JP2010262870A - バッテリシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】バッテリシステムは、複数の角形電池からなる電池セル1を、間に冷却気体を通過させる冷却隙間4を設けて積層してなる電池ブロック3と、この電池ブロック3の両側に配設されて、冷却隙間4に強制送風して電池セル1を冷却する供給ダクト6と排出ダクト7からなる送風ダクト5と、送風ダクト5に冷却気体を強制送風する強制送風機構9を備えている。バッテリシステムは、強制送風機構9で強制送風される冷却気体を、供給ダクト6から冷却隙間4を通過して排出ダクト7に送風して、電池セル1を冷却するようにしている。さらに、バッテリシステムは、供給ダクト6に、送風方向の全長を横幅よりも大きくしてなる細長い形状であって、風上側の端部を先端に向かって次第に細くしてなる温度均等化壁8を配置している。
【選択図】図7
Description
特許文献1のバッテリシステムは、多数の角形電池を冷却隙間ができるようにスペーサを挟着して積層して電池ブロックとしている。スペーサで設けられる冷却隙間は、空気などの冷却媒体を送風している。このバッテリシステムは、積層している多数の角形電池を、冷却隙間に送風される空気などの冷却媒体で冷却する。また、特許文献2のバッテリシステムは、角形電池の間に放熱板を挟着して電池ブロックとしている。このバッテリシステムは、放熱板を介して、積層している多数の角形電池を冷却する。
たとえば、18個のリチウムイオン電池からなる角形電池の電池ブロックを2列に配置して、その間に供給ダクトを設け、この供給ダクトから、電池ブロックを構成する電池セルの間の冷却隙間に冷却気体を強制送風して電池セルを冷却すると、電池セルの最低温度は23℃、最高温度が33℃となり、温度差は10℃となる。これに対して、本発明のバッテリシステムは、供給ダクトに温度均等化壁を配置して同じ強制送風機構で強制送風すると、角形電池の最低温度は23℃、最高温度は28℃となって、温度差が5℃に低減する。このことから、本発明のバッテリシステムは、電池ブロックを同じ構造と配置としながら、供給ダクトに温度均等化壁を配置することで、温度差を10℃から5℃と半減できる。
以上のバッテリシステムは、供給ダクトの上下に温度均等化壁を配置することで、各々の電池セル自体の局部的な温度差を少なくしながら、各々の電池セルの温度差も少なくできる特徴がある。
このバッテリシステムは、風上側と風下側の両方の端部を次第に細くしているので、温度均等化壁に沿って流れる冷却気体が乱流を起こすのを防止できる。このため、供給ダクトに送風される冷却気体の圧力損失をより少なくできる特徴がある。
このバッテリシステムは、温度均等化壁の風上側において冷却気体をスムーズに送風して乱流を防止できる。このため、冷却気体の圧力損失を少なくしながら、電池セルを効率よく冷却できる。
このバッテリシステムは、温度均等化壁の風下側において冷却気体をスムーズに送風して乱流を防止できる。このため冷却気体の圧力損失を少なくしながら、電池セルを効率よく冷却できる。
このバッテリシステムは、最も温度が高くなる電池セルの近傍に温度均等化壁の頂上縁を配置することで、この電池セルの温度上昇を少なくして、電池セルの温度差を少なくできる。
このバッテリシステムは、温度均等化壁のテーパー部を温度が高くなる電池セルの近傍に配置することで、高温になる電池セルを効率よく冷却できる。それは、テーパー部でもって、高温になる電池セルの近傍で冷却気体の流速を速くして冷却隙間により多量の冷却気体を強制送風できるからである。
このバッテリシステムは、2列に配置する電池ブロックの間の供給ダクトに温度均等化壁を設けることで、その両側に配置している各々の電池ブロックを構成する電池セルの温度差を少なくできる。
以上のバッテリシステムは、供給ダクトに送風される冷却気体でもって、2列の電池ブロックを効率よく冷却し、さらに電池ブロックを構成する電池セルの温度差を少なくできる特徴がある。
このバッテリシステムは、テーパー部を2列の電池ブロックの温度が高くなる電池セルの近傍に配置することで、高温になる電池セルを効率よく冷却して温度差を少なくできる。
さらに、外装ケース20は、両端に端面プレート30を連結している。端面プレート30は、電池ブロック3に連結される状態で、供給ダクト6と排出ダクト7からなる送風ダクト5に連結される連結ダクト31を、プラスチックなどで一体的に成形して外側に突出するように設けている。この連結ダクト31は、強制送風機構9に連結され、あるいはバッテリシステムから冷却気体を排気する外部排気ダクト(図示せず)に連結される。この端面プレート30は、図示しないが、係止構造で電池ブロックのエンドプレートに連結している。ただ、端面プレートは、係止構造以外の連結構造で電池ブロックに連結し、あるいは、外装ケースに固定することもできる。
2…スペーサ 2A…溝
2B…切欠部
3…電池ブロック
4…冷却隙間
5…送風ダクト
6…供給ダクト
7…排出ダクト
8…温度均等化壁 8A…テーパー部
8B…幅広部
9…強制送風機構
10…エンドプレート 10A…補強リブ
10a…連結孔
11…連結材 11A…折曲片
11X…バインドバー
12…止ネジ
13…電極端子
14…開口部 14A…閉塞部
14B…露出部
19…中間遮断壁
20…外装ケース 20A…下ケース
20B…上ケース
21…鍔部
22…側壁
24…ボルト
25…ナット
30…端面プレート
31…連結ダクト
55…送風ダクト
56…供給ダクト
57…排出ダクト
58…温度均等化壁 58A…テーパー部
58B…幅広部
75…送風ダクト
76…供給ダクト
77…排出ダクト
78…温度均等化壁 78A…テーパー部
78B…幅広部
Claims (11)
- 複数の角形電池からなる電池セル(1)が、間に冷却気体を通過させる冷却隙間(4)を設けて積層してなる電池ブロック(3)と、この電池ブロック(3)の両側に配設されて、冷却隙間(4)に強制送風して電池セル(1)を冷却する供給ダクト(6)、(56)、(76)と排出ダクト(7)、(57)、(77)からなる送風ダクト(5)、(55)、(75)と、送風ダクト(5)、(55)、(75)に冷却気体を強制送風する強制送風機構(9)を備え、
前記強制送風機構(9)で強制送風される冷却気体が、前記供給ダクト(6)、(56)、(76)から前記冷却隙間(4)を通過して排出ダクト(7)、(57)、(77)に送風されて、電池セル(1)が冷却されるようにしてなるバッテリシステムであって、
前記供給ダクト(6)、(56)、(76)に、送風方向の全長を横幅よりも大きくしてなる細長い形状であって、風上側の端部を先端に向かって次第に細くしてなる温度均等化壁(8)、(58)、(78)を配置してなることを特徴とするバッテリシステム。 - 前記供給ダクト(6)、(56)、(76)の上下の対向位置に温度均等化壁(8)、(58)、(78)を配設している請求項1に記載されるバッテリシステム。
- 前記温度均等化壁(8)、(58)、(78)が、風下側の端部を、先端に向かって次第に細くしてなる請求項1又は2に記載されるバッテリシステム。
- 前記温度均等化壁(8)、(58)、(78)が、風上側の端部を、先端に向かって上下幅を狭くするように傾斜する形状としてなる請求項1又は2に記載されるバッテリシステム。
- 前記温度均等化壁(8)、(58)、(78)が、風下側の端部を、先端に向かって上下幅を狭くするように傾斜する形状としてなる請求項1又は2に記載されるバッテリシステム。
- 前記温度均等化壁(8)、(58)、(78)が、壁の頂上縁に向かって横幅を狭くしてなる請求項1又は2に記載されるバッテリシステム。
- 前記電池ブロック(3)が、積層してなる電池セル(1)の両端面に配置している一対のエンドプレート(10)と、一対のエンドプレート(10)を連結してなる連結材(11)とを備え、
前記連結材(11)が所定の上下幅を有するバインドバー(11X)で、このバインドバー(11X)が電池セル(1)の両側であってその上下に配設しており、このバインドバー(11X)の前記連結材(11)によって、前記電池セル(1)の両側に開口している冷却隙間(4)の開口部(14)が、バインドバー(11X)で閉塞してなる上下に位置する閉塞部(14A)と、上下の閉塞部(14A)の間にあって送風ダクト(5)、(55)、(75)に連結してなる露出部(14B)とに区画され、
前記供給ダクト(6)、(56)、(76)に配置している温度均等化壁(8)、(58)、(78)が、閉塞部(14A)と露出部(14B)の外側に配置されてなる請求項1に記載されるバッテリシステム。 - 前記温度均等化壁(8)、(58)、(78)が、バインドバー(11X)に接近して配置してなる幅広部(8B)、(58B)、(78B)と、露出部(14B)の外側にあって、頂上縁に向かって電池セル(1)の側面との間隔を広くしてなるテーパー部(8A)、(58A)、(78A)とを備える請求項7に記載されるバッテリシステム。
- 前記電池ブロック(3)が2列に配列されて、隣接する電池ブロック(3)の間に供給ダクト(6)を設けており、この供給ダクト(6)の上下の対向位置に、あるいは上縁又は下縁に沿って温度均等化壁(8)を配設している請求項1に記載されるバッテリシステム。
- 前記電池ブロック(3)が2列に配列されて、隣接する電池ブロック(3)の間に供給ダクト(6)を設けており、この供給ダクト(6)の上下の対向位置に温度均等化壁(8)を配設しており、
この温度均等化壁(8)が、その幅広部(8B)を2列に隣接する電池ブロック(3)のバインドバー(11X)の間に配置して、テーパー部(8A)を露出部(14B)の間に配置している請求項8に記載されるバッテリシステム。 - 前記供給ダクト(6)の上下対向位置に配置している温度均等化壁(8)が、その幅広部(8B)を2列に配置している電池ブロック(3)のバインドバー(11X)の間に配設され、テーパー部(8A)が電池ブロック(3)の露出部(14B)の間であって、互いに対向する頂上部を頂上縁に向かって次第に幅を狭くしている請求項10に記載されるバッテリシステム。
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