KR102158261B1 - 전기적 잠금 수단을 구비하고 있는 전지팩의 도난 방지 시스템 및 이를 포함하는 전지팩 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디바이스에 장착된 전지팩의 도난 방지 시스템으로서, 잠금 신호 및 잠금 해제 신호를 입력 받는 입력부; 상기 입력부로부터, 전기적 잠금 신호를 수신하면 방전 차단 신호를 송신하고, 전기적 잠금 해제 신호를 수신하면 방전 차단 해제 신호를 송신하는 제어부; 및 상기 제어부로부터 방전 차단 신호를 수신하여 전지팩의 방전을 차단하고, 방전 차단 해제 신호를 수신하기 전까지 전지팩의 방전을 계속적으로 차단하는 전기적 잠금 수단;을 포함하는 시스템에 관한 것이다.

Description

전기적 잠금 수단을 구비하고 있는 전지팩의 도난 방지 시스템 및 이를 포함하는 전지팩 {System for Anti-theft of Battery Pack Comprising Electrical Locking Means and Battery Pack Comprising the Same}
본 발명은 전기적 잠금 수단을 구비하고 있는 전지팩의 도난 방지 시스템 및 이를 포함하는 전지팩에 관한 것이다.
화석연료 사용의 급격한 증가로 인하여 대체 에너지나 청정에너지의 사용에 대한 요구가 증가하고 있으며, 그 일환으로 가장 활발하게 연구되고 있는 분야가 전기화학을 이용한 발전, 축전 분야이다.
현재 이러한 전기화학적 에너지를 이용하는 전기화학 소자의 대표적인 예로 이차전지를 들 수 있으며, 점점 더 그 사용 영역이 확대되고 있는 추세이다.
최근, 이차전지는, 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV), 전기 자전거, 전동 킥보드, 또는 무인 비행체 등의 디바이스의 동력원으로도 주목 받고 있다.
이러한 디바이스에 포함되는 이차전지는, 높은 에너지 밀도와 작동 전위를 나타내고 사이클 수명이 길며 자기방전율이 낮은 리튬 이차전지가 주로 사용되고 있다.
리튬 이차전지는 상기와 같은 장점에도 불구하고, 안전성이 낮다는 근본적인 문제점을 가지고 있어, 여러가지 안전 소자 및 배터리 관리 시스템(BMS) 등을 포함하는 전지팩의 형태로 사용된다. 이러한 전지팩은 리튬 이차전지 및 안전 소자 등을 다수 포함하고 있어 그 가격이 상당히 고가이다. 또한, 사용 편의성을 위해서 디바이스로부터 전지팩의 착탈이 가능한 구조를 가지고 있어, 전기 자전거 등의 일부 디바이스는 전지팩의 도난 위험이 매우 높다.
이러한 전지팩의 도난 위험을 방지하기 위하여, 전지팩을 디바이스에 물리적으로 고정하는 잠금 수단들이 많이 개발되었으나, 물리적 잠금 수단을 강제로 파괴하고 전지팩을 훔쳐가는 사례가 늘고 있어 도난 방지에 큰 실효성이 없다는 문제가 있다.
따라서, 디바이스의 동력원으로 사용되는 전지팩의 도난을 효과적으로 방지할 수 있는 도난 방지 시스템에 대한 필요성이 높은 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 이후 설명하는 바와 같이, 제어부로부터 방전 차단 신호를 수신하여 전지팩의 방전을 차단하고, 방전 차단 해제 신호를 수신하기 전까지 전지팩의 방전을 계속적으로 차단하는 전기적 잠금 수단을 포함하는 경우, 전지팩이 도난되더라도 타인이 전지팩을 사용하거나 처분할 수 없도록 하여, 전지팩의 도난을 원천적으로 방지할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
따라서, 본 발명에 따른 디바이스에 장착된 전지팩의 도난 방지 시스템은, 잠금 신호 및 잠금 해제 신호를 입력 받는 입력부; 상기 입력부로부터, 전기적 잠금 신호를 수신하면 방전 차단 신호를 송신하고, 전기적 잠금 해제 신호를 수신하면 방전 차단 해제 신호를 송신하는 제어부; 및 상기 제어부로부터 방전 차단 신호를 수신하여 전지팩의 방전을 차단하고, 방전 차단 해제 신호를 수신하기 전까지 전지팩의 방전을 계속적으로 차단하는 전기적 잠금 수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
즉, 사용자가 잠금 신호를 상기 입력부에 인가하여, 전기적 잠금 수단이 전지팩을 전기적으로 잠그게 되며, 전기적으로 잠긴 전지팩은 방전 차단 해제 신호를 수신하기 전까지 계속적으로 방전이 불가능한 상태를 유지한다. 따라서, 전지팩이 전기적으로 잠긴 상태에서 도난 당하더라도 방전이 불가능하여, 도난된 전지팩을 타인이 사용하거나, 처분하는 것이 불가능하여, 전지팩의 도난을 원천적으로 방지할 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 전기적 잠금 수단은, 제어부의 신호에 대응하여 전지팩의 방전을 차단 또는 차단 해제할 수 있는 스위칭 소자를 포함할 수 있고, 예를 들어, 상기 스위칭 소자는 FET (field effect transistor)일 수 있다.
상기 제어부는, 신호를 송수신하고, 일정한 연산이 가능하면 크게 제한되지는 않으며, 예를 들어, MCU (micro controller unit)일 수 있다.
한편, 상기 FET는 전기가 공급되지 않으면 전기적 잠금이 해제될 우려가 있으므로, 이와 같이, 사용자가 의도하지 않은 전기적 잠금 해제를 방지하기 위해, 상기 전지팩은 완전 방전 시에도 전기적 잠금 상태 여부를 기억할 수 있는 비휘발성 메모리를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 전지팩의 재충전 시 비휘발성 메모리로부터 전기적 잠금 상태 여부를 확인하여, 방전 차단 해제 신호를 수신하기 전까지 전지팩의 방전 차단 상태를 계속적으로 유지하여, 전지팩이 기타의 이유로 자연 방전 되더라도 전기적 잠금 상태를 유지하여, 도난 방지 효과를 더욱 증대시킬 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 전지팩이 디바이스에서 분리된 상태에서도 전기적 잠금 상태를 유지할 수 있도록, 제어부 및 전기적 잠금 수단은 전지팩에 위치할 수 있다. 또한, 상기 입력부 및 비휘발성 메모리도 전지팩에 위치할 수 있다.
한편, 상기 입력부는 전기적 잠금 신호, 전기적 잠금 해제 신호, 기계적 잠금 신호, 및 기계적 잠금 해제 신호를 입력받도록 구성될 수 있다.
상기 시스템은, 기계적 잠금 신호를 수신하여 전지팩과 디바이스를 물리적으로 고정하고, 기계적 잠금 해제 신호를 수신하기 전까지 계속적으로 전지팩과 디바이스의 기계적 고정 상태를 유지하는 기계적 잠금 수단을 더 포함할 수 있다.
상기 전기적 잠금 수단으로 인해 도난을 원천적으로 방지할 수 있지만, 이는 타인의 도난에 대한 의지를 감소시키는 효과라고 볼 수 있고, 상기 기계적 잠금 수단을 더 포함하여 전지팩의 물리적인 도난을 방지하는 것이 보다 바람직할 수 있다. 또한, 하나의 입력부를 통해 전기적 잠금 수단 및 기계적 잠금 수단을 제어할 수 있으므로, 전지팩의 잠금에 대한 조작이 보다 효율적이다.
상기 기계적 잠금 수단은 전지팩에 구비되어 있는 제 1 고정부 및 디바이스에 구비되어 있는 제 2 고정부의 기계적 체결에 의해 전지팩을 디바이스에 물리적으로 고정할 수 있다.
상세하게는, 상기 제 1 고정부는 기계적 잠금 신호 및 기계적 잠금 해제 신호에 따라 돌출 및 복원이 가역적으로 수행되는 로킹 핀(locking pin)이고, 제 2 고정부는 로킹 핀에 대응되는 형상의 로킹 홀(locking hole)인 구조일 수 있다.
상기 로킹 핀은, 기계적 잠금 신호에 따라 돌출되고 로킹 홀에 로킹 핀의 적어도 일부가 삽입되어 전지팩과 디바이스를 물리적으로 고정하며, 기계적 잠금 해제 신호에 따라 로킹 핀이 원상태로 복원되어 전지팩과 디바이스의 고정을 해제하는 구조일 수 있다.
상기 기계적 잠금 신호 및 기계적 잠금 해제 신호는 전지팩 사용자의 인위적인 체결 및 해제 동작에 의해 전달되도록 구성될 수 있다. 이러한 구성을 통해 구성요소의 도입을 줄일 수 있고, 원가를 절감할 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 입력부는 키 홀(key hole)을 포함하는 구조이고, 상기 잠금 신호 및 잠금 해제 신호는 키 홀에 대응되는 형상의 아날로그 코드를 가지는 키(key)를 삽입하여 인가되는 구조일 수 있다.
상세하게는, 상기 키 홀은 회전 정도에 따라 하기 상태들 중의 하나로 설정될 수 있다:
(a) 기계적 잠금 해제 신호 및 전기적 잠금 해제 신호를 인가하는 제 1 잠금 상태;
(b) 기계적 잠금 신호 및 전기적 잠금 해제 신호를 인가하는 제 2 잠금 상태;
(c) 기계적 잠금 신호 및 전기적 잠금 신호를 인가하는 제 3 잠금 상태.
즉, 본 발명에 따르면, 상기 키를 키 홀에 삽입하고 회전하는 간단한 동작으로 도난 방지 시스템을 제어 할 수 있고, 상기 상태(a)에서는 기계적 및 전기적으로 잠금이 해제되어 있으므로, 전지팩을 디바이스로부터 탈착하여 충전 또는 교체 등의 작업을 할 수 있다. 상기 상태(b)에서는 기계적으로 잠금, 전기적으로 잠금 해제되어 있으므로, 전지팩을 디바이스에 안전하게 고정하고, 동력원으로 사용할 수 있고, 단시간 동안 사용자가 디바이스로부터 부재하는 경우 적절하게 사용할 수 있다. 상기 상태(c)에서는 기계적 및 전기적으로 잠금되어 있으므로, 전지팩을 디바이스에 고정함은 물론, 전지팩의 방전도 차단되어, 사용자가 디바이스로부터 장시간의 부재가 필요한 경우에 적절하게 사용할 수 있다.
한편, 상기 전기적 잠금 상태의 경우에는 전지팩의 사용을 불가하게 하여 치명적일 수 있으므로, 이에 대해서는 더욱 강력한 보안 수단을 적용하는 것이 바람직할 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 키는 아날로그 코드 외에 디지털 코드를 포함하고 있고, 상기 입력부는 키로부터 디지털 코드를 입력 받고, 상기 제어부는 입력부로부터 디지털 코드를 수신받아 디지털 코드가 인증된 경우에만 방전 차단 신호 및 방전 차단 해제 신호를 송신하도록 구성될 수 있다.
즉, 상기 키는, 비교적 복제가 용이한 아날로그 코드보다 강력한 보안 수단인 디지털 코드를 추가적으로 포함하여, 타인이 키를 복제하여 사용하는 것을 원천적으로 차단할 수 있고, 디바이스의 사용에 보다 치명적일 수 있는 전기적 잠금에 대해서만 디지털 코드의 인증을 요구하여, 단계적으로 보안을 유지하는 효과가 있다.
상기 디지털 코드는, 여러가지 형태로 키에 포함되어 있을 수 있으며, 예를 들어, 상기 키는 IC칩 또는 키의 외면에 형성되어 있는 돌기 구조를 통해 디지털 코드를 저장하도록 구성될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 입력부는 키의 IC칩 또는 키의 외면에 형성되어 있는 돌기 구조로부터 디지털 코드를 입력받도록 구성될 수 있다.
본 발명은 또한, 이러한 도난 방지 시스템을 포함하는 전지팩을 제공하며, 상기 전지팩은, 외부에서 잠금 신호 또는 잠금 해제 신호를 입력 받는 입력부; 상기 입력부로부터, 전기적 잠금 신호를 수신하면 방전 차단 신호를 송신하고, 전기적 잠금 해제 신호를 수신하면 방전 차단 해제 신호를 송신하는 제어부; 및 상기 제어부로부터 방전 차단 신호를 수신하여 전지팩의 방전을 차단하고, 방전 차단 해제 신호를 수신하기 전까지 전지팩의 방전을 계속적으로 차단하는 전기적 잠금 수단;을 포함할 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 전지팩은 단위전지로서 하나 이상의 이차전지를 포함할 수 있고, 상기 이차전지는 리튬 이차전지일 수 있다.
상기 리튬 이차전지는 전해액과 전극조립체가 전지케이스에 내장되어 있는 구조일 수 있다.
이하, 상기 리튬 이차전지의 기타 성분에 대해서 설명한다.
상기 리튬 이차전지는 양극, 음극, 및 분리막을 포함하며, 상기 양극은, 예를 들어, 양극 집전체에 양극 활물질, 도전재 및 바인더가 혼합된 양극 합제를 도포하여 제조될 수 있고, 필요에 따라서는 상기 양극 합제에 충진제를 더 첨가할 수 있다.
상기 양극 집전체는 일반적으로 3 ~ 201 ㎛의 두께로 제조되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티타늄, 및 알루미늄이나 스테인레스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티타늄 또는 은으로 표면처리 한 것 중에서 선택되는 하나를 사용할 수 있고, 상세하게는 알루미늄이 사용될 수 있다. 집전체는 그것의 표면에 미세한 요철을 형성하여 양극 활물질의 점착력을 높일 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태가 가능하다.
상기 양극 활물질은, 예를 들어, 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li1+xMn2-xO4 (여기서, x 는 0 ~ 0.33 임), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li2CuO2); LiV3O8, LiV3O4, V2O5, Cu2V2O7 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi1-xMxO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, x = 0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2-xMxO2 (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, x = 0.01 ~ 0.1 임) 또는 Li2Mn3MO8 (여기서, M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4; 디설파이드 화합물; Fe2(MoO4)3 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 양극 합제 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.
상기 양극에 포함되는 바인더는 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌-부타디엔 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.
상기 충진제는 양극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.
반면에, 음극은, 음극 집전체에 음극 활물질, 바인더를 포함하는 음극 합제를 도포하여 제조될 수 있으며, 이에 분산제 및 충진제 등이 선택적으로 더 포함될 수 있다.
상기 음극 집전체는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 구리, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인레스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다. 또한, 양극 집전체와 마찬가지로, 표면에 미세한 요철을 형성하여 음극 활물질의 결합력을 강화시킬 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.
본 발명에서 음극 집전체의 두께는 3 내지 201 ㎛의 범위 내에서 모두 동일할 수 있으나, 경우에 따라서는 각각 서로 다른 값을 가질 수 있다.
상기 음극 활물질은, 예를 들어, 상기 천연 흑연, 인조 흑연, LixFe2O3(0≤x≤1), LixWO2(0≤x≤1), SnxMe1-xMe'yOz (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me': Al, B, P, Si, 주기율표의 1족, 2족, 3족 원소, 할로겐; 0<x≤1; 1≤y≤3; 1≤z≤8) 등의 금속 복합 산화물; 리튬 금속; 리튬 합금; 규소계 합금; 주석계 합금; SnO, SnO2, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb3O4, Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5, GeO, GeO2, Bi2O3, Bi2O4, and Bi2O5 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료 등을 사용할 수도 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 분리막은, 당업계에서 통상적으로 사용되는 폴리올레핀 계열의 필름일 수 있고, 예를 들어, 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 선형저밀도 폴리에틸렌, 초고분자량 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (polyethyleneterephthalate), 폴리부틸렌테레프탈레이트(polybutyleneterephthalate), 폴리에스테르(polyester), 폴리아세탈(polyacetal), 폴리아미드(polyamide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리이미드(polyimide), 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketone), 폴리에테르설폰(polyethersulfone), 폴리페닐렌옥사이드(polyphenyleneoxide), 폴리페닐렌설파이드로(polyphenylenesulfidro), 폴리에틸렌나프탈렌(polyethylenenaphthalene) 및 이들의 혼합체로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어진 시트일 수 있다.
상기 분리막은, 서로 동일한 물질로 이루어진 것일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 전지셀의 안전성, 에너지 밀도, 및 전반적인 성능에 따라서, 서로 상이한 물질로 이루어질 수 있음은 물론이다.
상기 분리막의 기공 크기 및 기공도는 특별한 제한이 없으나, 기공도는 10 내지 95% 범위, 기공 크기(직경)는 0.1 내지 50 ㎛일 수 있다. 기공 크기 및 기공도가 각각 0.1 ㎛ 및 10% 미만인 경우에는 저항층으로 작용하게 되며, 기공 크기 및 기공도가 50 ㎛ 및 95%를 초과할 경우에는 기계적 물성을 유지하기가 어렵게 된다.
상기 전해액은 리튬염 함유 비수 전해질일 수 있고, 상기 리튬염 함유 비수 전해질은 비수 전해질과 리튬염으로 이루어져 있으며, 상기 비수 전해질로는 비수계 유기용매, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용되지만 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
상기 비수계 유기용매로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시푸란, 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카르보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.
상기 유기 고체 전해질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 설파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합제 등이 사용될 수 있다.
상기 무기 고체 전해질로는, 예를 들어, Li3N, LiI, Li5NI2, Li3N-LiI-LiOH, LiSiO4, LiSiO4-LiI-LiOH, Li2SiS3, Li4SiO4, Li4SiO4-LiI-LiOH, Li3PO4-Li2S-SiS2 등의 Li의 질화물, 할로겐화물, 황산염 등이 사용될 수 있다.
상기 리튬염은 상기 비수 전해질에 용해되기 좋은 물질로서, 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다.
또한, 비수 전해질에는 충방전 특성, 난연성 등의 개선을 목적으로, 예를 들어, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 경우에 따라서는, 불연성을 부여하기 위하여, 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위하여 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있으며, FEC(Fluoro-Ethylene Carbonate), PRS(Propene sultone) 등을 더 포함시킬 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, LiPF6, LiClO4, LiBF4, LiN(SO2CF3)2 등의 리튬염을, 고유전성 용매인 EC 또는 PC의 환형 카보네이트와 저점도 용매인 DEC, DMC 또는 EMC의 선형 카보네이트의 혼합 용매에 첨가하여 리튬염 함유 비수 전해질을 제조할 수 있다.
본 발명은 또한, 이러한 전지팩을 전원으로서 포함하는 디바이스를 제공한다.
상기 디바이스는, 전지팩의 도난에 취약한 디바이스일 수 있고, 예를 들어, 전기자전거 또는 무인 비행체 등일 수 있지만, 이들만으로 한정되지 않음은 물론이다.
이러한 디바이스의 구조 및 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명을 생략한다.
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지팩의 도난 방지 시스템은, 전기적으로 잠겨있는 전지팩이 방전 차단 해제 신호를 수신하기 전까지 계속적으로 방전이 불가능한 상태를 유지하여, 도난된 전지팩을 타인이 사용하거나, 처분하는 것을 불가능하게 하여, 도난을 원천적으로 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전지팩의 도난 방지 시스템은 비휘발성 메모리를 포함하여, 전지팩이 기타의 이유로 자연 방전 되더라도 재충전 시 전기적 잠금 상태를 유지하여, 도난 방지 효과를 더욱 증대시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전지팩의 도난 방지 시스템은 기계적 잠금 수단을 더 포함하여 전지팩의 물리적인 도난을 방지하여, 이중으로 전지팩의 도난을 방지할 수 있다. 더욱이, 하나의 입력부를 통해 전기적 잠금 수단 및 기계적 잠금 수단을 제어할 수 있으므로, 전지팩의 잠금에 대한 조작이 보다 효율적이다.
또한, 본 발명에 따른 전지팩의 도난 방지 시스템은 아날로그 코드 외에 디지털 코드를 포함하는 키를 사용하여, 보안이 더욱 강력하다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 도난 방지 시스템의 모식도이다;
도 2는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도난 방지 시스템의 모식도이다;
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 아날로그 코드와 디지털 코드를 포함하는 키의 모식도이다;
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 아날로그 코드와 디지털 코드를 포함하는 키의 모식도이다;
도 5 및 도 6은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 도난 방지 시스템을 포함하는 전지팩을 모식적으로 나타낸 사시도이다;
도 7은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 기계적 잠금 수단을 포함하는 디바이스의 전지팩 수납부를 모식적으로 나타낸 사시도이다;
도 8은 도 7의 전지팩 수납부에 도 5의 전지팩을 수납하는 과정을 나타낸 모식도이다;
도 9 및 도 10은, 도 8의 과정을 거쳐, 도 7의 전지팩 수납부에 도 5의 전지팩이 장착되어 있는 구조를 모식적으로 나타낸 사시도이다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 1에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 도난 방지 시스템의 모식도가 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 도난 방지 시스템(100)은 입력부(110), 제어부(120), 및 전기적 잠금 수단(130)을 포함하고 있다.
입력부(110)는 잠금 신호 및 잠금 해제 신호를 입력 받아서, 제어부(120)로 송신하고, 제어부(120)는 전기적 잠금 신호를 수신하면 방전 차단 신호를 전기적 잠금 수단(130)에 송신하고, 전기적 잠금 해제 신호를 수신하면 방전 차단 해제 신호를 전기적 잠금 수단(130)에 송신한다.
전기적 잠금 수단(130)은 제어부(120)로부터 방전 차단 신호를 수신하면 전지팩(도시하지 않음)의 방전을 차단하고, 방전 차단 해제 신호를 수신하기 전까지 전지팩의 방전을 계속적으로 차단하여, 전기적으로 잠긴 상태에서 전지팩이 도난 당하더라도, 타인이 사용하거나, 처분할 수 없어, 도난을 원천적으로 방지할 수 있다.
입력부(110)는 키 홀(111)을 포함하는 구조로, 잠금 신호 및 잠금 해제 신호는 키 홀(111)에 대응되는 형상의 아날로그 코드를 가지는 키를 삽입하여 인가된다.
키 홀(111)은 회전 정도에 따라 잠금 상태(112, 113, 114)를 설정하여, 단계적인 보안이 가능하도록 구성되어 있다.
예를 들어, 기계적 잠금 해제 신호 및 전기적 잠금 해제 신호를 인가하는 제 1 잠금 상태(112), 기계적 잠금 신호 및 전기적 잠금 해제 신호를 인가하는 제 2 잠금 상태(113), 기계적 잠금 신호 및 전기적 잠금 신호를 인가하는 제 3 잠금 상태(114)를 가진다.
제어부(120)는, 신호를 송수신하고, 일정한 연산이 가능한 MCU (micro controller unit)로 구성되어 있다.
전기적 잠금 수단(130)은, 제어부(120)의 신호에 대응하여 전지팩의 방전을 차단 또는 차단 해제할 수 있는 스위칭 소자인 FET (field effect transistor)를 포함하고 있다.
도 2에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도난 방지 시스템의 모식도가 도시되어 있다.
도 1과 비교하여 도 2를 참조하면, 도난 방지 시스템(100a)은 입력부(110), 제어부(120), 전기적 잠금 수단(130), 및 비휘발성 메모리(140)을 포함하고 있다.
도난 방지 시스템(100)과 비교할 때, 도난 방지 시스템(100a)는 전지팩의 완전 방전 시에도 전기적 잠금 상태 여부를 기억할 수 있는 비휘발성 메모리(140)를 더 포함하는 점에서 차이가 있다.
상세하게는, 도난 방지 시스템(100a)의 입력부(110), 제어부(120), 및 전기적 잠금 수단(130)은 일반적인 상태에서 도난 방지 시스템(100)과 동일하게 작동한다.
입력부(110)는 키 홀(111)을 포함하고, 키 홀(111)은 회전 정도에 따라 잠금 상태(112, 113, 114)를 설정하여, 단계적인 보안이 가능하도록 구성되어 있는 점에서도 도난 방지 시스템(100)과 동일하다.
또한, 제어부(120)는, 신호를 송수신하고, 일정한 연산이 가능할 수 있는 MCU (micro controller unit)로 구성되어 있고, 전기적 잠금 수단(130)은, 제어부(120)의 신호에 대응하여 전지팩의 방전을 차단 또는 차단 해제할 수 있는 스위칭 소자인 FET (field effect transistor)를 포함하는 점에서도 동일하다.
한편, 전기적 잠금 수단(130)에 포함되어 있는 FET는, 전지팩이 자연 방전 등으로 완전 방전되는 경우 전원을 공급하지 못해서 전기적 잠금이 해제될 우려가 있으므로, 비휘발성 메모리(140)을 이용하여, 전지팩의 완전 방전 시에도 전기적 잠금 상태 여부를 기억할 수 있다.
전지팩이 완전 방전 후 재충전 시, 제어부(120)는 비휘발성 메모리(140)로부터 전기적 잠금 상태 여부를 확인하여, 방전 차단 해제 신호를 수신하기 전까지 전지팩의 방전 차단 상태를 계속적으로 유지하여, 전지팩이 기타의 이유로 자연 방전 되더라도 전기적 잠금 상태를 유지하여, 도난 방지 효과를 더욱 증대시킨다.
비휘발성 메모리(140)는 전기적 잠금 신호 및 전기적 잠금 해제 신호가 인가되면, 제어부(120)로부터 이러한 정보를 수신하여, 전기적 잠금 상태 여부를 저장하도록 구성되어 있다.
도 3에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 아날로그 코드와 디지털 코드를 포함하는 키가 모식적으로 도시되어 있다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 키(200)는 손잡이(210)와 본체부(220)를 포함하고 있다.
키(200)의 본체부(220)는 입력부(110)의 키 홀(111)에 삽입되어 키 홀(111)을 회전 시킴으로써 잠금 신호 및 잠금 해제 신호를 인가한다.
키(200)는 본체부(220)의 우측면에, 키 홀(111)에 대응되는 형상의 아날로그 코드(221)를 포함하고 있다.
또한, 키(200)는 아날로그 코드(221) 외에 디지털 코드를 포함하고 있고, 상세하게는, 키(200)의 좌측 상면에 형성된 돌기 구조(222)를 통해 디지털 코드를 저장하고 있다.
돌기 구조(222)는 돌출된 부위는 1, 돌출되지 않은 부위는 0의 디지털 코드 값을 인가할 수 있고, 돌기 구조(222)는 위쪽부터 11010111의 디지털 코드 값을 포함하고 있다. 다만, 이는 하나의 예시일 뿐이고, 이외에 키의 구조를 이용하여 디지털 코드를 저장하는 모든 구성은 본 발명의 범주에 포함되는 것으로 이해할 수 있다.
입력부(110)의 키 홀(111)에 아날로그 코드(221)가 대응되는 키(200)의 본체부(220)가 삽입되면, 입력부(110)는 키(200)로부터 디지털 코드를 입력 받고, 제어부(120)는 입력부(110)로부터 디지털 코드를 수신받아 디지털 코드가 인증된 경우에만 방전 차단 신호 및 방전 차단 해제 신호를 송신하도록 구성될 수 있다.
즉, 키(200)는, 비교적 복제가 용이한 아날로그 코드(221)보다 강력한 보안 수단인 디지털 코드를 추가적으로 포함하여, 타인이 키(200)를 복제하여 사용하는 것을 원천적으로 차단할 수 있고, 디바이스의 사용에 보다 치명적인 전기적 잠금에 대해서만 디지털 코드의 인증을 요구하여, 단계적으로 보안을 유지하는 효과가 있다.
도 4에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 아날로그 코드와 디지털 코드를 포함하는 키가 모식적으로 도시되어 있다.
도 3과 비교하여 도 4를 참조하면, 키(200a)는 손잡이(210)와 본체부(220)를 포함하고 있는 점에서는 키(200)와 동일하다.
또한, 키(200a)는 본체부(220)의 우측면에, 키 홀(111)에 대응되는 형상의 아날로그 코드(221)를 포함하는 점에서도 키(200)와 동일하다.
반면에, 키(200a)는 키(200)와 같이 돌기 구조(222)를 통해 디지털 코드를 저장하지 않고, IC칩(223)을 이용하여 디지털 코드를 저장하고 있는 점에서 차이가 있다.
IC칩(223)은 키(200a)의 손잡이(210) 부분에 내장되어 있는 구조로 이루어져 있다.
입력부(110)의 키 홀(111)에 아날로그 코드(221)가 대응되는 키(200a)의 본체부(220)가 삽입되면, 입력부(110)는 키(200a)의 IC칩(223)으로부터 디지털 코드를 입력 받고, 제어부(120)는 입력부(110)로부터 디지털 코드를 수신받아 디지털 코드가 인증된 경우에만 방전 차단 신호 및 방전 차단 해제 신호를 송신하도록 구성될 수 있다.
도 5 및 도 6에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 도난 방지 시스템을 포함하는 전지팩의 사시도가 모식적으로 도시되어 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 전지팩(300, 300a)은 입력부(110), 기계적 잠금 수단인 로킹 핀(310, 310a), 및 이차전지 수납부(320)를 포함하고 있다.
입력부(110)는 전지팩(300, 300a)의 전면 우측에 위치하고 있고, 원통형의 로킹 핀(310, 310a)은 전지팩(300, 300a)의 상면 우측에 위치하며, 기계적 잠금 신호에 따라 돌출 및 원상태로 복원되도록 구성되어 있다. 이차전지 수납부(320)는 전지팩의 우측 일부를 제외한 나머지 부분으로, 내부에 이차전지(도시하지 않음)를 수납하고 있다.
전지팩(300)은 입력부(110)의 키 홀(111)이 제 1 잠금 상태에 위치하여, 기계적 잠금 해제 신호 및 전기적 잠금 해제 신호를 인가하고 있고, 전지팩(300a)은 입력부(110)의 키 홀(111a)이 제 2 잠금 상태에 위치하여, 기계적 잠금 신호 및 전기적 잠금 해제 신호를 인가하고 있다.
전지팩(300)의 경우, 키 홀(111)이 제 1 잠금 상태로 기계적 잠금 해제 신호를 인가하고 있으므로, 로킹 핀(310)이 전지팩(300)의 상면으로부터 돌출되지 않고, 전지팩(300) 내부에 위치하고 있다.
전지팩(300a)의 경우, 키 홀(111a)이 제 2 잠금 상태로 기계적 잠금 신호를 인가하고 있으므로, 로킹 핀(310a)이 전지팩(300a)의 상면으로부터 일부 돌출되어 있다.
도 7에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 기계적 잠금 수단을 포함하는 디바이스의 전지팩 수납부의 사시도가 모식적으로 도시되어 있다.
도 7을 참조하면, 설명의 편의를 위하여 디바이스의 기타 부위는 생략하고 전지팩 수납부(400)만을 부분적으로 도시하였으며, 디바이스의 전지팩 수납부(400)는 프레임(410), 전지팩이 수납되는 중공부(420)를 포함하고 있다.
구체적으로, 전지팩 수납부(400)는 직육면체에서 전면과 후면이 개방되어 있는 중공형 구조이며, 전지팩이 전면 또는 후면으로 삽입되어 중공부(420)에 장착되는 구조이다.
또한, 프레임(410)의 상면 우측에는 원형의 로킹 홀(430)이 구성되어 있어, 중공부(420)에 장착되는 전지팩의 로킹 핀이 기계적 잠금 신호에 따라 돌출되면, 로킹 홀(430)과 로킹 핀이 기계적으로 체결되어 전지팩을 디바이스에 물리적으로 고정하게 된다.
도 8에는 도 7의 전지팩 수납부에 도 5의 전지팩을 수납하는 과정을 나타낸 모식도가 도시되어 있다.
도 8을 참조하면, 전지팩 수납부(400)의 중공부(420)에 전지팩(300)을 화살표 방향으로 삽입하고 있다. 전지팩(300)이 전지팩 수납부(400)에 장착되면, 전지팩(300)의 로킹 핀(310)과 전지팩 수납부(400)의 로킹 홀(430)은 상면에서 봤을 때 위치가 일치하도록 구성되어 있으며, 따라서, 로킹 핀(310)이 돌출되면 로킹 홀(430)에 기계적으로 체결될 수 있다.
도 9 및 도 10에는, 도 8의 과정을 거쳐, 도 7의 전지팩 수납부에 도 5의 전지팩이 장착되어 있는 구조를 나타낸 사시도가 모식적으로 도시되어 있다.
도 9를 참조하면, 전지팩 수납부(400)의 프레임(410) 내부에 전지팩(300)이 장착되어 있다. 전지팩(300)의 로킹 핀(310)과 전지팩 수납부(400)의 로킹 홀(430)은 상면에서 봤을 때 위치가 일치한다.
입력부(110)의 키 홀(111)은 제 1 잠금 상태에 위치하고 있어, 로킹 핀(310)은 전지팩(300)의 내부에 위치하고 있고, 따라서, 기계적 잠금이 해제되어 있다.
한편, 도 10을 참조하면, 전지팩 수납부(400)의 프레임(410) 내부에 전지팩(300)이 장착되어 있다. 전지팩(300)의 로킹 핀(310)과 전지팩 수납부(400)의 로킹 홀(430)은 상면에서 봤을 때 위치가 일치한다.
입력부(110)의 키 홀(111a)은 제 2 잠금 상태에 위치하고 있어, 기계적 잠금 신호를 인가하고 있다. 기계적 잠금 신호에 따라 로킹 핀(310)이 전지팩(300)의 상면으로 돌출되어 로킹 홀(430)에 삽입되면서, 로킹 핀(310)과 로킹 홀(430)이 기계적으로 체결되어 있다. 이와 같이, 기계적 잠금 수단인 로킹 핀(310)과 로킹 홀(430)의 기계적 체결에 의해서, 전지팩(300)과 디바이스의 수납부(410)가 물리적으로 고정되어 있다.
이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (20)

  1. 디바이스에 장착된 전지팩의 도난 방지 시스템으로서,
    키 홀을 포함하는 구조로 구성되어, 상기 키 홀의 회전 정도에 따라 그에 해당하는 전기적 잠금 신호 또는 기계적 잠금 신호 및 전기적 잠금 해제 신호 또는 기계적 잠금 해제 신호를 생성하는 입력부;
    상기 입력부로부터, 전기적 잠금 신호를 수신하면 방전 차단 신호를 전기적 잠금 수단으로 송신하고, 전기적 잠금 해제 신호를 수신하면 방전 차단 해제 신호를 전기적 잠금 수단으로 송신하는 제어부;
    상기 제어부로부터 방전 차단 신호를 수신하여 전지팩의 방전을 차단하고, 방전 차단 해제 신호를 수신하기 전까지 전지팩의 방전을 계속적으로 차단하는 전기적 잠금 수단; 및
    상기 입력부로부터 기계적 잠금 신호를 수신하면 상기 전지팩이 디바이스로부터 분리되지 않도록 전지팩을 상기 디바이스에 물리적으로 고정하고, 기계적 잠금 해제 신호 수신 시 상기 전지팩이 디바이스로부터 분리 가능하도록 물리적인 고정을 해제하는 기계적 잠금 수단;
    을 포함하여 구성되고,
    상기 입력부의 키 홀은, 그 회전 정도에 따라 상기 전기적 잠금 수단 및 기계적 잠금 수단의 동작을 각각 제어하도록 상기 회전 정도에 대응하는 잠금 상태가 기 설정되는 것을 특징으로 하며,
    상기 잠금 상태는, 상기 기계적 잠금 해제 신호 및 전기적 잠금 해제 신호를 인가하는 제1 잠금 상태; 상기 기계적 잠금 신호 및 전기적 잠금 해제 신호를 인가하는 제2 잠금 상태; 상기 기계적 잠금 신호 및 전기적 잠금 신호를 인가하는 제3 잠금 상태; 를 포함하여 구성되어, 상기 키 홀의 회전 정도에 따라 기계적 잠금 수단 및 전기적 잠금 수단을 단계적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전기적 잠금 수단은 전지팩의 방전을 차단 또는 차단 해제하는 스위칭 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 스위칭 소자는 FET (field effect transistor)인 것을 특징으로 하는 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는 MCU (micro controller unit)인 것을 특징으로 하는 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 전지팩의 완전 방전 시에도 전기적 잠금 상태 여부를 기억할 수 있도록 비휘발성 메모리를 더 포함하고 있고,
    상기 제어부는 전지팩의 재충전 시 비휘발성 메모리로부터 전기적 잠금 상태 여부를 확인하여, 방전 차단 해제 신호를 수신하기 전까지 전지팩의 방전 차단 상태를 계속적으로 유지하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 전지팩이 디바이스에서 분리된 상태에서도 전기적 잠금 상태를 유지할 수 있도록, 제어부 및 전기적 잠금 수단은 전지팩에 위치하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 기계적 잠금 수단은 전지팩에 구비되어 있는 제 1 고정부 및 디바이스에 구비되어 있는 제 2 고정부의 기계적 체결에 의해 전지팩을 디바이스에 물리적으로 고정하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 고정부는 기계적 잠금 신호 및 기계적 잠금 해제 신호에 따라 돌출 및 복원이 가역적으로 수행되는 로킹 핀(locking pin)이고, 제 2 고정부는 로킹 핀에 대응되는 형상의 로킹 홀(locking hole)인 것을 특징으로 하는 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 로킹 핀은, 기계적 잠금 신호에 따라 돌출되고 로킹 홀에 로킹 핀의 적어도 일부가 삽입되어 전지팩과 디바이스를 물리적으로 고정하며, 기계적 잠금 해제 신호에 따라 로킹 핀이 원상태로 복원되어 전지팩과 디바이스의 고정을 해제하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 기계적 잠금 신호 및 기계적 잠금 해제 신호는 전지팩 사용자의 인위적인 체결 및 해제 동작에 의해 전달되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 입력부는 키 홀(key hole)을 포함하는 구조이고, 상기 잠금 신호 및 잠금 해제 신호는 키 홀에 대응되는 형상의 아날로그 코드를 가지는 키(key)를 삽입하여 인가되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  14. 삭제
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 키는 아날로그 코드 외에 디지털 코드를 포함하고 있고,
    상기 입력부는 키로부터 디지털 코드를 입력 받고,
    상기 제어부는 입력부로부터 디지털 코드를 수신받아 디지털 코드가 인증된 경우에만 방전 차단 신호 및 방전 차단 해제 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 키는 IC칩 또는 키의 외면에 형성되어 있는 돌기 구조를 통해 디지털 코드를 저장하고 있고, 상기 입력부는 키의 IC칩 또는 키의 외면에 형성되어 있는 돌기 구조로부터 디지털 코드를 입력 받는 것을 특징으로 하는 시스템.
  17. 도난 방지 시스템을 포함하는 전지팩으로서,
    키 홀을 포함하는 구조로 구성되어, 외부에서 상기 키 홀에 삽입되는 키에 의한 회전 정도에 따른 전기적 잠금 신호 또는 기계적 잠금 신호 및 전기적 잠금 해제 신호 또는 기계적 잠금 해제 신호를 생성하는 입력부;
    상기 입력부로부터, 전기적 잠금 신호를 수신하면 방전 차단 신호를 전기적 잠금 수단으로 송신하고, 전기적 잠금 해제 신호를 수신하면 방전 차단 해제 신호를 전기적 잠금 수단으로 송신하는 제어부;
    상기 제어부로부터 방전 차단 신호를 수신하여 전지팩의 방전을 차단하고, 방전 차단 해제 신호를 수신하기 전까지 전지팩의 방전을 계속적으로 차단하는 전기적 잠금 수단; 및
    상기 입력부로부터 기계적 잠금 신호를 수신하면 상기 전지팩이 디바이스로부터 분리되지 않도록 전지팩을 상기 디바이스에 물리적으로 고정하고, 기계적 잠금 해제 신호 수신 시 상기 전지팩이 상기 디바이스로부터 분리 가능하도록 물리적인 고정을 해제하는 기계적 잠금 수단;
    포함하여 구성되고,
    상기 입력부의 키 홀은, 상기 키에 의한 회전 정도에 따라 상기 전기적 잠금 수단 및 기계적 잠금 수단의 동작이 각각 제어되도록 상기 회전 정도에 대응하는 잠금 상태가 기 설정되는 것을 특징으로 하며,
    상기 잠금 상태는, 상기 기계적 잠금 해제 신호 및 전기적 잠금 해제 신호를 인가하는 제1 잠금 상태; 상기 기계적 잠금 신호 및 전기적 잠금 해제 신호를 인가하는 제2 잠금 상태; 상기 기계적 잠금 신호 및 전기적 잠금 신호를 인가하는 제3 잠금 상태; 를 포함하여 구성되어, 상기 키 홀의 회전 정도에 따라 기계적 잠금 수단 및 전기적 잠금 수단을 단계적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 전지팩은 단위전지로서 하나 이상의 이차전지를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  19. 제 17 항에 따른 전지팩을 전원으로서 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 디바이스는 전기자전거 또는 무인 비행체인 것을 특징으로 하는 디바이스.
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