WO2024063443A1 - 전지팩 및 그를 포함하는 자동차 - Google Patents

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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a battery pack having a structure capable of detecting condensation occurring inside a pack case, and a vehicle including the same.
  • secondary batteries capable of charging and discharging can be divided into pouch-type, prismatic, and cylindrical types depending on their structure.
  • the pouch-type secondary battery has a structure including an electrode assembly and a pouch for accommodating the electrode assembly.
  • the prismatic secondary battery has a structure including an electrode assembly, a can accommodating the electrode assembly, and a top cap coupled to an opening of the can.
  • the cylindrical secondary battery has a structure including an electrode assembly, a can accommodating the electrode assembly, and a cap assembly coupled to an opening of the can.
  • EV electric vehicles
  • HEV hybrid electric vehicles
  • the battery module has a structure that connects a plurality of secondary batteries in series and/or parallel, and the battery pack has a structure in which one or more battery modules are built into a pack case.
  • the battery pack had a problem with condensation occurring inside the pack case in a high temperature and humidity environment or when there was a large temperature difference between the inside and outside of the pack case, which caused corrosion of the pack case and cracks in the corroded pack case portion. As a result, there was a problem in which electrolyte leaked and a ground fault occurred.
  • the object of the present invention is to provide a battery pack and the same that can quickly detect condensation inside the pack case by including a condensation detection sensor that detects condensation inside the pack case, thereby preventing the occurrence of danger at an early stage.
  • the goal is to provide cars that include:
  • Another object of the present invention is to effectively remove condensation from the inside of the pack case by including a condensation removal device that removes condensation from the pack case, thereby preventing the occurrence of danger at an early stage, and as a result.
  • the goal is to provide battery packs that can increase safety and automobiles containing them.
  • the battery pack of the present invention includes a battery module; a pack housing provided with a pack case in which the battery module is accommodated, and a pack cover that opens and closes the pack case; And a condensation detection sensor that detects condensation through an insulation abnormality signal generated inside the pack case, wherein the condensation detection sensor is connected by condensation generated inside the pack case and generates an insulation abnormality signal. It may include a conductor and a second conductor.
  • the first conductor is formed of a first body connected to the voltage line of the battery module and a plurality of first terminals protruding from the first body, and the second conductor is connected to the ground of the pack case. It is formed of a second body and a plurality of second terminals protruding from the second body, and the plurality of first terminals and the plurality of second terminals are alternately arranged and connected by condensation to generate an insulation abnormality signal. .
  • the condensation detection sensor may be attached to the surface of the pack cover corresponding to the upper surface of the battery module.
  • the battery modules are provided in plural numbers, and the pack case includes: a partition wall dividing a receiving space for accommodating a plurality of battery modules; and a support member provided on the partition wall and supporting the pack cover, wherein the condensation detection sensor may be attached to a surface of the pack cover adjacent to the support member.
  • the inside of the pack case includes a power cutoff device (MSD: Manual Service Disconnect) that cuts off the power connected to the battery module, and the condensation detection sensor is attached to the surface of the pack cover adjacent to the power cutoff device. It can be.
  • MSD Manual Service Disconnect
  • the condensation detection sensor may be attached to the pack cover using adhesive or adhesive film.
  • the battery pack may further include a condensation removal device that removes condensation generated inside the pack case by circulating air inside the pack case.
  • the condensation removal device includes an injection pipe and a discharge pipe connected to the inside of the pack case; And it may include an air generator that injects air into the pack case through the injection pipe and discharges the air inside the pack case through the discharge pipe.
  • the condensation removal device includes a valve that opens and closes the injection pipe and the discharge pipe; And it may further include a control unit that opens the valve only when an insulation abnormality signal is generated by the condensation detection sensor and exhausts air inside the pack case through the air generator.
  • the condensation removal device may further include a filter that filters foreign substances contained in the air passing through the injection pipe.
  • the first conductor and the second conductor may be made of copper or aluminum.
  • the vehicle of the present invention includes a battery pack, and the battery pack includes a battery module; a pack housing provided with a pack case in which the battery module is accommodated, and a pack cover that opens and closes the pack case; And a condensation detection sensor that detects condensation through an insulation abnormality signal generated inside the pack case, wherein the condensation detection sensor is connected by condensation generated inside the pack case and generates an insulation abnormality signal. It may include a conductor and a second conductor.
  • the battery pack of the present invention includes a condensation detection sensor that detects condensation through an insulation abnormality signal generated inside the pack case, and the condensation detection sensor includes a first conductor and a first conductor that are connected by condensation and generate an insulation abnormality signal. 2 It has the characteristic of including a conductor. Due to these features, condensation occurring inside the pack case can be quickly detected, and as a result, hazards can be prevented early on.
  • the condensation detection sensor is provided at a position corresponding to the upper surface of the battery module, a position close to the support member supporting the pack cover, and a position close to the power cut-off device, thereby condensation occurring inside the pack case. can be detected quickly.
  • the battery pack of the present invention is characterized by including a condensation removal device that removes condensation generated inside the pack case. Due to these features, condensation occurring inside the pack case can be quickly removed, and as a result, safety can be improved by preventing hazards from occurring at an early stage.
  • Figure 1 is a perspective view showing a battery pack according to a first embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a cross-sectional view of Figure 1.
  • Figure 3 is a plan view schematically showing the battery pack of Figure 1.
  • Figure 4 is a perspective view showing the support member in Figure 1.
  • Figure 5 is a plan view showing the condensation detection sensor in Figure 1.
  • Figure 6 is a cross-sectional view showing a condensation removal device for a battery pack according to the first embodiment of the present invention.
  • Figure 7 is a side view showing a car according to a second embodiment of the present invention.
  • Figure 1 is a perspective view showing a battery pack according to a first embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a cross-sectional view of Figure 1
  • Figure 3 is a condensation detection sensor provided in the battery pack according to the first embodiment of the present invention. This is a floor plan showing the location.
  • the battery pack 1 according to the first embodiment of the present invention has a structure including a condensation detection sensor 30. Through this structure, condensation occurring inside the battery pack can be quickly detected, and as a result, hazards can be detected or prevented early on.
  • the battery pack 1 includes a battery module 10, a pack housing 20 in which the battery module 10 is accommodated, and a condensation detection sensor 30 that detects condensation generated inside the pack housing 20.
  • the condensation detection sensor 30 detects condensation through an insulation abnormality signal generated inside the pack.
  • dew condensation refers to a phenomenon in which moisture condenses as water droplets on the surface of an object when the temperature of the air containing moisture falls below the dew point. That is, water droplets form inside the battery pack and condensation occurs due to a temperature difference between the inside and outside of the battery pack 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • the battery module 10 has a structure in which a plurality of battery cells are connected in series and/or in parallel.
  • the battery cell includes an electrode assembly and a case in which the electrode assembly is accommodated, and the electrode assembly has a structure in which electrodes and separators are alternately arranged.
  • the electrode may be an anode and a cathode.
  • the pack housing 20 includes a pack case 21 having an accommodating space for accommodating one or more battery modules 10, preferably two or more battery modules 10, and opening and closing the accommodating space of the pack case 21. Includes a pack cover (22).
  • the receiving space of the pack case 21 has a structure that opens upward as seen in FIG. 2, and the pack cover 22 is coupled to the upper part of the pack case 21 to open and close the receiving space.
  • the pack case 21 is provided with a partition wall 211 that divides the receiving space for accommodating a plurality of battery modules 10, and the partition wall 211 includes a support member 212 for supporting the pack cover 22. ) is provided. That is, the support member 212 serves to support the central portion of the pack cover 22 so that it is not pressed in the direction of the pack case 21.
  • Figure 4 is a perspective view showing a support member included in the battery pack according to the first embodiment of the present invention.
  • the support member 212 is formed with a bolt hole 2121 penetrating upward and downward, as shown in FIG. 4 . That is, the bolt hole 2121 serves as a passage for fixing the pack case 21 and the pack cover 22 using bolts and nuts.
  • the conventional battery pack had a problem in which condensation occurred inside the pack case 21 in a high temperature and high humidity environment or when there was a large temperature difference between the inside and outside of the pack case.
  • the battery pack 1 includes a condensation detection sensor 30 for detecting condensation generated inside the pack case 21.
  • Figure 5 is a plan view showing a condensation detection sensor according to the first embodiment of the present invention.
  • the condensation detection sensor 30 is used to detect condensation occurring inside the pack housing 20. That is, the condensation detection sensor 30 is provided inside the pack case 21 and is connected by condensation (i.e., water droplets (W)) generated inside the pack case 21 to generate an insulation abnormality signal. Condensation is detected through a signal.
  • condensation i.e., water droplets (W)
  • the condensation detection sensor 30 includes a first conductor 31 and a second conductor 32 that are connected by condensation occurring inside the pack case 21 and generate an insulation abnormality signal.
  • the first conductor 31 is formed of a first body 311 connected to the voltage line of the battery module 10 and a plurality of first terminals 312 protruding from the first body 311. .
  • the second conductor 32 is connected to a second body 321 connected to the ground (GND) of the pack case 21 and a plurality of second terminals 322 protruding from the second body 321. is formed
  • the plurality of first terminals 312 and the plurality of second terminals 322 are alternately arranged and connected by condensation to generate an insulation abnormality signal. That is, referring to FIG. 5, the condensation water droplets (W) fall to include the first terminal 312 and the second terminal 322, and the first terminal 312 and the second terminal 322 come into contact, Accordingly, an insulation abnormality signal is generated, and the condensation detection sensor 30 detects the occurrence of condensation through the insulation abnormality signal.
  • first conductor 31 and the second conductor 32 may be made of copper or aluminum.
  • the condensation detection sensor 30 with this configuration can quickly detect condensation occurring inside the pack housing 20, and as a result, it is possible to detect and prevent the occurrence of danger early.
  • first and second conductors 31 and 32 have a structure attached to the surface of the insulating film 33, thereby preventing unintentional contact between the first and second conductors.
  • the condensation detection sensor 30 may be placed in a portion of the pack case 21 where a lot of condensation occurs.
  • the condensation detection sensor 30 is located inside the pack case corresponding to the upper surface of the battery module 10, preferably in the pack cover 22 corresponding to the upper surface of the battery module 10. Can adhere to surfaces. That is, due to the heat generated from the battery module 10, a lot of condensation occurs on the surface of the pack cover 22 corresponding to the upper surface of the battery module 10. Accordingly, the occurrence of condensation can be quickly detected by attaching the condensation detection sensor 30 to the surface of the pack cover 22 corresponding to the upper surface of the battery module 10.
  • the condensation detection sensor 30 is located inside the pack case close to the support member 212 provided in the pack case 21, preferably close to the support member 212 provided in the pack case 21. It may be attached to the surface of the pack cover 22. That is, the support member 212 causes a lot of condensation to form on the pack cover 22 where the support member 212 is located due to external air flowing in through the bolt hole 2121. Accordingly, condensation can be quickly detected by attaching the condensation detection sensor 30 to the surface of the pack cover 22 adjacent to the support member 212.
  • the inside of the pack case 21 includes a power cutoff device (MSD: Manual Service Disconnect) 23 that cuts off the power connected to the battery module 10, and the condensation detection sensor 30 Can be attached to the inside of the pack case adjacent to the power cutoff device 23, preferably to the surface of the pack cover 22 close to the power cutoff device 23. That is, a lot of condensation occurs on the pack cover 22 due to the heat generated from the power cutoff device 23. Accordingly, condensation can be quickly detected by attaching the condensation detection sensor 30 to the pack cover 22 near the power cutoff device 23.
  • MSD Manual Service Disconnect
  • the power cutoff device 23 is a structure for disconnecting the voltage line of the battery module 10 accommodated inside the pack case 21 when inspecting the battery pack 1.
  • condensation detection sensor 30 may be attached to the surface of the pack cover 22 using adhesive 34 or an adhesive film.
  • the condensation detection sensor 30 can be coupled to the hole formed in the pack cover 22 using a bracket. That is, after the condensation detection sensor 30 is coupled to the bracket, the coupling portion provided on the bracket can be coupled by inserting it into the hole formed in the pack cover 22.
  • the battery pack 1 includes a condensation detection sensor 30, so that it can quickly detect condensation occurring inside the pack case 21, and accordingly turns off the power, etc. Risks can be prevented in advance.
  • Figure 6 is a cross-sectional view showing a condensation removal device included in the battery pack according to the first embodiment of the present invention.
  • the battery pack 1 circulates the air inside the pack case 21 to remove condensation generated in the pack case 21, as shown in FIG. 6.
  • a condensation removal device 40 may be further included.
  • the condensation removal device 40 has a structure that removes condensation generated in the pack case 21 by circulating air outside and inside the pack case 21.
  • the condensation removal device 40 supplies air to the inside of the pack case 21 through the injection pipe 41 and the discharge pipe 42, which are respectively connected to the inside of the pack case 21, and the injection pipe 41. It includes an air generator 43 that injects the air inside the pack case 21 and forcibly discharges it through the discharge pipe 42.
  • the condensation removal device 40 operates the air generator 43 to supply air to the injection pipe 41. And, as the pressure inside the pack case 21 increases due to the air supplied through the injection pipe 41, the air inside the pack case 21 is forcibly discharged through the discharge pipe 42. At this time, condensation generated inside the pack case 21 is gradually evaporated and removed by air circulating or passing through the inside of the pack case 21.
  • the battery pack 1 includes a condensation removal device 40, so that condensation generated inside the pack case 21 can be quickly removed, and as a result, the occurrence of danger is prevented, thereby ensuring safety. can increase.
  • the condensation removal device 40 may further include a valve 44 that opens and closes the injection pipe 41 and the discharge pipe 42.
  • the valve 44 can selectively open and close the injection pipe 41 and the discharge pipe 42.
  • the condensation removal device 40 opens the valve 44 only when an insulation abnormality signal is generated by the condensation detection sensor 30, and operates the air generator 43 to remove the pack case 21. It may further include a control unit 45 that supplies or exhausts air therein. Accordingly, if condensation does not occur inside the pack case 21, the injection pipe 41 and the discharge pipe 42 are closed through the valve 44 to prevent foreign substances from entering the pack case 21. And when condensation occurs inside the pack case 21, the injection pipe 41 and the discharge pipe 42 are opened through the valve 44 so that the air inside the pack case 21 can circulate.
  • the condensation removal device 40 may further include a filter 46 for filtering foreign substances contained in the air passing through the injection pipe 41.
  • the filter can effectively remove foreign substances contained in the air.
  • the battery pack 1 according to the first embodiment of the present invention can effectively remove condensation generated inside the pack housing 20 by further including a condensation removal device 40.
  • the automobile according to the second embodiment of the present invention has a structure including the battery pack 1 according to the first embodiment, as shown in FIG. 7.
  • the battery pack 1 includes a battery module 10, a pack case 21 in which the battery module 10 is accommodated and opened and closed by the pack cover 22, and an insulation defect occurring inside the pack case 21. It includes a condensation detection sensor 30 that detects condensation through a signal, and the condensation detection sensor 30 includes a first conductor 31 and a second conductor 32 that are connected by condensation and generate an insulation abnormality signal. Includes.
  • the battery pack 1 has the same configuration as the battery pack 1 according to the first embodiment, and thus redundant description will be omitted.
  • the automobile according to the second embodiment of the present invention includes an air conditioning device that circulates air in the interior space where the driver and assistant ride.
  • the air conditioning device may be the air generating unit 43 included in the battery pack 1. That is, when condensation occurs in the battery pack (1), some of the air generated by the air conditioning device is supplied to the inside of the pack case (21) of the battery pack (1). Accordingly, there is no need to provide a separate air generating unit, thereby increasing the efficiency of use.
  • the vehicle according to the second embodiment of the present invention can increase safety from explosion and ignition by including the battery pack 1.

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Abstract

본 발명의 전지팩은, 전지모듈; 상기 전지모듈이 수용되는 팩 케이스, 및 상기 팩 케이스를 개폐하는 팩 커버로 구비된 팩 하우징; 및 상기 팩 케이스의 내부에 발생한 절연 이상 신호를 통해 결로를 감지하는 결로 감지센서를 포함하며, 상기 결로 감지센서는, 상기 팩 케이스의 내부에 발생한 결로에 의해 연결되면서 절연 이상 신호를 발생시키는 제1 도체 및 제2 도체를 포함한다.

Description

전지팩 및 그를 포함하는 자동차
관련출원과의 상호인용
본 출원은 2022년 09월 19일자 한국특허출원 제10-2022-0118218호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국특허출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
기술분야
본 발명은 팩 케이스의 내부에 발생한 결로를 감지할 수 있는 구조를 가진 전지팩 및 그를 포함하는 자동차에 관한 것이다.
일반적으로 충전과 방전이 가능한 이차전지는 구조에 따라 파우치형, 각형, 원통형 등으로 나뉠 수 있다.
상기 파우치형 이차전지는 전극조립체, 전극조립체를 수용하는 파우치를 포함하는 구조를 가진다. 상기 각형 이차전지는 전극 조립체, 전극조립체를 수용하는 캔 및 캔의 개구부에 결합되는 탑 캡을 포함하는 구조를 가진다. 상기 원통형 이차전지는 전극 조립체, 전극조립체를 수용하는 캔 및 캔의 개구부에 결합되는 캡조립체를 포함하는 구조를 가진다.
한편, 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV)가 개발되고 있으며, 상기 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV)는 에너지원으로 다수의 이차전지를 전기적으로 연결한 중대형 전지모듈이나 중대형 전지팩이 사용된다.
상기 전지모듈은 다수의 이차전지를 직렬 및/또는 병렬로 연결하는 구조를 가지고, 상기 전지팩은 하나 이상의 전지모듈이 팩 케이스에 내장되는 구조를 가진다.
그러나 상기 전지팩은 고온 다습 환경이거나 또는 팩 케이스의 내부와 외부 온도차가 크게 발생할 경우 팩 케이스 내부에 결로가 발생하는 문제점이 있었으며, 이로 인해 팩 케이스의 부식을 유발하고, 부식된 팩 케이스 부분의 균열로 인해 전해액이 누액되면서 이선지락이 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명의 과제는 팩 케이스의 내부에 발생한 결로를 감지하는 결로 감지센서를 포함함으로써 팩 케이스 내부에 발생한 결로를 신속하게 감지할 수 있고, 이에 따라 위험 발생을 조기에 방지할 수 있는 전지팩 및 그를 포함하는 자동차를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 과제는, 팩 케이스에 발생한 결로를 제거하는 결로 제거장치를 포함함으로써 팩 케이스의 내부에 발생한 결로를 효과적으로 제거할 수 있고, 이에 따라 위험 발생을 조기에 방지할 수 있으며, 그 결과 안전성을 높일 수 있는 전지팩 및 그를 포함하는 자동차를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 전지팩은, 전지모듈; 상기 전지모듈이 수용되는 팩 케이스, 및 상기 팩 케이스를 개폐하는 팩 커버로 구비된 팩 하우징; 및 상기 팩 케이스의 내부에 발생한 절연 이상 신호를 통해 결로를 감지하는 결로 감지센서를 포함하며, 상기 결로 감지센서는, 상기 팩 케이스의 내부에 발생한 결로에 의해 연결되면서 절연 이상 신호를 발생시키는 제1 도체 및 제2 도체를 포함할 수 있다.
상기 제1 도체는, 상기 전지모듈의 전압 라인에 연결되는 제1 몸체와, 상기 제1 몸체에서 돌출되는 복수개의 제1 단자로 형성되고, 상기 제2 도체는, 상기 팩 케이스의 그라운드에 연결되는 제2 몸체와, 상기 제2 몸체에서 돌출되는 복수개의 제2 단자로 형성되며, 복수개의 제1 단자와 복수개의 제2 단자는 교대로 배치되고 결로에 의해 연결되면서 절연 이상 신호를 발생시킬 수 있다.
상기 결로 감지센서는, 상기 전지모듈의 상면과 대응하는 상기 팩 커버의 표면에 부착될 수 있다.
상기 전지모듈은 복수개로 마련되며, 상기 팩 케이스는, 복수개의 전지모듈을 수용하는 수용공간을 구획하는 격벽; 및 상기 격벽에 마련되고, 상기 팩 커버를 지지하는 지지부재를 포함하며, 상기 결로 감지센서는, 상기 지지부재와 근접하는 상기 팩 커버의 표면에 부착될 수 있다.
상기 팩 케이스의 내부에는, 상기 전지모듈에 연결된 전원을 차단하는 전원차단장치(MSD: Manual Service Disconnect)가 포함되며, 상기 결로 감지센서는, 상기 전원차단장치와 근접하는 상기 팩 커버의 표면에 부착될 수 있다.
상기 결로 감지센서는, 상기 팩 커버에 접착제 또는 접착필름을 이용하여 부착될 수 있다.
상기 전지팩은, 상기 팩 케이스 내부의 공기를 순환시켜서 상기 팩 케이스의 내부에 발생한 결로를 제거하는 결로 제거장치를 더 포함할 수 있다.
상기 결로 제거장치는, 상기 팩 케이스의 내부와 연결되는 주입관 및 배출관; 및 상기 주입관을 통해 상기 팩 케이스 내부에 공기를 주입하여 상기 팩 케이스 내부의 공기를 상기 배출관을 통해 배출하는 공기 발생부를 포함할 수 있다.
상기 결로 제거장치는, 상기 주입관과 상기 배출관을 개폐하는 밸브; 및 상기 결로 감지센서에 의해 절연 이상 신호 발생시에만 상기 밸브를 개방하고, 상기 공기 발생부를 통해 상기 팩 케이스 내부의 공기를 배출시키는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 결로 제거장치는, 상기 주입관을 통과하는 공기에 포함된 이물질을 여과하는 필터를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 도체와 상기 제2 도체는 구리 또는 알루미늄으로 마련될 수 있다.
한편, 본 발명의 자동차는 전지팩을 포함하고, 전지팩은 전지모듈; 상기 전지모듈이 수용되는 팩 케이스, 및 상기 팩 케이스를 개폐하는 팩 커버로 구비된 팩 하우징; 및 상기 팩 케이스의 내부에 발생한 절연 이상 신호를 통해 결로를 감지하는 결로 감지센서를 포함하며, 상기 결로 감지센서는, 상기 팩 케이스의 내부에 발생한 결로에 의해 연결되면서 절연 이상 신호를 발생시키는 제1 도체 및 제2 도체를 포함할 수 있다.
본 발명의 전지팩은, 팩 케이스의 내부에 발생한 절연 이상 신호를 통해 결로를 감지하는 결로 감지센서를 포함하되, 결로 감지센서는, 결로에 의해 연결되면서 절연 이상 신호를 발생시키는 제1 도체 및 제2 도체를 포함하는 것에 특징을 가진다. 이와 같은 특징으로 인해 팩 케이스의 내부에 발생한 결로를 신속하게 감지할 수 있고, 그 결과 위험 발생을 조기에 방지할 수 있다.
즉, 본 발명의 전지팩에서 결로 감지센서는, 전지모듈의 상면과 대응하는 위치, 팩 커버를 지지하는 지지부재에 근접한 위치, 전원차단장치에 근접한 위치에 각각 구비함으로써 팩 케이스의 내부에 발생한 결로를 신속하게 감지할 수 있다.
또한, 본 발명의 전지팩은 팩 케이스의 내부에 발생한 결로를 제거하는 결로 제거장치를 포함하는 것에 특징을 가진다. 이와 같은 특징으로 인해 팩 케이스의 내부에 발생한 결로를 신속하게 제거할 수 있고, 그 결과 위험 발생을 조기에 방지하여 안전성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지팩을 도시한 사시도도.
도 2는 도 1의 단면도.
도 3은 도 1의 전지팩을 대략적으로 도시한 평면도.
도 4는 도 1에서 지지부재를 도시한 사시도.
도 5는 도 1에서 결로감지센서를 도시한 평면도.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지팩의 결로제거장치를 도시한 단면도.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 자동차를 도시한 측면도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
[본 발명의 제1 실시예에 따른 전지팩]
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지팩을 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 단면도이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지팩에 구비된 결로 감지센서의 위치를 나타낸 평면도이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 전지팩(1)은 결로 감지센서(30)를 포함하는 구조를 가진다. 이와 같은 구조를 통해 전지팩 내부에 발생한 결로를 신속하게 감지할 수 있고, 그 결과 위험 발생을 조기에 감지 또는 방지할 수 있다.
즉, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지팩(1)은 도 1 내지 도 3에 도시되어 있는 것과 같이, 전지모듈(10), 상기 전지모듈(10)이 수용되는 팩 하우징(20), 및 팩 하우징(20)의 내부에 발생한 결로를 감지하는 결로 감지센서(30)를 포함한다. 여기서 결로 감지센서(30)는 팩 내부에 발생한 절연 이상 신호를 통해 결로를 감지한다.
한편, 결로(dew condensation)는 수분을 포함한 대기의 온도가 이슬점 이하로 떨어져 수분이 물체 표면에서 물방울로 맺히는 현상을 말한다. 즉, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지팩(1)의 내부와 외부 온도 차이로 인해 전지팩 내부에 물방울이 맺히면서 결로가 발생한다.
전지모듈
전지모듈(10)은, 복수의 전지셀이 직렬 및/또는 병렬로 연결하는 구조를 가진다. 여기서 전지셀은, 전극조립체, 전극조립체가 수용되는 케이스를 포함하고, 상기 전극조립체는 전극과 분리막이 교대로 배치되는 구조를 가진다. 한편, 전극은 양극 및 음극일 수 있다.
팩 하우징
팩 하우징(20)은, 하나 이상의 전지모듈(10), 바람직하게는 둘 이상의 전지모듈(10)이 수용되는 수용공간을 가지는 팩 케이스(21)와, 상기 팩 케이스(21)의 수용공간을 개폐하는 팩 커버(22)를 포함한다.
여기서 팩 케이스(21)의 수용공간은 도 2에서 보았을 때 상부로 개방되는 구조를 가지고, 상기 팩 커버(22)는 상기 팩 케이스(21)의 상부에 결합되면서 수용공간을 개폐한다.
한편, 팩 케이스(21)는 복수개의 전지모듈(10)을 수용하는 수용공간을 구획하는 격벽(211)이 구비되고, 상기 격벽(211)에는 팩 커버(22)를 지지하기 위한 지지부재(212)가 구비된다. 즉, 지지부재(212)는 팩 커버(22)의 중앙 부분이 팩 케이스(21) 방향으로 눌려지지 않게 지지하는 역할을 한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지팩에 포함된 지지부재를 도시한 사시도.
특히, 지지부재(212)는 도 4에 도시되어 있는 것과 같이, 상하로 관통되는 볼트홀(2121)이 형성된다. 즉, 볼트홀(2121)은 볼트와 너트를 이용하여 팩 케이스(21)와 팩 커버(22)를 고정하는 통로 역할을 한다.
한편, 종래의 전지팩은 고온 다습 환경이거나 또는 팩 케이스 내부와 외부 온도차가 크게 발생할 경우 팩 케이스(21) 내부에 결로가 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 전지팩(1)은 팩 케이스(21)의 내부에 발생한 결로를 감지하기 위한 결로 감지센서(30)를 포함한다.
결로 감지센서
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 결로 감지센서를 도시한 평면도이다.
결로 감지센서(30)는 도 5에 도시되어 있는 것과 같이, 팩 하우징(20)의 내부에 발생한 결로를 감지하기 위한 것이다. 즉, 결로 감지센서(30)는 팩 케이스(21)의 내부에 마련되고 팩 케이스(21)의 내부에 발생한 결로(즉, 물방울(W))에 의해 연결되면서 절연 이상 신호를 발생시키며, 절연 이상 신호를 통해 결로 발생을 감지한다.
일례로, 결로 감지센서(30)는 팩 케이스(21)의 내부에 발생한 결로에 의해 연결되면서 절연 이상 신호를 발생시키는 제1 도체(31) 및 제2 도체(32)를 포함한다.
상기 제1 도체(31)는, 상기 전지모듈(10)의 전압 라인에 연결되는 제1 몸체(311)와, 상기 제1 몸체(311)에서 돌출되는 복수개의 제1 단자(312)로 형성된다.
상기 제2 도체(32)는, 상기 팩 케이스(21)의 그라운드(GND)에 연결되는 제2 몸체(321)와, 상기 제2 몸체(321)에서 돌출되는 복수개의 제2 단자(322)로 형성된다.
여기서 복수개의 제1 단자(312)와 복수개의 제2 단자(322)는 교대로 배치되고 결로에 의해 연결되면서 절연 이상 신호를 발생시킨다. 즉, 도 5를 참조하면, 결로인 물방울(W)이 제1 단자(312)와 제2 단자(322)가 포함되게 떨어지면서 제1 단자(312)와 제2 단자(322)가 접촉되고, 이에 따라 절연 이상 신호를 발생시키고, 결로 감지센서(30)는 절연 이상 신호를 통해 결로 발생을 감지하게 된다.
한편, 상기 제1 도체(31)와 상기 제2 도체(32)는 구리 또는 알루미늄으로 마련될 수 있다.
이와 같은 구성을 가진 결로 감지센서(30)는 팩 하우징(20) 내부에 발생하는 결로를 신속하게 감지할 수 있고, 그 결과 위험 발생을 조기에 감지 및 방지할 수 있다.
한편, 제1 및 제2 도체(31)(32)는 절연필름(33)의 표면에 부착되는 구조를 가지며, 이에 따라 의도치 않게 제1 및 제2 도체의 접촉을 방지할 수 있다.
한편, 결로 감지센서(30)는, 팩 케이스(21) 내부 중 결로가 많이 발생하는 부분에 배치될 수 있다.
제1 예로, 상기 결로 감지센서(30)는, 상기 전지모듈(10)의 상면과 대응하는 팩 케이스의 내부, 바람직하게는 상기 전지모듈(10)의 상면과 대응하는 상기 팩 커버(22)의 표면에 부착될 수 있다. 즉, 전지모듈(10)에서 발생하는 열기로 인해 상기 전지모듈(10)의 상면과 대응하는 상기 팩 커버(22)의 표면에 결로가 많이 발생한다. 이에 따라 전지모듈(10)의 상면과 대응하는 상기 팩 커버(22)의 표면에 결로 감지센서(30)를 부착함으로써 결로 발생을 신속하게 감지할 수 있다.
제2 예로, 상기 결로 감지센서(30)는 팩 케이스(21)에 마련된 지지부재(212)와 근접하는 팩 케이스의 내부, 바람직하게는 팩 케이스(21)에 마련된 지지부재(212)와 근접하는 팩 커버(22) 표면에 부착될 수 있다. 즉, 지지부재(212)는 볼트홀(2121)을 통해 유입되는 외부 공기에 의해 지지부재(212)가 위치한 팩 커버(22)에 결로가 많이 발생한다. 이에 따라 지지부재(212)와 근접하는 팩 커버(22) 표면에 결로 감지센서(30)를 부착함으로써 결로를 신속하게 감지할 수 있다.
제3 예로, 상기 팩 케이스(21)의 내부에는, 상기 전지모듈(10)에 연결된 전원을 차단하는 전원차단장치(MSD: Manual Service Disconnect)(23)가 포함되며, 상기 결로 감지센서(30)는, 상기 전원차단장치(23)와 근접하는 팩 케이스의 내부, 바람직하게는 상기 전원차단장치(23)와 근접하는 상기 팩 커버(22)의 표면에 부착될 수 있다. 즉, 전원차단장치(23)에서 발생하는 열에 의해 팩 커버(22)에 결로가 많이 발생한다. 이에 따라 전원차단장치(23)가 근접하는 팩 커버(22)에 결로 감지센서(30)를 부착함으로써 결로를 신속하게 감지할 수 있다.
한편, 전원차단장치(23)는 전지팩(1)의 점검시 팩 케이스(21)의 내부에 수용된 전지모듈(10)의 전압 라인 연결을 끊기 위한 구조물이다.
한편, 상기 결로 감지센서(30)는, 접착제(34) 또는 접착필름을 이용하여 상기 팩 커버(22)의 표면에 부착될 수 있다.
한편, 결로 감지센서(30)는 브라켓을 이용하여 팩 커버(22)에 형성된 홀에 끼워져 결합될 수 있다. 즉, 결로 감지센서(30)를 브라켓에 결합한 후, 브라켓에 마련된 결합부를 팩 커버(22)에 형성된 홀에 끼워서 결합할 수 있다.
따라서 본 발명의 제1 실시예에 따라 전지팩(1)은 결로 감지센서(30)를 포함함으로써 팩 케이스(21) 내부에 발생하는 결로를 신속하게 감지할 수 있고, 이에 따라 전원 차단 등을 통해 위험 발생을 사전에 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제1 시시예에 따른 전지팩에 포함된 결로 제거장치를 도시한 단면도이다.
한편, 본 발명의 제1 실시예에 따라 전지팩(1)은 도 6에 도시되어 있는 것과 같이, 상기 팩 케이스(21) 내부의 공기를 순환시켜서 상기 팩 케이스(21)에 발생한 결로를 제거하는 결로 제거장치(40)를 더 포함할 수 있다.
결로 제거장치
상기 결로 제거장치(40)는 도 1 및 도 6에 도시되어 있는 것과 같이, 팩 케이스(21) 외부의 공기와 내부의 공기를 순환시켜서 팩 케이스(21)에 발생한 결로를 제거하는 구조를 가진다.
즉, 결로 제거장치(40)는 팩 케이스(21)의 내부와 각각 연결되는 주입관(41) 및 배출관(42), 및 상기 주입관(41)을 통해 상기 팩 케이스(21) 내부에 공기를 주입하여 상기 팩 케이스(21) 내부의 공기를 상기 배출관(42)을 통해 강제로 배출시키는 공기 발생부(43)를 포함한다.
즉, 결로 제거장치(40)는, 결로 감지센서(30)가 팩 케이스(21)의 내부에 발생한 결로를 감지하면, 공기 발생부(43)가 작동하여 공기를 상기 주입관(41)에 공급하고, 주입관(41)을 통해 공급된 공기에 의해 팩 케이스(21) 내부의 압력이 증가되면서 상기 팩 케이스(21) 내부의 공기가 강제적으로 배출관(42)을 통해 배출된다. 이때 팩 케이스(21) 내부에 발생한 결로는 팩 케이스(21) 내부를 순환하는 또는 통과하는 공기에 의해 점차 증발되면서 제거된다.
따라서 본 발명의 제1 실시예에 따라 전지팩(1)은 결로 제거장치(40)를 포함함으로써 팩 케이스(21) 내부에 발생한 결로를 신속하게 제거할 수 있고, 그 결과 위험 발생을 방지하여 안전성을 높일 수 있다.
한편, 상기 결로 제거장치(40)는, 상기 주입관(41)과 상기 배출관(42)을 개폐하는 밸브(44)를 더 포함할 수 있다. 밸브(44)는 상기 주입관(41)과 상기 배출관(42)을 선택적으로 개폐할 수 있다.
또한, 상기 결로 제거장치(40)는, 상기 결로 감지센서(30)에 의해 절연 이상 신호 발생시에만 상기 밸브(44)를 개방하고, 상기 공기 발생부(43)를 작동시켜서 상기 팩 케이스(21) 내부에 공기를 공급하거나 또는 배출시키는 제어부(45)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라 팩 케이스(21) 내부에 결로 발생하지 않으면 팩 케이스(21) 내부에 이물질이 유입되지 않도록 밸브(44)를 통해 주입관(41)과 배출관(42)을 폐쇄한다. 그리고 팩 케이스(21) 내부에 결로가 발생하면 팩 케이스(21) 내부의 공기가 순환될 수 있도록 밸브(44)를 통해 주입관(41)과 배출관(42)을 개방한다.
한편, 상기 결로 제거장치(40)는, 상기 주입관(41)을 통과하는 공기에 포함된 이물질을 여과하기 위한 필터(46)를 더 포함할 수 있다. 상기 필터는 공기에 포함된 이물질을 효과적으로 제거할 수 있다.
따라서 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지팩(1)은 결로 제거장치(40)를 더 포함함으로써 팩 하우징(20) 내부에 발생한 결로를 효과적으로 제거할 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예를 설명함에 있어 전술한 실시예와 동일한 기능을 가지는 구성에 대해서는 동일한 구성부호를 사용하며, 중복되는 설명은 생략한다.
[본 발명의 제2 실시예에 따른 자동차]
본 발명의 제2 실시예에 따른 자동차는 도 7에 도시되어 있는 것과 같이, 제1 실시예에 따른 전지팩(1)을 포함하는 구조를 가진다.
여기서 전지팩(1)은 전지모듈(10), 상기 전지모듈(10)이 수용되고 팩 커버(22)에 의해 개폐되는 팩 케이스(21), 및 상기 팩 케이스(21)의 내부에 발생한 절연 이상 신호를 통해 결로를 감지하는 결로 감지센서(30)를 포함하며, 상기 결로 감지센서(30)는, 결로에 의해 연결되면서 절연 이상 신호를 발생시키는 제1 도체(31) 및 제2 도체(32)를 포함한다.
여기서 상기 전지팩(1)은 제1 실시예에 따른 전지팩(1)과 동일한 구성을 가지며, 이에 따라 중복되는 설명은 생략한다.
한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 자동차는 운전자 및 보조자가 승차하는 실내공간의 공기를 순환시키는 공조장치를 포함한다.
여기서 공조장치는 상기 전지팩(1)에 포함된 공기 발생부(43)일 수 있다. 즉, 전지팩(1)의 결로발생시 공조장치에 의해 발생한 공기 중 일부를 전지팩(1)의 팩 케이스(21) 내부에 공급한다. 이에 따라 별도의 공기발생부를 구비할 필요가 없어 사용의 효율성을 높일 수 있다.
따라서 본 발명의 제2 실시예에 따른 자동차는 전지팩(1)을 포함함으로써 폭발 및 발화로부터 안전성을 높일 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 다양한 실시 형태가 가능하다.
[부호의 설명]
1: 전지팩
10: 전지모듈
20: 팩 하우징
21: 팩 케이스
211: 격벽
212: 지지부재
22: 팩 커버
23: 전원차단장치
30: 결로 감지센서
31: 제1 도체
311: 제1 몸체
312: 제1 단자
32: 제2 도체
321: 제2 몸체
322: 제2 단자
33: 절연필름
34: 접착제
40: 결로제거장치
41: 주입관
42: 배출관
43: 공기 발생부
44: 밸브
45: 제어부
46: 필터

Claims (12)

  1. 전지모듈;
    상기 전지모듈이 수용되는 팩 케이스, 및 상기 팩 케이스를 개폐하는 팩 커버로 구비된 팩 하우징; 및
    상기 팩 케이스의 내부에 발생한 절연 이상 신호를 통해 결로를 감지하는 결로 감지센서를 포함하며,
    상기 결로 감지센서는,
    상기 팩 케이스의 내부에 발생한 결로에 의해 연결되면서 절연 이상 신호를 발생시키는 제1 도체 및 제2 도체를 포함하는 전지팩.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 도체는, 상기 전지모듈의 전압 라인에 연결되는 제1 몸체와, 상기 제1 몸체에서 돌출되는 복수개의 제1 단자로 형성되고,
    상기 제2 도체는, 상기 팩 케이스의 그라운드에 연결되는 제2 몸체와, 상기 제2 몸체에서 돌출되는 복수개의 제2 단자로 형성되며,
    복수개의 제1 단자와 복수개의 제2 단자는 교대로 배치되고 결로에 의해 연결되면서 절연 이상 신호를 발생시키는 전지팩.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 결로 감지센서는, 상기 전지모듈의 상면과 대응하는 상기 팩 커버의 표면에 부착되는 전지팩.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 전지모듈은 복수개로 마련되며,
    상기 팩 케이스는,
    복수개의 전지모듈을 수용하는 수용공간을 구획하는 격벽; 및
    상기 격벽에 마련되고, 상기 팩 커버를 지지하는 지지부재를 포함하며,
    상기 결로 감지센서는, 상기 지지부재와 근접하는 상기 팩 커버의 표면에 부착되는 전지팩.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 팩 케이스의 내부에는, 상기 전지모듈에 연결된 전원을 차단하는 전원차단장치(MSD: Manual Service Disconnect)가 포함되며,
    상기 결로 감지센서는, 상기 전원차단장치와 근접하는 상기 팩 커버의 표면에 부착되는 전지팩.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 결로 감지센서는, 상기 팩 커버에 접착제 또는 접착필름을 이용하여 부착되는 전지팩.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 전지팩은,
    상기 팩 케이스 내부의 공기를 순환시켜서 상기 팩 케이스의 내부에 발생한 결로를 제거하는 결로 제거장치를 더 포함하는 전지팩.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 결로 제거장치는,
    상기 팩 케이스의 내부와 연결되는 주입관 및 배출관; 및
    상기 주입관을 통해 상기 팩 케이스 내부에 공기를 주입하여 상기 팩 케이스 내부의 공기를 상기 배출관을 통해 배출하는 공기 발생부를 포함하는 전지팩.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 결로 제거장치는,
    상기 주입관과 상기 배출관을 개폐하는 밸브; 및
    상기 결로 감지센서에 의해 절연 이상 신호 발생시에만 상기 밸브를 개방하고, 상기 공기 발생부를 통해 상기 팩 케이스 내부의 공기를 배출시키는 제어부를 더 포함하는 전지팩.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 결로 제거장치는,
    상기 주입관을 통과하는 공기에 포함된 이물질을 여과하는 필터를 더 포함하는 전지팩.
  11. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 도체와 상기 제2 도체는 구리 또는 알루미늄으로 마련되는 전지팩.
  12. 청구항 1에 따른 전지팩을 포함하는 자동차.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN119108708A (zh) * 2024-11-08 2024-12-10 深圳永泰数能科技有限公司 一种应用于高倍率充放电液冷散热的电池模组及控制方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05332964A (ja) * 1992-06-02 1993-12-17 Matsushita Electric Works Ltd 結露センサ
JP2010040420A (ja) * 2008-08-07 2010-02-18 Sanyo Electric Co Ltd 車両用の電源装置
KR20130022145A (ko) * 2011-08-25 2013-03-06 두산인프라코어 주식회사 수냉식 에너지 저장 모듈의 수분 감지 장치 및 그 방법
KR101887992B1 (ko) * 2018-02-12 2018-09-06 주식회사 한국이알이시 아크 검출, 온도 검출, 결로 검출 및 지락 검출 기능을 구비한 ess 시스템
KR20220048212A (ko) * 2020-10-12 2022-04-19 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 팩 및 이를 포함하는 디바이스
KR20220118218A (ko) 2021-02-18 2022-08-25 지엠비코리아 주식회사 냉각수 리저버

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007178175A (ja) * 2005-12-27 2007-07-12 Chugoku Electric Power Co Inc:The 結露検出装置及び結露検出方法
US7960943B2 (en) * 2006-11-17 2011-06-14 Cobasys, Llc Modular battery system having battery monitoring and data collection capability
KR100867822B1 (ko) 2006-12-11 2008-11-10 현대자동차주식회사 하이브리드 전기 차량의 배터리 온도 및 습도 조절 장치
JP2008261691A (ja) * 2007-04-11 2008-10-30 Alps Electric Co Ltd 結露センサ
JP2012094313A (ja) * 2010-10-26 2012-05-17 Sanyo Electric Co Ltd バッテリー装置の冷却構造
JP7059918B2 (ja) * 2018-12-18 2022-04-26 トヨタ自動車株式会社 車両用電池ケース構造

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05332964A (ja) * 1992-06-02 1993-12-17 Matsushita Electric Works Ltd 結露センサ
JP2010040420A (ja) * 2008-08-07 2010-02-18 Sanyo Electric Co Ltd 車両用の電源装置
KR20130022145A (ko) * 2011-08-25 2013-03-06 두산인프라코어 주식회사 수냉식 에너지 저장 모듈의 수분 감지 장치 및 그 방법
KR101887992B1 (ko) * 2018-02-12 2018-09-06 주식회사 한국이알이시 아크 검출, 온도 검출, 결로 검출 및 지락 검출 기능을 구비한 ess 시스템
KR20220048212A (ko) * 2020-10-12 2022-04-19 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 팩 및 이를 포함하는 디바이스
KR20220118218A (ko) 2021-02-18 2022-08-25 지엠비코리아 주식회사 냉각수 리저버

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4560781A4

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN119108708A (zh) * 2024-11-08 2024-12-10 深圳永泰数能科技有限公司 一种应用于高倍率充放电液冷散热的电池模组及控制方法

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