KR20210095351A - Heating element for heating battery - Google Patents

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Abstract

Provided is a heating element for preheating a battery. A heating element for preheating a battery according to an exemplary embodiment of the present invention has at least a part disposed to be in contact with the battery to preheat the battery at a low temperature and to emit heat generated from the battery when the battery is heated. The heating element comprises: a heat generating unit comprising a heating source for generating heat to preheat the battery when a current is applied; and a heat emitting unit attached to an outer surface of the heat generating unit to emit heat transferred from the battery when the battery is heated. According to the present invention, an explosion risk due to overheating can be prevented in advance.

Description

배터리 예열용 발열체{Heating element for heating battery}Heating element for battery preheating {Heating element for heating battery}

본 발명은 발열체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배터리 예열용 발열체에 관한 것이다.The present invention relates to a heating element, and more particularly, to a heating element for preheating a battery.

전기자동차는 배터리에서 제공되는 전원을 이용하여 구동된다.Electric vehicles are driven using power provided by batteries.

일반적으로, 전기자동차용 배터리는 리튬이온 배터리가 사용된다. 이러한 리튬이온 배터리는 온도가 증가함에 따라 화학반응속도가 상승하여 향상된 배터리 성능을 보이고 충전속도 역시 증가하기 때문에 최적의 성능을 나타내는 온도 대역이 존재한다.In general, a lithium ion battery is used as a battery for an electric vehicle. The lithium-ion battery exhibits improved battery performance by increasing the chemical reaction rate as the temperature increases, and the charging rate also increases, so there is a temperature band showing the optimum performance.

그러나 겨울철과 같이 기온이 낮은 환경에서는 배터리 내부의 저항이 증가해 배터리의 전압이 낮아지고, 배터리가 빨리 방전되는 현상이 발생한다.However, in an environment with a low temperature such as in winter, the internal resistance of the battery increases, which lowers the voltage of the battery and causes the battery to discharge quickly.

반면, 배터리가 과열되는 경우 폭발과 같은 안전사고가 발생할 수 있으며, 발열에 의한 성능이 저하되는 문제가 있다.On the other hand, when the battery is overheated, a safety accident such as an explosion may occur, and there is a problem in that performance is deteriorated due to heat.

따라서, 기온이 낮은 환경에서는 배터리를 적절한 온도로 가열하고, 배터리에서 과열이 발생하는 경우 이를 외부로 방출할 수 있는 방안이 요구되고 있다.Accordingly, there is a need for a method of heating the battery to an appropriate temperature in a low temperature environment and discharging the battery to the outside when overheating occurs in the battery.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 배터리의 초기작동시 배터리를 적절한 온도로 가열하기 위한 열을 제공하면서도 배터리의 작동시 발생되는 열을 빠르게 방출할 수 있는 배터리 예열용 발열체를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been devised in view of the above points, and provides a heating element for preheating a battery that can rapidly dissipate heat generated during operation of the battery while providing heat for heating the battery to an appropriate temperature during initial operation of the battery. There is a purpose.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 적어도 일부가 배터리와 접촉되도록 배치되어 저온시 상기 배터리를 예열하고 상기 배터리의 발열시 배터리로부터 발생된 열을 방출하기 위한 것으로서, 전류 인가 시 상기 배터리를 예열할 수 있도록 발열하는 발열원을 포함하는 발열부; 및 상기 발열부의 외면에 부착되고 상기 배터리의 발열시 상기 배터리로부터 전달된 열을 분산하는 방열부;를 포함하는 배터리 예열용 발열체를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides at least a part of the battery in contact with the battery to preheat the battery at a low temperature and to dissipate heat generated from the battery when the battery heats up. a heating unit including a heating source for heating to be preheated; and a heat dissipation unit attached to the outer surface of the heat generating unit and dissipating heat transferred from the battery when the battery generates heat.

또한, 상기 발열원은 소정의 면적을 갖는 판상의 도전성부재일 수 있다.In addition, the heat source may be a plate-shaped conductive member having a predetermined area.

또한, 상기 발열부는, 전류 인가 시 발열하는 복수 개의 발열원; 양단부측이 서로 간격을 두고 이격배치되는 두 개의 발열원에 물리적으로 연결되어 상기 두 개의 발열원을 직렬연결하고, 설정온도 이상시 용단되어 상기 두 개의 발열원의 전기적인 연결을 차단하는 퓨즈부재; 및 상기 복수 개의 발열원 및 퓨즈부재를 감싸는 절연부재;를 포함할 수 있다.In addition, the heating unit, a plurality of heat sources that generate heat when current is applied; a fuse member having both ends physically connected to two heat sources spaced apart from each other to connect the two heat sources in series, and to cut off the electrical connection between the two heat sources by melting when the temperature exceeds a set temperature; and an insulating member surrounding the plurality of heat sources and the fuse member.

이와 같은 경우, 상기 퓨즈부재는 소정의 면적을 갖는 판상의 도전성부재일 수 있다. In this case, the fuse member may be a plate-shaped conductive member having a predetermined area.

일례로, 상기 퓨즈부재는 양단부측이 서로 간격을 두고 이격배치되는 두 개의 발열원의 상면 또는 하면에 각각 연결될 수 있다.For example, the fuse member may be respectively connected to an upper surface or a lower surface of two heat sources having opposite ends spaced apart from each other.

다른 예로써, 상기 퓨즈부재는 양단부측이 서로 간격을 두고 이격배치되는 두 개의 발열원의 상면에 각각 연결되는 제1퓨즈부재와, 양단부측이 상기 두 개의 발열원의 하면에 각각 연결되는 제2퓨즈부재를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1퓨즈부재 및 제2퓨즈부재는 상기 두 개의 발열원 사이에서 적어도 일부가 접촉할 수 있다.As another example, the fuse member includes a first fuse member having both ends connected to the upper surfaces of two heat sources spaced apart from each other, and a second fuse member having both ends connected to the lower surfaces of the two heat sources, respectively. may include. In this case, at least a portion of the first fuse member and the second fuse member may be in contact between the two heat sources.

또한, 상기 절연부재는 절연성을 갖는 필름부재일 수 있다.In addition, the insulating member may be a film member having insulating properties.

또한, 상기 방열부는 그라파이트 재질을 포함하는 판상의 시트일 수 있다.In addition, the heat dissipation unit may be a plate-shaped sheet including a graphite material.

본 발명에 의하면, 전원인가시 열을 발생시켜 배터리를 적절한 온도로 가열하면서도 발열원이 설정온도 이상의 고온으로 발열하는 경우 용단됨으로써 전류가 흐르는 것을 차단하여 과열에 의한 발화 현상을 미연에 방지할 수 있다. According to the present invention, when power is applied to generate heat to heat the battery to an appropriate temperature, when the heat source heats up to a high temperature higher than the set temperature, the current is cut by melting, thereby preventing ignition caused by overheating in advance.

또한, 본 발명은 배터리의 작동시 배터리에서 발생되는 열을 빠르게 분산하여 외부로 방출할 수 있음으로써 과열에 의한 폭발위험을 미연에 방지할 수 있다.In addition, the present invention can quickly dissipate heat generated from the battery during operation of the battery and discharge it to the outside, thereby preventing the risk of explosion due to overheating in advance.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 예열용 발열체를 나타낸 개략도,
도 2는 도 1의 A-A 방향 단면도로서, 두 개의 발열원과 퓨즈부재의 연결관계를 나타낸 도면,
도 3은 도 1의 A-A 방향 단면도로서, 두 개의 발열원과 퓨즈부재의 연결관계를 나타낸 다른 형태를 나타낸 도면,
도 4는 도 1의 A-A 방향 단면도로서, 두 개의 발열원과 퓨즈부재의 연결관계를 나타낸 또 다른 형태를 나타낸 도면, 그리고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 예열용 발열체의 사용상태도를 나타낸 도면이다.1 is a schematic diagram showing a heating element for preheating a battery according to an embodiment of the present invention;
2 is a cross-sectional view in the direction AA of FIG. 1, showing a connection relationship between two heat sources and a fuse member;
3 is a cross-sectional view taken in the direction AA of FIG. 1, showing another form of connection between two heat sources and a fuse member;
4 is a cross-sectional view taken along the AA direction of FIG. 1, showing another form of a connection relationship between two heat sources and a fuse member;
5 is a view showing a state diagram of the use of a heating element for preheating a battery according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar components throughout the specification.

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 예열용 발열체(100)는 겨울철과 같이 기온이 낮은 경우 외부로부터 인가되는 전원을 이용하여 배터리(10)를 예열하기 위한 열을 발생시킬 수 있으며, 배터리(10)가 작동을 통해 과열되는 경우 배터리(10)로부터 발생된 열을 분산하여 외기로 방출할 수 있다.The heating element 100 for preheating the battery according to an embodiment of the present invention may generate heat for preheating the battery 10 using power applied from the outside when the temperature is low, such as in winter, and the battery 10 . When overheated through operation, heat generated from the battery 10 may be dispersed and discharged to the outside air.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 예열용 발열체(100)는 도 5에 도시된 바와 같이 적어도 일부가 배터리(10)와 접촉되도록 배치됨으로써 상기 배터리(10)를 예열하거나 상기 배터리(10)에서 발생된 열을 빠르게 방출할 수 있다.That is, as shown in FIG. 5 , the heating element 100 for preheating the battery according to an embodiment of the present invention is arranged such that at least a part thereof is in contact with the battery 10 to preheat the battery 10 or the battery 10 . It can dissipate the generated heat quickly.

일례로, 상기 배터리(10)는 전기자동차에 사용되는 배터리일 수 있으나, 본 발명의 적용대상을 이에 한정하는 것은 아니며, 예열 및 방열이 모두 요구되는 배터리라면 제한없이 적용될 수 있다.As an example, the battery 10 may be a battery used in an electric vehicle, but the scope of application of the present invention is not limited thereto, and any battery requiring both preheating and heat dissipation may be applied without limitation.

이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 예열용 발열체(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 발열부(110) 및 방열부(120)를 포함한다.As described above, the heating element 100 for preheating a battery according to an embodiment of the present invention includes a heating unit 110 and a heat dissipation unit 120 as shown in FIG. 1 .

상기 발열부(110)는 배터리(10)의 초기작동시 외부로부터 인가되는 전원을 이용하여 상기 배터리(10)를 예열하기 위한 열을 발생시킬 수 있다. 이를 통해, 상기 배터리(10)는 상기 발열부(110)로부터 제공되는 열을 통해 예열됨으로써 화학반응속도가 상승하여 빠른시간 내에 최적의 배터리 성능을 나타낼 수 있다.The heat generating unit 110 may generate heat for preheating the battery 10 using power applied from the outside during the initial operation of the battery 10 . Through this, the battery 10 is preheated through the heat provided from the heat generating unit 110 , thereby increasing the chemical reaction rate, thereby exhibiting optimal battery performance within a short time.

이와 같은 발열부(110)는 상기 배터리(10)가 최적의 성능을 위한 적정온도로 승온된 경우 외부로부터 공급되는 전원이 차단됨으로써 작동이 중단될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 예열용 발열체(100)는 상기 배터리(10)의 예열이 필요한 경우에만 외부로부터 전원이 인가될 수 있다.When the temperature of the battery 10 is raised to an appropriate temperature for optimal performance, the heating unit 110 may be stopped by shutting off power supplied from the outside. That is, the heating element 100 for preheating the battery according to an embodiment of the present invention may be powered from the outside only when the battery 10 needs to be preheated.

일례로써, 상기 발열부(110)는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 복수 개의 발열원(111), 퓨즈부재(112,112',112") 및 절연부재(113)를 포함할 수 있다.As an example, the heat generating unit 110 may include a plurality of heat sources 111 , fuse members 112 , 112 ′ and 112 ″, and an insulating member 113 as shown in FIGS. 1 to 4 .

상기 복수 개의 발열원(111)은 전원인가시 발열하여 열을 발생시킬 수 있다. 이와 같은 복수 개의 발열원(111)은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 상기 발열체(100)의 길이방향을 따라 서로 간격을 두고 이격배치될 수 있으며, 상기 퓨즈부재(112,112',112")를 매개로 서로 전기적으로 연결될 수 있다.The plurality of heat sources 111 may generate heat by generating heat when power is applied. As shown in FIGS. 2 to 4, the plurality of heat sources 111 may be spaced apart from each other along the longitudinal direction of the heating element 100, and the fuse members 112, 112', and 112" are provided. They can be electrically connected to each other through a medium.

즉, 상기 복수 개의 발열원(111)은 상기 발열체(100)의 길이방향을 따라 서로 간격을 두고 이격배치될 수 있으며, 길이방향을 따라 서로 간격을 두고 이격배치되는 두 개의 발열원(111)은 상기 퓨즈부재(112,112',112")를 매개로 직렬연결될 수 있다.That is, the plurality of heat sources 111 may be spaced apart from each other along the longitudinal direction of the heating element 100, and the two heat sources 111 spaced apart from each other along the length direction are the fuses. The members 112, 112', and 112" may be connected in series.

이에 따라, 외부로부터 전원이 인가되는 경우 상기 복수 개의 발열원(111)은 퓨즈부재(112,112',112")를 매개로 서로 전기적으로 연결됨으로써 복수 개의 발열원(111)이 모두 발열할 수 있다.Accordingly, when power is applied from the outside, the plurality of heat sources 111 may be electrically connected to each other via the fuse members 112 , 112 ′, and 112 ″, so that all of the plurality of heat sources 111 may generate heat.

이때, 상기 복수 개의 발열원(111)은 소정의 면적을 갖는 판상으로 구비될 수 있다. 즉, 상기 발열원(111)은 전원인가시 열을 발생하는 판상의 도전성부재일 수 있다.In this case, the plurality of heat sources 111 may be provided in a plate shape having a predetermined area. That is, the heat source 111 may be a plate-shaped conductive member that generates heat when power is applied.

비제한적인 일례로써, 상기 발열원(111)은 비정질 리본시트가 사용될 수 있다. 여기서, 상기 비정질 리본시트는 비정질 합금 및 나노 결정립 합금 중 적어도 1종 이상을 포함하는 리본시트일 수 있다. 또한, 상기 발열원(111)은 소정의 면적을 갖는 판상의 금속시트일 수 있으며, 상기 금속시트로는 알루미늄이나 구리 등이 사용될 수 있다. As a non-limiting example, the heat source 111 may be an amorphous ribbon sheet. Here, the amorphous ribbon sheet may be a ribbon sheet comprising at least one or more of an amorphous alloy and a nano-crystalline alloy. In addition, the heat source 111 may be a plate-shaped metal sheet having a predetermined area, and aluminum or copper may be used as the metal sheet.

더불어, 상기 발열원(111)은 반복적인 열피로 노출에 따른 결정화를 방지할 수 있도록 칸탈 및 페칼로이 합금 중 적어도 1종 이상을 포함하는 판상의 도전성부재일 수도 있다.In addition, the heat source 111 may be a plate-shaped conductive member including at least one of Kanthal and Pekaloy alloy to prevent crystallization due to repeated exposure to thermal fatigue.

그러나 상기 발열원(111)의 재질을 이에 한정하는 것은 아니며, 선형의 도전성부재가 소정의 패턴으로 배열되어 판상 또는 면상의 형태로 구현될 수도 있으며, 발열원이 면상 또는 판상의 형태로 구현될 수 있다면 히터의 발열원으로 사용될 수 있는 공지의 발열원이 모두 적용될 수 있다.However, the material of the heat source 111 is not limited thereto, and linear conductive members are arranged in a predetermined pattern and may be implemented in a plate shape or a planar shape. All known pyrogens that can be used as pyrogens of can be applied.

여기서, 상기 발열체(100)를 구성하는 복수 개의 발열원(111)은 서로 동일한 면적을 갖도록 구비될 수도 있고 서로 다른 면적을 갖도록 구비될 수도 있다.Here, the plurality of heat sources 111 constituting the heating element 100 may be provided to have the same area or different areas from each other.

이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 예열용 발열체(100)는 소정의 면적을 갖는 복수 개의 발열원(111)이 상기 퓨즈부재(112,112',112")를 매개로 서로 전기적으로 연결된 면상의 발열체로 구현될 수 있다.Through this, in the heating element 100 for preheating the battery according to an embodiment of the present invention, a plurality of heat sources 111 having a predetermined area are electrically connected to each other via the fuse members 112, 112' and 112". It may be implemented as a heating element.

이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 예열용 발열체(100)는 전원인가시 소정의 면적을 갖는 발열원(111)이 동시에 발열될 수 있음으로써 발열면적을 증가시킬 수 있으며, 증가된 발열면적을 통해 가열대상인 배터리(10)와의 열교환면적을 넓힐 수 있으므로 반응성을 높일 수 있다. For this reason, in the heating element 100 for preheating the battery according to an embodiment of the present invention, the heating area 111 having a predetermined area can be simultaneously heated when power is applied, thereby increasing the heating area, and the increased heating area Through this, the heat exchange area with the battery 10, which is a heating target, can be increased, so that the reactivity can be increased.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 예열용 발열체(100)는 각각의 발열원(111)에서 소정의 면적으로 열이 발생할 수 있음으로써 전체길이가 증가되더라도 위치에 상관없이 균일한 발열온도를 구현할 수 있다.In addition, since the heating element 100 for preheating the battery according to an embodiment of the present invention can generate heat in a predetermined area from each heat source 111, even if the overall length is increased, a uniform heating temperature can be realized regardless of the location. can

이에 따라, 가열대상인 배터리(10)가 복수 개로 구비되어 일방향을 따라 배열되더라도 각각의 배터리(10)들은 서로 균일한 온도로 가열될 수 있다.Accordingly, even if a plurality of batteries 10 to be heated are provided and arranged in one direction, each of the batteries 10 can be heated to a uniform temperature with each other.

상기 퓨즈부재(112,112',112")는 상기 발열체(100)의 길이방향을 따라 서로 간격을 두고 이격배치되는 두 개의 발열원(111)을 물리적으로 연결할 수 있다. 이를 통해, 상기 퓨즈부재(112,112',112")는 상술한 바와 같이 두 개의 발열원(111)을 직렬연결할 수 있다.The fuse members 112, 112', 112" may physically connect two heat sources 111 spaced apart from each other along the longitudinal direction of the heating element 100. Through this, the fuse members 112 and 112' , 112") may connect the two heat sources 111 in series as described above.

이때, 상기 퓨즈부재(112,112',112")는 전원 인가시 발열하는 복수 개의 발열원(111)이 설정온도 이상의 고온으로 발열하는 경우 용단됨으로써 복수 개의 발열원(111) 측에 전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다.At this time, the fuse members 112, 112', 112" are melted when the plurality of heat sources 111 that generate heat when power is applied generate heat to a high temperature higher than the set temperature, thereby preventing current from flowing to the plurality of heat sources 111. there is.

이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 예열용 발열체(100)는 상기 퓨즈부재(112,112',112")를 통해 자체에 전류차단기능이 구현됨으로써 상기 배터리(10)가 고온으로 가열되는 것이 방지할 수 있다. 이에 따라, 상기 배터리(10)는 고온의 열에 의해 발화되는 것이 방지될 수 있다.Through this, the heating element 100 for preheating the battery according to an embodiment of the present invention implements a current blocking function on its own through the fuse members 112, 112', 112" so that the battery 10 is heated to a high temperature. Accordingly, the battery 10 can be prevented from being ignited by high-temperature heat.

더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 예열용 발열체(100)는 자체에 전류차단기능이 내장되기 때문에, 외부의 컨트롤러, 일례로 히터 컨트롤러의 고장이 발생하더라도 상기 퓨즈부재(112,112',112")를 통해 자체 보호 기능이 작동될 수 있음으로써 안정성을 높일 수 있다.In addition, since the heating element 100 for battery preheating according to an embodiment of the present invention has a built-in current blocking function, even if a failure occurs in an external controller, for example, a heater controller, the fuse members 112, 112', 112" ), the self-protection function can be activated, thereby increasing the stability.

여기서, 상기 퓨즈부재(112,112',112")는 서로 직렬연결된 복수 개의 발열원(111)이 설정값 이상의 높은 온도로 발열하는 경우 상기 발열원(111)으로부터 전달된 열에 의해 녹아 끊어짐으로써 전류를 차단할 수 있다.Here, when the plurality of heat sources 111 connected in series with each other generate heat at a high temperature greater than or equal to a set value, the fuse members 112, 112 ', and 112" are melted and broken by the heat transferred from the heat source 111 to block the current. .

일례로, 상기 퓨즈부재(112,112',112")는 납, 구리, 주석, 아연, 카드뮴 및 이들이 상호 조합된 1종 이상의 금속재질로 이루어질 수 있다. 그러나 상기 퓨즈부재(112,112',112")의 재질을 이에 한정하는 것은 아니며 퓨즈로서 사용될 수 있는 공지의 재질이 모두 적용될 수 있다.For example, the fuse members 112, 112', 112" may be made of lead, copper, tin, zinc, cadmium, and one or more metal materials that are combined with each other. However, the fuse members 112, 112', 112" The material is not limited thereto, and any known material that can be used as a fuse may be applied.

더불어, 상기 퓨즈부재(112,112',112")는 소정의 길이를 갖는 선형으로 구비될 수도 있으나, 외력에 의한 파단가능성을 줄일 수 있도록 상기 발열원(111)과 마찬가지로 소정의 면적을 갖는 판상으로 구비될 수 있다.In addition, the fuse members 112, 112', 112" may be provided in a linear shape having a predetermined length, but may be provided in a plate shape having a predetermined area like the heat generating source 111 to reduce the possibility of breakage due to an external force. can

이와 같은 퓨즈부재(112,112',112")는 서로 간격을 두고 이격배치되는 두 개의 발열원(111)을 다양한 방식으로 물리적으로 연결할 수 있다.Such fuse members 112 , 112 ′, and 112 ″ can physically connect two heat sources 111 spaced apart from each other in various ways.

일례로, 상기 퓨즈부재(112,112',112")는 도 2 내지 도 4의 방식을 통해 두 개의 발열원(111)을 직렬연결할 수 있다.For example, the fuse members 112 , 112 ′, and 112 ″ may connect the two heat sources 111 in series through the method of FIGS. 2 to 4 .

구체적으로, 상기 퓨즈부재(112)는 서로 간격을 두고 이격배치되는 두 개의 발열원(111)의 동일면을 연결할 수 있다. 즉, 상기 퓨즈부재(112)는 도 2에 도시된 바와 같이 서로 간격을 두고 이격배치되는 두 개의 발열원(111)의 상면에 각각 연결될 수 있다. 또한, 상기 퓨즈부재(112)는 서로 간격을 두고 이격배치되는 두 개의 발열원(111)의 하면에 각각 연결될 수 있다.Specifically, the fuse member 112 may connect the same surface of the two heat sources 111 spaced apart from each other. That is, the fuse member 112 may be respectively connected to the upper surfaces of the two heat sources 111 spaced apart from each other as shown in FIG. 2 . In addition, the fuse member 112 may be respectively connected to the lower surface of the two heat sources 111 spaced apart from each other.

다른 예로써, 상기 퓨즈부재(112',112")는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 제1퓨즈부재(112a,112a')와 제2퓨즈부재(112b,112b')를 포함할 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 제1퓨즈부재(112a,112a')는 서로 간격을 두고 이격배치되는 두 개의 발열원(111)의 상면에 각각 연결될 수 있으며, 상기 제2퓨즈부재(112b,112b')는 서로 간격을 두고 이격배치되는 두 개의 발열원(111)의 하면에 각각 연결될 수 있다.As another example, the fuse members 112' and 112" may include first fuse members 112a and 112a' and second fuse members 112b and 112b' as shown in FIGS. 3 and 4 . In this case, the first fuse members 112a and 112a' may be respectively connected to the upper surfaces of the two heat sources 111 spaced apart from each other, and the second fuse members 112b and 112b'. may be respectively connected to the lower surface of the two heat sources 111 spaced apart from each other.

이를 통해, 상기 제1퓨즈부재(112a,112a') 및 제2퓨즈부재(112b,112b') 중 어느 하나가 두 개의 발열원(111)으로부터 물리적으로 분리되더라도 다른 하나의 퓨즈부재는 두 개의 발열원(111)과 물리적으로 연결된 상태를 유지할 수 있다. 이로 인해, 상기 퓨즈부재(112',112")를 통해 전기적으로 연결되는 복수 개의 발열원(111) 사이의 통전안정성을 높일 수 있다.Through this, even if any one of the first fuse member 112a, 112a' and the second fuse member 112b, 112b' is physically separated from the two heat sources 111, the other fuse member has two heat sources ( 111) and physically connected. For this reason, it is possible to increase the stability of conduction between the plurality of heat sources 111 electrically connected through the fuse members 112 ′ and 112 ″.

이때, 상기 제1퓨즈부재(112a,112a') 및 제2퓨즈부재(112b,112b')는 도 3에 도시된 바와 같이 두 개의 발열원(111) 사이에서 서로 접촉되지 않도록 구비될 수도 있고, 도 4에 도시된 바와 같이 두 개의 발열원(111) 사이에서 적어도 일부가 서로 접촉하도록 구비될 수도 있다.At this time, the first fuse members 112a and 112a' and the second fuse members 112b and 112b' may be provided so as not to contact each other between the two heat sources 111 as shown in FIG. 4 , at least a portion between the two heat sources 111 may be provided to contact each other.

그러나 상기 퓨즈부재(112,112',112")와 발열원(111)의 연결방식을 이에 한정하는 것은 아니며, 두 개의 발열원(111)을 물리적으로 상호 연결하면서 설정온도 이상시 용단될 수 있는 방식이라면 적절하게 변경될 수 있다.However, the connection method of the fuse members 112, 112', 112" and the heat source 111 is not limited thereto, and if it is a method that can be fused when the set temperature is higher than the set temperature while physically interconnecting the two heat sources 111, appropriate can be changed.

상기 절연부재(113)는 길이방향을 따라 간격을 두고 일렬로 배치되는 복수 개의 발열원(111)과 두 개의 발열원(111)을 직렬연결하는 퓨즈부재(112,112',112")를 감싸도록 배치될 수 있다.The insulating member 113 may be disposed to surround a plurality of heat sources 111 arranged in a line at intervals along the longitudinal direction and fuse members 112, 112', and 112" connecting the two heat sources 111 in series. there is.

즉, 상기 절연부재(113)는 도전성부재인 발열원(111) 및 퓨즈부재(112,112',112")가 외부로 노출되는 것을 방지할 수 있다.That is, the insulating member 113 may prevent the heat source 111 and the fuse members 112 , 112 ′ and 112 ″, which are conductive members, from being exposed to the outside.

이를 통해, 상기 절연부재(113)는 다른 부품과의 접촉시 상기 발열원(111) 및 퓨즈부재(112,112',112")가 다른 부품과의 접촉을 통해 쇼트되는 것을 방지할 수 있다.Through this, the insulating member 113 can prevent the heat source 111 and the fuse members 112, 112', 112" from being short-circuited through contact with other components when they come into contact with other components.

여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 예열용 발열체(100)는 양 단부측에 외부로부터 공급되는 전원을 상기 발열원(111) 측에 인가하기 위한 한 쌍의 단자부재(114a,114b)가 구비될 수 있으며, 상기 한 쌍의 단자부재(114a,114b)는 일단이 상기 발열원(111)과 연결되면서 적어도 일부의 길이가 외부로 노출되도록 구비될 수 있다.Here, the heating element 100 for preheating the battery according to an embodiment of the present invention is provided with a pair of terminal members 114a and 114b for applying power supplied from the outside to the side of the heating source 111 on both end sides. The pair of terminal members 114a and 114b may be provided such that one end is connected to the heat source 111 while at least a portion of the length is exposed to the outside.

일례로, 상기 절연부재(113)는 상기 발열원(111) 및 퓨즈부재(112,112',112")의 상면을 덮는 제1절연부재(113a)와 상기 발열원(111) 및 퓨즈부재(112,112',112")의 하면을 덮는 제2절연부재(113b)를 포함할 수 있으며, 상기 제1절연부재(113a) 및 제2절연부재(113b)는 접착층을 매개로 부착될 수 있다.For example, the insulating member 113 includes a first insulating member 113a covering upper surfaces of the heat generating source 111 and the fuse members 112, 112', 112", the heat generating source 111, and the fuse members 112, 112', 112. ") may include a second insulating member 113b covering the lower surface, and the first insulating member 113a and the second insulating member 113b may be attached via an adhesive layer.

더불어, 상기 절연부재(113)는 복수 개의 발열원(111) 및 하나 이상의 퓨즈부재(112,112',112")를 동시에 덮도록 구비될 수 있다.In addition, the insulating member 113 may be provided to simultaneously cover the plurality of heat sources 111 and one or more fuse members 112 , 112 ′, and 112 ″.

그러나 상기 절연부재(113)를 이에 한정하는 것은 아니며, 하나의 부재로 형성될 수도 있다.However, the insulating member 113 is not limited thereto, and may be formed of a single member.

한편, 상기 절연부재(113)는 전기적인 절연을 위하여 절연성을 가질 수 있으며, 상기 발열원(111)에서 발생된 열에 의한 손상이 방지될 수 있도록 내열성을 함께 가질 수 있다.Meanwhile, the insulating member 113 may have insulation for electrical insulation, and may have heat resistance to prevent damage due to heat generated by the heat generating source 111 .

일례로, 상기 절연부재(113)는 절연성 및 내열성을 갖는 수지재질로 이루어진 필름부재일 수 있다. 비제한적인 일례로써, 상기 절연부재(113)는 공지의 폴리이미드(PI) 필름일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며 절연성 및 내열성을 갖는 재질이라면 제한없이 사용될 수 있다.For example, the insulating member 113 may be a film member made of a resin material having insulation and heat resistance. As a non-limiting example, the insulating member 113 may be a known polyimide (PI) film, but is not limited thereto, and any material having insulation and heat resistance may be used without limitation.

더불어, 상기 절연부재(113)는 절연성 및 내열성을 갖는 코팅액이 도포된 코팅층으로 형성될 수도 있으며, 코팅층과 필름부재가 서로 조합된 형태일 수도 있다.In addition, the insulating member 113 may be formed of a coating layer coated with a coating liquid having insulation and heat resistance, or a combination of the coating layer and the film member.

상기 방열부(120)는 상기 배터리(10)의 작동시 상기 배터리(10)로부터 발생된 열을 전달받아 외부로 방출하는 방열기능을 수행할 수 있다.The heat dissipation unit 120 may perform a heat dissipation function of receiving heat generated from the battery 10 during operation of the battery 10 and dissipating the heat to the outside.

즉, 상기 방열부(120)는 상기 배터리(10)와 적어도 일부가 접촉됨으로써 상기 배터리(10)로부터 발생된 열을 전달받을 수 있으며, 상기 배터리(10)로부터 전달된 열을 빠르게 분산한 후 외부로 방출할 수 있다.That is, the heat dissipation unit 120 may receive heat generated from the battery 10 by at least a part contacting the battery 10 , and after quickly dissipating the heat transferred from the battery 10 , can be emitted with

이에 따라, 상기 배터리(10)는 발열에 의한 성능저하 및 파손이 방지될 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 발열부(110) 측에는 외부로부터 인가되는 전원이 차단된 상태일 수 있으며, 상기 방열부(120)는 상기 배터리(10)와의 단순접촉을 통해 상기 배터리(10)로부터 발생된 열이 전달될 수 있다.Accordingly, the battery 10 can be prevented from being damaged or deteriorated in performance due to heat generation. In this case, the power applied from the outside may be cut off on the side of the heat generating unit 110 , and the heat generated from the battery 10 through a simple contact with the battery 10 may occur in the heat dissipating unit 120 . This can be passed on.

이를 위해, 상기 방열부(120)는 상기 발열부(110)의 외면에 부착될 수 있으며, 더욱 자세하게는 상기 발열부(110) 중 외부로 노출되는 절연부재(113)의 표면을 덮도록 부착됨으로써 노출면을 형성할 수 있다.To this end, the heat dissipation unit 120 may be attached to the outer surface of the heat generating unit 110 , and in more detail, by being attached to cover the surface of the insulating member 113 exposed to the outside of the heat generating unit 110 . An exposed surface may be formed.

이에 따라, 상기 방열부(120)는 상기 배터리(10)의 표면과 직접 접촉될 수 있다.Accordingly, the heat dissipation unit 120 may be in direct contact with the surface of the battery 10 .

일례로, 상기 방열부(120)는 상기 발열부(110)의 상면과 하면을 덮는 한 쌍으로 구비될 수 있으며, 상기 한 쌍의 방열부(120)는 접착층(미도시)을 매개로 상기 절연부재(113)에 부착될 수 있다.For example, the heat dissipation unit 120 may be provided as a pair that covers the upper and lower surfaces of the heat generating unit 110 , and the pair of heat dissipating units 120 is insulated through an adhesive layer (not shown). It may be attached to the member 113 .

이와 같은 경우, 상기 한 쌍의 방열부(120)는 서로 물리적으로 연결된 하나의 부재로 형성될 수도 있고, 두 개의 부재로 형성될 수도 있다.In this case, the pair of heat dissipating units 120 may be formed of one member physically connected to each other or may be formed of two members.

일례로, 상기 방열부(120)는 소정의 면적을 갖는 판상의 시트일 수 있으며, 열전도도가 우수한 재질로 이루어질 수 있다.For example, the heat dissipation unit 120 may be a plate-shaped sheet having a predetermined area, and may be made of a material having excellent thermal conductivity.

이때, 상기 방열부(120)는 단면을 기준으로 횡방향으로의 열전도 특성이 우수한 재질로 이루어질 수 있다.In this case, the heat dissipation unit 120 may be made of a material having excellent thermal conductivity in the transverse direction with respect to the cross-section.

여기서, 횡방향은 도 2 내지 도 4를 기준으로 좌,우 방향을 의미할 수 있다.Here, the lateral direction may refer to left and right directions with reference to FIGS. 2 to 4 .

이에 따라, 상기 배터리(10)로부터 상기 방열부(120) 측으로 전달된 열은 방열부(120)의 전체면적에 해당하는 넓은 면적으로 빠르게 분산될 수 있다. 이에 따라, 상기 방열부(120)와 배터리(10)가 서로 직접 접촉된 접촉면적이 제한적이더라도 상기 배터리(10)로부터 방열부(120) 측으로 전달된 열은 방열부(120)의 전체면적으로 빠르게 분산될 수 있음으로써 국부적인 위치에서 열이 집중되는 것을 미연에 방지할 수 있으며, 방열부(120)의 전체면적으로 분산되는 과정에서 열의 온도가 낮아질 수 있음으로써 빠르게 방출될 수 있다.Accordingly, the heat transferred from the battery 10 to the heat dissipation unit 120 can be quickly distributed over a large area corresponding to the entire area of the heat dissipation unit 120 . Accordingly, even though the contact area in which the heat dissipation unit 120 and the battery 10 are in direct contact with each other is limited, the heat transferred from the battery 10 to the heat dissipation unit 120 side rapidly spreads over the entire area of the heat dissipation unit 120 . By being able to be dispersed, it is possible to prevent in advance that heat is concentrated in a local location, and in the process of being dispersed over the entire area of the heat dissipation unit 120 , the temperature of the heat can be lowered, so that it can be rapidly discharged.

비제한적인 일례로써, 상기 방열부(120)는 횡방향으로의 열전도 특성이 우수한 그라파이트 재질을 포함할 수 있으며, 구체적인 일례로써, 상기 방열부(120)는 판상의 그라파이트 시트일 수 있다.As a non-limiting example, the heat dissipation unit 120 may include a graphite material having excellent thermal conductivity in the lateral direction, and as a specific example, the heat dissipation unit 120 may be a plate-shaped graphite sheet.

그러나 상기 방열부(120)의 재질을 이에 한정하는 것은 아니며 열전도도가 우수한 재질이라면 제한없이 사용될 수 있다.However, the material of the heat dissipation unit 120 is not limited thereto, and any material having excellent thermal conductivity may be used without limitation.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.Although one embodiment of the present invention has been described above, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented herein, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention can add components within the scope of the same spirit. , changes, deletions, additions, etc. may easily suggest other embodiments, but this will also fall within the scope of the present invention.

100 : 발열체 110 : 발열부
111 : 발열원 112,112',112" : 퓨즈부재
112a,112a' : 제1퓨즈부재 112b,112b' : 제2퓨즈부재
113 : 절연부재 113a : 제1절연부재
113b : 제2절연부재 114a,114b : 단자부재
120 : 방열부100: heating element 110: heating part
111: heat source 112,112',112": fuse member
112a, 112a': first fuse member 112b, 112b': second fuse member
113: insulating member 113a: first insulating member
113b: second insulating member 114a, 114b: terminal member
120: heat dissipation part

Claims (9)

적어도 일부가 배터리와 접촉되도록 배치되어 저온시 상기 배터리를 예열하고 상기 배터리의 발열시 배터리로부터 발생된 열을 방출하기 위한 발열체로서,
전류 인가 시 상기 배터리를 예열할 수 있도록 발열하는 발열원을 포함하는 발열부; 및
상기 발열부의 외면에 부착되고 상기 배터리의 발열시 상기 배터리로부터 전달된 열을 분산하는 방열부;를 포함하는 배터리 예열용 발열체.A heating element for preheating the battery when at least a part of it is placed in contact with the battery and discharging heat generated from the battery when the battery heats up,
a heating unit including a heating source that generates heat to preheat the battery when current is applied; and
and a heat dissipation unit attached to an outer surface of the heat generating unit and dissipating heat transferred from the battery when the battery heats up. 제 1항에 있어서,
상기 발열원은 소정의 면적을 갖는 판상의 도전성부재인 배터리 예열용 발열체.The method of claim 1,
The heating source is a battery preheating heating element which is a plate-shaped conductive member having a predetermined area. 제 1항에 있어서,
상기 발열부는,
전류 인가 시 발열하는 복수 개의 발열원;
양단부측이 서로 간격을 두고 이격배치되는 두 개의 발열원에 물리적으로 연결되어 상기 두 개의 발열원을 직렬연결하고, 설정온도 이상시 용단되어 상기 두 개의 발열원의 전기적인 연결을 차단하는 퓨즈부재; 및
상기 복수 개의 발열원 및 퓨즈부재를 감싸는 절연부재;를 포함하는 배터리 예열용 발열체.The method of claim 1,
The heat generating unit,
a plurality of heat sources that generate heat when current is applied;
a fuse member having both ends physically connected to two heat sources spaced apart from each other to connect the two heat sources in series, and to cut off the electrical connection between the two heat sources by melting when the temperature exceeds a set temperature; and
and an insulating member surrounding the plurality of heat sources and the fuse member. 제 3항에 있어서,
상기 퓨즈부재는 소정의 면적을 갖는 판상의 도전성부재인 배터리 예열용 발열체.4. The method of claim 3,
The fuse member is a battery preheating heating element, which is a plate-shaped conductive member having a predetermined area. 제 3항에 있어서,
상기 퓨즈부재는 양단부측이 서로 간격을 두고 이격배치되는 두 개의 발열원의 상면 또는 하면에 각각 연결되는 배터리 예열용 발열체.4. The method of claim 3,
The fuse member is a heating element for preheating a battery that is respectively connected to an upper surface or a lower surface of two heating sources having both ends spaced apart from each other. 제 3항에 있어서,
상기 퓨즈부재는 양단부측이 서로 간격을 두고 이격배치되는 두 개의 발열원의 상면에 각각 연결되는 제1퓨즈부재와, 양단부측이 상기 두 개의 발열원의 하면에 각각 연결되는 제2퓨즈부재를 포함하는 배터리 예열용 발열체.4. The method of claim 3,
The fuse member includes a first fuse member having both ends connected to upper surfaces of two heat sources spaced apart from each other, and a second fuse member having both ends connected to the lower surfaces of the two heat sources, respectively. Heating element for preheating. 제 6항에 있어서,
상기 제1퓨즈부재 및 제2퓨즈부재는 상기 두 개의 발열원 사이에서 적어도 일부가 접촉하는 배터리 예열용 발열체.7. The method of claim 6,
A heating element for preheating a battery in which at least a portion of the first fuse member and the second fuse member is in contact between the two heat sources. 제 3항에 있어서,
상기 절연부재는 절연성을 갖는 필름부재인 배터리 예열용 발열체.4. The method of claim 3,
The insulating member is a heating element for preheating a battery which is a film member having insulating properties. 제 1항에 있어서,
상기 방열부는 그라파이트 재질을 포함하는 판상의 시트인 배터리 예열용 발열체.The method of claim 1,
The heat dissipation unit is a heating element for preheating a battery which is a plate-shaped sheet including a graphite material.
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