JP2002373708A - 電池パック - Google Patents
電池パックInfo
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- JP2002373708A JP2002373708A JP2001181218A JP2001181218A JP2002373708A JP 2002373708 A JP2002373708 A JP 2002373708A JP 2001181218 A JP2001181218 A JP 2001181218A JP 2001181218 A JP2001181218 A JP 2001181218A JP 2002373708 A JP2002373708 A JP 2002373708A
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- flat heat
- flat
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
- F28D15/0275—Arrangements for coupling heat-pipes together or with other structures, e.g. with base blocks; Heat pipe cores
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- Thermal Sciences (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電池パックの冷却に際し、充電時・放電時・
待機時を問わず常時冷却可能で、併せて防塵性の向上と
電池パックの小形化を図る。 【解決手段】扁平ヒートパイプ４の受熱部を素電池３の
表面に接触させ、その放熱部を電池ケース２ｂ外部に取
付けた放熱フィン５と熱的に結合させる。
待機時を問わず常時冷却可能で、併せて防塵性の向上と
電池パックの小形化を図る。 【解決手段】扁平ヒートパイプ４の受熱部を素電池３の
表面に接触させ、その放熱部を電池ケース２ｂ外部に取
付けた放熱フィン５と熱的に結合させる。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は素電池を冷却できる
ようにした電池パックに関するものである。
ようにした電池パックに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、コードレス電動工具等の携帯
用電気機器の電源としてニッケルカドミウム電池やニッ
ケル水素電池を用いた電池パックが使用されている。こ
れら電池パックは直列に接続された複数個の素電池とそ
れらを内部に収納する電池ケースから構成されるが、 電池技術の進歩により素電池の体積当りの電気容量が
大となった。 急速充電の要求により充電電流が大となった。 大電流放電の使用が多くなった。 高電圧化の要求により、直列に接続される素電池の数
が多くなった。 小形化の要求により、電池パック内の素電池間の隙間
が小さくなった。 などの事情により、充放電による発熱が大となり電池パ
ック表面からの放熱では素電池の冷却が不十分で、電池
パック内に熱がこもり素電池が高温となり素電池の構成
材料が熱で劣化し、内部短絡や容量低下などの故障が発
生し易くなった。
用電気機器の電源としてニッケルカドミウム電池やニッ
ケル水素電池を用いた電池パックが使用されている。こ
れら電池パックは直列に接続された複数個の素電池とそ
れらを内部に収納する電池ケースから構成されるが、 電池技術の進歩により素電池の体積当りの電気容量が
大となった。 急速充電の要求により充電電流が大となった。 大電流放電の使用が多くなった。 高電圧化の要求により、直列に接続される素電池の数
が多くなった。 小形化の要求により、電池パック内の素電池間の隙間
が小さくなった。 などの事情により、充放電による発熱が大となり電池パ
ック表面からの放熱では素電池の冷却が不十分で、電池
パック内に熱がこもり素電池が高温となり素電池の構成
材料が熱で劣化し、内部短絡や容量低下などの故障が発
生し易くなった。
【０００３】この故障を防止するため、特開平１１−２
１９７３３では電池ケースに穴を明けて充電器に設けた
冷却ファンで電池ケース内に冷却風を送り込んでいる。
また、実開昭６１−１１４７６７では、素電池間の隙間
にヒートパイプを差込み、ヒートパイプと素電池間には
ポッティング材を充填し、ヒートパイプの放熱部を電池
ケース外に設けた冷却フィンに接続している。
１９７３３では電池ケースに穴を明けて充電器に設けた
冷却ファンで電池ケース内に冷却風を送り込んでいる。
また、実開昭６１−１１４７６７では、素電池間の隙間
にヒートパイプを差込み、ヒートパイプと素電池間には
ポッティング材を充填し、ヒートパイプの放熱部を電池
ケース外に設けた冷却フィンに接続している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前者従来
例においては、素電池が密に内蔵されていて風路抵抗が
大きいので強力な冷却ファンを必要とするばかりでな
く、電池ケースの穴から金属粉などの塵埃や雨水などが
入り込み素電池の発煙・焼損・腐蝕などを引き起こす恐
れがあり、加えて待機時や放電時は冷却されないという
欠点があった。また、後者従来例においては、素電池の
防爆弁を避けてポッティング材を充填する作業が困難で
実用に供し得ないという欠点があった。
例においては、素電池が密に内蔵されていて風路抵抗が
大きいので強力な冷却ファンを必要とするばかりでな
く、電池ケースの穴から金属粉などの塵埃や雨水などが
入り込み素電池の発煙・焼損・腐蝕などを引き起こす恐
れがあり、加えて待機時や放電時は冷却されないという
欠点があった。また、後者従来例においては、素電池の
防爆弁を避けてポッティング材を充填する作業が困難で
実用に供し得ないという欠点があった。
【０００５】本発明の目的は、上記した従来技術の欠点
をなくし、充電時・放電時・待機時を問わず常時冷却可
能な防塵性の良い小形の冷却機能付電池パックを得るこ
とである。
をなくし、充電時・放電時・待機時を問わず常時冷却可
能な防塵性の良い小形の冷却機能付電池パックを得るこ
とである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的は、素電池の表
面に扁平ヒートパイプを接触させて取付けると共に電池
ケースの外側に放熱フィンを取付け、この放熱フィンと
前記扁平ヒートパイプの放熱部を熱的に結合することに
より達成される。
面に扁平ヒートパイプを接触させて取付けると共に電池
ケースの外側に放熱フィンを取付け、この放熱フィンと
前記扁平ヒートパイプの放熱部を熱的に結合することに
より達成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明電池パックの第一の実施形
態を図１から図７を用いて説明する。
態を図１から図７を用いて説明する。
【０００８】図において、電池パック１は、電池ケース
２ａ、２ｂ、複数個の素電池３、扁平ヒートパイプ４、
放熱フィン５から構成される。
２ａ、２ｂ、複数個の素電池３、扁平ヒートパイプ４、
放熱フィン５から構成される。
【０００９】図１、図２は素電池３の配列と扁平ヒート
パイプ４の取付状態を示す。扁平ヒートパイプ４は例え
ば特開平４−２６０７９１、特開平４−２５１１８９、
特開平４−１９００９０、特開平７−６３４８７等に開
示されている熱伝導性の良好な金属材料からなる蛇行細
管ヒートパイプで構成され、その構造を図６、図7に示
す。扁平ヒートパイプ４は薄板４ａとその内部に形成さ
れた細管４ｂからなり、細管４ｂ内には作動液が適量封
入されている。細管４ｂは両端で折り返された流路が接
近して多数並行するように形成されており、一連の蛇行
した流路になっている。この種のヒートパイプ４におい
て熱伝達は作動液の細管４ｂの方向の振動によってなさ
れ、作動液の移動は必須の要件ではないので細管４ｂの
細径化が可能になるとともに重力の影響も受けなくな
る。
パイプ４の取付状態を示す。扁平ヒートパイプ４は例え
ば特開平４−２６０７９１、特開平４−２５１１８９、
特開平４−１９００９０、特開平７−６３４８７等に開
示されている熱伝導性の良好な金属材料からなる蛇行細
管ヒートパイプで構成され、その構造を図６、図7に示
す。扁平ヒートパイプ４は薄板４ａとその内部に形成さ
れた細管４ｂからなり、細管４ｂ内には作動液が適量封
入されている。細管４ｂは両端で折り返された流路が接
近して多数並行するように形成されており、一連の蛇行
した流路になっている。この種のヒートパイプ４におい
て熱伝達は作動液の細管４ｂの方向の振動によってなさ
れ、作動液の移動は必須の要件ではないので細管４ｂの
細径化が可能になるとともに重力の影響も受けなくな
る。
【００１０】従って、この種の扁平ヒートパイプ４を採
用することにより、扁平ヒートパイプ４の厚さを極薄に
でき、重力の方向による熱伝導度の変化をなくすること
が出来るので、素電池３の高密度実装による電池パック
１の小形化が図れ、電池パック１の冷却性能の地面に対
する方向による変動をなくすることができる。
用することにより、扁平ヒートパイプ４の厚さを極薄に
でき、重力の方向による熱伝導度の変化をなくすること
が出来るので、素電池３の高密度実装による電池パック
１の小形化が図れ、電池パック１の冷却性能の地面に対
する方向による変動をなくすることができる。
【００１１】図１、図２において、扁平ヒートパイプ４
は俵積みされた３列の素電池３群の間に波板状に挟持さ
れ各素電池３の表面に接触するように取付けられてお
り、この部分が扁平ヒートパイプ４の受熱部となる。扁
平ヒートパイプ４の両端は放熱部であり、電池ケース２
ｂの外表面に取付けられた冷却フィン５に熱的に結合さ
れている。
は俵積みされた３列の素電池３群の間に波板状に挟持さ
れ各素電池３の表面に接触するように取付けられてお
り、この部分が扁平ヒートパイプ４の受熱部となる。扁
平ヒートパイプ４の両端は放熱部であり、電池ケース２
ｂの外表面に取付けられた冷却フィン５に熱的に結合さ
れている。
【００１２】図３は複数の素電池３と扁平ヒートパイプ
４の熱的・電気的接続関係を示すもので、素電池３は接
続板６にて直列に接続され、素電池３の外周には隣り合
う素電池３との短絡を防止するために絶縁紙７が巻かれ
ており、扁平ヒートパイプ４は絶縁紙７で挟持されてい
る。
４の熱的・電気的接続関係を示すもので、素電池３は接
続板６にて直列に接続され、素電池３の外周には隣り合
う素電池３との短絡を防止するために絶縁紙７が巻かれ
ており、扁平ヒートパイプ４は絶縁紙７で挟持されてい
る。
【００１３】電池パック１を充電あるいは放電すると各
素電池３は化学反応および抵抗損により熱を発生する。
発生した熱は扁平ヒートパイプ４の作用により放熱フィ
ン５に伝達され大気中に放散される。放熱のために外部
からの駆動力は使わないので、大気中への熱放散は電池
パック１の待機時も続けられ効果的に冷却が進行する。
素電池３は化学反応および抵抗損により熱を発生する。
発生した熱は扁平ヒートパイプ４の作用により放熱フィ
ン５に伝達され大気中に放散される。放熱のために外部
からの駆動力は使わないので、大気中への熱放散は電池
パック１の待機時も続けられ効果的に冷却が進行する。
【００１４】更に、扁平ヒートパイプ４の熱伝導度は金
属単体よりも桁違いに高いので、熱のこもり易い電池パ
ック１の中央部も電池ケース２ｂ外の放熱フィン５と同
程度の温度になる。
属単体よりも桁違いに高いので、熱のこもり易い電池パ
ック１の中央部も電池ケース２ｂ外の放熱フィン５と同
程度の温度になる。
【００１５】従って、各素電池３は温度が下がるばかり
でなく素電池３相互の均熱化が図れるので素電池３の熱
劣化を防ぐことが出来る。
でなく素電池３相互の均熱化が図れるので素電池３の熱
劣化を防ぐことが出来る。
【００１６】なお、扁平ヒートパイプ４は放熱部と受熱
部とを有する扁平なヒートパイプであれば良く、その材
質は金属の他、熱伝導性の良い合成樹脂で形成すること
により、素電池３相互間の電気的絶縁性を向上させるこ
とが出来る。さらに、扁平ヒートパイプ４を可撓性を有
する合成樹脂で形成することにより、扁平ヒートパイプ
４と素電池３間の熱的結合性を向上させることが出来
る。
部とを有する扁平なヒートパイプであれば良く、その材
質は金属の他、熱伝導性の良い合成樹脂で形成すること
により、素電池３相互間の電気的絶縁性を向上させるこ
とが出来る。さらに、扁平ヒートパイプ４を可撓性を有
する合成樹脂で形成することにより、扁平ヒートパイプ
４と素電池３間の熱的結合性を向上させることが出来
る。
【００１７】次に本発明の第二の実施形態について図
８、図９を用いて説明する。
８、図９を用いて説明する。
【００１８】図８、図９は扁平ヒートパイプ４と絶縁紙
７の間にシート８を介在させた構成を示すものである。
このシート８として例えばシリコンゴムシートのように
可撓性と熱伝導性を有する電気的絶縁体を用いることに
より、部材の寸法精度のばらつきによる扁平ヒートパイ
プ４と素電池３の間の熱的結合性の低下を防止でき、か
つ扁平ヒートパイプ４と素電池３間の電気的絶縁性の向
上を図ることが出来る。
７の間にシート８を介在させた構成を示すものである。
このシート８として例えばシリコンゴムシートのように
可撓性と熱伝導性を有する電気的絶縁体を用いることに
より、部材の寸法精度のばらつきによる扁平ヒートパイ
プ４と素電池３の間の熱的結合性の低下を防止でき、か
つ扁平ヒートパイプ４と素電池３間の電気的絶縁性の向
上を図ることが出来る。
【００１９】次に本発明の第三の実施形態について図１
０を用いて説明する。
０を用いて説明する。
【００２０】図１０は扁平ヒートパイプ４と絶縁紙７の
間にグリースまたは接着剤９を介在させた構成を示すも
のである。このグリースまたは接着剤９として例えばシ
リコングリースや熱伝導性接着剤を用いることにより、
部材の寸法精度のばらつきによる扁平ヒートパイプ４と
素電池３の間の熱的結合性の低下を防止でき、かつ組立
工程における部品の脱落を防止することが出来る。
間にグリースまたは接着剤９を介在させた構成を示すも
のである。このグリースまたは接着剤９として例えばシ
リコングリースや熱伝導性接着剤を用いることにより、
部材の寸法精度のばらつきによる扁平ヒートパイプ４と
素電池３の間の熱的結合性の低下を防止でき、かつ組立
工程における部品の脱落を防止することが出来る。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、電池ケースの風穴をな
くすることが出来、かつ複数の素電池の高密度実装がで
きるので、常時冷却が可能な防塵性のよい小形の電池パ
ックを得ることが出来る。
くすることが出来、かつ複数の素電池の高密度実装がで
きるので、常時冷却が可能な防塵性のよい小形の電池パ
ックを得ることが出来る。
【図１】本発明電池パックの第一の実施形態を示す横断
面図。
面図。
【図２】図１の電池パックの縦断面図。
【図３】図１の電池パック内の素電池とヒートパイプの
関係を示す部分縦断面図。
関係を示す部分縦断面図。
【図４】図１の電池パックを示す上面図。
【図５】図１の電池パックを示す外形側面図。
【図６】本発明を構成する扁平ヒートパイプの一例を示
す平面透視図。
す平面透視図。
【図７】図６のＡ−Ａ断面図。
【図８】本発明電池パックの第二の実施形態を示す横断
面図。
面図。
【図９】図８の電池パック内の素電池とヒートパイプの
関係を示す縦断面図。
関係を示す縦断面図。
【図１０】本発明電池パックの第三の実施形態を示し、
素電池とヒートパイプの関係を示す縦断面図。
素電池とヒートパイプの関係を示す縦断面図。
２ａ、２ｂは電池ケース、３は素電池、４は扁平ヒート
パイプ、５は放熱フィン、６は接続板、７は絶縁紙であ
る。
パイプ、５は放熱フィン、６は接続板、７は絶縁紙であ
る。
Claims (8)
- 【請求項１】 直列に接続された複数個の素電池とこれ
らをその内部に収納する電池ケースとからなる電池パッ
クにおいて、 １個以上の前記素電池の表面に扁平ヒートパイプを接触
させて取付けると共に前記電池ケースの外側に放熱フィ
ンを取付け、この放熱フィンと前記扁平ヒートパイプの
放熱部を熱的に結合したことを特徴とする電池パック - 【請求項２】 複数個の素電池が円筒型であることを特
徴とする請求項１記載の電池パック - 【請求項３】 複数個の円筒型素電池を俵積みした間に
前記扁平ヒートパイプを通して扁平ヒートパイプを波板
形状に変形させ、扁平ヒートパイプを素電池により挟み
込むように素電池に接触させて取付けたことを特徴とす
る請求項２記載の電池パック - 【請求項４】 前記扁平ヒートパイプを、長さ方向両端
において折り返すことにより接近して多数並行するよう
に形成した少なくとも１個の連続した細管を平板内に設
けた蛇行細管ヒートパイプとしたことを特徴とする請求
項１から３記載の電池パック。 - 【請求項５】 前記扁平ヒートパイプを熱伝導性のよい
合成樹脂で形成したことを特徴とする請求項１から４記
載の電池パック - 【請求項６】 前記扁平ヒートパイプを可撓性を有する
合成樹脂で形成したことを特徴とする請求項１から５記
載の電池パック - 【請求項７】 前記扁平ヒートパイプと素電池の間に可
撓性と熱伝導性を有する電気的絶縁体を介在させたこと
特徴とする請求項１から４記載の電池パック - 【請求項８】 前記扁平ヒートパイプと素電池の間に熱
伝導性を有するグリースまたは接着剤を介在させたこと
特徴とする請求項１から４記載の電池パック
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001181218A JP2002373708A (ja) | 2001-06-15 | 2001-06-15 | 電池パック |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001181218A JP2002373708A (ja) | 2001-06-15 | 2001-06-15 | 電池パック |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002373708A true JP2002373708A (ja) | 2002-12-26 |
Family
ID=19021523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001181218A Withdrawn JP2002373708A (ja) | 2001-06-15 | 2001-06-15 | 電池パック |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002373708A (ja) |
Cited By (22)
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-
2001
- 2001-06-15 JP JP2001181218A patent/JP2002373708A/ja not_active Withdrawn
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