KR20160062448A - 배터리 과충전 방지 구조체 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배터리 과충전 방지 구조체 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다. 본 발명의 일면에 따른 배터리 과충전 방지 구조체는, 복수의 탄성체; 릴레이 버스바; 상기 복수의 탄성체 및 상기 릴레이 버스바를 고정시키는 제1 케이스; 상기 제1 케이스와 조립된 상태에서, 상기 복수의 탄성체에 누르는 힘을 가할 수 있는 위치에 복수의 돌출부를 구비하는 제2 케이스; 및 상기 제1 케이스와 상기 제2 케이스 사이에 장착되고, 그 일부가 상기 복수의 탄성체의 상단에 위치하는 메인 버스바를 포함하며, 상호 조립된 상기 제1 케이스 및 상기 제2 케이스는 복수의 배터리 셀 사이에 위치하며, 상기 메인 버스바의 제1단은 상기 복수의 배터리 셀로부터의 일 전원단에 연결되고, 상기 메인 버스바의 제2단은 외부 장치에 연결되며, 상기 제1단과 상기 제2단 사이 상기 일부의 가까이에는 상호 이격되어, 상기 릴레이 버스바가 접촉되면, 상호 연결되는 단절된 부위가 구비되는 것을 특징으로 한다.

Description

배터리 과충전 방지 구조체 및 그 제조 방법{Structure for Preventing Battery Over-charge and their Manufacture Method}

본 발명은 배터리 과충전 방지 구조체 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 배터리 과충전을 방지할 수 있는 배터리 과충전 방지 구조체 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 하이브리드 자동차를 비롯하여 전기자동차나 연료전지 자동차에는 차량 구동을 위한 전기에너지를 공급할 수 있도록 고전압 배터리가 구비된다.

이러한, 고전압 배터리는 다수의 단위전지 또는 모듈을 연결하여 고전압을 만들 수 있는 배터리팩으로 구성되며, 다수의 단위전지 또는 모듈에 의해 높은 전력을 발생시킨다.

배터리팩으로는 높은 집적도로 적층될 수 있고, 용량 대비 중량이 작은 각형 또는 파우치형 전지 등이 주로 사용되며, 단위전지(배터리 셀)로는 용량 대비 고출력을 제공하는 리튬 이온전지가 많이 사용되고 있다.

그러나, 리튬 이온전지는 근본적으로 안전성이 낮은데, 파우치형 전지의 경우 전지케이스의 기계적 강성이 낮고, 밀봉부가 분리되었을 때 전해액 등 발화성 물질이 누설되어 화재의 위험성이 큰 문제가 있다.

특히, 셀 내부에 전해액이 주입되어 있기 때문에, 배터리가 과충전되면, 전압이 상승하고 과열됨에 따라 셀 내부의 전해액이 분해되어, 셀 내부에 가연성 가스가 발생하여 파우치 자체가 팽창되는 스웰링(Swelling) 현상이 일어나, 배터리의 발화 및 폭발 위험이 커지는 문제가 있었다.

종래의 일 장치는 도 1과 같이, 배터리 과충전시 배터리 셀의 팽창 압력을 이용하여 용접된 배터리 + 또는 -단자가 뜯기도록 하여 배터리 과충전 전류를 차단하였다. 그러나, 종래의 일 장치는 배터리 셀의 용접부가 취약하게 구성되어, 진동 등으로 인해 셀 용접부에 손상이 발생할 수 있었다.

종래의 다른 장치는 배터리 과충전시 가스 발생으로 인해 셀이 팽창되면, 물리적 압력으로 스위치를 눌러 전원단속장치인 릴레이를 차단하였다. 그러나, 종래의 다른 장치는 릴레이의 단락(ON) 상태에서는 큰 효과를 얻을 수 없었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 배경에서 안출된 것으로서, 기구 구조에 의해 배터리 과충전을 방지할 수 있는 배터리 과충전 방지 구조체 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일면에 따른 배터리 과충전 방지 구조체는, 복수의 탄성체; 릴레이 버스바; 상기 복수의 탄성체 및 상기 릴레이 버스바를 고정시키는 제1 케이스; 상기 제1 케이스와 조립된 상태에서, 상기 복수의 탄성체에 누르는 힘을 가할 수 있는 위치에 복수의 돌출부를 구비하는 제2 케이스; 및 상기 제1 케이스와 상기 제2 케이스 사이에 장착되고, 그 일부가 상기 복수의 탄성체의 상단에 위치하는 메인 버스바를 포함하며, 상호 조립된 상기 제1 케이스 및 상기 제2 케이스는 복수의 배터리 셀 사이에 위치하며, 상기 메인 버스바의 제1단은 상기 복수의 배터리 셀로부터의 일 전원단에 연결되고, 상기 메인 버스바의 제2단은 외부 장치에 연결되며, 상기 제1단과 상기 제2단 사이 상기 일부의 가까이에는 상호 이격되어, 상기 릴레이 버스바가 접촉되면, 상호 연결되는 단절된 부위가 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 면에 따른 배터리 과충전 방지 구조체 제조 방법은, 복수의 탄성체를 고정시키는 제1부재 및 릴레이 버스바를 고정시키는 제2부재를 갖도록 제1 케이스를 제작하는 단계; 상기 복수의 탄성체에 누르는 힘을 가할 수 있는 위치에 복수의 돌출부를 구비하는 제2 케이스를 제작하는 단계; 그 제1단은 복수의 배터리 셀의 일 전원단에 연결되고, 그 제2단은 외부 장치에 연결되며, 상기 제1단과 상기 제2단 사이의 상호 이격되어 상기 릴레이 버스바의 접촉에 따라 상호 연결되는 단절된 부위가 구비된 메인 버스바를 제작하는 단계; 상기 복수의 탄성체를 상기 제1부재에 고정시키고, 상기 릴레이 버스바를 상기 제2부재에 고정시키는 단계; 상기 단절된 부위와 근접하는 그 일부가 상기 복수의 탄성체의 상단에 위치하도록 메인 버스바를 상기 제1 케이스와 상기 제2 케이스 사이에 장착하는 단계; 및 상기 제1 케이스와 상기 제2 케이스를 상호 조립하여 복수의 배터리 셀 사이에 끼우는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 기구 구조에 의해 배터리 과충전을 방지할 수 있다.

도 1은 종래의 배터리 과충전 방지 장치를 도시한 구성도.
도 2a는 배터리 셀에 장착된 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 과충전 방지 구조체를 도시한 도면.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 과충전 방지 구조체의 조립도.
도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 과충전 방지 구조체의 분해도.
도 2d는 본 발명의 일 실시예에 따른 릴레이 버스바의 장착 구조를 더 상세히 도시한 도면.
도 2e는 배터리 정상상태에서 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 과충전 방지 구조체의 측면도.
도 2f는 배터리 과충전 상태에서 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 과충전 방지 구조체의 측면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 과충전 방지 실험 결과를 도시한 그래프.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 과충전 방지 구조체 제조 방법을 도시한 흐름도.
도 5a는 배터리 정상상태에서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 과충전 방지 구조체를 도시한 도면.
도 5b는 배터리 과충전상태에서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 과충전 방지 구조체를 도시한 도면.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이제 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2a는 배터리 셀에 장착된 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 과충전 방지 구조체를 도시한 도면이며, 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 과충전 방지 구조체의 조립도이며, 도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 과충전 방지 구조체의 분해도이며, 도 2d는 본 발명의 일 실시예에 따른 릴레이 버스바의 장착 구조를 더 상세히 도시한 도면이다.

도 2b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 과충전 방지 구조체(20)는 제1 케이스(21), 제2 케이스(22), 메인 버스바(23), 릴레이 버스바(Relay Bus Bar)(24), 복수의 스프링(25) 및 프레임(26)을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 과충전 방지 구조체(20)는 복수의 배터리 셀 사이에 끼워지되, 그중 적어도 하나가 중간에 위치하는 배터리 셀 사이에 끼워지며, 구조적으로 각 버스바 간의 접촉 또는 단절을 유도하여 배터리 과충전을 방지할 수 있다.

도 2d를 참조하면, 제1 케이스(21)는 제1부재(28)와 제2부재(27)를 구비하고, 제1부재(28)에 의해 복수의 스프링(25)을 고정시키고, 제2부재(27)에 의해 릴레이 버스바(24)를 고정시킨다. 참조로, 도 2d는 도 2c의 도면과 직각하는 방향으로 배터리 과충전 방지 구조체(20)를 바라본 도면이다.

예를 들어, 제1부재(28)는 복수의 스프링(25)을 각기 안착할 수 있도록 제1 케이스(21)의 내부 면으로부터 돌출되어 형성된 홈일 수 있다.

또한, 제2부재(27)는 도 2d와 같이, 릴레이 버스바(24)에 구비된 홀에 끼워지는 볼트형 부재 및 볼트를 장착하는 너트형 부재를 포함할 수 있다. 이로써, 릴레이 버스바(24)는 제1 케이스(21)의 내부 면으로부터 일정 높이 이격되어 고정될 수 있다.

제2 케이스(22)는 제1 케이스(21) 및 프레임(26)에 조립되며, 제1 케이스(21)와 조립된 상태에서, 복수의 스프링(25)에 누르는 힘을 가할 수 있는 위치에 복수의 돌출부(29)를 구비한다. 복수의 돌출부(29)는 배터리 셀의 정상상태에서는 메인 버스바(Main Bus Bar)(23)와 일정 간격 이격되어, 복수의 스프링(25)을 누르지 않는다. 반면, 복수의 돌출부(29)는 배터리 셀의 스웰링 상태에서는 메인 버스바(23)를 누름에 따라 복수의 스프링(25)에 탄성력에 반하는 누르는 힘을 가할 수 있다.

메인 버스바(23)는 복수의 배터리 셀의 일 전원단으로부터의 전원(+단자 또는 -단자, 통상 +단자)을 외부 장치로 전달하는 수단이다.

예를 들어, 메인 버스바(23)의 제1단은 복수의 배터리 셀로부터의 +전원단에 연결되고, 메인 버스바(23)의 제2단은 PRA(Power Relay Assembly)에 연결되어, 배터리 셀로부터의 전원을 PRA에 전달할 수 있다.

메인 버스바(23)는 상호 조립된 제1 케이스(21)와 제2 케이스(22) 사이에 끼워지며, 그 일부가 복수의 스프링(25)의 상단에 위치하며, 중간에 단절된 부위(A)를 포함한다.

이때, 단절된 부위(A)는 메인 버스바(23)의 제1단과 제2단 사이에서 복수의 스프링(25)의 상단에 위치하는 그 일부의 가까이에 구비되며, 릴레이 버스바(24)가 그 위 또는 아래에 올려져 접촉되면, 상호 연결된다.

예컨대, 메인 버스바(23)는 도 2b 및 도 2c와 같이, 그 중간이 단절된 P자 형상으로 구성될 수 있다.

프레임(26)은 도 2a 내지 2c와 같이, 제1 케이스(21)와 제2 케이스(22)를 감싸도록 조립된 후 복수의 배터리 셀 중 두 개의 셀 사이에 끼워져, 제1 케이스(21) 및 제2 케이스(22)가 위치하는 소정의 공간을 제공한다. 즉, 프레임(26)은 제1 케이스(21) 및 제2 케이스(22)와 조립된 상태에서 두 개의 배터리 셀 사이에 소정의 공간을 제공할 수 있다. 여기서, 소정의 공간은 배터리 셀의 형상에 대응하는 평평한 직사각형의 공간일 수 있다.

도 2a 내지 2c에서는 프레임(26)이 제1 케이스(21), 제2 케이스(22)의 외곽을 둘러싸는 구조로 구성되고, 제1 케이스(21) 및 제2 케이스(22)는 상호 조립된 후 프레임(26) 내부 공간에 장착되는 구조로 구성되는 경우를 예로 들어 도시하였지만, 이에 한정되지 않는다.

릴레이 버스바(24)는 제1 케이스(21)에 고정되어, 배터리 셀의 정상상태에서 메인 버스바(23)의 단절된 부위와 접촉되어, 메인 버스바(23)의 단절된 부위를 단락시키며, 배터리 셀의 스웰링 상태에서 메인 버스바(23)의 단절된 부위로부터 이격되어, 메인 버스바(23)의 단절된 부위를 개방시킨다.

즉, 릴레이 버스바(24)가 메인 버스바(23)의 단절된 부위(A)에 접촉되면, 배터리 셀로부터의 전원이 외부 장치로 공급되며, 릴레이 버스바(24)가 메인 버스바(23)의 단절된 부위에 접촉되지 않으면, 배터리 셀로부터의 전원은 외부 장치로 공급되지 않는다. 이러한 원리에 의해서 본 발명에서는 배터리 과충전을 방지할 수 있다.

이하, 도 2e 및 2f를 참조하여 완전히 조립되어 배터리 셀에 끼워진 본 발명의 일 실시예에 따른 구조체(20)에 의한 배터리 과충전 방지 원리에 대해서 설명한다. 도 2e 및 도 2f는 배터리 정상상태 및 과충전 상태에서 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 과충전 방지 구조체의 측면도이다.

먼저, 도 2e와 같이, 배터리 셀의 정상상태에서, 메인 버스바(23)의 단절된 부위(A)는 그 무게 등에 의해 복수의 스프링(25)을 살짝 누르면서 복수의 스프링(25) 위에 안착된다.

복수의 스프링(25)은 그 탄성력이 제2 케이스(22) 쪽을 방향을 향하도록 제1 케이스(21)에 안착되며, 배터리 셀의 정상상태에서 그 상단에 올려진 메인 버스바(23)에 의해 살짝 눌러질 수 있다. 여기서, 복수의 스프링(25)은 고무나, 압축성 가스 부재 등의 다른 탄성체로 대체될 수 있다. 상세하게는, 압축성 가스 부재는 밀폐된 내부공간에 압축성 가스가 채워져, 해당 공간은 주사기의 피스톨처럼 외부 압력에 눌러졌다가, 외부 압력이 없어지면 원래의 형태로 복원될 수 있다. 이 같이, 압축성 가스 부재는 압축성 가스에 의해 탄성력을 제공할 수 있어, 스프링(25)에 설치되는 공간에 대신 장착되어, 스프링(25)의 기능을 대신할 수 있다.

릴레이 버스바(24)는 배터리 셀의 정상상태에서 메인 버스바(23)의 단절된 부위(A)와 접촉 가능한 높이로 제1 케이스(21)의 내부 면과 이격되어, 제1 케이스(21)에 고정된다. 이로써, 릴레이 버스바(24)는 메인 버스바(23)와 접촉된다.

복수의 돌출부(29)는 배터리 셀의 정상상태에서 메인 버스바(23)를 누르지 않도록, 메인 버스바(23)와 적어도 일정 간격 이격되어, 형성된다.

다음으로, 도 2f와 같이, 배터리 셀의 스웰링 상태에서, 제1 케이스(21)와 제2 케이스(22)는 부풀어오른 배터리에 의해 그 외곽이 각기 눌러져, 상호 가까워진다.

그러면, 제2 케이스(22)의 내부에 형성된 복수의 돌출부(29)는 제1 케이스(21) 쪽으로 이동하여 메인 버스바(23)의 복수의 스프링(25)에 올려진 부위를 누름에 따라, 그 하단에 위치하는 복수의 스프링(25)에 그 탄성력에 반하는 누르는 힘을 가한다. 그에 따라, 복수의 스프링(25)은 압착되고, 메인 버스바(23)는 제1 케이스(21)에 가까워지는 방향 즉, 릴레이 버스바(24)와 이격되는 방향으로 이동한다.

그리고, 제1 케이스(21)에 고정된 릴레이 버스바(24)는 제1 케이스(21)와 함께 제2 케이스(22)에 가까워지는 방향 즉, 메인 버스바(23)와 이격되는 방향으로 이동한다.

이 같이, 배터리 셀의 스웰링 현상이 심해짐에 따라, 릴레이 버스바(24)와 메인 버스바(23)는 상호 멀어지는 방향으로 이동하고, 결국 상호 접촉되지 않는다.

이와 같이, 본 발명에서는 충전에 따라 부풀어오른 배터리 셀 팽창에 의해 전달되는 물리력을 이용하여, 스프링반발력으로 유지되는 고전압 공급 바에 물리적인 힘을 가하여 메인 버스바와 릴레이 버스바의 연결 부위에 대한 단절을 유도할 수 있다.

뿐만 아니라, 본 발명의 일 실시예는 시스템이 단순할 뿐만 아니라, 컷팅(Cutting)되는 형식이 아니라, 스프링 형태이므로, 스웰링된 배터리 셀이 원상 복귀되면, 복원될 수 있어, 반영구적으로 사용 가능하고, 부품 교체율을 낮출 수 있고, 유지관리 비용을 절감할 수 있다.

이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 과충전 방지 실험 결과에 대해서 설명한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 과충전 방지 실험 결과를 도시한 그래프이다.

도 3을 참조하면, 배터리는 통상, 3mm정도 팽창하는 SOC 136% 내지 142%에서는 과충전되더라도 비교적 안정적인 상태이어서, 폭발과 같은 사고는 발생하지 않는다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 과충전 방지 구조체(20)는 늦게 동작하더라도 142% 이하의 충전률에서는 과충전을 방지할 수 있도록 설계될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 과충전 방지 구조체(20)의 강도나 탄성 등의 특성은 최대 SOC 142% 이하에서 배터리 과충전을 방지할 수 있도록 구성될 수 있다.

이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 과충전 방지 구조체 제조 방법에 대해서 설명한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 과충전 방지 구조체 제조 방법을 도시한 흐름도이다. 도 4의 과정은 제조자의 수작업에 의해 수행될 수 있으며, 자동화 시스템에 의해 수행될 수 있다.

도 4를 참조하면, 복수의 스프링(25)을 고정시키는 제1부재(28) 및 릴레이 버스바(24)를 고정시키는 제2부재(27)를 갖도록 제1 케이스(21)를 제작한다(S410).

복수의 스프링(25)에 누르는 힘을 가할 수 있는 위치에 복수의 돌출부(29)를 구비하는 제2 케이스(22)를 제작한다(S420).

그 제1단은 복수의 배터리 셀의 일 전원단에 연결되고, 그 제2단은 PRA(Power Relay Assembly)에 연결되며, 제1단과 제2단 사이의 상호 이격되어, 릴레이 버스바(24)의 접촉에 따라 상호 연결되는 단절된 부위가 구비된 메인 버스바(23)를 제작한다(S430).

복수의 배터리 셀의 사이에 끼워져, 제1 케이스(21) 및 제2 케이스(22)가 위치하는 소정의 공간을 제공하는 프레임(26)을 제작한다(S440).

복수의 스프링(25)을 제1부재(28)에 고정시키고, 릴레이 버스바(24)를 제2부재(27)에 고정시킨다(S450). 이때, 릴레이 버스바(24)는 배터리 셀의 정상상태에서 메인 버스바(23)의 단절된 부위와 접촉 가능한 높이로 제1 케이스(21)의 내부 면과 이격되어, 제1 케이스(21)에 고정될 수 있다. 그리고, 복수의 스프링(25)은 그 탄성력이 제2 케이스(22) 쪽을 향하도록 제1 케이스(21)에 안착되어, 배터리 셀이 부풀어오르지 않은 상태에서는 그 상단에 올려진 메인 버스바(23)에 의해 살짝 눌러질 수 있다.

메인 버스바(23)의 일부가 복수의 스프링(25)의 상단에 위치하도록 메인 버스바(23)를 제1 케이스(21)와 제2 케이스(22) 사이에 장착한다(S460).

제1 케이스(21), 제2 케이스(22) 및 프레임(26)을 조립하여 복수의 배터리 셀 사이에 끼운다(S470).

이와 같이, 본 발명에서는 스프링을 포함하는 기구의 탄성력을 이용하여 배터리 셀의 전기적 경로를 접촉 또는 차단하여 배터리 셀의 과충전을 방지할 수 있어, 반영구적으로 사용되는 배터리 과충전 방지 구조체를 제공할 수 있다.

이하, 도 5a 및 5b를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 과충전 방지 구조체에 대하여 설명한다. 도 5a는 배터리 정상상태에서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 과충전 방지 구조체를 도시한 도면이고, 도 5b는 배터리 과충전상태에서 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 과충전 방지 구조체를 도시한 도면이다.

도 5a 및 5b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 과충전 방지 구조체(20')는 복수의 제1자석(25'), 복수의 제2자석(29'), 릴레이 버스바(24), 제1 케이스(21), 제2 케이스(22') 및 메인 버스바(23)를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 과충전 방지 구조체(20')는 복수의 제1자석(25') 및 제2자석(29')에 의해 메인 버스바(23)로부터 릴레이 버스바(24)를 이격시킨다는 점에서, 본 발명의 일 실시예와 차이가 있다. 이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 과충전 방지 구조체(20')의 구성요소 중에서 본 발명의 일 실시예에 차이 있는 구성요소를 중심으로 설명한다.

복수의 제1자석(25')은 제1 케이스(21)에 내면에 고정되어, 그 상단에는 메인 버스바(23)가 위치한다.

복수의 제2자석(29')은 복수의 제1자석(25')에 대응되는 위치의 제2 케이스(22')에 고정된다.

도 5a와 같이, 복수의 제1자석(25') 및 복수의 제2자석(29')은 배터리의 정상상태에서는 상호 척력이 작용하지 않을 정도로 이격되어 배치될 수 있다. 이때, 복수의 제1자석(25')에 올려진 메인 버스바(23)의 단절된 부위는 릴레이 버스바(24)와 접촉되어 상호 전기적으로 연결된다.

도 5b와 같이, 제1 케이스(21)와 제2 케이스(22')는 부풀어오른 배터리 셀의 누르는 힘을 받으면, 상호 가까워진다. 그러면, 복수의 제1자석(25')과 복수의 제2자석(29')은 상호 가까워지면서, 척력이 작용한다.

이때, 릴레이 버스바(24)는 제1 케이스(21)와 함께 제2 케이스(22')에 가까워지면서, 제2 케이스(22') 쪽으로 이동하여 메인 버스바(23)와 이격되어, 메인 버스바(23)의 단절된 부위와 접촉되지 않는다.

또한, 메인 버스바(23)의 단절된 부위는 제1 케이스(21)와 제2 케이스(22')가 근접함에 따라 복수의 제1자석(25')과 복수의 제2자석(29') 간이 가까워져 척력이 작용하면, 척력에 의해 릴레이 버스바(24)와 멀어진다. 이때, 복수의 제1자석(25')과 제2자석(29')의 척력에 의해, 제1 케이스(21)에서 복수의 제1자석(25')이 구비된 영역은 제2 케이스(22')와 멀어지는 방향으로 이동할 수도 있다. 도 5b에서, 제1 케이스(21)가 변형된 것은 배터리 셀의 압력이 작용하는 방향과 제1자석(25')과 제2자석(29') 간의 척력이 상호 대치됨에 따른 것일 수 있다.

이상, 본 발명의 구성에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 보호 범위는 전술한 실시예에 국한되어서는 아니되며 이하의 특허청구범위의 기재에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (15)

1. 복수의 탄성체; 릴레이 버스바;
   상기 복수의 탄성체 및 상기 릴레이 버스바를 고정시키는 제1 케이스;
   상기 제1 케이스와 조립된 상태에서, 상기 복수의 탄성체에 누르는 힘을 가할 수 있는 위치에 복수의 돌출부를 구비하는 제2 케이스; 및
   상기 제1 케이스와 상기 제2 케이스 사이에 장착되고, 그 일부가 상기 복수의 탄성체의 상단에 위치하는 메인 버스바를 포함하며,
   상호 조립된 상기 제1 케이스 및 상기 제2 케이스는 복수의 배터리 셀 사이에 위치하며,
   상기 메인 버스바의 제1단은 상기 복수의 배터리 셀로부터의 일 전원단에 연결되고, 상기 메인 버스바의 제2단은 외부 장치에 연결되며, 상기 제1단과 상기 제2단 사이 상기 일부의 가까이에는 상호 이격되어, 상기 릴레이 버스바가 접촉되면, 상호 연결되는 단절된 부위가 구비되는 것인
   배터리 과충전 방지 구조체.
2. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 배터리 셀의 사이에 끼워져, 상기 제1 케이스 및 상기 제2 케이스가 위치하는 소정의 공간을 제공하는 프레임
   을 더 포함하는 배터리 과충전 방지 구조체.
3. 제1항에 있어서, 상기 복수의 탄성체는,
   그 탄성력이 상기 제2 케이스 쪽을 향하도록 상기 제1 케이스에 안착되어, 상기 배터리 셀이 부풀어오르지 않은 상태에서는 그 상단에 올려진 상기 메인 버스바에 의해 살짝 눌러지는 것인
   배터리 과충전 방지 구조체.
4. 제1항에 있어서, 상기 릴레이 버스바는,
   상기 배터리 셀이 부풀어오르지 않은 상태에서 상기 단절된 부위와 접촉 가능한 높이로 상기 제1 케이스의 내부 면과 이격되어, 고정되는 것인
   배터리 과충전 방지 구조체.
5. 제4항에 있어서, 상기 릴레이 버스바는,
   상기 제1 케이스와 상기 제2 케이스가 부풀어오른 상기 배터리 셀의 누르는 힘에 의해 상호 근접하도록 이동하면, 상기 제1 케이스와 함께 상기 제2 케이스에 가까워지면서, 상기 메인 버스바와 이격되어, 상기 메인 버스바와 접촉되지 않는 것인
   배터리 과충전 방지 구조체.
6. 제1항에 있어서, 상기 복수의 돌출부는,
   상기 배터리 셀이 과충전되어 부풀어오르는 힘을 받으면, 상기 복수의 탄성체에, 상기 복수의 탄성체의 탄성력에 반하는 누르는 힘을 가하여, 상기 메인 버스바가 상기 릴레이 버스바와 이격되는 방향으로 이동하도록 하는 것인
   배터리 과충전 방지 구조체.
7. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 배터리 셀의 충전률이 142% 이하에서 상기 릴레이 버스바와 상기 단절된 부위가 이격되는 강도나 탄성을 갖는 것인
   배터리 과충전 방지 구조체.
8. 제1항에 있어서, 상기 탄성체는,
   스프링, 고무 및 압축성 가스 부재 중 적어도 하나인 배터리 과충전 방지 구조체.
9. 복수의 탄성체를 고정시키는 제1부재 및 릴레이 버스바를 고정시키는 제2부재를 갖도록 제1 케이스를 제작하는 단계;
   상기 복수의 탄성체에 누르는 힘을 가할 수 있는 위치에 복수의 돌출부를 구비하는 제2 케이스를 제작하는 단계;
   그 제1단은 복수의 배터리 셀의 일 전원단에 연결되고, 그 제2단은 외부 장치에 연결되며, 상기 제1단과 상기 제2단 사이의 상호 이격되어 상기 릴레이 버스바의 접촉에 따라 상호 연결되는 단절된 부위가 구비된 메인 버스바를 제작하는 단계;
   상기 복수의 탄성체를 상기 제1부재에 고정시키고, 상기 릴레이 버스바를 상기 제2부재에 고정시키는 단계;
   상기 단절된 부위와 근접하는 그 일부가 상기 복수의 탄성체의 상단에 위치하도록 메인 버스바를 상기 제1 케이스와 상기 제2 케이스 사이에 장착하는 단계; 및
   상기 제1 케이스와 상기 제2 케이스를 상호 조립하여 복수의 배터리 셀 사이에 끼우는 단계를 포함하는
   배터리 과충전 방지 구조체 제조 방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 배터리 셀의 사이에 끼워져, 상기 제1 케이스 및 상기 제2 케이스가 위치하는 소정의 공간을 제공하는 프레임을 제작하는 단계; 및
    상기 제1 케이스, 상기 제2 케이스 및 상기 프레임을 조립하는 단계를 더 포함하는
    배터리 과충전 방지 구조체 제조 방법.
11. 제9항에 있어서, 상기 고정시키는 단계에서, 상기 릴레이 버스바는,
    상기 배터리 셀이 부풀어오르지 않은 상태에서 상기 단절된 부위와 접촉 가능한 높이로 상기 제1 케이스의 내부 면과 이격되어, 상기 제1 케이스에 고정되는 것인
    배터리 과충전 방지 구조체 제조 방법.
12. 제11항에 있어서, 상기 릴레이 버스바는,
    상기 높이를 유지하도록 고정됨에 따라, 상기 제1 케이스와 상기 제2 케이스가 부풀어오른 상기 배터리 셀의 누르는 힘에 의해 더 근접하면, 상기 제1 케이스와 함께 상기 제2 케이스에 가까워지면서, 상기 메인 버스바와 이격되어, 상기 메인 버스바와 접촉되지 않는 것인
    배터리 과충전 방지 구조체 제조 방법.
13. 제9항에 있어서, 상기 고정시키는 단계에서, 상기 복수의 탄성체는,
    그 탄성력이 상기 제1 케이스에 조립된 상기 제2 케이스 쪽을 향하도록 상기 제1 케이스에 안착되어, 상기 배터리 셀이 부풀어오르지 않은 상태에서는 그 상단에 올려진 상기 메인 버스바에 의해 살짝 눌러지는 것인
    배터리 과충전 방지 구조체 제조 방법.
14. 복수의 제1자석;
    릴레이 버스바;
    상기 복수의 제1자석 및 상기 릴레이 버스바를 고정시키는 제1 케이스;
    상기 제1 케이스와 조립된 상태에서, 상기 복수의 제1자석에 대응되는 위치에 상기 복수의 제1자석이 가까워질 때 척력이 작용되는 복수의 제2자석을 구비하는 제2 케이스; 및
    상기 제1 케이스와 상기 제2 케이스 사이에 장착되고, 그 일부가 상기 복수의 제1자석의 상단에 위치하는 메인 버스바를 포함하며,
    상호 조립된 상기 제1 케이스 및 상기 제2 케이스는 복수의 배터리 셀 사이에 위치하며,
    상기 메인 버스바의 제1단은 상기 복수의 배터리 셀로부터의 일 전원단에 연결되고, 상기 메인 버스바의 제2단은 외부 장치에 연결되며, 상기 제1단과 상기 제2단 사이 상기 메인 버스바의 그 일부의 가까이에는 상호 이격되어, 상기 릴레이 버스바가 접촉되면, 상호 전기적으로 연결되는 단절된 부위가 구비되는 것인 배터리 과충전 방지 구조체.
15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 케이스와 상기 제2 케이스가 부풀어오른 상기 배터리 셀의 누르는 힘을 받아 가까워지면,
    상기 릴레이 버스바는, 상기 제1 케이스와 함께 상기 제2 케이스에 가까워지면서, 상기 메인 버스바와 이격되어, 상기 메인 버스바의 단절된 부위와 접촉되지 않으며,
    상기 메인 버스바의 단절된 부위는 상기 제1 케이스와 제2 케이스가 근접함에 따라 상기 복수의 제1자석과 상기 복수의 제2자석 간이 가까워져 척력이 작용하면, 상기 척력에 의해 상기 릴레이 버스바와 멀어지는 것인 배터리 과충전 방지 구조체.

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