JP2012104339A - 電池システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】二次元的に複数配列された単電池2と、複数配列された単電池2を収容する電池収容ケース3と、電池収容ケース3の下方に設けられて電池収容ケース3内へ上方に向って冷却風A1を供給する冷却ファン4とを備える。電池収容ケース3の収容部9の底部9aには、隣り合う単電池2の間隔d1の下方に対応する位置に冷却風A1を導入する冷却用流体導入口11が設けられていて、電池収容ケース3の蓋部10の側部側および収容部9の側部9bの上部側のいずれか一方または両方には、電池収容ケース3内の空気A2を排出する冷却用流体排出口(第一の冷却用流体排出口)9が設けられている。さらに、蓋部10のうち収容部9側には、冷却風A1を実質的に均質に各単電池2の端子面2aへとガイドする冷却風ガイド部が形成されている。
【選択図】図3
Description
この冷却装置の適用例として、例えば特許文献1には、隣接する単電池相互間の上記側方空間に冷却風を一方から供給するとともにファンやブロアなどの空気制御装置により他方から吸引することにより、上記側方空間に存在する空気を電池収容ケース外に排出する装置を備えた蓄電池システム(「電池システム」に対応)が開示されている。この蓄電池システムでは、クーラー用の熱交換器を通った冷却風が、単電池間の側方空間の下方から上方に向って供給されている。
しかしながら、特許文献1による蓄電池システムでは、その図14あるいは図15に示されるように、単電池間の側方空間に供給された冷却風は、この側方空間を電池収容ケースの下から上に向って移動し、そのまま上部に設けられた排出口やファンなどによって電池収容ケースの外に排出される。すなわち、特許文献1に示される構造の冷却装置では、発熱量が大きい単電池の電極端子上方に冷却風が充分に供給されず、発熱した単電池との熱交換が不充分なまま単電池の側方空間を通過して電池収容ケースの外へ排出されてしまっていた。このため、電極端子を含む単電池の端子面を効率よく冷却することができず、単電池の劣化や電池システムの性能低下につながる一因となっていた。
これにより、電池収容ケース内において、単電池間を通過した冷却用流体は、冷却用流体ガイド部によって単電池の電極端子が設けられた端子面を経由して第一の冷却用流体排出口に向う流れとなり、各単電池の電極端子を含む端子面を充分に冷却することができる。
以下、本発明の第一の実施の形態による電池システム、およびこの電池システムに含まれる電池パックについて、図1乃至図4に基づいて説明する。
図1に示すとおり、本実施の形態で示す電池システム1は、複数の単電池2で構成される組電池20、CMUとBMUとで構成される制御部17、電力負荷1b、上位制御装置1c、入力装置1d、および出力装置1eを含む。
電池システム1は、例えば産業車両や電気自動車、ハイブリッド自動車、電車、船舶、飛行機、定置用蓄電装置等であり、1又は複数の単電池から電力の供給を受けて駆動するシステムを総称するものである。以下においては、電池システム1として電気自動車を例にして説明する。
単電池2は、略方形状に形成された電池缶の内部に、図示略の電極板(正極板および負極板)がセパレータを介して収容された構造となっている。単電池2としては、例えばリチウムイオン二次電池が例示できる。本発明が適用可能なリチウムイオン二次電池としては、セパレータを介して正極板と負極板とが複数積層された積層型電池に限られず、一対の正極板と負極板がセパレータを介して電池缶内で捲回された捲回型電池にも適用が可能である。
この単電池2が複数組み合わされて、組電池20を構成している。各単電池2は、それぞれが電気接続部材(後述する配線やバスバー等)によって直列または並列に接続されて、電池収容ケース3(図2を用いて後に詳述する)内に収容されている。なお、組電池20における各単電池2の接続は、直列接続、並列接続、直列接続と並列接続とを組合せた接続のいずれであってもよいが、本実施の形態において各単電池2は互いに直列に接続されている。また、各単電池2には、単電池2の端子間電圧や缶電位、温度等の計測値を計測する複数種類の計測センサーが設けられている。
また、組電池20を流れる電流値は、例えば組電池20と電力負荷1bの間に設けられた電流計によって計測される。電流計は、図示しないADC(Analog Digital Converter)を備え、組電池20から電力負荷1b(後述)へ出力される電流等を計測するための電気計器である。
制御部17は、例えば、電流計から取得される組電池20を流れる電流の値や、各単電池2から上記計測センサーにより取得される計測値を監視するCMU(Cell Monitor Unit)と、このCMUから得られる上記計測値に基づいて各単電池2を管理するBMU(Battery Management Unit)とを含んで構成されている。
CMUは、図示しないADCを備えている。ADCは、上記複数種類の計測センサー(後述するとおり、本実施の形態ではサーミスタ8)が検知して出力する上記計測値をアナログ信号として受け、これらアナログ信号をそれぞれに対応するデジタル信号に変換する。
CMUは、ADCによってデジタル信号に変換された上記計測値に基づく計測情報をBMUへ出力する。なお、本実施の形態では、CMUは、複数の単電池2毎(本実施の形態では4つの単電池2毎)に1つ設けられているが、単電池2と1対1の対応で設けられてもよいし、または、BMUにその機能を付加することにより当該BMUと一体化してもよい。
BMUは、上記計測情報をCMUから受信するとともに、受信した計測情報に基づいて、充電率SOC(State of Charge)や劣化度SOH(State of Health)等の演算を行う。これらCMUとBMUは、データを送受信するバスを介して電気的に接続されている。また、BMUは、電池システム1に搭載される上位制御装置1cとデータを送受信するバスを介して接続される。
また、上位制御装置1cは、電気自動車の利用者から入力装置1dを介して入力された命令に基づき、例えば組電池20の電流値や電圧値、あるいは上記SOCや上記SOHに基づく電池情報を出力装置1eから出力する制御を行う。
入力装置1dは、組電池20の上記電池情報を出力する旨の命令の入力を利用者から受け付ける装置である。入力装置1dは、例えば電気自動車の計器パネルの周辺に設けられたスイッチ類やタッチパネル等が適用可能である。
出力装置1eは、組電池20の上記電池情報を視覚的にまたは音声として出力する装置であり、電気自動車の場合には計器パネルやカーナビゲーション用のモニタ、スピーカ等が挙げられる。また、出力装置1eに出力される情報は、上記電池情報に限られず、後述する冷却ファン4の駆動状態や風量の強度が出力されてもよい。
本実施の形態では、以上説明した組電池20および制御部17を含んで、電池パック1aが構成されている。
図2(a)、(b)に示すように、本実施の形態による電池パック1aは、組電池20を構成する複数の単電池2と、これらの単電池2を収容する電池収容ケース3と、電池収容ケース3内に収容された単電池2に冷却用流体A1を供給する冷却装置としての冷却ファン4と、冷却ファン4の駆動を制御するとともに各単電池2の温度や端子間電圧等を監視する制御部17と、を含んで構成されている。なお、説明の便宜上、各単電池2の間における配線、および各単電池2と制御部17の間に形成される配線はそれぞれ省略されている。
これら単電池2は、後に詳述する電池収容ケース3内において、それぞれ電極端子6の突出方向が同じ方向となるようにして二次元的に複数配列されている。本実施の形態では、電池収容ケース3内で2行2列となるように4つの単電池2が配列されていて、隣り合う単電池2間には、所定の間隔d1が設けられている。これら複数の単電池2は、例えば電極端子6同士が図示しない配線で接続されている。なお、後述する第四の実施の形態で説明するバスバーによって、複数の単電池2の電極端子6同士が接続されていてもよい。
以下において、組電池20は、各単電池2の端子面2aが上方(Z軸上で負から正の側に向かう方向であり、以下の説明においても同様)を向くよう、すなわち電極端子6が上方に突出するように配置されているものとして説明する。
サーミスタ8は、図示は省略するが、例えば、温度によって抵抗値が変化するサーミスタ素子を含んだ感温部と、電源及び検出抵抗を有する外付回路部とからなる。そしてサーミスタ素子の抵抗値(アナログ信号)の変化によって変わる検出抵抗の端子電圧から感温部の温度を検出し、検出した温度情報を制御部17へ送信する。
制御部17は、サーミスタ8から取得される温度情報に基づき、後述する冷却ファン4を駆動させる制御を行う。具体的に制御部17は、各単電池2に設けられたそれぞれのサーミスタ8から所定の周期で温度情報を取得しており、取得した温度情報のいずれかが任意に設定された設定温度以上となったことを検出すると、冷却ファン4を駆動させて複数の単電池2の冷却を行う。この場合、制御部17は、各サーミスタ8から取得した温度情報のうちの最低の温度に基づいて冷却ファン4を駆動させてもよいし、各サーミスタ8から取得された温度情報の平均値に基づいて冷却ファン4を駆動させてもよい。
図2および図3に示すように、本実施の形態における制御部17は、電池収容ケース3の外部に配置されており、図示略の固定部材を介して電池収容ケース3と固定されている。なお、この制御部17の配置形態に特に制限はなく、例えば電池収容ケース3とは別体で形成された収容ケース内に制御部17が配置されてもよいし、電池収容ケース3を構成する収容部9(後述)の側部9bに固定されていてもよい。
制御部17によって駆動が制御される冷却ファン4は、上記収容部9内に配列された4つの単電池2の下方(Z軸上で正から負の側に向かう方向であり、以下の説明において同様)に配置される収容ケース18内に収容されている。収容ケース18は、開口を有する凹状のケースであり、Z方向から平面視した場合の形状が電池収容ケース3と略同一となっている。収容ケース18は、上述した開口が収容部9の底部9aと合わさるように、電池収容ケース3と公知の固定手段(接着剤やボルト等)にて接続されている。
この冷却ファン4は、収容ケース18内において、制御部17と図示略の配線を介して電気的に接続されている。また、冷却ファン4は、単電池2から駆動に必要な動力が供給され、上記した制御部17によってその駆動が制御される。
なお、本発明において、電池パック1aに冷却ファン4は必ずしも具備される必要はなく、例えば電池パック1aが組み込まれる電気自動車電池システムに備わった他の送風機構から冷却風を電池パック1a内に供給するようにしてもよい。
また、本実施の形態では、収容ケース18と電池収容ケース3とは別体で構成したが、これらを一体化して電池収容ケース3の下方に冷却ファン4を収容する形態としてもよい。
また、本実施の形態においては、電池収容ケース3の外側に制御部17を配置する形態としたが、これに限られずに電池収容ケース3内や収容ケース18内に制御部17を配置してもよい。
図2および図3に示すように、電池収容ケース3は、上部が開口した略方形状の容器であって複数の単電池2が収容される収容部9と、収容部9の上記した開口を閉塞する蓋部10とからなる。これら収容部9と蓋部10は、それぞれ例えばアルミニウム等の金属、あるいはプラスチック等の樹脂などで形成されている。
収容部9は、底部9aと側部9bとで構成されており、底部9aのうち隣り合う単電池2の間には、段部12が形成されている。本実施の形態では、収容部9内に4つの単電池2が収容されているため、この段部12はZ方向から平面視した場合に十字型の形状(図2(b)参照)となっている。
この段部12には、冷却ファン4からの冷却風A1を導入する孔部である冷却用流体導入口11が形成されている。具体的に、冷却用流体導入口11は、段部12に沿って十字を描くように所定の間隔を隔てて複数形成されており、図2(b)に示すとおり収容部9の底部9aの外縁側(単電池2の側面と、収容部9の側部9bとの間)には設けられていない。すなわち、複数の冷却用流体導入口11は、Z方向から平面視した場合に、段部12のうち隣り合う単電池2の側面で挟まれる領域に設けられている。後述するとおり、本実施の形態では、電池収容ケース3の中央から外縁側に向けて冷却風が流れていくため、この冷却風の流れを阻害しないようにする必要があるからである。
図3(a)に示すように、段部12の頂面12aは、単電池2が設置されている底部9aよりもZ方向における位置が高くなるように形成されている。これにより、段部12は、収容部9内に複数の単電池2が収容して配置される際の位置決め用ガイドとしても機能する。一方、段部12の内部は中空形状となっており、冷却ファン4側(Z方向の負側)から見ると凹部状に形成されている。この段部12の頂面12aに、上述した冷却用流体導入口11が複数設けられている。
なお、本実施の形態では、冷却用流体導入口11は、円状の孔として複数設けられているが、楕円状として複数設けてもよいし、楕円状のスリットとして隣り合う単電池2の側面間にそれぞれ1つ設けてもよい。
冷却用流体排出口13は、各側部9bを貫通する円状の孔であり、収容部9の各側部9bに例えば2箇所ずつ均等に設けられている。そして、図3に示すように、この冷却用流体排出口13のZ方向における位置は、単電池2の高さ(底面9aを基準としたZ方向正側における電極端子6の頂面での位置)の1/2に相当する位置よりも上方であって、単電池2の端子面2aよりもやや下側に位置している。
冷却用流体排出口13は、収容部9の側部9bに設けられているため、冷却用流体導入口11とは鉛直(Z)方向に重ならないようになっている。このため、冷却ファン4から送風される冷却風A1は、冷却用流体導入口11を通って収容部9内に入った後に、そのまま電池収容ケース3の外に抜けてしまうことがない。換言すれば、冷却用流体導入口11から電池収容ケース3内に入った冷却風A1は、蓋部10でその向きを変え、各単電池2の電極端子6およびその上方に導入されることになる。これにより、発熱量が大きい各単電池2の電極端子およびその上方を効率的に冷却することができる。
突起部14は、その先端14aから蓋部10側に向って徐々に断面(XY平面と平行な面を基準とした断面)の幅が広がった側面14bを有している。より具体的には、突起部14の側面14bは、図3(a)においては先端14aから蓋部10側の裾部14cに向かってX方向における断面の幅が徐々に広がっている一方で、図3(b)においては先端14aから蓋部10側に向かってY方向における断面の幅が徐々に広がった形状となる。
突起部14の先端14aのZ方向における高さに特に限定はないが、Z方向において単電池2の電極端子6よりも上方に位置していることが好ましい。突起部14の側面14bが電極端子6あるいは図示略のバスバーと干渉してしまうのを回避できるからである。
なお、蓋部10上に形成される突起部14は、蓋部10と一体で形成されていてもよいし、蓋部10とは別の部材で形成されていてもよい。突起部14が蓋部10と一体で形成される場合には、例えば射出成型によって形成される。
突起部14の側面14bは、先端14aから蓋部10側に向かって湾曲していてもよいし、平面状でも良い。
また、本実施の形態における突起部14は、図4に示すとおり、Z方向から平面視した場合に蓋部10内で十字型状となっている。なお、突起部14の裾部14c間を規定する長さTは、隣り合う単電池2の間隔d1よりも大きいことが好ましい。これにより、突起部14の側面14bでガイドされる冷却風A1が蓋部10で反射して単電池2の側方空間に逆戻りしてしまうことを抑制することができるからである。
電池システム1が稼動して電池パック1a内の組電池20が充放電を行っている際に、制御部17は、組電池20を構成する各単電池2に設置された各サーミスタ8から温度情報を所定の期間毎に取得している。
制御部17は、例えば1つ以上のサーミスタ8から取得した温度情報が、上述した設定温度(例えば40℃)以上であることを検出すると、冷却ファン4を駆動する駆動信号を当該冷却ファン4に送信する。
そして、駆動信号を受信した冷却ファン4が駆動することにより、冷却ファン4から冷却用流体導入口11を通して電池収容ケース3内へ冷却風A1が導入される。このとき、上位制御装置1cは、制御部17から、冷却ファン4の駆動状態(例えば冷却ファンの風量やON/OFFに関する冷却ファン4の状態)に関する情報を取得する制御を行うとともに、これら冷却ファン4の駆動状態を出力装置1eに出力する制御を行うことが望ましい。これにより、ユーザー(例えば電気自動車のドライバー)は電池パック1a内の各単電池2の状態をより適切に把握することができる。
以下、冷却用流体導入口11から電池収容ケース3内へ導入された冷却風A1の流れを詳説する。
まず冷却ファン4より送風された冷却風A1は、段部12にガイドされて冷却用流体導入口11を通過して電池収容ケース3内へ上方に向けて導入される。
一方、電池収容ケース3内に導入された冷却風A1は、隣り合う単電池2間に存在する側方空間を通り抜けて収容部9の上方に移動する。なお、冷却風A1が側方空間を通過する際に、単電池2の側面との間で熱交換が行われ、これにより単電池2の側面が冷却される。
その後、冷却風A1は、各単電池2の電極端子6を含む端子面2aおよびその上方を通過する際に、電極端子6および端子面2aとの間で熱交換を行い、これにより単電池2の電極端子6を含む端子面2aが冷却される。
電極端子6を含む端子面2aおよびその上方を通過した冷却風A1は、続いて収容部9の側部9bに形成された冷却用流体排出口13から電池パック1aの外部へと排出される。
このように、冷却ファン4によって送風された冷却風A1は、冷却用流体導入口11から電池収容ケース3内の収容部9に導入され、単電池2の各部位(側面、電極端子6や端子面2a等)との間で熱交換を行った後に、冷却用流体排出口13から電池収容ケース3の外部へ排出される。このとき、冷却風A1によって形成される気流は、図3および図5中の矢印に示すように、冷却用流体導入口11から上方に向い、蓋部10に設けられた突起部14の側面14bに沿って略水平方向に冷却用流体排出口13へ向う流れ(このとき、各単電池2に実質的に均質に冷却風A1が流れていることに着目されたい)となる。
なお、冷却用流体排出口13から電池収容ケース3外に排出された空気A2(冷却風A1を含む)は、例えば電池収容ケース3外に別体として設けられた図示しないファンなどによって電池システム1の外部へ排出されることが望ましい。
すなわち、電池パック1aに含まれる組電池20を冷却する場合、各単電池2の上面(電極端子6を含む端子面2a)を如何にして均質に冷却させるかが重要となる。
この場合、例えば冷却ファン4を複数設け、1つの冷却ファン4を収容部9の側部9b上方に設けて単電池2の上面を冷却することも考えられる。しかしながら、複数の冷却ファン4を単純に設けるだけでは、コストアップの要因となるばかりでなく電池パック1aが大型化してしまい、限られたスペースに単電池2を最密に充填するといった設計上・仕様上の要求を満たすことが困難となってしまう。特に電池システム1が電気自動車である場合には、電池パック1aを搭載できるスペースは有限であり、上記要求を満足できない場合には製品価値の向上を妨げる一因ともなってしまう。
なお、例えば収容部9の側部9bに何らかのガイド機構を設けて側方空間における冷却風A1の流れを調整することも考えられるかもしれない。たしかに単電池の側方においても発熱が生じることから一定の効果は期待できるものの、単電池の側方空間に流れる冷却風をガイドして調整するのみでは、上記各単電池の上面に対する均質な冷却という観点からは効果的な解決手法とはなり得ない。
また、突起部14によってガイドされた冷却風A1は、均質(実質的に均等)に収容部9内に配置された複数の単電池2に向かう流れとなる。
これにより、電池パック1aの大型化およびコストアップを回避しつつ、各単電池2の電極端子6を含む端子面2aから発生した熱をより均質に冷却できる電池システムを実現することができる。
上記構成に加え、収容部9の側部9bに形成される各冷却用流体排出口13のZ方向における位置を、単電池2の高さの1/2よりも上方で、単電池2の端子面2aよりもやや下側の高さに位置させることが望ましい。これにより、少なくとも端子面2aよりも下方に冷却用流体排出口13があるので、冷却用流体導入口11から導入された冷却風A1は、直接冷却用流体排出口13へ向わず、電極端子6を含む端子面2aにて熱交換を行った後に冷却用流体排出口13へ向うことができる。さらに、冷却用流体排出口13が単電池2の高さの1/2よりも上方に位置しているので、上記熱交換を行った冷却風A1によって単電池2の下方が熱せられてしまうことを抑制できる。
また、蓋部10に形成される冷却風ガイド部(以下の実施の形態においても同様)は、蓋部10を補強する機能も奏することができる。すなわち、電池収容ケース3を構造的な観点で見た場合、相対的に蓋部10はその構造的な強度が不足する場合がある。例えば電池システムとして電気自動車に電池パック1aが搭載される場合、使用環境に依っては外部から加わる振動や熱などにより蓋部10に変形が生じてしまうことも想定される。このとき、蓋部10に形成された冷却風ガイド部はリブとしても機能し、上述した振動や熱による蓋部10の変形を有効に防止することができる。
<第二の実施の形態>
以下に示す第二の実施の形態と第一の実施の形態とが相違する点は、電池パックにおいて、電池収容ケース3内に配列される単電池2の数が異なる点、冷却ファン4、冷却用流体導入口11および冷却用流体排出口13の構成が異なる点であり、その余の構成は第一の実施の形態と同様である。
図6A(a)に示すように、第二の実施の形態による電池パック30は、単電池2が電池収容ケース3内に3行3列に配列されている。そして、収容部9の底部9aのうち、隣り合う単電池2間の間隔d1によって形成される側方空間の下方に相当する位置には、冷却用流体導入口11が複数設けられている。冷却用流体導入口11は、第一の実施の形態と同様に、収容部9の底部9aの外縁側(単電池2の側面と収容部9の側部9bとが対向する領域)には設けられていない。
冷却用流体排出口13は、各単電池2に対して少なくとも1つは対応するように、収容部9の各側部9bに複数設けられている。なお、冷却風A1が各単電池2の端子面2aに向けて実質的に均質に分散された後に電池パック外に排出される状態が保てれば、各側部9bにそれぞれ形成される冷却用流体排出口13の位置や個数は特に限定されない(他の各実施の形態についても同様)。すなわち、冷却風ガイド部により各単電池2に向けて分散される冷却風A1の風量等に対応して、(各単電池2に対して実質的に均質に分配された冷却風A1が阻害されないように)側部9bに冷却用流体排出口13が形成されていればよい。よって、冷却用流体排出口13は、側部9bの周囲(Z軸周り)に沿って等間隔に形成されていてもよいし、等間隔に形成されていなくともよい。
一方で、第一の実施の形態と同様に蓋部10側には突起部14が設けられているが、本実施の形態では特に突起部14には切欠部14dが形成されている。図6A(b)に、本実施の形態で用いられる蓋部10が示されている。なお、説明の便宜上、冷却ファン4と突起部14の位置関係を明確にするため、冷却ファン4も図6A(b)に示している。同図に示すように、蓋部10の収容部9側には、Z方向下方から平面視した場合に、冷却用流体導入口11に対応して突起部14が形成されている。この突起部14のうち、Z方向から平面視した場合に冷却ファン4を囲む領域の一部に、切欠部14dが形成されている。また、図6A(a)に示すように、段部12の頂面12aのうちで切欠部14dに対応する位置には、冷却用流体導入口11が形成されていない。
このように、冷却用流体導入口11が一部形成されず、突起部14に切欠部14dが形成される理由は次のとおりである。
すなわち、第二の実施の形態では、電池パック30は冷却ファン4を複数(4つ)備えている。したがって、それぞれの冷却ファン4により電池収容ケース3内に導入された冷却風A1が蓋部10に到達した際には、Z方向から平面視した場合に複数の冷却ファン4で囲まれる領域に、単電池2の側面との間で熱交換を行った冷却風A1が滞留してしまうことがある。
これに対して本実施の形態では、突起部14は上述した切欠部14dが形成されるとともに、この切欠部14dに対応した位置には冷却用流体導入口11が形成されないため、Z方向から平面視した場合に複数の冷却ファン4で囲まれた領域に冷却風A1が滞留してしまうことがない。すなわち、蓋部10のうち冷却ファン4で囲まれる領域内に到達した冷却風A1は、切欠部14dを通り、最終的には側部9bに形成された冷却用流体排出口13から電池収容ケース3の外部へと排出される。このとき、切欠部14dに対応した位置には冷却用流体導入口11が形成されていないため、冷却ファン4で囲まれる領域内に到達した冷却風A1の流れが阻害されることが抑制される。
このように、Z方向下方から平面視した場合に、蓋部10の収容部9側では、突起部14によって区画される領域のすべてに少なくとも1つの冷却用流体排出口13が存在することになり、いずれの区画でも冷却風A1が滞留することがなくなる。
なお、図6A(b)に示した切欠部14dに代えて、図6B(c)に示すように、蓋部10のうち、Z方向から平面視した場合に4つのファン16によって囲まれる位置には、蓋部10を貫通する蓋部側冷却用流体排出口(第二の冷却用流体排出口)22を設けてもよい。この場合には、図6B(d)に示すように、切欠部14dと対応させて省略した冷却用流体導入口11を形成してもよい。
この蓋部側冷却用流体排出口22を蓋部10に設けることによっても、上記滞留した冷却風A1をこの蓋部側冷却用流体排出口22から電池パック30の外部へ排出することができる。
これに加え、蓋部10には、4つの冷却ファン4に囲まれる領域に対応する位置に、切欠部14d又は蓋部側冷却用流体排出口22が設けられていることにより、電池収容ケース3内において4つの冷却ファン4に囲まれる領域に冷却風A1が滞留してしまうことを抑制できる。これにより、当該領域に熱だまりが発生してしまうことを防止することができ、放熱性に優れた電池システムを実現することができる。
次に、第三の実施の形態について図面に基づいて説明する。
第三の実施の形態は、第一の実施の形態で示した冷却風ガイド部の変形例を示すものである。図7、図8(a)に示すように、第三の実施の形態による電池パック31では、蓋部10の収容部9側の面に、冷却風ガイド部として、複数の同心楕円状の突起部32が設けられている。各突起部32は、Z方向から平面視した場合に各突起32の中心が略同心となるようにして、収容部9側に向けて蓋部10から突出するように形成されている。また、それぞれの突起部32における中心は、Z方向から平面視した場合に、配列された複数の単電池2の中央と略一致するように設定されている。
各突起部32は、径方向(XY平面と平行な方向)の断面が先端32aから蓋部10側に向かうにつれ広くなる形状に形成されている。突起部32の側面32bは湾曲していて、隣り合う突起部32間には径方向の断面が略円弧状の凹部33が形成されている。
かかる突起部32は、上述した冷却風A1をガイドする機能に加え、乱流発生機能を備えている。すなわち、冷却用流体導入口11から収容部9内に導入された冷却風A1は、まず蓋部10のうち中央に位置する突起部32によって単電池2の端子面2a側へとガイドされる。その後、冷却風A1は、端子面2aにて単電池2の上方に向けて反射され、再び突起部32(上記中央に位置する突起部32よりも外側の突起部32)に吹き当たる。このとき、上記反射した冷却風A1の多くは、上記中央に位置する突起部32の隣に位置する突起部32に吹き当たると考えられる。そして、複数の突起部32にはそれぞれ凹部33が形成されているので、突起部32に吹き当たった冷却風A1は、再び端子面2aに向けてガイドされる。このように、本実施の形態の冷却風A1は、突起部32と単電池2との間で反射を繰り返す乱流となる一方で、冷却ファン4によって次々と送風される冷却風A1の流れに従って冷却用流体排出口13へと次第に導かれていく。このとき、冷却風A1は、単電池2の電極端子6を含む端子面2aとの間で熱交換を行って単電池2を冷却した後に、冷却用流体排出口13から組電池1の外部へと排出される。
かかる効果に加え、冷却風A1は、突起部32と端子面2aとの間で反射を繰り返して乱流となりながら冷却用流体排出口13へ向けて拡散するので、各単電池2の上面(電極端子6を含む端子面2a)との充分な熱交換が可能になるとともに、より広範に上記した単電池2の上面を冷却することができる。
なお、本実施の形態では、蓋部10に複数の同心楕円状の突起部32を設けているが、複数の同心楕円状の突起部32に代えて、複数の同心円状の突起部や複数の同心多角形状(三角形や四角形など)の突起部などを設けてもよい。また、各突起部32は、必ずしも連続して形成される必要はなく、柱状の突起が断続的に並んで突起部32が形成されていてもよい。すなわち、本実施の形態では、複数の突起部32は、略同心で略円状(上述した同心楕円状および同心円状を含む)となって蓋部10に設けられていればよい。
図8(b)は、本実施の形態で示した複数の突起部32の変形例である。本変形例に示すように、それぞれ略同心で略円状の複数の突起部32は、高さ方向(Z方向)における突起部32の位置が異なっている。本例では、蓋部10の中心Cから外側に向かうにつれて、突起部32の高さが高くなる(すなわち単電池2の端子面2aに近づく)ように、複数の突起部32が蓋部10の収容部9側に形成されている。なお、隣り合う2つの突起部32の先端32a間のピッチPは、複数の突起部32において略同一であることが望ましいが、例えば蓋部10の中心C付近と外側付近とで上記ピッチPを異ならせてもよい。
本変形例によっても、冷却風A1を単電池2の端子面2aへとガイドするとともに、より効率的に冷却風A1を冷却用流体排出口13へと導くことができる。
次に、第四の実施の形態について図面に基づいて説明する。
図9、図10に示すように、第四の実施の形態による電池パック41は、一部の電極端子6が図示しない他の電池パック41に収容された単電池2の電極端子6とバスバー42で接続されている。
本実施の形態が第一の実施の形態と相違する点は、電池収容ケース3に形成されるバスバー挿入口43が冷却用流体排出口を兼ねる点であり、その余の構成は第一の実施の形態と同様である。
すなわち、本実施の形態で示す電池収容ケース3では、蓋部10と収容部9とが組み合わされた際に、蓋部10のうち側部10aの下部(収容部9)側に設けられた切欠き部と、収容部9の側部9bの上端とによってバスバー挿入口43が形成される。
したがって、図10(b)に示すように、冷却ファン4が駆動されて冷却風A1が電池収容ケース3内に導入されると、電池収容ケース3内の空気A2は冷却用流体排出口13から電池収容ケース3外へ排出されると共に、バスバー挿入口43からも電池収容ケース3の外部へと排出される。このように、収容部9の側部bのうちバスバー挿入口43が形成される側においては、バスバー挿入口43が冷却用流体排出口13を兼ねる構成となっている。
かかる効果に加え、本実施の形態では、バスバー挿入口43から空気A2が排出されることにより、このバスバー挿入口43に挿入されているバスバー42を冷却することができる。
なお、バスバー挿入口43は、蓋部10の側部10aに設けられる上記切欠き部と、収容部9の側部9bの上端とにより形成されているが、バスバー42が設置される高さに応じて蓋部10の側部10aに設けられてもよく、あるいは収容部9の側部9bに設けられてもよい。また、蓋部10の側部10aの下部側と収容部9の側部9bの上部側との両方に対応する切欠き部をそれぞれ形成し、これら切欠き部をあわせて形成される開口部をバスバー挿入口43としてもよい。
次に、第五の実施の形態について図面に基づいて説明する。
以下に説明する第五の実施の形態が第一の実施の形態と相違する点は、電極端子6が挿入される電極端子挿入口が蓋部10に形成されている点であり、その余の点は第一の実施の形態と同様である。
図11に示すように、第五の実施の形態による電池パック51は、一部の電極端子6が図示しない他の電池パック51に収容される組電池の電極端子とバスバー42で接続されている。この電極端子6は、電池収容ケース3の蓋部10を貫通して電池収容ケース3の外部に露出しており、電池収容ケース3の外部側にバスバー42が設置されている。
蓋部10には、電極端子6を挿入する電極端子挿入口52が設けられている。電極端子挿入口52は、電極端子6の外形よりも大きく形成されていて、その内周面52aと電極端子6との間には隙間が設けられている。
第五の実施の形態では、制御部17によって冷却ファン4が駆動されて冷却風A1が収容部9内に導入されると、電池収容ケース3内の空気A2は冷却用流体排出口13から電池収容ケース3外へ排出されると共に、電極端子挿入口52からも電池収容ケース3外に排出される。
例えば、上述した第一の実施の形態では、冷却用流体排出口13を収容部9の側部9bに設けたが、収容部9の側部9bに代わって、図12に示すように、蓋部10の側部10bや主面10aの周縁に設けてもよい。特に蓋部10の主面10bに冷却用流体排出口13を設けると、組電池1が複数配列されていて隣り合う組電池1との間隔がない、または狭い場合に、電池収容ケース3外へ収容部9内の空気A2を排出しやすい。
また、上述した各実施の形態では、各単電池2にサーミスタ8を設けたが、このサーミスタ8は必ずしも必須ではない。例えば、サーミスタ8に換えて他の計測値(缶電位や端子缶電圧等)に基づいて冷却ファン4を駆動させてもよいし、入力装置1dを介して入力された命令に基づき冷却ファン4を駆動させてもよい。また、サーミスタ8を設けずに冷却ファン4を常時駆動させてもよいし、所定の期間毎に断続的に冷却ファン4を駆動させてもよい。
上述した第一の実施の形態では、単電池2が所定以上の温度となった場合に冷却ファン4を駆動させているが、他の計測情報のいずれか1つ以上が所定の数値以上・以下となった場合(例えば電流の絶対値が所定の値以上となった場合)に、制御部17により冷却ファン4を駆動させる構成としてもよい。
上述した実施の形態では、冷却用流体導入口11を段部12に設けたが、段部12を設けずに、収容部9の底部9aの単電池2が設置されている面と同じ面に冷却用流体導入口11を設けてもよい。
上述した実施の形態では、蓋部10の収容部9側に断面形状が先端から蓋部10側に向って広くなる突起部14、32を形成したが、この例に限定されない。例えば、突起部14、32に代えて、蓋部10の収容部9側の面を凹凸状としてもよく、あるいは、蓋部10の収容部9側の面に沿って網状の部材(金属ウールなど)を取り付けてもよい。かかる構成によっても、冷却用流体導入口11から収容部9内に導入された冷却風A1を、単電池2の電極端子を含む端子面2aに向けてガイドすることができる。
また、上述した各実施の形態では、単電池2を二次元的に配列して組電池を構成したが、この二次元的に配列された組電池を重ね合わせて三次元に電池収容ケース3内に収容し、この組電池の下方から冷却ファン4によって冷却風A1を送風してもよい。
1a、30、31、41、51 電池パック
2 単電池
3 電池収容ケース
4 冷却ファン
6 電極端子
11 冷却用流体導入口
13 冷却用流体排出口(第一の冷却用流体排出口)
14、32 突起部
22 蓋部側冷却用流体排出口(第二の冷却用流体排出口)
A1 冷却風
A2 空気
d1 間隔
Claims (6)
- 電極端子が並んで配列された複数の単電池と、
前記複数の単電池を収容する収容部および前記収容部の開口を閉塞する蓋部を含む電池収容ケースと、
前記電極端子が設けられた面とは反対側から、前記収容部に収容された前記複数の単電池間に冷却用流体を供給する冷却装置と、を具備し、
前記電池収容ケースには、前記冷却用流体を前記収容部に導入する冷却用流体導入口と、前記収容部から前記冷却用流体を外部に排出する第一の冷却用流体排出口と、が形成され、
前記蓋部のうち前記収容部と対向する側には、前記複数の単電池それぞれの前記電極端子に向けて実質的に均質に前記冷却用流体をガイドする冷却用流体ガイド部が形成されてなることを特徴とする電池システム。 - 前記冷却用流体ガイド部は、前記蓋部から前記単電池の電極端子に向かって突出する突起部であることを特徴とする請求項1に記載の電池システム。
- 前記突起部は、前記蓋部のうち前記冷却用流体導入口と対向する位置に設けられるとともに、径方向の断面が、前記突起部を構成する先端から前記蓋部に向かうにつれて広くなる形状であることを特徴とする請求項2に記載の電池システム
- 前記突起部は、同心で略円状に複数設けられ、
それぞれの前記突起部における中心が、前記単電池の高さ方向から平面視した場合に、配列された複数の前記単電池の中央と略一致していることを特徴とする請求項3に記載の電池システム。 - 複数の前記冷却ファンを備え、
前記蓋部のうち、前記単電池の高さ方向から平面視した場合に前記複数の冷却ファンによって囲まれる領域には、前記冷却用流体を前記電池収容ケースの外部へ排出する第二の冷却用流体排出口が設けられていることを特徴とする請求項4に記載の電池システム。 - 前記冷却装置の駆動状態に関する情報を取得する制御を行う上位制御装置と、
前記駆動状態に関する情報を表示する表示部と、をさらに含むことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の電池システム。
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Cited By (14)
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| WO2014021057A1 (ja) * | 2012-07-31 | 2014-02-06 | トヨタ車体株式会社 | 車両用バッテリー装置 |
| JP2014035918A (ja) * | 2012-08-09 | 2014-02-24 | Toyota Industries Corp | 電池パック |
| US20140131015A1 (en) * | 2012-11-15 | 2014-05-15 | GM Global Technology Operations LLC | Simple and Efficient Turbulator to Promote the Uniform Heat Exchange Inside the Battery Cooling Channel |
| JP2015026569A (ja) * | 2013-07-29 | 2015-02-05 | 株式会社デンソー | 電池パック |
| WO2015087671A1 (ja) * | 2013-12-11 | 2015-06-18 | 新神戸電機株式会社 | 電力貯蔵装置 |
| JP2015201271A (ja) * | 2014-04-04 | 2015-11-12 | 古河電気工業株式会社 | 電池温調システム |
| JP2015216071A (ja) * | 2014-05-13 | 2015-12-03 | 三菱自動車工業株式会社 | 電池パック |
| JP2016138403A (ja) * | 2015-01-28 | 2016-08-04 | 日立建機株式会社 | 建設機械 |
| JP2018018754A (ja) * | 2016-07-29 | 2018-02-01 | 株式会社デンソー | 電池パック |
| JP2018073669A (ja) * | 2016-10-31 | 2018-05-10 | トヨタ自動車株式会社 | バッテリモジュール |
| WO2019221394A1 (ko) * | 2018-05-15 | 2019-11-21 | 삼성에스디아이주식회사 | 배터리 팩 |
| KR20200088178A (ko) * | 2019-01-14 | 2020-07-22 | 주식회사 엘지화학 | 전력 저장 장치 |
| JP2021535546A (ja) * | 2018-08-16 | 2021-12-16 | ハイパードライブ イノベーション リミテッド | 方法および装置 |
| US12531292B2 (en) | 2018-05-15 | 2026-01-20 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Battery pack |
Families Citing this family (42)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120223113A1 (en) * | 2009-11-18 | 2012-09-06 | Benteler Aluminium Systems France SNC | Battery Tray for Vehicle and Method for Producing the Battery Tray |
| FR2981510B1 (fr) * | 2011-10-14 | 2013-12-06 | Air Liquide | Dispositif de production d'electricite a pile a combustible et son procede de demarrage |
| US20130228387A1 (en) * | 2012-01-24 | 2013-09-05 | Ford Global Technologies, Llc | Drive Battery Arrangement and Motor Vehicle Having a Drive Battery Arrangement |
| JP5927702B2 (ja) * | 2012-09-12 | 2016-06-01 | 株式会社日立製作所 | 電池パック及びそれを備えたコンテナ |
| JP5720663B2 (ja) * | 2012-12-04 | 2015-05-20 | トヨタ自動車株式会社 | 蓄電装置 |
| US10535852B2 (en) * | 2013-02-26 | 2020-01-14 | The Boeing Company | Chassis for rechargeable battery |
| JPWO2014155411A1 (ja) * | 2013-03-25 | 2017-02-16 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 蓄電池収容棚 |
| CN104600337A (zh) * | 2013-11-01 | 2015-05-06 | 捷温汽车系统(中国)有限公司 | 用于电化学电源的调温装置 |
| US10270137B1 (en) | 2014-04-04 | 2019-04-23 | Olaeris, Inc. | Battery status and failure detector |
| US9997944B2 (en) * | 2014-07-07 | 2018-06-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and system of charging a battery |
| DE102014221684A1 (de) | 2014-07-11 | 2016-01-14 | Robert Bosch Gmbh | Gehäuse zur Aufnahme einer Vielzahl von Batteriezellen mit einer im Gehäuse integrierten Kühlungsvorrichtung |
| JP6245154B2 (ja) * | 2014-12-01 | 2017-12-13 | トヨタ自動車株式会社 | 電池パックおよび車両 |
| GB2566124B (en) * | 2015-05-25 | 2022-02-23 | Nec Corp | Power storage device |
| CN105070975B (zh) * | 2015-08-31 | 2017-09-29 | 北京闪信鼎中技术有限公司 | 一种动力电池包的散热方法 |
| US9979056B2 (en) | 2015-09-22 | 2018-05-22 | Ford Global Technologies, Llc | Battery pack flow control system with fan assembly |
| US9985325B2 (en) | 2015-09-22 | 2018-05-29 | Ford Global Technologies, Llc | Battery pack flow control method |
| CN106599333B (zh) * | 2015-10-20 | 2019-12-13 | 郑州宇通客车股份有限公司 | 一种电源soh的估算方法 |
| KR101822304B1 (ko) | 2016-10-24 | 2018-01-25 | 현대자동차주식회사 | 배터리 냉각장치 |
| JP6805724B2 (ja) * | 2016-10-26 | 2020-12-23 | 株式会社デンソー | 電池パック |
| JP7000927B2 (ja) * | 2018-03-09 | 2022-01-19 | トヨタ自動車株式会社 | 電池モジュール |
| CN108649297B (zh) * | 2018-05-23 | 2020-07-17 | 襄阳九州汽车有限公司 | 一种新能源汽车用散热系统 |
| US11108101B2 (en) * | 2018-08-08 | 2021-08-31 | Bae Systems Controls Inc. | Active internal air cooled vehicle battery pack |
| DE102018214749A1 (de) | 2018-08-30 | 2020-03-05 | Robert Bosch Gmbh | Batteriesystem mit mindestens einem Lüfter |
| DE102018214722A1 (de) * | 2018-08-30 | 2020-03-05 | Robert Bosch Gmbh | Batteriesystem und Verfahren zur homogenen Temperaturverteilung innerhalb des Batteriesystems |
| DE102018214748A1 (de) | 2018-08-30 | 2020-03-05 | Robert Bosch Gmbh | Batteriesystem mit Lüftern im Batteriezellenhalter und Verfahren zur homogenen Temperaturverteilung innerhalb des Batteriesystems |
| GB2577261B (en) * | 2018-09-18 | 2022-05-25 | Mclaren Automotive Ltd | Battery |
| US12283834B2 (en) | 2019-02-28 | 2025-04-22 | Koki Holdings Co., Ltd. | Charging device of electric tool to reduce noise |
| JP6936923B2 (ja) * | 2019-03-14 | 2021-09-22 | 日本碍子株式会社 | 蓄電池用コンテナ |
| DE102019207347A1 (de) * | 2019-05-20 | 2020-11-26 | Audi Ag | Energiespeicher, Kraftfahrzeug und Gehäusedeckelanordnung |
| JP7369274B2 (ja) * | 2019-08-01 | 2023-10-25 | エルジー エナジー ソリューション リミテッド | バッテリー温度制御装置、バッテリーシステム、エネルギー貯蔵システム及びバッテリー温度制御方法 |
| KR102752672B1 (ko) | 2019-08-13 | 2025-01-08 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 배터리 모듈의 전장품 하우징 |
| AT522356B1 (de) * | 2019-08-28 | 2020-10-15 | Kreisel Electric Gmbh & Co Kg | Temperiervorrichtung |
| WO2021066044A1 (ja) * | 2019-10-04 | 2021-04-08 | 三井化学株式会社 | 発熱体収容ケース及び構造体 |
| KR102699011B1 (ko) * | 2019-11-14 | 2024-08-23 | 현대자동차주식회사 | 차량의 배터리시스템 |
| KR102813064B1 (ko) | 2019-12-03 | 2025-05-26 | 밀워키 일렉트릭 툴 코포레이션 | 배터리 팩 및 충전기 시스템 |
| KR102883044B1 (ko) | 2020-04-14 | 2025-11-06 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리 팩 |
| AT523635B1 (de) * | 2020-09-18 | 2021-10-15 | Kreisel Electric Gmbh & Co Kg | Temperiervorrichtung für zu einem Modul zusammengesetzte Batteriezellen |
| DE102020128567A1 (de) * | 2020-10-30 | 2022-05-05 | Lisa Dräxlmaier GmbH | Batteriemodulgehäuse und anordnung von batteriemodulen |
| AT524478B1 (de) * | 2020-11-26 | 2023-02-15 | Kreisel Electric Gmbh & Co Kg | Batteriezelle |
| CN113540638B (zh) * | 2021-03-18 | 2025-05-16 | 欣旺达动力科技股份有限公司 | 支撑架和电池模组 |
| KR20230171734A (ko) * | 2022-06-14 | 2023-12-21 | 현대모비스 주식회사 | 배터리 시스템용 하우징 및 이를 구비하는 배터리 시스템 |
| KR20240177835A (ko) * | 2023-06-20 | 2024-12-30 | 에스케이온 주식회사 | 에너지 저장 장치 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2903913B2 (ja) * | 1992-11-10 | 1999-06-14 | 松下電器産業株式会社 | 蓄電池システム |
| JP2001185240A (ja) * | 1999-12-28 | 2001-07-06 | Honda Motor Co Ltd | 蓄電素子装置 |
| JP4233733B2 (ja) * | 2000-07-17 | 2009-03-04 | パナソニック株式会社 | 電源装置及びその製造方法 |
| US6705418B2 (en) * | 2000-10-31 | 2004-03-16 | Volvo Car Corporation | Arrangement for providing a compact battery with autonomous cooling |
| JP4320133B2 (ja) * | 2001-06-05 | 2009-08-26 | パナソニック株式会社 | 電池電源装置 |
| US6894899B2 (en) * | 2002-09-13 | 2005-05-17 | Hong Kong Cheung Tat Electrical Co. Ltd. | Integrated fluid cooling system for electronic components |
| KR20060102853A (ko) * | 2005-03-25 | 2006-09-28 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 모듈 |
| JP2006331956A (ja) * | 2005-05-27 | 2006-12-07 | Sanyo Electric Co Ltd | 車両用の電源装置 |
| WO2008095313A1 (en) * | 2007-02-09 | 2008-08-14 | Advanced Lithium Power Inc. | Battery thermal management system |
| JP5221913B2 (ja) * | 2007-08-29 | 2013-06-26 | 本田技研工業株式会社 | 電池格納ユニット |
| JP4947075B2 (ja) * | 2009-03-23 | 2012-06-06 | トヨタ自動車株式会社 | 蓄電装置の温度調節構造 |
| JP5464168B2 (ja) * | 2010-06-04 | 2014-04-09 | 株式会社デンソー | 電源装置 |
-
2010
- 2010-11-09 JP JP2010251124A patent/JP4918611B1/ja active Active
-
2011
- 2011-09-27 KR KR20127013966A patent/KR20120091260A/ko not_active Ceased
- 2011-09-27 CN CN2011800044803A patent/CN102687336A/zh active Pending
- 2011-09-27 WO PCT/JP2011/072045 patent/WO2012063567A1/ja not_active Ceased
- 2011-09-27 US US13/818,008 patent/US20130149583A1/en not_active Abandoned
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014021057A1 (ja) * | 2012-07-31 | 2014-02-06 | トヨタ車体株式会社 | 車両用バッテリー装置 |
| JP2014035918A (ja) * | 2012-08-09 | 2014-02-24 | Toyota Industries Corp | 電池パック |
| US20140131015A1 (en) * | 2012-11-15 | 2014-05-15 | GM Global Technology Operations LLC | Simple and Efficient Turbulator to Promote the Uniform Heat Exchange Inside the Battery Cooling Channel |
| JP2015026569A (ja) * | 2013-07-29 | 2015-02-05 | 株式会社デンソー | 電池パック |
| JPWO2015087671A1 (ja) * | 2013-12-11 | 2017-03-16 | 日立化成株式会社 | 電力貯蔵装置 |
| WO2015087671A1 (ja) * | 2013-12-11 | 2015-06-18 | 新神戸電機株式会社 | 電力貯蔵装置 |
| JP2015201271A (ja) * | 2014-04-04 | 2015-11-12 | 古河電気工業株式会社 | 電池温調システム |
| JP2015216071A (ja) * | 2014-05-13 | 2015-12-03 | 三菱自動車工業株式会社 | 電池パック |
| JP2016138403A (ja) * | 2015-01-28 | 2016-08-04 | 日立建機株式会社 | 建設機械 |
| JP2018018754A (ja) * | 2016-07-29 | 2018-02-01 | 株式会社デンソー | 電池パック |
| JP2018073669A (ja) * | 2016-10-31 | 2018-05-10 | トヨタ自動車株式会社 | バッテリモジュール |
| WO2019221394A1 (ko) * | 2018-05-15 | 2019-11-21 | 삼성에스디아이주식회사 | 배터리 팩 |
| CN112119535A (zh) * | 2018-05-15 | 2020-12-22 | 三星Sdi株式会社 | 电池组 |
| US11557818B2 (en) | 2018-05-15 | 2023-01-17 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Battery pack |
| US12531292B2 (en) | 2018-05-15 | 2026-01-20 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Battery pack |
| JP2021535546A (ja) * | 2018-08-16 | 2021-12-16 | ハイパードライブ イノベーション リミテッド | 方法および装置 |
| KR20200088178A (ko) * | 2019-01-14 | 2020-07-22 | 주식회사 엘지화학 | 전력 저장 장치 |
| KR102742812B1 (ko) * | 2019-01-14 | 2024-12-12 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 전력 저장 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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