特許 7186876 連鎖発火の防止のためのエネルギードレイン抵抗体を備えるバッテリーパック

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-01

(45)【発行日】2022-12-09

(54)【発明の名称】連鎖発火の防止のためのエネルギードレイン抵抗体を備えるバッテリーパック

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/6568 20140101AFI20221202BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20221202BHJP

   H01M 10/625 20140101ALI20221202BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20221202BHJP

   H01M 10/6557 20140101ALI20221202BHJP

   H02H 7/18 20060101ALI20221202BHJP

【ＦＩ】

H01M10/6568

H01M10/613

H01M10/625

H01M10/44 P

H01M10/6557

H02H7/18

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021529022

(86)(22)【出願日】2020-06-04

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-01-18

(86)【国際出願番号】 KR2020007302

(87)【国際公開番号】W WO2021029524

(87)【国際公開日】2021-02-18

【審査請求日】2021-05-21

(31)【優先権主張番号】10-2019-0097677

(32)【優先日】2019-08-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】521065355

【氏名又は名称】エルジー エナジー ソリューション リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100188558

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 雅人

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(72)【発明者】

【氏名】ウン－ギュ・シン

(72)【発明者】

【氏名】ジョン－オ・ムン

(72)【発明者】

【氏名】ジェ－ミン・ユ

(72)【発明者】

【氏名】ユン－ク・イ

【審査官】大濱 伸也

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－０５６６５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０７４７０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１２／１０５１６０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－１８６３３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ７／００－７／１２

Ｈ０２Ｊ ７／３４－７／３６

Ｈ０１Ｍ １０／４２－１０／４８

Ｈ０１Ｍ １０／５２－１０／６６７

Ｈ０２Ｈ ７／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも一方向に沿って配列される複数個のバッテリーモジュールと、
前記バッテリーモジュールのうち正常に作動しない異常バッテリーモジュールと接続し、エネルギーを吸収するように設けられた抵抗体と、
前記異常バッテリーモジュールを感知するように設けられたイベント感知ユニットと、
各々の前記バッテリーモジュールと前記抵抗体とを接続または接続解除することで選択的に閉回路を形成するスイッチングモジュールと、
前記イベント感知ユニットから情報を受信し、前記異常バッテリーモジュールと前記抵抗体との間に電流経路が形成されるように前記スイッチングモジュールを制御する制御部と、
前記バッテリーモジュールと交互に配置される仕切りと、を含み、
前記仕切りは、内部に冷却水が流動する流路を備える冷却板として設けられ、各々の前記バッテリーモジュールの少なくとも一側面に接触するように配置され、
前記抵抗体が、配列順で最外側にある前記バッテリーモジュールと接触する前記冷却板と接触し、
前記冷却板の一面は前記バッテリーモジュールと面接触し、前記冷却板の他面は前記抵抗体と面接触する、バッテリーパック。

【請求項2】

前記抵抗体が、前記冷却板のいずれか一つと接触するように配置されることを特徴とする、請求項１に記載のバッテリーパック。

【請求項3】

前記抵抗体は、前記冷却板に面接触可能な面を有するブロックと、前記ブロックの内部に備えられる熱線と、を含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載のバッテリーパック。

【請求項4】

前記スイッチングモジュールは、各バッテリーモジュールの正極端子と前記抵抗体の一側との間の電流経路と、各バッテリーモジュールの負極端子と前記抵抗体の他側との間の電流経路と、に各々備えられるスイッチ素子を含むことを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のバッテリーパック。

【請求項5】

前記制御部は、前記スイッチ素子の一部を選択的にターンオンして前記異常バッテリーモジュールを前記抵抗体と通電するように構成されたことを特徴とする、請求項４に記載のバッテリーパック。

【請求項6】

前記制御部は、前記スイッチ素子の一部を選択的にターンオンして少なくとも一つ以上の前記異常バッテリーモジュールが前記抵抗体と通電するように構成されたことを特徴とする、請求項４に記載のバッテリーパック。

【請求項7】

請求項１から６のいずれか一項に記載のバッテリーパックを含む、自動車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バッテリーパック内における特定のモジュールでイベントが発生したとき、周辺のモジュールへ連鎖発火することを遮断するための装置を備えるバッテリーパックに関する。

【0002】

本出願は、２０１９年８月９日出願の韓国特許出願第１０－２０１９－００９７６７７号に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。

【背景技術】

【0003】

二次電池は、充電が不可能な一次電池とは異なり、充放電が可能な電池をいい、携帯電話、ＰＤＡ、ノートブックＰＣなどの小型先端電子機器分野のみならず、エネルギー貯蔵システム（ＥＳＳ）、電気自動車（ＥＶ）またはハイブリッド自動車（ＨＥＶ）の動力源として用いられている。

【0004】

現在、広く使用される二次電池の種類としては、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池などがある。このような単位二次電池セル、即ち、単位バッテリーセルの作動電圧は約２．５Ｖ～４．２Ｖである。したがって、これよりさらに高い出力電圧が要求される場合、複数の二次電池セルを直列接続してバッテリーモジュールを構成するか、または二つ以上の前記バッテリーモジュールを直列ないし並列接続し、その他の構成要素を追加してバッテリーパックを構成する。例えば、バッテリーモジュールは、複数の二次電池が直列ないし並列接続した装置を意味し、バッテリーパックは、容量及び出力などを高めるためにバッテリーモジュールが直列ないし並列接続している構成要素を意味する。

【0005】

一方、二次電池は、充放電過程が電気化学的反応によって行われるため、充放電過程で熱が発生する。この際、放熱が円滑でなければ、劣化が促進され、場合によって発火または爆発が起こり得る。ところが、バッテリーパックは、バッテリーモジュールの集合体であることから、特定のバッテリーモジュールで上述したように二次電池の発火または爆発が起こる場合、隣接しているバッテリーモジュールへの連鎖発火または連鎖爆発の恐れが大きい。特に、電気自動車用のバッテリーパックは、発火または爆発時、人命被害につながり得、安全装置が必ず要求される。

【0006】

そこで、従来のバッテリーパックの多くは、各バッテリーモジュールの温度をモニターして適正の温度に維持する冷却装置を備えているが、万が一に備えた連鎖発火ないし連鎖爆発の防止のための手段は未だに充分でない実情である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、バッテリーパック内における特定のバッテリーモジュールでイベントが発生したとき、隣接しているバッテリーモジュールへ連鎖発火ないし爆発することを事前に予防することができる安全装置を備えるバッテリーパックを提供することを目的とする。

【0008】

本発明の他の目的及び長所は、下記する説明によって理解でき、本発明の実施例によってより明らかに分かるであろう。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に示される手段及びその組合せによって実現することができる。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一面によれば、少なくとも一方向に沿って配列される複数個のバッテリーモジュールと、前記バッテリーモジュールのうち正常に作動しない異常バッテリーモジュールと接続し、エネルギーを吸収するように設けられた抵抗体と、前記異常バッテリーモジュールを感知するように設けられたイベント感知ユニットと、各々の前記バッテリーモジュールと前記抵抗体とを接続または接続解除することで選択的に閉回路を形成するスイッチングモジュールと、前記イベント感知ユニットから情報を受信し、前記異常バッテリーモジュールと前記抵抗体との間に電流経路が形成されるように前記スイッチングモジュールを制御する制御部と、を含む、バッテリーパックを提供することができる。

【0010】

前記バッテリーモジュールと交互に配置される仕切りをさらに含み得る。

【0011】

前記仕切りは、内部に冷却水が流動する流路を備える冷却板として設けられ、各々の前記バッテリーモジュールの少なくとも一側面に接触するように配置され得る。

【0012】

前記抵抗体は、前記冷却板のいずれか一つと接触するように配置され得る。

【0013】

前記抵抗体は、配列順で最外側にある前記バッテリーモジュールと接触する前記冷却板と接触し、前記冷却板の一面は前記バッテリーモジュールと面接触し、前記冷却板の他面は前記抵抗体と面接触し得る。

【0014】

前記抵抗体は、前記冷却板に面接触可能な面を有するブロックと、前記ブロックの内部に備えられる熱線と、を含み得る。

【0015】

前記スイッチングモジュールは、各バッテリーモジュールの正極端子と前記抵抗体の一側との間の電流経路と、各バッテリーモジュールの負極端子と前記抵抗体の他側との間の電流経路と、に各々備えられるスイッチ素子を含み得る。

【0016】

前記制御部は、前記スイッチ素子の一部を選択的にターンオンして前記異常バッテリーモジュールを前記抵抗体と通電するように構成され得る。

【0017】

前記制御部は、前記スイッチ素子の一部を選択的にターンオンして少なくとも一つ以上の前記異常バッテリーモジュールが前記抵抗体と通電するように構成され得る。

【0018】

本発明の他の様態によれば、上述したバッテリーパックを含む自動車を提供することができる。前記自動車は、電気自動車（ＥＶ）またはハイブリッド自動車（ＨＥＶ）を含み得る。

【発明の効果】

【0019】

本発明の一面によれば、バッテリーパック内の特定のバッテリーモジュールでイベントの発生が予想されるとき、当該バッテリーモジュールのエネルギーを抵抗体によって放電させることで、隣接しているバッテリーモジュールへの連鎖発火ないし爆発を予め防止することができる。

【0020】

本発明の他面によれば、冷却機能を兼ねる仕切りが常時にはバッテリーモジュールを冷却し、イベントの発生時には異常バッテリーモジュールで発生する熱を遮断してバッテリーモジュールの連鎖発火ないし連鎖爆発を防止すると共に、エネルギードレインの作動時、抵抗体で発生する熱を冷やすことができる。

【0021】

本発明の他の効果は下記の説明によって理解でき、本発明の実施例によってより明らかに理解されるだろう。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の一実施例によるバッテリーパックを示すブロック図である。

【図2】本発明の一実施例によるバッテリーパックの主要構成を概略的に示す図である。

【図3】本発明の一実施例によるバッテリーパックのエネルギードレインの動作前を説明するための回路図である。

【図4】本発明の一実施例によるバッテリーパックのエネルギードレインの動作後を説明するための回路図である。

【図5】本発明の他の実施例によるバッテリーパックのエネルギードレインの動作前を説明するための回路図である。

【図6】本発明の他の実施例によるバッテリーパックのエネルギードレインの動作後を説明するための回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び特許請求の範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。したがって、本明細書に記載された実施例及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。

【0024】

図１は、本発明の一実施例によるバッテリーパックを示すブロック図であり、図２は、本発明の一実施例によるバッテリーパックの主要構成を概略的に示す図である。

【0025】

これらの図面を参照すれば、本発明の一実施例によるバッテリーパックは、複数個のバッテリーモジュール１０と、抵抗体２０と、イベント感知ユニット３０と、スイッチングモジュール４０と、制御部５０と、仕切り６０と、を含み得る。

【0026】

また、バッテリーパックは図示していないが、前記バッテリーモジュール１０を収納するためのパックケースと、バッテリーモジュール１０の充放電を制御するための各種装置、例えば、ＢＭＳ、電流センサ、ヒューズなどをさらに含み得る。

【0027】

バッテリーモジュール１０は、少なくとも一方向に沿って相互に隣接して配列された状態で前記パックケースの内部に搭載され得る。本実施例は、一方向へ配列された三つのバッテリーモジュール１０を図２に示したが、バッテリーモジュール１０は、１×１または２×２行列などに多様に配列可能であり、その個数も特に制限されない。

【0028】

前記各バッテリーモジュール１０は、バッテリーセル１１と、前記バッテリーセル１１を収納するモジュールケース１２と、を含む。前記バッテリーセル１１としては、パウチ型二次電池セルが採用され得る。

【0029】

図２に示したように、パウチ型二次電池セルは、上下方向へ積層されてモジュールケース１２の内部空間に収納され得る。そして、モジュールケース１２の内壁面とパウチ型二次電池セルの両端との間の空間は、ＴＩＭ（Ｔｈｅｒｍａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｍａｔｅｒｉａｌ）１３で満たされ得る。この際、前記ＴＩＭ１３としては、熱伝導率の高いサーマルパッドまたはレジンを使用し得る。パウチ型二次電池セルで発生する熱は、前記ＴＩＭ１３とモジュールケース１２との両側面部を通してモジュールケース１２と接触している仕切り６０へ伝達され得る。

【0030】

前記仕切り６０は、バッテリーモジュール１０と交互に配置され、バッテリーモジュール１０とバッテリーモジュール１０との間ごとに位置し得る。例えば、仕切り６０でパックケースの内部空間が幾つかの空間に区画され、このように区画化された空間に、各バッテリーモジュール１０が設けられ得る。

【0031】

このように各バッテリーモジュール１０が前記仕切り６０によって相互に遮断された空間に置かれると、いずれか一つの特定のバッテリーモジュール１０でイベントが発生しても、他のバッテリーモジュール１０は、仕切り６０がその影響を阻止することで被害が最小化できる（ここで、イベントの発生とは、例えば、バッテリーモジュール１０が、過熱、煙、発火、爆発などの異常な環境に置かれる場合を通称する。）

【0032】

本発明において、前記仕切り６０は、各バッテリーモジュール１０の設置空間を区画する役割と共に、積極的に各バッテリーモジュール１０の熱を吸収する役割を果たすように設けられ得る。例えば、前記仕切り６０は、内部に流路６１を備える冷却板６０の形態で設けられることで、バッテリーモジュール１０の熱を吸収するヒートシンクの役割を果たすこともできる。

【0033】

より具体的に、前記冷却板６０は、その内部に冷却水が流路６１に沿って循環し、その外形はバッテリーモジュール１０の側面部と同一であるか、またはそれよりも大きいサイズを有する板状体の形態であって、バッテリーモジュール１０の一側面と面接触してバッテリーモジュール１０を冷却するように設けられ得る。

【0034】

前記冷却板６０は、図示していないが、流路６１に沿って冷却水が循環するように流路６１と連通して冷却板６０の内外部へ延びる冷却水流出入用のポートを二つさらに備え得る。前記二つのポートは、バッテリーパックの内外部に設けられる冷却パイプに連結されて冷却水を受けるのに使用され得る。

【0035】

このように本発明は、冷却板６０がバッテリーモジュール１０の間に位置し、常時には各バッテリーモジュール１０を冷却する役割を果たし、イベントの発生時には、イベントが発生した特定のバッテリーモジュール１０の火炎や衝撃を遮断することで、他のバッテリーモジュール１０を保護する防護壁の役割をを果たすことができる。

【0036】

一方、本発明によるバッテリーパックは、前述したうように、抵抗体２０と、イベント感知ユニット３０と、スイッチングモジュール４０と、制御部５０と、を含み、イベントの発生時、異常バッテリーモジュール１０のエネルギーを最小化する。これは、イベントが発生した特定のバッテリーモジュール１０のエネルギーを急速に枯渇させることで周辺のバッテリーモジュール１０へのイベント拡散の危険を無くすためである。

【0037】

以下、図１及び図２と共に図３及び図４をさらに参照して本発明の一実施例による特定のバッテリーモジュール１０のエネルギードレインシステムを説明する。

【0038】

図２及び図３に示したように、各バッテリーモジュール１０は、スイッチングモジュール４０を介して一つの抵抗体２０と並列接続するように構成され得る。

【0039】

参考までに、バッテリーモジュール１０の個数に合わせて複数個の抵抗体２０を準備して各バッテリーモジュール１０と各抵抗体２０とを一対一にマッチングする例を考慮することもできるが、抵抗体２０の個数が増加するにつれ、バッテリーパックの単位体積当たりのエネルギー密度低下、コスト増加、組立て工程の負担加重などといった問題が起こり得る。さらに、抵抗体２０は、正常に作動しない特定のバッテリーモジュール１０のエネルギーをドレインするためのものであるため、複数の抵抗体２０をバッテリーパック内に置くことは望ましくない。そこで、本発明では、一つの抵抗体２０がスイッチングモジュール４０を介して各々のバッテリーモジュール１０と接続または接続解除されて特定のバッテリーモジュール１０と選択的に閉回路をなすように構成した。

【0040】

イベント感知ユニット３０は、前記特定のバッテリーモジュール１０、即ち、バッテリーモジュール１０のうちイベントが発生した異常バッテリーモジュール１０を感知し出すための構成であって、ガス感知部３１及び温度測定部３２を含み得る。

【0041】

前記ガス感知部３１は、各バッテリーモジュール１０の内部に備えられる少なくとも一つのガスセンサから構成され得る。前記ガスセンサとしては、可燃性ガスセンサとして接触燃焼式センサ、半導体センサ（ＰｄゲートＭＯＳＦＥＴ）、セラミックガスセンサ（ＺｎＯ、Ｆ_２Ｏ_３、ＳｎＯ_２、ＮｉＯ、ＣｏＯ）などが採用され得る。

【0042】

前記温度測定部３２は、各バッテリーモジュール１０の内部に備えられる少なくとも一つの温度センサから構成され得る。前記温度センサとしては、バッテリーセル１１に接触して熱を測定する接触式の温度センサ、またはバッテリーセル１１から放射される熱を測定する非接触式の温度センサが採用され得る。

【0043】

スイッチングモジュール４０は、図３に示したように、各バッテリーモジュール１０の正極端子と前記抵抗体２０の一側との間の電流経路と、各バッテリーモジュール１０の負極端子と前記抵抗体２０の他側との間の電流経路と、に各々備えられるスイッチ素子を含み得る。

【0044】

前記スイッチ素子は、常時はオフ状態に維持され、イベント発生時のみに選別的にオン状態に作動する。前記スイッチ素子としては、例えば、機械式または電子式リレースイッチが採用され得る。

【0045】

制御部５０は、前記イベント感知ユニット３０から情報を受信して異常バッテリーモジュール１０と抵抗体２０との間に電流経路が形成されるように前記スイッチングモジュール４０を制御する役割を果たす。

【0046】

制御部５０は、ハードウェア的に、ＡＳＩＣｓ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、ＤＳＰｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ）、ＤＳＰＤｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＰＬＤｓ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＦＰＧＡｓ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙｓ）、マイクロプロセッサー（ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ）、その他の機能の遂行のための電気的ユニットの少なくとも一つを用いて具現され得る。制御部５０は、メモリを含み得る。

【0047】

前記メモリは、装置の全般的な動作に要求されるデータ、命令語及びソフトウェアを保存するものであって、フラッシュメモリタイプ（ｆｌａｓｈ（登録商標）ｍｅｍｏｒｙ ｔｙｐｅ）、ハードディスクタイプ（ｈａｒｄ ｄｉｓｋ ｔｙｐｅ）、ＳＳＤタイプ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｉｓｋ ｔｙｐｅ，ソリッドステートディスクタイプ）、ＳＤＤタイプ（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ ｔｙｐｅ，シリコンディスクドライブタイプ）、マルチメディアカードマイクロタイプ（ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ ｃａｒｄ ｍｉｃｒｏ ｔｙｐｅ）、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ，ランダムアクセスメモリ）、ＳＲＡＭ（ｓｔａｔｉｃ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ，スタティックランダムアクセスメモリ）、ＲＯＭ（ｒｅａｄ‐ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ，リードオンリメモリ）、ＥＥＰＲＯＭ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ｅｒａｓａｂｌｅ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｒｅａｄ‐ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ，エレクトリカリーイレーサブルリードオンリメモリ）、ＰＲＯＭ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｒｅａｄ－ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ，プログラマブルリードオンリメモリ）の少なくとも一つのタイプの保存媒体を含み得る。

【0048】

具体的に、特定のバッテリーモジュール１０でイベントが発生したとき、ドレインシステムの動作例を見れば、次のようである。

【0049】

例えば、バッテリーモジュールＭ２でイベントが発生したとき、ガスセンサまたは温度センサが作動して制御部５０に信号が伝達される。制御部５０は、図４のように、前記信号に基づいて特定のバッテリーモジュールＭ２と抵抗体２０との間に電流が流れるように、スイッチ素子Ｓ_２とＳ_３はオン状態に制御し、スイッチ素子Ｓ_１とＳ_４はオフ状態に制御する。これによって、バッテリーモジュールＭ２は、抵抗体２０によってエネルギーが急激に枯渇する。

【0050】

上記とは異なり、バッテリーモジュールＭ３でイベントが発生したと仮定すれば、制御部５０は、スイッチ素子Ｓ_３とＳ_４をオン状態に制御し、Ｓ_１とＳ_２をオフ状態に制御してバッテリーモジュールＭ３を抵抗体２０と接続させることで、そのエネルギーを枯渇させることができる。

【0051】

また、バッテリーモジュールＭ１でイベントが発生したと仮定すれば、制御部５０は、スイッチ素子Ｓ_１とＳ_２をオン状態に制御し、Ｓ_３とＳ_４をオフ状態に制御してバッテリーモジュールＭ１を抵抗体２０と接続させることで、そのエネルギーを枯渇させることができる。

【0052】

一方、エネルギードレイン過程で前記抵抗体２０に発生する熱エネルギーは、上述した冷却板６０を介して排出できる。

【0053】

このために前記抵抗体２０は、上述した冷却板６０に面接触可能な面を有するブロック２１と、前記ブロック２１の内部に備えられる熱線２２と、から構成され得る。前記熱線２２は、一側と他側とが各バッテリーモジュール１０と接続し得る。

【0054】

図２をさらに参照すれば、前記抵抗体２０は、配列順で最外側にあるバッテリーモジュール１０と接触する冷却板６０と接触して配置され得る。ここで、前記冷却板６０の一面は、前記バッテリーモジュール１０の右側面と面接触し、冷却板６０の他面は、抵抗体２０と面接触するのに使われ得る。

【0055】

このように本発明は、最外郭のバッテリーモジュール１０の外側面に位置した冷却板６０に抵抗体２０を設けることで、抵抗体２０の熱エネルギー排出問題と抵抗体２０の空間効率的な設置問題とを共に解決することができる。

【0056】

続いて、図５及び図６を参照して本発明の他の実施例によるバッテリーパックを説明する。

【0057】

本発明の他の実施例によるバッテリーパックは、前述した実施例によるバッテリーパックとスイッチングモジュール４０の構成に差があるだけで、その他の構成は実質的に同一である。したがって、同じ構成についての説明は省略する。

【0058】

前述した実施例の場合、イベントが発生した特定のバッテリーモジュール１０の一つを抵抗体２０と接続するようにスイッチングモジュール４０が構成されたが、本発明の他の実施例は、イベントが二つ以上のバッテリーモジュール１０で同時に発生する場合に備えてスイッチングモジュール４０を構成したのである。そして、本実施例の制御部５０は、スイッチ素子の一部を選択的にターンオンさせて少なくとも一つ以上の異常バッテリーモジュール１０が抵抗体２０と通電できるように前記スイッチングモジュール４０を制御するように構成され得る。

【0059】

例えば、本実施例によるエネルギードレイン回路は、図５のように具現され得る。これは、図３の回路において、接点ａと接点ｃとの間、接点ｂと接点ｄとの間に各々枝路とスイッチ素子とが一つずつさらに加えられ、接点ａ及び接点ｂとの間にスイッチ素子がもう一つ加えられたものであるといえる。そして、本実施例で常時にスイッチ素子Ｓ１～Ｓ６はオフ状態になり、スイッチ素子Ｓ７はオン状態になる。

【0060】

このようなエネルギードレイン回路構成によれば、例えば、バッテリーモジュールＭ２でイベントが発生し、ガスセンサまたは温度センサが作動して制御部５０に信号が伝達されると、制御部５０は、前記信号に基づいてスイッチ素子Ｓ２、Ｓ３、Ｓ７をオン状態に制御し、残りのスイッチ素子Ｓ１、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６を全てオフ状態に制御する。この際、バッテリーモジュールＭ２は、抵抗体２０によってエネルギーが急激に枯渇する。

【0061】

もし、バッテリーモジュールＭ１とＭ３とで同時にイベントが発生したと仮定すれば、図６のように、制御部５０は、スイッチ素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４をオン状態に制御し、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７はオフ状態に制御して、バッテリーモジュールＭ１とＭ３を抵抗体２０に接続させることで、これらのエネルギーを枯渇させることができる。

【0062】

また、バッテリーモジュールＭ２とＭ３とで同時にイベントが発生したと仮定すれば、制御部５０は、スイッチ素子Ｓ４、Ｓ５、Ｓ７をオン状態に制御し、残りのスイッチ素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ６は全てオフ状態に制御して、バッテリーモジュールＭ２とＭ３を抵抗体２０と接続させることで、これらのエネルギーを枯渇させることができる。

【0063】

したがって、本発明の他の実施例によるバッテリーパックは、前述した実施例のバッテリーパックに比べて、複数のバッテリーモジュール１０でイベントが同時多発的に発生する状況においても対処が可能であるという面で安全性がさらに優秀であるといえる。

【0064】

なお、以上のように上述した本発明によるバッテリーパックは、電気自動車やハイブリッド自動車のような自動車に適用可能である。勿論、前記バッテリーパックは、電力貯蔵装置またはその他のＩＴ製品群などにも適用することができる。

【0065】

以上、本発明の望ましい実施例について詳細に図示して説明したが、本発明は上述した特定の望ましい実施例に限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨から外れることなく当該発明が属する技術分野における通常の知識を持つ者であれば、だれでも多様に変形できることは言うまでもなく、かかる変形は特許請求の範囲内に含まれる。

【0066】

なお、本明細書において、上、下、左、右、前、後のような方向を示す用語が使用されたが、このような用語は相対的な位置を示し、説明の便宜のためのものであるだけで、対象となる事物の位置や観測者の位置などによって変わり得ることは、当業者にとって自明である。

【符号の説明】

【0067】

１０ バッテリーモジュール
１１ バッテリーセル
１２ モジュールケース
２０ 抵抗体
２１ ブロック
２２ 熱線
３０ イベント感知ユニット
３１ ガス感知部
３２ 温度測定部
４０ スイッチングモジュール
５０ 制御部
６０ 冷却板
６１ 流路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】