JP2002184374A

JP2002184374A - 電池パック

Info

Publication number: JP2002184374A
Application number: JP2000376903A
Authority: JP
Inventors: Teruyuki Oka; 輝行岡; Atsushi Demachi; 敦出町; Yasuhisa Saito; 安久斎藤; Kenichi Ogawa; 健一小川; Takuo Koyanagi; 拓郎小柳; Susumu Miyazaki; 進宮崎
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2000-12-12
Filing date: 2000-12-12
Publication date: 2002-06-28

Abstract

(57)【要約】【解決手段】複数個のリチュウム電池３０（円筒型電
池）を束ねてなる電池パックにおいて、リチュウム電池
３０・・・間の隙間１１，１１に伝熱性のあるパイプ状の
弾性部材１３，１３を挿入し、弾性部材１３，１３に伝
熱性のある剛性部材１４，１４を差込んだ。【効果】円筒型電池から剛性部材に熱を吸収させ、剛
性部材を介して熱を発散させることができると共に円筒
型電池同士をタイトに固定することができる。この結
果、電池パック内の放熱の促進を図ることができる共に
円筒型電池同士のがたつきの防止を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車等に搭
載し電源として用いるために、複数個の円筒型電池を束
ねた電池パックに関する。

【０００２】

【従来の技術】電池パックとして、例えば特開平８−
１８０８５４号公報「２次電池」や特開平９−１６７
６３０号公報「高温二次電池」が知られている。上記
は、同公報の図１及び図２によれば、右ケース３１（符
号は公報の符号を流用した）に放熱ピン６０を埋め込
み、左ケース３２に放熱ピン６１を埋め込み、左・右ケ
ース３２，３１で複数の単電池５０の両端部を押えるこ
とで、単電池５０を固定すると共に放熱ピン６０，６１
で単電池５０の放熱を促進するようにしたものである。
上記は、同公報の図１によれば、ケース１（符号は公
報の符号を流用した）に複数の円筒型の単電池２を収納
し、これらの単電池２の隙間に熱容量調節部材３を挿入
したものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の２次
電池では、左・右ケース３２，３１で複数の単電池５０
を覆う構造なので、単電池５０の両端部は放熱ピン６
０，６１を介して放熱はできるものの、単電池５０の中
央部分では熱がこもりがちとなり、単電池５０の中央部
分の放熱をすることは困難である。また、上記の高温
二次電池では、熱容量調節部材３は、一般的には金属を
使用するものであり、単電池２と熱容量調節部材３との
間にがたを生ずることが多い。従って、車載などの用途
には使用することはできない。

【０００４】そこで、本発明の目的は、円筒型電池を束
ねた電池パックの放熱を促進することのでき、円筒型電
池同士のがたつきの防止を図り振動の発生する機器にも
使用することのできるパック構造を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１は、複数個の円筒型電池を束ねてなる電池パ
ックにおいて、円筒型電池間の隙間に伝熱性のあるパイ
プ状の弾性部材を挿入し、この弾性部材に伝熱性のある
剛性部材を差込んだことを特徴とする。

【０００６】なお、結果的に、円筒型電池間の隙間に伝
熱性のあるパイプ状の弾性部材を挿入し、この弾性部材
に伝熱性のある剛性部材を差込む構成が達成できればよ
く、剛性部材に弾性部材を嵌め、これらの剛性部材及び
弾性部材を複数の円筒型電池で挟むようにしてもよい。
すなわち、組込み順序は問わない。また、「伝導性のあ
る」とは、良熱伝導性、若しくは熱伝導率が大きいこと
を意味する。

【０００７】円筒型電池を束ねてパックにしたときに、
例えば、電池パック内には円筒型電池から発生する熱が
こもりがちであり、これらの熱を効率よく放熱すること
は好ましいことである。また、円筒型電池を束ねてパッ
クにしたものを振動の発生する機器でも使用したいもの
である。そこで、複数個の円筒型電池を束ねてパックに
する。このときに、円筒型電池間の隙間に伝熱性のある
パイプ状の弾性部材を挿入し、この弾性部材に伝熱性の
ある剛性部材を差込むようにした。すなわち、円筒型電
池間の隙間に伝熱性のあるパイプ状の弾性部材を挿入
し、この弾性部材に伝熱性のある剛性部材を差込むこと
で、円筒型電池から剛性部材に熱を吸収させ、剛性部材
を介して熱を発散させる。そして、電池パック内の放熱
の促進を図ると共に円筒型電池同士のがたつきの防止を
図る。

【０００８】請求項２は、剛性部材の端部にヒートシン
クを取付けるための取付け部を形成し、円筒型電池の端
部及び剛性部材の端部に絶縁伝熱シートを介在させ、取
付け部にヒートシンクを取付けることで円筒型電池及び
剛性部材に発生する熱を一括して放熱するようにしたこ
とを特徴とする。

【０００９】円筒型電池から剛性部材に熱を吸収させた
熱を積極的に発散させるために、円筒型電池及び剛性部
材にヒートシンクを備える。剛性部材の端部にヒートシ
ンクを取付けるための取付け部を形成し、円筒型電池の
端部及び剛性部材の端部に絶縁伝熱シートを介在させ、
取付け部にヒートシンクを取付けるようにした。円筒型
電池及び剛性部材にヒートシンクを取付けることで、円
筒型電池及び剛性部材に発生する熱を一括して放熱でき
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。図１は本発明に係る電池パック
の斜視図であり、１０は電池パック、１２はケース、１
３は弾性部材、１４は剛性部材、１５は絶縁伝熱シー
ト、１６ヒートシンク、１８はねじ、２４は電源供給の
ための接続端子、２６は引出し線、３０は円筒型電池と
してのリチューム電池を示す。電池パック１０は、リチ
ューム電池３０から剛性部材１４に熱を吸収させ、この
剛性部材１４を介して熱を発散させることで、ケース１
２内の放熱の促進を図ったパックであり、以下、その詳
細を説明する。

【００１１】図２は本発明に係る電池パックの分解斜視
図であり、電池パック１０は、直列に接続した複数個の
リチューム電池３０・・・（・・・は複数個を示す。以下同
じ）と、これらのリチューム電池３０・・・を収納するケ
ース１２と、このケース１２に収納することでリチュー
ム電池３０・・・間に発生する隙間１１，１１に挿入する
弾性部材１３，１３と、これらの弾性部材１３，１３に
差込む剛性部材１４，１４と、この剛性部材１４，１４
の端部１４ａ，１４ａ及びリチューム電池３０・・・の端
部３０ａ・・・，３０ｂ・・・に載せる絶縁伝熱シート１５
と、絶縁伝熱シート１５の上に載置するヒートシンク１
６とからなる。図中、１８はヒートシンク１６をケース
１２に止めるねじ、１９はヒートシンク１６と剛性部材
１４，１４とを結合するねじ、２５は複数個のリチュム
電池３０・・・を直列接続する接続板である。

【００１２】ケース１２は、リチューム電池３０・・・を
挿入する開口１２ａと、ヒートシンク１６を止めるボス
１２ｂ，１２ｂと、リチューム電池３０・・・の外形に倣
うように形成した内壁１２ｃと、リチューム電池３０・・
・を支持する底部１２ｄと、接続端子２５，２５を位置
決めする凹部１２ｅ，１２ｅとからなる。弾性部材１３
は、伝熱性のあるパイプ状の部材であり、放熱用ゴムチ
ューブ（シリコンゴムチューブ）が好ましい。１３ａは
弾性部材１３のパイプ孔を示す。

【００１３】例えば、ゴムの熱伝導率は、０．１３（W/
ｍ・℃）、シリコンゴムの熱伝導率は、０．２であり、
ゴムに比べ約２倍の熱伝導率を有する。さらに、信越シ
リコン製の放熱用ゴムチューブ相当品（TCーAタイプ、T
CーCGタイプ、TCーBGタイプなど）における熱伝導率
は、１．１〜３．８であり、ゴムに比べ約８〜２９倍の
熱伝導率を有する。従って、信越シリコン製の放熱用ゴ
ムチューブ相当品を使用することで、さらに、大きな放
熱効果を期待することができる。

【００１４】剛性部材１４は、伝熱性のある金属棒、例
えば、銅棒などが好ましく、一方の端部１４ａに形成す
ることでヒートシンク１６を取付ける取付け部としての
ねじ孔２１と、他方の端部１４ｂに形成することで弾性
部材１３への挿入を容易にするテーパ部２２とからな
る。

【００１５】例えば、純アルミニウムの熱伝導率は２２
８（W/ｍ・℃）、鋼の熱伝導率は５３、純銅の熱伝導率
は３７４であるから、この中で、銅が最も良熱伝導性を
有する金属であることがわかる。

【００１６】絶縁伝熱シート１５は、リチューム電池３
０・・・とヒートシンク１６との絶縁をすると共に、リチ
ューム電池３０・・・及び剛性部材１４，１４をヒートシ
ンク１６に熱的に結合する部材であり、例えば、シリコ
ンゴムシートなどが好ましく、ねじ１８，１８を貫通さ
せる孔１５ａ，１５ａと、ねじ１９，１９を貫通させる
孔１５ｂ，１５ｂを形成したものである。ヒートシンク
１６は、ケース１２の開口１２ａに倣った形状に形成し
たのベース１７と、このベース１７に一体的に取付けた
フィン１６ａ・・・とからなり、これらのベース１７及び
フィン１６ａ・・・の材質はアルミニュム板が好適であ
る。なお、１７ａはねじ１８を貫通させる孔、１７ｂは
ねじ１９を貫通させる孔である。

【００１７】図３は図２の３−３断面図であり、リチュ
ーム電池３０の側面断面を示す。リチューム電池３０は
円筒形状の電池であって、正電極板３１と、負電極板３
２と、これらの正・負電極板３１，３２との間に設けた
セパレータ３３，３３と、正電極板３１の上部にレーザ
溶接した正極端子である集電板３４と、負電極板３２の
下部にレーザ溶接した負極端子である集電板３５と、正
・負電極板３１，３２、セパレータ３３，３３及び集電
板３４，３５を収納する導電性のあるケース３６と、こ
のケース３６の底部３６ａ側に正・負電極板３１，３
２、セパレータ３３，３３及び集電板３４，３５を押し
付けるために配置した導電板３７と、ケース３６の上部
の開口部３６ｂに導電板３７とともにガスケット３８を
介してかしめた蓋３９と、ケース３６内に注入した電解
液４１とからなる。なお、３０ａ，３０ｂはリチューム
電池３０の端部を示す。

【００１８】正電極板３１は、箔３１ａと、この箔３１
ａの両面に塗布した活物質３１ｂ，３１ｂとから構成す
るシートを巻いたものである。３１ｃ・・・は集電板３４
にほぼ直角に突き当て、箔３１ａを集電板３４に溶接す
るエッジ部である。負電極板３２は、箔３２ａと、この
箔３２ａの両面に塗布した活物質３２ｂ，３２ｂとから
構成するシートを巻いたものである。３２ｃ・・・は集電
板３５にほぼ直角に突き当て、箔３２ａを集電板３５に
溶接するエッジ部である。

【００１９】図４は図１の４矢視図であり、電池パック
１０は、複数個のリチュウム電池３０・・・を束ねてなる
電池パックにおいて、リチュウム電池３０・・・間の隙間
１１，１１に伝熱性のあるパイプ状の弾性部材１３，１
３を挿入し、弾性部材１３，１３に伝熱性のある剛性部
材１４，１４を差込んだものであると言える。

【００２０】リチュウム電池３０・・・を束ねてパックに
したときに、例えば、電池パック１０内にはリチュウム
電池３０・・・から発生する熱がこもりがちであり、これ
らの熱を効率よく放熱することは好ましいことである。
また、リチュウム電池３０・・・を束ねてパックにしたも
のを振動の発生する機器でも使用したいものである。そ
こで、電池パック１０は、複数個のリチュウム電池３０
・・・をケース１２に収納することで、束ねてパックにす
る。このときに、リチュウム電池３０・・・間の隙間１
１，１１に伝熱性のあるパイプ状の弾性部材１３，１３
を挿入し、弾性部材１３，１３に伝熱性のある剛性部材
１４，１４を差込むようにした。

【００２１】すなわち、リチュウム電池３０・・・間の隙
間１１，１１に伝熱性のあるパイプ状の弾性部材１３，
１３を挿入し、この弾性部材１３，１３に伝熱性のある
剛性部材を差込んだので、リチュウム電池３０・・・から
剛性部材１４，１４に熱を吸収させ、剛性部材１４，１
４を介して熱を発散させることができる共にリチュウム
電池３０・・・同士をタイトに固定することができる。こ
の結果、電池パック１０内の放熱の促進を図ることがで
きると共にリチュウム電池３０・・・同士のがたつきの防
止を図ることができる。

【００２２】図５は図１の５−５線断面図であり、電池
パック１０は、剛性部材１４の端部１４ａにヒートシン
ク１６を取付けるためのねじ孔２１（取付け部）を形成
し、リチュウム電池３０・・・の端部３０ａ・・・，３０ｂ・・
・及び剛性部材１４，１４の端部１４ａ，１４ａに絶縁
伝熱シート１５を介在させ、ねじ孔２１，２１（取付け
部）にヒートシンク１６を取付けることでリチュウム電
池３０・・・及び剛性部材１４，１４に発生する熱を一括
して放熱するようにしたものであるとも言える。

【００２３】電池パック１０は、リチュウム電池３０・・
・及び剛性部材１４，１４にヒートシンク１６を取付け
るたので、リチュウム電池３０・・・及び剛性部材１４，
１４に発生する熱を一括して放熱することができる。こ
の結果、電池パック１０内のさらなる放熱の促進を図る
ことができる。

【００２４】以上に述べた電池パック１０の作用を次に
説明する。図６（ａ），（ｂ）は本発明に係る電池パッ
クの作用説明図である。なお、（ａ）は比較例の電池パ
ック１００を示し、（ｂ）は実施例の電池パック１０を
示す。（ａ）において、電池パック１００は、ケース１
０１に円筒型のリチューム電池１０２・・・を収納したも
のなので、例えば、リチューム電池１０２・・・の中央部
から発生する熱は矢印，の如く発散することにな
る。従って、ケース１０１を密閉して使用する場合には
リチューム電池１０２・・・の中央部の熱がこもりがちに
なる。また、電池パック１００は、ケース１０１にリチ
ューム電池１０２・・・を収納しただけなので、リチュー
ム電池１０２・・・のがたつきを防止することはできな
い。

【００２５】（ｂ）において、電池パック１０は、リチ
ュウム電池３０・・・間の隙間１１，１１に伝熱性のある
パイプ状の弾性部材１３，１３を挿入し、この弾性部材
１３，１３に伝熱性のある剛性部材１４，１４を差込ん
だので、リチュウム電池３０・・・から剛性部材１４，１
４に矢印・・・の如く熱を吸収させ、剛性部材１４，１
４を介して矢印，の如く熱を発散させることができ
る。この結果、特にリチュウム電池３０・・・の中央部か
ら発生する熱を効率よく発散させることができ、電池パ
ック１０内の放熱の促進を図ることができる。また、電
池パック１０は、リチュウム電池３０・・・間の隙間１
１，１１に伝熱性のあるパイプ状の弾性部材１３，１３
を挿入したので、リチュウム電池３０・・・から発生する
熱を剛性部材１４，１４に効率よく伝導させることがで
きると共に、リチュウム電池３０・・・のがたつきの防止
をも図ることができる。

【００２６】図７（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る電池パ
ックの剛性部材の別実施例の平面図であり、図２に示し
た剛性部材１４の断面形状を変えた例を示す。（ａ）に
おいて、剛性部材５１は断面形状を楕円にしたものであ
り、リチューム電池３０・・・の縦横の配列のピッチを変
えるときに有効である。（ｂ）において、剛性部材５２
は断面形状を正方形にしたものであり、リチューム電池
３０・・・と弾性部材１３，１３との接地面積の増加を図
ったものである。この結果、リチューム電池３０・・・と
剛性部材５２との熱伝導性の向上を図ることができる。
（ｃ）において、剛性部材５３は断面形状を矩形にし、
この矩形の四辺をリチューム電池３０の側面に倣う曲面
にしたものであり、リチューム電池３０・・・と弾性部材
１３，１３との接地面積のさらなる増加を図ったもので
ある。

【００２７】図８は本発明に係る第２実施の形態の電池
パックの斜視図であり、電池パック６０を示す。なお、
図１に示した電池パック１０と同一部品は同一符号を用
い詳細な説明を省略する。すなわち、１１は隙間、１３
は弾性部材、１４は剛性部材、２４は接続板、２５は接
続端子、２６は引出し線、３０はリチューム電池であ
り、電池パック６０は、バンド６２でリチューム電池３
０・・・を束ね、リチューム電池３０・・・間の隙間１１，１
１に伝熱性のあるパイプ状の弾性部材１３，１３を挿入
し、この弾性部材１３，１３に伝熱性のある剛性部材１
４，１４を差込んだものである。この結果、リチューム
電池３０・・・の中央部の放熱の促進を図ることができる
と共にリチュウム電池３０・・・同士のがたつきの防止を
図ることができる。なお、バンド６２は、好ましくは熱
収縮性チューブ、布テープなどが好適である。

【００２８】尚、実施例では図３に示すように、円筒型
電池をリチューム電池３０として説明したが、リチュー
ム電池３０に限るものではない。例えば、円筒型電池は
マンガン電池又はアルカリ電池でもよく、電池の形状が
円筒型であればよい。また、実施例では図２に示すよう
に、リチューム電池３０を直列接続した電池パックを説
明したが、これに限るものではなく、並列接続したもの
であってもよい。

【００２９】

【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１は、複数個の円筒型電池を束ねてなる電
池パックにおいて、円筒型電池間の隙間に伝熱性のある
パイプ状の弾性部材を挿入し、この弾性部材に伝熱性の
ある剛性部材を差込んだので、円筒型電池から剛性部材
に熱を吸収させ、剛性部材を介して熱を発散させること
ができると共に円筒型電池同士をタイトに固定すること
ができる。この結果、電池パック内の放熱の促進を図る
ことができる共に円筒型電池同士のがたつきの防止を図
ることができる。

【００３０】請求項２は、剛性部材の端部にヒートシン
クを取付けるための取付け部を形成し、円筒型電池の端
部及び剛性部材の端部に絶縁伝熱シートを介在させ、取
付け部にヒートシンクを取付け、円筒型電池及び剛性部
材に発生する熱を一括して放熱するようにしたので、円
筒型電池及び剛性部材に発生する熱を一括して放熱する
ことがきる。この結果、電池パック内のさらなる放熱の
促進を図る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電池パックの斜視図

【図２】本発明に係る電池パックの分解斜視図

【図３】図２の３−３断面図

【図４】図１の４矢視図

【図５】図１の５−５線断面図

【図６】本発明に係る電池パックの作用説明図

【図７】本発明に係る電池パックの剛性部材の別実施例
の平面図

【図８】本発明に係る第２実施の形態の電池パックの斜
視図

【符号の説明】

１０，６０…電池パック、１３…弾性部材、１４…剛性
部材、１４ａ…端部、１５…絶縁伝熱シート、１６…ヒ
ートシンク、２１…取付け部（ねじ孔）、３０…円筒型
電池（リチューム電池）、３０ａ，３０ｂ…端部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者斎藤安久埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ホンダエンジニアリング株式会社内 (72)発明者小川健一埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者小柳拓郎埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者宮崎進埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内Ｆターム(参考） 5H031 AA09 KK01 5H040 AA02 AA28 AS07 AT01 AY08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数個の円筒型電池を束ねてなる電池パ
ックにおいて、前記円筒型電池間の隙間に伝熱性のある
パイプ状の弾性部材を挿入し、この弾性部材に伝熱性の
ある剛性部材を差込んだことを特徴とする電池パック。
【請求項２】前記剛性部材の端部にヒートシンクを取
付けるための取付け部を形成し、前記円筒型電池の端部
及び前記剛性部材の端部に絶縁伝熱シートを介在させ、
前記取付け部にヒートシンクを取付けることで前記円筒
型電池及び剛性部材に発生する熱を一括して放熱するよ
うにしたことを特徴とする請求項１記載の電池パック。