KR20220160422A - 배터리 팩, 및 그것을 포함하는 자동차 - Google Patents

배터리 팩, 및 그것을 포함하는 자동차 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 팩 케이스 내부와 외부의 온도 차이로 인해 결로 현상이 발생하는 것을 방지하기 위한 배터리 팩을 개시한다. 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 팩은, 적어도 하나 이상의 배터리 모듈; 적어도 하나 이상의 상기 배터리 모듈을 내부에 수용하도록 구성되고, 내부와 외부의 공기가 유통이 가능하도록 적어도 하나 이상의 통기구가 형성된 팩 케이스; 상기 팩 케이스의 내부와 외부의 온도차에 따라 상기 통기구의 개폐 여부를 결정하는 제어 유닛; 및 상기 제어 유닛으로부터 제어 신호를 받아 상기 통기구를 밀폐하거나, 또는 상기 통기구를 개방하도록 구성된 환기 유닛을 포함한다.

Description

배터리 팩, 및 그것을 포함하는 자동차 {Battery Pack, and Vehicle Having the Same}
본 발명은 배터리 팩, 및 그것을 포함하는 자동차에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 팩 케이스 내부와 외부의 온도 차이로 인해 결로 현상이 발생하는 것을 방지하기 위한 배터리 팩, 그것을 포함하는 및 자동차에 관한 것이다.
근래에 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
현재 상용화된 이차전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차전지는 니켈 계열의 이차전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.
이러한 리튬 이차전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 또한, 이러한 리튬 이차전지는, 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 이러한 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재, 즉 전지 케이스를 구비한다.
그리고, 리튬 이차전지는 외장재의 형상에 따라, 전극 조립체가 금속 캔에 내장되어 있는 캔형 이차전지와 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 내장되어 있는 파우치형 이차전지로 분류될 수 있다.
한편, 최근 전기 자동차 등에 적용되는 대용량의 배터리 팩의 수요가 증가하고 있다. 이러한 대용량의 배터리 팩은, 이차전지 셀을 구비한 배터리 모듈을 다수개 포함하였다. 이렇게 자동차에 탑재된 대용량의 배터리 팩은, 자동차가 이동하는 외부 환경에 따라 배터리 팩의 내부 온도와 배터리 팩 외부의 온도차가 커질 수 있다. 이렇게, 배터리 팩의 내부와 외부의 온도차가 섭씨 15도 이상이 될 경우, 배터리 팩 내부의 공기의 함유된 수분이 응결되면서 팩 케이스 벽면에 물방울이 형성될 수 있다. 이렇게 생성된 물방울들이 흘러내리면서 팩 케이스 내부에 물이 고일 수 있었다. 이러한 팩 케이스 내부에 생성된 물로 인해 복수의 배터리 모듈 간의 전기적 단락이 발생되어 배터리 모듈의 열폭주가 일어나거나, 배터리 팩 내부 전기 부품들 간의 합선이 발생하여 전기로 인한 화재가 발생하는 등의 문제가 있었다.
이에 따라, 배터리 팩의 내부 결로 현상으로 인한 배터리 팩의 전기 단락 내지 전기 합선의 발생을 최소화할 수 있는 방안이 필요한 실정이다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 팩 케이스 내부와 외부의 온도 차이로 인해 결로 현상이 발생하는 것을 방지하기 위한 배터리 팩, 그것을 포함하는 및 자동차를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 팩은,
적어도 하나 이상의 배터리 모듈;
적어도 하나 이상의 상기 배터리 모듈을 내부에 수용하도록 구성되고, 내부와 외부의 공기가 유통이 가능하도록 적어도 하나 이상의 통기구가 형성된 팩 케이스;
상기 팩 케이스의 내부와 외부의 온도차에 따라 상기 통기구의 개폐 여부를 결정하는 제어 유닛; 및
상기 제어 유닛으로부터 제어 신호를 받아 상기 통기구를 밀폐하거나, 또는 상기 통기구를 개방하도록 구성된 환기 유닛을 포함한다.
또한, 상기 환기 유닛은,
상기 통기구를 밀폐할 수 있도록 상기 통기구와 크기가 동일하거나, 그보다 큰 크기를 가진 패킹 부재; 및
상기 제어 유닛으로부터 제어 신호를 받아 상기 패킹 부재를 상기 통기구를 향해 이송하거나, 또는 상기 패킹 부재가 상기 통기구로부터 멀어지도록 이송하는 이송 부재를 구비할 수 있다.
그리고, 상기 이송 부재는,
상기 제어 유닛으로부터 제어 신호를 받아 작동하도록 구성된 전동 모터; 및
상기 전동 모터로부터 회전 힘을 전달 받아 상기 패킹 부재를 상기 통기구를 향해 이송하거나, 또는 상기 패킹 부재를 상기 통기구로부터 멀어지는 방향으로 이송하는 이송 기어를 구비할 수 있다.
또한, 상기 전동 모터의 회전축에는 제1 톱니 바퀴가 형성되어 있고,
상기 이송 기어는, 일 방향으로 연장되고 외면에 나사산이 형성된 몸통부, 및 상기 몸통부의 일단부에 상기 제1 톱니 바퀴와 맞물려 돌아가는 제2 톱니 바퀴를 구비하며,
상기 패킹 부재는, 상기 몸통부가 삽입되도록 구성되고 내면에 나사산이 형성된 나사홀이 형성되고,
상기 환기 유닛은, 상기 패킹 부재의 회전 이동이 저지되도록 상기 패킹 부재의 일부분을 고정하는 고정 부재를 더 구비할 수 있다.
더욱이, 상기 이송 부재는,
상기 제어 유닛의 제어 신호에 따라 샤프트를 외부 방향으로 밀어 내거나, 또는 상기 샤프트를 내부 방향으로 당기도록 구성된 실린더부; 및
상기 실린더부의 샤프트의 단부에 구비되고 상기 패킹 부재를 고정하도록 구성된 패킹 고정부를 구비할 수 있다.
그리고, 상기 배터리 팩은,
상기 팩 케이스의 내부 온도를 감지하는 내부 온도 센서; 및
상기 팩 케이스의 외부 공기의 온도를 감지하는 외부 온도 센서를 더 포함하고,
상기 제어 유닛은,
상기 내부 온도 센서에서 측정된 상기 팩 케이스 내부의 온도와, 상기 외부 온도 센서에 측정된 상기 팩 케이스의 외부의 온도 간의 차이가 소정 이상인 경우, 상기 환기 유닛이 상기 통기구를 개방하도록 상기 환기 유닛에 제어 신호를 송신하도록 구성될 수 있다.
나아가, 상기 제어 유닛은,
상기 환기 유닛에 상기 통기구를 개방하도록 제어 신호를 보낸 후, 일정 시간 이후, 다시 상기 환기 유닛이 상기 통기구를 밀폐하도록 제어 신호를 보내도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 팩 케이스의 내부 공기를 이송 시키도록 구성된 송풍기를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 팩 케이스는 상기 통기구가 적어도 둘 이상 형성되고,
상기 송풍기는,
적어도 둘 이상의 상기 통기구 중 어느 하나를 통해 외부로 공기가 배출되도록 상기 팩 케이스의 내부 공기를 이송하도록 구성될 수 있다.
더욱이, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동차는, 상기 배터리 팩을 포함한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 본 발명은, 팩 케이스의 내부와 외부의 온도차에 따라 통기구의 개폐 여부를 결정하는 제어 유닛; 및 제어 유닛으로부터 제어 신호를 받아 통기구를 밀폐하거나, 또는 통기구를 개방하도록 구성된 환기 유닛을 포함함으로써, 팩 케이스 외부와 내부의 온도차로 인해 팩 케이스 내부 공기의 수증기가 응축되어 물이 형성되는 결로가 발생하더라도, 제어 유닛의 제어와 환기 유닛을 작동을 통해 통기구를 개방할 수 있는 바, 팩 케이스 내부를 환기시켜, 생성된 물을 건조 시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명은, 팩 케이스 내부에 생성된 수분으로 인해 배터리 팩 내부의 배터리 모듈, 배터리 셀, 전자 부품의 합선 등의 전기 합선 내지 전기 단락이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 안 된다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 모습을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 내부 모습을 개략적으로 나타내는 모식도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 내부의 일부 모습을 개략적으로 나타내는 부분 확대도이다.
도 4는, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩의 내부 모습을 개략적으로 나타내는 모식도이다.
도 5 및 도 6은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩의 내부 일부 모습들을 개략적으로 나타내는 모식도들이다.
도 7은, 본 발명의 또 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩의 내부 모습을 개략적으로 나타내는 모식도이다.
도 8은, 본 발명의 또 또 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩의 내부 모습을 개략적으로 나타내는 모식도이다.
도 9는, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 모습을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 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.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 모습을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 내부 모습을 개략적으로 나타내는 모식도이다. 그리고, 도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 내부의 일부 모습을 개략적으로 나타내는 부분 확대도이다. 참고로, 도 1에 개시된 X축 방향은, 우 방향이고, Y축 방향은 후 방향이며, Z축 방향은 상 방향이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(100)은, 적어도 하나 이상의 배터리 모듈(110), 팩 케이스(120), 제어 유닛(130), 및 환기 유닛(140)을 포함한다.
구체적으로, 상기 배터리 모듈(110)은, 복수의 배터리 셀(보이지 않음), 및 상기 복수의 배터리 셀(보이지 않음)을 수용하는 모듈 케이스를 구비할 수 있다.
여기서, 상기 배터리 셀은, 예를 들면, 에너지 밀도가 높고 적층이 용이한 파우치 타입 배터리 셀이 적용될 수 있다. 상기 파우치 타입의 배터리 셀들은 적층된 형태로 배터리 셀 그룹을 형성할 수 있다. 상기 배터리 셀은, 좌우 방향의 양 단부 각각에 위치된 전극 리드가 구비될 수 있다. 그러나, 본 실시예와 달리, 본 발명의 배터리 셀은, 파우치 타입으로 한정되는 것은 아니고, 직육면의 각형 배터리 셀들이나 원통형 배터리 셀이 사용될 수 있다.
또한, 도면에 도시하지 않았으나, 상기 복수의 배터리 셀은, 전기 전도성의 금속을 구비한 버스바에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 버스바의 형태를 금속 막대 또는 금속 플레이트 형상을 가질 수 있다. 상기 버스바는 복수의 배터리 셀을 전기적으로 연결하도록 구성된 공지된 일반적인 접속 부재가 적용될 수 있다. 이에, 본 발명에서는 이에 대해 구체적으로 서술하지 않는다.
더욱이, 상기 모듈 하우징은, 복수 개의 배터리 셀들(보이지 않음)을 수납하기 위한 구성요소로서 상기 복수 개의 배터리 셀들을 외부의 물리적, 화학적 요소로부터 보호할 수 있게 기계적 강성이 높은 소재로 밀폐된 구조로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 배터리 모듕(110)의 상기 모듈 하우징은, 상기 팩 케이스(120)와 볼팅 및/또는 용접으로 상호 결합될 수 있다.
그리고, 상기 팩 케이스(120)는, 적어도 하나 이상의 상기 배터리 모듈(110)을 내부에 수용하도록 구성될 수 있다. 상기 팩 케이스(120)는, 상기 배터리 모듈(110) 및 제어 유닛(130)을 보호하기 위해 외부의 물리적, 화학적 요소로부터 보호할 수 있게 기계적 강성이 높은 소재로 밀폐된 구조로 형성될 수 있다. 상기 팩 케이스(120)의 내부와 외부의 공기가 유통이 가능하도록 적어도 하나 이상의 통기구(121)가 형성될 수 있다. 예를 들면, 도 1 및 도 2에서와 같이, 상기 팩 케이스(120)는, 내부와 외부의 공기가 유통이 가능하도록 하나의 통기구(121)가 상기 팩 케이스(120)의 상부에 형성될 수 있다. 상기 통기구(121)의 개구 형태를 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 원형 또는 사각형일 수 있다.
나아가, 상기 제어 유닛(130)은, 상기 팩 케이스(120)의 내부와 외부의 온도차에 따라 상기 통기구(121)의 개폐 여부를 결정하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 팩 케이스(120)의 내부와 외부의 온도차가 섭씨 15도 이상일 경우, 상기 제어 유닛(130)은, 상기 환기 유닛(140)이 상기 통기구(121)를 개방하도록 제어 신호를 상기 환기 유닛(140)으로 송신하도록 구성될 수 있다. 그러나, 온도차의 범위는 반드시 섭씨 15 이상으로 한정되는 것은 아니고, 배터리 팩(100)의 내부와 외부의 환경 요소(예: 온도, 습도)를 고려하여, 통기구(121)의 개폐 여부를 결정할 수 있다. 상기 제어 유닛(130)은, 수집된 온도 정보를 저장하는 메모리 칩을 구비할 수 있다. 상기 제어 유닛(130)은, 온도차의 크기에 따라 통기구(121)의 개폐 여부를 판단하기 위해 마이크로컨트롤러(microcontroller)를 구비할 수 있다. 상기 제어 유닛(130)은, 상기 환기 유닛(140)으로 제어 신호를 송신하기 위한 통신부를 구비할 수 있다. 상기 통신부는 무선 통신 또는 통신선(L)을 이용한 유선 통신을 수행할 있다.
또한, 상기 환기 유닛(140)은, 상기 제어 유닛(130)으로부터 제어 신호를 받아 상기 통기구(121)를 직접적으로 밀폐하도록 구성될 수 있다. 상기 환기 유닛(140)은, 상기 제어 유닛(130)으로부터 제어 신호를 받아 상기 통기구(121)를 직접적으로 개방하도록 구성될 수 있다. 상기 환기 유닛(140)은, 상기 통기구(121)를 밀폐하는 방법은 특정 방법으로 한정되는 것은 아니고, 상기 통기구(121)를 밀폐할 수 있는 어떠한 방법이라도 적용이 가능하다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 본 발명은, 상기 팩 케이스(120)의 내부와 외부의 온도차에 따라 상기 통기구(121)의 개폐 여부를 결정하는 제어 유닛(130); 및 상기 제어 유닛(130)으로부터 제어 신호를 받아 상기 통기구(121)를 밀폐하거나, 또는 상기 통기구(121)를 개방하도록 구성된 환기 유닛(140)을 포함함으로써, 팩 케이스(120) 외부와 내부의 온도차로 인해 상기 팩 케이스(120) 내부 공기의 수증기가 응축되어 물이 형성되는 결로가 발생하더라도, 상기 제어 유닛(130)의 제어와 상기 환기 유닛(140)을 작동을 통해 상기 통기구(121)를 개방할 수 있는 바, 팩 케이스(120) 내부를 환기시켜, 생성된 물을 건조 시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명은, 상기 팩 케이스(120) 내부에 생성된 수분(물)로 인해 배터리 팩(100) 내부의 배터리 모듈(110), 배터리 셀, 전자 부품의 합선 등의 전기 합선 내지 전기 단락이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
더욱이, 본 발명의 배터리 팩(100)은, 상기 환기 유닛(140)이 상기 통기구(121)를 개방할 경우, 팩 케이스(120)의 통기구(121)를 통해 외부 공기가 내부로 유입되고, 팩 케이스(120) 내부 공기가 상기 통기구(121)를 통해 외부로 배출될 수 있는 바, 팩 케이스(120)의 내부와 외부의 온도차를 줄일 수 있어, 팩 케이스(120) 내부에 더 결로가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 배터리 팩(100)의 환기 유닛(140)은, 상기 패킹 부재(141), 및 이송 부재(142)를 구비할 수 있다. 상기 패킹 부재(141)는, 상기 통기구(121)를 밀폐할 수 있도록 구성될 수 있다. 상기 패킹 부재(141)는, 상기 통기구(121)와 크기가 동일하거나, 그보다 큰 크기를 가질 수 있다. 상기 패킹 부재(141)는, 합성 고무, 또는 천연 고무 소재를 구비할 수 있다. 예를 들면, 상기 패킹 부재(141)는, 에틸렌프로필렌 고무(ethylene propylene rubber)일 수 있다. 상기 패킹 부재(141)는, 예를 들면, 상기 통기구(121)가 원형일 경우, 소정 두께를 가진 원판 형태를 가질 수 있다. 그러나, 패킹 부재(141)의 형상은 특정 형태로 한정되는 것은 아니고, 상기 통기구(121)의 형태에 따라 상기 패킹 부재(141)의 형상이 설정될 수 있다. 즉, 상기 패킹 부재(141)가 상기 통기구(121)를 밀폐(커버)할 수 있는 형상이라면, 어떠한 형상이라도 적용 가능하다.
또한, 상기 이송 부재(142)는, 상기 제어 유닛(130)으로부터 제어 신호를 받아 작동하도록 구성될 수 있다. 상기 이송 부재(142)는, 상기 제어 유닛(130)으로부터 상기 패킹 부재(141)를 상기 통기구(121)를 향해 이송하도록 제어 신호를 받을 수 있다. 상기 이송 부재(142)는, 상기 제어 유닛(130)으로부터 상기 패킹 부재(141)를 상기 통기구(121)로부터 멀어지는 방향으로 이송하도록 제어 신호를 받을 수 있다. 즉, 상기 패킹 부재(141)는, 상기 이송 부재(142)에 의해, 상기 통기구(121)에 밀착되도록 이송되거나, 또는 상기 통기구(121)로부터 이격되어 위치하도록 이송될 수 있다. 예를 들면, 상기 이송 부재(142)는, 상기 제어 유닛(130)으로부터 통신 신호를 수신할 수 있는 수신부를 구비할 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 본 발명은, 상기 환기 유닛(140)에 패킹 부재(141) 및 이송 부재(142)를 구비함으로써, 상기 팩 케이스(120)의 내부 온도 및 외부 온도의 온도차에 따라 상기 팩 케이스(120)에 형성된 통기구(121)를 밀폐하거나, 상기 통기구(121)를 개방 시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 배터리 팩(100)은, 상기 환기 유닛(140)이 상기 통기구(121)를 개방할 경우, 팩 케이스(120)의 통기구(121)를 통해 외부 공기가 내부로 유입되고, 팩 케이스(120) 내부 공기가 상기 통기구(121)를 통해 외부로 배출될 수 있는 바, 팩 케이스(120)의 내부와 외부의 온도차를 줄일 수 있어, 팩 케이스(120) 내부에 더 결로가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 배터리 팩(100)의 환기 유닛(140)의 이송 부재(142)는, 전동 모터(142a), 및 이송 기어(142b)를 구비할 수 있다. 상기 전동 모터(142a)는, 상기 제어 유닛(130)으로부터 제어 신호(전기 신호)를 받아 작동하도록 구성될 수 있다. 상기 전동 모터(142a)는, 예를 들면, 상기 제어 유닛(130)의 제어 신호에 따라 작동하는 서보 모터일 수 있다. 상기 전동 모터(142a)는, 전원이 공급될 경우 회전 이동하도록 구성된 회전축을 구비할 수 있다.
또한, 상기 이송 기어(142b)는, 상기 전동 모터(142a)로부터 회전 힘을 전달 받아 상기 패킹 부재(141)를 상기 통기구(121)를 향해 이송하도록 구성될 수 있다. 상기 이송 기어(142b)는, 상기 전동 모터(142a)로부터 회전 힘을 전달 받아 상기 패킹 부재(141)를 상기 통기구(121)로부터 멀어지는 방향으로 이송하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 이송 기어(142b)는, 상기 전동 모터(142a)의 회전축이 반 시계 방향으로 회전할 경우, 상기 패킹 부재(141)를 상기 통기구(121)를 향해 이송할 수 있다. 상기 이송 기어(142b)는, 상기 전동 모터(142a)의 회전축이 시계 방향으로 회전할 경우, 상기 패킹 부재(141)를 상기 통기구(121)로부터 멀어지는 방향으로 이송할 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 본 발명은, 상기 전동 모터(142a) 및 이송 기어(142b)를 구비함으로써, 제어 유닛(130)의 전기 신호에 따라 상기 통기구(121)의 개폐를 제어하기 쉬운 이점이 있다.
더욱이, 상기 전동 모터(142a)의 회전축에는 제1 톱니 바퀴(142a1)가 형성될 수 있다. 상기 제1 톱니 바퀴(142a1)는 원판 형태를 가질 수 있다. 상기 제1 톱니 바퀴(142a1)는, 상기 회전축의 회전에 따라 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 회전할 수 있다.
그리고, 상기 이송 기어(142b)는, 상기 일 방향으로 연장된 몸통부(142b2)를 구비할 수 있다. 상기 몸통부(142b2)의 외면에는 나사산이 형성될 수 있다. 상기 나사산은 수나사의 나사산일 수 있다. 상기 몸통부(142b2)의 일단부에는 제2 톱니 바퀴(142b1)를 구비할 수 있다. 상기 제2 톱니 바퀴(142b1)는, 상기 제1 톱니 바퀴(142a1)와 맞물려 돌아 가도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 톱니 바퀴(142a1)가 시계 방향으로 회전할 경우, 상기 제2 톱니 바퀴(142b1)는 반 시계 방향으로 회전할 수 있다. 반대로, 상기 제1 톱니 바퀴(142a1)가 반 시계 방향으로 회전할 경우, 상기 제2 톱니 바퀴(142b1)는 시계 방향으로 회전할 수 있다. 상기 이송 기어(142b)는 회전 운동만이 가능하고, 상기 이송 기어(142b)의 위치는 고정되도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 이송 기어(142b)는, 상기 몸통부(142b2)의 외면을 감싸는 고리를 구비한 고정 부재를 구비할 수 있다. 상기 고리는, 상기 이송 기어(142b)의 회전 이동은 허용하면서, 상기 이송 기어(142b)의 위치 이동은 제한하도록 구성될 수 있다.
나아가, 상기 패킹 부재(141)는, 상기 몸통부(142b2)가 삽입되도록 구성된 나사홀(141h)이 형성될 수 있다. 상기 나사홀(141h)의 내면에는 나사산이 형성될 수 있다. 상기 나사산은 암나사의 나사산일 수 있다. 예를 들면, 상기 이송 기어(142b)의 몸통부(142b2)가 반 시계 방향으로 회전할 경우, 상기 패킹 부재(141)가 상기 이송 기어(142b)의 몸통부(142b2)의 외면을 따라 상기 통기구(121)를 향해 이동할 수 있다. 상기 이송 기어(142b)의 몸통부(142b2)가 시계 방향으로 회전할 경우, 상기 패킹 부재(141)가 상기 이송 기어(142b)의 몸통부(142b2)의 외면에 형성된 나사산을 따라 상기 통기구(121)로부터 멀어지는 방향으로 이동할 수 있다. 그러나, 반드시 이러한 방법으로 한정되는 것은 아니고, 오른 나사 또는 왼 나사 종류에 따라 이송 되는 방향은 그 반대가 될 수 있다.
또한, 상기 환기 유닛(140)은, 상기 패킹 부재(141)의 일부분을 고정하는 고정 부재(143)를 더 구비할 수 있다. 상기 고정 부재(143)는, 상기 패킹 부재(141)의 회전 이동이 저지되도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 고정 부재(143)는, 2개의 고정 핀을 구비할 수 있다. 상기 2개의 고정 핀 각각은, 일단부가 상기 팩 케이스(120)에 고정될 수 있다. 상기 2개의 고정 핀 각각은, 상기 패킹 부재(141)를 관통한 형태로 구비될 수 있다. 즉, 상기 패킹 부재(141)는, 상기 고정 핀의 외면을 따라 상하 방향으로 이동 가능하도록 구성될 수 있다. 다시 말해, 상기 패킹 부재(141)는, 상기 이송 기어(142b)의 몸통부(142b2)의 나사산을 따라 상기 통기구(121)를 향해 이송될 경우, 상기 2개의 고정 핀의 외면을 따라 상기 통기구(121)를 향해 이동될 수 있다. 반대로, 상기 패킹 부재(141)는, 상기 이송 기어(142b)에 의해 상기 통기구(121)로부터 멀어지는 방향으로 이송될 경우, 상기 2개의 고정 핀의 외면을 따라 상기 통기구(121)로부터 멀어지는 방향으로 이동될 수 있다. 즉, 상기 2개의 고정 핀은, 상기 패킹 부재(141)의 양 방향으로 이동하는 것을 허용하나, 상기 패킹 부재(141)가 상기 이송 기어(142b)로부터 회전힘을 받을 경우, 상기 패킹 부재(141)가 회전 이동되는 것을 저지하도록 구성될 수 있다. 상기 고정 부재(143)의 하나의 일 실시예로, 고정 핀을 서술하였으나, 반드시 이러한 구성으로 한정되는 것은 아니고, 상기 패킹 부재(141)의 회전 이동을 저지하는 반면에 상기 통기구(121)와 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동을 허용하는 구조를 가진 고정 부재라면 적용이 가능하다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 본 발명은, 상기 전동 모터(142a)의 회전축에는 제1 톱니 바퀴(142a1)가 형성되어 있고, 상기 이송 기어(142b)는, 일 방향으로 연장되고 외면에 나사산이 형성된 몸통부(142b2), 및 상기 몸통부(142b2)의 일단부에 상기 제1 톱니 바퀴(142a1)와 맞물려 돌아가는 제2 톱니 바퀴(142b1)를 구비하며, 상기 패킹 부재(141)는, 상기 몸통부(142b2)가 삽입되도록 구성되고 내면에 나사산이 형성된 나사홀(141h)이 형성되고, 상기 환기 유닛(140)은, 상기 패킹 부재(141)의 회전 이동이 저지되도록 상기 패킹 부재(141)의 일부분을 고정하는 고정 부재(143)를 더 구비함으로써, 상기 이송 부재(142)를 사용해 상기 패킹 부재(141)를 정밀하게 이송하는 것이 가능하다. 이에 따라, 본 발명은, 팩 케이스(120)에 형성된 통기구(121)의 밀폐와 개방을 정밀히 제어할 수 있고, 오작동을 줄일 수 있다. 궁극적으로, 본 발명은, 배터리 팩(100)의 결로 현상으로 인한 인해 배터리 팩(100) 내부의 배터리 모듈(110), 배터리 셀, 전자 부품의 합선 등의 전기 합선 내지 전기 단락이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 4는, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩의 내부 모습을 개략적으로 나타내는 모식도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩(100)은, 도 2의 배터리 팩(100)과 달리, 팩 케이스(120)의 2개의 통기구(121)가 형성될 수 있다. 또한, 상기 배터리 팩(100)은, 도 2의 배터리 팩(100)과 달리, 2개의 환기 유닛(140)을 구비될 수 있다. 도 4의 배터리 팩(100)의 나머지 구성들은, 도 2의 배터리 팩(100)과 위치적인 차이를 가질 뿐, 구성 요소들은 동일할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩(100)은, 팩 케이스(120)의 상부 및 후단부 각각에 2개의 통기구(121)가 형성될 수 있다. 상기 2개의 환기 유닛(140)은, 상기 제어 유닛(130)으로부터 제어 신호를 받아 상기 2개의 통기구(121) 각각을 밀폐할 수 있다. 또는 상기 2개의 환기 유닛(140)은, 상기 제어 유닛(130)으로부터 제어 신호를 받아 상기 2개의 통기구(121) 각각을 개방하도록 구성될 수 있다. 이때, 2개의 통기구(121)가 상기 환기 유닛(140)에 의해 개방될 경우, 2개의 통기구(121) 중 어느 하나가 팩 케이스(120)의 외부 공기가 유입되도록 구성될 수 있다. 그리고, 나머지 통기구(121)는 상기 팩 케이스(120)의 내부 공기가 외부로 배출되는 통로 역할을 수행할 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 본 발명의 배터리 팩(100)은, 2개의 통기구(121)와 상기 2개의 통기구(121) 각각의 개폐 할 수 있는 2개의 환기 유닛(140)을 구비함으로써, 상기 팩 케이스(120) 내부의 공기와 외부의 공기의 유통을 보다 원활하게 수행할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 배터리 팩(100)은, 상기 팩 케이스(120)의 내부의 보다 신속한 환기가 가능하여, 결로 발생으로 인한 수분을 빠르게 외부로 배출하거나, 결로 현상이 더 진행되는 것을 방지할 수 있다.
도 5 및 도 6은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩의 내부 일부 모습들을 개략적으로 나타내는 모식도들이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩(100)은, 도 2의 배터리 팩(100)과 달리, 이송 부재(142)로서, 실린더부(144) 및 패킹 고정부(145)를 구비할 수 있다. 즉, 도 5의 배터리 팩(100)은, 도 2의 배터리 팩(100)에 구비된 전동 모터(142a) 및 이송 기어(142b)를 구비하지 않는다. 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩(100)의 그외 나머지 구성들은 도 2의 배터리 팩(100)과 동일 할 수 있다.
구체적으로, 상기 실린더부(144)는, 상기 제어 유닛(130)의 제어 신호에 따라 샤프트를 외부 방향으로 밀어 내도록 구성될 수 있다. 상기 실린더부(144)는, 상기 제어 유닛(130)의 제어 신호에 따라 상기 샤프트를 내부 방향으로 당기도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 제어 유닛(130)이 상기 팩 케이스(120)의 내부 온도와 외부 온도의 차이가 소정 이상이 될 경우, 상기 환기 유닛(140)으로 제어 신호를 전송하여, 상기 실린더부(144)가 상기 샤프트를 내부 방향으로 당기도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 패킹 부재(141)는, 상기 통기구(121)로부터 멀어지는 방향으로 이송될 수 있다. 반대로, 상기 제어 유닛(130)이 상기 팩 케이스(120)의 내부 온도와 외부 온도의 차이가 소정 미만이 될 경우, 상기 환기 유닛(140)으로 제어 신호를 전송하여, 상기 실린더부(144)가 상기 샤프트를 외부 방향으로 밀어내도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 패킹 부재(141)는, 상기 통기구(121)를 향해 이송되어, 상기 통기구(121)를 밀폐할 수 있다.
또한, 상기 패킹 고정부(145)는, 상기 실린더부(144)의 샤프트의 단부에 구비될 수 있다. 상기 패킹 고정부(145)는 상기 패킹 부재(141)를 고정하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 패킹 고정부(145)는, 말단부가 상기 패킹 부재(141)의 일측에 고정될 수 있다. 상기 패킹 고정부(145)의 말단부는 접착제를 사용해 상기 패킹 부재(141)와 접합될 수 있다. 즉, 상기 패킹 부재(141)는, 상기 실린더부(144)의 샤프트의 단부에 구비된 상기 패킹 고정부(145)에 접합된 형태로, 상기 실린더부(144)의 샤프트의 이동에 따라 상기 패킹 부재(141)가 이송될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 본 발명의 배터리 팩(100)의 이송 부재(142)는, 실린더부(144) 및 패킹 고정부(145)를 구비함으로써, 상기 제어 유닛(130)에 의해 상기 환기 유닛(140)을 조정하여 상기 팩 케이스(120)의 통기구(121)의 밀폐와 개방을 효과적으로 제어할 수 있다. 이에 따라, 본 발명은, 팩 케이스(120)에 형성된 통기구(121)의 밀폐와 개방을 정밀히 제어할 수 있고, 오작동을 줄일 수 있다. 궁극적으로, 본 발명은, 배터리 팩(100)의 결로 현상으로 인한 인해 배터리 팩(100) 내부의 배터리 모듈(110), 배터리 셀, 전자 부품의 합선 등의 전기 합선 내지 전기 단락이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
한편, 다시 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(100)은, 내부 온도 센서(131), 및 외부 온도 센서(132)를 포함할 수 있다. 상기 내부 온도 센서(131)는, 상기 팩 케이스(120)의 내부 공기 온도를 감지하는 센서일 수 있다. 상기 내부 온도 센서(131)는, 상기 팩 케이스(120)의 내부에 위치될 수 있다. 상기 내부 온도 센서(131)는, 상기 감지된 온도에 따라 소정 값의 저항을 가질 수 있다. 상기 제어 유닛(130)은, 상기 내부 온도 센서(131)의 소정 저항 값을 전류가 흐르는 전선을 통해 읽을 수 있다. 상기 내부 온도 센서(131)는, 저항 온도 센서일 수 있다.
또한, 상기 외부 온도 센서(132)는, 상기 팩 케이스(120)의 외부 공기의 온도를 감지하도록 구성될 수 있다. 상기 외부 온도 센서(132)는, 상기 팩 케이스(120)의 외부에 위치될 수 있다. 상기 외부 온도 센서(132)는, 상기 감지된 온도에 따라 소정 값의 저항을 가질 수 있다. 상기 제어 유닛(130)은, 상기 외부 온도 센서(132)의 소정 저항 값을 전류가 흐르는 전선을 통해 읽을 수 있다. 상기 외부 온도 센서(132)는, 저항 온도 센서일 수 있다. 상기 전선은, 상기 팩 케이스(120)에 작은 홀을 통과하여 상기 외부 온도 센서(132)와 상기 제어 유닛(130) 사이를 전기적으로 연결시킬 수 있다.
더욱이, 상기 제어 유닛(130)은, 상기 내부 온도 센서(131)에서 측정된 상기 팩 케이스(120) 내부 공기의 온도와, 상기 외부 온도 센서(132)에 측정된 상기 팩 케이스(120)의 외부 공기의 온도 간의 차이가 소정 이상인 경우, 상기 환기 유닛(140)이 상기 통기구(121)를 개방하도록 상기 환기 유닛(140)에 제어 신호를 송신하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 내부 온도 센서(131)와 상기 외부 온도 센서(132) 각각에서 측정된 온도차가 섭씨 15도 이상일 경우, 상기 제어 유닛(130)은, 상기 통기구(121)를 개방하도록 상기 환기 유닛(140)으로 제어 신호를 송신하도록 구성될 수 있다. 그러나, 온도차의 범위는 반드시 섭씨 15 이상으로 한정되는 것은 아니고, 배터리 팩(100)의 내부와 외부의 환경 요소(예: 온도, 습도)를 고려하여, 통기구(121)의 개폐 여부를 결정할 수 있다.
그리고, 상기 제어 유닛(130)은, 상기 환기 유닛(140)에 상기 통기구(121)를 개방하도록 제어 신호를 보낸 후, 일정 시간 이후, 다시 상기 환기 유닛(140)이 상기 통기구(121)를 밀폐하도록 제어 신호를 보내도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제어 유닛(130)은, 상기 환기 유닛(140)에 상기 통기구(121)를 개방하도록 제어 신호를 보낸 후, 10분 후 다시 상기 환기 유닛(140)이 상기 통기구(121)를 밀폐하도록 제어 신호를 상기 환기 유닛(140)으로 보낼 수 있다. 즉, 상기 제어 유닛(130)은, 평소에는, 상기 팩 케이스(120)가 외부 공기가 유입되지 않도록 상기 통기구(121)를 밀폐하도록 제어할 수 있다. 그러나, 상기 제어 유닛(130)은, 상기 팩 케이스(120)의 내부 온도와 외부 온도차가 소정 이상될 경우, 결로가 발생된 것으로 판단하여, 상기 통기구(121)를 개방하도록 상기 환기 유닛(140)으로 제어 신호를 송신할 수 있다.
또한, 상기 환기 유닛(140)이 상기 통기구(121)를 개방하고 있는 시간은, 상기 팩 케이스(120)의 내부 온도와 외부 온도의 차이 값의 크기에 따라 달라질 수 있다. 예를 들면, 상기 제어 유닛(130)은, 상기 팩 케이스(120)의 내부 온도와 상기 팩 케이스(120) 외부 온도 차이가 크면 클수록 상기 통기구(121)가 개방된 상태를 더 오랜 시간 유지하도록 제어할 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 본 발명의 배터리 팩(100)의 상기 제어 유닛(130)은, 상기 환기 유닛(140)에 상기 통기구(121)를 개방하도록 제어 신호를 보낸 후, 일정 시간 이후, 다시 상기 환기 유닛(140)이 상기 통기구(121)를 밀폐하도록 제어 신호를 보내도록 구성됨으로써, 상기 제어 유닛(130)이 상기 팩 케이스(120)의 통기구(121)의 개방 시간을 적절히 확보할 수 있어, 결론 현상으로 발생된 수분을 팩 케이스(120) 외부로 효과적으로 배출할 수 있다. 또한, 본 발명은, 상기 팩 케이스(120)의 내부 온도와 외부 온도 차이를 적절하게 줄일 수 있다.
도 7은, 본 발명의 또 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩의 내부 모습을 개략적으로 나타내는 모식도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 또 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩(100)은, 도 2의 배터리 팩(100)과 비교할 경우, 송풍기(150)를 더 포함할 수 있다. 도 7의 배터리 팩(100)의 그외 나머지 구성들은, 도 2의 상기 배터리 팩(100)과 동일할 수 있다.
구체적으로, 상기 송풍기(150)는, 상기 팩 케이스(120)의 내부 공기를 이송 시키도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 송풍기(150)는, 상기 팩 케이스(120) 내부 공기가 순환되도록 내부 공기를 송풍할 수 있다. 즉, 상기 송풍기(150)는, 상기 팩 케이스(120) 내부의 공기가 순환하지 않는 데드 스페이스를 최소화할 수 있다. 상기 제어 유닛(130)은, 상기 팩 케이스(120)의 내부 온도 및 상기 팩 케이스(120)의 외부 온도의 차이가 소정 이상 커질 경우, 상기 송풍기(150)가 상기 팩 케이스(120)의 내부 공기를 송풍 하도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 제어 유닛(130)은, 상기 환기 유닛(140)을 제어하여 상기 통기구(121)가 개방될 경우, 상기 송풍기(150)를 작동시켜 상기 팩 케이스(120)의 내부 공기를 순환시킬 수 있다. 이때, 상기 팩 케이스(120)의 내부 공기는 내부의 수분을 함유한 상태에서 상기 통기구(121)를 빠져나갈 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 본 발명은, 송풍기(150)를 더 포함함으로써, 상기 팩 케이스(120)의 구석진 곳(모서리 부분)의 수분을 효과적으로 제거할 수 있다. 그리고, 상기 팩 케이스(120) 내부의 공기의 유속을 가속화 시켜, 상기 통기구(121)를 통해 빠르게 외부로 배출시킬 수 있다. 또한, 상기 송풍기(150)는, 상기 팩 케이스(120)에 응결된 물 방울들을 빠르게 기화시켜 상기 통기구(121)를 통해 외부로 배출시킬 수 있다.
도 8은, 본 발명의 또 또 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩(100)의 내부 모습을 개략적으로 나타내는 모식도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 또 또 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩(100)은, 도 7의 배터리 팩(100)과 비교할 경우, 팩 케이스(120)에 2개의 통기구(121)가 구비될 수 있다. 도 8의 배터리 팩(100)의 그외 나머지 구성들은 위치적 특성 및 크기에서 차이를 가질 뿐 유사할 수 있다.
구체적으로, 상기 팩 케이스(120)는 상기 통기구(121)가 적어도 둘 이상 형성될 수 있다. 상기 송풍기(150)는, 적어도 둘 이상의 상기 통기구(121) 중 어느 하나를 통해 외부로 공기가 배출되도록 상기 팩 케이스(120)의 내부 공기를 이송하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 배터리 팩(100)은, 팩 케이스(120)의 상부 및 후단부 각각에 통기구(121)가 형성될 수 있다. 상기 송풍기(150)는, 상기 2개의 통기구(121) 중 후단부에 형성된 통기구(121)로 상기 팩 케이스(120)의 내부 공기를 배출하도록 상기 팩 케이스(120)의 내부 공기를 송풍할 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 본 발명은, 상기 송풍기(150)가 적어도 둘 이상의 상기 통기구(121) 중 어느 하나를 통해 외부로 공기가 배출되도록 상기 팩 케이스(120)의 내부 공기를 이송하도록 구성됨으로써, 하나의 통기구(121)는 외부 공기가 팩 케이스(120) 내부로 유입되도록 하고, 다른 통기구(121)는 팩 케이스(120) 내부 공기가 외부로 배출되도록 구성될 수 있어, 신속하게 팩 케이스(120) 내부의 수분을 제거할 수 있고, 팩 케이스(120) 내부 온도와 외부 온도의 차이를 신속하게 줄일 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 배터리 팩(100)은, 내부 결로 현상으로 생성된 수분을 제거할 수 있어, 수분으로 인한 배터리 모듈(110)의 내부 단락이나, 전기 합선 등의 사고를 미리 예방할 수 있다. 그리고, 본 발명의 배터리 팩(100)은, 팩 케이스(120) 내부 온도와 외부 온의 차이가 소정 이상 커지는 것을 방지할 수 있어, 결로 현상이 발생하는 것을 미리 방지할 수 있다.
도 9는, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 모습을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 1과 함께 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차(200)는, 적어도 하나 이상의 배터리 팩(100)을 포함할 수 있다. 상기 자동차는 예를 들면, 적어도 하나 이상의 상기 배터리 모듈(보이지 않음)을 내부에 수용한 배터리 팩(100)을 탑재한 차체를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 자동차는, 전기 자동차, 전기 스쿠터, 전기 휠체어, 또는 전기 바이크 등일 수 있다.
한편, 본 명세서에서는 상, 하, 좌, 우, 전, 후와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100: 배터리 팩 110: 배터리 모듈
120: 팩 케이스 121: 통기구
130: 제어 유닛 131, 132: 내부 온도 센서, 외부 온도 센서
140: 환기 유닛
141: 패킹 부재 142: 이송 부재
142a: 전동 모터 142b: 이송 기어
142a1, 142b1: 제1 톱니 바퀴, 제2 톱니 바퀴
142b2: 몸통부
141h: 나사홀
143: 고정 부재
144, 145: 실린더부, 패킹 고정부
150: 송풍기
200: 자동차

Claims (10)

  1. 적어도 하나 이상의 배터리 모듈;
    적어도 하나 이상의 상기 배터리 모듈을 내부에 수용하도록 구성되고, 내부와 외부의 공기가 유통이 가능하도록 적어도 하나 이상의 통기구가 형성된 팩 케이스;
    상기 팩 케이스의 내부와 외부의 온도차에 따라 상기 통기구의 개폐 여부를 결정하는 제어 유닛; 및
    상기 제어 유닛으로부터 제어 신호를 받아 상기 통기구를 밀폐하거나, 또는 상기 통기구를 개방하도록 구성된 환기 유닛
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 환기 유닛은,
    상기 통기구를 밀폐할 수 있도록 상기 통기구와 크기가 동일하거나, 그보다 큰 크기를 가진 패킹 부재; 및
    상기 제어 유닛으로부터 제어 신호를 받아 상기 패킹 부재를 상기 통기구를 향해 이송하거나, 또는 상기 패킹 부재가 상기 통기구로부터 멀어지도록 이송하는 이송 부재
    를 구비한 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 이송 부재는,
    상기 제어 유닛으로부터 제어 신호를 받아 작동하도록 구성된 전동 모터; 및
    상기 전동 모터로부터 회전 힘을 전달 받아 상기 패킹 부재를 상기 통기구를 향해 이송하거나, 또는 상기 패킹 부재를 상기 통기구로부터 멀어지는 방향으로 이송하는 이송 기어
    를 구비한 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전동 모터의 회전축에는 제1 톱니 바퀴가 형성되어 있고,
    상기 이송 기어는, 일 방향으로 연장되고 외면에 나사산이 형성된 몸통부, 및 상기 몸통부의 일단부에 상기 제1 톱니 바퀴와 맞물려 돌아가는 제2 톱니 바퀴를 구비하며,
    상기 패킹 부재는, 상기 몸통부가 삽입되도록 구성되고 내면에 나사산이 형성된 나사홀이 형성되고,
    상기 환기 유닛은, 상기 패킹 부재의 회전 이동이 저지되도록 상기 패킹 부재의 일부분을 고정하는 고정 부재를 더 구비한 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 이송 부재는,
    상기 제어 유닛의 제어 신호에 따라 샤프트를 외부 방향으로 밀어 내거나, 또는 상기 샤프트를 내부 방향으로 당기도록 구성된 실린더부; 및
    상기 실린더부의 샤프트의 단부에 구비되고 상기 패킹 부재를 고정하도록 구성된 패킹 고정부
    를 구비한 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 팩은,
    상기 팩 케이스의 내부 온도를 감지하는 내부 온도 센서; 및
    상기 팩 케이스의 외부 공기의 온도를 감지하는 외부 온도 센서를 더 포함하고,
    상기 제어 유닛은,
    상기 내부 온도 센서에서 측정된 상기 팩 케이스 내부의 온도와, 상기 외부 온도 센서에 측정된 상기 팩 케이스의 외부의 온도 간의 차이가 소정 이상인 경우, 상기 환기 유닛이 상기 통기구를 개방하도록 상기 환기 유닛에 제어 신호를 송신하도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어 유닛은,
    상기 환기 유닛에 상기 통기구를 개방하도록 제어 신호를 보낸 후, 일정 시간 이후, 다시 상기 환기 유닛이 상기 통기구를 밀폐하도록 제어 신호를 보내도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 팩 케이스의 내부 공기를 이송 시키도록 구성된 송풍기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 팩 케이스는 상기 통기구가 적어도 둘 이상 형성되고,
    상기 송풍기는,
    적어도 둘 이상의 상기 통기구 중 어느 하나를 통해 외부로 공기가 배출되도록 상기 팩 케이스의 내부 공기를 이송하도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 배터리 팩을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차.
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