WO2010123023A1 - 組電池 - Google Patents

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ゆかり 田所
香留樹 浜田
庄子　忠
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Definitions

  • the present invention relates to an assembled battery.
  • Patent Document 1 discloses a technique in which a plurality of batteries are arranged to form a battery module, and a plurality of the battery modules are combined to form an assembled battery.
  • the assembled battery is mounted on the electric vehicle to serve as a motor drive source.
  • an object of the present invention is to provide an assembled battery capable of efficiently cooling a battery controller without providing a dedicated cooling device.
  • the battery module in the present invention includes not only one constituted by a plurality of batteries but also one constituted by a single battery.
  • FIG. 3 is a side view of FIG. 2. It is a side view which shows the state which removed the attachment panel from the assembled battery of FIG.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an assembled battery according to an embodiment of the present invention.
  • an assembled battery will be described in which a plurality of battery modules arranged in the thickness direction are stacked up and down, but the present invention can also be applied to an assembled battery in which single batteries are stacked up and down. It is.
  • the assembled battery 1 includes three-stage battery modules 3, 5, and 7 stacked in the vertical direction and auxiliary devices attached to the side portions of the battery modules 3, 5, and 7. Has been.
  • the front side, the rear side, and the direction in the vehicle width direction are arranged as shown by arrows in FIG.
  • the battery module is divided into three stages from the upper battery module 3 arranged at the uppermost stage, the central battery module 5 arranged at the center in the height direction, and the lower battery module 7 arranged at the lowermost stage. It is configured.
  • the battery modules 3, 5, and 7 are connected to each other via a long support plate 11 that extends in the vertical direction.
  • the battery modules 3, 5, and 7 are connected in parallel with a plurality of plate-shaped batteries 9 in the vehicle width direction (the plate thickness direction of the batteries 9).
  • the auxiliary machines described above specifically include a battery controller (for example, a lithium ion battery controller) 13 and a wiring cord (not shown).
  • the battery controller 13 controls and monitors charge / discharge of the assembled battery 1. Since heat is generated by this control or the like, it is necessary to appropriately cool the battery controller 13 so as to keep the temperature below a predetermined temperature.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a state in which auxiliary machinery is removed from the assembled battery of FIG. 1, and FIG. 3 is a side view of FIG.
  • a reinforcing member 37 described later and a mounting plate 21 attached from above the reinforcing member 37 are provided on a side portion of the assembled battery 1 from which auxiliary machinery is removed.
  • the mounting plate 21 has an outer peripheral portion fastened to the side surface of the assembled battery 1 using bolts.
  • the mounting plate 21 has four substantially triangular openings 21b formed at substantially the center in the height direction by ribs 21a intersecting in a substantially X shape in a side view.
  • a battery controller 13 indicated by an alternate long and short dash line is attached so as to cover these openings 21b.
  • the first gap G1 (see FIG. 4) provided between the upper battery module 3 and the central battery module 5 is disposed so as to face the opening 21b of the mounting plate 21.
  • FIG. 4 is a side view showing a state in which the mounting panel is removed from FIG.
  • rectangular end plates 31 are provided on the side surfaces of the upper battery module 3, the central battery module 5, and the lower battery module 7.
  • a reinforcing member 37 is joined to the end plate 31. This reinforcing member 37 is coupled to a long support plate 11 extending in the vertical direction.
  • a first gap G1 is formed between the upper battery module 3 and the central battery module 5, and a second gap G2 is formed between the central battery module 5 and the lower battery module 7. Is formed. That is, the vertical distance between the upper battery module 3 and the central battery module 5 is D1, and the vertical distance between the central battery module 5 and the lower battery module 7 is D2. As described above, the battery modules 3, 5, and 7 are arranged with the predetermined gaps G1 and G2 in the vertical direction when mounted on the vehicle. D1 which is the vertical dimension of the first gap G1 is formed larger than D2 which is the vertical dimension of the second gap G2.
  • the battery controller 13 is arrange
  • the assembled battery according to the present embodiment has a plurality of battery modules 3, 5, and 7 stacked with predetermined gaps G1 and G2, and the side of the battery modules 3, 5, and 7 with the predetermined gap G1. And a battery controller 13 attached facing each other.
  • the battery controller 13 controls and monitors charging / discharging of the assembled battery 1, and heat is generated by this control and the like. Therefore, it is necessary to cool the battery controller 13.
  • the first gap G1 and the second gap G2 are provided between the battery modules 3, 5, and 7, the first gap G1 and the second gap G2 are caused by air convection. The air is discharged outward from the outside. Therefore, the battery controller 13 can be efficiently cooled by natural convection without using a special device or the like by arranging the battery controller 13 so as to face the gaps G1 and G2.
  • D1 which is the vertical dimension of the first gap G1 is formed larger than D2 which is the vertical dimension of the second gap G2, and the battery controller 13 is connected to the upper first gap G1. It is arranged to face.
  • the battery controller 13 can be efficiently cooled by facing the largest gap D1.
  • the battery controller 13 is disposed so as to face the gaps G1 and G2 between the battery modules 3, 5 and 7 including the plurality of batteries 9.
  • the single batteries may be stacked with a predetermined gap, and the battery controller may be attached to the single battery in a state of facing the gap.
  • the battery controller since the battery controller is attached to the battery module in a state of facing a predetermined gap formed between the plurality of battery modules, the battery controller is cooled by the air flow flowing from the predetermined gap. . Therefore, the battery controller can be efficiently cooled without providing a dedicated cooling device.

Abstract

　組電池(１)は、車両搭載状態で、上下方向に所定の間隙(Ｇ１,Ｇ２)を設けて積重した複数の電池モジュール(３,５,７)と、該電池モジュール(３,５,７)の側部に、前記所定の間隙(Ｇ１)に対面した状態で取り付けられたバッテリーコントローラ(１３)とを備えている。

Description

組電池
　本発明は、組電池に関する。
　電池を複数配列させて電池モジュールとし、該電池モジュールを複数組み合わせて組電池を構成する技術が、例えば特許文献１に開示されている。特に、電気自動車においては、前記組電池を電気自動車に搭載してモータの駆動源としている。
特開２００３－４５３８４号公報
　しかしながら、従来の組電池においては、バッテリーコントローラ等の補機類を冷却する場合には、専用の冷却装置を設ける必要があるため、重量増加およびコストアップの要因となっていた。
　そこで、本発明は、専用の冷却装置を設けることなくバッテリーコントローラを効率的に冷却することができる組電池を提供することを目的とする。
　本発明に係る組電池は、所定の間隙をおいて複数の電池モジュールを積重し、該電池モジュールに、前記所定の間隙に対面させた状態でバッテリーコントローラを取り付けている。なお、本発明における電池モジュールは、複数の電池から構成されるもののみならず、単体の電池から構成されるものも含むこととする。
本発明の実施形態にかかる組電池を示す斜視図である。 図１の組電池から補機類を取り外した状態を示す斜視図である。 図２の側面図である。 図３の組電池から取付パネルを取り外した状態を示す側面図である。
　以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
　図１は、本発明の実施形態にかかる組電池を示す斜視図である。なお、以下においては、電池を厚さ方向に複数配列した電池モジュールを上下に積重させた組電池について説明するが、単体の電池を上下に積重させた組電池にも本発明は適用可能である。
　本実施形態による組電池１は、上下方向に積重された３段の電池モジュール３，５，７と、これらの電池モジュール３，５，７の側部に取り付けられた補機類とから構成されている。車両搭載状態では、前方側、後方側および車幅方向の向きは図１の矢印に示すように配置されている。前記電池モジュールは、最も上段に配置された上側電池モジュール３と、高さ方向中央側に配置された中央側電池モジュール５と、最も下段に配置された下側電池モジュール７と、から３段に構成されている。これらの電池モジュール３，５，７同士は、上下方向に延びる長尺状の支持プレート１１を介して連結されている。また、電池モジュール３，５，７はそれぞれ、板状の電池９を車幅方向（電池９の板厚方向）に複数に並列させて連結している。さらに、前述した補機類は、具体的には、バッテリーコントローラ（例えば、リチウムイオンバッテリーコントローラ）１３や配線コード（図示せず）が含まれる。このバッテリーコントローラ１３は、組電池１の充放電の制御および監視を行うものである。この制御等によって熱が発生するため、バッテリーコントローラ１３を所定温度以下に保持すべく適宜冷却する必要がある。
　図２は図１の組電池から補機類を取り外した状態を示す斜視図、および、図３は図２の側面図である。
　補機類を取り外した組電池１の側部には、後述する補強部材３７と該補強部材３７の上から取り付けた取付プレート２１とが設けられている。この取付プレート２１は、外周部分が組電池１の側面にボルトを用いて締結されている。取付プレート２１には、高さ方向の略中央部に、側面視で略Ｘ字状に交差したリブ２１ａによって略三角形状の開口部２１ｂが４つ形成されている。これらの開口部２１ｂを覆うように、一点鎖線で示すバッテリーコントローラ１３が取り付けられている。なお、上側電池モジュール３と中央側電池モジュール５との間に設けられた第１の間隙Ｇ１（図４参照）は、取付プレート２１の開口部２１ｂに対面して配置されている。
　図４は、図３から取付パネルを取り外した状態を示す側面図である。
　図４に示すように、上側電池モジュール３、中央側電池モジュール５、および下側電池モジュール７の側面には、矩形状のエンドプレート３１が設けられている。該エンドプレート３１には補強部材３７が接合されている。この補強部材３７が、上下方向に延びる長尺状の支持プレート１１に結合されている。
　また、上側電池モジュール３と中央側電池モジュール５との間には第１の間隙Ｇ１が形成されており、中央側電池モジュール５と下側電池モジュール７との間には第２の間隙Ｇ２が形成されている。即ち、上側電池モジュール３と中央側電池モジュール５との上下距離はＤ１であり、中央側電池モジュール５と下側電池モジュール７との上下距離はＤ２である。このように、電池モジュール３，５，７同士は、車両に搭載された状態において上下方向に所定の間隙Ｇ１，Ｇ２をおいて配置されている。第１の間隙Ｇ１の上下寸法であるＤ１は、第２の間隙Ｇ２の上下寸法であるＤ２よりも大きく形成されている。
　そして、バッテリーコントローラ１３は、一点鎖線に示すように、第１の間隙Ｇ１に対面して配置されている。
　以下に、本発明の実施形態による作用効果を説明する。
　本実施形態による組電池は、所定の間隙Ｇ１，Ｇ２を設けて積重した複数の電池モジュール３，５，７と、該電池モジュール３，５，７の側部に、前記所定の間隙Ｇ１に対面して取り付けたバッテリーコントローラ１３と、を備えている。
　前述したように、バッテリーコントローラ１３は、組電池１の充放電の制御および監視を行うものであり、この制御等によって熱が発生する。従って、バッテリーコントローラ１３を冷却する必要がある。ここで、電池モジュール３，５，７同士の間には、第１の間隙Ｇ１および第２の間隙Ｇ２が設けられているため、空気の対流によって、第１の間隙Ｇ１および第２の間隙Ｇ２からは、外方に向けて空気が放出される。従って、これらの間隙Ｇ１，Ｇ２にバッテリーコントローラ１３を対面させて配置することにより、特別な装置等を用いることなく、バッテリーコントローラ１３を自然対流によって効率的に冷却させることができる。
　また、本実施形態では、第１の間隙Ｇ１の上下寸法であるＤ１は、第２の間隙Ｇ２の上下寸法であるＤ２よりも大きく形成されており、バッテリーコントローラ１３を上側の第１の間隙Ｇ１に対面させて配置している。このように、間隙が複数が設けられている場合に、最も大きな間隙Ｄ１に対面させることにより、バッテリーコントローラ１３を効率的に冷却することができる。
　なお、特願２００９－１０６８９３号（出願日：２００９年４月２４日）の全内容は、これに援用される。
　以上、実施の形態に沿って本発明の内容を説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変形および改良が可能であることは、当業者には自明である。
　前述した実施形態では、複数の電池９から構成される電池モジュール３，５，７の間隙Ｇ１，Ｇ２に対面させてバッテリーコントローラ１３を配設した。しかし、単体の電池を所定の間隙をおいて積重させ、この間隙に対面させた状態でバッテリーコントローラを前記単体の電池に取り付けても良い。
　本発明においては、複数の電池モジュールの間に形成した所定の間隙に対面させた状態でバッテリーコントローラを前記電池モジュールに取り付けているため、前記所定の間隙から流れ出す空気流によってバッテリーコントローラが冷却される。従って、専用の冷却装置を設けることなくバッテリーコントローラを効率的に冷却することができる。

Claims (2)

  1. 　所定の間隙を設けて積重した複数の電池モジュールと、前記所定の間隙に対面した状態で前記電池モジュールに取り付けたバッテリーコントローラと、を備えた組電池。
  2. 　前記間隙は複数設けられ、これらのうち最も大きい間隙に、前記バッテリーコントローラを対面させた請求項１に記載の組電池。
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