KR20050055967A - Sensing circuit breaker for abnormal temperature of the battery - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배터리 이상온도 감지 차단기에 관한 것이다.The present invention relates to a battery abnormal temperature sensing circuit breaker.
이같은 본 발명은, 바이메탈의 상하방향 팽창으로부터 접점동작을 하여 폐회로와 개회로를 구성하고 그 개회로를 구성할 경우에는 PTC써미스터의 발열을 이용하여 그 개회로 상태를 지속적으로 유지시키는 한편, 바이메탈 변형시 그 변형에 따른 유동을 제한하는 부재가 추가된 배터리 이상온도 감지 차단기를 구성함으로써, 시스템의 구동전원으로 이용되는 배터리에서 이상전류가 발생되거나 또는 과열되었을 때 초래되는 배터리의 폭발이나 수명 단축의 문제를 개선하고, 더불어 바이메탈의 변형이 반복적으로 이루어질 때 종래 가동편에 의한 접점불량을 개선하면서 배터리의 통전 성능을 보다 향상시키는 배터리 이상온도 감지 차단기를 제공한다.In the present invention, the closed circuit and the open circuit are formed by contact operation from the vertical expansion of the bimetal, and when the open circuit is configured, the open circuit state is continuously maintained by using the heat generation of the PTC thermistor, while the bimetal deformation The battery abnormal temperature sensing circuit breaker with a member that restricts flow due to the deformation of the battery is added, thereby causing a battery explosion or shortening of life caused by abnormal current or overheating in the battery used as the driving power of the system. In addition, the present invention provides a battery abnormal temperature sensing circuit breaker that further improves the conduction performance of the battery while improving the contact failure caused by the conventional movable piece when the bimetal deformation is repeatedly performed.
Description
본 발명은 배터리(전지)의 이상온도 감지 차단기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시스템의 구동전원으로 이용되는 배터리의 온도가 비정상적인 상태 즉, 이상전류를 발생하거나 과열되었을 때 초래되는 배터리의 폭발이나 수명 단축의 문제를 개선할 수 있도록 하는 배터리의 이상온도 감지 차단기에 관한 것이다.The present invention relates to an abnormal temperature sensing circuit breaker of a battery (battery), and more particularly, an explosion or lifespan of a battery caused when an abnormal temperature, i.e., an abnormal current is generated or overheated, is used. An abnormal temperature sensing circuit breaker of a battery enables to improve the problem of shortening.
주지된 바와같이, 비디오 카메라, 휴대용 전화, 휴대용 PC 등와 같은 시스템의 경량화 및 고기능화가 진행됨에 따라 그 구동용 전원으로서 배터리에 대한 많은 연구가 이루어지고 있으며, 시스템에 배터리의 전원공급이 이루어질 때 그 배터리의 온도를 제어하는 것이 통상적으로 매우 중요하다.As is well known, as the weight reduction and high functionality of a system such as a video camera, a portable telephone, a portable PC, and the like progress, a lot of researches have been conducted on the battery as the driving power, and when the battery power is supplied to the system, the battery It is usually very important to control the temperature of the.
즉, 배터리의 온도가 너무 높은 경우에는 배터리의 손상을 유발할 수 있으며, 심지어 배터리의 폭발로 인해 배터리의 전원을 공급받는 시스템의 손상을 초래하였다.That is, if the temperature of the battery is too high, it may cause damage to the battery, and even the explosion of the battery may cause damage to the battery powered system.
이에 종래에는 폴리머 특성을 이용한 낮은 저항값의 PTC써미스터를 사용하거나, 또는 바이메탈(Bio-metal)만을 사용하여 배터리의 과열상태나 이상전류의 발생으로부터 배터리는 물론 시스템을 보호하는 수단이 개발되기에 이르렀다.In the past, a means for protecting a battery as well as a system from overheating of a battery or generation of abnormal current using a low resistance PTC thermistor using polymer properties or using only a bi-metal has been developed. .
즉, 종래 배터리 이상온도 감지 차단기는 도 1 및 도 2에 도시된 바와같이,That is, the conventional battery abnormal temperature detection circuit breaker, as shown in Figure 1 and 2,
제 1 접속편(1a)과 고정접점(1b)을 가지는 제 1 케이스(1)와 제 2 접속편(2a)을 가지는 제 2 케이스(2)로 결합시키면서, 상기 제 1 케이스(1)의 고정접점(1b)에는 PTC써미스터(Positive Temperature Coefficient Thermistor)(3)를 접속시키고, 상기 제 2 케이스(2)의 일단에는 끝단부에 가동접점(4a)을 가지면서 회동이 가능한 가동편(4)을 형성하였다.The first case 1 is fixed while being coupled to the first case 1 having the first connecting piece 1a and the fixed contact 1b and the second case 2 having the second connecting piece 2a. A PTC thermistor (Positive Temperature Coefficient Thermistor) 3 is connected to the contact 1b, and at one end of the second case 2, the movable piece 4 capable of rotation while having the movable contact 4a at the end thereof is provided. Formed.
그리고, 상기 제 1 케이스(1)에는 배터리가 정상상태일 때 가동편(4)을 통해 제 1,2 접속편(1a)(2a)을 접점시켜 시스템으로 정상적인 전원공급이 이루어지도록 폐회로를 구성하고, 배터리의 과열상태나 이상전류가 발생되었을 때에는 팽창의 변형을 통해 가동편(4)에 의한 제 1,2 접속편(1a)(2a)의 접점을 차단시키면서 PTC써미스터(3)를 통해 전원흐름을 차단시키는 개회로를 구성하는 바이메탈(5)로 구성하였다.In addition, when the battery is in a normal state, the first case 1 contacts the first and second connection pieces 1a and 2a through the movable piece 4 to configure a closed circuit such that a normal power supply is made to the system. When the battery is overheated or an abnormal current occurs, the power flows through the PTC thermistor 3 while breaking the contacts of the first and second connecting pieces 1a and 2a by the movable piece 4 through the deformation of expansion. It consisted of the bimetal 5 which comprises the open circuit which cuts off.
그러나, 종래의 배터리 이상온도 감지 차단기는 폴리머 특성을 이용한 PTC써미스터(3)가 가지는 저항이 부하가 되면서 전류소모가 많아지는 문제점을 초래되었는 바, 이로인하여 종래의 배터리 이상온도 감지 차단기는 오히려 배터리의 수명을 단축시키는 구조적인 단점을 발생시켰다.However, the conventional battery abnormal temperature sensing circuit breaker caused a problem that the current consumption increases as the resistance of the PTC thermistor 3 using the polymer becomes a load. There is a structural drawback that shortens the life.
즉, 상기 PTC써미스터(3)는 온도가 높아지면 저항값이 증가하는 정저항온도계수(正抵抗溫度係數)를 가진 정특성 폴리머 서미스터로서, PTC써미스터 온도 및 전류에 의하여 반복작동이 이루어지면서 폴리머 조직이 변형을 일으켜 그 고유의 저항값이 차츰 증가하면서 일정기간 이후에는 높은 저항이 되어 전류소모를 급증시키게 되고, 이러한 전류소모의 급증은 곧 배터리의 수명을 급격하게 단축시키게 되는 것이다.That is, the PTC thermistor (3) is a positive polymer thermistor having a constant resistance temperature coefficient of which the resistance value increases as the temperature increases, and the polymer thermistor (3) is repeatedly operated by the PTC thermistor temperature and current. This deformation causes the inherent resistance value to gradually increase, and after a certain period of time, it becomes a high resistance, which causes a sharp increase in current consumption, and a sudden increase in the current consumption shortens the battery life.
또한, 상기 바이메탈(5)뿐인 경우에도 배터리의 과열상태에서 개회로를 구성한 후 온도가 내려가면 다시 폐회로를 구성하는 온/오프의 동작을 반복할뿐 지속적인 개회로 유지를 통해 전원공급의 지속성을 유지하지 못함으로써, 이 또한 배터리의 수명을 급격하게 단축시키는 요인으로 작용하게 되었다.In addition, even in the case of only the bimetal 5, after the open circuit is configured in the overheated state of the battery, when the temperature decreases, the operation of the on / off constituting the closed circuit is repeated, and the sustainability of the power supply is maintained by maintaining the continuous open circuit. Failure to do so also contributes to a drastic shortening of the battery life.
아울러, 종래 배터리 이상온도 감지 차단기는 도 1에서와 같이 바이메탈(5)의 변형이 이루어질 때 그 변형에 따른 유동을 방지하는 부재가 구비되어 있지 않을 뿐만아니라, 제 1 접속편(1a)으로 접점되는 고정접점(4a)이 가동편(4)의 일측끝단부만 형성되어 있는 관계로, 바이메탈(5)의 변형으로부터 제 1 케이스(1)에 형성된 제 1 접속편(1a)과 가동편(4)에 형성된 고정접점(4a)의 접점이 불량해지는 구조적인 단점을 가질 수 밖에 없었다.In addition, the conventional battery abnormal temperature detection circuit breaker is not provided with a member that prevents flow due to the deformation when the bimetal 5 is deformed as shown in FIG. 1, and is contacted with the first connecting piece 1a. Since the fixed contact 4a is formed only at one end of the movable piece 4, the first connecting piece 1a and the movable piece 4 formed in the first case 1 from deformation of the bimetal 5. The contact of the fixed contact (4a) formed in the was inevitably had a structural disadvantage.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 바이메탈의 상하방향 팽창으로부터 접점동작을 하여 폐회로와 개회로를 구성하는 한편, 개회로를 구성할 경우에는 PTC써미스터의 발열을 이용하여 그 개회로 상태를 지속적으로 유지시키는 배터리 이상온도 감지 차단기를 구성함으로써, 시스템의 구동전원으로 이용되는 배터리에서 이상전류가 발생되거나 또는 과열되었을 때 초래되는 배터리의 폭발이나 수명 단축의 문제를 개선할 수 있도록 하는 배터리의 이상온도 감지 차단기를 제공하려는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the conventional problems as described above, and an object of the present invention is to construct a closed circuit and an open circuit by contact operation from the vertical expansion of the bimetal, and to configure an open circuit. By using the PTC thermistor's heat generation to configure the battery abnormal temperature sensing circuit breaker to maintain the open circuit condition continuously, the battery explosion or lifespan caused by abnormal current or overheating in the battery used as the driving power of the system The company aims to provide an abnormal temperature-sensing circuit breaker in the battery that can improve the shortening problem.
또한, 본 발명은 바이메탈의 변형시 그 변형에 따른 유동을 제한하는 부재를 추가 구성함으로써, 바이메탈의 변형이 반복적으로 이루어질 때 종래 가동편에 의한 접점불량을 개선하면서 배터리의 통전 성능을 보다 향상시킬 수 있도록 하는 배터리의 이상온도 감지 차단기를 제공하려는 것이다.In addition, the present invention further comprises a member that restricts the flow according to the deformation when the bimetal deformation, it is possible to further improve the current carrying performance of the battery while improving the contact failure by the conventional movable pieces when the bimetal deformation is repeatedly made It is to provide an over-temperature detection circuit breaker for the battery.
상기 목적 달성을 위한 본 발명 배터리의 이상온도 감지 차단기는,Abnormal temperature sensing breaker of the present invention battery for achieving the above object,
정상적인 온도이면 폐회로를 구성하고 비정상적인 온도이면 개회로를 구성하도록 상부덮개 및 하부덮개와 바이메탈을 포함하는 배터리의 이상온도 감지 차단기에 있어서,In the abnormal temperature sensing circuit breaker of the battery including the upper cover and the lower cover and the bimetal to constitute a closed circuit at a normal temperature and an open circuit at an abnormal temperature,
배터리의 비정상적인 온도로부터 바이메탈이 변형되거나 또는 정상적인 온도로부터 바이메탈의 변형이 이루어지지 않을 때 그 바이메탈과 접점동작하여 개·폐회로를 구성하는 접점부재;A contact member which contacts with the bimetal to form an open / close circuit when the bimetal is deformed from an abnormal temperature of the battery or when the bimetal is not deformed from a normal temperature;
상기 접점부재가 배터리의 비정상적인 온도로 바이메탈과 접점동작하여 개회로를 구성할 때 그 개회로 상태에서는 시스템으로 공급되는 전원이 지속적으로 억제되어 과전류가 흐르지 못하도록 발열동작하는 PTC써미스터; 및,A PTC thermistor which generates heat when the contact member is in contact with the bimetal at an abnormal temperature of the battery to form an open circuit, in which the power supplied to the system is continuously suppressed so that overcurrent does not flow; And,
바이메탈이 주위의 온도변화에 따라 변형될 때 접점부재와의 접점이 안정되게 이루어지도록 바이메탈의 유동을 제한하는 유동제한부재; 로 구성함을 특징으로 한다.A flow restricting member for restricting the flow of the bimetal so that the contact with the contact member is made stable when the bimetal deforms according to a change in ambient temperature; It is characterized by the configuration.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 일실시예로 하부덮개의 구조를 보인 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예로 상부덮개의 구조를 보인 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예로 바이메탈의 구조도 이다.Figure 3 is a perspective view showing the structure of the lower cover in one embodiment of the present invention, Figure 4 is a perspective view showing the structure of the upper cover in one embodiment of the present invention, Figure 5 is a bimetal of an embodiment of the present invention It is a structure diagram.
도 6은 본 발명의 일실시예로 배터리의 이상온도 감지 차단기의 구조를 보인 결합 단면도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예로 정상적인 온도일 때 배터리의 이상온도 감지 차단기의 폐회로 상태도이며, 도 8은 본 발명의 일실시예로 비정상적인 온도일 때 배터리의 이상온도 감지 차단기의 개회로 상태도 이다.6 is a cross-sectional view illustrating a structure of an abnormal temperature sensing circuit breaker of the battery according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a closed circuit state diagram of the abnormal temperature sensing circuit breaker of the battery when the temperature is normal according to an exemplary embodiment of the present invention. 8 is a diagram illustrating an open circuit of an abnormal temperature sensing circuit breaker of a battery at abnormal temperatures.
도 3 내지 도 8에 도시된 바와같이, 정상적인 온도이면 폐회로를 구성하고 비정상적인 온도이면 개회로를 구성하도록 상부덮개(20) 및 하부덮개(30)를 포함하는 전지 보호시스템에 있어서,3 to 8, in the battery protection system including the upper cover 20 and the lower cover 30 to configure a closed circuit at a normal temperature and an open circuit at an abnormal temperature,
상기 상부덮개(20) 및 하부덮개(30)에는 각각 상부접속편(21)과 하부접속편(31)은 물론 주위의 온도변화에 따라 상하방향으로 팽창의 변형이 발생되는 바이메탈(10)을 결합시키고,The upper cover 20 and the lower cover 30, respectively, the upper connecting piece 21 and the lower connecting piece 31, as well as the bimetal 10 coupled to the deformation of expansion in the vertical direction in accordance with the ambient temperature changes Let's
상기 상부접속편(21)에는,On the upper connecting piece 21,
주위의 온도변화에 따라 바이메탈(10)이 상,하 방향으로 변형될 때 그 바이메탈(10)의 중심점에 대한 상하유동을 제한하는 높이제한부(22)와, 배터리의 비정상적인 온도에 의해 바이메탈(10)이 상방향으로 변형될 때 상기 바이메탈(10)과 접점동작하여 개회로를 구성하는 4개의 상부접점부(23)를 형성하고,When the bimetal 10 is deformed in the up and down direction according to the ambient temperature change, the height limiting part 22 restricts the up and down flow with respect to the center point of the bimetal 10, and the bimetal 10 is caused by abnormal temperature of the battery. ) Is in contact with the bimetal 10 when the deformation in the upward direction to form four upper contact portion 23 constituting the open circuit,
상기 하부접속편(31)에는,On the lower connecting piece 31,
비정상적인 온도로 인해 바이메탈(10)과 상부접점부(23)이 접점동작하여 개회로를 구성할 때 그 개회로 상태를 지속적으로 유지시키도록 후술하는 PTC써미스터(40)와 접점동작하여 상기 PTC써미스터(40)를 안정하게 접속시키는 3개의 PTC접점부(32)와, 배터리의 정상적인 온도에 의해 바이메탈(10)이 하방향으로 변형될 때 상기 바이메탈(10)과 접점동작하여 폐회로를 구성하는 4개의 하부접점부(33)를 형성하며,Due to the abnormal temperature, the bimetal 10 and the upper contact portion 23 are operated in contact with the PTC thermistor 40 described below to continuously maintain the open circuit state when the open circuit is configured to open the circuit. Three PTC contact points 32 for stably connecting 40 and four lower parts forming a closed circuit by contacting with the bimetal 10 when the bimetal 10 is deformed downward by the normal temperature of the battery. Forms a contact portion 33,
상기 바이메탈(10)의 양측부에는 유동제한홈(11)을 형성하고,On both sides of the bimetal 10 to form a flow restriction groove 11,
상기 상부 및 하부덮개(20)(30)의 양측부에는 바이메탈(10)의 유동제한홈(11)으로 안착되어 상하방향으로 변형되는 바이메탈(10)의 좌우유동을 제한하는 유동제한돌기(24)를 형성하며,Flow restricting protrusions 24 for limiting the left and right flow of the bimetal 10, which is seated in the flow restricting groove 11 of the bimetal 10 and deformed in the vertical direction, on both sides of the upper and lower covers 20 and 30. Form the
상기 하부덮개(30)의 PTC접점부(32)에는 비정상적인 온도로 바이메탈(10)과 상부접점부(23)가 접점동작하여 개회로를 구성할 때 그 개회로 상태에서는 시스템으로 공급되는 전원이 지속적으로 억제되어 과전류가 흐르지 못하도록 발열동작하는 PTC써미스터(40)를 형성한 구조로 이루어진다.When the bimetal 10 and the upper contact 23 are operated at an abnormal temperature in the PTC contact portion 32 of the lower cover 30, the power supplied to the system is continuously maintained in the open circuit state. The PTC thermistor 40 is formed so as to be suppressed and to generate heat so that overcurrent does not flow.
다른 일면에 따라, 상기 높이고정부(22)는 돔형으로 형성함을 특징으로 한다.According to another aspect, the height fixing portion 22 is characterized in that it is formed in a dome shape.
또 다른 일면에 따라, 상기 하부접속편(31)은,According to yet another aspect, the lower connecting piece 31,
PTC접점부(32)와 하부접점부(33)가 서로 다른 높이에 위치하도록, 상기 PTC접점부(32)가 형성되면서 PTC써미스터(40)가 안착되는 ㄷ자형의 제 1 절편(31a)과,A c-shaped first segment 31a on which the PTC thermistor 40 is seated while the PTC contact 32 is formed so that the PTC contact 32 and the lower contact 33 are at different heights;
상기 제 1 절편(31a)의 양끝단으로부터 연장되면서 절곡되어 하부접점부(33)를 각각 형성시킨 제 2,3 절편(31b)(31c)으로 구성함을 특징으로 한다.It is characterized by consisting of the second and third segments 31b and 31c which are bent while extending from both ends of the first segment 31a to form the lower contact portion 33, respectively.
또 다른 일면에 따라, 상기 바이메탈(10)의 표면에는,According to another aspect, the surface of the bimetal 10,
상부접점부(23) 및 하부접점부(33)와 접점동작하여 개·폐회로 상태를 유지할 때 통전성능을 향상시키기 위한 전도성 부재(도면에는 도시하지 않음)를 도금 처리함을 특징으로 한다.It is characterized in that the conductive member (not shown in the drawing) is plated to improve the conduction performance when the contact operation with the upper contact portion 23 and the lower contact portion 33 maintains the open / closed circuit state.
또 다른 일면에 따라, 상기 전도성 부재는, 은(Ag)으로 구성함을 특징으로 한다.According to another aspect, the conductive member is characterized by consisting of silver (Ag).
이와같이 구성된 본 발명의 일실시예에 대한 작용을 첨부된 도 3 내지 도 8을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to Figures 3 to 8 attached to the operation of an embodiment of the present invention configured as described above are as follows.
먼저, 장시간 사용에 따른 과열이나 이상전류의 발생으로부터 배터리(V)를 보호하는 장치의 결합구조에 대하여 살펴보면, 도 4에서와 같이 상부덮개(20)에 돔형의 높이제한부(22)와 4개의 상부접점부(23)를 형성시킨 상부접속편(21)을 결합시킨다.First, the coupling structure of the device for protecting the battery (V) from the overheating or abnormal current caused by long time use, as shown in Figure 4, the upper cover 20 of the dome-shaped height limiting portion 22 and four The upper connection piece 21 having the upper contact portion 23 is coupled thereto.
도 3에서와 같이 상기 하부덮개(30)에는 3개의 PTC접점부(32)와 4개의 하부접점부(33)를 서로 다른 높이에 위치시키도록 ㄷ자형의 제 1 절편(31a)과 그 제 1 절편(31a)으로부터 연장된 제 2,3 절편(31b)(31c)으로 구분되는 하부접속편(31)을 결합한다.As shown in FIG. 3, the lower cover 30 has three PTC contact portions 32 and four lower contact portions 33 positioned at different heights of the c-shaped first segment 31a and the first one. The lower connection piece 31 divided into the second and third pieces 31b and 31c extending from the piece 31a is joined.
즉, 상기 제 1 절편(31a)에는 PTC써미스터(40)가 안착되어 접점의 동작을 하도록 3개의 PTC접점부(32)를 형성하고, 상기 제 2,3 절편(31b)(31c)에는 주위 온도변화에 따라 변형이 이루어지는 바이메탈(10)과 접점동작하도록 2개의 하부접점부(33)를 각각 형성한다.That is, the PTC thermistor 40 is seated on the first segment 31a to form three PTC contact portions 32 to operate the contact, and the ambient temperature is formed on the second and third segments 31b and 31c. Two lower contact portions 33 are respectively formed to operate in contact with the bimetal 10 which is deformed according to the change.
이후, 상기 제 1 절편(31a)으로 PTC써미스터(40)를 안착시켜 그 PTC써미스터(40)가 PTC접점부(32)와 접점을 이루도록 한 후, 상기 PTC써미스터(40)의 위로는 도 5에서와 같이 양측부에 유동제한홈(11)을 가지는 바이메탈(10)을 위치시킨다.Subsequently, the PTC thermistor 40 is seated with the first segment 31a so that the PTC thermistor 40 makes contact with the PTC contact portion 32. Then, the PTC thermistor 40 is upward from FIG. 5. Position the bimetal 10 having the flow restriction groove 11 on both sides as shown.
여기서, 상기 바이메탈(10)의 표면에는 전도성이 우수한 은(Ag)을 도금처리하여 둠으로써, 상부접점부(23) 및 하부접점부(33)와 접점동작하여 개·폐회로 상태를 유지할 때 그 통전성능을 향상시키도록 하였으며, 반드시 이러한 것에 한정하는 것은 아니다.In this case, the surface of the bimetal 10 is plated with silver (Ag) having excellent conductivity, so that the energization is performed when the open and closed circuit state is maintained by contacting the upper contact portion 23 and the lower contact portion 33. Performance has been improved and not necessarily limited to this.
이때, 상기 바이메탈(10)의 끝단부는 하부접속편(31)의 제 2,3 절편(31b)(31c)에 각각 형성된 2개의 하부접점부(33)와 접점상태를 유지하게 된다.At this time, the end portion of the bimetal 10 maintains a contact state with the two lower contact portions 33 formed on the second and third segments 31b and 31c of the lower connection piece 31, respectively.
이후, 상기 상부덮개(20)와 하부덮개(30)를 결합시키면, 도 6에서와 같이 과열이나 이상전류로부터 배터리(V)의 이상온도가 감지될 때 차단동작이 이루어지는 배터리의 이상온도 감지 차단기의 결합이 완료될 수 있게 되는 것이다.Subsequently, when the upper cover 20 and the lower cover 30 are combined, as shown in FIG. 6, when the abnormal temperature of the battery V is detected from overheating or an abnormal current, the abnormal temperature sensing circuit breaker of the battery is operated. The union can be completed.
여기서, 도 7 및 도 8은 상기 완료된 배터리의 이상온도 감지 차단기의 회로도를 도시한 것으로써, 이를 참조하여 본 발명의 일실시예인 배터리의 이상온도 감지 차단기의 작동상태를 살펴보면 다음과 같다.7 and 8 illustrate a circuit diagram of the abnormal temperature sensing circuit breaker of the completed battery. Referring to this, the operation state of the abnormal temperature sensing circuit breaker of the battery will be described below.
즉, 배터리(V)와 부하의 사이에 배터리의 이상온도 감지 차단기를 접속시킨 후, 상기 배터리(V)의 온도가 정상적인 상태인 경우 도 6 및 도 7에서와 같이,That is, after the abnormal temperature sensing circuit breaker of the battery is connected between the battery V and the load, the temperature of the battery V is in a normal state, as shown in FIGS. 6 and 7.
바이메탈(10)은 하부접속편(31)의 제 2,3 절편(31b)(31c)에 각각 형성된 2개의 하부접점부(33)와 접점동작을 하게 된다.The bimetal 10 performs contact operation with two lower contact portions 33 formed on the second and third segments 31b and 31c of the lower connection piece 31, respectively.
그러면, 상기 배터리(V)의 전원공급은 하부접속편(31)의 제 2 절편(31b)→2개의 하부접점부(33)→바이메탈(10)→돔형의 높이제한부(22)→상부접속편(21)을 통해 부하로 그 흐름이 정상적으로 안내되는 폐회로를 구성한다.Then, the power supply of the battery V is performed by the second segment 31b of the lower connecting piece 31, the two lower contact portions 33, the bimetal 10, the dome height limiting portion 22, and the upper connection. Through the piece 21 constitutes a closed circuit in which the flow is normally guided.
이때, 상기 배터리(V)의 장시간 사용으로 과열되거나 또는 이상전류가 발생하면서 배터리의 이상온도 감지 차단기의 주위 온도가 상승할 경우 도 6의 점선 그림 및 도 8에서와 같이,At this time, when the ambient temperature of the abnormal temperature sensing circuit breaker of the battery rises as the battery V is overheated or an abnormal current occurs as shown in the dotted line of FIG. 6 and FIG. 8,
상기 바이메탈(10)은 주위의 온도상승으로부터 상방향으로 팽창되는 변형이 발생하면서 상부접속편(21)에 형성된 4개의 상부접점부(23)와 접점동작을 한다.The bimetal 10 is in contact with the four upper contact portions 23 formed on the upper connecting piece 21 while the deformation occurs to expand in the upward direction from the ambient temperature rise.
그러면, 상기 배터리(V)의 전원공급은 하부접속편(31)의 제 2 절편(31b)→제 1 절편(31a)→PTC접점부(32)→PTC써미스터(40)→바이메탈(10)→상부접점부(23)→상부접속편(21)을 통해 부하로 연결되는 개회로를 구성하게 된다.Then, the power supply of the battery V is performed by the second segment 31b → the first segment 31a → the PTC contact portion 32 → the PTC thermistor 40 → the bimetal 10 → the lower segment 31b. The open circuit is connected to the load through the upper contact portion 23 → the upper connection piece 21.
이때, 전류는 PTC써미스터(40)를 통하게 되므로, 상기 PTC써미스터(40)가 동작하면서 열을 발생시켜 바이메탈(10)은 상부접점부(23)에 지속적으로 접속되고, 이때 상기 PTC써미스터(40)의 저항값은 수십메가 옴으로 증가하여 지속적으로 전류를 제한하게 되는 것이다.At this time, since the current passes through the PTC thermistor 40, the PTC thermistor 40 operates to generate heat, so that the bimetal 10 is continuously connected to the upper contact portion 23, and at this time, the PTC thermistor 40 The resistance of is increased to several tens of mega ohms to continuously limit the current.
그리고, 상기 바이메탈(10)이 상방향으로 팽창되어 상부접속편(21)의 상부접점부(23)로 접점동작을 할 때, 상기 바이메탈(10)의 양측부에 형성된 유동제한홈(11)에 체결된 유동제한돌기(24)는 상기 바이메탈(10)의 변형에 따른 좌우 유동을 제한하게 된다.Then, when the bimetal 10 is expanded in the upward direction to the contact operation to the upper contact portion 23 of the upper connecting piece 21, in the flow restriction groove 11 formed on both sides of the bimetal (10) The fastening flow limiting protrusion 24 is limited to the left and right flow according to the deformation of the bimetal 10.
아울러, 상기 상부접속편(21)에 형성된 돔형의 높이제한부(22)는 주위의 온도변화에 따라 바이메탈(10)이 상방향으로 변형될 때 그 바이메탈(10)의 중심점에 대한 상하유동을 제한하게 된다.In addition, the dome-shaped height limiting portion 22 formed on the upper connecting piece 21 restricts the vertical flow of the bimetal 10 when the bimetal 10 is deformed upward in accordance with the ambient temperature change. Done.
따라서, 상기 유동제한돌기(24) 및 돔형의 높이제한부(22)에 의한 바이메탈(10)의 좌우 및 상하 유동 제한이 이루어져 항상 바이메탈(10)이 상부접점부(23)나 하부접점부(33)에 안정적인 접점상태를 이루게 된다.Accordingly, the left and right flow restrictions of the bimetal 10 by the flow restricting protrusion 24 and the dome height limiting part 22 are made so that the bimetal 10 is always in the upper contact part 23 or the lower contact part 33. ) To achieve stable contact state.
여기서, 본 발명의 일실시예에서는 휴대용 통신단말기로 전원공급을 하는 배터리에 대하여 설명하였지만, 상기 본 발명에서 설명하는 배터리의 이상온도 감지 차단기는 전원공급부를 가지는 시스템으로도 설계변경을 통해 그 적용이 가능하다.Here, although an embodiment of the present invention has been described with respect to a battery for supplying power to a portable communication terminal, the abnormal temperature sensing circuit breaker of the battery described in the present invention may be applied to a system having a power supply through a design change. It is possible.
이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 배터리의 온도변화에 따라 바이메탈이 상하방향 팽창으로부터 접점동작을 하여 폐회로와 개회로를 구성하고 그 개회로를 구성할 경우에는 PTC써미스터의 발열을 이용하여 그 개회로 상태를 지속적으로 유지시키는 한편, 바이메탈 변형시 그 변형에 따른 유동을 제한하는 부재가 추가된 배터리의 이상온도 감지 차단기를 구성함으로써, 단말기의 구동전원으로 이용되는 배터리에서 이상전류가 발생되거나 또는 과열되었을 때 초래되는 배터리의 폭발이나 수명 단축의 문제를 개선하고, 더불어 바이메탈의 변형이 반복적으로 이루어질 때 다수의 접점을 구성하여 종래 한 개의 가동편에 의한 접점불량을 개선하면서 그 다수의 접점 확보를 통해 통전 성능을 보다 향상시키는 효과를 제공한다. As described above, in the present invention, when the bimetal is in contact operation from the vertical expansion according to the temperature change of the battery to form a closed circuit and an open circuit, and when the open circuit is configured, the open circuit state is generated by using the PTC thermistor heat generation. Is maintained, while the bimetal deformation constitutes an abnormal temperature sensing circuit breaker of the battery to which a member restricting the flow according to the deformation is applied, so that when an abnormal current is generated or overheated in the battery used as a driving power source of the terminal. It improves the problem of battery explosion or shortening of life, and also, when bimetal deformation is repeatedly made, it configures a plurality of contacts to improve contact failure by one movable piece, and to secure the current through multiple contacts. Provides the effect of further improving.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes are within the scope of the claims.
도 1은 종래 정상적인 온도일 때 배터리 이상온도 감지 차단기의 폐회로 상태도.1 is a closed circuit diagram of a battery abnormal temperature sensing circuit breaker when the conventional temperature is normal.
도 2는 종래 비정상적인 온도일 때 배터리 이상온도 감지 차단기의 개회로 상태도.Figure 2 is a state of the open circuit of the battery abnormal temperature detection breaker when the conventional abnormal temperature.
도 3은 본 발명의 일실시예로 하부덮개의 구조를 보인 사시도.Figure 3 is a perspective view showing the structure of the lower cover in one embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일실시예로 상부덮개의 구조를 보인 사시도.Figure 4 is a perspective view showing the structure of the upper cover in one embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일실시예로 바이메탈의 구조도.5 is a structural diagram of a bimetal according to one embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 일실시예로 배터리 이상온도 감지 차단기의 구조를 보인 결합 단면도.6 is a cross-sectional view showing the structure of the battery abnormal temperature sensing circuit breaker as an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 일실시예로 정상적인 온도일 때 배터리 이상온도 감지 차단기의 폐회로 상태도.Figure 7 is a closed circuit state of the battery abnormal temperature sensing circuit breaker when the normal temperature in one embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 일실시예로 비정상적인 온도일 때 배터리 이상온도 감지 차단기의 개회로 상태도.8 is an open circuit state of the battery abnormal temperature sensing circuit breaker when the temperature is abnormal in one embodiment of the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10; 바이메탈 11; 유동제한홈10; Bimetal 11; Restriction Home
20; 상부덮개 21; 상부접속편20; Top cover 21; Upper connection piece
22; 높이제한부 23; 상부접점부22; Height limitation 23; Upper contact part
24; 유동제한돌기 30; 하부덮개24; Flow limiter 30; Bottom cover
31; 하부접속편 32; PTC접점부31; Lower connection piece 32; PTC contact point
33; 하부접점부 40; PTC써미스터33; Bottom contact portion 40; PTC thermistor
Claims (5)
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|---|---|---|---|
| KR1020030089034A KR20050055967A (en) | 2003-12-09 | 2003-12-09 | Sensing circuit breaker for abnormal temperature of the battery |
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|---|---|
| KR20050055967A true KR20050055967A (en) | 2005-06-14 |
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|---|---|
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8058846B2 (en) | 2007-09-27 | 2011-11-15 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Protection circuit for a battery pack to control the operation of the battery pack based on temperature |
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| KR20210039052A (en) * | 2019-10-01 | 2021-04-09 | 주식회사 엘지화학 | Safety Element for Protection against Overcurrent and Overheating and Battery Cell Comprising the Same and manufacturing method of the same |
| WO2022249732A1 (en) * | 2021-05-26 | 2022-12-01 | ボーンズ株式会社 | Breaker, safety circuit, and secondary battery pack |
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-
2003
- 2003-12-09 KR KR1020030089034A patent/KR20050055967A/en not_active Ceased
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