KR20220052609A - 배터리 차단 유닛 및 이를 포함하는 전지 팩 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 차단 유닛은, 접촉기; 상기 접촉기에 전기적으로 연결되는 버스바; 상기 버스바의 적어도 일부와 함께 인서트 사출되는 방열 시트; 및 상기 방열 시트의 하부에 위치하는 냉각 플레이트를 포함하고, 상기 버스바의 단부가 상기 접촉기에 전기적으로 연결된다.

Description

배터리 차단 유닛 및 이를 포함하는 전지 팩{BATTERY DISCONNECT UNIT AND BATTERY PACK INCLUDING THE SAME}
본 발명은 배터리 차단 유닛 및 이를 포함하는 전지 팩에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 방열 성능이 향상된 배터리 차단 유닛 및 이를 포함하는 전지 팩에 관한 것이다.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서 이차 전지의 수요가 급격히 증가하고 있다. 특히, 이차 전지는 휴대폰, 디지털 카메라, 노트북, 웨어러블 디바이스 등의 모바일 기기뿐만 아니라, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 전기 자동차 등의 동력 장치에 대한 에너지원으로도 많은 관심을 가지고 있다.
소형 모바일 기기들에는 디바이스 1대당 하나 또는 두서너 개의 전지셀들이 사용됨에 반해, 자동차 등과 같이 중대형 디바이스들에는 고출력 대용량이 필요하다. 따라서, 다수의 전지셀을 전기적으로 연결한 중대형 전지 모듈이 사용된다. 이러한 전지 모듈은 다수의 전지셀이 서로 직렬 또는 병렬로 연결되어 전지셀 적층체를 형성함으로써 용량 및 출력이 향상된다.
또한, 전력 변환 장치와 전지 모듈 사이에는 전원을 차단할 수 있는 배터리 차단 유닛(Battery Disconnected Unit: BDU)이 배치될 수 있다. 상기 배터리 차단 유닛은 전류가 설정 범위를 넘는 조건과 같은 상황 시 배터리 전원을 차단하여, 전지 팩의 안전성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 배터리 차단 유닛에 대한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 배터리 차단 유닛은 접촉기(20), 접촉기(20)와 전기적으로 연결된 버스바(30), 열 전달 패드(50), 및 냉각 플레이트(60)를 포함한다. 여기서, 냉각 플레이트(60)는 냉각 유로(65)가 형성되어 있다. 또한, 냉각 플레이트(60)는 접촉기(20) 및 버스바(30)의 상에 위치한다. 또한, 열 전달 패드(50)는 냉각 플레이트(60)와 접촉기(20) 및 버스바(30) 사이에 위치한다. 여기서, 종래의 배터리 차단 유닛은, 버스바(30)에서 발생된 열은 열 전달 패드(50)를 거쳐 냉각 플레이트(60)에서 방열될 수 있다.
최근에 들어, 전기차의 요구 출력이 증대하고, 충전 시간을 감소시키고자 하는 기술적 니즈가 존재하였고, 이에 따라 배터리 차단 유닛 내 부품의 통전 전류량이 증가하게 되었다. 특히, 종래의 배터리 차단 유닛은 통전 전류량에 비례하여 버스바의 단면적을 증가시켜, 배터리 차단 유닛의 과도한 온도 상승을 방지하고자 하였다. 그러나, 도 1과 같이, 배터리 차단 유닛 내에서, 버스바의 단면적을 증가시키는 데에는 구조적인 제약이 있어, 이를 통해 방열 성능을 향상시키는 것 또한 제한이 있다. 이에 따라, 종래의 배터리 차단 유닛의 구조적 한계를 벗어나면서도, 방열 성능이 향상된 배터리 차단 유닛에 대한 필요성이 높아지고 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 방열 성능이 향상된 배터리 차단 유닛및 이를 포함하는 전지 팩을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 차단 유닛은, 접촉기; 상기 접촉기에 전기적으로 연결되는 버스바; 상기 버스바의 적어도 일부와 함께 인서트 사출되는 방열 시트; 및 상기 방열 시트의 하부에 위치하는 냉각 플레이트를 포함하고, 상기 버스바의 단부가 상기 접촉기에 전기적으로 연결된다.
상기 버스바의 단부는 상기 방열 시트의 상면에 수직인 방향으로 구부러져 있되, 상기 접촉기를 향해 연장되어 있을 수 있다.
상기 냉각 플레이트는 냉각 유로를 포함할 수 있다.
상기 냉각 유로는 상기 냉각 플레이트의 적어도 일측면에 형성되어 있는 유입구 및 배출구를 포함할 수 있다.
상기 유입구에 냉각수가 주입될 수 있다.
상기 유입구와 상기 배출구는 상기 냉각 플레이트의 동일한 측면에 형성되어 있을 수 있다.
상기 방열 시트와 상기 냉각 플레이트 사이에 위치하는 열 전달 패드를 더 포함할 수 있다.
상기 열 전달 패드는 판상형 구조체이고, 실리콘 수지 및 열전도 물질을 포함할 수 있다.
상기 버스바의 두께는 상기 방열 시트의 두께보다 얇을 수 있다.
상기 방열 시트는 방열 플라스틱 물질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전지 팩은 상기에서 설명한 배터리 차단 유닛을 포함한다.
실시예들에 따르면, 본 발명은 버스바의 적어도 일부가 함께 인서트 사출되는 방열 시트를 포함하는 배터리 차단 유닛 및 이를 포함하는 전지 팩에 관한 것으로, 버스바의 단면적을 최소화하면서도 방열 성능이 향상될 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래 배터리 차단 유닛에 대한 사시도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 배터리 차단 유닛에 대한 사시도이다.
도 3은 도 2의 배터리 차단 유닛의 A 영역에 대한 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 차단 유닛에 대해 설명하고자 한다. 다만, 여기서 배터리 차단 유닛의 전후면 중 전면을 기준으로 설명될 것이나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 후면인 경우에도 동일하거나 유사한 내용으로 설명될 수 있다.
도 2는 본 실시예에 따른 배터리 차단 유닛에 대한 사시도이다. 도 3은 도 2의 배터리 차단 유닛의 A 영역에 대한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 차단 유닛(100)은, 접촉기(200); 접촉기(200)에 전기적으로 연결되는 버스바(300); 버스바(300)의 적어도 일부와 함께 인서트 사출되는 방열 시트(400); 및 방열 시트(400)의 하부에 위치하는 냉각 플레이트(600)를 포함하고, 버스바(300)의 단부가 접촉기(200)에 전기적으로 연결된다.
여기서, 배터리 차단 유닛(100)은 전지 팩이 전기적 부하인 동력 전달 시스템에 선택적으로 전기적으로 연결되도록 구성될 수 있다.
또한, 배터리 차단 유닛(100)은 상술한 접촉기(200), 버스바(300), 방열 시트(400), 및 냉각 플레이트(600) 등의 부품이 장착될 수 있는 프레임(도시하지 않음)을 포함할 수 있다. 상기 프레임은 상부 커버 및 하부 프레임으로 구분되어, 상기 하부 프레임 내부에 상기 부품들이 장착되고, 상기 상부 커버에 의해 상기 부품들을 덮을 수 있다. 일 예로, 상기 프레임은 플라스틱 소재로 이루어질 수 있다.
접촉기(200)는 배터리 차단 유닛(100)이 적용되는 디바이스에 HV(High Voltage) 파워를 공급 및 차단하는 기능을 담당하는 구성이다. 여기서 접촉기(200)는 전지 팩의 단자와 동력 전달 시스템 사이에 전기적으로 연결될 수 있고, BMS(Battery Management System) 혹은 VCM(Vehicle Control Module)에 의해 제어될 수 있다.
이하에서는 도 2 및 도 3을 참조하여, 본 실시 예에 따른 버스바(300), 방열 시트(400), 및 냉각 플레이트(600)에 대해 자세히 설명하도록 한다.
버스바(300)는 접촉기(300) 등을 전지 팩의 단자나 동력 전달계 시스템에 연결하기 위한 구성이다. 여기서, 버스바(300)의 단부는 접촉기(200)에 전기적으로 연결될 수 있다. 일 예로, 버스바(300)는 전기 전도성을 가지는 금속 판재일 수 있다.
방열 시트(400)는 버스바(300)의 적어도 일부와 함께 인서트 사출되어 형성될 수 있다. 이에 따라, 본 실시예에 따른 배터리 차단 유닛(100)은 버스바(300)와 방열 시트(400)가 서로 일체화되어, 공간적으로 절약될 수 있고, 제조 비용 및 제조 공정 상 이점이 있다. 또한, 버스바(300)를 고정시킴과 동시에, 인서트 사출되어 있는 버스바(300)가 다른 부품에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다. 일 예로, 방열 시트(400)는 방열 플라스틱 물질로 이루어질 수 있다.
또한, 방열 시트(400)는 접촉기(200) 및 버스바(300)의 하부와 냉각 플레이트(600) 사이에 위치하여, 방열 시트(400)는 버스바(300)에서 발생된 열을 냉각 플레이트(600)로 바로 전달할 수 있고, 방열 성능이 향상될 수 있다.
또한, 버스바(300)의 단부는 방열 시트(400)의 상면에 수직인 방향으로 구부러져 있되, 접촉기(200)를 향해 연장되어 있을 수 있다. 보다 구체적으로, 방열 시트(400)는 버스바(300)의 두께보다 두꺼운 두께를 가져, 버스바(300)의 적어도 일부가 외부로 노출되지 않을 수 있다. 이에 따라, 방열 시트(400)로부터 버스바(300)의 단부만 외부로 노출되어 있어, 접촉기(200)에 전기적으로 연결되는 버스바(300)의 단면적을 최소화할 수 있다. 또한, 방열 시트(400)는 인서트 사출된 버스바(300)의 적어도 일부의 전면에 접촉할 수 있어, 버스바(300)에서 발생된 열이 방열 시트(400)를 통해 효과적으로 방열될 수 있다.
또한, 냉각 플레이트(600)는 방열 시트(400)의 하부에 위치할 수 있다. 이에 따라, 방열 시트(400)는 냉각 플레이트(600)에 직접 접촉하여, 버스바(300)에서 발생된 열이 방열 시트(400) 외부로 방열될 수 있다.
보다 구체적으로, 냉각 플레이트(600)는 냉각 유로(650)를 포함할 수 있다. 냉각 유로(650)는 냉각 플레이트(600)의 적어도 일 측면에 형성되어 있는 유입구 및 배출구를 포함할 수 있다. 또한, 상기 냉각 유로(650)는 상기 유입구로 냉각수가 주입되고, 상기 배출부로 상기 냉각수가 배출될 수 있다.
일 예로, 냉각 유로(650)는 상기 유입구와 상기 배출구는 상기 냉각 플레이트의 동일한 측면에 형성되어 있을 수 있다. 다만, 이에 제한되지 아니하여, 상기 유입구 및 상기 배출구는 배터리 차단 유닛(100) 내부 구조상의 제약을 벗어나지 않는 한 다양한 위치에 형성되어 있을 수 있다.
보다 구체적으로, 본 실시예에 따른 배터리 차단 유닛(100)이 전지 팩에 배치되는 경우, 상기 전지 팩에는 냉각을 위해 유동하는 냉매 경로가 형성되어 있을 수 있다. 즉, 전지 팩 외부로부터 유입된 냉매가 전지 팩 내부의 각 부품들로부터 발생한 열을 흡수한 후, 다시 전지 팩 외부로 배출되는 순환 구조가 형성될 수 있다.
도 2 및 3을 참조하면, 냉각 플레이트(600)의 일면은 배터리 차단 유닛(100)의 외부로 노출되어 있을 수 있다. 여기서, 냉각 플레이트(600)는 일면이 배터리 차단 유닛(100)의 외부로 노출되어, 상기 전지 팩의 상기 냉매 경로와 접하거나 연결될 수 있다.
이와 더불어, 버스바(300)는 방열 시트(400)에 인서트 사출되어, 버스바(300)에서 다량으로 발생된 열은 방열 시트(400)를 거쳐 냉각 플레이트(600)로 전달될 수 있다. 이 때, 방열 시트(400)가 냉각 플레이트(600)에 직접 접촉할 수 있어, 버스바(300)에서 발생된 열은 효과적으로 냉각될 수 있다. 또한, 방열 시트(400)에서 냉각 플레이트(600)에 전달된 열은 냉각 플레이트(600)를 통해 배터리 차단 유닛(100) 외부에 위치하는 상기 전지 팩의 상기 냉매 경로에 전달될 수 있다. 이에 따라, 버스바(300)에서 발생된 열은 보다 효과적으로 냉각될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 차단 유닛(100)은, 방열 시트(400)와 냉각 플레이트(600) 사이에 위치하는 열 전달 패드(500)를 더 포함할 수 있다. 일 예로, 열 전달 패드(500)는 판상형 구조체이고, 실리콘 수지 및 열전도 물질을 포함할 수 있다. 상기 열전도 물질에는 특별한 제한이 없으며, 금속 파우더, 그라파이트(graphite) 등을 포함할 수 있다. 또한, 다른 일 실시 예에 따르면, 열 전달 패드(500)는 열 전달 물질(Thermal Interface Material)이 도포되어 있는 열 전달층으로 대체될 수 있다.
여기서, 열 전달 패드(500)는 방열 시트(400)와 냉각 플레이트(600) 사이에 압축되도록 구성될 수 있고, 이에 따라 방열 시트(400)와 냉각 플레이트(600) 사이에 면접촉을 보다 극대화할 수 있다. 또한, 열 전달 패드(500)의 압축에 의존하여 냉각 플레이트(600)와 방열 시트(400) 사이의 열 전달을 위한 간접적 접촉을 유지할 수 있다.
앞에서, 설명한 본 실시예에 따른 배터리 차단 유닛은 전지 모듈, BMS(Battery Management System), 냉각 시스템 등의 각종 제어 및 보호 시스템과 함께 장착되어 전지 팩을 형성할 수 있다.
상기 배터리 차단 유닛이나 상기 전지 팩은 다양한 디바이스에 적용될 수 있다. 구체적으로는, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 등의 운송 수단에 적용될 수 있으나, 이에 제한되지 않고 이차 전지를 사용할 수 있는 다양한 디바이스에 적용 가능하다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.
100: 배터리 차단 유닛
200: 접촉기
300: 버스바
400: 방열 시트
500: 열 전달 패드
600: 냉각 플레이트
650: 냉각 유로

Claims (11)

  1. 접촉기;
    상기 접촉기에 전기적으로 연결되는 버스바;
    상기 버스바의 적어도 일부와 함께 인서트 사출되는 방열 시트; 및
    상기 방열 시트의 하부에 위치하는 냉각 플레이트를 포함하고,
    상기 버스바의 단부가 상기 접촉기에 전기적으로 연결되는 배터리 차단 유닛.
  2. 제1항에서,
    상기 버스바의 단부는 상기 방열 시트의 상면에 수직인 방향으로 구부러져 있되, 상기 접촉기를 향해 연장되어 있는 배터리 차단 유닛.
  3. 제1항에서,
    상기 냉각 플레이트는 냉각 유로를 포함하는 배터리 차단 유닛.
  4. 제1항에서,
    상기 냉각 유로는 상기 냉각 플레이트의 적어도 일측면에 형성되어 있는 유입구 및 배출구를 포함하는 배터리 차단 유닛.
  5. 제4항에서,
    상기 유입구에 냉각수가 주입되는 배터리 차단 유닛.
  6. 제4항에서,
    상기 유입구와 상기 배출구는 상기 냉각 플레이트의 동일한 측면에 형성되어 있는 배터리 차단 유닛.
  7. 제1항에서,
    상기 방열 시트와 상기 냉각 플레이트 사이에 위치하는 열 전달 패드를 더포함하는 배터리 차단 유닛.
  8. 제7항에서,
    상기 열 전달 패드는 판상형 구조체이고, 실리콘 수지 및 열전도 물질을 포함하는 배터리 차단 유닛.
  9. 제1항에서,
    상기 버스바의 두께는 상기 방열 시트의 두께보다 얇은 베터리 차단 유닛.
  10. 제1항에서,
    상기 방열 시트는 방열 플라스틱 물질로 이루어지는 배터리 차단 유닛.
  11. 제1항에 따른 배터리 차단 유닛을 포함하는 전지 팩.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024237406A1 (ko) * 2023-05-17 2024-11-21 주식회사 엘지에너지솔루션 버스바 조립체 및 이를 포함하는 전지 팩
WO2025009849A1 (ko) * 2023-07-05 2025-01-09 엘에스이모빌리티솔루션 주식회사 배터리 차단 장치
WO2025009892A1 (ko) * 2023-07-05 2025-01-09 엘에스이모빌리티솔루션 주식회사 냉각 모듈 및 이를 포함하는 배터리 차단 장치

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024163789A1 (en) * 2023-02-02 2024-08-08 Sensata Technologies Inc. Optimized battery disconnect unit

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5362269B2 (ja) * 2008-07-02 2013-12-11 三洋電機株式会社 車両用の組電池
JP5500518B2 (ja) * 2009-06-10 2014-05-21 矢崎総業株式会社 電流センサ付きバッテリーターミナル
JP5646386B2 (ja) * 2011-03-31 2014-12-24 小島プレス工業株式会社 車両用電池パック
WO2013031613A1 (ja) * 2011-08-26 2013-03-07 三洋電機株式会社 電源装置及びこれを備える車両並びに蓄電装置
JP6081128B2 (ja) 2012-10-10 2017-02-15 三洋電機株式会社 電源装置及びこれを備える車両並びに蓄電装置
JP2014154309A (ja) 2013-02-07 2014-08-25 Yazaki Corp ヒューズユニット
JP6438266B2 (ja) 2014-10-20 2018-12-12 日立建機株式会社 ダンプトラック
CN110024172B (zh) 2016-12-05 2022-01-11 丰田自动车株式会社 继电器单元
JP2020024886A (ja) * 2018-08-08 2020-02-13 株式会社豊田自動織機 蓄電装置
KR20210019295A (ko) 2019-08-12 2021-02-22 주식회사 엘지화학 절연 및 방열 성능이 우수한 버스바 및 이를 구비한 배터리 모듈

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024237406A1 (ko) * 2023-05-17 2024-11-21 주식회사 엘지에너지솔루션 버스바 조립체 및 이를 포함하는 전지 팩
WO2025009849A1 (ko) * 2023-07-05 2025-01-09 엘에스이모빌리티솔루션 주식회사 배터리 차단 장치
WO2025009892A1 (ko) * 2023-07-05 2025-01-09 엘에스이모빌리티솔루션 주식회사 냉각 모듈 및 이를 포함하는 배터리 차단 장치

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