KR20130124355A - 압력 균일화 부재, 압력 균일화 부재를 포함한 배터리, 및 대응하는 배터리를 포함한 자동차 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하우징용 압력 균일화 부재(10)에 관한 것으로서, 상기 하우징용 압력 균일화 부재(10)는 헤드 섹션(12)과, 바디 섹션(14)과, 상기 헤드 섹션(12) 및 상기 바디 섹션(14)을 통과하여 연장되고 공기가 통과할 수 있는 덕트(16)를 포함한다. 상기 덕트(16) 내에는 상기 덕트(16)를 통해 흐르는 공기에서 습기를 제거하는 건조제를 내포하는 건조 부재(18)가 배치된다. 본 발명은 상기 압력 균일화 부재(10)를 포함하는 배터리, 및 상기 배터리를 포함하는 자동차에 관한 것이다.

Description

압력 균일화 부재, 압력 균일화 부재를 포함한 배터리, 및 대응하는 배터리를 포함한 자동차{Pressure equalizing element, battery having a pressure equalizing element, and motor vehicle having a corresponding battery}
본 발명은 하우징용 압력 균일화 부재에 관한 것이며, 상기 압력 균일화 부재는 헤드 섹션(head section)과, 바디 섹션(body section)과, 헤드 섹션 및 바디 섹션을 통과하여 연장되고 공기가 통과할 수 있는 덕트를 포함한다. 또한, 본 발명은 상기 압력 균일화 부재를 포함하는 배터리와, 이 배터리를 포함하는 자동차에 관한 것이다.
압력 균일화 부재들은 공지되었다. 압력 균일화 부재는, 하우징에 의해 둘러싸인 내부 챔버와 하우징의 주변 사이의 압력 차이를 방지하고 내부 챔버 내에 응축수가 생기는 것을 예방하기 위해, 밀폐된 하우징에서 환기 및 배기하는 역할을 한다.
DE 10 2006 053 113 A1에는 밀폐된 하우징을 위한, 특히 전기 회로를 수용하는 하우징을 위한 압력 균일화 부재가 개시되며, 상기 압력 균일화 부재는 높은 기계 및 유체 하중의 영역에서 확실한 압력 균일화를 보장하고 그와 동시에 기밀성을 제공한다고 되어 있다. 이를 위해, 압력 균일화 부재는, 홀딩 장치에 의해 파지되는 반투과성 멤브레인과, 하우징에 대향하여 밀폐하기 위한 하나 이상의 실링 부재를 포함하며, 홀딩 장치는 실링 부재에 의해 형성된다.
본 발명에 따라서는, 하우징을 위해, 헤드 섹션과, 바디 섹션과, 헤드 섹션 및 바디 섹션을 통과하여 연장되고 공기가 통과할 수 있는 덕트를 포함하는 압력 균일화 부재가 제공된다. 여기서는 덕트 내에 덕트를 관류하는 공기에서 습기를 제거하는 건조제를 내포하는 건조 부재(drying element)가 배치된다.
그럼으로써 바람직하게는, 향상된 공기 건조 특성을 보유한 압력 균일화 부재가 제공된다. 공지된 압력 균일화 부재들처럼, 본원의 압력 균일화 부재도 수많은 이용 가능성을 제공한다. 그 외에도 본원의 압력 균일화 부재는 비교적 저비용으로 제조된다.
추가로 건조제를 포함하는 본 발명에 따르는 압력 균일화 부재는 방음 기능을 포함한다. 압력 균일화 부재를 구비한 하우징의 내부에서 이루어지는 프로세스들은 종래의 압력 균일화 부재들에서보다 주변에 영향을 더욱 적게 미친다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따라서, 건조 부재는 건조제의 흡수 용량(absorptive capacity)에 대한 정보를 제공하기 위한 표시기(indicator)를 포함한다. 그럼으로써 바람직하게는, 건조 부재의 상태에 대한 정보 제공을 수월하게 확보할 수 있고 습기의 포화 상태를 식별할 수 있다.
본 발명의 추가의 바람직한 구현예에 따라서, 표시기는 전자 관리 시스템과 연결될 수 있는 전자 센서이다. 그럼으로써 바람직하게는, 전자 상태 표시를 이용하여 건조제의 상태에 대한 정보를 제공할 수 있다. 그 외에 바람직하게는, 예컨대 건조 프로세스처럼, 건조제의 상태에 상응하게 자동 프로세스가 개시될 수도 있다.
본 발명의 추가의 바람직한 구현예에 따라서, 표시기는 건조제의 흡수 용량에 따라 가변하는 현상을 나타낸다. 그럼으로써 바람직하게는, 주변 장치 없이도, 육안으로 건조제의 흡수 용량을 식별할 수 있다.
이 경우 바람직하게는, 건조제의 상태에 따라서 변색되는 표면이 이용된다. 상기 표면은 건조제 자체의 표면일 수 있거나, 건조제를 둘러싸는 포장의 표면일 수 있다. 단순한 홈, 보어 또는 투시창(viewing glass)을 통해 관찰자는 주변에서부터 변색 상태를 식별할 수 있다.
본 발명의 추가의 바람직한 구현예에 따라서, 덕트 내에는 헤드 섹션에서 바디 섹션으로 향하는 방향에서 건조 부재의 후방에 밸브가 배치된다. 그럼으로써 바람직하게는, 밸브를 폐쇄하는 것을 통해 덕트를 관류하는 공기 흐름을 정지시킬 수 있다. 압력 균일화 부재에 의해 환기 및 배기되는 내부 챔버 내에는 밸브의 폐쇄에 의해 대응하는 외부 조건에서 소정의 압력 및/또는 소정의 온도가 생성될 수 있으며, 그럼으로써 밸브의 개방 시 주변으로 유출되는 따뜻한 공기의 흐름이 생성될 수 있으며, 이런 공기의 흐름은 건조제의 세척(flushing)을 위해 이용될 수 있다.
본 발명의 추가의 바람직한 구현예에 따라서, 밸브는 전자 제어될 수 있고 관리 시스템과 연결될 수 있다. 그럼으로써 바람직하게는, 밸브의 제어는 예컨대 배터리 관리 시스템 또는 온도 관리 시스템에 의해 가능해진다. 따라서 개방 및 폐쇄는 바람직하게는 자동화되어 이루어질 수 있고, 그에 따라 공기 세척(air flushing)은 건조제의 건조를 위해, 따라서 건조제의 재생을 위해 실행될 수 있다.
본 발명의 추가의 바람직한 구현예에 따라서, 적어도 바디 섹션은 수나사부를 포함하고 헤드 섹션은 공구와의 형태 결합식 결합이 이루어질 수 있는 유형의 형상을 보유한다. 그럼으로써 바람직하게는, 본 발명에 따르는 압력 균일화 부재의 신속한 저비용 조립이 가능해진다. 그럼으로써 그 외에도 암나사부를 보유한 구멍과 같은 간단한 수단으로 하우징 내 설치가 달성된다.
이 경우 헤드 섹션의 형상은 바람직하게는 실질적으로 볼트 머리의 형상이다. 그에 따라 조립은 바람직하게는 통상적인 공구로 실행된다.
본 발명에 따르는 압력 균일화 부재는 다양한 시스템에, 예컨대 헤드램프, 카메라 렌즈계 또는 운반용 상자에서 적용될 수 있다. 바람직하게는, 본 발명에 따르는 압력 균일화 부재는 전자 장치 하우징 내에, 특히 배터리 하우징 내에 통합된다.
따라서 본 발명에 따라 그 외에도, 하우징을 포함하는 배터리에 있어서, 전술한 구현예들 중 어느 한 구현예에 따라 배터리의 하우징 내부에 배치되는 압력 균일화 부재를 포함하는 상기 배터리도 제공된다. 이 경우 압력 균일화 부재의 바디 섹션은 하우징에 의해 둘러싸인 내부 챔버로 향하고, 압력 균일화 부재의 헤드 섹션은 하우징의 주변으로 향한다. 바로 배터리 하우징 내부에서 배터리의 활동(activity)에 의해 확실한 압력 균일화가 이루어져야 하고 이와 동시에 내부 챔버는 건조한 상태로 유지되어야 하기 때문에, 본 발명에 따르는 압력 균일화 부재의 장점들이 특히 효과적이다.
이 경우 전자 센서 및 전자 제어식 밸브를 포함하는 변형예는 특히, 예컨대 자동차에서 배터리의 장착 시 접근하기가 더욱 복잡한 장착 장애 상황에 적합하다.
배터리란 개념은 본 출원에서는 배터리 시스템, 어큐뮬레이터 배터리, 어큐뮬레이터, 어큐뮬레이터 시스템, 특히 리튬 이온 시스템 또는 리튬 폴리머 이온 시스템도 함께 포함한다. 여기서 바람직하게는, 배터리는 리튬 이온 배터리이다.
또한, 본 발명에 따라서, 전술한 구현예들 중 어느 한 구현예에 따르는 압력 균일화 부재를 구비한 배터리를 포함하는 자동차도 제공되며, 이 경우 배터리는 자동차의 구동 시스템과 연결된다. 따라서 구조 부재로서 본 발명에 따르는 배터리의 장점은 어셈블리로서 자동차에도 유용하게 적용된다.
본 발명의 바람직한 개선 실시예들은 종속항들에 명시되어 있고 그 특징은 본원의 설명 내용에 제시되어 있다.
본 발명은 2개의 도면과 하기의 설명 내용에 따라 더욱 상세하게 설명된다.
도 1은 본 발명에 따르는 압력 균일화 부재를 도시한 개략도이다.
도 2는 압력 균일화 부재를 도시한 단면도이다.
도 1에는 예시이지만 이에 제한됨이 없이 하우징을 배기하기 위한 본 발명에 따르는 압력 균일화 부재(10)가 도시되어 있다. 이를 위해 압력 균일화 부재(10)는 하우징의 벽부 내에 장착되거나, 또는 하우징의 벽부 내에 통합된다. 도시된 구현예에 따라서, 압력 균일화 부재는 실질적으로 육각 머리와 나사붙이 섕크를 포함한 볼트의 형태를 갖는다. 이 경우 볼트 머리는 헤드 섹션(12)에 의해 형성되고 섕크는 바디 섹션(14)에 의해 형성된다. 그러나 본 발명에 따라서 압력 균일화 부재(10)는 압력 균일화 부재들의 다른 공지된 형태로 구성될 수 있다.
또한, 헤드 섹션(12)은 압력 균일화 부재(10)의 조립된 상태에서 하우징의 외부로 향해 있는 압력 균일화 부재(10)의 부분이고, 바디 섹션(14)은 하우징의 내부 챔버로 향해 있는 부분이다. 이 경우 헤드 섹션(12) 및 바디 섹션(14)은 종축(22)을 따라 동일한 유형으로 형성되는 몸체로 구성될 수도 있다. 그에 따라 헤드 섹션(12) 및 바디 섹션(14)은 동일한 형상을 보유할 수도 있다.
육각 머리와 나사붙이 섕크를 포함한 볼트 형태로 형성되는, 도 1에 도시된 본 발명에 따르는 압력 균일화 부재(10)의 구현예는, 압력 균일화 부재(10)가 대응하는 육각 렌치에 의해 하우징 내의 대응하는 나사 구멍 내로 나사 체결될 수 있는 것을 통해서, 하우징 내로의 간단한 조립에 적합하다. 조립 후에 헤드 섹션(12)은 하우징의 외측면에 배치되고 바디 섹션(14)은 하우징의 내측면에 배치된다.
하우징에 의해 둘러싸인 내부 챔버와 외부 사이의 압력 균일화를 실현하기 위해, 압력 균일화 부재(10)는 내부 챔버에서 외부로 향하는 통로를 제공하는 덕트(16)를 포함한다. 이 경우 덕트(16)는 도 1에 따르는 구현예와 다르게, 중심에서 분산되어 배치될 수도 있고, 그리고/또는 라운딩부를 포함할 수도 있다. 그 외에도 덕트(16)는 서로 연결되거나 연결되지 않은 복수의 라인으로 형성될 수 있다.
도 2에는 앞에서 설명한 예시로 제한되지 않는 본 발명에 따르는 압력 균일화 부재(10)가 장착된 상태의 단면도가 도시되어 있다. 이 경우 압력 균일화 부재(10)는 하우징의 하우징 벽부(24) 내에 장착되어 있다. 하우징 벽부(24)는 하우징의 외부(28)로부터 하우징의 내부 챔버(26)를 분리한다.
단면도에서 헤드 섹션(12) 및 바디 섹션(14)을 통과하여 연장되는 덕트(16)를 확인할 수 있다. 덕트(16)는 외부(28)와 하우징의 내부 챔버(26)를 연결한다. 이 경우 헤드 섹션(12)은 외부(28)로 향해 있으며, 바디 섹션(14)은 내부 챔버(26)로 향해 있다.
덕트(16)의 내부에는 건조 부재(18)가 배치된다. 공기 흐름이 덕트(16)를 통과하면, 공기 흐름은 건조 부재(18)도 통과한다. 건조 부재(18) 내에는 건조제가 배치되며, 이 건조제는 습기 성분과 결합하여 관류하는 공기에서 습기 성분을 제거한다. 따라서 외부(28)에서 내부 챔버(26) 내로 유입되는 공기는 탈습되고 건조된다.
건조 부재(18)는 적합한 수단에 의해 덕트(16) 내에 고정된다. 건조 부재(18)는 건조제를 내포하고 공기가 통과할 수 있는 포장을 포함한다. 건조 부재(18)는 본 발명에 따라 건조제를 내포한 포장을 복수 개 포함할 수도 있다. 이 경우 건조제는 흡습성 특성을 특징으로 한다. 건조제는 바람직하게는 가역 물리 과정(reversible physical process)을 통해 공기의 습기 성분을 자체에 결합한다.
건조 부재(18)는 바람직한 구현예에 따라 건조제의 흡수 용량에 대한 정보를 제공하는 표시기를 포함한다. 예컨대 표시기로서는 주변(28)으로부터 식별할 수 있는 하나 이상의 위치에서 건조제 및/또는 포장의 변색이 이용될 수 있다. 소정의 색상, 소정의 색조, 또는 나타나는 소정의 식별 표시가 소정의 포화도를 나타낸다. 여기서 건조 부재(18) 자체는 광학 표시로서 이용되고 필요한 수동 간섭을 식별할 수 있게 한다. 따라서 예컨대 그에 상응하게 높은 건조제 내 습도가 표시된다면, 사용자는 건조제를 교환하거나 건조제의 환기 또는 건조 과정을 개시할 수 있다.
변색 표시기에 대체되는 방식으로 건조 부재(18)는 하나 이상의 전자 센서를 장착할 수 있으며, 상기 전자 센서는 건조제의 습도를 검출한다. 센서는 측정된 데이터를 전자 관리 시스템, 예컨대 배터리 관리 시스템으로, 또는 열 관리 시스템(thermal management system)으로 전송하며, 상기 관리 시스템은 소정의 신호를 이용하여 소정의 건조제 습도의 초과 상태를 표시하거나, 또는 필요한 조치를 자동으로 개시한다. 여기서 광학 표시는 사용자의 눈에 잘 띄는 영역에, 예컨대 자동차의 내장 컴퓨터의 디스플레이에 표시될 수 있다. 또한, 음향 신호가 전자 관리 유닛에 의해 지시(indication)로서 방출될 수 있다.
건조제의 건조를 위해 건조제는 자동으로 따뜻한 공기로 세척될 수도 있다. 이를 위해 하우징의 내부에서 전자 장치에 의해 생성된 열이 이용될 수 있다. 이를 위해 본 발명에 따르는 압력 균일화 부재는 대체되는 방식으로 밸브(20)를 포함하고, 밸브는 헤드 섹션(12)에서 바디 섹션(14)으로 향하는 방향에서 건조 부재(18)의 후방에 배치된다. 상기 밸브(20)는 바람직하게는 마찬가지로 전자 관리 시스템에 의해 제어될 수 있으며, 그럼으로써 내부 챔버(26)로부터 압력 균일화 부재(10)를 통해, 그에 따라 건조제를 통해 외부(28)로 향하는 따뜻한 공기의 흐름을 생성하기 위해, 내부 챔버(26) 내에서 소정의 온도와 이에 결부되어 소정의 압력이 달성될 때까지, 밸브는 폐쇄된 상태로 유지될 수 있다.
그 외에도 밸브(20)는 하우징 내에 장착된 전자 장치의 수동 상태(passive state)에서 외부(28)가 습한 경우 압력 균일화 부재(10)를 통한 물 분자들의 확산을 방지하기 위해서도 이용된다. 이에 대한 예시로서의 적용예는, 충전 및 방전이 모두 이루어지지 않는, 주차한 자동차 내의 배터리이다.
본 발명에 따르는 압력 균일화 부재(10)는 다양한 시스템에서, 예컨대 헤드램프, 카메라 렌즈계, 운반용 상자 또는 바람직하게는 전자 장치 하우징, 특히 배터리 하우징에서 적용될 수 있다.

Claims (9)

  1. 하우징용 압력 균일화 부재(10)로서,
    헤드 섹션(12)과,
    바디 섹션(14)과,
    상기 헤드 섹션(12) 및 상기 바디 섹션(14)을 통과하여 연장되고 공기가 통과할 수 있는 덕트(16)를 포함하며,
    상기 덕트(16) 내에는 상기 덕트(16)를 통해 흐르는 공기에서 습기를 제거하는 건조제를 내포하는 건조 부재(18)가 배치되는 것을 특징으로 하는 압력 균일화 부재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 건조 부재(18)는 건조제의 흡수 용량에 대한 정보를 제공하기 위한 표시기를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 균일화 부재.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 표시기는 전자 관리 시스템과 연결될 수 있는 전자 센서인 것을 특징으로 하는 압력 균일화 부재.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 표시기는 건조제의 흡수 용량에 따라 가변하는 현상을 나타내는 것을 특징으로 하는 압력 균일화 부재.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 덕트(16) 내에는 상기 헤드 섹션(12)에서 상기 바디 섹션(14)으로 향하는 방향에서 상기 건조 부재(18)의 후방에 밸브(20)가 배치되는 것을 특징으로 하는 압력 균일화 부재.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 밸브(20)는 전자 제어될 수 있고 관리 시스템과 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 압력 균일화 부재.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 상기 바디 섹션(14)은 수나사부를 포함하고,
    상기 헤드 섹션(12)은 공구와 형태 결합식 결합이 이루어질 수 있는 유형의 형상을 보유하는 것을 특징으로 하는 압력 균일화 부재.
  8. 하우징 벽부(24)를 구비한 하우징을 포함하는 배터리에 있어서,
    상기 하우징 벽부(24) 내에 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따르는 압력 균일화 부재(10)가 배치되고,
    상기 압력 균일화 부재(10)의 바디 섹션(14)은 하우징에 의해 둘러싸인 내부 챔버(26)로 향해 있고, 상기 압력 균일화 부재(10)의 헤드 섹션(12)은 하우징의 주변(28)으로 향해 있는 것을 특징으로 하는 배터리.
  9. 제8항에 따르는 배터리를 포함하는 자동차에 있어서,
    상기 배터리는 자동차의 구동 시스템과 연결되는 것을 특징으로 하는 자동차.

KR1020137018526A 2010-12-17 2011-12-16 압력 균일화 부재, 압력 균일화 부재를 포함한 배터리, 및 대응하는 배터리를 포함한 자동차 KR20130124355A (ko)

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