KR102528689B1 - Venting device for battery pack - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 배터리 팩용 벤팅 디바이스에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 평상시에는 배터리 팩의 내부와 외부의 압력차를 해소해 줄 수 있을 뿐만 아니라 배터리 팩에 이벤트 생성으로 가스가 분출되면 분출된 가스를 급속하게 외부로 배출할 수 있는 배터리 팩용 벤팅 디바이스에 대한 것이다.The present invention relates to a venting device for a battery pack, and more particularly, can relieve the pressure difference between the inside and outside of the battery pack in normal times, and rapidly expel the ejected gas when gas is ejected due to the generation of an event in the battery pack. It is about a venting device for a battery pack that can be discharged to the outside.
이차 전지는 과충전 또는 고장에 의한 내부 단락이 발생하거나 반복적인 충방전 중에 내부로부터 가스가 발생할 수 있으며, 이를 벤팅 가스(venting gas)라고 한다. 예를 들어, 과전류가 흐르면 내부의 이차전지가 온도가 급속하게 상승한다. 이러한 온도의 급속한 상승은 전해액의 분해 반응을 야기하여 가스가 발생될 수 있다. 배터리 팩의 내부에서 가스가 발생할 경우, 이러한 가스가 팩 내부에 포집되면 배터리 팩이 변형 및 파손되거나 폭발할 수 있다. 이를 위해서 배터리 팩에는 내부의 가스를 외부로 배출시켜 내부 압력을 감소시키는 벤팅 디바이스가 마련된다.In the secondary battery, an internal short-circuit due to overcharging or failure may occur or gas may be generated from the inside during repeated charging and discharging, which is referred to as venting gas. For example, when an overcurrent flows, the temperature of the secondary battery inside rises rapidly. Such a rapid increase in temperature may cause a decomposition reaction of the electrolyte solution and thus gas may be generated. When gas is generated inside the battery pack, the battery pack may be deformed, damaged, or exploded if the gas is collected inside the pack. To this end, a venting device is provided in the battery pack to reduce internal pressure by discharging internal gas to the outside.
한편 배터리는 셀의 온도가 증가하거나 감소하면 배터리 팩의 압력이 올라가거나 감소하므로 외부의 공기와 교류를 통하여 열교환 뿐만 아니라 압력차를 해소해야 한다. 그래서 배터리 팩은 외부의 공기와 교류할 수 있는 브리딩(breating) 디바이스가 요구된다.On the other hand, since the pressure of the battery pack increases or decreases when the temperature of the battery cell increases or decreases, the pressure difference as well as heat exchange must be resolved through exchange with external air. Therefore, the battery pack requires a breathing device that can communicate with outside air.
종래의 벤팅 디바이스는 배터리 팩의 이상으로 인하여 가스가 분출될 때 가스가 배출될 수 있는 배출 통로만을 구비하므로 배터리 내외부의 온도나 압력차를 해소할 수 있는 브리딩 장치가 별도로 요구된다는 문제점이 있었다.Since the conventional venting device has only a discharge passage through which gas can be discharged when gas is ejected due to an abnormality of the battery pack, there is a problem in that a breathing device capable of resolving the temperature or pressure difference between the inside and outside of the battery is separately required.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것이다. 본 발명은 외부와 공기를 교류 할 수 있을 뿐만 아니라 배터리 팩의 이상으로 가스가 분출시 급속하게 가스를 외부로 배출할 수 있는 벤팅 디바이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems. An object of the present invention is to provide a venting device capable of exchanging air with the outside as well as rapidly discharging gas to the outside when gas is ejected due to an abnormality in a battery pack.
본 발명에 따른 배터리 팩용 벤팅디바이스는 하우징수단과, 뚜껑수단과, 패킹씰과, 탄성구속부를 포함한다. 상기 하우징수단은 배터리 팩의 내부와 연통될 수 있도록 축방향으로 관통된 통기구멍이 형성된 하우징과, 상기 하우징을 상기 배터리 팩에 장착시키는 볼트부를 구비하여 상기 배터리 팩에 장착된다. 상기 뚜껑수단은 상기 배터리 팩의 내부와 외부 사이로 공기를 통과시키지만 수분의 통과를 차단하는 멤브레인막을 구비하여 상기 통기구멍에 탈착할 수 있게 장착된다. 상기 패킹씰은 상기 뚜껑수단이 상기 통기구멍에 삽입되면 상기 뚜껑수단과 상기 통기구멍 사이를 밀폐를 시킨다. 상기 탄성구속부는 상기 배터리 팩의 내부가 일정한 압력 이상으로 가압되면 상기 뚜껑수단이 상기 통기구멍에서 일정한 거리만큼 이탈할 수 있게 상기 뚜껑수단을 탄성적으로 지지할 수 있도록 일측은 상기 뚜껑수단에 결합되고 타측은 상기 하우징수단의 내부에 결합된다.A venting device for a battery pack according to the present invention includes a housing means, a lid means, a packing seal, and an elastic restraint. The housing means includes a housing formed with an axially penetrating ventilation hole so as to communicate with the inside of the battery pack, and bolts for attaching the housing to the battery pack, and is mounted on the battery pack. The lid member has a membrane membrane that allows air to pass between the inside and outside of the battery pack but blocks moisture from passing therethrough, and is detachably mounted in the ventilation hole. The packing seal seals a gap between the lid member and the ventilation hole when the lid member is inserted into the ventilation hole. One side of the elastic constraining part is coupled to the lid member so as to elastically support the lid member so that the lid member can deviate from the ventilation hole by a predetermined distance when the inside of the battery pack is pressurized to a predetermined pressure or more. The other side is coupled to the inside of the housing means.
또한, 상기의 배터리 팩용 벤팅디바이스에 있어서, 상기 뚜껑수단은 하부뚜껑과, 상부뚜껑을 더 구비하는 것이 바람직하다. 상기 하부뚜껑은 중앙부에 상기 멤브레인막에 의하여 폐쇄되는 관통공이 형성되어 상기 통기구멍을 닫으며, 일측이 상기 탄성구속부의 타측에 결합된다. 상기 상부뚜껑은 상기 내부에서 상기 멤브레인막을 통과한 공기가 상기 외부로 배출될 수 있도록 상기 하부뚜껑의 상부에서 일정 간격 이격되어 상기 외부와 연통되는 배기통로가 형성되도록 상기 하부뚜껑에 결합된다.In addition, in the above venting device for a battery pack, it is preferable that the lid means further includes a lower lid and an upper lid. In the lower lid, a through hole closed by the membrane is formed in a central portion to close the ventilation hole, and one side is coupled to the other side of the elastic restraining part. The upper cover is coupled to the lower cover to form an exhaust passage communicating with the outside by being spaced apart from the top of the lower cover at a predetermined interval so that air passing through the membrane from the inside can be discharged to the outside.
또한, 상기의 배터리 팩용 벤팅디바이스에 있어서, 상기 하부뚜껑은 중앙부에 상기 관통공이 형성되어 상기 통기구멍을 닫을 수 있는 하부원판부와, 상기 하부원판부의 상부면에 상기 관통공에서 반경방향으로 일정간격 이격된 거리에서 원주방향으로 따라 일정간격으로 돌기된 복수의 결합돌기와, 상기 하부원판부의 하부면에 상기 탄성구속부가 결합되도록 돌출된 구속돌기를 구비하는 것이 바람직하다. 이 경우 상기 멤브라인막은 상기 관통공을 막을 수 있게 상기 하부뚜껑의 상부면에 접착되어 결합된다. 그리고 상기 상부뚜껑은 상기 배기통로가 형성되도록 상기 멤버레인막을 일정 간격 이격되어 덮을 수 있게 상기 결합돌기에 결합되는 상부원판부와, 상기 멤버레인막이 상기 하부원판부에서 이탈되지 않게 상기 멤버레인막의 가장자리를 가압할 수 있도록 상기 상부원판부의 하부면에서 원주방향을 따라 일정간격 이격되어 돌기된 가압돌기를 구비한다.In addition, in the venting device for a battery pack, the lower cover includes a lower disc portion having a through hole formed in a central portion to close the ventilation hole, and a predetermined distance from the through hole in the upper surface of the lower disc portion in a radial direction. It is preferable to include a plurality of coupling protrusions protruding at regular intervals in the circumferential direction at a spaced distance from each other, and a locking protrusion protruding so that the elastic limiting portion is coupled to the lower surface of the lower disc portion. In this case, the membrane is bonded to and bonded to the upper surface of the lower lid to block the through hole. The upper lid includes an upper disk part coupled to the coupling protrusion to cover the member lane film at a predetermined interval so as to form the exhaust passage, and an edge of the member lane film so that the member lane film does not separate from the lower disc part. It is provided with a pressing protrusion protruding at a predetermined interval along the circumferential direction from the lower surface of the upper disc portion so as to be able to press.
또한, 상기의 배터리 팩용 벤팅디바이스에 있어서, 상기 패킹씰은 상단이 돌출될 수 있게 상기 통기구멍과 상기 하부원판부의 사이에 삽입되어 상기 통기구멍과 상기 하부원판부 사이를 밀폐시키는 링부와, 단부가 상기 하우징의 상부면에 접촉하여 밀폐시킬 수 있게 상기 링부의 상단에서 단부로 갈수록 가늘어지게 반경방향으로 연장된 지붕부를 구비하는 것이 바람직하다.In addition, in the venting device for a battery pack, the packing seal is inserted between the ventilation hole and the lower disk portion so that the upper end can protrude, and a ring portion for sealing the ventilation hole and the lower disk portion, and an end portion It is preferable to have a roof portion extending in a radial direction to be tapered from an upper end of the ring portion to an end portion so as to contact and seal the upper surface of the housing.
또한, 상기의 배터리 팩용 벤팅디바이스에 있어서, 상기 하우징은 상기 상부뚜껑이 일정 깊이 까지만 삽입될 수 있게 상기 상부뚜껑의 하단면을 지지할 수 있도록 내주면에서 돌기된 스토퍼돌기가 형성되는 것이 바람직하다. 이 경우 상기 상부뚜껑은 중앙부가 관통되며 상기 외부와 상기 내부가 연통할 수 있도록 상기 상부원판부와 일정 간격 이격되어 상기 지붕부의 상단을 가압하기 위한 지붕원판부와, 상기 지붕원판부를 상기 상부원판부에 고정시키기 위하여 일단은 상기 지붕원판부에 결합되고 타단은 상기 상부원판부에 결합되어 원주방향을 따라 복수 개 형성된 지지대를 더 구비한다.In addition, in the venting device for a battery pack, the housing preferably has a stopper protrusion protruding from an inner circumferential surface to support a bottom surface of the upper lid so that the upper lid can be inserted only to a certain depth. In this case, the upper lid has a central portion penetrated and is spaced apart from the upper disk portion at a predetermined interval so that the outside and the inside can communicate, a roof disk portion for pressing the upper end of the roof portion, and the roof disk portion to the upper disk portion. In order to fix it, one end is coupled to the roof disc portion and the other end is coupled to the upper disc portion to further include a plurality of supports formed along the circumferential direction.
또한, 상기의 배터리 팩용 벤팅디바이스에 있어서, 상기 하우징은 내주면에 원주방향을 따라 상기 탄성구속부의 양단이 삽입되기 위한 고정홈이 더 형성되는 것이 바람직하다. 이 경우 상기 탄성구속부는 중앙부가 상기 구속돌기에 결합되고 상기 하부뚜껑을 상기 통기구멍을 닫는 방향으로 힘을 가할 수 있게 굽어지도록 양단이 상기 고정홈에 삽입된 판스프링이다.Further, in the venting device for a battery pack, it is preferable that fixing grooves into which both ends of the elastic restraining part are inserted are further formed on an inner circumferential surface of the housing along a circumferential direction. In this case, the elastic restraining part is a plate spring whose central portion is coupled to the restraining protrusion and both ends of which are inserted into the fixing groove so as to be bent to apply force to the lower lid in a direction to close the ventilation hole.
본 발명에 의하면, 평시의 경우에는 하부뚜껑에 장착된 멤브레인막을 통하여 배터리 팩의 내부에서 외부로 또는 외부에서 내부로 공기가 통할 수 있다. 그리고 배터리 팩의 이상으로 배터리 팩의 내부에 가스가 분출되어 가스를 외부로 배출해야 하는 긴급 통기가 필요한 경우에는 뚜껑수단이 하우징수단에서 열려서 내부에 발생된 가스를 외부로 분출할 수 있다. 그래서 본 발명에 따른 벤팅디바이스는 가스 배출 뿐만 아니라 별도의 장치없이 브리딩을 할 수 있다.According to the present invention, air can flow from the inside to the outside or from the outside to the inside of the battery pack through the membrane attached to the lower lid in normal times. In addition, when an emergency ventilation is required to discharge the gas to the outside due to a gas ejection inside the battery pack due to an abnormality of the battery pack, the cover means is opened from the housing means to eject the gas generated inside the battery pack to the outside. Therefore, the venting device according to the present invention can perform gas discharge as well as breathing without a separate device.
도 1은 본 발명에 따른 배터리 팩용 벤팅디바이스의 일 실시예의 단면도,
도 2는 도 1의 실시예에서 긴급 통기시의 단면도,
도 3 및 도 4는 도 1에 도시된 실시예의 하부뚜껑의 개념도,
도 5 및 도 6은 도 1에 도시된 실시예의 상부뚜껑의 개념도이다.1 is a cross-sectional view of an embodiment of a venting device for a battery pack according to the present invention;
Figure 2 is a cross-sectional view at the time of emergency ventilation in the embodiment of Figure 1;
3 and 4 are conceptual views of the lower lid of the embodiment shown in Figure 1;
5 and 6 are conceptual views of the upper lid of the embodiment shown in FIG.
도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 배터리 팩용 벤팅디바이스의 일 실시예를 설명한다.An embodiment of a venting device for a battery pack according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6 .
본 발명에 따른 배터리 팩용 벤팅디바이스는 하우징수단(10)과, 뚜껑수단(20)과, 패킹씰(40)과, 탄성구속부(50)를 포함한다.A venting device for a battery pack according to the present invention includes a housing means 10, a lid means 20, a
하우징수단(10)은 하우징(11)과 볼트부(15)를 구비하여 배터리 팩(1)에 장착된다. 하우징(11)은 배터리 팩(1)의 압력차를 해소시키기 위하여 공기를 유입 및 배출시킬 수 있을 뿐만 아니라 배터리 팩(1)에서 분출되는 가스를 배출시키기 위한 통기구멍(12)이 형성된다. 그래서 통기구멍(12)은 배터리 팩(1)의 내부와 외부가 연통될 수 있도록 축방향으로 관통되어 형성된다. 그리고 하우징(11)은 통기구멍(12)에 뚜껑수단(20)을 삽입할 때 일정 깊이 까지만 삽입될 수 있게 뚜껑수단(20)을 지지할 수 있도록 내주면에 스토퍼돌기(13)가 형성된다. 즉 뚜껑수단(20)이 통기구멍(12)을 막기 위해서 통기구멍(12)에 삽입될 때 스토퍼돌기(13)가 있는 만큼만 삽입될 수 있다. 또한, 하우징(11)은 내주면 탄성구속부(50)의 양단이 삽입될 수 있도록 고정홈(14)이 원주방향을 따라 형성된다.The housing means 10 includes a
볼트부(15)는 하우징(11)을 배터리 팩(1)에 장착시킨다. 볼트부(15)는 볼트 및 너트를 구비하여 하우징(11)의 외주면을 배터리 팩(1)에 고정시킨다. 이때 볼트부(15)로 하우징(11)을 배터리 팩(1)에 장착시킬 때 누설을 차단하기 위하여 오링(16)이 사용될 수 있다.The
뚜껑수단(20)은 평시에는 통기구멍(12)을 통해서 공기는 통과시키고 외부 수분을 내부로 침투하는 것을 방지할 수 있게 통기구멍(12)을 폐쇄하지만, 배터리 팩(1)에서 가스가 분출되어 내부 압력이 일정한 압력 이상으로 증가되면 가스가 배출될 수 있게 통기구멍(12)을 개방시키는 역할을 한다. 이를 위해서 뚜껑수단(20)은 멤브레인막(21)과, 하부뚜껑(23)과, 상부뚜껑(27)을 구비한다.The lid means 20 closes the
멤브레인막(21)은 공기는 통과시키지만, 수분을 통과시키지는 못한다.The
하부뚜껑(23)은 통기구멍(12)을 닫을 수 있도록 통기구멍(12)에 삽입되며, 하부원판(24)과, 결합돌기(25) 및 구속돌기(26)를 구비한다. 하부원판(24)은 중앙부에 관통공(24a)이 형성되어 통기구멍(12)을 닫을 수 있게 삽입된다.하부원판(24)이 통기구멍(12)에 삽입되면 스토퍼돌기(13)에 지지된다. 그리고 관통공(24a)은 멤브레인막(21)에 의해 폐쇄된다. 멤브레인막(21)은 하부뚜껑(23)의 상부에서 접착제로 접착되어 관통공(24a)을 폐쇄한다. 즉 멤브레인막(21)의 하부면의 테두리가 접착제로 하부뚜껑(23)의 상부에 접착되어 관통공(24a)을 폐쇄한다. 그래서 하부뚜껑(23)이 통기구멍(12)에 삽입되면 멤브레인막(21)을 통해서 공기는 통과할 수 있지만 수분은 차단된다. 결합돌기(25)는 상부뚜껑(27)과 결합되는 부위이다. 이를 위해서 결합돌기(25)는 하부원판부(24)의 상부면에 관통공(24a)에서 반경방향으로 일정 간격 이격된 거리에서 관통공(24a)을 둘러싸도록 원주방향으로 일정 간격으로 이격되어 돌기된다. 결합돌기(25)가 원주방향으로 따라 일정 간격으로 돌기되어 있으므로 결합돌기(25)들의 사이에는 통로가 형성된다. 멤브레인막(21)을 통해서 배출된 공기는 결합돌기(25)들 사이의 통로를 통하여 외부로 나가거나, 외부의 공기가 결합돌기(25)들 사이의 통로를 통하여 유입되어 멤브레인막(21)을 통과할 수 있다.The
구속돌기(26)는 하부원판부(24)의 하부면에 탄성구속부(50)가 결합되도록 돌출된다.The restraining
상부뚜껑(27)은 배터리 팩(1)의 내부에서 멤브레인막(21)을 통과한 공기가 외부로 배출될 수 있도록 하부뚜겅(23)의 상부에서 일정 간격 이격되어 외부와 연통되는 배기통로(35)가 형성되도록 하부뚜껑(23)에 결합되며, 멤브레인막(21)을 보호하는 역할을 한다. 이를 위해서 상부뚜껑(27)은 상부원판부(28)와, 가압돌기(29)와, 지붕원판부(23) 및 지지대(33)를 구비한다.The
상부원판부(28)는 배기통로(35)가 형성되도록 멤버레인막(21)을 일정 간격 이격되어 덮을 수 있게 결합돌기(25)에 결합된다. 즉 결합돌기(25)가 하부원판부(24)의 상부면에 돌기되어 있으므로 상부원판부(28)가 결합돌기(25)에 결합되면 하부원판부(24)와 일정간격 이격되어 배기통로(35)가 형성된다. 배터리 팩(1)의 내부에 압력이 높아지면 내부의 공기는 맴버레인막(21)으로 배출되고, 상부원판부(28)와 하부원판부(24) 사이의 배기통로(35)를 통하여 외부로 배출될 수 있다. 상부원판부(28)가 결합돌기(25)에 결합될 때에는 초음파 융착 등의 방법으로 결합될 수 있다. 그리고 상부원판부(28)가 멤버레인막(21)의 상부에 위치하므로 외부의 이물질이 멤버레인막(21)에 충격을 가하는 막을 수 있어서 멤버레인막(21)을 보호하는 기능을 할 수 있다.The
가압돌기(29)는 상부원판부(28)가 결합돌기(25)에 결합되면 하부원판부(24)에 접착된 멤버레인막(21)의 가장자리를 가압할 수 있도록 상부원판부(28)의 하부면에서 원주방향을 따라 일정 간격으로 이격되어 돌기된다. 가압돌기(29)도 원주방향을 따라 일정 간격 이격되어 있으므로 결합돌기(25)와 마찬가지로 가압돌기(29)의 사이에 틈이 형성되어 배기통로(35)를 형성할 수 있다. 즉, 멤버레인막(21)으로 배출된 공기는 가압돌기(24)들 사이의 틈과, 상부원판부(28) 및 하부원판부(24) 사이의 공간과, 결합돌기(25) 사이의 틈을 통해서 외부로 배출되거나, 반대의 경로로 유입될 수 있다. 가압돌기(29)가 멤버레인막(21)의 가장자리를 눌러주므로 멤버레인막(21)이 하부뚜껑(23)에서 이탈되는 것을 방지하여 준다.The
지붕원판부(31)는 패킹씰(40)을 가압하는 역할을 한다. 이를 위하여 지붕원판부(31)는 중앙부가 관통되며, 외부 및 내부가 연통할 수 있도록 상부원판부(28)와 일정 간격 이격된다. 즉 지붕원판부(31) 및 상부원판부(28) 사이에 틈이 있어서 공기가 서로 교류할 수 있다.The
지지대(33)는 지붕원판부(31)를 상부원판부(28)에 고정시킬 수 있도록 일단은 지붕원판부(31)에 결합되고 타단은 상부원판부(28)에 결합되어 원주방향을 따라 복수 개 형성된다.The
패킹씰(40)은 하부뚜껑(23)이 통기구멍(12)에 삽입되면 하부뚜껑(23)과 통기구멍(12) 사이를 밀폐시킨다. 이때 패킹씰(40)은 링부(41)와, 지붕부(43)를 구비한다.The packing
링부(41)는 상단이 돌출될 수 있게 통기구멍(12)과 하부원판부(24)의 사이에삽입되어 통기구멍(12)과 하부원판부(24) 사이를 밀폐시킨다. 지붕부(43)는 단부가 하우징(11)의 상부면에 접촉하여 밀폐시킬 수 있게 링부(41)의 상단에서 단부로 갈수록 가늘어지게 반경방향으로 연장된다. 지붕부(43)는 하우징(11)의 상부면에서 이격되어 있다가 단부로 가면서 점점 두께가 감소하면서 하우징(11)의 상부면에 일착된다. 두께가 점점 감소하는 형상이므로 작은 힘으로 하우징(11)의 상부면에 밀착할 수 있으며, 외부에서 수압이 발생하면 밀착 부위가 많아져서 기밀 능력을 향상시킬 수 있다.The
탄성구속부(50)는 뚜껑수단(20)이 하우징(11)에 밀착되도록 탄성적으로 힘을 작용시키다가 배터리 팩(1)의 내부가 일정한 압력 이상으로 가압되면 뚜껑수단(20)이 통기구멍(12)에서 열릴 수 있게 뚜껑수단(20)을 지지한다. 이를 위해서 본 실시예의 경우 탄성구속부(50)는 판스프링으로 구현되며, 양단이 하우징(11)의 고정홈(14)에 삽입되고 중앙부가 하부뚜껑(23)의 구속돌기(26)에 결합구(51)로 결합된다. 이때 탄성구속부(50)는 평시에는 도 1에 도시된 바와 같이 뚜껑수단(20)이 통기구멍(12)에 삽입되는 방향으로 힘을 가할 수 있게 굽어진다. 그래서 탄성구속부(50)가 뚜껑수단(20)을 닫히는 방향으로 힘을 가하기 때문에 뚜껑수단(20)은 통기구멍(12)에서 이탈되지 않는다. 그러나 배터리 팩(1)의 내부에서 가스가 분출되어 일정한 압력 이상으로 올라가면 뚜껑수단(20)이 힘을 받게 되어 도 2에 도시된 바와 같이 뚜껑수단(20)이 통기구멍(12)에서 이탈되고 탄성구속부(50)가 도 1과 반대의 방향으로 굽어진다. 이 경우에는 통기구멍(12)이 개방되므로 배터리 팩(1)에서 분출되는 가스가 외부로 급속히 배출될 수 있다. 본 실시예의 경우 탄성구속부(50)는 한 쌍이 십자 모양으로 교차되어 구속돌기(26)에 결합된다.The elastic restraining
본 실시예의 경우 평시에는 도 1에 도시된 바와 같이 탄성구속부(50)에 의해 뚜껑수단(20)이 힘을 받아서 하우징(11)의 통기구멍(12)을 닫고 있다. 이때에는 멤브레인막(21)이 공기는 통과시킬 수 있으므로 화살표 A와 같이 배기통로(35)를 통하여 공기가 배터리 팩(1)으로 유입되거나 유출될 수 있다. 그래서 배터리 팩(1)의 내부의 압력을 조절할 수 있다. 한편, 멤브레인막(21)이 공기는 통과시키지만 수분은 통과시키지 아니하므로 외부에서 배터리 팩(1)의 내부로 수분이 유입되는 것은 차단할 수 있다. 또한, 상부원판부(28)가 멤브레인막(21)의 상부에 위치하여 외부의 이물질로부터 멤브레인막(21)으로 충격을 가하는 것을 막을 수 있다. In the case of the present embodiment, as shown in FIG. 1 , the
배터리 팩(1)의 이상으로 인하여 배터리 팩(1)에서 이상 가스가 발생하여 압력이 높아지면, 배터리 팩(1)의 폭발을 방지하기 위하여 이상 가스를 외부로 분출시켜야 한다. 이 경우 가스압력에 의하여 뚜껑수단(20)은 도 2에 도시된 바와 같이 개방된다. 그러면 발생된 가스는 화살표 B와 같이 외부로 급속히 배출될 수 있다.When abnormal gas is generated in the battery pack 1 due to an abnormality of the battery pack 1 and the pressure is increased, the abnormal gas must be ejected to the outside to prevent the battery pack 1 from exploding. In this case, the cover means 20 is opened as shown in FIG. 2 by the gas pressure. Then, the generated gas can be rapidly discharged to the outside as indicated by arrow B.
따라서 본 실시예에 의하면 평시에는 배터리 팩(1)의 내부 및 외부로 공기의 유동을 가능하게 하여 배터리 팩(1)의 내부 압력을 일정하게 유지시킬 수 있으며, 비상 사태시 배터리 팩(1)에 발생한 가스를 배출시킬 수 있다.Therefore, according to the present embodiment, it is possible to keep the internal pressure of the battery pack 1 constant by enabling the flow of air to the inside and outside of the battery pack 1 in normal times, and to keep the battery pack 1 constant in an emergency. The generated gas can be released.
1 : 배터리 팩 10 : 하우징수단
11 : 하우징 12 : 통기구멍
13 : 스토퍼돌기 14 : 고정홈
15 : 볼트부 20 : 뚜껑수단
21 : 멤브레인막 22 : 하부뚜껑
24 : 하부원판부 24a : 관통공
25 : 결합돌기 26 : 구속돌기
27 : 상부뚜껑 28 : 상부원판부
29 : 가압돌기 31 : 지붕원판부
33 : 지지대 35 : 배기통로
40 : 패킹씰 41 : 링부
43 : 지붕부 50 : 탄성구속부 1: battery pack 10: housing means
11: housing 12: ventilation hole
13: stopper protrusion 14: fixing groove
15: bolt part 20: lid means
21: membrane membrane 22: lower lid
24:
25: coupling protrusion 26: restraining protrusion
27: upper lid 28: upper disk part
29: pressing protrusion 31: roof disk part
33: support 35: exhaust passage
40: packing seal 41: ring part
43: roof part 50: elastic restraint part
Claims (6)
상기 배터리 팩의 내부와 외부 사이로 공기를 통과시키지만 수분의 통과를 차단하는 멤브레인막을 구비하여 상기 통기구멍에 탈착할 수 있게 장착되는 뚜껑수단과,
상기 뚜껑수단이 상기 통기구멍에 삽입되면 상기 뚜껑수단과 상기 통기구멍 사이를 밀폐를 시키기 위한 패킹씰과,
상기 배터리 팩의 내부가 일정한 압력 이상으로 가압되면 상기 뚜껑수단이 상기 통기구멍에서 일정한 거리만큼 이탈할 수 있게 상기 뚜껑수단을 탄성적으로 지지할 수 있도록 일측은 상기 뚜껑수단에 결합되고 타측은 상기 하우징수단의 내부에 결합된 탄성구속부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩용 벤팅디바이스.A housing having a housing formed with an axially penetrating ventilation hole so as to communicate with the inside of the battery pack, and a housing means mounted on the battery pack including a bolt unit attaching the housing to the battery pack;
a lid means detachably mounted to the ventilation hole and having a membrane membrane that allows air to pass between the inside and outside of the battery pack but blocks moisture from passing therethrough;
a packing seal for sealing between the lid member and the ventilation hole when the lid means is inserted into the ventilation hole;
When the inside of the battery pack is pressurized to a predetermined pressure or higher, one side is coupled to the lid member and the other side is coupled to the housing so as to elastically support the lid member so that the lid member can deviate from the ventilation hole by a predetermined distance. A venting device for a battery pack, characterized in that it comprises an elastic restraint coupled to the inside of the means.
중앙부에 상기 멤브레인막에 의하여 폐쇄되는 관통공이 형성되어 상기 통기구멍을 닫으며, 일측이 상기 탄성구속부의 타측에 결합된 하부뚜껑과,
상기 내부에서 상기 멤브레인막을 통과한 공기가 상기 외부로 배출될 수 있도록 상기 하부뚜껑의 상부에서 일정 간격 이격되어 상기 외부와 연통되는 배기통로가 형성되도록 상기 하부뚜껑에 결합된 상부뚜껑을 더 구비하는 것을 특징으로하는 배터리 팩용 벤팅디바이스.The method of claim 1, wherein the lid means
A lower lid having a through hole closed by the membrane formed in the central portion to close the ventilation hole and having one side coupled to the other side of the elastic restraining portion;
Further comprising an upper lid coupled to the lower lid to form an exhaust passage communicating with the outside by being spaced apart from the top of the lower lid at a predetermined interval so that air passing through the membrane from the inside can be discharged to the outside. A venting device for a battery pack characterized by
상기 하부뚜껑은 중앙부에 상기 관통공이 형성되어 상기 통기구멍을 닫을 수 있는 하부원판부와, 상기 하부원판부의 상부면에 상기 관통공에서 반경방향으로 일정간격 이격된 거리에서 원주방향으로 따라 일정간격으로 돌기된 복수의 결합돌기와, 상기 하부원판부의 하부면에 상기 탄성구속부가 결합되도록 돌출된 구속돌기를 구비하며,
상기 멤브라인막은 상기 관통공을 막을 수 있게 상기 하부뚜껑의 상부면에 접착되어 결합되며,
상기 상부뚜껑은 상기 배기통로가 형성되도록 상기 멤버레인막을 일정 간격 이격되어 덮을 수 있게 상기 결합돌기에 결합되는 상부원판부와, 상기 멤버레인막이 상기 하부원판부에서 이탈되지 않게 상기 멤버레인막의 가장자리를 가압할 수 있도록 상기 상부원판부의 하부면에서 원주방향을 따라 일정간격 이격되어 돌기된 가압돌기를 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩용 벤팅디바이스.According to claim 2,
The lower lid includes a lower disc portion having the through hole formed in the central portion to close the ventilation hole, and a predetermined interval along the circumferential direction at a distance from the through hole in the radial direction to the upper surface of the lower disc portion. A plurality of protruding coupling protrusions and a protruding restraining protrusion so that the elastic limiting portion is coupled to the lower surface of the lower disc portion,
The membrane film is bonded to and bonded to the upper surface of the lower lid to block the through hole,
The upper lid includes an upper disk portion coupled to the coupling protrusion to cover the member lane membrane at a predetermined interval so as to form the exhaust passage, and an edge of the member lane membrane to prevent the member lane membrane from being separated from the lower disk portion. A venting device for a battery pack, characterized in that it includes pressing protrusions spaced apart from the lower surface of the upper disc portion at a predetermined interval in a circumferential direction so as to be pressurized.
상기 패킹씰은 상단이 돌출될 수 있게 상기 통기구멍과 상기 하부원판부의 사이에 삽입되어 상기 통기구멍과 상기 하부원판부 사이를 밀폐시키는 링부와, 단부가 상기 하우징의 상부면에 접촉하여 밀폐시킬 수 있게 상기 링부의 상단에서 단부로 갈수록 가늘어지게 반경방향으로 연장된 지붕부를 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩용 벤팅디바이스.According to claim 3,
The packing seal is inserted between the ventilation hole and the lower disc portion so that the upper end can protrude, and a ring portion for sealing between the ventilation hole and the lower disc portion, and an end portion can contact the upper surface of the housing to seal it. A venting device for a battery pack, characterized in that it has a roof portion extending in the radial direction tapering from the top of the ring portion to the end.
상기 하우징은 상기 상부뚜껑이 일정 깊이 까지만 삽입될 수 있게 상기 상부뚜껑의 하단면을 지지할 수 있도록 내주면에서 돌기된 스토퍼돌기가 형성되고,
상기 상부뚜껑은 중앙부가 관통되며 상기 외부와 상기 내부가 연통할 수 있도록 상기 상부원판부와 일정 간격 이격되어 상기 지붕부의 상단을 가압하기 위한 지붕원판부와, 상기 지붕원판부를 상기 상부원판부에 고정시키기 위하여 일단은 상기 지붕원판부에 결합되고 타단은 상기 상부원판부에 결합되어 원주방향을 따라 복수 개 형성된 지지대를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩용 벤팅디바이스.According to claim 4,
The housing has a stopper protrusion protruding from the inner circumferential surface to support the lower end of the upper lid so that the upper lid can be inserted only to a certain depth,
The upper cover has a central portion penetrated and is spaced apart from the upper disk portion at a predetermined interval so that the outside and the inside can communicate, a roof disk portion for pressing the upper end of the roof portion, and the roof disk portion being fixed to the upper disk portion. In order to do so, the venting device for a battery pack, characterized in that it further includes a plurality of supports formed along the circumferential direction with one end coupled to the roof disc portion and the other end coupled to the upper disc portion.
상기 하우징은 내주면에 원주방향을 따라 상기 탄성구속부의 양단이 삽입되기 위한 고정홈이 더 형성되며,
상기 탄성구속부는 중앙부가 상기 구속돌기에 결합되고 상기 하부뚜껑을 상기 통기구멍을 닫는 방향으로 힘을 가할 수 있게 굽어지도록 양단이 상기 고정홈에 삽입된 판스프링인 것을 특징으로 하는 배터리 팩용 벤팅디바이스.
According to claim 5,
The housing is further formed with a fixing groove for inserting both ends of the elastic restraining part along the circumferential direction on the inner circumferential surface,
The elastic restraining part is a plate spring whose central portion is coupled to the restraining protrusion and both ends of which are inserted into the fixing groove so as to be bent to apply force to the lower lid in a direction of closing the ventilation hole.
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