予め形成され得る。例えば、冷却ユニット４００は、図６にＤ１で示された部分に、破裂部が予め形成され得る。ここで、破裂部は、冷却ユニット４００、特に冷却パイプで、予め設定された温度や圧力によって破裂可能なように構成することができる。例えば、冷却パイプは、概ね２ｍｍ厚さのアルミニウム材料からなり、Ｄ１で示された特定部分に対してはより薄い０．５ｍｍ厚さのアルミニウム材料から構成することができる。或いは、冷却パイプは、一般に金属材料からなり、Ｄ１で示された特定部分に対してはこれより溶融点の低いプラスチック材料から構成することができる。或いは、冷却パイプは、Ｄ１で示された部分に開口が予め形成され、このような開口を密閉させるキャップを備え、キャップは、ベントガスの熱や圧力によって開口を開放するように構成することができる。このような実施形態において、Ｄ１で示された部分は、ベントガスによって冷却パイプの中空を外部に露出させることで冷却流体が漏れるようにするので、破裂部と言える。

本発明のこのような実施構成によると、ベントユニット３００の内部でベントガスが流れるとき、ベントガスによって冷却ユニット４００から冷却流体が迅速に排出されるようにすることができる。特に、上記実施構成の場合、冷却流体の排出される位置が破裂部によって予め決定されているので、冷却水などの冷却流体がベントユニット３００の内部で適切な空間に噴射されるようにすることができる。

さらに、前記破裂部は、冷却ユニット４００で複数形成され得る。例えば図６に示すように、冷却パイプには、複数の破裂部Ｄ１がベントガスの排出方向に配置され、各破裂部Ｄ１は、互いに離隔した位置に形成され得る。

この場合、冷却流体が複数の破裂部Ｄ１を介して噴射され、ベントガスは、ベントチャネルＶで外部に排出されるときに冷却流体と数回接触することができる。よって、ベントガスの冷却や火炎又はスパークなどの遮断効果をより向上させることができる。

特に、前記ベントユニット３００は、多くの図面に示すように、モジュールケース２００の側面、例えば左側面と右側面に取り付けられ得る。このとき、破裂部Ｄ１は、ベントユニット３００の内部空間において上部側に位置するように構成することができる。

例えば、図６の実施構成を参照すると、ベントユニット３００が取り付けられる部分Ａ３の上下方向の中心線はＡ４－Ａ４’線と言える。また、冷却ユニット４００、すなわち冷却パイプは、このような中心線（Ａ４－Ａ４’線）の上部側と下部側に位置し得る。このとき、破裂部は、Ｄ１で示すように、少なくとも中心線（Ａ４－Ａ４’線）を基準に上部側に位置するように構成することができる。

特に、冷却パイプは、１つのパイプがベントユニット３００の内部空間において上下方向に折り曲げられた形態で構成され、下部から上部方向に複数の層が形成されるようにすることができる。例えば、図６の場合、冷却パイプは、上下方向に合計４つの層を備えることができる。このとき、破裂部は、ベントユニット３００の内部空間で最も上層部、例えば図６の４層部分に形成され得る。

本発明のこのような実施構成によると、ベントユニット３００の内部空間において、ベントガスをできるだけ多くの冷却流体と接触させることができる。すなわち、図６に示すように、冷却流体がベントチャネルＶの上部側から下部方向に噴射される場合、ベントチャネルＶで上下方向に空間全体に冷却流体が噴射される効果を有することができる。これによって、この場合、冷却流体の噴射による、ベントガスの冷却、火炎やスパークの阻止効果などをより確実に保障することができる。

また、上記実施構成において、冷却流体は、下層部から上層部に流れるように構成することができる。例えば、図６に示すように、ベントユニット３００の内部空間において、冷却パイプが１層から４層まで総４つの層を備える場合、最も低い層である１層に冷却流体が流入し、最も高い層である４層に冷却流体が流出するようにすることができる。すなわち、流入口Ｉ２は、最も下層部である１層に位置し、流出口Ｏ２は最も上層部である４層に位置し得る。

本発明のこのような構成によると、最も上層部である４層から冷却流体が噴射される場合、冷却パイプの１層から３層までの部分には冷却流体が流れることができる。よって、４層から噴射される冷却流体によって、ベントガスの冷却及び火炎などの阻止効果を確保する一方、１層から３層まで冷却パイプを介して流れる冷却流体によって、ベントユニット３００の冷却効果をともに達成することができる。さらに、１層から３層まで冷却パイプを介して流れる冷却流体によって、モジュールケース２００の内部に存在するセルアセンブリ１００から熱を吸収する機能もそのまま行うことができる。

図７は、本発明の他の実施形態によるバッテリモジュールの構成を概略的に示す側面図である。図７でも、説明の便宜のためにベントユニット３００は除去されている。一方、本実施形態を含む本明細書に含まれた様々な実施形態の場合、他の実施形態に対して同一又は類似に説明できる部分については詳細な説明を省略し、異なる部分を中心に説明する。

図７を参照すると、前記冷却ユニット４００は、ベントユニット３００の内部空間において折り曲げられたパイプ形態で構成され、Ｅ１で示された部分のように、ベントガスの流れ方向に対して直角でなく所定の角度、例えば鋭角で傾いた形態で形成された傾斜部を備えることができる。特に、このような傾斜部は、Ｓ１で示された上部傾斜部（第１傾斜部）と、Ｓ２で示された下部傾斜部（第２傾斜部）とを備えることができる。このとき、上部傾斜部Ｓ１は、下部に行くほど排出口方向に傾いた形態で構成され、下部傾斜部Ｓ２は、上部に行くほど排出口方向に傾いた形態で構成することができる。また、上部傾斜部Ｓ１の下端と下部傾斜部Ｓ２の上端は、Ｅ２で示された部分のように、互いに連結されるように構成することができる。

本発明のこのような実施構成によると、ベントガスを特定部分に集中させることができる。例えば、図７の構成において、ベント孔Ｈ１からベントチャネルＶに排出されたベントガスは、矢印で示すように、上部傾斜部Ｓ１と下部傾斜部Ｓ２に沿って流れることができる。また、このように傾斜部に沿って流れるベントガスは、上部傾斜部Ｓ１と下部傾斜部Ｓ２とが交差する頂点部分Ｅ２に集中し得る。よって、冷却パイプの全体区間のうち、他の部分に比べてＥ２部分がより容易に破裂し得る。

また、図７の構成を参照すると、Ｆ１及びＦ２で示された部分のように、冷却パイプ、すなわち冷却ユニット４００は、ベントガスの流れ方向と直交する方向に突出した突出部を備えることができる。さらに、このような突出部Ｆ１、Ｆ２は、冷却パイプの折曲構成によって実現することができる。

本発明のこのような実施構成によると、突出部Ｆ１、Ｆ２がベントガスの流れ方向（水平方向）と直交する方向（上下方向）に長く存在し得るので、ベントガスの冷却効率を向上させることができる。さらに、この場合、ベントガスに含まれた火炎や粒子などの外部への排出を抑制することができる。

特に、このような突出部Ｆ１、Ｆ２は、冷却パイプにおいてＥ１で示された傾斜部、さらにＥ２で示された破裂位置よりもベントガスの流れ方向に後方に位置し得る。この場合、破裂位置Ｅ２から噴射された冷却流体がベントユニット３００の排出口側に向かうことを阻止することができる。特に、図７に示すような構成では、冷却パイプの形態と破裂地点Ｅ２の位置上、冷却流体が－Ｙ軸方向に向かうことがある。このとき、突出部Ｆ１、Ｆ２は、このように冷却流体が－Ｙ軸方向に向かうことを抑制することで、冷却流体が排出口Ｏ１側に容易に抜け出ることなく、ベントチャネルＶの内部にできるだけ存在するようにすることができる。これによって、この場合、冷却流体による冷却及び火炎などの遮断効果をさらに向上させることができる。

図８は、本発明のまた他の実施形態によるバッテリモジュールの構成を概略的に示す断面図である。例えば、図８は、図７のバッテリモジュール構成に対して、ベントユニット３００が取り付けられた状態で、Ａ５－Ａ５’線に対する断面構成の一形態を示す。

図８を参照すると、前記冷却ユニット４００は、モジュールケース２００の外面とベントユニット３００の内面との間の空間に介在されるとき、一部はモジュールケース２００の外面に近く位置し、他の一部はベントユニット３００の内面に近く位置するように構成することができる。例えば、図８において、同じ冷却パイプの異なる部分として、Ｆ１で示された部分はモジュールケース２００の外面に接触し、Ｆ２で示された部分はベントユニット３００の内面に接触して配置され得る。

本発明のこのような構成によると、冷却パイプの大きさ（直径）をベントチャネルＶの幅よりも小さくすることで、冷却パイプがベントガスの流れを完全に遮断することを防止するとともに、冷却パイプによる冷却や火炎などの遮断効果をさらに向上させることができる。例えば、図８の構成において、冷却パイプは、左側及び右側方向に交差形成されると言える。この場合、ベントガスは、ベントチャネルＶの内部で一般に前後方向（Ｙ軸方向）に流れるが、部分的には冷却パイプによって左右方向（Ｘ軸方向）に折り曲がって流れることができる。よって、この場合、ベントガスの冷却効率を高め、ベントガスに含まれたスパークや火炎などの移動を阻止する効果をより向上させることができる。

図９は、本発明の他の実施形態によるバッテリモジュールの構成を概略的に示す斜視図である。図１０は、図９のＡ６－Ａ６’線に対する断面構成の一例を示す図である。本実施形態に対しても上記の実施形態と異なる部分を中心に説明する。

図９及び図１０を参照すると、ベントユニット３００は、モジュールケース２００の上部に結合することができる。このとき、ベントユニット３００の内部空間には、冷却ユニット４００の少なくとも一部が備えられ得る。特に、ベント孔Ｈ１がモジュールケース２００の上面部に位置する場合、ベントユニット３００は、このようなベント孔Ｈ１の位置に対応するようにモジュールケース２００の上部に取り付けられ得る。また、冷却ユニット４００も、モジュールケース２００の上部側に位置し得る。例えば、冷却ユニット４００は、少なくとも一部分がモジュールケース２００の上部側の外面とベントユニット３００の内面との間の空間に配置され得る。

さらに、ベント孔Ｈ１がモジュールケース２００の上面部の左側と右側にそれぞれ形成された場合、ベントユニット３００は、図９に示すようにモジュールケース２００の上部で左側と右側にそれぞれ取り付けられ得る。このとき、ベント孔Ｈ１からベントガスが排出される場合、ベントガスは、図９で前方（－Ｙ軸方向）に移動して外部に排出することができる。

本発明のこのような実施構成によると、ベント孔Ｈ１がモジュールケース２００の上部に形成されているので、高温のベントガスの排出をより迅速に行うことができる。また、この場合、冷却ユニット４００から水などの冷却流体が排出された場合、排出された冷却流体が、図１０に矢印で示すように、モジュールケース２００の内部に容易に投入することができる。よって、モジュールケース２００の内部の火災をより確実に抑えることができる。

図１１は、本発明のまた他の実施形態によるバッテリモジュールの一部構成を概略的に示す図である。特に、図１１は、図９のＡ６－Ａ６’線に対する断面構成の他の例を示す。

図１１を参照すると、モジュールケース２００の外側にＣＳで示すように、ケース傾斜部が形成され得る。特に、このようなケース傾斜部ＣＳは、モジュールケースの外側で、ベント孔Ｈ１に沿って高さが次第に低くなる形態で形成され得る。さらに、ベント孔Ｈ１は、モジュールケース２００の上部の外側表面で最も低い部分に位置し得る。

本発明のこのような実施構成によると、冷却ユニット４００から排出された冷却流体を、図１１に矢印で示すように、ベント孔Ｈ１を介してモジュールケース２００の内部により円滑かつ迅速に投入することができる。これによって、このような実施形態は、モジュールケース２００の内部における火災の抑制にさらに効果的であり得る。

図１２は、本発明のまた他の実施形態によるバッテリモジュールの構成を概略的に示す斜視図である。本実施形態についても上記の実施形態と異なる部分を中心に説明する。

図１２を参照すると、２つのベントユニット３００がモジュールケース２００の上面で左側と右側にそれぞれ結合されるが、各ベントユニット３００のベント方向は互いに反対方向となるように構成することができる。すなわち、モジュールケース２００の上面左側に備えられたベントユニット３００のベント方向は、後方（＋Ｙ軸方向）に向かうように構成され、モジュールケース２００の上面右側に備えられたベントユニット３００のベント方向は、前方（－Ｙ軸方向）に向かうように構成することができる。このような実施構成において、冷却ユニット４００の端部が突出する部分は、上面左側のベントユニット３００と上面右側のベントユニット３００で互いに反対方向となり得る。

本発明のこのような実施構成によると、複数のベントユニット３００の間のベント方向を異ならせることで、ベントガスを分散させてベントガスが特定部分に集中しないようにすることができる。よって、この場合、ベントガスの集中による特定部分の過熱を防止することができる。

また、前記冷却ユニット４００は、少なくとも一部分がモジュールケース２００の内部空間に位置し得る。例えば、前記冷却ユニット４００は、ベント孔Ｈ１を介して一部分がモジュールケース２００の内部空間に挿入することができる。特に、冷却ユニット４００の破裂部がモジュールケース２００の内部空間に位置し得る。

このような実施構成によると、バッテリモジュールの火災抑制により有利となり得る。特に、冷却ユニット４００がモジュールケース２００の内部空間で破裂した場合、モジュールケース２００の内部空間に冷却流体を直接注入することができる。よって、冷却流体による消火をより効果的かつ迅速に行うことができる。

図１３は、本発明の一実施形態によるバッテリパックを上部から見た形態で概略的に示す図である。本実施形態についても、上記の様々な実施形態で説明した部分を同一又は類似に適用できる部分については詳細な説明を省略する。

図１３を参照すると、本発明の一実施例によるバッテリパックは、上述した本発明の一実施例によるバッテリモジュールＭを１つ以上含むことができる。特に、容量及び／又は出力の増大のために、本発明の一実施例によるバッテリパックは、本発明の一実施例によるバッテリモジュールＭを複数含むことができる。このとき、各バッテリモジュールＭには、上記の多くの構成を適用することができる。例えば、各バッテリモジュールＭには、セルアセンブリ１００、モジュールケース２００、ベントユニット３００、及び冷却ユニット４００が含まれ得る。また、このような複数のバッテリモジュールＭは、パックハウジングＰＨの内部に収容することができる。

本発明の一実施例によるバッテリパックの場合、特定のバッテリモジュールで熱イベントが発生しても、安全性を一定レベル以上確保することができる。特に、本発明の一実施例によるバッテリパックに含まれたバッテリモジュールＭの場合、ベントユニット３００を含み、このようなベントユニット３００を介して、矢印で示すようにベントガスが排出されるようにすることができる。特に、このようなベントガスの排出経路には、冷却ユニット４００が配置され得る。よって、外部に排出されるベントガスの温度を下げ、ベントガス内にスパークや電極吐出物、炭化物などのような発火要因ができるだけ含まれないようにすることができる。これによって、該当のバッテリモジュールＭの周辺はもちろん、他のバッテリモジュールＭで発火や熱暴走伝播が生じることを防止することができる。

さらに、本発明の一実施例によるバッテリパックの場合、各バッテリモジュールに含まれたベントユニット３００を介してベント方向の制御が可能であるため、他のバッテリモジュールに向かって直接的にベントガスが噴射されないようにすることができる。例えば、図１３に示すように、パックハウジング内で左側列と右側列、２つの列で複数のバッテリモジュールＭが配置されるとき、左側列のバッテリモジュールＭに対しては、ベントユニット３００の噴射方向が左側に向かうようにし、右側列のバッテリモジュールＭに対しては、ベントユニット３００の噴射方向が右側に向かうようにすることができる。この場合、特定のバッテリモジュール、例えば、Ｍ４からベントガスが排出されるとき、ベントガスが他のバッテリモジュールに向かわないようにすることで、ベントガスにより他のバッテリモジュールに熱イベントが拡散することをより効果的に防止することができる。

また、図示されてはいないが、本発明の一実施例によるバッテリパックは、このようなバッテリモジュールＭやパックハウジングＰＨに加え、他の様々な構成要素、例えば、ＢＭＳやバスバー、リレー、電流センサーなどのような本発明の出願時点で公知のバッテリパックの構成要素などをパックハウジングＰＨの内部空間などにさらに含むことができる。

一方、前述した様々な実施形態において、バッテリモジュールに適用されたベントユニット３００と冷却ユニット４００は、バッテリパックに適用することができる。これについては、図１４を参照してさらに説明する。

図１４は、本発明の他の実施形態によるバッテリパックを上部から見た形態の図である。例えば、図１４は、図１３と同様に、本発明の一実施例によるバッテリパックに対して、パックハウジングＰＨの上部側を除去した状態の内部構成を示す。本実施形態についても、上記の実施形態と異なる部分を中心に説明する。

図１４を参照すると、複数のバッテリモジュールＭが収納されたパックハウジングＰＨの少なくとも一側には、Ｈ２で示すようにホールが形成され得る。このようなパックホールＨ２は、パックハウジングＰＨの内部空間と外部空間が連通した形態で形成され得る。特に、パックホールＨ２は、パックハウジングＰＨの内部空間に存在するガスなどが外部に排出される通路として機能することができる。

このような構成において、パックハウジングＰＨには、前述した本発明の一実施例によるベントユニット３００と冷却ユニット４００とが取り付けられ得る。特に、図１４に示すように、パックハウジングＰＨにパックホールＨ２が形成された場合、ベントユニット３００は、パックハウジングＰＨの外側で、パックホールＨ２が形成された部分に取り付けられ得る。また、冷却ユニット４００は、ベントユニット３００の内部空間、すなわち、パックハウジングＰＨの外面とベントユニット３００の内面との間に備えられ得る。

すなわち、本発明のこのような実施形態によるバッテリパックは、１つ以上のバッテリモジュールＭ、１つ以上のバッテリモジュールＭを内部空間に収容し、パックホールＨ２が形成されたパックハウジングＰＨ、このようなパックハウジングＰＨに取り付けられ、前記パックホールＨ２から排出されたベントガスが流入して外部に排出されるように構成されたベントユニット３００、及び少なくとも一部がベントガスの流れる経路上に備えられ、熱を吸収して外部に放出できるように構成された冷却ユニット４００を含むことができる。

この場合、任意のバッテリモジュールＭから生成されたベントガスなどは、図１４に矢印で示すように、パックホールＨ２を通過して、パックハウジングＰＨの外側に位置するベントユニット３００に流入することができる。これによって、上記のように、冷却ユニット４００によってベントガスが冷却し、それに含まれたスパークや電極吐出物、炭化物などの外部への排出を抑制することができる。

このような実施形態のように、パックハウジングＰＨにベントユニット３００と冷却ユニット４００とが取り付けられる実施構成において、ベントユニット３００と冷却ユニット４００には、上記でモジュールケース２００に取り付けられた形態として説明したベントユニット３００と冷却ユニット４００との様々な実施構成を同一又は類似に適用することができる。

一方、図１４に示すように、各バッテリモジュールＭには、ベントユニット３００と冷却ユニット４００とが含まれていないこともある。ただし、図１３に示すように、各バッテリモジュールＭにもベントユニット３００と冷却ユニット４００とが別に取り付けられ得ることは言うまでもない。

また、図１４の実施形態では、セルアセンブリ１００がモジュールケース２００の内部に収納されてモジュール化した形態でパックハウジングＰＨの内部に備えられている。しかし、本発明のまた他の実施形態によるバッテリパックの場合、セルアセンブリ１００は、モジュールケース２００に収納されず、セルツーパック（ｃｅｌｌ ｔｏ ｐａｃｋ）の形態でパックハウジングＰＨに直接取り付けられ得る。この場合、前述したバッテリモジュールＭは、モジュールケース２００を含まず、セルアセンブリ１００のみを含むことができる。一方、パックハウジングＰＨの内部空間には、ＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）のような制御装置、及びリレーと電流センサーのような電装部品がともに収納され得る。

本発明の一実施例によるバッテリモジュール又は本発明の一実施例によるバッテリパックは、電気自動車やハイブリッド自動車などの自動車に適用することができる。すなわち、本発明の一実施例による自動車は、本発明の一実施例によるバッテリモジュール又は本発明の一実施例によるバッテリパックを含むことができる。また、本発明の一実施例による自動車は、このようなバッテリモジュールやバッテリパックに加えて、自動車に含まれる他の様々な構成要素などをさらに含むことができる。例えば、本発明の一実施例による自動車は、本発明の一実施例によるバッテリモジュールに加えて、車体やモータ、ＥＣＵ（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ）などの制御装置などをさらに含むことができる。

また、本発明の一実施例によるバッテリモジュールは、エネルギー貯蔵システム（ＥＳＳ）に適用することができる。すなわち、本発明の一実施例によるエネルギー貯蔵システムは、本発明の一実施例によるバッテリモジュール又は本発明の一実施例によるバッテリパックを含むことができる。

一方、本明細書では上、下、左、右、前、後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り、対象となる物体の位置や観測者の位置などに応じて変わり得ることは本発明の当業者に自明である。

以上のように、本発明は限定された実施形態と図面によって説明されたが、本発明はこれによって限定されるものではなく、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者によって本発明の技術思想と以下に記載される特許請求の範囲の均等範囲内で様々な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。

１００ セルアセンブリ
２００ モジュールケース
３００ ベントユニット
３１０ 本体部
３２０ 折曲部
４００ 冷却ユニット
Ｈ１ ベント孔
Ｏ１ 排出口
Ｖ ベントチャネル
Ｉ２ 流入口
Ｏ２ 流出口
Ｄ１ 破裂部
Ｓ１ 上部傾斜部
Ｓ２ 下部傾斜部
ＣＳ ケース傾斜部
Ｍ バッテリモジュール
ＰＨ パックハウジング
Ｈ２ パックホール

Claims (13)

1. １つ以上のバッテリセルを備えるセルアセンブリと、
   内部空間に前記セルアセンブリを収納し、前記セルアセンブリから生成されたベントガスが排出可能なようにベント孔が形成されたモジュールケースと、
   前記モジュールケースの外側に備えられ、前記ベント孔から排出されたベントガスが流入して外部に流出されるように構成されたベントユニットと、
   少なくとも一部が前記ベントガスの流れる経路上に備えられ、熱を吸収して外部に放出できるように構成された冷却ユニットと、
   を含み、
   前記ベントユニットは、前記ベントユニットと前記モジュールケースの外面とによって前記ベントガスの流れるベントチャネルを形成し、前記ベントチャネルに前記冷却ユニットの少なくとも一部分が位置するように、前記モジュールケースの外面に取り付けられることを特徴とする、バッテリモジュール。
2. 前記冷却ユニットは、少なくとも一部が前記ベントユニットの内部に備えられることを特徴とする、請求項１に記載のバッテリモジュール。
3. １つ以上のバッテリセルを備えるセルアセンブリと、
   内部空間に前記セルアセンブリを収納し、前記セルアセンブリから生成されたベントガスが排出可能なようにベント孔が形成されたモジュールケースと、
   前記モジュールケースの外側に備えられ、前記ベント孔から排出されたベントガスが流入して外部に流出されるように構成されたベントユニットと、
   少なくとも一部が前記ベントガスの流れる経路上に備えられ、熱を吸収して外部に放出できるように構成された冷却ユニットと、
   を含み、
   前記ベントユニットは、少なくとも一側端部が折り曲げられたプレート状に構成され、折り曲げ端部が前記モジュールケースの外側に取り付けられたことを特徴とする、バッテリモジュール。
4. 前記冷却ユニットは、少なくとも一部分が前記モジュールケースの外面と前記ベントユニットの内面との間に介在されることを特徴とする、請求項１または２に記載のバッテリモジュール。
5. 前記冷却ユニットは、少なくとも一部分が前記モジュールケースの外面に接触していることを特徴とする、請求項１または２に記載のバッテリモジュール。
6. 前記冷却ユニットは、内部を冷却流体が流れるように中空状に構成された冷却パイプを備えることを特徴とする、請求項１または２に記載のバッテリモジュール。
7. 前記冷却パイプは、少なくとも一部分が前記ベントユニットの内部空間において曲げられた形態で構成されたことを特徴とする、請求項６に記載のバッテリモジュール。
8. １つ以上のバッテリセルを備えるセルアセンブリと、
   内部空間に前記セルアセンブリを収納し、前記セルアセンブリから生成されたベントガスが排出可能なようにベント孔が形成されたモジュールケースと、
   前記モジュールケースの外側に備えられ、前記ベント孔から排出されたベントガスが流入して外部に流出されるように構成されたベントユニットと、
   少なくとも一部が前記ベントガスの流れる経路上に備えられ、熱を吸収して外部に放出できるように構成された冷却ユニットと、
   を含み、
   前記冷却ユニットは、前記ベントガスによって破裂可能なように構成されたことを特徴とする、バッテリモジュール。
9. 前記冷却ユニットは、予め設定された温度および／または圧力によって破裂可能なように構成された破裂部が所定位置に予め形成されたことを特徴とする、請求項１または２に記載のバッテリモジュール。
10. １つ以上のバッテリセルを備えるセルアセンブリと、
    内部空間に前記セルアセンブリを収納し、前記セルアセンブリから生成されたベントガスが排出可能なようにベント孔が形成されたモジュールケースと、
    前記モジュールケースの外側に備えられ、前記ベント孔から排出されたベントガスが流入して外部に流出されるように構成されたベントユニットと、
    少なくとも一部が前記ベントガスの流れる経路上に備えられ、熱を吸収して外部に放出できるように構成された冷却ユニットと、
    を含み、
    前記冷却ユニットは、予め設定された温度および／または圧力によって破裂可能なように構成された破裂部が所定位置に予め形成され、
    前記ベントユニットは、前記モジュールケースの側面に位置し、
    前記破裂部は、前記ベントユニットの内部空間において上部側に位置することを特徴とする、バッテリモジュール。
11. 請求項１または２に記載のバッテリモジュールを含む、バッテリパック。
12. １つ以上のバッテリモジュールと、
    前記１つ以上のバッテリモジュールを内部空間に収納し、前記内部空間からベントガスを排出するパックホールが形成されたパックハウジングと、
    前記パックハウジングに取り付けられ、前記パックホールから排出されたベントガスが流入して外部に排出されるように構成されたベントユニットと、
    少なくとも一部が前記ベントガスの流れる経路上に備えられ、熱を吸収して外部に放出できるように構成された冷却ユニットと、
    を含み、
    前記ベントユニットは、前記ベントユニットと前記パックハウジングの外面とによって前記ベントガスの流れるベントチャネルを形成し、前記ベントチャネルに前記冷却ユニットの少なくとも一部分が位置するように、前記パックハウジングの外面に取り付けられることを特徴とする、バッテリパック。
13. 請求項１または２に記載のバッテリモジュールを含む、自動車。