KR102385996B1 - Busbar of battery pack of eco-friendly vehicles having fusing function and battery pack of eco-friendly vehicles using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배터리 셀이 과열되는 경우 서로 전기적으로 연결된 배터리 셀간의 연결을 차단하여 과열을 방지하는 퓨즈기능을 갖는 친환경 자동차용 배터리 팩의 버스바 및 이를 적용한 친환경 자동차의 배터리 팩에 관한 것이다.
본 발명에 따른 퓨즈기능을 갖는 친환경 자동차용 배터리 팩의 버스바는, 서로 인접하게 배열된 복수의 배터리 셀의 셀 리드에 연결되어, 배터리 셀들을 전기적으로 연결시키는 버스바에서, 상기 버스바(21,22) 중에서 어느 하나의 버스바(22)는 미리 설정된 온도를 초과하면 파단되면서 서로 인접한 두 배터리 셀(10)을 전기적으로 분리시키고, 상기 버스바를 적용한 친환경 자동차의 배터리 팩에 적용한다.The present invention relates to a bus bar for a battery pack for an eco-friendly vehicle having a fuse function for preventing overheating by blocking the connection between battery cells electrically connected to each other when the battery cells are overheated, and to a battery pack for an eco-friendly vehicle to which the same is applied.
The bus bar of the battery pack for an eco-friendly vehicle having a fuse function according to the present invention is connected to the cell leads of a plurality of battery cells arranged adjacent to each other and electrically connects the battery cells, the bus bar 21 , 22), any one of the bus bars 22 is ruptured when the temperature exceeds a preset temperature to electrically separate two battery cells 10 adjacent to each other, and is applied to a battery pack of an eco-friendly vehicle to which the bus bar is applied.
Description
본 발명은 친환경 자동차용 배터리 팩을 구성하는 배터리 셀들을 전기적으로 연결하는 친환경 자동차용 배터리 팩의 버스바 및 이를 적용한 이를 적용한 친환경 자동차의 배터리 팩에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상기 배터리 셀이 과열되는 경우 서로 전기적으로 연결된 배터리 셀간의 연결을 차단하여 과열을 방지하는 퓨즈기능을 갖는 친환경 자동차용 배터리 팩의 버스바 및 이를 적용한 친환경 자동차의 배터리 팩에 관한 것이다.The present invention relates to a bus bar of a battery pack for an eco-friendly vehicle that electrically connects battery cells constituting a battery pack for an eco-friendly vehicle, and a battery pack for an eco-friendly vehicle to which the same is applied, and more particularly, the battery cell is overheated. In this case, the present invention relates to a bus bar for an eco-friendly vehicle battery pack having a fuse function to prevent overheating by blocking the connection between battery cells electrically connected to each other, and to a battery pack for an eco-friendly vehicle to which the same is applied.
하이브리드 자동차 또는 전기자동차와 같은 친환경 자동차에는 구동모터에 전원을 공급하기 위한 배터리 팩이 탑재된다.An eco-friendly vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle is equipped with a battery pack for supplying power to a driving motor.
도 1에 도시된 바와 같이, 배터리 팩(100)은 복수의 배터리 셀(110)들이 적층되어 이루어진다. 상기 배터리 셀(110)들은 서로 버스바(121)를 통하여 전기적으로 연결되어 배터리 팩을 구성한다.As shown in FIG. 1 , the
이러한 친환경 자동차의 배터리 팩(100)은 통상적으로 고전압으로 충전되어 있기 때문에, 각종 안전장치가 마련되어 있다.Since the
예컨대, 상기 배터리 셀(110)의 수명이 다되었을 때, 상기 배터리 셀(110)은 부풀어 오르는 스웰링 현상이 발생할 수 있는데, 상기 배터리 팩(100)의 일측에 CID(Current Interrupt Device) 구조가 적용되어, 배터리 팩의 배터리 셀에서 스웰링이 발생하면 상기 CID 구조(130)가 작동하여 상기 배터리 셀(110)의 셀 리드(111)를 전기적으로 연결시키는 버스바(121)가 상기 셀 리드(111)로부터 분리되도록 한다.For example, when the lifespan of the
그러나, 상기와 같은 종래기술에 따르면, 스웰링 현상과 같이, 상기 배터리 셀(110)이 외형적으로 변형되기 전까지는 상기 버스바(121)가 셀 리드(111)와 분리되지 않음으로써, 배터리 셀(110)의 비정상적 현상 발생시, 상기 비정상적인 현상이 지속되는 문제점이 있다.However, according to the prior art as described above, as in the swelling phenomenon, the
한편, 하기의 선행기술문헌에는 'CID 구조를 갖는 배터리 시스템 및 그 운영방법'에 관한 기술이 개시되어 있다.
On the other hand, the following prior art document discloses a technology related to 'a battery system having a DCD structure and an operating method therefor'.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 친환경 자동차의 배터리 팩(1)을 구성하는 배터리 셀의 온도를 감지하여, 상기 배터리 셀이 과열시, 배터리 셀들을 연결하는 버스바가 파단되도록 함으로써, 상기 배터리 셀이 과열되는 것을 방지할 수 있는 퓨즈기능을 갖는 친환경 자동차용 배터리 팩의 버스바 및 이를 적용한 친환경 자동차의 배터리 팩을 제공하는데 목적이 있다.The present invention was invented to solve the above problems, and detects the temperature of the battery cells constituting the
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 퓨즈기능을 갖는 친환경 자동차용 배터리 팩의 버스바는, 서로 인접하게 배열된 복수의 배터리 셀의 셀 리드에 연결되어, 상기 배터리 셀들을 전기적으로 연결시키는 버스바에 있어서, 상기 버스바 중에서 어느 하나의 버스바는 미리 설정된 온도를 초과하면 파단되면서 서로 인접한 두 배터리 셀을 전기적으로 분리시키는 것을 특징으로 한다.The bus bar of the battery pack for an eco-friendly vehicle having a fuse function according to the present invention for achieving the above object is connected to the cell leads of a plurality of battery cells arranged adjacent to each other to electrically connect the battery cells. In the bus bar, any one of the bus bars is ruptured when a preset temperature is exceeded and electrically separates two adjacent battery cells from each other.
상기 버스바는, 상기 셀 리드에 연결되고 서로 이격되게 배치되는 접속부와, 서로 인접한 배터리 셀의 사이에 전단이 삽입되어 상기 배터리 셀의 온도를 상기 버스바로 전달하고, 상기 접속부의 사이에 후단이 위치하는 온도감지부와, 상기 상기 접속부와 상기 온도감지부의 후단을 연결하고, 미리 설정된 온도를 초과하면 파단되는 퓨즈부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the bus bar, a front end is inserted between a connection part connected to the cell lead and disposed to be spaced apart from each other, and adjacent battery cells to transfer the temperature of the battery cell to the bus bar, and a rear end is located between the connection part It characterized in that it comprises a temperature sensing unit, and a fuse unit that connects the connection unit and the rear end of the temperature sensing unit, and is broken when a preset temperature is exceeded.
상기 퓨즈부는 상기 배터리 셀의 온도가 100℃를 초과하면 파단되는 것을 특징으로 한다.The fuse part is broken when the temperature of the battery cell exceeds 100°C.
상기 온도감지부는 전단이 뾰족하게 형성되는 것을 특징으로 한다.The temperature sensing unit is characterized in that the front end is formed to be sharp.
복수의 배터리 셀들이 전기적으로 연결되어 구성되는 친환경 배터리 팩에 있어서, 상기 배터리 셀들은 적어도 하나 이상의 상기 버스바로 연결되는 것을 특징으로 한다.In the eco-friendly battery pack configured by electrically connecting a plurality of battery cells, the battery cells are connected to at least one or more bus bars.
상기 버스바는 상기 배터리 셀들의 측면에서 끼워지는 버스바 커버에 끼워지는 것을 특징으로 한다.The bus bar is fitted to a bus bar cover fitted from the side of the battery cells.
상기 버스바 커버의 외측에 결합되는 외부커버를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.It characterized in that it further comprises an outer cover coupled to the outside of the bus bar cover.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 퓨즈기능을 갖는 친환경 자동차용 배터리 팩의 버스바 및 이를 적용한 친환경 자동차의 배터리 팩에 따르면, 친환경 자동차의 배터리 팩을 구성하는 배터리 셀이 과열시, 배터리 셀간을 열결하는 버스바 중 어느 하나의 버스바가 퓨즈작용에 의해 파단되므로, 배터리 셀이 과열되는 현상을 방지할 수 있다.According to the bus bar of the battery pack for an eco-friendly vehicle having a fuse function according to the present invention having the above configuration and the battery pack for an eco-friendly vehicle to which the same is applied, when the battery cells constituting the battery pack of the eco-friendly vehicle are overheated, Since any one of the bus bars to be connected to heat is broken by the fuse action, it is possible to prevent the battery cell from being overheated.
또한, 퓨즈작용에 의해 파단된 버스바는 교체가 가능하므로, 상기 배터리 셀을 과열시킨 요인이 제거되면, 상기 버스바를 교체함으로써, 본연의 버스바 작용을 할 수 있다.In addition, since the bus bar broken by the fuse action can be replaced, when the factor that caused the battery cell to overheat is removed, the original bus bar function can be performed by replacing the bus bar.
도 1은 통상적인 친환경 자동차의 배터리 팩을 도시한 사시도.
도 2는 종래기술에 따른 버스바가 적용된 친환경 자동차의 배터리 팩를 도시한 사시도.
도 3은 종래기술에 따른 친환경 자동차의 배터리 팩에서 CID구조가 적용된 구성을 도시한 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 친환경 자동차용 배터리 팩을 도시한 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 친환경 자동차용 배터리 팩에서 버스바 커버가 결합되는 상태를 도시한 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 퓨즈기능을 갖는 친환경 자동차용 배터리 팩의 버스바가 버스바 커버에 결합된 상태를 도시한 사시도.
도 7은 도 6에서 버스바들이 배열된 상태를 도시한 사시도.
도 8은 본 발명에 따른 퓨즈기능을 갖는 친환경 자동차용 배터리 팩의 버스바가 버스바 커버에 결합된 상태를 도시한 정면도.
도 9는 본 발명에 따른 퓨즈기능을 갖는 친환경 자동차용 배터리 팩의 버스바를 도시한 사시도.
도 10은 본 발명에 따른 퓨즈기능을 갖는 친환경 자동차용 배터리 팩의 버스바를 도시한 평면도.1 is a perspective view illustrating a battery pack of a typical eco-friendly vehicle.
2 is a perspective view illustrating a battery pack of an eco-friendly vehicle to which a bus bar according to the prior art is applied.
3 is a perspective view illustrating a configuration to which a CID structure is applied in a battery pack of an eco-friendly vehicle according to the prior art.
4 is a perspective view showing a battery pack for an eco-friendly vehicle according to the present invention.
5 is a perspective view illustrating a state in which a bus bar cover is coupled in the battery pack for an eco-friendly vehicle according to the present invention.
6 is a perspective view illustrating a state in which a bus bar of a battery pack for an eco-friendly vehicle having a fuse function according to the present invention is coupled to a bus bar cover;
7 is a perspective view illustrating a state in which bus bars are arranged in FIG. 6 ;
8 is a front view illustrating a state in which the bus bar of the battery pack for an eco-friendly vehicle having a fuse function according to the present invention is coupled to the bus bar cover.
9 is a perspective view illustrating a bus bar of a battery pack for an eco-friendly vehicle having a fuse function according to the present invention.
10 is a plan view illustrating a bus bar of a battery pack for an eco-friendly vehicle having a fuse function according to the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 퓨즈기능을 갖는 친환경 자동차용 배터리 팩의 버스바에 대하여 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a bus bar of a battery pack for an eco-friendly vehicle having a fuse function according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 퓨즈기능을 갖는 친환경 자동차용 배터리 팩의 버스바는, 서로 인접하게 배열된 복수의 배터리 셀들을 전기적으로 연결시키는 버스바(21,22) 중에서 어느 하나의 버스바(22)는 미리 설정된 온도를 초과하면 파단되면서 서로 인접한 두 배터리 셀(10)을 전기적으로 분리시킨다.In the bus bar of the battery pack for an eco-friendly vehicle having a fuse function according to the present invention, any one of the
친환경 자동차의 배터리 팩(1)을 구성하는 복수의 배터리 셀(10)들이 서로 인접한 상태로 배열되어 있고, 상기 배터리 셀(10)의 단부에 형성된 셀 리드(11)를 버스바(21,22)를 이용하여 전기적으로 연결시킨다.A plurality of
상기 배터리 셀(10)들은 서로 평행한 상태로 적층되게 배열되고, 서로 전기적으로 연결된다. 상기 배터리 셀(10)들을 전기적으로 연결하기 위해 상기 배터리 셀(10)의 일측에는 셀 리드(11)가 형성되고, 서로 인접한 배터리 셀(10)간의 셀 리드(11)는 버스바(21,22)로 연결한다.The
상기 배터리 셀(10)들을 전기적으로 연결하는 복수의 버스바(21,22)중에서, 적어도 하나이상의 버스바(22)가 퓨즈기능, 즉 미리 설정된 온도가 되면 파단되면서 서로 인접한 배터리 셀(10)간의 전기적인 연결을 분리시키는 기능을 갖는다.Among the plurality of
한편, 상기 배터리 셀(10)들을 연결시키는 버스바(21,22) 중에서 통상의 버스바를 제1 버스바(21)로하고, 미리 설정된 온도가 되면 파단되는 버스바를 제2 버스바(22)라 하여 설명하기로 한다.On the other hand, among the
제1 버스바(21)는 통상의 버스바와 마찬가지로 도전성이 우수한 금속재 플레이트에 양측이 각각 서로 인접한 배터리 셀(10)의 셀 리드(11)에 전기적으로 연결된다.The
제2 버스바(22)는 상기 인접한 두 배터리 셀(10)을 접속되는 접속부(22a)와, 상기 배터리 셀(10)의 온도를 감지하는 온도감지부(22b)와, 미리 설정된 온도가 되면 파단되는 퓨즈부(22c)를 포함한다. The
접속부(22a)는 서로 이격되게 배치되어, 서로 인접한 배터리 셀(10)의 셀 리드(11)에 각각 체결된다.The
상기 접속부(22a)는 온도감지부(22b)가 위치하는 부분은 서로 절곡된 상태로 형성됨으로써, 퓨즈부(22c)를 통하여 온도감지부(22b)와 연결이 용이하도록 한다.The
상기 온도감지부(22b)는 열전도성이 우수한 금속을 재질로 하여 이루어지고, 서로 인접한 배터리 셀(10)의 사이에 삽입되며, 상기 배터리 셀(10)의 온도를 상기 제2 버스바(22)가 위치한 배터리 셀(10)의 측면으로 전달하는 역할을 한다.The temperature sensing
상기 온도감지부(22b)는 그 전단이 상기 배터리 셀(10)의 사이로 삽입되고, 후단은 상기 배터리 셀(10)의 측면으로 노출되어, 상기 접속부(22a)의 사이에 위치한다. 상기 온도감지부(22b)의 전단은 상기 배터리 셀(10)이 내부에 위치하고, 후단은 상기 배터리 셀(10)의 외부에 위치함으로써, 상기 배터리 셀(10)의 온도를 상기 제2 버스바(22)로 전달되도록 한다.The front end of the
상기 온도감지부(22b)는 상기 배터리 셀(10)의 사이로 삽입이 용이하도록 전단이 뾰족하게 형성되는 것이 바람직하다. 더욱 상세하게보면, 도 9 및 도 10에서 온도감지부(22b)의 단면을 보면 전단이 뾰족하게 형성되어 있다.It is preferable that the front end of the
퓨즈부(22c)는 상기 접속부(22a)와 상기 온도감지부(22b)를 연결시킨다. 상기 퓨즈부(22c)는 전기전도도는 우수하되, 녹는점이 낮도록 제작하여 미리 설정된 온도 이상에서는 파단되도록 한다. 상기 접속부(22a)는 서로 이격된 상태로 배치되고, 상기 온도감지부(22b)도 상기 접속부(22a)의 사이에 위치하여, 상기 2개의 접속부(22a)와 상기 온도감지부(22b)는 서로 전기적으로 연결되지 않았으나, 상기 퓨즈부(22c)에 의해 전기적으로 연결된다.The
상기 퓨즈부(22c)는 원하는 온도에서 파단되도록 제작되는데, 예를 들어 100℃ 로 설정함으로써, 상기 배터리 셀(10)의 온도가 100℃를 초과하는 경우에 상기 퓨즈부(22c)가 작동하도록 할 수 있다. 도 9 및 도 10에서 퓨즈부(22c)의 단면을 보면 원형이고, 접속부(22a)가 서로 평행하도록 절곡형성되어 상기 퓨즈부(22c)에 접촉된다. The
이러한 상기 제2 버스바(22)는 상기 배터리 셀(10)의 온도가 미리 설정된 온도 이상으로 과열되는 경우, 상기 퓨즈부(22c)에서 퓨즈기능이 발휘되어 파단됨으로써, 서로 이격되게 배치된 접속부(22a)가 전기적으로 분리됨으로써, 상기 배터리 셀(10)들이 더 이상 과열되는 것을 방지한다.In the
친환경 자동차의 배터리 팩(1)을 구성하는 복수의 배터리 셀(10)들은 상기 제1 버스바(21)와 제2 버스바(22)에 의해서 전기적으로 연결된다.A plurality of
상기 배터리 셀(10)들이 적층되는 형태로 배열된 상태에서, 상기 배터리 셀(10)들의 측면에 상기 제1 버스바(21)와 제2 버스바(22)가 끼워진 버스바 커버(23)가 상기 배터리 셀(10)들의 측면에 결합됨으로써, 상기 배터리 셀(10)들을 전기적으로 연결하여 배터리 팩(1)을 구성한다.In a state in which the
이때, 상기 버스바 커버(23)에 상기 제1 버스바(21)와 상기 제2 버스바(22)가 끼워지는데, 상기 제2 버스바(22)가 적어도 하나 이상이 적용되도록 한다.At this time, the
상기 버스바 커버(23)가 끼워진 다음에는 외부커버(24)를 상기 버스바 커버(23)의 외측에 결합시킴으로써, 상기 버스바 커버(23) 및 상기 버스바 커버(23)에 끼워진 제1 버스바(21)와 제2 버스바(22)를 보호한다.After the
1 : 배터리 팩 10 : 배터리 셀
11 : 셀 리드 21, 22 : 버스바
22a : 접속부 22b : 온도감지부
22c : 퓨즈부 23 : 버스바 커버
24 : 외부커버 100 : 배터리 팩
110 : 배터리 셀 111 : 셀리드
121 : 버스바 123 : 버스바 커버
130 : CID1: battery pack 10: battery cell
11:
22a:
22c: fuse unit 23: bus bar cover
24: outer cover 100: battery pack
110: battery cell 111: cell lead
121: bus bar 123: bus bar cover
130: CID
Claims (7)
복수의 상기 배터리 셀(10)의 사이로 삽입되는 온도감지부(22b);
상기 온도감지부(22b)의 후단이 연결되는 단면이 원형인 퓨즈부(22c);
복수의 상기 배터리 셀(10) 각각을 서로 연결시키도록 복수의 상기 배터리 셀(10) 각각 접속되는 접속부(22a);
상기 온도감지부(22b)의 전단은 복수의 상기 배터리 셀(10)의 사이로 삽입되도록 단면이 뾰족하게 형성되고,
상기 배터리 셀(10) 각각 접속되는 접속부(22a)는 서로 평행하도록 절곡 형성되어 상기 퓨즈부와 접촉되어,
상기 배터리 셀이 과열 시, 상기 퓨즈부에 접촉된 상기 접속부가 전기적으로 분리됨으로서 상기 배터리 셀의 과열을 방지하는 것을 특징으로 하는 친환경 자동차용 배터리 팩의 버스바.
A bus bar connected to cell leads of a plurality of battery cells arranged adjacent to each other to electrically connect the battery cells,
a temperature sensing unit (22b) inserted between the plurality of battery cells (10);
a fuse unit 22c having a circular cross section to which the rear end of the temperature sensing unit 22b is connected;
a connection portion 22a connected to each of the plurality of battery cells 10 to connect each of the plurality of battery cells 10 to each other;
The front end of the temperature sensing unit 22b is formed with a sharp cross section to be inserted between the plurality of battery cells 10,
The connecting portions 22a connected to each of the battery cells 10 are bent to be parallel to each other and in contact with the fuse portion,
The bus bar of the battery pack for an eco-friendly vehicle, characterized in that when the battery cell overheats, the connection part in contact with the fuse part is electrically disconnected to prevent overheating of the battery cell.
상기 퓨즈부는 상기 배터리 셀의 온도가 100 ℃를 초과하면 파단되는 것을 특징으로 하는 퓨즈기능을 갖는 친환경 자동차용 배터리 팩의 버스바.
According to claim 1,
The bus bar of the battery pack for an eco-friendly vehicle having a fuse function, characterized in that the fuse unit is broken when the temperature of the battery cell exceeds 100 ℃.
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