JP2013196908A

JP2013196908A - 電池ユニット盤

Info

Publication number: JP2013196908A
Application number: JP2012062850A
Authority: JP
Inventors: Shigenori Kawana; 重則川名; Hideji Kikuchi; 秀二菊地; Sakae Kawashima; 栄川島; Yosuke Matsuno; 洋輔松野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2012-03-19
Filing date: 2012-03-19
Publication date: 2013-09-30

Abstract

【課題】上下方向および幅方向の碁盤目状に配列された複数の電池ユニットを効率よく冷却する。
【解決手段】仕切り板１０を境として電池ユニット室１ａと排気室１ｂとに仕切られた筐体１と、電池ユニット室１ａに多段積みされるとともに、両端にケース吸気口１２とケース排気口１３とを備えた複数の電池ユニットケース１１と、電池ユニットケース１１のそれぞれに配置された電池ユニット２と、電池ユニットケース１１の複数の全てのケース吸気口１２に対向して筐体１の側面に設けられた正面吸気口１４と、電池ユニットケース１１のケース排気口１３のそれぞれに対向して設けられた開口部１５と、排気室１ｂの天井部に設けられた天井排気口８とを備えたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、複数の電池ユニット（電池モジュール）を収納する電池ユニット盤に関する。

従来、直並列接続された複数の電池ユニットを多段に配置して収納する電池ユニット盤においては、電池ユニットが所定の間隔を保って配置され、冷媒の空気を流通させることで温度上昇の抑制が行われている。更には、冷却ファンを設け、強制冷却が行われることがある。（例えば、特許文献１参照。）。

この種の電池ユニット盤を図７に示すが、箱状の筐体１内には、複数の立方体状の電池ユニット２が所定の間隔を保って多段積みされている。電池ユニット２には、複数の電池セルが直並列接続されている。筐体１の下部には、異物侵入防止用の網目を備えた底部吸気口３を有する仕切り板４が設けられ、外気取入室５を形成し、架台６に固定されている。また、外気取入室５の側面には、網目を備えた側面吸気口７が設けられている。天井部には、網目を備えた天井排気口８が設けられ、強制冷却を行う場合には冷却ファン９が設けられる。

これにより、電池ユニット２の冷却が行われるものの、下段から上段に向かって流れる空気に乱れが生じるとともに、上段に向かうほど空気の温度が上昇し、複数の電池ユニット２を効率よく冷却することが困難であった。冷却が不十分であると、電池セルの充放電のバラツキ、寿命、残存容量などに個体差が生じ、電池としての品質や安定性に問題が生じる。

特開平１１−３２９５１８号公報

本発明が解決しようとする課題は、筐体１内に配置される複数の電池ユニット２を効率よく冷却することのできる電池ユニット盤を提供することにある。

上記課題を解決するために、実施形態の電池ユニット盤は、仕切り板を境として電池ユニット室と排気室とに仕切られた筐体と、前記電池ユニット室に所定の間隔を保って多段積みされるとともに、両端にケース吸気口とケース排気口とを備えた複数の電池ユニットケースと、前記電池ユニットケースのそれぞれに配置された電池ユニットと、前記電池ユニットケースの複数の全てのケース吸気口に対向して前記筐体の側面に設けられた正面吸気口と、前記電池ユニットケースのケース排気口のそれぞれに対向して前記仕切り板に設けられた開口部と、前記排気室の天井部に設けられた天井排気口と、を備えたことを特徴とする。

本発明の実施例１に係る電池ユニット盤の構成を断面して示す側面図。本発明の実施例２に係る電池ユニット盤の構成を断面して示す要部拡大側面図。本発明の実施例３に係る電池ユニット盤の構成を断面して示す要部拡大側面図。本発明の実施例４に係る電池ユニット盤の構成を断面して示す要部拡大側面図。本発明の実施例５に係る電池ユニット盤の構成を断面して示す要部拡大側面図。本発明の実施例６に係る電池ユニット盤の構成を断面して示す要部拡大側面図。従来の電池ユニット盤の構成を断面して示す側面図。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

先ず、本発明の実施例１に係る電池ユニット盤を図１を参照して説明する。図１は、本発明の実施例１に係る電池ユニット盤の構成を断面して示す側面図である。なお、従来と同様の構成部分は、同一符号を付した。

図１に示すように、箱状の筐体１は、中間部の上下方向に設けられた仕切り板１０を境にして、正面側の電池ユニット室１ａと、背面側の排気室１ｂとに分かれて構成されている。

電池ユニット室１ａには、両端が開口した矩形状の複数の電池ユニットケース１１が平行配置され、図示しない支柱などで所定の間隔を保って多段積みされ、固定されている。電池ユニットケース１１には、立方体状の電池ユニット２が略中央部に収納、固定されている。電池ユニットケース１１には、正面側に冷媒の空気を吸気する異物侵入防止用の網目を備えたケース吸気口１２、背面側に同様の網目を備えたケース排気口１３が設けられている。なお、電池ユニット室１ａの幅方向にも多段積みした電池ユニット２を収納した電池ユニットケース１１を所定の間隔を保って配置してもよく、これを正面から見ると碁盤目状の配置となる。

筐体１の正面側には、複数の電池ユニットケース１１の全体を覆うような大きな開口部を持ち、冷媒の空気を吸気する異物侵入防止用の網目を備えた正面吸気口１４が設けられている。即ち、正面吸気口１４は、全ての電池ユニットケース１１のケース吸気口１２に対向するものとなる。仕切り板１０には、ケース排気口１３に対向し、それぞれ開口部１５が設けられ、電池ユニットケース１１内の空気が排気室１ｂに排気されるようになっている。排気室１ｂの天井には、網目を備えた天井排気口８が設けられている。筐体１は、架台６に固定されている。

これにより、空気の流を図示矢印で示すように、下段から上段までのそれぞれの電池ユニットケース１１には、正面吸気口１４から、直接、外気を取り入れることができる。取り入れられた外気は、それぞれのケース吸気口１２でほぼ同様の温度であり、電池ユニット２を冷却し、ケース排気口１３から排気される。排気された空気は、排気室１ｂに集められ、天井排気口８から外部に放出される。即ち、それぞれの電池ユニット２は、同様の温度の空気で冷却され、昇温した空気は風洞となった排気室１ｂから放出される。このため、それぞれの電池ユニットケース１１内の空気の流れに乱れが生じることがなく、電池ユニット２を冷却することができる。

上記実施例１の電池ユニット盤によれば、筐体１の正面側に外気を取り入れる正面吸気口１４を設け、各段の電池ユニットケース１１に同様の温度の空気が取り入れられるようにしているので、それぞれの電池ユニット２を同様に冷却することができ、電池ユニット２間の温度差を抑制することができる。

次に、本発明の実施例２に係る電池ユニット盤を図２を参照して説明する。図２は、本発明の実施例２に係る電池ユニット盤の構成を断面して示す要部拡大側面図である。なお、この実施例２が実施例１と異なる点は、ケース排気口に案内板を設けたことである。図２において、実施例１と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図２に示すように、電池ユニットケース１１の上面には、開口部１５に向かうほど天井側に傾斜した案内板１６を設けている。これにより、ケース排気口１３から排気室１ｂへの空気の流れが改善される。

上記実施例２の電池ユニット盤によれば、実施例１による効果のほかに、電池ユニット２を効率よく冷却することができる。

次に、本発明の実施例３に係る電池ユニット盤を図３を参照して説明する。図３は、本発明の実施例３に係る電池ユニット盤の構成を断面して示す要部拡大側面図である。なお、この実施例３が実施例２と異なる点は、冷却ファンを設けたことである。図３において、実施例２と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図３に示すように、天井排気口８には、排気する冷却ファン９を設けている。冷却ファン９は、筐体１内が所定温度以上に上昇したときに、動作するようになっている。また、上昇した温度値によって回転数（風量）を変化させることができる。

上記実施例３の電池ユニット盤によれば、実施例２による効果のほかに、電池ユニット２を強制的に冷却することができる。

次に、本発明の実施例４に係る電池ユニット盤を図４を参照して説明する。図４は、本発明の実施例４に係る電池ユニット盤の構成を断面して示す要部拡大側面図である。なお、この実施例４が実施例３と異なる点は、電池ユニットケースにも冷却ファンを設けたことである。図４において、実施例３と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図４に示すように、電池ユニットケース１１のケース吸気口１２には吸引するケース冷却ファン１７、ケース排気口１３には排気するケース冷却ファン１８を設けている。ケース冷却ファン１７、１８は、少なくとも一方に設けることができる。

上記実施例４の電池ユニット盤によれば、実施例３と同様の効果を得ることができる。

次に、本発明の実施例５に係る電池ユニット盤を図５を参照して説明する。図５は、本発明の実施例５に係る電池ユニット盤の構成を断面して示す要部拡大側面図である。なお、この実施例５が実施例３と異なる点は、電池ユニットケースに傾斜をつけたことである。図５において、実施例３と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図５に示すように、電池ユニットケース１１の上面を、開口部１５に向かうほど天井側に傾斜させている。これにより、ケース吸気口１２からケース排気口１３への空気の流れが改善される。

上記実施例５の電池ユニット盤によれば、実施例３と同様の効果を得ることができる。

次に、本発明の実施例６に係る電池ユニット盤を図６を参照して説明する。図６は、本発明の実施例６に係る電池ユニット盤の構成を断面して示す要部拡大側面図である。なお、この実施例６が実施例５と異なる点は、電池ユニットを傾斜させて配置したことである。図６において、実施例５と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図６に示すように、電池ユニット２を正面側よりも背面側が天井側に近づくように傾斜させて配置している。

上記実施例６の電池ユニット盤によれば、実施例５と同様の効果を得ることができる。

以上述べたような実施形態によれば、複数の電池ユニットを効率よく冷却することができ、電池ユニット間の温度差を抑えることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１筐体
１ａ電池ユニット室
１ｂ排気室
２電池ユニット
３底部吸気口
４、１０仕切り板
５外気取入室
６架台
７側面吸気口
８天井排気口
９冷却ファン
１１電池ユニットケース
１２ケース吸気口
１３ケース排気口
１４正面吸気口
１５開口部
１６案内板
１７、１８ケース冷却ファン

Claims

仕切り板を境として電池ユニット室と排気室とに仕切られた筐体と、
前記電池ユニット室に所定の間隔を保って多段積みされるとともに、両端にケース吸気口とケース排気口とを備えた複数の電池ユニットケースと、
前記電池ユニットケースのそれぞれに配置された電池ユニットと、
前記電池ユニットケースの複数の全てのケース吸気口に対向して前記筐体の側面に設けられた正面吸気口と、
前記電池ユニットケースのケース排気口のそれぞれに対向して前記仕切り板に設けられた開口部と、
前記排気室の天井部に設けられた天井排気口と、
を備えたことを特徴とする電池ユニット盤。
多段積みされた前記電池ユニットを前記電池ユニット室の幅方向にも配置したことを特徴とする請求項１に記載の電池ユニット盤。
前記ケース排気口に、前記開口部に向かうほど前記筐体の天井側に近づくような傾斜した案内板を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電池ユニット盤。
前記天井排気口に天井冷却ファンを設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の電池ユニット盤。
前記ケース吸気口、前記ケース排気口の少なくとも一方にケース冷却ファンを設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の電池ユニット盤。
前記電池ユニットケースの上面を、前記開口部に向かうほど前記筐体の天井側に近づくように傾斜させたことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の電池ユニット盤。
前記電池ユニットを、前記開口部に向かうほど前記筐体の天井側に近づくように傾斜させて配置したことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の電池ユニット盤。