DE112012007187T5 - Temperaturregulierungsstruktur für Energiespeicherelement - Google Patents

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Abstract

Es ist eine Aufgabe, die Temperatur eines Energiespeicherelements, das aus einem Deckel und einem Gehäusekörper, der ein Energieerzeugungselement zum Entladen und Entladen unterbringt, aufgebaut ist, durch Bringen von Luft zur Temperaturregulierung in Kontakt mit einer Bodenfläche des Gehäusekörpers, die dem Deckel über das dazwischen angeordnete Energieerzeugungselement gegenüberliegt, effizient zu regulieren. Zur Lösung wird eine Kühlstruktur für ein Energiespeicherelement gemäß der Erfindung bereitgestellt, wobei das Energiespeicherelement ein Energieerzeugungselement zum Laden und Entladen unterbringt und einen Gehäusekörper, der einen Öffnungsabschnitt zum Einbringen des Energieerzeugungselements aufweist, und einen Deckel aufweist, der den Öffnungsabschnitt des Gehäusekörpers verschließt. Luft zur Temperaturregulierung, die in Kontakt mit dem Energiespeicherelement gelangt, wird aus einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zu einer Bodenfläche des Gehäusekörpers, die dem Deckel über das dazwischen angeordnete Energieerzeugungselement gegenüberliegt, zugeführt. Die Temperatur des Energiespeicherelements kann durch Bringen der Luft zur Temperaturregulierung in Kontakt mit der Bodenfläche des Gehäusekörpers effizient reguliert werden.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die Erfindung betrifft eine Temperaturregulierungsstruktur für ein Energiespeicherelement.
  • STAND DER TECHNIK
  • Eine Batterie kann beispielsweise aus einem Gehäusekörper, in dem ein Energieerzeugungselement zum Laden und Entladen untergebracht ist, und einem Deckel, der eine Öffnung des Gehäusekörpers bedeckt, aufgebaut sein. Beim Kühlen der Batterie kann ein Kühlmittel (beispielsweise Kühlluft) in Kontakt mit dem Deckel auf der oberen Seite der Batterie und mit einer Bodenfläche des Gehäusekörpers auf der unteren Seite der Batterie gebracht werden.
  • Dokumente des Stands der Technik
  • Patentdokumente
    • Patentdokument 1: JP 2010-173536 A
    • Patentdokument 2: JP 2012-109126 A
    • Patentdokument 3: JP 2009-301877 A
    • Patentdokument 4: JP 2010-015788 A
    • Patentdokument 5: JP 2010-192207 A
    • Patentdokument 6: JP 2010-277863 A
    • Patentdokument 7: JP 2011-023296 A
    • Patentdokument 8: JP 2011-181224 A
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Von der Erfindung zu lösendes Problem
  • In dem Fall jedoch, in dem das Kühlmittel in Kontakt mit dem Deckel auf der oberen Seite der Batterie gebracht wird, um die Batterie zu kühlen, ist der Deckel getrennt von dem Gehäusekörper ausgebildet, mit dem das Energieerzeugungselement in Kontakt steht. Daher führt ein hoher thermischer Widerstand zu dem Problem einer geringeren Kühleffizienz.
  • Andererseits weist die Bodenfläche des Gehäusekörpers, den das Energieerzeugungselement kontaktiert, einen niedrigeren thermischen Widerstand als der Deckel auf, so dass es denkbar ist, das Kühlmittel in Kontakt mit der Bodenfläche auf der unteren Seite der Batterie zu bringen, um die Batterie zu kühlen. Es ist jedoch schwierig, die Batterie einfach durch in Kontakt Bringen des Kühlmittels mit der Bodenfläche des Gehäusekörpers effizient zu kühlen (siehe Patentdokument 1).
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Temperaturregulierungsstruktur zu schaffen, die es möglich macht, die Temperatur eines Energiespeicherelements effizient zu regulieren, das aus einem Deckel und einem Gehäusekörper, in dem ein Energieerzeugungselement zum Laden und Entladen untergebracht ist, aufgebaut ist, durch Bringen von Luft zur Temperaturregulierung in Kontakt mit einer Bodenfläche des Gehäusekörpers, die dem Deckel mit dem dazwischen angeordneten Energieerzeugungselement gegenüberliegt.
  • Mittel zum Lösen des Problems
  • In einer Temperaturregulierungsstruktur für ein Energiespeicherelement gemäß der Erfindung weist das Energiespeicherelement einen Gehäusekörper, in dem ein Energieerzeugungselement zum Laden und Entladen untergebracht ist und der einen Öffnungsabschnitt zum Einbringen des Energieerzeugungselements aufweist, und einen Deckel auf, der den Öffnungsabschnitt des Gehäusekörpers verschließt. Dann wird Luft zur Temperaturregulierung, die in Kontakt mit dem Energiespeicherelement gelangt, von einer Richtung zugeführt, die im Wesentlichen senkrecht zu einer Bodenfläche des Gehäusekörpers ist, die dem Deckel mit dem dazwischen angeordneten Energieerzeugungselement gegenüberliegt.
  • Erfindungsgemäß wird Luft zur Temperaturregulierung, die in Kontakt mit dem Energiespeicherelement gelangt, von einer Richtung, die im Wesentlichen senkrecht zu der Bodenfläche des Gehäusekörpers ist, der das Energiespeicherelement bildet, zugeführt. Daher kann die Temperatur des Energiespeicherelements effizient durch Bringen der Luft zur Temperaturregulierung in Kontakt mit der Bodenfläche des Gehäusekörpers reguliert werden.
  • Das Energiespeicherelement ist derart ausgebildet, dass eine erste Länge des Energiespeicherelements in einer Richtung, in der der Deckel und die Bodenfläche einander gegenüberliegen, kürzer ist als eine zweite Länge des Energiespeicherelements in einer Richtung senkrecht zu der ersten Länge.
  • Die Temperaturregulierungsstruktur weist außerdem auf: ein Führungselement, das eine Zufuhrpassage aufweist, die die Luft zu der Bodenfläche führt, und eine Führungsfläche, die die Luft, die von der Zufuhrpassage hereinfließt, um Wärme mit der Bodenfläche auszutauschen, entlang der Bodenfläche auswärts bzw. nach außen führt.
  • Das Führungselement kann eine Auslasspassage aufweisen, die von der Zufuhrpassage an einer Position benachbart zu der Zufuhrpassage getrennt ist und die die Luft, die Wärme mit der Bodenfläche auftauscht, auslässt.
  • Die Führungsfläche ist ausgebildet, die Luft, die von der Zufuhrpassage hereinfließt, um Wärme mit der Bodenfläche auszutauschen, in Richtung der Auslasspassage zu führen, die benachbart zu der Zufuhrpassage entlang der Bodenfläche ist.
  • Die Auslasspassage ist auf beiden Seiten der Zufuhrpassage über die Führungsfläche angeordnet.
  • Die Zufuhrpassage ist ausgebildet, die Luft im Wesentlichen senkrecht zu einer Richtung, die zu der Bodenfläche zeigt, zu führen, und die Auslasspassage ist ausgebildet, die Luft, die über die Führungsfläche hereinfließt, in eine Richtung von der Bodenfläche weg zu führen.
  • Die Zufuhrpassage, die Führungsfläche und die Auslasspassage sind in Entsprechung zu der Bodenfläche angeordnet, und ein Saugen und Auslassen der Luft zu dem Energiespeicherelement wird für die einzelne Bodenfläche durchgeführt.
  • Das Führungselement kann einen Installationsabschnitt aufweisen, der in Bezug auf die Führungsfläche auf der Seite der Bodenfläche angeordnet ist und mit dem ein Teil der Bodenfläche zum Ausbilden eines Raums, durch den die Luft zwischen der Führungsfläche und der Bodenfläche fließt, in Kontakt steht.
  • Die Zufuhrpassage erstreckt sich in einer ersten Richtung der Bodenfläche und ist derart ausgebildet, dass eine Breite der Zufuhrpassage in einer zweiten Richtung, die senkrecht zu der ersten Richtung ist, schmaler wird, wenn ein Abstand zu der Bodenfläche geringer bzw. kleiner wird.
  • Die Temperaturregulierungsstruktur kann als eine Temperaturregulierungsstruktur in einer Energiespeichervorrichtung, in der die Energiespeicherelemente Seite an Seite in einer vorbestimmten Richtung angeordnet sind, ausgebildet sein, bei der die Luft von einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zu der Bodenfläche der jeweiligen Energiespeicherelemente zugeführt wird.
  • Die Temperaturregulierungsstruktur kann ein Führungselement aufweisen, das eine Zufuhrpassage und eine Führungsfläche aufweist und in Entsprechung zu einer Bodenfläche eines jeweiligen Energiespeicherelements angeordnet ist. Die Zufuhrpassage führt die Luft zu der Bodenfläche. Die Führungsfläche führt die Luft, die von der Zufuhrpassage hereinfließt, um Wärme mit der Bodenfläche auszutauschen, entlang der Bodenfläche auswärts bzw. nach außen.
  • Die Zufuhrpassage erstreckt sich in einer Längsrichtung der Bodenfläche, die senkrecht zu der vorbestimmten Richtung ist, und die Führungsfläche ist ausgebildet, die Luft, die Wärme mit der Bodenfläche austauscht, in einer Breitenrichtung der Bodenfläche, die senkrecht zu der Längsrichtung ist, entlang der Bodenfläche zu führen.
  • Die Führungsfläche ist ausgebildet, die Luft, die Wärme mit der Bodenfläche in der Längsrichtung austauscht, entlang der Bodenfläche zu führen.
  • Das Führungselement weist eine Auslasspassage auf, die von der Zufuhrpassage an einer Position benachbart zu der Zufuhrpassage getrennt ist und die Luft, die Wärme mit der Bodenfläche austauscht, auslässt. Die Temperaturregulierungsstruktur kann einen Einlasspfad für die Luft und einen Auslasspfad aufweisen, der von dem Einlasspfad an einer Position senkrecht zu der vorbestimmten Richtung quer über den Einlasspfad getrennt ist und durch die Auslasspassage eingeführt ist.
  • Ein Raum zwischen zwei Energiespeicherelementen, die in der vorbestimmten Richtung benachbart zueinander sind, wird durch eine Isolierschicht geschlossen.
  • Der Deckel kann einen Elektrodenanschluss, der mit dem Energieerzeugungselement elektrisch verbunden ist, und einen Auslassabschnitt aufweisen, der ein Gas, das in dem Gehäusekörper erzeugt wird, zur Außenseite auslässt.
  • BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer Temperaturregulierungsstruktur für eine Batteriepackung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 2 ist eine schematische Seitenansicht der Batteriepackung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung.
  • 3 ist eine äußere perspektivische Ansicht einer elektrischen Zelle gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung.
  • 4 ist eine Ansicht, die eine innere Struktur der elektrischen Zelle gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 5 ist eine schematische Querschnittsansicht der Batteriepackung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung.
  • 6 ist eine äußere perspektivische Ansicht, die ein Beispiel eines Führungselements gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 7 ist eine obere Ansicht des Führungselements gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung.
  • 8 ist eine untere Ansicht des Führungselements gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung.
  • 9 ist eine Querschnittsansicht des Führungselements gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung.
  • 10 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für ein Fließen der Luft, die in Kontakt mit einer Bodenfläche der elektrischen Zelle gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung gelangt, zeigt.
  • 11 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines Aspekts, bei dem die Luft, die durch einen Einlasspfad fließt, zu jeweiligen elektrischen Zellen, die eine zusammengebaute Batterie bilden, durch das Führungselement gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung geführt wird.
  • 12 ist eine Ansicht zur Erläuterung des Saugens und Auslassens von Luft zur Temperaturregulierung zu den Bodenflächen der elektrischen Zellen gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung und ist eine teilweise vergrößerte Ansicht der 11.
  • 13 ist ein Beispiel, das einen Aspekt zeigt, bei dem Luft zu der Bodenfläche der elektrischen Zelle durch die Führungselemente gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung gesaugt wird.
  • 14 ist ein Beispiel, das einen Aspekt zeigt, bei dem die Luft, die in Kontakt mit der Bodenfläche der elektrischen Zelle gelangt ist, durch die Führungselemente gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung ausgelassen wird.
  • 15 ist eine Querschnittsansicht, die ein erstes Modifikationsbeispiel des Führungselements gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 16 ist eine Querschnittsansicht, die ein zweites Modifikationsbeispiel des Führungselements gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 17 ist eine Querschnittsansicht, die ein drittes Modifikationsbeispiel des Führungselements gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 18 ist eine Querschnittsansicht, die ein viertes Modifikationsbeispiel des Führungselements gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 19 ist eine Ansicht zur Erläuterung des Saugens und Auslassens von Luft zur Temperaturregulierung zu Bodenflächen von elektrischen Zellen des vierten Modifikationsbeispiels gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung.
  • 20 ist eine Querschnittsansicht, die ein fünftes Modifikationsbeispiel gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 21 ist eine äußere perspektivische Ansicht, die ein Beispiel von Führungselementen gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 22 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines Aspekts, bei dem die Luft, die durch einen Einlasspfad fließt, zu jeweiligen elektrischen Zellen, die eine zusammengebaute Batterie bilden, durch die Führungselemente geführt wird und dann entlang einer Bodenfläche der jeweiligen elektrischen Zellen in einer Längsrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung fließt.
  • 23 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für das Fließen der Luft, die in Kontakt mit der Bodenfläche der elektrischen Zelle gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gelangt, zeigt.
  • 24 ist eine Querschnittsansicht der Führungselemente gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung.
  • MODI ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
  • Im Folgenden werden die Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.
  • (Erste Ausführungsform)
  • Die 1 bis 20 sind Ansichten, die die erste Ausführungsform der Erfindung zeigen. 1 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer Temperaturregulierungsstruktur für eine Batteriepackung zeigt. In 1 sind eine X-Achse, eine Y-Achse und eine Z-Achse Achsen, die senkrecht zueinander sind. Dieselbe Beziehung zwischen der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse gilt für die anderen Zeichnungen. In der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung ist die Z-Achse eine Achse, die mit der vertikalen Richtung übereinstimmt.
  • Eine Batteriepackung 1 kann in einem Fahrzeug montiert werden. Die Batteriepackung 1 wird an einer Bodenfläche (einer Karosserie) des Fahrzeugs befestigt und kann beispielsweise in einem Raum unterhalb eines Sitzes, beispielsweise eines Vordersitzes, eines Rücksitzes oder Ähnlichem, in einem Fahrzeuginneren, einem Raum zwischen Vordersitzen, einem Gepäckraum, der hinter dem Rücksitz angeordnet ist, oder Ähnlichem angeordnet sein.
  • Die Batteriepackung 1 gibt Energie aus, die verwendet wird, um eine Fahrt des Fahrzeugs zu ermöglichen. Das Fahrzeug kann ein Hybridfahrzeug oder ein Elektrofahrzeug sein. Das Hybridfahrzeug ist ein Fahrzeug, das eine andere dynamische Quelle, beispielsweise eine Brennstoffzelle oder eine Brennkraftmaschine, zusätzlich der Batteriepackung 1 als dynamische Quelle aufweist, die bewirkt, dass das Fahrzeug fahren kann. Das Elektrofahrzeug ist ein Fahrzeug, das nur mit der Batteriepackung 1 als dynamische Quelle des Fahrzeugs ausgerüstet ist.
  • Die Batteriepackung 1 ist mit einem Motor-Generator verbunden. Der Motor-Generator empfängt Energie von der Batteriepackung 1 und kann dadurch kinetische Energie zum Bewirken, dass das Fahrzeug fahren kann, erzeugen. Der Motor-Generator ist mit einem Rad verbunden. Die kinetische Energie, die von dem Motor-Generator erzeugt wird, wird an das Rad übertragen. Beim Verzögern oder Stoppen des Fahrzeugs wandelt der Motor-Generator die kinetische Energie, die beim Bremsen des Fahrzeugs erzeugt wird, in elektrische Energie um. Die elektrische Energie, die von dem Motor-Generator erzeugt wird, kann in der Batteriepackung 1 gespeichert werden.
  • Ein DC/DC-Wandler und ein Inverter können in einem Strompfad zwischen der Batteriepackung 1 und dem Motor-Generator angeordnet sein. Die Verwendung des DC/DC-Wandlers ermöglicht es, eine Ausgangsspannung der Batteriepackung 10 aufwärts zu wandeln und den Motor-Generator damit zu versorgen sowie die Spannung von dem Motor-Generator abwärts zu wandeln und die Batteriepackung 1 damit zu versorgen. Außerdem ermöglicht es die Verwendung des Inverters, eine DC-Energie, die von der Batteriepackung 1 ausgegeben wird, in eine AC-Energie umzuwandeln. Ein AC-Motor kann als Motor-Generator verwendet werden.
  • 2 ist eine schematische Seitenansicht der Batteriepackung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung. Die Batteriepackung 1 weist eine oberes Gehäuse 200 und ein unteres Gehäuse 300 auf. Eine zusammengebaute Batterie 100 ist zusammen mit den Führungselementen 50 in einem Unterbringungsraum angeordnet, der von dem oberen Gehäuse 200 und dem unteren Gehäuse 300 umgeben ist.
  • Wie es in den 1 und 2 gezeigt ist, ist die zusammengebaute Batterie 100 äquivalent zu der Energiespeichervorrichtung der Erfindung. Die zusammengebaute Batterie 100 weist mehrere elektrische Zellen 10 auf. Die elektrischen Zellen 10 sind in einer vorbestimmten Richtung (einer X-Richtung) ausgerichtet bzw. aufgereiht. Jede der elektrischen Zellen 10 ist äquivalent zu dem Energiespeicherelement der Erfindung. Die elektrischen Zellen 10 sind über eine Sammelschiene elektrisch in Serie zueinander geschaltet. Die zusammengebaute Batterie 100 kann elektrische Zellen 10 enthalten, die elektrisch parallel zueinander geschaltet sind.
  • Eine Sekundärbatterie wie beispielsweise eine Nickelhydridbatterie oder eine Lithiumionenbatterie kann als jeweilige elektrische Zelle 10 verwendet werden. Außerdem kann ein elektrischer Doppelschichtkondensator (ein Kondensator) anstelle der Sekundärbatterie verwendet werden.
  • In der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung sind die elektrischen Zellen 10 in einer Richtung ausgerichtet bzw. aufgereiht, aber die Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Insbesondere kann ein einzelnes Batteriemodul aus zwei oder mehr elektrischen Zellen ausgebildet sein, und es können mehrere derartige Batteriemodule in der X-Richtung ausgerichtet sein. Mehrere elektrische Zellen, die in einem einzelnen Batteriemodul enthalten sind, können elektrisch in Serie geschaltet sein.
  • Zwei (ein Paar) Endplatten 101 sind an beiden Enden der zusammengebauten Batterie 100 in der Anordnungsrichtung (der X-Richtung) angeordnet, in der die elektrischen Zellen 10 Seite an Seite angeordnet sind. Die beiden Endplatten 101 nehmen zwischen sich die elektrischen Zellen 10 auf, die die zusammengebaute Batterie 100 bilden, und werden verwendet, um eine Bindungskraft auf die elektrischen Zellen 10 auszuüben. Die Bindungskraft ist eine Kraft, die die elektrischen Zellen in der X-Richtung zwischenschichtet. Durch Ausüben der Bindungskraft auf die elektrischen Zellen 10 können die elektrischen Zellen 10 daran gehindert werden, sich auszudehnen, und es kann verhindert werden, dass sich die Eingangs- und Ausgangseigenschaften der elektrischen Zellen 10 verschlechtern.
  • Insbesondere sind beide Enden eines Bindungsbands 102, das sich in der X-Richtung erstreckt, mit den beiden Endplatten 101 verbunden. Somit können die beiden Endplatten 101 die Bindungskraft auf die elektrischen Zellen 10 ausüben. Das Bindungsband 102 ist jeweils an rechten und linken Seitenflächen (Seitenflächen in der Y-Richtung) der zusammengebauten Batterie 100 angeordnet. Die Anordnungspositionen der Bindungsbänder 102 und die Anzahl der Bindungsbänder 102 können geeignet festgelegt werden. Es ist nur notwendig, dass beide Enden jedes Bindungsbands 102 mit den jeweiligen beiden Endplatten 101 verbunden sind. Das Bindungsband 102 kann beispielsweise auf einer oberen Fläche der zusammengebauten Batterie 100 in der Z-Richtung angeordnet sein.
  • Isolierelemente 30 (die äquivalent zu der Isolierschicht der Erfindung sind) sind zwischen den elektrischen Zellen 10 angeordnet, die Seite an Seite in der X-Richtung angeordnet sind. Jedes Isolierelement 30 kontaktiert seitliche Flächen 10c, die senkrecht zu der Richtung der Anordnung der elektrischen Zellen 10 sind, und isoliert entsprechende elektrische Zellen 10 elektrisch voneinander. In der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung wird der Raum zwischen zwei elektrischen Zellen 10, die benachbart zueinander sind, durch ein entsprechendes Isolierelement 30 geschlossen, und es ist kein Raum, durch den Luft zur Temperaturregulierung fließen kann, vorhanden. Die jeweiligen elektrischen Zellen 10, die die zusammengebaute Batterie 100 der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung bilden, sind über die jeweiligen Isolierelemente 30 in der Richtung der Anordnung (Anordnungsrichtung) dicht aneinander angeordnet.
  • Ein Gebläse 400 führt der Batteriepackung 1 Luft zur Temperaturregulierung zu. Das Gebläse 400 ist in der X-Richtung benachbart zu der zusammengebauten Batterie 100 angeordnet. Das heißt, das Gebläse 400 ist benachbart in der Richtung angeordnet, in der die elektrischen Zellen 10 der zusammengebauten Batterie 100 Seite an Seite angeordnet sind.
  • Ein Einlasskanal 401 ist mit einem Auslasskanal des Gebläses 400 verbunden. Der Einlasskanal 401 ist zwischen der zusammengebauten Batterie 100 und dem Gebläse 400 angeordnet und mit einem Einlasspfad S1, der unter der zusammengebauten Batterie 100 ausgebildet ist, verbunden. Das Gebläse 400 lässt die Luft von einem Einlasskanal, der zu dem Fahrzeuginneren zeigt, durch Antreiben eines Gebläsemotors in das Fahrzeuginnere ein und führt diese Luft als Temperaturregulierungsmittel dem Einlasspfad S1 der Batteriepackung 1 durch den Einlasskanal 401 zu.
  • Das Gebläse 400 muss nicht in der X-Richtung Seite an Seite mit der zusammengebauten Batterie 100 angeordnet sein. Das Gebläse 400 kann auch in der Y-Richtung Seite an Seite mit der zusammengebauten Batterie 100 angeordnet sein. In diesem Fall kann das Gebläse 400 in einer beliebigen Gestalt derart ausgebildet sein, dass der Auslasskanal des Gebläses 400 und der Einlasskanal 401 mit einem Endabschnitt des Einlasspfads S1, der sich in der X-Richtung erstreckt, verbunden sind.
  • Luft zur Temperaturregulierung gelangt in Kontakt mit äußeren Flächen der elektrischen Zellen 10, und es wird Wärme zwischen der Luft und den elektrischen Zellen 10 ausgetauscht. Wenn beispielsweise die elektrischen Zellen 10 durch Laden und Entladen etc. Wärme erzeugen, kann durch Bringen von Kühlluft in Kontakt mit den elektrischen Zellen 10 verhindert werden, dass die Temperatur der elektrischen Zellen 10 ansteigt. Wenn die elektrischen Zellen 10 übermäßig gekühlt werden, kann durch Bringen von befeuchtender Luft in Kontakt mit den elektrischen Zellen 10 verhindert werden, dass die Temperatur der elektrischen Zellen 10 abfällt.
  • Die Temperatur der Luft in dem Fahrzeuginneren ist aufgrund einer Klimaanlage, die in dem Fahrzeug montiert ist, oder Ähnlichem geeignet, die Temperatur der elektrischen Zellen 10 zu regulieren. Wenn die Luft in dem Fahrzeuginneren den elektrischen Zellen 10 zugeführt wird, kann dementsprechend die Temperatur der elektrischen Zellen 10 reguliert werden. Es kann durch Regulieren der Temperatur der elektrischen Zellen 10 verhindert werden, dass sich die Eingangs- und Ausgangseigenschaften der elektrischen Zellen 10 verschlechtern.
  • 3 ist eine äußere perspektivische Ansicht der elektrischen Zelle 10. 4 ist eine Ansicht, die eine innere Struktur der elektrischen Zelle 10 zeigt. Die elektrische Zelle 10 weist ein Batteriegehäuse 11 und eine Energieerzeugungselement 20, das in dem Batteriegehäuse 11 untergebracht ist, auf. Die elektrische Zelle 10 ist eine sogenannte Blockbatterie. Das Batteriegehäuse 11 ist in der Gestalt eines rechteckigen Parallelepipeds ausgebildet. Das Batteriegehäuse 11 kann beispielsweise aus Metall ausgebildet sein und weist einen Gehäusekörper 11a und einen Deckel 11b auf. Der Gehäusekörper 11a weist einen Öffnungsabschnitt zum Einbringen des Energieerzeugungselements 20 auf. Der Deckel 11b schließt den Öffnungsabschnitt des Gehäusekörpers 11a. Somit ist das Innere des Batteriegehäuses 11 abgedichtet. Der Deckel 11b und der Gehäusekörper 11a können beispielsweise durch Schweißen aneinander befestigt werden.
  • Ein positiver Elektrodenanschluss 12 und ein negativer Elektrodenanschluss 13 sind an dem Deckel 11b befestigt. Der positive Elektrodenanschluss 12 ist mit einem positiven Elektrodenkollektor 14, der in dem Batteriegehäuse 11 untergebracht ist, elektrisch verbunden. Der positive Elektrodenkollektor 14 ist mit dem Energieerzeugungselement 20 elektrisch verbunden. Der negative Elektrodenanschluss 13 ist mit einem negativen Elektrodenkollektor 15, der in dem Batteriegehäuse 11 untergebracht ist, elektrisch verbunden. Der negative Elektrodenkollektor 15 ist mit dem Energieerzeugungselement 20 elektrisch verbunden.
  • Der Deckel 11b ist mit einem Ventil 11c ausgerüstet. Das Ventil 11c wird verwendet, um Gas zur Außenseite des Batteriegehäuses 11 auszulassen, wenn Gas innerhalb des Batteriegehäuses 11 erzeugt wird. Insbesondere wenn der Innendruck des Batteriegehäuses 11 einen Betriebsdruck des Ventils 11c als Ergebnis der Erzeugung von Gas erreicht, ändert das Ventil 11c seinen Zustand von dem geschlossenen Zustand in den geöffneten Zustand, wodurch das Gas zur Außenseite des Batteriegehäuses ausgelassen wird.
  • In der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung ist das Ventil 11c ein sogenanntes Ventil vom Zerstörungstyp und wird durch Einkerben des Deckels 11b ausgebildet. Ein sogenanntes Ventil vom Rückstelltyp kann ebenfalls als Ventil 11c verwendet werden. Das Ventil vom Rückstelltyp ändert umkehrbar seinen Zustand zwischen dem geschlossenen Zustand und dem geöffneten Zustand entsprechend der Beziehung zwischen der Höhe des Innendrucks des Batteriegehäuses 11 und des Außendrucks (dem Atmosphärendruck).
  • Ein Flüssigkeitseinspritzkanal 11d ist den Deckel 11b an einer Position benachbart zu dem Ventil 11c durchdringend ausgebildet. Der Flüssigkeitseinspritzkanal 11d wird verwendet, um eine Elektrolytlösung in das Batteriegehäuse 11 einzuspritzen. Man beachte, dass hier der Deckel 11b an dem Gehäusekörper 11a befestigt wird, nachdem das Energieerzeugungselement 20 in dem Gehäusekörper 11a untergebracht wurde. In diesem Zustand wird die Elektrolytlösung durch den Flüssigkeitseinspritzkanal 11d in das Batteriegehäuse 11 eingespritzt. Nachdem die Elektrolytlösung in das Batteriegehäuse 11 eingespritzt wurde, wird der Flüssigkeitseinspritzkanal 11d durch einen Flüssigkeitseinspritzhahn 11e geschlossen.
  • Das Energieerzeugungselement 20 weist ein positives Elektrodenelement, ein negatives Elektrodenelement und einen Separator bzw. Trenner auf, der zwischen dem positiven Elektrodenelement und dem negativen Elektrodenelement angeordnet ist. Das positive Elektrodenelement weist eine Kollektorplatte und eine positive aktive Elektrodenmaterialschicht auf, die auf einer Oberfläche der Kollektorplatte ausgebildet ist. Das negative Elektrodenelement weist eine Kollektorplatte und eine negative aktive Elektrodenmaterialschicht auf, die auf einer Oberfläche der Kollektorplatte ausgebildet ist. Der Separator, die positive aktive Elektrodenmaterialschicht und die negative aktive Elektrodenmaterialschicht sind mit einer Elektrolytlösung imprägniert. Es kann auch ein fester Elektrolyt anstelle der Elektrolytlösung verwendet werden.
  • In der elektrischen Zelle 10 der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung ist der Deckel 11b, der eine Öffnung des Gehäusekörpers 11a bedeckt und den positiven Elektrodenanschluss 12 und den negativen Elektrodenanschluss 13 aufweist, eine obere Fläche 10a der elektrischen Zelle 10, und eine untere Fläche des Gehäusekörpers 11a, die mit dem dazwischen angeordneten Energieerzeugungselement 20 in der Z-Richtung dem Deckel 11b gegenüberliegt, ist eine Bodenfläche 10b. Flächen, die senkrecht zu der Richtung der Anordnung der elektrischen Zellen 10 sind und der jeweiligen anderen elektrischen Zelle 10, die über das dazwischen angeordnete Isolierelement 30 benachbart dazu ist, gegenüberliegen, sind jeweilige erste Seitenflächen 10c, und Seitenflächen, die auf beiden Seiten der elektrischen Zelle 10 in der Y-Richtung angeordnet sind, sind jeweilige zweite Seitenflächen 10d.
  • Die elektrische Zelle 10 der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung ist in der Y-Richtung länglich und weist eine Länge L in der Y-Richtung, eine Breite D in der X-Richtung und eine Höhe H in der Z-Richtung auf. Die obere Fläche 10a und die Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10 weisen die Länge L in der Y-Richtung und die Breite D in der X-Richtung auf. Die ersten Seitenflächen 10c weisen die Länge L in der Y-Richtung und die Höhe H in der Z-Richtung auf. Die zweiten Seitenflächen 10d weisen die Breite D in der X-Richtung und die Höhe H in der Z-Richtung auf.
  • 5 ist eine schematische Querschnittsansicht der Batteriepackung 1 der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung. Das Führungselement 50 ist zwischen einer Bodenfläche (untere Fläche) der zusammengebauten Batterie 100 und dem unteren Gehäuse 300 angeordnet. Die Bodenfläche der zusammengebauten Batterie 100 ist über die Führungselemente 50 auf dem unteren Gehäuse 300 angeordnet. Die obere Fläche der zusammengebauten Batterie 100 ist mit dem oberen Gehäuse 200 bedeckt.
  • Wie es in 5 gezeigt ist, ist das Führungselement 50 der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung ein Führungsabschnitt, der die Luft, die in der X-Richtung fließt, aus einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zu der Bodenfläche 10b jedes Gehäusekörpers 11a der elektrischen Zellen 10 zuführt, und ist ein Führungselement, das die Luft, die Wärme mit der Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10 ausgetauscht hat, zur Außenseite der Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10 führt. Das Führungselement 50 bildet sowohl den Einlasspfad S1, durch den die Luft zur Temperaturregulierung, die von dem Gebläse 400 zugeführt wird, fließt, als auch die Auslasspfade S2 auf der Bodenfläche der zusammengebauten Batterie 100, durch die die Luft, die Wärme mit der elektrischen Zelle 10 ausgetauscht hat, fließt.
  • In der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung können Auslasskanäle 501 beispielsweise das untere Gehäuse 300 in Entsprechung zu den Auslasspfaden S2, die durch das Führungselement 50 ausgebildet werden, jeweils durchdringend ausgebildet werden. Auslassleitungen 500 können mit den Auslasskanälen 501 jeweils verbunden sein. Zu diesem Zeitpunkt können die Auslasskanäle 501 individuell in der Nähe von Endabschnitten des unteren Gehäuses 300 in der X-Richtung jeweils angeordnet sein oder können als kontinuierliche Auslasskanäle entsprechend dem Führungselement 50 entsprechend der Länge der zusammengebauten Batterie 100 in der X-Richtung jeweils angeordnet sein (siehe 2). Die Auslasskanäle 501 können auch durch das obere Gehäuse 200 in Entsprechung zu den Auslasspfaden S2, die an den Endabschnitten des Führungselements 50 ausgebildet sind, jeweils in der Y-Richtung angeordnet sein. Die Auslasskanäle 501 können auch an den Endabschnitten der Auslasspfade S2 in der X-Richtung jeweils angeordnet sein, und die Luft, die von dem Führungselement 50 ausgelassen wird, kann auch veranlasst werden, in der X-Richtung zu fließen, um von den Endabschnitten in der X-Richtung ausgelassen zu werden.
  • Im Folgenden wird die Temperaturregulierungsstruktur der elektrischen Zelle 10 (der zusammengebauten Batterie 100) der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung genauer mit Bezug auf die 6 bis 10 beschrieben. Im Folgenden wird ein Aspekt eines Kühlens der elektrischen Zelle 10 durch Bringen von Kühlluft in Kontakt damit als ein Beispiel beschrieben.
  • Die Temperaturregulierungsstruktur gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung ist eine Temperaturregulierungsstruktur zum Kühlen der elektrischen Zelle 10 durch Bringen von Luft in Kontakt nur mit der Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10 im Vergleich zu einer herkömmlichen Temperaturregulierungsstruktur zum Kühlen der elektrischen Zelle 10 durch Bringen von Luft in Kontakt mit deren Seitenflächen 10c. Das heißt, mit der Temperaturregulierungsstruktur gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung wird die Temperatur der zusammengebauten Batterie 100 durch Führen der Luft, die von dem Gebläse 400 zugeführt wird, zu den Bodenflächen 10b der elektrischen Zellen 10, die die Bodenfläche der zusammengebauten Batterie 100 bilden, und Fließenlassen durch den Einlasspfad S1 in parallelen Strömen und Ermöglichen, dass die Luft in Kontakt mit den Bodenflächen 10b der elektrischen Zellen 10 für einen Austausch von Wärme gelangt, reguliert.
  • Die elektrischen Zellen 10 und Abstandshalter können abwechselnd auf geschichtete Weise in der zusammengebauten Batterie 10 angeordnet sein, und es kann ein Raum zum Kühlen der Seitenflächen 10c zwischen den elektrischen Zellen 10, die senkrecht zu der Richtung der Schichtung sind, ausgebildet sein. Ein Raum zum Bewirken, dass Luft zwischen den elektrischen Zellen 10, die benachbart zueinander in der Richtung der Beschichtung sind, fließt, muss jedoch ausgebildet werden, und die Abstandshalter müssen angeordnet werden. Dieses bildet einen Faktor, der zu einer Vergrößerung der zusammengebauten Batterie 10 führt.
  • Dasselbe gilt im Hinblick auf die einzelne elektrische Zelle 10. Ein Raum zum Bewirken, dass Luft zur Temperaturregulierung entlang der Seitenflächen 10c der elektrischen Zelle 10 fließt, muss ausgebildet werden. Daher bildet dieses einen Faktor, der zu einer Erhöhung der Größe der Batteriepackung führt. Es gibt in der zusammengebauten Batterie 100 und der elektrischen Zelle 10 ebenfalls Fälle, in denen die Seitenflächen 10c der elektrischen Zelle 10 nicht mit einem Raum ausgebildet werden können, durch den Luft zur Temperaturregulierung fließt.
  • In diesem Fall muss die Temperatur der elektrischen Zelle 10 durch Bringen von Luft in Kontakt mit anderen Flächen als den Seitenflächen 10c der elektrischen Zelle 10 reguliert werden. Wie es jedoch zuvor beschrieben wurde, ist in dem Fall, in dem die elektrische Zelle 10 durch Bringen von Luft in Kontakt mit dem Deckel 11b oberhalb der elektrischen Zelle 10 gekühlt wird, der Deckel 11b separat von dem Gehäusekörper 11a ausgebildet, mit dem das Energieerzeugungselement 20 in Kontakt ist, so dass der thermische Widerstand erhöht wird, die Effizienz der Wärmeübertragung auf den Deckel 11b verringert wird und die Kühleffizienz niedrig ist.
  • Im Gegensatz dazu weisen die Seitenflächen 10d und die Bodenfläche 10b des Gehäusekörpers 11a, den das Energieerzeugungselement 20 kontaktiert, einen niedrigeren thermischen Widerstand als der Deckel 10b auf, wie es in 4 gezeigt ist. Daher kann die Temperatur der elektrischen Zelle 10 durch Bringen von Luft in Kontakt mit der Bodenfläche 10b oder den Seitenflächen 10d der elektrischen Zelle 10 in der Y-Richtung reguliert werden. Die Seitenflächen 10d können jedoch eine geringere Wärmeübertragungseffizienz als die Bodenfläche 10b aufweisen.
  • Da in der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung die elektrische Zelle 10 in der Y-Richtung länglich ausgebildet ist, kann die Höhe der zusammengebauten Batterie 100 (der elektrischen Zelle 10) in der Z-Richtung niedrig gehalten werden. In diesem Fall ist wie in dem Fall des Beispiels der 4 die Höhe H der elektrischen Zelle 10 in der Z-Richtung kleiner als die Länge L der elektrischen Zelle 10 in der Y-Richtung. Daher ist der Abstand von der Mitte des Energieerzeugungselements 20 (der Mitte des Gehäusekörpers 11a) zu den Seitenflächen 10d größer als der Abstand von der Mitte des Energieerzeugungselements 20 (der Mitte des Gehäusekörpers 11a) zu der Bodenfläche 10b, und es wird keine Wärme auf die Seitenflächen 10d übertragen. Mit anderen Worten, der Abstand von der Mitte des Energieerzeugungselements 20 (der Mitte des Gehäusekörpers 11a) zu der Bodenfläche 10b ist klein, so dass die Wärme, die von dem Energieerzeugungselement 20 erzeugt wird, noch effizienter auf die Bodenfläche 10b als auf die Seitenflächen 10d übertragen wird.
  • Daher kann die elektrische Zelle 10 effizient durch Bringen von Luft in Kontakt mit der Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10 gekühlt werden. Es besteht jedoch ein Problem dahingehend, dass eine gute Kühleffizienz nicht erzielt werden kann, wenn Luft parallel zu der Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10 fließt.
  • In dem Fall beispielsweise, in dem die zusammengebaute Batterie 100 durch Bewirken, dass Luft einheitlich in der Richtung der Anordnung der elektrischen Zellen fließt, gekühlt wird, verringert sich die Kühleffizienz stromab in der Richtung, in der Luft fließt. Das ist darauf zurückzuführen, dass eine Temperaturgrenzschicht sich stromab (in der Dicke) erhöht und die Kühleffizienz der zusammengebauten Batterie 100 sich verringert, wenn Luft einheitlich in der Richtung der Anordnung fließt und in Kontakt mit der Oberfläche der zusammengebauten Batterie 100 gebracht wird, um die Oberfläche zu kühlen. Wenn die Luft, die Wärme mit der stromauf angeordneten elektrischen Zelle 10 ausgetauscht hat, unmittelbar Wärme mit der stromab angeordneten elektrischen Zelle 10 austauscht, entsteht ein Temperaturanstieg der stromaufseitigen Luft zwischen den elektrischen Zellen 10, so dass jede elektrische Zelle 10 (die zusammengebaute Batterie 100) nicht effizient gekühlt werden kann.
  • Dasselbe gilt für die einzelne elektrische Zelle 10. Die Temperatur der Luft, die parallel zu der Bodenfläche 10b fließt, verringert sich, wenn sich der Abstand zu der Bodenfläche 10b erhöht. Das heißt, obwohl Wärme mit der Luft, die durch die Oberfläche der Bodenfläche 10b fließt, ausgetauscht wird, kann die Luft, die von der Bodenfläche 10b wegfließt, nicht direkt Wärme mit der Bodenfläche 10b austauschen und wird somit durch die Temperaturgrenzschicht beeinflusst. Als Ergebnis kann diese Luft die elektrische Zelle 10 nicht effizient kühlen.
  • Im Gegensatz dazu wird bei der Temperaturregulierungsstruktur gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung, während Luft aus der Richtung (der Z-Richtung), die im Wesentlichen senkrecht zu den Bodenflächen 10b der jeweiligen elektrischen Zellen 10 ist, die die zusammengebaute Batterie 10 bilden, zugeführt wird, die Luft, die durch den Einlasspfad S1 fließt, in Kontakt mit den jeweiligen elektrischen Zellen 10 unabhängig voneinander in parallelen Strömen gebracht.
  • 6 ist eine Ansicht, die ein Beispiel des Führungselements 50 der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung zeigt. Das Führungselement 50 der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung ist für jede der elektrischen Zellen 10 vorgesehen, die die zusammengebaute Batterie 100 bilden. In dem Beispiel der 1 und Ähnlichem sind die Führungselemente 50, die für die einzelnen elektrischen Zellen 10 jeweils vorgesehen sind, einstückig ausgebildet. Mit anderen Worten, die Führungselemente 50 können auch in der Richtung der Schichtung in Entsprechung zu den elektrischen Zellen 10, die die zusammengebaute Batterie 10 bilden, vorgesehen werden, oder die Führungselemente 50, die in der Richtung der Schichtung vorgesehen sind, können einstückig ausgebildet sein.
  • Das Führungselement 50 weist im Wesentlichen dieselbe Breite D wie die Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10 auf und ist in Entsprechung zu der Länge L der elektrischen Zelle 10 (der Bodenfläche 10b) in der Y-Richtung länger ausgebildet. Das Führungselement 50 weist einen Führungsabschnittskörper 51, der auf der Seite der Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10 angeordnet ist, und zwei Beinabschnitte 57 auf, die zwischen dem Führungsabschnittskörper 51 und dem unteren Gehäuse 300 angeordnet sind.
  • Die Beinabschnitte 57 erstrecken sich von dem Führungsabschnittskörper 51 in Richtung des unteren Gehäuses 300 und weisen Endabschnitte auf, die die obere Fläche des unteren Gehäuses 300 kontaktieren. Die Beinabschnitte 57 können einstückig mit dem Führungsabschnittskörper 51 oder getrennt von diesem vorhanden sein. Die Beinabschnitte 57 bilden einen Raum, durch den Luft fließt, zwischen dem unteren Gehäuse 300 und dem Führungsabschnittskörper 51. Die beiden Beinabschnitte 57 sind in der Y-Richtung mit einem vorbestimmten Abstand zueinander angeordnet. Der Raum zwischen den beiden Beinabschnitten 57 dient als Einlasspfad S1 für Luft zur Temperaturregulierung, die sich in der X-Richtung der elektrischen Zelle 10 (der zusammengebauten Batterie 100) bewegt. Bereiche, die in der Y-Richtung außerhalb angeordnet sind und durch die Beinabschnitte 57 und das obere Gehäuse 200 ausgebildet werden, dienen jeweils als Auslasspfade S2.
  • 7 ist eine obere Ansicht des Führungselements 50. 8 ist eine untere Ansicht des Führungselements 50. 9 ist eine Querschnittsansicht des Führungselements 50.
  • Der Führungsabschnittskörper 51 weist auf: eine Zufuhrpassage 52, die der Bodenfläche 10a jeder der elektrischen Zellen 10, die die zusammengebaute Batterie 100 bilden, Luft zuführt, Führungsflächen 53, die die Luft, die von der Zufuhrpassage 52 zugeführt wird, zur Außenseite der elektrischen Zelle 10 entlang der Bodenfläche 10b in der X-Richtung führen, Auslasspassagen 54 für die Luft, die Wärme mit der Bodenfläche 10b ausgetauscht hat, Auslassabschnitte 55, die jeweils durch die Auslasspassagen 54 eingeführt sind, und Installationsflächen 56, die mindestens einen Teil der Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10 kontaktieren.
  • Wie es in 7 gezeigt ist, sind die Installationsflächen 56 Bereiche, die auf der oberen Fläche des Führungsabschnittskörpers 51 angeordnet sind und mit denen die Endabschnitte der Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10 in der Y-Richtung teilweise in Kontakt stehen. Die Installationsflächen 56 sind an den Endabschnitten der oberen Fläche des Führungsabschnittskörpers 51 in der Y-Richtung jeweils an Positionen in Entsprechung zu den Endabschnitten der Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10 angeordnet.
  • Die Zufuhrpassage 52 ist eine Passage zum Führen der Luft, die durch den Einlasspfad S1 fließt, der durch die beiden Beinabschnitte 57 ausgebildet wird, zu der Bodenfläche 10b. Die Zufuhrpassage 52 kann durch zwei Wandabschnitte 53a ausgebildet werden, die voneinander getrennt sind, und ist eine Passage, die durch den Führungsabschnittskörper 51 von dem Einlasspfad S1 in Richtung der Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10 in der Z-Richtung eingeführt ist. Die Zufuhrpassage 52 erstreckt sich in der Y-Richtung und weist im Wesentlichen dieselbe Länge wie die Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10 auf.
  • Jede der Führungsflächen 53 ist eine Fläche, die der Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10 gegenüberliegt, und ist eine obere Fläche eines entsprechenden Wandabschnitts 53a, der unter der Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10 in der Z-Richtung angeordnet ist. Die Führungsflächen 53 sind jeweils in der X-Richtung quer über die Zufuhrpassage 52, die sich in der Y-Richtung erstreckt, angeordnet. Wie es in 9 gezeigt ist, ist die Zufuhrpassage 52 in der X-Richtung in der Nähe der Mitte der Bodenfläche 10b angeordnet. Die Luft, die von der Zufuhrpassage 52, die sich in der Y-Richtung erstreckt, zu der Bodenfläche 10b geführt wird, wird in der X-Richtung durch die Führungsflächen 53 zu beiden Seiten der Bodenfläche 10b geführt.
  • Die Führungsflächen 53 weisen im Wesentlichen dieselbe Länge wie die Zufuhrpassage 52, die sich in der Y-Richtung erstreckt, auf und weisen eine Breite entsprechend der Breite D der Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10 in der X-Richtung auf. 10 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Fließens der Luft, die in Kontakt mit der Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10 gelangt, zeigt. In der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung wird die elektrische Zelle 10 durch Bewirken, dass Luft, die von der Zufuhrpassage 52 geführt wird, entlang der Breitenrichtung, die kürzer als die Bodenfläche 10b ist, die in der Y-Richtung lang ist, fließt, gekühlt.
  • Das heißt, die Luft, die eine Breite der Länge L aufweist, wird der Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10 von der Zufuhrpassage 52 zugeführt und fließt in der Breitenrichtung der Bodenfläche 10b. Daher fließt ein einheitlicher Strom der Luft, der die Länge L aufweist, in der X-Richtung entlang der Bodenfläche 10b und gelangt in Kontakt mit der Bodenfläche 10b, so dass die Kühleffizienz größer als in dem Fall ist, in dem die Luft in der Längsrichtung der Bodenfläche 10b in der Y-Richtung fließt.
  • Genauer gesagt weist ein einheitlicher Strom der Luft, der die Länge L aufweist, dieselbe Temperatur in der Y-Richtung auf. Die Kühllänge der fließenden Luft ist kurz, d. h. ist gleich der Breite D (D/2 in dem Fall, in dem die Zufuhrpassage 52 in der X-Richtung in der Nähe der Mitte der Bodenfläche 10 angeordnet ist). Daher kann ein Wärmeaustausch effizient in der Y-Richtung durchgeführt werden.
  • Jede der Auslasspassagen 54 ist eine Passage zum Auslassen der Luft zum Wärmeaustausch und ist durch einen entsprechenden Wandabschnitt 53a und einen Wandabschnitt 54a ausgebildet, die voneinander getrennt sind. Jede der Auslasspassagen 54 ist von der Zufuhrpassage 52 durch einen entsprechenden Wandabschnitt 53a an einer Position benachbart zu der Zufuhrpassage 52 in der X-Richtung getrennt angeordnet. Jede der Auslasspassagen 54 der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung ist mit der Zufuhrpassage 52 über eine entsprechende Führungsfläche 53 verbunden. Die beiden Auslasspassagen 54 sind in der X-Richtung auf jeweiligen beiden Seiten angeordnet.
  • Jede der Führungsflächen 53 der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung führt die Luft, die von der Zufuhrpassage 52 auf die Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle geflossen ist, um Wärme mit der Bodenfläche 10b auszutauschen, in Richtung der Auslasspassage 54 in der X-Richtung benachbart zu der Zufuhrpassage 52 entlang der Bodenfläche 10b. Zu diesem Zeitpunkt ist die Zufuhrpassage 52 durch die jeweiligen Wandabschnitte 53a von den Auslasspassagen 54 getrennt. Die unteren Seiten der Auslasspassagen 54 in der Z-Richtung werden jeweils von den Wandabschnitten 54a geschlossen und sind von dem Einlasspfad S1 getrennt.
  • Jede der Auslasspassagen 54 kommuniziert mit einem entsprechenden Auslassabschnitt 55 an einem Endabschnitt in der Y-Richtung. Jeder der Auslasskanäle 55 ist ein Öffnungsabschnitt, der außerhalb eines entsprechenden Beinabschnitts 57 in der Y-Richtung angeordnet ist und sich in Richtung der unteren Fläche des Führungsabschnittskörpers 51 öffnet. Die Auslasspfade 54 sind mit den rechten und linken Auslasskanälen 55 an den Endabschnitten in der Y-Richtung verbunden. Die Luft, die durch die Auslasspassagen 54 geflossen ist, wird jeweils zu den Auslasskanälen 55 geführt. Die Auslasskanäle 55 kommunizieren mit den Auslasspfaden S2, die außerhalb der Beinabschnitte 57 in der Y-Richtung ausgebildet sind. Die Luft, die von den Auslassabschnitten 55 ausgelassen wird, wird über die Auslasspfade S2 zu der Außenseite der Batteriepackung 1 ausgelassen.
  • Im Folgenden wird eine Positionsbeziehung zwischen den Führungsflächen 53 und den Installationsflächen 56 des Führungsabschnittskörpers 51 beschrieben. Wie es in den 6 und 9 gezeigt ist, sind die Führungsflächen 53 in der Z-Richtung unterhalb der Installationsflächen 56, mit denen die Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10 in Kontakt steht, angeordnet. Ein Raum, in dem Luft in der X-Richtung fließt, ist zwischen der Bodenfläche 10b und den Führungsflächen 53 ausgebildet. Daher wird eine Niveaudifferenz zwischen den Installationsflächen 56 und den Führungsflächen 53 in der Z-Richtung ausgebildet. Die Installationsflächen 56 sind in der Y-Richtung in Bereichen der Endabschnitte der Führungsflächen 53 angeordnet.
  • Die oberen Flächen der Wandabschnitte 54a sind in der Z-Richtung oberhalb der Führungsflächen 53 angeordnet und sind in der Z-Richtung in derselben X-Y-Ebene wie die Installationsflächen 56 angeordnet. Die Führungsflächen 53 sind von den Wandabschnitten 54a in der X-Richtung dazwischen aufgenommen und von dem Führungselement 50 für die benachbarten elektrischen Zellen 10 getrennt. Die oberen Flächen der Wandabschnitte 54a können in der Z-Richtung oberhalb der Installationsflächen 56 angeordnet sein. Die oberen Abschnitte der Wandabschnitte 54a können benachbart zu den Seitenflächen 10c der elektrischen Zelle 10 in der Z-Richtung auf der unteren Endseite ausgebildet sein oder diese kontaktieren.
  • Wie es in 9 gezeigt ist, kann die Zufuhrpassage 52 der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung die Gestalt einer Düse aufweisen. Das heißt, die Zufuhrpassage 52 kann derart ausgebildet sein, dass die Breite der Passage, die sich in der Z-Richtung in Richtung der Bodenfläche 10b (die Breite in der X-Richtung) erstreckt, schmaler wird, wenn sich der Abstand zu der Bodenfläche 10b verringert. Die Zufuhrpassage 52 ist in der Gestalt einer Düse von dem Einlasspfad S2 in Richtung der Bodenfläche 11b der elektrischen Zelle 10 ausgebildet, so dass die Fließgeschwindigkeit der Luft, die der Bodenfläche 10b zugeführt wird, erhöht werden kann und die Luft der Bodenfläche 10b auf kollidierende Weise zugeführt werden kann. Aufgrund dieser Konfiguration wird ein Wärmeaustausch der Luft, die in Kontakt mit der Bodenfläche 10b gelangt, gefördert und es wird die Kühleffizienz verbessert. Die Breite einer Spitze der Düse (eine Öffnungsbreite der Zufuhrpassage 52, die der Bodenfläche 10b in der X-Richtung gegenüberliegt) kann auf einen beliebigen Wert festgelegt werden.
  • Im Folgenden wird ein Fließen von Luft in der Temperaturregulierungsstruktur gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die 11 bis 14 beschrieben. 11 zeigt einen Aspekt, bei dem die Luft, die durch den Einlasspfad S1 fließt, zu den jeweiligen elektrischen Zellen 10, die die zusammengebaute Batterie 100 bilden, durch das Führungselement 50 geführt wird, und repräsentiert Teile des Querschnitts der 1 in der X-Richtung. 12 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht der 11.
  • Wie es in 11 gezeigt ist, fließt die Luft, die von dem Gebläse 400 zugeführt wird, durch den Einlasspfad S1, der durch die beiden Beinabschnitte 57 und das untere Gehäuse 300 ausgebildet wird, in der X-Richtung. Jede der elektrischen Zellen 10 der zusammengebauten Batterie 100, die Seite an Seite in der X-Richtung angeordnet sind, weist das Führungselement 50 auf. Daher fließt die Luft, die in der X-Richtung fließt, in parallelen Strömen in die jeweiligen Zufuhrpassagen 52, die in der Z-Richtung oberhalb des Einlasspfads S1 angeordnet sind.
  • Daher sind die Temperatur der Luft stromauf des Einlasspfads S1 und die Temperatur der Luft stromab des Einlasspfads S1 gleich. Die Luft, die stromab des Einlasspfads S1 in die Zufuhrpassage 52 fließt, wird nicht durch die Luft beeinflusst, die sich durch den Austausch von Wärme mit der stromaufseitigen elektrischen Zelle 10 aufgewärmt hat.
  • Der Zufuhrpfad 52 öffnet sich zu der Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10 und führt Luft in der Richtung, die im Wesentlichen senkrecht zu der Bodenfläche 10b ist. 13 ist ein Beispiel, das einen Aspekt zeigt, bei dem Luft zu der Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10 durch das Führungselement 50 gesaugt wird. Luft fließt von dem Einlasspfad S1 in der Z-Richtung aufwärts und gelangt aus der Z-Richtung in Kontakt mit der Bodenfläche 10b, die eine Flächengestalt in der X-Richtung annimmt, im Wesentlichen senkrecht dazu.
  • Die Luft, die in Kontakt mit der Bodenfläche 10b im Wesentlichen senkrecht dazu gelangt ist, dreht sich um näherungsweise 90° und fließt in der X-Richtung durch den Raum zwischen den Führungsflächen 53 auf beiden Seiten des Zufuhrpfads 52 und der Bodenfläche 10b in der Breitenrichtung der Bodenfläche 10b. Die Luft, die die Länge L in der Y-Richtung aufweist und die in der Breitenrichtung der Bodenfläche 10d durch die Führungsflächen 53 geflossen ist, wird in Richtung der Auslasspassagen 54, die in der X-Richtung auf beiden Seiten der Zufuhrpassage 52 angeordnet sind, über die jeweiligen Führungsflächen 53 geführt.
  • 14 ist ein Beispiel, das einen Aspekt zeigt, bei dem die Luft, die in Kontakt mit der Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10 gelangt ist, durch das Führungselement 50 ausgelassen wird. Wie es in 14 gezeigt ist, fließt die Luft, die von den Führungsflächen 53 in die Auslasspassagen 54 fließt, in der Z-Richtung in Bezug auf die Führungsflächen 53 abwärts und fließt in Richtung der Endabschnitte der elektrischen Zelle 10 in der Y-Richtung (in der Y-Richtung auswärts). Die Auslasskanäle 55 sind in der Y-Richtung an den Endabschnitten der Auslasspassagen 54 angeordnet. Daher fließt Luft, die zu den Auslasspfaden S2 auszulassen ist, durch die Auslasspassagen 54 zu den Auslasskanälen 55.
  • Wie es in den 13 und 14 gezeigt ist, wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung Luft zu der Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10 im Wesentlichen senkrecht dazu aus der Z-Richtung gesaugt. Außerdem wird Luft in Bezug auf die Bodenfläche 10b in der Z-Richtung abwärts ausgelassen. Daher ist das Führungselement 50 mit der Zufuhrpassage 52, den Führungsflächen 53 und den Auslasspassagen 54 in Entsprechung zu der Bodenfläche 10b für die einzelne elektrische Zelle 10 ausgerüstet. Luft kann zu der elektrischen Zelle 10 auf der einzelnen Bodenfläche 10b zum Zweck der Temperaturregulierung gesaugt und ausgelassen werden.
  • Das heißt, in der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung wird Luft zu der Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10 im Wesentlichen senkrecht dazu aus der Z-Richtung gesaugt, und Luft fließt in Bezug auf die Bodenfläche 10b in der Z-Richtung (in einer Richtung von dem Deckel 11b in der Z-Richtung weg) abwärts, um in der Y-Richtung ausgelassen zu werden. Daher wird das Saugen und Auslassen von Luft für die einzelne Bodenfläche 10b vollendet.
  • Der Einlasspfad S1 und die Auslasspfade S2 werden unterhalb der zusammengebauten Batterie 100 (der elektrischen Zelle 10) durch das Führungselement 50 ausgebildet. Der Einlasspfad S1 ist von den Auslasspfaden S2 in der Y-Richtung durch die beiden Beinabschnitte 57 getrennt. Die Luft, die zu der Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10 von dem Einlasspfad S1 zum Wärmeaustausch geführt wird, fließt zu den Auslasspfaden S2, die von dem Einlasspfad S1 getrennt sind.
  • Dementsprechend fließt die Luft, die zu den Bodenflächen 10b der elektrischen Zellen 10 geführt wird, zu den getrennten Auslasspfaden S2, die die Luft, die durch den Einlasspfad S1 fließt, nicht kontaktieren, womit ein unabhängiges Saugen und Auslassen von Luft für die einzelne elektrische Zelle 10 erzielt wird. Daher weist die Luft, die zu der Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10 stromab des Einlasspfads S1 geführt wird, im Wesentlichen dieselbe Temperatur wie beispielsweise die Luft auf, die zu der Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10 stromauf geführt wird. Die Luft zur Temperaturregulierung, die von dem Gebläse 400 zugeführt wird, wird in parallelen Strömen (individuell) zu den Bodenflächen 10b der jeweiligen elektrischen Zellen 10, die die zusammengebaute Batterie 100 bilden, gesaugt und ausgelassen
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung wird die Luft zur Temperaturregulierung, die in Kontakt mit der elektrischen Zelle 10 gelangt, von der Richtung im Wesentlichen senkrecht zu der Bodenfläche 10b des Gehäusekörpers 11a, der die elektrische Zelle 10 bildet, zugeführt. Daher kann die Temperatur der elektrischen Zelle 10 effizient reguliert werden.
  • Insbesondere wird die Luft, die die Breite L aufweist, der Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10 von der Zufuhrpassage 52 zugeführt und fließt in der Breitenrichtung der Bodenfläche 10b. Daher ist die Länge des Pfads, entlang dem der einheitliche Strom der Luft, die die Länge L aufweist, Wärme austauscht, kurz, so dass die elektrische Zelle 10 effizient gekühlt werden kann. Die Zufuhrpassage 52 ist in der X-Richtung in der Nähe der Mitte der Bodenfläche 10b angeordnet. Somit wird die Länge des Pfads, entlang dem der einheitliche Strom von Luft, der die Länge L aufweist, Wärme austauscht, weiter verkürzt (D/2), so dass die elektrische Zelle 10 noch effizienter gekühlt werden kann.
  • Im Hinblick auf die einzelne elektrische Zelle 10 kann die Temperaturregulierungsstruktur zum Bringen von Luft in Kontakt nur mit der einzelnen Fläche (der Bodenfläche) der elektrischen Zelle realisiert werden, und es kann die gesamte Batterie mit einer geringen Größe ausgebildet werden. In der zusammengebauten Batterie 100 können die elektrischen Zellen 10 nahe beieinander angeordnet werden, ohne die elektrischen Zellen 10 und die Abstandshalter auf geschichtete Weise abwechselnd anzuordnen. Als Ergebnis kann die Größe der zusammengebauten Batterie 100 verringert werden.
  • Der positive Elektrodenanschluss 12, der negative Elektrodenanschluss 13 und das Ventil 11c sind an dem Deckel 11b angeordnet. Daher muss ein Auslasspfad (ein Auslasskanal) oder Ähnliches für Gas für das Ventil 11c (den Auslassabschnitt) oder die Sammelschiene, die die elektrischen Zellen 10 miteinander verbindet, installiert sein. Die Temperaturregulierungsstruktur ist jedoch nur für die einzelne Fläche (die Bodenfläche) der elektrischen Zelle 10 ausgelegt. Daher besteht keine Notwendigkeit, einen Raum oder eine Passage, durch den bzw. die Luft zur Temperaturregulierung fließt, auf der Seite der oberen Fläche 10a der elektrischen Zelle 10 vorzusehen.
  • Wenn beispielsweise Luft zu der oberen Fläche der elektrischen Zelle 10 in dem Fall fließt, in dem der positive Elektrodenanschluss 12, der negative Elektrodenanschluss 13 und das Ventil 11c an der oberen Fläche der elektrischen Zelle 10 angeordnet sind, muss ein Kühlpfad für die Luft, die sich in Richtung der oberen Fläche der elektrischen Zelle 10 bewegt, die die Seitenfläche 10c kontaktiert, oder die Luft, die entlang der oberen Fläche der elektrischen Zelle 10 fließt, zusätzlich zu der Sammelschiene und dem Auslasspfad für das ausgelassene Gas an der oberen Fläche der elektrischen Zelle 10 vorgesehen werden. Daher stören sich der Kühlpfad, die Sammelschiene und der Auslasspfad für ausgelassenes Gas an der oberen Fläche der elektrischen Zelle 10 gegenseitig, womit die Struktur kompliziert wird und das Zusammenbauvermögen der Batterie (d. h. die Effizienz des Zusammenbauvorgangs) verschlechtert wird.
  • Die Temperaturregulierungsstruktur gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung ist jedoch eine Temperaturregulierungsstruktur, die nur für die Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10 ausgelegt ist, so dass der Zusammenbau der zusammengebauten Batterie 100 erleichtert wird. Außerdem wird verhindert, dass die Luft zur Temperaturregulierung das Gas oder Ähnliches, das von dem positiven Elektrodenanschluss 12, dem negativen Elektrodenanschluss 13 und dem Ventil 11c ausgelassen wird, stört. Als Ergebnis kann eine komplizierte Struktur der zusammengebauten Batterie 100 und der Batteriepackung 1 vermieden werden.
  • Außerdem wird die Luft zur Temperaturregulierung, die von dem Gebläse 400 zugeführt wird, in parallelen Strömen (individuell) zu den Bodenflächen 10b der jeweiligen elektrischen Zellen 10, die die zusammengebaute Batterie 100 bilden, durch das Führungselement 50 gesaugt und ausgelassen. Daher können die Kühleffizienzen der jeweiligen elektrischen Zellen 10 homogenisiert werden, und es kann verhindert werden, dass sich die Temperatur zwischen den elektrischen Zellen 10 verteilt. Außerdem sind die elektrischen Zellen 10 über die jeweiligen Isolierelemente 30 nahe beieinander angeordnet, so dass verhindert wird, dass sich die Temperatur zwischen den elektrischen Zellen 10 verteilt.
  • Das Führungselement 50 saugt die Luft, die sich im Wesentlichen senkrecht zu der Z-Richtung bewegt, zu der Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10 und lässt die Luft, die in der Z-Richtung abwärts (in der Richtung von dem Deckel 11b in der Z-Richtung weg) fließt und sich in Richtung der Y-Richtung von der Bodenfläche 10b bewegt, unabhängig für die Bodenfläche 10b jeder der elektrischen Zellen 10 aus. Außerdem sind der Einlasspfad S1 und die Auslasspfade S2, die in der Batteriepackung 1 voneinander getrennt sind, in der Y-Richtung ausgerichtet. Daher sind die Komponenten unterhalb der zusammengebauten Batterie 100 konzentriert, und die Temperaturregulierungsstruktur für die elektrischen Zellen 10 kann vereinfacht werden und deren Größe kann verringert werden.
  • In der obigen Beschreibung muss das obere Gehäuse 200, das die obere Fläche der zusammengebauten Batterie 100 (der elektrischen Zellen 10) bedeckt, nicht vorhanden sein. Es kann beispielsweise eine Konfiguration verwendet werden, bei der ein Teil des unteren Gehäuses 300 sich derart erstreckt, dass er eine Gestalt annimmt, die die Seitenflächen des Führungselements 50 in der Y-Richtung bedeckt, und das Führungselement 50 und das untere Gehäuse 300 trennen den Einlasspfad S1 und den Auslasspfad S2 unterhalb der zusammengebauten Batterie 100 voneinander. In diesem Fall kann das obere Gehäuse 200 als Temperaturregulierungsstruktur weggelassen werden, und es kann ein Deckel, der einfach einen Raum oberhalb der zusammengebauten Batterie 100 bedeckt, vorhanden sein.
  • Das Führungselement 50 kann auch einstückig mit dem unteren Gehäuse 300 ausgebildet sein. Das Führungselement 50 kann beispielsweise unterhalb der zusammengebauten Batterie 100 als unteres Gehäuse 300 angeordnet sein, oder das untere Gehäuse 300 kann in der Gestalt des Führungselements 50 ausgebildet sein.
  • Im Folgenden werden Modifikationsbeispiele des Führungselements 50 der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die 15 bis 19 beschrieben. In jedem der Modifikationsbeispiele weisen die Zufuhrpassage 52, die Führungsflächen 53 und die Auslasspassagen 54 ähnliche Konfigurationen und Funktionen wie bei dem obigen Führungselement 50 auf. Die folgende Beschreibung fokussiert sich daher auf die Unterschiede.
  • 15 ist eine Querschnittsansicht, die ein erstes Modifikationsbeispiel des Führungselements der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung zeigt. Das Führungselement 50A, das in 15 gezeigt ist, repräsentiert ein Beispiel, bei dem sich die Zufuhrpassage 52 linear in der Z-Richtung erstreckt, anstatt dass sie die Gestalt einer Düse annimmt. In diesem Fall kann ebenfalls Luft von dem Einlasspfad S1 zu der Bodenfläche 10b aus der Richtung im Wesentlichen senkrecht zu der Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10 (der Z-Richtung) geführt werden.
  • 16 ist eine Querschnittsansicht, die ein zweites Modifikationsbeispiel des Führungselements gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung zeigt. In dem Führungselement 50B, das in 16 gezeigt ist, weist die Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10 mehrere Zufuhrpassagen 52 auf, die sich linear in der Z-Richtung des Führungselements 50A, das in 15 gezeigt ist, erstrecken. Wie es in 16 gezeigt ist, sind die Zufuhrpassagen 52A und 52B für die Bodenfläche 10b in der X-Richtung voneinander getrennt angeordnet. Eine Auslasspassage 54A ist zwischen der Zufuhrpassage 52A und der Zufuhrpassage 52B angeordnet. Die Zufuhrpassagen 52A und 52B kommunizieren mit Auslasspassagen 54A über jeweilige Führungsflächen 53C.
  • Die Zufuhrpassage 52A kommuniziert mit einer Auslasspassage 54B, die an einem Endabschnitt in der X-Richtung angeordnet ist, über eine Führungsfläche 53A. Die Zufuhrpassage 52A ist in der X-Richtung zwischen der Auslasspassage 54A und der Auslasspassage 54B angeordnet. Die Zufuhrpassage 52B kommuniziert mit einer Auslasspassage 54C, die an dem anderen Endabschnitt in der X-Richtung angeordnet ist, über eine Führungsfläche 53B. Die Zufuhrpassage 52B ist in der X-Richtung zwischen der Auslasspassage 54A und der Auslasspassage 54C angeordnet.
  • Das Führungselement 50B, das in 16 gezeigt ist, kann eine große Menge an Luft von den Zufuhrpassagen 52A und 52B zu der Bodenfläche 10b in dem Fall führen, in dem die Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10 in der X-Richtung eine große Breite aufweist. Daher kann eine gute Kühleffizienz erzielt werden.
  • 17 ist eine Querschnittsansicht, die ein drittes Modifikationsbeispiel des Führungselements 50 zeigt. In dem Führungselement 50C, das in 17 gezeigt ist, ist die Anordnung des Zufuhrpfads 52 in der X-Richtung anders. Der Zufuhrpfad 52 ist in der X-Richtung an dem Endabschnitt der Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10 anstelle in der X-Richtung in der Nähe der Mitte der Bodenfläche 10b angeordnet. Die Zufuhrpassage 52 ist in der X-Richtung an einem Ende der Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle angeordnet, und die Auslasspassage 54 ist an dem anderen Ende über die (mit der dazwischen liegenden) Führungsfläche 53 angeordnet. Die Luft, die von der Zufuhrpassage 52 zu der Bodenfläche 10b geführt wird, fließt in der X-Richtung von einer Endseite zu der anderen Endseite. In diesem Fall ist ebenfalls die Länge des Pfads, entlang dem ein einheitlicher Strom von Luft, der die Länge L aufweist, in der X-Richtung zum Wärmeaustausch fließt, kurz, so dass die elektrische Zelle 10 effizient gekühlt werden kann.
  • 18 ist eine Querschnittsansicht, die ein viertes Modifikationsbeispiel der Führungselemente 50 zeigt. Das Modifikationsbeispiel der 18 repräsentiert einen beispielhaften Fall, in dem die Führungselemente 50, die für die jeweiligen elektrischen Zellen 10 vorhanden sind, die die zusammengebaute Batterie 100 bilden, einstückig in der X-Richtung der zusammengebauten Batterie 100 ausgebildet sind.
  • Hinsichtlich der Führungselemente 50, die in 9 gezeigt sind, sind die Auslasspassagen 54 durch die jeweiligen Wandabschnitte 54a zwischen den Führungselementen 50, die in der X-Richtung benachbart zueinander sind, getrennt. In dem Modifikationsbeispiel der 18 wird jedoch auf die Wandabschnitte 54a verzichtet, und jede der Auslasspassagen 54 wird von den Führungselementen 50, die in der X-Richtung zueinander benachbart sind, geteilt. Aufgrund dieser Konfiguration weisen die Führungselemente 50 eine einfache Konfiguration auf, und der Fließpassagenbereich der Auslasspassagen 54 erhöht sich. Daher kann ein Druckverlust beim Saugen und Auslassen von Luft zu den Führungselementen 50 verringert werden.
  • 19 ist eine Ansicht zur Erläuterung des Fließens von Luft, die zu den Bodenflächen 10b der elektrischen Zellen 10 mittels Führungselementen 50D gesaugt und ausgelassen wird, bei denen die Auslasspassagen 54 von den Führungselementen 50 des Modifikationsbeispiels der 18 jeweils geteilt werden. Wie bei dem Beispiel, das in 12 gezeigt ist, sind die Zufuhrpfade 52 zu den Bodenflächen 10b der elektrischen Zellen 10 offen und führen Luft im Wesentlichen senkrecht zu den Bodenfläche 10b. Die Luft fließt aufwärts in der Z-Richtung von dem Einlasspfad S1 und gelangt aus der Z-Richtung in Kontakt zu den Bodenflächen 10b, die eine Flächengestalt in der X-Richtung aufweisen.
  • Die Luft, die in Kontakt zu den Bodenflächen 10b im Wesentlichen senkrecht dazu gelangt ist, dreht sich um näherungsweise 90° und fließt in der Breitenrichtung der Bodenflächen 10b durch die Räume zwischen den Bodenflächen 10b und den Führungsflächen 53, die auf beiden Seiten der Zufuhrpfade 52 angeordnet sind. Die Luft, die in der Y-Richtung die Länge L aufweist und die entlang den Bodenflächen 10d in der Breitenrichtung mittels der Führungsflächen 53 geflossen ist, wird in der X-Richtung zu den jeweiligen Auslasspassagen 54, die auf beiden Seiten der Zufuhrpassagen 52 angeordnet sind, über die Führungsflächen 53 geführt. Zu diesem Zeitpunkt werden die jeweiligen Auslasspassagen 54 von jeweiligen benachbarten Führungselementen 50 geteilt. Die einzelne Auslasspassage 54 ist zwischen den jeweiligen Zufuhrpassagen 52 zwischen benachbarten elektrischen Zellen 10 angeordnet. Die gemeinsame Auslasspassage 54 führt die Luft, die von den Führungsflächen 53 auf beiden Seiten in der X-Richtung jeweils hereinfließt, zu den Auslasskanälen 55, die an den Endabschnitten in der Y-Richtung angeordnet sind.
  • 20 ist ein Beispiel, bei dem das Führungselement 50A, das in 15 gezeigt ist, für die Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10, die mit einer wärmeabstrahlenden Rippe 60 ausgebildet ist, verwendet wird. Die wärmeabstrahlende Rippe 60 kann derart angeordnet sein, dass sie von der Bodenfläche 10b in die Zufuhrpassage 52 vorsteht und ein Teil der wärmeabstrahlenden Rippe 60 in der Zufuhrpassage 52 angeordnet ist. Luft gelangt in Kontakt mit der wärmeabstrahlenden Rippe 60 ebenso wie mit der Bodenfläche 10b, so dass eine bessere Kühleffizienz erzielt werden kann. Ein anderes Führungselement als das Führungselement 50A, das in 15 gezeigt ist, kann auch für die Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10, die die wärmeabstrahlende Rippe 60 aufweist, verwendet werden.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • Im Folgenden wird eine zweite Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die 21 und 24 beschrieben. Elemente, die eine identische Funktion zu denjenigen in der ersten Ausführungsform der Erfindung aufweisen, werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nicht genauer beschrieben. Im Folgenden werden hauptsächlich die Unterschiede zu der ersten Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
  • In der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung fließt die Luft, die der Bodenfläche 10 der elektrischen Zelle 10 im Wesentlichen senkrecht dazu aus der Z-Richtung zugeführt wird, in der Längsrichtung der elektrischen Zelle 10 (der Y-Richtung), um die elektrische Zelle 10 zu kühlen. 21 ist eine äußere perspektivische Ansicht, die ein Beispiel von Führungselementen 500 der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung zeigt. 22 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines Aspekts, bei dem die Luft, die durch den Einlasspfad S1 der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung fließt, zu den jeweiligen elektrischen Zellen 10, die die zusammengebaute Batterie 100 bilden, durch die Führungselemente 500 geführt wird und entlang den Bodenflächen 10b der elektrischen Zellen 10 in der Längsrichtung fließt.
  • Wie es in 21 gezeigt ist, sind die Führungselemente 500 als zwei Führungselemente 500A und 500B ausgebildet, die in Querrichtung symmetrisch zueinander sind. Die Führungselemente 500 der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung werden durch Anordnen der Führungselemente 50, die in der obigen ersten Ausführungsform der Erfindung gezeigt sind, erhalten, wobei der Führungsabschnittskörper 51 in der X-Richtung in dem Bereich zwischen den beiden Beinabschnitten 57 geteilt ist und wobei jeweilige Führungsabschnittskörper 51A und 51B in der Y-Richtung von der Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10 getrennt sind.
  • Wie es in 22 gezeigt ist, bilden die Führungselemente 500, die als die beiden Führungselemente 500A und 500B ausgebildet sind, den Einlasspfad S1, der in der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung gezeigt ist, durch einen Raum zwischen jeweiligen Beinabschnitten 57A und 57B der beiden Führungselemente 500A und 500B, die in der Y-Richtung voneinander getrennt angeordnet sind. Öffnungen für die Bodenflächen 10b der elektrischen Zellen 10 zwischen den Führungselementen 500A und 500B, die in der Y-Richtung voneinander getrennt angeordnet sind, bilden die Zufuhrpassage 52.
  • In den Führungselementen 500A und 500B weisen die Führungsflächen 53 in der X-Richtung im Wesentlichen dieselbe Breite wie die Bodenflächen 10b der elektrischen Zellen 10 auf und erstrecken sich in der Y-Richtung. Jede der Führungsflächen 53 ist in der Y-Richtung an dem Endabschnitt mit einem entsprechenden Auslasskanal 55 ausgerüstet. Die Luft, die entlang den Bodenflächen 10b der elektrischen Zellen 10 in der Y-Richtung geflossen ist, wird zu den Auslasskanälen 55 geführt. Die Auslasskanäle 55 sind in der Y-Richtung außerhalb der Beinabschnitte 57A und 57B der beiden Führungselemente 500A und 500b angeordnet und kommunizieren mit den Auslasspfaden S2, die von dem Einlasspfad S1 getrennt sind.
  • Wie in dem Fall der obigen ersten Ausführungsform der Erfindung sind die Führungsflächen 53 in der Z-Richtung unterhalb der Installationsflächen 56 angeordnet. Räume, durch die Luft in der Y-Richtung fließt, sind zwischen den Bodenflächen 10b und den Führungsflächen 53 ausgebildet. Eine Niveaudifferenz ist in der Z-Richtung zwischen den Installationsflächen 56 und den Führungsflächen 53 ausgebildet. Die Installationsflächen 56 sind in den Bereichen der Endabschnitte der Führungsflächen 53 in der Y-Richtung angeordnet.
  • Wandabschnitte 58 sind an beiden Enden der Führungsflächen 53 in der X-Richtung angeordnet. Die Wandabschnitte 58 sind in der Z-Richtung oberhalb der Führungsflächen 53 angeordnet und sind in der Z-Richtung in derselben X-Y-Ebene wie die Installationsflächen 56 angeordnet. Die Führungsflächen 53 sind in der X-Richtung zwischen den Wandabschnitten 58 angeordnet und von den Führungselementen 5000 für die benachbarten elektrischen Zellen 10 getrennt. Wie in dem Fall der Wandabschnitte 54a der ersten Ausführungsform der Erfindung können die Wandabschnitte 58 in der Z-Richtung oberhalb der Installationsflächen 56 angeordnet sein.
  • 23 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Fließens der Luft, die in Kontakt zu der Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10 der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung gelangt, zeigt. 24 ist eine Querschnittsansicht des Führungselements der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung.
  • Wie es in 23 gezeigt ist, fließt gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung die Luft, die von der Zufuhrpassage 52 entlang der Längsrichtung der Bodenfläche 10b geführt wird, die die Länge L aufweist, die länger als die Breitenrichtung ist, entlang der Bodenfläche 10b, die in der Y-Richtung lang ist, womit die elektrische Zelle 10 gekühlt wird. Das heißt, die Luft, die dieselbe Breite D wie die Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10 aufweist, wird von der Zufuhrpassage 52 zugeführt und fließt in der Längsrichtung der Bodenfläche 10b (der Y-Richtung). Die Kühllänge der Luft, die in der Y-Richtung entlang den Bodenflächen 10b der elektrischen Zellen 10 in den jeweiligen Führungselementen 500A und 500B fließt, beträgt näherungsweise die Hälfte der Länge L der Bodenflächen 10b oder ist kürzer als die Länge L.
  • Wie es in 24 gezeigt ist, fließt Luft in der Z-Richtung von dem Einlasspfad S1 aufwärts und gelangt in Kontakt zu der Bodenfläche 10b, die eine Flächengestalt in der X-Richtung annimmt, aus der Z-Richtung im Wesentlichen senkrecht dazu. Die Luft, die in Kontakt mit der Bodenfläche 10b im Wesentlichen senkrecht dazu gelangt ist, dreht sich um näherungsweise 90° und fließt in der Längsrichtung der Bodenfläche 10b durch die Räume zwischen der Bodenfläche 10b und den Führungsflächen 53, die auf beiden Seiten des Zufuhrpfads 52 angeordnet sind. Die Luft, die die Breite D in der X-Richtung aufweist und die entlang der Bodenfläche 10d in der Längsrichtung durch die Führungsflächen 53 geleitet wurde, fließt in der Y-Richtung in Richtung der Endabschnitte der elektrischen Zelle 10. Die Auslasskanäle 55 sind in der Y-Richtung an den Endabschnitten der Führungselemente 500A und 500B angeordnet. Daher fließt die Luft entlang den Führungsflächen 53 und wird von den Auslasskanälen 55 an die Auslasspfade S2 ausgelassen.
  • In der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung sind die Führungselemente 500 ebenfalls mit der Zufuhrpassage 52, den Führungsflächen 53 und den Auslasskanälen 55 in Entsprechung zu der Bodenfläche 10b für die einzelne elektrische Zelle 10 ausgerüstet. Luft zur Temperaturregulierung wird zu der elektrischen Zelle 10 auf die einzelne Bodenfläche 10b gesaugt und ausgelassen. Der Einlasspfad S1 und die Auslasspfade S2 werden unterhalb der zusammengebauten Batterie 100 (der elektrischen Zelle 10) durch die Führungselemente 500 ausgebildet. Der Einlasspfad S1 ist in der Y-Richtung von den Auslasspfaden S2 durch die jeweiligen Beinabschnitte 57A und 57B getrennt. Luft, die zu der Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10 von dem Einlasspfad S1 zum Wärmeaustausch geführt wird, fließt zu den Auslasspfaden S2, die von dem Einlasspfad S1 getrennt sind.
  • Wie es oben beschrieben wurde, wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung ebenso wie gemäß der obigen ersten Ausführungsform der Erfindung die Luft zur Temperaturregulierung, die in Kontakt mit der elektrischen Zelle 10 gelangt, aus der Richtung im Wesentlichen senkrecht zu der Bodenfläche 10b des Gehäusekörpers 11a, der die elektrische Zelle 10 bildet, zugeführt. Daher kann die Temperatur der elektrischen Zelle 10 effizient reguliert werden.
  • Obwohl die Länge des Pfads der Luft, die in Kontakt mit der Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10 gelangt, größer als in der obigen ersten Ausführungsform der Erfindung ist, kann die elektrische Zelle 10 effizient gekühlt werden. Insbesondere ermöglicht es die Temperaturregulierungsstruktur gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung, eine noch vorteilhaftere Wirkung als in der ersten Ausführungsform der Erfindung für die elektrische Zelle 10 zu erzielen, bei der die Breite der Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10 in der X-Richtung lang ist und die Länge der Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10 in der Y-Richtung in Bezug auf den Einlasspfad S1, der sich in der X-Richtung erstreckt, relativ kurz ist.
  • Außerdem weisen im Vergleich zu der ersten Ausführungsform der Erfindung die Führungselemente 500 die Auslasspassagen 54 nicht auf. Daher besteht keine Notwendigkeit, die Wandabschnitte (die Rippen) 53a und 54a, die die Auslasspassagen 54 ausbilden, und Ähnliches bereitzustellen, und die Konfiguration wird vereinfacht. Daher können die Kosten der Führungselemente 500 verringert werden.
  • In der obigen ersten Ausführungsform der Erfindung und der obigen zweiten Ausführungsform der Erfindung wurde der Aspekt, bei dem der positive Elektrodenanschluss 12 und der negative Elektrodenanschluss 13 auf der Fläche der elektrischen Zelle 10 angeordnet sind, die zusammen mit der Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10 das Energieerzeugungselement 20 dazwischen aufnimmt, als ein Beispiel beschrieben, aber die Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Der positive Elektrodenanschluss 12 und der negative Elektrodenanschluss 13 können beispielsweise auf jeder der Seitenflächen 10d der elektrischen Zelle 10 anstelle der Fläche der elektrischen Zelle 10 angeordnet sein, die zusammen mit der Bodenfläche 10b der elektrischen Zelle 10 das Energieerzeugungselement 20 dazwischen aufnimmt.
  • In der obigen ersten Ausführungsform der Erfindung und der obigen zweiten Ausführungsform der Erfindung wurden die jeweiligen Führungselemente 50 als ein Führungsabschnitt beschrieben, der die Luft, die durch den Einlasspfad S1 in der X-Richtung fließt, den jeweiligen Bodenflächen 10b der Gehäusekörper 11a der elektrischen Zellen 10 in der Richtung im Wesentlichen senkrecht dazu zuführt. Es kann beispielsweise jedoch auch ein Führungsabschnitt verwendet werden, der die Luft, die entlang dem Führungsabschnitt 50 in der Y-Richtung fließt, den jeweiligen Bodenflächen 10b der Gehäusekörper 11a der elektrischen Zellen 10 von der Richtung im Wesentlichen senkrecht dazu zuführt. Das heißt, das Führungselement 50 jeder der vorliegenden Ausführungsformen der Erfindung ist ein Führungsabschnitt, der die Luft, die dem Führungselement 50 zugeführt wird, den jeweiligen Bodenflächen 10b der Gehäusekörper 11a der elektrischen Zellen 10 aus der Richtung im Wesentlichen senkrecht dazu zuführt. Die Fließrichtung der Luft, die durch den Einlasspfad S1 fließt, kann geeignet festgelegt werden.

Claims (17)

  1. Temperaturregulierungsstruktur für ein Energiespeicherelement, dadurch gekennzeichnet, dass das Energiespeicherelement einen Gehäusekörper, der ein Energieerzeugungselement zum Laden und Entladen unterbringt und einen Öffnungsabschnitt zum Einbringen des Energieerzeugungselements aufweist, und einen Deckel aufweist, der den Öffnungsabschnitt des Gehäusekörpers bedeckt, und Luft zur Temperaturregulierung, die in Kontakt mit dem Energiespeicherelement gelangt, aus einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zu einer Bodenfläche des Gehäusekörpers, die über das dazwischen angeordnete Energiespeicherelement dem Deckel gegenüberliegt, zugeführt wird.
  2. Temperaturregulierungsstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Länge des Energiespeicherelements in einer Richtung, in der der Deckel und die Bodenfläche einander gegenüberliegen, kürzer als eine zweite Länge des Energiespeicherelements in einer Richtung senkrecht zu der ersten Länge ist.
  3. Temperaturregulierungsstruktur nach Anspruch 1 oder 2, außerdem gekennzeichnet durch ein Führungselement, das eine Zufuhrpassage, die die Luft zu der Bodenfläche führt, und eine Führungsfläche aufweist, die die Luft, die von der Zufuhrpassage zum Austauschen von Wärme mit der Bodenfläche hereinfließt, entlang der Bodenfläche nach außen führt.
  4. Temperaturregulierungsstruktur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement eine Auslasspassage aufweist, die von der Zufuhrpassage an einer Position benachbart zu der Zufuhrpassage getrennt angeordnet ist und die Luft, die Wärme mit der Bodenfläche austauscht, auslässt.
  5. Temperaturregulierungsstruktur nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsfläche die Luft, die von der Zufuhrpassage zum Austauschen von Wärme mit der Bodenfläche hereinfließt, in Richtung der Auslasspassage führt, die benachbart zu der Zufuhrpassage entlang der Bodenfläche ist.
  6. Temperaturregulierungsstruktur nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslasspassage auf beiden Seiten der Zufuhrpassage über die dazwischen angeordnete Führungsfläche angeordnet ist.
  7. Temperaturregulierungsstruktur nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhrpassage die Luft im Wesentlichen senkrecht zu einer Richtung, die in Richtung der Bodenfläche zeigt, führt, und die Auslasspassage die Luft, die über die Führungsfläche hereinfließt, in einer Richtung von der Bodenfläche weg führt.
  8. Temperaturregulierungsstruktur nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhrpassage, die Führungsfläche und die Auslasspassage an einer entsprechenden Bodenfläche angeordnet sind, und ein Saugen und Auslassen der Luft zu dem Energiespeicherelement für eine einzelne Bodenfläche durchgeführt wird.
  9. Temperaturregulierungsstruktur nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement einen Installationsabschnitt aufweist, der in Bezug auf die Führungsfläche auf der Seite einer Bodenfläche angeordnet ist und einen Teil der Bodenfläche kontaktiert, um einen Raum auszubilden, durch den die Luft zwischen der Führungsfläche und der Bodenfläche fließt.
  10. Temperaturregulierungsstruktur nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhrpassage sich in einer ersten Richtung der Bodenfläche erstreckt und derart ausgebildet ist, dass eine Breite der Zufuhrpassage in einer zweiten Richtung, die senkrecht zu der ersten Richtung ist, schmaler wird, wenn sich ein Abstand zu der Bodenfläche verringert.
  11. Temperaturregulierungsstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft aus einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zu der Bodenfläche der jeweiligen Energiespeicherelemente in einer Energiespeichervorrichtung zugeführt wird, in der die Energiespeicherelemente Seite an Seite in einer vorbestimmten Richtung angeordnet sind.
  12. Temperaturregulierungsstruktur nach Anspruch 11, außerdem gekennzeichnet durch ein Führungselement, das eine Zufuhrpassage und eine Führungsfläche aufweist und an einer entsprechenden Bodenfläche eines jeweiligen Energiespeicherelements angeordnet ist, wobei die Zufuhrpassage die Luft zu der Bodenfläche führt und die Führungsfläche die Luft, die von der Zufuhrpassage zum Austauschen von Wärme mit der Bodenfläche hereinfließt, entlang der Bodenfläche nach außen führt.
  13. Temperaturregulierungsstruktur nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhrpassage sich in einer Längsrichtung der Bodenfläche, die senkrecht zu der vorbestimmten Richtung ist, erstreckt, und die Führungsfläche die Luft, die Wärme mit der Bodenfläche austauscht, in einer Breitenrichtung der Bodenfläche, die senkrecht zu der Längsrichtung ist, entlang der Bodenfläche führt.
  14. Temperaturregulierungsstruktur nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsfläche die Luft, die Wärme mit der Bodenfläche austauscht, in einer Längsrichtung entlang der Bodenfläche führt.
  15. Temperaturregulierungsstruktur nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement eine Auslasspassage aufweist, die von der Zufuhrpassage an einer Position benachbart zu der Zufuhrpassage getrennt angeordnet ist und die Luft, die Wärme mit der Bodenfläche austauscht, auslässt, und ein Einlasspfad für die Luft und ein Auslasspfad, der von dem Einlasspfad an einer Position senkrecht zu der vorbestimmten Richtung quer über den Einlasspfad getrennt angeordnet ist und der durch die Auslasspassage eingeführt ist, vorgesehen sind.
  16. Temperaturregulierungsstruktur nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Raum zwischen zwei Energiespeicherelementen, die in der vorbestimmten Richtung benachbart zueinander sind, durch eine Isolierschicht gefüllt ist.
  17. Temperaturregulierungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel einen Elektrodenanschluss, der mit dem Energieerzeugungselement elektrisch verbunden ist, und einen Auslassabschnitt enthält, der Gas, das in dem Gehäusekörper erzeugt wird, zur Außenseite auslässt.
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