KR20180007367A - Safety device for battery pack - Google Patents

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박상목
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현대자동차주식회사
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Abstract

A safety device for a battery pack is introduced. The safety device for a battery pack includes a battery pack having a plurality of battery cells; an electrolyte box provided on one side of the battery pack and including an electrolyte; a penetration device which has a solvent inflow part on one side and a protruding part on the other side so as to penetrate the electrolyte box and the battery pack; and a control part which moves the penetration device to the electrolyte box to penetrate the electrolyte box and allows the protruding part to penetrate through one side of the battery pack and enter the battery pack, when damage to the battery pack occurs. It is possible to minimize an electric shock and secondary fire caused by the battery pack.

Description

배터리팩 안전 장치{SAFETY DEVICE FOR BATTERY PACK}[0001] SAFETY DEVICE FOR BATTERY PACK [0002]

본 발명은 차량, 전자장치 등에 필수적으로 활용되는 배터리팩이 침수와 같은 비정상적인 상황에 놓인 경우 발생할 수 있는 위험요소를 제거할 수 있는 배터리팩 안전 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a battery pack safety device capable of eliminating a risk factor that may occur when a battery pack, which is essentially used in a vehicle, an electronic device, or the like, is placed in an abnormal situation such as water immersion.

최근 들어 화석 에너지의 고갈과 환경오염으로 인해 화석 에너지를 사용하지 않고 전기 에너지를 이용하여 구동할 수 있는 전기 제품에 대한 관심이 높아지고 있다.In recent years, due to the depletion of fossil energy and environmental pollution, interest in electric products that can be driven by electric energy without using fossil energy is increasing.

이에 따라 모바일 기기, 전기차, 하이브리드 자동차, 전력저장장치, 무정전 전원 장치 등에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있으며 수요의 형태 역시 다양해지고 있다. 따라서 다양한 요구에 부응할 수 있게 이차전지로 구성된 배터리에 대한 많은 연구가 진행되고 있다.Accordingly, as technology development and demand for mobile devices, electric vehicles, hybrid vehicles, power storage devices, uninterruptible power supply devices, and the like are increasing, the demand for secondary batteries as energy sources is rapidly increasing and demand forms are also diversifying. Accordingly, a lot of research is being conducted on a battery composed of a secondary battery so as to meet various demands.

한편, 전기차나 하이브리드 자동차에는 고출력, 대용량 배터리가 요구된다. 따라서 자동차에 장착된 고출력, 대용량 배터리는 자동차 충돌과 같은 사고로부터 폭발의 위험이 있다. 즉, 차량 충돌로 인한 직접적인 피해뿐만 아니라 충돌로부터 배터리가 발화하거나 폭발하는 2차 사고가 발생할 우려가 있다. 특히, 전기차나 하이브리드 자동차는 고출력, 대용량의 배터리를 사용하기 때문에 이러한 발화 내지 폭발의 위험이 더욱 크다고 할 수 있다. On the other hand, electric vehicles and hybrid vehicles require high output, large capacity batteries. Therefore, a high-power, large-capacity battery installed in a car may explode from an accident such as a car crash. That is, there is a possibility that not only the direct damage due to the vehicle collision but also the secondary accident that the battery is ignited or exploded from the collision occurs. Particularly, since an electric vehicle or a hybrid vehicle uses a high-output, large-capacity battery, the risk of such ignition or explosion is greater.

이에 따라 배터리 관련 기술분야에서는 차량의 충돌 시 배터리의 폭발을 방지하는 다양한 방안을 제시하고 있는데, 이에 대한 예로써 1) 압축 가스를 이용한 배터리 냉각 장치, 2) 배터리를 전기적으로 분리시키는 장치, 3) 방전 저항 등을 포함하는 배터리 안전 시스템을 들 수 있다.In the battery related art, various methods for preventing the explosion of the battery in the event of a vehicle collision are suggested. Examples thereof include 1) a battery cooling device using compressed gas, 2) a device for electrically separating the battery, 3) Discharge resistance, and the like.

그러나 이러한 종래 기술에 따른 배터리 안전 시스템은 배터리가 고출력, 고용량을 유지하고 있을 경우 냉각 도중에 폭발할 우려가 있으며, 방전 저항을 이용한 배터리 안전 시스템 또한 신속한 냉각이 이루어지지 않게 되어 배터리가 발화하거나 폭발할 수 있는 상태로 유지되는 문제가 있다.However, in the battery safety system according to the related art, when the battery maintains a high output and a high capacity, there is a fear that it may explode during cooling. Also, since the battery safety system using the discharge resistance is not rapidly cooled, There is a problem that it remains in a state where there is.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.It should be understood that the foregoing description of the background art is merely for the purpose of promoting an understanding of the background of the present invention and is not to be construed as an admission that the prior art is known to those skilled in the art.

KRKR 2013-00659582013-0065958 AA

본 발명은 배터리팩이 침수되거나 사고 시 화재진압을 위한 소방수 사용 등의 상황에서 화학적인 방법으로 배터리셀을 병렬로 방전시키는 기술로 배터리팩에 의한 감전 및 2차 화재를 최소화 할 수 있는 배터리팩 안전장치를 제공하는데 목적이 있다.The present invention relates to a technique of discharging battery cells in parallel by a chemical method in the event of the use of fire-fighting water for submerging a battery pack or for fire suppression in the event of an accident, and a battery pack safety Device. ≪ / RTI >

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리팩 안전장치는 복수개의 배터리셀이 내장되어 있는 배터리팩; 상기 배터리팩의 일측면에 마련되며 내부에 전해질을 포함하는 전해질박스; 일측면은 용매가 유입될 수 있는 용매유입부가 형성되고 타측면은 상기 전해질박스와 배터리팩을 관통할 수 있도록 돌출부가 형성된 관통장치; 및 상기 배터리팩에 손상이 발생하는 경우 상기 관통장치를 상기 전해질박스측으로 이동시켜 상기 전해질박스를 관통시키고 상기 돌출부가 상기 배터리팩 일측면을 관통하여 배터리팩 내부에 진입할 수 있도록 제어하는 제어부;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a battery pack safety device comprising: a battery pack having a plurality of battery cells built therein; An electrolyte box provided on one side of the battery pack and containing an electrolyte therein; A through-hole formed on one side of the electrolyte inflow portion and a protruding portion on the other side of the battery box to allow the electrolyte box to penetrate the battery pack; And a control unit that moves the penetrating device to the electrolyte box side when the battery pack is damaged and penetrates the electrolyte box so that the protrusion penetrates through one side surface of the battery pack to enter the battery pack .

상기 전해질은 물에 대한 용해도가 기설정된 용해기준값보다 큰 물질인 것을 특징으로 한다.The electrolyte is characterized in that the solubility in water is higher than a predetermined dissolution reference value.

상기 전해질박스는 상기 관통장치에 의해 관통되는 일측면에 패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.The electrolyte box is characterized in that a pattern is formed on one side of the electrolyte box which is penetrated by the penetrating device.

상기 전해질박스 내부에 마련되는 전해질은 동일한 용매에 대하여 용해성이 다른 복수개의 전해질인 것을 특징으로 한다.And the electrolyte provided in the electrolyte box is a plurality of electrolytes having different solubilities with respect to the same solvent.

상기 용매유입부는 깔때기 형상인 것을 특징으로 한다.The solvent inflow part is characterized by a funnel shape.

상기 관통장치는 상기 용매유입부로 유입된 용매를 상기 전해질박스의 내부로 배출될 수 있도록 하나 이상의 용매배출홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.And the through-hole is formed with at least one solvent discharge hole for discharging the solvent introduced into the solvent inlet into the electrolyte box.

상기 관통장치는 상기 용매에 의해 용해된 전해질 용액이 상기 관통장치 내부로 유입될 수 있도록 하나 이상의 용액유입홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.The penetration device is characterized in that at least one solution inlet hole is formed so that the electrolyte solution dissolved by the solvent can be introduced into the penetration device.

상기 관통장치는 상기 전해질 용액이 상기 배터리팩 내부로 배출될 수 있도록 하나 이상의 용액배출홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.And the through-hole is formed with one or more solution discharge holes so that the electrolyte solution can be discharged into the battery pack.

상기 관통장치는 상기 용매유입부로부터 길이방향에 따라 상기 용매배출홀, 용액유입홀, 용액배출홀 순서대로 형성되며, 상기 용매배출홀과 상기 용액유입홀의 경계선에는 분리판이 배치되는 것을 특징으로 한다.The penetrating device is formed in the order of the solvent discharge hole, the solution inlet hole and the solution discharge hole in the longitudinal direction from the solvent inlet, and a separator is disposed at the boundary between the solvent discharge hole and the solution inlet hole.

본 발명에 따를 경우 고가의 회로, 제어장치를 구비하지 않고 저비용으로 병렬방전 유도가 가능하여 소화수 사용 시 배터리셀의 동시 방전을 유도하여 빠른 시간 내 배터리셀이 방전상태가 되게 해 배터리셀을 안정화 시킬 수 있으며, 소방수 사용 시 혹은 배터리팩 침수 시 별도의 조치 없이 배터리가 방전되므로 사고 수습 시 일반 사용자의 부주의에 의한 2차 사고의 발생을 최소화 할 수 있다.According to the present invention, it is possible to induce parallel discharge at a low cost without an expensive circuit and a control device, thereby inducing the simultaneous discharge of the battery cell during the use of the extinguishing water, thereby stabilizing the battery cell In addition, since the battery is discharged without using any special measures when using fire-fighting water or immersing the battery pack, it is possible to minimize the occurrence of a secondary accident caused by carelessness of a general user during an accident.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리팩 안전장치의 구성도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 관통장치의 상세 구성도1 is a block diagram of a battery pack safety device according to an embodiment of the present invention.
2 is a detailed block diagram of a penetrating device according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 살펴본다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 배터리팩(10) 안전 장치는 도1에서 도시하고 있는 바와 같이 복수개의 배터리셀이 내장되어 있는 배터리팩(10); 상기 배터리팩(10)의 일측면에 마련되며 내부에 전해질을 포함하는 전해질박스(20); 일측면은 용매가 유입될 수 있는 용매유입부(32)가 형성되고 타측면은 상기 전해질박스(20)와 배터리팩(10)을 관통할 수 있도록 돌출부가 형성된 관통장치(30); 및 상기 배터리팩(10)에 손상이 발생하는 경우 상기 관통장치(30)를 상기 전해질박스(20)측으로 이동시켜 상기 전해질박스(20)를 관통시키고 상기 돌출부가 상기 배터리팩(10) 일측면을 관통하여 배터리팩(10) 내부에 진입할 수 있도록 제어하는 제어부;를 포함한다.The safety device of the battery pack 10 according to the present invention includes a battery pack 10 having a plurality of battery cells built therein, as shown in FIG. An electrolyte box (20) provided on one side of the battery pack (10) and including an electrolyte therein; A penetration device 30 having a solvent inflow part 32 through which solvent can be introduced and a protrusion part through which the electrolyte box 20 and the battery pack 10 can pass; And the penetration device (30) is moved toward the electrolyte box (20) to penetrate the electrolyte box (20) when the battery pack (10) is damaged and the protrusion And controls the battery pack 10 to enter the battery pack 10.

통상적으로 배터리에 문제가 발생하는 경우 배터리에 고전압이 잔존하게 되면 이차적으로 화재 및 감전사고가 발생할 수 있다. 따라서 배터리팩(10)에 있어 비정상적인 상황이 발생하여 배터리팩(10)에 손상이 발생하는 경우 배터리에 잔존하는 전압을 빠르게 제거하는 것은 배터리를 사용하는 사용자의 안정성 측면에서 매우 중요하다.Generally, when a problem occurs in a battery, if a high voltage remains in the battery, a fire and an electric shock accident may occur secondarily. Therefore, when an abnormal condition occurs in the battery pack 10 and the battery pack 10 is damaged, it is very important to quickly remove the voltage remaining in the battery in terms of stability of the user who uses the battery.

이에 따라 이러한 이차사고의 발생을 방지하기 위해 다양한 배터리팩(10) 안전장치 구조가 개발되고 있는데, 본 발명도 이러한 안전장치 구조 중 하나로써, 배터리가 침수되거나 화재진압 등을 위하여 물과 같은 용매가 배터리팩(10)에 침투하는 경우 빠른 속도로 배터리전압을 방전시킬 수 있는 구조에 관한 것이다.In order to prevent the occurrence of such a secondary accident, various safety device structures of the battery pack 10 have been developed. One of the safety device structures of the present invention is that a solvent such as water is used for flooding the battery or suppressing the fire And to a structure capable of discharging the battery voltage at a high speed when penetrating the battery pack 10.

본 발명에 따른 배터리팩(10) 안전 장치의 기본원리는 배터리팩(10) 내부에 전해질 용액을 공급해 산화,환원 반응에 의해 자동적으로 배터리의 에너지를 소모시켜 배터리의 잔존전압을 방전 시키도록 하는 것이다. 따라서 본 발명에서는 도1에 도시하고 있는 바와 같이 배터리팩(10)의 일측면에 전해질 용액을 생성할 수 있는 전해질박스(20)가 마련된다.The basic principle of the safety device of the battery pack 10 according to the present invention is to supply the electrolyte solution into the battery pack 10 and automatically consume the energy of the battery by the oxidation and reduction reaction to discharge the residual voltage of the battery . Accordingly, in the present invention, as shown in FIG. 1, an electrolyte box 20 capable of generating an electrolyte solution is provided on one side of the battery pack 10.

도1에서는 일례로써 전해질박스(20)가 배터리팩(10)의 외측면에 하나 내측면에 하나 마련되는 것을 도시하고 있으나, 전해질박스(20)는 배터리팩(10)의 어느 면에 마련되어도 무관하며, 빠른 배터리팩(10)의 방전을 위해 복수 개 마련될 수도 있다. 다만, 후술하겠지만 전해질박스(20)에 마련되는 전해질은 관통장치(30)의 용매유입부(32)로 유입되는 용매에 의해 용해되므로 상기 용매유입부(32)를 통해 용매가 유입되기 가장 용이한 관통장치(30)의 위치와 대응되는 위치를 전해질박스(20)의 위치로 설정하는 것이 바람직할 것이다.1, one electrolyte box 20 is provided on the inner surface of the battery pack 10 on the outer surface thereof. However, the electrolyte box 20 may be provided on any surface of the battery pack 10, And a plurality of batteries may be provided for discharging the battery pack 10 fast. However, since the electrolyte provided in the electrolyte box 20 is dissolved by the solvent flowing into the solvent inflow portion 32 of the penetration device 30, the solvent is easily introduced into the electrolyte inflow portion 32 through the solvent inflow portion 32 It is preferable to set the position corresponding to the position of the penetrating device 30 to the position of the electrolyte box 20. [

더불어 전해질박스(20)는 배터리팩(10)에 침수등의 문제가 발생하는 경우 관통장치(30)에 의하여 관통되야 하므로, 본 발명에 따른 배터리팩(10) 안전장치의 원활한 동작을 위해서는 관통장치(30)에 의한 전해질박스(20)의 관통성이 좋아야 한다. 따라서 본 발명에서는 이러한 관통성을 향상시키기 위해 관통장치(30)에 의해 관통되는 전해질박스(20)의 일측면에 패턴을 형성하는 방법을 제시하고 있다. 형성되는 패턴은 다양한 형상을 가질 수 있을 것이나, 관통장치(30)의 돌출부와 대응되는 형상을 가지는 것이 관통성 측면에서 가장 바람직할 것이다.In addition, the electrolyte box 20 must be penetrated by the penetrating device 30 when a problem such as flooding occurs in the battery pack 10. For the smooth operation of the safety device of the battery pack 10 according to the present invention, The penetration of the electrolyte box 20 by the electrolyte membrane 30 should be good. Therefore, in the present invention, a method of forming a pattern on one side of the electrolyte box 20 penetrated by the penetrating device 30 is proposed to improve the penetration property. The pattern to be formed may have various shapes, but it is most preferable to have a shape corresponding to the protrusion of the penetrating device 30 in terms of penetration.

한편, 상기 전해질박스(20)에 마련되는 전해질은 관통장치(30)의 용매유입부(32)로 유입되는 용매에 녹아 이온 상태로 존재할 수 있는 물질이면 충분한데, 배터리팩(10)의 침수되는 경우나 소화수가 유입되는 경우 관통장치(30)로 유입되는 용매는 물이므로 전해질박스(20)에 마련되는 전해질은 물에 대한 용해도가 높은 물질로 구성하는 것이 바람직할 것이다.The electrolyte provided in the electrolyte box 20 may be dissolved in the solvent flowing into the solvent inflow part 32 of the penetration device 30 and may exist in an ionic state. It is preferable that the electrolyte provided in the electrolyte box 20 is made of a material having a high solubility in water because the solvent flowing into the penetration device 30 is water.

따라서 본 발명에 따른 전해질은 물에 대한 용해도가 기설정된 용해기준값보다 큰 물질인 것을 특징으로 하는데 상기 용해기준값은 설계자의 요구에 따라 다양하게 설정이 가능할 것이다. 일반적으로 NaCl, NaNO3, KCl 등은 물에 대한 용해도가 높으므로 전해질로 사용이 가능할 것이며 Ag2SO4, Ag2CO3, AgCl 등은 물에 대한 용해도가 낮으므로 전해질로 사용하기에는 부적합할 것이다.Therefore, the electrolyte according to the present invention is characterized in that the solubility in water is greater than a predetermined dissolution reference value, and the solubility reference value may be variously set according to a designer's request. In general, NaCl, NaNO 3 , and KCl are highly soluble in water and can be used as an electrolyte. Since Ag 2 SO 4 , Ag 2 CO 3 , and AgCl are low in solubility in water, they will not be suitable for use as an electrolyte .

더불어 전해질로써 동일한 용매에 대한 용해성이 다른 복수개의 물질을 사용하는 것이 가능한데, 이렇게 되면 전해질박스(20)로 용매가 유입되는 초기에는 용해성이 높은 물질에 의해 전해질 용액이 형성되고 그 이후에는 용해성이 낮은 물질에 의해 전해질 용액이 형성될 수 있으므로 배터리팩(10)에 지속적으로 전해질 용액을 공급할 수 있는 장점이 있다. In addition, it is possible to use a plurality of materials having different solubility for the same solvent as the electrolyte. In this case, an electrolyte solution is formed by a substance having a high solubility at an initial stage of introduction of a solvent into the electrolyte box 20, Since the electrolyte solution can be formed by the material, it is possible to continuously supply the electrolyte solution to the battery pack 10.

이와 같은 전해질박스(20)를 관통하는 관통장치(30)는 도1에서 도시된 바와 같이 배터리팩(10)이 침수되지 않은 노멀한 상태에서는 전해질박스(20)와 일정거리 이격되어 있는 상태로 존재하게 되며, 배터리팩(10)에 침수가 발생되거나 비정상적인 상황이 발생하였다고 판단된 경우 제어부에 의해서 전해질박스(20)와 배터리팩(10) 일측면을 관통하게 된다.As shown in FIG. 1, the penetrating device 30 penetrating through the electrolyte box 20 is in a state in which the battery pack 10 is separated from the electrolyte box 20 by a predetermined distance in a normal state in which the battery pack 10 is not immersed And when it is determined that the battery pack 10 is submerged or an abnormal situation occurs, the control unit passes through one side of the electrolyte box 20 and the battery pack 10.

구체적으로 도2에서 전해질박스(20)와 배터리팩(10)을 관통한 관통장치(30)를 도시하고 있다. 용매유입부(32)는 관통장치(30) 내로 용매가 용이하게 흘러 들어 갈 수 있도록 형성되는 것이 바람직한데, 일례로써 도2에서 도시하고 있는 바와 같이 깔때기 형상으로 형성될 수도 있을 것이며, 추가적으로 용매가 용이하게 관통장치(30) 내부로 흘러 들어 갈 수 있도록 가이드라인이 형성될 수도 있을 것이다.Specifically, FIG. 2 shows a penetrating device 30 penetrating the electrolyte box 20 and the battery pack 10. The solvent inflow portion 32 is preferably formed so that the solvent can easily flow into the penetration device 30. For example, the solvent inflow portion 32 may be formed in a funnel shape as shown in FIG. 2, A guide line may be formed so that it can easily flow into the penetrating device 30. [

용매유입부(32)로 유입된 용매는 도2에 도시된 용매의 흐름에서 볼 수 있듯이 용매배출홀(34)을 통해 전해질박스(20)로 배출되 전해질을 용해시킨다. 용매배출홀(34)은 관통장치(30)의 외측면을 따라 복수 개 형성될 수 있다. The solvent introduced into the solvent inflow part 32 dissolves the electrolyte discharged into the electrolyte box 20 through the solvent discharge hole 34 as shown in the flow of the solvent shown in FIG. A plurality of solvent discharge holes 34 may be formed along the outer surface of the penetration device 30.

용매배출홀(34)을 통해 배출된 용매는 전해질박스(20) 내에서 전해질과 용해되어 전해질용액이 생성되는데 이러한 전해질용액이 배터리팩(10) 내부로 공급되어 배터리를 방전시키기 위해서는 다시 관통장치(30) 내부로 유입되어야 한다. 따라서 본 발명에서는 전해질박스(20)내의 전해질 용액이 관통장치(30) 내부로 유입될 수 있도록 용액유입홀(36)을 형성하는데, 용액유입홀(36) 역시 상기 용매배출홀(34)과 마찬가지고 관통장치(30)의 외측면을 따라 복수 개 형성될 수 있다. 뿐만 아니라, 전해질박스(20)내의 전해질이 고체상태로 관통장치(30) 배출되지 않아야 하므로 용액유입홀(36)의 홀 사이즈는 전해질의 입경보다 작아야 할 것이다.The solvent discharged through the solvent discharge hole 34 is dissolved in the electrolyte in the electrolyte box 20 to generate an electrolyte solution. The electrolyte solution is supplied into the battery pack 10 to discharge the battery. 30). Therefore, in the present invention, the solution inlet hole 36 is formed so that the electrolyte solution in the electrolyte box 20 can be introduced into the penetration device 30. The solution inlet hole 36 is also the same as the solvent discharge hole 34 A plurality of through holes may be formed along the outer surface of the penetrating device 30. [ In addition, since the electrolyte in the electrolyte box 20 should not be discharged in a solid state, the hole size of the solution inlet hole 36 should be smaller than the diameter of the electrolyte.

또한 용매유입부(32)를 통해 유입된 용매가 용매배출홀(34)을 통해 배출되지 않고 바로 관통장치(30)의 돌출부측으로 이동하는 것을 방지하기 위해 본 발명에서는 도2에 도시하고 있는 바와 같이 용매배출홀(34)과 용액유입홀(36)의 경계선에 분리판(39)을 배치하였다.In order to prevent the solvent introduced through the solvent inflow portion 32 from moving to the protruding portion side of the through-hole device 30 without being discharged through the solvent discharge hole 34, as shown in FIG. 2 The separation plate 39 is disposed at the boundary between the solvent discharge hole 34 and the solution inlet hole 36. [

상기 용액유입홀(36)을 통해 다시 관통장치(30)로 유입된 전해질 용액은 최종적으로 배터리팩(10) 내부로 유입되어 배터리 셀을 방전시켜야 하는바, 도2에 도시된 바와 같이 관통장치(30)의 돌출부측 외측면을 따라 전해질 용액이 배출될 수 있는 용액배출홀(38)이 복수 개 형성될 수 있다. 도2에서는 용매배출홀(34), 용액유입홀(36), 용액배출홀(38)의 홀 사이즈가 모두 다르게 도시되어 있으며 홀 사이즈의 크기는 용매배출홀(34)이 가장 크고 용액배출홀(38)이 가장 작으나, 이는 본 발명에 따른 일례에 불과하며 본 발명의 홀 사이즈가 이러한 경향성에 반드시 국한되는 것은 아니다.The electrolyte solution flowing into the penetrating device 30 through the solution inlet hole 36 is finally introduced into the battery pack 10 to discharge the battery cell. As shown in FIG. 2, A plurality of solution discharge holes 38 through which the electrolyte solution can be discharged may be formed along the protruding side outer side surfaces of the protrusions 30. In FIG. 2, the hole sizes of the solvent discharge hole 34, the solution inlet hole 36 and the solution discharge hole 38 are all different. The size of the hole size is the largest in the solvent discharge hole 34, 38 is the smallest, but this is only an example according to the present invention, and the hole size of the present invention is not necessarily limited to this tendency.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Although the present invention has been shown and described with respect 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 present invention as defined by the following claims. It will be obvious to those who have knowledge of.

10: 배터리팩 20: 전해질박스
30: 관통장치 40: 제어부10: Battery pack 20: Electrolyte box
30: penetrating device 40:

Claims (9)

복수개의 배터리셀이 내장되어 있는 배터리팩;
상기 배터리팩의 일측면에 마련되며 내부에 전해질을 포함하는 전해질박스;
일측면은 용매가 유입될 수 있는 용매유입부가 형성되고 타측면은 상기 전해질박스와 배터리팩을 관통할 수 있도록 돌출부가 형성된 관통장치; 및
상기 배터리팩에 손상이 발생하는 경우 상기 관통장치를 상기 전해질박스측으로 이동시켜 상기 전해질박스를 관통시키고 상기 돌출부가 상기 배터리팩 일측면을 관통하여 배터리팩 내부에 진입할 수 있도록 제어하는 제어부;를 포함하는 배터리팩 안전 장치.A battery pack having a plurality of battery cells built therein;
An electrolyte box provided on one side of the battery pack and containing an electrolyte therein;
A through-hole formed on one side of the electrolyte inflow portion and a protruding portion on the other side of the battery box to allow the electrolyte box to penetrate the battery pack; And
And a controller for moving the penetrating device to the electrolyte box side so as to penetrate the electrolyte box and to allow the protrusion to penetrate through one side surface of the battery pack to enter the battery pack when damage occurs to the battery pack Battery pack safety device. 청구항 1에 있어서,
상기 전해질은 물에 대한 용해도가 기설정된 용해기준값보다 큰 물질인 것을 특징으로 하는 배터리팩 안전 장치.The method according to claim 1,
Wherein the electrolyte is a substance whose solubility in water is greater than a predetermined dissolution reference value. 청구항 1에 있어서,
상기 전해질박스는 상기 관통장치에 의해 관통되는 일측면에 패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리팩 안전 장치.The method according to claim 1,
Wherein a pattern is formed on one side of the electrolyte box which is penetrated by the penetrating device. 청구항 1에 있어서,
상기 전해질박스 내부에 마련되는 전해질은 동일한 용매에 대하여 용해성이 다른 복수개의 전해질인 것을 특징으로 하는 배터리팩 안전 장치.The method according to claim 1,
Wherein the electrolyte provided in the electrolyte box is a plurality of electrolytes having different solubilities with respect to the same solvent. 청구항 1에 있어서,
상기 용매유입부는 깔때기 형상인 것을 특징으로 하는 배터리팩 안전 장치.The method according to claim 1,
Wherein the solvent inflow portion has a funnel shape. 청구항 1에 있어서,
상기 관통장치는 상기 용매유입부로 유입된 용매를 상기 전해질박스의 내부로 배출될 수 있도록 하나 이상의 용매배출홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리팩 안전 장치.The method according to claim 1,
Wherein at least one solvent discharge hole is formed in the penetrating device so that the solvent introduced into the solvent inflow portion can be discharged to the inside of the electrolyte box. 청구항 6에 있어서,
상기 관통장치는 상기 용매에 의해 용해된 전해질 용액이 상기 관통장치 내부로 유입될 수 있도록 하나 이상의 용액유입홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리팩 안전 장치.The method of claim 6,
Wherein at least one solution inlet hole is formed in the penetrating device so that the electrolyte solution dissolved by the solvent can be introduced into the penetrating device. 청구항 7에 있어서,
상기 관통장치는 상기 전해질 용액이 상기 배터리팩 내부로 배출될 수 있도록 하나 이상의 용액배출홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리팩 안전 장치.The method of claim 7,
Wherein at least one solution discharge hole is formed in the penetrating device so that the electrolyte solution can be discharged into the battery pack. 청구항 8에 있어서,
상기 관통장치는 상기 용매유입부로부터 길이방향에 따라 상기 용매배출홀, 용액유입홀, 용액배출홀 순서대로 형성되며, 상기 용매배출홀과 상기 용액유입홀의 경계선에는 분리판이 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리팩 안전 장치.The method of claim 8,
Wherein the penetrating device is formed in the order of the solvent discharge hole, the solution inlet hole, and the solution discharge hole in the longitudinal direction from the solvent inlet, and a separator is disposed at the boundary between the solvent discharge hole and the solution inlet hole. Pack safety device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102336357B1 (en) * 2020-10-30 2021-12-10 주식회사 파라텍 Fire extinguishing device for battery module of injection nozzle type

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000353547A (en) * 1999-06-08 2000-12-19 Fuji Elelctrochem Co Ltd Degassing method for square lithium ion secondary battery
KR20130065958A (en) 2011-12-12 2013-06-20 에스케이이노베이션 주식회사 Safety control system of battery and control method thereof
JP2013237355A (en) * 2012-05-15 2013-11-28 Mitsubishi Motors Corp Battery energy discharge device
JP5858229B2 (en) * 2011-12-28 2016-02-10 三菱自動車工業株式会社 Fire extinguishing structure for electric vehicles

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000353547A (en) * 1999-06-08 2000-12-19 Fuji Elelctrochem Co Ltd Degassing method for square lithium ion secondary battery
KR20130065958A (en) 2011-12-12 2013-06-20 에스케이이노베이션 주식회사 Safety control system of battery and control method thereof
JP5858229B2 (en) * 2011-12-28 2016-02-10 三菱自動車工業株式会社 Fire extinguishing structure for electric vehicles
JP2013237355A (en) * 2012-05-15 2013-11-28 Mitsubishi Motors Corp Battery energy discharge device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102336357B1 (en) * 2020-10-30 2021-12-10 주식회사 파라텍 Fire extinguishing device for battery module of injection nozzle type

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