KR102090404B1 - 누액 및 가스 검출을 기능을 갖는 대용량 리튬폴리머 배터리 장치 - Google Patents

누액 및 가스 검출을 기능을 갖는 대용량 리튬폴리머 배터리 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102090404B1
KR102090404B1 KR1020180144718A KR20180144718A KR102090404B1 KR 102090404 B1 KR102090404 B1 KR 102090404B1 KR 1020180144718 A KR1020180144718 A KR 1020180144718A KR 20180144718 A KR20180144718 A KR 20180144718A KR 102090404 B1 KR102090404 B1 KR 102090404B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery pack
bus bar
module case
row
lithium polymer
Prior art date
Application number
KR1020180144718A
Other languages
English (en)
Inventor
유선상
Original Assignee
(주)알씨디에이치
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)알씨디에이치 filed Critical (주)알씨디에이치
Priority to KR1020180144718A priority Critical patent/KR102090404B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102090404B1 publication Critical patent/KR102090404B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/04—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0565—Polymeric materials, e.g. gel-type or solid-type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2/1077—
    • H01M2/1094—
    • H01M2/206—
    • H01M2/34—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/24—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries from their environment, e.g. from corrosion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/10—Batteries in stationary systems, e.g. emergency power source in plant
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

본 발명은 단전지 셀간의 방진과 충격흡수가 이루어지는 구조에서 전지팩에서 발생될 수 있는 누액 및 가스를 신속히 검출하여 위험성을 제거할 수 있도록 한 누액 및 가스 검출을 기능을 갖는 대용량 리튬폴리머 배터리 장치를 제공한다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 누액 및 가스 검출을 기능을 갖는 대용량 리튬폴리머 배터리 장치는, 스트링 함체와; 상기 스트링 함체의 내부에 나란하게 수평적으로 밀착하여 적층되어 있는 다수개의 전원모듈; 및 상기 스트링 함체를 밀폐되게 덮는 함체 덮개를 포함하되; 상기 전원모듈은, 일정한 폭과 길이및 높이를 갖고 상부로 개구되어 있는 전지팩 수납실을 갖는 모듈 케이스와; 상기 전지팩 수납실을 통해 모듈 케이스에 수납된 전지팩과; 상기 전지팩의 상단에 배치되어 전지팩과 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판과; 모듈 케이스의 폭 방향으로 2열 배열되어 있는 버스바 개구홀과 중앙에 폭방향으로 가로지르는 일정 깊이의 배선 가이드홈을 갖고, 상기 인쇄회로기판의 상부에 배치되어 전지팩의 출력 단자에 연결되어 배선 가이드홈을 통해 전기배선을 안내하는 배선가이드 프레임과; 상기 전지팩 수납실에 절연수지로 충전되어져 전지팩의 둘레와 모듈 케이스 간의 빈 공극을 메워주어 전지팩과 모듈 케이스를 일체화시켜 전지팩의 공진을 억제시키는 전지팩 절연몰드와; 상기 전지팩에서 발생되는 누액을 감지하기 위해 상기 배선가이드 프레임의 일개소에 설치된 누액센서;를 포함한 것을 특징으로 한다.

Description

누액 및 가스 검출을 기능을 갖는 대용량 리튬폴리머 배터리 장치{Bulk lithium-polymer battery device with having leak sensing and monitering function}
본 발명은 대용량 리튬폴리머 배터리 장치에 관한 것으로, 특히 단전지 셀간의 방진과 충격흡수가 이루어지는 구조에서 전지팩에서 발생될 수 있는 누액 및 가스를 신속히 검출하여 위험성을 제거할 수 있도록 한 누액 및 가스 검출을 기능을 갖는 대용량 리튬폴리머 배터리 장치에 관한 것이다.
미국 NRC(원자력 규제위원회)의 권고사항은 1차(능동형) 8시간 2차(수동형) 72시간 이상 비상전원 공급 용량을 확보하도록 권고하고 있다. 하지만 국내 원전의 경우 신고리 5,6호기 원전을 제외하고 2차 수동형(축전지)는 권고사항의 11%수준인 4시간 범위의 비상전원 공급용량을 확보하고 있으며, 현재의 축전지를 사용하여 72시간(24시간 Full Load + 48시간 Load Shedding Program) 용량을 확보하기 위해서는 비상 배터리룸의 추가 건설이 필요한 실정이다. 따라서 국내원전에 특화되어 비상 배터리룸의 추가 건설 없이 비상 배터리의 전원 공급용량을 증대시키고 배터리만으로도 72시간(24시간 Full Load +48시간 Load Shedding Program)의 비상 전원공급이 가능한 대용량 리튬폴리머 배터리 시스템이 요구된다. 이와 함께 대용량 리튬폴리머 배터리는 이상시 누액 및 가스가 발생될 수 있기 때문에 폭발 등의 위험을 방지할 수 있는 방안도 필요하다.
본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 등록특허 등록번호 제10-1571950호로서, '일종의 대용량 원통형 리튬 이온 배터리 및 그 생산 방법'이 제안되어 있다. 이는 배터리 쉘, 배터리 쉘내에 있는 셀 권선체, 셀 권선체 양단을 누르는 집전판을 포함하며, 러그와 집전판이 서로 연결된 단자 기둥과 배터리 두 극의 커버를 통과하고, 상기 단자 기둥은 양극 단자 기둥과 음극 단자 기둥을 포함하며, 상기 커버는 양극 커버와 음극 커버를 포함하고, 상기 집전판은 양극 집전판과 음극 집전판을 포함하고, 상기 양극 단자 기둥의 재질은 알루미늄 합금이며, 음극 단자 기둥의 재질은 니켈 도금된 구리이고, 상기 양극 집전판의 재질은 알루미늄 합금이며, 음극 집전판의 재질은 니켈 도금된 구리이고, 양극 집전판과 음극 집전판에는 전해액이 유입되는 주입구가 있으며, 상기 양극 집전판과 양극 러그는 레이저 솔더링을 통해 고정되며, 상기 양극 러그의 재질은 알루미늄 합금이고, 양극 러그의 또 다른 쪽은 양극 커버와 솔더링 연결되고, 상기 음극 집전판과 음극 러그는 레이저 솔더링을 통해 고정되며, 상기 음극 러그의 재질은 니켈 도금된 구리이고, 음극 러그의 또 다른 쪽은 음극 단자 기둥과 레이저 솔더링을 통해 고정되고, 상기 셀 권선체 양극 음극의 러그 단면의 포일 형체는 각각 0.1-6.5 밀리미터 압축 감소되며, 러그 단면의 포일 형체는 서로 뒤엉키는 것을 특징으로 하여, 러그 단면과 집전판의 레이저 솔더링 유효 면적이 확대되고 솔더링 강도가 향상되도록 한 것이다. 그러나 상기 배경기술에서는 배터리 쉘에서 발생될 수 있는 누액 및 가스 검출에 대한 방안이 제시되어 있지 않다.
한국 등록특허 등록번호 제10-1571950호
본 발명은 단전지 셀간의 방진과 충격흡수가 이루어지는 구조에서 전지팩에서 발생될 수 있는 누액 및 가스를 신속히 검출하여 위험성을 제거할 수 있도록 한 누액 및 가스 검출을 기능을 갖는 대용량 리튬폴리머 배터리 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 누액 및 가스 검출을 기능을 갖는 대용량 리튬폴리머 배터리 장치는, 스트링 함체와; 상기 스트링 함체의 내부에 나란하게 수평적으로 밀착하여 적층되어 있는 다수개의 전원모듈; 및 상기 스트링 함체를 밀폐되게 덮는 함체 덮개를 포함하되; 상기 전원모듈은, 일정한 폭과 길이및 높이를 갖고 상부로 개구되어 있는 전지팩 수납실을 갖는 모듈 케이스와; 상기 전지팩 수납실을 통해 모듈 케이스에 수납된 전지팩과; 상기 전지팩의 상단에 배치되어 전지팩과 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판과; 모듈 케이스의 폭 방향으로 2열 배열되어 있는 버스바 개구홀과 중앙에 폭방향으로 가로지르는 일정 깊이의 배선 가이드홈을 갖고, 상기 인쇄회로기판의 상부에 배치되어 전지팩의 출력 단자에 연결되어 배선 가이드홈을 통해 전기배선을 안내하는 배선가이드 프레임과; 상기 전지팩 수납실에 절연수지로 충전되어져 전지팩의 둘레와 모듈 케이스 간의 빈 공극을 메워주어 전지팩과 모듈 케이스를 일체화시켜 전지팩의 공진을 억제시키는 전지팩 절연몰드와; 상기 전지팩에서 발생되는 누액을 감지하기 위해 상기 배선가이드 프레임의 일개소에 설치된 누액센서;를 포함한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전지팩에서 발생되는 가스를 감지하기 위해 상기 배선가이드 프레임의 타개소에 가스센서가 더 설치된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전지팩은 셀 단자가 상부로 위치되도록 리튬폴리머 단전지 셀을 짝수개 구비하여 모듈 케이스의 폭 방향으로 나란하게 적층하되, 리튬폴리머 단전지 셀의 내진 안전성을 위해 이웃한 리튬폴리머 단전지 셀의 사이에 전지간 접착테이프를 매개로 완충 패드가 접착되어 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전지팩의 하단과 모듈 케이스의 내부 바닥면과의 사이에는 하부 쇼트 방지를 위해 절연러버가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 인쇄회로기판에는 각기 체결공을 갖는 제1열 하부버스바와 제2열 하부버스바가 서로 어긋난 위치에 배열되고, 제1열 하부버스바와 제2열 하부버스바의 각기 양측에 리튬폴리머 단전지 셀의 단자가 삽통되도록 하는 쇼트보호겸용 단자 끼움 결착슬릿이 형성되고; 상기 제1열 하부버스바와 제2열 하부버스바에는 상부로 각기 제1열 상부버스바와 제2열 상부버스바가 배치되고; 상기 제1열 상부버스바와 제2열 상부버스바는 체결볼트와 너트의 결합을 통해 제1열 하부버스바와 제2열 하부버스바에 각기 결합되어지고; 단전지 셀의 셀 단자가 절곡되어져 상기 제1,2열 상부버스바와 제1,2열 하부버스바의 사이에 밀착되어 전기적으로 접촉되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 누액 및 가스 검출을 기능을 갖는 대용량 리튬폴리머 배터리 장치에 따르면, 단전지 셀의 누액시에는 배선가이드 프레임측에 설치된 누액센서를 통하고, 배터리의 가스 발생시에는 가스센서를 통해 즉시 감응하여 경고를 발생시킴으로써 미연에 폭발 등의 위험성을 예방할 수 있다.
또한 단전지 셀간에 충격을 흡수할 수 있는 완충 패드가 개재되어 있어 전원모듈이 외부 충격을 받더라도 단전지 셀간의 안전성을 확보할 수 있고, 절연 기능을 하는 전지팩 절연몰드가 구성되어져 내진특성의 확보가 가능하다.
또한, 배선가이드 프레임에 의한 전기 배선을 용이하게 할 수 있고, 인쇄회로기판과 상부버스바의 조립에 의해 단전지 셀의 셀 단자의 전기적 접촉을 밀착되게 수행할 수 있을 뿐 아니라 인쇄회로기판에 쇼트보호겸용 단자 끼움 결착슬릿의 구성으로 전기적 쇼트를 방지할 수 있다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 원전 DC 전원공급장치의 사시도.
도 2는 도 1의 분해사시도.
도 3은 본 발명의 원전 DC 전원공급장치에 적용된 누액 및 가스 감지의 회로구성도.
도 4는 도 2에 도시된 전원모듈의 단일 사시도.
도 5는 도 4의 평면도.
도 6은 도 5의 A-A선 조립단면도.
도 7은 도 4에 도시된 전원모듈의 분해사시도.
도 8은 도 4의 전원모듈에 적용된 전지팩을 구성하는 단전지 셀간의 분해사시도.
도 9는 도 4의 전원모듈에 적용되는 인쇄회로기판과 상부버스바의 분해사시도.
도 10은 도 4의 전원모듈측 배선가이드 프레임에 누액센서 및 가스센서가 설치된 사시도.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 원전 DC 전원공급장치(100)는 도 1 및 도 2와 같이 스트링 함체(5)와, 스트링 함체(5)의 내부에 나란하게 수평적으로 밀착하여 적층되어 있는 다수개의 전원모듈(10), 스트링 함체(5)를 밀폐되게 덮는 함체 덮개(6)를 포함하고, 전원모듈(10)에는 도 3의 누액 및 가스를 검출할 수 있는 수단(301,302)이 설치된다.
상기 전원모듈(10)에는, 도 4 내지 도 7에서와 같이 모듈 케이스(12), 전지팩(14), 인쇄회로기판(16), 배선가이드 프레임(18) 및 전지팩 절연몰드(20)를 포함한다.
모듈 케이스(12)는 일정한 폭(w)과 길이(l) 및 높이(h)를 갖고 상부로 개구되어 있는 전지팩 수납실(121)을 갖는다. 모듈 케이스(12)는 절연을 위해 경질의 난연합성수지 또는 복합소재로 제작될 수 있다.
전지팩(14)은 전지팩 수납실(121)을 통해 모듈 케이스(12)에 수납된다.
도 6과 같이 전지팩(14)은 단전지 셀(141)을 짝수개 구비하여 모듈 케이스(12)의 폭(w) 방향으로 나란하게 적층되어 있다. 단전지 셀(141)은 셀 단자(141a)가 상부로 위치되도록 설치된다.
이때 리튬폴리머 단전지 셀(141)의 내진 안전성을 위해 이웃한 리튬폴리머 단전지 셀(141과 141)의 사이에 도 6 및 도 8과 같이 전지간 접착테이프(142)를 매개로 완충 패드(143)가 접착되어 구성됨이 바람직하다. 여기서 단전지 셀(141)은 체적/중량, 운전수명 및 방전특성에서 우수한 '리튬폴리머 단전지 셀'이 바람직하다.
인쇄회로기판(16)은 전지팩(14)의 상단에 배치되어 전지팩(14)과 전기적으로 연결된다.
도 9와 같이 인쇄회로기판(16)에는 각기 체결공(161a,162a)을 갖는 제1열 하부버스바(161)와 제2열 하부버스바(162)가 서로 어긋난 위치에 배열되어 있다. 또한 인쇄회로기판(16)에는 제1열 하부버스바(161)와 제2열 하부버스바(162)의 각기 양측에 리튬폴리머 단전지 셀(141)의 셀 단자(141a)가 삽통되도록 하는 쇼트보호겸용 단자 끼움 결착슬릿(161b)이 형성되어 있다. 제1열 하부버스바(161)와 제2열 하부버스바(162)는 인쇄회로를 구성하는 전도성 동박의 일부가 된다. 한편, 제1열 하부버스바(161)와 제2열 하부버스바(162)에는 그 상부로 각기 제1열 상부버스바(163)와 제2열 상부버스바(164)가 배치된다.
제1열 상부버스바(163)와 제2열 상부버스바(164)는 체결볼트(167)와 너트(미도시)의 결합을 통해 제1열 하부버스바(161)와 제2열 하부버스바(162)에 각기 결합되어진다. 이때 단전지 셀(141)의 셀 단자(141a)는 절곡되어져 제1,2열 상부버스바(163,164)와 제1,2열 하부버스바(161,162)의 사이에 밀착되어 전기적으로 접촉된다. 제1열 상부버스바(163)와 제2열 상부버스바(164)는 본 실시 예에서 동으로 제작되어 있으나 다른 전도성 도체로 제작될 수 있다.
이와 같이 인쇄회로기판(16)에는 쇼트보호겸용 단자 끼움 결착슬릿(161b)이 형성되어 있어 전지팩(14)의 단전지 셀(141)들 간에 쇼트가 일어나는 것을 방지할 수 있다.
배선가이드 프레임(18)은 인쇄회로기판(16)의 상부에 배치된다. 배선가이드 프레임(18)은 모듈 케이스(12)의 폭 방향으로 2열 배열되어 있는 버스바 개구홀(181)과 중앙에 폭방향으로 가로지르는 일정 깊이의 배선 가이드홈(182)을 갖는다. 배선가이드 프레임(18)은 전지팩(14)의 출력 단자에 연결된 전기배선(도시안됨)을 배선 가이드홈(182)을 통해 안전하게 안내한다. 배선가이드 프레임(18)은 경질의 합성수지로 제작될 수 있다.
전지팩 절연몰드(20)는 전지팩 수납실(121)에 절연수지로 충전되어져 형성된 것이다. 전지팩 절연몰드(20)는 전지팩(14)의 둘레와 모듈 케이스(12) 간의 빈 공극을 메워준다. 따라서 전지팩 절연몰드(20)는 전지팩(14)과 모듈 케이스(12)를 일체화시켜 전지팩(14)의 공진을 억제시킨다. 또한 전지팩 절연몰드(20)는 금속성 쇼트 방지와 단전지 셀(141)에서 발생될 수 있는 누액 및 수분의 침투를 차단하여 절연성을 확보한다.
전지팩(14)에서 발생되는 누액을 감지하기 위해 도 10과 같이 배선가이드 프레임(18)의 일개소에 누액센서(301)가 설치된다. 또한 전지팩(14)에서 발생되는 가스를 감지하기 위해 상기 배선가이드 프레임(18)의 타개소에 가스센서(302)가 더 설치될 수 있다.
따라서 도 3과 같이 누액센서(301) 또는 가스센서(302)에서 감지된 아날로그 신호는 A/D변환기(303)를 거쳐 제어부(300)에 입력되고, 제어부(300)는 누액을 감지하여 경고등(304)에 점등으로 위험 경고를 하게 되어 수리 및 교체를 실시할 수 있다.
한편, 본 원전 DC 전원공급장치(100)에서 전지팩(14)의 하단과 모듈 케이스(12)의 내부 바닥면과의 사이에는 하부 쇼트 방지를 위해 절연러버(22)가 더 설치될 수 있다.
이와 같이 구성된 원전 DC 전원공급장치(100)는 단전지 셀(141과 141)간에 충격을 흡수할 수 있는 완충 패드(143)가 개재되어 있어 원전 DC 전원공급장치(100)가 외부 충격을 받더라도 단전지 셀(141과 141)간의 안전성을 확보할 수 있고, 또한 원전 DC 전원공급장치(100)는 전지팩(14)과 모듈 케이스(12)를 일체화시켜 전지팩(14)의 공진을 억제시킴과 동시에 절연 기능을 하는 전지팩 절연몰드(20)가 구성되어져 있어, 공진을 방지할 수 있는 내진특성의 확보가 가능하다.
또한, 배선가이드 프레임(18)에 의한 전기 배선을 용이하게 할 수 있고, 인쇄회로기판(16)과 상부버스바(163,164)의 조립에 의해 단전지 셀(141)의 셀 단자(141a)의 전기적 접촉을 밀착되게 수행할 수 있을 뿐 아니라 인쇄회로기판(16)에 쇼트보호겸용 단자 끼움 결착슬릿(161b)의 구성으로 전기적 쇼트를 방지할 수 있다.
특히, 단전지 셀의 누액시에는 누액센서(301)를 통하고, 배터리의 가스 발생시에는 가스센서(302)를 통해 즉시 감응하여 경고를 발생시킴으로써 미연에 폭발 등의 위험성을 예방할 수 있다.
지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
5: 스트링 함체
6: 함체 덮개
10: 전원모듈
12: 모듈 케이스
14: 전지팩
141: 리튬폴리머 단전지 셀
143: 완충 패드
16: 인쇄회로기판
161: 제1열 하부버스바
161b: 쇼트보호겸용 단자 끼움 결착슬릿
162: 제2열 하부버스바
163: 제1열 상부버스바
164: 제2열 상부버스바
18: 배선가이드 프레임
20: 전지팩 절연몰드
22: 절연러버
301: 누액센서
302: 가스센서

Claims (5)

  1. 스트링 함체(5)와;
    상기 스트링 함체(5)의 내부에 나란하게 수평적으로 밀착하여 적층되어 있는 다수개의 전원모듈(10); 및
    상기 스트링 함체(5)를 밀폐되게 덮는 함체 덮개(6)를 포함하되;
    상기 전원모듈(10)에는,
    일정한 폭(w)과 길이(l) 및 높이(h)를 갖고 상부로 개구되어 있는 전지팩 수납실(121)을 갖는 모듈 케이스(12)와;
    상기 전지팩 수납실(121)을 통해 모듈 케이스(12)에 수납된 전지팩(14)과;
    상기 전지팩(14)의 상단에 배치되어 전지팩(14)과 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판(16)과;
    모듈 케이스(12)의 폭 방향으로 2열 배열되어 있는 버스바 개구홀(181)과 중앙에 폭방향으로 가로지르는 일정 깊이의 배선 가이드홈(182)을 갖고, 상기 인쇄회로기판(16)의 상부에 배치되어 전지팩(14)의 출력 단자에 연결되어 배선 가이드홈(182)을 통해 전기배선을 안내하는 배선가이드 프레임(18)과;
    상기 전지팩 수납실(121)에 절연수지로 충전되어져 전지팩(14)의 둘레와 모듈 케이스(12) 간의 빈 공극을 메워주어 전지팩(14)과 모듈 케이스(12)를 일체화시켜 전지팩(14)의 공진을 억제시키는 전지팩 절연몰드(20)와;
    상기 전지팩(14)에서 발생되는 누액을 감지하기 위해 상기 배선가이드 프레임(18)의 일개소에 설치된 누액센서(301);를 포함하며,
    상기 전지팩(14)은,
    셀 단자(141a)가 상부로 위치되도록 리튬폴리머 단전지 셀(141)을 짝수개 구비하여 모듈 케이스(12)의 폭(w) 방향으로 나란하게 적층하되, 리튬폴리머 단전지 셀(141)의 내진 안전성을 위해 이웃한 리튬폴리머 단전지 셀(141과 141)의 사이에 전지간 접착테이프(142)를 매개로 완충 패드(143)가 접착되어 구성된 것을 특징으로 하는 누액 및 가스 검출을 기능을 갖는 대용량 리튬폴리머 배터리 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 전지팩(14)에서 발생되는 가스를 감지하기 위해 상기 배선가이드 프레임(18)의 타개소에 가스센서(302)가 더 설치된 것을 특징으로 하는 누액 및 가스 검출을 기능을 갖는 대용량 리튬폴리머 배터리 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 전지팩(14)의 하단과 모듈 케이스(12)의 내부 바닥면과의 사이에는 하부 쇼트 방지를 위해 절연러버(22)가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 누액 및 가스 검출을 기능을 갖는 대용량 리튬폴리머 배터리 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판(16)에는 각기 체결공(161a,162a)을 갖는 제1열 하부버스바(161)와 제2열 하부버스바(162)가 서로 어긋난 위치에 배열되고, 제1열 하부버스바(161)와 제2열 하부버스바(162)의 각기 양측에 리튬폴리머 단전지 셀(141)의 단자(141a)가 삽통되도록 하는 쇼트보호겸용 단자 끼움 결착슬릿(161b)이 형성되고;
    상기 제1열 하부버스바(161)와 제2열 하부버스바(162)에는 상부로 각기 제1열 상부버스바(163)와 제2열 상부버스바(164)가 배치되고;
    상기 제1열 상부버스바(163)와 제2열 상부버스바(164)는 체결볼트와 너트의 결합을 통해 제1열 하부버스바(161)와 제2열 하부버스바(162)에 각기 결합되어지고;
    단전지 셀(141)의 셀 단자(141a)가 절곡되어져 상기 제1,2열 상부버스바(163,164)와 제1,2열 하부버스바(161,162)의 사이에 밀착되어 전기적으로 접촉되어 있는 것을 특징으로 하는 누액 및 가스 검출을 기능을 갖는 대용량 리튬폴리머 배터리 장치.
KR1020180144718A 2018-11-21 2018-11-21 누액 및 가스 검출을 기능을 갖는 대용량 리튬폴리머 배터리 장치 KR102090404B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180144718A KR102090404B1 (ko) 2018-11-21 2018-11-21 누액 및 가스 검출을 기능을 갖는 대용량 리튬폴리머 배터리 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180144718A KR102090404B1 (ko) 2018-11-21 2018-11-21 누액 및 가스 검출을 기능을 갖는 대용량 리튬폴리머 배터리 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102090404B1 true KR102090404B1 (ko) 2020-03-18

Family

ID=69999195

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180144718A KR102090404B1 (ko) 2018-11-21 2018-11-21 누액 및 가스 검출을 기능을 갖는 대용량 리튬폴리머 배터리 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102090404B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111725463A (zh) * 2020-07-23 2020-09-29 湖南宝特瑞能新能源有限责任公司 一种便于安装固定的锂离子蓄电池保护装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990085939A (ko) * 1998-05-23 1999-12-15 손욱 리튬이온 전지 에이징용 래크
KR20110079857A (ko) * 2008-12-24 2011-07-08 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 전지 모듈
JP2014127285A (ja) * 2012-12-26 2014-07-07 Automotive Energy Supply Corp 電池モジュールの液漏れ検査方法および電池モジュール
KR20140093997A (ko) * 2011-12-14 2014-07-29 타이코 일렉트로닉스 코포레이션 배터리 커넥터 시스템
WO2015008762A1 (ja) * 2013-07-19 2015-01-22 日本碍子株式会社 二次電池異常通報システム
KR101571950B1 (ko) 2012-04-24 2015-12-04 시리엔 아펙스 차이나 홀딩 컴퍼니 리미티드 일종의 대용량 원통형 리튬 이온 배터리 및 그 생산 방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990085939A (ko) * 1998-05-23 1999-12-15 손욱 리튬이온 전지 에이징용 래크
KR20110079857A (ko) * 2008-12-24 2011-07-08 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 전지 모듈
KR20140093997A (ko) * 2011-12-14 2014-07-29 타이코 일렉트로닉스 코포레이션 배터리 커넥터 시스템
KR101571950B1 (ko) 2012-04-24 2015-12-04 시리엔 아펙스 차이나 홀딩 컴퍼니 리미티드 일종의 대용량 원통형 리튬 이온 배터리 및 그 생산 방법
JP2014127285A (ja) * 2012-12-26 2014-07-07 Automotive Energy Supply Corp 電池モジュールの液漏れ検査方法および電池モジュール
WO2015008762A1 (ja) * 2013-07-19 2015-01-22 日本碍子株式会社 二次電池異常通報システム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111725463A (zh) * 2020-07-23 2020-09-29 湖南宝特瑞能新能源有限责任公司 一种便于安装固定的锂离子蓄电池保护装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100723668B1 (ko) 리튬 이온 배터리
KR101404712B1 (ko) 안전성이 향상된 전지팩
EP2816633B1 (en) Energy storage apparatus
KR101084055B1 (ko) 이차 전지
US9053867B2 (en) Energy storage cell and energy storage module
KR102090405B1 (ko) 누액감지 모니터링 기능을 갖는 대용량 리튬폴리머 배터리 시스템
KR20130042430A (ko) 배터리 모듈 및 이를 포함하는 중·대형 배터리 모듈
CN102714288A (zh) 电池模块
US20230178847A1 (en) Pack housing including integrated filter mesh applied to venting hole, and battery pack including the same
CN113764799A (zh) 单体电池、电池模组及电池包
CN110137391A (zh) 电池动力引出集成结构、电池包及车辆
KR102090404B1 (ko) 누액 및 가스 검출을 기능을 갖는 대용량 리튬폴리머 배터리 장치
KR20150045739A (ko) 이차 전지 모듈
KR102608005B1 (ko) 배터리 및 상기 배터리를 구비한 전기 소모 장치
CN112234296B (zh) 电芯以及电池模组
CN113140851A (zh) 锂离子电池模组
KR102110514B1 (ko) 원전 dc 전원공급장치용 스트링
CN215896555U (zh) 电池模组
CN216213802U (zh) 单体电池、电池模组及电池包
KR102110513B1 (ko) 내진안전성 확보를 위한 대용량 리튬폴리머 배터리 시스템용 전원모듈
KR102172960B1 (ko) 전원모듈에 설치되는 배선가이드 프레임
KR20190069044A (ko) 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR102187049B1 (ko) 내진안전성 확보를 위한 대용량 리튬폴리머 배터리 시스템용 전원모듈간의 전기적 연결구조
KR20140145502A (ko) 이차 전지 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR102110516B1 (ko) 원전 dc 비상 전원공급장치 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant