KR20160050543A - Structure for preventing battery overcharge - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a structure to prevent an overcharge of a battery of an environment-friendly car, and more specifically, to a structure to prevent an overcharge of a battery using a simple device capable of not making a battery cell damaged by an external force and not using a relay-equivalent device by cutting off a current flowing outside the battery using an expansion force of the battery cell when the battery cell is overcharged. A structure to prevent an overcharge of a battery according to an embodiment of the present invention comprises: an overcharge detection unit to detect an expansion force of the battery cell; an expansion force transmission unit to receive the expansion force of the battery cell from the overcharge detection unit and transmit the expansion force to a switch unit; and the switch unit to cut off the current flowing outside the battery due to the expansion force transmitted from the expansion force transmission unit.

Description

배터리 과충전 방지구조{STRUCTURE FOR PREVENTING BATTERY OVERCHARGE}[0001] STRUCTURE FOR PREVENTING BATTERY OVERCHARGE [0002]

본 발명은 환경 차의 배터리 과충전 방지구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 배터리 셀의 과충전되는 경우 배터리 셀의 팽창력을 이용하여 배터리 외부로 흐르는 전류를 차단함으로써, 외력에 의하여 배터리 셀이 파열되지 않고 릴레이 등전기적 소자를 사용하지 않는 간단한 장치로 배터리 과충전을 방지하는 구조에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a battery overcharge preventing structure for an environmental vehicle, and more particularly, The present invention relates to a structure for preventing overcharge of a battery by a simple device that does not use an electric element such as a relay.

환경 차량은 구동력을 발휘하기 위한 모터, 모터에 전기를 공급하는 인버터 및 고전압배터리를 포함한다. 여기서, 상기 고전압 배터리는 충전된 전기를 소모하고 나면 재충전을 하게 되는데, 배터리 메니지멘트 시스템(BMS : Battery Management System)라는 배터리 제어기가 충전기와 상호 협조제어하여 상기 고전압 배터리를 충전하게 된다.The environmental vehicle includes a motor for exerting a driving force, an inverter for supplying electricity to the motor, and a high-voltage battery. Here, the high-voltage battery recharges when the charged electricity is consumed. A battery controller called a battery management system (BMS) cooperates with the charger to charge the high-voltage battery.

그러나, 배터리, 인버터 또는 충전기 등의 고장으로 인하여 상기 고전압 배터리가 정상적인 충전량을 초과해서 과충전되는 경우, 배터리 셀이 팽창하여 차량 화재나 폭발이 발생하는 문제점이 있다. 따라서, 차량의 안전성을 확보하기 위하여, 고전압 배터리의 과충전시 전류를 차단하는 구조가 필요하다.However, when the high-voltage battery is overcharged due to a failure of the battery, the inverter, or the charger, the battery cell expands, resulting in fire or explosion of the vehicle. Therefore, in order to secure the safety of the vehicle, a structure for interrupting the current when overcharging the high voltage battery is required.

도 1 은 종래 기술에 의한 과충전 방지 구조의 제 1 예를 보인 사시도이고, 도 2 는 종래 기술에 의한 과충전 방지 구조의 제 2 예를 보인 사시도이며, 도 3 은 종래 기술에 의한 과충전 방지 구조의 제 2 예를 보인 단면도이다.FIG. 1 is a perspective view showing a first example of the overcharge preventing structure according to the related art, FIG. 2 is a perspective view showing a second example of the overcharge preventing structure according to the prior art, 2 is a cross-sectional view showing an example.

도 1 을 참조하면, 종래 기술에 의한 과충전 방지 구조의 제 1 예는, 고전압 배터리(10)가 과충전되어 배터리 셀(30)이 팽창하는 경우 상기 배터리 셀(30)의 물리적인 팽창력(2)을 이용하여 배터리 셀의 (+)단자(20) 및 (-)단자(21)가 뜯겨짐으로써, 전류를 차단하는 방법이 사용되었다. 즉, 고전압 배터리(10)가 과충전되면 배터리 셀(30) 내 가스가 발생하고, 상기 발생된 가스에 의해 배터리 셀(30)이 팽창하여 (+),(-)단자(20)(21)가 외부로 돌출되며, 상기 외부로 돌출된 (+),(-)단자(20)(21)의 용접부가 상기 팽창에 의해 뜯겨짐으로써 전류가 차단되는 메카니즘이 사용된 것이다. 그러나, 상기 종래 기술은 배터리 셀(30) 용접부를 물리적인 외력에 취약하게 구성하여 배터리 셀탭부의 용접강도를 저하시킬 수 밖에 없으므로, 차량의 진동 등의 물리적 외력에 의하여 배터리 셀이 파열될 수 있는 문제점이 있다.Referring to FIG. 1, a first example of the overcharge preventing structure according to the related art includes a case where the high expansion voltage 2 of the battery cell 30 when the high voltage battery 10 is overcharged and the battery cell 30 is expanded (+) Terminal 20 and (-) terminal 21 of the battery cell are torn off by using the above method. That is, when the high-voltage battery 10 is overcharged, gas is generated in the battery cell 30, and the battery cell 30 is expanded by the generated gas, so that the (+) and (-) terminals 20 and 21 A mechanism is used in which the current is cut off by the welding of the (+) and (-) terminals 20 and 21 protruding to the outside and being torn by the expansion. However, in the conventional technology, the welded portion of the battery cell 30 is made weak to a physical external force to lower the welding strength of the battery cell tab portion. Therefore, there is a problem that the battery cell may be ruptured by physical external force, .

도 2 및 도 3 을 참조하면, 종래 기술에 의한 과충전 방지 구조의 제 2 예는, 고전압 배터리(10)가 과충전되어 배터리 셀(30)이 팽창하는 경우 상기 배터리 셀의 커버(31)가 팽창하고, 상기 팽창된 배터리 셀 커버(31)가 스위치(32)를 눌러 전원을 차단하는 릴레이 개방함으로써, 전류를 차단하는 방법이 사용되었다. 그러나, 상기 종래 기술은 상기 릴레이가 다른 원인에 의하여 융착(상시 붙은 상태)되는 경우 작동할 수 없으며, 상기 스위치(32)가 셀 팽창시 유효 위치에 장착되고 배터리 셀 팽창(2)에 따른 변위 발생이 없어야 하므로 고정 브라켓(33) 등을 이용하여 스위치(32)를 위치를 고정하고 배터리 셀 팽챙력을 제어야하는 문제점이 있다.
2 and 3, a second example of the overcharge preventing structure according to the prior art is such that when the high voltage battery 10 is overcharged and the battery cell 30 expands, the cover 31 of the battery cell expands , The expanded battery cell cover (31) opens the relay for disconnecting the power by pressing the switch (32). However, the above-mentioned prior art can not operate when the relay is fused (always stuck) due to another cause, and the switch 32 is mounted at the effective position at the time of cell expansion and a displacement occurs due to the battery cell expansion 2 There is a problem that the position of the switch 32 is fixed by using the fixing bracket 33 or the like and the expansion force of the battery cell must be controlled.

KR 2013-0044874 AKR 2013-0044874 A

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 배터리 셀이 과충전되는 경우 배터리 셀의 팽창력을 이용하여 배터리 외부로 흐르는 전류를 차단함으로써, 외력에 의하여 배터리 셀이 파열되지 않고 릴레이 등 전기적 소자를 사용하지 않는 간단한 장치로 배터리 과충전을 방지하는 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed in order to overcome the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a battery device in which battery cells are not ruptured due to external force, The present invention provides a structure for preventing overcharging of a battery by using a simple device that does not use a battery.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 배터리 과충전 방지구조의 일 실시 예는, 배터리 셀의 팽창력을 감지하는 과충전 감지부; 상기 과충전 감지부로부터 배터리 셀의 팽창력을 전달받아 스위치부로 전달하는 팽창력 전달부; 및 상기 팽창력 전달부로부터 전달된 팽창력에 의해 배터리 외부로 흐르는 전류를 차단하는 스위치부; 를 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, an embodiment of a battery overcharge preventing structure according to the present invention includes: an overcharge detecting unit for detecting an inflating force of a battery cell; An expansion force transmission unit that receives the expansion force of the battery cell from the overcharge detection unit and transmits the expansion force to the switch unit; And a switch unit for interrupting a current flowing to the outside of the battery by an expansion force transmitted from the expansion force transmitting unit; . ≪ / RTI >

또한, 상기 과충전 감지부는, 상기 배터리 셀이 과충전되어 팽창하는 경우 상기 배터리 셀의 외부 보호재의 변형력을 감지하는 것을 특징으로 할 수 있다. The overcharge detecting unit senses the deformation force of the external protection material of the battery cell when the battery cell is overcharged and expanded.

이때, 상기 과충전 감지부는, 상기 배터리 셀 상부에 장착되어 배터리 셀 상부의 팽창력을 감지하고 상기 배터리 셀 상부의 상향하는 팽창력을 상기 팽창력 전달부로 전달하는 것을 특징으로 할 수 있다.At this time, the overcharge detection unit is mounted on the battery cell to sense the inflating force of the upper part of the battery cell, and transmits the upward inflating force of the upper part of the battery cell to the inflating force transmitting part.

또한, 상기 팽창력 전달부는, 상기 과충전 감지부로부터 배터리 셀의 팽창력을 전달받는 제 1 전달부; 상기 전달받은 배터리 셀의 팽창력의 방향을 전환하는 전환부; 및 상기 전환된 팽창력을 상기 스위치부로 전달하는 제 2 전달부; 를 포함할 수 있다. In addition, the expansion force transmitting portion may include a first transmitting portion receiving the expansion force of the battery cell from the overcharge detecting portion; A switching unit for switching the direction of the expansion force of the delivered battery cell; And a second transmission unit for transmitting the converted inflation force to the switch unit. . ≪ / RTI >

이때, 상기 전환부는, 상향하는 상기 배터리 셀의 팽창력을 하향하는 방향으로 전환하는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 제 2 전달부는, 하향하는 상기 전환된 팽창력을 상기 스위치부로 전달하는 것을 특징으로 하 수 있다.In this case, the switching unit may switch the expansion force of the upwardly-facing battery cell in a downward direction. Further, the second transmitting unit may transmit the downwardly directed inflation force to the switch unit.

또한 , 상기 스위치부는, 배터리 외부로 전류를 전도하는 제 1 버스바부; 배터리 셀 전류를 상기 제 1 버스바부로 전도하는 제 2 버스바부; 상기 제 1 버스바부와 제 2 버스바부를 연결하는 연결부; 및 상기 제 1 버스바부와 제 2 버스바부가 연결되도록 상기 연결부에 압력을 가하는 스프링부; 를 포함할 수 있다. The switch unit may further include: a first bus bar portion for conducting current to the outside of the battery; A second bus bar portion for conducting a battery cell current to the first bus bar portion; A connection part connecting the first bus bar part and the second bus bar part; And a spring unit for applying pressure to the connection unit such that the first bus bar unit and the second bus bar unit are connected to each other; . ≪ / RTI >

여기서, 상기 스프링부는, 상기 배터리 셀이 과충전되어 팽창하는 경우 상기 팽창력 전달부로부터 전달된 팽창력에 의해 상기 연결부에 가한 압력을 해제하여 상기 제 1 버스바부와 제 2 버스바부의 연결을 차단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
The spring portion disengages the pressure applied to the connection portion by the expansion force transmitted from the expansion force transmitting portion when the battery cell is overcharged to overcome the connection between the first bus bar portion and the second bus bar portion .

본 발명에 의한 배터리 과충전 방지구조에 의하면, 배터리 셀이 과충전되는 경우 외력에 의하여 배터리 셀이 파열되지 않고 릴레이 등 전기적 소자를 사용하지 않는 간단한 장치로 배터리 과충전을 방지할 수 있다.
According to the battery overcharge preventing structure of the present invention, when the battery cell is overcharged, the battery cell can be prevented from being overcharged by a simple device that does not use an electric element such as a relay without rupture of the battery cell due to external force.

도 1 은 종래 기술에 의한 과충전 방지 구조의 제 1 예를 보인 사시도.
도 2 는 종래 기술에 의한 과충전 방지 구조의 제 2 예를 보인 사시도.
도 3 은 종래 기술에 의한 과충전 방지 구조의 제 2 예를 보인 단면도.
도 4 는 본 발명에 의한 과충전 방지 구조가 장착된 배터리 모듈을 보인 사시도.
도 5 는 본 발명에 의한 과충전 방지 구조를 보인 사시도.
도 6 은 본 발명에 의한 과충전 방지 구조를 보인 측면도.
도 7 은 배터리 모듈이 과충전되는 경우 배터리 셀의 팽창 힘을 측정한 다이어그램.
도 8 은 본 발명에 의한 과충전 방지 구조의 작동 메커니즘을 보인 흐름도.1 is a perspective view showing a first example of an overcharge preventing structure according to the prior art.
2 is a perspective view showing a second example of the overcharge preventing structure according to the related art.
3 is a cross-sectional view showing a second example of the overcharge preventing structure according to the prior art.
4 is a perspective view showing a battery module equipped with an overcharge preventing structure according to the present invention.
5 is a perspective view showing an overcharge preventing structure according to the present invention.
6 is a side view showing an overcharge preventing structure according to the present invention.
FIG. 7 is a diagram for measuring the expansion force of the battery cell when the battery module is overcharged. FIG.
FIG. 8 is a flow chart illustrating an operation mechanism of an overcharge protection structure according to the present invention; FIG.

본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위하여 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 명세서에 개시된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적이거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 그 기술의 사상이 제한되는 것은 아니며, 본 명세서에 개시된 기술의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경·균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
It is noted that the technical terms used herein are used only to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. Also, the technical terms used herein should be interpreted in a sense that is generally understood by those skilled in the art to which the present disclosure relates, unless otherwise specifically defined in the present specification, Or shall not be construed to mean excessively reduced. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. But is to be understood as including all modifications, equivalents, and alternatives falling within the scope of the appended claims.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 배터리 과충전 방지구조의 일 실시 예를 보다 상세하게 설명한다Hereinafter, an embodiment of a battery overcharge preventing structure according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings

도 4 는 본 발명에 의한 과충전 방지 구조가 장착된 배터리 모듈을 보인 사시도이고, 도 5 는 본 발명에 의한 과충전 방지 구조를 보인 사시도이며, 도 6 은 본 발명에 의한 과충전 방지 구조를 보인 측면도이고, 도 7 은 배터리 모듈이 과충전되는 경우 배터리 셀의 팽창 힘을 측정한 다이어그램이다.FIG. 4 is a perspective view showing a battery module with an overcharge preventing structure according to the present invention, FIG. 5 is a perspective view showing an overcharge preventing structure according to the present invention, FIG. 6 is a side view showing an overcharge preventing structure according to the present invention, 7 is a diagram for measuring the expansion force of the battery cell when the battery module is overcharged.

도 4 내지 도 7 을 참조하면, 본 발명에 의한 배터리 과충전 방지구조의 일 실시 예는, 과충전 감지부(100), 팽창력 전달부(200) 및 스위치부(300)를 포함할 수 있다.
4 to 7, an embodiment of the battery overcharge preventing structure according to the present invention may include an overcharge detecting unit 100, an expansion force transmitting unit 200, and a switch unit 300.

상기 과충전 감지부(100)는, 배터리 셀의 팽창력(2)을 감지한다. 더욱 상세하게는, 상기 과충전 감지부(100)는, 상기 배터리 셀(30)이 과충전되어 팽창하는 경우 상기 배터리 셀의 외부 보호재(34)의 변형력을 감지할 수 있다. 즉, 상기 과충전 감지부(100)는, 상기 배터리 셀(30)이 과충전되어 팽창하는 경우 상기 배터리 셀(30)의 팽창력을 상기 배터리 셀의 외부 보호재(34)의 변형을 통하여 감지하는 것이다. 여기서, 상기 배터리 셀(30)은 외부 보호재(34)에 의해 감싸여 있을 수 있다. 특히, 상기 배터리 셀(30)이 과충전되는 경우 상기 배터리 셀(30)의 상부 부분이 부풀어 오를 수 있다. 왜냐하면, 상기 배터리 셀(30)의 상부 부분을 제외하고는 배터리 모듈 케이스 등에 의해 상기 배터리 셀(30)가 팽창할 수 있는 공간이 제한되기 때문이다. 그 후, 상기 과충전 감지부(100)는 상기 부풀어 오른 배터리 셀(30)의 상부 부분의 팽창력을 감지할 수 있다. 또한, 상기 과충전 감지부(100)는, 배터리 셀(30) 상부에 장착되어 배터리 셀 상부의 팽창력(2)을 감지하고 상기 배터리 셀 상부의 상향하는 팽창력(2)을 상기 팽창력 전달부(200)로 전달할 수 있다. 여기서, 상기 과충전 감지부(100)가 감지하는 배터리 셀의 팽창력(2)의 방향은 제한이 없으며, 상기 배터리 셀의 팽창력(2)의 방향에 따라 상기 과충전 감지부(100)의 형태는 다양할 수 있다.
The overcharge detecting unit 100 senses the expansion force 2 of the battery cell. More specifically, when the battery cell 30 is overcharged due to overcharging, the overcharge detection unit 100 may sense the deformation force of the external protection member 34 of the battery cell. That is, the overcharge detecting unit 100 senses the expansion force of the battery cell 30 through deformation of the external protection member 34 when the battery cell 30 is overcharged and expanded. Here, the battery cell 30 may be surrounded by an external protection material 34. Particularly, when the battery cell 30 is overcharged, the upper portion of the battery cell 30 may swell. This is because, except for the upper portion of the battery cell 30, the space in which the battery cell 30 can expand is limited by the battery module case or the like. Thereafter, the overcharge detecting unit 100 may sense an inflating force of the upper portion of the inflated battery cell 30. FIG. The overcharge detecting unit 100 may be installed on the battery cell 30 to sense the inflating force 2 on the upper part of the battery cell and to detect the inflating force 2 upward from the inflating force transmitting unit 200, . The direction of the expansion force 2 of the battery cell sensed by the overcharge detection unit 100 is not limited and the shape of the overcharge detection unit 100 may vary according to the direction of the expansion force 2 of the battery cell. .

상기 팽창력 전달부(200)는, 상기 과충전 감지부(100)로부터 배터리 셀의 팽창력(2)을 전달받아 스위치부(300)로 전달한다. 더욱 상세하게는, 상기 팽창력 전달부(200)는 제 1 전달부(210), 전환부(220) 및 제 2 전달부(230)을 포함할 수 있다. The expansion force transmission unit 200 receives the expansion force 2 of the battery cell from the overcharge detection unit 100 and transfers the expansion force 2 to the switch unit 300. More specifically, the inflation force transmission unit 200 may include a first transmission unit 210, a switching unit 220, and a second transmission unit 230.

상기 제 1 전달부(210)는, 상기 과충전 감지부(100)로부터 배터리 셀의 팽창력(2)을 전달받는다. 즉, 상기 제 1 전달부(210)는, 상기 배터리 셀(30)이 과충전되어 팽창하는 경우 상기 배터리 셀 상부의 상향하는 팽창력(2)을 상기 과충전 감지부(100)로부터 전달받는 것이다. 여기서, 상기 배터리 셀의 팽창력(2)의 방향은 제한이 없으며, 상기 배터리 셀의 팽창력(2)의 방향에 따라 상기 제 1 전달부(210)의 형태는 다양할 수 있다.The first transmission unit 210 receives the expansion force 2 of the battery cell from the overcharge detection unit 100. That is, when the battery cell 30 is overcharged and expanded, the first transfer unit 210 receives the upward expansion force 2 from the overcharge detection unit 100 on the battery cell. Here, the direction of the expansion force 2 of the battery cell is not limited, and the shape of the first transmission portion 210 may vary according to the direction of the expansion force 2 of the battery cell.

상기 전환부(220)는, 상기 전달받은 배터리 셀의 팽창력(2)의 방향을 전환한다. 즉, 상기 전환부(220)는, 상기 스위치부(300)를 구동시켜 배터리 외부로 흐르는 전류를 차단하기 위하여 상기 스위치부(300)로 전달되는 상기 팽창력(2)의 방향을 전환하는 것이다. 특히, 상기 전환부(220)는, 상향하는 상기 배터리 셀의 팽창력을 하향하는 방향으로 전환할 수 있다. 여기서, 상기 전환부(220)가 전환하는 배터리 셀의 팽창력(2)의 방향은 제한이 없으며, 상기 전환되는 배터리 셀의 팽창력(3)의 방향에 따라 상기 전환부(220)의 형태는 다양할 수 있다.The switching unit 220 switches the direction of the expansion force 2 of the delivered battery cell. That is, the switching unit 220 switches the direction of the inflation force 2 transmitted to the switch unit 300 in order to block the current flowing to the outside of the battery by driving the switch unit 300. In particular, the switching unit 220 can switch the upward expansion force of the battery cell in a downward direction. The direction of the expansion force 2 of the battery cell to be switched by the switching unit 220 is not limited and the shape of the switching unit 220 varies according to the direction of the expansion force 3 of the battery cell to be switched .

상기 제 2 전달부(230)는, 상기 전환된 팽창력(5)을 상기 스위치부(300)로 전달한다. 즉, 상기 제 2 전달부(230)는, 상기 전환된 팽창력(5)을 상기 스위치(300)로 전달하여 상기 스위치부(300)가 배터리 외부로 흐르는 전류(6)를 차단하도록 하는 것이다. 특히, 상기 제 2 전달부(230)는, 하향하는 상기 전환된 팽창력(5)을 상기 스위치부(300)로 전달할 수 있다. 여기서, 상기 제 2 전달부(230)가 전달하는 전환된 배터리 셀의 팽창력(3)의 방향은 제한이 없으며, 상기 전환된 배터리 셀의 팽창력(3)의 방향에 따라 상기 제 2 전달부(230)의 형태는 다양할 수 있다.
The second transmitting unit 230 transmits the converted inflation force 5 to the switch unit 300. That is, the second transmission unit 230 transmits the converted inflation force 5 to the switch 300 so that the switch unit 300 blocks the current 6 flowing to the outside of the battery. Particularly, the second transmission unit 230 can transmit the downwardly directed switching force (5) to the switch unit (300). The direction of the expansion force 3 of the switched battery cell transmitted by the second transfer unit 230 is not limited and the direction of the inflation force 3 of the switched battery cell 230 ) Can vary.

상기 스위치부(300)는, 상기 팽창력 전달부(200)로부터 전달된 팽창력(5)에 의해 배터리(10) 외부로 흐르는 전류(6)를 차단한다. 더욱 상세하게는, 상기 스위치부(300)는, 제 1 버스바부(310), 제 2 버스바부(320), 연결부(330) 및 스프링부(340)을 포함할 수 있다.The switch unit 300 blocks the current 6 flowing to the outside of the battery 10 by the inflating force 5 transmitted from the inflation force transmitting unit 200. More specifically, the switch unit 300 may include a first bus bar unit 310, a second bus bar unit 320, a connection unit 330, and a spring unit 340.

상기 제 1 버스바부(310)는, 배터리(10) 외부로 전류(6)를 전도한다. 즉, 상기 제 1 버스바부(310)는, 상기 배터리 모듈(10)과 외부 부하를 연결하여 배터리 셀의 전류(6)를 외부 부하로 전도하는 것이다. 여기서, 상기 제 1 버스바부(310)의 형태는 제한이 없으며 다양한 형상을 가질 수 있다.The first bus bar portion 310 conducts a current 6 to the outside of the battery 10. That is, the first bus bar unit 310 connects the battery module 10 and the external load to conduct the current 6 of the battery cell to the external load. Here, the shape of the first bus bar part 310 is not limited and may have various shapes.

상기 제 2 버스바부(320)는, 배터리 셀 전류(6)를 상기 제 1 버스바부(310)로 전도한다. 즉, 상기 제 2 버스바부(330)는, 상기 제 1 버스바부(310)가 외부 부하에 배터리 셀 전류(6)를 전도할 수 있도록 배터리 셀(30)의 전류를 제 1 버스바부(310)으로 전도하는 것이다. 여기서, 상기 제 2 버스바부(320)의 형태는 제한이 없으며 다양한 형상을 가질 수 있다.The second bus bar portion 320 conducts the battery cell current 6 to the first bus bar portion 310. That is, the second bus bar part 330 is connected to the first bus bar part 310 so that the first bus bar part 310 can conduct the battery cell current 6 to an external load, . Here, the shape of the second bus bar part 320 is not limited and may have various shapes.

상기 연결부(330)는, 상기 제 1 버스바부(310)와 제 2 버스바부(320)를 연결한다. 즉, 상기 연결부(330)는, 상기 스프링부(340)에 의해 가해진 압력에 의하여 상기 제 1 버스바부(310)와 상기 제 2 버스바부(320)를 연결시켜 배터리 셀 전류(6)를 전도시키는 것이다. 그러나, 상기 배터리 셀(30)이 과충전되어 팽창하는 경우, 상기 팽창력 전달부(200)로부터 전환된 팽창력(5)을 전달받아 상기 스프링부(340)가 가해준 압력이 제거되면 상기 제 1 버스바부(310)와 제 2 버스바부(320)의 연결을 해제할 수 있다. 여기서, 상기 연결부(330)의 형태는 제한이 없으며 다양한 형상을 가질 수 있다.The connection part 330 connects the first bus bar part 310 and the second bus bar part 320. That is, the connection part 330 connects the first bus bar part 310 and the second bus bar part 320 by the pressure applied by the spring part 340 to conduct the battery cell current 6 will be. However, when the battery cell 30 is overcharged and expanded, when the pressure applied by the spring portion 340 is removed by receiving the inflating force 5 converted from the inflation force transmission portion 200, The connection between the first bus bar part 310 and the second bus bar part 320 can be released. Here, the shape of the connection part 330 is not limited and may have various shapes.

상기 스프링부(340)는, 상기 제 1 버스바부(310)와 제 2 버스바부(320)가 연결되도록 상기 연결부(330)에 압력(7)을 가한다. 즉, 상기 스프링부(340)는, 압력을 가하는 압축스프링(341)을 포함하고 있으므로, 상기 배터리 셀(30)이 과충전되지 않는 경우 상기 제 1 버스바부(310)와 제 2 버스바부(320)가 연결되도록 상기 연결부(330)에 압력(7)을 가할 수 있다. 그러나, 상기 스프링부(340)는, 상기 배터리 셀(30)이 과충전되어 팽창하는 경우 상기 연결부(330)에 가한 압력(7)을 해제하여 상기 제 1 버스바부(310)와 제 2 버스바부(320)가 연결을 해제할 수 있다. 특히, 상기 스프링부(340)는, 상기 배터리 셀(30)이 과충전되어 팽창하는 경우 상기 팽창력 전달부(200)로부터 전달된 팽창력(5)에 의해 상기 연결부(330)에 가한 압력(7)을 해제하여 상기 제 1 버스바부(310)와 제 2 버스바부(320)의 연결을 차단할 수 있다. 여기서, 상기 스프링부(340)가 상기 연결부(330)에 가하는 압력(7)의 방향은 제한이 없으며, 상기 압력(7)의 방향에 따라 상기 스프링부(340)의 형태는 다양할 수 있다.
The spring portion 340 applies a pressure 7 to the connection portion 330 so that the first bus bar portion 310 and the second bus bar portion 320 are connected to each other. That is, when the battery cell 30 is not overcharged, the first bus bar portion 310 and the second bus bar portion 320 may be separated from each other by the compression spring 341, A pressure (7) may be applied to the connection part (330). However, when the battery cell 30 is overcharged and the battery cell 30 is expanded, the spring 340 releases the pressure 7 applied to the connection part 330 to prevent the first bus bar part 310 and the second bus bar part 320 may disconnect the connection. In particular, when the battery cell 30 is overcharged and expanded, the spring portion 340 applies a pressure 7 applied to the connection portion 330 by the expansion force 5 transmitted from the expansion force transmission portion 200 The connection between the first bus bar part 310 and the second bus bar part 320 can be disconnected. The direction of the pressure 7 applied to the connection part 330 by the spring part 340 is not limited and the shape of the spring part 340 may vary according to the direction of the pressure 7.

이하에서는 본 발명에 의한 배터리 과충전 방지구조의 작동 매커니즘을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the operation mechanism of the battery overcharge prevention structure according to the present invention will be described in more detail.

도 8 은 본 발명에 의한 과충전 방지 구조의 작동 메커니즘을 보인 흐름도이다.8 is a flow chart illustrating the operation mechanism of the overcharge protection structure according to the present invention.

도 8 을 참조하면, 배터리 셀(30)이 과충전되는 경우 상기 배터리 셀(30)이 부풀어 오르게 된다. 상기 배터리 셀(30)의 부풀어 오름은 배터리 셀 상부 또는 상부 카트리지(31)를 상승하도록 변형시키고, 상기 배터리 셀(30)에 장착된 과충전 감지부(100)를 상승시킨다. 상기 배터리 셀의 팽창력(2)에 의해 상승된 상기 과충전 감지부(100)는 상기 팽창력(2)을 팽창력 전달부(200)에 의해 스위치부(300)로 전달하고 상기 팽창력 전달부(200)에 의해 방향이 전환된 팽창력(5)은 상기 스위치부(300) 내 스프링부(340)를 변형 또는 하강시킨다. 그 후, 상기 스프링부(340)의 변형 또는 하강에 의해 상기 스프링부(340)는 연결부(330)에 가한 압력을 해제하여 제 1 버스바부(310)과 제 2 버스바부(320)의 연결을 단락하여 전류를 차단시킨다.
Referring to FIG. 8, when the battery cell 30 is overcharged, the battery cell 30 swells. The swelling of the battery cell 30 is deformed so as to rise above the battery cell or the upper cartridge 31 and the overcharge detection unit 100 mounted on the battery cell 30 is lifted. The overcharge detecting unit 100 raised by the inflating force 2 of the battery cell transmits the inflating force 2 to the switch unit 300 by the inflating force transmitting unit 200 and transmits the inflating force to the inflating force transmitting unit 200 The expanding force 5 whose direction has been changed causes the spring portion 340 in the switch portion 300 to deform or descend. The spring portion 340 releases the pressure applied to the connection portion 330 by the deformation or the descent of the spring portion 340 so that the connection between the first bus bar portion 310 and the second bus bar portion 320 Short circuit to cut off the current.

상술한 바와 같이, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능하고, 본 발명의 권리범위는 첨부한 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that many other modifications and variations are possible in light of the above teachings and the scope of the present invention should be construed on the basis of the appended claims something to do.

1 : 본 발명에 의한 배터리 과충전 방지구조
2 : 배터리 셀의 팽창력
3 : 팽창 전 배터리 셀의 상부
4 : 팽창 후 배터리 셀의 상부
5 : 방향이 전환된 배터리 셀의 팽창력
6 : 배터리 모듈 내부에서 외부로 흐르는 전류
10 : 배터리 모듈 (또는 고전압 배터리)
20 : 배터리 셀의 용접된 (+) 단자부
21 : 배터리 셀의 용접된 (-) 단자부
30 : 배터리 셀
31 : 배터리 셀 커버(상부 카트리지) 32 : 스위치
33 : 고정 브라켓 34 : 배터리 셀의 외부 보호재
100 : 과충전 감지부
200 : 팽창력 전달부
210 : 제 1 전달부 220 : 전환부
230 : 제 2 전달부
300 : 스위치부
310 : 제 1 버스바부 320 : 제 2 버스바부
330 : 연결부 340 : 스프링부1: Battery overcharge prevention structure according to the present invention
2: Expansion force of battery cell
3: upper part of battery cell before expansion
4: upper part of battery cell after expansion
5: Expansion force of the direction-switched battery cell
6: Current flowing from the inside of the battery module to the outside
10: Battery module (or high voltage battery)
20: welded (+) terminal portion of the battery cell
21: welded (-) terminal portion of the battery cell
30: Battery cell
31: Battery cell cover (upper cartridge) 32: Switch
33: Fixing bracket 34: External protection member of the battery cell
100: overcharge detection unit
200: expansion force transmitting portion
210: first transmitting unit 220:
230:
300:
310: first bus bar part 320: second bus bar part
330: connection part 340: spring part

Claims (8)

배터리 과충전 방지구조에 있어서,
배터리 셀의 팽창력을 감지하는 과충전 감지부;
상기 과충전 감지부로부터 배터리 셀의 팽창력을 전달받아 스위치부로 전달하는 팽창력 전달부; 및
상기 팽창력 전달부로부터 전달된 팽창력에 의해 배터리 외부로 흐르는 전류를 차단하는 스위치부;
를 포함하는 배터리 과충전 방지구조.
In a battery overcharge protection structure,
An overcharge detecting unit for detecting an inflating force of the battery cell;
An expansion force transmission unit that receives the expansion force of the battery cell from the overcharge detection unit and transmits the expansion force to the switch unit; And
A switch unit for interrupting a current flowing to the outside of the battery by an expansion force transmitted from the expansion force transmitting unit;
And a battery.
제 1 항에 있어서,
상기 과충전 감지부는,
상기 배터리 셀이 과충전되어 팽창하는 경우 상기 배터리 셀의 외부 보호재의 변형력을 감지하는 것을 특징으로 하는 배터리 과충전 방지구조.
The method according to claim 1,
The overcharge detecting unit includes:
And detects the deformation force of the external protection material of the battery cell when the battery cell is overcharged and expanded.
제 1 항에 있어서,
상기 과충전 감지부는,
상기 배터리 셀 상부에 장착되어 배터리 셀 상부의 팽창력을 감지하고 상기 배터리 셀 상부의 상향하는 팽창력을 상기 팽창력 전달부로 전달하는 것을 특징으로 하는 배터리 과충전 방지구조.
The method according to claim 1,
The overcharge detecting unit includes:
Wherein the battery pack is mounted on the battery cell to sense the inflating force of the upper portion of the battery cell and transmit the upward inflating force of the upper portion of the battery cell to the inflating force transmitting portion.
제 1 항에 있어서,
상기 팽창력 전달부는,
상기 과충전 감지부로부터 배터리 셀의 팽창력을 전달받는 제 1 전달부;
상기 전달받은 배터리 셀의 팽창력의 방향을 전환하는 전환부; 및
상기 전환된 팽창력을 상기 스위치부로 전달하는 제 2 전달부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 과충전 방지구조.
The method according to claim 1,
The expansion-
A first transmission unit receiving the expansion force of the battery cell from the overcharge detection unit;
A switching unit for switching the direction of the expansion force of the delivered battery cell; And
A second transmitting unit for transmitting the converted inflation force to the switch unit;
Wherein the battery is provided with an overcharge prevention structure.
제 1 항에 있어서,
상기 스위치부는,
배터리 외부로 전류를 전도하는 제 1 버스바부;
배터리 셀 전류를 상기 제 1 버스바부로 전도하는 제 2 버스바부;
상기 제 1 버스바부와 제 2 버스바부를 연결하는 연결부; 및
상기 제 1 버스바부와 제 2 버스바부가 연결되도록 상기 연결부에 압력을 가하는 스프링부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 과충전 방지구조.
The method according to claim 1,
Wherein,
A first bus bar portion for conducting current to the outside of the battery;
A second bus bar portion for conducting a battery cell current to the first bus bar portion;
A connection part connecting the first bus bar part and the second bus bar part; And
A spring portion for applying pressure to the connection portion to connect the first bus bar portion and the second bus bar portion;
Wherein the battery is provided with an overcharge prevention structure.
제 4 항에 있어서,
상기 전환부는,
상향하는 상기 배터리 셀의 팽창력을 하향하는 방향으로 전환하는 것을 특징으로 하는 배터리 과충전 방지구조.
5. The method of claim 4,
Wherein,
And the battery cell is switched in a downward direction in which the expansion force of the upwardly-facing battery cell is lowered.
제 4 항에 있어서,
상기 제 2 전달부는,
하향하는 상기 전환된 팽창력을 상기 스위치부로 전달하는 것을 특징으로 하는 배터리 과충전 방지구조.
5. The method of claim 4,
The second transfer unit may include:
And the downwardly directed switched over expansion force is transmitted to the switch unit.
제 5 항에 있어서,
상기 스프링부는,
상기 배터리 셀이 과충전되어 팽창하는 경우 상기 팽창력 전달부로부터 전달된 팽창력에 의해 상기 연결부에 가한 압력을 해제하여 상기 제 1 버스바부와 제 2 버스바부의 연결을 차단하는 것을 특징으로 하는 배터리 과충전 방지구조.6. The method of claim 5,
The spring portion,
Wherein when the battery cell is overcharged and expanded, a pressure applied to the connection portion is released by an expansion force transmitted from the expansion force transmission portion to cut off the connection between the first bus bar portion and the second bus bar portion. .
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