KR102578450B1 - Battery Module for Secondary Battery having FSR Sensor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 2차 전지의 배터리 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압력 센서를 이용해 배터리 셀의 스웰링을 정밀하게 감지하여 배터리 모듈의 과충전을 방지한 2차 전지의 배터리 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a battery module for a secondary battery, and more specifically, to a battery module for a secondary battery that prevents overcharging of the battery module by precisely detecting swelling of the battery cell using a pressure sensor.

Description

압력센서를 갖는 2차 전지의 배터리 모듈{Battery Module for Secondary Battery having FSR Sensor}Battery module for secondary battery having FSR Sensor}

본 발명은 2차 전지의 배터리 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압력 센서를 이용해 배터리 셀의 스웰링을 정밀하게 감지하여 배터리 모듈의 과충전을 방지한 2차 전지의 배터리 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a battery module for a secondary battery, and more specifically, to a battery module for a secondary battery that prevents overcharging of the battery module by precisely detecting swelling of the battery cell using a pressure sensor.

통상적으로 2차 전지는 재충전이 가능하고 대용량화가 가능한 것으로 대표적인 것으로 니켈카드뮴, 니켈수소 및 리튬이온전지 등이 있다. 이중에서 상기 리튬이온전지는 장 수명, 고용량 등 우수한 특성으로 인하여 차세대 동력원으로 주목받고 있다. 그런데 리튬이온전지는 과충전, 단락, 역접속, 열노출 등 비 정상적인 사용 환경에 노출될 경우 전지 내부에 전기화학적인 작용으로 인한 가스가 발생하여 전지 내압이 상승된다. 전지의 내압 상승으로 인해 전지가 팽창하게 되고 특히 과충전 등 비정상적인 사용시간이 지속되는 경우 전해액이나 활물질이 일부 분해되어 전지 내부 압력 및 온도가 급상승되어 폭발이나 화재를 야기할 위험이 있다.Typically, secondary batteries are rechargeable and have high capacity, and representative examples include nickel cadmium, nickel hydrogen, and lithium ion batteries. Among these, lithium-ion batteries are attracting attention as a next-generation power source due to their excellent characteristics such as long lifespan and high capacity. However, when lithium-ion batteries are exposed to abnormal usage environments such as overcharging, short circuit, reverse connection, and heat exposure, gas is generated due to electrochemical action inside the battery, increasing the battery's internal pressure. The battery expands due to an increase in the internal pressure of the battery, and in particular, if abnormal usage times such as overcharging continue, there is a risk that some of the electrolyte or active material may decompose, causing the internal pressure and temperature of the battery to rise rapidly, causing an explosion or fire.

위와 같은 이유로 상기 2차 전지의 안전성을 검증하기 위하여 과충전, 과방전, 단락, 역접속 등의 시험뿐만 아니라, 고온보관시험, 열 충격시험, 열 노출시험 등 다양한 열적 안정성 시험을 실시하게 된다. 이러한 열적 안전성 시험조건에서 전지의 폭발, 발화가 없어야 한다.For the above reasons, in order to verify the safety of the secondary battery, various thermal stability tests such as high temperature storage test, thermal shock test, and heat exposure test are conducted as well as tests such as overcharge, overdischarge, short circuit, and reverse connection. Under these thermal safety test conditions, there should be no explosion or ignition of the battery.

상기 2차 전지의 안전성을 개선하려는 시도가 이제까지 매우 다양하게 진행되어 오고 있으며, 전지케이스의 파열부를 통해 상기 2차 전지 내부에서 발생된 가스를 배출하거나 전지내부에 파열 디스크를 이용하여 전지회로를 직접 차단하는 방법이 개발되어 오고 있다. 이 경우 과충전 등의 상황에서 가스가 발생하여 내압이 설계치를 상회할 경우 밀봉부가 파열되거나 전지의 전원이 차단되는 형태로 내압해소 및 안전성을 확보하게 되나 파열시 발생된 스파크가 점화원으로 작용하여 폭발 및 발화의 원인이 되는 문제점이 있다.Attempts to improve the safety of the secondary battery have been made in various ways so far, such as discharging the gas generated inside the secondary battery through the rupture part of the battery case or directly damaging the battery circuit using a rupture disk inside the battery. Blocking methods have been developed. In this case, if gas is generated in a situation such as overcharging and the internal pressure exceeds the design value, the internal pressure is relieved and safety is ensured in the form of a seal rupture or the battery power is cut off. However, the spark generated during the rupture acts as an ignition source, causing explosion and ignition. There is a problem that causes .

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 종래에는 도 1에 도시된 바와 같은 2차 전지의 과충전 방지장치가 공지된 바 있다.In order to solve the above problems, an overcharge prevention device for secondary batteries as shown in FIG. 1 has been known.

도 1을 참조하면, 2차 전지의 기본 요소인 배터리 셀(21, 22)의 팽창력을 감지하기 위해 배터리 셀(21)의 측면에 스위치(160-1)를 설치하고, 상기 스위치(160)의 on/off 에 의해 충전 전원을 연결 또는 차단시키게 된다.Referring to FIG. 1, a switch 160-1 is installed on the side of the battery cell 21 to detect the expansion force of the battery cells 21 and 22, which are basic elements of a secondary battery, and the switch 160 By turning on/off, the charging power is connected or cut off.

위와 같은 기계식 스위치를 이용해 배터리 셀의 스웰링을 감지한 구성은 스위치를 정위치에 배치하지 않는 경우 정확한 감지가 어렵고, 오작동의 위험이 있어 배터리 셀의 스웰링을 보다 정밀하고 정확하게 감지할 수 있는 기술의 개발이 요구된다. The configuration that detects the swelling of battery cells using a mechanical switch as described above is difficult to detect accurately if the switch is not placed in the correct position, and there is a risk of malfunction, so this is a technology that can detect the swelling of battery cells more precisely and accurately. development is required.

한국등록특허공보 제10-1716884호(2017.03.09. 등록)Korean Patent Publication No. 10-1716884 (registered on March 9, 2017)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 압력센서를 이용하여 배터리 셀의 스웰링을 감지하되, X자형 브래킷을 통해 압력센서를 고정하여 정밀한 스웰링 감지가 가능한 압력센서를 갖는 2차 전지의 배터리 모듈을 제공함에 있다. The present invention was created to solve the above problems. The purpose of the present invention is to detect swelling of battery cells using a pressure sensor, and to enable precise swelling detection by fixing the pressure sensor through an X-shaped bracket. To provide a battery module of a secondary battery having a pressure sensor.

본 발명의 압력센서를 갖는 2차 전지의 배터리 모듈은, 케이스 내부에 복수의 배터리 셀이 구비된 2차 전지용 배터리 모듈에 있어서, 상기 배터리 모듈은, 상기 케이스와 배터리 셀 사이에 구비되어 배터리 셀의 스웰링을 감지하는 압력 센서; 및 내면에 상기 압력 센서가 고정되며, 외면이 상기 케이스의 내면에 고정 결합되는 센서 브래킷을 포함한다. The battery module of a secondary battery having a pressure sensor of the present invention is a battery module for a secondary battery provided with a plurality of battery cells inside a case, wherein the battery module is provided between the case and the battery cell to A pressure sensor that detects swelling; and a sensor bracket on which the pressure sensor is fixed on the inner surface and whose outer surface is fixedly coupled to the inner surface of the case.

또한, 상기 센서 브래킷은, 압력 센서가 고정되는 센서 안착부; 및 반경방향 내측 단부가 상기 센서 안착부에 고정되며, 외측 단부에 상기 케이스의 내면에 고정되는 복수의 스포크를 포함한다. In addition, the sensor bracket includes a sensor mounting portion to which the pressure sensor is fixed; and a plurality of spokes whose radial inner end is fixed to the sensor seating portion and whose outer end is fixed to the inner surface of the case.

또한, 상기 케이스는, 상기 배터리 셀의 적층 방향 일측과 타측에 각각 구비된 한 쌍의 제1 측면커버; 상기 제1 측면커버의 양단부를 각각 연결하는 한 쌍의 제2 측면커버; 및 상기 제1 측면커버와 제2 측면커버의 연결부에 구비되며 상하 길이방향으로 형성된 지지프레임으로 구성되고, 상기 센서 브래킷은, 외면이 상기 제1 측면커버의 내면에 고정 결합되고, 상기 스포크의 내면 반경방향 외측 단부가 상기 지지프레임의 외면에 고정 결합된다. In addition, the case includes a pair of first side covers respectively provided on one side and the other side of the battery cells in the stacking direction; a pair of second side covers respectively connecting both ends of the first side cover; and a support frame provided at the connection portion of the first side cover and the second side cover and formed in the vertical longitudinal direction, wherein the sensor bracket has an outer surface fixedly coupled to the inner surface of the first side cover, and an inner surface of the spoke. The radial outer end is fixedly coupled to the outer surface of the support frame.

또한, 상기 배터리 모듈은, 상기 압력센서를 통해 일정 하중 이상이 감지된 경우 상기 배터리 모듈로 공급되는 전원을 차단시키는 제어부; 를 더 포함한다. In addition, the battery module may include: a control unit that cuts off power supplied to the battery module when a certain load or more is detected through the pressure sensor; It further includes.

또한, 상기 제어부는, 상기 하중이 일정 시간 이상 지속되는 경우 배터리 모듈로 공급되는 전원을 차단시킨다. Additionally, the control unit cuts off the power supplied to the battery module when the load continues for more than a certain period of time.

또한, 상기 제어부는, 상기 압력 센서를 통해 입력받는 배터리 셀의 스웰링 하중을 실시간으로 모니터링한다. Additionally, the control unit monitors the swelling load of the battery cell input through the pressure sensor in real time.

아울러, 상기 센서브래킷은, 외면 둘레가 상기 제1 측면 케이스의 내면에 용접 결합되며, 상기 스포크는, 내면 단부 둘레가 상기 지지 프레임의 외면에 용접 결합된다. In addition, the sensor bracket has its outer circumference welded to the inner surface of the first side case, and the spoke has its inner circumference welded to the outer surface of the support frame.

상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 압력센서를 갖는 2차 전지의 배터리 모듈은 압력센서를 이용해 전자식으로 배터리 셀의 스웰링을 감지하기 때문에 기계식 스위치의 오작동으로 인한 배터리 셀의 스웰링 감지 오류를 방지한 효과가 있다.The battery module of the secondary battery having the pressure sensor of the present invention according to the above configuration detects swelling of the battery cell electronically using the pressure sensor, thereby preventing swelling detection errors in the battery cell due to malfunction of the mechanical switch. There is one effect.

특히 단순히 배터리 셀의 스웰링 여부뿐만 아니라 스웰 시 발생되는 하중을 정확히 측정하여 이차 전지의 과충전 방지는 물론 배터리 셀의 수명을 지속적으로 모니터링 할 수 있는 효과가 있다. In particular, it has the effect of not only preventing overcharging of secondary batteries but also continuously monitoring the lifespan of battery cells by accurately measuring not only whether a battery cell is swelling, but also the load generated during swelling.

도 1은 통상의 2차 전지 용 과충전 방지 장치의 개략도
도 2a는 일반적인 배터리 셀의 정면개략도
도 2b는 배터리 셀의 측면개략도
도 2c는 배터리 셀이 과충전, 단락, 역 접속 등 오작동으로 팽창 현상이 발생하여 배터리 셀이 팽창한 상태를 도시한 측면 개략도
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 2차 전지용 배터리 모듈(BP)의 전체 사시도
도 4는 배터리 모듈(BP)의 횡 단면도(도 3의 AA' 단면도)
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 배터리 모듈(BP)의 정면도(제1 측면커버(11) 제거)
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 제1 측면커버의 후면도
도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 배터리 모듈(BP)의 부분 확대 단면도1 is a schematic diagram of a typical overcharge prevention device for secondary batteries.
Figure 2a is a front schematic diagram of a typical battery cell.
Figure 2b is a side schematic diagram of the battery cell.
Figure 2c is a side schematic diagram showing a state in which a battery cell is expanded due to malfunctions such as overcharging, short circuit, and reverse connection.
Figure 3 is an overall perspective view of a battery module (BP) for secondary batteries according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a transverse cross-sectional view of the battery module BP (AA' cross-sectional view in Figure 3)
Figure 5 is a front view (with the first side cover 11 removed) of the battery module BP according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a rear view of the first side cover according to an embodiment of the present invention.
7 is a partially enlarged cross-sectional view of the battery module BP according to an embodiment of the present invention.

도 2a는 2차 전지용 배터리 모듈의 기본 구성요소인 배터리 셀의 정면개략도를 도시한 것이며, 도 2b는 배터리 셀의 측면개략도를 도시한 것이고, 도 2c는 상기 배터리 셀이 과충전, 단락, 역 접속 등 오작동으로 팽창 현상이 발생하여 배터리 셀이 팽창한 상태를 도시한 것이다.Figure 2a shows a front schematic diagram of a battery cell, which is a basic component of a battery module for secondary batteries, Figure 2b shows a side schematic diagram of the battery cell, and Figure 2c shows the battery cell in case of overcharge, short circuit, reverse connection, etc. This shows a state in which the battery cell has expanded due to a malfunction.

도시된 배터리 셀(20)은 밀폐구조로 이루어진다. 배터리 셀(20)은 밀폐구조의 특성상 과충전, 단락, 역 접속, 열노출 등의 과도한 상태에 놓이게 되면 배터리 셀(20)의 내부에 가스가 발생하여 팽창하며 팽창이 지속되면 배터리 셀(20)은 내부의 전해액 등 화학물질이 유출 되거나 그 정도가 심한경우 발화 및 폭발이 발생할 수 있다.The illustrated battery cell 20 has a sealed structure. Due to the nature of the sealed structure, when the battery cell 20 is subjected to excessive conditions such as overcharging, short circuit, reverse connection, or heat exposure, gas is generated inside the battery cell 20 and expands. If the expansion continues, the battery cell 20 expands. If chemicals such as internal electrolyte leak or are severe, ignition or explosion may occur.

이하 위와 같은 배터리 셀(20)의 스웰링을 감지하고 스웰링에 따른 배터리 모듈의 발화 또는 폭발을 예방하기 위한 본 발명의 일실시 예에 따른 배터리 모듈(100)에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, the battery module 100 according to an embodiment of the present invention for detecting swelling of the battery cell 20 as described above and preventing ignition or explosion of the battery module due to swelling will be described in detail with reference to the drawings. Do this.

도 3에는 본 발명의 일실시 예에 따른 2차 전지용 배터리 모듈(BP)의 전체 사시도가 도시되어 있고, 도 4에는 배터리 모듈(BP)의 횡 단면도(도 3의 AA' 단면도)가 도시되어 있다. Figure 3 shows an overall perspective view of a battery module (BP) for secondary batteries according to an embodiment of the present invention, and Figure 4 shows a transverse cross-sectional view (AA' cross-section of Figure 3) of the battery module (BP). .

도시된 바와 같이 본 발명의 일실시 예에 따른 배터리 모듈(BP)은 케이스(10)와, 케이스 내부에 구비되며, 다수 개가 적층되는 배터리 셀(20)을 포함하여 구성된다. 케이스(10)는 배터리 셀(20)의 적층방향 일면과 타면을 감싸는 제1 측면커버(11)와, 한 쌍의 제1 측면커버(11)의 양단을 각각 연결하는 제2 측면커버(12)로 구성된다. 즉 케이스(10)는 한 쌍의 제1 측면커버(11) 및 한 쌍의 제2 측면커버(12)의 조합을 통해 단면이 사각 형태를 이룬다. 이때 케이스(10)의 네 모서리 부에는 상기 제1 및 제2 측면커버(11, 12)의 연결을 위한 지지프레임(15)이 형성된다. 지지 프레임(15)은 제1 측면커버(11)와 일체로 형성되어 제2 측면커버(12)와 결합될 수 있다. 다른 실시 예로 지지 프레임(15)은 제2 측면커버(12)와 일체로 형성되어 제1 측면커버(11)와 결합될 수 있다.As shown, the battery module BP according to an embodiment of the present invention includes a case 10 and a plurality of battery cells 20, which are provided inside the case and are stacked. The case 10 includes a first side cover 11 that covers one side and the other side of the battery cell 20 in the stacking direction, and a second side cover 12 that connects both ends of the pair of first side covers 11, respectively. It consists of That is, the case 10 has a square cross-section through the combination of a pair of first side covers 11 and a pair of second side covers 12. At this time, support frames 15 for connecting the first and second side covers 11 and 12 are formed at the four corners of the case 10. The support frame 15 is formed integrally with the first side cover 11 and can be coupled to the second side cover 12. In another embodiment, the support frame 15 may be formed integrally with the second side cover 12 and coupled to the first side cover 11.

이때, 배터리 모듈(BP)은 배터리 셀(20)의 스웰링을 감지하기 위한 압력센서(30) 및 압력센서(30)를 지지하고 고정하는 센서 프레임(50)을 포함하여 구성된다. 압력센서(30)는 배터리 셀(20)의 스웰링 압력을 수치로 감지하는 통상의 FSR센서의 구성이 적용될 수 있다. 압력센서(30)는 제1 측면커버(11)와 배터리 셀(20) 사이에 배치될 수 있다. 이를 위해 압력센서(30)는 센서 프레임(50)에 고정될 수 있다.At this time, the battery module BP is configured to include a pressure sensor 30 for detecting swelling of the battery cell 20 and a sensor frame 50 for supporting and fixing the pressure sensor 30. The pressure sensor 30 may be configured as a typical FSR sensor that numerically detects the swelling pressure of the battery cell 20. The pressure sensor 30 may be disposed between the first side cover 11 and the battery cell 20. For this purpose, the pressure sensor 30 may be fixed to the sensor frame 50.

센서 프레임(50)은 압력센서(30)를 고정 및 지지하기 위한 'X' 자형 프레임 형태로 이루어지며, 외측면은 제1 측면커버(11)에 고정 결합되고, 내측면 단부는 지지프레임(15)에 고정 결합된다. 센서 프레임(50)의 세부 구성 및 압력센서(30)와의 결합 구성은 이하 도면을 참조하여 상세히 설명한다. The sensor frame 50 is made up of an ' ) is fixedly coupled to. The detailed configuration of the sensor frame 50 and the combined configuration with the pressure sensor 30 will be described in detail with reference to the drawings below.

도 5에는 본 발명의 일실시 예에 따른 센서 프레임(50)이 도시된 배터리 모듈(BP)의 정면도가 도시(제1 측면커버(11) 제거)되어 있고, 도 6에는 본 발명의 일실시 예에 따른 압력센서(30) 및 센서 프레임(50)이 도시된 제1 측면커버(11)의 후면도가 도시되어 있고, 도 7에는 본 발명의 일실시 예에 따른 배터리 모듈(BP)의 부분 확대 단면도가 도시되어 있다. Figure 5 shows a front view of the battery module BP showing the sensor frame 50 according to an embodiment of the present invention (with the first side cover 11 removed), and Figure 6 shows an embodiment of the present invention. A rear view of the first side cover 11 showing the pressure sensor 30 and the sensor frame 50 is shown, and Figure 7 is a partial enlargement of the battery module (BP) according to an embodiment of the present invention. A cross-sectional view is shown.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 센서 프레임(50)은 중앙에 센서 안착부(51)가 형성되며, 센서 안착부(51)를 중심으로 'X' 자형을 이루도록 4개의 스포크(52)가 방사상으로 연장 형성된다. 이때 스포크(52)의 내측면 반경 방향 외측 단부는 지지프레임(15)에 결합된다. 즉 센서 안착부(51)의 좌측에 형성된 한 쌍의 스포크(52)는 좌측 지지프레임(15)의 상측과 하측에 각각 고정 결합되고, 센서 안착부(51)의 우측에 형성된 한 쌍의 스포크(52)는 우측 지지프레임(15)의 상측과 하측에 각각 고정 결합된다. 이때 압력센서(30)는 센서 안착부(51)의 내면 상에 고정될 수 있다. 고정 결합 방법의 일예로 본실시 예에서는 스포크(52)와 지지프레임(15)이 용접라인(W)을 따라 용접 결합될 수 있다. Referring to Figure 5, the sensor frame 50 according to an embodiment of the present invention has a sensor seat 51 formed in the center, and four spokes form an 'X' shape with the sensor seat 51 as the center. (52) is formed to extend radially. At this time, the inner radial outer end of the spoke 52 is coupled to the support frame 15. That is, a pair of spokes 52 formed on the left side of the sensor seating portion 51 are fixedly coupled to the upper and lower sides of the left support frame 15, respectively, and a pair of spokes formed on the right side of the sensor seating portion 51 ( 52) is fixedly coupled to the upper and lower sides of the right support frame 15, respectively. At this time, the pressure sensor 30 may be fixed on the inner surface of the sensor seating portion 51. As an example of a fixed coupling method, in this embodiment, the spokes 52 and the support frame 15 may be welded and coupled along the weld line (W).

또한, 도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 센서 프레임(50)은 외면이 제1 측면커버(11)의 내면에 고정 결합될 수 있다. 센서 프레임(5)은 도시된 바와 같이 센서 안착부(51)의 둘레 및 스포크(52)의 둘레에 형성된 용접라인(W)을 따라 용접 결합될 수 있다. Additionally, referring to Figure 6, the outer surface of the sensor frame 50 according to an embodiment of the present invention may be fixedly coupled to the inner surface of the first side cover 11. The sensor frame 5 may be welded along the welding line W formed around the sensor seating portion 51 and the spoke 52 as shown.

따라서 도 7에 도시된 바와 같이 센서 프레임(50)의 'X' 자형 스포크(52)의 단부는 제1 측면프레임(11)과 지지프레임(15) 사이에 고정 결합되며, 센서 안착부(51)의 내면에 고정된 압력센서(30)는 적층 배치되는 배터리 셀(20) 중 최외측에 배치되는 배터리 셀(20)과 일정거리 이격 구비되어 배터리 셀(20)이 스웰링 시 스웰링 압력을 정밀하게 축정할 수 있다. Therefore, as shown in Figure 7, the end of the 'X' shaped spoke 52 of the sensor frame 50 is fixedly coupled between the first side frame 11 and the support frame 15, and the sensor seating portion 51 The pressure sensor 30 fixed to the inner surface of the battery cell 20 is spaced a certain distance apart from the battery cell 20 disposed on the outermost layer among the stacked battery cells 20 to precisely measure the swelling pressure when the battery cell 20 is swelling. It can be congratulated.

아울러 본 발명의 일실시 예에 따른 배터리 모듈(BP)은 압력센서(30)를 통해 측정된 스웰링 하중이 일정 수치 이상 일정 시간 지속되는 경우에만 배터리 모듈(BP)에 공급되는 전원을 차단시키는 제어부(미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 따라서 충격이나 진동에 따라 압력센서(30)에 순간적으로 하중이 가해지거나 약한 하중이 지속적으로 발생 하더라도 스웰링으로 인식하는 오류를 방지할 수 있다.In addition, the battery module (BP) according to an embodiment of the present invention has a control unit that cuts off the power supplied to the battery module (BP) only when the swelling load measured through the pressure sensor 30 continues for a certain period of time above a certain value. It may be configured to further include (not shown). Therefore, even if a load is momentarily applied to the pressure sensor 30 due to shock or vibration or a weak load occurs continuously, an error recognized as swelling can be prevented.

또한, 제어부는 압력센서(30)를 통해 전달 받는 하중 수치를 실시간으로 모니터링하여 배터리 셀(20)의 수명을 관리 및 예측하도록 구성될 수 있다. Additionally, the control unit may be configured to manage and predict the lifespan of the battery cell 20 by monitoring the load value transmitted through the pressure sensor 30 in real time.

본 발명의 상기한 실시 예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안 된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.The technical idea of the present invention should not be interpreted as limited to the above-described embodiments. Not only is the scope of application diverse, but various modifications can be made at the level of those skilled in the art without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Therefore, such improvements and changes fall within the scope of protection of the present invention as long as they are obvious to those skilled in the art.

BP : 배터리 모듈
10 : 케이스 11 : 제1 측면케이스
12 : 제2 측면케이스 15 : 지지프레임
20 : 배터리 셀
30 : 압력센서
50 : 센서 프레임 51 : 센서 안착부
52 : 스포크BP: Battery module
10: Case 11: First side case
12: second side case 15: support frame
20: battery cell
30: pressure sensor
50: Sensor frame 51: Sensor seating part
52: spoke

Claims (8)

케이스 내부에 복수의 배터리 셀이 구비된 2차 전지용 배터리 모듈에 있어서,
상기 배터리 모듈은,
상기 케이스와 상기 배터리 셀 사이에 구비되어 상기 배터리 셀의 스웰링을 감지하는 압력 센서; 및
내면에 상기 압력 센서가 고정되며, 외면이 상기 케이스의 내면에 고정 결합되는 센서 브래킷을 포함하고,
상기 센서 브래킷은,
상기 압력 센서가 고정되는 센서 안착부; 및
일측이 상기 센서 안착부에 고정되며, 타측이 상기 케이스에 고정되는 복수의 스포크를 포함하는, 압력센서를 갖는 2차 전지의 배터리 모듈.
In the battery module for secondary batteries provided with a plurality of battery cells inside the case,
The battery module is,
a pressure sensor provided between the case and the battery cell to detect swelling of the battery cell; and
a sensor bracket on which the pressure sensor is fixed on the inner surface and whose outer surface is fixedly coupled to the inner surface of the case;
The sensor bracket is,
A sensor mounting portion to which the pressure sensor is fixed; and
A battery module for a secondary battery having a pressure sensor, including a plurality of spokes, one side of which is fixed to the sensor seating portion and the other side of which is fixed to the case.
 제 1항에 있어서,
상기 복수의 스포크는,
반경방향 내측 단부가 상기 센서 안착부에 고정되며, 외측 단부가 상기 케이스의 내면에 고정되는, 압력센서를 갖는 2차 전지의 배터리 모듈.
According to clause 1,
The plurality of spokes are,
A battery module of a secondary battery having a pressure sensor, wherein a radial inner end is fixed to the sensor seating portion and an outer end is fixed to the inner surface of the case.
 제 2항에 있어서,
상기 케이스는,
상기 배터리 셀의 적층 방향 일측과 타측에 각각 구비된 한 쌍의 제1 측면커버;
상기 제1 측면커버의 양단부를 각각 연결하는 한 쌍의 제2 측면커버; 및
상기 제1 측면커버와 제2 측면커버의 연결부에 구비되며 상하 길이방향으로 형성된 지지프레임으로 구성되고,
상기 센서 브래킷은,
외면이 상기 제1 측면커버의 내면에 고정 결합되고,
상기 스포크의 내면 반경방향 외측 단부가 상기 지지프레임의 외면에 고정 결합되는, 압력센서를 갖는 2차 전지의 배터리 모듈.
According to clause 2,
In the above case,
a pair of first side covers provided on one side and the other side of the battery cells in the stacking direction;
a pair of second side covers respectively connecting both ends of the first side cover; and
It is provided at a connection portion of the first side cover and the second side cover and consists of a support frame formed in the vertical and longitudinal direction,
The sensor bracket is,
The outer surface is fixedly coupled to the inner surface of the first side cover,
A battery module of a secondary battery having a pressure sensor, wherein an inner radial outer end of the spoke is fixedly coupled to an outer surface of the support frame.
 제 1항에 있어서,
상기 배터리 모듈은,
상기 압력센서를 통해 측정된 스웰링 하중이 일정 수치 이상 일정 시간 지속되는 경우 상기 배터리 모듈로 공급되는 전원을 차단시키는 제어부를 더 포함하는, 압력센서를 갖는 2차 전지의 배터리 모듈.
According to clause 1,
The battery module is,
A battery module of a secondary battery having a pressure sensor, further comprising a control unit that cuts off power supplied to the battery module when the swelling load measured through the pressure sensor continues for a certain amount of time or more.
 제 1항에 있어서,
상기 복수의 스포크는,
상기 센서 안착부를 중심으로 방사상으로 연장 형성되는, 압력센서를 갖는 2차 전지의 배터리 모듈.
According to clause 1,
The plurality of spokes are,
A battery module of a secondary battery having a pressure sensor, which extends radially around the sensor seating portion.
 제 4항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 압력 센서를 통해 입력받는 배터리 셀의 스웰링 하중을 실시간으로 모니터링하는, 압력센서를 갖는 2차 전지의 배터리 모듈.
According to clause 4,
The control unit,
A battery module for a secondary battery having a pressure sensor that monitors the swelling load of the battery cell input through the pressure sensor in real time.
 제 3항에 있어서,
상기 센서 브래킷은,
외면 둘레가 상기 제1 측면 케이스의 내면에 용접 결합되며,
상기 스포크는,
내면 단부 둘레가 상기 지지 프레임의 외면에 용접 결합되는, 압력센서를 갖는 2차 전지의 배터리 모듈.According to clause 3,
The sensor bracket is,
The outer circumference is welded to the inner surface of the first side case,
The spokes are:
A battery module of a secondary battery having a pressure sensor, wherein the inner end circumference is welded to the outer surface of the support frame. 제 3항에 있어서,
상기 복수의 스포크는,
각각의 일측이 상기 센서 안착부에 고정되며, 각각의 타측이 상기 제1 측면커버의 네 모서리와 대응되는 부분에 고정되는, 압력센서를 갖는 2차 전지의 배터리 모듈.According to clause 3,
The plurality of spokes are,
A battery module of a secondary battery having a pressure sensor, wherein one side of each is fixed to the sensor seating portion and the other side of each is fixed to a portion corresponding to the four corners of the first side cover.
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