JP2010225412A - Battery assembly - Google Patents
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Abstract
【課題】簡単な構造で良好な冷却性能を得ることができる組電池装置を提供する。
【解決手段】放熱処理および断熱処理を施していない第1電池セル11Aと、第1電池セル11Aの筐体の外表面に放熱処理を施し、この放熱処理を施したことによって第1電池セル11Aより大きい径を持つ第2電池セル11Bとを備えた組電池10A,10Bが、冷却風導入口25aおよび冷却風排出口22aが設けられた収納ケースに収納されている。冷却風導入口25a側から冷却風排出口22a側にかけて、第1電池セル11A、第2電池セル11Bの順でそれぞれ複数配置されている。また、第1電池セル11Aより上流の冷却風導入口25aの直近に、第1電池セル11Aの筐体の外表面に断熱処理を施した第3電池セル11Cが配置されている。
【選択図】図4An assembled battery device capable of obtaining a good cooling performance with a simple structure is provided.
A first battery cell 11A that has not been subjected to a heat dissipation process and a heat insulation process, and an outer surface of a housing of the first battery cell 11A is subjected to a heat dissipation process. The assembled batteries 10A and 10B including the second battery cell 11B having a larger diameter are stored in a storage case provided with a cooling air introduction port 25a and a cooling air discharge port 22a. A plurality of first battery cells 11A and second battery cells 11B are arranged in this order from the cooling air introduction port 25a side to the cooling air discharge port 22a side. In addition, a third battery cell 11C in which heat treatment is performed on the outer surface of the casing of the first battery cell 11A is disposed in the immediate vicinity of the cooling air inlet 25a upstream from the first battery cell 11A.
[Selection] Figure 4
Description
本発明は、燃料電池自動車などに搭載される組電池装置に関する。 The present invention relates to an assembled battery device mounted on a fuel cell vehicle or the like.
燃料電池自動車などは、二次電池からなる複数個の電池セル(単電池)を直列に接続して、大きな電圧を得るようにした組電池装置を備えている。この種の組電池装置では、充放電が行われることにより発熱して各電池セルが高温になるため、各電池セルに冷却風を通流させて適宜冷却することが行われている。 2. Description of the Related Art Fuel cell vehicles and the like include an assembled battery device in which a plurality of battery cells (single cells) made of secondary batteries are connected in series to obtain a large voltage. In this type of assembled battery device, heat is generated by charging and discharging, and each battery cell becomes high temperature. Therefore, cooling is appropriately performed by passing cooling air through each battery cell.
ところで、この種の組電池装置では、複数の電池セルからなる組電池を収納ケースに収納して、収納ケース内に冷却風を導入することが一般に行われている。しかし、収納ケースに冷却風を導入すると、上流側に位置する電池セルによって暖められた冷却風が下流側に位置する電池セルに流れるため、冷却風の温度が上流側に対して下流側で高くなり、下流側での冷却効果が低下するという問題があった。 By the way, in this type of assembled battery device, it is generally performed to store an assembled battery composed of a plurality of battery cells in a storage case and introduce cooling air into the storage case. However, when the cooling air is introduced into the storage case, the cooling air warmed by the battery cells located on the upstream side flows to the battery cells located on the downstream side, so the temperature of the cooling air is higher on the downstream side than on the upstream side. Therefore, there is a problem that the cooling effect on the downstream side is lowered.
そこで、収納ケース内に整流部材を設け、下流側の冷却風の流速を高めて、下流側の電池セルにおける冷却効果を高める技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In view of this, a technology has been proposed in which a flow regulating member is provided in the storage case to increase the flow rate of the cooling air on the downstream side, thereby enhancing the cooling effect in the battery cell on the downstream side (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に記載の従来の装置では、下流側の流速を高めることはできるものの、収納ケース内部の構造が複雑になるとともに、収納ケースの製造が煩雑になるという問題がある。
However, although the conventional apparatus described in
本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、簡単な構造で良好な冷却性能を得ることができる組電池装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide an assembled battery device capable of obtaining good cooling performance with a simple structure.
本発明は、電極と電解液を筐体内に収納した第1電池セルと、前記第1電池セルの前記筐体の外表面に放熱処理を施し、この放熱処理を施したことによって前記第1電池セルより大きい外形を持つ第2電池セルと、で構成される組電池を収納する収納ケースを備える組電池装置であって、前記収納ケースには、前記組電池を冷却する冷却風の入口および出口が設けられ、前記入口側から前記出口側にかけて、前記第1電池セルおよび前記第2電池セルを、前記第1電池セル、前記第2電池セルの順でそれぞれ複数配置したことを特徴とする。 The present invention provides a first battery cell in which an electrode and an electrolytic solution are housed in a housing, and heat treatment is performed on an outer surface of the housing of the first battery cell, and the first battery is obtained by performing the heat treatment. An assembled battery device comprising a storage case for storing an assembled battery comprising a second battery cell having an outer shape larger than the cell, wherein the storage case has an inlet and an outlet for cooling air for cooling the assembled battery A plurality of the first battery cells and the second battery cells are arranged in the order of the first battery cell and the second battery cell from the inlet side to the outlet side.
これによれば、第1電池セルに放熱処理を施した第2電池セルを設けて、入口から出口にかけて第1電池セル、第2電池セルの順で配置したことにより、第2電池セルの上流側から第1電池セルによって暖められた冷却風が供給されたとしても、第2電池セルの冷却効果が低下するのを抑えることが可能になる。 According to this, the 2nd battery cell which performed the heat dissipation process to the 1st battery cell was provided, and it arranged in the order of the 1st battery cell and the 2nd battery cell from the entrance to the exit, and the upstream of the 2nd battery cell. Even if the cooling air heated by the first battery cell is supplied from the side, it is possible to prevent the cooling effect of the second battery cell from being lowered.
さらに、第1電池セルに放熱処理を施すことにより第1電池セルよりも径が大きくなるので、第2電池セル間の流路の方が狭くなり、その狭くなった流路を流れる冷却風の流速が速くなる。冷却風の流速が速くなる(UPする)ことによって第2電池セルを冷却するための冷却効果を向上することができる。これにより、第2電池セルの冷却効果の低下を十分に抑えることができる。 Further, since the diameter of the first battery cell is larger than that of the first battery cell by performing heat dissipation treatment, the flow path between the second battery cells becomes narrower, and the cooling air flowing through the narrowed flow path is reduced. The flow rate becomes faster. The cooling effect for cooling the second battery cell can be improved by increasing (up-loading) the flow velocity of the cooling air. Thereby, the fall of the cooling effect of a 2nd battery cell can fully be suppressed.
さらに、第1電池セル側に放熱処理を施すだけでよいので、収納ケース側の構造が複雑になることがなく、収納ケースの製造が煩雑になることがない。 Furthermore, since it is only necessary to perform heat dissipation treatment on the first battery cell side, the structure on the storage case side is not complicated, and the manufacture of the storage case is not complicated.
また、前記第1電池セルより上流に前記第1電池セルの筐体の外表面に断熱処理を施した第3電池セルを備えることを特徴とする。 In addition, a third battery cell is provided upstream of the first battery cell. The third battery cell is heat-treated on the outer surface of the casing of the first battery cell.
これによれば、断熱処理を施した第3電池セルを第1電池セルの上流側に配置することにより、第2電池セルの設置個数を減らすことが可能になる。これは、冷却風が第3電池セルを通過したとしても、断熱処理によって第3電池セルから冷却風への伝熱量が低減されるので、第3電池セルの下流側の第2電池セルに過度に暖かい冷却風が供給されるのを低減することができる。よって、第2電池セルの放熱処理の設置個数を減らすことができる。 According to this, it is possible to reduce the number of installed second battery cells by disposing the third battery cell subjected to the heat insulation process on the upstream side of the first battery cell. This is because even if the cooling air passes through the third battery cell, the amount of heat transfer from the third battery cell to the cooling air is reduced by the heat insulation treatment, so that the second battery cell on the downstream side of the third battery cell is excessive. Therefore, it is possible to reduce the supply of warm cooling air. Therefore, the number of installed heat dissipation treatments for the second battery cell can be reduced.
しかも、断熱処理を施す際の材料(例えば、ゴム)の方が放熱処理を施す際の材料(例えば、金属)よりも軽量であるので、断熱処理の第3電池セルを増やすことで、放熱処理の第2電池セルを減らすことができ、装置全体として軽量化を図ることが可能になる。 Moreover, since the material (for example, rubber) used for the heat treatment is lighter than the material (for example, metal) used for the heat treatment, the heat treatment can be performed by increasing the number of third battery cells for the heat treatment. The second battery cell can be reduced, and the weight of the entire apparatus can be reduced.
また、前記冷却風の入口の直近の電池セルは、前記第3電池セルであることを特徴とする。 The battery cell immediately adjacent to the cooling air inlet is the third battery cell.
ところで、冷却風の入口の直近の電池セルは、最も冷えた冷却風が当たるのでよく冷やされることになる。そこで、冷却風の入口の直近に第3電池セルを配置することにより、第3電池セルが冷却され過ぎるのを防止できる。 By the way, the battery cell immediately adjacent to the inlet of the cooling air is cooled well because it receives the coldest cooling air. Therefore, by disposing the third battery cell in the immediate vicinity of the cooling air inlet, it is possible to prevent the third battery cell from being overcooled.
また、前記冷却風の出口に最も近い電池セルは、第1電池セルであることを特徴とする。 The battery cell closest to the cooling air outlet is the first battery cell.
これによれば、冷却風の出口に最も近い電池セルは、他の電池セルによって囲まれない領域に位置しているので、上流側から暖められた冷却風が供給されたとしても、出口から直ちに排出されるので、その電池セルが過剰に暖められることはない。よって、放熱処理を施す必要がない。 According to this, since the battery cell closest to the cooling air outlet is located in a region not surrounded by other battery cells, even if the cooling air heated from the upstream side is supplied, the battery cell is immediately Since it is discharged, the battery cell is not excessively warmed. Therefore, there is no need to perform heat dissipation treatment.
また、前記収納ケースには、一対の組電池が対向して配置され、前記冷却風の入口は、対向する一対の側面に設けられ、前記冷却風の出口は、前記組電池間の中央部に設けられ、前記冷却風が合流する合流部側の電池セルは、前記第1電池セルであることを特徴とする。 Further, the storage case is provided with a pair of assembled batteries facing each other, the cooling air inlet is provided on a pair of opposed side surfaces, and the cooling air outlet is provided at a central portion between the assembled batteries. The battery cell on the merging portion side provided and where the cooling air merges is the first battery cell.
これによれば、合流部側に第1電池セルを配置することにより、放熱処理を施す電池セルの個数を減らすことができるとともに、各組電池を効率的に冷却することが可能になる。 According to this, by arrange | positioning a 1st battery cell on the confluence | merging part side, while being able to reduce the number of the battery cells which perform a thermal radiation process, it becomes possible to cool each assembled battery efficiently.
本発明によれば、簡単な構造で良好な冷却性能を得ることができる組電池装置を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the assembled battery apparatus which can obtain favorable cooling performance with a simple structure can be provided.
以下、本発明の一実施形態について、図1から図6を参照して説明する。
本実施形態に係る組電池装置1Aは、例えば、図示しない燃料電池自動車(車両)に搭載されており、リアシート下(フロントシートとリアシートを備える車両の場合)に配置されている。なお、本実施形態の組電池装置1A(1B)は、燃料電池自動車に限定されるものではなく、ハイブリッド自動車(HEV)、電気自動車(EV)などの車両、または船舶や航空機などに適用することができる。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The assembled
図1に示すように、本実施形態の組電池装置1Aは、組電池10A,10B、組電池10A,10Bを収納する収納ケース20などで構成されている。また、組電池10Aと組電池10Bは、左右方向において対向して配置されている。
As shown in FIG. 1, the assembled
組電池10A,10Bは、燃料電池自動車に搭載される燃料電池スタック(図示しない)をアシストするための充電電力を放電したり、燃料電池スタックの発電電力や走行モータ等からの回生電力を充電する電池セル11(単電池)を複数備えて構成されている。
The assembled
各電池セル11は、例えばリチウムイオン型の二次電池からなり、電極と電解液とを円筒状の筐体に収納して構成されている。また、電池セル11は、その長手方向(軸方向)が、燃料電池自動車の前後方向に沿って配置され、図示しない端子を介して、電気的に直列に接続されている。電池セル11の本数は、例えば、燃料電池自動車に搭載される電動式の走行モータ(図示しない)の定格出力に基づいて決定される。
Each
組電池10A,10Bは、例えば、上段に7本の電池セル11が配列され、中段に6本の電池セル11が配置され、下段に7本の電池セル11が配列され、上段、中段および下段の電池セル11が左右方向において千鳥状に積層配置されている(図4参照)。また、組電池10A,10Bは、2本の電池セル11,11が一列に接続され、かつ、電気的に直列に接続されたものが複数組で構成されている。
In the assembled
なお、図示省略しているが、一列に接続された電池セル11,11と他の一列に接続された電池セル11,11は、図示しない連結部材(バスバー)によって接続され、すべての電池セル11が電気的に直列に接続されるように構成されている。また、組電池10A、組電池10B同士も、図示しない連結部材(バスバー)によって電気的に直列に接続されている。
Although not shown, the
図2に示すように、収納ケース20は、組電池10A,10Bを収納する偏平な容器である。この収納ケース20は、その上面を構成する上パネル21と、底面を構成する2枚の底パネル22と、前面を構成する前パネル23と、後面を構成する後パネル24、側面を構成する2枚の側パネル25と、3本の支柱部材26と、2つのダミー部材27などで構成されている。なお、図2では、内部構造が明確になるように、後パネル24を分割して図示している。
As shown in FIG. 2, the
また、収納ケース20は、車体フレームを構成する前後フレーム13、13及びクロスメンバ14、14で囲まれた空間S(図4参照)の上方であって、右側の前後フレーム13側にずれて配置されている(図3参照)。そして、収納ケース20の左側であって、平面視において収納ケース20からはみ出た空間Sの略上方には、スペースが形成されており、このスペースにファン41が配置されている。
Further, the
また、2本の前後フレーム13および2本のクロスメンバ14の下面には、アンダカバー16が取り付けられており、空間Sの下方を封鎖している。よって、2本の前後フレーム13、13と、2本のクロスメンバ14、14とで囲まれた空間Sが、収納ケース20から排出された空気の流路として機能している(図4参照)。なお、対向するクロスメンバ14、14の中間位置において、前後フレーム13、13を接続するように、中間部材15が設けられている(図2、図3参照)。
An under
図3に示すように、3本の支柱部材26は、収納ケース20の左右方向の中央において、クロスメンバ14、14及び中間部材15の上面に、それぞれ立設されている。
As shown in FIG. 3, the three
2本のダミー部材27は、アルミなどの金属で形成され、組電池10A,10Bの支柱部材26側において、仮想的に電池セル11が配列している状況を形成するための前後方向に細長い部品で構成され、外形が半円柱状を呈している。そして、2本のダミー部材27は、支柱部材26の左右両側にそれぞれ取り付けられている。なお、ダミー部材27,27間の隙間は、4本の細長片28(図2参照)によって、塞がれている。また、このダミー部材27,27と各電池セル11との位置関係の詳細については後記する。
The two
なお、本実施形態では、3本の支柱部材26を立設したものを例に挙げて説明したが、中間の支柱部材26を設けない構成であってもよい。
In the present embodiment, an example in which the three
底パネル22,22は、前後フレーム13,13間において、クロスメンバ14,14と中間部材15とに取り付けられている。左右方向(車幅方向)において配列する2枚の底パネル22,22は、左右方向に所定間隔離れており、2枚の底パネル22、22の間が、冷却風排出口(冷却風の出口)22aとなっている。よって、収納ケース20の下方の空間Sは、冷却風排出口22aを介して、収納ケース20内と連通している。なお、収納ケース20の底壁部を、1枚の底パネルで構成してもよい。
The
図4(a)に示すように、ダミー部材27は、例えば金属製の材料で形成され、高さ方向(上下方向)において、中段の凹んだ部分に対応して配置されている。これにより、この凹んだ部分に形成される細長の空間に、冷却風が優先的に流れ込むことが防止され、空気が整流されるようになっている。
As shown in FIG. 4A, the
上パネル21は、下方に向かって盛り上がった半円柱状のダミー部21aが複数形成されている。このダミー部21aは、組電池10A,10Bの上方において、仮想的に電池セル11が配列している状況を形成するための部分であり、半円柱状のダミー部21aの半径は、円柱状の電池セル11の半径と略等しくなるように形成されている。また、ダミー部21aは、隣り合う電池セル11,11の間に対応して配置されている。
The
底パネル22には、上方に向かって盛り上がった半円柱状のダミー部22bが複数形成されている。このダミー部22bは、組電池10A,10Bの下方において、仮想的に電池セル11(11A〜11C)が配列している状況を形成するための部分であり、半円柱状のダミー部22bの半径は、円柱状の電池セル11の半径と略等しくなるように形成されている。また、ダミー部22bは、隣り合う電池セル11,11の間に対応して配置されている。
A plurality of
これにより、収納ケース20内であって上パネル21の近傍を流れる空気が、上段の電池セル11の外周面に沿って流れ、この電池セル11を好適に冷却するようになっている。また、収納ケース20内であって底パネル22の近傍を流れる空気が、下段の電池セル11の外周面に沿って流れ、この電池セル11を好適に冷却するようになっている。
Thereby, the air which flows in the
図4(a)に示すように、組電池10A,10Bは、符号「I」で示す電池セル11A(以下、第1電池セル11Aとする)と、符号「II」で示す電池セル11B(以下、第2電池セル11Bとする)と、符号「III」で示す電池セル11C(以下、第3電池セル11Cとする)とで構成されている。なお、組電池10Aと組電池10Bは、各電池セル11(11A〜11C)が支持部材26を挟んで左右対称に配列されているので、以下では組電池10Bのみを参照して説明する。
As shown in FIG. 4 (a), the assembled
第1電池セル11Aは、電極と電解液とを収容した筐体の外表面に、放熱処理および断熱処理を施していない電池セルであり、冷却風排出口22aに最も近い領域Q4、第2電池セル11Bと第3電池セル11Cとの間の領域Q1に配置されている。なお、図4(b)ではおおよその領域を図示している。
11 A of 1st battery cells are the battery cells which have not performed the heat dissipation process and the heat insulation process on the outer surface of the housing | casing which accommodated the electrode and electrolyte solution, the area | region Q4 nearest to the cooling
第2電池セル11Bは、第1電池セル11Aの筐体の外表面に、放熱処理を施した電池セルであり、領域Q1の第1電池セル11Aと領域Q4の第1電池セル11Aとの間に配置されている。放熱処理の手段としては、放熱性を有するものであれば特に限定されるものではなく、セラミックシート、金属(アルミ、銅など)シート、金属テープを筐体の外表面に被覆するなどして構成することができる。なお、シートやテープに限定されず、放熱性を有する金属系の塗料を塗布したものであってもよい。
The
第3電池セル11Cは、第1電池セル11Aの筐体の外表面に、断熱処理を施した電池セルであり、冷却風導入口(冷却風の入口)25aに最も近い領域Q3に配置されている。なお、断熱処理の手段としては、ゴムシートや樹脂シートで被覆したり、また断熱塗料を塗布するなどして構成することができる。または、空気層を有するシート部材を筐体の外表面に形成したものであってもよい。
The
図5に示すように、第1電池セル11Aに放熱処理を施した層11sを設けて第2電池セル11Bとすることにより、第1電池セル11Aの筐体の直径をR1とし、第2電池セル11Bの直径をR2(放熱処理を施した層11sを含む)としたときに、放熱処理を施した層11sの厚み分だけ第2電池セル11Bが第1電池セル11Aより大きい径(外形)を持つことになる(R2>R1)。したがって、第2電池セル11B間の距離L2は、第1電池セル11A間の距離L1よりも狭くなる(L2<L1)。
As shown in FIG. 5, the
図2および図4に示すように、ファン41は、電池セル11(11A〜11C)を冷却するための空気の流れを発生させるため、空間S及び収納ケース20内の空気を吸引する機器であり、本実施形態では、収納ケース20の下流に配置されている。
As shown in FIGS. 2 and 4, the
なお、ファン41は、図示しないECU(制御手段)と接続されており、収納ケース20内に設けられた図示しない温度センサを介して検出される電池セル11(11A〜11C)の温度に基づいて、ファン41のON/OFF、回転速度等を制御するようになっている。
The
収納ケース20の上流には、吸気ダクト50が設けられている。この吸気ダクト50は、外部の空気を収納ケース20内に導くためのダクトであり、図3に示すように、上流端に吸気口51aを有する吸気部51と、吸気部51の下流で二股に分岐した右分岐部52及び左分岐部53と、を備えている。右分岐部52の下流端は、右側の側パネル25に形成された冷却風導入口25aに接続されている。左分岐部53の下流端は左側の側パネル25に形成された冷却風導入口25aに接続されている。
An
そして、ファン41が作動すると、排気ダクト42を介して空間Sの空気、収納ケース20内の空気が吸引されるようになっている。その結果、外部の空気が、吸気ダクト50(図1〜図3参照)を介して、収納ケース20の車幅方向の両側から、収納ケース20内に導入されるようになっている。
When the
そして、冷却風導入口25aから収納ケース20内に導入された冷却風は、第3電池セル11C間、第3電池セル11Cとダミー部21a,22bとの間を下流に向けて流れながら、第3電池セル11Cが冷却される。
The cooling air introduced into the
そして、第3電池セル11Cを通過した冷却風は、第1電池セル11Aに供給され、第1電池セル11A間、第1電池セル11Aとダミー部21a,22bとの間を下流に向けて流れながら、第1電池セル11Aが冷却される。
Then, the cooling air that has passed through the
そして、第1電池セル11Aを通過した冷却風は、第2電池セル11Bに供給され、第2電池セル11B間、第2電池セル11Bとダミー部21a,22bとの間を下流に向けて流れながら、第2電池セル11Bが冷却される。
Then, the cooling air that has passed through the
そして、第2電池セル11Bを通過した冷却風は、第1電池セル11Aに供給され、第1電池セル11A間、第1電池セル11Aとダミー部21a,22bとの間を冷却風排出口22aに向けて流れながら、第1電池セル11Aが冷却される。
The cooling air that has passed through the
そして、冷却風排出口22aから排出された冷却風は、空間S、排気ダクト42を通って、ファン41から排気ダクト43を介して外部に排出される。
Then, the cooling air discharged from the cooling
以上説明したように、本実施形態の組電池装置1Aによれば、第2電池セル11Bを第1電池セル11Aの下流側に設けることにより、第1電池セル11Aで暖められた冷却風が第2電池セル11Bに供給されたとしても、放熱処理によって第2電池セル11Bからの放熱が促進されるので、第2電池セル11Bの冷却効果の低下を抑えることができる。
As described above, according to the assembled
しかも、第2電池セル11Bは、放熱処理が施されることにより第1電池セル11Aよりも径を大きくなるので、第2電池セル11Bと第2電池セル11Bとの間の流路(距離L2、図5参照)が狭められ、その狭められた流路を流れる冷却風の流速が高められる。冷却風の流速が高められることによって第2電池セル11Bに対する冷却効果が高められる。
Moreover, since the
よって、第2電池セル11Bは、放熱処理が施されることによって筐体内部で発生した熱を積極的に筐体の外部に放熱することができ、しかも流路が狭められることによって放熱された熱を積極的に下流に持ち去ることができるので、第2電池セル11Bの上流側(第1電池セル11A、第3電池セル11C)で暖められた冷却風が供給されたとしても、第2電池セル11Bの冷却効果が過度に低下することがない。
Therefore, the
また、本実施形態によれば、領域Q1の第1電池セル11Aの上流に第1電池セル11Aの筐体の外表面に断熱処理を施した第3電池セル11Cを配置したことにより、第1電池セル11Aに放熱処理を施した第2電池セル11Bの本数を減らすことができる。
In addition, according to the present embodiment, the
つまり、第3電池セル11Cを設けることにより、冷却風導入口25aから導入された冷却風が、第3電池セル11Cが有する熱によって暖められることが低減され、第3電池セル11Cの下流側には過度に暖められていない冷却風が供給されることになる。したがって、第3電池セル11Cの下流側の第2電池セル11Bには、過度に暖められた冷却風が供給されることはなくなるので、第2電池セル11Bの冷却効果が大きく低下することはない。よって、第2電池セル11B(放熱処理が施された第1電池セル11A)の本数を削減することが可能になる。
That is, by providing the
しかも、放熱処理では金属などの密度の大きい材料が用いられ、断熱処理ではゴムなどの密度の小さい材料が用いられるので、断熱処理の本数を増やすことによって、放熱処理の本数を減らすことができ、組電池装置1A(組電池10A)全体として、軽量化を図ることが可能になる。
Moreover, a material with a high density such as metal is used in the heat dissipation treatment, and a material with a low density such as rubber is used in the heat insulation treatment, so by increasing the number of heat insulation treatment, the number of heat dissipation treatment can be reduced, As a whole, the assembled
また、冷却風導入口25aの直近の電池セルは、最も冷えた冷却風が当たるので、よく冷やされることになる。本実施形態によれば、冷却風導入口25aの直近の電池セルを第3電池セル11Cとすることにより、断熱処理によって冷却風導入口25aから導入された冷却風で第3電池セル11Cが過度に冷却されるのを防止できる。
Further, the battery cell immediately adjacent to the cooling
また、冷却風排出口22aに最も近い第1電池セル11Aは、他の電池セルによって挟まれていない領域に位置するので、つまり、組電池10Bにおいて領域Q4側の上段および下段の第1電池セル11Aの左側(図面では右側)には第2電池セル11Bのみが位置しているので、第2電池セル11Bのみの熱しか上段および下段の第1電池セル11Aに伝わらない。ちなみに、上段および下段の第1電池セル11Aに対して距離を置いて右側(図面では左側)に位置する組電池10Aの上段および下段の第1電池セル11Aの熱は、冷却風排出口22aから直ちに排出されてしまうので、組電池10Bの上段および下段の第1電池セル11Aを暖める熱源として作用することはほとんどない。よって、領域Q4側の上段および下段の第1電池セル11Aは過度に暖められることはないので、放熱処理を施さなくても、第1電池セル11Aの冷却効果が損なわれることがない。
Further, the
また、領域Q4側の中段の第1電池セル11Aは第2電池セル11Bとダミー部材27とで挟まれているが、中段の第1電池セル11Aの熱は、ダミー部材27によって吸収されるので、中段の第1電池セル11Aが過度に暖められることはなく、放熱処理を施さなくても、第1電池セル11Aの冷却効果が損なわれることがない。
The middle
このように、冷却風排出口22aに最も近い電池セルを第1電池セル11A(領域Q4)とすることにより、第1電池セル11A(領域Q4)の上流側から暖められた冷却風が供給されたとしても、第1電池セル11A(領域Q4)の冷却効果が損なわれることがない。よって、冷却風排出口22aに最も近い第1電池セル11Aは、放熱処理を施さない電池セルとして配置することができる。
Thus, by setting the battery cell closest to the cooling
また、本実施形態によれば、収納ケース20内に、一対の組電池10A,10Bを対向して配置し、冷却風導入口25aを対向する一対の側パネル25,25に設け、組電池10Aと組電池10Bとの間(中央部)に設けられた冷却風が合流して排出される合流部側に第1電池セル11Aを設けたので、各組電池10A,10Bの冷却風排出口22aに最も近い第1電池セル11Aに放熱処理を施す必要がない。よって、放熱処理を施す本数をさらに削減でき、組電池装置1Aのさらなる軽量化を図ることが可能になる。
Further, according to the present embodiment, the pair of assembled
しかも、組電池10A,10Bを対向して配置して、両側の冷却風導入口25aから冷却風を導入して、組電池10Aと組電池10Bとの間(中央部)から冷却風を排出する冷却風排出口22aを設けることにより、組電池10A,10Bを効率的に冷却することが可能になる。つまり、このような構成にすることにより、各組電池10A,10Bを冷却する冷却風の流路が短くなって、圧力損失が低減されるので、より少ない流量の冷却風で各組電池10A,10Bを確実に冷却することができる。
In addition, the assembled
また、本実施形態では、冷却風導入口25aに最も近い位置に、筐体に断熱処理の層11tが施された第3電池セル11Cを配置したので、図6に示すように、冷却風導入口25aから冷却風とともに異物が侵入したとしても、異物が第3電池セル11Cの断熱処理の層11tに当たることで異物侵入に対する耐久性を向上できる。なお、電池セル11が防水のためチューブで被覆した筐体を有している場合には、異物侵入により被覆したチューブの防水性が保たれなくなるといった不都合を防止できる。その結果、チューブが破れて地絡するといった不都合を回避することが可能になる。
Further, in the present embodiment, the
このように、本実施形態では、放熱処理された第2電池セル11Bにより冷却能力の低下を防止し、断熱処理された第3電池セル11Cにより過剰な冷却を防止し、冷却風排出口22aに最も近い位置に第1電池セル11Aを配置することにより、すべての電池セル11の温度を均等化することが可能になる(図4(b)参照)。
As described above, in the present embodiment, the cooling performance is prevented from being lowered by the
なお、図7に示すように、円柱状の電池セル11を搭載した組電池装置1Aに替えて、角柱状(角型)の電池セル11を搭載した組電池装置1Bとしてもよい。この組電池装置1Bは、収納ケース20A内に、偏平な直方体形状の電池セル11が複数本収納された組電池10C,10Dが互いに対向して配置された状態で収納されている。なお、組電池10C,10Dの各電池セル11は図示しないバスバーによって電気的に直列に接続されている。また、組電池装置1Bでは、組電池10Cと組電池10Dとの間における支柱部材26、ダミー部材27および細長片28からなる部材を設けていないが、各電池セル11の配列に応じて設けるようにしてもよい。
As shown in FIG. 7, an assembled
また、図8(a)に示すように、組電池10Cの各電池セル11は、上下3段の電池セル11が左右方向に4列設けられた構成である。また、組電池10Cは、領域Q3の電池セル11と領域Q2の電池セル11が、領域Q1の電池セル11と領域Q4の電池セル11に対して互いに上下方向にずれた千鳥配置となっている。なお、図8では、一方の組電池10Cのみを図示しているが、もう一方の組電池10Dについても、ほぼ同様であるのでその説明を省略する。
Moreover, as shown to Fig.8 (a), each
また、組電池10Cは、領域Q1の電池セル11と冷却風排出口22aに最も近い電池セル11が第1電池セル11Dである。また、領域Q1の第1電池セル11Dの下流には、第2電池セル11Eが配置されている。また、領域Q1の第1電池セル11Dの上流には、第3電池セル11Fが配置されている。なお、第2電池セル11Eは、第1電池セル11Dの筐体に放熱処理を施して、第1電池セル11Dよりも大きな外形を持つものである。第3電池セル11Fは、第1電池セル11Dの筐体に断熱処理を施したものである。
In the assembled
収納ケース20の上パネル21Aには、第1電池セル11Dが配列された位置に対応して、下方に向かって突出したダミー部21bが複数形成されている。このダミー部21bは、組電池10Cの上方において、仮想的に電池セル11が配列している状況を形成するための部分であり、ダミー部21bと第1電池セル11Dとの間の距離が、第1電池セル11Dと第1電池セル11Dとの間の距離と略等しくなるように形成されている。
The
また、収納ケース20の底パネル22Aには、第2電池セル11Eおよび第3電池セル11Fが配列された位置に対応して、上方に向かって突出したダミー部22cが複数形成されている。このダミー部22cは、組電池10Cの下方において、仮想的に電池セル11が配列している状況を形成するための部分であり、ダミー部22cと第2電池セル11Eとの間の距離が、第2電池セル11Eと第2電池セル11Eとの間の距離と略等しくなるように形成され、またダミー部22cと第3電池セル11Fとの間の距離が、第3電池セル11Fと第3電池セル11Fとの間の距離と略等しくなるように形成されている。
In addition, a plurality of
このように構成された組電池装置1Bにおいても、前記した組電池装置1Aと同様な効果を得ることができる。なお、図8(b)に示すように、収納ケース20内に角柱型の電池セル(11D〜11F)を千鳥状とならないように配置してもよい。また、図8(a)では、電池セル11が図示上下方向にずれた千鳥配置を図示して説明したが、これに限定されるものではなく、図示左右方向にずれた千鳥配置としてもよい。
Also in the assembled battery device 1B configured as described above, the same effect as that of the above-described assembled
1A,1B 組電池装置
10A〜10D 組電池
11 電池セル
11A,10D 第1電池セル
11B,10E 第2電池セル
11C,10F 第3電池セル
11s 放熱処理を施した層
11t 断熱処理を施した層
20 収納ケース
21 上パネル
22 底パネル
22a 冷却風排出口(出口)
23 前パネル
24 後パネル
25 側パネル
25a 冷却風導入口(入口)
1A, 1B assembled
23
Claims (5)
前記収納ケースには、前記組電池を冷却する冷却風の入口および出口が設けられ、
前記入口側から前記出口側にかけて、前記第1電池セルおよび前記第2電池セルを、前記第1電池セル、前記第2電池セルの順でそれぞれ複数配置したことを特徴とする組電池装置。 A first battery cell in which an electrode and an electrolyte solution are housed in a casing, and an outer surface of the casing of the first battery cell is subjected to a heat dissipation process, and the outer shape larger than the first battery cell is obtained by performing the heat dissipation process. An assembled battery device comprising a storage case for storing an assembled battery comprising:
The storage case is provided with an inlet and an outlet for cooling air for cooling the assembled battery,
An assembled battery device, wherein a plurality of the first battery cells and the second battery cells are arranged in the order of the first battery cell and the second battery cell from the inlet side to the outlet side.
前記冷却風の入口は、対向する一対の側面に設けられ、
前記冷却風の出口は、前記組電池間の中央部に設けられ、
前記冷却風が合流して前記収納ケースから排出される合流部側の電池セルは、前記第1電池セルであることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の組電池装置。 In the storage case, a pair of assembled batteries are arranged to face each other,
The cooling air inlet is provided on a pair of opposing side surfaces,
The cooling air outlet is provided at a central portion between the assembled batteries,
The battery cell on the merging portion side where the cooling air merges and is discharged from the storage case is the first battery cell, according to any one of claims 1 to 4. Battery device.
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