KR20180088197A - 배터리 팩 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복수개의 배터리 셀들, 상기 복수개의 배터리 셀들의 일측에 배치되고, 적어도 하나의 관통홀을 갖는 보호회로모듈, 상기 적어도 하나의 관통홀에 삽입되어 상기 복수개의 배터리 셀들과 상기 보호회로모듈을 전기적으로 연결하는 전극탭, 상기 보호회로모듈 상에 배치되는 온도센싱부 및 상기 전극탭의 상기 적어도 하나의 관통홀에 삽입된 부분과 상기 온도센싱부에 연결되어, 상기 전극탭의 열을 상기 온도센싱부로 전달하는 열전달부재를 구비하는, 배터리 팩을 제공한다.

Description

배터리 팩{Battery pack}
본 발명의 실시예들은 배터리 팩에 관한 것으로, 더 상세하게는 배터리 셀의 온도를 안정적으로 센싱하여 배터리 팩의 과열을 방지할 수 있는 배터리 팩에 관한 것이다.
최근 전자, 통신 등의 산업의 급속한 발전으로, 모바일 전자 기기의 보급이 증가하고 있다. 상기 모바일 전자 기기의 전원으로는 경제성을 고려하여 이차 전지가 널리 사용되고 있다.
또한, 이차 전지는 휴대폰이나 노트북뿐 아니라, 고출력 및 고전력을 필요로 하는 전동 공구, 전동 자전거 및 자동차 등의 중대형 장치에도 사용될 수 있다. 이와 같은 장치는 고출력 및 고전력의 전원이 요구되므로, 이를 위하여 상기 이차 전지는 복수 개의 이차 전지를 직렬 또는 병렬로 연결하여 하나의 전원으로 작동하는 배터리 팩으로 사용된다.
이와 같이 복수 개의 이차 전지를 포함하는 배터리 팩은 안전성을 위하여 다양한 보호 소자들을 구비한다. 이러한 보호 소자의 일종인 서미스터는 온도를 측정하는 기능을 하는 것으로, 배터리 팩이 발열 또는 발화하기 전에 온도가 급격히 상승할 시 배터리 셀의 온도를 센싱하여 보호회로모듈에 전달함으로써 배터리 팩에 흐르는 전류를 차단하게 된다.
그러나 종래 배터리 팩의 경우, 배터리 셀의 온도를 측정하는 보호 소자로서 와이어형 서미스터를 사용하거나, 측정 대상과 서미스터 사이를 와이어로 연결하게 되는데, 이때 와이어의 일부가 손상되거나 아예 절단되는 등의 문제점이 있었다. 아울러, 와이어를 고정하기 위해 별도의 공정이 추가되는 것 또한 문제였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 배터리 셀의 온도를 안정적으로 센싱하여 배터리 팩의 과열을 방지할 수 있는 배터리 팩을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 복수개의 배터리 셀들, 상기 복수개의 배터리 셀들의 일측에 배치되고, 적어도 하나의 관통홀을 갖는 보호회로모듈, 상기 적어도 하나의 관통홀에 삽입되어 상기 복수개의 배터리 셀들과 상기 보호회로모듈을 전기적으로 연결하는 전극탭, 상기 보호회로모듈 상에 배치되는 온도센싱부 및 상기 전극탭의 상기 적어도 하나의 관통홀에 삽입된 부분과 상기 온도센싱부에 연결되어, 상기 전극탭의 열을 상기 온도센싱부로 전달하는 열전달부재를 구비하는, 배터리 팩이 제공된다.
상기 열전달부재는 상기 적어도 하나의 관통홀 및 상기 온도센싱부를 덮도록 배치될 수 있다.
상기 온도센싱부는 온도센서, 상기 온도센서를 지지하는 바디부 및 상기 온도센서에서 센싱한 정보를 상기 보호회로모듈로 전달하는 단자부를 구비하며, 상기 온도센서는, 상기 온도센싱부의 상기 열전달부재에 접촉하는 일면에 배치될 수 있다.
상기 열전달부재는 써멀 실리콘(thermal silicon) 또는 써멀 그리스(thermal grease)를 포함하는 열전달 물질로 형성될 수 있다.
상기 열전달부재는 상기 열전달 물질을 도포하여 형성되거나, 상기 열전달 물질을 포함하는 테이프 형태로 형성될 수 있다.
상기 복수개의 배터리 셀들 중 적어도 일부는, 이웃하는 배터리 셀들의 측면들이 서로 인접하도록 일방향으로 정렬될 수 있다.
상기 보호회로모듈은 상기 복수개의 배터리 셀들의 측면 상에 상기 일방향으로 연장되도록 배치될 수 있다.
상기 전극탭은 상기 보호회로모듈에 수직하게 배치되어 일단이 상기 보호회로모듈 측으로 절곡될 수 있다.
상기 적어도 하나의 관통홀은 상기 보호회로모듈의 상기 전극탭에 인접한 가장자리부에 위치할 수 있다.
상기 보호회로모듈은 제1 관통홀 및 제2 관통홀을 갖고, 상기 제1 관통홀은 상기 보호회로모듈의 중앙부에 위치하고, 상기 제2 관통홀은 상기 보호회로모듈의 외곽에 위치할 수 있다.
상기 온도센싱부는 상기 제1 관통홀에 인접한 제1 온도센싱부 및 상기 제2 관통홀에 인접한 제2 온도센싱부를 구비하고, 상기 제1 온도센싱부는 상기 제2 온도센싱부보다 높은 온도를 센싱할 수 있다.
상기 온도센싱부는 칩형 서미스터를 구비할 수 있다.
상술한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 배터리 셀의 온도를 안정적으로 센싱하여 배터리 팩의 과열을 방지할 수 있다.
또한, 온도 센싱을 위한 부품의 조립 공정수를 줄일 수 있다.
또한, 배터리 팩의 복수 개소의 온도를 동시에 센싱할 수 있다.
물론 이러한 효과들에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 배터리 팩에 대한 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 A 부분에 대한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 온도센싱부를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩을 개략적으로 도시한 사시도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분"위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
이하, 본 발명에 따른 실시예들을 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명함에 있어 실질적으로 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 배터리 팩에 대한 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(10)은 복수개의 배터리 셀(100)들, 전극탭(200), 보호회로모듈(300), 온도센싱부(400) 및 열전달부재(500)를 구비한다.
배터리 팩(10)의 내부에는 복수개의 배터리 셀(100)들이 배치된다. 이때 배터리 셀(100)은 충전 및 방전이 가능한 이차 전지로, 예컨대 리튬 이온 전지 또는 리튬 폴리머 전지일 수 있다.
복수개의 배터리 셀(100)들은 직렬 또는 병렬로 연결되어 셀 홀더(110)에 수용된다. 구체적으로, 셀 홀더(110)는 복수개의 배터리 셀(100)들 각각을 수용하기 위한 복수개의 셀 공간을 구비하며, 상기 복수개의 셀 공간은 배터리 셀(100)의 형상에 대응하도록 형성될 수 있다. 예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이 배터리 셀(100)이 원통형 셀인 경우 상기 복수개의 셀 공간 또한 원통형으로 형성될 수 있다.
일 실시예로, 셀 홀더(110)는 배터리 셀(100)을 삽입한 상태에서 서로 마주하는 방향으로 조립되는 한 쌍의 제1 셀 홀더(110a) 및 제2 셀 홀더(110b)를 포함할 수 있다. 제1 셀 홀더(110a) 및 제2 셀 홀더(110b)는 전술한 바와 같은 복수개의 셀 공간 및 상기 복수개의 셀 공간 각각을 둘러싸는 격벽(111)을 구비한다. 이로써 복수개의 배터리 셀(100)들은, 서로 인접한 배터리 셀들이 격벽(111)에 의해 분리된 상태에서 행방향 및 열방향을 따라 규칙적으로 배치될 수 있다.
한편, 도 1 및 도 2에는 셀 홀더(110)가 배터리 셀(100)의 측면(100s) 전부를 감싸는 것으로 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 셀 홀더(110)는 배터리 셀(100) 측면(100s)의 일부만을 감싸도록 배치될 수 있으며, 예컨대 배터리 셀(100)의 양단 전극부만을 감싸도록 배치되는 것일 수도 있다.
또한, 도 1 및 도 2에 도시된 배터리 셀(100)의 형상 및 배열은 어디까지나 예시일 뿐, 설계에 따라 다양하게 변형될 수 있다. 이하, 설명의 편의상 배터리 셀(100)은 원통형 셀인 경우를 중심으로 구체적으로 설명한다.
복수개의 배터리 셀(100)들의 전극들 상에는 전극탭(200)이 배치된다. 구체적으로, 전극탭(200)은 셀 홀더(110)로부터 노출된 배터리 셀(100)들의 전극(101)들을 덮도록 배치된다.
배터리 셀(100)의 양단에는 서로 다른 전극이 형성될 수 있고, 배터리 셀(100)의 전극(101)은 제1 셀 홀더(110a) 및 제2 셀 홀더(110b)로부터 노출될 수 있다. 이와 같이 노출된 배터리 셀(100)의 전극(101)은 전극탭(200)을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있으며, 이로써 복수개의 배터리 셀(100)들은 직렬, 병렬, 또는 직병렬 혼합으로 서로 전기적으로 연결되어 배터리 팩(10)에 요구되는 전기출력을 제공할 수 있게 된다. 따라서, 전극탭(200)은 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 등의 도전성 물질로 형성될 수 있다.
전극탭(200)은 셀 홀더(110)의 상면에 배치된 제1 전극탭(200a)과 셀 홀더(110)의 배치에 형성된 제2 전극탭(200b)을 포함할 수 있다. 따라서, 제1 전극탭(200a)은 제1 셀 홀더(100a)로부터 노출된 배터리 셀(100) 일단의 전극을 서로 연결하고, 제2 전극탭(200b)은 제2 셀 홀더(100b)로부터 노출된 배터리 셀(100) 타단의 전극을 서로 연결할 수 있다. 이때 제1 전극탭(200a) 및 제2 전극탭(200b)은 상기 일단의 전극과 상기 타단의 전극을 교번하여 연결함으로써, 서로 이웃하는 열의 배터리 셀(100)들을 직렬로 연결할 수 있다.
한편, 도 1 및 도 2에 도시된 배터리 셀(100)의 전기적 연결 방식은 어디까지나 예시일 뿐, 요구되는 전기출력에 따라 직렬, 병렬, 또는 직병렬 혼합의 연결 방식이 다양한 형태로 적용될 수 있음은 물론이다.
또한, 전극탭(200)의 일단에는 절곡부(210)가 구비되는데, 구체적으로 제1 전극탭(200a) 및 제2 전극탭(200b) 각각은 후술하는 보호회로모듈(300) 측으로 절곡된 제1 절곡부(210a) 및 제2 절곡부(210b)를 구비한다. 이때 제1 전극탭(200a) 및 제2 전극탭(200b) 각각은 제1 절곡부(210) 및 제2 절곡부(210b)를 통해 보호회로모듈(300)에 결합되어, 복수개의 배터리 셀(100)들과 보호회로모듈(300)을 전기적으로 연결시킨다. 한편, 절곡부(210)의 구체적인 형상, 절곡부(210)와 보호회로모듈(300) 간의 연결 방식 등은 도 3을 참조하여 후술한다.
복수개의 배터리 셀(100)들의 일측에는 보호회로모듈(300)이 배치된다. 구체적으로, 보호회로모듈(300)은 복수개의 배터리 셀(100)들의 측면(100s) 상에 제1 방향(+X 방향)으로 연장되도록 배치될 수 있다. 여기서 제1 방향(+X 방향)이라 함은 복수개의 배터리 셀(100)들이 정렬하는 방향을 의미하며, 이때 복수개의 배터리 셀(100)들은 이웃하는 배터리 셀(100)들의 측면(100s)들이 서로 인접하는 형태로 정렬될 수 있다.
보호회로모듈(300)은 전술한 전극탭(200)의 절곡부(210)와 결합될 수 있고, 이에 따라 보호회로모듈(300)은 전극탭(200)에 대략 수직하게 배치될 수 있다.
이러한 보호회로모듈(300)의 가장 중요한 역할 중 하나는, 배터리 셀(100)의 과충전(overcharge) 또는 과방전(overdischarge)을 방지하는 것이다. 예컨대, 배터리 셀(100)이 과충전되는 경우에는, 배터리 셀(100)의 내부에 수납된 전해액이 분해되어 가스가 발생할 수 있다. 이때 발생되는 가스는 배터리 셀(100)의 내압을 상승시키는 원인이 되며, 이로 인해 배터리 셀(100)에서 전해액이 누출되어 심한 경우에는 배터리 셀(100)이 발화되거나 폭발할 수 있다.
또한, 배터리 셀(100)이 과방전되는 경우에는, 상기 배터리 셀(100)의 음극을 손상시킬 수 있는데, 이러한 음극 손상은 배터리 셀(100)의 충방전 성능을 현저히 저하시킨다.
따라서, 보호회로모듈(300)은 상기와 같이 배터리 셀(100)이 과충전 또는 과방전되는 것을 방지할 뿐 아니라, 배터리 팩(10)의 온도가 급격히 상승하는 긴급한 상황에서 배터리 팩(10)에 흐르는 전류를 차단하는 역할도 할 수 있다.
상술한 보호 기능들을 효과적으로 수행하기 위해, 보호회로모듈(300)의 일면에는 복수개의 배터리 셀(100)들의 온도를 센싱하는 온도센싱부(400)가 배치된다. 이로써 보호회로모듈(300)은 온도센싱부(400)로부터 배터리 셀(100)의 센싱된 온도 정보를 전달받아, 상기 온도 정보를 토대로 배터리 셀(100)의 충방전 동작을 제어하게 된다.
일 실시예로, 온도센싱부(400)는 칩형 서미스터(chip thermistor)를 구비할 수 있다. 칩형 서미스터의 경우, 솔더를 도포하는 솔더 마운팅(Solder Mounting) 방식을 통해 상기 보호회로모듈(300)의 회로기판에 간단하게 결합될 수 있기 때문에, 전체 공정수를 줄일 수 있다. 또한, 솔더 마운팅의 경우 자동화가 가능하고, 보호회로모듈(300)을 고정하기 위한 지그 등이 필요하지 않기 때문에 제조 공정을 단순화하는데 도움이 된다. 한편, 온도센싱부(400)의 구체적인 형상 및 구조는 도 4를 참조하여 후술한다.
온도센싱부(400)에 구비되는 서미스터는, 상기 배터리 셀(100)의 온도가 증가함에 따라 음의 온도 계수로 인해 전기적 저항값이 작아지는 NTC 서미스터(negative temperature coefficient thermistor)나, 이와 반대로 전기 저항값이 증가하는 PTC 서미스터(positive temperature coefficient thermistor)일 수 있다. 온도센싱부(400)는 배터리 셀(100)의 온도에 따라 민감하게 반응하여 저항값이 변하기 때문에, 이에 따라 보호회로모듈(300)이 배터리 셀(100)의 충방전 동작을 실시간으로 제어할 수 있다.
한편, 온도센싱부(400)가 배터리 셀(100)의 온도를 센싱하기 위해서는, 온도센싱부(400)와 배터리 셀(100) 사이를 연결하는 부재가 필요하다. 이러한 연결 부재로는 와이어 등이 이용될 수 있으나, 와이어 부재를 배터리 셀(100)에 직접 연결할 시 상기 와이어 부재가 굽힘 등으로 인해 쉽게 손상되거나 끊어질 수 있다. 따라서, 평평한 일면 상에서 온도센싱부(400)와 배터리 셀(100)을 안정적으로 연결시킬 필요가 있으며, 이를 위해 본 발명의 경우 전극탭(200)을 이용하게 된다.
구체적으로, 전극탭(200)의 보호회로모듈(300)에 결합되는 부분인 절곡부(210)와 온도센싱부(400) 사이에 열전달부재(500)를 배치하여, 보호회로모듈(300)의 대략 평평한 일면 상에서 온도 센싱이 수행되게 할 수 있다. 이로써 열전달부재(500)를 통해 절곡부(210)의 열이 온도센싱부(400)로 전달되어 온도센싱부(400)는 배터리 셀(100)의 온도를 용이하게 센싱할 수 있다.
열전달부재(500)는 전극탭(200)의 절곡부(210)와 온도센싱부(400)에 면접촉할 수 있도록, 박막 형태로 형성될 수 있다. 이로써 전극탭(200)에서 온도센싱부(400)로의 열전달이 효과적으로 이루어질 수 있고, 아울러 와이어형 연결 부재의 사용 시 발생하는 내구성 문제를 해결할 수 있다.
열전달부재(500)는 열전달 물질로서 써멀 실리콘(thermal silicon) 또는 써멀 그리스(thermal grease)를 포함할 수 있다. 이때 열전달부재(500)는 다양한 방식으로 형성될 수 있는데, 예컨대 상기 열전달 물질을 도포하여 형성되거나, 상기 열전달 물질을 포함하는 테이프 형태로 형성될 수 있다.
도 3은 도 1의 A 부분에 대한 평면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 온도센싱부를 개략적으로 도시한 사시도이다.
먼저 도 3을 참조하면, 보호회로모듈(300)에는 적어도 하나의 관통홀(310)이 형성된다. 적어도 하나의 관통홀(310)은 보호회로모듈(300)의 가장자리부에 위치할 수 있는데, 이는 보호회로모듈(300)에 있어서 전극탭(200), 구체적으로는 전극탭(200)의 절곡부(210)에 인접한 가장자리부(300e)로 이해될 수 있다. 상기 가장자리부(300e)는 전극탭(200)의 전극 연결 방향(+Z 방향)에 수직한 방향인 제1 방향(+X 방향)으로 연장될 수 있다.
상술한 관통홀(310)을 통하여 보호회로모듈(300)에는 전극탭(200)이 결합되는데, 구체적으로는 보호회로모듈(300) 측으로 절곡된 절곡부(210)의 일단이 관통홀(310)에 삽입된 상태에서 보호회로모듈(300)의 하면에 용접 또는 솔더링될 수 있다.
관통홀(310)은 원형, 타원형, 다각형 등의 다양한 형상을 가질 수 있으나, 일 실시예로 관통홀(310)은 길이에 비해 폭이 얇은 슬릿(slit) 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 이 경우 관통홀(310)은 가장자리부(300e)를 따라 제1 방향(+X 방향)으로 연장된 것일 수 있다. 이하, 설명의 편의상 관통홀(310)은 제1 방향(+X 방향)으로 연장된 슬릿인 경우를 중심으로 구체적으로 설명한다.
보호회로모듈(300) 상에는 관통홀(310)에 인접하도록 온도센싱부(400)가 배치된다. 일 실시예로, 온도센싱부(400)는 도 3 등에 도시된 바와 같이 대략 관통홀(310)의 길이방향인 제1 방향(+X 방향)을 따라 관통홀(310)에 이격되도록 배치될 수 있다.
도 4를 도 3과 함께 참조하면, 온도센싱부(400)는 칩형 서미스터로서, 온도센서(401), 바디부(402) 및 단자부(403)를 구비할 수 있다.
온도센서(401)는 측정 대상의 온도 변화에 따른 저항값의 변화를 감지하는 부분으로, 바디부(402)의 상면에 배치될 수 있다. 바디부(402)는 온도센서(401)를 지지하고 보강하기 위한 부분이며, 바디부(402)의 하면에는 단자부(403)가 연결되어 있다. 단자부(403)는 온도센서(401)에서 센싱한 정보를 보호회로모듈(300)로 전달하는 부분으로, 이를 위해 단자부(403)는 보호회로모듈(300) 상에 솔더 마운팅 등의 방식으로 장착될 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 상술한 온도센싱부(400) 및 관통홀(310)을 덮도록 보호회로모듈(300) 상에 열전달부재(500)가 배치될 수 있다. 이로써 열전달부재(500)의 일단에는 관통홀(310)을 통해 노출된 전극탭(200)의 절곡부(210)가 접촉되고, 열전달부재(500)의 타단에는 온도센싱부(400)의 온도센서(401)가 접촉되어, 열전달부재(500)를 통해 전극탭(200)의 열을 온도센싱부(400)로 전달하게 된다. 특히 온도센서(401)와 열전달부재(500)가 직접 접촉하여 전극탭(200)의 열을 신속히 전달받을 수 있도록 온도센서(401)는 바디부(402)의 상면에 배치되는 것이 바람직하다.
상기와 같은 열전달을 효과적으로 수행하기 위해, 열전달부재(500)는 온도센싱부(400) 및 관통홀(310)의 전체를 덮도록 비교적 넓게 형성될 수 있으며, 열전달부재(500)의 재료로서 열전도성이 좋은 서멀 실리콘(thermal silicon) 또는 서멀 그리스(thermal grease)가 사용될 수 있음은 전술한 바와 같다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 5에 도시된 실시예는 온도센싱부(400)의 개수가 복수개인 것을 제외하고는, 도 1 등에 도시된 이전 실시예 및 그 변형예와 동일 또는 유사하다. 그러므로, 이하에서는 도 1 등에 도시된 실시예와의 차이점을 중심으로, 도 5에 도시된 본 실시예에 대해 구체적으로 설명한다.
보호회로모듈(300)에는 제1 관통홀(311) 및 제2 관통홀(312)이 형성된다. 제1 관통홀(311) 및 제2 관통홀(312)은 보호회로모듈(300)의 가장자리부에 위치할 수 있으며, 상기 가장자리부는 전극탭(200)의 절곡부(210)에 인접한 가장자리부(300e)로 이해될 수 있음은 전술한 바와 같다.
일 실시예로, 제1 관통홀(311)은 보호회로모듈(300)의 중앙부에 위치할 수 있고, 제2 관통홀(312)은 보호회로모듈(300)의 외곽에 위치할 수 있다. 이때 제1 관통홀(311)에 대응하도록 제1 온도센싱부(410)가 배치되고, 제2 관통홀(312)에 대응하도록 제2 온도센싱부(420)가 배치된다. 또한, 제1 관통홀(311)에는 배터리 팩(20) 중앙부에 위치하는 전극탭(200)의 절곡부(211)가 삽입되고, 제2 관통홀(312)에는 배터리 팩(20) 외곽에 위치하는 전극탭(200)의 절곡부(212)가 삽입된다.
즉, 제1 온도센싱부(410)는 배터리 팩(20) 중앙부에 위치하는 배터리 셀(100)들의 전극을 연결하는 전극탭(200)의 온도를 센싱하고, 제2 온도센싱부(420)는 배터리 팩(20) 외곽에 위치하는 배터리 셀(100)들의 전극을 연결하는 전극탭(200)의 온도를 센싱하게 된다.
배터리 팩(20)의 동작 시, 배터리 팩(20)의 중앙부에 위치하는 배터리 셀(100)들은 상대적으로 발열량이 높아 온도가 급격히 상승하고, 배터리 팩(20)의 외곽에 위치하는 배터리 셀(100)들은 상대적으로 발열량이 낮아 온도 상승이 크지 않다. 따라서, 제1 온도센싱부(410)가 센싱하는 온도 범위가 제2 온도센싱부(420)가 센싱하는 온도 범위보다 높은 것이 바람직하다.
제1 온도센싱부(410) 및 제2 온도센싱부(420)가 칩형 서미스터를 구비하는 경우, 칩형 서미스터의 센싱 범위는 넓지 않으므로, 제1 온도센싱부(410)에 구비되는 칩형 서미스터와 제2 온도센싱부(420)에 구비되는 칩형 서미스터는 상이한 종류일 수 있다. 즉, 제1 온도센싱부(410)에는 고온용 칩형 서미스터가 구비되고, 제2 온도센싱부(420)에는 저온용 칩형 서미스터가 구비될 수 있다.
아울러, 제1 관통홀(311) 및 제1 온도센싱부(410)를 덮도록 제1 열전달부재(510)가 배치되고, 제2 관통홀(312) 및 제2 온도센싱부(420)를 덮도록 제2 열전달부재(520)가 배치된다.
물론 도 5에 도시된 실시예는 어디까지나 예시에 불과하고, 온도 센싱의 필요에 따라 온도센싱부의 개수, 위치, 서미스터의 종류 등은 다양하게 변형될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 배터리 셀의 온도를 안정적으로 센싱하여 배터리 팩의 과열을 방지할 수 있을 뿐 아니라, 배터리 팩의 복수 개소의 온도를 동시에 센싱할 수 있다. 또한, 온도 센싱을 위한 부품의 조립 공정수를 줄일 수 있다.ㄴ
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 배터리 팩
100: 배터리 셀
110: 셀 홀더
200: 전극탭
210: 절곡부
300: 보호회로모듈
300e: 가장자리부
310: 관통홀
400: 온도센싱부
401: 온도센서
402: 바디부
403: 단자부
500: 열전달부재

Claims (12)

  1. 복수개의 배터리 셀들;
    상기 복수개의 배터리 셀들의 일측에 배치되고, 적어도 하나의 관통홀을 갖는 보호회로모듈;
    상기 적어도 하나의 관통홀에 삽입되어 상기 복수개의 배터리 셀들과 상기 보호회로모듈을 전기적으로 연결하는 전극탭;
    상기 보호회로모듈 상에 배치되는 온도센싱부; 및
    상기 전극탭의 상기 적어도 하나의 관통홀에 삽입된 부분과 상기 온도센싱부에 연결되어, 상기 전극탭의 열을 상기 온도센싱부로 전달하는 열전달부재;를 구비하는, 배터리 팩.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 열전달부재는 상기 적어도 하나의 관통홀 및 상기 온도센싱부를 덮도록 배치되는, 배터리 팩.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 온도센싱부는 온도센서, 상기 온도센서를 지지하는 바디부 및 상기 온도센서에서 센싱한 정보를 상기 보호회로모듈로 전달하는 단자부를 구비하며,
    상기 온도센서는, 상기 온도센싱부의 상기 열전달부재에 접촉하는 일면에 배치되는, 배터리 팩.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 열전달부재는 써멀 실리콘(thermal silicon) 또는 써멀 그리스(thermal grease)를 포함하는 열전달 물질로 형성되는, 배터리 팩.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 열전달부재는 상기 열전달 물질을 도포하여 형성되거나, 상기 열전달 물질을 포함하는 테이프 형태로 형성되는, 배터리 팩.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수개의 배터리 셀들 중 적어도 일부는, 이웃하는 배터리 셀들의 측면들이 서로 인접하도록 일방향으로 정렬되는, 배터리 팩.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 보호회로모듈은 상기 복수개의 배터리 셀들의 측면 상에 상기 일방향으로 연장되도록 배치되는, 배터리 팩.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극탭은 상기 보호회로모듈에 수직하게 배치되어 일단이 상기 보호회로모듈 측으로 절곡되는, 배터리 팩.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 관통홀은 상기 보호회로모듈의 상기 전극탭에 인접한 가장자리부에 위치하는, 배터리 팩.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호회로모듈은 제1 관통홀 및 제2 관통홀을 갖고,
    상기 제1 관통홀은 상기 보호회로모듈의 중앙부에 위치하고, 상기 제2 관통홀은 상기 보호회로모듈의 외곽에 위치하는, 배터리 팩.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 온도센싱부는 상기 제1 관통홀에 인접한 제1 온도센싱부 및 상기 제2 관통홀에 인접한 제2 온도센싱부를 구비하고,
    상기 제1 온도센싱부는 상기 제2 온도센싱부보다 높은 온도를 센싱하는, 배터리 팩.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 온도센싱부는 칩형 서미스터를 구비하는, 배터리 팩.
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