JP7562841B2 - 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自動車 - Google Patents

Description

本発明は、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自動車に関し、より詳しくは、火事やガス爆発に対する安全性を高めた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自動車に関する。

本出願は、２０２１年６月１７日出願の韓国特許出願第１０－２０２１－００７８９９７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。

最近、ノートブックＰＣ、ビデオカメラ、携帯電話などのような携帯用電子製品の需要が急増し、電気自動車、エネルギー貯蔵用蓄電池、ロボット、衛星などの開発が本格化するにつれ、反復的な充放電の可能な高性能二次電池についての研究が盛んに行われている。

現在、商用化した二次電池としては、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、このうち、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起こらず、充放電が自由で、自己放電率が非常に低くてエネルギー密度が高いという長所から脚光を浴びている。

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各々正極活物質と負極活物質に用いる。また、リチウム二次電池は、正極活物質と負極活物質が各々塗布された正極板と負極板とがセパレーターを挟んで配置された電極組立体と、このような電極組立体を電解液と共に封止収納する外装材、即ち、電池ケースを備える。

そして、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収納さ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収納されているパウチ型二次電池に分けられる。

一方、最近、電気自動車などに適用される大容量のバッテリーモジュールの需要が増加しつつある。このような大容量のバッテリーパックは、二次電池セルを備えたバッテリーモジュールを複数個含む。このように自動車に搭載された大容量のバッテリーパックは、複数のバッテリーモジュールの電気充放電中に、一部のバッテリーモジュールでガス爆発が発生し得る。この際、バッテリーモジュールから外部へ排出された高温のガス、火炎、スパークが、隣接する他のバッテリーモジュールへ移動し、他のバッテリーモジュールの熱暴走や、または二次ガス爆発を誘発する原因となった。これによって、初期に発生したガス爆発が、連鎖爆発につながるなど、事故の規模と危険がより大きくなる問題が発生した。

したがって、複数のバッテリーモジュールのうち、一部のバッテリーモジュールでガス爆発が発生しても、隣接する他のバッテリーモジュールへのガスの移動を最小化する方案が必要である。

また、大容量のバッテリーモジュールは、複数のバッテリーセルが内部に収容されていることから、一部のバッテリーセルのガス爆発または熱暴走の発生時、内部の他のバッテリーセルへ、高温のガス、スパーク（粒子）及び火炎が伝達され、熱暴走または火事が伝播されるという問題があった。

そこで、一つのバッテリーモジュール内に収納されたバッテリーセル間の熱暴走や、火事の伝播を最小化できる方案が求められる。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、火事やガス爆発に対する安全性を高めた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自動車を提供することを目的とする。

本発明の他の目的及び長所は、下記の説明によって理解でき、本発明の実施例によってより明らかに理解されるであろう。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に示される手段及びその組合せによって実現することができる。

上記の課題を達成するための本発明によるバッテリーモジュールは、
少なくとも一側に電極リードが備えられた複数のバッテリーセルと、
前記複数のバッテリーセルを内部に収容する収容空間を有し、前記複数のバッテリーセルから排出されたガスを外部へ排出するように構成され、前記複数のバッテリーセルの前記電極リードが形成された少なくとも一側に位置した排出口を備えたモジュールハウジングと、
前記モジュールハウジングの少なくとも一側をカバーするように構成され、前記排出口から排出されたガスが移動する通路が内部に形成されたガス抜き部材と、を含む。

また、前記複数のバッテリーセルは、一方向へ積層されてバッテリーセル群を形成し、
前記ガス抜き部材は、
前記排出口から排出されたガスが流入するガスインレットと、
前記ガスインレットに流入したガスが移動する前記通路が複数形成されたガスチャンネルと、
前記ガスチャンネルと連通し、前記ガスチャンネルの前記ガスの移動方向の末端に形成され、ガスが外部へ排出されるように開口されて形成されたガスアウトレットと、を備え、
前記排出口は、前記バッテリーセル群の前記電極リードが位置した少なくとも一側に形成され得る。

そして、前記ガス抜き部材は、
前記ガスチャンネルが少なくとも二つ以上形成され、
少なくとも二つ以上の前記ガスチャンネルは、流入したガスの移動方向が相違に構成され得る。

また、少なくとも二つ以上の前記ガスチャンネルのうちいずれか一つ以上の前記ガスチャンネルは、少なくとも二つ以上の前記バッテリーセル群の間の空間から前記バッテリーセル群の間の空間と対向する方向へ延び、他の一つ以上の前記ガスチャンネルは、前記バッテリーセル群の間の空間と対向する一側から前記バッテリーセル群の間の空間に向かって延び得る。

さらに、前記ガス抜き部材は、前記ガスアウトレットを少なくとも二つ以上備え、
前記少なくとも二つ以上のガスアウトレットのうちいずれか一つのガスアウトレットは、少なくとも二つ以上の前記バッテリーセル群の間の空間に対向する方向の前記ガス抜き部材の端部に形成され、他のガスアウトレットは、少なくとも二つ以上の前記バッテリーセル群の間の空間と対面する位置に形成され得る。

そして、前記モジュールハウジングの内部空間に搭載され、少なくとも二つ以上の前記バッテリーセル群の間に位置し、前記複数のバッテリーセルから排出されたガスの前記排出口への移動をガイドし、少なくとも二つ以上のバッテリーセル群の間を仕切るように構成された隔壁部を備えた補強ビームをさらに含み得る。

さらに、前記補強ビームは、
少なくとも二つ以上の前記バッテリーセル群へ空気が移動可能に構成された連通口が形成され、
前記複数のバッテリーセルからガスが排出される場合、前記連通口を密閉するように構成された開閉部材をさらに含み得る。

また、前記ガスチャンネルは、
移動するガスと干渉を起こすように構成された複数の突起が所定の間隔で離隔して内部に形成され得る。

なお、上記の課題を達成するための本発明のバッテリーパックは、前記バッテリーモジュールを少なくとも一つ以上含む。

さらに、上記の課題を達成するための本発明による本発明の自動車は、前記バッテリーモジュールを少なくとも一つ以上含む。

本発明の一面によれば、本発明のバッテリーモジュールは、複数のバッテリーセルから排出されたガスを外部へ排出させるように構成され、複数のバッテリーセルの少なくとも一側に位置した少なくとも一つ以上の排出口を備えたモジュールハウジングと、排出口から排出されたガスを移動させるように構成されたガス抜き部材と、を含むことで、隣接する他のバッテリーモジュールの位置から遠く離れた箇所（即ち、意図された位置）へガスや高温のスパークを排出させることができるので、バッテリーパック内部の複数のバッテリーモジュールが搭載された場合、隣接する他のバッテリーモジュールへ高温のガスが移動することを効果的に防止することができる。

また、本発明の一面によれば、本発明のバッテリーモジュールは、複数のバッテリーセルのうち一部に異常挙動が発生して、複数のバッテリーセルの電極リードが形成された少なくとも一側からガスが排出される場合、複数のバッテリーセルの電極リードが形成された少なくとも一側に位置した排出口から最短距離でガスをモジュールハウジングの外部へ排出可能であるので、正常に作動する他のバッテリーセルへ高温のガスが移動して熱暴走または連鎖ガス爆発を起こすことを最小化できる。これによって、本発明は、バッテリーセルの熱暴走や連鎖ガス爆発に対して安全性を向上させることができる。

さらに、本発明は、ガス抜き部材がモジュールハウジングの少なくとも一側をカバーするように構成されることで、モジュールハウジングの機械的剛性を高めることができるので、バッテリーモジュールに外部衝撃が発生する場合、モジュールハウジングに収納された複数のバッテリーセルを外部衝撃から安全に保護できる。

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例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。

本発明の一実施例によるバッテリーモジュールを概略的に示した斜視図である。 本発明の一実施例によるバッテリーモジュールの構成を概略的に示した分解斜視図である。 本発明の一実施例によるバッテリーモジュールの構成を概略的に示した分解斜視図である。 本発明の一実施例によるバッテリーモジュールのガス抜き部材を概略的に示した底面斜視図である。 図２のＡ領域によるガス抜き部材を概略的に示した部分切開斜視図である。 本発明の一実施例によるバッテリーモジュールの内部を概略的に示した部分垂直断面図である。 本発明の一実施例によるバッテリーモジュールのモジュールハウジングの内部を概略的に示した斜視図である。 図６のＢ領域を拡大して概略的に示した部分拡大図である。 本発明の他の一実施例によるバッテリーモジュールの内部を概略的に示した部分垂直断面図である。 本発明の他の一実施例によるバッテリーモジュールの内部を概略的に示した部分垂直断面図である。 本発明のさらに他の一実施例によるバッテリーモジュールのガスチャンネルの内部を概略的に示した部分垂直断面図である。 本発明の一実施例によるバッテリーパックの一部を概略的に示した斜視図である。 本発明の一実施例によるバッテリーパックのバッテリーモジュールとサイドフレームの一部を概略的に示した分解斜視図である。 本発明の一実施例によるバッテリーパックの内部を概略的に示した部分断面図である。 本発明の一実施例による自動車を概略的に示した斜視である。

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や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ずる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弁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モジュールを概略的に示した斜視図である。図２及び図３は、本発明の一実施例によるバッテリーモジュールの構成を概略的に示した分解斜視図である。そして、図４は、本発明の一実施例によるバッテリーモジュールのガス抜き部材を概略的に示した底面斜視図である。参考までに、図１に示したＸ軸方向は右側方向であり、Ｙ軸方向は後側方向であり、Ｚ軸方向は上側方向である。

図１～図４を参照すると、本発明の一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１１０、モジュールハウジング１２０及びガス抜き部材１３０を含む。ここで、前記バッテリーセル１１０は、例えば、エネルギー密度が高くて積層が容易なパウチ型のバッテリーセル１１０が適用され得る。前記パウチ型のバッテリーセル１１０は、図２のように、上下方向（Ｚ軸方向）へ立てられ、前後方向（Ｙ軸方向）へ積層されるようにバッテリーセル群Ｇ１を形成し得る。前記バッテリーセル１１０は、左右方向の両端部に各々位置した電極リード１１１を備え得る。しかし、本実施例とは異なり、本発明のバッテリーセル１１０はパウチ型に限定されず、直方体の角形バッテリーセル１１０や円筒型バッテリーセル１１０が使用され得る。

また、図示していないが、前記バッテリーセル群Ｇ１は、電気伝導性の金属を含むバスバーによって電気的に接続され得る。前記バスバーは、金属の棒状またはプレート状であり得る。前記バスバーは、複数のバッテリーセル１１０を電気的に接続するように構成された公知の接続部材が適用され得る。したがって、本発明では、これについての具体的な説明は省略する。

また、前記モジュールハウジング１２０は、複数のバッテリーセル１１０を収納するための構成要素として前記複数のバッテリーセル１１０を外部の物理的、化学的要素から保護できるように機械的剛性の高い素材で密閉された構造に形成され得る。例えば、図２に示したように、前記モジュールハウジング１２０は、上部ハウジング１２２及び下部ハウジング１２１を備え得る。前記下部ハウジング１２１は、バッテリーセル１１０の下部をカバーするように構成され得る。前記上部ハウジング１２２は、前記バッテリーセル１１０の上部をカバーするように構成され得る。前記上部ハウジング１２２及び下部ハウジング１２１は、ほぼＵ字形のプレート状で設けられ得る。前記上部ハウジング１２２の下端と前記下部ハウジング１２１の上端の各々の周縁部がボルト締め及び／または溶接によって相互に結合し得る。

さらに、前記モジュールハウジング１２０は、複数のバッテリーセル１１０を収納するための構成要素であって、前記複数のバッテリーセル１１０を外部の物理的、化学的要素から保護できるように機械的剛性の高い素材で密閉されるように形成され得る。前記モジュールハウジング１２０は、前記複数のバッテリーセル１１０を内部に収容するように構成され得る。前記モジュールハウジング１２０は、内部が空いている収容空間を有し得る。前記モジュールハウジング１２０は、前記複数のバッテリーセル１１０から排出されたガスを外部へ排出する少なくとも一つ以上の排出口１２３が備えられ得る。前記排出口１２３は、前記複数のバッテリーセル１１０を基準にして少なくとも一側に形成され得る。即ち、前記排出口１２３は、前記複数のバッテリーセル１１０の電極リード１１１が形成された少なくとも一側に位置し得る。言い換えれば、前記排出口１２３は、前記複数のバッテリーセル１１０の一側に形成された空間と連通するように構成され得る。

例えば、図２に示したように、前記複数のバッテリーセル１１０が前後方向へ積層され、バッテリーセル群Ｇ１を形成し得る。前記モジュールハウジング１２０に形成された排出口１２３は、前記バッテリーセル群Ｇ１の左側及び右側に各々位置した空間と連通するように形成され得る。例えば、図２に示したように、前記排出口１２３は、第１排出口１２３ａ、第２排出口１２３ｂ、第３排出口１２３ｃ及び第４排出口１２３ｄを備え得る。前記バッテリーモジュール１００が左右方向へ離隔して配置された二つのバッテリーセル群Ｇ１を含む場合、前記モジュールハウジング１２０は、前記バッテリーセル群Ｇ１の一側及び他側のいずれか一つ以上に排出口１２３が形成され得る。例えば、図２に示したように、４個の排出口１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄが前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の各々の一側及び他側に位置し得る。即ち、第１排出口１２３ａ及び第２排出口１２３ｂは、前記モジュールハウジング１２０の上面の左右方向の中心に形成され得る。第３排出口１２３ｃは、前記モジュールハウジング１２０の上面の左側端に形成され、第４排出口１２３ｄは、前記モジュールハウジング１２０の上面の右側端に形成され得る。言い換えれば、前記第１排出口１２３ａは、前記バッテリーセル群Ｇ１の電極リードが形成された右側に位置し、前記第２排出口１２３ｂは、前記バッテリーセル群Ｇ２の電極リードが形成された左側に位置し、前記第３排出口１２３ｃは、前記バッテリーセル群Ｇ１の電極リードが形成された右側に位置し、前記第４排出口１２３ｄは、前記バッテリーセル群Ｇ２の電極リードが形成された左側に位置し得る。

そして、前記ガス抜き部材１３０は、前記モジュールハウジング１２０の少なくとも一側をカバーするように構成され得る。例えば、前記ガス抜き部材１３０は、機械的剛性が優秀な金属素材を含み得る。例えば、図１に示したように、前記ガス抜き部材１３０は、前記モジュールハウジング１２０の上部に位置し得る。前記ガス抜き部材１３０は、前記モジュールハウジング１２０の上面と対応する大きさを有し得る。即ち、前記ガス抜き部材１３０は、前記モジュールハウジング１２０の一面をカバーできる平面サイズを有し得る。

さらに、前記ガス抜き部材１３０は、前記モジュールハウジング１２０の排出口１２３から排出されたガスが意図された方向へ排出されるように誘導し得る。また、前記ガス抜き部材１３０は、前記排出口１２３から排出されたガスが移動する通路（図示せず）が内部に形成され得る。即ち、前記ガス抜き部材１３０は、発生したガスを、内部通路によって、ガスによる被害を最小化できる箇所へ移動させ得る。

したがって、本発明のこのような構成によれば、本発明のバッテリーモジュール１００は、複数のバッテリーセル１１０ののうち一部に異常挙動が発生して、前記複数のバッテリーセル１１０の電極リード１１１が形成された少なくとも一側からガスが排出される場合、前記複数のバッテリーセル１１０の前記電極リード１１１が形成された少なくとも一側に位置した排出口１２３から最短距離でガスをモジュールハウジング１２０の外部へ排出可能であるので、正常に作動する他のバッテリーセル１１０へ高温のガスが移動して熱暴走または連鎖ガス爆発が発生することを最小化できる。これによって、本発明は、バッテリーセル１１０の熱暴走や連鎖ガス爆発に対する安全性を向上させることができる。

さらに、本発明は、ガス抜き部材１３０が前記モジュールハウジング１２０の少なくとも一面をカバーするように構成されることで、モジュールハウジング１２０の機械的剛性を高めることができるので、バッテリーモジュール１００に外部衝撃が発生する場合、モジュールハウジング１２０に収納された複数のバッテリーセル１１０を外部衝撃から安全に保護できる。

図５は、図２のＡ領域によるガス抜き部材を概略的に示した部分切開斜視図である。

図１～図５をさらに参照すると、前記ガス抜き部材１３０は、ガスインレット１３２、ガスチャンネル１３１及びガスアウトレット１３３を備え得る。具体的には、前記ガスインレット１３２は、前記排出口１２３から排出されたガスが流入するように前記ガス抜き部材１３０の一部が開口されて形成され得る。前記ガスインレット１３２は、前記モジュールハウジング１２０の排出口１２３と連通するように構成され得る。即ち、前記ガスインレット１３２は、前記排出口１２３と対面する位置に形成され得る。例えば、図４に示したように、前記ガスインレット１３２は、前記排出口１２３が前記モジュールハウジング１２０の上面に形成される場合、前記排出口１２３と対面する位置である前記ガス抜き部材１３０の下面に形成され得る。前記ガス抜き部材１３０は、第１ガスインレット１３２ａ、第２ガスインレット１３２ｂ、第３ガスインレット１３２ｃ及び第４ガスインレット１３２ｄを備え得る。前記第１ガスインレット１３２ａ及び前記第２ガスインレット１３２ｂは、前記ガス抜き部材１３０の下面の左右方向の中心に位置し得る。前記第３ガスインレット１３２ｃは、前記ガス抜き部材１３０の下面の左側端に形成され得る。前記第４ガスインレット１３２ｄは、前記ガス抜き部材１３０の下面の右側端に形成され得る。

前記ガスインレット１３２は、前後方向へ長く延びた開口を有し得る。そして、前記ガスインレット１３２は、前記ガス抜き部材１３０の下面の前端から前後方向の中心まで延び得る。または、前記ガスインレット１３２は、前記ガス抜き部材１３０の下面の後端から前後方向の中心まで延び得る。例えば、図４のように、前記第１ガスインレット１３２ａ及び前記第２ガスインレット１３２ｂは、前記ガス抜き部材１３０の下面の前端から前後方向の中心まで延びた開口を有し得る。前記第３ガスインレット１３２ｃ及び前記第４ガスインレット１３２ｄは、前記ガス抜き部材１３０の下面の後端から前後方向の中心まで延びた開口を有し得る。

そして、前記ガスチャンネル１３１は、前記ガスインレット１３２へ流入したガスが移動する通路が形成された部分であり得る。前記ガスチャンネル１３１は、複数の中空構造を有し得る。前記ガスチャンネル１３１は、長さと幅が上部ハウジング１２２の上面の長さと幅に対応する大きさであり得る。前記ガスチャンネル１３１は、内部が空いていることで、ガスが流動するように通路１３７が設けられ得る。また、前記ガスチャンネル１３１の内部には、幅方向へ相互に離隔し、長手方向へ長く延びた複数の隔板１３４が備えられることで、内部空間が区切られ得る。このようなガスチャンネル１３１は、前記ガスインレット１３２から流入した高温のガス、スパーク、火炎などが狭い通路１３７を移動しながら、エネルギーが分散し、熱が低くなるか、または火炎の規模が小さくなる効果を奏し得る。図２及び図３のように、前記ガス抜き部材１３０は、第１ガスチャンネル１３１ａ及び第２ガスチャンネル１３１ｂを備え得る。

図５に示したように、前記ガスチャンネル１３１の内部は、隔板１３４によって区切られ、前記隔板１３４の間ごとに狭い通路１３７が形成されている。このような複数の狭い通路１３７は、ガスの移動速度を増加させるのに効果的に作用する。また、前記狭い通路１３７は、高温のスパークまたは火炎の移動を制限するのに効果的に作用できる。また、前記狭い通路１３７やガスインレット１３２に金属メッシュ網（図示せず）を介在して高温のスパークまたは火炎の移動をさらに制限することも可能である。

さらに、前記ガスアウトレット１３３は、前記ガスチャンネル１３１と連通するように構成され得る。前記ガスアウトレット１３３は、前記ガスチャンネル１３１の狭い通路の末端に形成され得る。前記ガスアウトレット１３３は、前記ガス抜き部材１３０の一部が開口されることで形成され得る。即ち、前記ガスアウトレット１３３は、前記ガスチャンネル１３１の末端部分に形成された開口であり得る。例えば、前記ガスアウトレット１３３は、前記バッテリーセル群Ｇ１の一側に位置し得る。例えば、図２に示したように、前記ガス抜き部材１３０は、第１ガスアウトレット１３３ａ、第２ガスアウトレット１３３ｂ、第３ガスアウトレット１３３ｃ及び第４ガスアウトレット１３３ｄを備え得る。前記第１ガスアウトレット１３３ａは、前記ガス抜き部材１３０の上面の左側端に形成され得る。前記第２ガスアウトレット１３３ｂは、前記ガス抜き部材１３０の上面の右側端に形成され得る。前記第３ガスアウトレット１３３ｃ及び前記第４ガスアウトレット１３３ｄは、前記ガス抜き部材１３０の上面の左右方向の中央部分に位置し得る。前記第３ガスアウトレット１３３ｃ及び前記第４ガスアウトレット１３３ｄは、互いに左右方向の所定の距離で離隔して位置し得る。

したがって、本発明のこのような構成によれば、本発明は、前記複数のバッテリーセル１１０から排出されたガスを外部へ排出するように構成され、前記複数のバッテリーセル１１０の少なくとも一側に位置した少なくとも一つ以上の排出口１２３を備えたモジュールハウジング１２０と、前記排出口１２３から排出されたガスを移動させるように構成されたガス抜き部材１３０と、を含むことで、隣接する他のバッテリーモジュール１００の位置から遠く離れた箇所（即ち、意図された位置）へガスや高温のスパークを排出可能であるので、バッテリーパック１０００の内部に複数のバッテリーモジュール１００が搭載された場合、隣接する他のバッテリーモジュール１００への高温ガスの移動を効果的に減少させることができる。

図６は、本発明の一実施例によるバッテリーモジュールの内部を概略的に示した部分垂直断面図である。

図６と共に図２及び図３をさらに参照すると、本発明のバッテリーモジュール１００は、複数のバッテリーセル１１０が一方向（前後方向）へ積層されてバッテリーセル群Ｇ１を形成し得る。例えば、前記複数のバッテリーセル１１０は、少なくとも二つ以上のバッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２を形成し得る。例えば、前記図２に示したように、本発明のバッテリーモジュール１００は、左右方向へ並んで配置されたバッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２を備え得る。

また、前記少なくとも二つ以上の前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２は、互いに離隔して配置され得る。例えば、図２に示したように、二つのバッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２は、左右方向の所定の距離で離隔して配置され得る。例えば、前記バッテリーセル群Ｇ１は、構成された複数のバッテリーセル１１０の各々の電極リード１１１が左端部及び右端部の各々に位置し得る。また、複数のバッテリーセル１１０からガスが排出される場合、前方及び後方に比べて電極リード１１１が形成された左側及び右側のいずれか一側以上へガスが排出される可能性が高い。

または、前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２は、一部のバッテリーセル１１０からガスが噴出する場合、前記ガスは前記電極リード１１１が位置した方向へ移動する可能性が高い。即ち、前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２は、前記複数のバッテリーセル１１０が前記電極リード１１１が形成されていない部分を互いに対向するように積層されていることで、相対的に前記複数のバッテリーセル１１０が密集していない前記バッテリーセル群Ｇ２の一側または他側へガスが移動しやすい。

さらに、前記排出口１２３は、前記バッテリーセル群Ｇ１の前記電極リード１１１が位置した少なくとも一側に形成され得る。即ち、前記排出口１２３は、少なくとも二つ以上の前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の間の空間Ｓ１と対面して位置し得る。即ち、前記排出口１２３は、前記バッテリーセル群Ｇ１において相対的にガス排出が起こる確率の高い箇所と隣接して形成され得る。例えば、前記バッテリーセル群Ｇ１は、スウェリング現象や熱暴走が発生する場合、少なくとも二つ以上の前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の間の空間Ｓ１へガスが排出されるように構成され得る。

例えば、前記バッテリーセル群Ｇ１は、パウチ型のバッテリーセル１１０を備える場合、少なくとも二つ以上の前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の間の空間からガスが排出されるように構成され得る。例えば、前記バッテリーセル１１０がパウチ型のバッテリーセル１１０である場合、前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の間の空間Ｓ１と対面するバッテリーセル１１０のシーリング部は、相対的に他の部分のシーリング部よりもシーリング力が弱く形成され得る。

そして、前記ガスインレット１３２は、前記排出口１２３と連通するように位置し得る。即ち、前記ガスインレット１３２は、バッテリーセル群Ｇ１の一側から排出されたガスの移動動線を最小化するように、少なくとも二つ以上の前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の間の空間と対面して位置し得る。

したがって、本発明のこのような構成によれば、本発明のバッテリーモジュール１００は、前記排出口１２３が、前記バッテリーセル群Ｇ１の前記電極リード１１１が位置した少なくとも一側に形成されることで、複数のバッテリーセル１１０のうち、一部のバッテリーセル１１０からガスが前記バッテリーセル群Ｇ１の少なくとも一側へ排出されるとしても、前記バッテリーセル群Ｇ１の一側に形成された排出口１２３によって最短距離でガスを前記モジュールハウジング１２０の外部へ排出できるため、正常に作動する他のバッテリーセル１１０または他のバッテリーセル群Ｇ１へ高温のガスが移動して熱暴走や連鎖爆発が発生することを最小化することができる。

一方、図２～図５を参照すると、本発明の一実施例によるバッテリーモジュール１００のガス抜き部材１３０は、前記ガスチャンネル１３１が少なくとも二つ以上形成され得る。例えば、図２及び図４のように、第１ガスチャンネル１３１ａは、前記第１ガスインレット１３２ａから流入したガスを前記ガス抜き部材１３０の左端部に形成された第１ガスアウトレット１３３ａへ移動させるように構成され得る。即ち、前記第１ガスチャンネル１３１ａは、前記ガスを前記ガス抜き部材１３０の左右方向の中心から左側方向へ移動させるように左側方向へ延びた通路（図示せず）が形成され得る。第２ガスチャンネル１３１ｂは、前記第２ガスインレット１３２ｂから流入したガスを前記ガス抜き部材１３０の右端部に形成された第２ガスアウトレット１３３ｂへ移動させるように構成され得る。即ち、前記第２ガスチャンネル１３１ｂは、前記ガスを前記ガス抜き部材１３０の左右方向の中心から右側方向へ移動させるように右側方向へ延びた通路が形成され得る。

例えば、図３のように、第３ガスチャンネル１３１ｃは、前記第３ガスインレット１３２ｃから流入したガスを前記ガス抜き部材１３０の左右方向の中心に形成された第３ガスアウトレット１３３ｃへ移動させるように構成され得る。即ち、前記第３ガスチャンネル１３１ｃは、前記ガスを前記ガス抜き部材１３０の左側端から左右方向の中心へ移動させるように右側方向へ延びた通路が形成され得る。第４ガスチャンネル１３１ｄは、第４ガスインレット１３２ｄから流入したガスを前記ガス抜き部材１３０の左右方向の中心に形成された第４ガスアウトレット１３３ｄへ移動させるように構成され得る。即ち、前記第４ガスチャンネル１３１ｄは、前記ガスを前記ガス抜き部材１３０の右側端から左右方向の中心へ移動させるように左側方向へ延びた通路が形成され得る。

また、本発明の少なくとも二つ以上の前記ガスチャンネル１３１は、流入したガスの移動方向が相違に構成され得る。前記ガス抜き部材１３０の前後方向の中心を基準にして前方に形成されたガスチャンネル１３１ａと、後方に形成されたガスチャンネル１３１ｃは、ガス移動方向が互いに反対に設定され得る。例えば、前記第１ガスチャンネル１３１ａは、ガスの移動方向が左側方向であり、前記第３ガスチャンネル１３１ｃは、ガスの移動方向が右側方向であり得る。また、例えば、前記バッテリーセル群Ｇ２の上部に位置した前記第２ガスチャンネル１３１ｂ及び前記第４ガスチャンネル１３１ｄは、ガスの移動方向が互いに反対であり得る。例えば、前記第２ガスチャンネル１３１ｂは、ガスの移動方向が右側方向あり、前記第４ガスチャンネル１３１ｄは、ガスの移動方向が左側方向であり得る。

したがって、本発明のこのような構成によれば、本発明は、前記ガスチャンネル１３１が少なくとも二つ以上形成され、少なくとも二つ以上の前記ガスチャンネル１３１は、流入したガスの移動方向が相違に構成されることで、一つのバッテリーセル群Ｇ１でガスが発生する場合、他のバッテリーセル群Ｇ１への高温ガスの影響を最小化すると共に、前記ガス抜き部材１３０のガスチャンネル１３１のガス移動経路を最大に長く設定可能である。即ち、前記バッテリーセル群Ｇ１でガスが発生する場合、隣接する前記ガスインレット１３２へガスが流入し、流入したガスは相異なるガス移動方向が設定されたガスチャンネルによって最大限に長い移動経路を移動するようになり、高温のガス、スパーク、火炎などのエネルギーを分散させることができる。このような本発明のバッテリーモジュール１００は、バッテリーモジュール１００の外部へ排出される高温のガス、スパーク、火炎の規模を縮小または消滅させることができるので、排出されたガス、スパーク及び火炎などによる二次被害を最小化することができる。

さらに図２と共に図６を参照すると、少なくとも二つ以上の前記排出口１２３のいずれか一つ以上は、少なくとも二つ以上の前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の間の空間Ｓ１と対面する位置に形成され得る。残りの他の一つ以上の排出口１２３は、前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の間の空間Ｓ１と対向する前記バッテリーセル群Ｇ１の一側に形成された空間Ｓ２と対面する位置に形成され得る。例えば、図２に示したように、第１排出口１２３ａ及び第２排出口１２３ｂは、二つのバッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の間の空間Ｓ１と対面する位置に形成され得る。第３排出口１２３ｃは、前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の間の空間Ｓ１と対向する方向の前記バッテリーセル群Ｇ１の左側に形成された空間（図示せず）と対面する位置に形成され得る。そして、第４排出口１２３ｄは、前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の間の空間Ｓ１と対向する方向の前記バッテリーセル群Ｇ２の右側に形成された空間Ｓ２と対面する位置に形成され得る。即ち、前記バッテリーセル群Ｇ１の左側または右側には電極リード１１１が位置し、前記電極リード１１１が位置した前記バッテリーセル群Ｇ１の左側または右側には、ガスが移動可能な所定の空間が形成され得る。

一方、図２～図４及び図６を参照すると、少なくとも二つ以上の前記ガスチャンネル１３１のうちいずれか一つ以上の前記ガスチャンネル１３１は、少なくとも二つ以上の前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の間の空間Ｓ１と対応する位置で前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の間の空間Ｓ１と対向する方向（外側）へ延び得る。残りの他の一つ以上の前記ガスチャンネル１３１は、前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の間の空間Ｓ１と対向する一側（外側）から前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の間の空間Ｓ１に向かって（内側に向かって）延び得る。例えば、図２、図３及び図６のように、前記バッテリーセル群Ｇ１の上部には、第１ガスチャンネル１３１ａ及び第３ガスチャンネル１３１ｃが位置し得る。前記第１ガスチャンネル１３１ａは、二つのバッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の間の空間Ｓ１から前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の間の空間Ｓ１と対向する方向（左側方向）へ延び得る。前記第３ガスチャンネル１３１ｃは、前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の間の空間Ｓ１と対向する一側（左側）から前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の間の空間Ｓ１に向かって延び得る。

例えば、図２、図３及び図６のように、前記バッテリーセル群Ｇ２の上部には、第２ガスチャンネル１３１ｂ及び第４ガスチャンネル１３１ｄが位置し得る。前記第２ガスチャンネル１３１ｂは、少なくとも二つ以上の前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の間の空間Ｓ１から前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の間の空間Ｓ１と対向する方向（右側方向）へ延び得る。前記第４ガスチャンネル１３１ｄは、前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の間の空間Ｓ１と対向する一側（右側）から前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の間の空間Ｓ１に向かって延び得る。

したがって、本発明のこのような構成によれば、本発明は、少なくとも二つ以上の前記ガスチャンネル１３１のうちいずれか一つ以上の前記ガスチャンネル１３１が、少なくとも二つ以上の前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の間の空間Ｓ１から前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の間の空間Ｓ１と対向する方向へ延び、他の一つ以上の前記ガスチャンネル１３１は、前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の間の空間Ｓ１と対向する一側から前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の間の空間Ｓ１に向かって延びることで、一つのバッテリーセル群Ｇ１でガスが発生する場合、他のバッテリーセル群Ｇ１への高温ガスの影響を最小化すると共に、前記ガス抜き部材１３０のガスチャンネルのガス移動経路を最大限に長く設定し得る。即ち、一つのバッテリーセル群Ｇ１でガスが発生する場合、隣接する前記ガスインレット１３２へガスが流入し、流入したガスは前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の間の空間Ｓ１に向かって移動するか、または、逆に前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の間の空間Ｓ１の対向方向（外側）へ移動できるので、前記高温のガス、スパーク、火炎などがガスチャンネルによって最大限に長い移動経路で移動可能である。これによって、本発明は、発生した高温のガス、スパーク、火炎などのエネルギーを前記ガスチャンネルを移動しながら分散させることができるので、前記バッテリーモジュール１００の外部へ排出される高温のガス、スパーク、火炎の規模を縮小または消滅させることができる。究極的には、本発明のバッテリーモジュール１００は、複数のバッテリーセル１１０の異常挙動によって発生した高温のガス、スパーク及び火炎などによる二次被害を最小化することができる。

図２を参照すると、本発明のガス抜き部材１３０は、前記ガスアウトレット１３３を少なくとも二つ以上備え得る。前記少なくとも二つ以上のガスアウトレット１３３のうちいずれか一つのガスアウトレット１３３は、少なくとも二つ以上の前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の間の空間Ｓ１に対向する方向の前記ガス抜き部材１３０の端部に形成され得る。残りの他のガスアウトレット１３３は、少なくとも二つ以上の前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の間の空間Ｓ１と対面する前記ガス抜き部材１３０の中央に形成され得る。

例えば、図２及び図６に示したように、前記ガス抜き部材１３０は、第１ガスアウトレット１３３ａ、第２ガスアウトレット１３３ｂ、第３ガスアウトレット１３３ｃ及び第４ガスアウトレット１３３ｄを備え得る。前記第１ガスアウトレット１３３ａ及び前記第２ガスアウトレット１３３ｂは、前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の間の空間Ｓ１に対向する方向（左右方向）の前記ガス抜き部材１３０の両端部に形成され得る。前記第３ガスアウトレット１３３ｃ及び前記第４ガスアウトレット１３３ｄは、二つのバッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の間の空間Ｓ１と対面する位置に形成され得る。

したがって、本発明のこのような構成によれば、本発明は、少なくとも二つ以上のガスアウトレット１３３のうちいずれか一つのガスアウトレット１３３は、少なくとも二つ以上の前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の間の空間Ｓ１に対向する方向の前記ガス抜き部材１３０の端部に形成され、他のガスアウトレット１３３は、少なくとも二つ以上の前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の間の空間Ｓ１と対面する位置に形成されることで、一つのバッテリーセル群Ｇ１でガスが発生する場合、他のバッテリーセル群Ｇ１への高温ガスの影響を最小化すると共に、前記ガス抜き部材１３０のガスチャンネル１３１のガス移動経路を最大限に長く設定できる。

即ち、一つのバッテリーセル群Ｇ１でガスが発生する場合、前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の間の空間Ｓ１と対面する位置に形成されたガスインレット１３２へガスが流入し、このように流入したガスは、前記ガスチャンネル１３１を通して前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の間の空間Ｓ１に対向する方向の一側に形成されたガスアウトレット１３３からガスを外部へ排出し得る。逆に、前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の間の空間Ｓ１と対向する位置に形成されたガスインレット１３２からガスが流入する場合、流入したガスは前記ガスチャンネル１３１を通して前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の間の空間Ｓ１に向かって移動し、前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の間の空間Ｓ１と対面して位置した前記ガスアウトレット１３３から外部へ排出され得る。

究極的には、本発明のバッテリーモジュール１００は、発生した高温のガス、スパーク、火炎などが前記ガス抜き部材１３０のガスチャンネル１３１を通して最大限に長い移動経路で移動できる。これによって、発生した高温のガス、スパーク、火炎などのエネルギーを前記ガス抜き部材１３０によって分散させることができるので、前記バッテリーモジュール１００の外部へ排出される高温のガス、スパーク、火炎の規模を縮小または消滅させることができる。究極的には、本発明のバッテリーモジュール１００は、複数のバッテリーセル１１０の異常挙動によって発生した高温のガス、スパーク及び火炎などによる二次被害を最小化できる。

図７は、本発明の一実施例によるバッテリーモジュールのモジュールハウジングの内部を概略的に示した斜視図である。そして、図８は、図６のＢ領域を拡大して概略的に示した部分拡大図である。

図７及び図８と共に図２及び図６をさらに参照すると、本発明の一実施例によるバッテリーモジュール１００は、補強ビーム１５０をさらに含み得る。前記補強ビーム１５０は、前記モジュールハウジング１２０の内部空間に搭載され得る。前記補強ビーム１５０は、少なくとも二つ以上の前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の間に位置し得る。例えば、図７に示したように、前記モジュールハウジング１２０の内部空間の中央に前記補強ビーム１５０が位置し得る。そして、前記補強ビーム１５０は、左右方向に配置されたバッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の間に配置され得る。

また、前記補強ビーム１５０は、前記複数バッテリーセル１１０から排出されたガスの前記排出口１２３への移動をガイドするように構成され得る。前記補強ビーム１５０は、前記複数のバッテリーセル１１０から排出されたガスの前記排出口１２３への移動をガイドし、少なくとも二つ以上のバッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の間を区切るように構成された隔壁部１５０ａを備え得る。例えば、図７に示したように、前記補強ビーム１５０は、前記排出口１２３が位置した上部に向かって延びた隔壁部１５０ａを備え得る。前記補強ビーム１５０は、下部が前記下部ハウジング１２１と結合するように構成され得る。

さらに、前記隔壁部１５０ａは、少なくとも二つ以上の前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２が搭載される収容空間を二つの空間に区切り得る。前記隔壁部１５０ａは、少なくとも二つ以上のバッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２のいずれか一つＧ２から排出された高温のガスが残りの他のバッテリーセル群Ｇ１へ移動することを遮断するように構成され得る。

したがって、本発明のこのような構成によれば、本発明は、前記複数のバッテリーセル１１０から排出されたガスの前記排出口１２３への移動をガイドし、少なくとも二つ以上のバッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の間を区切るように構成された隔壁部１５０ａを備えた補強ビーム１５０をさらに含むことで、少なくとも二つ以上のバッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２で発生した高温ガスの前記排出口１２３への移動をガイドできる。さらに、前記補強ビーム１５０の隔壁部１５０ａによって、少なくとも二つ以上のバッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２のいずれか一つＧ２へ排出された高温のガスＡが残りの他のバッテリーセル群Ｇ１へ移動することを遮断できるので、他のバッテリーセル群Ｇ１への熱暴走やガス爆発の伝播を防止することができる。

図９及び図１０は、本発明の他の一実施例によるバッテリーモジュールの内部を概略的に示した部分垂直断面図である。

図９及び図１０を参照すると、本発明の他の一実施例によるバッテリーモジュール１００の補強ビーム１５０は、図８の補強ビーム１５０と比較する場合、空気が移動可能に構成された連通口Ｈが形成され、開閉部材１５１をさらに備え得る。その他の残りの構成は、図１に示したバッテリーモジュール１００の構成と同一であり得る。

具体的には、図９の前記補強ビーム１５０には、少なくとも二つ以上の前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２へ空気が移動可能に構成された連通口Ｈが形成され得る。前記連通口Ｈは、前記補強ビーム１５０の一部が開口されて形成され得る。または、図９のように、前記連通口Ｈは、前記補強ビーム１５０の上端が下部に凹んで形成された溝状であり得る。

また、前記補強ビーム１５０は、図１０のように、前記複数のバッテリーセル１１０からガスが排出される場合、前記連通口Ｈを密閉するように構成された開閉部材１５１をさらに含み得る。前記開閉部材１５１は、所定の温度以上に上昇する場合、体積が膨脹する熱膨張素材であり得る。前記開閉部材１５１の熱膨張素材は、例えば、サンゴバン（Ｓａｉｎｔ－Ｇｏｂａｉｎ）社のＦＳ１０００製品の素材であり得る。または、前記熱膨張素材は、所定の温度で体積膨脹する片状黒鉛（Ｇｒａｐｈｉｔｅ Ｆｌａｋｅ）を備え得る。前記開閉部材１５１は、前記連通口Ｈに備えられ得る。前記開閉部材１５１は、前記バッテリーセル１１０から高温のガスが排出される場合、前記熱膨脹素材が昇温して前記連通口Ｈを密閉するように構成され得る。

したがって、本発明のこのような構成によれば、本発明は、前記補強ビーム１５０に少なくとも二つ以上の前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２へ空気が移動可能に構成された連通口Ｈが形成され、前記複数のバッテリーセル１１０からガスが排出される場合、前記連通口Ｈを密閉するように構成された開閉部材１５１をさらに含むことで、バッテリーモジュール１００が正常作動時には少なくとも二つ以上の前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の間の空気移動を円滑にして、少なくとも二つ以上の前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２の熱平衡がよく行われるようにし得る。そして、少なくとも二つ以上の前記バッテリーセル群Ｇ１、Ｇ２のいずれか一群にガス爆発が発生する場合、前記開閉部材１５１によって前記補強ビーム１５０に形成された連通口Ｈを密閉できるので、残りの反対側の正常に作動するバッテリーセル群Ｇ１へ高温のガスが流入することを防止することができる。これによって、本発明は、一部のバッテリーセル１１０のガス爆発による他のバッテリーセル群Ｇ１の二次ガス爆発の誘発を防止することができ、被害を最小化することができる。

図１１は、本発明のさらに他の一実施例によるバッテリーモジュールのガスチャンネルの内部を概略的に示した部分垂直断面図である。

図８のように図１１を参照すると、前記ガスチャンネル１３１の内部に高温のガス、スパーク、火炎などと干渉を起こすように構成された複数の突起Ｋが所定の間隔で離隔して形成され得る。このような複数の突起Ｋは、狭い通路１３７の内面から内側方向へ突出した形状を有し得る。また、前記複数の突起Ｋは、ガスＡの移動方向へ傾いた形状を有し得る。即ち、このような複数の突起Ｋは、意図された移動方向へガスＡの移動を許容しながら、ガスＡの移動速度を減少させ得る。また、このような複数の突起Ｋは、ガスが逆方向（意図された方向の反対方向）へ移動してさらにモジュールハウジング１２０の内部へ流入することを抑制し得る。

したがって、本発明のこのような構成によれば、本発明のバッテリーモジュール１００は、前記ガス抜き部材１３０の前記ガスチャンネル１３１の内部に、移動するガスＡと干渉を起こすように構成された複数の突起Ｋが所定の間隔で離隔して形成されることで、前記ガスチャンネル１３１を移動するガスＡの移動速度とガス圧力を効果的に減少させ得る。さらに、前記複数の突起Ｋは、前記ガスチャンネル１３１の意図したガスＡの移動方向ではなく逆方向へ移動（逆流）することを抑制できるので、前記ガスチャンネル１３１を移動するガスＡがさらにモジュールハウジング１２０の内部へ流入することを防止することができる。これによって、本発明のバッテリーモジュール１００は、高温のガスＡがモジュールハウジング１２０の内部へ逆流することによる複数のバッテリーセル１１０の昇温を防止することができる。

図１２は、本発明の一実施例によるバッテリーパックの一部を概略的に示した斜視図である。

図１と共に図１２を参照すると、本発明の他の一実施例によるバッテリーパック１０００は、少なくとも一つ以上の前記バッテリーモジュール１００と、複数の前記バッテリーモジュール１００を収容するパックケース２００と、を備え得る。前記パックケース２００は、バッテリーモジュール１００を収納するための構成品であって、左サイドフレーム２３０と、右サイドフレーム２４０と、前記左サイドフレーム２３０及び前記右サイドフレーム２４０の各々の下部と結合するベースプレート２１０と、前記左サイドフレーム２３０及び前記右サイドフレーム２４０の各々の上部と結合する上部プレート２２０と、前記パックケース２００の前面壁体を形成する前方カバー２５０と、後面壁体を形成する後方カバー２６０と、を含み得る。

また、前記バッテリーモジュール１００は、図示していないが、例えば、複数の前後方向へ配列され得る。また、前記バッテリーパック１０００の前面部には、前記バッテリーモジュール１００のガス抜き部材１３０のガスアウトレット１３３と連通する吐出口Ｏが形成され得る。例えば、前記ガス抜き部材１３０は、前記左サイドフレーム２３０及び前記右サイドフレーム２４０に各々備えられたガス排出流路（図示せず）と連通し得る。そして、前記ガス排出流路の末端は、前記吐出口Ｏと連結され得る。例えば、前記ガス排出流路は、前記左サイドフレーム２３０の延長方向に沿って長く延びたガス通路であり得る。

図１３は、本発明の一実施例によるバッテリーパックのバッテリーモジュールとサイドフレームの一部を概略的に示した分解斜視図である。そして、図１４は、本発明の一実施例によるバッテリーパックの内部を概略的に示した部分断面図である。

図１と共に図１３及び図１４を参照すると、前記右サイドフレーム２４０は、バッテリーモジュール１００の高さ方向へ延びた垂直フレーム部２４１と、前記垂直フレーム部２４１から水平方向（左側方向）へ延び、前記ガス抜き部材１３０と連結されるように設けられたモジュール連結フレーム部２４２と、を含み得る。前記モジュール連結フレーム部２４２は、中空構造に形成されることで内部にガス移動通路ＦＰを備える。

また、前記バッテリーパック１０００が複数のバッテリーモジュール１００を備える場合、前記モジュール連結フレーム部２４２は、長手方向（Ｙ軸方向）に沿って所定の間隔毎に形成される複数の吸引口２４４と、前方カバー２５０側の一端部に一つの吐出口Ｏを備え得る。例えば、図１４のように、各前記吸引口２４４は、各バッテリーモジュール１００のガス抜き部材１３０のガスアウトレット１３３ｂと対面するように位置し得る。各前記吸引口２４４とガスアウトレット１３３ｂの接触界面には、シーリングと滑り止めのためにガスケットが適用され得る。また、高温のスパークまたは火炎の外部流出防止のために、金属メッシュ網が各前記吸引口２４４に適用され得る。

さらに、本実施例の右サイドフレーム２４０のモジュール連結フレーム部２４２は、前記ガス抜き部材１３０の上部に配置される。言い換えれば、モジュール連結フレーム部２４２は、その一端部がガスチャンネル１３１の上面の右側エッジの上に載置され、吸引口２４４が第２ガスアウトレット１３３ｂに垂直にマッチされることで、ガス抜き部材１３０と連通した構造をなす。

即ち、バッテリーセル群Ｇ２で発生したガスは、第２排出口（図２の１２３ｂ）からガス抜き部材１３０へ流入し、ガスチャンネル１３１ｂに沿って右側方向へ水平に移動し、第２ガスアウトレット１３３ｂから上昇して右サイドフレーム２４０の吸引口２４４によって前記右サイドフレーム２４０の内部へ流入し得る。そして、移動したガスは、さらに右サイドフレーム２４０のガス移動通路ＦＰに沿ってパックケース２００の前方カバー２５０側へ移動し、モジュール連結フレーム部２４２の吐出口Ｏからパックケース２００の外部へ排出され得る。

したがって、本発明は、バッテリーセル群Ｇ２で発生した高温のスパークまたは火炎の場合、第２排出口１２３ｂと第２ガスインレット１３２ｂの垂直連結構造によって一次で移動経路の方向が転換され、ガスチャンネル１３１の内部の複数の狭い通路構造によって二次でスパークまたは火炎が分散し、第２ガスアウトレット１３３ｂと吸引口２４４の垂直連結構造によって三次でスパークまたは火炎の移動方向が転換され得る。これによって、高温のスパークや火炎の移動方向が数回転換されて分散する過程によって高温のスパークや火炎が消失することで、スパークと火炎がパックケース２００の外部へ排出されないように防止することができる。窮極的には、本発明のバッテリーパック１０００は、バッテリーパック１０００の外部周辺の火事危険を大幅低下させることができる。

また、図示していないが、左サイドフレーム２３０は、右サイドフレーム２４０と同様に、前記ガス抜き部材１３０の第１ガスアウトレット１３３ａと連通する吸引口を備え得る。前記左サイドフレーム２３０は、バッテリーモジュール１００の高さ方向へ延びた垂直フレーム部と、前記垂直フレーム部から水平方向（右側方向）へ延び、前記ガス抜き部材１３０と連結される設けられたモジュール連結フレーム部と、を含み得る。前記モジュール連結フレーム部は、中空構造に形成されることで内部にガス移動通路を備える。また、前記モジュール連結フレーム部２４２は、前方カバー２５０側の一端部に一つの吐出口Ｏを備える。前記左サイドフレーム２３０の前記吸引口は、各バッテリーモジュール１００のガス抜き部材１３０のガスアウトレット１３３と対面するように位置し得る。

図１５は、本発明の一実施例による自動車を概略的に示した斜視図である。

図１と共に図１５を参照すると、本発明の一実施例による自動車１０は、少なくとも一つ以上の前記バッテリーモジュール（図示せず）を含み得る。前記自動車は、例えば、少なくとも一つ以上の前記バッテリーモジュールを搭載したバッテリーパック１０００を収容する収容空間を有する車体を含み得る。例えば、前記自動車は、電気自動車、電気スクーター、電動車椅子または電気バイクなどであり得る。

なお、本明細書において、上、下、左、右、前、後のような方向を示す用語が使用されたが、このような用語は相対的な位置を示し、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。

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、本発明が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。

１００ バッテリーモジュール
１１０ バッテリーセル
１１１ 電極リード
１２０ モジュールハウジング
１２１ 下部ハウジング
１２２ 上部ハウジング
１２３ 排出口
１３０ ガス抜き部材
１３１ ガスチャンネル
１３２ ガスインレット
１３３ ガスアウトレット
１３４ 隔板
１３７ 通路
１５０ 補強ビーム
１５１ 開閉部材
２００ パックケース
２１０ ベースプレート
２２０ 上部プレート
２３０ 左サイドフレーム
２４０ 右サイドフレーム
２４１ 垂直フレーム部
２４２ モジュール連結フレーム部
２４４ 吸引口
２５０ 前方カバー
２６０ 後方カバー
１０００ バッテリーパック

Claims (10)

1. 長手方向に沿って少なくとも一側に電極リードが備えられた複数のバッテリーセルと、
   前記複数のバッテリーセルを内部に収容する収容空間を有し、前記複数のバッテリーセルから排出されたガスを外部へ排出するように構成され、前記複数のバッテリーセルの前記電極リードが形成された少なくとも一側に位置した空間と連通する排出口を備えたモジュールハウジングと、
   前記モジュールハウジングの少なくとも一側をカバーするように構成され、前記排出口から排出されたガスが移動する通路が内部に形成されたガス抜き部材と、を含み、
   前記ガス抜き部材は、
   前記排出口から排出されたガスが流入するガスインレットと、
   前記ガスインレットに流入したガスが移動する前記通路が複数形成されたガスチャンネルと、
   前記ガスチャンネルと連通し、前記ガスチャンネルの前記ガスの移動方向の末端に形成され、ガスが外部へ排出されるように開口されて形成されたガスアウトレットと、を備え、
   前記ガスチャンネルに形成された複数の前記通路は、前記ガスが前記複数のバッテリーセルの長手方向に沿って前記ガスインレットから前記ガスアウトレットへ移動するように、前記長手方向へ延びた複数の隔板によって区切られていることを特徴とする、バッテリーモジュール。
2. 前記複数のバッテリーセルは、一方向へ積層されてバッテリーセル群を形成し、
   前記排出口は、前記バッテリーセル群の前記電極リードが位置した少なくとも一側に位置した空間と連通するように形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モジュール。
3. 少なくとも一側に電極リードが備えられた複数のバッテリーセルと、
   前記複数のバッテリーセルを内部に収容する収容空間を有し、前記複数のバッテリーセルから排出されたガスを外部へ排出するように構成され、前記複数のバッテリーセルの前記電極リードが形成された少なくとも一側に位置した空間と連通する排出口を備えたモジュールハウジングと、
   前記モジュールハウジングの少なくとも一側をカバーするように構成され、前記排出口から排出されたガスが移動する通路が内部に形成されたガス抜き部材と、を含み、
   前記複数のバッテリーセルは、一方向へ積層されてバッテリーセル群を形成し、
   前記ガス抜き部材は、
   前記排出口から排出されたガスが流入するガスインレットと、
   前記ガスインレットに流入したガスが移動する前記通路が複数形成されたガスチャンネルと、
   前記ガスチャンネルと連通し、前記ガスチャンネルの前記ガスの移動方向の末端に形成され、ガスが外部へ排出されるように開口されて形成されたガスアウトレットと、を備え、
   前記排出口は、前記バッテリーセル群の前記電極リードが位置した少なくとも一側に位置した空間と連通するように形成され、
   前記ガス抜き部材は、
   前記ガスチャンネルが少なくとも二つ以上形成され、
   少なくとも二つ以上の前記ガスチャンネルは、流入したガスの移動方向が相違に構成されたことを特徴とする、バッテリーモジュール。
4. 少なくとも二つ以上の前記ガスチャンネルのうちいずれか一つ以上の前記ガスチャンネルは、少なくとも二つ以上の前記バッテリーセル群の間の空間と対面する位置から、一つのバッテリーセル群に関して前記バッテリーセル群の間の空間と反対側の空間と対面する位置に向かって延び、他の一つ以上の前記ガスチャンネルは、一つのバッテリーセル群に関して前記バッテリーセル群の間の空間と反対側の空間と対面する位置から、前記バッテリーセル群の間の空間と対面する位置に向かって延びたことを特徴とする、請求項３に記載のバッテリーモジュール。
5. 前記ガス抜き部材は、前記ガスアウトレットを少なくとも二つ以上備え、
   前記少なくとも二つ以上のガスアウトレットのうちいずれか一つのガスアウトレットは、少なくとも二つ以上の前記バッテリーセル群の間の空間に対向する方向の前記ガス抜き部材の端部に形成され、他のガスアウトレットは、少なくとも二つ以上の前記バッテリーセル群の間の空間と対面する位置に形成されたことを特徴とする、請求項４に記載のバッテリーモジュール。
6. 少なくとも一側に電極リードが備えられた複数のバッテリーセルと、
   前記複数のバッテリーセルを内部に収容する収容空間を有し、前記複数のバッテリーセルから排出されたガスを外部へ排出するように構成され、前記複数のバッテリーセルの前記電極リードが形成された少なくとも一側に位置した空間と連通する排出口を備えたモジュールハウジングと、
   前記モジュールハウジングの少なくとも一側をカバーするように構成され、前記排出口から排出されたガスが移動する通路が内部に形成されたガス抜き部材と、を含み、
   前記複数のバッテリーセルは、一方向へ積層されてバッテリーセル群を形成し、
   前記ガス抜き部材は、
   前記排出口から排出されたガスが流入するガスインレットと、
   前記ガスインレットに流入したガスが移動する前記通路が複数形成されたガスチャンネルと、
   前記ガスチャンネルと連通し、前記ガスチャンネルの前記ガスの移動方向の末端に形成され、ガスが外部へ排出されるように開口されて形成されたガスアウトレットと、を備え、
   前記排出口は、前記バッテリーセル群の前記電極リードが位置した少なくとも一側に位置した空間と連通するように形成され、
   前記モジュールハウジングの内部空間に搭載され、少なくとも二つ以上の前記バッテリーセル群の間に位置し、前記複数のバッテリーセルから排出されたガスの前記排出口への移動をガイドし、少なくとも二つ以上のバッテリーセル群の間を仕切るように構成された隔壁部を備えた補強ビームをさらに含むことを特徴とする、バッテリーモジュール。
7. 前記補強ビームは、
   少なくとも二つ以上の前記バッテリーセル群へ空気が移動可能に構成された連通口が形成され、
   前記複数のバッテリーセルからガスが排出される場合、前記連通口を密閉するように構成された開閉部材をさらに含むことを特徴とする、請求項６に記載のバッテリーモジュール。
8. 少なくとも一側に電極リードが備えられた複数のバッテリーセルと、
   前記複数のバッテリーセルを内部に収容する収容空間を有し、前記複数のバッテリーセルから排出されたガスを外部へ排出するように構成され、前記複数のバッテリーセルの前記電極リードが形成された少なくとも一側に位置した空間と連通する排出口を備えたモジュールハウジングと、
   前記モジュールハウジングの少なくとも一側をカバーするように構成され、前記排出口から排出されたガスが移動する通路が内部に形成されたガス抜き部材と、を含み、
   前記複数のバッテリーセルは、一方向へ積層されてバッテリーセル群を形成し、
   前記ガス抜き部材は、
   前記排出口から排出されたガスが流入するガスインレットと、
   前記ガスインレットに流入したガスが移動する前記通路が複数形成されたガスチャンネルと、
   前記ガスチャンネルと連通し、前記ガスチャンネルの前記ガスの移動方向の末端に形成され、ガスが外部へ排出されるように開口されて形成されたガスアウトレットと、を備え、
   前記排出口は、前記バッテリーセル群の前記電極リードが位置した少なくとも一側に位置した空間と連通するように形成され、
   前記ガスチャンネルは、
   内部に移動するガスと干渉を起こすように構成された複数の突起が所定の間隔で離隔して形成されたことを特徴とする、バッテリーモジュール。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載のバッテリーモジュールを少なくとも一つ以上含むことを特徴とする、バッテリーパック。
10. 請求項１から８のいずれか一項に記載のバッテリーモジュールを少なくとも一つ以上含むことを特徴とする、自動車。

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