KR20160061721A - 직렬 연결된 ptc 서미스터들을 포함하는 이상온도 센싱 어셈블리 및 이를 포함하는 전지팩 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복수의 지점에서 이상온도를 감지하기 위한 센싱 어셈블리로서, 직렬 연결되어 있는 둘 이상의 PTC (Positive Temperature Coefficient) 서미스터들; 상기 직렬 연결되어 있는 PTC 서미스터들의 양 끝단의 전위차를 측정하는 전압검출부; 상기 전압검출부로부터 송부된 전위차에 기반하여 이상온도를 감지하고, 이상온도 감지 시 이상발생 신호를 출력하는 제어부; 및 전기절연성의 기재 필름에 도선이 매립되어 있는 시트형 도전부재로서, 상기 PTC 서미스터들이 기재 필름 상에 장착되어 있고 도선에 의해 직렬 연결된 상태로 전압검출부에 접속되어 있으며, PTC 서미스터들의 장착 위치에 대응하여 기재 필름의 본체로부터 연장된 하나 이상의 장착 분지(mounting branch)가 구비되어 있는 시트형 도전부재;를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 이상온도 센싱 어셈블리 및 이를 포함하는 전지팩에 관한 것이다.

Description

직렬 연결된 PTC 서미스터들을 포함하는 이상온도 센싱 어셈블리 및 이를 포함하는 전지팩 {Abnormal-temperature Sensing Assembly Comprising Series-connected PTC Thermistors and Battery Pack Comprising the Same}
본 발명은 직렬 연결된 PTC 서미스터들을 포함하는 이상온도 센싱 어셈블리 및 이를 포함하는 전지팩에 관한 것이다.
최근 충방전이 가능한 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있다. 또한, 이차전지는 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-In HEV) 등의 동력원으로서도 주목받고 있다.
전기 자동차 등과 같은 중대형 디바이스에는 고출력 대용량의 필요성으로 인해, 다수의 전지셀들을 전기적으로 연결한 전지모듈이 사용된다.
전지모듈은 가능하면 작은 크기와 중량으로 제조되는 것이 바람직하므로, 높은 집적도로 충적될 수 있고 용량 대비 중량이 작은 각형 전지, 파우치형 전지 등이 중대형 전지모듈의 전지셀로서 주로 사용되고 있다. 특히, 알루미늄 라미네이트 시트 등을 외장부재로 사용하는 파우치형 전지는 중량이 작고 제조비용이 낮다는 등의 이점으로 인해 최근 많은 관심을 모으고 있다.
한편, 리튬 이차전지에는 각종 가연성 물질들이 내장되어 있어서, 과충전, 과전류, 기타 물리적 외부 충격 등에 의해 발열, 폭발 등의 위험성이 있으므로, 안전성에 큰 단점을 가지고 있다.
따라서, 이차전지를 다수 포함하고 있는 전지모듈 또는 전지팩의 경우, 전지셀들을 안전하고 효율적으로 관리하기 위해서, 전지팩 내부의 이상온도를 감지하는 센싱 어셈블리와 전지팩을 제어하는 Battery Management System (BMS)를 이용하기도 한다.
다수의 전지셀들을 포함하는 대용량 전지팩의 경우, 전지팩 내부의 온도가 항상 균일하게 유지되는 것은 아니며, 일부 전지셀만이 이상 작동하거나, 외부로부터 특정 부위에만 열이 공급되는 등의 원인에 의해 국부적으로 온도가 상승할 수 있다.
이와 같이, 전지팩의 일부분에서만 온도가 상승하더라도 안전성에 큰 위협이 될 수 있는 바, 이러한 문제를 방지하기 위해서, 복수의 지점에서 이상온도를 감지할 수 있도록 둘 이상의 서미스터(thermistor)들을 포함하는 온도 센싱 어셈블리가 개발되었다.
다만, 이러한 온도 센싱 어셈블리를 사용하는 경우, 각각의 서미스터에 개별적으로 도선을 연결하여야 하므로 제조 비용이 많이 소요되고, 서미스터 각각의 전압을 측정하여 이상온도를 감지해야 하므로 회로 구성이 복잡하며, 온도 센싱 어셈블리의 설치 시 배선이 복잡해지는 문제가 발생하였다.
따라서, 전반적인 제조 비용을 낮추고, 회로 구성을 간명하게 할 수 있으며, 온도 센싱 어셈블리의 설치 시 배선을 간소화 할 수 있는 기술에 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, 직렬 연결되어 있는 둘 이상의 PTC(Positive Temperature Coefficient) 서미스터들 및 기재 필름의 본체로부터 연장된 하나 이상의 장착 분지(mounting branch)가 구비되어 있는 시트형 도전부재를 개발하게 되었고, 이러한 시트형 도전부재가 종래기술의 문제점을 일거에 해결할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
따라서, 본 발명에 따른 이상온도 센싱 어셈블리는, 복수의 지점에서 이상온도를 감지하기 위한 센싱 어셈블리로서, 직렬 연결되어 있는 둘 이상의 PTC (Positive Temperature Coefficient) 서미스터들; 상기 직렬 연결되어 있는 PTC 서미스터들의 양 끝단의 전위차를 측정하는 전압검출부; 상기 전압검출부로부터 송부된 전위차에 기반하여 이상온도를 감지하고, 이상온도 감지 시 이상발생 신호를 출력하는 제어부; 및 전기절연성의 기재 필름에 도선이 매립되어 있는 시트형 도전부재로서, 상기 PTC 서미스터들이 기재 필름 상에 장착되어 있고 도선에 의해 직렬 연결된 상태로 전압검출부에 접속되어 있으며, PTC 서미스터들의 장착 위치에 대응하여 기재 필름의 본체로부터 연장된 하나 이상의 장착 분지(mounting branch)가 구비되어 있는 시트형 도전부재;를 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서와 같이 서미스터들을 직렬로 연결하는 구성은, 서미스터들 중의 하나라도 저항이 상승할 때, 직렬 연결되어 있는 서미스터들의 양 끝단의 전위차가 상승하는 원리를 이용하여, 전지팩 등과 같은 디바이스에서의 이상온도를 감지할 수 있다.
이러한 구성은 각 지점에서의 온도를 개별적으로 측정하기는 어려울 수 있지만, 어느 한 지점에서라도 이상온도가 발생하면 이상발생 신호를 출력할 수 있으므로, 디바이스의 안전성 측면에서 바람직하다.
서미스터의 종류로는, 온도가 상승할 때 전기저항이 급격히 상승하는 PTC 서미스터와, 온도가 상승할 때 전기저항이 급격히 감소하는 NTC (Negative Temperature Coefficient) 서미스터 등이 있으며, 따라서, 서미스터 양단의 전위차를 측정하여 이를 통해 온도 변화 및 이상온도를 감지할 수 있다.
온도 상승을 감지하기 위해서는 온도 상승 시 저항이 증가하는 PTC 서미스터를 직렬로 연결하는 것이 바람직하고, 온도 감소를 감지하기 위해서는 온도 감소 시 저항이 증가하는 NTC 서미스터를 직렬로 연결하는 것이 바람직하며, 시스템의 특성에 따라 적절히 선택할 수 있다.
본 발명에 따른 이상온도 센싱 어셈블리는 상기 PTC 서미스터들이 직렬로 연결되어 있는 구성을 통해, 이상온도, 특히, 온도 상승을 감지하는데 효과적이다.
상기 PTC 서미스터들은 직렬로 연결되어 있는 바, 전압검출부와 각각의 PTC 서미스터들을 개별적으로 연결할 필요가 없으므로, 많은 수의 도선으로 인해 장치가 복잡해지는 것을 방지할 수 있다.
상기 시트형 도전부재는 도선을 보호하고 고정하기 위한 기재 필름을 포함하고, 기재 필름의 본체로부터 연장된 하나 이상의 장착 분지(mounting branch)를 포함하므로, PTC 서미스터의 장착이 용이하고, 따라서, 이상온도 센싱 어셈블리의 설치 시 배선을 간소화 할 수 있다.
또한, 상기 전압검출부는 직렬 연결되어 있는 PTC 서미스터들의 양 끝단의 전위차만을 측정하는 바, PTC 서미스터들의 전압을 개별적으로 측정할 필요가 없어 회로를 간명하게 구성할 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 도선은 서미스터 장착 시 형태를 일부 변형하더라도 파손되지 않도록 일정한 내구성을 가지는 전도성 물질이라면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 구리 또는 알루미늄 등을 포함할 수 있다.
상기 도선의 직경은 0.01 내지 1 mm, 상세하게는 0.01 내지 0.6 mm일 수 있다. 상기 도선의 직경이 0.01 mm 미만인 경우에는 내구성이 충분하지 않아 형태를 변형하거나 외부에서 충격이 가해질 때 단선의 위험이 높고, 또한, 도선의 전기 저항이 높아져 서미스터 양단의 전위차 측정 시 오차가 발생할 수 있어 바람직하지 않다.
반면에, 상기 도선의 직경이 1 mm 초과인 경우에는 이상온도 센싱 어셈블리를 설치 시, 특히, 전지팩 내부의 이차전지의 적층면과 같이 협소한 공간에 설치 시 공간 확보가 어려우며, 제조 비용이 상승할 수 있어 바람직하지 않다.
한편, 상기 기재 필름은 전기절연성을 확보하면서 도선을 외부 충격으로부터 보호하고 고정할 수 있는 절연성 소재이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리이미드, 폴리카보네이트, 및 합성 또는 천연고무 등으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 소재로 이루어질 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 PTC 서미스터들 중의 적어도 하나는 전압검출부 접속 부위의 대향 위치에서 기재 필름의 단부에 위치할 수 있다.
또한, 상기 PTC 서미스터들 중의 적어도 하나는 장착 분지의 단부에 위치할 수 있다.
이와 같이, PTC 서미스터를 기재 필름의 본체 또는 장착 분지의 단부에 위치시킴으로써, PTC 서미스터를 장착이 필요한 부위에 위치시키는 것이 더욱 용이해지며, 기재 필름의 불필요한 사용을 방지할 수 있다.
상기 PTC 서미스터들 중의 적어도 하나는 기재 필름의 본체의 단부에 위치할 수 있음은 물론이며, 이러한 구성이 공간 효율성 측면에서 바람직하다.
불필요한 장착 분지를 형성하지 않도록, 상기 장착 분지의 개수는 PTC 서미스터들의 개수보다 1개 이상 적을 수 있다.
또한, 상기 장착 분지는 PTC 서미스터를 원하는 곳에 장착하기 용이하도록 기재 필름의 본체로부터 외향 연장되는 구조일 있다.
상기 시트형 도전부재는 이상온도 감지가 필요한 부위에 따라 그 구조를 변경할 수 있으며, 하나의 구체적인 예에서, 상기 시트형 도전부재는 복수의 장착 분지들을 포함하고 있고, 기재 필름의 본체로부터 외향 연장된 1차 장착 분지와, 상기 1차 장착 분지로부터 외향 연장된 2차 장착 분지를 포함할 수 있다. 상세하게는, 상기 기재 필름의 본체와 장착 분지들은 수지상 구조(dendrite)일 수 있다.
또 다른 예에서, 상기 시트형 도전부재는 복수의 장착 분지들을 포함하고 있고, 상기 장착 분지들은 기재 필름의 본체로부터 외향 연장된 1차 장착 분지들 만으로 이루어진 구조일 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 이상온도 센싱 어셈블리를 포함하는 전지팩을 제공한다.
상기 전지팩은 둘 이상의 이차전지들을 포함할 수 있고, 상세하게는 상기 이차전지는 판상형 이차전지일 수 있으며, 더욱 상세하게는, 상기 판상형 이차전지를 둘 이상 포함하며, 판상형 이차전지들은 상대적으로 넓은 면이 서로 대면하도록 적층 또는 배열되어 있는 구조일 수 있다.
상기 전지팩은 판상형 이차전지들의 적층면에서 상대적으로 많은 열이 발생하므로, 전지팩의 안전성을 도모하기 위해서, 상기 판상형 이차전지의 적층면에 이상온도 센싱 어셈블리의 PTC 서미스터가 위치할 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 이상온도 센싱 어셈블리는 PTC 서미스터들의 장착 위치에 대응하여 기재 필름 및 장착 분지가 절곡된 상태로 설치될 수 있으며, 이를 통해, 전지팩의 내부 공간에 따라 효율적으로 배치할 수 있다.
한편, 상기 전지팩은 BMS(battery management system)를 포함할 수 있고, 상기 BMS는 이상온도 센싱 어셈블리의 제어부로부터 이상발생 신호를 송부 받으면 전지팩의 작동을 중단시켜 전지팩의 안전성을 확보할 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 전지팩을 전원으로 포함하는 디바이스를 제공한다.
상기 디바이스는 예를 들어, 휴대용 컴퓨터, 스마트 패드, 태블릿 PC, 넷북, 웨어러블 전자기기, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차 및 전력저장 장치 등으로 이루어진 군에서 선택되는 하나일 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 이상온도 센싱 어셈블리는, 이상온도 센싱 어셈블리의 제조 비용을 낮출 수 있고, 서미스터 장착 시 배선을 간소화 할 수 있으며, 회로 구성을 간명하게 할 수 있다.
도 1은 종래의 온도 센싱 어셈블리의 구조를 나타낸 모식도이다;
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 이상온도 센싱 어셈블리의 구조를 나타낸 모식도이다;
도 3은 도 2의 이상온도 센싱 어셈블리를 이차전지 적층체에 장착한 구조를 나타낸 모식도이다;
도 4 및 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이상온도 센싱 어셈블리의 구조를 나타낸 모식도들이다.
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 1은 종래의 온도 센싱 어셈블리(100)의 구조를 모식적으로 도시하고 있다.
도 1을 참조하면, 온도 센싱 어셈블리(100)는 3개의 본체부들(161, 162, 163), 전압검출부(130), 및 제어부(140)를 포함하고 있다.
각각의 본체부들(161, 162, 163)은 서미스터들(111, 112, 113)을 하나씩 포함하고 있으며, 도선(120)을 통해 센싱부(13)와 서미스터들(111, 112, 113)이 전기적으로 연결되어 있다. 또한, 서미스터들(111, 112, 113)과 도선(120)의 외면에는 보호 필름(150)이 위치하고 있다.
본체부들(161, 162, 163)은 온도 측정이 필요한 지점의 위치 및 피장착물의 구조에 따라서 그 길이 및 간격을 설정할 수 있고, 제 2 본체부(162)의 길이는 다른 본체부들(161, 163)에 비해서 더 길게 설정되어 있다.
전압검출부(140)는 제 1 서미스터(111)의 양 끝단(121, 122)의 전위차를 측정하여 제어부(140)에 송부하며, 제 2 및 3 서미스터들(112, 113)에 대해서도 이와 유사한 방법으로 전압을 측정하여 제어부(140)에 송부한다.
전압검출부(130)는 각각의 서미스터들(111, 112, 113)에 대해서 전압검출 회로를 구성해야 하므로, 회로의 구성이 복잡해지며, 도선(120) 및 보호 필름(150)이 많이 소모되고, 피장착물에 장착 시 배선이 복잡하다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 이상온도 센싱 어셈블리(200)를 모식적으로 도시하고 있다.
도 2를 참조하면, 이상온도 센싱 어셈블리(200)는 기재 필름(250)에 도선(220)이 매립되어 있는 시트형 도전부재, PTC 서미스터들(211, 212, 213), 전압검출부(230), 및 제어부(240)를 포함하고 있다.
전기절연성의 기재 필름(250)에 도선(220)이 매립되어 있는 시트형 도전부재는 본체(260)와, 본체(260)로부터 각각 좌우로 외향 연장된 2개의 장착 분지들(261, 262)을 구비하고 있고, PTC 서미스터들(211, 212, 213)은 도선(220)에 의해 직렬 연결된 상태로 전압검출부(230)에 접속되어 있다. 이 때, 장착 분지들(261, 262)은 본체로부터 외향 연장된 1차 장착 분지에 해당한다.
PTC 서미스터들(211, 212, 213)은 기재 필름(250) 상에 장착되어 있으며, 구체적으로, 제 1 PTC 서미스터(211)는 전압검출부(230)의 접속 부위의 대향 위치에서 본체(260)의 단부에 위치하고 있고, 제 2 PTC 서미스터(212)는 제 1 장착 분지(261)의 단부에, 제 3 PTC 서미스터(213)는 제 2 장착 분지(262)의 단부에 각각 위치하고 있다.
전압검출부(230)는 PTC 서미스터들(211, 212, 213) 각각의 전위차를 측정하지 않고, 직렬 연결된 PTC 서미스터들(211, 212, 213)의 양 끝단(221, 222)의 전위차만을 측정하여, 제어부(240)에 송부한다.
PTC 서미스터들(211, 212, 213) 중 어느 하나라도 저항이 상승하면, 양 끝단(221, 222)의 전위차가 커지고, 이 경우 제어부(240)는 이상발생 신호를 출력하여 안전성을 도모할 수 있다.
도 1과 비교하여 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 이상온도 센싱 어셈블리(200)는 종래의 온도 센싱 어셈블리(100)와 동일하게 3개의 서미스터들을 포함하고 있음에도, PTC 서미스터들(211, 212, 213)이 직렬 연결된 구성과 장착 분지들(261, 262)을 포함하는 구성에 의해 전반적으로 매우 간소화된 구조를 가진다.
도 3에는 도 2의 이상온도 센싱 어셈블리(200)를 이차전지 적층체(300)에 장착한 구조를 나타낸 모식도가 도시되어 있다.
도 3을 참조하면, 이차전지 적층체(300)는 4개의 판상형 이차전지들(310, 320, 330, 340)이 상대적으로 넓은 면이 서로 대면하도록 배열되어 있다.
판상형 이차전지들(310, 320, 330, 340)의 적층면에는 이상온도 센싱 어셈블리(200)의 본체(260)와 장착 분지(261, 262)가 위치하고 있고, PTC 서미스터(도시하지 않음)는 본체(260)와 장착 분지들(261, 262)의 단부에 각각 장착되어 있다.
이상온도 센싱 어셈블리(200)가 이차전지 적층체(300)에 설치되어 있는 구조를 살펴보면, 제 2 판상형 이차전지(320)의 정면 중앙부위에 센싱부(230)가 장착되어 있고, 센싱부(230)와 연결되어 있는 본체(260)는 제 2 판상형 이차전지(320)의 정면 우측 단부에서 내측으로 절곡되어 제 2 판상형 이차전지(320)와 제 3 판상형 이차전지(330)의 적층면에 장착되어 있다.
본체(260)로부터 상측으로 외향 연장되어 있는 제 1 장착 분지(261)는 제 2 팡상형 이차전지(320)의 상면 우측 단부에서 좌측으로 절곡되고, 상면 좌측 단부에서 다시 하측으로 절곡되어, 제 1 판상형 이차전지(310)와 제 2 판상형 이차전지(320)의 적층면에 장착되어 있다.
본체(260)으로부터 하측으로 외향 연장되어 있는 제 2 장착 분지(262)는 제 3 판상형 이차전지(330)의 하면 좌측 단부에서 우측으로 절곡되고, 제 3 판상형 이차전지(330)의 하면 우측 단부에서 다시 상측으로 절곡되어, 제 3 판상형 이차전지(330)와 제 4 판상형 이차전지(340)의 적층면에 장착되어 있다.
이와 같이, 이상온도 센싱 어셈블리(200)는 본체(260)와 장착 분지들(261, 262)을 포함하여 피장착물에 설치 시 배선을 간소화 할 수 있다.
도 4 및 도 5에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이상온도 센싱 어셈블리(200a, 200b)의 모식도가 각각 도시되어 있다.
우선, 도 2와 비교하여 도 4를 참조하면, 이상온도 센싱 어셈블리(200a)는 이상온도 센싱 어셈블리(200)와 기본적인 구성에 있어서 유사하지만, 제 4 PTC 서미스터(214)를 더 포함하며, 제 1 장착 분지(261a)의 길이가 더 길게 구성되어 있는 점에서 차이가 있다.
구체적으로, 이상온도 센싱 어셈블리(200)의 PTC 서미스터들(211, 212, 213)은 본체(260) 또는 장착 분지들(261, 262)의 단부에 위치하고 있지만, 이상온도 센싱 어셈블리(200a)의 제 4 PTC 서미스터(214)는 제 1 장착 분지(261a) 상에서 제 1 장착 분지(261a)의 단부와 본체(260)의 사이에 위치하고 있다.
또한, 이상온도 센싱 어셈블리(200)는 제 2 PTC 서미스터(212), 제 1 PTC 서미스터(211), 및 제 3 PTC 서미스터(213)의 순서로 직렬 연결되어 있는 반면, 이상온도 센싱 어셈블리(200a)는 제 4 PTC 서미스터(214), 제 2 PTC 서미스터(212), 제 1 PTC 서미스터(211), 및 제 3 PTC 서미스터(213)의 순서로 직렬 연결되어 있다.
이 밖에도, 이상온도 센싱 어셈블리(200a)의 전압검출부(230)는 4개의 PTC 서미스터들(211, 212, 213, 214)이 직렬 연결되어 있는 양 끝단(221, 222)의 전위차를 측정하는 점에서도 차이가 있다.
도 2와 비교하여 도 5를 참조하면, 이상온도 센싱 어셈블리(200b)는 이상온도 센싱 어셈블리(200)와 기본적인 구성에 있어서 유사하지만, 제 4 PTC 서미스터(214b)를 더 포함하며, 본체(260)로부터 외향 연장된 제 1 장착 분지(261b)의 길이가 더 길고, 제 1 장착 분지(261b)로부터 외향 연장된 제 3 장착 분지(263)를 더 포함하는 수지상 구조를 이루고 있는 점에서 차이가 있다. 이 때, 제 1 장착 분지(261b)와 제 2 장착 분지(262)는 본체(260)로부터 외향 연장된 1차 장착 분지에 해당하며, 제 3 장착 분지(263)는 1차 장착 분지로부터 외향 연장된 2차 장착 분지에 해당한다.
구체적으로, 이상온도 센싱 어셈블리(200a)의 제 4 PTC 서미스터(214b)는 제 3 장착 분지(263)의 단부에 위치하고 있다.
또한, 이상온도 센싱 어셈블리(200)는 제 2 PTC 서미스터(212), 제 1 PTC 서미스터(211), 및 제 3 PTC 서미스터(213)의 순서로 직렬 연결되어 있는 반면, 이상온도 센싱 어셈블리(200b)는 제 2 PTC 서미스터(212), 제 4 PTC 서미스터(214b), 제 1 PTC 서미스터(211), 및 제 3 PTC 서미스터(213)의 순서로 직렬 연결되어 있다.
이 밖에도, 이상온도 센싱 어셈블리(200b)의 전압검출부(230)는 4개의PTC 서미스터들(211, 212, 213, 214b)이 직렬 연결되어 있는 양 끝단(221, 222)의 전위차를 측정하는 점에서도 차이가 있다.
이상 본 발명의 실시예를 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 (21)

  1. 복수의 지점에서 이상온도를 감지하기 위한 센싱 어셈블리로서,
    직렬 연결되어 있는 둘 이상의 PTC (Positive Temperature Coefficient) 서미스터들;
    상기 직렬 연결되어 있는 PTC 서미스터들의 양 끝단의 전위차를 측정하는 전압검출부;
    상기 전압검출부로부터 송부된 전위차에 기반하여 이상온도를 감지하고, 이상온도 감지 시 이상발생 신호를 출력하는 제어부; 및
    전기절연성의 기재 필름에 도선이 매립되어 있는 시트형 도전부재로서, 상기 PTC 서미스터들이 기재 필름 상에 장착되어 있고 도선에 의해 직렬 연결된 상태로 전압검출부에 접속되어 있으며, PTC 서미스터들의 장착 위치에 대응하여 기재 필름의 본체로부터 연장된 하나 이상의 장착 분지(mounting branch)가 구비되어 있는 시트형 도전부재;
    를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 이상온도 센싱 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 도선은 구리 또는 알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 이상온도 센싱 어셈블리.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 도선의 직경은 0.01 내지 1 mm인 것을 특징으로 하는 이상온도 센싱 어셈블리.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 기재 필름은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리이미드, 폴리카보네이트, 및 합성 또는 천연고무로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 이상온도 센싱 어셈블리.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 PTC 서미스터들 중의 적어도 하나는 전압검출부 접속 부위의 대향 위치에서 기재 필름의 단부에 위치하는 것을 특징으로 하는 이상온도 센싱 어셈블리.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 PTC 서미스터들 중의 적어도 하나는 장착 분지의 단부에 위치하는 것을 특징으로 하는 이상온도 센싱 어셈블리.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 장착 분지의 개수는 PTC 서미스터들의 개수보다 1개 이상 적은 것을 특징으로 하는 이상온도 센싱 어셈블리.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 장착 분지는 기재 필름의 본체로부터 외향 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 이상온도 센싱 어셈블리.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 시트형 도전부재는 복수의 장착 분지들을 포함하고 있고, 기재 필름의 본체로부터 외향 연장된 1차 장착 분지와, 상기 1차 장착 분지로부터 외향 연장된 2차 장착 분지를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 이상온도 센싱 어셈블리.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 기재 필름의 본체와 장착 분지들은 수지상 구조(dendrite)를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 이상온도 센싱 어셈블리.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 시트형 도전부재는 복수의 장착 분지들을 포함하고 있고, 상기 장착 분지들은 기재 필름의 본체로부터 외향 연장된 1차 장착 분지들 만으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이상온도 센싱 어셈블리.
  12. 제 1 항에 따른 이상온도 센싱 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 전지팩은 둘 이상의 이차전지들을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 이차전지는 판상형 이차전지인 것을 특징으로 하는 전지팩.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 판상형 이차전지를 둘 이상 포함하며, 판상형 이차전지들은 상대적으로 넓은 면이 서로 대면하도록 적층 또는 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 판상형 이차전지의 적층면에는 이상온도 센싱 어셈블리의 PTC 서미스터가 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  17. 제 12 항에 있어서, 상기 이상온도 센싱 어셈블리는 PTC 서미스터들의 장착 위치에 대응하여 기재 필름 및 장착 분지가 절곡된 상태로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  18. 제 12 항에 있어서, 상기 전지팩은 BMS(battery management system)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 BMS는 이상온도 센싱 어셈블리의 제어부로부터 이상발생 신호를 송부받으면 전지팩의 작동을 중단시키는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  20. 제 12 항에 따른 전지팩을 전원으로 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 디바이스는 휴대용 컴퓨터, 스마트 패드, 태블릿 PC, 넷북, 웨어러블 전자기기, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차 및 전력저장 장치로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 디바이스.
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