BR112015012498B1 - Estrutura de regulação de temperatura para elemento de armazenamento de energia - Google Patents
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Abstract
estrutura de regulação de temperatura em uma estrutura de regulação de temperatura, de acordo com a invenção, o elemento de armazenamento de energia inclui um elemento de geração de energia que executa carregamento e descarregamento, provido com uma abertura para permitir instalação do elemento de geração de energia; e uma cobertura para fechar a abertura do corpo de envoltório. ar para regulação de temperatura que contata o elemento de armazenamento de energia é fornecido em uma direção aproximadamente ortogonal à superfície de fundo do corpo de envoltório confrontando a cobertura com o elemento de geração de energia entre elas. a temperatura do elemento de armazenamento de energia pode ser regulada de modo eficiente por meio de contato de ar para regulação de temperatura contra a superfície de fundo do corpo de envoltório
Description
[001]A invenção diz respeito a uma estrutura de regulação de temperatura para um elemento de armazenamento de energia.
[002]Uma bateria pode ser constituída, por exemplo, de um corpo de envoltório que acomoda um elemento de geração de energia para carregamento e descarregamento, e uma tampa que cobre uma abertura do corpo de envoltório. Ao resfriar a bateria, um meio de resfriamento (por exemplo, ar de resfriamento) pode ser colocado em contato com a tampa no lado superior da bateria e com uma face de fundo do corpo de envoltório no lado inferior da bateria.
[003]Documento de Patente 1: Publicação de Pedido de Patente Japonês 2010-173536 (JP 2010-173536 A); Documento de Patente 2: Publicação de Pedido de Patente Japonês 2012109126 (JP 2012-109126 A); Documento de Patente 3: Publicação de Pedido de Patente Japonês 2009301877 (JP 2009-301877 A); Documento de Patente 4: Publicação de Pedido de Patente Japonês 2010015788 (JP 2010-015788 A); Documento de Patente 5: Publicação de Pedido de Patente Japonês 2010192207 (JP 2010-192207 A); Documento de Patente 6: Publicação de Pedido de Patente Japonês 2010277863 (JP 2010-277863 A); Documento de Patente 7: Publicação de Pedido de Patente Japonês 2011- 023296 (JP 2011-023296 A); Documento de Patente 8: Publicação de Pedido de Patente Japonês 2011181224 (JP 2011-181224 A).
[004]Entretanto, no caso onde o meio de resfriamento é colocado em contato com a tampa no lado superior da bateria para resfriar a bateria, a tampa é configurada separadamente do corpo de envoltório com o qual o elemento de geração de energia está em contato. Portanto, alta resistência térmica resulta em um problema de baixa eficiência de resfriamento.
[005]Por outro lado, a face de fundo do corpo de envoltório com o que o elemento de geração de energia está em contato tem resistência térmica menor que a da tampa, e assim é concebível levar o meio de resfriamento para contato com a face de fundo no lado inferior da bateria para resfriar a bateria. Entretanto, é difícil resfriar de modo eficiente a bateria ao simplesmente levar o meio de resfriamento para contato com a face de fundo do corpo de envoltório (por exemplo, Documento de Patente 1).
[006]É um objetivo da invenção fornecer uma estrutura de regulação de temperatura que torne possível regular de modo eficiente a temperatura de um elemento de armazenamento de energia que é constituído de uma tampa e de um corpo de envoltório que acomoda um elemento de geração de energia para carregamento e descarregamento, ao levar ar para regulação de temperatura para contato com uma face de fundo do corpo de envoltório, a qual fica oposta à tampa através do elemento de geração de energia.
[007]Em uma estrutura de regulação de temperatura para um elemento de armazenamento de energia de acordo com a invenção, o elemento de armazena- mento de energia tem um corpo de envoltório que acomoda um elemento de geração de energia para carregamento e descarregamento e que tem uma parte de abertura para incorporar o elemento de geração de energia, e uma tampa que fecha por cima a parte de abertura do corpo de envoltório. Então, ar para regulação de temperatura que entra em contato com o elemento de armazenamento de energia é fornecido em uma direção substancialmente perpendicular a uma face de fundo do corpo de envoltório que fica oposta à tampa através do elemento de geração de energia.
[008]De acordo com a invenção, o ar para regulação de temperatura que entra em contato com o elemento de armazenamento de energia é fornecido na direção substancialmente perpendicular à face de fundo do corpo de envoltório constituindo o elemento de armazenamento de energia. Portanto, a temperatura do elemento de armazenamento de energia pode ser regulada de modo eficiente ao levar o ar para regulação de temperatura para contato com a face de fundo do corpo de envoltório.
[009]O elemento de armazenamento de energia é configurado de tal maneira que um primeiro comprimento do elemento de armazenamento de energia em uma direção na qual a tampa e a face de fundo são opostas uma à outra é menor que um segundo comprimento do elemento de armazenamento de energia em uma direção perpendicular ao primeiro comprimento.
[010]A estrutura de regulação de temperatura tem adicionalmente um elemento de guia tendo uma passagem de fornecimento que guia o ar para a face de fundo, e uma face de guia que guia o ar fluindo para dentro pela passagem de fornecimento para trocar calor com a face de fundo, externamente ao longo da face de fundo.
[011]O elemento de guia pode ter uma passagem de descarga que é fornecida em um modo separado da passagem de fornecimento em uma posição adjacente à passagem de fornecimento e que descarrega o ar trocando calor com a face de fundo.
[012]A face de guia é configurada para guiar o ar fluindo para dentro pela passagem de fornecimento para trocar calor com a face de fundo, na direção da passagem de descarga que fica adjacente à passagem de fornecimento ao longo da face de fundo.
[013]A passagem de descarga é configurada para ser arranjada em cada um de ambos os lados da passagem de fornecimento por meio da face de guia.
[014]A passagem de fornecimento é configurada para guiar o ar substancialmente de forma perpendicular a uma direção para a face de fundo, e a passagem de descarga é configurada para guiar o ar fluindo via face de guia, em uma direção para longe da face de fundo.
[015]A passagem de fornecimento, a face de guia e a passagem de descarga são fornecidas em um modo correspondendo à face de fundo, e sucção e descarga do ar contra o elemento de armazenamento de energia são executadas para a única face de fundo.
[016]O elemento de guia pode ter uma parte de instalação que é arranjada no lado de face de fundo com relação à face de guia e com a qual a parte da face de fundo fica em contato para formar um espaço através do qual o ar flui entre a face de guia e a face de fundo.
[017]A passagem de fornecimento se estende em uma primeira direção da face de fundo, e é formada de tal maneira que uma largura da passagem de fornecimento em uma segunda direção que é perpendicular à primeira direção estreita à medida que uma distância para a face de fundo diminui.
[018]A estrutura de regulação de temperatura pode ser configurada como uma estrutura de regulação de temperatura na qual o ar é fornecido em uma direção substancialmente perpendicular à face de fundo de cada um de uma pluralidade de elementos de armazenamento de energia, em um dispositivo de armazenamento de energia no qual os elementos de armazenamento de energia da pluralidade são arranjados lado a lado em uma direção predeterminada.
[019]A estrutura de regulação de temperatura pode ter um elemento de guia tendo uma passagem de fornecimento e uma face de guia e que é fornecido para uma face de fundo correspondente de cada um dos elementos de armazenamento de energia. A passagem de fornecimento guia o ar para a face de fundo. A face de guia guia o ar fluindo para dentro pela passagem de fornecimento para trocar calor com a face de fundo, externamente ao longo da face de fundo.
[020]A passagem de fornecimento se estende em uma direção de comprimento da face de fundo que é perpendicular à direção predeterminada, e a face de guia é configurada para guiar o ar trocando calor com a face de fundo, em uma direção de largura da face de fundo que é perpendicular à direção de comprimento, ao longo da face de fundo.
[021]A face de guia é configurada para guiar o ar trocando calor com a face de fundo na direção de comprimento, ao longo da face de fundo.
[022]O elemento de guia tem uma passagem de descarga que é fornecida em um modo separado da passagem de fornecimento em uma posição adjacente à passagem de fornecimento e que descarrega o ar trocando calor com a face de fundo. A estrutura de regulação de temperatura pode ter um caminho de entrada para o ar, e um caminho de descarga que é fornecido em um modo separado do caminho de entrada em uma posição perpendicular à direção predeterminada através do ca-minho de entrada e que está em comunicação com a passagem de descarga.
[023]Um espaço entre dois dos elementos de armazenamento de energia que são adjacentes um ao outro na direção predeterminada é fechado para cima por uma camada isolante.
[024]A tampa pode ter um terminal de eletrodo que é conectado eletricamente ao elemento de geração de energia, e uma parte de descarga que descarrega um gás gerado dentro do corpo de envoltório para o lado de fora.
[025]A figura 1 é uma vista esquemática em perspectiva mostrando um exemplo de uma estrutura de regulação de temperatura para um módulo de bateria em uma primeira modalidade da invenção. A figura 2 é uma vista lateral esquemática do módulo de bateria na primeira modalidade da invenção. A figura 3 é uma vista exterior em perspectiva de uma célula elétrica na primeira modalidade da invenção. A figura 4 é uma vista mostrando uma estrutura interna da célula elétrica na primeira modalidade da invenção. A figura 5 é uma vista seccional transversal esquemática do módulo de bateria na primeira modalidade da invenção. A figura 6 é uma vista exterior em perspectiva mostrando um exemplo de um elemento de guia na primeira modalidade da invenção. A figura 7 é uma vista superior do elemento de guia na primeira modalidade da invenção. A figura 8 é uma vista inferior do elemento de guia na primeira modalidade da invenção. A figura 9 é uma vista seccional transversal do elemento de guia na primeira modalidade da invenção. A figura 10 é uma vista mostrando um exemplo do fluxo do ar entrando em contato com uma face de fundo da célula elétrica na primeira modalidade da invenção. A figura 11 é uma vista para ilustrar um aspecto em que o ar fluindo através de um caminho de entrada é guiado para cada uma das células elétricas constituindo uma bateria montada pelo elemento de guia na primeira modalidade da invenção. A figura 12 é uma vista para ilustrar a sucção e descarga de ar para regulação de temperatura junto às faces de fundo das células elétricas na primeira modalidade da invenção, e é uma vista parcial ampliada da figura 11. A figura 13 é um exemplo mostrando um aspecto em que ar é sugado para a face de fundo da célula elétrica pelos elementos de guia na primeira modalidade da invenção. A figura 14 é um exemplo mostrando um aspecto em que o ar que tenha entrado em contato com a face de fundo da célula elétrica é descarregado pelos elementos de guia na primeira modalidade da invenção. A figura 15 é uma vista seccional transversal mostrando um primeiro exemplo de modificação do elemento de guia na primeira modalidade da invenção. A figura 16 é uma vista seccional transversal mostrando um segundo exemplo de modificação do elemento de guia na primeira modalidade da invenção. A figura 17 é uma vista seccional transversal mostrando um terceiro exemplo de modificação do elemento de guia na primeira modalidade da invenção. A figura 18 é uma vista seccional transversal mostrando um quarto exemplo de modificação dos elementos de guia na primeira modalidade da invenção. A figura 19 é uma vista para ilustrar a sucção e descarga de ar para regulação de temperatura junto às faces de fundo de células elétricas do quarto exemplo de modificação na primeira modalidade da invenção. A figura 20 é uma vista seccional transversal mostrando um quinto exemplo de modificação na primeira modalidade da invenção. A figura 21 é uma vista exterior em perspectiva mostrando um exemplo de elementos de guia em uma segunda modalidade da invenção. A figura 22 é uma vista para ilustrar um aspecto em que o ar fluindo através de um caminho de entrada é guiado para cada uma das células elétricas constituindo uma bateria montada pelos elementos de guia e então flui ao longo de uma face de fundo de cada uma das células elétricas em uma direção de comprimento na segunda modalidade da invenção. A figura 23 é uma vista mostrando um exemplo do fluxo do ar entrando em contato com a face de fundo da célula elétrica na segunda modalidade da invenção. A figura 24 é uma vista seccional transversal dos elementos de guia na segunda modalidade da invenção.
[026]As modalidades da invenção serão descritas em seguida.
[027]Primeira Modalidade
[028]As figuras 1 a 20 são vistas mostrando a primeira modalidade da invenção. A figura 1 é uma vista esquemática em perspectiva mostrando um exemplo de uma estrutura de regulação de temperatura para um módulo de bateria. Na figura 1, um eixo X, um eixo Y e um eixo Z são eixos que são perpendiculares uns aos outros. A mesma relação entre o eixo X, o eixo Y e o eixo Z se mantém verdadeira para os outros desenhos. Na presente modalidade da invenção, o eixo Z é um eixo equivalente à direção vertical.
[029]Um módulo de bateria 1 pode ser montado em um veículo. O módulo de bateria 1 é fixado a um painel de piso (uma carroceria) do veículo, e pode ser arranjado, por exemplo, em um espaço abaixo de um assento tal como um assento dianteiro, um assento traseiro ou coisa parecida em um interior de veículo, um espaço entre assentos dianteiros, um espaço de bagageiro localizado atrás do assento traseiro, ou coisa parecida.
[030]O módulo de bateria 1 produz energia que é usada para fazer com que o veículo funcione. O veículo pode ser um veículo híbrido ou um veículo elétrico. O veículo híbrido é um veículo que tem uma outra fonte energética tal como uma célula de combustível ou um motor de combustão interna além do módulo de bateria 1, como uma fonte energética para fazer com que o veículo funcione. O veículo elétrico é um veículo que é equipado somente com o módulo de bateria 1 como uma fonte energética do veículo.
[031]O módulo de bateria 1 é conectado a um motor-gerador. O motor- gerador recebe energia do módulo de bateria 1, e desse modo pode produzir energia cinética para fazer com que o veículo funcione. O motor-gerador é conectado a uma roda. A energia cinética produzida pelo motor-gerador é transmitida para a roda. Ao desacelerar ou parar o veículo, o motor-gerador converte a energia cinética gerada na frenagem do veículo para energia elétrica. A energia elétrica produzida pelo motor-gerador pode ser armazenada no módulo de bateria 1.
[032]Um conversor CC/CC e um inversor podem ser arranjados em um caminho de corrente entre o módulo de bateria 1 e o motor-gerador. O uso do conversor CC/CC torna possível elevar uma tensão de saída do módulo de bateria 1 e prover o motor-gerador com isso, e diminuir a tensão proveniente do motor-gerador e prover o módulo de bateria 1 com isso. Além disso, o uso do inversor torna possível converter uma saída de energia CC do módulo de bateria 1 em uma energia CA. Um motor CA pode ser usado como o motor-gerador.
[033]A figura 2 é uma vista lateral esquemática do módulo de bateria 1 da presente modalidade da invenção. O módulo de bateria 1 tem um envoltório superior 200 e um envoltório inferior 300. Uma bateria montada 100 é arranjada, juntamente com os elementos de guia 50, em um espaço de acomodação que é circundado pelo envoltório superior 200 e pelo envoltório inferior 300.
[034]Tal como mostrado nas figuras 1 e 2, a bateria montada 100 é equivalente ao dispositivo de armazenamento de energia da invenção. A bateria montada 100 tem uma pluralidade das células elétricas 10. As células elétricas 10 da pluralidade são alinhadas em uma direção predeterminada (uma direção X). Cada uma das células elétricas 10 é equivalente ao elemento de armazenamento de energia da invenção. As células elétricas 10 da pluralidade são conectadas eletricamente em série umas às outras por um barramento. Incidentemente, a bateria montada 100 pode incluir a pluralidade das células elétricas 10 que são conectadas eletricamente em paralelo umas às outras.
[035]Uma bateria secundária tal como uma bateria de hidreto de níquel ou uma bateria de íons de lítio pode ser usada como cada uma das células elétricas 10. Além disso, um capacitor elétrico de dupla camada (um capacitor) também pode ser usado em vez de a bateria secundária.
[036]Na presente modalidade da invenção, as células elétricas 10 da pluralidade são alinhadas em uma direção, mas a invenção não deve ser limitada a isto. Especificamente, um único módulo de bateria pode ser constituído por duas ou mais células elétricas, e uma pluralidade de tais módulos de bateria pode ser alinhada na direção X. As células elétricas de uma pluralidade que estejam incluídas em um único módulo de bateria podem ser conectadas eletricamente em série umas às outras.
[037]Um par das placas de extremidades 101 é arranjado em ambas as extremidades da bateria montada 100 em uma direção de arranjo (a direção X) em que as células elétricas 10 da pluralidade são arranjadas lado a lado, respectivamente. O par das placas de extremidades 101 encaixa a pluralidade das células elétricas 10 constituindo a bateria montada 100, e é usado para aplicar uma força de ligação à pluralidade das células elétricas 10. A força de ligação é uma força que encaixa tal como sanduíche as células elétricas 10 na direção X. Ao aplicar a força de ligação às células elétricas 10, as células elétricas 10 podem ser impedidas de expandir, e as características de entrada e de saída das células elétricas 10 podem ser impedidas de deteriorar.
[038]Especificamente, ambas as extremidades de uma cinta de ligação 102 que se estende na direção X são conectadas ao par das placas de extremidades 101 respectivamente. Assim, o par das placas de extremidades 101 pode aplicar a força de ligação à pluralidade das células elétricas 10. A cinta de ligação 102 é ar- ranjada em cada uma das faces laterais direita e esquerda (faces laterais na direção Y) da bateria montada 100. As posições de arranjo das cintas de ligação 102 e o número das cintas de ligação 102 podem ser estabelecidos de modo apropriado. Somente é exigido que ambas as extremidades de cada uma das cintas de ligação 102 sejam conectadas ao par das placas de extremidades 101 respectivamente. Por exemplo, a cinta de ligação 102 pode ser arranjada em uma face superior da bateria montada 100 na direção Z.
[039]Os elementos de isolamento 30 (que são equivalentes à camada isolan- te da invenção) são fornecidos entre as células elétricas 10 que são arranjadas lado a lado na direção X. Cada um dos elementos de isolamento 30 fica em contato com as faces laterais 10c que é perpendicular à direção de arranjo das células elétricas 10, e isola eletricamente umas das outras células elétricas correspondentes das cé-lulas elétricas 10. Na presente modalidade da invenção, o espaço entre duas das células elétricas 10 que são arranjadas adjacentes uma à outra é fechado para cima por um elemento correspondente dos elementos de isolamento 30, e nenhum espaço através do qual ar para regulação de temperatura flui não é fornecido. As respectivas células elétricas 10 constituindo a bateria montada 100 da presente modalidade da invenção são arranjadas próximas umas às outras por meio dos elementos de isolamento 30 respectivamente, na direção de arranjo.
[040]Um soprador 400 fornece ar para regulação de temperatura para o módulo de bateria 1. O soprador 400 é arranjado adjacente à bateria montada 100 na direção X. Isto é, o soprador 400 é arranjado adjacente à direção na qual as células elétricas 10 da pluralidade de células da bateria montada 100 são arranjadas lado a lado.
[041]Um duto de entrada 401 é conectado a uma porta de saída do soprador 400. O duto de entrada 401 é arranjado entre a bateria montada 100 e o soprador 400, e é conectado a um caminho de entrada S1 que é formado abaixo da bateria montada 100. O soprador 400 pega o ar no interior de veículo por uma porta de admissão (uma porta de entrada) confrontando o interior de veículo ao acionar um motor de soprador, e fornece este ar como um meio de regulação de temperatura para o caminho de entrada S1 do módulo de bateria 1 pelo duto de entrada 401.
[042]Incidentemente, o soprador 400 pode não ser arranjado lado a lado com a bateria montada 100 na direção X. Por exemplo, o soprador 400 também pode ser arranjado lado a lado com a bateria montada 100 na direção Y. Neste caso, o soprador 400 pode ser configurado em qualquer forma de tal maneira que a porta de saída do soprador 400 e o duto de entrada 401 são conectados a uma parte de extremidade do caminho de entrada S1 se estendendo na direção X.
[043]Ar para regulação de temperatura entra em contato com faces externas das células elétricas 10, e calor é trocado entre o ar e as células elétricas 10. Por exemplo, quando as células elétricas 10 geram calor ao serem carregadas e descarregadas, etc., a temperatura das células elétricas 10 pode ser impedida de aumentar ao levar ar de resfriamento para contato com as células elétricas 10. Além disso, quando as células elétricas 10 estão excessivamente resfriadas, a temperatura das células elétricas 10 pode ser impedida de cair ao levar ar de umidificação para contato com as células elétricas 10.
[044]A temperatura do ar no interior de veículo é apropriada para regular a temperatura das células elétricas 10, por causa de um condicionador de ar que é montado no veículo, ou coisa parecida. Portanto, quando o ar no interior de veículo é fornecido para as células elétricas 10, a temperatura das células elétricas 10 pode ser regulada. As características de entrada e de saída das células elétricas 10 podem ser impedidas de deteriorar, ao regular a temperatura das células elétricas 10.
[045]A figura 3 é uma vista exterior em perspectiva da célula elétrica 10. A figura 4 é uma vista mostrando uma estrutura interna da célula elétrica 10. A célula elétrica 10 tem um envoltório de bateria 11, e um elemento de geração de energia 20 que é acomodado dentro do envoltório de bateria 11. A célula elétrica 10 é uma assim chamada de bateria quadrangular. O envoltório de bateria 11 é construído na forma de um paralelepípedo retangular. O envoltório de bateria 11 pode ser formado, por exemplo, de um metal, e ter um corpo de envoltório 11a e uma tampa 11b. O corpo de envoltório 11a tem uma parte de abertura para incorporar o elemento de geração de energia 20. A tampa 11b fecha por cima a parte de abertura do corpo de envoltório 11a. Assim, o interior do envoltório de bateria 11 fica vedado. A tampa 11b e o corpo de envoltório 11a podem ser fixados um ao outro, por exemplo, por meio de soldagem.
[046]Um terminal de eletrodo positivo 12 e um terminal de eletrodo negativo 13 são fixados à tampa 11b. O terminal de eletrodo positivo 12 é conectado eletricamente a um coletor de eletrodo positivo 14 que é acomodado dentro do envoltório de bateria 11. O coletor de eletrodo positivo 14 é conectado eletricamente ao elemento de geração de energia 20. O terminal de eletrodo negativo 13 é conectado eletricamente a um coletor de eletrodo negativo 15 que é acomodado dentro do envoltório de bateria 11. O coletor de eletrodo negativo 15 é conectado eletricamente ao elemento de geração de energia 20.
[047]A tampa 11b é provida com uma válvula 11c. A válvula 11c é usada para descarregar gás para o lado de fora do envoltório de bateria 11 quando gás é gerado dentro do envoltório de bateria 11. Especificamente, quando a pressão interna do envoltório de bateria 11 alcança uma pressão de operação da válvula 11c como resultado da geração de gás, a válvula 11c muda de seu estado fechado para seu estado aberto, descarregando desse modo gás para o lado de fora do envoltório de bateria 11.
[048]Na presente modalidade da invenção, a válvula 11c é uma assim chamada de válvula do tipo de destruição, e é configurada por meio de gravação na tampa 11b. Incidentemente, uma assim chamada de válvula do tipo de retorno tam- bém pode ser usada como a válvula 11c. A válvula do tipo de retorno muda de forma reversível entre seu estado fechado e seu estado aberto, de acordo com a relação em altura entre a pressão interna do envoltório de bateria 11 e a pressão externa (a pressão atmosférica).
[049]Uma porta de injeção de líquido 11d é formada através da tampa 11b em uma posição adjacente à válvula 11c. A porta de injeção de líquido 11d é usada para injetar solução eletrolítica para dentro do envoltório de bateria 11. Deve ser notado neste documento que a tampa 11b é fixada ao corpo de envoltório 11a após o elemento de geração de energia 20 ser acomodado dentro do corpo de envoltório 11a. Neste estado, solução eletrolítica é injetada para dentro do envoltório de bateria 11 pela porta de injeção de líquido 11d. Após a solução eletrolítica ser injetada para dentro do envoltório de bateria 11, a porta de injeção de líquido 11d é fechada por cima por uma tampinha de injeção de líquido 11e.
[050]O elemento de geração de energia 20 tem um elemento de eletrodo positivo, um elemento de eletrodo negativo, e um separador que é arranjado entre o elemento de eletrodo positivo e o elemento de eletrodo negativo. O elemento de eletrodo positivo tem uma placa coletora, e uma camada de material ativo de eletrodo positivo que é formada sobre uma superfície da placa coletora. O elemento de eletrodo negativo tem uma placa coletora, e uma camada de material ativo de eletrodo negativo que é formada sobre uma superfície da placa coletora. O separador, a camada de material ativo de eletrodo positivo e a camada de material ativo de eletrodo negativo são impregnados com solução eletrolítica. Incidentemente, eletrólito sólido também pode ser usado em vez de solução eletrolítica.
[051]Incidentemente, na célula elétrica 10 da presente modalidade da invenção, a tampa 11b, a qual cobre uma abertura do corpo de envoltório 11a e é provida com o terminal de eletrodo positivo 12 e o terminal de eletrodo negativo 13, é uma face superior 10a da célula elétrica 10, e uma face inferior do corpo de envoltório 11a que é oposta à tampa 11b através do elemento de geração de energia 20 na direção Z é uma face de fundo 10b. Além disso, faces que são perpendiculares à direção de arranjo da célula elétrica 10 e que confrontam as outras células elétricas 10 que são adjacentes a elas via elementos de isolamento 30 são as primeiras faces laterais 10c, e faces laterais que ficam localizadas em ambos os lados da célula elétrica 10 na direção Y são as segundas faces laterais 10d.
[052]Além disso, a célula elétrica 10 da presente modalidade da invenção é formada para ser comprida na direção Y, e é formada com um comprimento L na direção Y, uma largura D na direção X e uma altura H na direção Z. Cada uma de a face superior 10a e a face de fundo 10b da célula elétrica 10 tem o comprimento L na direção Y e a largura D na direção X. As primeiras faces laterais 10c têm o comprimento L na direção Y e a altura H na direção Z. As segundas faces laterais 10d têm a largura D na direção X e a altura H na direção Z.
[053]A figura 5 é uma vista seccional transversal esquemática do módulo de bateria 1 da presente modalidade da invenção. O elemento de guia 50 é arranjado entre um lado de face de fundo (face inferior) da bateria montada 100 e o envoltório inferior 300. A face de fundo da bateria montada 100 é arranjada no envoltório inferior 300 por meio dos elementos de guia 50. A face superior da bateria montada 100 é coberta com o envoltório superior 200.
[054]Tal como mostrado na figura 5, o elemento de guia 50 da presente modalidade da invenção é uma parte de guia que fornece o ar fluindo na direção X para uma direção substancialmente perpendicular à face de fundo 10b de cada corpo de envoltório 11a da célula elétrica 10, e é um elemento de guia que guia o ar que tenha trocado calor com a face de fundo 10b da célula elétrica 10, para o lado de fora da face de fundo 10b da célula elétrica 10. Então, o elemento de guia 50 forma tanto o caminho de entrada S1 através do qual o ar para regulação de temperatura que é fornecido pelo soprador 400 flui quanto os caminhos de descarga S2 através dos quais o ar que tenha trocado calor com cada célula elétrica 10 flui, no lado de face de fundo da bateria montada 100.
[055]Além disso, na presente modalidade da invenção, as portas de descarga 501 podem ser formadas, por exemplo, através do envoltório inferior 300 em um modo correspondendo aos caminhos de descarga S2 formados pelo elemento de guia 50, respectivamente. Os dutos de descarga 502 podem ser conectados às portas de descarga 501 respectivamente. Neste momento, as portas de descarga 501 podem ser fornecidas individualmente nas proximidades de partes de extremidades do envoltório inferior 300 na direção X respectivamente, ou como portas de descarga contínuas, de acordo com o elemento de guia 50 correspondendo ao comprimento da bateria montada 100 na direção X respectivamente (ver a figura 2). Além disso, as portas de descarga 501 também podem ser fornecidas através do envoltório superior 200 em um modo correspondendo aos caminhos de descarga S2 formados nos lados de partes de extremidades do elemento de guia 50 na direção Y respectivamente. Além disso, as portas de descarga 501 também podem ser fornecidas nas partes de extremidades dos caminhos de descarga S2 na direção X respectivamente, e o ar descarregado pelo elemento de guia 50 também pode ser induzido para fluir na direção X para ser descarregado pelas partes de extremidades na direção X.
[056]A seguir, a estrutura de regulação de temperatura da célula elétrica 10 (a bateria montada 100) da presente modalidade da invenção será descrita detalhadamente com referência para as figuras 6 a 10. No exposto a seguir, um aspecto de resfriar a célula elétrica 10 ao levar ar de resfriamento para contactar a mesma será descrito como um exemplo.
[057]A estrutura de regulação de temperatura de acordo com a presente modalidade da invenção é uma estrutura de regulação de temperatura para resfriar a célula elétrica 10 ao levar ar para contactar somente a face de fundo 10b da célula elétrica 10, de modo diferente ao de uma estrutura de regulação de temperatura convencional para resfriar a célula elétrica 10 ao levar ar para contactar as faces laterais 10c da mesma. Isto é, com a estrutura de regulação de temperatura de acordo com a presente modalidade da invenção, a temperatura da bateria montada 100 é regulada ao guiar o ar fornecido pelo soprador 400 para as faces de fundo 10b da pluralidade das células elétricas 10 constituindo a face de fundo da bateria montada 100 respectivamente e fluindo através do caminho de entrada S1 em fluxos paralelos, e permitindo que o ar entre em contato com as faces de fundo 10b das células elétricas 10 para trocar calor.
[058]Por exemplo, as células elétricas 100 e espaçadores podem ser arranjados alternadamente em um modo laminado na bateria montada 10, e um espaço para resfriar as faces laterais 10c entre as células elétricas 100 que são perpendiculares à direção de laminação pode ser formado. Entretanto, um espaço para fazer com que ar flua entre as células elétricas 100 que são adjacentes uma à outra na direção de laminação necessita ser formado, e os espaçadores necessitam ser ar-ranjados. Isto constitui um fator resultando na ampliação da bateria montada 10.
[059]Além disso, o mesmo também se mantém verdadeiro em virtude da única célula elétrica 10. Um espaço para fazer com que ar para regulação de temperatura flua ao longo das faces laterais 10c da célula elétrica 10 necessita ser formado. Portanto, isto constitui um fator resultando em um aumento no tamanho do módulo de bateria. Além disso, também existem casos onde as faces laterais 10c da célula elétrica 10 não podem ser providas com um espaço através do qual ar para regulação de temperatura flui, na bateria montada 100 e na célula elétrica 10.
[060]Neste caso, a temperatura da célula elétrica 10 necessita ser regulada ao levar ar para contactar faces a não ser as faces laterais 10c da célula elétrica 10. Entretanto, tal como descrito anteriormente, no caso onde a célula elétrica 10 é resfriada ao levar ar para contactar a tampa 11b acima da célula elétrica 10, a tampa 11b é configurada separadamente do corpo de envoltório 11a com o qual o elemento de geração de energia 20 está em contato, assim resistência térmica é aprimorada, a eficiência de transferência de calor para a tampa 11b é reduzida, e a eficiência de resfriamento é baixa.
[061]Em contraste, as faces laterais 10d e a face de fundo 10b do corpo de envoltório 11a com as quais o elemento de geração de energia 20 está em contato têm resistência térmica menor que a da tampa 11b tal como mostrado na figura 4. Portanto, a temperatura da célula elétrica 10 pode ser regulada ao levar ar para contactar a face de fundo 10b ou as faces laterais 10d da célula elétrica 10 na direção Y. Entretanto, as faces laterais 10d podem ter eficiência de transferência de calor menor que a da face de fundo 10b.
[062]Tal como na presente modalidade da invenção, a célula elétrica 10 é formada para ser comprida na direção Y, assim a altura da bateria montada 100 (a célula elétrica 10) na direção Z pode ser mantida baixa. Neste caso, tal como é o caso com um exemplo da figura 4, a altura H da célula elétrica 10 na direção Z é menor que o comprimento L da célula elétrica 10 na direção Y. Portanto, a distância do centro do elemento de geração de energia 20 (o centro do corpo de envoltório 11a) para as faces laterais 10d é maior que a distância do centro do elemento de geração de energia 20 (o centro do corpo de envoltório 11a) para a face de fundo 10b, e calor não é transferido de modo eficiente para as faces laterais 10d. Em outras palavras, a distância do centro do elemento de geração de energia 20 (o centro do corpo de envoltório 11a) para a face de fundo 10b é pequena, assim o calor gerado pelo elemento de geração de energia 20 é transferido de modo mais eficiente para a face de fundo 10b do que para as faces laterais 10d.
[063]Portanto, a célula elétrica 10 pode ser resfriada de modo eficiente ao levar ar para contactar a face de fundo 10b da célula elétrica 10. Entretanto, existe um problema em que boa eficiência de resfriamento não pode ser obtida quando ar é induzido para fluir paralelo à face de fundo 10b da célula elétrica 10.
[064]Por exemplo, no caso onde a bateria montada 100 é resfriada ao fazer com que ar flua uniformemente na direção de arranjo das células elétricas 10, a eficiência de resfriamento diminui a jusante na direção em que ar flui. Isto é porque uma camada limite de temperatura aumenta (em espessura) a jusante e a eficiência de resfriamento da bateria montada 100 diminui quando ar é induzido para fluir uni-formemente na direção de arranjo e colocado em contato com a superfície da bateria montada 100 para resfriar a superfície. Portanto, quando o ar que tenha trocado calor com a célula elétrica 10 localizada a montante troca calor imediatamente com a célula elétrica 10 localizada a jusante, existe uma influência de um aumento na temperatura do ar a montante entre as células elétricas 10, e assim cada uma das células elétricas 10 (a bateria montada 100) não pode ser resfriada de modo eficiente.
[065]Além disso, o mesmo também se mantém verdadeiro para a única célula elétrica 10. A temperatura do ar fluindo paralelo à face de fundo 10b cai à medida que a distância para a face de fundo 10b aumenta. Isto é, embora calor seja trocado com o ar fluindo ao longo da superfície da face de fundo 10b, o ar fluindo longe da face de fundo 10b não pode trocar calor diretamente com a face de fundo 10b e consequentemente é influenciado pela camada limite de temperatura. Como resultado, este ar não pode resfriar de modo eficiente a célula elétrica 10.
[066]Em contraste, com a estrutura de regulação de temperatura de acordo com a presente modalidade da invenção, embora o ar seja fornecido na direção (a direção Z) substancialmente perpendicular às faces de fundo 10b das respectivas células elétricas 100 constituindo a bateria montada 10, o ar fluindo através do caminho de entrada S1 é colocado em contato com as respectivas células elétricas 100 em fluxos paralelos independentemente uns dos outros.
[067]A figura 6 é uma vista mostrando um exemplo do elemento de guia 50 da presente modalidade da invenção. O elemento de guia 50 da presente modalidade da invenção é fornecido para cada uma das células elétricas 100 constituindo a bateria montada 100. Incidentemente, em um exemplo da figura 1 ou coisa parecida, a pluralidade dos elementos de guia 50 que são fornecidos para as únicas células elétricas 100 respectivamente é configurada integralmente. Em outras palavras, a pluralidade dos elementos de guia 50 também pode ser fornecida na direção de la- minação em um modo correspondendo à pluralidade das células elétricas 100 constituindo a bateria montada 10, ou a pluralidade dos elementos de guia 50 que são fornecidos na direção de laminação também pode ser configurada integralmente.
[068]O elemento de guia 50 tem substancialmente a mesma largura D da face de fundo 10b da célula elétrica 10, e é formado para ser comprido em um modo correspondendo ao comprimento L da célula elétrica 10 (a face de fundo 10b) na direção Y. O elemento de guia 50 tem um corpo de parte de guia 51 que é fornecido no lado da face de fundo 10b da célula elétrica 10, e um par das partes de pernas 57 que são arranjadas entre o corpo de parte de guia 51 e o envoltório inferior 300.
[069]As partes de pernas 57 se estendem do corpo de parte de guia 51 na direção do envoltório inferior 300, e têm partes de extremidades que ficam em contato com a face superior do envoltório inferior 300. As partes de pernas 57 podem ser fornecidas integralmente com o corpo de parte de guia 51 ou separadamente do mesmo. As partes de pernas 57 formam um espaço através do qual ar flui, entre o envoltório inferior 300 e o corpo de parte de guia 51. As partes de pernas 57 do par são arranjadas afastadas uma da outra na direção Y por uma distância predeterminada. O espaço entre o par das partes de pernas 57 serve como o caminho de entrada S1 para ar para regulação de temperatura que se desloca na direção X da célula elétrica 10 (a bateria montada 100). Além disso, regiões que ficam localizadas no lado de fora na direção Y e que são formadas pelas partes de pernas 57 e pelo envoltório superior 200 servem como os caminhos de descarga S2 respectivamente.
[070]A figura 7 é uma vista superior do elemento de guia 50. A figura 8 é uma vista inferior do elemento de guia 50. A figura 9 é uma vista seccional transver- sal do elemento de guia 50.
[071]O corpo de parte de guia 51 tem uma passagem de fornecimento 52 que fornece ar para a face de fundo 10b de cada uma das células elétricas 10 constituindo a bateria montada 100, as faces de guia 53 que guiam o ar fornecido pela passagem de fornecimento 52 para o lado de fora da célula elétrica 10 ao longo da face de fundo 10b na direção X, as passagens de descarga 54 para o ar que tenha trocado calor com a face de fundo 10b, as partes de descarga 55 que estão em comunicação com as passagens de descarga 54 respectivamente, e as faces de instalação 56 com as quais pelo menos parte da face de fundo 10b da célula elétrica 10 fica em contato.
[072]Tal como mostrado na figura 7, as faces de instalação 56 são regiões que são fornecidas na face superior do corpo de parte de guia 51 e com as quais as partes de extremidades da face de fundo 10b da célula elétrica 10 na direção Y ficam parcialmente em contato respectivamente. As faces de instalação 56 são fornecidas nas partes de extremidades da face superior do corpo de parte de guia 51 na direção Y respectivamente, em posições correspondendo às partes de extremidades da face de fundo 10b da célula elétrica 10 respectivamente.
[073]A passagem de fornecimento 52 é uma passagem para guiar o ar fluindo através do caminho de entrada S1 que é formado pelo par das partes de pernas 57, para a face de fundo 10b. A passagem de fornecimento 52 pode ser formada por um par das partes de paredes 53a que são espaçadas uma ao lado da outra, e é uma passagem que é inserida através do corpo de parte de guia 51 a partir do caminho de entrada S1 na direção da face de fundo 10b da célula elétrica 10 na direção Z. A passagem de fornecimento 52 se estende na direção Y, e tem substancialmente o mesmo comprimento da face de fundo 10b da célula elétrica 10.
[074]Cada uma das faces de guia 53 é uma face que fica oposta à face de fundo 10b da célula elétrica 10, e é uma face superior de uma parte de parede cor- respondente das partes de paredes 53a que ficam localizadas abaixo da face de fundo 10b da célula elétrica 10 na direção Z. As faces de guia 53 são fornecidas na direção X respectivamente através da passagem de fornecimento 52 se estendendo na direção Y. Tal como mostrado na figura 9, a passagem de fornecimento 52 é fornecida nas proximidades do centro da face de fundo 10b na direção X. O ar guiado para a face de fundo 10b pela passagem de fornecimento 52 se estendendo na direção Y é guiado para ambos os lados da face de fundo 10b na direção X pelas faces de guia 53.
[075]As faces de guia 53 têm substancialmente o mesmo comprimento da passagem de fornecimento 52 se estendendo na direção Y, e têm uma largura correspondendo à largura D da face de fundo 10b da célula elétrica 10 na direção X. A figura 10 é uma vista mostrando um exemplo do fluxo do ar entrando em contato com a face de fundo 10b da célula elétrica 10. Na presente modalidade da invenção, a célula elétrica 10 é resfriada fazer com que o ar guiado pela passagem de fornecimento 52 flua ao longo da direção de largura que é menor que a face de fundo 10b, a qual é comprida na direção Y.
[076]Isto é, o ar tendo uma largura do comprimento L é fornecido para a face de fundo 10b da célula elétrica 10 pela passagem de fornecimento 52, e flui na direção de largura da face de fundo 10b. Portanto, um fluxo uniforme do ar tendo o comprimento L flui na direção X ao longo da face de fundo 10b, e entra em contato com a face de fundo 10b, assim a eficiência de resfriamento é maior que no caso onde ar é induzido para fluir na direção de comprimento da face de fundo 10b na direção Y.
[077]Mais especificamente, um fluxo uniforme do ar tendo o comprimento L está na mesma temperatura na direção Y. O comprimento de resfriamento de ar fluindo é pequeno, isto é, é igual à largura D (D/2 no caso onde a passagem de fornecimento 52 é fornecida nas proximidades do centro da face de fundo 10b na direção X). Portanto, troca de calor pode ser executada de modo eficiente na direção Y.
[078]Cada uma das passagens de descarga 54 é uma passagem para descarregar o ar para troca de calor, e é formada por uma parte de parede correspondente das partes de paredes 53a e uma parte de parede 54a, as quais são espaçadas uma ao lado da outra. Cada uma das passagens de descarga 54 é fornecida em um modo separado da passagem de fornecimento 52 por uma parte de parede correspondente das partes de paredes 53a, em uma posição adjacente à passagem de fornecimento 52 na direção X. Cada uma das passagens de descarga 54 da presente modalidade da invenção é conectada à passagem de fornecimento 52 por meio de uma face de guia correspondente das faces de guia 53. As duas passagens de descarga 54 são arranjadas em ambos os lados na direção X respectivamente.
[079]Cada uma das faces de guia 53 da presente modalidade da invenção guia o ar que tenha fluído para a face de fundo 10b da célula elétrica 10 pela passagem de fornecimento 52 para trocar calor com a face de fundo 10b, na direção da passagem de descarga 54 adjacente à passagem de fornecimento 52 na direção X, ao longo da face de fundo 10b. Desta vez, a passagem de fornecimento 52 é separada das passagens de descarga 54 pelas partes de paredes 53a respectivamente. Os lados inferiores das passagens de descarga 54 na direção Z são fechados pelas partes de paredes 54a respectivamente, e são separados do caminho de entrada S1.
[080]Cada uma das passagens de descarga 54 se comunica com uma parte de descarga correspondente das partes de descarga 55 em uma parte de extremidade na direção Y. Cada uma das partes de descarga 55 é uma parte de abertura que é arranjada no lado de fora de uma parte de perna correspondente das partes de pernas 57 na direção Y e que abre na direção da face inferior do corpo de parte de guia 51. Os caminhos de descarga 54 são conectados às partes de descarga direita e esquerda 55 nas partes de extremidades na direção Y respectivamente. O ar que tenha fluído pelas passagens de descarga 54 é guiado para as portas de descarga 55 respectivamente. As partes de descarga 55 se comunicam com os caminhos de descarga S2 que são formados no lado de fora das partes de pernas 57 na direção Y, respectivamente. O ar descarregado pelas partes de descarga 55 é descarregado para o lado de fora do módulo de bateria 1 via caminhos de descarga S2 respectivamente.
[081]Uma relação posicional entre as faces de guia 53 e as faces de instalação 56 do corpo de parte de guia 51 será descrita agora. Tal como mostrado nas figuras 6 e 9, as faces de guia 53 ficam localizadas abaixo das faces de instalação 56, com as quais a face de fundo 10b da célula elétrica 10 está em contato, na direção Z. Um espaço no qual ar flui na direção X é formado entre a face de fundo 10b e as faces de guia 53. Portanto, uma diferença em nível é formada entre as faces de instalação 56 e as faces de guia 53 na direção Z. As faces de instalação 56 são for-necidas em regiões das partes de extremidades das faces de guia 53 na direção Y respectivamente.
[082]Além disso, as faces superiores das partes de paredes 54a ficam localizadas acima das faces de guia 53 na direção Z, e ficam localizadas no mesmo plano X-Y das faces de instalação 56 na direção Z. As faces de guia 53 são encaixadas tal como sanduíche pelas partes de paredes 54a na direção X, e são separadas pelo elemento de guia 50 das células elétricas adjacentes das células elétricas 10. Incidentemente, as faces superiores das partes de paredes 54a podem ser configuradas para ficar localizadas acima das faces de instalação 56 na direção Z respectivamente. Por exemplo, as partes superiores das partes de paredes 54a podem ser configuradas para ficar adjacentes ou em contato com as faces laterais 10c da célula elétrica 10 no lado de extremidade inferior na direção Z respectivamente.
[083]Além disso, tal como mostrado na figura 9, a passagem de fornecimento 52 da presente modalidade da invenção pode ser configurada na forma de um bico. Isto é, a passagem de fornecimento 52 pode ser formada de tal maneira que a largura da passagem se estendendo na direção da face de fundo 10b na direção Z (a largura na direção X) estreita à medida que a distância para a face de fundo 10b diminui. A passagem de fornecimento 52 é construída na forma de um bico a partir do caminho de entrada S1 para a face de fundo 10b da célula elétrica 10, assim a velocidade de fluxo do ar fornecido para a face de fundo 10b pode ser aprimorada, e ar pode ser fornecido para a face de fundo 10b em um modo de colisão. Por causa desta configuração, troca de calor do ar entrando em contato com a face de fundo 10b é promovida, e a eficiência de resfriamento é aprimorada. Incidentemente, a largura de uma ponta do bico (uma largura de abertura da passagem de fornecimento 52 confrontando a face de fundo 10b na direção X) pode ser estabelecida para qualquer valor.
[084]A seguir, o fluxo de ar na estrutura de regulação de temperatura de acordo com a presente modalidade da invenção será descrito com referência para as figuras 11 a 14. A figura 11 mostra um aspecto em que o ar fluindo através do caminho de entrada S1 é guiado para as respectivas células elétricas 10 constituindo a bateria montada 100 pelo elemento de guia 50, e representa parte da seção transversal da figura 1 na direção X. A figura 12 é uma vista parcial ampliada da figura 11.
[085]Tal como mostrado na figura 11, o ar fornecido pelo soprador 400 flui através do caminho de entrada S1, o qual é formado pelo par das partes de pernas 57 e pelo envoltório inferior 300, na direção X. Cada uma das células elétricas 10 da bateria montada 100, as quais são arranjadas lado a lado na direção X, é provida com o elemento de guia 50. Portanto, o ar fluindo na direção X flui em fluxos paralelos para dentro das respectivas passagens de fornecimento 52 localizadas acima do caminho de entrada S1 na direção Z.
[086]Portanto, a temperatura do ar a montante do caminho de entrada S1 e a temperatura do ar a jusante do caminho de entrada S1 são iguais uma à outra. O ar fluindo para dentro da passagem de fornecimento 52 a jusante do caminho de entrada S1 não é influenciado pelo ar que tenha sido aquecido por meio da troca de calor com a célula elétrica 10 a montante.
[087]A passagem de fornecimento 52 abre para a face de fundo 10b da célula elétrica 10, e guia ar na direção substancialmente perpendicular à face de fundo 10b. A figura 13 é um exemplo mostrando um aspecto em que ar é sugado para a face de fundo 10b da célula elétrica 10 pelo elemento de guia 50. Ar flui para cima na direção Z proveniente do caminho de entrada S1, e entra em contato com a face de fundo 10b, o qual assume uma forma plana na direção X, substancialmente de forma perpendicular à direção Z.
[088]O ar que tenha entrado em contato com a face de fundo 10b substancialmente de forma perpendicular à mesma vira por aproximadamente 90°, e flui através do espaço entre as faces de guia 53 e a face de fundo 10b em ambos os lados da passagem de fornecimento 52 na direção X, na direção de largura da face de fundo 10b. O ar tendo o comprimento L na direção Y, o qual tenha sido induzido para fluir na direção de largura da face de fundo 10b pelas faces de guia 53, é guiado na direção das passagens de descarga 54, as quais são fornecidas em ambos os lados da passagem de fornecimento 52 na direção X respectivamente, por meio das faces de guia 53 respectivamente.
[089]A figura 14 é um exemplo mostrando um aspecto em que o ar que tenha entrado em contato com a face de fundo 10b da célula elétrica 10 é descarregado pelo elemento de guia 50. Tal como mostrado na figura 14, o ar fluindo para as passagens de descarga 54 pelas faces de guia 53 flui para baixo na direção Z com relação às faces de guia 53, e flui na direção das partes de extremidades da célula elétrica 10 na direção Y (para fora na direção Y). As partes de descarga 55 são for-necidas nas partes de extremidades das passagens de descarga 54 na direção Y respectivamente. Portanto, ar flui através das passagens de descarga 54 para ser descarregado para os caminhos de descarga S2 pelas partes de descarga 55 respectivamente.
[090]Tal como mostrado nas figuras 13 e 14, de acordo com a presente modalidade da invenção, ar é sugado para a face de fundo 10b da célula elétrica 10 substancialmente de forma perpendicular a ela na direção Z. Além disso, ar é descarregado para baixo com relação à face de fundo 10b na direção Z. Portanto, o elemento de guia 50 é provido com a passagem de fornecimento 52, as faces de guia 53 e as passagens de descarga 54 em um modo correspondendo à face de fundo 10b, para a única célula elétrica 10. Ar pode ser sugado e descarregado contra a célula elétrica 10 sobre a única face de fundo 10b para o propósito de regulação de temperatura.
[091]Isto é, na presente modalidade da invenção, ar é sugado para a face de fundo 10b da célula elétrica 10 substancialmente de forma perpendicular a ela na direção Z, e ar flui para baixo com relação à face de fundo 10b na direção Z (em uma direção para longe da tampa 11b na direção Z) para ser descarregado na direção Y. Portanto, a sucção e descarga de ar são completadas para a única face de fundo 10b.
[092]Além disso, o caminho de entrada S1 e os caminhos de descarga S2 são formados abaixo da bateria montada 100 (a célula elétrica 10) pelo elemento de guia 50. O caminho de entrada S1 é separado dos caminhos de descarga S2 na direção Y pelo par das partes de pernas 57 respectivamente. O ar guiado para a face de fundo 10b da célula elétrica 10 pelo caminho de entrada S1 para troca de calor flui para os caminhos de descarga S2, os quais são separados do caminho de en-trada S1.
[093]Portanto, o ar guiado para as faces de fundo 10b das células elétricas 10 flui para os caminhos de descarga S2 separados, os quais não estão em contato com o ar fluindo através do caminho de entrada S1, constituindo assim a sucção e descarga independentes de ar para a única célula elétrica 10. Portanto, o ar guiado para a face de fundo 10b da célula elétrica 10 a jusante do caminho de entrada S1 está substancialmente na mesma temperatura, por exemplo, do ar guiado para a face de fundo 10b da célula elétrica 10 a montante. O ar para regulação de temperatura que é fornecido pelo soprador 400 é sugado e descarregado em fluxos paralelos (individualmente) contra as faces de fundo 10b das respectivas células elétricas 10 constituindo a bateria montada 100.
[094]De acordo com a presente modalidade da invenção, o ar para regulação de temperatura que entra em contato com a célula elétrica 10 é fornecido na direção substancialmente perpendicular à face de fundo 10b do corpo de envoltório 11a constituindo a célula elétrica 10. Portanto, a temperatura da célula elétrica 10 pode ser regulada de modo eficiente.
[095]Em particular, o ar tendo a largura L é fornecido para a face de fundo 10b da célula elétrica 10 pela passagem de fornecimento 52, e flui na direção de largura da face de fundo 10b. Portanto, o comprimento do caminho ao longo do qual o fluxo uniforme de ar tendo o comprimento L troca calor é pequeno, e assim a célula elétrica 10 pode ser resfriada de modo eficiente. Além disso, a passagem de fornecimento 52 é fornecida nas proximidades do centro da face de fundo 10b na direção X. Assim, o comprimento do caminho ao longo do qual o fluxo uniforme de ar tendo o comprimento L troca calor é encurtado adicionalmente (D/2), e assim a célula elétrica 10 pode ser resfriada de modo mais eficiente.
[096]Em virtude da única célula elétrica 10, a estrutura de regulação de temperatura para levar ar para contactar somente a única face (a face de fundo) da célula elétrica 10 pode ser concretizada, e a bateria total pode ser construída pequena em tamanho. Além disso, na bateria montada 100, as células elétricas 10 podem ser arranjadas próximas umas às outras sem a necessidade de arranjar alternadamente as células elétricas 10 e os espaçadores em um modo laminado. Como resultado, a bateria montada 100 pode ser reduzida em tamanho.
[097]Além disso, o terminal de eletrodo positivo 12, o terminal de eletrodo negativo 13 e a válvula 11c são arranjados na tampa 11b. Portanto, um caminho de descarga (um duto de descarga) ou coisa parecida para gás necessita ser instalado para a válvula 11c (a parte de descarga) ou o barramento que conecta eletricamente a pluralidade das células elétricas 10 umas às outras. Entretanto, a estrutura de regulação de temperatura é projetada somente para a única face (a face de fundo) da célula elétrica 10. Portanto, não existe necessidade de fornecer um espaço ou passagem através da qual ar para regulação de temperatura flui, no lado da face superior 10a da célula elétrica 10.
[098]Por exemplo, quando ar é induzido para fluir para o lado de face superior da célula elétrica 10 no caso onde o terminal de eletrodo positivo 12, o terminal de eletrodo negativo 13 e a válvula 11c são arranjados na face superior da célula elétrica 10, um caminho de resfriamento para o ar se deslocando na direção da face superior da célula elétrica 10 que está em contato com a face lateral 10c ou para o ar fluindo ao longo da face superior da célula elétrica 10 deve ser fornecido além do barramento e do caminho de descarga para gás descarregado, no lado de face superior da célula elétrica 10. Portanto, o caminho de resfriamento, o barramento e o caminho de descarga para gás descarregado interferem uns com os outros na face superior da célula elétrica 10, constituindo assim um fator resultando em complicação estrutural e uma deterioração na montabilidade da bateria (por exemplo, a eficiência de operação de montagem).
[099]Entretanto, a estrutura de regulação de temperatura de acordo com a presente modalidade da invenção é uma estrutura de regulação de temperatura projetada somente para a face de fundo 10b da célula elétrica 10, e assim a operação de montagem da bateria montada 100 é facilitada. Além disso, ar para regulação de temperatura é impedido de interferir com o gás ou coisa parecida descarregada pelo terminal de eletrodo positivo 12, pelo terminal de eletrodo negativo 13 e pela válvula 11c. Como resultado, complicação estrutural da bateria montada 100 e do módulo de bateria 1 pode ser suprimida.
[0100]Além disso, o ar para regulação de temperatura que é fornecido pelo soprador 400 é sugado e descarregado em fluxos paralelos (individualmente) contra as faces de fundo 10b das respectivas células elétricas 10 constituindo a bateria montada 100 pelo elemento de guia 50. Portanto, as eficiências de resfriamento das respectivas células elétricas 10 podem ser homogeneizadas, e a temperatura pode ser impedida de dispersar entre as células elétricas 10. Além disso, as células elétricas 10 são arranjadas próximas umas às outras por meio dos elementos de isolamento 30 respectivamente, e assim a temperatura também é impedida de dispersar entre as células elétricas 10.
[0101]Além disso, o elemento de guia 50 aspira o ar se deslocando substancialmente de forma perpendicular à direção Z para a face de fundo 10b da célula elétrica 10, e descarrega o ar fluindo para baixo na direção Z (na direção para longe da tampa 11b na direção Z) e se deslocando para a direção Y a partir da face de fundo 10b, independentemente para a face de fundo 10b de cada uma das células elétricas 10. Também, o caminho de entrada S1 e os caminhos de descarga S2, os quais são separados uns dos outros no módulo de bateria 1, são formados para ficar alinhados na direção Y. Portanto, os componentes são concentrados abaixo da bateria montada 100, e a estrutura de regulação de temperatura para as células elétricas 10 pode ser simplificada e reduzida em tamanho.
[0102]Incidentemente, na descrição anterior, o envoltório superior 200 cobrindo a face superior da bateria montada 100 (as células elétricas 10) pode não ser fornecido. Por exemplo, pode ser adotada uma configuração em que parte do envoltório inferior 300 é estendida para assumir uma forma tal como para cobrir as faces laterais do elemento de guia 50 na direção Y, e o elemento de guia 50 e o envoltório inferior 300 separam o caminho de entrada S1 e o caminho de descarga S2 um do outro abaixo da bateria montada 100. Neste caso, o envoltório superior 200 como a estrutura de regulação de temperatura pode ser omitido, e uma cobertura que cobre simplesmente um espaço acima da bateria montada 100 pode ser fornecida.
[0103]Além disso, o elemento de guia 50 também pode ser configurado integralmente com o envoltório inferior 300. Por exemplo, o elemento de guia 50 pode ser arranjado abaixo da bateria montada 100 tal como o envoltório inferior 300, ou o envoltório inferior 300 pode ser formado na forma do elemento de guia 50.
[0104]A seguir, exemplos de modificação do elemento de guia 50 da presente modalidade da invenção serão descritos com referência para as figuras 15 a 19. Em cada um dos exemplos de modificação, a passagem de fornecimento 52, as faces de guia 53 e as passagens de descarga 54 são similares em configuração e função àquelas do elemento de guia 50 mencionado anteriormente. A descrição a seguir focalizará nas diferenças.
[0105]A figura 15 é uma vista seccional transversal mostrando o primeiro exemplo de modificação do elemento de guia da presente modalidade da invenção. Um elemento de guia 50A mostrado na figura 15 representa um exemplo no qual a passagem de fornecimento 52 é configurada para se estender linearmente na direção Z em vez de assumir a forma de um bico. Também neste caso ar pode ser guiado pelo caminho de entrada S1 para a face de fundo 10b na direção substancial-mente perpendicular à face de fundo 10b da célula elétrica 10 (a direção Z).
[0106]A figura 16 é uma vista seccional transversal mostrando o segundo exemplo de modificação do elemento de guia de acordo com a presente modalidade da invenção. Em um elemento de guia 50B mostrado na figura 16, a face de fundo 10b da célula elétrica 10 é provida com uma pluralidade das passagens de fornecimento 52 que se estendem linearmente na direção Z do elemento de guia 50A mos- trado na figura 15. Tal como mostrado na figura 16, as passagens de fornecimento 52A e 52B são arranjadas espaçadas uma ao lado da outra na direção X, para a face de fundo 10b. Uma passagem de descarga 54A é fornecida entre a passagem de fornecimento 52A e a passagem de fornecimento 52B. As passagens de fornecimento 52A e 52B se comunicam com as passagens de descarga 54A via faces de guia 53C respectivamente.
[0107]A passagem de fornecimento 52a se comunica com uma passagem de descarga 54B que é fornecida em um lado de parte de extremidade na direção X, por meio de uma face de guia 53A. A passagem de fornecimento 52A é encaixada tal como sanduíche pela passagem de descarga 54A e pela passagem de descarga 54B na direção X. De forma similar, a passagem de fornecimento 52B se comunica com uma passagem de descarga 54C que é fornecida no outro lado de parte de extremidade na direção X, por meio de uma face de guia 53B. A passagem de fornecimento 52B é encaixada tal como sanduíche pela passagem de descarga 54A e pela passagem de descarga 54C na direção X.
[0108]O elemento de guia 50B mostrado na figura 16 pode fornecer uma grande quantidade de ar para a face de fundo 10b pela pluralidade das passagens de fornecimento 52A e 52B no caso onde a face de fundo 10b da célula elétrica 10 tem uma largura grande na direção X. Portanto, boa eficiência de resfriamento pode ser obtida.
[0109]A figura 17 é uma vista seccional transversal mostrando o terceiro exemplo de modificação do elemento de guia 50. Em um elemento de guia 50C mostrado na figura 17, o arranjo da passagem de fornecimento 52 na direção X é mudado. O caminho de fornecimento 52 é arranjado no lado de parte de extremidade da face de fundo 10b da célula elétrica 10 na direção X em vez de ser arranjado nas proximidades do centro da face de fundo 10b na direção X. A passagem de fornecimento 52 é fornecida em um lado de extremidade da face de fundo 10b da célula elétrica 10 na direção X, e a passagem de descarga 54 é fornecida no outro lado de extremidade via face de guia 53. O ar guiado para a face de fundo 10b pela passagem de fornecimento 52 flui de um lado de extremidade para o outro lado de extremidade na direção X. Também neste caso o comprimento do caminho ao longo do qual um fluxo uniforme de ar tendo o comprimento L flui na direção X para troca de calor é pequeno, e assim a célula elétrica 10 pode ser resfriada de modo eficiente.
[0110]A figura 18 é uma vista seccional transversal mostrando o quarto exemplo de modificação dos elementos de guia 50. O exemplo de modificação da figura 18 representa um caso exemplar onde os elementos de guia 50 fornecidos para as respectivas células elétricas 10 constituindo a bateria montada 100 são configurados integralmente na direção X da bateria montada 100.
[0111]Tal como para os elementos de guia 50 mostrados na figura 9, as passagens de descarga 54 são separadas pelas partes de paredes 54a respectivamente entre os elementos de guia 50 que são adjacentes uns aos outros na direção X. No exemplo de modificação da figura 18, entretanto, as partes de paredes 54a são eliminadas, e cada uma das passagens de descarga 54 é compartilhada entre os elementos de guia 50 que são adjacentes um ao outro na direção X. Por causa desta configuração, os elementos de guia 50 são simplificados em configuração, e a área de passagem de fluxo das passagens de descarga 54 aumenta. Portanto, a perda de pressão ao sugar e descarregar ar contra os elementos de guia 50 pode ser reduzida.
[0112]A figura 19 é uma vista para ilustrar o fluxo do ar sugado e descarregado contra as faces de fundo 10b das células elétricas 10 por meio dos elementos de guia 50D nos quais as passagens de descarga 54 são compartilhadas entre os elementos de guia 50 do exemplo de modificação da figura 18 respectivamente. Tal como é o caso com o exemplo mostrado na figura 12, as passagens de fornecimento 52 são abertos para as faces de fundo 10b das células elétricas 10 respectivamente, e guiam ar substancialmente de forma perpendicular às faces de fundo 10b. O ar flui para cima na direção Z proveniente do caminho de entrada S1, e entra em contato com as faces de fundo 10b, o qual assume uma forma plana na direção X, a partir da direção Z.
[0113]O ar que tenha entrado em contato com as faces de fundo 10b substancialmente de forma perpendicular a elas vira por aproximadamente 90°, e flui na direção de largura das faces de fundo 10b através dos espaços entre as faces de fundo 10b e as faces de guia 53 localizadas em ambos os lados das passagens de fornecimento 52 respectivamente. O ar tendo o comprimento L na direção Y, o qual tenha fluído ao longo das faces de fundo 10b na direção de largura pelas faces de guia 53, é guiado para cada uma das passagens de descarga 54 que são fornecidas em ambos os lados das passagens de fornecimento 52 na direção X via faces de guia 53 respectivamente. Desta vez, cada uma das passagens de descarga 54 é compartilhada por elementos de guia adjacentes dos elementos de guia 50. A única passagem de descarga 54 é fornecida entre as respectivas passagens de fornecimento 52 entre células elétricas adjacentes das células elétricas 10. A passagem de descarga compartilhada 54 guia o ar fluindo pelas faces de guia 53, em ambos os lados na direção X respectivamente, para as partes de descarga 55 que são fornecidas nos lados de partes de extremidades na direção Y respectivamente.
[0114]A figura 20 é um exemplo no qual o elemento de guia 50A mostrado na figura 15 é aplicado à face de fundo 10b da célula elétrica 10 que é provida com uma nervura de irradiação 60. A nervura de irradiação 60 pode ser fornecida a fim de se projetar para dentro da passagem de fornecimento 52 a partir da face de fundo 10b, e parte da nervura de irradiação 60 fica localizada dentro da passagem de fornecimento 52. Ar entra em contato com a nervura de irradiação 60 assim como com a face de fundo 10b, e assim uma melhor eficiência de resfriamento pode ser obtida. Incidentemente, um elemento de guia a não ser o elemento de guia 50A mostrado na figura 15 também pode ser aplicado à face de fundo 10b da célula elétrica 10 que é provida com a nervura de irradiação 60.
[0115]A segunda modalidade da invenção será descrita usando as figuras 21 a 24. Incidentemente, elementos idênticos em função àqueles descritos na primeira modalidade da invenção são denotados pelos mesmos símbolos de referência respectivamente, e não serão descritos detalhadamente. No exposto a seguir, principalmente o que é diferente da primeira modalidade da invenção será descrito.
[0116]Na presente modalidade da invenção, o ar fornecido para a face de fundo 10b da célula elétrica 10 substancialmente de forma perpendicular a ela na direção Z flui na direção de comprimento da célula elétrica 10 (a direção Y) para resfriar a célula elétrica 10. A figura 21 é uma vista exterior em perspectiva mostrando um exemplo dos elementos de guia 500 da presente modalidade da invenção. A figura 22 é uma vista para ilustrar um aspecto em que o ar fluindo através do caminho de entrada S1 da presente modalidade da invenção é guiado para as respectivas células elétricas 10 constituindo a bateria montada 100 pelos elementos de guia 500 e flui ao longo das faces de fundo 10b das células elétricas 10 na direção de comprimento.
[0117]Tal como mostrado na figura 21, os elementos de guia 500 são configurados como os dois elementos de guia 500A e 500B que são simétricos lateralmente um ao outro. Os elementos de guia 500 da presente modalidade da invenção são obtidos ao arranjar os elementos de guia 50 mostrados na primeira modalidade mencionada anteriormente da invenção com o corpo de parte de guia 51 dividido na direção X na região entre o par das partes de pernas 57, e com os respectivos corpos de parte de guia 51A e 51B espaçados ao lado da face de fundo 10b da célula elétrica 10 na direção Y.
[0118]Tal como mostrado na figura 22, os elementos de guia 500 configura- dos como os dois elementos de guia 500A e 500B formam o caminho de entrada S1 mostrado na primeira modalidade da invenção por meio de um espaço entre as respectivas partes de pernas 57A e 57B dos dois elementos de guia 500A e 500B que são arranjados separados um do outro na direção Y. Além disso, aberturas para as faces de fundo 10b das células elétricas 10 entre os elementos de guia 500A e 500B que são arranjados separados um do outro na direção Y formam a passagem de fornecimento 52.
[0119]Nos elementos de guia 500A e 500B, as faces de guia 53 têm substancialmente a mesma largura das faces de fundo 10b das células elétricas 10 na direção X, e se estendem na direção Y. Cada uma das faces de guia 53 é provida, na parte de extremidade da mesma na direção Y, com uma porta de descarga correspondente das partes de descarga 55. O ar que tenha fluído ao longo das faces de fundo 10b das células elétricas 10 na direção Y é guiado para as partes de descarga 55. As partes de descarga 55 ficam localizadas no lado de fora das partes de pernas 57A e 57B dos dois elementos de guia 500A e 500B na direção Y respectivamente, e se comunicam com os caminhos de descarga S2 separados do caminho de entrada S1.
[0120]Além disso, tal como é o caso com a primeira modalidade mencionada anteriormente da invenção, as faces de guia 53 ficam localizadas abaixo das faces de instalação 56 na direção Z. Espaços através dos quais ar flui na direção Y são formados entre as faces de fundo 10b e as faces de guia 53 respectivamente. Uma diferença em nível é formada na direção Z entre as faces de instalação 56 e as faces de guia 53. As faces de instalação 56 são fornecidas nas regiões das partes de extremidades das faces de guia 53 na direção Y respectivamente.
[0121]Além disso, as partes de paredes 58 são fornecidas em ambas as extremidades das faces de guia 53 na direção X respectivamente. As partes de paredes 58 ficam localizadas acima das faces de guia 53 na direção Z respectivamente, e ficam localizadas no mesmo plano X-Y das faces de instalação 56 na direção Z respectivamente. As faces de guia 53 são encaixadas tal como sanduíche pelas partes de paredes 58 na direção X, e são separadas dos elementos de guia 500 para as células elétricas 10 adjacentes. Incidentemente, tal como é o caso com as partes de paredes 54a da primeira modalidade da invenção, as partes de paredes 58 podem ser configuradas para ficarem localizadas acima das faces de instalação 56 na direção Z respectivamente.
[0122]A figura 23 é uma vista mostrando um exemplo do fluxo do ar entrando em contato com a face de fundo 10b da célula elétrica 10 da presente modalidade da invenção. A figura 24 é uma vista seccional transversal do elemento de guia da presente modalidade da invenção.
[0123]Tal como mostrado na figura 23, na presente modalidade da invenção, o ar guiado pela passagem de fornecimento 52 ao longo da direção de comprimento da face de fundo 10b, o qual tem o comprimento L maior que a direção de largura, é induzido para fluir ao longo da face de fundo 10b, a qual é comprida na direção Y, resfriando assim a célula elétrica 10. Isto é, o ar tendo a mesma largura D da face de fundo 10b da célula elétrica 10 é fornecido pela passagem de fornecimento 52, e flui na direção de comprimento da face de fundo 10b (a direção Y). O comprimento de resfriamento do ar fluindo na direção Y ao longo das faces de fundo 10b das células elétricas 10 em cada um dos elementos de guia 500A e 500B é aproximadamente metade do comprimento L das faces de fundo 10b ou menor que o comprimento L.
[0124]Tal como mostrado na figura 24, ar flui para cima na direção Z proveniente do caminho de entrada S1, e entra em contato com a face de fundo 10b, e assume uma forma plana na direção X, substancialmente de forma perpendicular a ela na direção Z. O ar que tenha entrado em contato com a face de fundo 10b substancialmente de forma perpendicular a ela vira por aproximadamente 90°, e flui na direção de comprimento da face de fundo 10b através dos espaços entre a face de fundo 10b e as faces de guia 53 localizadas em ambos os lados da passagem de fornecimento 52 respectivamente. O ar tendo a largura D na direção X, o qual tenha sido induzido para fluir ao longo da face de fundo 10b na direção de comprimento pelas faces de guia 53, flui na direção das partes de extremidades da célula elétrica 10 na direção Y. As partes de descarga 55 são fornecidas nas partes de extremidades dos elementos de guia 500A e 500B na direção Y respectivamente. Portanto, o ar flui ao longo das faces de guia 53, e é descarregado pelas partes de descarga 55 para os caminhos de descarga S2 respectivamente.
[0125]Também na presente modalidade da invenção os elementos de guia 500 são providos com a passagem de fornecimento 52, as faces de guia 53 e as partes de descarga 55 em um modo correspondendo à face de fundo 10b, para a única célula elétrica 10. Ar para regulação de temperatura é sugado e descarregado contra a célula elétrica 10 sobre a única face de fundo 10b. Além disso, o caminho de entrada S1 e os caminhos de descarga S2 são formados abaixo da bateria montada 100 (a célula elétrica 10) pelos elementos de guia 500. O caminho de entrada S1 é separado dos caminhos de descarga S2 pelas respectivas partes de pernas 57A e 57B na direção Y. O ar guiado para a face de fundo 10b da célula elétrica 10 proveniente do caminho de entrada S1 para troca de calor flui para os caminhos de descarga S2, os quais são separados do caminho de entrada S1.
[0126]Tal como descrito até agora, na presente modalidade da invenção assim como na primeira modalidade mencionada anteriormente da invenção, o ar para regulação de temperatura que entra em contato com a célula elétrica 10 é fornecido na direção substancialmente perpendicular à face de fundo 10b do corpo de envoltório 11a constituindo a célula elétrica 10. Portanto, a temperatura da célula elétrica 10 pode ser regulada de modo eficiente.
[0127]Além disso, embora o comprimento do caminho do ar entrando em contato com a face de fundo 10b da célula elétrica 10 seja maior que na primeira modalidade mencionada anteriormente da invenção, a célula elétrica 10 pode ser resfriada de modo eficiente. Em particular, a estrutura de regulação de temperatura de acordo com a presente modalidade da invenção torna possível obter um efeito mais vantajoso do que na primeira modalidade da invenção, para a célula elétrica 10 em que a largura da face de fundo 10b da célula elétrica 10 na direção X é grande e o comprimento da face de fundo 10b da célula elétrica 10 na direção Y é relativamente pequeno com relação ao caminho de entrada S1 se estendendo na direção X.
[0128]Além disso, em comparação com a primeira modalidade da invenção, os elementos de guia 500 não têm as passagens de descarga 54 respectivamente. Portanto, não existe necessidade de fornecer as partes de paredes (as nervuras) 53a e 54a formando as passagens de descarga 54, e outros mais, e a simplificação de configuração é alcançada. Portanto, o custo dos elementos de guia 500 pode ser reduzido.
[0129]Incidentemente, em cada uma de a primeira modalidade mencionada anteriormente da invenção e a segunda modalidade mencionada anteriormente da invenção, o aspecto em que o terminal de eletrodo positivo 12 e o terminal de eletrodo negativo 13 são fornecidos na face da célula elétrica 10 que encaixa tal como sanduíche o elemento de geração de energia 20 entre ela mesma e a face de fundo 10b da célula elétrica 10 foi descrito como um exemplo, mas a invenção não deve ser limitada a isto. Por exemplo, o terminal de eletrodo positivo 12 e o terminal de eletrodo negativo 13 também podem ser fornecidos em cada uma das faces laterais 10d da célula elétrica 10 a não ser a face da célula elétrica 10 que encaixa tal como sanduíche o elemento de geração de energia 20 entre ela mesma e a face de fundo 10b da célula elétrica 10.
[0130]Além disso, em cada uma de a primeira modalidade mencionada anteriormente da invenção e a segunda modalidade mencionada anteriormente da invenção, cada um dos elementos de guia 50 foi descrito como uma parte de guia que fornece o ar fluindo através do caminho de entrada S1 na direção X para cada uma das faces de fundo 10b dos corpos de envoltório 11a das células elétricas 10 na direção substancialmente perpendicular a isto. Entretanto, por exemplo, um elemento de guia que fornece o ar fluindo ao longo do elemento de guia 50 na direção Y para cada uma das faces de fundo 10b dos corpos de envoltório 11a das células elétricas 10 na direção substancialmente perpendicular a isto também pode ser adotada. Isto é, o elemento de guia 50 de cada uma das presentes modalidades da invenção é uma parte de guia que fornece o ar para o elemento de guia 50 para cada uma das faces de fundo 10b dos corpos de envoltório 11a das células elétricas 10 na direção substancialmente perpendicular a isto. A direção de fluxo do ar fluindo através do caminho de entrada S1 pode ser estabelecida de modo apropriado.
Claims (9)
1. Estrutura de regulação de temperatura, compreendendo: um dispositivo de armazenamento de energia no qual uma pluralidade de elementos de armazenamento de energia (10) estão dispostos lado a lado em uma direção predeterminada (X), em que cada um dos elementos de armazenamento de energia (10), CARACTERIZADA por incluir: um elemento de geração de energia (20) configurado para executa o carregamento e descarregamento, um corpo de envoltório (11a) tendo uma parte de abertura para incorporar o elemento de geração de energia (20), o corpo de envoltório (11a) acomodando o elemento de geração de energia (20), ar para regulação de temperatura é fornecido a partir de uma direção substancialmente perpendicular a uma face de fundo (10b) do corpo de envoltório (11a), e o ar que entra em contato com cada um dos elementos de armazenamento de energia (10), uma tampa (11b) que cobre a parte aberta do corpo de envoltório (11a), a face de fundo (10b) sendo uma face que fica oposta à tampa (11b) através do elemento de geração de energia (20), e um elemento de guia (50) disposto abaixo da face de fundo (10b) do corpo de envoltório (11a) tendo: uma passagem de fornecimento (52) formada por partes de parede (53a) opostas configuradas para guiar o ar para a face de fundo (10b) do corpo de envoltório (11a); uma face de guia (53) formada por uma face superior do elemento de guia (50) configurada para guiar o ar fluindo a partir da passagem de fornecimento (52) para fora ao longo da face de fundo (10b) para trocar calor com a face de fundo (10b), em que a face superior do elemento de guia (50) está localizada abaixo da face de fundo (10b) do corpo de envoltório (11a) de modo a facear a face de fundo (10b) do corpo de envoltório (11a), em que a face de guia (53) está espaçada da face de fundo (10b) e se estende ao longo de uma primeira direção (Y) da face de fundo (10b) paralela a um comprimento longitudinal da face de fundo (10b) e em que a passagem de fornecimento (52) está configurada se modo que uma distância entre as partes de parece (53a) opostas em uma segunda direção (X) que é perpendicular à primeira direção estreita à medida que uma distância para a face de fundo (10b) diminui; e em que um caminho de entrada (S1) fornece o ar para separar, e passagens de fornecimento (52) paralelas de cada um da pluralidade dos elementos de armazenamento de energia (10), cada elemento de guia (50) inclui adicionalmente uma passagem de descarga (54) separada da passagem de fornecimento (52) por pelo menos uma das partes de paredes (53a) em lados opostos da passagem de fornecimento (52), a passagem de descarga (54) é configurada para descarregar o ar que troca calor com a face de fundo (10b), de modo que o ar que tenha trocado calor com a face de fundo (10b) de cada um dos elementos de armazenamento (10) não retorne para a passagem de fornecimento (52).
2. Estrutura de regulação de temperatura, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que um primeiro comprimento (H) de cada um dos elementos de armazenamento de energia (10) é menor do que um segundo comprimento (L) de cada um dos elementos de armazenamento de energia, o primeiro comprimento (H) é um comprimento de cada um dos elementos de armazenamento de energia (10) em uma direção (Z) na qual a tampa (11b) e a face de fundo (10b) são opostas uma à outra, e o segundo comprimento (L) é um comprimento de cada um dos elementos de armazenamento de energia (10) em uma direção perpendicular ao primeiro comprimento (H).
3. Estrutura de regulação de temperatura, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a face de guia (53) é configurada para guiar o ar fluindo a partir da passagem de fornecimento (52) para trocar calor com a face de fundo (10b), na direção da passagem de descarga ao longo da face de fundo (10b).
4. Estrutura de regulação de temperatura, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADA pelo fato de que a passagem de fornecimento (52) é configurada para guiar o ar em uma direção substancialmente perpendicular à face de fundo (10b), e a passagem de descarga (54) é configurada para guiar o ar fluindo via a face de guia (53), em uma direção para longe da face de fundo (10b).
5. Estrutura de regulação de temperatura, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a passagem de fornecimento (52), a face de guia (53) e a passagem de descarga (54) estão conectadas a uma face de fundo (10b) correspondente, e sucção e descarga do ar contra cada um dos elementos de armazenamento de energia (10) são executadas para cada face de fundo (10b).
6. Estrutura de regulação de temperatura, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que cada um dos elementos de guia (50) tem uma parte de instalação (56), a parte de instalação (56) em contado com parte da face de fundo (10b), e a parte de instalação (56) é configurada para formar um espaço através do qual o ar flui entre a face de guia (53) e a face de fundo (10b).
7. Estrutura de regulação de temperatura, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a passagem de fornecimento (52) se estende em uma direção de comprimento (Y) da face de fundo (10b) de cada um dos elementos de armazenamento (10) que é perpendicular à direção predeterminada (X), e a face de guia (53) é configurada para guiar o ar trocando calor com a face de fundo (10b) de cada um dos elementos de armazenamento (10), em uma direção de largura (X) da face de fundo (10b) que é perpendicular à direção de comprimento (Y), ao longo da face de fundo (10b).
8. Estrutura de regulação de temperatura, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que um espaço entre dois dos elementos de armazenamento de energia (10) que são adjacentes um ao outro na direção predeterminada (X) é preenchido por uma camada isolante (30).
9. Estrutura de regulação de temperatura, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que cada uma das tampas (11b) inclui um terminal de eletrodo (12, 13) e uma válvula (11c), cada um dos eletrodos terminais (12,13) é conectado eletricamente a cada um dos elementos de geração de energia (20), e cada uma das válvulas (11c) é configurada para descarregar gás gerado em cada um dos corpos de envoltório (11a) para o lado de fora.
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CN2842750Y (zh) * | 2005-11-21 | 2006-11-29 | 北京有色金属研究总院 | 一种便于电池通风散热的电池箱体 |
US8511237B2 (en) * | 2007-07-19 | 2013-08-20 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Guideway electric vehicle mounted with batteries |
JP5169130B2 (ja) * | 2007-10-18 | 2013-03-27 | パナソニック株式会社 | 制御弁式鉛蓄電池 |
JP2009301877A (ja) | 2008-06-13 | 2009-12-24 | Toyoda Gosei Co Ltd | 組電池装置 |
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KR101091665B1 (ko) * | 2009-10-23 | 2011-12-08 | 기아자동차주식회사 | 하이브리드 자동차용 배터리 냉각장치 |
DE102010001533A1 (de) * | 2010-02-03 | 2011-08-04 | SB LiMotive Company Ltd., Kyonggi | Batteriezelle mit einem Sicherheitsventil zur Entlüftung und Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsventils in einem Batteriegehäuse |
US20110206967A1 (en) | 2010-02-25 | 2011-08-25 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Battery cooling/heating structure and battery module |
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