KR20230045570A - 센서 핀, 전지 시스템, 전기 차량 및 온도 센서 설치 방법 - Google Patents
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Abstract
실시예에 따른 전지 시스템은, 인접한 전지 셀 사이에 간극을 갖는 어레이로 배열된 복수의 원통형 전지 셀을 포함하는 전지 팩과, 상기 전지 팩의 표면을 따라 연장된 전기 전도체 요소, 및 핀 헤드, 상기 핀 헤드로부터 상기 간극 내로 연장되는 핀 삽입부, 및 상기 핀 삽입부에 배치되며, 상기 핀 헤드를 통해 상기 전기 전도체 요소에 전기적으로 연결되어 적어도 하나의 전지 셀의 온도를 감지하는 적어도 하나의 온도 센서를 포함하는 적어도 하나의 센서 핀을 포함한다. 상기 핀 삽입부는 상기 간극에 삽입 시, 이웃하는 전지 셀에 의해 변형되어 상기 간극 내의 적어도 하나의 전지 셀에 대해 상기 온도 센서를 가압한다.
Description
본 발명은 복수의 전지 셀을 포함하는 전지 팩과, 적어도 하나의 전지 셀의 온도를 감지하는 온도 센서를 포함하는 전지 시스템에 관한 것이다. 또한 본 발명은 이러한 전지 팩에 온도 센서를 설치하기 위한 방법에 관한 것이다.
최근 몇 년 동안, 물건과 사람들의 운송 수단은 전력을 동력원으로 사용하여 개발되고 있다. 전기 차량은 이차 전지에 저장된 에너지를 사용하여 전기 모터에 의해 추진되는 차량이다. 전기 차량은 전지로만 구동되거나 가령 가솔린 발전기에 의해 적어도 부분적으로 구동되는 하이브리드 차량일 수 있다. 또한, 전기 차량은 전기 모터와 기존 연소 엔진의 조합을 포함할 수 있다. 일반적으로 전기 차량 전지(EVB) 또는 견인 전지는 전지 전기 차량(BEV)의 추진에 사용되는 전지이다. 전기 차량 전지는 지속적인 시간 동안 전원을 공급하도록 설계되었기 때문에 시동, 조명 및 점화 전지와는 다르다. 충전식 또는 이차 전지는 충전과 방전을 반복할 수 있다는 점에서 일차 전지와 다르며, 후자는 화학 물질을 전기 에너지로 비가역적으로 변환할 뿐이다. 일반적으로 휴대전화, 노트북, 캠코더 등의 소형 전자기기의 전원은 소용량 이차 전지가 사용되고, 하이브리드 차량 등의 전원은 고용량 이차 전지가 사용된다.
일반적으로 이차 전지는 양극, 음극, 양극과 음극 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하는 전극 조립체, 전극 조립체를 수용하는 케이스, 및 전극 조립체와 전기적으로 연결된 전극 단자를 포함한다. 양극, 음극 및 전해액의 전기 화학 반응을 통해 전지의 충전과 방전이 가능하도록 전해액이 케이스에 주입된다. 케이스의 형상(예: 원통형 또는 직사각형)은 전지의 용도에 따라 다르다. 노트북 및 가전 제품에 널리 사용되는 리튬 이온 (및 유사한 리튬 폴리머) 전지는 개발중인 가장 최근의 전기 차량 그룹에서 가장 두드러진다.
이차 전지는 고 에너지 밀도를 제공하기 위하여(예: 하이브리드 차량의 모터 구동용) 직렬 및/또는 병렬로 연결된 다수의 단위 전지 셀로 형성되는 전지 모듈로서 사용될 수 있다. 즉, 전지 모듈은 필요한 전력량에 부합하고, 예컨대, 전기 차량의 고출력 이차 전지를 구현하기 위하여, 다수의 단위 전지의 전극 단자를 서로 연결하여 형성된다.
전지 모듈은 블록형(block) 구조 또는 모듈형(module) 구조로 구성될 수 있다. 블록형 구조에서, 각 전지 셀은 공통된 집전 구조체와 공통된 전지 관리 시스템에 연결된다. 모듈형 구조에서는, 서브 모듈이 다수의 전지 셀을 연결하여 형성되고, 전지 모듈은 다수의 서브 모듈을 연결하여 형성된다. 차량 애플리케이션에서 전지 시스템은 원하는 전압을 제공하기 위해 직렬로 연결된 복수의 전지 모듈로 구성되는 경우가 많다. 여기서 전지 모듈은 복수의 전지 셀이 적층된 서브 모듈을 포함할 수 있으며, 전지 모듈에서 병렬로 연결된 셀을 포함하는 서브 모듈은 직렬로 연결되거나(XpYs) 직렬로 연결된 셀을 포함하는 서브 모듈은 병렬로 연결될 수 있다(XsYp).
전지 팩은 여러 개의 (바람직하게는 동일한) 전지 모듈 세트이다. 이들은 원하는 전압, 용량 또는 전력 밀도를 제공하기 위해 직렬, 병렬 또는 두 가지를 혼합 방식으로 구성될 수 있다. 전지 팩의 구성 요소에는 개별 전지 모듈과 그 사이에 전기 전도성을 제공하는 상호 연결부가 포함된다.
전지 시스템은 이차 전지 셀, 전지 모듈 및 전지 팩을 관리하는 전자 시스템인 전지 관리(또는 제어) 시스템(Battery Management System, BMS, 이하 BMS라 함)을 포함한다. BMS는 전지 셀이 안전한 작동 영역 밖에서 작동하지 않도록 보호하고, 전지 셀의 상태를 모니터링하며, 2차 데이터를 계산하여 해당 데이터를 보고하고, 이의 환경을 제어하며, 인증 및/또는 균형을 유지하는 등의 작업을 수행한다. 예를 들어, BMS는 전압(예: 전지 팩 또는 전지 모듈의 총 전압, 개별 셀의 전압), 온도(예: 전지 팩 도는 전지 모듈의 평균 온도, 냉매 흡입 온도, 냉매 출력 온도, 또는 개별 셀의 온도), 냉매 흐름(예: 유량, 냉각액 압력 등) 및 전류의 표시로서, 전지 팩, 전지 모듈 또는 전지 셀의 상태를 모니터링할 수 있다. 또한 BMS는 전지 셀의 충전 수준, 열화 상태(SoH; 전지 셀의 초기 용량(%) 대비 잔존 용량을 정의), 전력 상태(SoP; 현재 전력 사용량, 온도 및 기타 조건을 고려하여 정의된 시간 간격 동안 가용 전력량), 안정 상태(SoS), 충전 전류 제한(CCL)으로서 최대 충전 전류, 방전 전류 제한(DCL)으로서 최대 방전 전류 및 (개방 회로 전압을 결정하기 위한) 전지 셀의 내부 임피던스를 나타내기 위해, 최소 및 최대 셀 전압, 충전 상태(SoC) 또는 방전 깊이(DoD)와 같은 항목을 기반으로 값을 계산할 수 있다.
BMS는 단일 컨트롤러가 다수의 전선을 통해 다수의 전지 셀에 연결되는 중앙 집중식으로 구성될 수 있다. 또한, BMS는 분산 방식으로 구성될 수 있는데, 이 경우, BMS 보드가 전지 셀과 컨트롤러 사이에 배치되는 단일 통신 케이블만을 통해 각 셀에 설치된다. 다른 경우, BMS는 컨트롤러 간의 통신과 더불어 특정 수의 전지 셀을 처리하는 몇 개의 컨트롤러를 포함하는 모듈식으로 구성될 수 있다. 여기서 중앙 집중식 BMS는 가장 경제적이고 확장성이 가장 낮은 반면, 많은 전선의 사용으로 인해 구성의 복잡성이 있다. 반면, 분산식 BMS는 설치가 간단하고 가장 간결한 어셈블리를 제공할 수 있으나, 비용 측면에서 불리하다. 이에 반해 모듈식 BMS는 다른 2가지 방식의 기능과 문제의 절충안을 제공할 수 있다.
BMS는 전지 팩이 안전한 작동 영역 밖에서 작동하지 않도록 보호할 수 있다. 안전 작동 영역 외의 동작은, 과전류, 과전압(충전 중), 과열, 저온도, 과압, 지락 또는 누설전류 감지 시, 표시될 수 있다. BMS는 전지 셀이 안전 작동 영역 밖에서 작동되면 열리는 내부 스위치(예: 릴레이 또는 무접점 장치)를 포함할 수 있다. BMS는 전지 셀과 연결된 장치(예: 전술한 내부 스위치)를 작동하여 전지 셀의 사용을 줄이거나 심지어 중단하도록 하고, 히터, 팬, 에어컨 또는 액체 냉각과 같은 환경을 능동적으로 제어하여 전지 셀이 안전 작동 영역 밖에서 작동하는 것을 방지할 수 있다.
전지 팩의 열적 제어를 제공하기 위해, 이차 전지로부터 발생된 열을 효율적으로 발열, 방출 및/또는 소산시킴으로써 적어도 하나의 전지 모듈을 안전하게 사용하기 위한 열 관리 시스템이 필요하다. 열 방열/방출/소산이 충분히 수행되지 않으며, 각 전지 셀 사이에 온도 편차가 발생하여 적어도 하나의 전지 모듈은 원하는 양의 전력을 생성할 수 없게 된다. 또한, 내부 온도의 증가는 내부 이상 반응을 가져올 수 있으며 이에 따라 이차 전지의 충전 및 방전 기능이 열화되고 수명이 단축된다.
따라서 전지 팩의 내부 온도를 모니터링하여 전지 셀이 의도한 온도 범위에서 작동하는지 또는 과열되었는지 여부를 판단하고 그에 따라 반응할 수 있도록 하는 것이 중요하다. 원통형 전지의 온도를 측정하기 위한 온도 센서는 예를 들어 US 2019/296407 A1 및 US 9,373,832 B2로부터 알 수 있다.
US 2019/296407 A1은 원통형 전지 셀이 있는 전지 팩에 관한 것으로, 전지 팩은 전지 팩의 상단을 따라 연장되는 회로 기판을 통해 BMS에 전기적으로 연결된 온도 프로브를 포함하는 다중 구역 온도 모니터링 시스템을 포함한다. 여기서 온도 프로브는 회로 기판에서 이웃한 전지 사이의 틈새로 아래쪽으로 확장되며 틈새에 삽입되고 경화되는 구조 재료 또는 접착제를 통해 제자리에 고정된다. 이러한 구성은 온도 프로브의 고정을 위한 설치가 복잡하다는 문제가 있다.
US 9,373,832 B2는 온도 감지 부재 장착 부분의 가압 리브에 의해 2개의 원통형 전지 셀 중 하나의 외부 표면에 대해 가압되는 온도 감지 부재를 포함하는 전지 셀 쌍을 개시한다. 이 개시에 의한 온도 센서의 설치는 덜 복잡하지만 많은 원통형 전지 셀의 어레이를 포함하는 더 큰 전지 팩에는 적합하지 않다는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 구조적으로 간단하고 단순한 온도 센서 배열을 포함하는 전지 시스템을 제공하는 것이다. 또한 본 발명의 목적은 이러한 전지 시스템에 온도 센서를 간단하게 설치하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 전지 시스템은, 인접한 전지 셀 사이에 간극을 갖는 어레이로 배열된 복수의 원통형 전지 셀을 포함하는 전지 팩과, 상기 전지 팩의 표면을 따라 연장된 전기 전도체 요소, 및 핀 헤드, 상기 핀 헤드로부터 상기 간극 내로 연장되는 핀 삽입부, 및 상기 핀 삽입부에 배치되며, 상기 핀 헤드를 통해 상기 전기 전도체 요소에 전기적으로 연결되어 적어도 하나의 전지 셀의 온도를 감지하는 적어도 하나의 온도 센서를 포함하는 적어도 하나의 센서 핀을 포함한다. 상기 핀 삽입부는 상기 간극에 삽입 시, 이웃하는 전지 셀에 의해 변형되어 상기 간극 내의 적어도 하나의 전지 셀에 대해 상기 온도 센서를 가압한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 복수의 원통형 전지 셀을 포함하는 전지 팩에 적어도 하나의 온도 센서를 설치하는 방법은, 이웃하는 전지 셀 사이에 간극이 있는 어레이로 배열된 복수의 원통형 전지 셀을 포함하는 전지 팩을 제공하는 단계와, 적어도 하나의 센서 핀의 핀 헤드가 상기 전지 팩의 표면에 위치하도록 상기 적어도 하나의 센서 핀을 상기 간극 중 하나에 삽입하는 단계와, 상기 전지 팩의 표면을 따라 전기 전도체 요소를 배열하는 단계, 및 상기 핀 헤드를 통해 상기 전기 전도체 요소에 상기 온도 센서를 전기적으로 연결하는 단계를 포함한다. 상기 적어도 하나의 센서 핀을 상기 간극 중 하나에 삽입하는 단계는, 상기 핀 헤드로부터 연장되는 핀 삽입부를 상기 핀 삽입부에 배열되어 적어도 하나의 전지 셀의 온도를 감지하는 적어도 하나의 온도 센서와 함께 상기 간극 내에 위치하도록 하여, 상기 핀 삽입부가 이웃하는 전지 셀에 의해 변형되어 상기 간극 내의 적어도 하나의 전지 셀에 대해 상기 온도 센서를 가압시키는 것을 포함한다.
본 발명에 따른 방법으로 온도 센서는 본 발명에 따른 전지 시스템을 달성하기 위해 전지 팩에 설치될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 전지 시스템은 상기한 방법을 통해 제조될 수 있다. 이하에서는 상기한 전지 시스템, 설치 방법 및 이의 실시예에 대해 설명하도록 한다. 전지 시스템에 대한 설명은 설치 방법에도 적용되며 그 반대의 경우도 마찬가지이다.
원통형 전지 셀은 어레이로, 즉 셀의 행과 열로 규칙적인 방식으로, 좋게는 공간 세이브 방식으로 배열된다. 반면 전지 셀의 원통형 형태로 인해 인접한 셀 사이, 가령 인접한 열의 셀 사이에 간극이 만들어진다. 예를 들어, 전지 팩은 전지 셀 중 하나의 직경의 대략 절반만큼 제2 열 각각이 제1열로부터 오프셋되는 복수 열의 원통형 전지 셀을 포함할 수 있다. 이러한 배열 방식으로 하나의 간극이 3개의 전지 셀 단위로 만들어진다. 어레이는 2개 이상의 전지 셀, 가령 적어도 3개의 전지 셀을 포함할 수 있다. 본 발명에 따르면, 적어도 하나의 온도 센서가 간극 중 적어도 하나에 삽입된다. 또한, 복수의 온도 센서가 간극 중 하나에 서로 다른 깊이를 가지고 삽입 배치될 수 있다. 또한, 간극 각각에 센서 핀이 삽입되는 것으로 복수의 간극에 적어도 하나의 온도 센서가 제공될 수도 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 센서 핀은, 핀 헤드와, 상기 핀 헤드로부터 간극 내로 연장되는 핀 삽입부, 및 상기 핀 삽입부에 배치되며, 상기 핀 헤드를 통해 상기 전기 전도체 요소에 전기적으로 연결되어 전지 팩의 적어도 하나의 전지 셀의 온도를 감지하는 적어도 하나의 온도 센서를 포함한다. 상기 핀 삽입부는 상기 간극에 삽입 시, 이웃하는 전지 셀에 의해 변형되어 상기 간극 내의 적어도 하나의 전지 셀에 대해 상기 온도 센서를 가압한다. 적어도 하나의 온도 센서는, 온도 센서와 예를 들어 전지관리 시스템(BMS) 사이의 전기적 연결을 제공하는 전기 전도체 요소에 연결된다. 이에 따라 온도 센서에 의해 결정된 온도 값을 BMS에 제공될 수 있다.
이를 통해 전지 팩의 내부 온도를 결정하고 모니터링할 수 있다. 전기 전도체 요소는 전지 팩의 표면을 따라, 즉 전지 셀의 단부 측면을 따라 연장 배치될 수 있다. 전지 팩이 전기 차량에 제공되는 경우, 전지 시스템의 장착 위치에서 전지 팩의 표면은 가령, 전지 팩의 상부 표면, 즉 전지 셀의 상부면일 수 있다. 전기 전도체 요소는 하나 이상의 전지 셀을 BMS에 전기적으로 연결하는 역할을 더욱 할 수 있다. 온도 센서는 센서 핀의 핀 헤드를 통해 전기 전도체 요소에 연결된다. 센서 연결 라인은 핀 삽입부를 따라 온도 센서로부터 핀 헤드까지 연장될 수 있으며, 핀 헤드는 후술되는 것과 같이 전기 전도체 요소에 연결될 수 있다.
전지 팩에 온도 센서를 설치하기 위해, 온도 센서를 포함하는 핀 삽입부는 인접한 전지 셀 사이의 간극 중 하나에 삽입된다. 센서 핀은 가령, 핀 헤드가 전지 팩의 표면에 놓이도록 핀 삽입부를 간극에 삽입시켜 전지 팩에 배치될 수 있다. 핀 삽입부의 길이는 온도 센서가 의미 있는 온도 측정을 할 수 있도록 간극 내로 충분히 확장되도록 선택되는 것이 좋다. 가령 온도 센서는 간극 내로 삽입된 위치가 각 전지 셀의 가장 뜨거운 지점 또는 그 부근에 설정되도록 핀 삽입부에 배열될 수 있다. 온도 센서는 핀 삽입부의 자유단에 배치될 수 있다. 여기서 자유단은 센서 핀의 제1 단부일 수 있으며, 제1 단부에 대향하는 제2 단부에 핀 헤드가 배열될 수 있다.
본 발명에 따르면, 센서 핀의 핀 삽입부는 간극 내에 삽입된 위치에서 간극을 제한하는 전지 셀 중 적어도 하나에 대해 온도 센서를 가압할 수 있게 변형되도록 구성된다. 따라서, 삽입된 위치에서, 핀 삽입부는 인접한 전지 셀에 의해 변형되어 간극을 한정하는 전지 셀 중 적어도 하나에 대해 온도 센서를 가압시키게 된다. 가령, 핀 삽입부는 탄성적으로 변형되도록 구성될 수 있다. 핀 삽입부는 탄성적으로 변형 가능한 리브를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 센서 핀은 간극 내에 온도 센서를 간단하고 안정적으로 설치 및 고정하는 것을 가능하게 한다. 본 발명에 따라 센서 핀의 핀 삽입부의 변형으로 온도 센서가 전지 셀의 표면에 압착되면 전지 셀에서 온도 센서로 충분한 열 전달이 이루어지고, 이에 따라 신뢰할 수 있는 온도 측정이 수행될 수 있다.
센서 핀은 전기 전도체 요소와 별개로 구비될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 센서 핀을 설치하는 동안 핀 헤드를 통해 전기 전도체 요소와 센서 핀 사이에 전기적 연결이 설정될 수 있다. 핀 헤드 및/또는 핀 삽입부는 전기적으로 비전도성인 재료, 가령 플라스틱으로 구성될 수 있다. 핀 헤드와 핀 삽입부는 가령 사출 성형을 통해 일체형 유닛으로 생산되는 하나의 구조적 유닛일 수 있다. 센서 핀은 핀 헤드, 핀 삽입부, 온도 센서 및 센서 연결 라인을 포함하는 사전 조립된 유닛으로 형성될 수 있다. 이러한 센서 핀이 사전 조립되면 그 설치가 간단할 수 있다.
센서 핀은 추가 요소(예: 경화를 위한 접착제)를 필요로 하지 않고 간극에 온도 센서를 고정시킬 수 있어 그 설치가 간단하다. 이처럼 간단한 구성에도 불구하고, 핀 삽입부가 온도 센서를 전지 셀에 압착하여 전지 셀의 온도를 측정할 수 있고, 이 때, 전지 셀로부터 온도 센서로의 열 전달을 향상시켜 전지 셀에 대한 온도 측정의 신뢰성을 개선할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 핀 삽입부는 핀 삽입부가 간극 내에 삽입될 때, 인접한 전지 셀에 의해 변형되어 간극 내의 적어도 하나의 전지 셀에 대해 온도 센서가 가압되도록 하는 탄성 리브를 포함한다. 전술한 바와 같이, 핀 삽입부는 탄성적으로 변형 가능한 리브를 포함할 수 있다. 리브는 센서 핀의 삽입 위치에서 인접한 전지 셀 중 적어도 하나, 가령 이웃한 모든 전지 셀에 의해 변형될 수 있다. 따라서, 핀 삽입부 및 센서 핀은 간극 내의 이웃 셀에 의해 견고하게 지지되거나 유지될 수 있다. 본 개시의 일 측면에 따르면, 탄성 리브는 핀 삽입부의 길이 방향(또는 종방향) 축을 따라 배열된 길이 방향(또는 종방향) 리브일 수 있다. 길이 방향 리브 사이에 센서 연결 라인이 배열될 수 있는 채널이 핀 삽입부에 제공될 수 있다. 본 개시의 다른 측면에 따르면, 탄성 리브는 핀 삽입부의 길이 방향 축에 수직으로 배열된 가로 방향(또는 횡방향) 리브일 수 있다. 핀 삽입부의 길이 방향 축을 따라 횡방향 리브가 연속적으로 배열될 수 있다. 핀 삽입부를 삽입할 때, 탄성 리브는 가령, 핀 삽입부가 삽입되는 간극을 제한하는 모든 인접 전지 셀에 의해 변형될 수 있고, 이에 따라 핀 삽입부는 모든 인접 전지 셀과 접촉한다. 이와 같은 핀 부재는 소위 소나무 형상의 핀(pin tree pin)이라 할 수 있으며, 이 핀 부재는 핀 삽입부와 온도 센서를 간극 내에 견고하게 고정시킬 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 센서 핀은 간극 내에 센서 핀을 공간적으로 고정할 수 있는 고정 수단으로서 클리핑 수단을 포함한다. 핀 삽입부는 이러한 클리핑 수단(또는 고정 수단)을 포함할 수 있다. 센서 핀의 클리핑 수단과 간극 내에 제공된 클리핑 수단이 상호 작용하여 간극 내에 센서 핀을 공간적으로 고정하도록 각각의 클리핑 수단이 간극 내에 제공될 수 있다. 이러한 클리핑 수단을 사용하면 센서 핀을 간극 내에 견고하게 고정시킬 수 있다.
본 개시의 다른 측면에 따르면, 전기 전도체 요소는 복수의 격리된 전도성 라인을 포함하는 가요성 전기 전도체 요소, 가령 가요성 플랫 케이블(FFC)일 수 있다. 복수의 센서 핀이 전기 전도체 요소에 연결될 수 있다. 즉, 복수의 온도 센서가 각기 간극에 제공될 수 있으며, 각 온도 센서는 각각의 핀 헤드를 통해 전기 전도체 요소에 연결될 수 있다. 이와 같이 전기 전도체 요소는 전지 팩의 표면에 배열되고 하나 이상의 센서 핀에 연결되어 온도 센서를 BMS에 연결하는 가요성 플랫 케이블일 수 있다. 이러한 가요성 전기 전도체 요소, 즉, 가요성 플랫 케이블은 설치가 간단하다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 센서 핀의 온도 센서는 핀 삽입부를 따라 온도 센서로부터 핀 헤드까지 연장되는 2개의 센서 연결 라인을 통해 전기 전도체 소자에 연결된다. 2개의 센서 연결 라인은 핀 삽입부의 내부 또는 핀 삽입부의 오목부(또는 홈부), 예를 들어 핀 삽입부의 길이 방향 리브 사이 내에서 연장될 수 있다. 이러한 방식으로 센서 연결 라인은 변형된 핀 삽입부로부터 보호될 수 있다. 본 발명의 각각의 양태에 따르면, 센서 연결 라인은 가요성 플랫 케이블(FFC) 또는 가요성 인쇄 회로(FPC)로 구성될 수 있으며 센서 연결 라인은 오버몰딩될 수 있다. FFC 또는 FPC는 핀 삽입부의 내부 또는 핀 삽입부의 오목부(또는 홈부), 예를 들어 핀 삽입부의 길이 방향 리브 사이 내에서 연장되어 변형된 핀 삽입부로부터 보호될 수 있다. 간단한 설치를 통해 FFC 또는 FPC를 온도 센서에서 핀 헤드까지 핀 삽입부를 따라 배치할 수 있다.
본 개시의 다른 측면에 따르면, 핀 헤드 및/또는 핀 삽입부는 플라스틱으로 제조될 수 있다. 이를 통해 비전도성 요소인 핀 헤드 및/또는 핀 삽입부를 사출 성형으로 간단하게 생산 가능하다.
본 개시내용의 다른 측면에 따르면, 핀 삽입부는 온도 센서가 가압되는 전지 셀의 길이 방향 연장선/축의 대략 절반 정도에 위치되도록 간극 내로 연장된다. 이에 따라 온도 센서는 전지 셀의 가장 뜨거운 지점(핫 스팟)인 전지 셀의 길이 방향 연장선/축에 대해 전지 셀의 대략 중간 지점에 배열된다. 이로 인해 의미 있는 온도 측정이 수행될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기와 같 전지 시스템을 포함하는 전기 차량에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기한 전지 시스템과 관련하여 위에서 설명된 바와 같은 센서 핀에 관한 것이다. 센서 핀은, 핀 헤드와, 상기 핀 헤드로부터 간극 내로 연장되는 핀 삽입부, 및 상기 핀 삽입부에 배치되며, 상기 핀 헤드를 통해 상기 전기 전도체 요소에 전기적으로 연결되어 전지 팩의 적어도 하나의 전지 셀의 온도를 감지하는 적어도 하나의 온도 센서를 포함한다. 상기 핀 삽입부는 상기 간극에 삽입 시, 이웃하는 전지 셀에 의해 변형되어 상기 간극 내의 적어도 하나의 전지 셀에 대해 상기 온도 센서를 가압한다. 핀 헤드는 전기 전도체 요소에 연결(예: 몰딩)되어 온도 센서를 전기 전도체 요소에 연결하도록 구성될 수 있으며, 이에 따라 전기 전도체 요소는 온도 센서를 BMS에 전기적으로 연결한다.
실시예에 따른 전지 시스템은 온도 센서를 갖는 센서 핀을 전지 팩에 간단하게 설치하여 구성될 수 있다.
본 기재의 특징들은 첨부된 도면을 참조하여 예시적인 실시예를 상세하게 설명함으로써 통상의 기술자에게 명백해질 것이다.
도 1은 실시예에 따른 전지 시스템을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 실시예에 따른 센서 핀을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 실시예에 따른 전지 시스템을 도시한 부분 확대 사시도이다.
도 1은 실시예에 따른 전지 시스템을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 실시예에 따른 센서 핀을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 실시예에 따른 전지 시스템을 도시한 부분 확대 사시도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 효과 및 특징, 그리고 그 구현 방법을 설명한다. 동일한 인용 부호는 첨부된 도면 및 기재 설명 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소를 나타내므로 그 설명은 반복되지 않을 수 있다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에 예시된 실시 예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시가 철저하고 완전하고 본 개시의 측면 및 특징을 당업자에게 완전히 전달할 수 있도록 예로서 제공된다.
따라서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 양태 및 특징에 대한 완전한 이해를 위해 필요하다고 생각되지 않는 프로세스, 요소 및 기술에 대해서는 설명하지 않을 수 있다.
도면에서, 요소, 레이어 및 영역의 상대적인 크기는 명확성을 위해 과장될 수 있다.
본 발명의 실시예를 설명할 때 "할 수 있는"의 사용은 "본 발명의 하나 이상의 실시예"를 의미한다. 본 발명의 실시예들에 대한 다음의 설명에서, 단수형의 용어는 문맥 상 명백히 달리 나타내지 않는 한 복수형을 포함할 수 있다. "적어도 하나의"과 같은 표현은 요소 목록 앞에 올 때 전체 요소 목록을 수정하고 목록의 개별 요소를 수정하지 않는다. 본 명세서에서 사용되는 용어 "실질적으로", "약" 및 이와 유사한 용어는 정도가 아닌 근사치로 사용되며, 통상의 기술자에 의해 인식될 측정된 또는 계산된 값의 내재적 편차를 설명하고자 하는 것이다. 또한, "실질적으로"라는 용어가 수치를 사용하여 표현될 수 있는 특징과 조합하여 사용되는 경우, "실질적으로"라는 용어는 값을 중심으로 한 값의 ±5 %의 범위를 나타낸다.
용어 "포함하다"는 특성, 영역, 고정된 수, 단계, 프로세스, 구성 요소 및 이들의 조합을 특정하지만 다른 특성, 영역, 고정된 수, 단계, 프로세스, 구성 요소 및 이들의 조합의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 필름, 영역 또는 구성 요소가 다른 필름, 영역 또는 구성 요소의 "위에", "연결되어" 또는 "결합한" 것으로 표현할 경우, 이는 다른 필름, 영역 또는 구성 요소에 직접 연결될 수 있거나, 필름, 영역 또는 구성 요소 사이에 하나 이상의 개재된 또 다른 필름, 영역 또는 구성 요소가 존재할 수 있다.
용어 "상단(상부)" 및 하단(하부)"이라는 용어는 z축에 따라 정의될 수 있다. 예를 들어, 상부 커버는 z축의 상부에 위치하고, 하부 커버는 z축의 하부에 위치하는 것으로 기재될 수 있다. 도면에서, 구성 요소들의 크기는 명확성을 위해 과장되게 표현될 수 있다. 예를 들어, 도면에서 각 구성 요소의 크기 또는 두께는 예시를 위해 임의로 도시된 것일 수 있으므로, 본 발명의 실시예가 이로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.
달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어와 같은, 용어는 관련 기술 및/또는 본 명세서의 맥락에서 그 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 이상적이거나 지나치게 형식적인 의미로 해석되어서는 안 되는 것으로 이해될 것이다.
도 1은 실시예에 따른 전지 팩을 도시한 부분 사시도로서, 전지 팩(10)은 인접한 전지 셀(12) 사이에 간극(14)을 갖는 어레이로 배열된 복수의 원통형 전지 셀(12)을 포함한다. 도 2는 실시예에 따른 센서 핀(16)을 도시한 사시도이다. 센서 핀(16)은 핀 헤드(17) 및 핀 헤드(17)로부터 수직 하향으로 연장되는 핀 삽입부(18)를 포함한다. 센서 핀(16)은 핀 삽입부(18)가 간극(14) 중 하나에 삽입되어 연장 배치 시, 핀 헤드(17)가 전지 팩(10)의 표면, 즉 하나 이상의 전지 셀(12)의 상단에 고정되도록 전지 팩(10) 상에 배치된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 센서 핀(16)은 핀 삽입부(18)의 자유 단부에 배열된 온도 센서(22)를 포함한다. 핀 삽입부(18)의 자유 단부는 제1 단부로 볼 때, 핀 삽입부(18)의 제1 단부에 대향하는 제2 단부에 핀 헤드(17)가 배열된다. 2개의 센서 연결 라인(21)이 핀 삽입부(18)를 따라 온도 센서(22)로부터 핀 헤드(17)까지 연장된다. 핀 헤드(17)에 배치되는 센서 연결 라인(21)은 온도 센서(22)를 도 3에 도시된 전기 전도체 요소(20)에 연결하기 위한 접촉면(21a)에서 종결된다. 여기서, 전기 전도체 요소(20)는 가요성 전기 전도체 요소일 수 있다.
핀 삽입부(18)는 센서 핀(16)의 길이 방향 축(L)을 따라 연장되는 2개의 탄성적으로 변형 가능한 길이 방향 리브(24)를 포함한다(도 2 참조). 이들 리브(24) 사이에는 센서 연결 라인(21)을 수용하는 오목부(또는 홈)가 형성된다. 다른 실시예를 통해 리브(24)는 길이 방향 축(L)에 수직으로 배열된 횡 방향 리브일 수 있다.
전지 팩(10)에 센서 핀(16)을 설치할 때, 핀 삽입부(18)의 리브(24)는 간극(14) 중 하나에 삽입되어 변형되는데, 그 변형은 센서 핀(16)이 간극(14) 내부에 견고하게 유지되고 온도 센서(22)가 인접한 전지 셀(12) 중 적어도 하나에 대해 가압될 수 있도록 이루어진다. 즉, 핀 삽입부(18)는 간극(14) 내에서 전지 셀(12) 중 적어도 하나에 대해 온도 센서(22)를 누르도록 간극(14)에 삽입 시, 이웃하는 전지 셀(12)에 의해 변형된다. 다른 실시예를 통해 센서 핀(16)은 간극(14) 내에서 센서 핀(16)을 공간적으로 고정하는 고정 수단으로서 클리핑(clipping) 수단을 포함할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 간극(14)에 삽입된 센서 핀(16)에는 전지 팩(10)의 표면에 배치되는 전기 전도체 요소(20)가 전기적으로 연결된다. 본 실시예에서 전기 전도체 요소(20)는 가요성 플랫 케이블(FFC)이면서 절연 재료에 공동으로 설정된 복수의 절연 전도서 라인(미도시)을 포함한다. 온도 센서(22)와 전기 전도체 요소(20) 사이의 전기적 연결은, 센서 연결 라인(21)의 2개의 접촉면(21a)을 전기 전도체 요소(20)의 각각의 전도 라인에 용접(예: 레이저 용접)함으로써 확립될 수 있다. 전기 전도체 요소(20)를 통해 온도 센서(22)는 BMS에 연결될 수 있다.
센서 핀(16)은 간극(14) 내에 온도 센서(22)를 간단하고 확실하게 고정할 수 있다. 즉, 접착제와 같은 추가 요소를 필요로 하지 않는다. 핀 삽입부(18)가 전지 셀(12) 중 하나의 외부 원통형 표면에 대해 온도 센서(22)를 누름에 따라, 전지 셀(12)에서 온도 센서(22)로 충분한 열 전달이 달성될 수 있다. 이에 따라 신뢰할 수 있는 온도 측정의 수행이 가능하다. 핀 삽입부(18)의 길이 및 핀 삽입부(18) 상의 온도 센서(22)의 배열은, 온도 센서(22)가 전지 셀(12)의 가장 뜨거운 지점에 접근되게 간극(14) 내로 충분히 아래로 연장되도록 선택될 수 있다. 특히, 핀 삽입부(18)는 온도 센서(22)가 길이 방향 축(L)에 대해 전지 셀 높이의 대략 절반에 위치되도록 간극(14)에서 멀리 연장될 수 있다. 이러한 위치에서 의미 있는 온도를 측정할 수 있다.
길이 방향 리브(24) 사이의 오목부의 배열로 인해, 센서 연결 라인(21)은 상기한 리브(24)의 변형에 의해 손상되지 않는다. 센서 연결 라인(21)은 FFC 또는 FPC로 구성되거나 오버몰딩될 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10
전지 팩12 전지 셀
14 간극
16 센서 핀
17 핀 헤드
18 핀 삽입부
20 전기 전도체 요소
21 센서 연결 라인
21a 접촉면
22 온도 센서
24 리브
L 길이 방향 축
14 간극
16 센서 핀
17 핀 헤드
18 핀 삽입부
20 전기 전도체 요소
21 센서 연결 라인
21a 접촉면
22 온도 센서
24 리브
L 길이 방향 축
Claims (16)
- 인접한 전지 셀 사이에 간극을 갖는 어레이로 배열된 복수의 원통형 전지 셀을 포함하는 전지 팩;
상기 전지 팩의 표면을 따라 연장된 전기 전도체 요소; 및
핀 헤드, 상기 핀 헤드로부터 상기 간극 내로 연장되는 핀 삽입부, 및 상기 핀 삽입부에 배치되며, 상기 핀 헤드를 통해 상기 전기 전도체 요소에 전기적으로 연결되어 적어도 하나의 전지 셀의 온도를 감지하는 적어도 하나의 온도 센서를 포함하는 적어도 하나의 센서 핀
을 포함하며,
상기 핀 삽입부는 상기 간극에 삽입 시, 이웃하는 전지 셀에 의해 변형되어 상기 간극 내의 적어도 하나의 전지 셀에 대해 상기 온도 센서를 가압하는, 전지 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 핀 삽입부는 상기 간극에 삽입 시, 이웃하는 전지 셀에 의해 변형되는 탄성 리브를 포함하는 전지 시스템. - 제2항에 있어서,
상기 탄성 리브는 상기 핀 삽입부의 길이 방향 축을 따라 배열된 길이 방향 리브인 전지 시스템. - 제2항에 있어서,
상기 탄성 리브는 상기 핀 삽입부의 길이 방향 축에 수직하게 배열된 횡방향 리브인 전지 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 센서 핀은 상기 간극 내에 상기 센서 핀을 공간적으로 고정하는 고정 수단으로서 클리핑 수단을 포함하는 전지 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 전기 전도체 요소는 가요성 전기 전도체 요소인 전지 시스템. - 제6항에 있어서,
상기 전기 전도체 요소는 복수의 격리된 전도 라인을 포함하는 가요성 플랫 케이블인 전지 시스템. - 제1항에 있어서,
2개의 센서 연결 라인이 상기 핀 삽입부를 따라 상기 온도 센서로부터 상기 핀 헤드까지 연장되어 상기 온도 센서를 상기 전기 전도체 요소에 전기적으로 연결하는 전지 시스템. - 제8항에 있어서,
상기 센서 연결 라인은 가요성 플랫 케이블 또는 가요성 인쇄 회로로 구성되는 전지 시스템. - 제8항에 있어서,
상기 센서 연결 라인은 오버몰딩되는 전지 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 핀 헤드 및/또는 상기 핀 삽입부는 플라스틱으로 만들어진 전지 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 핀 삽입부는 상기 온도 센서가 상기 핀 삽입부의 길이 방향 축에 대해 상기 압착된 전지 셀 높이의 절반에 위치하도록 상기 간극 내로 연장되는 전지 시스템. - 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 전지 시스템을 포함하는 전기 차량.
- 핀 헤드;
상기 핀 헤드로부터 간극 내로 연장되는 핀 삽입부: 및
상기 핀 삽입부에 배치되며, 상기 핀 헤드를 통해 상기 전기 전도체 요소에 전기적으로 연결되어 전지 팩의 적어도 하나의 전지 셀의 온도를 감지하는 적어도 하나의 온도 센서
를 포함하며,
상기 핀 삽입부는 상기 간극에 삽입 시, 이웃하는 전지 셀에 의해 변형되어 상기 간극 내의 적어도 하나의 전지 셀에 대해 상기 온도 센서를 가압하는, 센서 핀. - 복수의 원통형 전지 셀을 포함하는 전지 팩에 적어도 하나의 온도 센서를 설치하는 방법으로서,
이웃하는 전지 셀 사이에 간극이 있는 어레이로 배열된 복수의 원통형 전지 셀을 포함하는 전지 팩을 제공하는 단계;
적어도 하나의 센서 핀의 핀 헤드가 상기 전지 팩의 표면에 위치하도록 상기 적어도 하나의 센서 핀을 상기 간극 중 하나에 삽입하는 단계;
상기 전지 팩의 표면을 따라 전기 전도체 요소를 배열하는 단계; 및
상기 핀 헤드를 통해 상기 전기 전도체 요소에 상기 온도 센서를 전기적으로 연결하는 단계
를 포함하고,
상기 적어도 하나의 센서 핀을 상기 간극 중 하나에 삽입하는 단계는, 상기 핀 헤드로부터 연장되는 핀 삽입부를 상기 핀 삽입부에 배열되어 적어도 하나의 전지 셀의 온도를 감지하는 적어도 하나의 온도 센서와 함께 상기 간극 내에 위치하도록 하여, 상기 핀 삽입부가 이웃하는 전지 셀에 의해 변형되어 상기 간극 내의 적어도 하나의 전지 셀에 대해 상기 온도 센서를 가압시키는 것을 포함하는 온도 센서 설치 방법. - 제15항에 있어서,
상기 핀 헤드를 통해 상기 전기 전도체 요소에 상기 온도 센서를 전기적으로 연결하는 단계는, 상기 핀 삽입부를 따라 상기 핀 헤드로부터 상기 온도 센서까지 연장되는 2개의 센서 연결 라인을 상기 전기 전도체 요소에 용접하는 것을 포함하는 온도 센서 설치 방법.
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| JPH10125358A (ja) * | 1996-10-24 | 1998-05-15 | Suzuki Motor Corp | バッテリー温度検出構造 |
| FR2827428B1 (fr) * | 2001-07-10 | 2003-12-19 | Sylea | Ensemble de mesure de la temperature d'une batterie d'accumulateur |
| JP2006035942A (ja) * | 2004-07-23 | 2006-02-09 | Sanyo Electric Co Ltd | 車両用の電源装置 |
| JP4506421B2 (ja) * | 2004-11-12 | 2010-07-21 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池構造体 |
| KR101117994B1 (ko) | 2009-01-06 | 2012-02-24 | 주식회사 엘지화학 | 전지팩용 스페이서 및 이를 포함한 전지팩 |
| US8287185B2 (en) * | 2009-10-01 | 2012-10-16 | Delphi Technologies, Inc. | Cell temperature sensing apparatus for a battery module |
| JP6443073B2 (ja) * | 2015-01-23 | 2018-12-26 | 日立化成株式会社 | 蓄電ユニット |
| US10741889B2 (en) | 2018-03-22 | 2020-08-11 | Nio Usa, Inc. | Multiple-zone thermocouple battery module temperature monitoring system |
| EP3678214B1 (de) * | 2019-01-07 | 2024-07-10 | Andreas Stihl AG & Co. KG | Aufbau, akkupack und garten- und/oder forstbearbeitungssystem |
| AT522482B1 (de) * | 2019-06-07 | 2020-11-15 | Kreisel Electric Gmbh & Co Kg | Vorrichtung mit einem eine Öffnung zur mantelseitigen Aufnahme einer Batteriezelle aufweisenden Träger |
| KR20210012554A (ko) * | 2019-07-25 | 2021-02-03 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리 팩 |
| GB2588393A (en) * | 2019-10-18 | 2021-04-28 | Xerotech Ltd | A sensor carrier for a battery pack |
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