KR101971670B1

KR101971670B1 - 배터리 커넥터, 배터리 모듈 및 전기 자동차

Info

Publication number: KR101971670B1
Application number: KR1020177036410A
Authority: KR
Inventors: 윈시앙 슈; 레이 정; 쯔위에 리우; 쉬에빈 공
Original assignee: 비와이디 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2015-08-31
Filing date: 2016-08-19
Publication date: 2019-04-23
Also published as: EP3304619A4; KR20180008747A; EP3304619B1; EP3304619A1; JP2018533161A; WO2017036313A1; US20180130992A1

Abstract

전기 자동차용 배터리 커넥터가 제공된다. 상기 배터리 커넥터는 용단부를 구비하는 연결 시트, 및 상기 용단부를 둘러싸는 보호 부재를 포함한다. 상기 용단부의 단면은 상기 연결 시트의 나머지 부분의 단면보다 작다.

Description

배터리 커넥터, 배터리 모듈 및 전기 자동차

본원 출원은 2015년 8월 31일자로 국가지식산권국에 제출한 중국 특허 출원 201510546897.2 및 2015년 8월 31일자로 국가지식산권국에 제출한 중국 특허 출원 201520667220.X 의 우선권을 주장하며, 그 출원의 전체 내용은 여기에서 원용하도록 한다.

본 개시의 실시예들은 일반적으로 자동차 기술 분야에 대한 것으로서, 보다 구체적으로 배터리 커넥터, 배터리 모듈 및 전기 자동차에 대한 것이다.

전기 자동차는 배터리 모듈을 전력원으로 사용하여 작동을 위한 전기를 공급한다. 종래 기술에서, 전기 자동차의 배터리 모듈들은 퓨즈 장치를 통해 서로 연결된다. 제어 회로에 결함이 발생하는 경우, 퓨즈 장치는 시기 적절하게 배터리 모듈 간의 연결을 끊어 전력원을 차단하여 사고를 방지한다. 그러나, 종래의 퓨즈에는 어떠한 소호(arc extinguishing) 조치도 적용되지 않는다. 퓨즈가 녹을 때 전기 아아크(arc)가 발생할 수 있고, 전기 아아크는 배터리 고장을 유발하여 화제 및 폭발의 위험을 초래하여, 결국 승객의 안전을 위협할 수 있다. 게다가, 퓨즈를 지지하는 어떠한 셸도 존재하지 않기 때문에, 퓨즈의 가장 취약한 부분에 크랙(crack)이 생길 수 있고, 이에 따라 배터리 모듈의 안전 성능 및 신뢰성이 낮아질 수 있다.

본 개시 내용의 실시형태는 종래 기술에 존재하는 문제들 중 적어도 하나를 적어도 어느 정도는 해결하고자 한다.

본 개시 내용의 제1 실시형태에 따르면, 전기 자동차용 배터리 커넥터가 제공된다. 상기 배터리 커넥터는 용단부를 구비하는 연결 시트, 및 상기 용단부를 둘러싸는 보호 부재를 포함한다. 상기 용단부의 단면은 상기 연결 시트의 나머지 부분의 단면보다 작다.

본 개시 내용의 일 실시형태에 따르면, 상기 연결 시트는 제1 연결부와 제2 연결부를 포함하고, 상기 용단부는 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부 사이에 배치된다.

본 개시 내용의 일 실시형태에 따르면, 상기 용단부의 너비는 상기 제1 연결부의 너비 및 상기 제2 연결부의 너비보다 작다.

본 개시 내용의 일 실시형태에 따르면, 상기 용단부의 너비 방향으로, 상기 용단부의 제1 면, 상기 제1 연결부의 제1 면 및 상기 제2 연결부의 제1면은 동일한 레벨에 위치하고, 상기 용단부의 제2 면, 상기 제1 연결부의 제2 면 및 상기 제2 연결부의 제2면은 만곡부를 한정한다.

본 개시 내용의 일 실시형태에 따르면, 상기 용단부는 상기 용단부에 형성된 적어도 하나의 관통홀을 구비한다.

본 개시 내용의 일 실시형태에 따르면, 상기 배터리 커넥터는 상기 용단부의 두께 방향으로 상기 보호 부재의 두 개의 상반된 외부 면에 각각 배치된 제1 자성 부재 및 제2 자성 부재를 더 포함하되, 상기 용단부는 상기 제1 자성 부재 및 상기 제2 자성 부재 사이에 배치되고, 상기 용단부와 대면하는 상기 제1 자성 부재의 표면의 극성과 상기 용단부와 대면하는 상기 제2 자성 부재의 표면의 극성은 서로 반대이다.

본 개시 내용의 일 실시형태에 따르면, 상기 보호 부재는 제1 셸 및 제2 셸을 포함하고, 상기 제1 셸 및 상기 제2 셸은 사이에 봉인된 보호 챔버를 한정하며, 상기 용단부는 상기 보호 챔버 내에 배치된다.

본 개시 내용의 일 실시형태에 따르면, 상기 제1 셸 및 상기 제2 셸은 결합 장치를 통해 서로 연결된다.

본 개시 내용의 일 실시형태에 따르면, 상기 제1 셸은 상기 제2 셸에 끼워지는 제1 접합면에 형성된 제1 돌출부 및 제1 슬롯을 포함하고, 상기 제2 셸은 상기 제1 셸에 끼워지는 제2 접합면에 형성된 제2 슬롯 및 제2 돌출부를 포함하며, 상기 제1 슬롯은 상기 제2 돌출부에 끼워지고, 상기 제1 돌출부는 상기 제2 슬롯에 부합한다.

본 개시 내용의 일 실시형태에 따르면, 상기 제1 슬롯과 상기 제1 돌출부는 상기 제1 접합면의 너비 방향으로 상기 제1 접합면의 양 측에 각각 배치되고, 상기 제2 돌출부와 상기 제2 슬롯은 상기 제2 접합면의 너비 방향으로 상기 제2 접합면의 양 측에 각각 배치되며, 제1 완화 그루브가 상기 제1 접합면의 길이 방향으로 상기 제1 접합면의 각 면에 배치되고, 제2 완화 그루브가 상기 제2 접합면의 길이 방향으로 상기 제2 접합면의 각 면에 배치되며, 상기 제1 완화 그루브 및 상기 제2 완화 그루브는 서로 끼워져 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부가 관통하게 한다.

본 개시 내용의 일 실시형태에 따르면, 상기 제1 셸 및 상기 제2 셸은 상기 제1 셸 및 상기 제2 셸 중 적어도 하나에 배치된 납땜층을 통해 서로 용접되어, 보호 챔버를 한정한다.

본 개시 내용의 일 실시형태에 따르면, 상기 보호 챔버는 수소로 채워진다.

본 개시 내용의 일 실시형태에 따르면, 상기 보호 챔버와 상통하는 기체 유입구가 상기 제1 셸 또는 상기 제2 셸에 형성된다.

본 개시 내용의 일 실시형태에 따르면, 배관이 상기 기체 유입구에 삽입된다.

본 개시 내용의 일 실시형태에 따르면, 상기 제1 셸 및 상기 제2 셸은 절연, 방화 및 고온 저항성 비금속 물질로 이루어진다.

본 개시 내용의 일 실시형태에 따르면, 상기 제1 셸 및 상기 제2 셸은 세라믹으로 이루어진다.

본 개시 내용의 일 실시형태에 따르면, 상기 제1 연결부, 상기 제2 연결부 및 상기 용단부는 일체형으로 몰딩된다.

본 개시 내용의 일 실시형태에 따르면, 상기 제1 연결부, 상기 제2 연결부 및 상기 용단부는 금속 물질로 이루어진다.

본 개시 내용의 일 실시형태에 따르면, 상기 보호 부재는 상기 용단부의 양 말단에 인접한 연결 시트의 일부에 각각 연결된다.

본 개시 내용의 일 실시형태에 따르면, 상기 연결 시트에 끼워지는 상기 보호 부재의 표면은 금속화된 표면으로 구성되고, 상기 금속화된 표면은 용접을 통해 상기 연결 시트에 고정된다.

본 개시 내용의 제2 실시형태에 따르면, 배터리 모듈이 제공된다. 상기 배터리 모듈은 전술한 배터리 커넥터를 포함한다.

본 개시 내용의 제3 실시형태에 따르면, 전기 자동차 가 제공된다. 상기 전기 자동차는 전술한 배터리 커넥터를 포함한다.

본 개시 내용의 실시형태에 따른 배터리 커넥터는, 연결 시트의 나머지 부분의 단면보다 작은 단면을 갖는 용단부가 연결 시트에 배치되고, 용단부가 보호 부재 내에 감싸지도록 함으로써, 배터리들 간의 연결이 이루어질 수 있고, 제어 회로에 결함이 있는 경우, 배터리들 간의 연결이 적절한 시점에 끊기도록 함으로써 배터리를 보호할 수 있다. 게다가, 용단부의 용융으로 인해 발생하는 전기 아아크가 신속히 진압되어 배터리가 전기 아아크로 인해 고장이 나는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 화재 및 폭발의 위험을 줄이고, 승객에 대한 안전 위험을 방지할 수 있다. 더 나아가, 보호 부재는 용단부의 연결 신뢰성을 높이기 위해 용단부에 대한 지지 역할을 하여, 연결 시트의 신뢰성을 높일 수 있다.

본 개시 내용과 본 개시 내용의 다른 형태 및 장점들은 다음 도면들과 결합되어 이어지는 상세한 설명으로부터 명확해지고 보다 쉽게 이해될 것이다.
도 1은 본 개시 내용의 일 실시형태에 따른 배터리 커넥터의 확대도이다.
도 2는 도 1에서 A 부분의 부분 확대도이다.
도 3은 본 개시 내용의 일 실시형태에 따라 배터리 커넥터의 연결 시트가 접히지 않은 경우의 개략도이다.
도 4는 본 개시 내용의 일 실시형태에 따라 배터리 커넥터의 사시도이다.
동일한 참조 번호는 도면 전체적으로 대응되는 부품과 관련된다.

이하 예시적 실시 형태가 상세하게 설명될 것이며, 여기에서의 실시예들은 첨부된 도면에 표현되었다. 참조 번호는 본 개시 내용의 실시예들에 상세히 기재될 것이다. 첨부 도면들을 참조하여 여기에서 기술된 실시예는 설명적이고 예시적이며, 본 개시 내용을 일반적으로 이해하는데 이용된다. 실시 내용은 본 개시 내용을 한정하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 동일하거나 유사한 구성요소들 및 동일하거나 유사한 기능을 갖는 구성요소들은 설명에서 동일한 참조 번호로 표시된다.

본 개시 내용의 실시형태에 따른 전기 자동차용 배터리 커넥터(1)가 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명될 것이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 개시 내용의 실시형태에 따른 전기 자동차용 배터리 커넥터(1)는 연결 시트(10)와 보호 부재(20)를 포함한다. 연결 시트(10)는 두 개의 근접한 배터리를 연결하도록 구성된다.

특히, 연결 시트(10)는 용단부(13, fusing portion)를 구비하는데, 용단부(13)의 단면은 연결 시트(10)의 나머지 부분의 단면보다 작다. 과전류 또는 단락 전류가 용단부(13)를 통과할 때, 용단부(13) 자체적으로 열을 발생시켜 용융되어, 연결 시트가 배터리를 보호하기 위해 연결이 끊길 것이다. 회로에 결함이 발생한 경우, 용단부는 두 개의 근접한 배터리들의 연결을 끊기 위해 녹게 될 것이다.

용단부(13)의 단면은 용단부(13)의 너비 방향을 따라 용단부(13)를 절단함으로써 얻어진다. 특히, 도 1에 도시된 전-후 방향은 용단부(13)의 너비 방향이다. 연결 시트(100)의 나머지 부분이란 용단부(13) 이외의 연결 시트(10)의 다른 부분을 의미한다. 일부 실시형태에서, 연결 시트(10)는 제1 연결부(11)와 제2 연결부(12)를 포함하는데, 연결 시트의 나머지 부분은 제1 연결부(11)와 제2 연결부(12)와 관련된다.

용단부(13)는 보호 부재(20) 내에 둘러싸인다. 그러면, 용단부(13)가 녹는 동안 발생하는 전기 아아크(arc)가 보호 부재(20) 내로 제한될 것이고, 전기 아아크는 신속하게 진압되어, 연결 시트(10)의 다른 부분이 훼손되는 것을 방지할 것이고, 이에 따라 배터리의 고장을 방지하고 배터리의 폭발을 피할 수 있다. 주목할 만한 점으로, "용단부(13)가 보호 부재(20) 내에 둘러싸인다"는 것은 보호 부재(20)의 내부 표면과 용단부(13)의 표면이 서로 근접하게 들어맞는 것이거나, 또는 용단부(13)가 보호 챔버(24) 안에 배치되는 것일 수 있다.

전기 자동자가 작동하는 동안, 배터리 커넥터(1)는 지속적으로 흔들릴 수 있고, 용단부(13)의 단면은 연결 시트(10)의 나머지 부분의 단면보다 작으므로, 용단부(13)는, 연결 시트의 나머지 부분과 비교하여, 지속적인 흔들림으로 인해 쉽게 부서질 수 있다. 일부 실시형태에서, 보호 부재(20)는 용단부(13)에 대한 지지 케이싱(supporting casing)의 역할을 수행하여 용단부(13)의 연결 신뢰성을 높일 수 있으며, 이에 따라 연결 시트(10)의 신뢰성을 개선할 수 있다.

본 개시 내용의 실시형태들에 따른 배터리 커넥터(1)는, 연결 시트(10)의 나머지 부분의 단면보다 작은 단면을 갖는 용단부(13)가 연결 시트(10)에 배치되고, 용단부(13)는 보호 부재(20) 내에 싸여져, 배터리들 간의 연결이 이루어질 수 있고, 제어 회로에 결함이 발생했을 때, 배터리들 간의 연결이 시기 적절하게 차단될 수 있음으로써, 배터리를 보호할 수 있다. 게다가, 용단부(13)가 녹아서 발생하는 전기 아아크가 신속하게 진압되어 배터리가 전기 아아크로 인해 고장이 나는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 화재 및 폭발의 위험을 줄이고, 승객에 대한 안전 위험을 방지할 수 있다. 더 나아가, 보호 부재(20)는 용단부(13)의 연결 신뢰성을 개선하고, 용단부(13)가 배터리 커넥터(1)의 흔들림으로 인해 고장이 나는 것을 방지할 수 있다.

본 개시 내용의 일 실시형태에서, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 연결 시트(10)는 제1 연결부(11) 및 제2 연결부(12)를 포함하고, 용단부(13)는 제1 연결부(11)와 제2 연결부(12) 사이에 배치된다. 따라서, 제어 회로에 결함이 발생한 경우, 용단부(13)가 녹아 연결 시트(10)의 연결을 끊어 두 개의 근접한 배터리들의 연결을 끊으며, 이에 따라 배터리의 손상을 방지한다. 예를 들어, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 용단부(13)의 제1 말단은 제1 연결부(11)에 연결되고, 용단부(13)의 제2 말단은 제2 연결부(11)에 연결되어, 용단부(13)가 녹을 때, 제1 연결부(11)와 제2 연결부(12)가 서로 연결이 끊기고, 이에 따라 배터리의 손상을 효율적으로 방지한다.

일 실시형태에서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 용단부(13)의 너비는 제1 연결부(11) 및 제2 연결부(12)의 너비보다 작다. 다시 말해서, 용단부(13)의 너비는 제1 연결부(11)의 너비보다 작고, 또한 용단부(13)의 너비는 제2 연결부(12)의 너비보다도 작다. 그러면, 용단부(13)는 연결 시트(10)의 가장 약한 부분으로 구성되고, 용단부(13)는 전체 연결 시트(10)에서 가장 쉽게 녹을 수 있다. 따라서, 연결 시트(10)기 녹는 동안 발생하는 전기 아아크가 용단부(13)으로 제한될 수 있고, 이는 용단부(13)에 대한 보호 조치를 용이하게 하여 연결 시트(10)의 다른 부분이 전기 아아크로 인해 손상되는 것을 방지할 수 있고, 배터리의 고장으로 인한 배터리 폭발을 방지할 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 연결부(11)는 d1의 너비를 가지고, 용단부(13)는 d2의 너비를 가지며, 제2 연결부(12)는 d3의 너비를 갖는데, d2는 d1보다 작고, d2는 d3보다 작다.

본 개시 내용의 일부 실시형태에서, 용단부(13)의 너비 방향으로(도 1에서 도시된 전-후 방향), 용단부의 제1 면, 제1 연결부(11)의 제1 면 및 제2 연결부(12)의 제1면은 동일한 레벨에 위치하고, 또한, 용단부(13)의 제2 면, 제1 연결부(11)의 제2 면 및 제2 연결부(12)의 제2면은 이들 사이에서 만곡부(14)를 한정한다. 따라서, 용단부(13)가 녹는 동안 발생하는 전기 아아크는 외력의 존재 하에 만곡부(14)로 유도될 수 있어, 전기 아아크가 늘어져 전력을 줄일 수 있다. 게다가, 만곡부(14) 내에 연결 시트가 없으므로, 전기 아아크는 계속 발생할 수 없고, 그러면 전기 아아크가 신속하게 진압되며, 이에 따라 자동자 및 승객에 대한 잠재적인 안전 위험성을 줄일 수 있다.

예를 들어, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 전-후 방향(도 1 및 도 2에서 도시된 전-후 방향)으로, 용단부(13)의 너비는 제1 연결부(11)의 너비 및 제2 연결부(12)의 너비보다 작고, 용단부(13)의 전면벽, 제1 연결부(11)의 전면벽 및 제2 연결부(12)의 전면벽은 동일한 레벨에 있고, 또한, 용단부(13)의 후면벽, 제1 연결부(11)의 후면벽 및 제2 연결부(12)의 후면벽은 이들 사이에서 만곡부(14)를 한정한다. 그러므로, 용융하는 동안 발생되는 전기 아아크는 외력의 존재 하에 만곡부(14)로 유도될 수 있어, 전기 아아크가 늘어져 전력을 줄일 수 있다.

일 실시형태에서, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 용단부(13)는 그 위에 형성된 적어도 하나의 관통홀을 구비한다. 그러면 용융하는 동안 발생되는 전기 아아크는 몇 개의 작은 전기 아아크들로 나뉘어질 것이고, 이에 따라 전기 아아크의 전력이 감소될 것이며, 전기 아아크가 신속하게 진압될 수 있다.

본 개시 내용의 일 실시형태에서, 용단부(13)는 적어도 하나의 관통홀(131)을 구비하여, 용융하는 동안 발생되는 전기 아아크는 몇 개의 작은 전기 아아크들로 나뉘어질 것이고, 이에 따라 전기 아아크의 전력이 감소될 것이며, 전기 아아크가 신속하게 진압되는데 기여할 수 있다. 본 개시 내용의 일 실시형태에서, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 용단부(13)는 그 안에 형성된 적어도 하나의 그루브(134)를 구비한다. 그러면, 용융하는 동안 발생되는 전기 아아크가 몇 개의 작은 전기 아아크들로 나뉘어질 수 있을 뿐만 아니라, 용단부(13)의 너비가 더더욱 감소하여, 제어 회로에 결함이 생긴 경우 용단부(13)가 확실히 녹을 수 있게 할 수 있다. 이에 따라, 배터리 커넥터의 신뢰성 및 안전성이 더더욱 증가할 수 있다.

예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 용단부(13)는 그 안에 형성된 하나의 관통홀(131) 및 두 개의 그루브(134)를 포함하고, 관통홀(131)은 용단부(13)의 중앙부에 형성되고, 두 개의 그루브(134)는 용단부(13)의 너비 방향에서 관통홀(131)의 양 측에 대칭적으로 제공된다. 하나의 그루브(134)의 개구부는 만곡부(14)로부터 벗어나는 방향이고, 다른 그루브(134)의 개구부는 만곡부(14)와 대면하는 방향이다. 따라서, 용융하는 동안 발생되는 전기 아아크가 몇 개의 작은 전기 아아크들로 나뉘어질 수 있을 뿐만 아니라, 용단부(13)의 너비가 더더욱 감소하여, 제어 회로에 결함이 생긴 경우 용단부(13)가 확실히 녹을 수 있게 할 수 있다. 이에 따라, 배터리 커넥터(1)의 신뢰성 및 안전성이 더더욱 증가할 수 있다.

일부 실시형태에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 용단부(13)의 두께 방향, 즉 도 1에서 도시된 상-하 방향에서, 제1 자성 부재(23) 및 제2 자성 부재(미도시)가 보호 부재(20)의 두 개의 상반된 외부 면에 각각 배치되고, 용단부(13)는 제1 자성 부재(23) 및 제2 자성 부재 사이에 배치된다. 용단부(13)와 대면하는 제1 자성 부재(23)의 표면의 극성과 용단부(13)와 대면하는 제2 자성 부재의 표면의 극성은 서로 반대이다. 본 개시 내용의 일부 실시형태에서, 제1 자성 부재(23)와 제2 자성 부재 사이의 자기장 방향, 용단부의 전류 방향 및 만곡부(14)의 개구 방향은 왼손 법칙에 부합한다. 전류가 용단부(13)를 통과할 때, 용단부(13)는 제1 자성 부재(23)와 제2 자성 부재 간의 자기장 내에서 힘을 받고, 용단부(13)가 용융하는 동안 발생되는 전기 아아크는 이 힘에 의해 만곡부(14)로 당겨질 수 있어, 전기 아아크가 연장되어 연결 시트(10)로부터 떨어질 수 있다. 따라서, 전기 아아크는 신속하게 소멸될 수 있다. 주목해야 할 점으로, 전기 아아크가 용단부(13)에 발생하므로, 전기 아아크는 용단부(13)로부터 만곡부(14)의 개구부 쪽으로 당겨진다.

예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 자성 부재(23)는 보호 부재(20)의 하부 표면에 배치되고, 제2 자성 부재는 보호 부재의 상부 표면에 배치된다. 제1 자성 부재(23)의 상부 말단(도 1에 도시된 바와 같이, 연결 시트(10)쪽을 향하는 제1 자성 부재(23)의 말단 표면) 및 제2 자성 부재의 상부 말단(도 1에 도시된 바와 같이, 연결 시트(10)로부터 먼 쪽을 향하는 제2 자성 부재의 말단 표면)은 N 극이고, 제1 자성 부재(23)의 하부 말단과 제2 자성 부재의 하부 말단은 S 극이다. 또한, 만곡부(14)의 개구부는 뒤쪽을 향한다. 왼손 법칙(왼손 법칙이란, 왼손을 펴고 엄지를 다른 네 손가락에 대해 수직으로 두어, 만약 자기력선이 손바닥 방향 및 그에 수직 방향이고 다른 네 손가락이 전류 방향을 가리키는 경우, 엄지가 가리키는 방향이 자기장 내에서 전류가 흐르는 도선에 적용되는 힘의 방향을 나타냄을 의미한다)에 따라, 손바닥은 아래를 향하고, 엄지는 만곡부(14)의 개구 방향을 가리키며, 그러면 다른 네 손가락은 왼쪽을 가리키는데, 다시 말해, 용단부(13)를 통과하는 전류의 방향이 왼쪽을 향하게 된다(즉, 도 1에서 도시하는 좌방향).

다른 예시로서, 제1 자성 부재(23) 및 제2 자성 부재를 설치하는 방향은 전술한 바와 동일한데, 다시 말해, 제1 자성 부재(23) 및 제2 자성 부재의 상부 말단은 N 극이고, 제1 자성 부재(23)와 제2 자성 부재의 하부 말단은 S 극이다. 만약 용단부(13)를 통과하는 전류의 방향이 오른쪽(즉, 도 1에서 도시되는 우방향)이라면, 왼손 법칙에 따라, 만곡부(14)의 개구 방향은 앞쪽을 가리키는데, 다시 말해, 만곡부(14)의 개구부는 전방을 향한다.

본 개시 내용의 일수 다른 실시형태에서, 제1 자성 부재(23) 및 제2 자성 부재의 상부 말단은 S 극이고, 제1 자성 부재(23)와 제2 자성 부재의 하부 말단은 N 극이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 만곡부(14)의 개구부가 뒤쪽을 가리키고, 그러면 왼손 법칙(왼손을 펴고 엄지를 다른 네 손가락에 대해 수직으로 두어, 만약 자기력선이 손바닥 방향 및 그에 수직 방향이고 다른 네 손가락이 전류 방향을 가리키는 경우, 엄지가 가리키는 방향이 자기장 내에서 전류가 흐르는 도선에 적용되는 힘의 방향을 나타냄을 의미한다)에 따라, 손바닥은 위를 향하고, 엄지는 만곡부(14)의 개구 방향을 가리키며, 그러면 다른 네 손가락은 오른쪽을 가리키는데, 다시 말해, 용단부(13)를 통과하는 전류의 방향이 오른쪽을 향하게 된다(즉, 도 1에서 도시하는 우방향).

배터리 커넥터(1)의 설치 방향은 제1 자성 부재(23)와 제2 자성 부재의 극성 관계(즉, N-S 방향), 및 만곡부(14)의 개구 방향에도 관련된다. 주목해야 할 점으로, 용단부가 녹는 동안 발생하는 전기 아아크가 왼손 법칙에 따라 자기장 내에서 전기 아아크에 적용되는 힘의 존재 하에 만곡부(14) 쪽으로 당겨질 수 있는 한, 제1 자성 부재(23)와 제2 자성 부재의 설치 위치, 제1 자성 부재(23)와 제2 자성 부재의 극성 관계(즉, N-S 방향), 전류 방향과 만곡부(14)의 개구 방향은 특별한 제한이 없다.

본 개시 내용의 일 실시형태에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 보호 부재(20)는 제1 셸(21, shell) 및 제2 셸(22)을 포함한다. 제1 셸(21) 및 제2 셸(22)은 이들 사이에 봉인된 보호 챔버(24)를 한정하며, 용단부(13)는 보호 챔버(24) 내에 배치된다. 따라서, 용단부(13)는 보호 챔버(24) 안에 고립되어, 용단부(13)가 용융하는 동안 발생되는 전기 아아크에 의해 연결 시트(10)의 다른 부분이 손상되는 것을 방지하고, 이에 따라 배터리 커넥터(1)의 안전성 및 신뢰성이 개선된다.

일부 실시형태에서, 제1 셸(21) 및 제2 셸(22)은 결합 장치를 통해 서로 연결된다. 특히, 제1 셸(21)은 제2 셸(22)에 끼워지는 제1 접합면에 형성된 돌출부 및/또는 슬롯을 포함하고, 제2 셸(22)은 제1 셸(21)에 끼워지는 제2 접합면에 형성된 슬롯 및/또는 돌출부를 포함하며, 제2 셸(22)의 제2 접합면에 형성된 슬롯 및/또는 돌출부는 제1 셀(21)의 제1 접합면에 형성된 돌출부 및/또는 슬롯에 끼워진다.

예를 들어, 제1 셸(21)은 제1 접합면에 형성된 적어도 하나의 돌출부를 포함하고, 제2 셸(22)은 제2 접합면에 형성된 적어도 하나의 슬롯을 포함하며, 적어도 하나의 돌출부는 적어도 하나의 슬롯에 끼워진다. 다른 예로서, 제1 셸(21)은 제1 접합면에 형성된 적어도 하나의 슬롯을 포함하고, 제2 셸(22)은 제2 접합면에 형성된 적어도 하나의 돌출부를 포함하며, 적어도 하나의 슬롯은 적어도 하나의 돌출부에 끼워진다. 일부 다른 예에서, 제1 셸(21)은 제1 접합면에 형성된 적어도 하나의 돌출부 및 적어도 하나의 슬롯을 포함하고, 제2 셸(22)은 제2 접합면에 형성된 적어도 하나의 슬롯 및 적어도 하나의 돌출부를 포함하며, 제1 접합면 상의 적어도 하나의 돌출부는 제2 접합면 상의 적어도 하나의 슬롯에 끼워지고, 제1 접합면 상의 적어도 하나의 슬롯은 제2 접합면 상의 적어도 하나의 돌출부에 끼워진다.

본 개시 내용의 일부 실시형태에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 셸(21)은 제2 셸(22)에 끼워지는 제1 접합면 상에 형성된 제1 돌출부(미도시)와 제1 슬롯(미도시)을 포함하고, 제2 셸(22)은 제1 셀(21)에 끼워지는 제2 접합면(221) 상에 형성된 제2 슬롯(222)과 제2 돌출부(223)을 포함하며, 제1 슬롯은 제2 돌출부(223)에 끼워지고, 제1 돌출부는 제2 슬롯(222)에 끼워진다. 따라서, 제1 돌출부는 제2 슬롯(222)에 끼워질 수 있고, 제2 돌출부(223)는 제1 슬롯에 끼워질 수 있어, 제1 셸(21)과 제2 셀(22)은 서로 보다 긴밀하게 연결될 수 있다. 그러므로, 용융 도중에 발생되는 전기 아아크가 보다 고립되어 전기 아아크가 제1 셸 및 제2 셸에 의해 정의되는 보호 챔버(24)의 외부로 뻗어 나가는 것을 방지할 수 있고, 결국 연결 시트의 연소, 배터리의 고장, 심지어 자동차와 승객에 대한 안전 위험의 발생을 막을 수 있다.

일부 실시형태에서, 도 1 및 도 2에서 도시된 바와 같이, 제1 슬롯 및 제1 돌출부는 제1 접합면의 너비 방향(즉, 도 1에 도시된 전-후 방향)에서 제1 접합면의 양 측에 각각 배치되고, 제2 돌출부(223) 및 제2 슬롯(222)은 제2 접합면(221)의 너비 방향(즉, 도 1에 도시된 전-후 방향)에서 제2 접합면의 양 측에 각각 배치된다. 따라서, 제1 접합면과 제2 접합면(221)은, 연결 시트의 간섭 없이, 서로 직접적으로 연결될 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 완화 그루브(214)는 제1 접합면의 길이 방향(즉, 도 1에서 도시된 좌-우 방향)에서 제1 접합면의 각 측면에 각각 배치되고, 제2 완화 그루브(224)는 제2 접합면의 길이 방향(즉, 도 1에서 도시된 좌-우 방향)에서 제2 접합면(221)의 각 측면에 각각 배치되며, 제1 완화 그루브(214)와 제2 완화 그루브(224)는 서로 끼워져 제1 연결부(11)와 제2 연결부(12)가 이를 관통하게 한다. 따라서, 조립 과정에서, 제1 접합면과 제2 접합면(221)은 제1 연결 시트(11)와 제2 연결 시트(12)의 개입 없이, 연결 시트(10)와 가깝게 끼워진다. 도 1에 도시된 바와 같이, 좌-우 방향에서, 제1 완화 그루브(214)와 제2 완화 그루브(224)는 제1 접합면의 좌측 및 우측에 각각 배치되고, 또한 제2 접합면(221)의 좌측 및 우측에 각각 배치된다.

본 개시 내용의 일부 다른 실시형태에서, 제1 셸(21) 및 제2 셸(22)은 서로 용접된다. 특히, 납땜층(미도시)이 제1 셸(21)과 제2 셸(22)의 접합면 사이에 배치되고, 제1 셸(21) 및 제2 셸(22)은 납땜층을 통해 서로 용접되어, 보호 챔버(24)를 한정한다. 따라서, 봉인된 보호 챔버(24)가 형성되고, 용단부(13)가 용융하는 동안 발생되는 전기 아아크가 외부 공기로부터 고립되어 전기 아아크의 진압 속도를 효율적으로 높일 수 있다. 주목해야 할 점으로, 납땜층은 제1 셸(21)과 제2 셸(22)의 접합면들 중 적어도 하나에 배치되고, 납땜층은 납땜 노(brazing furnace) 안에서 용융될 수 있다. 고온 조건에서, 제1 접합면과 제2 접합면(221) 상의 납땜층이 녹아, 제1 접합면과 제2 접합면(221)이 서로 용접되며, 이에 따라 용단부(13)가 보호 챔버(24) 내에 싸여진다.

본 개시 내용의 일부 실시형태에서, 보호 챔버(24)는 수소로 채워진다. 수소는 상당한 열을 제거하고 아아크 영역 내의 온도를 낮출 수 있을 뿐만 아니라, 신선한 고압 기체로 보호 챔버(24)를 채우는 이온화된 기체를 날려버릴 수 있어서, 전기 아아크의 진압 속도가 높아지고 그 진압 효과가 증대된다. 일부 실시형태에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 보호 챔버(24)와 상통하는 기체 유입구(25)가 수소를 채우기 위해 제1 셸(21) 및 제2 셸(22)에 형성되어, 진압 속도를 높인다. 일 실시형태에서, 배관(26)이 기체 유입구(25)에 삽입되어 수소의 충진에 기여한다.

본 개시 내용의 일부 실시형태에서, 제1 셸(21) 및 제2 셸(22)은 절연, 방화 및 고온 저항성 비금속 물질로 이루어진다. 따라서, 용단부(13)가 연결 시트(10)의 다른 부분으로부터 고립될 수 있어, 용단부(13)가 녹는 과정에서 발생되는 전기 아아크가 진압될 때 연결 시트(10)의 다른 부분을 손상시키는 것을 방지할 수 있다. 일 실시형태에서, 제1 셸(21) 및 제2 셸(22)은 세라믹으로 이루어진다. 세라믹 물질은 자원이 풍부하고 비용이 낮으며, 용접 공정이 성숙하여, 단가를 줄일 수 있고, 생산 주기를 단축할 수 있다.

일부 실시형태에서, 제1 연결부(11), 제2 연결부(12) 및 용단부(13)는 일체형으로 몰딩된다. 따라서, 배터리 커넥터(1)의 구조가 단순화될 수 있고, 생산 주기가 단축될 수 있으며, 단가가 줄어들 수 있다. 주목해야 할 점으로, 제1 연결부(11), 제2 연결부(12) 및 용단부(13)를 일체형으로 몰딩(molding)하는 제조 방법에 특별한 제한이 없다. 예를 들어, 제1 연결부(11), 제2 연결부(12) 및 용단부(13)는 충격 몰딩을 통해 일체형으로 주조될 수 있다. 일부 실시형태에서, 제1 연결부(11), 제2 연결부(12) 및 용단부(13)는 금속 물질로 이루어진다. 금속 물질은 전도성이 뛰어나, 배터리들 간의 연결에 유익할 수 있다. 주목해야 할 점으로, 제1 연결부(11), 제2 연결부(12) 및 용단부(13)의 금속 물질에 특별한 제한이 없다. 예를 들어, 금속 물질은 구리, 은, 주석 또는 그 합금일 수 있다.

본 개시 내용의 일부 실시형태에서, 보호 부재(20)는 용단부(13)의 양 끝단에 인접한 연결 시트(10)의 일부에 연결된다. 따라서, 용단부(13) 전체가 보호 부재(20) 내에 배치될 수 있어, 용단부(13)가 용융하는 동안 발생되는 전기 아아크에 의해 연결 시트(10)의 다른 부분이 손상되는 것을 방지할 수 있고, 연결 시트(10)가 잘 보호될 수 있다. 주목해야 할 점으로, 전기 자동차의 운행 도중에, 예를 들어, 전기 자동차가 도로를 운행할 때, 배터리 커넥터(1)는 지속적으로 흔들릴 수 있고, 용단부(13)의 단면이 연결 시트의 다른 부분의 단면보다 작으므로, 연결 시트(10)의 다른 부분과 비교하여, 용단부(13)는 지속적인 흔들림으로 인해 보다 쉽게 부서질 수 있다. 일부 실시형태에서, 보호 부재(20)는 용단부(13)의 양 끝단에 인접한 연결 시트(10)의 일부에 연결되고, 이에 따라 보호 부재(20)는 용단부(13)에 대한 지지 하우징(housing)으로서의 역할을 수행하여 용단부(13)의 연결 신뢰성을 높여, 연결 시트(10)의 신뢰성을 증대시킨다.

일부 실시형태에서, 연결 시트(10)에 끼워지는 보호 부재(20)의 표면은 금속화된 표면으로 구성되고, 금속화된 표면은 용접을 통해 연결 시트(10)에 고정된다. 주목해야 할 점으로, 보호 부재(20) 및 연결 시트(10)는 서로 근접하게 끼워지고, 고온 조건에서, 보호 부재(20)와 연결 시트(10)의 표면 상의 금속이 녹기 시작하며, 온도가 낮아진 이후, 보호 부재(20)와 연결 시트(10)의 표면이 함께 용접되는데, 다시 말해, 보호 부재(20)와 연결 시트(10)가 함께 용접된다. 따라서, 용단부(13)가 용융하는 동안 발생되는 전기 아아크에 의해 연결 시트(10)의 다른 부분이 손상되는 것을 방지할 수 있고, 보호 부재(20)는 용단부(13)에 대한 지지 부재로서의 역할을 수행할 수 있어 용단부(13)의 연결 신뢰성을 높여, 연결 시트(10)의 신뢰성 및 안정성을 증대시킨다.

본 개시 내용의 실시형태에 따르면, 전기 자동차용 배터리 커넥터(1)는 연결 시트(10)와 보호 부재(20)를 포함한다.

특히, 연결 시트(10)는 용단부(13)를 구비하는데, 용단부(13)의 단면은 연결 시트(10)의 나머지 부분의 단면보다 작다. 과전류 또는 단락 전류가 용단부(13)를 통과할 때, 용단부(13) 자체적으로 열을 발생시켜 용융을 시작하여, 연결 시트가 배터리를 보호하기 위해 연결이 끊기게 될 것이다. 따라서, 회로에 결함이 발생한 경우, 용단부(13)는 두 개의 근접한 배터리들의 연결을 끊기 위해 용융될 수 있다.

보호 부재(20)는 제1 셸(21) 및 제2 셸(22)을 포함하고, 제1 셸(21) 및 제2 셸(22)은 이들 사이에 봉인된 보호 챔버(24)를 한정하며, 용단부(13)는 보호 챔버(24) 내에 배치된다. 연결 시트(10)에 매칭되는 보호 부재(20)의 표면은 금속화된 표현으로 구성되는데, 다시 말해, 제1 셸(21) 및 제2 셸(22)의 접합면들은 금속화된 표면들로 구성되고, 제1 셸(21) 및 제2 셸(22)의 금속화된 표면들은 용단부의 두 개의 말단에 근접한 연결 시트(10)의 일부에 각각 용접된다. 그러면, 용단부(13)가 용융하는 동안 발생되는 전기 아아크에 의해 연결 시트(10)의 다른 부분이 손상되는 것을 방지할 수 있고, 보호 부재(20)는 용단부(13)에 대한 지지 하우징으로서의 역할을 수행할 수 있어 용단부(13)의 연결 신뢰성을 높여, 연결 시트(10)의 신뢰성 및 안정성을 증대시킨다.

예를 들어, 제2 셸(22)을 향하고 이에 연결된 제1 셸(21)의 표면, 제1 셸(21)을 향하고 이에 연결된 제2 셸(22)의 표면은 접합면들이다. 이들 접합면들은 금속화된 표면들로 구성된다. 연결 시트(10)는 제1 연결부(11)와 제2 연결부(12)를 포함하고, 용단부(13)는 제1 연결부(11)와 제2 연결부(12) 사이에 배치된다. 용단부(13)에 연결되는 제1 연결부(11)의 말단은 제1 셸(21) 및 제2 셸(22)의 금속화된 표면들에 각각 용접되고, 또한 용단부(13)에 연결되는 제2 연결부(12)의 말단은 제1 셸(21) 및 제2 셸(22)의 금속화된 표면들에 각각 용접된다. 더 나아가, 제1 셸(21) 및 제2 셸(22)은 금속화된 표면들을 통해 함께 용접될 수 있다. 이에 따라, 용단부(13)가 용융하는 동안 발생되는 전기 아아크에 의해 연결 시트(10)의 다른 부분이 손상되는 것을 방지하여 용단부(13)의 연결 신뢰성을 높여, 연결 시트(10)의 신뢰성 및 안정성을 증대시킨다.

본 개시 내용의 실시형태들에 따른 배터리 커넥터(1)는, 연결 시트(10)의 나머지 부분의 단면보다 작은 단면을 갖는 용단부(13)가 연결 시트(10)에 배치되고, 용단부(13)는 보호 부재(20), 특히 제1 셸(21) 및 제2 셸(22)에 의해 한정되는 보호 챔버(24) 내에 싸여져, 배터리들 간의 연결이 이루어질 수 있고, 제어 회로에 결함이 발생했을 때, 배터리들 간의 연결이 시기 적절하게 차단될 수 있음으로써, 배터리를 보호할 수 있다. 게다가, 용융에 의해 발생하는 전기 아아크가 신속하게 진압되어 배터리가 전기 아아크로 인해 고장이 나는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 화재 및 폭발의 위험을 줄이고, 승객에 대한 안전 위험을 방지할 수 있다.

게다가, 제1 셸(21) 및 제2 셸(22)의 접합면들이 금속화되고, 제1 셸(21) 및 제2 셸(22)의 금속화된 표면들은 용접을 통해 용단부(13)에 근접한 연결 시트(10)의 일부에 고정된다. 따라서, 보호 부재(20)는 용단부(13)의 지지 하우징으로서의 역할을 수행하여 용단부(13)의 연결 신뢰성을 높여, 연결 시트(10)의 신뢰성 및 안정성을 증대시킨다.

본 개시 내용의 실시형태들에 따른 배터리 커넥터(1)는, 도 1 내지 도 4를 참조로 설명될 것이다. 주목해야 할 점으로, 이하에서의 설명은 단지 일부 예시적 실시형태를 보여줄 뿐이고, 본 개시 내용을 한정하는 것으로 이해될 수 없다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 배터리 커넥터(1)는 연결 시트(10)와 보호 부재(20)를 포함한다. 연결 시트(10)는 제1 연결부(11), 제2 연결부(12) 및 용단부(13)를 포함하고, 용단부(13)는 제1 연결부(11)와 제2 연결부(12) 사이에 배치된다. 용단부(13)는 판형 모양을 갖는 것으로 구성되고, 전-후 방향(도 1에 도시됨)에서, 용단부(13)의 너비는 제1 연결부(11) 및 제2 연결부(12)의 너비보다 작다. 이에 따라, 용단부(13)는 연결 시트(10)의 가장 약한 부분으로서 구성되는데, 즉, 용단부(13)는 연결 시트(10) 전체에서 가장 쉽게 용융될 수 있다. 제어 회로에 비정상 조건이 발생한 경우, 연결 시트(10)는 용단부(13)에서 (용단부(13)를 용융시킴으로써) 차단될 수 있어, 제1 연결부(11)와 제2 연결부(12)의 연결을 끊을 수 있다.

도 2 및 도 2에 도시된 바와 같이, 용단부(13)의 전면벽(132), 제1 연결부(11)의 전면벽 및 제2 연결부(12)의 전면벽은 서로 같은 높이이다. 그리고, 용단부(13)의 후면벽(133), 제1 연결부(11)의 후면벽 및 제2 연결부(12)의 후면벽은 이들 사이에서 만곡부(14)를 한정한다. 그러므로, 용융하는 동안 발생되는 전기 아아크는 외력의 존재 하에 만곡부(14)로 유도될 수 있어, 즉, 전기 아아크가 늘어져 전력을 줄일 수 있다. 게다가, 만곡부(14) 내에 연결 시트(10)가 없으므로, 전기 아아크가 지속적으로 발생할 수 없어, 전기 아아크가 신속하게 진압되며, 이에 따라 자동자 및 승객에 대한 잠재적인 안전 위험성을 줄일 수 있다.

더 나아가, 용단부(13)는 그 안에 형성된 적어도 하나의 관통홀을 구비한다. 그러면 용융하는 동안 발생되는 전기 아아크는 몇 개의 작은 전기 아아크들로 나뉘어질 것이고, 이에 따라 전기 아아크의 전력이 감소될 것이며, 전기 아아크가 신속하게 진압될 수 있다. 용단부(13)는 그 안에 형성된 두 개의 그루브(134)들을 더 포함하고, 두 개의 그루브(134)는 용단부(13)의 너비 방향에서 관통홀(131)의 양 측에 대칭적으로 제공된다. 하나의 그루브(134)의 개구부는 만곡부(14)로부터 벗어나는 방향이고, 다른 그루브(134)의 개구부는 만곡부(14)와 대면하는 방향이다. 따라서, 용융하는 동안 발생되는 전기 아아크가 몇 개의 작은 전기 아아크들로 나뉘어질 수 있을 뿐만 아니라, 용단부(13)의 너비가 더더욱 감소하여, 제어 회로에 결함이 생긴 경우 용단부(13)가 확실히 녹을 수 있게 할 수 있다. 이에 따라, 배터리 커넥터(1)의 신뢰성 및 안전성이 더더욱 증가할 수 있다.

도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 보호 부재(20)는 제1 셸(21) 및 제2 셸(22)을 포함한다. 제1 셸(21) 및 제2 셸(22)은 이들 사이에 봉인된 보호 챔버(24)를 한정하며, 용단부(13)는 보호 챔버(24) 내에 배치된다. 따라서, 용단부(13)는 보호 챔버(24) 안에 고립되어, 배터리 커넥터(1)의 안전성 및 신뢰성이 개선된다. 제1 자성 부재(23)와 제2 자성 부재는 제1 셸(21)의 외부 표면 및 제2 셸(22)의 외부 표면에 각각 배치된다. 제1 자성 부재(23)는 제1 셸(21)의 하부 표면에 배치되고, 제2 자성 부재는 제2 셸(22)의 상부 표면에 배치된다.

제1 자성 부재(23)의 상부 말단(도 1에 도시된 바와 같이, 연결 시트(10)쪽을 향하는 제1 자성 부재(23)의 말단 표면) 및 제2 자성 부재의 상부 말단(도 1에 도시된 바와 같이, 연결 시트(10)로부터 먼 쪽을 향하는 제2 자성 부재의 말단 표면)은 N 극이고, 제1 자성 부재(23)의 하부 말단과 제2 자성 부재의 하부 말단은 S 극이다. 만곡부(14)의 개구부는 뒤쪽을 향하고(도 1에서 도시되는 후방향), 전류 방향은 왼쪽을 가리킨다. 따라서, 용단부(13)가 녹는 동안 발생하는 전기 아아크는 외력의 존재 하에 만곡부(14)로 유도될 수 있어, 전기 아아크가 늘어져 전력을 줄일 수 있다. 게다가, 만곡부(14) 내에 연결 시트가 없으므로, 전기 아아크는 계속 발생할 수 없고, 그러면 전기 아아크가 신속하게 진압되며, 이에 따라 자동자 및 승객에 대한 잠재적인 안전 위험성을 줄일 수 있다.

더 나아가, 도 1 및 도 2에 도시되는 바와 같이, 제1 셸(21) 및 제2 셸(22)은 결합 장치를 통해 서로 연결된다. 특히, 제1 돌출부와 제1 슬롯이 제2 셸(22)에 끼워지는 제1 셸(21)의 제1 접합면 상에 형성된다. 제1 슬롯 및 제1 돌출부는 전-후 방향에서 제1 접합면의 양 측에 배치된다. 제2 돌출부(223)와 제2 슬롯(222)은 제1 셸(21)에 끼워지는 제2 셸(22)의 제2 접합면(221) 상에 형성된다. 제2 슬롯(222) 및 제2 돌출부(223)는 전-후 방향에서 제2 접합면(221)의 양 측에 배치된다. 제2 돌출부(223)는 제1 슬롯에 삽입되어 끼워지는데 적합하고, 제1 돌출부는 제2 슬롯(222)에 삽입되어 끼워지는데 적합하다. 이에 따라 제1 셸(21)과 제2 셸(22)은 서로 보다 근접하게 연결될 수 있어 용융되는 동안 발생되는 전기 아아크를 보다 더 고립시킬 수 있다.

더 나아가, 도 1에서 도시된 좌-우 방향에서, 제1 완화 그루브(214)는 제1 접합면의 각 측(즉, 왼쪽 및 오른쪽 면 각각)에 배치되어 제1 연결부(11)와 제2 연결부(12)가 그곳을 통과하게 하고, 제2 완화 그루브(214)는 제2 접합면(221)의 각 측(즉, 왼쪽 및 오른쪽 면 각각)에 배치되어 제1 연결부(11)와 제2 연결부(12)가 그곳을 통과하게 한다. 따라서, 조립 공정 과정에서, 제1 접합면 및 제2 접합면(221)은 제1 연결부(11)와 제2 연결부(12)의 개입 없이, 제1 연결부(11)와 제2 연결부(12) 각각과 긴밀하게 끼워질 수 있다.

주목해야 할 점으로, 제2 셸(22)을 향하고 이에 연결되는 제1 셸(21)의 표면은 제1 접합면이고, 제1 셸(21)을 향하고 이에 연결되는 제2 셸(22)의 표면은 제2 접합면(221)이다.

이에 더하여, 제1 셸(21) 및 제2 셸(22)은 절연, 방화 및 고온 저항성 비금속 물질로 이루어지고, 제1 접합면의 적어도 일부에서 그리고 제2 접합면(221)의 적어도 일부에서(예를 들어, 제1 및 제2 접합면들의 말단 부분) 금속화된다. 예를 들어, 납땜층은 제1 접합면의 적어도 일부 및 제2 접합면(221)의 적어도 일부 중 적어도 하나에 배치된다. 제1 연결부(11), 제2 연결부(12) 및 용단부(13)는 충격 몰딩을 통해 일체형으로 주조될 수 있고, 제1 연결부(11), 제2 연결부(12) 및 용단부(13)는 구리, 주석과 같은 금속 물질로 이루어진다.

용단부(13)에 연결된 제1 연결부(11)의 말단은 제1 셸(21)의 제1 접합면 및 제2 셸(22)의 제2 접합면에 끼워져 용접되고, 용단부(13)에 연결된 제2 연결부(12)의 말단은 제1 셸(21)의 제1 접합면 및 제2 셸(22)의 제2 접합면에 각각 끼워져 용접된다. 고온 조건에서, 금속화된 표면 상의 금속이 녹기 시작하면, 제1 연결부(11)가 제1 접합면 및 제2 접합면에 각각 용접되고, 제2 연결부는 제1 접합면 및 제2 접합면에 각각 용접된다. 따라서, 용단부(13)는 제1 셸(21) 및 제2 셸(22)에 의해 한정되는 동봉된 보호 챔버(24) 내로 제한될 수 있다. 그러므로, 용융하는 동안 발생되는 전기 아아크는 보호 챔버 내로 고립되어, 연결 시트(10)의 다른 부분이 전기 아아크에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 보호 부재(20)는 용단부(13)의 연결 신뢰도를 개선하여, 연결 시트(10)의 신뢰성을 높이고, 이에 따라 용단부(13)가 전기 자동차의 운행하는 동안의 잦은 흔들림으로 인해 고장이 나는 것을 방지할 수 있다.

본 개시 내용의 일부 다른 실시형태에서, 제1 접합면 전체 및 제2 접합면 전체가 금속화되어, 제1 셸(21)의 제1 접합면 및 제2 셸(22)의 제2 접합면(221)이 서로 끼워져 용접될 수 있다. 다시 말해, 제1 셸(21) 및 제2 셸(22)은 용접으로 서로 연결되고, 그러한 경우, 고온 조건에서 금속화된 표면의 금속이 녹기 시작하면, 제1 연결부(11)는 제1 접합면 및 제2 접합면에 각각 용접되고, 제2 연결부는 제1 접합면 및 제2 접합면에 각각 용접되며, 동시에, 제1 접합면은 제2 접합면에 용접된다. 따라서, 용단부(13)는 제1 셸(21) 및 제2 셸(22)에 의해 한정되는 동봉된 보호 챔버(24) 내로 제한될 수 있다.

보호 챔버(24)는 수소로 채워질 수 있다. 수소는 상당한 열을 제거하고 아아크 영역 내의 온도를 낮출 수 있을 뿐만 아니라, 신선한 고압 기체로 보호 챔버(24)를 채우는 이온화된 기체를 날려버릴 수 있어서, 전기 아아크의 진압 속도가 높아지고 그 진압 효과가 증대된다. 기체 유입구(25)가 제1 셸(21)에 형성되고, 보호 챔버(24)로 수소를 채우기 위해 배관(26)이 기체 유입구(25)에 삽입된다. 보호 챔버(24)가 수소로 채워진 때, 배관(26)은 차단, 소형화 및 동봉된다.

본 개시 내용의 실시형태에 따른 배터리 모듈(미도시)은 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명될 것이다. 본 개시 내용의 실시형태에 따른 배터리 모듈은 전술한 배터리 커넥터(1)를 포함한다. 따라서, 제어 회로의 비정상 상태가 발생한 경우, 제어 회로가 적절한 시점에 차단될 수 있고, 용단부(13)가 녹는 동안 발생되는 전기 아아크가 고립되어 배터리가 고장 나는 것을 방지하여 화재 및 폭발의 위험을 줄일 수 있다.

본 개시 내용의 실시형태에 따른 배터리 모듈은, 연결 시트(10)의 나머지 부분의 단면보다 작은 단면을 갖는 용단부(13)가 연결 시트(10)에 배치되고, 용단부(13)는 보호 부재(20) 내에 싸여져, 배터리들 간의 연결이 이루어질 수 있고, 제어 회로에 결함이 발생했을 때, 배터리들 간의 연결이 시기 적절하게 차단될 수 있음으로써, 배터리를 보호할 수 있다. 게다가, 용융 도중 발생하는 전기 아아크가 신속하게 진압되어 배터리가 전기 아아크로 인해 고장이 나는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 화재 및 폭발의 위험을 줄이고, 승객에 대한 안전 위험을 방지할 수 있다. 더 나아가, 보호 부재(20)는 용단부(13)에 대한 지지 하우징으로서의 역할을 수행하여, 용단부(13)의 연결 신뢰성을 개선하고, 연결 시트(10)의 신뢰성을 높일 수 있다.

본 개시 내용의 실시형태에 따른 전기 자동차는 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명될 것이다. 본 개시 내용의 실시형태에 따른 전기 자동차는 전술한 배터리 커넥터(1)를 포함한다. 따라서, 제어 회로의 비정상 상태가 발생한 경우, 회로가 적절한 시점에 차단될 수 있어 전기 자동차 및 승격을 보호할 수 있다.

본 개시 내용의 실시형태에 따른 전기 자동차는, 연결 시트(10)의 나머지 부분의 단면보다 작은 단면을 갖는 용단부(13)가 연결 시트(10)에 배치되고, 용단부(13)는 보호 부재(20) 내에 싸여져, 배터리들 간의 연결이 이루어질 수 있고, 제어 회로에 결함이 발생했을 때, 배터리들 간의 연결이 시기 적절하게 차단될 수 있음으로써, 배터리를 보호할 수 있다. 게다가, 용융 도중 발생하는 전기 아아크가 신속하게 진압되어 배터리가 전기 아아크로 인해 고장이 나는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 화재 및 폭발의 위험을 줄이고, 승객에 대한 안전 위험을 방지할 수 있다. 더 나아가, 보호 부재(20)는 용단부(13)에 대한 지지 하우징으로서의 역할을 수행하여, 용단부(13)의 연결 신뢰성을 개선하고, 연결 시트(10)의 신뢰성을 높일 수 있다.

명세서에서, "길이(length)", "폭(width)", "두께(thickness)", "상부(upper)", "하부(lower)", "전(front)", "후(rear)", "좌(left)", "우(right)", "수직(vertical)", "수평(horizontal)", "탑(top)", "바텀(bottom)", "내부(inner)", "외부(outer)"와 같은 용어들은 검토된 도면들에 도시된 바와 같이 또는 설명된 바와 같이 방향을 지칭하는 것으로 해석되어야 한다. 이러한 상대적인 용어들은 설명의 편의를 위한 것이며, 본 개시가 특정 방향에서 동작하거나 구성되어야 하는 것으로 해석될 필요는 없다는 점에서 본 개시를 제한하는 것으로 해석되지는 않는다.

본 개시 내용의 설명에서, “제1” 및 “제2”와 같은 용어들은 설명을 위한 목적으로 사용되었으며 이와 관련된 중요성을 가리키거나 내포하기 위한 의도, 또는 표시된 기술 특징의 개수를 내포하기 위한 의도가 없다. 따라서, “제1” 및 “제2”에 의해 한정되는 특징들은 해당 특징을 하나 또는 그 이상 포함할 수 있다. 본 개시 내용에 대한 설명에서, 특별히 다르게 한정되어 있지 않다면, "복수의"는 둘 또는 둘 이상을 의미한다.

본 개시 내용에 대한 설명에서, 특정되거나 다르게 한정되어 있지 않다면, “장착된”, "연결된", "결합된" 및 그 외 다양한 표현들은 넓게 활용되며 기계적 또는 전기적 장착, 연결 또는 결합을 포함하여, 두 구성요소의 내부적 장착, 연결 및 결합일 수도 있으며, 더 나아가 직접적 및 간접적 장창, 연결 및 결합일 수 있음은, 본 개시 내용의 상사한 설명에 따라 해당 기술 영역의 통상의 기술자에 의해 이해될 수 있다.

"실시예", "일부 실시예", "하나의 실시예", "다른 실시예", "예제", "특정 예제" 또는 "일부 예제"에 대한 본 명세서에서의 설명은 본 개시의 실시예 또는 예제와 관련되어 설명된 특정 특징, 구조, 재료 또는 특성이 적어도 본 개시의 하나의 실시예 또는 예제에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전반의 여러 위치에서 "일 실시예에서", "일부 실시예에서", "다른 실시예에서", "예시로서", "특정 예시로서" 또는 "일부 예시로서"와 같은 용어들의 출현이 반드시 본 개시의 같은 실시예 또는 예제를 가리키는 것은 아니다. 또한, 특정 특징, 구조, 재료 또는 특성은 하나 또는 그 이상의 실시예 또는 예제에서 적절한 방법으로 결합될 수 있다.

설명을 위해 앞선 설명에서는 특정 실시예들을 참조로 하여 설명하였다. 그러나, 전술한 예시적 논의들은 구체화되거나 본 발명을 공개된 세부적인 형태로 한정하려는 의도가 없다. 많은 변형 및 개선이 전술한 계시로부터 가능할 수 있다. 실시예들은 본 발명의 원리 및 그 실용 예들을 가장 잘 설명하기 위해 선별되어 해설한 것으로서, 이에 따라 해당 기술분야의 통상의 기술자들이 본 발명 및 다양하게 개선된 다양한 실시예들을 고려된 특정 사용에 부합하게 이용할 수 있도록 하기 위함이다.

Claims

용단부를 구비하는 연결 시트; 및
상기 용단부를 둘러싸는 보호 부재를 포함하되,
상기 용단부의 단면은 상기 연결 시트의 나머지 부분의 단면보다 작고,
상기 보호 부재는 제1 셸 및 제2 셸을 포함하고, 상기 제1 셸 및 상기 제2 셸은 사이에 봉인된 보호 챔버를 한정하며, 상기 용단부는 상기 보호 챔버 내에 배치되며, 상기 보호 챔버는 수소로 채워지며,
상기 보호 챔버와 상통하는 기체 유입구가 상기 수소를 채우기 위해 상기 제1 셸 또는 상기 제2 셸에 형성되는, 전기 자동차용 배터리 커넥터.
제1항에 있어서,
상기 연결 시트는 제1 연결부와 제2 연결부를 포함하고,
상기 용단부는 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부 사이에 배치되는, 전기 자동차용 배터리 커넥터.
제2항에 있어서,
상기 용단부의 너비는 상기 제1 연결부의 너비 및 상기 제2 연결부의 너비보다 작은, 전기 자동차용 배터리 커넥터.
제3항에 있어서,
상기 용단부의 너비 방향으로,
상기 용단부의 제1 면, 상기 제1 연결부의 제1 면 및 상기 제2 연결부의 제1면은 동일한 레벨에 위치하고,
상기 용단부의 제2 면, 상기 제1 연결부의 제2 면 및 상기 제2 연결부의 제2면은 만곡부를 한정하는, 전기 자동차용 배터리 커넥터.
제3항에 있어서,
상기 용단부는 상기 용단부에 형성된 적어도 하나의 관통홀을 구비하는, 전기 자동차용 배터리 커넥터.
제4항에 있어서,
상기 배터리 커넥터는 상기 용단부의 두께 방향으로 상기 보호 부재의 두 개의 상반된 외부 면에 각각 배치된 제1 자성 부재 및 제2 자성 부재를 더 포함하되,
상기 용단부는 상기 제1 자성 부재 및 상기 제2 자성 부재 사이에 배치되고, 상기 용단부와 대면하는 상기 제1 자성 부재의 표면의 극성과 상기 용단부와 대면하는 상기 제2 자성 부재의 표면의 극성은 서로 반대인, 전기 자동차용 배터리 커넥터.
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제1항에 있어서,
상기 제1 셸 및 상기 제2 셸은 결합 장치를 통해 서로 연결되는, 전기 자동차용 배터리 커넥터.
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제1항에 있어서,
상기 제1 셸 및 상기 제2 셸은 상기 제1 셸 및 상기 제2 셸 중 적어도 하나에 배치된 납땜층을 통해 서로 용접되어, 보호 챔버를 한정하는, 전기 자동차용 배터리 커넥터.
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제1항에 있어서,
상기 제1 셸 및 상기 제2 셸은 절연, 방화 및 고온 저항성 비금속 물질로 이루어진, 전기 자동차용 배터리 커넥터.
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제1항에 있어서,
상기 보호 부재는 상기 용단부의 양 말단에 인접한 연결 시트의 일부에 각각 연결되는, 전기 자동차용 배터리 커넥터.
제19항에 있어서,
상기 연결 시트에 끼워지는 상기 보호 부재의 표면은 금속화된 표면으로 구성되고, 상기 금속화된 표면은 용접을 통해 상기 연결 시트에 고정되는, 전기 자동차용 배터리 커넥터.
제1항 내지 제6항, 제8항, 제11항, 제15항, 제19항 및 제20항 중 어느 한 항에 따른 배터리 커넥터를 포함하는, 배터리 모듈.
제1항 내지 제6항, 제8항, 제11항, 제15항, 제19항 및 제20항 중 어느 한 항에 따른 배터리 커넥터를 포함하는, 전기 자동차.