KR102660789B1 - Battery Pack with attachable element for checking flooded under water - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 배터리 팩은 하나 이상의 배터리 셀 또는 배터리 모듈이 내장되는 하우징을 포함하고, 상기 하우징에는 탈착이 가능한 구조로 이루어진 플레이트가 위치하며, 상기 플레이트의 일측면에 침수확인부재가 부착된 구조의 배터리 팩에 관한 것으로서, 배터리 팩 내부의 수분 침투 여부를 용이하게 확인할 수 있다.The battery pack according to the present invention includes a housing in which one or more battery cells or battery modules are built, a plate having a detachable structure is located in the housing, and a water immersion confirmation member is attached to one side of the plate. As it relates to a battery pack, it is easy to check whether moisture has penetrated into the battery pack.
Description
본 발명은 전기 자동차 등에 사용되는 배터리 팩에 관한 것으로, 특히 탈착 가능한 침수확인부재를 포함하는 배터리 팩에 관한 것이다.The present invention relates to a battery pack used in electric vehicles, etc., and particularly to a battery pack including a detachable water immersion detection member.
최근에는 휴대형 전자기기와 같은 소형 장치뿐 아니라, 자동차나 전력저장장치와 같은 중대형 장치에도 이차 전지가 널리 이용되고 있다. 이러한 중대형 장치에는 고전압 및 고용량의 이차전지의 적용이 필요한 바, 용량 및 출력을 높이기 위해 많은 수의 이차전지가 전기적으로 연결된다. 특히, 이러한 중대형 장치에는 적층이 용이하다는 장점으로 인해 파우치형 이차전지가 많이 이용된다. 그리고, 이와 같은 다수의 이차 전지는, 상부 하우징과 하부 하우징으로 구성된 팩 하우징에 수납됨으로써, 하나의 배터리 팩을 구성할 수 있다.Recently, secondary batteries have been widely used not only in small devices such as portable electronic devices, but also in medium-to-large devices such as automobiles and power storage devices. These medium-to-large devices require the application of high-voltage and high-capacity secondary batteries, and a large number of secondary batteries are electrically connected to increase capacity and output. In particular, pouch-type secondary batteries are often used in such medium- to large-sized devices due to the advantage of easy stacking. And, such a plurality of secondary batteries can form one battery pack by being stored in a pack housing composed of an upper housing and a lower housing.
배터리 팩에는, 다수의 이차 전지와 함께 여러 개의 전기적 부품이 포함될 수 있으며, 부품 커버 주변으로 팩 하우징과의 사이에 틈새가 존재할 수 있다. A battery pack may include a plurality of electrical components along with a plurality of secondary batteries, and a gap may exist between the component cover and the pack housing.
이러한 틈새에는 비나 이슬과 같은 물이 고일 수 있다. 이와 같이 틈새에 고인 물은, 개구부를 통해 배터리 팩 내부로 유입되어 배터리 팩의 내부 단락이나 손상 등을 유발할 가능성이 있다. Water, such as rain or dew, may accumulate in these gaps. In this way, water accumulated in the gap may flow into the battery pack through the opening and cause internal short circuit or damage to the battery pack.
또한, 공기에는 기본적으로 극소량의 수분들이 함유되어 있고, 장마철과 같은 다습한 환경에서는 공기 중의 수분 함량이 높아, 수분을 함유하는 다습한 공기가 개구를 통해 케이스 부재 내부로 유입될 수 있다.Additionally, air basically contains a very small amount of moisture, and in a humid environment such as the rainy season, the moisture content in the air is high, so humid air containing moisture may flow into the case member through the opening.
이와 같은 경우, 공기 중의 수분이 케이스 부재 내부에서 응축되어 내부에 설치된 회로들 또는 전지 셀들에 침투하게 되고, 그에 따라, 배터리 팩이 오작동하거나 전지 셀의 단락을 유발하여, 심각한 안전성 문제를 야기할 수 있다.In this case, moisture in the air condenses inside the case member and penetrates into the circuits or battery cells installed inside, which can cause the battery pack to malfunction or short-circuit the battery cells, causing serious safety problems. there is.
따라서, 배터리 팩 내부에 수분 침투 여부를 용이하게 확인할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다. Therefore, there is a high need for technology that can easily check whether moisture has penetrated into the battery pack.
이와 관련하여, 특허문헌 1은 전지와 전기적으로 연결된 보호회로 모듈, 보호회로 모듈을 덮으며 전지와 연결되는 커버 케이스, 전지의 외부에 피복된 제1 시트, 제1 시트의 소정 부분에 접착된 침수 확인 패턴, 및 침수 확인 패턴을 포함하는 제1 시트 상에 접착된 제2 시트를 포함하는 전지를 개시하고 있다.In this regard, Patent Document 1 includes a protection circuit module electrically connected to the battery, a cover case covering the protection circuit module and connected to the battery, a first sheet coated on the outside of the battery, and a water immersion bonded to a predetermined portion of the first sheet. Disclosed is a battery including a second sheet adhered on a first sheet including a confirmation pattern and an immersion confirmation pattern.
특허문헌 2는 전지를 수납하고 있는 케이스의 오목부에 수몰 판정 라벨을 부착하는 구성을 개시하고 있다.Patent Document 2 discloses a configuration in which a submergence determination label is attached to a recessed portion of a case storing a battery.
특허문헌 3은 전지 셀을 수납하고 있는 전지 케이스의 내면에 수몰 시트(물 검출 수단)가 부착되어 있는 구성을 개시하고 있다.Patent Document 3 discloses a configuration in which a submerged sheet (water detection means) is attached to the inner surface of a battery case storing battery cells.
그러나 특허문헌 1 내지 3은 전지 케이스의 외면, 내면 등에 침수라벨이 부착되어 있으며, 상기 침수 라벨을 탈착한 구조로 형성하여, 일회성이 아닌 복수 회 활용할 수 있는 구성은 개시하지 못한다.However, Patent Documents 1 to 3 do not disclose a configuration in which a submersion label is attached to the outer and inner surfaces of the battery case, and the submersion label is formed in a detachable structure so that it can be used multiple times rather than once.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 배터리 팩의 수분 침투 여부를 용이하게 확인할 수 있는 배터리 팩을 제공하는 데 있다.The present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and the purpose of the present invention is to provide a battery pack that can easily check whether moisture has penetrated into the battery pack.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은, 하나 이상의 배터리 셀 또는 배터리 모듈이 내장되는 하우징을 포함하고, 상기 하우징에는 탈착이 가능한 구조로 이루어진 플레이트가 위치하며, 상기 플레이트의 일측면에는 침수확인부재가 부착될 수 있다.A battery pack according to an embodiment of the present invention for realizing the above object includes a housing in which one or more battery cells or battery modules are built, and a plate having a detachable structure is located in the housing, and the plate A waterlogging confirmation member may be attached to one side of the.
상기 플레이트는 상기 하우징의 외면들 가운데 한 개 이상의 면에 구비될 수 있다.The plate may be provided on one or more of the outer surfaces of the housing.
상기 플레이트는 투명한 소재로 이루어질 수 있다. The plate may be made of a transparent material.
상기 침수확인부재는, 수분과 반응하면 색상이 변하는 수분지시제가 코팅 또는 인쇄된 수분 감응 시트일 수 있다.The immersion confirmation member may be a moisture-sensitive sheet coated or printed with a moisture indicator that changes color when it reacts with moisture.
또한, 상기 침수확인부재는, 수용성 잉크로 패턴을 형성한 수용성 잉크 시트일 수 있다.Additionally, the water immersion confirmation member may be a water-soluble ink sheet with a pattern formed with water-soluble ink.
상기 플레이트 하우징 내부를 향하는 일면에 흡습성 부재가 부착되고, 상기 흡습성 부재의 상면에 침수확인부재가 부착될 수 있다.A hygroscopic member may be attached to one surface facing the inside of the plate housing, and a water immersion confirmation member may be attached to an upper surface of the hygroscopic member.
상기 흡습성 부재는 필름 형태의 시트에 흡습성 소재가 코팅되거나 흡습성 소재로 이루어진 시트일 수 있다.The hygroscopic member may be a film-shaped sheet coated with a hygroscopic material or a sheet made of a hygroscopic material.
상기 흡습성 소재는 무기 흡수제, 흡습성 섬유, 흡습성 고분자로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다. The hygroscopic material may be selected from the group consisting of inorganic absorbents, hygroscopic fibers, and hygroscopic polymers.
본 발명은 또한, 상기 배터리 팩을 포함하는 디바이스를 제공할 수 있다.The present invention can also provide a device including the battery pack.
또한, 상기 배터리 팩은 상기 하우징의 측면에 형성되어 상기 하우징 내부의 습도를 제어하는 습도제어기를 포함할 수 있다. Additionally, the battery pack may include a humidity controller formed on a side of the housing to control humidity inside the housing.
상기 습도제어기는 상기 하우징의 내부 측면에 측면홈이 형성되어 상기 측면홈을 따라 주기적으로 순환하는 흡습테이프를 포함할 수 있다.The humidity controller may include a side groove formed on an inner side of the housing and a moisture-absorbing tape that periodically circulates along the side groove.
또한, 상기 습도제어기는 상기 하우징 내부의 압력을 대기압 이하로 유지할 수 있다. Additionally, the humidity controller can maintain the pressure inside the housing below atmospheric pressure.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은 침수확인부재가 부착된 플레이트가 배터리 팩 하우징에 탈착 가능하게 형성되어 비파괴검사로 침수여부를 수시로 판단할 수 있다. As described above, in the battery pack according to an embodiment of the present invention, the plate to which the water immersion confirmation member is attached is formed to be detachable from the battery pack housing, so that water immersion can be determined at any time through non-destructive testing.
기존 하우징 내부의 침수여부를 판단하기 위해서는 하우징 용접부를 파괴 후 확인을 해야 하는 파괴검사방법을 사용해야 하므로 배터리 팩을 재사용할 수 없으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은 침수여부 확인 후에도 재사용이 가능하다. In order to determine whether the inside of an existing housing has been flooded, a destructive testing method must be used that requires destroying and then confirming the housing welds, so the battery pack cannot be reused. However, the battery pack according to an embodiment of the present invention can be reused even after checking for waterlogging. possible.
상기 플레이트가 투명한 플라스틱으로 이루어진 경우에는, 플레이트를 탈착하지 않고도 육안으로 침수 여부를 확인할 수 있다.If the plate is made of transparent plastic, waterlogging can be visually confirmed without removing the plate.
상기 플레이트는 흡습성 소재가 코팅되거나 흡습성 시트로 이루어진 흡습성 부재가 부착될 수 있는 바, 상기 배터리 팩 내부에 수분이 유입되어도 소량의 수분은 상기 플레이트에서 흡수하여 수분으로 인한 배터리 셀의 손상을 방지할 수 있다.The plate may be coated with a hygroscopic material or a hygroscopic member made of a hygroscopic sheet may be attached, so even if moisture flows into the battery pack, a small amount of moisture is absorbed by the plate to prevent damage to the battery cell due to moisture. there is.
또한, 상기 플레이트가 탈착 가능한 구조로 이루어질 수 있는 바, 상기 플레이트를 주기적으로 교체해 주어 배터리 팩 내부에 유입된 소량의 수분을 주기적으로 제거할 수 있다.In addition, since the plate may have a detachable structure, a small amount of moisture introduced into the battery pack can be periodically removed by periodically replacing the plate.
도 1은 본원발명의 제1실시예에 따른 배터리 팩의 사시도이다.
도 2은 본원발명의 제2실시예에 따른 배터리 팩의 사시도이다.
도 3은 본원발명의 제2실시예에 따른 탈착 가능한 침수확인부재의 평면도이다.
도 4는 본원발명의 제3실시예에 따른 배터리 팩의 사시도이다.1 is a perspective view of a battery pack according to a first embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view of a battery pack according to a second embodiment of the present invention.
Figure 3 is a plan view of a detachable waterlogging confirmation member according to a second embodiment of the present invention.
Figure 4 is a perspective view of a battery pack according to a third embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. Hereinafter, with reference to the attached drawings, an embodiment by which a person skilled in the art can easily carry out the present invention will be described in detail. However, when explaining in detail the operating principle of a preferred embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, the same reference numerals are used for parts performing similar functions and actions throughout the drawings. Throughout the specification, when a part is said to be connected to another part, this includes not only cases where it is directly connected, but also cases where it is indirectly connected through another element in between. In addition, including a certain component does not mean excluding other components unless specifically stated to the contrary, but rather means that other components may be further included.
본 발명을 도면에 따라 상세한 실시예와 같이 설명한다.The present invention will be explained by detailed embodiments with reference to the drawings.
도 1은 본원발명의 제1실시예에 배터리 팩의 사시도이다.1 is a perspective view of a battery pack in a first embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 팩(100)은, 복수의 배터리 셀(10)이 적층 된 배터리 모듈(M), 배터리 모듈(M)을 수용하는 하우징(20), 하우징에 탈착 가능하게 부착된 플레이트(30) 및 플레이트의 일면에 부착된 수분 감응 시트(51)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the battery pack 100 according to the first embodiment of the present invention includes a battery module (M) in which a plurality of battery cells 10 are stacked, and a housing ( 20), a plate 30 detachably attached to the housing, and a moisture sensitive sheet 51 attached to one surface of the plate.
배터리 셀(10)은 이차 배터리로 제공될 수 있다. 배터리 셀(10)은 파우치형 배터리 셀(10)일 수 있으며, 파우치형 배터리 셀(10)은 복수의 전극판을 분리막을 사이에 두고 적층하여 구성되는 전극 조립체와, 전극 조립체를 감싸는 외장재를 포함한다.The battery cell 10 may be provided as a secondary battery. The battery cell 10 may be a pouch-type battery cell 10, and the pouch-type battery cell 10 includes an electrode assembly composed of stacking a plurality of electrode plates with a separator in between, and an exterior material surrounding the electrode assembly. do.
복수의 배터리 셀(10)은 서로 전기적으로 연결될 수 있다. The plurality of battery cells 10 may be electrically connected to each other.
도면에 도시되지 않았으나, 복수 개의 배터리 셀(10)들은 셀 카트리지에 장착될 수 있다. 이때, 복수 개의 배터리 셀(10)들은 하나의 셀 카트리지에 적어도 하나 이상으로 수용될 수 있다.Although not shown in the drawing, a plurality of battery cells 10 may be mounted on a cell cartridge. At this time, at least one plurality of battery cells 10 may be accommodated in one cell cartridge.
셀 카트리지는 적어도 하나의 배터리 셀(10)을 홀딩하여 그 유동을 방지하고, 상호 적층 가능하도록 구성되어 적어도 하나의 배터리 셀(10)의 조립을 가이드 할 수 있다. 이러한 셀 카트리지는 복수 개의 배터리 셀(10)들의 적층을 가이드할 수 있게 복수 개로 구비되어 상호 적층될 수 있다. The cell cartridge holds at least one battery cell 10 to prevent its movement, and is configured to be stacked on each other to guide the assembly of at least one battery cell 10. A plurality of such cell cartridges may be provided to guide the stacking of a plurality of battery cells 10 and may be stacked on each other.
하우징(20)은 대략 직육면체의 형상을 가질 수 있으나, 본 발명은 이러한 형상에 한정되지 않는다. 하우징(20)은 배터리 셀(10)을 외력으로부터 보호하는 역할을 한다. 하우징(20)은 상부 하우징(21) 및 하부 하우징(22)을 포함한다. The housing 20 may have a substantially rectangular parallelepiped shape, but the present invention is not limited to this shape. The housing 20 serves to protect the battery cell 10 from external forces. Housing 20 includes an upper housing 21 and a lower housing 22.
상부 하우징(21) 및 하부 하우징(22)은 플라스틱 또는 금속으로 이루어질 수 있다. 이와 같은 경우, 상부 하우징(21) 및 하부 하우징(22)은 용접에 의해 서로 접합될 수 있으며, 용접 외에도 볼팅, 및 리벳팅 등의 다양한 체결 방법을 통해 서로 결합될 수 있다.The upper housing 21 and lower housing 22 may be made of plastic or metal. In this case, the upper housing 21 and the lower housing 22 may be joined to each other by welding, and may be joined to each other through various fastening methods such as bolting and riveting in addition to welding.
하우징(20)의 내부는 방진 및 방수 구조를 가질 수 있다. 또한, 상부 하우징(21)에는 상부 하우징(21)에 형성되는 관통홀(미도시)을 통하여 외부로 노출되는 전극 터미널(23)이 형성된다. The interior of the housing 20 may have a dustproof and waterproof structure. Additionally, an electrode terminal 23 is formed in the upper housing 21 and exposed to the outside through a through hole (not shown) formed in the upper housing 21.
하부 하우징(22)에는 배터리 셀(10)이 수용될 수 있다. 하부 하우징(22)은 배터리 셀(10)의 폭 및 높이 각각에 대응하는 폭 및 높이를 갖는 배터리 셀(10) 수용 공간을 가질 수 있다.The lower housing 22 may accommodate the battery cell 10. The lower housing 22 may have a space for accommodating the battery cell 10 with a width and height corresponding to the width and height of the battery cell 10, respectively.
하부 하우징(22)의 바닥면에는 플레이트 홀(24)이 형성되고, 플레이트 홀(24)과 대응되는 형상의 플레이트(30)가 탈착 가능하도록 부착될 수 있다.A plate hole 24 is formed on the bottom of the lower housing 22, and a plate 30 having a shape corresponding to the plate hole 24 can be attached and detachably attached.
플레이트(30)의 측면에는 하우징(20)에 결합되기 위한 결합부(31)가 형성될 수 있다. 결합부(31)는 플레이트의 1면 이상에 형성될 수 있다.A coupling portion 31 may be formed on the side of the plate 30 to be coupled to the housing 20. The coupling portion 31 may be formed on one or more sides of the plate.
결합부(31)는 요(凹)또는 철(凸)형태를 가질 수 있다. The coupling portion 31 may have a concave or concave shape.
플레이트(30)의 결합부(31)에 대응하여 하우징에 요(凹)또는 철(凸)형태가 형성될 수 있다. A concave or convex shape may be formed in the housing corresponding to the coupling portion 31 of the plate 30.
요철의 단면 형태는 삼각형 또는 사각형일 수 있다. The cross-sectional shape of the unevenness may be triangular or square.
요철은 결합을 통해 60%이상 겹쳐질 수 있다. Irregularities can overlap by more than 60% through combination.
플레이트(30)에 형성된 결합부의 일측에서 타측은 플레이트 면을 기준으로 경사지게 형성될 수 있다. On one side of the coupling portion formed on the plate 30, the other side may be formed to be inclined with respect to the plate surface.
결합부(31)에는 밀폐를 유지하기 위한 실링부재(미도시)가 형성될 수 있다. A sealing member (not shown) may be formed in the coupling portion 31 to maintain airtightness.
실링부재는 고분자화합물일 수 있으며, 바람직하게는 천연고무, 실리콘일 수 있다. The sealing member may be a polymer compound, preferably natural rubber or silicone.
본 실시예에서는 수분이 잘 고이는 바닥면에 플레이트(30)가 형성되는 구조를 도시하였으나, 도시된 바와 달리 플레이트(30)는 수분 유입이 용이한 하부 하우징(22)의 측면 상부로서 상부 하우징과 결합되는 부분에도 배치될 수 있다. In this embodiment, a structure is shown in which the plate 30 is formed on the bottom surface where moisture easily accumulates. However, unlike shown, the plate 30 is the upper side of the lower housing 22, which allows moisture to easily enter, and is coupled to the upper housing. It can also be placed in the area where it is available.
플레이트(30)의 일면에는 침수확인부재로서, 수분 감응 시트(51)가 부착될 수 있다. 구체적으로, 배터리 팩(100)의 침수 여부를 확인할 수 있도록 배터리 팩의 내측을 향하여 위치하게 되는 플레이트의 내측면에 수분 감응 시트(51)가 부착될 수 있다.A moisture sensitive sheet 51 may be attached to one surface of the plate 30 as a water immersion confirmation member. Specifically, the moisture sensitive sheet 51 may be attached to the inner surface of the plate located toward the inside of the battery pack to check whether the battery pack 100 has been submerged.
수분 감응 시트(51)는, 수분과 반응하면 색상이 변하는 수분지시제가 코팅 또는 인쇄된 시트일 수 있다.The moisture-sensitive sheet 51 may be a sheet coated or printed with a moisture indicator that changes color when it reacts with moisture.
수분지시제는, 염화칼슘, 실리카겔(오렌지겔, 네오블루겔), 무수 황산구리, 바크 또는 블루 실리카겔 등 수분과 반응하여 색이 변하는 물질이라면 그 종류가 특정한 것으로 한정되지 않는다.The moisture indicator is not limited to a specific type as long as it is a substance that changes color by reacting with moisture, such as calcium chloride, silica gel (orange gel, neo blue gel), anhydrous copper sulfate, bark, or blue silica gel.
구체적으로, 수분지시제로서 색상의 변화를 쉽게 알 수 있는 블루 실리카겔을 사용할 수 있다. 블루 실리카겔은 실리카겔 표면에 염화코발트를 코팅한 것으로, 실리카겔이 수분을 흡수할 때, 염화코발트는 수분으로 인해 파란색에서 분홍색을 지나 하얀색으로 색이 변한다.Specifically, blue silica gel, whose color change can be easily seen, can be used as a moisture indicator. Blue silica gel is coated with cobalt chloride on the surface of silica gel. When silica gel absorbs moisture, the color of cobalt chloride changes from blue to pink to white due to the moisture.
플레이트(30)는 투명한 플라스틱으로 이루어질 수 있다.Plate 30 may be made of transparent plastic.
플레이트(30)가 투명한 플라스틱 소재로 이루어진 경우에는, 플레이트(30)를 탈착하지 않아도 외부에서 육안으로 수분 감응 시트(51)를 확인할 수 있는 바, 수분 존재 및 침수 여부를 용이하게 확인할 수 있다.When the plate 30 is made of a transparent plastic material, the moisture sensitive sheet 51 can be visually checked from the outside without having to detach the plate 30, so the presence of moisture and waterlogging can be easily confirmed.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 본원발명의 제2 실시예에 따른 배터리 팩(200)에 대하여 설명한다. 본 발명의 제1 실시예의 구성 요소와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, a battery pack 200 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 3. Components that are the same as those in the first embodiment of the present invention are given the same reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted.
도 2은 본원발명의 제2실시예에 따른 배터리 팩의 사시도이다.Figure 2 is a perspective view of a battery pack according to a second embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 팩(200)은 복수의 배터리 셀(10)이 적층 된 배터리 모듈(M), 배터리 모듈(M)을 수용하는 하우징(20), 하우징(22) 바닥면에 탈착되는 플레이트(40), 플레이트(40)에 부착되는 흡습성 부재(60), 및 흡습성 부재(60) 상면에 부착되는 수용성 잉크 시트(52)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 2, the battery pack 200 according to the second embodiment of the present invention includes a battery module (M) in which a plurality of battery cells 10 are stacked, and a housing 20 that accommodates the battery module (M). ), a plate 40 detachable from the bottom of the housing 22, a hygroscopic member 60 attached to the plate 40, and a water-soluble ink sheet 52 attached to the upper surface of the hygroscopic member 60. .
수용성 잉크 시트(52)는 침수 확인 부재로서, 수용성 잉크로 패턴을 형성한 시트일 수 있다. The water-soluble ink sheet 52 is an immersion confirmation member and may be a sheet with a pattern formed with water-soluble ink.
수용성 잉크 시트(52)에 형성된 패턴은 수분과 접촉하지 않을 때는 일정한 형태 및 모양을 유지하며, 수분과 접촉하는 경우 희석되어 형태 및 모양이 변형되도록 구성된다. 또는, 패턴은 수용성 잉크의 종류에 따라 수분이나 습기와 접촉할 경우 번지거나 변색될 수 있다.The pattern formed on the water-soluble ink sheet 52 maintains a certain shape and shape when not in contact with moisture, and is configured to be diluted and deformed when in contact with moisture. Alternatively, depending on the type of water-soluble ink, the pattern may smudge or discolor when in contact with moisture or humidity.
수용성 잉크는, 예를 들어 잉크 제트 프린팅에 일반적으로 사용되는 잉크를 포함한다. 일반적으로, 수용성 잉크는 하나 이상의 수용성 염료, 물, 적어도 하나의 습윤제 및 적어도 하나의 계면 활성제를 포함한다. Water-soluble inks include, for example, inks commonly used in ink jet printing. Typically, water-soluble inks include one or more water-soluble dyes, water, at least one wetting agent, and at least one surfactant.
도 3은 본원발명의 제2실시예에 따른 탈착 가능한 플레이트(40)의 평면도이다.Figure 3 is a plan view of a detachable plate 40 according to a second embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 배터리 팩의 내측을 향하여 위치하게 되는 플레이트의 내측면에는 흡습성 부재(60)가 부착되고, 흡습성 부재(60)에 수용성 잉크 시트(52)가 부착될 수 있다.Referring to FIG. 3, a hygroscopic member 60 may be attached to the inner surface of the plate positioned toward the inside of the battery pack, and a water-soluble ink sheet 52 may be attached to the hygroscopic member 60.
흡습성 부재(60)는 배터리 팩(200) 내부의 수분을 흡수할 수 있다. 즉, 배터리 팩(200) 내부에 수분이 유입되어 습도가 높아지는 경우, 흡습성 부재가 부착된 플레이트(40)가 수분을 흡수하는 바, 배터리 팩(200) 내부에 수분 증가로 인해 안전성이 문제되는 것을 방지할 수 있다. The hygroscopic member 60 may absorb moisture inside the battery pack 200. That is, when moisture flows into the battery pack 200 and the humidity increases, the plate 40 to which the hygroscopic member is attached absorbs the moisture, preventing a safety issue due to the increase in moisture inside the battery pack 200. It can be prevented.
또한 플레이트(40)가 탈착 가능한 구조로 이루어질 수 있는 바, 플레이트(40)를 주기적으로 교체해 주어 배터리 팩 내부에 유입된 수분을 주기적으로 제거할 수 있다.Additionally, since the plate 40 can be made of a detachable structure, moisture introduced into the battery pack can be periodically removed by periodically replacing the plate 40.
흡습성 부재(60)는 필름 형태의 시트에 흡습성 소재가 코팅되거나 흡습성 소재로 이루어진 시트일 수 있다. The hygroscopic member 60 may be a film-shaped sheet coated with a hygroscopic material or a sheet made of a hygroscopic material.
흡습성 소재는 무기 흡수제, 흡습성 섬유, 및 흡습성 고분자로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다. The hygroscopic material may be one or more selected from the group consisting of inorganic absorbents, hygroscopic fibers, and hygroscopic polymers.
구체적으로, 무기 흡수제는 산화칼슘, 산화 마그네슘, 산화바륨, 황산칼슘, 황산티타늄, 산화알루미늄, 규산마그네슘, 생석회, 실리카겔, 알루미노규산염 광물, 클레이, 다공성 유리, 미세공성 활성탄, 제오라이트, 활성탄 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.Specifically, the inorganic absorbent includes calcium oxide, magnesium oxide, barium oxide, calcium sulfate, titanium sulfate, aluminum oxide, magnesium silicate, quicklime, silica gel, aluminosilicate mineral, clay, porous glass, microporous activated carbon, zeolite, activated carbon and the like. It may be selected from the group consisting of mixtures.
흡습성 섬유는, 면, 극세사 섬유 등 일 수 있다. Hygroscopic fibers may be cotton, microfiber, etc.
흡습성 고분자는 유기계 고분자, 무기계 고분자가 모두 사용될 수 있으며, 구아검, 아라비아검, 로커스트빈검, 카라기난, 잔탄검, 젤라틴, 콜라겐 등의 천연추출물이나, 셀룰로오즈 유도체의 고분자, 카르복시비닐폴리머의 합성 고분자, 수분흡수 중합체(SAP: Super Absorbent Polymer) 등에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다. Hygroscopic polymers can be both organic and inorganic polymers, including natural extracts such as guar gum, gum arabic, locust bean gum, carrageenan, xanthan gum, gelatin, and collagen, polymers of cellulose derivatives, synthetic polymers of carboxyvinyl polymer, and moisture absorbing polymers. Any one or more selected from absorbent polymers (SAP: Super Absorbent Polymer) may be used.
수분 흡수 중합체로는 폴리아크릴산, 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌 옥시드 등의 수용성 고분자를 가교시킨 것을 사용할 수 있다. As a moisture-absorbing polymer, a crosslinked water-soluble polymer such as polyacrylic acid, polyvinyl alcohol, or polyethylene oxide can be used.
도 3에서는 수용성 잉크 시트에 바둑판 형상의 패턴이 인쇄된 것을 도시하였으나, 수분과 접촉하는 경우 희석되어 형태 및 모양이 변형되는 패턴은 모두 적용 가능하다. Although FIG. 3 shows a checkerboard-shaped pattern printed on a water-soluble ink sheet, any pattern that is diluted and deformed in shape and form when in contact with moisture can be applied.
도 4는 본원발명의 제3실시예에 따른 배터리 팩의 사시도이다. Figure 4 is a perspective view of a battery pack according to a third embodiment of the present invention.
이하, 도 4을 참조하여 본원발명의 제3 실시예에 따른 배터리 팩(300)에 대하여 설명한다. 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예의 구성 요소와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, a battery pack 300 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4. Components that are the same as those in the first and second embodiments of the present invention are given the same reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted.
도 4는 본원발명의 제3실시예에 따른 배터리 팩(300)의 사시도이다.Figure 4 is a perspective view of the battery pack 300 according to the third embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 배터리 팩(300)은 복수의 배터리 셀(10)이 적층 된 배터리 모듈(M), 배터리 모듈(M)을 수용하는 하우징(20), 하우징(22) 바닥면에 탈착되는 플레이트(40), 플레이트(40)에 부착되는 흡습성 부재(60), 흡습성 부재(60) 상면에 부착되는 수용성 잉크 시트(52), 및 하우징 측면에 형성되는 습도제어기(70)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 4, the battery pack 300 according to the third embodiment of the present invention includes a battery module (M) in which a plurality of battery cells 10 are stacked, and a housing 20 that accommodates the battery module (M). ), a plate 40 detached from the bottom of the housing 22, a hygroscopic member 60 attached to the plate 40, a water-soluble ink sheet 52 attached to the upper surface of the hygroscopic member 60, and formed on the side of the housing. It may include a humidity controller 70.
습도제어기(70)는 하우징(20) 내부에서 발생하는 수분에 따른 하우징 내부 습도증가를 파악하여 수분이 응축되기 전에 제거하는 기능을 한다. The humidity controller 70 functions to detect an increase in humidity inside the housing due to moisture generated inside the housing 20 and remove the moisture before it condenses.
습도제어기(70)는 하부 하우징(22)의 내부 측면에 측면 홈이 형성되어 측면 홈을 따라 주기적으로 순환하는 흡습테이프(71)를 포함할 수 있다. The humidity controller 70 may have a side groove formed on the inner side of the lower housing 22 and include a moisture absorption tape 71 that periodically circulates along the side groove.
흡습테이프(71)는 롤러(72)를 통해 하우징의 일측면에 형성된 습도제어기(70)에서 배출되어 하부 하우징(22)의 내부 측면을 순환한 후 습도제어기(70)로 유입될 수 있다. The moisture-absorbing tape 71 may be discharged from the humidity controller 70 formed on one side of the housing through the roller 72, circulate around the inner side of the lower housing 22, and then be introduced into the humidity controller 70.
하우징(20)을 순환 후 습도제어기(70)에 유입된 흡습테이프(71)는 수분제거 과정을 거친 후 다시 하우징(20)으로 순환될 수 있다. The moisture-absorbing tape 71 that flows into the humidity controller 70 after circulating through the housing 20 may be circulated back into the housing 20 after going through a moisture removal process.
또한, 습도제어기(70)는 하우징(20) 내부의 압력을 대기압 이하로 유지할 수 있다. Additionally, the humidity controller 70 can maintain the pressure inside the housing 20 below atmospheric pressure.
습도제어기(70)는 진공펌프(미도시)를 포함할 수 있다. 하우징(20)의 내부압력은 진공압 조건이라면 그 압력범위에 제한되지 않는다. 바람직하게는 대기압 760mmHg 이하 일 수 있으며, 습도제어기는 압력센서를 포함할 수 있어서 압력조건이 소정의 압력 이상이면 작동할 수 있다. The humidity controller 70 may include a vacuum pump (not shown). The internal pressure of the housing 20 is not limited to the pressure range as long as it is a vacuum pressure condition. Preferably, the atmospheric pressure may be 760 mmHg or less, and the humidity controller may include a pressure sensor, so it can operate when the pressure condition is higher than a predetermined pressure.
플레이트(40)의 크기 및 형상은 특별히 한정하지 않으나, 흡습성 부재(60)가 부착되는 면적을 넓히기 위해 하부 하우징(22) 바닥면과 동일한 크기 및 형상을 가질 수 있다. The size and shape of the plate 40 are not particularly limited, but may have the same size and shape as the bottom surface of the lower housing 22 in order to expand the area to which the hygroscopic member 60 is attached.
본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩(100, 200, 300)은, 배터리 팩(100, 200, 300)을 전원으로 포함하는 디바이스에 적용될 수 있다.The battery packs 100, 200, and 300 according to embodiments of the present invention may be applied to devices that include the battery packs 100, 200, and 300 as a power source.
예를 들면, 디바이스는 컴퓨터, 휴대폰, 웨어러블 전자 기기, 파워 툴(power tool), 전기 자동차(Electric Vehicle: EV), 하이브리드 전기 자동차, 플러그-인 하이브리드 전기 자동차, 전기 이륜차, 전기 골프 카트, 또는 전력 저장 장치일 수 있다. 전력 저장 장치는, 전력 수급 조절을 위한 스마트 그리드 시스템이나 전기 자동차의 충전소 등 여러 분야 및 장소에 적용될 수 있다.For example, a device may be a computer, a cell phone, a wearable electronic device, a power tool, an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle, a plug-in hybrid electric vehicle, an electric two-wheeler, an electric golf cart, or a power vehicle. It may be a storage device. Power storage devices can be applied to various fields and locations, such as smart grid systems for controlling power supply and demand or charging stations for electric vehicles.
이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the drawings according to embodiments of the present invention, those skilled in the art will be able to make various applications and modifications within the scope of the present invention based on the contents.
100, 200, 300: 배터리 팩
10: 배터리 셀
20: 하우징
21: 상부 하우징
22: 하부 하우징
23: 전극 터미널
24: 플레이트 홀
30, 40: 플레이트
31: 결합부
50: 침수확인부재
51: 수분 감응 시트
52: 수용성 잉크 시트
60: 흡습성 부재
70: 습도제어기
71: 흡습테이프
72: 롤러100, 200, 300: Battery pack
10: battery cell
20: housing
21: upper housing
22: lower housing
23: electrode terminal
24: plate hole
30, 40: plate
31: coupling part
50: Absence of submersion confirmation
51: Moisture sensitive sheet
52: Water-soluble ink sheet
60: absence of hygroscopicity
70: Humidity controller
71: Moisture absorption tape
72: roller
Claims (12)
상기 하우징에는 탈착이 가능한 구조로 이루어진 플레이트가 위치하며, 상기 플레이트의 일측면에는 침수확인부재가 부착되어 있으며,
상기 하우징의 측면에 형성되어 상기 하우징 내부의 습도를 제어하는 습도제어기를 포함하고
상기 습도제어기는 상기 하우징의 내부 측면에 측면홈이 형성되어 상기 측면홈을 따라 주기적으로 순환하는 흡습테이프를 포함하는 배터리 팩.It includes a housing in which one or more battery cells or battery modules are built,
A plate composed of a detachable structure is located in the housing, and a water immersion confirmation member is attached to one side of the plate,
It includes a humidity controller formed on a side of the housing to control the humidity inside the housing.
The humidity controller is a battery pack in which a side groove is formed on an inner side of the housing and includes a moisture-absorbing tape that periodically circulates along the side groove.
상기 플레이트는 상기 하우징의 외면들 가운데 한 개 이상의 면에 구비되는 배터리 팩.According to paragraph 1,
The plate is a battery pack provided on one or more of the outer surfaces of the housing.
상기 플레이트는 투명한 소재로 이루어진 배터리 팩. According to paragraph 1,
The plate is a battery pack made of transparent material.
상기 침수확인부재는, 수분과 반응하면 색상이 변하는 수분지시제가 코팅 또는 인쇄된 수분 감응 시트인 배터리 팩. According to paragraph 1,
The water immersion confirmation member is a battery pack that is a moisture-sensitive sheet coated or printed with a moisture indicator that changes color when it reacts with moisture.
상기 침수확인부재는, 수용성 잉크로 패턴을 형성한 수용성 잉크 시트인 배터리 팩.According to paragraph 1,
The battery pack wherein the water immersion confirmation member is a water-soluble ink sheet with a pattern formed with water-soluble ink.
플레이트 하우징 내부를 향하는 일면에 흡습성 부재가 부착되고, 상기 흡습성 부재의 상면에 침수확인부재가 부착되는 배터리 팩.According to paragraph 1,
A battery pack in which a hygroscopic member is attached to one surface facing the inside of the plate housing, and a water immersion confirmation member is attached to the upper surface of the hygroscopic member.
상기 흡습성 부재는 필름 형태의 시트에 흡습성 소재가 코팅되거나 흡습성 소재로 이루어진 시트인 배터리 팩.According to clause 6,
A battery pack in which the hygroscopic member is a film-shaped sheet coated with a hygroscopic material or a sheet made of a hygroscopic material.
상기 흡습성 소재는 무기 흡수제, 흡습성 섬유, 흡습성 고분자로 이루어진 군에서 선택되는 것인 배터리 팩.In clause 7,
A battery pack wherein the hygroscopic material is selected from the group consisting of inorganic absorbents, hygroscopic fibers, and hygroscopic polymers.
상기 습도제어기는 상기 하우징 내부의 압력을 대기압 이하로 유지하는 배터리 팩.According to paragraph 1,
The humidity controller is a battery pack that maintains the pressure inside the housing below atmospheric pressure.
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