KR20170139206A - Current interrupt device for battery - Google Patents

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KR20170139206A
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박상목
김사흠
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현대자동차주식회사
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Abstract

A battery current interrupting apparatus includes: a housing filled with electrolytes inside; a first positive terminal and a second positive terminal provided so as to form an electrical path by passing through the housing; a negative terminal installed in the housing and exposed to the electrolytes; and a positive electrode which electrically connects the first positive terminal and the second positive terminal in the housing, is ionized in a situation of a preset voltage or more and is deposited from the negative electrode to interrupt an electrical connection state between the first positive terminal and the second positive terminal. Accordingly, the present invention can improve the safety and reliability of the battery for a vehicle.

Description

배터리 전류 차단장치{CURRENT INTERRUPT DEVICE FOR BATTERY}{CURRENT INTERRUPT DEVICE FOR BATTERY}

본 발명은 배터리 전류 차단장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하이브리드 차량 등에 탑재되는 고전압배터리 등의 과충전 시 자동적으로 전류를 차단하여 배터리의 안전성을 확보하도록 하는 기술에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a battery current cutoff device, and more particularly, to a technology for automatically shutting off a current when an overcharge of a high voltage battery or the like mounted on a hybrid vehicle or the like is ensured.

차량에 탑재되는 고전압배터리 등은 캔 형태 또는 파우치 형태의 리튬이온 배터리셀들로 이루어지며, 과충전 시 화재나 폭발 등의 위험성을 내포하고 있어서, 적절한 안전성 확보 기술이 필요하다.A high-voltage battery mounted on a vehicle is composed of lithium-ion battery cells in the form of a can or a pouch, and there is a risk of fire or explosion in case of overcharging.

상기한 바와 같은 배터리의 안전성 확보를 위한 소자로서 일반적으로 사용되는 부품은 PTC, Thermal Fuse, Bi-metal with PTC, 배터리셀 내압에 의해 작동하는 기계적 스위치 등이다.Components commonly used for securing the safety of the battery as described above are PTC, thermal fuse, Bi-metal with PTC, and mechanical switch operated by internal pressure of the battery cell.

PTC는 온도가 상승하면 저항이 증가하는 소자로 작동온도 이하에서도 저항이 증가하여 배터리의 충방전 효율을 저하시키며, 대전류가 순간적으로 통전될 경우에도 전압이 하강하여 배터리 사용 영역이 감소하는 문제가 있다. 또한 수분, 고열 등에 장기간 방치 시, 신뢰성이 저하되는 문제가 발생하여 10년 이상 사용하는 차량용으로는 부적합하다고 알려져 있다. PTC is a device whose resistance increases when the temperature rises. The resistance increases even below the operating temperature, thereby lowering the charging and discharging efficiency of the battery. Even when a large current is momentarily supplied, the voltage drops and the battery use area is reduced . In addition, it is known that it is not suitable for vehicles used for more than 10 years due to the problem that the reliability is lowered when left for a long time in water, high temperature and the like.

Thermal Fuse의 경우 온도가 상승할 경우 내부 회로가 열에 의해 용단되는 소자로, PTC에 비해 저항이 낮은 편이며 단락 등에 의한 대전류 발생 시 양호한 동작특성을 보인다. 그러나 낮은 전류로 과충전이 될 경우 배터리셀에 발생하는 열만으로 용단이 되어야 하나, 설치 위치 등 제약에 의해 용단 온도까지 온도가 올라가지 않는 경우가 대부분이며, 낮은 온도에 동작하는 소자를 사용할 경우 차량 순간 가속시 발생하는 대전류에 의해 소자가 작동하는 문제가 발생하여 차량용으로 부적합한 측면이 있다. In the case of thermal fuse, the internal circuit is dissipated by heat when the temperature rises. It has a lower resistance than PTC and shows good operating characteristics when large current is generated by short circuit. However, when the battery is overcharged with a low current, it needs to be heated only by the heat generated in the battery cell. However, the temperature does not rise up to the melting temperature due to the restriction of the mounting position and the like. There arises a problem in that the device is operated by a large current generated at the time of driving.

Bi-metal with PTC의 경우 일반적인 PTC에 비해 저항 특성을 획기적으로 개선하였으나, 진동/충격에 의해 바이메탈이 오작동하는 문제로 차량용으로는 부적합한 것으로 알려져 있다. In the case of Bi-metal with PTC, the resistance characteristic is improved remarkably compared with that of general PTC, but it is known that the bimetal is malfunctioning due to vibration / impact, which is unsuitable for a vehicle.

또한 배터리 내부에 설치되어 배터리셀에서 발생하는 가스압력에 의해 기계적으로 동작하는 스위치의 경우, 고전압화 된 팩에서 적용할 경우 스위치 작동 시 고전압 아크 발생으로 인해 배터리셀 내부가스가 발화될 위험성이 있다. 또한 배터리셀 외부에 설치할 경우에도 배터리셀의 가스 발생속도나 발생 시점에 의해 스위치가 정확하게 동작하지 않을 가능성이 있다.Also, in the case of a switch which is installed inside the battery and mechanically operated by the gas pressure generated in the battery cell, there is a risk that the gas inside the battery cell is ignited due to the occurrence of a high voltage arc when the switch is operated. Also, when the battery cell is installed outside the battery cell, there is a possibility that the switch may not operate correctly depending on the gas generation speed or the generation time of the battery cell.

상기 발명의 배경이 되는 기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.It is to be understood that the foregoing description of the inventive concept is merely for the purpose of promoting an understanding of the background of the present invention and should not be construed as an admission that it is a prior art already known to those skilled in the art. Will be.

US 6,632,572 B1US 6,632,572 B1

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 배터리가 일정한 전압 이상으로 충전이 되는 과충전 시, 자체적인 전기화학 반응에 의해 안정적으로 신뢰성 있는 전류 차단 기능을 제공할 수 있도록 함으로써, 차량용 배터리의 안전성 및 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있도록 한 배터리 전류 차단장치를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the problems as described above, and it is an object of the present invention to provide a reliable current cutoff function by self-electrochemical reaction when the battery is overcharged, And an object thereof is to provide a battery current cutoff device capable of greatly improving the safety and reliability of a battery.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 배터리 전류 차단장치는According to an aspect of the present invention, there is provided a battery current cut-

내부에 전해액이 채워진 하우징과;A housing filled with an electrolytic solution;

상기 하우징을 관통하여 전기적 통로를 형성할 수 있도록 구비된 제1양단자 및 제2양단자와;A first positive terminal and a second positive terminal provided so as to form an electrical path through the housing;

상기 하우징에 설치되고 상기 전해액에 노출되는 음전극을 구비한 음단자와;A negative terminal provided in the housing and having a negative electrode exposed to the electrolyte;

상기 제1양단자와 제2양단자를 상기 하우징 내에서 전기적으로 연결시키고 있다가 소정 전압 이상의 상황에서 이온화되어 상기 음전극에서 석출됨에 의해 상기 제1양단자와 제2양단자의 전기적 연결상태를 차단시키도록 구비된 양전극을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The first positive terminal and the second negative terminal are electrically connected in the housing and are ionized at a voltage higher than a predetermined voltage so that the first positive terminal and the second both terminals are electrically isolated from each other, And a positive electrode provided thereon.

또한, 본 발명 배터리 전류 차단장치는,In the battery current cut-off device of the present invention,

서로 이격되어 배치된 제1양단자 및 제2양단자와;A first positive terminal and a second positive terminal spaced apart from each other;

상기 제1양단자 및 제2양단자의 이격된 부분에 구비되어 상기 제1양단자와 제2양단자 사이의 전기적 연결상태를 형성하도록 구비된 양전극과;A positive electrode provided at a spaced-apart portion of the first positive terminal and the second negative terminal to form an electrical connection state between the first positive terminal and the second positive terminal;

상기 제1양단자와 제2양단자 및 양전극을 이격된 상태로 감싸면서, 상기 양전극 주위에 공간을 형성하도록 형성된 음단자와;A negative terminal formed to surround the first positive terminal, the second positive terminal, and the positive electrode in a spaced-apart relationship to form a space around the positive electrode;

상기 음단자가 형성하는 공간에 채워져서 소정 전압 이상의 상황에서 상기 양전극을 이온화시켜 상기 음단자 내측의 음전극에 석출되도록 함에 의해 상기 제1양단자와 제2양단자의 전기적 연결상태를 차단시키도록 하는 전해액;Wherein the positive electrode is filled in a space formed by the negative terminal to ionize the positive electrode at a predetermined voltage or higher to deposit on the negative electrode inside the negative terminal to thereby block the electrical connection between the first positive terminal and the second negative terminal, ;

을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.And a control unit.

상기 전해액의 용매는 미수계 용매인 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카보네이트, 부틸렌 카보네이트, 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합 용액으로 이루어질 수 있다.The solvent of the electrolytic solution may be a mixed solution of one or more selected from the group consisting of propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, and diethyl carbonate.

상기 전해액에는 난연성을 부여하기 위하여, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상이 첨가될 수 있다.In order to impart flame retardancy to the electrolytic solution, it is preferable to use an organic solvent such as pyridine, triethylphosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylenediamine, glyme, hexaphosphoric triamide, nitrobenzene derivative, sulfur, quinoneimine dye, N- One or more selected from the group consisting of substituted oxazolidinone, N-substituted imidazolidine, ethylene glycol dialkyl ether, ammonium salt, pyrrole, 2-methoxyethanol and aluminum trichloride may be added.

상기 전해액에는 염이 첨가되며, 상기 염은 LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상이 첨가 될 수 있다.The salt of the electrolyte is, and the salt is added, are LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4 , LiBF 4, LiB 10 Cl 10, LiPF 6, LiCF 3 SO 3, LiCF 3 CO 2, LiAsF 6, LiSbF 6, LiAlCl 4, One or more selected from the group consisting of CH 3 SO 3 Li, (CF 3 SO 2 ) 2 NLi, chloroborane lithium, lithium lower aliphatic carboxylate, lithium tetraphenylborate, and imide.

상기 전해액에는 작동전압을 조정하기 위하여, 알킬렌카보네트 중합체, 디폐닐 카보네이트, 디프로필 카보네이트, 에틸 메틸 설폰, 테트라메틸렌 설폰으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상이 첨가될 수 있다.The electrolytic solution may be added with one or more selected from the group consisting of an alkylene carbonate polymer, dienonyl carbonate, dipropyl carbonate, ethyl methyl sulfone, tetramethylene sulfone, and the like in order to adjust the operating voltage.

상기 양전극은 순철 또는 합금강으로 이루어질 수 있다.The positive electrode may be made of pure iron or alloy steel.

상기 양전극은 구리, 아연, 주석, 안티몬, 니켈, 코발트, 크롬, 망간, 몰리브덴, 텅스텐, 바나듐, 비스무스, 알루미늄, 마그네슘, 나트륨, 금, 은, 백금, 팔라듐, 이리튬, 지르코늄, 티탄, 란탄, 베릴륨, 니오브로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종의 비철금속 합금으로 이루어질 수 있다.Wherein the positive electrode is at least one selected from the group consisting of copper, zinc, tin, antimony, nickel, cobalt, chromium, manganese, molybdenum, tungsten, vanadium, bismuth, aluminum, magnesium, sodium, gold, silver, platinum, palladium, yttrium, Beryllium, niobium, and the like.

상기 제1양단자와 제2양단자는, 각각 일단은 상기 하우징 외부에 노출되고 타단은 상기 하우징 내부에서 서로 이격되어 상기 전해액에 노출된 상태로 배치될 수 있고;The first positive terminal and the second negative terminal may be disposed such that one end thereof is exposed to the outside of the housing and the other end thereof is separated from the inside of the housing and exposed to the electrolyte solution;

상기 양전극은 상기 제1양단자와 제2양단자 사이의 이격된 부분을 채워서 연결하는 금속으로 이루어질 수 있다.The positive electrode may be made of a metal that fills the spaced apart portion between the first positive terminal and the second positive terminal.

상기 제1양단자와 제2양단자는 상기 전해액 내에서 서로 마주하는 면을 각각 구비할 수 있고;The first positive terminal and the second negative terminal may each have a surface facing each other in the electrolyte;

상기 제1양단자와 제2양단자의 서로 마주하는 면 사이에는 부도체인 보형판이 개재될 수 있으며;A non-conductive rib may be interposed between the facing surfaces of the first positive terminal and the second opposite terminal;

상기 제2양단자에는 적어도 하나 이상의 전극홀이 형성될 수 있고;At least one electrode hole may be formed in the second positive terminal;

상기 제1양단자에는 상기 보형판을 관통하여 상기 전극홀과 틈새를 형성하면서 상기 전극홀에 삽입되는 전극돌기가 구비될 수 있으며;The first positive terminal may be provided with electrode protrusions inserted into the electrode holes while forming a gap with the electrode holes through the ribs.

상기 양전극은 상기 전극홀과 상기 전극돌기 사이의 틈새를 메우는 형태로 구비될 수 있다.The positive electrode may be provided to fill a gap between the electrode hole and the electrode protrusion.

상기 제1양단자와 제2양단자 중 적어도 하나에는, 상기 양전극에 의한 상기 제1양단자와 제2양단자의 연결상태가 차단되는 것을 돕는 방향으로 탄성력을 인가하도록 탄성부재가 연결될 수 있다.An elastic member may be connected to at least one of the first positive terminal and the second positive terminal so as to apply an elastic force in a direction that assists the connection of the first positive terminal and the second negative terminal by the positive electrode.

상기 제1양단자와 제2양단자는 단일직선을 형성하도록 단부가 서로 직선적으로 이격되어 배치되고;The first positive terminal and the second negative terminal are disposed so that their ends are linearly spaced from each other so as to form a single straight line;

상기 제1양단자와 제2양단자의 이격된 단부 사이에 상기 양전극이 구비되며;The positive electrode being provided between the first positive terminal and the spaced apart end of the second both terminals;

상기 제1양단자와 제2양단자의 길이방향 측면에 결합되어 상기 제1양단자와 제2양단자의 상대적인 위치를 고정하는 부도체로 이루어진 보형로드가 구비될 수 있다.And a complementary rod connected to longitudinal side surfaces of the first positive terminal and the second opposite terminal and made of a non-conductive material for fixing the relative positions of the first positive terminal and the second negative terminal.

상기 보형로드에는 상기 제1양단자와 제2양단자 사이의 양전극을 향하여 돌출된 보형돌기를 구비하여, 상기 양전극의 단면적을 국부적으로 축소시킬 수 있도록 할 수 있다.The beveled rod may have a protrusion protruding toward the positive electrode between the first positive terminal and the second positive terminal so that the cross sectional area of the positive electrode can be locally reduced.

상기 양전극과 음전극 중 적어도 하나는 상대 전극을 바라보는 방향에 함몰된 홈 형상의 함몰부를 구비할 수 있다.At least one of the positive electrode and the negative electrode may have a groove-shaped depression recessed in a direction of facing the counter electrode.

상기 제1양단자와 제2양단자는 각각 원주형태로 형성되어 상호간의 연결부가 상기 양전극에 의해 연결되어 일직선을 형성하도록 구비되고;Wherein the first positive terminal and the second negative terminal are each formed in a cylindrical shape so that mutual connecting portions are connected by the positive electrode to form a straight line;

상기 음단자는 상기 제1양단자와 제2양단자를 감싸는 실린더 형상으로 형성될 수 있다.The negative terminal may be formed in a cylindrical shape to surround the first positive terminal and the second negative terminal.

상기 제1양단자와 제2양단자는 직선 막대 형상의 부도체로 이루어진 중심체의 둘레를 각각 감싸는 형상으로 형성되고;Wherein the first positive terminal and the second negative terminal are each formed so as to surround the periphery of a core body made of a nonconductor of a straight rod shape;

상기 양전극은 상기 중심체의 둘레를 감싸면서 상기 제1양단자와 제2양단자를 전기적으로 연결하도록 형성되며;The positive electrode is formed to electrically connect the first positive terminal and the second negative terminal while surrounding the periphery of the central body;

상기 음단자는 상기 제1양단자와 제2양단자를 감싸는 실린더 형상으로 형성될 수 있다.The negative terminal may be formed in a cylindrical shape to surround the first positive terminal and the second negative terminal.

본 발명은 배터리가 일정한 전압 이상으로 충전이 되는 과충전 시, 자체적인 전기화학 반응에 의해 안정적으로 신뢰성 있는 전류 차단 기능을 제공할 수 있도록 함으로써, 차량용 배터리의 안전성 및 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있도록 한다.The present invention makes it possible to provide a stable and reliable current interruption function by self-electrochemical reaction when the battery is overcharged when the battery is charged to a predetermined voltage or higher, thereby greatly improving the safety and reliability of the battery for a vehicle.

또한, 본 발명에 의하면, 전기화학 반응에 의해 작동이 상대적으로 서서히 이루어지므로 고전압에 의한 아크 발생이 없으며, 배터리셀 외부에 설치가 가능하여 작동에 따른 발화 위험이 없고 내부저항이 작아 배터리의 충방전 에너지 효율의 극대화를 도모할 수 있다.According to the present invention, since the operation is performed relatively slowly by the electrochemical reaction, there is no arcing due to a high voltage, and the battery can be installed outside the battery cell, Thereby maximizing the energy efficiency.

도 1은 본 발명에 따른 배터리 전류 차단장치의 제1실시예의 구성도,
도 2는 배터리에 도 1의 배터리 전류 차단장치가 설치된 것을 예시한 도면,
도 3은 도 1의 배터리 전류 차단장치의 전류차단 전후를 비교하여 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 배터리 전류 차단장치의 제2실시예를 도시한 것으로서 전류차단 전의 제1양단자와 제2양단자 및 양전극의 상태를 도시한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 배터리 전류 차단장치의 제2실시예를 도시한 것으로서 전류차단 후의 제1양단자와 제2양단자 및 양전극의 상태를 도시한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 배터리 전류 차단장치의 제3실시예를 도시한 도면,
도 7은 본 발명에 따른 배터리 전류 차단장치의 제4실시예를 도시한 도면,
도 8은 본 발명에 따른 배터리 전류 차단장치의 제5실시예를 도시한 도면,
도 9는 본 발명에 따른 배터리 전류 차단장치의 제6실시예를 도시한 도면,
도 10은 본 발명에 따른 배터리 전류 차단장치의 제7실시예를 도시한 도면,
도 11은 BMS와 연동하여 본 발명에 따른 배터리 전류 차단장치를 테스트하는 예를 도시한 도면이다.1 is a configuration diagram of a first embodiment of a battery current cutoff device according to the present invention,
FIG. 2 illustrates the battery current cutoff device of FIG. 1 installed in the battery,
FIG. 3 is a graph showing a comparison between before and after current interruption of the battery current cut-off device of FIG. 1,
4 is a view showing a second embodiment of a battery current cut-off device according to the present invention, showing the states of the first positive terminal, the second positive terminal and the positive electrode before current interruption,
5 is a view showing a second embodiment of the battery current cut-off device according to the present invention, showing the states of the first positive terminal, the second positive terminal and the positive electrode after current interruption,
6 is a view showing a third embodiment of a battery current cut-off device according to the present invention,
7 is a view showing a fourth embodiment of a battery current cut-off device according to the present invention,
8 is a view showing a fifth embodiment of a battery current cut-off device according to the present invention,
9 is a view showing a sixth embodiment of a battery current cut-off device according to the present invention,
10 is a view showing a seventh embodiment of a battery current cut-off device according to the present invention,
11 is a diagram illustrating an example of testing a battery current cut-off device according to the present invention in cooperation with a BMS.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명 배터리 전류 차단장치(1)는 내부에 전해액(2)이 채워진 하우징(3)과; 상기 하우징(3)을 관통하여 전기적 통로를 형성할 수 있도록 구비된 제1양단자(5) 및 제2양단자(7)와; 상기 하우징(3)에 설치되고 상기 전해액(2)에 노출되는 음전극(11)을 구비한 음단자(9)와; 상기 제1양단자(5)와 제2양단자(7)를 상기 하우징(3) 내에서 전기적으로 연결시키고 있다가 소정 전압 이상의 상황에서 이온화되어 상기 음전극(11)에서 석출됨에 의해 상기 제1양단자(5)와 제2양단자(7)의 전기적 연결상태를 차단시키도록 구비된 양전극(13)을 포함하여 구성된다.1 to 3, the battery current cut-off device 1 of the present invention includes a housing 3 filled with an electrolyte 2 therein; A first positive terminal (5) and a second positive terminal (7) provided so as to form an electrical path through the housing (3); A negative terminal (9) provided on the housing (3) and having a negative electrode (11) exposed to the electrolyte solution (2); The first positive terminal 5 and the second positive terminal 7 are electrically connected in the housing 3 and are ionized at a predetermined voltage or higher and are deposited on the negative electrode 11, And a positive electrode (13) provided to cut off the electrical connection between the terminal (5) and the second positive terminal (7).

즉, 도 1과 같은 구성의 본 발명 배터리 전류 차단장치(1)는 도 2와 같이 다수의 배터리셀(15)로 이루어진 배터리(17)에 충전되는 전압에 의해 작동되도록 설치된 바, 상기 제1양단자(5)와 제2양단자(7)는 상기 양전극(13)에 의해 전기적으로 연결되어 있는 상태에 있다가, 상기 배터리(17)의 충전 중 소정 전압 이상이 작용하게 되면, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 양전극(13)이 이온화(산화)되어 상기 음전극(11)으로 이동하여 석출됨에 따라 상기 제1양단자(5)와 제2양단자(7) 사이의 전기적 연결상태가 차단됨으로써, 상기 소정 전압 이상의 상황이 되면 배터리(17)의 충전이 자동적으로 차단되도록 하여, 배터리(17)의 발화나 폭발 등을 방지할 수 있게 되는 것이다.That is, the battery current cut-off device 1 according to the present invention having the configuration as shown in FIG. 1 is provided to be operated by a voltage charged in a battery 17 composed of a plurality of battery cells 15 as shown in FIG. 2, The terminal 5 and the second positive terminal 7 are electrically connected to each other by the positive electrode 13 and when a predetermined voltage or more is applied during the charging of the battery 17, The positive electrode 13 is ionized (oxidized) and moved to the negative electrode 11 to be deposited. As a result, the first positive terminal 5 and the second positive terminal 7 are electrically disconnected from each other, The charging of the battery 17 is automatically shut off when the voltage exceeds the predetermined voltage, so that ignition or explosion of the battery 17 can be prevented.

참고로, 상기 음전극(11)은 상기 음단자(9)의 일부로서, 상기 전해액(2) 내에서 상기 양전극(13)의 이온이 이동해와서 석출되는 부분을 말한다.The negative electrode 11 is a part of the negative terminal 9 and refers to a portion in which the ions of the positive electrode 13 move and precipitate in the electrolyte solution 2.

도 3에는 본 발명 차단장치(1)의 원리가 도시되어 있는 바, 상기 양전극(13)이 상기 제1양단자(5)와 제2양단자(7)를 서로 전기적으로 연결하고 있는 상태에서는 전류가 흐를 수 있도록 하다가 상기 소정 전압 이상이 되면, 양전극(13)을 이루고 있는 금속이 이온화되어 상기 음전극(11)으로 이동하여 음전극(11) 표면으로 석출됨에 의해, 결과적으로 상기 제1양단자(5)와 제2양단자(7) 사이에 있던 상기 양전극(13)을 이루던 금속이 없어지게 되면서, 상기 제1양단자(5)와 제2양단자(7) 사이의 전기적 차단 상태가 형성되는 것이다.3 shows the principle of the shielding apparatus 1 according to the present invention. In the state where the positive electrode 13 electrically connects the first positive terminal 5 and the second positive terminal 7 to each other, The metal forming the positive electrode 13 is ionized and moved to the negative electrode 11 to be deposited on the surface of the negative electrode 11. As a result, the first positive terminal 5 The metal forming the positive electrode 13 between the first positive terminal 5 and the second positive terminal 7 disappears and an electrically disconnected state is formed between the first positive terminal 5 and the second positive terminal 7 .

상기 전해액(2)의 용매는 미수계 용매인 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카보네이트, 부틸렌 카보네이트, 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합 용액으로 이루어질 수 있다.The solvent of the electrolyte solution (2) may be a mixed solution of one or more selected from the group consisting of propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, and diethyl carbonate.

상기 전해액(2)에는 난연성을 부여하기 위하여, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상이 첨가될 수 있는 바, 본 발명 배터리(17) 전류 차단장치(1)의 파손 등에도 안전성을 더욱 확보할 수 있다.In order to impart flame retardancy to the electrolytic solution (2), it is preferable to use an organic solvent such as pyridine, triethylphosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylenediamine, n-glyme, hexaphosphoric triamide, , N-substituted oxazolidinone, N-substituted imidazolidine, ethylene glycol dialkyl ether, ammonium salt, pyrrole, 2-methoxyethanol and aluminum trichloride may be added Bar, Inventive Battery (17) It is possible to further secure safety even in the case of breakage of the current interruption device (1).

상기 전해액(2)에는 염이 첨가되며, 상기 염은 LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상이 첨가 될 수 있다.The electrolyte (2), and the salt is added, the salt is LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4 , LiBF 4, LiB 10 Cl 10, LiPF 6, LiCF 3 SO 3, LiCF 3 CO 2, LiAsF 6, LiSbF 6, One or two or more selected from the group consisting of LiAlCl 4 , CH 3 SO 3 Li, (CF 3 SO 2 ) 2 NLi, chloroborane lithium, lower aliphatic carboxylate lithium, lithium tetraphenylborate and imide .

상기 전해액(2)에는 작동전압을 조정하기 위하여, 알킬렌카보네트 중합체, 디폐닐 카보네이트, 디프로필 카보네이트, 에틸 메틸 설폰, 테트라메틸렌 설폰으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상이 첨가될 수 있다.In order to adjust the operating voltage, the electrolyte solution (2) may be added with one or more selected from the group consisting of an alkylene carbonate polymer, dienonyl carbonate, dipropyl carbonate, ethyl methyl sulfone, and tetramethylene sulfone .

여기서, 상기 작동전압은 상기 양전극(13)의 이온화로 제1양전극(13)과 제2양전극(13)의 전기적 차단이 발생하도록 하는 상기 소정 전압으로서, 이는 해당 배터리(17)의 정격 전압 등과 같은 배터리(17) 특성에 따라 실험 및 해석에 의해 배터리(17)의 발화나 폭발을 방지할 수 있는 범위 내에서 배터리(17)의 작동 안정성을 고려하여 적절히 설정되는 값이다.Here, the operating voltage is the predetermined voltage that causes the first positive electrode 13 and the second positive electrode 13 to be electrically disconnected by the ionization of the positive electrode 13, which is the same as the rated voltage of the battery 17 Is a value appropriately set in consideration of the operational stability of the battery 17 within a range capable of preventing ignition or explosion of the battery 17 by experiment and analysis according to the characteristics of the battery 17.

상기 양전극(13)은 순철 또는 합금강으로 이루어질 수 있을 것이며, 또한, 구리, 아연, 주석, 안티몬, 니켈, 코발트, 크롬, 망간, 몰리브덴, 텅스텐, 바나듐, 비스무스, 알루미늄, 마그네슘, 나트륨, 금, 은, 백금, 팔라듐, 이리튬, 지르코늄, 티탄, 란탄, 베릴륨, 니오브로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종의 비철금속 합금으로 이루어질 수 있을 것이다.The positive electrode 13 may be made of pure iron or alloy steel and may be made of copper, zinc, tin, antimony, nickel, cobalt, chromium, manganese, molybdenum, tungsten, vanadium, bismuth, aluminum, magnesium, , And one or two kinds of non-ferrous metal alloys selected from the group consisting of platinum, palladium, iridium, zirconium, titanium, lanthanum, beryllium, and niobium.

도 1의 제1실시예에서, 상기 제1양단자(5)와 제2양단자(7)는, 각각 일단은 상기 하우징(3) 외부에 노출되고 타단은 상기 하우징(3) 내부에서 서로 이격되어 상기 전해액(2)에 노출된 상태로 배치되고, 상기 양전극(13)은 상기 제1양단자(5)와 제2양단자(7) 사이의 이격된 부분을 채워서 연결하는 상기한 바와 같은 금속으로 이루어진다.1, the first positive terminal 5 and the second positive terminal 7 are exposed at the one end outside the housing 3 and the other ends are separated from each other in the housing 3 And the positive electrode 13 is disposed in such a state that it is exposed to the electrolyte solution 2 and the positive electrode 13 is connected to the first positive terminal 5 and the second positive terminal 7 by filling the spaced- Lt; / RTI >

참고로, 상기 배터리(17)는 다수의 배터리셀(15)이 직렬로 연결되어 구성되며, 배터리(17)에 충전전류를 공급할 수 있는 전원, 예컨대, 고전압직류컨버터(미도시) 등에 연결되어 충전이 이루어지는 바, 도 3에서 상기 배터리(17)의 음극은 전원에 직접 연결되고 양극은 상기 차단장치(1)를 통해 전원에 연결된다.The battery 17 includes a plurality of battery cells 15 connected in series and is connected to a power source capable of supplying a charging current to the battery 17 such as a high voltage DC converter The negative electrode of the battery 17 is directly connected to the power source and the positive electrode is connected to the power source via the interrupting device 1 in FIG.

즉, 상기 제1양단자(5)는 전원에 연결되고 제2양단자(7)는 배터리(17)를 구성하는 말단 배터리셀(15)의 양극에 연결되고 상기 음단자(9)는 상기 배터리셀(15)의 음극에 연결되는 구조이다.That is, the first positive terminal 5 is connected to the power source and the second positive terminal 7 is connected to the positive terminal of the end battery cell 15 constituting the battery 17, To the cathode of the cell (15).

도 4와 도 5는 본 발명의 제2실시예를 도시한 것으로서, 나머지 구성은 상기 제1실시예와 동일하므로, 차이가 있는 제1양단자(5)와 제2양단자(7) 및 양전극(13)만을 도시하고 있다.4 and 5 illustrate a second embodiment of the present invention. The rest of the configuration is the same as that of the first embodiment, so that the first positive terminal 5, the second positive terminal 7, (13).

상기 제2실시예에서, 상기 제1양단자(5)와 제2양단자(7)는 상기 전해액(2) 내에서 서로 마주하는 면을 각각 구비하고, 상기 제1양단자(5)와 제2양단자(7)의 서로 마주하는 면 사이에는 부도체인 보형판(19)이 개재되며, 상기 제2양단자(7)에는 적어도 하나 이상의 전극홀(21)이 형성되고, 상기 제1양단자(5)에는 상기 보형판(19)을 관통하여 상기 전극홀(21)과 틈새를 형성하면서 상기 전극홀(21)에 삽입되는 전극돌기(23)가 구비되며, 상기 양전극(13)은 상기 전극홀(21)과 상기 전극돌기(23) 사이의 틈새를 메우는 형태로 구비된 것이다.In the second embodiment, the first positive terminal 5 and the second positive terminal 7 each have surfaces facing each other in the electrolyte solution 2, and the first positive terminal 5 and the second positive terminal 7, The second positive terminal (7) is provided with at least one electrode hole (21), and the first positive terminal The positive electrode 13 is provided with electrode protrusions 23 which are inserted into the electrode holes 21 while forming a gap with the electrode holes 21 through the auxiliary plate 19, Holes 21 and the electrode protrusions 23, as shown in FIG.

즉, 도 4와 같은 상태에서는 A-A단면에서 확인할 수 있듯이, 상기 전극홀(21)과 전극돌기(23) 사이의 틈새에 상기 양전극(13)이 형성되어 있어서, 전류의 흐름이 허용되지만, 상기 차단장치(1)에 작동전압 이상이 작용하여 양전극(13)의 이온화 및 음전극(11)에서의 석출이 발생되어 도 5와 같은 상태로 되면, 도 5의 B-B단면과 같이 전극홀(21)과 전극돌기(23) 사이의 틈새에 의해 전류가 차단되어, 배터리(17)의 무리한 충전이 방지되게 되는 것이다.4, the positive electrode 13 is formed in the gap between the electrode hole 21 and the electrode protrusion 23, so that the flow of current is allowed. However, When the operation voltage or more acts on the device 1, ionization of the positive electrode 13 and precipitation of the negative electrode 11 are caused and the state shown in Fig. 5 is obtained. The current is cut off by the gap between the projections 23, so that the battery 17 can be prevented from being excessively charged.

이와 같은 구성은 상기 제1양단자(5)와 제2양단자(7)의 상호 연결상태가 매우 견고하게 유지될 수 있어서, 충격과 진동에 자주 노출되는 차량에서 차단장치(1)의 안정된 내구성을 확보할 수 있도록 한다. Such a configuration can maintain the mutual connection state of the first positive terminal 5 and the second positive terminal 7 very firmly so that the stable durability of the interrupting device 1 in a vehicle frequently exposed to shock and vibration .

한편, 상기 제1양단자(5)와 제2양단자(7) 중 적어도 하나에는, 상기 양전극(13)에 의한 상기 제1양단자(5)와 제2양단자(7)의 연결상태가 차단되는 것을 돕는 방향으로 탄성력을 인가하도록 탄성부재(25)가 연결된 구성으로 할 수 있다.On the other hand, at least one of the first positive terminal 5 and the second positive terminal 7 has a connection state of the first positive terminal 5 and the second positive terminal 7 by the positive electrode 13 The elastic member 25 may be connected so as to apply an elastic force in a direction to assist in blocking.

그 일예로, 제3실시예를 도 6에 도시한 바, 제1양단자(5)에 지지블록(27)을 연결하고, 상기 제2양단자(7)와 상기 지지블록(27) 사이에 상기 탄성부재(25)를 구비하여, 상기 양전극(13)을 이루는 금속이 충분한 상태에서는 상기 탄성부재(25)에 의해서도 상기 제1양단자(5)와 제2양단자(7)의 연결상태가 그대로 유지되어 전기를 통전시키지만, 상기 작동전압 이상에서 양전극(13)의 이온화가 진행되어 양전극(13)의 금속이 이동하기 시작하면, 상기 양전극(13)의 기계적인 지지력이 약화되기 시작하고, 결국 상기 탄성부재(25)에 의해, 탄성부재(25)가 없는 경우에 비하여 상기 제2양단자(7)와 제1양단자(5)의 연결상태가 조기에 차단상태로 어긋나게 되어 상기 제1양단자(5)와 제2양단자(7)의 전기적 연결상태가 상기 양전극(13)을 이루는 금속이 모두 이동하기 전에 차단될 수 있는 것이다.6, a support block 27 is connected to the first positive terminal 5, and a second positive terminal 5 is provided between the second positive terminal 7 and the support block 27. In this embodiment, The connection between the first positive terminal 5 and the second positive terminal 7 can be prevented by the elastic member 25 when the metal composing the positive electrode 13 is sufficient, When the ionization of the positive electrode 13 proceeds and the metal of the positive electrode 13 starts to move at or above the operating voltage, the mechanical support force of the positive electrode 13 starts to weaken, and eventually, The connection between the second positive terminal (7) and the first positive terminal (5) is shifted to the disconnected state earlier than when the elastic member (25) is not provided by the elastic member (25) The electrical connection between the terminal 5 and the second positive terminal 7 may be blocked before all of the metal forming the positive electrode 13 is moved It is.

즉, 상기 탄성부재(25)는 본 발명 차단장치(1)의 보다 빠른 작동이 필요한 경우나, 확실한 전류차단이 요구되는 경우에 사용되면 바람직한 것이다.That is, it is preferable that the elastic member 25 is used when a faster operation of the shielding apparatus 1 of the present invention is required or when a reliable current interruption is required.

상기 탄성부재(25)는 하우징(3)과 제1양단자(5) 또는 제2양단자(7) 사이에 하나 또는 둘 이상이 설치되는 등 다양한 변형이 가능할 것이다.The elastic member 25 may be provided with one or more than one between the housing 3 and the first positive terminal 5 or the second positive terminal 7, for example.

도 7을 참조하면, 본 발명 제4실시예는, 상기 제1양단자(5)와 제2양단자(7)는 단일직선을 형성하도록 단부가 서로 직선적으로 이격되어 배치되고; 상기 제1양단자(5)와 제2양단자(7)의 이격된 단부 사이에 상기 양전극(13)이 구비되며; 상기 제1양단자(5)와 제2양단자(7)의 길이방향 측면에 결합되어 상기 제1양단자(5)와 제2양단자(7)의 상대적인 위치를 고정하는 부도체로 이루어진 보형로드(29)가 구비된 것이다.Referring to Fig. 7, the fourth embodiment of the present invention is characterized in that the first positive terminal 5 and the second positive terminal 7 are disposed so that their ends are linearly spaced from each other so as to form a single straight line; The positive electrode (13) is provided between the first positive terminal (5) and the spaced end of the second positive terminal (7); And a second connection terminal (5) connected to a longitudinal side surface of the first connection terminal (5) and the second connection terminal (7) to fix a relative position of the first connection terminal (29).

또한, 상기 보형로드(29)에는 상기 제1양단자(5)와 제2양단자(7) 사이의 양전극(13)을 향하여 돌출된 보형돌기(31)를 구비하여, 상기 양전극(13)의 단면적을 국부적으로 축소시킬 수 있도록 한 것이다.The positive rod (29) is provided with a protrusion (31) protruding toward the positive electrode (13) between the first positive terminal (5) and the second positive terminal (7) So that the cross-sectional area can be locally reduced.

상기한 바와 같이 양전극(13)의 단면적을 국부적으로 축소시키면, 본 발명 차단장치(1)의 응답시간을 보다 빠르게 조절할 수 있을 것이다.By reducing the cross-sectional area of the positive electrode 13 locally as described above, the response time of the blocking device 1 of the present invention can be adjusted more quickly.

또한, 상기 양전극(13)과 음전극(11) 중 적어도 하나는 상대 전극을 바라보는 방향에 함몰된 홈 형상의 함몰부(33)를 구비하도록 하여, 반응 면적의 확대로 보다 빠른 이온화 및 석출 현상이 이루어지도록 할 수 있다.At least one of the positive electrode 13 and the negative electrode 11 is provided with a depression 33 having a depressed shape recessed in the direction of facing the counter electrode so that the ionization and precipitation phenomenon .

그 일예로 도 7의 음단자(9)에 형성된 음전극(11)은 양전극(13)을 향하는 방향에 함몰부(33)를 구비하고 있으며, 도 8의 제4실시예에서는 음전극(11)은 물론 양전극(13)도 함몰부(33)를 구비하고 있다.For example, the negative electrode 11 formed on the negative terminal 9 of FIG. 7 has a depression 33 in the direction toward the positive electrode 13, and in the fourth embodiment of FIG. 8, The positive electrode (13) also has a depression (33).

도 9는 제6실시예를 도시한 것으로서, 서로 이격되어 배치된 제1양단자(5) 및 제2양단자(7)와; 상기 제1양단자(5) 및 제2양단자(7)의 이격된 부분에 구비되어 상기 제1양단자(5)와 제2양단자(7) 사이의 전기적 연결상태를 형성하도록 구비된 양전극(13)과; 상기 제1양단자(5)와 제2양단자(7) 및 양전극(13)을 이격된 상태로 감싸면서, 상기 양전극(13) 주위에 공간을 형성하도록 형성된 음단자(9)와; 상기 음단자(9)가 형성하는 공간에 채워져서 소정 전압 이상의 상황에서 상기 양전극(13)을 이온화시켜 상기 음단자(9) 내측의 음전극(11)에 석출되도록 함에 의해 상기 제1양단자(5)와 제2양단자(7)의 전기적 연결상태를 차단시키도록 하는 전해액(2)을 포함하여 구성된다.Fig. 9 shows a sixth embodiment, which includes a first positive terminal 5 and a second positive terminal 7 spaced apart from each other; (5) and a second positive terminal (7) provided at the spaced apart portions of the first positive terminal (5) and the second positive terminal (7) (13); A negative terminal (9) formed to surround the first positive terminal (5), the second positive terminal (7), and the positive electrode (13) while spaced apart to form a space around the positive electrode (13); The positive electrode 13 is ionized in a state where it is filled in the space formed by the negative terminal 9 and the voltage is higher than a predetermined voltage so that the positive electrode 13 is deposited on the negative electrode 11 inside the negative terminal 9, And an electrolytic solution 2 for interrupting the electrical connection between the first positive terminal 7 and the second positive terminal 7.

즉, 제6실시예는 상기 제1내지 제5실시예와 다른 부분은 거의 동일하지만, 전해액(2)을 내포하는 하우징을 별도로 구비하지 않고, 음전극(11) 자체가 하우징 역할을 하여 전해액(2)을 감싸는 공간을 형성하도록 하고, 양전극(13)의 형상을 그에 따라 변경한 것이다.That is, the sixth embodiment is substantially the same as the first to fifth embodiments except that the housing containing the electrolyte 2 is not separately provided, and the negative electrode 11 itself serves as the housing, , And the shape of the positive electrode 13 is changed accordingly.

따라서, 상기 전해액(2)이나, 양전극(13)의 재료에 대한 구성은 상기 제1내지 5실시예와 동일하다.Therefore, the constituents of the electrolyte 2 and the positive electrode 13 are the same as those of the first to fifth embodiments.

제6실시예에서, 상기 제1양단자(5)와 제2양단자(7)는 각각 원주형태로 형성되어 상호간의 연결부가 상기 양전극(13)에 의해 연결되어 일직선을 형성하도록 구비되고, 상기 음단자(9)는 상기 제1양단자(5)와 제2양단자(7)를 감싸는 실린더 형상으로 형성된다.In the sixth embodiment, the first positive terminal 5 and the second positive terminal 7 are each formed in a cylindrical shape so that mutual connection portions are connected by the positive electrode 13 to form a straight line, The negative terminal 9 is formed in the shape of a cylinder surrounding the first positive terminal 5 and the second positive terminal 7.

따라서, 상기 양전극(13)의 이온화 및 석출이 이루어지면, 상기 제1양단자(5)와 제2양단자(7) 사이의 양전극(13)은 주위의 음단자(9) 내측면인 음전극(11)으로 이동하여, 상기 제1양단자(5)와 제2양단자(7)가 단절됨에 의해 전기적 차단이 이루어지게 된다.Therefore, when ionization and precipitation of the positive electrode 13 are performed, the positive electrode 13 between the first positive terminal 5 and the second positive terminal 7 is electrically connected to the negative electrode 11 so that the first positive terminal 5 and the second positive terminal 7 are disconnected, thereby electrically disconnecting the first positive terminal 5 and the second positive terminal 7.

도 10은 본 발명의 제7실시예를 도시한 것으로서, 상기 제6실시예와 유사하지만, 제1양단자(5)와 제2양단자(7) 및 양전극(13)의 기구적인 구성에 차이가 있다.10 shows a seventh embodiment of the present invention which is similar to the sixth embodiment except that the difference in the mechanical configuration of the first positive terminal 5, the second positive terminal 7 and the positive electrode 13 .

즉, 상기 제1양단자(5)와 제2양단자(7)는 직선 막대 형상의 부도체로 이루어진 중심체(35)의 둘레를 각각 감싸는 형상으로 형성되고, 상기 양전극(13)은 상기 중심체(35)의 둘레를 감싸면서 상기 제1양단자(5)와 제2양단자(7)를 전기적으로 연결하도록 형성되며, 상기 음단자(9)는 상기 제1양단자(5)와 제2양단자(7)를 감싸는 실린더 형상으로 형성된 것이다.That is, the first positive terminal 5 and the second positive terminal 7 are formed so as to respectively surround the periphery of the central body 35 made of a nonconductor having a straight rod shape, The first positive terminal 5 and the second positive terminal 7 are formed to electrically connect the first positive terminal 5 and the second positive terminal 7 while surrounding the periphery of the first positive terminal 5 and the second positive terminal 7, (7).

따라서, 상기 양전극(13)의 이온화가 이루어지면, 상기 제1양단자(5)와 제2양단자(7) 사이의 전기적 연결은 차단되지만, 상기 중심체(35)는 상기 제1양단자(5)와 제2양단자(7)를 기구적으로 연결하고 있는 상태를 유지한다.Therefore, when the positive electrode 13 is ionized, the electrical connection between the first positive terminal 5 and the second positive terminal 7 is cut off, but the central body 35 is electrically connected to the first positive terminal 5 And the second positive terminal 7 are mechanically connected to each other.

이와 같은 구성은 충격 및 진동 등에 있어서, 상기 제6실시예 보다 향상된 내구성 및 안정성을 제공한다.Such a structure provides improved durability and stability in the case of shock and vibration, etc. than the sixth embodiment.

참고로, 도 11은 본 발명 차단장치(1)를 BMS(Battery Management System)와 연동하여 테스트하는 것을 예시한 것으로서, 상기 BMS는 차단장치(1)의 전압과 배터리셀(15)의 전압 비교를 통하여 상기 차단장치(1)의 정상여부를 확인할 수 있다.11 is a diagram illustrating a test in which the present invention is interlocked with a BMS (Battery Management System). The BMS compares the voltage of the blocking device 1 with the voltage of the battery cell 15 It is possible to confirm whether or not the shutoff device 1 is normal.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

1; 차단장치
2; 전해액
3; 하우징
5; 제1양단자
7; 제2양단자
9; 음단자
11; 음전극
13; 양전극
15; 배터리셀
17; 배터리
19; 보형판
21; 전극홀
23; 전극돌기
25; 탄성부재
27; 지지블록
29; 보형로드
31; 보형돌기
33; 함몰부
35; 중심체One; Blocking device
2; Electrolyte
3; housing
5; The first positive terminal
7; The second positive terminal
9; Sound terminal
11; Negative electrode
13; Positive polarity
15; Battery cell
17; battery
19; Boom plate
21; Electrode hole
23; Electrode projection
25; Elastic member
27; Support block
29; A complementary rod
31; Protuberance
33; Depression
35; Central body

Claims (16)

내부에 전해액이 채워진 하우징과;
상기 하우징을 관통하여 전기적 통로를 형성할 수 있도록 구비된 제1양단자 및 제2양단자와;
상기 하우징에 설치되고 상기 전해액에 노출되는 음전극을 구비한 음단자와;
상기 제1양단자와 제2양단자를 상기 하우징 내에서 전기적으로 연결시키고 있다가 소정 전압 이상의 상황에서 이온화되어 상기 음전극에서 석출됨에 의해 상기 제1양단자와 제2양단자의 전기적 연결상태를 차단시키도록 구비된 양전극;
을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 전류 차단장치.
A housing filled with an electrolytic solution;
A first positive terminal and a second positive terminal provided so as to form an electrical path through the housing;
A negative terminal provided in the housing and having a negative electrode exposed to the electrolyte;
The first positive terminal and the second negative terminal are electrically connected in the housing and are ionized at a voltage higher than a predetermined voltage so that the first positive terminal and the second both terminals are electrically isolated from each other, A positive electrode;
Wherein the battery current blocking device comprises:
서로 이격되어 배치된 제1양단자 및 제2양단자와;
상기 제1양단자 및 제2양단자의 이격된 부분에 구비되어 상기 제1양단자와 제2양단자 사이의 전기적 연결상태를 형성하도록 구비된 양전극과;
상기 제1양단자와 제2양단자 및 양전극을 이격된 상태로 감싸면서, 상기 양전극 주위에 공간을 형성하도록 형성된 음단자와;
상기 음단자가 형성하는 공간에 채워져서 소정 전압 이상의 상황에서 상기 양전극을 이온화시켜 상기 음단자 내측의 음전극에 석출되도록 함에 의해 상기 제1양단자와 제2양단자의 전기적 연결상태를 차단시키도록 하는 전해액;
을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 전류 차단장치.
A first positive terminal and a second positive terminal spaced apart from each other;
A positive electrode provided at a spaced-apart portion of the first positive terminal and the second negative terminal to form an electrical connection state between the first positive terminal and the second positive terminal;
A negative terminal formed to surround the first positive terminal, the second positive terminal, and the positive electrode in a spaced-apart relationship to form a space around the positive electrode;
Wherein the positive electrode is filled in a space formed by the negative terminal to ionize the positive electrode at a predetermined voltage or higher to deposit on the negative electrode inside the negative terminal to thereby block the electrical connection between the first positive terminal and the second negative terminal, ;
Wherein the battery current blocking device comprises:
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 전해액의 용매는 미수계 용매인 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카보네이트, 부틸렌 카보네이트, 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합 용액으로 이루어진 것
을 특징으로 하는 배터리 전류 차단장치.
The method according to claim 1 or 2,
The solvent of the electrolytic solution may be one composed of a mixed solution of one or more kinds selected from the group consisting of propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate and diethyl carbonate, which are non-aqueous solvents
The battery current interruption device comprising:
청구항 3에 있어서,
상기 전해액에는 난연성을 부여하기 위하여, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상이 첨가되는 것
을 특징으로 하는 배터리 전류 차단장치
The method of claim 3,
In order to impart flame retardancy to the electrolytic solution, it is preferable to use an organic solvent such as pyridine, triethylphosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylenediamine, glyme, hexaphosphoric triamide, nitrobenzene derivative, sulfur, quinoneimine dye, N- Those in which one or more compounds selected from the group consisting of substituted oxazolidinones, N-substituted imidazolidines, ethylene glycol dialkyl ethers, ammonium salts, pyrrole, 2-methoxyethanol and aluminum trichloride are added
A battery current interruption device
청구항 3에 있어서,
상기 전해액에는 염이 첨가되며, 상기 염은 LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상이 첨가 되는 것
을 특징으로 하는 배터리 전류 차단장치.
The method of claim 3,
The salt of the electrolyte is, and the salt is added, are LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4 , LiBF 4, LiB 10 Cl 10, LiPF 6, LiCF 3 SO 3, LiCF 3 CO 2, LiAsF 6, LiSbF 6, LiAlCl 4, Wherein one or more selected from the group consisting of CH 3 SO 3 Li, (CF 3 SO 2 ) 2 NLi, chloroborane lithium, lithium lower aliphatic carboxylate, lithium tetraphenylborate, and imide is added
The battery current interruption device comprising:
청구항 3에 있어서,
상기 전해액에는 작동전압을 조정하기 위하여, 알킬렌카보네트 중합체, 디폐닐 카보네이트, 디프로필 카보네이트, 에틸 메틸 설폰, 테트라메틸렌 설폰으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상이 첨가되는 것
을 특징으로 하는 배터리 전류 차단장치.
The method of claim 3,
The electrolytic solution may be one in which one or more kinds selected from the group consisting of an alkylene carbonate polymer, dienonyl carbonate, dipropyl carbonate, ethyl methyl sulfone and tetramethylene sulfone are added to adjust the operating voltage
The battery current interruption device comprising:
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 양전극은 순철 또는 합금강으로 이루어진 것
을 특징으로 하는 배터리 전류 차단장치.
The method according to claim 1 or 2,
The positive electrode is made of pure iron or alloy steel
The battery current interruption device comprising:
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 양전극은 구리, 아연, 주석, 안티몬, 니켈, 코발트, 크롬, 망간, 몰리브덴, 텅스텐, 바나듐, 비스무스, 알루미늄, 마그네슘, 나트륨, 금, 은, 백금, 팔라듐, 이리튬, 지르코늄, 티탄, 란탄, 베릴륨, 니오브로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종의 비철금속 합금으로 이루어진 것
을 특징으로 하는 배터리 전류 차단장치.
The method according to claim 1 or 2,
Wherein the positive electrode is at least one selected from the group consisting of copper, zinc, tin, antimony, nickel, cobalt, chromium, manganese, molybdenum, tungsten, vanadium, bismuth, aluminum, magnesium, sodium, gold, silver, platinum, palladium, yttrium, Beryllium, and niobium, or one or two kinds of nonferrous metal alloys selected from the group consisting of beryllium and niobium
The battery current interruption device comprising:
청구항 1에 있어서,
상기 제1양단자와 제2양단자는, 각각 일단은 상기 하우징 외부에 노출되고 타단은 상기 하우징 내부에서 서로 이격되어 상기 전해액에 노출된 상태로 배치되고;
상기 양전극은 상기 제1양단자와 제2양단자 사이의 이격된 부분을 채워서 연결하는 금속으로 이루어진 것
을 특징으로 하는 배터리 전류 차단장치.
The method according to claim 1,
Wherein the first positive terminal and the second negative terminal are disposed such that one end thereof is exposed to the outside of the housing and the other end thereof is spaced apart from the inside of the housing and exposed to the electrolyte solution;
Wherein the positive electrode is made of a metal that fills the spaced apart portion between the first positive terminal and the second positive terminal
The battery current interruption device comprising:
청구항 1에 있어서,
상기 제1양단자와 제2양단자는 상기 전해액 내에서 서로 마주하는 면을 각각 구비하고;
상기 제1양단자와 제2양단자의 서로 마주하는 면 사이에는 부도체인 보형판이 개재되며;
상기 제2양단자에는 적어도 하나 이상의 전극홀이 형성되고;
상기 제1양단자에는 상기 보형판을 관통하여 상기 전극홀과 틈새를 형성하면서 상기 전극홀에 삽입되는 전극돌기가 구비되며;
상기 양전극은 상기 전극홀과 상기 전극돌기 사이의 틈새를 메우는 형태로 구비된 것
을 특징으로 하는 배터리 전류 차단장치.
The method according to claim 1,
Wherein the first positive terminal and the second negative terminal respectively have faces facing each other in the electrolyte solution;
A non-conductive rib is interposed between the facing surfaces of the first positive terminal and the second negative terminal;
At least one electrode hole is formed in the second positive terminal;
Wherein the first positive terminal is provided with electrode protrusions inserted into the electrode holes while forming a gap with the electrode holes through the ribs;
Wherein the positive electrode is provided in a form that fills a gap between the electrode hole and the electrode projection
The battery current interruption device comprising:
청구항 1에 있어서,
상기 제1양단자와 제2양단자 중 적어도 하나에는, 상기 양전극에 의한 상기 제1양단자와 제2양단자의 연결상태가 차단되는 것을 돕는 방향으로 탄성력을 인가하도록 탄성부재가 연결된 것
을 특징으로 하는 배터리 전류 차단장치.
The method according to claim 1,
Wherein at least one of the first positive terminal and the second positive terminal is connected to an elastic member so as to apply an elastic force in a direction to help the connection between the first positive terminal and the second both terminals by the positive electrode
The battery current interruption device comprising:
청구항 1에 있어서,
상기 제1양단자와 제2양단자는 단일직선을 형성하도록 단부가 서로 직선적으로 이격되어 배치되고;
상기 제1양단자와 제2양단자의 이격된 단부 사이에 상기 양전극이 구비되며;
상기 제1양단자와 제2양단자의 길이방향 측면에 결합되어 상기 제1양단자와 제2양단자의 상대적인 위치를 고정하는 부도체로 이루어진 보형로드가 구비된 것
을 특징으로 하는 배터리 전류 차단장치.
The method according to claim 1,
The first positive terminal and the second negative terminal are disposed so that their ends are linearly spaced from each other so as to form a single straight line;
The positive electrode being provided between the first positive terminal and the spaced apart end of the second both terminals;
And a free-form rod connected to longitudinal side surfaces of the first positive terminal and the second opposite terminal and made of a non-conductive material for fixing the relative positions of the first positive terminal and the second negative terminal
The battery current interruption device comprising:
청구항 12에 있어서,
상기 보형로드에는 상기 제1양단자와 제2양단자 사이의 양전극을 향하여 돌출된 보형돌기를 구비하여, 상기 양전극의 단면적을 국부적으로 축소시킬 수 있도록 한 것
을 특징으로 하는 배터리 전류 차단장치.
The method of claim 12,
The complementary rod has a protrusion protruding toward the positive electrode between the first positive terminal and the second positive terminal so that the cross sectional area of the positive electrode can be locally reduced
The battery current interruption device comprising:
청구항 12에 있어서,
상기 양전극과 음전극 중 적어도 하나는 상대 전극을 바라보는 방향에 함몰된 홈 형상의 함몰부를 구비한 것
을 특징으로 하는 배터리 전류 차단장치.
The method of claim 12,
At least one of the positive electrode and the negative electrode is provided with a groove-shaped depression recessed in the direction of facing the counter electrode
The battery current interruption device comprising:
청구항 2에 있어서,
상기 제1양단자와 제2양단자는 각각 원주형태로 형성되어 상호간의 연결부가 상기 양전극에 의해 연결되어 일직선을 형성하도록 구비되고;
상기 음단자는 상기 제1양단자와 제2양단자를 감싸는 실린더 형상으로 형성된 것
을 특징으로 하는 배터리 전류 차단장치.
The method of claim 2,
Wherein the first positive terminal and the second negative terminal are each formed in a cylindrical shape so that mutual connecting portions are connected by the positive electrode to form a straight line;
Wherein the negative terminal is formed in a cylindrical shape surrounding the first positive terminal and the second negative terminal
The battery current interruption device comprising:
청구항 2에 있어서,
상기 제1양단자와 제2양단자는 직선 막대 형상의 부도체로 이루어진 중심체의 둘레를 각각 감싸는 형상으로 형성되고;
상기 양전극은 상기 중심체의 둘레를 감싸면서 상기 제1양단자와 제2양단자를 전기적으로 연결하도록 형성되며;
상기 음단자는 상기 제1양단자와 제2양단자를 감싸는 실린더 형상으로 형성된 것
을 특징으로 하는 배터리 전류 차단장치.

The method of claim 2,
Wherein the first positive terminal and the second negative terminal are each formed so as to surround the periphery of a core body made of a nonconductor of a straight rod shape;
The positive electrode is formed to electrically connect the first positive terminal and the second negative terminal while surrounding the periphery of the central body;
Wherein the negative terminal is formed in a cylindrical shape surrounding the first positive terminal and the second negative terminal
The battery current interruption device comprising:

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