KR20140091622A - Battery Module having Cartridge Heater - Google Patents

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KR20140091622A
KR20140091622A KR1020120153500A KR20120153500A KR20140091622A KR 20140091622 A KR20140091622 A KR 20140091622A KR 1020120153500 A KR1020120153500 A KR 1020120153500A KR 20120153500 A KR20120153500 A KR 20120153500A KR 20140091622 A KR20140091622 A KR 20140091622A
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Abstract

Disclosed is a battery module including stacked multiple battery cells having anode taps and cathode taps which are exposed, wherein the neighboring anode taps and cathode taps of the battery cells are connected in series or in parallel. The battery module comprises at least one cartridge heaters to heat the battery cells; at least one partitions each of which is interposed between the battery cells and includes at least one heater receiving units to receive at least one cartridge heaters; and panels which are arranged between the battery cells and the partitions to transfer thermal energy of the cartridge heaters to the battery cells.

Description

카트리지 히터를 포함하는 배터리 모듈{Battery Module having Cartridge Heater}[0001] The present invention relates to a battery module having a cartridge heater,

본 발명은 배터리모듈에 관한 것으로서, 카트리지 히터를 이용하여 배터리 모듈을 가열하는 카트리지 히터를 포함하는 배터리모듈에 관한 것이다.
The present invention relates to a battery module, and more particularly, to a battery module including a cartridge heater for heating a battery module using a cartridge heater.

최근, 충방전이 가능한 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있다. 또한, 이차전지는 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-In HEV)등의 동력원으로서도 주목받고 있다.BACKGROUND ART [0002] In recent years, rechargeable secondary batteries have been widely used as energy sources for wireless mobile devices. In addition, the secondary battery is an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle (HEV), a plug-in hybrid electric vehicle (HEV), and the like, which are proposed as solutions for air pollution of existing gasoline vehicles and diesel vehicles using fossil fuels (Plug-In HEV) and the like.

소형 모바일 기기들에는 디바이스 1 대당 하나 또는 두서너 개의 배터리셀들이 사용됨에 반하여, 자동차 등과 같은 중대형 디바이스에는 고출력 대용량의 필요성으로 인해, 다수의 배터리셀을 전기적으로 연결한 배터리모듈이 사용된다.In a small mobile device, one or a few battery cells are used per device, while a large and medium-sized device such as an automobile uses a battery module in which a plurality of battery cells are electrically connected to each other due to the necessity of a high output large capacity.

배터리모듈은 가능하면 작은 크기와 중량으로 제조되는 것이 바람직하므로, 높은 집적도로 충적될 수 있고 용량 대비 중량이 작은 각형 전지, 파우치형 전지 등이 배터리모듈의 배터리셀로서 주로 사용되고 있다. 특히, 알루미늄 라미네이트 시트 등을 외장부재로 사용하는 파우치형 전지는 중량이 작고 제조비용이 낮으며 형태 변형이 용이하다는 등의 이점으로 인해 최근 많은 관심을 모으고 있다.Since the battery module is preferably manufactured in a small size and weight, a prismatic battery, a pouch-type battery, and the like, which can be charged with a high degree of integration and have a small weight to capacity ratio, are mainly used as battery cells of a battery module. In particular, a pouch-shaped battery using an aluminum laminate sheet or the like as an exterior member has recently attracted a lot of attention due to its advantages such as small weight, low manufacturing cost, and easy shape deformation.

이러한 배터리모듈을 구성하는 배터리셀들은 충방전이 가능한 이차전지로 구성되어 있으므로, 이와 같은 고출력 대용량 이차전지는 충방전 과정에서 다량의 열을 발생시킨다. 특히, 상기 배터리모듈에 널리 사용되는 파우치형 전지의 라미네이트 시트는 열전도성이 낮은 고분자 물질로 표면이 코팅되어 있으므로, 배터리셀 전체의 온도를 효과적으로 냉각시키기 어려운 실정이다.Since the battery cells constituting the battery module are composed of a rechargeable secondary battery, such a high output large capacity secondary battery generates a large amount of heat in the charge and discharge processes. In particular, since the laminate sheet of the pouch-type battery widely used in the battery module is coated with a polymer material having a low thermal conductivity, it is difficult to effectively cool the temperature of the entire battery cell.

충방전 과정에서 발생한 배터리모듈의 열이 효과적으로 제거되지 못하면, 열축적이 일어나고 결과적으로 배터리모듈의 열화를 촉진하며, 경우에 따라서는 발화 또는 폭발을 유발할 수 있다. 따라서, 배터리모듈 다수 개를 포함하고 고출력 대용량의 전지인 차량용 중대형 배터리팩에는 그것에 내장되어 있는 배터리셀들을 냉각시키는 냉각시스템이 필요하다.If the heat of the battery module generated during the charging and discharging process can not be effectively removed, heat accumulation may occur, thereby accelerating the deterioration of the battery module and possibly causing ignition or explosion. Accordingly, there is a need for a cooling system that cools the battery cells built in the middle- or large-sized battery pack for vehicles, which includes a large number of battery modules and is a high-output large-capacity battery.

또한, 배터리모듈은 온도가 낮아질수록 내부저항이 급격히 증가하고, 그 용량이 감소하여 출력이 저하되며, 특히 0℃ 이하의 저온에서는 실온에 비하여 절반 이상 그 용량이 감소하는 문제가 있다.Also, as the temperature of the battery module decreases, the internal resistance rapidly increases, the capacity thereof decreases, and the output decreases. Particularly, at a low temperature of 0 ° C or lower, the capacity of the battery module is reduced by half compared with room temperature.

이러한 문제를 개선하기 위하여, 종래 배터리모듈의 온도 저하를 방지하기 위해 배터리 외부에 PCT 히터를 장착한 방열판과 단열 보온재를 설치하고, 상기 배터리모듈의 전원을 이용하여 PCT 히터를 구동하여 상기 배터리를 가열하도록 한 배터리모듈 가열장치가 개시된 바가 있다.In order to solve this problem, in order to prevent the temperature of the conventional battery module from being lowered, a heat sink and a heat insulating material provided with a PCT heater are installed outside the battery, and the PCT heater is driven by using the power of the battery module, A battery module heating device is disclosed.

이는, 구조가 복잡하고, 배터리모듈의 전월을 이용하여 PCT 히터를 구동하기 때문에 배터리의 출력을 원하는 수준으로 상승시키기 어려운 문제가 있었다.
This is a problem in that the structure is complicated and the output of the battery is difficult to rise to a desired level because the PCT heater is driven using the month of the battery module.

한국공개특허 10-2011-0062276Korean Patent Publication No. 10-2011-0062276

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 구조가 간단하고, 관리가 쉬운 배터리 모듈을 제공함에 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a battery module that is simple in structure and easy to manage.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 카트리지 히터를 포함하는 배터리 모듈은, 양극탭 및 음극탭이 노출되는 복수개의 배터리셀이 적층되며, 상기 배터리셀의 양극탭 및 음극탭을 이웃하는 배터리셀의 양극탭 및 음극탭과 직렬 또는 병렬로 연결되는 배터리 모듈에 있어서, 상기 배터리셀을 가열하기 위한 적어도 하나 이상의 카트리지 히터, 상기 배터리셀의 사이에 각각 개재되고, 적어도 하나 이상의 상기 카트리지 히터를 수용하기 위한 적어도 하나 이상의 히터수용부를 포함하는 적어도 하나 이상의 파티션, 상기 배터리셀과 상기 파티션 사이에 위치하여, 상기 카트리지 히터의 열에너지를 상기 배터리셀로 전달하는 역할을 하는 패널을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a battery module including a cartridge heater, wherein a plurality of battery cells, in which a positive electrode tab and a negative electrode tab are exposed, are stacked, A battery module connected in series or in parallel to a positive tab and a negative tab of a cell, said battery module comprising: at least one cartridge heater for heating said battery cell; and at least one cartridge heater interposed between said battery cells, And a panel disposed between the battery cell and the partition and serving to transfer thermal energy of the cartridge heater to the battery cell.

또한, 상기 히터수용부는 상기 파티션의 상기 복수개 적층된 배터리셀의 적층방향과 수직방향으로 천공되며, 상기 파티션의 양측부에 위치하는 것을 특징으로 한다.The heater accommodating portion is perforated in a direction perpendicular to a stacking direction of the plurality of stacked battery cells of the partition, and is located on both sides of the partition.

또한, 상기 패널은 판형으로 제작되고, 적어도 하나의 측부가 상기 히터수용부에 위치하여, 상기 카트리지 히터와 밀착되는 것을 특징으로 한다.Further, the panel is made in a plate shape, and at least one side portion is located in the heater accommodating portion, and is in close contact with the cartridge heater.

또한, 상기 파티션은 상기 배터리셀의 측부와 일정거리 이격되어 길이방향으로 히터수용홈이 형성되며, 상기 파티션은 인접한 파티션이 적층될 경우 상기 히터수용홈이 서로 연결되어 제2 히터수용부를 형성하는 것을 특징으로 한다.In addition, the partition may be spaced apart from the side of the battery cell to form a heater receiving groove in the longitudinal direction, and when the adjacent partitions are stacked, the heater receiving grooves are connected to each other to form a second heater receiving part .

또한, 상기 패널은 상기 패널은 상기 파티션의 상부 또는 하부를 동일한 형상으로 제작되는 것을 특징으로 한다.Further, the panel is characterized in that the upper or lower part of the partition is formed in the same shape.

또한, 상기 파티션은 상기 배터리셀 사이에 유체가 통과할 수 있는 냉각홀이 천공되는 것을 특징으로 한다.The partition is characterized in that a cooling hole through which fluid can pass between the battery cells is punctured.

또한, 상기 패널은 알루미늄으로 제작되는 것을 특징으로 한다.
Further, the panel is made of aluminum.

본 발명의 카트리지 히터를 포함하는 배터리모듈은 카트리지 히터를 단순 삽입하는 방식으로 배터리모듈을 조립하여 구조가 간단하고, 고장 및 관리가 필요한 부분의 히터만 단순 교체함으로서 관리가 간편한 효과가 있다.
The battery module including the cartridge heater of the present invention has a simple structure by assembling the battery module in a simple manner of inserting the cartridge heater, and has a simple effect of simple management by replacing only a heater in a part where malfunction and maintenance are required.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리모듈 사시도 및 부분확대도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 파티션 사시도 및 부분확대도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 파티션 평면도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 파티션 분해도.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 파티션 사시도.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 파티션 평면도.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 파티션을 포함하는 배터리모듈 사시도 및 부분확대도.1 is a perspective view and a partially enlarged view of a battery module according to an embodiment of the present invention;
2 is a partial perspective view and partial enlarged view according to a first embodiment of the present invention;
3 is a fragmentary plan view according to a first embodiment of the present invention;
4 is an exploded view of a partition according to a first embodiment of the present invention;
5 is a perspective view of a partition according to a second embodiment of the present invention;
6 is a fragmentary plan view according to a second embodiment of the present invention;
7 is a perspective view and a partially enlarged view of a battery module including a partition according to a second embodiment of the present invention;

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 카트리지 히터를 포함하는 배터리 모듈을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
Hereinafter, a battery module including the cartridge heater according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리모듈의 사시도이다.1 is a perspective view of a battery module according to an embodiment of the present invention.

도 1을 이용하여, 본 발명의 일실시예에 따른 배터리모듈(10)에 대해서 전체적인 형태에 대해서 설명한다.1, a general configuration of a battery module 10 according to an embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 일실시예에 따른 배터리모듈(10)은 적어도 하나 이상의 배터리셀(200), 적어도 하나 이상의 카트리지히터(300), 적어도 하나 이상의 파티션(100), 패널(400)을 포함하는 것을 특징으로 한다.The battery module 10 according to an embodiment of the present invention includes at least one battery cell 200, at least one cartridge heater 300, at least one partition 100, and a panel 400 do.

상기 배터리셀(200)은 양극탭 및 음극탭이 노출되며, 상기 배터리셀(200)은 복수개가 위치할 경우 이웃하는 배터리셀(200)의 양극탭 및 음극탭과 직렬 또는 병렬로 연결된다.The positive and negative electrode tabs of the battery cell 200 are exposed and the battery cell 200 is connected in series or in parallel with the positive and negative electrode tabs of the neighboring battery cell 200 when a plurality of the battery cells 200 are positioned.

상기 카트리지히터(300)는 상기 배터리셀(200)을 가열하기 위해서, 후술되는 히터수용부(111,121)에 안착된다. 또한, 상기 카트리지히터(300)는 상기 배터리셀(200)에서 전기에너지를 공급받을 수 있으나, 이에 한정되지 않고 외부의 전원부를 별도로 구비하여 외부의 전원부로부터 전기에너지를 공급받을 수 있다.The cartridge heater 300 is seated in the heater accommodating portions 111 and 121 described later in order to heat the battery cell 200. In addition, the cartridge heater 300 may receive electric energy from the battery cell 200, but the present invention is not limited thereto, and an external power supply unit may be separately provided to receive electric energy from an external power supply unit.

상기 파티션(100)은 상기 배터리셀(200)의 사이에 각각 개재되고, 적어도 하나 이상의 상기 카트리지 히터(300)를 수용하기 위한 적어도 하나 이상의 히터수용부(111,121)를 포함한다.The partition 100 is interposed between the battery cells 200 and includes at least one heater accommodating portion 111, 121 for accommodating at least one of the plurality of cartridge heaters 300.

상기 패널(400)은 상기 배터리셀(200)과 상기 파티션(100) 사이에 위치하여, 상기 카트리지히터(300)의 열에너지를 상기 배터리셀(200)로 전달한다.The panel 400 is positioned between the battery cell 200 and the partition 100 and transfers thermal energy of the cartridge heater 300 to the battery cell 200.

이때, 상기 패널(400)은 알루미늄으로 제작되어, 가볍고, 가공하기 쉬우며, 열전도율이 높은 것을 특징으로 한다. 하지만, 상기 패널(400)은 알루미늄으로 한정하는 것이 아니라, 열전도율이 높은 금속으로 제작될 수 있다.At this time, the panel 400 is made of aluminum and is light, easy to process, and has a high thermal conductivity. However, the panel 400 is not limited to aluminum, but may be made of a metal having a high thermal conductivity.

또한, 상기 배터리모듈(10)은 상기 배터리셀(200)의 온도를 측정할 수 있는 온도센서(미도시)를 더 포함할 수 있다.
The battery module 10 may further include a temperature sensor (not shown) capable of measuring a temperature of the battery cell 200.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 파티션 사시도 및 부분확대도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 파티션 평면도이며, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 파티션 분해도이다.
FIG. 2 is a perspective view of a partition according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a plan view of a partition according to a first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a partial exploded view of a partition exploded view according to the first embodiment of the present invention. to be.

도 2 내지 도 4를 이용하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 파티션의 형태와 구조에 대해서 상세히 설명한다.2 to 4, the shape and structure of the partition according to the first embodiment of the present invention will be described in detail.

이하, 상기 제1 실시예에 따른 파티션을 제1 파티션(110)이라 명명한다.Hereinafter, the partition according to the first embodiment will be referred to as a first partition 110.

상기 제1 파티션(110)은 적어도 하나 이상의 제1 배터리안착부(113), 적어도 하나 이상의 제1 히터수용부(111), 적어도 하나 이상의 제1 패널(410)을 포함한다.The first partition 110 includes at least one first battery seating part 113, at least one first heater receiving part 111, and at least one first panel 410.

상기 제1 배터리안착부(113)는 배터리셀이 안착되기 위한 공간으로서, 일반적으로 상기 제1 파티션(110)의 상부면 또는 하부면에 양측부보다 단차지게 공간이 형성되어 배터리셀(200)이 안착된다.The first battery seating part 113 is a space for seating the battery cell. Generally, a space is formed on the upper surface or the lower surface of the first partition 110 so as to be stepped on both sides, Lt; / RTI >

좀 더 상세하게는, 상기 제1 파티션(110)은 상부면과 하부면에 상기 제1 배터리안착부(113)가 형성되어, 상기 배터리셀(200) 사이에 개재된다. 이때, 최외측에 위치하는 상기 제1 파티션(110)은 상부면 또는 하부면 중 하나의 면에 상기 제1 배터리안착부(113)가 형성된다. 즉, 최상부에 위치하는 제1 파티션(110)은 하부면에 상기 제1 배터리안착부(113)가 형성되며, 최하부에 위치하는 제1 파티션(110)은 상부면에 상기 제1 배터리 안착부(113)가 형성되는 것이 바람직하다.More specifically, the first partition 110 has the first battery seating part 113 formed on the upper and lower surfaces thereof and interposed between the battery cells 200. At this time, the first partition 110 located on the outermost side is formed with the first battery seating part 113 on one surface of the upper surface or the lower surface. That is, the first partition 110 located at the uppermost portion has the first battery seating portion 113 formed on the lower surface thereof and the first partition 110 positioned at the lowermost portion has the first battery seating portion 113 are preferably formed.

또한, 상기 제1 파티션(110)은 상기 카트리지 히터(300)를 수용하기 위한 제1 히터수용부(111)를 포함한다.In addition, the first partition 110 includes a first heater accommodating portion 111 for accommodating the cartridge heater 300.

상기 제1 히터수용부(111)는 상기 배터리셀(200)이 안착되는 상기 제1 배터리안착부(113)의 인접한 부분에 형성되어, 상기 카트리지히터(300)에서 발생하는 열에너지를 효율적으로 상기 배터리셀(200)로 전달하는 것이 바람직하다.The first heater accommodating portion 111 is formed at an adjacent portion of the first battery seating portion 113 on which the battery cell 200 is seated to efficiently transfer heat energy generated from the cartridge heater 300 to the battery It is preferable to transmit it to the cell 200.

좀 더 상세하게는, 상기 제1 히터수용부(111)는 상기 배터리셀(200)이 적층방향과 수직방향으로 천공되며, 상기 제1 파티션(110)의 양측부에 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 제1 패널(410)은 상기 제1 히터수용부(111)에 적어도 하나의 측부가 삽입되며, 상기 제1 히터수용부(111)에 삽입되는 상기 카트리지히터(300)와 접촉된다. 또한, 상기 제1 패널(410)은 상기 제1 파티션(110)의 상ㅇ하면에 각각 위치하는 것이 바람직하나, 최상부 또는 최하부에 위치하는 제1 파티션(110)은 상기 배터리셀(200)이 위치하는 면에만 제1 패널(410)이 위치하는 것이 바람직하다.More specifically, the first heater receiving portion 111 may be formed at both sides of the first partition 110, and the battery cells 200 may be formed in a direction perpendicular to the stacking direction. At this time, at least one side portion is inserted into the first heater receiving portion 111 of the first panel 410 and is contacted with the cartridge heater 300 inserted into the first heater receiving portion 111. The first partition 410 may be positioned on the lower surface of the first partition 110, but the first partition 110 positioned at the uppermost or lowermost portion may be positioned at a position where the battery cell 200 is positioned It is preferable that the first panel 410 is positioned only on the side where the first panel 410 is disposed.

상기 제1 파티션(110)은 상기 배터리셀(200)이 안착되는 부분과 인접한 부분에 냉각된 유체가 통과할 수 있는 제1 냉각홀(112)이 천공되는 것이 바람직하다.In the first partition 110, a first cooling hole 112 through which the cooled fluid passes may be formed in a portion adjacent to a portion where the battery cell 200 is seated.

즉, 상기 제1 파티션(110)은 상기 배터리셀(200)이 일정온도 이상으로 가열될 경우, 상기 제1 냉각홀(112)로 냉각유체가 유입되어 상기 배터리셀(200)을 냉각할 수 있으며, 상기 배터리셀(200)이 일정온도 이하로 냉각될 경우, 상기 카트리지 히터(300)를 가열하여 상기 제1 패널(410)을 통해 상기 배터리셀(200)로 열에너지를 전달하여 상기 배터리셀(200)을 가열할 수 있다.
That is, when the battery cell 200 is heated to a predetermined temperature or more, the first partition 110 can cool the battery cell 200 by flowing a cooling fluid into the first cooling hole 112 And a second panel 410 that heats the cartridge heater 300 and transfers thermal energy to the battery cell 200 when the battery cell 200 is cooled to a predetermined temperature or lower, ) Can be heated.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 파티션의 사시도이고, 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 파티션의 평면도이고, 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 파티션을 포함하는 배터리모듈 사시도 및 부분확대도이다.FIG. 5 is a perspective view of a partition according to a second embodiment of the present invention, FIG. 6 is a plan view of a partition according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a sectional view of a partition according to a second embodiment of the present invention A battery module perspective view and a partial enlarged view.

도 5 내지 도 6을 이용하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 파티션의 형태와 구조에 대해서 상세히 설명한다.5 to 6, the shape and structure of the partition according to the second embodiment of the present invention will be described in detail.

이하, 상기 제2 실시예에 따른 파티션을 제2 파티션(120)이라 명명한다.Hereinafter, the partition according to the second embodiment will be referred to as a second partition 120.

상기 제2 파티션(120)은 적어도 하나 이상의 제2 배터리안착부(123), 적어도 하나 이상의 제2 히터수용부(121), 및 적어도 하나 이상의 제2 패널(420)을 포함한다.The second partition 120 includes at least one or more second battery mounting portions 123, at least one second heater accommodating portion 121, and at least one second panel 420.

상기 제2 배터리안착부(123)는 상기 배터리셀(200)이 안착되기 위한 공간으로서, 일반적으로 상기 제2 파티션(120)의 상부면 또는 하부면에 양측부보다 단차지게 공간이 형성되어 상기 배터리셀(200)이 안착된다.The second battery seating part 123 is a space for seating the battery cell 200. Generally, a space is formed on the upper surface or the lower surface of the second partition 120 so as to be stepped more than both side parts, The cell 200 is seated.

좀 더 상세하게는, 상기 제2 파티션(120)은 상부면과 하부면에 상기 제2 배터리안착부(123)가 형성되어, 상기 배터리셀(200) 사이에 개재된다. 이때, 최외측에 위치하는 상기 제2 파티션(120)은 상부면 또는 하부면 중 하나의 면에 상기 제2 배터리안착부(123)가 형성된다. 즉, 최상부에 위치하는 제2 파티션(120)은 하부면에 상기 제2 배터리안착부(123)가 형성되며, 최하부에 위치하는 제2 파티션(20)은 상부면에 상기 제2 배터리안착부(123)가 형성되는 것이 바람직하다.More specifically, the second partition 120 has the second battery seating part 123 formed on the upper and lower surfaces thereof and interposed between the battery cells 200. At this time, the second partition 120 located on the outermost side is formed with the second battery seating part 123 on one surface of the upper surface or the lower surface. That is, the second partition 120 located at the uppermost portion is formed with the second battery seating portion 123 on the lower surface, and the second partition 20 located on the lowermost portion is formed with the second battery seating portion 123 are preferably formed.

또한, 상기 제2 파티션(120)은 상기 카트리지히터(300)를 수용하기 위한 히터수용홈(124)을 포함한다.In addition, the second partition 120 includes a heater receiving groove 124 for receiving the cartridge heater 300.

상기 히터수용홈(124)은 상기 배터리셀(200)이 안착되는 제2 배터리안착부(123)에 인접한 부분에 형성되어, 상기 카트리지히터(300)에서 발생하는 열에너지를 효율적으로 상기 배터리셀(200)로 전달하는 것이 바람직하다.The heater accommodating groove 124 is formed in a portion adjacent to the second battery seating portion 123 on which the battery cell 200 is seated so that the heat energy generated in the cartridge heater 300 can be efficiently transferred to the battery cell 200 ).

상기 히터수용홈(124)은 상기 배터리셀(200)이 적층방향과 수직방향으로 홈이 형성된다. 또한, 상기 히터수용홈(124)은 상기 제2 파티션(120)의 상부면과 하부면의 양측부에 형성되는 것이 바람직하다.The heater receiving groove 124 is formed with a groove in a direction perpendicular to the stacking direction of the battery cell 200. The heater receiving recess 124 may be formed on both sides of the upper and lower surfaces of the second partition 120.

상기 히터수용홈(124)은 상기 제2 파티션(120)이 적층되었을 경우, 인접한 히터수용홈(124)과 연결되어 하나의 제2 히터수용부(121)를 형성한다. 좀 더 상세하게는 상기 제2 파티션(120)의 하부면에 형성된 히터수용홈(124)과 상기 제2 파티션(120)의 인접한 제2 파티션(120)의 상부면에 형성된 히터수용홈(124)이 연결되어 하나의 제2 히터수용부(121)를 형성한다. 즉, 상기 배터리모듈(10)은 상기 제2 파티션(120)을 적층함으로서, 상기 제2 히터수용부(121)가 형성되며, 상기 제2 히터수용부(121)에 상기 카트리지히터(300)를 삽입한다. 이를 위해서, 상기 제2 파티션(120)의 상부면과 하부면에 형성되는 상기 히터수용홈(124)은 대응되게 형성되는 것은 당연하다.When the second partition 120 is stacked, the heater receiving grooves 124 are connected to the adjacent heater receiving grooves 124 to form one second heater receiving portion 121. A heater receiving groove 124 formed on the lower surface of the second partition 120 and a heater receiving groove 124 formed on the upper surface of the adjacent second partition 120 of the second partition 120, So that one second heater receiving portion 121 is formed. That is, the battery module 10 is formed by stacking the second partitions 120 to form the second heater receiving part 121, and the second heater receiving part 121 is provided with the cartridge heater 300 . For this purpose, it is a matter of course that the heater receiving grooves 124 formed on the upper and lower surfaces of the second partition 120 are correspondingly formed.

상기 제2 패널(420)은 상기 제2 파티션(120)의 하부면 또는 상부면의 형상과 동일한 형상으로 제작되는 것이 바람직하다. 또한, 최상부 또는 최하부에 위치하는 제2 파티션(120)은 상기 배터리셀(200)이 위치하는 면에만 제2 패널(420)이 위치하는 것이 바람직하다.The second panel 420 may be formed in the same shape as the lower surface or the upper surface of the second partition 120. In addition, the second partition 120 positioned at the uppermost or lowermost part may be positioned on only the side where the battery cell 200 is located.

상기 제2 파티션(120)은 상기 배터리셀(200)이 안착되는 부분과 인접한 부분에 냉각된 유체가 통과할 수 있는 제2 냉각홀(122)이 천공되는 것이 바람직하다.The second partition 120 is preferably formed with a second cooling hole 122 through which the cooled fluid can pass, in a portion adjacent to the portion where the battery cell 200 is seated.

즉, 상기 제2 파티션(120)은 상기 배터리셀(200)이 일정온도 이상으로 가열될 경우, 상기 제2 냉각홀(122)로 냉각유체가 유입되어 상기 배터리셀(200)을 냉각할 수 있으며, 상기 배터리셀(200)이 일정온도 이하로 냉각될 경우, 상기 카트리지 히터(300)를 가열하여 상기 제2 패널(120)을 통해 상기 배터리셀(200)로 열에너지를 전달하여 상기 배터리셀(200)을 가열할 수 있다.
That is, when the battery cell 200 is heated to a predetermined temperature or higher, the second partition 120 can cool the battery cell 200 by flowing the cooling fluid into the second cooling hole 122 , And when the battery cell 200 is cooled to a certain temperature or less, the cartridge heater 300 is heated to transfer thermal energy to the battery cell 200 through the second panel 120, ) Can be heated.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It goes without saying that various modifications can be made.

10 : 배터리모듈
100 : 파티션
110 : 제1 파티션 111 : 제1 히터수용부
112 : 제1 냉각홀 113 : 제1 배터리안착부
120 : 제2 파티션 121 : 제2 히터수용부
122 : 제2 냉각홀 123 : 제2 배터리안착부
124 : 히터수용홈
200 : 배터리셀
300 : 카트리지 히터
400 : 패널
410 : 제1 패널 420 : 제2 패널10: Battery module
100: Partition
110: first partition 111: first heater accommodating portion
112: first cooling hole 113: first battery seating part
120: second partition 121: second heater accommodating portion
122: second cooling hole 123: second battery seating part
124: heater receiving groove
200: battery cell
300: Cartridge heater
400: Panel
410: first panel 420: second panel

Claims (7)

양극탭 및 음극탭이 노출되는 복수개의 배터리셀이 적층되며, 상기 배터리셀의 양극탭 및 음극탭을 이웃하는 배터리셀의 양극탭 및 음극탭과 직렬 또는 병렬로 연결되는 배터리 모듈에 있어서,
상기 배터리셀을 가열하기 위한 적어도 하나 이상의 카트리지 히터;
상기 배터리셀의 사이에 각각 개재되고, 적어도 하나 이상의 상기 카트리지 히터를 수용하기 위한 적어도 하나 이상의 히터수용부를 포함하는 적어도 하나 이상의 파티션;
상기 배터리셀과 상기 파티션 사이에 위치하여, 상기 카트리지 히터의 열에너지를 상기 배터리셀로 전달하는 역할을 하는 패널;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 카트리지 히터를 포함하는 배터리 모듈.
A positive electrode tab and a negative electrode tab are exposed and a positive electrode tab and a negative electrode tab of the battery cell are connected in series or in parallel with a positive electrode tab and a negative electrode tab of a neighboring battery cell,
At least one cartridge heater for heating the battery cell;
At least one partition interposed between the battery cells, the at least one partition including at least one heater accommodating portion for accommodating at least one of the at least one cartridge heater;
A panel positioned between the battery cell and the partition and serving to transfer thermal energy of the cartridge heater to the battery cell;
Wherein the cartridge heater comprises:
제 1항에 있어서,
상기 히터수용부는 상기 파티션의 상기 복수개 적층된 배터리셀의 적층방향과 수직방향으로 천공되며, 상기 파티션의 양측부에 위치하는 제1 히터수용부를 포함하는 것을 특징으로 하는 카트리지 히터를 포함하는 배터리 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the heater accommodating portion includes a first heater accommodating portion that is perforated in a direction perpendicular to a stacking direction of the plurality of stacked battery cells of the partition and located at both side portions of the partition.
제 2항에 있어서,
상기 패널은 판형으로 제작되고, 적어도 하나의 측부가 상기 히터수용부에 위치하여, 상기 카트리지 히터와 밀착되는 제2 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 카트리지 히터를 포함하는 배터리 모듈.
3. The method of claim 2,
Wherein the panel comprises a plate and at least one side portion is located in the heater accommodating portion and includes a second panel which is in close contact with the cartridge heater.
제 1항에 있어서,
상기 파티션은 상기 배터리셀의 측부와 일정거리 이격되어 길이방향으로 히터수용홈이 형성되며, 상기 파티션은 인접한 파티션이 적층될 경우 상기 히터수용홈이 서로 연결되어 제2 히터수용부를 형성하는 것을 특징으로 하는 카트리지 히터를 포함하는 배터리 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the partition is spaced apart from the side of the battery cell by a predetermined distance to form a heater receiving groove in the longitudinal direction, and when the adjacent partitions are stacked, the heater receiving grooves are connected to each other to form a second heater accommodating portion The cartridge heater comprising:
제 4항에 있어서,
상기 패널은 상기 패널은 상기 파티션의 상부 또는 하부를 동일한 형상으로 제작되는 제1 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 카트리지 히터를 포함하는 배터리 모듈.
5. The method of claim 4,
Wherein the panel comprises a first panel having the same shape of the upper or lower portion of the partition.
제 1항에 있어서,
상기 파티션은 상기 배터리셀 사이에 유체가 통과할 수 있는 냉각홀이 천공되는 것을 특징으로 하는 카트리지 히터를 포함하는 배터리 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the partition is formed with a cooling hole through which fluid can pass between the battery cells.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 패널은 알루미늄으로 제작되는 것을 특징으로 카트리지 히터를 포함하는 배터리 모듈.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
Wherein the panel is made of aluminum.
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