KR20180118607A - Battery protection device - Google Patents

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KR20180118607A
KR20180118607A KR1020187019837A KR20187019837A KR20180118607A KR 20180118607 A KR20180118607 A KR 20180118607A KR 1020187019837 A KR1020187019837 A KR 1020187019837A KR 20187019837 A KR20187019837 A KR 20187019837A KR 20180118607 A KR20180118607 A KR 20180118607A
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battery
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electrochemical cells
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sealed casing
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KR1020187019837A
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조나단 모트룩스
이반 로이
클라우데 캐리그난
니콜라스 포티어
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블루 솔루션즈 캐나다 인크.
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Abstract

배터리는 복수의 전기화학 전지와 배터리의 양극과 음극 중 하나 사이에 전기적으로 직렬로 접속된 자율 보호 디바이스를 포함한다.The battery includes a plurality of electrochemical cells and an autonomous protection device electrically connected in series between one of the positive and negative electrodes of the battery.

Description

배터리 보호 디바이스Battery protection device

본 발명은 전기 차량들, 하이브리드 차량들 또는 고정 응용들을 위한 배터리에 관한 것으로, 더 구체적으로 보호 디바이스를 갖는 배터리에 관한 것이다.The present invention relates to a battery for electric vehicles, hybrid vehicles or stationary applications, and more particularly to a battery having a protection device.

전기 차량용 배터리 팩들은 배터리들의 음극과 양극을 접속시키는 높은 게이지 배선을 통해 직렬로 접속된 다양한 전압들의 다수의 배터리를 전형적으로 포함한다. 전기 차량 내의 배터리 팩의 총 전압은 모든 배터리들이 함께 접속될 때 600볼트까지 이를 수 있다.Battery packs for electric vehicles typically include a plurality of batteries of various voltages connected in series via high gauge wiring connecting the cathodes and anodes of the batteries. The total voltage of the battery pack in the electric vehicle can reach up to 600 volts when all the batteries are connected together.

배터리 팩들은 높은 게이지 배선들로 직렬로 어셈블된 복수의 배터리로 구성된다. 안전 디바이스들은, 각각의 배터리 간의 전기 접속이 배터리 팩의 배터리 중 하나가 단락 회로되고 또는 배터리 팩을 갖고 있는 차량이 충돌되는 것과 같은 비상의 경우에 단절되는 것을 보장하기 위해 배터리 팩의 각각의 배터리 사이에 설치되었다. 전류가 소정의 임계를 초과했을 때 전기 전류를 차단하기 위해 퓨즈들이 소형 배터리들에서 사용되었다. 그러나, 퓨즈들은 퓨즈가 블로우(blow)될 때, 고 전압으로 인해 아킹(arcing)이 발생하고, 아킹은 다른 손상들을 일으켜서 결과적으로 문제가 되는 상황들을 초래하기 때문에 고 전압 배터리 팩들에서는 효과적이지 못하다. 또 하나의 유형의 안전 디바이스가 본원에 참조로 포함된 미국 특허 번호 제8,709,628호에 설명된다. 미국 특허 번호 제8,709,628호는 비상의 경우에 배터리들 간의 접속을 끊도록 적응된 발화 요소를 갖는 단속기를 포함하는 전기 커넥터를 설명하고 있다. 발화 요소는 고장 또는 충돌을 감지하는 전자 제어 유닛(ECU)로부터 수신된 전기 신호에 의해 트리거된다.Battery packs consist of a plurality of batteries assembled in series with high gauge wires. Safety devices are used to ensure that the electrical connection between each battery is such that one of the batteries in the battery pack is short-circuited, or that a vehicle with the battery pack is disconnected in the event of an emergency, Lt; / RTI > Fuses were used in small batteries to cut off the electrical current when the current exceeded a predetermined threshold. However, the fuses are not effective in high voltage battery packs because when the fuse is blown, arcing occurs due to high voltage, and arcing causes other damages and consequently troublesome situations. Another type of safety device is described in U.S. Patent No. 8,709,628, which is incorporated herein by reference. U. S. Patent No. 8,709, 628 describes an electrical connector comprising a chopper having a firing element adapted to disconnect between batteries in case of an emergency. The ignition element is triggered by an electrical signal received from an electronic control unit (ECU) that detects a failure or a crash.

미국 특허 번호 제8,709,628호에 설명된 안전 디바이스의 하나의 단점은 배터리 팩 자체가 비상 시에 안전 디바이스에 의해 디세이블되지만 팩의 배터리들은 여전히 살아 남아 있고 그러므로 전기적 위험을 여전히 나타낸다는 것이다. 미국 특허 번호 제8,709,628호에 설명된 안전 디바이스의 두번째 단점은, 그것이 전자 제어 유닛(ECU)으로부터 수신된 전기 신호에 의해 트리거되지만 ECU가 비상 중에 디세이블되거나 전원이 단절될 수 있고, ECU는 배터리들을 단절시키기 위해 전기 신호를 발화 요소에 보낼 수 없어서 배터리 팩이 여전히 살아 남아 있고 전기적 위험을 여전히 나타낸다는 것이다.One disadvantage of the safety device described in U.S. Patent No. 8,709,628 is that the battery pack itself is still disabled by the safety device in an emergency, but the packs of the pack are still alive and therefore still represent an electrical hazard. A second disadvantage of the safety device described in U.S. Patent No. 8,709,628 is that it is triggered by an electrical signal received from an electronic control unit (ECU), but the ECU can be disabled or disconnected during an emergency, It is not possible to send an electrical signal to the ignition element to disconnect it so that the battery pack is still alive and still exhibits electrical hazards.

그러므로, 비상 상황에서 배터리 팩 내의 개별 배터리들을 독립적으로 디세이블하는 배터리를 위한 보호 디바이스가 필요하다.Therefore, there is a need for a protection device for a battery that independently disables individual batteries in a battery pack in an emergency situation.

본 발명의 목적은 종래 기술에 존재하는 불편들의 적어도 일부를 개선하는 것이다.It is an object of the present invention to improve at least some of the inconveniences existing in the prior art.

본 발명의 목적은 또한 양극과 음극, 인클로저 내부에 있고, 배터리의 양극 및 음극에 전기적으로 접속된 복수의 전기화학 전지, 및 복수의 전기화학 전지와 배터리의 양극과 음극 중 하나 사이에 전기적으로 직렬로 접속된 자율 보호 디바이스를 포함하고; 보호 디바이스는 복수의 전기화학 전지를 양극 또는 음극에 전기적으로 접속하는 도전 요소 및 단속기를 가지며; 보호 디바이스는 정상적 개방 서모스탯-스위치 및 그 안에 저장된 전기 전하를 갖는 커패시터를 포함하는 독립 회로에 접속되고 그에 의해 제어되고, 서모스탯-스위치는 밀봉된 케이싱 내부의 온도가 미리 결정된 온도에 도달할 때 독립 회로를 폐쇄시킴으로써 커패시터로부터 보호 디바이스로 전기 전하를 방출하고 복수의 전기화학 전지를 양극 또는 음극과 단절시키도록 보호 디바이스의 단속기를 트리거하고 배터리를 디세이블하는 배터리를 제공하는 것이다.An object of the present invention is also to provide an electrochemical cell comprising a positive electrode and a negative electrode, a plurality of electrochemical cells inside the enclosure, the plurality of electrochemical cells being electrically connected to the positive and negative electrodes of the battery, And an autonomous protection device connected to the network; The protection device has a conductive element and a chopper for electrically connecting the plurality of electrochemical cells to the anode or the cathode; The protection device is connected to and controlled by an independent circuit comprising a normally open thermostat-switch and a capacitor with electrical charge stored therein, and the thermostat-switch is turned on when the temperature inside the sealed casing reaches a predetermined temperature And to provide a battery that triggers a tripper of the protection device and disables the battery so as to discharge electric charge from the capacitor to the protection device by closing the independent circuit and disconnect the plurality of electrochemical cells from the anode or the cathode.

본 발명의 실시예들이 각각 위에 언급된 목적들 및/또는 양태들 중 적어도 하나를 갖지만, 반드시 그들 모두를 갖지 않는다. 위에 언급된 목적들을 달성하고자 하는 것으로부터 초래된 본 발명의 일부 양태들은 이들 목적을 만족시키지 않을 수 있고/있거나 여기에 구체적으로 인용되지 않은 다른 목적을 만족시킬 수 있다는 것을 이해하여야 한다.Embodiments of the present invention each have at least one of the above-mentioned objects and / or aspects, but do not necessarily have all of them. It is to be understood that certain aspects of the present invention, which result from seeking to achieve the objects mentioned above, may not satisfy these objects and / or may satisfy other objects not specifically recited herein.

본 발명의 실시예들의 추가적인 및/또는 대안적인 특징들, 양태들 및 장점들이 다음의 설명, 첨부 도면, 및 첨부된 청구범위로부터 분명해질 것이다.Additional and / or alternative features, aspects and advantages of the embodiments of the present invention will become apparent from the following description, the accompanying drawings, and the appended claims.

본 발명뿐만 아니라, 그것의 다른 양태들 및 추가 특징들의 더 양호한 이해를 위해, 첨부 도면과 함께 사용될 다음의 상세한 설명이 참조된다.
도 1은 직렬로 접속된 배터리 팩의 부분의 하향 전방 사시도이고;
도 2는 절단부가 배터리의 내부 컴포넌트들을 도시하고 있는 도 1에 도시한 배터리 팩의 단일 배터리의 좌측면 사시도이고;
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 보호 디바이스를 도시하고자 전방 커버가 제거된 도 2에 도시한 단일 배터리의 전방 부분의 좌측면 사시도이고;
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 보호 디바이스를 도시하고자 전방 커버가 제거된 도 2에 도시한 단일 배터리의 전방 부분의 정면도이고;
도 5는 도 3 및 4에 도시한 보호 디바이스의 내부 컴포넌트들의 개략도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS For a better understanding of the invention, as well as other aspects and additional features thereof, reference is now made to the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings,
1 is a downward front perspective view of a portion of a serially connected battery pack;
FIG. 2 is a left side perspective view of a single battery of the battery pack shown in FIG. 1 in which the cutout shows internal components of the battery; FIG.
Figure 3 is a left side perspective view of the front portion of the single battery shown in Figure 2 with the front cover removed to show the protection device according to one embodiment of the present invention;
Figure 4 is a front view of the front portion of the single battery shown in Figure 2 with the front cover removed to show the protection device according to one embodiment of the present invention;
Figure 5 is a schematic diagram of the internal components of the protection device shown in Figures 3 and 4;

도 1을 참조하면, 배터리 커넥터들(14)을 통해 직렬로 접속된 복수의 배터리(12a, 12b, 12c...)를 포함하는 배터리 팩(10)의 부분이 도시된다. 도 1에서, 배터리(12a)의 양극은 배터리(12b)의 음극에 접속되고, 배터리(12b)의 양극은 배터리(12c)의 음극에 접속된다. 각각의 배터리 커넥터(14)는 전기 도전성 브리지(18), 전기 절연 플라스틱으로 이루어진 배터리 극 커버들(16) 및 도전성 브리지(18)의 말단들을 인접한 배터리들의 양극 및 음극에 접속하도록 적응된 한 쌍의 패스너(20)를 포함한다. 배터리 팩(10)의 각각의 배터리(12)는 강성 케이싱(22) 및 배터리(12)의 전기화학 전지들을 하우징하는 밀봉된 케이싱을 형성하기 위해 강성 케이싱(22)을 밀봉하도록 적응된 커버(24)를 포함한다. 각각의 커버(24)는 배터리 상태 및 배터리(12)의 충전 및 방전 기능들을 관리하는 전자 제어 시스템(25)(도 2)을 하우징하는 전방향 격실(26)을 포함한다. 격실(26)은 격실(26)이 밀폐되는 것을 보장하기 위해 밀봉 플레이트(28)로 밀봉된다.1, a portion of a battery pack 10 including a plurality of batteries 12a, 12b, 12c, ... connected in series through battery connectors 14 is shown. 1, the anode of the battery 12a is connected to the cathode of the battery 12b, and the anode of the battery 12b is connected to the cathode of the battery 12c. Each battery connector 14 includes an electrically conductive bridge 18, battery pole covers 16 of electrically insulating plastic, and a pair of electrically conductive bridges 18 adapted to connect the ends of the electrically conductive bridge 18 to the anodes and cathodes of adjacent batteries. And a fastener 20. Each battery 12 of the battery pack 10 includes a rigid casing 22 and a cover 24 adapted to seal the rigid casing 22 to form a sealed casing housing the electrochemical cells of the battery 12. [ ). Each cover 24 includes an omnidirectional compartment 26 housing an electronic control system 25 (Fig. 2) that manages the battery condition and the charging and discharging functions of the battery 12. The compartment 26 is sealed with a sealing plate 28 to ensure that the compartment 26 is sealed.

도 2를 참조하면, 절단부가 각각의 배터리(12)의 내부 컴포넌트들을 도시하며 밀봉 플레이트(28)가 제거되어 전자 제어 시스템(25)을 도시하고 있는 단일 배터리(12)가 도시된다. 도시된 바와 같이, 강성 케이싱(22) 및 밀봉 커버(24)는, 함께 스택된 복수의 평탄한 전기화학 전지(32)가 하우징되어 있는 인클로저(30)를 함께 정의한다. 복수의 스프링(35)을 포함하는 기계적 압력 시스템(34)은 또한 전기화학 전지들(32)의 스택의 최적 성능을 위해 요구된 기계적 압력을 제공하기 위해 밀봉된 케이싱(22) 내로 삽입된다. 복수의 전기화학 전지(32)의 음의 측은 배터리(12)의 음극(36)에 접속되고 복수의 전기화학 전지(32)의 양의 측은 배터리(12)의 양극(38)에 접속된다.Referring to FIG. 2, a single battery 12 is shown in which the cutout shows the internal components of each battery 12 and the sealing plate 28 is removed to show the electronic control system 25. As shown, the rigid casing 22 and sealing cover 24 together define an enclosure 30 in which a plurality of planar electrochemical cells 32 stacked together are housed. A mechanical pressure system 34 including a plurality of springs 35 is also inserted into the sealed casing 22 to provide the required mechanical pressure for optimum performance of the stack of electrochemical cells 32. [ The negative side of the plurality of electrochemical cells 32 is connected to the negative electrode 36 of the battery 12 and the positive side of the plurality of electrochemical cells 32 is connected to the positive electrode 38 of the battery 12. [

밀봉 커버(24)가 제거된 배터리(12)의 전방 부분을 도시한 도 3 및 4를 참조하면, 복수의 전기화학 전지(32)의 음의 측은 높은 게이지 배선(42)을 통해 음극(36)에 접속되는 반면, 복수의 전기화학 전지(32)의 양의 측은, 보호 디바이스(40)가 복수의 전기화학 전지(32)와 배터리(12)의 양극(38) 사이에 직렬로 접속되도록 제2의 높은 게이지 배선(44)을 통해 배터리 양극(38)에 접속된 보호 디바이스(40)에 접속되는 제1의 높은 게이지 배선(43)을 통해 배터리(12)의 양극(38)에 접속된다. 더 구체적으로, 보호 디바이스(40)는 보호 디바이스(40)의 본체를 횡단하고 전류가 복수의 전기화학 전지(32)로부터 배터리 양극(38)으로 보호 디바이스(40)를 통해 흐르게 하는 보호 디바이스(40)의 본체(50)의 양측 상에 연장되는 도전 요소(48)(도 4)를 포함한다. 제1의 높은 게이지 배선(43)은 한 단부(46)에서 패스너(45)를 통해 전기화학 전지들(32)의 양의 측에 접속되고 다른 단부(47)에서 제2 패스너(45)를 통해 도전 요소(48)의 한 연장부에 접속된다. 제2의 높은 게이지 배선(44)은 한 단부(49)에서 패스너(45)를 통해 도전 요소(48)의 제2 연장부에 접속되고 다른 단부(51)에서 배터리 양극(38)에 접속된다. 분명히, 보호 디바이스(40)는 복수의 전기화학 전지(32)와 배터리 음극(36) 사이에 직렬로 접속될 수 있다. 보호 디바이스(40)는 복수의 전기화학 전지(32)와 배터리(12)의 양극(38) 또는 음극(36) 중 어느 하나 사이에 직렬로 접속될 수 있다.3 and 4 showing the front portion of the battery 12 from which the sealing cover 24 has been removed, the negative side of the plurality of electrochemical cells 32 is connected to the cathode 36 via the high gauge wiring 42, While the positive side of the plurality of electrochemical cells 32 is connected to the second electrode 32 of the battery 12 such that the protection device 40 is connected in series between the plurality of electrochemical cells 32 and the anode 38 of the battery 12. [ Is connected to the anode (38) of the battery (12) through a first high gauge wire (43) connected to the protection device (40) connected to the battery anode (38) via a high gauge wire (44) More specifically, the protection device 40 includes a protection device 40 that traverses the body of the protection device 40 and allows current to flow from the plurality of electrochemical cells 32 to the battery anode 38 through the protection device 40 And a conductive element 48 (FIG. 4) that extends on both sides of the body 50 of the body 50. The first high gauge wiring 43 is connected at one end 46 to the positive side of the electrochemical cells 32 through the fastener 45 and at the other end 47 via the second fastener 45 Is connected to an extension of the conductive element (48). A second high gauge wire 44 is connected at one end 49 to the second extension of the conductive element 48 through the fastener 45 and at the other end 51 to the battery anode 38. Obviously, the protection device 40 may be connected in series between the plurality of electrochemical cells 32 and the battery cathode 36. The protection device 40 may be connected in series between the plurality of electrochemical cells 32 and either the anode 38 or the cathode 36 of the battery 12. [

보호 디바이스(40)는 서모스탯-스위치(54) 및 그 안에 저장된 전기 전하를 갖는 커패시터(56)를 포함하는 독립 회로(53)에 의해 접속되고 제어된다. 서모스탯-스위치(54)는 독립 회로(53)를 통해 전류가 흐르지 않도록 정상적 개방 위치에 있다. 서모스탯-스위치(44)의 서모스탯 부분은 배터리(12)의 내부 단락 회로, 외부 소스에 의해 발생된 온도의 비정상적인 상승, 제어되지 않는 충전 또는 방전 또는 강성 케이싱(22) 또는 커버(24)의 파괴를 표시하는 미리 결정된 온도에서 서모스탯-스위치(54)의 스위치 부분을 작동 및 폐쇄하도록 설정된다. 미리 결정된 온도는 전기화학 전지들의 유형에 따라 설정된다. 리튬 금속 폴리머 전기화학 전지들의 경우, 임계 온도는 135℃ 내지 170℃로 설정된다. 리튬-이온 전기화학 전지들의 경우, 임계 온도는 60℃ 내지 70℃로 설정된다. 나트륨-황 전기화학 전지들의 경우, 임계 온도는 200℃ 내지 275℃로 설정된다. 배터리(12)의 온도가 미리 결정된 온도로 상승할 때, 서모스탯-스위치(54)가 작동되어 정상적 개방 회로(53)를 폐쇄시키고 커패시터(56)로부터 전기 전하를 방출하고 전기화학 전지들(32)로부터 양극(38)으로의 전류를 차단하도록 보호 디바이스(40)를 작동시키고 배터리(12)를 디세이블한다.The protection device 40 is connected and controlled by an independent circuit 53 comprising a thermostat-switch 54 and a capacitor 56 with electrical charge stored therein. The thermostat-switch 54 is in a normally open position such that no current flows through the independent circuit 53. The thermostat portion of the thermostat-switch 44 is connected to an internal short circuit of the battery 12, an abnormal rise in temperature caused by an external source, an uncontrolled charge or discharge, or a failure of the rigid casing 22 or cover 24 Is set to actuate and close the switch portion of the thermostat-switch 54 at a predetermined temperature indicative of breakdown. The predetermined temperature is set according to the type of the electrochemical cells. For lithium metal polymer electrochemical cells, the critical temperature is set at 135 占 폚 to 170 占 폚. In the case of lithium-ion electrochemical cells, the critical temperature is set at 60 캜 to 70 캜. In the case of sodium-sulfur electrochemical cells, the critical temperature is set at 200 ° C to 275 ° C. When the temperature of the battery 12 rises to a predetermined temperature, the thermostat-switch 54 is activated to close the normal open circuit 53 and discharge electrical charge from the capacitor 56, To disconnect the current from anode 38 to anode 40 and disables battery 12.

보호 디바이스(40)는 구리와 같은 전기 도전성 금속으로 이루어진 도전 요소(48) 및 단속기(57)를 포함한다. 도전 요소(48)의 중심 부분은 단속기(57)를 통과한다. 단속기(57)는 배터리(12)의 온도를 상승시키는 내부 단락 회로 또는 다른 이상들의 경우에 도전 요소(48)의 중심 부분을 절단하도록 적응된 발화 디바이스이다. 단속기(57)는 작동될 때, 도전 요소(48)의 중심 부분을 절단하는 기계적 절단기 상에 임펄스 로드를 발생함으로써 배터리 양극(38)을 단절시키고 배터리(12)를 전기적으로 분리하는 소형 발화 화약(small pyrotechnic charge)을 포함한다.The protection device 40 includes a conductive element 48 and a chopper 57 made of an electrically conductive metal such as copper. The central portion of the conductive element 48 passes through the intermittent machine 57. The intermittent device 57 is an ignition device adapted to cut the central portion of the conductive element 48 in the event of an internal short circuit or other malfunction that raises the temperature of the battery 12. [ The intermittent machine 57 is operative to generate a small ignition gunpowder (not shown) that disconnects the battery anode 38 and electrically disconnects the battery 12 by generating an impulse load on the mechanical cutter that cuts the central portion of the conductive element 48 small pyrotechnic charge.

개략도인 도 5에 도시한 것과 같은 특정한 실시예에서, 단속기(57)는 내부 단락 회로 또는 다른 이상들의 경우에 도전 요소(48)의 중심 부분(59)을 영구적으로 절단하는 발화 화약(60)에 의해 작동되는 도전 요소(48)의 중심 부분(59)과 정렬된 웨지(58)를 포함한다. 앞서 설명된 바와 같이, 배터리(12)의 내부 온도가 미리 결정된 온도에 도달할 때, 서모스탯-스위치(54)는 폐쇄되고 전기 전류는 단속기(57) 내로 방전되어, 도전 요소(48)의 중심 부분(59)에 대해 웨지(58)를 순간적으로 미는 압력 플레이트(62) 상에 임펄스를 발생하는 발화 화약(60)을 터트리는 점화기(61)를 트리거함으로써, 도전 요소(48)를 절단하고 전기화학 전지들(32)과 배터리 양극(38) 사이의 전기 접속을 끊고 배터리(12)를 디세이블한다.5, the intermittent device 57 is connected to a pyrotechnic powder 60 that permanently cuts the central portion 59 of the conductive element 48 in the event of an internal short circuit or other anomalies And a wedge 58 aligned with a central portion 59 of the conductive element 48 that is actuated by the wedge 58. As described above, when the internal temperature of the battery 12 reaches a predetermined temperature, the thermostat-switch 54 is closed and the electric current is discharged into the intermittent switch 57, so that the center of the conductive element 48 The trigger element 61 that triggers the ignition gunpowder 60 that creates an impulse on the pressure plate 62 momentarily pushing against the wedge 58 relative to the portion 59 can be used to cut the conductive element 48 and provide electrochemical Disconnects the electrical connection between the batteries 32 and the battery anode 38 and disables the battery 12.

서모스탯-스위치(54) 및 커패시터(56)를 포함하는 독립 회로(53)뿐만 아니라 보호 디바이스(40)는 바람직하게는 그것이 손상될 수 없거나 기술자에 의해 분해될 수 없는 것을 보장하기 위해 밀봉 커버(24) 뒤의 밀봉 케이싱 내부에 위치한다. 그러나, 보호 디바이스(40)는 배터리(12)의 격실(26) 내에 위치할 수 있다.The protection device 40 as well as the stand-alone circuit 53 including the thermostat-switch 54 and the capacitor 56 are preferably protected by a sealing cover (not shown) to ensure that it can not be damaged or disassembled by a technician 24) inside the sealed casing. However, the protection device 40 may be located in the compartment 26 of the battery 12.

보호 디바이스(40)가 커패시터(56)에 의해 가동되는 독립 회로(53)에 의해 접속되고 제어되기 때문에, 보호 디바이스는 자율적이고 비상의 경우에 작동될 내부 또는 외부 ECU에 의존하지 않는다. 바람직하게는, 보호 디바이스(40)는 또한 보호 디바이스(40)가 예를 들어 차량 충돌의 경우에 ECU에 의해 또한 트리거될 수 있도록 독립 회로(53)와 병렬로 전자 제어 유닛(ECU)에 접속된다. 독립 회로(53)는 ECU가 디세이블되는 경우에 고장 안전 시스템이다.Since the protection device 40 is connected and controlled by the independent circuit 53 actuated by the capacitor 56, the protection device is autonomous and does not rely on an internal or external ECU to be activated in the event of an emergency. Preferably, the protection device 40 is also connected to the electronic control unit ECU in parallel with the independent circuit 53 such that the protection device 40 can also be triggered by the ECU, for example in the event of a vehicle collision . The independent circuit 53 is a failure safety system when the ECU is disabled.

본 발명의 위에 설명된 실시예들에 대한 수정들 및 개선들이 본 기술 분야의통상의 기술자들에게 분명해질 수 있다. 전술한 설명은 제한하기보다는 예시적인 것으로 의도된다. 본 발명의 범위는 그러므로 첨부된 청구범위의 범위에 의해서만 제한되는 것이 의도된다.Modifications and improvements to the embodiments described above of the invention may be apparent to those skilled in the art. The foregoing description is intended to be illustrative rather than limiting. The scope of the present invention is therefore intended to be limited only by the scope of the appended claims.

Claims (6)

배터리로서,
양극과 음극;
상기 배터리의 양극 및 음극에 전기적으로 접속된 복수의 전기화학 전지,
상기 복수의 전기화학 전지와 상기 배터리의 양극과 음극 중 하나 사이에 전기적으로 직렬로 접속된 자율 보호 디바이스
를 포함하고; 상기 보호 디바이스는 상기 복수의 전기화학 전지를 상기 양극 또는 음극에 전기적으로 접속하는 도전 요소 및 단속기를 가지며; 상기 보호 디바이스는 정상적 개방 서모스탯-스위치(normally open thermostat-switch) 및 그 안에 저장된 전기 전하를 갖는 커패시터를 포함하는 독립 회로에 접속되고 그에 의해 제어되며, 상기 서모스탯-스위치는 밀봉된 케이싱 내부의 온도가 미리 결정된 온도에 도달할 때 상기 독립 회로를 폐쇄시킴으로써 상기 커패시터로부터 상기 보호 디바이스로 상기 전기 전하를 방출하고 상기 복수의 전기화학 전지를 상기 양극 또는 음극과 단절시키도록 상기 보호 디바이스의 상기 단속기를 트리거하고 상기 배터리를 디세이블하는 배터리.As a battery,
Anode and cathode;
A plurality of electrochemical cells electrically connected to the positive and negative electrodes of the battery,
A plurality of electrochemical cells and an autonomous protection device electrically connected in series between one of the positive and negative electrodes of the battery
; Wherein the protection device has a conductive element and a chopper for electrically connecting the plurality of electrochemical cells to the anode or the cathode; The protection device is connected to and controlled by a stand-alone circuit comprising a normally open thermostat-switch and a capacitor with an electric charge stored therein, the thermostat-switch being arranged within the sealed casing Closing the isolation circuit when the temperature reaches a predetermined temperature to discharge the electrical charge from the capacitor to the protection device and to disconnect the plurality of electrochemical cells from the positive or negative electrode, A battery that triggers and disables the battery. 제1항에 있어서, 상기 보호 디바이스는 상기 단속기를 통과하는 상기 도전 요소의 중심 부분을 추가로 포함하고, 상기 단속기는 점화기, 발화 화약(pyrotechnic charge) 및 상기 도전 요소의 중심 부분을 절단하도록 적응된 기계적 절단기를 포함하고, 상기 점화기는 상기 서모스탯-스위치가 폐쇄될 때 상기 발화 화약을 연소시키고 그 후 상기 도전 요소의 중심 부분을 절단하기 위해 상기 기계적 절단기를 밀침으로써 상기 복수의 전기화학 전지를 상기 배터리의 상기 양극 또는 음극과 단절시키는 배터리.2. The apparatus of claim 1, wherein the protective device further comprises a central portion of the conductive element passing through the intermittent machine, the intermittent machine comprising an igniter, a pyrotechnic charge, Wherein the igniter comprises a mechanical cutter, wherein the igniter ignites the pyrotechnic powder when the thermostat-switch is closed and then pushes the mechanical cutter to cut the central portion of the conductive element, And disconnecting the battery from the positive electrode or the negative electrode of the battery. 제1항에 있어서, 인클로저를 정의하는 밀봉된 케이싱을 추가로 포함하고, 상기 복수의 전기화학 전지는 상기 인클로저 내부에 위치하고, 상기 양극 및 상기 음극은 상기 밀봉된 케이싱 밖으로 연장되는 배터리.The battery of claim 1, further comprising a sealed casing defining an enclosure, wherein the plurality of electrochemical cells are located within the enclosure, and wherein the anode and the cathode extend beyond the sealed casing. 제3항에 있어서, 상기 보호 디바이스는 상기 밀봉된 케이싱 내부에 위치하는 배터리.4. The battery of claim 3, wherein the protection device is located inside the sealed casing. 제3항에 있어서, 상기 독립 회로는 상기 밀봉된 케이싱 내부에 위치하는 배터리.4. The battery of claim 3, wherein the independent circuit is located inside the sealed casing. 제1항에 있어서, 상기 보호 디바이스는 또한 상기 독립 회로와 병렬로 전자 제어 유닛(ECU)에 접속되는 배터리.The battery of claim 1, wherein the protection device is also connected to an electronic control unit (ECU) in parallel with the independent circuit.
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