KR20180064051A - 과충전 안전장치 - Google Patents

과충전 안전장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20180064051A
KR20180064051A KR1020160164175A KR20160164175A KR20180064051A KR 20180064051 A KR20180064051 A KR 20180064051A KR 1020160164175 A KR1020160164175 A KR 1020160164175A KR 20160164175 A KR20160164175 A KR 20160164175A KR 20180064051 A KR20180064051 A KR 20180064051A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
switch
battery cell
guide member
bus bar
pouch
Prior art date
Application number
KR1020160164175A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102540916B1 (ko
Inventor
최성민
민홍석
권오민
김익규
안승호
Original Assignee
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020160164175A priority Critical patent/KR102540916B1/ko
Priority to US15/614,253 priority patent/US10320037B2/en
Priority to CN201710474997.8A priority patent/CN108155429B/zh
Publication of KR20180064051A publication Critical patent/KR20180064051A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102540916B1 publication Critical patent/KR102540916B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • H01M50/578—Devices or arrangements for the interruption of current in response to pressure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H01M10/445—Methods for charging or discharging in response to gas pressure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H01M10/448—End of discharge regulating measures
    • H01M2/345—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2/26—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/117—Inorganic material
    • H01M50/119—Metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/121—Organic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/124—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
    • H01M50/126—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure comprising three or more layers
    • H01M50/129—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure comprising three or more layers with two or more layers of only organic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/505—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing comprising a single busbar
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H02J7/0026—
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/378—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC] specially adapted for the type of battery or accumulator
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/20—Pressure-sensitive devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y02E60/12—

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

본 발명에 의한 과충전 안전장치는, 배터리 셀의 리드탭과 버스 바를 전기적으로 연결되는 스위치; 및 상기 스위치에 연결되어 상기 배터리 셀의 파우치의 팽창에 의해 이동가능하게 설치된 가이드부재;를 포함하고, 상기 배터리 셀의 파우치가 팽창함에 따라 상기 가이드부재는 상기 버스바를 향해 이동하여 상기 스위치와 상기 리드탭이 단선될 수 있다.

Description

과충전 안전장치{OVERCHARGE SAFETY DEVICE}
본 발명은 과충전 안전장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 과충전에 따른 배터리 셀 내의 가스팽창력을 이용하여 전류를 차단함으로써 배터리의 발화 내지 폭발 등을 방지할 수 있는 과충전 안전장치에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 전기에너지를 공급하는 배터리 셀은 충방전을 하면서 에너지를 저장하고 방출한다.
배터리 셀의 과방전은 에너지가 소모되는 특성으로 인해 배터리 셀의 수명과 내구성 등을 감소시키고, 또한 배터리 셀의 과충전은 에너지가 축적되는 특성으로 인해 안전상 위험을 야기할 수 있다.
배터리 셀의 내부에서 과충전 현상이 발생할 경우 배터리 셀의 내부에는 가스 발생, 온도 상승 등으로 인해 배터리 셀이 부풀어 오르는 현상(swelling)이 발생하여 폭발할 수 있다.
그러므로, 배터리 셀에는 과충전에 대한 안전회로가 반드시 구비됨으로써 충전시 배터리 셀이 발화 내지 폭발의 상태까지 가기 전에 더 이상의 충전을 막아 주고, 이로부터 고객의 안전을 위한 안전성(FAIL SAFETY)을 확보할 수 있다.
한편, 파우치형 배터리 셀(pouch type battery cell)은 전극조립체와, 전극조립체를 감싸는 박판 형상의 파우치와, 전극조립체에 접속된 리드탭을 포함할 수 있다.
그리고, 복수의 배터리 셀이 버스바들에 의해 서로 연결됨으로써 배터리 모듈을 형성할 수 있다(Battery cells can be connected with bus bars to make battery modules).
이러한 배터리는 안전회로의 일종인 전류차단장치(CID, Current Interrupt Device)를 구비하고 있으며, 이러한 전류차단장치는 과충전 발생 시에 파우치가 팽창하면 전극조립체과 리드탭을 단선시킴으로써 그 전류흐름을 차단할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 고려하여 안출한 것으로, 과충전 시에 배터리 셀 내에서 발생하는 가스의 팽창력을 이용하여 리드탭과 버스바를 단선(disconnection)시킴으로써 전류를 차단하여 충전을 정지시킬 수 있는 과충전 안전장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 과충전 안전장치는,
배터리 셀의 리드탭과 버스 바를 전기적으로 연결되는 스위치; 및
상기 스위치에 연결되어 상기 배터리 셀의 파우치의 팽창에 의해 이동가능하게 설치된 가이드부재;를 포함하고,
상기 배터리 셀의 파우치가 팽창함에 따라 상기 가이드부재는 상기 버스바를 향해 이동하여 상기 스위치와 상기 리드탭이 단선될 수 있다(disconnected).
상기 가이드부재는 상기 배터리 셀의 파우치에 근접하거나 접촉하는 제1단부 및 상기 스위치에 고정되는 제2단부를 가질 수 있다.
상기 스위치는 도전체 재질로 이루어진 스위치바디와, 상기 스위치바디에서 연장된 제1접착부 및 제2접착부를 포함할 수 있다.
상기 제1접착부 및 상기 제2접착부는 상기 스위치바디에 대해 직교하는 방향으로 연장될 수 있다.
상기 제1접착부 및 상기 제2접착부는 상기 스위치바디의 길이방향을 따라 이격될 수 있다.
상기 스위치 및 상기 가이드부재의 일부를 수용하는 하우징을 더 포함할 수 있다.
상기 하우징은 리드탭이 삽입되는 제1개구 및 상기 버스바의 접속부가 삽입되는 제2개구를 가질 수 있다.
상기 가이드부재의 일부가 상기 하우징을 관통하여 삽입될 수 있다.
상기 가이드부재의 제1단부에는 접촉부재가 설치될 수 있다.
상기 접촉부재는 경사지게 배치될 수 있다.
본 발명에 의하면, 과충전 시에 배터리 셀 내에서 발생하는 가스의 팽창력을 이용하여 리드탭과 버스바를 단선(disconnection)시킴으로써 전류를 차단하여 충전을 정지시킬 수 있고, 이를 통해 배터리의 발화 내지 폭발 등을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 과충전 안전장치가 배터리 모듈에 설치된 구조를 예시한 평면도이다.
도 2는 도 1의 화살표 A 부분을 확대한 도면으로, 과충전 안전장치에 의해 리드탭과 버스바가 연결된 상태를 나타낸다.
도 3은 도 2의 과충전 안전장치에 의해 리드탭과 버스바가 단선된 상태를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 과충전 안정장치가 배터리 모듈에 설치된 다른 구조를 예시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 구체적인 실시예에 따른 과충전 안전장치를 도시한 도면이다.
도 6은 도 5의 과충전 안전장치에 의해 배터리 셀의 리드탭과 버스바가 연결된 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 도 5의 과충전 안전장치에 의해 배터리 셀의 리드탭과 버스바가 단선된 상태를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는 데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. 또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하겠다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 배터리 모듈(20)은 복수의 버스바(21)에 의해 전기적으로 연결된 2 이상의 배터리 셀(10)을 가질 수 있다.
각 버스바(21)는 스트립 형상의 바 바디(21a, strip-shape bar body)를 가질 수 있고, 바 바디(21a)에는 2개의 접속부(21b, 21c)가 배터리 셀(10)을 향해 연장될 수 있다. 각 버스바(21)의 접속부(21b, 21c)가 인접한 2개의 배터리 셀(10)에 개별적으로 연결됨으로써 2개의 배터리 셀(10)을 전기적으로 연결할 수 있다.
각 배터리 셀(10)은 파우치(11)를 가지고, 파우치(11)는 전극조립체 및 전해액 등을 밀봉적으로 감싸도록 구성될 수 있다.
각 배터리 셀(10)의 전극조립체에는 리드탭(12)이 연결될 수 있고, 리드탭(12)은 파우치(11)의 외측으로 돌출할 수 있다.
각 배터리 셀(10)의 일면에는 방열판(15)이 배치될 수 있고, 방열판(15)에 의해 각 배터리 셀(10)이 효과적으로 방열될 수 있다.
파우치(12)는 우수한 열 융착성, 형상을 유지하고 전극조립체를 보호하기 위한 강성 및 절연성 확보를 위해 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 파우치(12)는 최 내측에 위치하여 전극조립체와 대면하는 제1층, 최 외측에 위치하여 외부 환경에 직접 노출되는 제2층, 제1층 및 제2층사이에 개재되는 제3층을 포함하는 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1층은 폴리프로필렌(PP)과 같이 전해액에 대한 내부식성, 절연성 및 열 융착성을 갖는 재질로 이루어질 수 있고, 제2층은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 같이 형태 유지를 위한 강성 및 절연성을 갖는 재질로 이루어질 수 있으며, 제3층은 알루미늄(Al)과 같은 금속 재질로 이루어질 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 과충전 안전장치(30)는 배터리 셀(10)의 리드탭(12)과 버스바(21) 사이에 설치되고, 전해액의 부반응에 의해 생성된 가스의 팽창력에 의해 파우치(11)가 팽창하면(SWELLING), 이러한 파우치(11)의 팽창에 의해 리드탭(12)과 버스바(21)를 단선시키도록 구성될 수 있다.
과충전 안전장치(30)는 적어도 하나의 배터리 셀(10)의 리드탭(12)과 버스바(21)을 전기적으로 연결 내지 단선시키도록 부착된 스위치(31)와, 스위치(31)에 연결되어 파우치(11)의 팽창에 의해 이동가능하게 설치된 가이드부재(35)를 포함할 수 있다.
스위치(31)는 금속 등과 같은 도전체 재질로 이루어진 스위치바디(32)와, 스위치바디(32)에서 연장된 제1접착부(31a) 및 제2접착부(31b)를 포함할 수 있다.
스위치바디(32)는 일정 길이를 가진 박판 구조로 형성될 수 있고, 스위치바디(32)의 길이에 대응하여 리드탭(12)과 버스바(21)의 접속부(21b)가 이격될 수 있다.
제1접착부(31a) 및 제2접착부(31b)는 스위치바디(32)에 대해 직교하는 방향으로 연장될 수 있고, 제1접착부(31a) 및 제2접착부(31b)는 스위치바디(32)의 길이방향을 따라 이격될 수 있다.
제1접착부(31a) 및 제2접착부(31b)는 도전체 재질로 이루어질 수 있고, 제1접착부(31a)는 솔더링 등을 통해 리드탭(12)에 접착될 수 있으며, 제2접착부(31b)는 솔더링 등을 통해 버스바(21)의 접속부(21b)에 접착될 수 있다. 이에 따라, 스위치(31)는 제1접착부(31a) 및 제2접착부(31b)에 의해 리드탭(12)과 버스바(21)를 전기적으로 연결할 수 있다.
제1접착부(31a, 31b)는 스위치바디(32)에 비해 그 두께가 얇게 형성될 수 있고, 이에 과충전 발생 시에 가스 팽창력에 의해 용이하게 파단될 수 있다.
가이드부재(35)는 배터리 셀(10)과 버스바(21) 사이에서 길이방향으로 연장된 스트립 형상으로 형성될 수 있고, 배터리 셀(10)의 과충전 발생 시에 배터리 셀(10) 내에서 생성된 가스의 팽창력에 의해 파우치(11)가 팽창함에 따라 버스바(21)를 향해 이동하도록 구성될 수 있다.
가이드부재(35)는 배터리 셀(10)의 파우치(11)의 일면에 근접하거나 접촉하는 제1단부(36) 및 스위치(31)의 스위치바디(32)에 고정된 제2단부(37)를 가질 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 배터리 셀(10)의 과충전 발생 시에 파우치(11)의 내부에서 생성된 가스의 팽창력에 의해 파우치(11)가 팽창하면 파우치(11)의 팽창력에 의해 가이드부재(35)가 버스바(21)를 향해 이동할 수 있고, 이에 대응하여 가이드부재(35)의 제2단부(37)에 고정된 스위치(31)가 버스바(21)를 향해 이동함으로써 스위치(31)와 리드탭(12)이 단선됨으로써 전류가 차단되어 충전이 정지될 수 있다.
일 예에 따르면, 가이드부재(35)의 제1단부(36)는 파우치(11)의 측면에 미세한 간격으로 근접할 수 있다.
다른 예에 따르면, 가이드부재(35)의 제1단부(36)는 파우치(11)의 측면과 접촉하도록 구성될 수 있다. 이에, 파우치(11)의 팽창 시에 가이드부재(35)가 버스바(21)를 향해 보다 신속하고 확실하게 이동할 수 있고, 이를 통해 스위치(31)의 제1접착부(31a)와 리드탭(12)이 보다 확실하게 단선될 수 있다.
도 1 내지 도 3에는 본 발명에 의한 과충전 안전장치(30)가 배터리 모듈(20)을 구성하는 어느 하나의 배터리 셀(10)과 버스바(21) 사이에 설치된 구조를 예시하였지만, 본 발명에 의한 과충전 안전장치(30)는 도 4에 예시된 바와 같이, 배터리 모듈(20)을 구성하는 각 배터리 셀(10)의 리드탭(12)과 버스바(21) 사이에 개별적으로 설치될 수도 있다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 구체적인 실시예에 따른 과충전 안전장치(30)를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 과충전 안전장치(30)는 스위치(31) 및 가이드부재(35)의 일부를 수용하는 하우징(34)을 더 포함할 수 있다.
하우징(34)은 스위치(31) 및 가이드부재(35)의 제2단부(37)에 인접한 일부가 수용될 수 있는 수용공간(34a)을 가질 수 있다. 이러한 하우징(34)에 의해 스위치(31) 및 가이드부재(35)의 일부가 외부 충격으로부터 안정적으로 보호받을 수 있다.
하우징(34)의 일측에는 리드탭(12)이 삽입되는 제1개구(38)가 형성될 수 있고, 하우징(34)의 타측에는 버스바(21)의 접속부(21b)가 삽입되는 제2개구(39)가 형성될 수 있다.
도 6과 같이, 리드탭(12)이 하우징(34)의 제1개구(38)에 삽입되어 스위치(31)의 제1접착부(31a)에 접합되고, 버스바(21)의 접착부(21b)가 하우징(34)의 제2개구(39)에 삽입되어 스위치(31)의 제2접착부(31b)에 접합될 수 있다.
가이드부재(35)는 하우징(34)를 관통하여 삽입될 수 있고, 가이드부재(35)는 하우징(34)에 결합될 수 있다. 가이드부재(35)의 제2단부(37)는 하우징(34)의 수용공간(34a)에서 스위치(31)의 스위치바디(32)에 고정될 수 있고, 이에 따라, 가이드부재(35)가 이동함에 따라 하우징(34)이 함께 이동할 수 있다.
가이드부재(35)의 제1단부(36)에는 접촉부재(41)가 설치될 수 있고, 접촉부재(41)는 배터리 셀(10)의 측면과 접촉하도록 구성될 수 있다. 이러한 접촉부재(41)를 통해 파우치(11)의 팽창력이 가이드부재(35)로 보다 신속하게 전달될 수 있으므로, 가이드부재(35)가 버스바(21)를 향해 신속하고 안정되게 이동할 수 있다.
접촉부재(41)는 파우치(11)의 팽창하기 전의 형상에 맞춰 경사지게 배치될 수 있고, 이러한 접촉부재(41)의 경사진 배치구조에 의해 파우치(11)의 팽창력이 가이드부재(35)에 신속하고 효과적으로 전달됨으로써 가이드부재(35)는 버스바(21)를 향해 보다 신속하고 안정되게 이동할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 배터리 셀(10)의 과충전 발생 시에 파우치(11)의 내부에서 생성된 가스의 팽창력에 의해 파우치(11)가 팽창하면 파우치(11)의 팽창력이 접촉부재(41)를 통해 가이드부재(35)로 안정되게 전달되고, 이에 가이드부재(35)가 버스바(21)를 향해 이동함에 따라 하우징(34) 및 스위치(31)가 버스바(21)를 향해 함께 이동함으로써 스위치(31)의 제1접착부(31a)와 리드탭(12)이 단선됨으로써 전류가 차단되어 충전이 정지될 수 있다.
이상, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 이 명세서에 개시된 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 이내에서 당업자에 의하여 다양하게 변형될 수 있다.
10: 배터리 셀 11: 파우치
12: 리드탭 20: 배터리 모듈
21: 버스바 30: 과충전 안전장치
31: 스위치 31a: 제1접착부
31b: 제2접착부 32: 스위치바디
34: 하우징 35: 가이드부재
41: 접촉부재

Claims (10)

  1. 배터리 셀의 리드탭과 버스 바를 전기적으로 연결되는 스위치; 및
    상기 스위치에 연결되어 상기 배터리 셀의 파우치의 팽창에 의해 이동가능하게 설치된 가이드부재;를 포함하고,
    상기 배터리 셀의 파우치가 팽창함에 따라 상기 가이드부재는 상기 버스바를 향해 이동하여 상기 스위치와 상기 리드탭이 단선되는(disconnected) 과충전 안전장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 가이드부재는 상기 배터리 셀의 파우치에 근접하거나 접촉하는 제1단부 및 상기 스위치에 고정되는 제2단부를 가진 과충전 안전장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 스위치는 도전체 재질로 이루어진 스위치바디와, 상기 스위치바디에서 연장된 제1접착부 및 제2접착부를 포함하는 과충전 안전장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1접착부 및 상기 제2접착부는 상기 스위치바디에 대해 직교하는 방향으로 연장되는 과충전 안전장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1접착부 및 상기 제2접착부는 상기 스위치바디의 길이방향을 따라 이격되는 과충전 안전장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 스위치 및 상기 가이드부재의 일부를 수용하는 하우징을 더 포함하는 과충전 안전장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 하우징은 리드탭이 삽입되는 제1개구 및 상기 버스바의 접속부가 삽입되는 제2개구를 가지는 과충전 안전장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 가이드부재의 일부가 상기 하우징을 관통하여 삽입되는 과충전 안전장치.
  9. 청구항 2에 있어서,
    상기 가이드부재의 제1단부에는 접촉부재가 설치되는 과충전 안전장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 접촉부재는 경사지게 배치되는 과충전 안전장치.
KR1020160164175A 2016-12-05 2016-12-05 과충전 안전장치 KR102540916B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160164175A KR102540916B1 (ko) 2016-12-05 2016-12-05 과충전 안전장치
US15/614,253 US10320037B2 (en) 2016-12-05 2017-06-05 Overcharge safety device
CN201710474997.8A CN108155429B (zh) 2016-12-05 2017-06-21 过充安全保护装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160164175A KR102540916B1 (ko) 2016-12-05 2016-12-05 과충전 안전장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180064051A true KR20180064051A (ko) 2018-06-14
KR102540916B1 KR102540916B1 (ko) 2023-06-07

Family

ID=62244105

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160164175A KR102540916B1 (ko) 2016-12-05 2016-12-05 과충전 안전장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10320037B2 (ko)
KR (1) KR102540916B1 (ko)
CN (1) CN108155429B (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200016662A (ko) * 2018-08-07 2020-02-17 주식회사 엘지화학 이차전지
CN112262497A (zh) * 2018-07-03 2021-01-22 喜利得股份公司 用机械电流中断器的具有软包电池单体的电池组的保险装置
KR20220022590A (ko) 2020-08-19 2022-02-28 주식회사 엘지에너지솔루션 단선 유도 전극리드를 포함하는 배터리 모듈 및 이를 이용한 안전성 향상 방법

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170237275A1 (en) * 2015-01-26 2017-08-17 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Electricity storage device
KR102268402B1 (ko) 2017-08-29 2021-06-24 주식회사 엘지에너지솔루션 파우치 형 이차 전지
EP3664179A1 (de) 2018-12-05 2020-06-10 Hilti Aktiengesellschaft Akkupackvorrichtung und verfahren zum betreiben der akkupackvorrichtung
CN110901437B (zh) * 2019-12-13 2020-12-15 速珂智能科技（上海）有限公司 一种基于绝缘体的电动车充电保护装置
WO2022198425A1 (zh) * 2021-03-23 2022-09-29 东莞新能安科技有限公司 电池模组及包括该电池模组的电子装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090047240A (ko) * 2007-11-07 2009-05-12 에스케이에너지 주식회사 스위치를 이용한 전기자동차용 2차 전지의 안전장치및 보호방법
KR20110017778A (ko) * 2009-08-14 2011-02-22 에스비리모티브 주식회사 전지 모듈
KR101500229B1 (ko) * 2013-12-18 2015-03-06 현대자동차주식회사 차량 배터리 과충전 방지장치

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100457626B1 (ko) 2002-11-15 2004-11-17 삼성에스디아이 주식회사 이차전지용 안전장치와 이를 구비한 이차 전지
KR100958647B1 (ko) * 2002-12-18 2010-05-20 삼성에스디아이 주식회사 파우치형 이차전지 유니트
CN101916887B (zh) * 2003-10-14 2013-03-20 布莱克和戴克公司 电池组
KR100903185B1 (ko) * 2005-05-02 2009-06-17 주식회사 엘지화학 향상된 안전성의 개선된 중대형 전지팩
EP1878071B1 (en) * 2005-05-02 2012-08-15 Lg Chem, Ltd. Improved middle or large-sized battery pack of increased safety
TW200840170A (en) * 2007-03-30 2008-10-01 Amita Technologies Inc Power disconnection safety structure for preventing soft-shell lithium-ion battery overcharging
US20110104520A1 (en) * 2009-11-02 2011-05-05 Changbum Ahn Secondary battery and battery pack using the same
JP5704645B2 (ja) * 2011-03-30 2015-04-22 Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 二次電池
EP2722911B1 (en) 2011-06-17 2019-03-13 LG Chem, Ltd. Soldering connector, battery module having the same and battery pack comprising the battery module.
KR101558685B1 (ko) * 2013-12-09 2015-10-07 현대자동차주식회사 차량 기반 통신 서비스 지원 방법 및 시스템과 이를 지원하는 차량
US10211443B2 (en) * 2014-09-10 2019-02-19 Cellink Corporation Battery interconnects
US10103367B2 (en) * 2014-09-26 2018-10-16 Johnson Controls Technology Company Lithium ion battery module with free floating prismatic battery cells
KR101704129B1 (ko) * 2014-11-20 2017-02-07 현대자동차주식회사 스웰링 cid
KR101664590B1 (ko) 2014-11-25 2016-10-11 현대자동차주식회사 배터리 시스템의 전류차단구조

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090047240A (ko) * 2007-11-07 2009-05-12 에스케이에너지 주식회사 스위치를 이용한 전기자동차용 2차 전지의 안전장치및 보호방법
KR20110017778A (ko) * 2009-08-14 2011-02-22 에스비리모티브 주식회사 전지 모듈
KR101500229B1 (ko) * 2013-12-18 2015-03-06 현대자동차주식회사 차량 배터리 과충전 방지장치

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112262497A (zh) * 2018-07-03 2021-01-22 喜利得股份公司 用机械电流中断器的具有软包电池单体的电池组的保险装置
CN112262497B (zh) * 2018-07-03 2024-01-26 喜利得股份公司 用机械电流中断器的具有软包电池单体的电池组的保险装置
KR20200016662A (ko) * 2018-08-07 2020-02-17 주식회사 엘지화학 이차전지
KR20220022590A (ko) 2020-08-19 2022-02-28 주식회사 엘지에너지솔루션 단선 유도 전극리드를 포함하는 배터리 모듈 및 이를 이용한 안전성 향상 방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN108155429B (zh) 2022-03-22
US10320037B2 (en) 2019-06-11
KR102540916B1 (ko) 2023-06-07
US20180159185A1 (en) 2018-06-07
CN108155429A (zh) 2018-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20180064051A (ko) 과충전 안전장치
EP2293361B1 (en) Middle or large-sized battery pack with improved safety
US20200227708A1 (en) Battery module having gas discharge structure
US9455436B2 (en) Battery pack of improved safety
JP5952418B2 (ja) 安全性の向上した電池パック
CN107871840B (zh) 电池单元
US9698612B2 (en) Rechargeable battery protection apparatus
US10892468B2 (en) Battery module with short-circuit unit, and battery pack and vehicle including the same
US20220209365A1 (en) Battery pack
US9966637B2 (en) Battery module comprising wire-fixing ribs
US20220344778A1 (en) Battery Module Comprising Busbar Plate, Battery Pack Comprising Battery Module, and Electronic Device
US10381606B2 (en) Battery module and battery pack comprising same
KR20170021561A (ko) 배터리 팩
US10734630B2 (en) Secondary battery with improved safety
JP5700739B2 (ja) 電池パック安全装置
KR20120056812A (ko) 안전성이 향상된 중대형 전지팩
KR102622970B1 (ko) 이차전지
KR20210043429A (ko) 버스바 플레이트를 포함하는 배터리 모듈, 그것을 포함하는 배터리 팩, 및 전자 디바이스

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant