KR20200059753A - 배터리 팩 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩은, 배터리 셀; 배터리 셀을 수용하도록 구성되고 배터리 셀에서 발생되는 가스가 배출되는 벤트 홀이 형성되는 케이싱; 및 벤트 홀의 내부에서 벤트 홀을 차단하도록 설치되고, 가스가 통과하도록 구성되며, 가스가 벤트 홀을 통하여 케이싱의 외부로 배출될 때 가스의 흐름에 의해 소리를 발생시키도록 구성되는 소리 발생기를 포함할 수 있다.

Description

배터리 팩{BATTERY PACK}
본 발명은 배터리 팩에 관한 것이다.
최근, 노트북, 스마트 폰, 태블릿 컴퓨터와 같은 휴대용 전자 기기의 수요가 증대됨에 따라, 반복적으로 충방전이 가능한 고성능 이차 전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
또한, 휴대용 전자 기기와 같은 소형 장치뿐 아니라, 자동차, 로봇, 위성과 같은 중대형 장치에도 이차 전지가 널리 이용되고 있다. 특히, 화석 연료의 고갈 및 환경 오염에 대한 관심이 높아지면서, 하이브리드 자동차와 전기 자동차에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이러한 하이브리드 자동차나 전기 자동차에 있어서의 가장 핵심적 부품은 모터로 전력을 공급하는 배터리 팩이다. 배터리 팩은 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈을 포함하며, 복수의 배터리 셀이 서로 직렬 및/또는 병렬로 연결됨에 따라, 배터리 모듈의 용량 및 출력이 증대된다.
기본적으로, 배터리 셀은, 복수의 전극판을 분리막을 사이에 두고 적층하고, 복수의 전극판에 복수의 전극 탭을 각각 용접하여 전극 조립체를 형성한 후, 전극 조립체를 알루미늄 파우치로 감싸 밀봉하는 공정을 통해 제조된다.
이러한 배터리 팩의 사용 중, 배터리 셀로부터 가스가 발생할 수 있다. 이러한 가스 발생은 배터리 셀의 수명이 다하거나, 고온에 노출되거나, 과충전 또는 내부 단락 등이 발생되었을 때 전해질의 분해로 인해 발생할 수 있다. 배터리 셀의 파우치에는 통상 이렇게 발생한 가스로 인한 안전 사고를 방지하기 위해 가스 배출 구조가 구비된다.
그러나, 종래의 배터리 팩은 배터리 셀로부터 가스의 발생을 즉시 확인할 수 있는 구성을 구비하지 않는다. 따라서, 배터리 셀로부터 가스가 발생하는 경우, 배터리 팩의 교환 등의 조치를 취할 수 있도록, 사용자가 가스의 발생을 즉시 확인하도록 할 수 있는 구성이 요구된다.
본 발명은 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 배터리 셀로부터의 가스의 발생을 사용자가 즉시 확인하도록 할 수 있는 배터리 팩을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩은, 배터리 셀; 배터리 셀을 수용하도록 구성되고 배터리 셀에서 발생되는 가스가 배출되는 벤트 홀이 형성되는 케이싱; 및 벤트 홀의 내부에서 벤트 홀을 차단하도록 설치되고, 가스가 통과하도록 구성되며, 가스가 벤트 홀을 통하여 케이싱의 외부로 배출될 때 가스의 흐름에 의해 소리를 발생시키도록 구성되는 소리 발생기를 포함할 수 있다.
소리 발생기는, 벤트 홀의 유입구 측에 형성되는 제1 오리피스를 갖는 제1 부; 및 제1 부로부터 이격되도록 배치되고, 제1 부와의 사이에 가스 확산 공간을 형성하며, 벤트 홀의 배출구 측에 형성되는 제2 오리피스를 갖는 제2 부를 포함할 수 있다.
소리 발생기는, 벤트 홀의 유입구 측에 배치되는 가스 통과홀을 구비하는 격벽; 및 격벽에 지지되며 가스 통과홀을 통과한 가스의 흐름에 의해 진동하면서 소리를 발생시키도록 구성되는 진동 플레이트를 포함할 수 있다.
벤트 홀의 배출구 측에는 소리 발생기로부터 이격되게 설치되며 소리 발생기에서 발생된 소리의 음파가 충돌하도록 구성되는 충돌벽이 구비될 수 있다.
벤트 홀의 배출구 측에는 소리 발생기에서 발생된 소리의 음파를 반사하는 오목부가 구비될 수 있다.
벤트 홀의 유입구 측에서 유입구를 차단하도록 설치되며, 벤트 홀 내부로의 가스의 유동을 허용하되 케이싱 내로의 수분의 유입을 차단하는 수분 차단막이 구비될 수 있다.
케이싱은 상부 하우징 및 하부 하우징을 포함하고, 벤트 홀은 상부 하우징에 형성되고, 배터리 셀은 하부 하우징에 수용될 수 있다.
상부 하우징에는 벤트 홀과 연통되며 가스가 포집되는 가스 포집 공간이 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩은 배터리 셀로부터 발생된 가스의 흐름에 의해 소리를 발생시키도록 구성되는 소리 발생기를 포함한다. 따라서, 배터리 셀로부터 가스가 발생하는 경우 이를 사용자가 즉시 확인하도록 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 배터리 팩의 소리 발생기는 가스의 흐름에 의해서만 소리를 발생시키도록 구성되므로, 추가적인 전력이나 동력 또는 별도의 센서를 필요로 하지 않고, 사용자가 가스의 발생을 확인하도록 할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 팩이 개략적으로 도시된 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 팩이 개략적으로 도시된 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 팩의 소리 발생기 및 소리 발생기를 통과하는 가스의 흐름이 개략적으로 도시된 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 팩의 소리 발생기 및 수분 차단막이 개략적으로 도시된 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 배터리 팩의 소리 발생기 및 소리 발생기를 통과하는 가스의 흐름이 개략적으로 도시된 단면도이다.
본 발명의 실시형태는 통상의 기술자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이므로 도면에서의 구성 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다. 따라서, 각 구성 요소의 크기나 비율은 실제적인 크기나 비율을 전적으로 반영하는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 팩이 개략적으로 도시된 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 팩이 개략적으로 도시된 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 팩은, 내부 공간을 갖는 케이싱(100)과, 케이싱(100)에 형성되는 관통홀(미도시)을 통하여 외부로 노출되는 전극 터미널(210, 220)과, 케이싱(100)의 내부에 배치되며 복수의 배터리 셀(300)을 갖는 배터리 모듈을 포함한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 전극 터미널(210, 220)은 도 1에서의 상방으로 노출되도록 구성될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 케이싱(100)은 대략 직육면체의 형상을 가질 수 있으나, 본 발명은 이러한 케이싱(100)의 형상에 한정되지 않는다. 케이싱(100)은 배터리 셀(300)을 외력으로부터 보호하는 역할을 한다. 케이싱(100)은 상부 하우징(110) 및 하부 하우징(120)을 포함한다. 상부 하우징(110) 및 하부 하우징(120)이 서로 결합되는 것에 의해, 케이싱(100)의 내부에 배터리 셀(300)이 수용되는 내부 공간이 형성된다.
상부 하우징(110) 및 하부 하우징(120)은 플라스틱으로 이루어질 수 있다. 이와 같은 경우, 상부 하우징(110) 및 하부 하우징(120)은 용접에 의해 서로 접합될 수 있으며, 이에 따라, 케이싱(100)의 내부는 방진 및 방수 구조를 가질 수 있다. 다만, 본 발명은 상부 하우징(110) 및 하부 하우징(120)의 재질에 한정되지 않는다. 또한, 상부 하우징(110) 및 하부 하우징(120)은 용접 대신에 볼팅, 리벳팅 등의 다양한 체결 수단을 통해 서로 결합될 수 있다.
하부 하우징(120)에는 복수의 배터리 셀(300)이 수용될 수 있다. 예를 들면, 배터리 셀(300)은 파우치 형 배터리 셀일 수 있으며, 파우치 형 배터리 셀은 복수의 전극판을 분리막을 사이에 두고 적층하여 구성되는 전극 조립체와, 전극 조립체를 감싸는 파우치를 포함할 수 있다. 하부 하우징(120)은 배터리 셀(300)의 폭 및 길이에 각각 대응하는 폭 및 높이를 갖는 배터리 셀 수용 공간을 가질 수 있다.
상부 하우징(110)에는 배터리 셀(300)에서 발생되는 가스가 배출되는 벤트 홀(190)이 형성될 수 있다. 벤트 홀(190)은, 가스가 유입되는 유입구(191)와, 가스가 배출되는 배출구(192)를 갖는다. 따라서, 배터리 셀(300)의 문제로 인해 배터리 셀(300)로부터 발생된 가스는 하부 하우징(120)으로부터 상부 하우징(110)으로 유동한 후, 미리 설정된 압력 하에서 상부 하우징(110)의 벤트 홀(190)을 통하여 외부로 배출될 수 있다.
한편, 상부 하우징(110)에는 벤트 홀(190)과 연통되는 가스 포집 공간(160)이 구비될 수 있다. 가스 포집 공간(160)에는 배터리 셀(300)에서 발생된 가스가 포집될 수 있다. 따라서, 가스 포집 공간(160)에 포집된 가스의 압력이 미리 설정된 압력에 도달한 경우, 가스가 벤트 홀(190)을 통하여 외부로 배출될 수 있다.
일 예로서, 가스 포집 공간(160)은 케이싱(100)의 상부 중앙에 위치될 수 있고, 벤트 홀(190)은 케이싱(100)의 수직 중심축을 기준으로 일측으로 편심된 위치에 위치될 수 있다. 따라서, 배터리 셀(300)에서 발생된 가스가 곧바로 케이싱(100)의 상부 중앙(상부 하우징(110)의 중앙)의 가스 포집 공간(160)으로 유동할 수 있다. 그리고, 가스 포집 공간(160)으로 유동한 가스가 곧바로 벤트 홀(190)을 향하여 유동할 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 팩은, 배터리 셀(300)에서 가스가 발생한 경우 사용자가 이를 즉시 확인할 수 있도록 소리를 발생시키는 소리 발생기(400)를 포함할 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 팩의 소리 발생기(400)에 대하여 설명한다. 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 팩의 소리 발생기 및 소리 발생기를 통과하는 가스의 흐름이 개략적으로 도시된 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 소리 발생기(400)는 배터리 팩의 케이싱(100)의 벤트 홀(190)에 장착될 수 있다.
일 예로서, 소리 발생기(400)는 하나의 모듈로서 구성되어 케이싱(100)의 벤트 홀(190)의 내부에 삽입되어 끼워질 수 있다. 소리 발생기(400)는 벤트 홀(190)의 내부 공간의 크기에 대응하는 크기를 가질 수 있으며, 이에 따라, 소리 발생기(400)가 벤트 홀(190)의 내부에 억지 끼움 방식으로 체결되어 안정적으로 유지될 수 있다.
대안적으로, 소리 발생기(400)가 벤트 홀(190)의 내부에 끼워진 후, 소리 발생기(400)는 용접, 볼팅, 리벳팅, 접착제 등을 통해 벤트 홀(190)의 내부에 안정적으로 장착될 수 있다.
소리 발생기(400)가 하나의 별도의 모듈로서 구성되므로, 소리 발생기(400)가 기존의 구조를 갖는 배터리 팩의 벤트 홀(190)에 끼워져 사용될 수 있다. 따라서, 소리 발생기(400)가 기존의 구조를 갖는 배터리 팩에 용이하게 적용될 수 있다. 이 경우, 벤트 홀(190)의 배출구(192) 측에는 소리 발생기(400)가 벤트 홀(190)을 향하여 통과할 수 있는 크기의 공간이 확보될 수 있다.
다만, 본 발명은 소리 발생기(400)가 별도의 모듈로서 구성되는 구성에 한정되지 않으며, 다른 예로서, 소리 발생기(400)는 케이싱(100)과 일체로 성형될 수 있다. 예를 들면, 소리 발생기(400)는 사출 성형, 인서트 사출 성형 등을 통해 케이싱(100)과 일체로 성형될 수 있다.
소리 발생기(400)는 벤트 홀(190)의 내부에서 벤트 홀(190)을 차단하도록 설치되며, 가스가 통과하도록 구성된다. 따라서, 벤트 홀(190)의 유입구(191)로 유입된 가스가 벤트 홀(190)의 배출구(192)로 배출되는 과정에서, 가스가 소리 발생기(400)를 통과하면서, 소리를 발생시킨다.
소리 발생기(400)는, 벤트 홀(190)의 유입구(191) 측에 형성되는 제1 오리피스(411)를 갖는 제1 부(410)와, 제1 부(410)로부터 이격되도록 배치되고, 제1 부(410)와의 사이에 가스 확산 공간(430)을 형성하며, 벤트 홀(190)의 배출구(192) 측에 형성되는 제2 오리피스(421)를 갖는 제2 부(420)를 포함할 수 있다.
경우에 따라, 제1 부(410)는 복수의 제1 오리피스(411)를 가질 수 있다. 복수의 제1 오리피스(411)는 벤트 홀(190)의 유입구(191)의 중심을 기준으로 둘레 방향으로 일정한 간격으로 배치될 수 있다. 마찬가지로, 제2 부(420)는 복수의 제2 오리피스(421)를 가질 수 있다. 복수의 제2 오리피스(421)는 벤트 홀(190)의 배출구(192)의 중심을 기준으로 둘레 방향으로 일정한 간격으로 배치될 수 있다.
가스의 소용돌이를 효과적으로 생성하기 위해, 제1 오리피스(411)의 내경은 벤트 홀(190)의 유입구(191)로부터 가스 확산 공간(430)을 향하는 방향으로 점진적으로 증가할 수 있다. 다만, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않으며, 제1 오리피스(411)는 일정한 내경을 가질 수 있다. 마찬가지로, 가스의 소용돌이를 효과적으로 생성하기 위해, 제2 오리피스(421)의 내경은 가스 확산 공간(430)으로부터 벤트 홀(190)의 배출구(192)를 향하는 방향으로 점진적으로 증가할 수 있다. 다만, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않으며, 제2 오리피스(421)는 일정한 내경을 가질 수 있다.
이러한 구성에 따르면, 벤트 홀(190)의 유입구(191)로 유입된 가스는 소리 발생기(400)의 제1 부(410)를 가압하면서 가스의 압력이 상승하게 된다.
벤트 홀(190)의 유입구(191)의 가스의 압력이 소정의 압력에 도달하면, 제1 부(410)를 가압하는 가스 중 일부가 제1 오리피스(411)를 통과한 후 가스 확산 공간(430)으로 분출한다.
이때, 가스 확산 공간(430)으로 분출된 가스는 매우 불안정하게 유동하면서 소용돌이를 발생시킨다. 또한, 가스 확산 공간(430)으로 분출된 가스는 제2 부(420)와 충돌한다. 따라서, 이러한 가스의 소용돌이 및 제2 부(420)와의 가스의 충돌에 의해 음파를 발생한다.
그리고, 가스 확산 공간(430) 내의 가스 중 일부가 제2 부(420)의 제2 오리피스(421)를 통과하여 외부로 분출되면서 소용돌이를 생성하게 되는데 이와 같은 소용돌이에 의해 음파가 발생된다.
이와 같이, 가스의 분출에 의해 발생되는 음파는 사용자에게 전달되며, 이에 따라, 벤트 홀(190)의 배출구(192)로부터 가스가 분출되는 상황을 사용자가 즉시 확인하도록 할 수 있다.
한편, 벤트 홀(190)의 배출구(192) 측에는 소리 발생기(400)로부터 이격되게 설치되며 소리 발생기(400)에서 발생된 소리의 음파가 충돌하도록 구성되는 충돌벽(180)이 구비될 수 있다. 충돌벽(180)은 사용자가 소리를 정확하게 들을 수 있는 위치를 향하여 음파를 반사시키는 역할을 할 수 있다.
충돌벽(180)은 벤트 홀(190)의 배출구(192) 측에 인접한 위치에서 상부 하우징(110)에 형성될 수 있다. 다만, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않으며, 충돌벽(180)은 소리 발생기(400)와 일체로 구성될 수 있으며, 이에 따라, 소리 발생기(400)는 충돌벽(180)을 포함하는 하나의 모듈로서 구성되어, 벤트 홀(190)의 내부에 장착될 수 있다.
또한, 벤트 홀(190)의 배출구(192) 측에는 소리 발생기(400)에서 발생된 소리의 음파를 반사하는 오목부(170)가 더 구비될 수 있다. 충돌벽(180)과 마찬가지로, 오목부(170)는 사용자가 소리를 정확하게 들을 수 있는 위치를 향하여 음파를 반사시키는 역할을 할 수 있다.
오목부(170)는 벤트 홀(190)의 배출구(192)로부터 나오는 음파의 원활한 반사를 유도하도록 만곡된 표면을 가질 수 있다. 또한, 오목부(170)의 만곡된 표면은 충돌벽(180)을 향하여 만곡될 수 있다. 한편, 충돌벽(180), 오목부(170), 벤트 홀(190)의 배출구(192) 및 소리 발생기(400)의 제2 부(420)는 그 사이에 소정의 보울 형태의 공간을 형성한다. 이러한 공간은 사용자가 소리를 정확하게 들을 수 있는 위치를 향하여 음파를 반사시키는 역할을 할 수 있다.
오목부(170)는 벤트 홀(190)의 배출구(192) 측에 인접한 위치에서 상부 하우징(110)에 형성될 수 있다. 다만, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않으며, 오목부(170)는 소리 발생기(400)와 일체로 구성될 수 있으며, 이에 따라, 소리 발생기(400)는 오목부(170)를 포함하는 하나의 모듈로서 구성되어, 벤트 홀(190)의 내부에 장착될 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 팩은 배터리 셀(300)로부터 발생된 가스의 흐름에 의해 소리를 발생시키도록 구성되는 소리 발생기(400)를 포함하므로, 배터리 셀(300)로부터 가스가 발생하는 경우 이를 사용자가 즉시 확인하도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 배터리 팩의 소리 발생기(400)는 가스의 흐름에 의해서만 소리를 발생시키도록 구성되므로, 추가적인 전력이나 동력 또는 별도의 센서를 필요로 하지 않고, 사용자가 가스의 발생을 확인하도록 할 수 있다.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 팩에 대하여 설명한다. 본 발명의 제1 실시예의 구성 요소와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 팩의 소리 발생기 및 수분 차단막이 개략적으로 도시된 단면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 팩은, 벤트 홀(190)의 유입구(191) 측에서 유입구(191)를 차단하도록 설치되며, 벤트 홀(190) 내부로의 가스의 유동을 허용하되 케이싱 내로의 수분의 유입을 차단하도록 구성되는 수분 차단막(500)이 구비될 수 있다.
수분 차단막(500)은 가스 포집 공간(160) 및 벤트 홀(190) 사이에 위치되어 가스 포집 공간(160) 및 벤트 홀(190)을 구획한다. 수분 차단막(500)은 용접, 볼팅, 리벳팅, 접착제 등의 다양한 체결 수단을 통해 벤트 홀(190)의 유입구(191)에 고정되게 결합될 수 있다.
수분 차단막(500)은 미리 설정된 압력의 가스의 통과를 허용하도록 구성된다. 따라서, 가스 포집 공간(160)에 포집된 가스의 압력이 미리 설정된 압력에 도달할 때, 가스 포집 공간(160)에 존재하는 가스가 수분 차단막(500)을 통하여 벤트 홀(190) 내부로 유동하여 소리 발생기(400)를 통과하면서 소리를 발생시킬 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 팩에 의하면, 가스 포집 공간(160) 및 벤트 홀(190) 사이에 수분 차단막(500)이 구비되므로, 케이싱(100) 내부로 수분이 유입되는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 케이싱(100) 내부의 가스의 압력이 미리 설정된 압력에 도달한 경우에만 벤트 홀(190)을 통해 가스가 외부로 배출되도록 할 수 있다.
이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 배터리 팩에 대하여 설명한다. 본 발명의 제1 및 제2 실시예의 구성 요소와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 배터리 팩의 소리 발생기 및 소리 발생기를 통과하는 가스의 흐름이 개략적으로 도시된 단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 배터리 팩은 소리 발생기(600)를 포함할 수 있으며, 소리 발생기(600)는, 벤트 홀(190)의 유입구(191) 측에 배치되며 가스 통과홀(611)을 구비하는 격벽(610)과, 격벽(610)에 지지되며 가스 통과홀(611)을 통과한 가스의 흐름에 의해 진동하면서 소리를 발생시키도록 구성되는 진동 플레이트(620)를 포함할 수 있다.
일 예로서, 소리 발생기(600)는 하나의 모듈로서 구성되어 케이싱(100)의 벤트 홀(190)의 내부에 삽입되어 끼워질 수 있다. 소리 발생기(600)는 벤트 홀(190)의 내부 공간의 크기에 대응하는 크기를 가질 수 있으며, 이에 따라, 소리 발생기(600)가 벤트 홀(190)의 내부에 억지 끼움 방식으로 체결되어 안정적으로 유지될 수 있다.
대안적으로, 소리 발생기(600)가 벤트 홀(190)의 내부에 끼워진 후, 소리 발생기(600)는 용접, 볼팅, 리벳팅, 접착제 등을 통해 벤트 홀(190)의 내부에 안정적으로 장착될 수 있다.
소리 발생기(600)가 하나의 별도의 모듈로서 구성되므로, 소리 발생기(600)가 기존의 구조를 갖는 배터리 팩의 벤트 홀(190)에 끼워져 사용될 수 있다. 따라서, 소리 발생기(600)가 기존의 구조를 갖는 배터리 팩에 용이하게 적용될 수 있다. 이 경우, 벤트 홀(190)의 배출구(192) 측에는 소리 발생기(600)가 벤트 홀(190)을 향하여 통과할 수 있는 크기를 갖는 공간이 확보될 수 있다.
다만, 본 발명은 소리 발생기(600)가 별도의 모듈로서 구성되는 구성에 한정되지 않으며, 다른 예로서, 소리 발생기(600)는 케이싱(100)과 일체로 성형될 수 있다. 예를 들면, 소리 발생기(600)는 사출 성형, 인서트 사출 성형 등을 통해 케이싱(100)과 일체로 성형될 수 있다.
격벽(610)은 복수의 가스 통과홀(611)을 가질 수 있다. 복수의 가스 통과홀(611)은 진동 플레이트(620)의 둘레 방향으로 일정한 간격으로 배치될 수 있다.
진동 플레이트(620)는 소정의 유연성을 갖는 플라스틱 또는 금속으로 이루어질 수 있다. 진동 플레이트(620)는 그 중앙이 소정의 바 형태의 연결 부재를 통하여 격벽(610)의 중앙에 고정될 수 있다.
이와 같은 구성에 따르면, 벤트 홀(190)의 유입구(191)로 유입된 가스가 소리 발생기(600)의 격벽(610)을 가압하면서 가스의 압력이 상승하게 된다. 이때, 격벽(610)을 가압하는 가스의 일부가 가스 통과홀(611)을 통과하면서 진동 플레이트(620)를 향하여 분출하게 된다. 이에 따라, 진동 플레이트(620)가 분출된 가스에 의해 진동하면서, 주변의 공기를 진동시켜 음파를 발생시킬 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따르면, 배터리 팩의 소리 발생기(600)는 가스의 흐름에 의해서만 소리를 발생시키도록 구성되므로, 추가적인 전력이나 동력 또는 별도의 센서를 필요로 하지 않고, 사용자가 가스의 발생을 확인하도록 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩은, 배터리 팩을 전원으로 포함하는 디바이스에 적용될 수 있다.
예를 들면, 디바이스는 컴퓨터, 휴대폰, 웨어러블 전자 기기, 파워 툴(power tool), 전기 자동차(Electric Vehicle: EV), 하이브리드 전기 자동차, 플러그-인 하이브리드 전기 자동차, 전기 이륜차, 전기 골프 카트, 또는 전력 저장 장치일 수 있다. 전력 저장 장치는, 전력 수급 조절을 위한 스마트 그리드 시스템이나 전기 자동차의 충전소 등 여러 분야 및 장소에 적용될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예가 예시적으로 설명되었으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에 한정되지 않으며, 청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경될 수 있다.
100: 케이싱
300: 배터리 셀
400: 소리 발생기
500: 수분 차단막
600: 소리 발생기

Claims (10)

  1. 배터리 셀;
    상기 배터리 셀을 수용하도록 구성되고 상기 배터리 셀에서 발생되는 가스가 배출되는 벤트 홀이 형성되는 케이싱; 및
    상기 벤트 홀의 내부에서 상기 벤트 홀을 차단하도록 설치되고, 상기 가스가 통과하도록 구성되며, 상기 가스가 상기 벤트 홀을 통하여 상기 케이싱의 외부로 배출될 때 상기 가스의 흐름에 의해 소리를 발생시키도록 구성되는 소리 발생기를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 소리 발생기는,
    상기 벤트 홀의 유입구 측에 형성되는 제1 오리피스를 갖는 제1 부; 및
    상기 제1 부로부터 이격되도록 배치되고, 상기 제1 부와의 사이에 가스 확산 공간을 형성하며, 상기 벤트 홀의 배출구 측에 형성되는 제2 오리피스를 갖는 제2 부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 소리 발생기는,
    상기 벤트 홀의 유입구 측에 배치되는 가스 통과홀을 구비하는 격벽; 및
    상기 격벽에 지지되며 상기 가스 통과홀을 통과한 가스의 흐름에 의해 진동하면서 소리를 발생시키도록 구성되는 진동 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 벤트 홀의 배출구 측에는 상기 소리 발생기로부터 이격되게 설치되며 상기 소리 발생기에서 발생된 소리의 음파가 충돌하도록 구성되는 충돌벽이 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 벤트 홀의 배출구 측에는 상기 소리 발생기에서 발생된 소리의 음파를 반사하는 오목부가 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 벤트 홀의 유입구 측에서 상기 유입구를 차단하도록 설치되며, 벤트 홀 내부로의 가스의 유동을 허용하되 상기 케이싱 내로의 수분의 유입을 차단하는 수분 차단막이 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 케이싱은 상부 하우징 및 하부 하우징을 포함하고, 상기 벤트 홀은 상기 상부 하우징에 형성되고, 상기 배터리 셀은 상기 하부 하우징에 수용되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 상부 하우징에는 상기 벤트 홀과 연통되며 상기 가스가 포집되는 가스 포집 공간이 형성되는 것을 특징으로 배터리 팩.
  9. 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 따른 배터리 팩을 구비하는 디바이스.
  10. 청구항 9항에 있어서,
    상기 디바이스는 컴퓨터, 휴대폰, 웨어러블 전자 기기, 파워 툴(power tool), 전기 자동차(Electric Vehicle: EV), 하이브리드 전기 자동차, 플러그-인 하이브리드 전기 자동차, 전기 이륜차, 전기 골프 카트, 또는 전력 저장 장치 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 디바이스.
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