JP2014056682A - 電池パック及びそれを備えたコンテナ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】一列に並設されている複数の単電池1を含む電池モジュール10と、電池モジュール10の側面に設けられ、複数の単電池1と熱交換させる気体を通流可能な流路21を形成する仕切り部材20と、を備え、仕切り部材20は、流路21を通流する気体と少なくとも二つの単電池1とが熱交換可能になるように備えられ、一列に並設されている複数の単電池1の並設方向に垂直な方向に対し、傾斜を有して備えられていることを特徴とする、電池パック100。
【選択図】図1
Description
図1は、本実施形態の電池パック100の外観斜視図である。また、図2は、図1のA−A線断面図である。電池パック100は、12個の電池モジュール10(10a,10b,・・・,10k,10l)を備えて構成される。電池モジュール10は扁平状であり、狭い間隔で並設されている。
なお、温度上昇とは、流路20への流入時の空気温度と流路20からの排出時の空気温度との温度差である。
図4は、本実施形態の電池パック100が設置された電池パック搭載コンテナ200(コンテナ200)を示す図である。即ち、図4は、図3に示す設置用電池パック150が搭載されたコンテナ200を示す図である。
空調機201から排出された冷気(冷却された空気)は、作業室200aの下方に向かうように、流路200bを通流する(図4中の細矢印)。流路200bは、所謂コールドアイルと呼称することができる。そして、流路200bを通流する冷気は、空気を通過可能な側壁203及び床面205に到達すると、側壁203及び床面205を透過し、電池パック100に接触する。そして、電池パック100に接触した冷気は仕切り部材20に沿って上昇し、作業室200a内に排出される(図4中の太矢印)。よって、作業室200aは所謂ホットアイルと呼称することができる。そして、これにより、電池パック100の冷却が行われる。一方で、電池パック100から熱を奪い作業室200a内に排出された空気は、自身の熱により上昇し、空調機201に吸い込まれる。空調機201において、作業室200aからの空気が除熱され、再び流路200bに供給される。このように、コンテナ200においては、流路200b(コンテナ内流路)、側壁203(内壁)、設置用電池パック150(電池パック100)に形成される流路21及び作業室200a内をこの順で気体が通って循環する循環サイクルが形成されている
以上、本実施形態を説明したが、本実施形態は前記の内容に何ら制限されるものではない。以下、変形例を説明する。なお、以下の変形例は、適宜組み合わせて実施可能である。
前記した図1に示す例において、電池モジュール10内の単電池1は前後方向に長い寸法にしたが、図5に示すように、上下方向に長い寸法の単電池1gを用いてもよい。このような単電池1gを備える電池パック101においても、仕切り部材20を図1と同様に設けることで、同様の効果が奏される。このような場合、まれに流路中には単電池1個となってもよい。
前記した図2に示す例において、隣接する電池モジュール10の間隔は等間隔である。即ち、仕切り部材20の左右方向(紙面上下方向)の厚みは、全て等しくなっている。しかしながら、図6に示すように、この間隔が、中央に向かうほど広くなるような電池パック300としてもよい。即ち、電池パック300においては、電池モジュール10が併設されて複数備えられ、複数の電池モジュール10の中央に向かって、隣接する電池モジュール10の間隔が徐々に広くなっている。
前記した図1においては、単電池1等が内蔵されるケース3の側面に仕切り部材20が取り付けられる構成としたが、ケースと仕切り部材20とを一体に構成してもよい。即ち、例えば、図7に示すような、波板状の筐体構成部材30を用いて、2枚の筐体構成部材30間に単電池1(図7では図示しない)を狭持して電池モジュールを構成するようにしてもよい。
単電池を狭持する筐体構成部材としては、図8に示す筐体構成部材40のような形状であってもよい。そして、2枚の筐体構成部材40間に単電池1(図8では図示しない)を狭持して電池モジュールを構成するようにしてもよい。
前記の第3変形例(図7)や第4変形例(図8)に係る筐体構成部材30,40に代えて、図9に示す筐体構成部材50を用いてもよい。筐体構成部材50は、2枚の平板51,51に仕切り部材52が狭持固定されてなる。即ち、電池パック100は、電池モジュール10に含まれる単電池1を収容するケース3を構成する筐体構成部材50(筐体)を備え、筐体構成部材50(筐体)の側面に仕切り部材52が備えられている。そして、平板51,51は間隔を有して固定され、これにより、平板51,51間に空気の流路が形成される。また、仕切り部材52は、図示のように傾斜を有して設けられているため、この流路を通流する空気は仕切り部材52に沿って上昇する。
前記の図1に示す例では、ケースの側面に仕切り部材20を設ける(取り付ける)ようにした。第6変形例では、これに代えて、予め仕切り部材62が形成された平板61が適用可能である。即ち、筐体構成部材60は、平板61と、平板61の側面に一体に形成された仕切り部材62とを備えてなる。即ち、電池パック100は、電池モジュール10に含まれる単電池1を収容するケース3を構成する筐体構成部材60(筐体)を備え、筐体構成部材60(筐体)の側面に仕切り部材62が備えられている。また、筐体構成部材60(筐体)と仕切り部材62とは、一体的に成型され、一体に形成されている。
ケース3の側面に設けられる仕切り部材20の上下方向の間隔は、等しくてもよく、異なっていてもよい。即ち、仕切り部材20は複数備えられ、隣接する仕切り部材20の間隔は、他の隣接する仕切り部材20の間隔とは異なっていてもよい。例えば、図11に示す電池モジュール70のように、電池モジュール70の上方での仕切り部材20の間隔(d1)が、電池モジュール70の下方での仕切り部材20の間隔(d3)よりも短くなっていてもよい。具体的には、図11に示す電池モジュール70においては、仕切り部材20c,20dの間隔が距離d1と最も短く、次いで、仕切り部材20d,20eの間隔が距離d2、仕切り部材20e,20fの間隔が距離d3の順で長くなっている。なお、これらの間隔は、単電池1の発熱量や電池モジュール70の寸法等により適宜設定可能である。
図12に示すように、仕切り部材20の傾きが異なっていてもよい。図12に示す電池モジュール80においては、前後方向に対する仕切り部材20gの角度θ1が最も大きく、次いで、仕切り部材20hの角度θ2、仕切り部材20iの角度θ3、仕切り部材20jの角度θ4の順で小さくなっている。即ち、仕切り部材20は複数備えられ、流路21を通流する気体の通流方向に向かって、隣接する仕切り部材20の間隔が徐々に広くなっている。これらの角度は、単電池1の発熱量や電池モジュール80の寸法等により適宜設定可能である。図12に示す例においても、仕切り部材20は複数備えられ、隣接する仕切り部材20の間隔は、他の隣接する仕切り部材20の間隔とは異なっている。
前記の第8変形例(図12)では、上方ほど角度を大きくしたが、図13に示すように、下方ほど角度を大きくしてもよい。即ち、図12に示す電池モジュール90においては、下方の仕切り部材20が為す角θ8が最も大きく、次いで、仕切り部材20mの角度θ7、仕切り部材20lの角度θ6、仕切り部材20kの角度θ5の順で小さくなっている。図13に示す例においても、仕切り部材20は複数備えられ、隣接する仕切り部材20の間隔は、他の隣接する仕切り部材20の間隔とは異なっている。
仕切り部材20の形状として、例えば図14に示す電池モジュール100aのように、空気の流入側(後方)の端部20a1が流線形になるように構成してもよい。また、端部20a1の形状は、例えば三角形状、半円形状等の空気が通流し易い形状でもよい。
また、前記変形例以外にも、以下のような変形例が適用可能である。
1aa 電極端子
10,20,30,40,50,60,70,80,90,100a 電池モジュール
100 電池パック
20,32,42,52,62, 仕切り部材
21 流路
200 コンテナ
200a 作業室
200b 流路(コンテナ内流路)
203 側壁(内壁)
Claims (14)
- 一列に並設されている複数の単電池を含む電池モジュールと、
前記電池モジュールの側面に設けられ、前記複数の単電池と熱交換させる気体を通流可能な流路を形成する仕切り部材と、を備え、
前記仕切り部材は、
前記流路を通流する気体と少なくとも二つの前記単電池とが熱交換可能になるように備えられ、
前記一列に並設されている複数の単電池の並設方向に垂直な方向に対し、傾斜を有して備えられていることを特徴とする、電池パック。 - 前記仕切り部材は、前記流路を通流する気体の通流方向に向かって、前記仕切り部材の前記並設方向への高さが徐々に高くなるように備えられていることを特徴とする、請求項1に記載の電池パック。
- 前記仕切り部材は、前記並設方向に垂直な方向に対して、45°以上60°以下の角度の傾斜を有して備えられていることを特徴とする、請求項1又は2に記載の電池パック。
- 前記一列に併設されている複数の単電池の電極端子は、前記並設方向に垂直な方向に向かって備えられ、
前記仕切り部材は、前記電極端子が前記流路を通流する気体の流れ方向下流に配設されるように、備えられていることを特徴とする、請求項1又は2に記載の電池パック。 - 凹部と凸部とが連続して形成されている部材を備え、
隣接する前記凸部間に前記流路が形成されていることを特徴とする、請求項1又は2に記載の電池パック。 - 前記電池モジュールに含まれる単電池を収容するケースを構成する筐体を備え、
前記筐体の側面に前記仕切り部材が備えられていることを特徴とする、請求項1又は2に記載の電池パック。 - 前記筐体の側面が凹部と凸部とを有して形成され、
隣接する凸部間に前記流路が形成されていることを特徴とする、請求項6に記載の電池パック。 - 前記筐体と前記仕切り部材とは、一体に形成されていることを特徴とする、請求項6に記載の電池パック。
- 前記仕切り部材は複数備えられ、
隣接する前記仕切り部材の間隔は、他の隣接する前記仕切り部材の間隔とは異なっていることを特徴とする、請求項1又は2に記載の電池パック。 - 前記仕切り部材は複数備えられ、
前記流路を通流する気体の通流方向に向かって、隣接する前記仕切り部材の間隔が徐々に広くなっていることを特徴とする、請求項1又は2に記載の電池パック。 - 前記電池モジュールが併設されて複数備えられ、
前記複数の電池モジュールの中央に向かって、隣接する前記電池モジュールの間隔が徐々に広くなっていることを特徴とする、請求項1又は2に記載の電池パック。 - 請求項1又は2に記載の電池パックが搭載されていることを特徴とする、電池パック搭載コンテナ。
- 前記電池パックは、前記流路を通流する気体の流入側が前記コンテナの内壁に対向するように設置されていることを特徴とする、請求項12に記載の電池パック搭載コンテナ。
- 前記電池パックが設置される作業室と、
前記作業室の周囲に形成され、前記電池パックに形成される流路へ流入する気体が通流するコンテナ内流路とを備え、
前記電池パックは、前記コンテナ内の前記作業室の内壁に対向して設置され、
前記電池パックが対向する前記内壁は、気体を通流可能に構成され、
前記コンテナ内流路、前記内壁、前記電池パックに形成される流路及び前記作業室内をこの順で気体が通って循環する循環サイクルが形成されていることを特徴とする、請求項13に記載の電池パック搭載コンテナ。
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