(57)【要約】  本発明は、電池パックを構成する電池セルスタックにおいて、電池セル間の温度偏差が発生することを抑制するために、複数の電池セルが密着するように積層された構造の電池セルスタック（ｂａｔｔｅｒｙ  ｃｅｌｌ  ｓｔａｃｋ）、前記電池セルスタックの外面の中で三つの外面に付着及び配列されるヒーティング（ｈｅａｔｉｎｇ）部材、前記電池セルのそれぞれに連結される温度センサー、及び前記電池セルスタック、前記ヒーティング部材及び前記温度センサーを収容する電池パックケースを含み、前記ヒーティング部材は第１面、第２面及び第３面を含む一体型構造を有する電池パックに関するものである。
2022500811.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池セルが密着するように積層された構造の電池セルスタック（ｂａｔｔｅｒｙ  ｃｅｌｌ  ｓｔａｃｋ）と、
前記電池セルスタックの外面の中で三つの外面に密着して配列されるヒーティング（ｈｅａｔｉｎｇ）部材と、
前記電池セルスタック及び前記ヒーティング部材を収容する電池パックケースと、
を含み、
前記ヒーティング部材は、第１面、第２面及び第３面を含む一体型構造を有する、電池パック。
【請求項２】
前記ヒーティング部材は、外部電源からエネルギーが供給されて発熱する形態を有する、請求項１に記載の電池パック。
【請求項３】
前記電池セルスタックは、複数のパウチ型電池セルの収納部が互いに向き合うように積層された状態で、前記収納部の側面が地面に平行に配置される、請求項１又は２に記載の電池パック。
【請求項４】
前記ヒーティング部材は、前記第１面と前記第２面との間に第１折曲部が形成され、前記第２面と前記第３面との間に第２折曲部が形成され、
前記電池セルスタックの最外殻に位置する第１電池セル及び第２電池セルの外面に前記第１面及び前記第３面がそれぞれ位置する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電池パック。
【請求項５】
前記ヒーティング部材の前記第２面の面積は向き合う電池セルスタックの外面と同じサイズを有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電池パック。
【請求項６】
前記ヒーティング部材の前記第１面及び前記第３面は、電極タブに隣接した部分の少なくとも一部が除去された形態を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の電池パック。
【請求項７】
前記ヒーティング部材は金属又は非金属の抵抗発熱体を含む、請求項１〜６のいずれ一項に記載の電池パック。
【請求項８】
前記ヒーティング部材は絶縁性パッドの内部に抵抗発熱体を収容した形態を有する、請求項７に記載の電池パック。
【請求項９】
前記絶縁性パッドは、前記電池セルスタックと対面する第１面と、前記電池パックケースと対面する第２面とを含み、
前記第１面は熱伝導性の高い素材からなり、前記第２面は断熱性の高い素材からなる、請求項８に記載の電池パック。
【請求項１０】
前記ヒーティング部材は第１ヒーティング部材であり、前記第１ヒーティング部材の反対側に対称状に位置し、前記電池セルスタックの外面に付着及び配列される第２ヒーティング部材をさらに含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の電池パック。
【請求項１１】
前記電池セルのそれぞれには温度センサーが連結され、
前記温度センサーで測定された個別電池セルの温度によって前記ヒーティング部材の発熱温度を調節する調節部材をさらに含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の電池パック。
【請求項１２】
前記電池セルスタックにおいて最も温度が高い電池セルの温度は最も温度が低い電池セルの温度の１．５倍以内である、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の電池パック。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の電池パックを電力源として含む、デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は２０１９年８月８日付の韓国特許出願第２０１９−００９６９７３号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容はこの明細書の一部として含まれる。
【０００２】
本発明はヒーティング部材を含む電池パックに関するものであり、具体的に、電池セルスタックの温度偏差を減らすために、電池セルスタックの外面の中で三つの外面に付着及び配列されるヒーティング部材を含む構造を有する電池パックに関するものである。
【背景技術】
【０００３】
化石燃料を使う既存のガソリン車両及びディーゼル車両が主要大気汚染源として指摘されるにつれて、これに対する解決方案として、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、プラグインハイブリッド電気自動車に対する関心が高くなっており、これに対するエネルギー源として二次電池に対する研究開発が活発に行われている。
【０００４】
前記電気自動車などのように大容量及び高電圧を必要とするデバイスに使われる二次電池は、多数の電池セルが配列された構造の電池セルアセンブリー又は電池パックなどの形態として使われる。
【０００５】
前記電池セルアセンブリー又は電池パックなどはデバイスの多様な運用環境による影響を受けることができる。例えば、温度条件によって電池パックなどの充電量と出力に大きな差が現れることができる。
【０００６】
具体的に、同じ充電容量に充電するためにリチウム二次電池を含む電池パックを零下の温度で充電する場合と映像の温度で充電する場合を比較するとき、零下の温度で充電する電池パックは低温によって充電量に相当な制限が発生するから、映像の温度で充電する電池パックより長い充電時間が必要である。
【０００７】
よって、電池パックの温度を一定温度以上に維持するために発熱パッドを電池パックの内部に付け加えて使うなどの多様な試みが行われている。
【０００８】
具体的に、図１は従来のヒーティング部材を含む電池パックの分解斜視図を模式的に示している。
【０００９】
図１を参照すると、電池パック１００は、複数の電池セル１１１が密着して配列されて形成された電池セルスタック１１０、電池セルスタック１１０の下部に位置するヒーティング部材１２０、及び電池セルスタック１１０及びヒーティング部材１２０を収容する電池パックケース１３０を含む。
【００１０】
ヒーティング部材１２０は電池パックケース１３０に収容される電池セルスタック１１０の下面に適用されるので、電池セルスタック１１０の下部側で電池セルスタック１１０が加熱されることができる。
【００１１】
しかし、ヒーティング部材１２０が平面構造を有して電池セルスタック１１０の下面のみと接触するから、電池セルスタック１１０の全体温度を高めるのに必要な時間が長くなる。
【００１２】
また、電池セルスタック１１０において外側にある電池セルは金属素材の電池パックケース１３０に密着しているのでうまく放熱される反面、電池セルスタック１１０において中心部にある電池セルは発熱体性質を有する電池セルが密着して配列された状態であるからより早く温度が上がるので、個別電池セルの間に温度偏差が大きくなる。
【００１３】
これは、電池セル間の充電量の偏差を引き起こすだけでなく、個別電池セルの寿命差が発生する原因となる。
【００１４】
一方、特許文献１は、電池モジュール及び／又は外装ケースに炭素ナノチューブ発熱体を含む放熱及び発熱フィルムを含み、前記放熱フィルムは、熱伝導性素材から形成され、単位電池の熱を放出する第１及び第２放熱層、及び前記第１及び第２放熱層の間に形成されて前記第１及び第２放熱層を接着させる接着層を含む電池組立体に関するものであり、放熱フィルム自体の構造を具体的に提示しているが、電池セル間の温度偏差を減らすための方法を提示していない。
【００１５】
特許文献２は、多数のバッテリーセルを含むセルモジュール組立体に温熱パッド及び発泡断熱材を挿入及び充填し、前記温熱パッドの動作を制御して、バッテリーパックの使用環境に対する温度条件がバッテリーセルの保証温度範囲を外れた場合にも安定的に使うことができる構造のバッテリーパックに関するものであり、バッテリーパックの温度増加のために温熱パッドの他に発泡断熱材を使っている。
【００１６】
特許文献３は、複数の電池を平行な姿勢で収納する内部ケースと、前記内部ケースを収納する外部ケースと、前記内部ケースと前記外部ケースとの間に配設されて電池を加温するシートヒーターとを備えるパック電池に関するものであり、前記シートヒーターは可撓性の絶縁シートに抵抗線を固定したもので、このシートヒーターは、インナーケースのコーナーに沿って抵抗線を折曲するように折り曲げてインナーケースの２面に固定され、さらにシートヒーターは、インナーケースのコーナーに位置する折曲部分において、抵抗線を折曲ラインの方向に凸部又は凹部となる湾曲部として絶縁シートに固定していることを特徴とする。
【００１７】
前記のように、従来の技術は、電池パックの内部温度を高めるために、放熱フィルム、温熱パッド及びシートヒーターなどを使っているが、電池パックを構成する電池セルスタックの間に温度分布が不均一である問題を解決するための解決策を提示していない。
【００１８】
よって、前記のような問題点を解決することができる技術の必要性が高い実情である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】韓国公開特許第２０１２−００５３４７６号公報
【特許文献２】韓国公開特許第２０１８−００８５１２３号公報
【特許文献３】特開第２００７−２１３９３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明は前記のような問題を解決するためのものであり、複数の電池セルが密着するように積層された構造の電池セルスタックにおいて、電池セル間の温度偏差を減らすために、前記電池セルスタックの外面を取り囲む形態のヒーティング部材を含む電池パックを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
このような目的を達成するための本発明による電池パックは、複数の電池セルが密着するように積層された構造の電池セルスタック（ｂａｔｔｅｒｙ  ｃｅｌｌ  ｓｔａｃｋ）と、前記電池セルスタックの外面の中で三つの外面に密着して配列されるヒーティング（ｈｅａｔｉｎｇ）部材と、前記電池セルスタック及び前記ヒーティング部材を収容する電池パックケースとを含み、前記ヒーティング部材は、第１面、第２面及び第３面を含む一体型構造を有する。
【００２２】
前記ヒーティング部材は、外部電源からエネルギーが供給されて発熱する形態を有することができる。
【００２３】
前記電池セルスタックは、複数のパウチ型電池セルの収納部が互いに向き合うように積層された状態で、前記収納部の側面が地面に平行に配置されることができる。
【００２４】
前記ヒーティング部材は、前記第１面と前記第２面との間に第１折曲部が形成され、前記第２面と前記第３面との間に第２折曲部が形成されることができ、前記電池セルスタックの最外殻に位置する第１電池セル及び第２電池セルの外面に前記第１面及び第３面がそれぞれ位置することができる。
【００２５】
前記ヒーティング部材の前記第２面の面積は向き合う電池セルスタックの外面と同じサイズを有することができる。
【００２６】
前記ヒーティング部材の前記第１面及び前記第３面は、電極タブに隣接した部分の少なくとも一部が除去された形態を有することができる。
【００２７】
前記ヒーティング部材は金属又は非金属の抵抗発熱体を含むことができる。
【００２８】
前記ヒーティング部材は絶縁性パッドの内部に抵抗発熱体を収容した形態を有することができる。
【００２９】
前記絶縁性パッドは、前記電池セルスタックと対面する第１面と、前記電池パックケースと対面する第２面とを含むことができ、前記第１面は熱伝導性の高い素材からなり、前記第２面は断熱性の高い素材からなることができる。
【００３０】
前記ヒーティング部材は第１ヒーティング部材であり、前記第１ヒーティング部材の反対側に対称状に位置し、前記電池セルスタックの外面に付着及び配列される第２ヒーティング部材をさらに含むことができる。
【００３１】
前記電池セルのそれぞれには温度センサーが連結されることができ、前記温度センサーで測定された個別電池セルの温度によって前記ヒーティング部材の発熱温度を調節する調節部材をさらに含むことができる。
【００３２】
前記電池セルスタックにおいて最も温度が高い電池セルの温度は最も温度が低い電池セルの温度の１．５倍以内であることができる。
【００３３】
また、本発明は、前記電池パックを電力源として含むデバイスを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】従来のヒーティング部材を含む電池パックの分解斜視図である。
【図２】第１実施例によるヒーティング部材を含む電池パックの分解斜視図である。
【図３】第２実施例によるヒーティング部材の斜視図である。
【図４】第３実施例によるヒーティング部材の斜視図である。
【図５】第４実施例によるヒーティング部材の斜視図である。
【図６】第５実施例によるヒーティング部材の断面図である。
【図７】実施例で製造された電池パックにおいて電池セルの温度分布を示すグラフである。
【図８】比較例で製造された電池パックにおいて電池セルの温度分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、添付図面に基づいて本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が本発明を容易に実施することができる実施例を詳細に説明する。ただ、本発明の好適な実施例に対する動作原理を詳細に説明するに当たり、関連の公知機能又は構成についての具体的な説明が本発明の要旨を不必要にあいまいにする可能性があると判断される場合にはその詳細な説明を省略する。
【００３６】
また、図面全般にわたって類似の機能及び作用をする部分に対しては同じ図面符号を付ける。明細書全般で、ある部分が他の部分と連結されていると言うとき、これは直接的に連結されている場合だけではなく、その中間に他の素子を挟んで間接的に連結されている場合も含む。また、ある構成要素を含むとは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。
【００３７】
本発明を図面に基づいて詳細な実施例とともに説明する。
【００３８】
図２は第１実施例によるヒーティング部材を含む電池パックの分解斜視図である。
【００３９】
図２を参照すると、電池パック２００は、複数のパウチ型電池セル２１１が密着するように積層された構造の電池セルスタック２１０、電池セルスタック２１０の外面の一部上に付着及び配列されるヒーティング部材２２０、電池セル２１１のそれぞれに連結される温度センサー２４０、及び電池セルスタック２１０、ヒーティング部材２２０及び温度センサー２４０を収容する電池パックケース２３０を含む。
【００４０】
電池セルスタック２１０は、電極タブ２１２が突出した両側外面を除けば、電池セルスタックの左側面２１０ａ、電池セルスタックの下側面２１０ｂ、電池セルスタックの右側面２１０ｃ及び電池セルスタックの上側面２１０ｄを含む。
【００４１】
ヒーティング部材２２０は、ヒーティング部材の第１面２２１、ヒーティング部材の第２面２２２及びヒーティング部材の第３面２２３を含む一体型構造を有し、ヒーティング部材の第１面２２１は電池セルスタックの左側面２１０ａの外面に付着及び配列され、ヒーティング部材の第２面２２２は電池セルスタックの下側面２１０ｂの外面に付着及び配列され、ヒーティング部材の第３面２２３は電池セルスタックの右側面２１０ｃの外面に付着及び配列される。
【００４２】
すなわち、ヒーティング部材２２０は、電池セルスタックの左側面２１０ａ、電池セルスタックの下側面２１０ｂ及び電池セルスタックの右側面２１０ｃからなる三つの外面に付着及び配列されるので、電池セルスタック２１０とヒーティング部材２２０との接触面を増加させることができる。
【００４３】
一具体例で、電池パック２００が低温環境に露出される場合、電池セルスタック２１０の外側に位置する電池セルの温度は電池セルスタック２１０の中心部に位置する電池セルの温度より低い温度分布を現すことができる。
【００４４】
しかし、本発明のように、電池セルスタックの下側面だけでなく、電池セルスタックの左側面及び右側面にも付着及び配列されるヒーティング部材を使う場合には、温度が低い外側に位置する電池セルを直接加熱して単位セルの温度を高めることができるから、電池セルの位置によって発生する温度偏差を減らすことができる。
【００４５】
また、本発明によるヒーティング部材を含む電池パックの場合には、電池パックの内部にヒーティング部材が適用される面積が増えるから、電池パックの内部の温度を早く高めることができ、加熱された状態を維持することが有利であり、電池パックの内部温度を均一に維持することができる。よって、電池パックの内部にある電池セルの温度分布も均一にすることができる。
【００４６】
本発明による電池パックは、電池セルスタックを構成する電池セル間の温度偏差を減らすためのものである。電池セルスタックを構成するパウチ型電池セルは収納部が互いに向き合うように積層された状態で前記収納部の側面２１３が地面に平行に配置されることが好ましい。
【００４７】
このように電池セルが配置された状態で、電池セルスタックの左側面、下側面及び右側面にヒーティング部材が配列される。
【００４８】
前記ヒーティング部材の第１面２２１とヒーティング部材の第２面２２２との間に第１折曲部２２７が形成され、ヒーティング部材の第２面２２２とヒーティング部材の第３面２２３との間に第２折曲部２２８が形成され、電池セルスタックの最外殻には第１電池セル２１１と第２電池セル２１９が位置し、第１電池セル２１１の外面にヒーティング部材の第３面２２３が位置し、第２電池セル２１９の外面にヒーティング部材の第１面２２１が位置する。
【００４９】
ヒーティング部材の第２面２２２の面積は電池セルスタックの下側面２１０ｂと同じサイズに形成されることが好ましい。
【００５０】
また、ヒーティング部材の第１面２２１及びヒーティング部材の第３面２２３の高さは、ヒーティング部材の第１面２２１及びヒーティング部材の第３面２２３のそれぞれと対面する電池セルスタックの左側面２１０ａ及び右側面２１０ｃの高さと同じかそれより小さいサイズを有することができ、詳細にはヒーティング部材の第１面２２１及びヒーティング部材の第３面２２３の面積が前記電池セルスタックの左側面２１０ａ及び右側面２１０ｃの面積の１０％以上であるサイズを有することができる。
【００５１】
もしくは、ヒーティング部材２２０の第１面２２１及び第３面２２３の面積は電池セルスタックの左側面２１０ａ及び右側面２１０ｃの面積の５０％より大きく形成されることができ、詳細には５０％〜１００％のサイズに形成されることができ、より詳細には８０％〜１００％のサイズに形成されることができる。
【００５２】
前記ヒーティング部材の第１面及びヒーティング部材の第３面の面積が電池セルスタックの左側面及び右側面のそれぞれの面積の５０％より小さい場合には電池セル間の温度偏差を減らすための目的を達成することが難しく、１００％より大きい場合にはヒーティング部材のサイズが電池パックケースより大きくなることができるので好ましくない。
【００５３】
前記ヒーティング部材の発熱方法は特に制限されないが、例えば、前記ヒーティング部材が発熱して電池パックの内部の電池セルを加熱するために、外部電源からエネルギーが供給されて発熱する形態であることができる。
【００５４】
ヒーティング部材は金属抵抗発熱体又は非金属抵抗発熱体を含むことができる。例えば、前記金属抵抗発熱体の素材としては、鉄、ニッケル、ニッケルクロム、鉄クロム、白金、及び白金とロジウムの合金を使うことができ、使用温度は真空内で又は水素気流内で１，２００℃〜２，５００℃であることができる。前記非金属抵抗発熱体の素材としては、炭化珪素、又は硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、塩化カルシウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、炭酸ナトリウム及び塩化バリウムなどを単独で又は混合物として使うことができ、炭素は棒状又は管状を有し、酸化性以外の気体又は真空内で２，５００℃〜３，０００℃までの高温で使うことができる。
【００５５】
電池パック２００は、個別電池セルの温度を測定して温度偏差が発生する場合にヒーティング部材２２０の温度を調節するための温度センサー２４０を含む。温度センサー２４０は個別電池セルの外面に付着される。電池パックは、温度センサー２４０で測定された個別電池セルの温度によってヒーティング部材の発熱温度を調節する調節部材（図示せず）をさらに含むことができる。
【００５６】
したがって、電池セルスタックの外側に位置する電池セルの温度と中心に位置する電池セルの温度との偏差が大きく発生すれば、前記調節部材はヒーティング部材の温度を高めて電池セルスタックの外側に位置する電池セルの温度を上げることができる。
【００５７】
図３は第２実施例によるヒーティング部材の斜視図である。
【００５８】
図３を参照すると、ヒーティング部材３２０は、ヒーティング部材の第１面３２１、ヒーティング部材の第２面３２２及びヒーティング部材の第３面３２３を含む一体型構造を有し、ヒーティング部材の第１面３２１及びヒーティング部材の第３面３２３は両側端が内側に凹んでいる構造を有する。
【００５９】
一般に、電池セルは電極タブの周辺温度が残り部分の温度より相対的に高く測定されるので、個別電池セルの内部でも位置によって温度偏差が発生する。
【００６０】
ヒーティング部材３２０においてヒーティング部材の第１面３２１及びヒーティング部材の第３面３２３は電極タブに隣接した部分の一部が除去された形態を有するので、個別電池セルで温度偏差が発生することを最小化して個別電池セルの容量減少率を低下させることができる。
【００６１】
図４は第３実施例によるヒーティング部材の斜視図である。
【００６２】
図４を参照すると、ヒーティング部材４２０は、ヒーティング部材の第１面４２１、ヒーティング部材の第２面４２２及びヒーティング部材の第３面４２３を含む一体型構造を有し、ヒーティング部材の第１面４２１及びヒーティング部材の第３面４２３は第２面４２２より電池セルの長手方向ａへの長さが短い構造を有する。
【００６３】
図３に示した第２実施例によるヒーティング部材３２０のように、ヒーティング部材４２０は電極タブに隣接した部分の一部が除去された形態を有するので、個別電池セルで温度偏差が発生することを最小化して個別電池セルごとに寿命差が発生することを防止することができる。
【００６４】
図５は第４実施例によるヒーティング部材の斜視図である。
【００６５】
図５を参照すると、ヒーティング部材は、２個の分離された形態の第１ヒーティング部材５２０と第２ヒーティング部材５３０とを含んでなる。
【００６６】
第１ヒーティング部材５２０と第２ヒーティング部材５３０は第２面５２２、５３２が互いに向き合うように位置し、電池セルスタックの外面に付着及び配列される。
【００６７】
前記第１実施例〜第３実施例のヒーティング部材２２０、３２０、４２０の第１面及び第３面の高さは電池セルスタックの高さに対応する大きさを有するものとは違い、第１ヒーティング部材５２０の第１面５２１の高さと第２ヒーティング部材５３０の第１面５３１の高さとの和又は第１ヒーティング部材５２０の第３面５２３の高さと第２ヒーティング部材５３０の第３面５３３の高さとの和は電池セルスタックの高さに対応する値を有することができる。
【００６８】
第１ヒーティング部材５２０及び第２ヒーティング部材５３０からなる場合には電池セルスタックの上側面までヒーティング部材が位置するから、電池セルスタックの温度向上の効果が増加するだけでなく、電池パック２００の組立過程に第２ヒーティング部材５３０で電池セルスタックを覆う過程のみ追加すれば良いので、組立過程で難しさが発生する問題を防止することができる。
【００６９】
図６は第５実施例によるヒーティング部材の断面図である。
【００７０】
図６を参照すると、ヒーティング部材６２０は絶縁性パッドの内部に抵抗発熱体が収容された形態を有する。絶縁性パッドは、電池セルスタックと対面する第１面６３１と、電池パックケースと対面する第２面６３２とを含み、第１面６３１は熱伝導性の高い素材からなり、第２面６３２は断熱性の高い素材からなることができる。
【００７１】
すなわち、電池セルスタックと対面する第１面は絶縁性パッドの内部にある抵抗発熱体６３３から発生した熱を損失なしに電池セルスタックに早く伝達するように熱伝導性の高い素材からなり、電池パックケースと対面する第２面は絶縁性パッドの内部にある抵抗発熱体６３３から発生した熱を電池パックの外部に排出することができないように断熱性の高い素材からなることが好ましい。
【００７２】
以下では、本発明の実施例を参照して説明するが、これは本発明のより容易な理解のためのものであり、本発明の範疇がそれによって限定されるものではない。
【００７３】
＜比較例＞
１２個のパウチ型電池セルを準備し、図１の電池セルスタックのように配置した後、電池セルスタックの下側面に、図１のヒーティングパッドのように、平面形状のヒーティングパッドを付着し、電池パックケースに電池セルスタックとヒーティングパッドを収納した。
【００７４】
前記１２個のパウチ型電池セルのそれぞれには温度センサーを付着することによって個別電池セルの温度を測定することができるようにした。
【００７５】
＜実施例＞
１２個のパウチ型電池セルを準備し、図２の電池セルスタックのように配置した後、図２のヒーティングパッドを電池セルスタックの下側面、左側面及び右側面に付着して電池パックケースに収納した
【００７６】
前記１２個のパウチ型電池セルのそれぞれには温度センサーを付着して個別電池セルの温度を測定することができるようにした。
【００７７】
＜実験例＞
前記実施例及び比較例で製造された電池パックを零下３０℃のチャンバーに収納し、ヒーティング部材を１時間加熱した後、電池セルの温度分布を測定し、実施例の温度分布を図７に示し、比較例の温度分布を図８に示した。
【００７８】
図７及び図８を参照すると、横軸にある数字は電池セルスタックを構成する電池セルに一方向の順に付けた番号である。
【００７９】
図７のグラフは６番電池セルの温度が最も高く、図８のグラフは７番電池セルの温度が最も高いし、全体的に中心部の電池セルの温度が高くて両側端に位置する１番電池セルと１２番電池セルの温度が最も低い側に属することが示されている。
【００８０】
図７では１２個の電池セル間の温度偏差が大きくなく、最も温度が高い６番電池セルの温度が最も温度が低い３番電池セルの温度より約１．３倍高いことが示されている反面、図８では７番電池セルの温度は１番電池セルの温度の約５．５倍であり、１２番電池セルの温度の約１１倍高いことが示されている。
【００８１】
このように、比較例の電池セルは温度偏差が非常に大きく発生しているが、実施例の電池セルは均等な水準の温度分布を示すことが分かる。
【００８２】
したがって、本発明による電池パックは、電池セル間の寿命差が発生することを防止して高効率及び長寿命の電池パックを提供することができる。
【００８３】
前述したように、本発明による電池パックは電池セル間の温度偏差を低めることができるので、零下温度の地域で使われるデバイス、又は冷凍庫のようなデバイスの内部に装着されてこれらのデバイスの電力源として使うことが好ましい。
【００８４】
本発明が属する分野で通常の知識を有する者であれば前記内容に基づいて本発明の範疇内で多様な応用及び変形が可能であろう。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
以上で説明したように、本発明による電池パックは、電池セルスタックの外面を取り囲むために電池セルスタックの三つの外面上に付着及び配列される構造のヒーティング部材を使うから、電池セルスタックの外側で追加的に発熱する部材の面積が増加するので、前記電池セルスタックを構成する電池セル間の温度偏差を著しく減らすことができる。
【００８６】
また、個別電池セル内で相対的に温度が高い電極タブ部分にはヒーティング部材が直接接触しない構造を使うことにより、個別電池セルの内部で温度偏差が発生することを最小化することができる。
【００８７】
また、ヒーティング部材の外側には断熱性素材を適用し、内側には放熱性素材を適用することにより、電池パックの内部温度を高めるだけでなく、上昇した電池セルの内部温度が電池パックの外部に排出されることを抑制することができる。
【符号の説明】
【００８８】
１００、２００    電池パック
１１０、２１０    電池セルスタック
１１１、２１１、２１９    電池セル
２１２    電極タブ
１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、５３０、６２０    ヒーティング部材
１３０、２３０    電池パックケース
２１０ａ    電池セルスタックの左側面
２１０ｂ    電池セルスタックの下側面
２１０ｃ    電池セルスタックの右側面
２１０ｄ    電池セルスタックの上側面
２１３    収納部の側面
２２１、３２１、４２１、５２１、５３１    ヒーティング部材の第１面
２２２、３２２、４２２、５２２、５３２    ヒーティング部材の第２面
２２３、３２３、４２３、５２３、５３３    ヒーティング部材の第３面
２２７    第１折曲部
２２８    第２折曲部
２４０    温度センサー
６３１    電池セルスタックと対面する第１面
６３２    電池パックケースと対面する第２面
６３３    抵抗発熱体
ａ    電池セルの長手方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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