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公開番号2025106487
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-15
出願番号2025064706,2023554891
出願日2025-04-10,2022-10-28
発明の名称安全性が向上したバッテリーパック
出願人エルジー エナジー ソリューション リミテッド
代理人弁理士法人ITOH
主分類H01M 50/204 20210101AFI20250708BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】 本発明は、熱イベントが発生した場合にも、安全性が確保されるように構成されたバッテリーパックを開示する。
【解決手段】 本発明の一面によるバッテリーパックは、一つ以上のバッテリーセルを備えるバッテリーモジュールと、前記バッテリーモジュールと接続され、前記バッテリーモジュールを管理するように構成された制御モジュールと、消火剤を貯蔵し、前記バッテリーモジュール及び前記制御モジュールの少なくとも一つに結合した消火タンクと、を含む。
【選択図】 図2

特許請求の範囲【請求項1】
一つ以上のバッテリーセルを備えるバッテリーモジュールと、
前記バッテリーモジュールと接続され、前記バッテリーモジュールを管理する制御モジュールと、
消火剤を貯蔵し、前記バッテリーモジュール及び前記制御モジュールの少なくとも一つに結合した消火タンクと、を含み、
前記バッテリーモジュールには、内部空間と連通するように開口部が形成され、
前記消火タンクは、前記開口部からベントガスが排出される場合、排出されたベントガスが移動するようにベント経路が形成されたことを特徴とする、バッテリーパック。
続きを表示(約 810 文字)【請求項2】
前記消火タンクは、前記バッテリーモジュールと前記制御モジュールとの間に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。
【請求項3】
前記制御モジュールは、前記バッテリーモジュールの少なくとも一側に脱着可能に構成されたことを特徴とする、請求項2に記載のバッテリーパック。
【請求項4】
前記消火タンクは、上端と下端に各々、前記制御モジュール及び前記バッテリーモジュールと結合可能に構成されたタンク締結部を備えることを特徴とする、請求項3に記載のバッテリーパック。
【請求項5】
前記消火タンクは、前記バッテリーモジュールと前記制御モジュールとを電気的に接続する接続部材を備え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。
【請求項6】
前記消火タンクは、前記バッテリーモジュールの上部に位置し、前記消火剤が前記バッテリーモジュール側へ自由落下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。
【請求項7】
前記消火剤は、不凍液、塩水及び絶縁油のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項1に記載のバッテリーパック。
【請求項8】
前記消火タンクは、所定の条件で破裂可能に構成され、破裂時に前記消火剤が流出されるように構成された破裂部材を備えることを特徴とする、請求項1に記載のバッテリーパック。
【請求項9】
前記破裂部材は、ガラスバルブで具現されたことを特徴とする、請求項8に記載のバッテリーパック。
【請求項10】
前記破裂部材は、前記破裂部材の少なくとも一部が前記バッテリーモジュールの前記開口部に挿入されるように構成されたことを特徴とする、請求項8に記載のバッテリーパック。
(【請求項11】以降は省略されています)

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、バッテリーに関し、より詳しくは、熱イベントが発生した場合にも安全性が確保されるように構成されたバッテリーパックなどに関する。
続きを表示(約 1,600 文字)【0002】
本出願は、2021年10月29日出願の韓国特許出願第10-2021-0147382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。
【背景技術】
【0003】
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。
【0004】
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として用いる。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して収納する外装材、即ち、電池ケースを備える。
【0005】
なお、リチウム二次電池は、外装材の形状に応じて、電極組立体が金属缶に内蔵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内蔵されているパウチ型二次電池と、に分けられる。
【0006】
このような二次電池は、携帯電子機器のような小型装置だけではなく、自動車や電力貯蔵装置(Energy Storage System;ESS)のような中・大型装置にも広く用いられており、その利用が急激に増大しつつある。さらに、最近は、住宅やビルなどの建物に使用されるための電力を貯蔵及び供給するために、住宅用エネルギー貯蔵システムが広く用いられている。そして、このような住宅用エネルギー貯蔵システムの核心構成は、バッテリーパックと言える。
【0007】
このような住宅用ESSなどに用いられるバッテリーパックを含めて多様なバッテリーパックには、容量及び/または出力の増大のために、複数のバッテリーセル(二次電池)が含まれる。特に、バッテリーパックのエネルギー密度を高めるために、複数のバッテリーセルは非常に狭い空間に密集して配置される場合が多い。
【0008】
このようなバッテリーパック構成において、代表的に重要な問題の一つは、安全性が挙げられる。特に、バッテリーパックに含まれた複数のバッテリーセルのいずれか一つのバッテリーセルで熱イベントが発生した場合、当該イベントの他のバッテリーセルへの伝播が抑制される必要がある。さらに、熱暴走(thermal runaway)などが発生したバッテリーセルではベントガスが噴出されることがあり、このようなベントガスは他のバッテリーセルに熱暴走などを起こすことがあり、熱伝播(thermal propagation)を招来し得る。
【0009】
また、バッテリーパックに含まれた複数のバッテリーセルは、二つ以上のバッテリーモジュールにグループ化した形態で存在し得る。この際、特定のバッテリーモジュールの内部で発生した熱暴走は、他のバッテリーモジュールへの伝播が抑制される必要がある。
【0010】
もし、バッテリーセルやバッテリーモジュール間の熱伝播がまともに抑制されなければ、バッテリーパックに含まれた複数のバッテリーセルや複数のバッテリーモジュールの全体に対して熱イベントが広がり、バッテリーパックの全体的な発火や爆発などのように、より大きい問題を起こし得る。さらに、バッテリーパックで発生した発火や爆発は、周辺の人名や財産上の被害を与え得る。特に、住宅用バッテリーパックの場合、火事や爆発が発生するようになれば、住宅に居住する人の安全を害し、住宅の火事へ拡散して非常に大きい被害を発生させ得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
(【0011】以降は省略されています)

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