KR20200098978A - 배터리 셀의 고온을 검출하는 배터리 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈은, 복수개의 배터리 셀로 구성되고, 상기 배터리 모듈은, 상기 복수개의 배터리 셀을 연결되어 형성되는 하나의 (+)출력단, 상기 (+)출력단과 외부 장치 사이의 전류 경로상에 구비되어 배터리 모듈의 충전 또는 방전을 차단하는 FET, 상기 FET를 제어하는 보호 IC 칩 및 상기 배터리 모듈의 고온 여부를 감지하는 고온 감지부를 포함하여 구성되며, 상기 고온 감지부의 일단은 상기 (+)출력단에 연결되고, 상기 고온 감지부의 타단은 상기 보호 IC 칩의 하나의 입력포트에 연결되며, 상기 고온 감지부는, 서로 직렬 연결된 복수개의 PTC 서미스터를 포함하여 구성될 수 있다.

Description

배터리 셀의 고온을 검출하는 배터리 모듈{ A battery module for detecting a high temperature of a battery cell}
본 발명은 배터리 겔의 고온을 검출하여 고온이 검출되는 경우 출력을 차단하는 배터리 모듈에 관한 것이다.
보다 구체적으로는, 배터리 셀 각각에 PTC 소자 및 보온 필름을 구비하되 보호 IC 칩의 하나의 포트만을 사용하여 배터리 셀의 고온을 검출하고, 고온이 검출되는 경우 출력을 차단하는 배터리 모듈에 관한 것이다.
일반적인 배터리 모듈은 충/방전이 가능한 복수개의 배터리 셀로 구성되어 있다.
특히, Li-ion 배터리 셀을 장시간 사용하는 경우, 배터리 셀에서는 열이 발생하게 되는데, 특히 복수개의 배터리 셀로 구성되는 대용량의 배터리 모듈은 충전 또는 방전 시 전류량의 증가에 따라 더 많은 열 발생을 수반하게 된다.
이와 같이 배터리 모듈의 내부 온도가 상승하면, 배터리 모듈의 안정성에 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 배터리 모듈의 온도가 소정의 값 이상으로 상승하면, 배터리 모듈의 충전 또는 방전을 차단해야 한다.
이를 위해 종래에는 배터리 셀 각각에 온도 센서를 구비하고, 각 배터리 셀에 구비되는 온도 센서가 보호 IC 칩으로 온도 정보를 전송하여 보호 IC 칩은 전송 받은 온도를 기반으로 배터리 모듈의 충전 또는 방전을 차단하였다.
그러나 종래 기술은 배터리 셀 각각에 구비되는 온도 센서가 보호 IC 칩으로 배터리 셀 온도 값을 전송하게 되므로, 보호 IC 칩에 온도 수신을 위한 포트가 많이 필요한 문제점이 있었다.
또한, 종래기술은, 배터리 셀 각각에 온도 센서가 구비되지만, 온도 센서가 위치하는 부분의 배터리 셀 온도만을 측정하여 보호 IC 칩으로 전송하였다, 따라서, 배터리 셀에서 온도 센서와 멀리 떨어진 부분에서 발생하는 발열 현상을 감지하는데 문제점이 있었다.
한편, 때에 따라서는, 배터리 셀들 중 어느 배터리 셀이 고온인지를 확인할 필요 없이 어느 하나의 셀에서만 고온이 감지되더라도, 배터리 모듈의 안정성을 위해서 배터리 모듈의 충전 또는 방전을 차단하는 것이 바람직할 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 종래 기술들의 문제점들을 해결하기 위해서 배터리 셀 중 어느 셀에서 고온이 감지되었는지는 알 수 없지만, 보호 IC 칩의 하나의 포트를 사용하여 배터리 셀의 고온을 감지하고, 배터리 셀 각각의 전체적인 온도를 측정하여 배터리 모듈의 충전 또는 방전을 차단하는 것을 제안한다.
한국등록특허공보 KR 1628850 B1
본 발명은 보호 IC 칩의 하나의 포트만을 사용하여 배터리 셀의 고온을 감지하여 충전 또는 방전을 차단하는 배터리 모듈을 제공한다.
또한, 본 발명은 배터리 셀 각각의 전체적인 온도를 측정하는 배터리 모듈을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈은, 복수개의 배터리 셀로 구성되고, 상기 배터리 모듈은, 상기 복수개의 배터리 셀을 연결되어 형성되는 하나의 (+)출력단, 상기 (+)출력단과 외부 장치 사이의 전류 경로상에 구비되어 배터리 모듈의 충전 또는 방전을 차단하는 FET, 상기 FET를 제어하는 보호 IC 칩 및 상기 배터리 모듈의 고온 여부를 감지하는 고온 감지부를 포함하여 구성되며, 상기 고온 감지부의 일단은 상기 (+)출력단에 연결되고, 상기 고온 감지부의 타단은 상기 보호 IC 칩의 하나의 입력포트에 연결되며, 상기 고온 감지부는, 서로 직렬 연결된 복수개의 PTC 서미스터를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 복수개의 PTC 서미스터 각각은, 소정의 임계 온도 이상이 되면 유전율이 감소하는 온도 감응 유전율 변동부를 포함하여 구성되며, 상기 온도 감응 유전율 변동부는, 상기 복수개의 배터리 셀 각각의 표면에 직접 접촉하도록 구비될 수 있다.
상기 보호 IC 칩은, 상기 고온 감지부의 타단이 연결되는 상기 보호 IC 칩의 하나의 입력포트에 인가되는 전압이 낮아지는 경우, 상기 복수개의 배터리 셀 중 어느 하나 이상의 배터리 셀에서 고온이 감지된 것으로 판단하고, 상기 FET를 오프하여 상기 배터리 모듈의 충전 또는 방전을 차단할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈은 복수개가 연결되어 하나의 배터리 팩으로 구현될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에 다른 배터리 모듈은 다양한 전자장치에 탑재될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 배터리 모듈은, 복수개의 배터리 셀로 구성되고, 상기 배터리 모듈은, 상기 복수개의 배터리 셀을 연결하여 형성되는 하나의 (+)출력단, 상기 (+)출력단과 외부 장치 사이의 전류 경로상에 구비되는 FET, 상기 FET를 제어하는 보호 IC 칩, 상기 복수개의 배터리 셀 각각을 감싸는 보온 필름(thermal film) 및 상기 배터리 모듈의 고온 여부를 감지하는 고온 감지부를 포함하여 구성되며, 상기 고온 감지부의 일단은 상기 (+)출력단에 연결되고, 상기 고온 감지부의 타단은 상기 보호 IC 칩의 하나의 입력포트에 연결되며, 상기 고온 감지부는, 서로 직렬 연결된 복수개의 PTC 서미스터를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 복수개의 PTC 서미스터 각각은, 소정의 임계 온도 이상이 되면 유전율이 감소하는 온도 감응 유전율 변동부를 포함하여 구성되며, 상기 온도 감응 유전율 변동부는 상기 복수개의 배터리 셀 각각의 표면을 감싸는 보온 필름에 접촉하도록 구비될 수 있다.
상기 보호 IC 칩은, 상기 고온 감지부의 타단이 연결되는 상기 보호 IC 칩의 하나의 입력포트에 인가되는 전압이 낮아지는 경우, 상기 복수개의 배터리 셀 중 어느 하나 이상의 배터리 셀에서 고온이 감지된 것으로 판단하고, 상기 FET를 오프하여 상기 배터리 모듈의 충전 또는 방전을 차단할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배터리 모듈은 복수개가 연결되어 하나의 배터리 팩으로 구현될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에 다른 배터리 모듈은 다양한 전자장치에 탑재될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 복수개의 배터리 셀로 구성되는 배터리 모듈에서 배터리 셀의 고온을 감지하는 방법은, 보호 IC 칩의 하나의 입력포트에 인가되는 전압을 측정하는 전압 측정 단계, 상기 전압 측정된 전압을 기반으로 배터리 셀의 고온 여부를 판단하는 고온 여부 판단 단계, 상기 고온 여부 판단 단계에서 배터리 셀이 고온으로 판단되는 경우, 배터리 모듈의 충전 또는 방전을 차단하는 충전 또는 방전 차단 단계를 포함하여 구성되며, 상기 보호 IC 칩의 하나의 입력포트에 인가되는 전압은 복수개의 배터리 셀 각각에 접촉하여 구비되고, 서로 직렬 연결된 복수개의 PTC 서미스터에 의해 변동될 수 있다.
상기 고온 여부 판단 단계는, 상기 보호 IC 칩의 하나의 입력포트에 인가되는 전압이 소정의 기준 전압 미만인 경우, 모든 배터리 셀이 고온이 아닌 것으로 판단하고, 상기 보호 IC 칩 의 하나의 입력포트에 인가되는 전압이 소정의 기준 전압 이상인 경우, 복수개의 배터리 셀 중 어느 하나 이상의 배터리 셀에서 고온이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
본 발명은 보호 IC 칩의 하나의 포트만을 사용하여 배터리 셀의 고온을 감지하여 충전 또는 방전을 차단할 수 있다.
또한, 본 발명은 배터리 셀 각각의 전체적인 온도를 측정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배터리 모듈을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 배터리 셀의 고온을 감지는 방법을 나타낸 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면부호를 붙였다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예컨대, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 “연결”되어 있다고 할 때, 이는 “직접적으로 연결”되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 “전기적으로 연결”되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 “~(하는) 단계” 또는 “~의 단계”는 “~를 위한 단계”를 의미하지 않는다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
1. 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈의 구성을 나타낸 도면이다.
이하에서는 도 1을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈을 설명한다.
본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈은, 복수개의 배터리 셀로 구성되며, 상기 배터리 모듈은 상기 복수개의 배터리 셀을 연결하여 형성되는 하나의 (+)출력단, 상기 (+)출력단과 오부 장치 사이의 전류 경로상에 구비되는 FET(100), 상기 FET(100)를 제어하는 보호 IC 칩(200) 및 상기 배터리 모듈의 고온 여부를 감지하는 고온 감지부를 포함하여 구성될 수 있다.
구체적으로, 상기 고온 감지부는, 일단은 상기 (+)출력단에 연결되고, 타단은 상기 보호 IC 칩의 하나의 입력보트에 연결될 수 있다.
한편, 상기 고온 감지부는, 서로 직렬 연결된 복수개의 PTC 서미스터를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 상기 복수개의 PTC 서미스터의 개수는 상기 배터리 모듈을 구성하는 복수개의 배터리 셀의 개수와 같을 수 있다.
한편, 상기 복수개의 PTC 서미스터 각각은, 소정의 임계 온도 이상이 되면 유전율이 감소하는 온도 감응 유전율 변동부를 포함하여 구성되며, 상기 온도 감응 유전율 변동부는, 상기 복수개의 배터리 셀 각각의 표면에 직접 접촉하도록 구비될 수 있다.
예들 들어, 도 1과 같이 제1 내지 제4 배터리 셀(11 내지 14)이 하나의 모듈을 형성하는 경우, 상기 고온 감지부는 제1 내지 제4 PTC 서미스터(301 내지 304)를 포함하여 구성되며, 제1 내지 제4 배터리 셀(11 내지 14) 각각의 표면에는 제1 내지 제4 PTC 서미스터(301 내지 304)가 구비되고, 제1 내지 제4 PTC 서미스터(301 내지 304)는 서로 직렬로 연결될 수 있다.
다시 말해, 제1 PTC 서미스터(301)는 제1 배터리 셀(11)의 표면에 구비되고, 일단은 상기 (+)출력단에 연결되고, 타단은 제2 PTC서미스터(302)의 일단에 연결되며, 상기 제2 PTC 서미서터(302)는, 제2 배터리 셀(12)의 표면에 구비되고, 타단은, 제3 PTC 서미스터(303)의 일단에 연결될 수 있다.
한편, 제3 PTC 서미스터(303)는, 일단은 상기 제2 PTC 서미스터(302)의 타단에 연결되고, 타단은 제4 PTC 서미스터(304)의 일단에 연결되며, 제4 PTC 서미스터(304)는 일단은 상기 제3 PTC 서미스터(303)의 타단에 연결되고, 타단은 상기 보호 IC 칩(200)의 소정의 입력포트에 연결될 수 있다.
이로 인해 보호 IC 칩(200)은 하나의 포트만을 사용하여 배터리 셀의 고온 여부를 감지할 수 있으므로, 종래에 다수개의 포트가 온도 센싱을 위해 할당되는 것에 비해 포트 사용 효율성이 높아질 수 있다.
구체적으로, 복수개의 배터리 셀 각각의 표면에 구비되고 서로 직렬 연결되어 있는 복수개의 PTC 서미스터는, 복수개의 배터리 셀 중 어느 하나의 셀에서 고온이 발생하면, 고온이 발생한 배터리 셀의 표면에 구비되어 있는 PTC 서미스터의 저항이 급격히 증가하여, 직렬 연결되어 있는 전체 PTC 서미스터의 저항이 증가한다. 전체 PTC 서미스터의 저항이 증가하면, 상기 보호 IC 칩의 소정의 입력포트에는 고온이 발생하지 않았을 때 보다 낮은 전압이 인가되고, 보호 IC 칩은 이를 감지하여 배터리 셀 중 어느 하나 이상에서 고온이 발생한 것으로 판단하여 상기 FET(100)를 제어하여 배터리 모듈의 충전 또는 방전을 차단할 수 있다.
즉, 종래에는 보호 IC 칩이 배터리 셀 각각의 온도 정보를 복수개의 포트를 사용해서(또는 다채널 AFE를 사용하여) 받는 것에 비해 포트수가 줄어들 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 에에 따른 배터리 모듈은 복수개가 연결되어 하나의 배터리 팩으로 구현될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈은 전자장치에 탑재될 수 있다.
예를 들어, 상기 전자장치는, 노트북, 휴대폰, PDA, 드론 등 일 수 있다.
2. 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배터리 모듈
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배터리 모듈을 나타낸 도면이다.
이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배터리 모듈을 설명한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 배터리 모듈은 복수개의 배터리 셀로 구성될 수 있다. 그리고, 상기 배터리 모듈은, 상기 복수개의 배터리 셀을 연결하여 형성되는 하나의 (+)출력단, 상기 (+)출력단과 외부 장치 사이의 전류 경로상에 구비되는 FET(100), 상기 FET(100)를 제어하는 보호 IC 칩(200), 상기 복수개의 배터리 셀 각각을 감싸는 보온 필름(thermal film) 및 상기 배터리 모듈의 고온 여부를 감지하는 고온 감지부를 포함하여 구성될 수 있다.
구체적으로, 상기 복수개의 배터리 셀 각각은 보온 필름으로 감싸져 있고, 인접한 배터리 셀과는 소정의 간격만큼 이격되어 배치될 수 있다. 이때, 이격되는 소정의 간격은, 인접한 배터리 셀의 온도에 의해 인접한 배터리 셀이 영향을 받지 않는 값이다.
한편, 상기 고온 감지부의 일단은 상기 (+)출력단에 연결되고, 타단은 상기 보호 IC 칩의 하나의 입력포트에 연결될 수 있다.
한편, 상기 고온 감지부는 서로 직렬 연결된 복수개의 PTC 서미스터를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 상기 복수개의 PTC 서미스터의 개수는 상기 복수개의 배터리 셀의 개수와 동일할 수 있다.
한편, 상기 복수개의 PTC 서미스터 각각은, 소정의 임계 온도 이상이 되면 유전율이 감소하는 온도 감응 유전율 변동부를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 온도 감응 유전율 변동부는, 상기 복수개의 배터리 셀 각각을 감싸고 있는 보온 필름 각각과 직접 접촉하도록 구비될 수 있다.
다시 말해, 배터리 셀 개별마다 보온 필름이 감싸여 있어 보온 필름의 온도를 감지하는 경우, 상기 온도 감응 유전율 변동부가 구비되는 특정 지점의 온도가 아니라 해당 배터리 셀의 전체적인 온도를 감지할 수 있다.
예들 들어, 도 1과 같이 제1 내지 제4 배터리 셀(11 내지 14)이 하나의 모듈을 형성하는 경우, 상기 고온 감지부는 제1 내지 제4 PTC 서미스터(301 내지 304)를 포함하여 구성되며, 제1 내지 제4 배터리 셀(11 내지 14) 각각은, 각각의 배터리 셀을 감싸는 제1 내지 제4 보온 필름(21 내지 24)을 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 제1 내지 제4 보온 필름(21 내지 24) 상에는 각각에는 제1 내지 제4 PTC 서미스터가 구비되고, 제1 내지 제4 PTC 서미스터(301 내지 304)는 서로 직렬로 연결될 수 있다.
다시 말해, 제1 PTC 서미스터(301)는 제1 배터리 셀(11)의 제1 보온 필름(21)상에 구비되고, 일단은 상기 (+)출력단에 연결되고, 타단은 제2 PTC서미스터(302)의 일단에 연결되며, 상기 제2 PTC 서미서터(302)는, 제2 보온 필름(22)상에 구비되고, 타단은, 제3 PTC 서미스터(303)의 일단에 연결될 수 있다.
한편, 제3 PTC 서미스터(303)는, 일단은 상기 제2 PTC 서미스터(302)의 타단에 연결되고, 타단은 제4 PTC 서미스터(304)의 일단에 연결되며, 제4 PTC 서미스터(304)는 일단은 상기 제3 PTC 서미스터(303)의 타단에 연결되고, 타단은 상기 보호 IC 칩(200)의 소정의 입력포트에 연결될 수 있다.
이로 인해 보호 IC 칩(200)은 하나의 포트만을 사용하여 배터리 셀의 고온 여부를 감지할 수 있다.
구체적으로, 복수개의 배터리 셀 각각의 보온 필름상에 구비되고 서로 직렬 연결되어 있는 PTC 서미스터는, 복수개의 배터리 셀의 보온 필름 중 어느 하나의 보온 필름에서 고온이 발생하면, 고온이 발생한 보온 필름상에 구비되어 있는 PTC 서미스터의 저항이 급격히 증가하여, 직렬 연결되어 있는 전체 PTC 서미스터의 저항이 증가한다.
전체 PTC 서미스터의 저항이 증가하면, 상기 보호 IC 칩의 소정의 입력포트에는 고온이 발생하지 않았을 때 보다 낮은 전압이 인가된다. 보호 IC 칩은 이를 감지하여 배터리 셀 중 어느 하나 이상에서 고온이 발생한 것으로 판단하여 상기 FET(100)를 제어하여 배터리 모듈의 충전 또는 방전을 차단할 수 있다.
즉, 종래에는 보호 IC 칩이 배터리 셀 각각의 온도 정보를 복수개의 포트를 사용해서(또는 다채널 AFE를 사용하여) 받는 것에 비해 포트수가 줄어들 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시 에에 따른 배터리 모듈은 복수개가 연결되어 하나의 배터리 팩으로 구현될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배터리 모듈은 전자장치에 탑재될 수 있다.
예를 들어, 상기 전자장치는, 노트북, 휴대폰, PDA, 드론 등 일 수 있다.
3. 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 배터리 셀의 고온 감지 방법.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 배터리 셀의 고온을 감지는 방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 배터리 셀의 고온 감지 방법은, 보호 IC 칩의 하나의 입력포트에 인가되는 전압을 측정하는 전압 측정 단계(S100), 상기 전압 측정된 전압을 기반으로 배터리 셀의 고온 여부를 판단하는 고온 여부 판단 단계(S200), 상기 고온 여부 판단 단계(S200)에서 배터리 셀이 고온으로 판단되는 경우, 배터리 모듈의 충전 또는 방전을 차단하는 충전 또는 방전 차단 단계(S330)를 포함하여 구성될 수 있다.
구체적으로, 상기 전압 측정 단계(S100)에서 측정되는 상기 보호 IC 칩의 하나의 입력포트에 인가되는 전압은 복수개의 배터리 셀 각각에 접촉하여 구비되고, 서로 직렬 연결된 복수개의 PTC 서미스터에 의해 변동될 수 있다.
한편, 상기 고온 여부 판단 단계(S200)는, 상기 보호 IC 칩의 하나의 입력포트에 인가되는 전압이 소정의 기준 전압 미만인 경우, 모든 배터리 셀이 고온이 아닌 것으로 판단(S310)하고, 상기 보호 IC 칩 의 하나의 입력포트에 인가되는 전압이 소정의 기준 전압 이상인 경우, 복수개의 배터리 셀 중 어느 하나 이상의 배터리 셀에서 고온이 발생한 것으로 판단(S320)할 수 있다.
한편, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
11 내지 14 : 제1 배터리 셀 내지 제4 배터리 셀
21 내지 24 : 제1 보온 필름 내지 제4 보온 필름
100 : FET
200 : 보호 IC 칩
301 내지 304 : 제1 PTC 서미스터 내지 제4 PTC 서미스터

Claims (10)

  1. 복수개의 배터리 셀로 구성되는 배터리 모듈에 있어서,
    상기 배터리 모듈은,
    상기 복수개의 배터리 셀을 연결되어 형성되는 하나의 (+)출력단;
    상기 (+)출력단과 외부 장치 사이의 전류 경로상에 구비되어 배터리 모듈의 충전 또는 방전을 차단하는 FET;
    상기 FET를 제어하는 보호 IC 칩; 및
    상기 배터리 모듈의 고온 여부를 감지하는 고온 감지부;
    를 포함하여 구성되며,
    상기 고온 감지부의 일단은 상기 (+)출력단에 연결되고,
    상기 고온 감지부의 타단은 상기 보호 IC 칩의 하나의 입력포트에 연결되며,
    상기 고온 감지부는,
    서로 직렬 연결된 복수개의 PTC 서미스터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수개의 PTC 서미스터 각각은,
    소정의 임계 온도 이상이 되면 유전율이 감소하는 온도 감응 유전율 변동부를 포함하여 구성되며,
    상기 복수개의 PTC 서미스터 각각의 온도 감응 유전율 변동부는
    상기 복수개의 배터리 셀 각각의 표면에 직접 접촉하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 보호 IC 칩은,
    상기 고온 감지부의 타단이 연결되는 상기 보호 IC 칩의 하나의 입력포트에 인가되는 전압이 낮아지는 경우,
    상기 복수개의 배터리 셀 중 어느 하나 이상의 배터리 셀에서 고온이 감지된 것으로 판단하고, 상기 FET를 오프하여 상기 배터리 모듈의 충전 또는 방전을 차단하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  4. 복수개의 배터리 셀로 구성되는 배터리 모듈에 있어서,
    상기 배터리 모듈은,
    상기 복수개의 배터리 셀을 연결하여 형성되는 하나의 (+)출력단;
    상기 (+)출력단과 외부 장치 사이의 전류 경로상에 구비되는 FET;
    상기 FET를 제어하는 보호 IC 칩;
    상기 복수개의 배터리 셀 각각을 감싸는 보온 필름(thermal film); 및
    상기 배터리 모듈의 고온 여부를 감지하는 고온 감지부;
    를 포함하여 구성되며,
    상기 고온 감지부의 일단은 상기 (+)출력단에 연결되고,
    상기 고온 감지부의 타단은 상기 보호 IC 칩의 하나의 입력포트에 연결되며,
    상기 고온 감지부는,
    서로 직렬 연결된 복수개의 PTC 서미스터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 복수개의 PTC 서미스터 각각은,
    소정의 임계 온도 이상이 되면 유전율이 감소하는 온도 감응 유전율 변동부를 포함하여 구성되며,
    상기 복수개의 PTC 서미스터 각각의 온도 감응 유전율 변동부는
    상기 복수개의 배터리 셀 각각의 표면을 감싸는 보온 필름에 접촉하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 보호 IC 칩은,
    상기 고온 감지부의 타단이 연결되는 상기 보호 IC 칩의 하나의 입력포트에 인가되는 전압이 낮아지는 경우,
    상기 복수개의 배터리 셀 중 어느 하나 이상의 배터리 셀에서 고온이 감지된 것으로 판단하고, 상기 FET를 오프하여 상기 배터리 모듈의 충전 또는 방전을 차단하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  7. 복수개의 배터리 셀로 구성되는 배터리 모듈에서 배터리 셀의 고온을 감지하는 방법에 있어서,
    보호 IC 칩의 하나의 입력포트에 인가되는 전압을 측정하는 전압 측정 단계;
    상기 전압 측정된 전압을 기반으로 배터리 셀의 고온 여부를 판단하는 고온 여부 판단 단계;
    상기 고온 여부 판단 단계에서 배터리 셀이 고온으로 판단되는 경우, 배터리 모듈의 충전 또는 방전을 차단하는 충전 또는 방전 차단 단계;
    를 포함하여 구성되며,
    상기 보호 IC 칩의 하나의 입력포트에 인가되는 전압은
    복수개의 배터리 셀 각각에 접촉하여 구비되고, 서로 직렬 연결된 복수개의 PTC 서미스터에 의해 변동되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀의 고온 감지 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 고온 여부 판단 단계는,
    상기 보호 IC 칩의 하나의 입력포트에 인가되는 전압이 소정의 기준 전압 미만인 경우, 모든 배터리 셀이 고온이 아닌 것으로 판단하고,
    상기 보호 IC 칩 의 하나의 입력포트에 인가되는 전압이 소정의 기준 전압 이상인 경우, 복수개의 배터리 셀 중 어느 하나 이상의 배터리 셀에서 고온이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀의 고온 감지 방법.
  9. 청구항 1 내지 6항 중 어느 한 항에 따른 배터리 모듈을 포함하여 구성되는 배터리 팩.
  10. 청구항 1 내지 6항 중 어느 한 항에 따른 배터리 모듈이 탑재되는 전자장치.


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