JP2009301969A - Battery device and vehicle - Google Patents

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Yosuke Tsukamoto
陽介 塚本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery device having an improved battery element cooling structure. <P>SOLUTION: The battery device comprises a battery module 12A having battery cells 11 laminated whose generating elements 15 are stored in a battery case 11D, a spacer member 13 arranged between the adjacent battery cells 11, and cooling agent 21 stored in a storage part 130Z formed inside the spacer member 13. The spacer member 13 has a spacer body 130, and a plurality of protruded portions 131-135 which form a moving passage for air flowing along the outer face of the battery case 11D. The storage part 130Z is formed inside the spacer body 130. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数の蓄電素子を積層した蓄電群を有する蓄電装置及び車両に関する。   The present invention relates to a power storage device and a vehicle having a power storage group in which a plurality of power storage elements are stacked.

ハイブリッド自動車、電気自動車などの駆動電源又は補助電源として、複数の蓄電素子を電気的に接続した蓄電群を有する蓄電装置が知られている。この種の蓄電装置として、特許文献１は、角型の蓄電素子と隔壁（スペーサ）とを交互に積層した電池モジュールを開示する。隔壁により、隣接する蓄電素子の間隔を一定に保つことができる。隔壁の端面には、蓄電素子の外面に沿って流れる空気の移動通路を形成するための複数の突起部が形成されている。   2. Description of the Related Art A power storage device having a power storage group in which a plurality of power storage elements are electrically connected is known as a drive power source or auxiliary power source for a hybrid vehicle or an electric vehicle. As this type of power storage device, Patent Document 1 discloses a battery module in which rectangular power storage elements and partition walls (spacers) are alternately stacked. With the partition, the interval between the adjacent power storage elements can be kept constant. A plurality of protrusions are formed on the end face of the partition wall to form a movement path for air flowing along the outer surface of the power storage element.

特許文献２は、扁平型二次電池とこの扁平型二次電池を覆うカバーとの間に、冷却用の気体または液体または粉体またはゲルの何れかを収容した袋を介在させた二次電池のモジュール構造を開示する。   Patent Document 2 discloses a secondary battery in which a bag containing either a cooling gas or liquid, powder or gel is interposed between a flat secondary battery and a cover covering the flat secondary battery. The module structure is disclosed.

特許文献３は、電池の温度が過剰に上昇したときに、その発生する高熱で隔壁が破れて上の空間の乾燥砂などが下の空間の高温電池の本体に降り注ぐ構造を備えた電池のモジュール構造を開示する。
特開２００７−４８７５０号公報 特開２００３−３０３５７９号公報 特開平８−３３９８２３号公報 特開２００６−４８９６号公報 Patent Document 3 discloses a battery module having a structure in which when a battery temperature is excessively increased, a partition wall is broken by high heat generated, and dry sand or the like in the upper space pours into a main body of a high-temperature battery in the lower space. Disclose the structure.
JP 2007-48750 A JP 2003-303579 A JP-A-8-339823 JP 2006-4896 A

しかしながら、特許文献１の構成において、過充電などにより蓄電素子の温度が上昇した場合には、移動通路を流れる空気のみでは蓄電素子を十分に冷却できなくなるおそれがある。そのため、発熱した蓄電素子の熱が他の蓄電素子に伝熱するおそれがある。   However, in the configuration of Patent Document 1, when the temperature of the power storage element rises due to overcharging or the like, the power storage element may not be sufficiently cooled only by the air flowing through the movement path. Therefore, there is a possibility that the heat of the heat storage element that has generated heat is transferred to another power storage element.

そこで、本発明は、優れた蓄電素子の冷却構造を備えた蓄電装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a power storage device having an excellent cooling structure for a power storage element.

上記課題を解決するために、本発明の蓄電装置は、（１）発電要素をケースに収納した蓄電素子を積層した蓄電群と、隣接する蓄電素子の間に配置されるスペーサ部材と、前記スペーサ部材の内部に形成された収容部に収容される冷却剤とを有することを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, the power storage device of the present invention includes (1) a power storage group in which power storage elements each housing a power generation element are stacked, a spacer member disposed between adjacent power storage elements, and the spacer And a coolant stored in a storage portion formed inside the member.

（１）の構成によれば、スペーサ部材が破壊されると、収容部から冷却剤が流出して蓄電素子を冷却することができる。冷却剤はスペーサ部材の内部に収容されているため、蓄電装置の大型化を抑制できる。   According to the configuration of (1), when the spacer member is destroyed, the coolant flows out of the housing portion, and the power storage element can be cooled. Since the coolant is accommodated inside the spacer member, it is possible to suppress an increase in the size of the power storage device.

（２）（１）の構成において、前記スペーサ部材は、スペーサ本体部と、前記ケースの外面に沿って流れる空気の移動通路を形成する複数の突起部とを有し、前記収容部は、前記スペーサ本体部の内部に形成することができる。   (2) In the configuration of (1), the spacer member includes a spacer main body portion and a plurality of protrusions that form a movement path of air flowing along the outer surface of the case. It can be formed inside the spacer body.

（２）の構成によれば、スペーサ本体部の内部に収容部を形成しているため、十分な量の冷却剤をスペーサ部材に収容しておくことができる。   According to the structure of (2), since the accommodating part is formed inside the spacer main body part, a sufficient amount of coolant can be accommodated in the spacer member.

（３）（１）又は（２）の構成において、前記スペーサ部材は、樹脂から構成することができる。   (3) In the configuration of (1) or (2), the spacer member can be made of resin.

（３）の構成によれば、前記収容部を射出成型により簡単に成形することができる。   According to the structure of (3), the said accommodating part can be easily shape | molded by injection molding.

（４）（１）〜（３）の構成において、前記冷却剤を液状に構成することができる。   (4) In the configurations of (1) to (3), the coolant can be configured in a liquid state.

（４）の構成によれば、冷却性能の高い液体を用いて蓄電素子を十分に冷却することができる。   According to the structure of (4), an electrical storage element can fully be cooled using a liquid with high cooling performance.

（５）（１）〜（４）の構成において、前記発電要素からガスが発生するガス発生状態において、膨張するケースに圧縮されることにより前記収容部が破壊されて、前記冷却剤が前記ケースに接触することを特徴とする。   (5) In the configuration of (1) to (4), in the gas generation state in which gas is generated from the power generation element, the housing portion is destroyed by being compressed by the expanding case, and the coolant is stored in the case. It touches.

（５）の構成によれば、前記ケースが膨張するという現象を利用して、冷却剤を流出させているため、ガスが発生するタイミングと冷却剤の流出タイミングとを容易に合わせることができる。   According to the configuration of (5), since the coolant is caused to flow out by utilizing the phenomenon that the case expands, the timing at which gas is generated and the timing at which the coolant flows out can be easily matched.

（６）（５）の構成において、前記収容部には、破壊式の弁が形成されており、前記発電要素からガスが発生するガス発生状態において、前記弁が破壊されるように構成することができる。   (6) In the configuration of (5), a destructive valve is formed in the housing portion, and the valve is destroyed in a gas generation state in which gas is generated from the power generation element. Can do.

（６）の構成によれば、弁の位置に応じて冷却液の流出位置を容易に変更できるため、蓄電素子の全体を効果的に冷却することができる。   According to the configuration of (6), the outflow position of the coolant can be easily changed according to the position of the valve, so that the entire power storage element can be effectively cooled.

（７）（１）乃至（６）のいずれかに記載の蓄電装置は車両に搭載することができる。   (7) The power storage device according to any one of (1) to (6) can be mounted on a vehicle.

本発明によれば、優れた蓄電素子の冷却構造を備えた蓄電装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electrical storage apparatus provided with the cooling structure of the outstanding electrical storage element can be provided.

以下、本発明の実施例について説明する。   Examples of the present invention will be described below.

本実施例の蓄電装置の構成を詳細に説明する。図１は蓄電装置の斜視図である。図２は、蓄電モジュールの分解斜視図である。図３は、蓄電装置の分解斜視図であり、吸気及び排気チャンバを省略して図示している。Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は互いに直交する３軸である。本実施例の蓄電装置は、電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池自動車の駆動用または補助電源として用いることができる。  The configuration of the power storage device of this embodiment will be described in detail. FIG. 1 is a perspective view of the power storage device. FIG. 2 is an exploded perspective view of the power storage module. FIG. 3 is an exploded perspective view of the power storage device, with the intake and exhaust chambers omitted. The X axis, the Y axis, and the Z axis are three axes that are orthogonal to each other. The power storage device of the present embodiment can be used for driving an electric vehicle, a hybrid vehicle, a fuel cell vehicle or an auxiliary power source.

これらの図において、蓄電装置１は、電池セル（蓄電素子）１１をＸ軸方向に積層した蓄電モジュール（蓄電群）１２Ａと、電池セル１１をＸ軸方向に積層した蓄電モジュール（蓄電群）１２Ｂとを含む。蓄電モジュール１２Ａ及び１２Ｂは、Ｙ軸方向に並設されている。   In these drawings, the power storage device 1 includes a power storage module (power storage group) 12A in which battery cells (power storage elements) 11 are stacked in the X-axis direction, and a power storage module (power storage group) 12B in which battery cells 11 are stacked in the X-axis direction. Including. The power storage modules 12A and 12B are juxtaposed in the Y-axis direction.

電池セル１１は、角型形状の電池ケース（ケース）１１Ｄを有しており、電池ケース１１Ｄの内部には発電要素１５が巻かれた状態で収納されている。発電要素１５は、図４に示すように、正極体１５Ａと、負極体１５Ｂと、正極体１５Ａ及び負極体１５Ｂの間に配置されたセパレータ１５Ｃとで構成されている。なお、図４は、発電要素１５の概略図である。ここで、正極体１５Ａは、集電体と、集電体の表面に形成された正極層とで構成されている。正極層は、集電体の片面又は両面に形成することができる。正極層とは、正極に応じた活物質や導電剤等を含む層である。   The battery cell 11 has a rectangular battery case (case) 11D, and the power generation element 15 is housed in the battery case 11D in a wound state. As shown in FIG. 4, the power generation element 15 includes a positive electrode body 15A, a negative electrode body 15B, and a separator 15C disposed between the positive electrode body 15A and the negative electrode body 15B. FIG. 4 is a schematic diagram of the power generation element 15. Here, the positive electrode body 15A is composed of a current collector and a positive electrode layer formed on the surface of the current collector. The positive electrode layer can be formed on one side or both sides of the current collector. The positive electrode layer is a layer containing an active material, a conductive agent, or the like corresponding to the positive electrode.

また、負極体１５Ｂは、集電体と、集電体の表面に形成された負極層とで構成されている。負極層は、集電体の片面又は両面に形成することができる。負極層とは、負極に応じた活物質や導電剤等を含む層である。   The negative electrode body 15B includes a current collector and a negative electrode layer formed on the surface of the current collector. The negative electrode layer can be formed on one side or both sides of the current collector. The negative electrode layer is a layer containing an active material, a conductive agent, or the like corresponding to the negative electrode.

なお、集電体の一方の面に正極層を形成し、集電体の他方の面に負極層を形成した電極（いわゆるバイポーラ電極）を用いることもできる。   Note that an electrode (a so-called bipolar electrode) in which a positive electrode layer is formed on one surface of the current collector and a negative electrode layer is formed on the other surface of the current collector can also be used.

ここで、電池セル１１がニッケル−水素電池である場合には、正極層の活物質として、ニッケル酸化物を用い、負極層の活物質として、ＭｍＮｉ（５−ｘ−ｙ−ｚ）ＡｌｘＭｎｙＣｏｚ（Ｍｍ：ミッシュメタル）等の水素吸蔵合金を用いることができる。また、電池セル１１がリチウムイオン電池である場合には、正極層の活物質として、リチウム−遷移金属複合酸化物を用い、負極層の活物質として、カーボンを用いることができる。また、導電剤として、アセチレンブラック、カーボンブラック、グラファイト、炭素繊維、カーボンナノチューブを用いることができる。 Here, when the battery cell 11 is a nickel-hydrogen battery, nickel oxide is used as the active material of the positive electrode layer, and MmNi (5-xyz) Al x Mn is used as the active material of the negative electrode layer. A hydrogen storage alloy such as y Co z (Mm: Misch metal) can be used. When the battery cell 11 is a lithium ion battery, a lithium-transition metal composite oxide can be used as the active material for the positive electrode layer, and carbon can be used as the active material for the negative electrode layer. As the conductive agent, acetylene black, carbon black, graphite, carbon fiber, or carbon nanotube can be used.

電池セル１１には、蓄電素子としてのキャパシタを用いることもできる。キャパシタは、活性炭と電解液との界面に発生する電気二重層を動作原理とした電気二重層キャパシタのことである。固体として活性炭、液体として電解液（希硫酸水溶液）を用いて、これを接触させるとその界面にプラス、マイナスの電極が極めて短い間隔を隔てて相対的に分布する。イオン性溶液中に一対の電極を浸して電気分解が起こらない程度に電圧を負荷させると、それぞれの電極の表面にイオンが吸着され、プラスとマイナスの電気が蓄えられる（充電）。外部に電気を放出すると、正負のイオンが電極から離れて中和状態に戻る。   A capacitor as a power storage element can also be used for the battery cell 11. The capacitor is an electric double layer capacitor based on the principle of operation of an electric double layer generated at the interface between activated carbon and electrolyte. When activated carbon is used as a solid and an electrolytic solution (dilute sulfuric acid aqueous solution) is used as a liquid and brought into contact with each other, plus and minus electrodes are relatively distributed at very short intervals on the interface. When a pair of electrodes are immersed in an ionic solution and a voltage is applied to such an extent that electrolysis does not occur, ions are adsorbed on the surface of each electrode, and positive and negative electricity are stored (charging). When electricity is discharged to the outside, positive and negative ions leave the electrode and return to the neutralized state.

電池セル１１のＺ軸方向一端面には、突状の正極端子１１Ａ及び負極端子１１ＢがＹ軸方向に並んで設けられている。Ｘ軸方向に隣接する電池セル１１は、互いに正極端子１１Ａ及び負極端子１１Ｂの向きがＹ軸方向において反対向きとなるように配列されている。また、Ｙ軸方向に隣接する電池セル１１は、互いに正極端子１１Ａ及び負極端子１１Ｂの向きがＹ軸方向において同じ向きとなるように配列されている。   A protruding positive electrode terminal 11 </ b> A and a negative electrode terminal 11 </ b> B are provided side by side in the Y-axis direction on one end surface of the battery cell 11 in the Z-axis direction. The battery cells 11 adjacent in the X-axis direction are arranged such that the directions of the positive electrode terminal 11A and the negative electrode terminal 11B are opposite to each other in the Y-axis direction. Further, the battery cells 11 adjacent in the Y-axis direction are arranged so that the directions of the positive electrode terminal 11A and the negative electrode terminal 11B are the same in the Y-axis direction.

正極端子１１Ａ及び負極端子１１Ｂの間には、ガス放出弁１１Ｃが形成されている（図２参照）。ガス放出弁１１Ｃは、過充電などの際に発生したガスにより電池セル１１の内圧が高まると破壊される。これにより、電池セル１１の内部のガスが外部に放出され、電池セル１１の内圧上昇を抑制できる。   A gas release valve 11C is formed between the positive terminal 11A and the negative terminal 11B (see FIG. 2). The gas release valve 11C is destroyed when the internal pressure of the battery cell 11 is increased by the gas generated during overcharge or the like. Thereby, the gas inside the battery cell 11 is released to the outside, and an increase in the internal pressure of the battery cell 11 can be suppressed.

Ｘ軸方向に隣接する電池セル１１の間には、スペーサ部材１３が配置される。蓄電モジュール１２ＡのＸ軸方向の両端部には、エンドプレート１９Ａが設けられている。アッパー拘束バンド１６Ａは、両端部が上下方向に折れ曲がった曲げ部１６０Ａを有している。アッパー拘束バンド１６Ａは、蓄電モジュール１２Ａの外面のうち端子１１Ａ及び１１Ｂが位置する側の面に沿ってＸ軸方向に延びている。アッパー拘束バンド１６Ａの曲げ部１６０Ａは、エンドプレート１９ＡのＸ軸方向の端面に沿ってＺ軸方向に延びており、エンドプレート１９Ａに固定されている。   A spacer member 13 is disposed between the battery cells 11 adjacent in the X-axis direction. End plates 19A are provided at both ends in the X-axis direction of the power storage module 12A. The upper restraint band 16A has a bent portion 160A in which both end portions are bent in the vertical direction. The upper restraining band 16A extends in the X-axis direction along the surface on the side where the terminals 11A and 11B are located on the outer surface of the power storage module 12A. The bending portion 160A of the upper restraining band 16A extends in the Z-axis direction along the end surface of the end plate 19A in the X-axis direction, and is fixed to the end plate 19A.

ロア拘束バンド１７Ａは、両端部が上下方向に折れ曲がった曲げ部１７０Ａを有している。ロア拘束バンド１７Ａは、蓄電モジュール１２Ａの外面のうち端子１１Ａ及び１１Ｂが位置する側の面とは反対側の面に沿ってＸ軸方向に延びている。ロア拘束バンド１７Ａの曲げ部１７０Ａは、エンドプレート１９ＡのＸ軸方向の端面に沿ってＺ軸方向に延びており、エンドプレート１９Ａに固定されている。ロア拘束バンド１７Ａは、アッパー拘束バンド１６Ａと対になって設けられている。   The lower restraint band 17A has a bent portion 170A in which both end portions are bent in the vertical direction. The lower restraint band 17A extends in the X-axis direction along the surface opposite to the surface on which the terminals 11A and 11B are located on the outer surface of the power storage module 12A. The bent portion 170A of the lower restraint band 17A extends in the Z-axis direction along the end surface of the end plate 19A in the X-axis direction, and is fixed to the end plate 19A. The lower restraint band 17A is provided in a pair with the upper restraint band 16A.

曲げ部１６０Ａ及び１７０Ａの一部はそれぞれＸ軸方向において重なっており、この重なった部分をエンドプレート１９Ａにリベット止めすることにより、アッパー拘束バンド１６Ａ及びロア拘束バンド１７Ａを一体化して、エンドプレート１９Ａに固定することができる。これにより、蓄電モジュール１２ＡをＸ軸方向に圧縮することができる。蓄電モジュール１２Ａを圧縮することにより、蓄電装置１の性能を維持することができる。   The bent portions 160A and 170A partially overlap each other in the X-axis direction, and the overlapped portions are riveted to the end plate 19A, whereby the upper restraint band 16A and the lower restraint band 17A are integrated to form the end plate 19A. Can be fixed to. As a result, the power storage module 12A can be compressed in the X-axis direction. The performance of the power storage device 1 can be maintained by compressing the power storage module 12A.

エンドプレート１９ＡのＹ軸方向の一端面には、その下端部に足部１９０Ａが形成されている。足部１９０Ａは、蓄電モジュール１２Ａに対してＹ軸方向に張り出している。足部１９０Ａは、不図示のロアケースに載置される。足部１９０Ａには、貫通穴１９１Ａが形成されている。この貫通穴１９１Ａに不図示の締結ボルトを締結することにより、前記ロアケース及び足部１９０Ａを固定することができる。   A foot portion 190A is formed at the lower end of one end surface of the end plate 19A in the Y-axis direction. The foot portion 190A protrudes in the Y-axis direction with respect to the power storage module 12A. The foot portion 190A is placed on a lower case (not shown). A through hole 191A is formed in the foot portion 190A. The lower case and the foot portion 190A can be fixed by fastening a fastening bolt (not shown) in the through hole 191A.

蓄電モジュール１２ＢのＸ軸方向の両端部には、エンドプレート１９Ｂが設けられている。アッパー拘束バンド１６Ｂは、両端部が上下方向に折れ曲がった曲げ部１６０Ｂを有している。ロア拘束バンド１７Ｂは、両端部が上下方向に折れ曲がった曲げ部１７０Ｂを有している。アッパー拘束バンド１６Ｂの構成や組み付け方法は、アッパー拘束バンド１６Ａと同様であるため、詳細な説明を省略する。ロア拘束バンド１７Ｂの構成や組み付け方法は、ロア拘束バンド１７Ａと同様であるため、詳細な説明を省略する。   End plates 19B are provided at both ends in the X-axis direction of the power storage module 12B. The upper restraint band 16B has a bent portion 160B in which both end portions are bent in the vertical direction. The lower restraint band 17B has a bent portion 170B in which both end portions are bent in the vertical direction. Since the structure and assembly method of the upper restraint band 16B are the same as those of the upper restraint band 16A, detailed description thereof is omitted. Since the configuration and assembling method of the lower restraint band 17B are the same as those of the lower restraint band 17A, detailed description thereof is omitted.

エンドプレート１９ＢのＹ軸方向の一端面には、その下端部に足部１９０Ｂが形成されている。足部１９０Ｂは、蓄電モジュール１２Ｂに対してＹ軸方向に張り出している。足部１９０Ｂは、不図示のロアケースに載置される。足部１９０Ｂには、不図示の貫通穴が形成されている。この貫通穴に不図示の締結ボルトを締結することにより、該ロアケース及び足部１９０Ｂを固定することができる。   A foot 190B is formed at the lower end of one end face of the end plate 19B in the Y-axis direction. The foot portion 190B protrudes in the Y-axis direction with respect to the power storage module 12B. The foot 190B is placed on a lower case (not shown). A through hole (not shown) is formed in the foot portion 190B. The lower case and the foot 190B can be fixed by fastening a fastening bolt (not shown) to the through hole.

蓄電モジュール１２Ａ及び１２Ｂは、不図示のアッパーケース及びロアケースからなる電池パックに収容される。前記ロアケースと蓄電モジュール１２Ａ及び１２Ｂとの間には、絶縁シート２４が配設されている。絶縁シート２４により蓄電モジュール１２Ａ及び１２Ｂの漏電を防止できる。   The power storage modules 12A and 12B are accommodated in a battery pack including an upper case and a lower case (not shown). An insulating sheet 24 is disposed between the lower case and the power storage modules 12A and 12B. The insulating sheet 24 can prevent the electricity storage modules 12A and 12B from leaking.

蓄電モジュール１２ＡのＹ軸方向の一端側には、吸気チャンバ３１が取り付けられている。蓄電モジュール１２ＢのＹ軸方向の一端側には、排気チャンバ３２が取り付けられている。   An intake chamber 31 is attached to one end side of the power storage module 12A in the Y-axis direction. An exhaust chamber 32 is attached to one end side of the power storage module 12B in the Y-axis direction.

次に、スペーサ部材１３の構成について説明する。スペーサ部材１３は、Ｘ軸方向に隣接する電池セル１１の間に配置される。図２に図示するように、スペーサ部材１３は、スペーサ本体部１３０を含む。スペーサ本体部１３０は、平板状に形成されている。スペーサ本体部１３０は、樹脂からなる。   Next, the configuration of the spacer member 13 will be described. The spacer member 13 is disposed between the battery cells 11 adjacent in the X-axis direction. As shown in FIG. 2, the spacer member 13 includes a spacer main body 130. The spacer main body 130 is formed in a flat plate shape. The spacer main body 130 is made of resin.

スペーサ本体部１３０のＹ軸方向の一端面には、その下端部に足部１３０Ｘが形成されている。足部１３０Ｘは、前記ロアケースに載置されている。一部のスペーサ本体部１３０の足部１３０Ｘには、貫通穴部１３０Ｙが形成されている。この貫通穴部１３０Ｙに対して、不図示の締結ボルトを締結することにより、足部１３０Ｘを前記ロアケースに固定することができる。   A foot 130X is formed at the lower end of one end surface of the spacer main body 130 in the Y-axis direction. The foot portion 130X is placed on the lower case. A through hole 130 </ b> Y is formed in the foot part 130 </ b> X of some spacer main body parts 130. The foot 130X can be fixed to the lower case by fastening a fastening bolt (not shown) to the through hole 130Y.

スペーサ本体部１３０のＸ軸方向（電池セル１１の積層方向）の両端面には、第１〜第５の突起部１３１〜１３５がＺ軸方向に並んで配列されている。第１〜第５の突起部１３１〜１３５の各間隔は、一定である。第１〜第５の突起部１３１〜１３５はそれぞれ、Ｙ軸方向に延びており、Ｙ軸方向の寸法が互いに同一である。第１〜第５の突起部１３１〜１３５をＸ―Ｚ面で切断したときの断面形状は、矩形である。   First to fifth protrusions 131 to 135 are arranged side by side in the Z-axis direction on both end faces of the spacer main body 130 in the X-axis direction (stacking direction of the battery cells 11). The intervals between the first to fifth protrusions 131 to 135 are constant. Each of the first to fifth protrusions 131 to 135 extends in the Y-axis direction, and the dimensions in the Y-axis direction are the same. The cross-sectional shape when the first to fifth protrusions 131 to 135 are cut along the XZ plane is a rectangle.

Ｚ軸方向に隣接する第１〜第５の突起部１３１〜１３５の間の空間には、冷却用の空気を導通させる移動通路が形成される。吸気チャンバ３１から流入する空気は、前記移動通路の内部を電池ケース１１Ｄの外面に沿ってＹ軸方向に進む。これにより、蓄電モジュール１２Ａ及び１２Ｂが冷却され、電池寿命を延ばすことができる。   In the space between the first to fifth protrusions 131 to 135 adjacent to each other in the Z-axis direction, a moving passage that allows the cooling air to flow is formed. The air flowing in from the intake chamber 31 travels in the Y-axis direction along the outer surface of the battery case 11D in the movement passage. Thereby, the power storage modules 12A and 12B are cooled, and the battery life can be extended.

次に、図５を参照しながら、スペーサ部材１３の内部構成について説明する。図５はスペーサ部材及びこれに当接する電池セルをＸ−Ｚ面で切断したときの断面図であり、（Ａ）は蓄電異常が起こる前の状態を図示しており、（Ｂ）は蓄電異常が起こった後の状態を図示している。   Next, the internal configuration of the spacer member 13 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of the spacer member and the battery cell in contact with the spacer member cut along the XZ plane. FIG. 5A shows a state before the storage abnormality occurs, and FIG. The state after the occurrence of is shown.

図５（Ａ）において、スペーサ本体部１３０の内部には、収容部１３０Ｚが形成されている。収容部１３０Ｚは、スペーサ本体部１３０の外面に沿って形成されている。収容部１３０Ｚには、冷却剤２１が収容されている。   In FIG. 5A, a housing portion 130 </ b> Z is formed inside the spacer main body portion 130. The accommodating portion 130Z is formed along the outer surface of the spacer main body portion 130. The coolant 21 is accommodated in the accommodating portion 130Z.

冷却剤２１には、比熱、熱伝導性及び沸点が高い絶縁性の液体を用いることができる。例えば、フッ素系不活性液体を使用することができる。フッ素系不活性液体としては、スリーエム社製フロリナート、Ｎｏｖｅｃ ＨＦＥ（ｈｙｄｒｏｆｌｕｏｒｏｅｔｈｅｒ）、Ｎｏｖｅｃ１２３０を用いることができる。また、フッ素系不活性液体以外の液体（例えば、シリコンオイル）を用いることもできる。また、冷却剤２１として、空気よりも熱伝導性が高い気体（冷却用のガス）を用いることもできる。   As the coolant 21, an insulating liquid having high specific heat, thermal conductivity, and high boiling point can be used. For example, a fluorinated inert liquid can be used. As the fluorine-based inert liquid, Fluorinert, Novec HFE (hydrofluorether), and Novec 1230 manufactured by 3M can be used. In addition, a liquid other than the fluorine-based inert liquid (for example, silicon oil) can be used. Further, as the coolant 21, a gas (cooling gas) having higher thermal conductivity than air can be used.

本実施例の構成によれば、スペーサ部材１３の内部に冷却剤２１を収容しているため、冷却剤をスペーサ部材１３の外部に設ける構成よりも、相対的に蓄電装置１を小型化することができる。また、スペーサ本体部１３０の内部に収容部１３０Ｚを形成することにより、十分な量の冷却剤２１をスペーサ部材１３に収容することができる。   According to the configuration of the present embodiment, since the coolant 21 is accommodated in the spacer member 13, the power storage device 1 can be made relatively smaller than the configuration in which the coolant is provided outside the spacer member 13. Can do. Moreover, a sufficient amount of the coolant 21 can be accommodated in the spacer member 13 by forming the accommodating portion 130 </ b> Z inside the spacer main body portion 130.

蓄電装置１の正常時には、吸気チャンバ３１から流入する空気によって、蓄電モジュール１２Ａ及び１２Ｂを適切な温度に制御することができる。しかしながら、過充電、過放電などにより蓄電異常が起こると、吸気チャンバ３１から供給される空気のみでは、蓄電装置１を十分に冷却することができない。そのため、蓄電異常により発熱した電池セル１１の熱が他の電池セル１１に伝熱するおそれがある。そこで、本実施例では、下記の方法により電池セル１１を冷却する。   When the power storage device 1 is normal, the power storage modules 12A and 12B can be controlled to an appropriate temperature by the air flowing from the intake chamber 31. However, if a power storage abnormality occurs due to overcharge, overdischarge, or the like, the power storage device 1 cannot be sufficiently cooled with only the air supplied from the intake chamber 31. Therefore, there is a possibility that the heat of the battery cell 11 that has generated heat due to the storage abnormality will be transferred to the other battery cell 11. Therefore, in this embodiment, the battery cell 11 is cooled by the following method.

図５（Ａ）に図示する構成において、過充電、過放電などにより発電要素１５の電解液が電気分解してガスが発生すると、電池ケース１１Ｄの内圧が上昇する。内圧上昇とともに、電池ケース１１Ｄは徐々に膨張し、特に、電池ケース１１Ｄの中央部がＸ軸方向に相対的に大きく膨張する。膨張した電池ケース１１Ｄによって、スペーサ部材１３は圧縮され、スペーサ部材１３の中央部がＸ軸方向に相対的に大きく圧縮される。また、電池セル１１の熱によってスペーサ部材１３が熱溶融する場合もある。   In the configuration shown in FIG. 5A, when gas is generated by electrolysis of the electrolyte of the power generation element 15 due to overcharge, overdischarge, etc., the internal pressure of the battery case 11D increases. As the internal pressure rises, the battery case 11D gradually expands, and in particular, the central portion of the battery case 11D expands relatively greatly in the X-axis direction. The spacer member 13 is compressed by the expanded battery case 11D, and the central portion of the spacer member 13 is relatively greatly compressed in the X-axis direction. Further, the spacer member 13 may be thermally melted by the heat of the battery cell 11.

スペーサ部材１３の変形量が大きくなると、図５（Ｂ）に図示するように、収容部１３０Ｚの一部が破損して、冷却剤２１が噴出する。噴出した冷却剤２１は、電池ケース１１Ｄの外面に接触して、電池セル１１を冷却する。これにより、蓄電異常により発熱した電池セル１１の熱が他の電池セル１１に伝熱するのを抑制できる。   When the deformation amount of the spacer member 13 increases, as shown in FIG. 5B, a part of the housing portion 130Z is damaged, and the coolant 21 is ejected. The jetted coolant 21 contacts the outer surface of the battery case 11D and cools the battery cell 11. Thereby, it can suppress that the heat of the battery cell 11 which generate | occur | produced by the electrical storage abnormality transfers to the other battery cell 11.

また、蓄電異常の際に、電池ケース１１Ｄが膨張するという現象を利用して、冷却剤２１を噴出させているため、蓄電異常が起こるタイミングと冷却剤２１の噴出タイミングとを容易に合わせることができる。すなわち、冷却剤２１の噴出タイミングを電気的に制御するなどの手間を省くことができる。   Further, since the coolant 21 is ejected by utilizing the phenomenon that the battery case 11D expands in the event of a storage abnormality, the timing at which the storage abnormality occurs and the ejection timing of the coolant 21 can be easily matched. it can. That is, the trouble of electrically controlling the ejection timing of the coolant 21 can be saved.

（変形例）
上述の構成では、スペーサ本体部１３０に冷却剤２１を収容したが、第１〜第５の突起部１３１〜１３５の内部に冷却剤２１を収容することもできる。 (Modification)
In the above-described configuration, the coolant 21 is accommodated in the spacer main body 130, but the coolant 21 can also be accommodated in the first to fifth protrusions 131 to 135.

次に、図６を参照しながら、実施例２のスペーサ部材について説明する。実施例１と同一の機能を有する部分には、同一符号を付している。図６は、図５に対応した断面図である。  Next, the spacer member of Example 2 will be described with reference to FIG. Parts having the same functions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. FIG. 6 is a cross-sectional view corresponding to FIG.

収容部１３０Ｚには、複数の破壊式の弁１３０Ｆが形成されている。各弁１３０Ｆは、第１〜第５の突起部１３１〜１３５に挟まれた空間（つまり、空気の移動通路）に対応した位置に形成されている。各弁１３０Ｆは、スペーサ部材１３０のＸ軸方向の厚みを一部薄くすることにより形成されている。   A plurality of destructive valves 130F are formed in the accommodating portion 130Z. Each valve 130F is formed at a position corresponding to a space (that is, an air movement path) sandwiched between the first to fifth protrusions 131 to 135. Each valve 130F is formed by partially reducing the thickness of the spacer member 130 in the X-axis direction.

図６（Ａ）に図示する構成において、過充電、過放電などにより発電要素１５の電解液が電気分解してガスが発生すると、電池ケース１１Ｄの内圧が上昇する。内圧上昇とともに、電池ケース１１Ｄは徐々に膨張し、特に、電池ケース１１Ｄの中央部がＸ軸方向に相対的に大きく膨張する。膨張した電池ケース１１Ｄによって、スペーサ部材１３がＸ軸方向に圧縮され、収容部１３０Ｚの内圧が上昇する。   In the configuration shown in FIG. 6A, when the electrolyte of the power generating element 15 is electrolyzed due to overcharge, overdischarge, etc., gas is generated, the internal pressure of the battery case 11D increases. As the internal pressure rises, the battery case 11D gradually expands, and in particular, the central portion of the battery case 11D expands relatively greatly in the X-axis direction. By the expanded battery case 11D, the spacer member 13 is compressed in the X-axis direction, and the internal pressure of the accommodating portion 130Z increases.

収容部１３０Ｚの内圧がさらに上昇すると、図６（Ｂ）に図示するように、各弁１３０Ｆが破壊され、そこから冷却剤２１が噴出する。噴出した冷却剤２１は、電池ケース１１Ｄの外面に接触して、電池セル１１を冷却する。これにより、蓄電異常により発熱した電池セル１１の熱が他の電池セル１１に伝熱するのを抑制できる。   When the internal pressure of the accommodating portion 130Z further rises, as shown in FIG. 6B, each valve 130F is destroyed, and the coolant 21 is ejected therefrom. The jetted coolant 21 contacts the outer surface of the battery case 11D and cools the battery cell 11. Thereby, it can suppress that the heat of the battery cell 11 which generate | occur | produced by the electrical storage abnormality transfers to the other battery cell 11.

また、破壊式の弁１３０Ｆを各突起部１３１〜１３５の間に対応した位置にそれぞれ設けることにより、電池セル１１の全体を冷却することができる。すなわち、冷却剤２１の流出位置が例えば１か所のみである場合には、電池セル１１の冷却箇所が限定され、電池セル１１を十分に冷却することができない。   Moreover, the whole battery cell 11 can be cooled by providing the destructive type valve 130F in the position corresponding to between each projection part 131-135, respectively. That is, when there is only one outflow position of the coolant 21, for example, the cooling location of the battery cell 11 is limited, and the battery cell 11 cannot be sufficiently cooled.

これに対して、各突起部１３１〜１３５に挟まれた空間に対応して弁１３０Ｆを形成することにより、電池セル１１の全体を十分に冷却することができる。さらに、実施例１で説明した他の効果も得ることができる。弁１３０Ｆの位置は、電池セル１１を冷却するという観点から適宜変更することができる。   On the other hand, the whole battery cell 11 can be sufficiently cooled by forming the valve 130F corresponding to the space between the protrusions 131 to 135. Furthermore, the other effects described in the first embodiment can be obtained. The position of the valve 130 </ b> F can be appropriately changed from the viewpoint of cooling the battery cell 11.

蓄電装置の斜視図である。It is a perspective view of a power storage device. 蓄電モジュールの分解斜視図である。It is an exploded perspective view of an electrical storage module. 蓄電装置の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of an electrical storage apparatus. 発電要素の概略図である。It is the schematic of an electric power generation element. 蓄電素子及びスペーサ部材をＸ−Ｚ面で切断したときの断面図であり、（Ａ）は蓄電異常が起こる前の状態を図示しており、（Ｂ）は蓄電異常時の状態を図示している。It is sectional drawing when an electrical storage element and a spacer member are cut | disconnected by XZ surface, (A) has illustrated the state before electrical storage abnormality occurs, (B) has illustrated the state at the time of electrical storage abnormality Yes. 実施例２の蓄電素子及びスペーサ部材をＸ−Ｚ面で切断したときの断面図であり、（Ａ）は蓄電異常が起こる前の状態を図示しており、（Ｂ）は蓄電異常時の状態を図示している。It is sectional drawing when the electrical storage element and spacer member of Example 2 are cut | disconnected by XZ plane, (A) has illustrated the state before electrical storage abnormality occurred, (B) is the state at the time of electrical storage abnormality Is illustrated.

符号の説明Explanation of symbols

１１ 電池セル
１１Ｄ 電池ケース
１２Ａ、１２Ｂ 蓄電モジュール
１３ スペーサ部材
１５ 発電要素
２１ 冷却剤
１３０ スペーサ本体部
１３１〜１３５ 第１〜第５の突起部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Battery cell 11D Battery case 12A, 12B Power storage module 13 Spacer member 15 Electric power generation element 21 Coolant 130 Spacer main-body part 131-135 1st-5th protrusion part

Claims (7)

発電要素をケースに収納した蓄電素子を積層した蓄電群と、
隣接する蓄電素子の間に配置されるスペーサ部材と、
前記スペーサ部材の内部に形成された収容部に収容される冷却剤とを有することを特徴とする蓄電装置。 A power storage group in which power storage elements in which power generation elements are housed are stacked, and
A spacer member disposed between adjacent power storage elements;
A power storage device comprising: a coolant housed in a housing portion formed inside the spacer member. 前記スペーサ部材は、スペーサ本体部と、前記ケースの外面に沿って流れる空気の移動通路を形成する複数の突起部とを有し、前記収容部は、前記スペーサ本体部の内部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の蓄電装置。   The spacer member includes a spacer main body and a plurality of protrusions that form a movement path for air flowing along the outer surface of the case, and the accommodating portion is formed inside the spacer main body. The power storage device according to claim 1. 前記スペーサ部材は、樹脂からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄電装置。   The power storage device according to claim 1, wherein the spacer member is made of resin. 前記冷却剤は、液状であることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一つに記載の蓄電装置。   The power storage device according to claim 1, wherein the coolant is liquid. 前記発電要素からガスが発生するガス発生状態において、膨張するケースに圧縮されることにより前記収容部が破壊されて、前記冷却剤が前記ケースに接触することを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一つに記載の蓄電装置。   5. The gas generating state in which gas is generated from the power generation element, the housing portion is destroyed by being compressed by an expanding case, and the coolant contacts the case. The electrical storage apparatus as described in any one of them. 前記収容部には、破壊式の弁が形成されており、前記発電要素からガスが発生するガス発生状態において、前記弁が破壊されることを特徴とする請求項５に記載の蓄電装置。   The power storage device according to claim 5, wherein a destructive valve is formed in the housing portion, and the valve is destroyed in a gas generation state in which gas is generated from the power generation element. 請求項１乃至６のうちいずれか一つに記載の蓄電装置を搭載した車両。   A vehicle equipped with the power storage device according to claim 1.
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