JP2013218792A - 電池用温度調節機構及び車両 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ケース10の内部の中央には、第1電池スタック11及び第2電池スタック12が収容される収容領域S1が形成されている。収容領域S1と第1側壁10bの間には、収容領域S1を流通した後の熱媒体が流通する第1温調流路21を形成するための第1仕切壁31が設けられている。第1電池スタック11と第1仕切壁31の間には、第1流入路24が形成されている。温度調節装置40は、第1仕切壁31を介して第1流入路24に隣り合うように設けられている。第1温調流路21の流出部23から第1流入路24に至る流路上には、第1温調流路21を流通した後の熱媒体、すなわち、温度調節装置40によって加熱又は冷却された熱媒体を、第1流入路24に誘導する誘導部材としての誘導壁51が形成されている。
【選択図】図1
Description
以下、本発明を具体化した第1の実施形態について図1にしたがって説明する。
図1に示すように、車両に搭載される電池パック1は、ケース10の内部に第1電池スタック11及び第2電池スタック12を収容することで構成されている。ケース10は、平面視四角状をなす底板10aと、底板10aの4辺から立設された側壁10b〜10eと、図示しない天板と、からなる。第1電池スタック11は、第1角形電池13を、第1角形電池13の厚み方向に複数並設することで形成されている。第2電池スタック12は、第2角形電池14を、第2角形電池14の厚み方向に複数並設することで形成されている。第1角形電池13及び第2角形電池14は、全て同一寸法の角形電池である。本実施形態の電池用温度調節機構15は、電池パック1に設けられ、ケース10の内部に気体状の熱媒体を流通させることで角形電池13,14の温度調節を行う。なお、以下の説明において、底板10aの一辺から立設された側壁を第1側壁10b、第1側壁10bと対向する側壁を第2側壁10c、第1側壁10b及び第2側壁10cと交わる一側壁を第3側壁10d、第3側壁10dと対向する側壁を第4側壁10eとして説明を行う。
電池パック1が使用される場合、寒冷地や冬季など、環境温度が角形電池13,14の放電に支障をきたすほど低いときには、角形電池13,14の加熱が行われる。具体的に言えば、熱電変換素子41の第1面41aが放熱を行い、熱電変換素子41の第2面41bが吸熱を行うように熱電変換素子41に通電を行うことで、第1温調流路21及び第2温調流路61を流通する熱媒体の加熱を行う。
(1)第1流路26に熱媒体を流入させる第1流入路24に隣り合うように温度調節装置40を配設している。そして、温度調節装置40によって加熱又は冷却された熱媒体を第1流入路24に誘導する誘導壁51を形成している。同様に、第2流路66に熱媒体を流入させる第2流入路64に隣り合うように温度調節装置40を配設している。そして、温度調節装置40によって加熱又は冷却された熱媒体を第2流入路64に誘導する誘導壁52を形成している。このため、温度調節装置40によって加熱又は冷却された熱媒体は、誘導壁51,52によって各流入路24,64に誘導される。したがって、温度調節装置40によって熱交換された熱媒体が第1流入路24に流入するまでに外気と熱交換される領域は、第1温調流路21の流出部23から第1流入路24の流入部25の間のみとなる。同様に、温度調節装置40によって熱交換された熱媒体が第2流入路64に流入するまでに外気と熱交換される領域は、第2温調流路61の流出部63から第2流入路64の流入部65の間のみとなる。このため、外気との熱交換による第1角形電池13及び第2角形電池14に対する温度調節効率の低下を抑制することができる。
次に、本発明を具体化した第2の実施形態を図2にしたがって説明する。
以下に説明する実施形態は、既に説明した実施形態と同一構成について同一符号を付すなどしてその重複する説明を省略又は簡略する。
第1温調流路21で温度調節装置40によって加熱又は冷却された熱媒体は、第1送風機27によって第1流入路24に供給され、第1流入路24を流通する。第1流入路24を流通した熱媒体は、第1流路26に流入する。この際、熱媒体は、仕切壁72によって適切に第1流路26に誘導される。第1流路26を流通した熱媒体は、第2流路66に流入する。第2流路66を流通した熱媒体は、流出路73に流出する。流出路73に流出した熱媒体は、温度調節装置40によって熱交換された後に連通路71を流通する。
(8)第1仕切壁31を介して第1流入路24に隣り合うように温度調節装置40を設けている。また、流出路73に隣り合うように温度調節装置40を設けている。流出路73に隣り合うように温度調節装置40を設けない場合、流出路73を流通する熱媒体は、外気と熱交換される。この結果、熱媒体を第1温調流路21で加熱又は冷却しても、熱媒体の温度を所望の温度にできないおそれがある。本実施形態のように、第1流入路24に加え、流出路73に隣り合うように温度調節装置40を配設することで、流出路73に流入した熱媒体が、第1温調流路21に至るまでに外気と熱交換される領域が少なくなり、第1温調流路21で加熱又は冷却された熱媒体が所望の温度にならないことを抑制することができる。なお、所望の温度とは、角形電池13,14の温度を、角形電池13,14の劣化を促進しない温度に維持できる温度のことである。
なお、実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 第1及び第2の実施形態において、液状の熱媒体(例えば、冷却水や有機溶媒など)を流通させることで角形電池13,14の温度調節を行ってもよい。この場合、送風機27,67,74に代えてポンプを用いることで液状の熱媒体を流通させる。
○ 第1及び第2実施形態において、第1送風機27及び第2送風機67によって適切に第1流入路24、第2流入路64に熱媒体を供給できれば、誘導壁51,52を形成しなくてもよい。この場合、第1送風機27及び第2送風機67が誘導部材として機能する。
○ 第1及び第2の実施形態において、ケース10の内部に収容される電池スタックの数を変更してもよい。
○ 第1及び第2の実施形態において、熱電変換素子41の数を変更してもよい。
Claims (6)
- 電池を複数並設し、前記電池の並設方向に隣り合う電池の間に形成された流路に熱媒体を流通させることで前記電池の温度調節を行う電池用温度調節機構であって、
前記流路に前記熱媒体を流入させる1又は複数の流入路と、
少なくとも一つの前記流入路と隣り合うように設けられ、前記熱媒体を加熱又は冷却する温度調節装置と、
前記温度調節装置によって加熱又は冷却された前記熱媒体を前記流入路に誘導する誘導部材と、を備えたことを特徴とする電池用温度調節機構。 - 前記電池は、ケースの内部に形成された収容領域に収容され、前記ケースの内部には、前記電池を挟むように一対の流入路が形成されるとともに、前記流路を流通した後の熱媒体が流出する共通の流出路が前記一対の流入路に挟まれるように形成され、前記各流入路と隣り合うように前記温度調節装置を配設したことを特徴とする請求項1に記載の電池用温度調節機構。
- 前記電池は、ケースの内部に形成された収容領域に収容され、前記ケースの内部には、前記電池を挟むように前記流入路と、前記流路を流通した後の熱媒体が流出する流出路と、が形成され、前記流入路及び前記流出路と隣り合うように前記温度調節装置を配設したことを特徴とする請求項1に記載の電池用温度調節機構。
- 前記流入路を流通する前記熱媒体の流通方向における下流側に配設される電池ほど前記温度調節装置との離間距離が短いことを特徴とする請求項1〜請求項3のうちいずれか1項に記載の電池用温度調節機構。
- 前記温度調節装置は、通電の極性に応じて吸熱と放熱の相反する作用を行う第1面及び第2面を有する熱電変換素子を備えることを特徴とする請求項1〜請求項4のうちいずれか1項に記載の電池用温度調節機構。
- 電池を電力源として走行を行う車両であって、
前記電池には、請求項1〜請求項5のうちいずれか1項に記載の電池用温度調節機構が設けられることを特徴とする車両。
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