JP2010186715A - 組電池の放熱構造及び組電池 - Google Patents
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Abstract
【課題】単電池が高温になるのを抑制した上で、容易に製造することができると共に重量化を抑制すること。
【解決手段】組電池の放熱構造3は、複数の単電池2を収納容器11に収納して構成されたものであって、略シート状に形成され、単電池と収納容器との間で変形することで単電池及び収納容器のそれぞれに密着して介装される絶縁性の放熱部材12B、12Cを備え、単電池からの熱を放熱部材及び収納容器を介して外部に放熱させる。
【選択図】図1
【解決手段】組電池の放熱構造3は、複数の単電池2を収納容器11に収納して構成されたものであって、略シート状に形成され、単電池と収納容器との間で変形することで単電池及び収納容器のそれぞれに密着して介装される絶縁性の放熱部材12B、12Cを備え、単電池からの熱を放熱部材及び収納容器を介して外部に放熱させる。
【選択図】図1
Description
本発明は、組電池の放熱構造及び組電池に関する。
従来より、二次電池等からなる複数の単電池と、これらの単電池を収納する収納容器と、を備える組電池の充放電等に際し単電池が高温になるのを抑制するために、単電池の熱を外部に放熱する放熱構造が知られている。
この種の放熱構造として、例えば特許文献1に示されるように、単電池(バッテリ)の外周面と、この単電池が収容される収納容器(ケース)内面との間に設けた空間に、熱伝導性を有する液状のシリコーンゴムを充填する構成が知られている。この構成によれば、前記空間内の空気層を確実に排除でき、単電池から発生する熱を、隙間なく充填されたシリコーンゴムを介して収納容器から外部に効率よく放熱できるとされている。
この種の放熱構造として、例えば特許文献1に示されるように、単電池(バッテリ)の外周面と、この単電池が収容される収納容器(ケース)内面との間に設けた空間に、熱伝導性を有する液状のシリコーンゴムを充填する構成が知られている。この構成によれば、前記空間内の空気層を確実に排除でき、単電池から発生する熱を、隙間なく充填されたシリコーンゴムを介して収納容器から外部に効率よく放熱できるとされている。
しかしながら、前記従来の放熱構造では、シリコーンゴムの充填作業時にはこのシリコーンゴムが液状とされていることから、前記充填作業後にこのシリコーンゴムを加熱して硬化させる必要があるため、製造効率が悪いという問題がある。
また、単電池の外周面と収納容器の内面との間に設けた前記空間に液状のシリコーンゴムを充填することから、シリコーンゴムを前記空間全体に充填せざるを得ず重量化が避けられない。また、シリコーンゴムが充填される空間を制限するためには、特許文献1に示されるようにスペーサとシールリングとを備える構造にする必要があるが、この場合であってもスペーサにより重量化が避けられず、更に、構造が複雑になってしまうという問題もある。
また、単電池の外周面と収納容器の内面との間に設けた前記空間に液状のシリコーンゴムを充填することから、シリコーンゴムを前記空間全体に充填せざるを得ず重量化が避けられない。また、シリコーンゴムが充填される空間を制限するためには、特許文献1に示されるようにスペーサとシールリングとを備える構造にする必要があるが、この場合であってもスペーサにより重量化が避けられず、更に、構造が複雑になってしまうという問題もある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、単電池が高温になるのを抑制した上で、容易に製造することができると共に重量化を抑制することができる組電池の放熱構造、及びこの組電池の放熱構造を備える組電池を提供することである。
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る組電池の放熱構造は、複数の単電池を収納容器に収納して構成された組電池の放熱構造であって、略シート状に形成され、前記単電池と前記収納容器との間で変形することで前記単電池及び前記収納容器のそれぞれに密着して介装される絶縁性の放熱部材を備え、前記単電池からの熱を前記放熱部材及び前記収納容器を介して外部に放熱させることを特徴とする。
本発明に係る組電池の放熱構造は、複数の単電池を収納容器に収納して構成された組電池の放熱構造であって、略シート状に形成され、前記単電池と前記収納容器との間で変形することで前記単電池及び前記収納容器のそれぞれに密着して介装される絶縁性の放熱部材を備え、前記単電池からの熱を前記放熱部材及び前記収納容器を介して外部に放熱させることを特徴とする。
本発明に係る組電池の放熱構造によれば、絶縁性の放熱部材は、単電池と収納容器との間で変形することで単電池及び収納容器のそれぞれに密着して介装されるので、単電池及び収納容器のそれぞれと放熱部材との間に隙間が形成されるのを防止することができる。従って、単電池と放熱部材との間、及び放熱部材と収納容器との間の熱伝導を好適なものとし、単電池の熱を放熱部材を介して収納容器の外部に効率的に放熱することが可能となり、単電池が高温になるのを抑制することができる。
また、放熱部材が略シート状に形成されているので、単に放熱部材を単電池と収納容器との隙間に応じて変形させて装着させるだけで、容易に組電池に組み込むことができる。加えて、放熱部材を、単電池と収納容器との間の必要な箇所にだけ部分的に配置することが可能となり、構造を複雑にすることなく重量化を抑制することもできる。
また、単に放熱部材を単電池と収納容器との間に介装させるだけの構成で単電池が高温になるのを抑制することができるので、例えば、単電池を冷却するために駆動源を必要とする冷却機構等に比べて、構造を簡素化することができる。
また、放熱部材が略シート状に形成されているので、単に放熱部材を単電池と収納容器との隙間に応じて変形させて装着させるだけで、容易に組電池に組み込むことができる。加えて、放熱部材を、単電池と収納容器との間の必要な箇所にだけ部分的に配置することが可能となり、構造を複雑にすることなく重量化を抑制することもできる。
また、単に放熱部材を単電池と収納容器との間に介装させるだけの構成で単電池が高温になるのを抑制することができるので、例えば、単電池を冷却するために駆動源を必要とする冷却機構等に比べて、構造を簡素化することができる。
また、前記放熱部材が、少なくとも前記単電池の正極板及び負極板の積層方向に直交する方向を向く側部と前記収納容器との間に介装されていても良い。
この構成によれば、放熱部材が、最も高温となる単電池の前記側部と収納容器との間に介装されているので、単電池の熱をより効率的に外部に放熱し、単電池が高温になるのを確実に抑制することができる。
また、前記放熱部材の針入度(JIS K2207)が、10以上100以下であっても良い。
この構成によれば、放熱部材の針入度を10以上100以下とすることで、この放熱構造の組電池への組み込みをより容易としつつ、単電池の熱をより効率的に放熱し、単電池が高温になるのを確実に抑制することができる。
即ち、放熱部材の針入度を10以上とすることで、この放熱部材を、単電池と収納容器との隙間に応じて確実に変形させることが可能となるので、単電池の熱をより効率的に放熱して単電池が高温になるのを確実に抑制することができる。一方、放熱部材の針入度を100以下とすることで、この放熱部材に、略シート状の形体を安定して維持させることが可能となり、放熱構造の組電池への組み込みをより容易とすることができる。
即ち、放熱部材の針入度を10以上とすることで、この放熱部材を、単電池と収納容器との隙間に応じて確実に変形させることが可能となるので、単電池の熱をより効率的に放熱して単電池が高温になるのを確実に抑制することができる。一方、放熱部材の針入度を100以下とすることで、この放熱部材に、略シート状の形体を安定して維持させることが可能となり、放熱構造の組電池への組み込みをより容易とすることができる。
また、前記放熱部材の熱伝導率が、1W/(m・K)以上であっても良い。
この構成によれば、放熱部材の熱伝導率を1W/(m・K)以上とすることで、単電池と収納容器との間の熱伝導性をより向上させることが可能となり、単電池の熱をより効率的に放熱して単電池が高温になるのを確実に抑制することができる。
また、本発明に係る組電池は、複数の単電池と、前記複数の単電池を収納する収納容器と、前記本発明に係る組電池の放熱構造と、を備えていることを特徴とする。
本発明に係る組電池によれば、前記組電池の放熱構造を備えているので、組電池全体が高温になるのを抑制した上で、容易に製造することができると共に重量化を抑制することができる。
また、前記単電池との間に前記放熱部材が介装されている前記収納容器の外表面が、車両の車体に支持されていても良い。
この構成によれば、収納容器において単電池との間に放熱部材が介装されている部分の外表面が車体に支持されているので、単電池の熱を収納容器から車体を介してより効率的に放熱し、組電池全体が高温になるのを確実に抑制することができる。
本発明に係る電池の冷却機構によれば、単電池が高温になるのを抑制した上で、容易に製造することができると共に重量化を抑制することができる。
また、本発明に係る組電池によれば、組電池全体が高温になるのを抑制した上で、容易に製造することができると共に重量化を抑制することができる。
また、本発明に係る組電池によれば、組電池全体が高温になるのを抑制した上で、容易に製造することができると共に重量化を抑制することができる。
以下、本発明の一実施形態に係る組電池を、図1から図5を参照して説明する。
本実施形態に係る組電池は、充放電可能な二次電池である単電池が複数設けられたものであって、例えば電気自動車等の車両の電源として採用される。
図1から図3に示すように、組電池1は、複数の単電池2と、これら複数の単電池を収納する収納容器11と、単電池2からの熱を放熱する放熱構造3と、組電池1の充放電時等に単電池2の電圧や温度を検出し、検出結果に基づいて電圧等を制御する制御部4と、を備えている。
本実施形態に係る組電池は、充放電可能な二次電池である単電池が複数設けられたものであって、例えば電気自動車等の車両の電源として採用される。
図1から図3に示すように、組電池1は、複数の単電池2と、これら複数の単電池を収納する収納容器11と、単電池2からの熱を放熱する放熱構造3と、組電池1の充放電時等に単電池2の電圧や温度を検出し、検出結果に基づいて電圧等を制御する制御部4と、を備えている。
図4に示すように、単電池2は、例えばリチウムイオン二次電池等の二次電池であり、本実施形態では、外形が直方体状に形成されると共に、内部に複数の電極板が積層された積層式の二次電池を採用している。
具体的には、単電池2は、交互に積層された正極板6及び負極板7と、正極板6及び負極板7の間にそれぞれ介装されたセパレータ8と、正極板6、負極板7及びセパレータ8を収納する単電池ケース9と、単電池ケース9内に充填された図示しない電解液と、を備えている。また、この単電池2には、外方に向けて突出する一対の電極端子10が設けられており、一方の電極端子10が正極、他方の電極端子10が負極となっている。
具体的には、単電池2は、交互に積層された正極板6及び負極板7と、正極板6及び負極板7の間にそれぞれ介装されたセパレータ8と、正極板6、負極板7及びセパレータ8を収納する単電池ケース9と、単電池ケース9内に充填された図示しない電解液と、を備えている。また、この単電池2には、外方に向けて突出する一対の電極端子10が設けられており、一方の電極端子10が正極、他方の電極端子10が負極となっている。
なお以下では、この単電池2において、電極端子10が設けられている面を蓋面2a、この蓋面2aの反対側に位置する面を底面2bと称する。また、単電池2の蓋面2aと底面2bとを接続する側面のうち、蓋面2aの短手幅方向に沿う側面を第1側面(側部)2c、蓋面2aの長手幅方向に沿う側面を第2側面2dと称する。
正極板6及び負極板7は、いずれも矩形状に形成されており、正極板6及び負極板7の積層方向Aが蓋面2aの短手幅方向に一致するように積層されている。つまり、正極板6及び負極板7は、その積層方向Aが、単電池2の第2側面2dが向く方向と一致するように単電池ケース9内に収納されている。
また、セパレータ8は、絶縁性材料からなり、例えばポリプロピレン等の樹脂でシート状に形成されている。図4に示す例では、セパレータ8は、全ての正極板6について全体を被覆するように形成されることで、正極板6及び負極板7の間に介装され、互いの絶縁を図っている。
なお、セパレータ8は、全ての負極板7について全体を被覆するように形成されても良い。
単電池ケース9は、熱伝導性が良好な材料、例えばアルミニウム等の金属により形成されており、表面が平滑になっている。
なお、セパレータ8は、全ての負極板7について全体を被覆するように形成されても良い。
単電池ケース9は、熱伝導性が良好な材料、例えばアルミニウム等の金属により形成されており、表面が平滑になっている。
図2に示すように、収納容器11は、単電池2及び制御部4を収納すると共に有底角筒状に形成された下部筐体13と、下部筐体13を開閉する蓋体である上部筐体14と、下部筐体13の内部を仕切り、単電池2及び制御部4が各別に収納される電池室15及び制御部室16を形成する仕切壁17と、を備えている。なお、これらの下部筐体13、上部筐体14及び仕切壁17は、熱伝導性の良好な材質であることが好ましい。
図1に示す例では、下部筐体13は、底壁部18の平面視形状が長方形状となっている。以下では、平面視において底壁部18の長手幅方向に沿う方向をX方向、平面視において底壁部18の短手幅方向に沿う方向をY方向と称する。
図1に示すように、仕切壁17は、下部筐体13の内部において電池室15と制御部室16とがX方向に隣接すると共に、電池室15及び制御部室16の平面視形状がいずれも矩形状となるように、下部筐体13の内部をY方向に横断して形成されている。
図3及び図5に示すように、上部筐体14には、後述するように単電池2の電極端子10が挿通される挿通孔14aと、制御部室16と外部とを連通させる通風孔14bと、が形成されている。
図1に示すように、仕切壁17は、下部筐体13の内部において電池室15と制御部室16とがX方向に隣接すると共に、電池室15及び制御部室16の平面視形状がいずれも矩形状となるように、下部筐体13の内部をY方向に横断して形成されている。
図3及び図5に示すように、上部筐体14には、後述するように単電池2の電極端子10が挿通される挿通孔14aと、制御部室16と外部とを連通させる通風孔14bと、が形成されている。
そして、図1及び図2に示すように、複数の単電池2は、底面2bが底壁部18に支持されると共に、前記積層方向AがX方向と一致して第1側面2cがY方向を向くように、X方向に互いに等しい間隔をあけて電池室15内に4つ配列されている。また、図1に示す例では、各単電池2の第1側面2cは、Y方向の位置が互いに一致している。更に、電池室15を形成する下部筐体13の側壁部19及び仕切壁17と、それぞれに対向する単電池2の第1側面2c及び第2側面2dと、の間隔は互いに等しく、また、前記間隔は、互いに隣接する単電池2同士の第2側面2d間の間隔と等しくなっている。また、図2に示すように、単電池2の蓋面2aと上部筐体14との間には、隙間があいている。
また、図1に示すように、X方向に互いに隣接する単電池2は、電極端子10の正極及び負極それぞれの位置がX方向に1つおきに互い違いになるように配置されている。そして、X方向に互いに隣接する単電池2の電極端子10は、導電性材料で形成された板状のブスバー21により電気的に直列に接続されている。更に、X方向の両端に配置されている単電池2のうちいずれか一方は、他の単電池2と正極が電気的に接続されず、他方は、他の単電池2と負極が電気的に接続されず、これらの他の単電池2と電気的に接続されていない電極端子10は、図3及び図5に示すように、上部筐体14の前記挿通孔14aにそれぞれ挿通されて外部に露出され、それぞれが組電池1の正極端子若しくは負極端子となっている。
図1及び図3に示すように、ブスバー21は、両端部に電極端子10が挿通される一対の貫通孔21aが形成されており、この貫通孔21aが電極端子10にそれぞれ挿通された状態で、上部筐体14側からボルト22により固定されている。
また、ブスバー21とボルト22との間には、図示しない配線で制御部4と電気的に接続されるリング状の検出端子23が、両者に挟持されて固定されている。
また、ブスバー21とボルト22との間には、図示しない配線で制御部4と電気的に接続されるリング状の検出端子23が、両者に挟持されて固定されている。
図1及び図2に示すように、放熱構造3は、単電池2と収納容器11との間で変形することで単電池2及び収納容器11のそれぞれに密着して介装される絶縁性の第1放熱部材12A、第2放熱部材12B及び第3放熱部材12Cの3つの放熱部材を備えている。第1放熱部材12A、第2放熱部材12B及び第3放熱部材12Cのそれぞれは、収納容器11に着脱可能な略シート状に形成されている。
図2に示すように、本実施形態では、第1放熱部材12Aは、電池室15を形成する底壁部18の内面全体に亘って配置され、各単電池2の底面2bと収納容器11との間に介装されている。また、図1に示すように、第2放熱部材12Bは、電池室15を形成する側壁部19のうちY方向を向く側壁部19の内面に配置され、各単電池2の第1側面2cと収納容器11との間に介装されている。また、第3放熱部材12Cは、電池室15を形成する側壁部19のうちX方向を向く側壁部19の内面及び仕切壁17の電池室15側の面それぞれに配置され、X方向の両端に配置された単電池2の第2側面2dと側壁部19及び仕切壁17との間に介装されている。
また、図1に示す例では、X方向に互いに隣接する単電池2間には、各放熱部材12A、12B、12Cと同材料で形成された補助放熱部材12Baが、それぞれの間で変形して密着することで介装されている。補助放熱部材12Baは、X方向に互いに隣接する単電池2間におけるY方向の両端側にのみ介装されるように、第2放熱部材12BのY方向で互いに対向する面からY方向の内側に向けて突出して配設されている。
以上により、電池室15内において各単電池2は、第3放熱部材12Cと補助放熱部材12Baと他の単電池2によりX方向に位置決めされ、第2放熱部材12BによりY方向に位置決めされている。また、前記単電池2間のY方向の中央部分には、中空空間15Aが形成されている。
以上により、電池室15内において各単電池2は、第3放熱部材12Cと補助放熱部材12Baと他の単電池2によりX方向に位置決めされ、第2放熱部材12BによりY方向に位置決めされている。また、前記単電池2間のY方向の中央部分には、中空空間15Aが形成されている。
また、図2及び図3に示す例では、第2放熱部材12B、第3放熱部材12C及び補助放熱部材12Baと上部筐体14との間には隙間があいており、電池室15内における単電池2の蓋面2aと上部筐体14との間の空間は、検出端子23から延びる配線が通る配線用空間15Bとなっている。
以上のように構成された組電池1は、図1及び図3に示すように、下部筐体13の底壁部18(単電池2との間に放熱部材12Aが介装されている収納容器11の部分)の外表面18aが、車両の車体29に支持されている。
以上のように構成された組電池1は、図1及び図3に示すように、下部筐体13の底壁部18(単電池2との間に放熱部材12Aが介装されている収納容器11の部分)の外表面18aが、車両の車体29に支持されている。
本実施形態では、各放熱部材12A、12B、12C、及び補助放熱部材12Baは、単電池2と収納容器11との間で密着するように変形して、両者間を隙間無く埋める程度の軟性を具備するゲル状の材料からなる。そして、各放熱部材12A、12B、12C、及び補助放熱部材12Baは、ゲル材の特性により、単電池2及び収納容器11に離脱可能に粘着する程度の粘性を具備しており、これにより、単電池2及び収納容器11に着脱可能に装着される。
ここで、前記放熱部材を形成するゲル材の物性の詳細について説明すると、針入度(JIS K2207)は、例えば10以上100以下(1mm以上10mm以下)で、50(5mm)程度が好ましい。また、熱伝導率は、1W/(m・K)以上であることが好ましく、本実施形態では、20W/(m・K)以下のものが採用されている。更に、ゲルシートの比熱は、1000J/(kg・K)程度であることが好ましい。
次に、以上に示した組電池1の製造方法の一例を説明すると、まず、前記ゲル材を、各放熱部材12A、12B、12C及び補助放熱部材12Baに対応した大きさに切り分ける。次いで、これら切り分けられた各放熱部材12A、12B、12C及び補助放熱部材12Baを、収納容器11の対応する部分に装着させて放熱構造3を形成する。
そして、各放熱部材12A、12B、12C及び補助放熱部材12Baにより単電池2の輪郭が形成された隙間に単電池2を配置することで、放熱部材12A、12B、12Cを単電池2と収納容器11との間に介装させる。最後に、下部筐体13を上部筐体14で閉じることで、組電池1が製造される。
なお、放熱構造3の組電池1への組み付けに際しては、例えば単電池2に各放熱部材12A、12B、12Cを密着させて装着させた後、放熱部材12A、12B、12Cが装着された単電池2を収納容器11に収納しても良い。
そして、各放熱部材12A、12B、12C及び補助放熱部材12Baにより単電池2の輪郭が形成された隙間に単電池2を配置することで、放熱部材12A、12B、12Cを単電池2と収納容器11との間に介装させる。最後に、下部筐体13を上部筐体14で閉じることで、組電池1が製造される。
なお、放熱構造3の組電池1への組み付けに際しては、例えば単電池2に各放熱部材12A、12B、12Cを密着させて装着させた後、放熱部材12A、12B、12Cが装着された単電池2を収納容器11に収納しても良い。
以上に示した放熱構造3によれば、絶縁性の放熱部材12A、12B、12Cは、単電池2と収納容器11との間で変形することで単電池2及び収納容器11のそれぞれに密着して介装されるので、単電池2及び収納容器11のそれぞれと放熱部材12A、12B、12Cの間に隙間が形成されるのを防止することができる。従って、単電池2と放熱部材12A、12B、12Cとの間、及び放熱部材12A、12B、12Cと収納容器11との間の熱伝導を好適なものとし、単電池2の熱を放熱部材12A、12B、12Cを介して収納容器11の外部に効率的に放熱することが可能となり、単電池2が高温になるのを抑制することができる。
また、放熱部材12A、12B、12Cが略シート状に形成されているので、単に放熱部材12A、12B、12Cを単電池2と収納容器11との隙間に応じて変形させて装着させるだけで、容易に組電池1に組み込むことができる。加えて、放熱部材12A、12B、12Cを、例えば電池室15内に中空空間15Aや配線用空間15B等が形成されるように、単電池2と収納容器11との間の必要な箇所にだけ部分的に配置することが可能となり、構造を複雑にすることなく重量化を抑制することもできる。
また、単に放熱部材12A、12B、12Cを単電池2と収納容器11との間に介装させるだけの構成で単電池2が高温になるのを抑制することができるので、例えば、単電池2を冷却するために駆動源を必要とする冷却機構等を採用するような場合に比べて、構造を簡素化することができる。
また、単に放熱部材12A、12B、12Cを単電池2と収納容器11との間に介装させるだけの構成で単電池2が高温になるのを抑制することができるので、例えば、単電池2を冷却するために駆動源を必要とする冷却機構等を採用するような場合に比べて、構造を簡素化することができる。
また、第2放熱部材12Bが、最も高温となる単電池2の第1側面2cと収納容器11との間に介装されているので、単電池2の熱をより効率的に外部に放熱し、単電池2が高温になるのを確実に抑制することができる。
また、各放熱部材12A、12B、12Cの針入度を10以上100以下とすることで、この放熱構造3の組電池1への組み込みをより容易としつつ、単電池2の熱をより効率的に放熱し、単電池2が高温になるのを確実に抑制することができる。
即ち、放熱部材12A、12B、12Cの針入度を10以上とすることで、放熱部材12A、12B、12Cを、単電池2と収納容器11との隙間に応じて確実に変形させることが可能となるので、単電池2の熱をより効率的に放熱して単電池2が高温になるのを確実に抑制することができる。一方、放熱部材12A、12B、12Cの針入度を100以下とすることで、放熱部材12A、12B、12Cに、略シート状の形体を安定して維持させることが可能となり、放熱構造3の組電池1への組み込みをより容易とすることができる。
即ち、放熱部材12A、12B、12Cの針入度を10以上とすることで、放熱部材12A、12B、12Cを、単電池2と収納容器11との隙間に応じて確実に変形させることが可能となるので、単電池2の熱をより効率的に放熱して単電池2が高温になるのを確実に抑制することができる。一方、放熱部材12A、12B、12Cの針入度を100以下とすることで、放熱部材12A、12B、12Cに、略シート状の形体を安定して維持させることが可能となり、放熱構造3の組電池1への組み込みをより容易とすることができる。
また、放熱部材12A、12B、12Cの熱伝導率を1W/(m・K)以上とすることで、単電池2と収納容器11との間の熱伝導性をより向上させることが可能となり、単電池2の熱をより効率的に放熱して単電池2が高温になるのを確実に抑制することができる。
そして、この放熱構造3を有する組電池1によれば、組電池1全体が高温になるのを抑制した上で、容易に製造することができると共に重量化を抑制することができる。
また、収納容器11において単電池2との間に放熱部材12Aが介装されている部分である底壁部18の外表面18aが車体29に支持されているので、単電池2の熱を収納容器11から車体29を介してより効率的に放熱し、組電池1全体が高温になるのを確実に抑制することができる。
また、放熱部材12A、12B、12Cの比熱を1000J/(kg・K)程度とすることで、組電池1の熱容量を向上させることが可能となり、組電池1自体が高温になるのをより一層確実に抑制することができる。
また、収納容器11において単電池2との間に放熱部材12Aが介装されている部分である底壁部18の外表面18aが車体29に支持されているので、単電池2の熱を収納容器11から車体29を介してより効率的に放熱し、組電池1全体が高温になるのを確実に抑制することができる。
また、放熱部材12A、12B、12Cの比熱を1000J/(kg・K)程度とすることで、組電池1の熱容量を向上させることが可能となり、組電池1自体が高温になるのをより一層確実に抑制することができる。
なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、前記実施形態では、組電池1には、単電池2が4つ設けられると共に、これらの単電池2が電気的に直列に接続された構成を採用しているが、単電池2の数は4つに限られるものではなく、4つより多くても、少なくても良い。また、単電池2は例えば並列に接続されていても良い。
例えば、前記実施形態では、組電池1には、単電池2が4つ設けられると共に、これらの単電池2が電気的に直列に接続された構成を採用しているが、単電池2の数は4つに限られるものではなく、4つより多くても、少なくても良い。また、単電池2は例えば並列に接続されていても良い。
また、前記実施形態では、補助放熱部材12Baが、X方向に互いに隣接する単電池2間におけるY方向の両端側にのみ介装されるように配設されているものとしたが、これに限られるものではない。例えば、図6に示す組電池30及び放熱構造31のように、補助放熱部材32をX方向に互いに隣接する単電池2間にY方向の全域に亘って形成しても良い。この場合、組電池30の熱容量をより一層向上させることが可能となり、組電池30自体が高温になるのを確実に抑制することができる。更にまた、補助放熱部材12Ba、32は無くても良い。
また、前記実施形態では、放熱部材として、第1放熱部材12A、第2放熱部材12B及び第3放熱部材12Cを設けたが、放熱構造3は、これらのうちの少なくともいずれか1つを備えていれば良い。
また、前記実施形態では、放熱部材12A、12B、12Cのそれぞれは、いずれも収納容器11に着脱可能であるとしたが、着脱可能でなくても良い。更にまた、前記実施形態では、放熱部材12A、12B、12Cのそれぞれは、単電池2及び収納容器11に離脱可能に粘着する程度の粘性を具備しているものとしたが、この粘性は具備していなくても良い。
また、前記実施形態では、放熱部材12A、12B、12Cのそれぞれは、いずれも収納容器11に着脱可能であるとしたが、着脱可能でなくても良い。更にまた、前記実施形態では、放熱部材12A、12B、12Cのそれぞれは、単電池2及び収納容器11に離脱可能に粘着する程度の粘性を具備しているものとしたが、この粘性は具備していなくても良い。
また、前記実施形態では、単電池2として、積層型の二次電池を採用したが、これに限られるものではなく、例えば巻回型のものを採用しても良い。また、単電池2として積層型の二次電池を採用する場合であっても、正極板6及び負極板7の数は、2層ずつに限られるものではない。
また、前記実施形態では、底壁部18の外表面18aが車体29に支持されているものとしたが、これに限られるものではない。例えば、組電池を、深海探査機の移動体の電源、或いは電力貯蔵装置や無停電電源装置等として採用することもできる。また、例えば側壁部19の外表面が車体29に支持されていても良い。
また、前記実施形態では、底壁部18の外表面18aが車体29に支持されているものとしたが、これに限られるものではない。例えば、組電池を、深海探査機の移動体の電源、或いは電力貯蔵装置や無停電電源装置等として採用することもできる。また、例えば側壁部19の外表面が車体29に支持されていても良い。
その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
1、30 組電池
2 単電池
2c 第1側面(側部)
3、31 放熱構造
6 正極板
7 負極板
11 収納容器
12A、12B、12C 放熱部材
12Ba、32 補助放熱部材
18 底壁部(単電池との間に放熱部材が介装されている収納容器の部分)
18a 外表面
29 車体
A 積層方向
2 単電池
2c 第1側面(側部)
3、31 放熱構造
6 正極板
7 負極板
11 収納容器
12A、12B、12C 放熱部材
12Ba、32 補助放熱部材
18 底壁部(単電池との間に放熱部材が介装されている収納容器の部分)
18a 外表面
29 車体
A 積層方向
Claims (6)
- 複数の単電池を収納容器に収納して構成された組電池の放熱構造であって、
略シート状に形成され、前記単電池と前記収納容器との間で変形することで前記単電池及び前記収納容器のそれぞれに密着して介装される絶縁性の放熱部材を備え、
前記単電池からの熱を前記放熱部材及び前記収納容器を介して外部に放熱させることを特徴とする組電池の放熱構造。 - 請求項1に記載の組電池の放熱構造において、
前記放熱部材が、少なくとも前記単電池の正極板及び負極板の積層方向に直交する方向を向く側部と前記収納容器との間に介装されていることを特徴とする組電池の放熱構造。 - 請求項1又は2に記載の組電池の放熱構造において、
前記放熱部材の針入度(JIS K2207)が、10以上100以下であることを特徴とする組電池の放熱構造。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載の組電池の放熱構造において、
前記放熱部材の熱伝導率が、1W/(m・K)以上であることを特徴とする組電池の放熱構造。 - 複数の単電池と、
前記複数の単電池を収納する収納容器と、
請求項1から4のいずれか1項に記載の組電池の放熱構造と、を備えていることを特徴とする組電池。 - 請求項5に記載の組電池において、
前記単電池との間に前記放熱部材が介装されている前記収納容器の部分の外表面が、車両の車体に支持されていることを特徴とする組電池。
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-
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- 2009-02-13 JP JP2009031679A patent/JP2010186715A/ja not_active Withdrawn
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