JP2014112479A - Cooling structure of battery cell and battery pack including the same - Google Patents

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Yasuhiro Suzuki
康啓 鈴木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cooling structure of a battery cell which inhibits variations in battery cell temperatures and prevents increases in the weight and the cost.SOLUTION: A cooling structure of a battery cell includes: a battery exterior material 21 which encloses a power generation element; and a sealing part 22 which is formed by heat sealing a periphery of the battery exterior material 21, seals the power generation element in the battery exterior material 21, and has a heat radiation part 22a which extends in a flow direction of air flowing at the outer side of the battery exterior material 21. A contact area between the heat radiation part 22a at the downstream side of the air flow and the air is formed so as to be larger than a contact area between the heat radiation part 22a at the upstream side and the air.

Description

本発明は、発電要素を包む電池外装材の周囲に封止部を備えた電池セルの冷却構造と、これを備える組電池に関する発明である。   The present invention relates to a battery cell cooling structure including a sealing portion around a battery exterior material that encloses a power generation element, and an assembled battery including the same.

従来、複数の電池セルを直列配置して形成された電池ユニットにおいて、隣接する電池セル間に冷媒を流通可能な冷媒通路を有するスペーサを介装し、このスペーサの冷媒通路に臨む電池セル面積を、冷媒の流れの上流側から下流側に向けて順次大きくする電池セルの冷却構造が知られている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, in a battery unit formed by arranging a plurality of battery cells in series, a spacer having a refrigerant passage capable of circulating a refrigerant between adjacent battery cells is interposed, and the battery cell area facing the refrigerant passage of this spacer is reduced. There is known a cooling structure for battery cells that is sequentially increased from the upstream side to the downstream side of the refrigerant flow (see, for example, Patent Document 1).

特開2004-47426号公報JP 2004-47426 A

ところで、従来の電池セルの冷却構造では、スペーサが有する冷媒通路に臨む電池セル面積を、冷媒の流れの下流側に向けて順次大きくすることで、下流側の放熱量を上流側の放熱量より大きくする。これにより、冷媒の流れの下流側ほど電池セルからの受熱によって冷媒温度が上昇するが、電池ユニット全体を均一に冷却可能となっている。
しかしながら、隣接する電池セル間に冷媒通路を有するスペーサを介装する必要があるので、スペーサが必要不可欠になり、電池ユニット全体が大きくなる上、スペーサ分の重量やコストが増大するという問題があった。
By the way, in the conventional battery cell cooling structure, the heat radiation amount on the downstream side is made larger than the heat radiation amount on the upstream side by sequentially increasing the battery cell area facing the refrigerant passage of the spacer toward the downstream side of the refrigerant flow. Enlarge. Thereby, although the refrigerant | coolant temperature rises by the heat receiving from a battery cell, the downstream of the flow of a refrigerant | coolant, the whole battery unit can be cooled uniformly.
However, since it is necessary to interpose a spacer having a refrigerant passage between adjacent battery cells, the spacer becomes indispensable, and there is a problem that the entire battery unit becomes large and the weight and cost of the spacer increase. It was.

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、電池セル温度のばらつきを抑えつつ、重量やコストの増大を防止することができる電池セルの冷却構造を提供することを目的とする。   The present invention has been made paying attention to the above problem, and an object of the present invention is to provide a battery cell cooling structure capable of preventing an increase in weight and cost while suppressing variations in battery cell temperature.

上記目的を達成するため、本発明の電池セルの冷却構造は、電池外装材と、封止部と、を備えている。
前記電池外装材は、発電要素を包む。
前記封止部は、前記電池外装材の周囲を熱融着することで形成され、前記電池外装材の内部に前記発電要素を内封すると共に、前記電池外装材の外側を流れる冷媒の流れ方向に沿って延在する放熱部を有する。
そして、前記冷媒の流れの上流側の前記放熱部と前記冷媒との接触面積よりも、下流側の前記放熱部と前記冷媒との接触面積の方を大きくする。
In order to achieve the above object, the battery cell cooling structure of the present invention includes a battery exterior material and a sealing portion.
The battery exterior material wraps the power generation element.
The sealing portion is formed by heat-sealing the periphery of the battery exterior material, encloses the power generation element inside the battery exterior material, and a flow direction of the refrigerant flowing outside the battery exterior material And a heat radiating portion extending along the line.
Then, the contact area between the heat radiation part on the downstream side and the refrigerant is made larger than the contact area between the heat radiation part on the upstream side of the flow of the refrigerant and the refrigerant.

本発明の電池セルの冷却構造では、発電要素を包む電池外装材の周囲に形成された封止部が、前記電池外装材の外側を流れる冷媒の流れ方向に沿って延在する放熱部を有する。さらに、この放熱部と冷媒との接触面積は、冷媒の流れの上流側よりも下流側の方が大きくされる。
ここで、放熱部は発電要素を包む電池外装材の一部であり、この放熱部には発電要素からの熱が伝導される。そのため、この放熱部が冷媒に接触することで、発電要素からの熱を放熱することができる。すなわち、電池外装材の一部を利用して放熱するため、スペーサ等の別部品を必要としない。そのため、重量やコストの増大を防止することができる。
また、冷媒の流れ方向に沿って延在された放熱部と冷媒との接触面積が、冷媒の流れの上流側よりも下流側の方を大きくすることで、この放熱部からの下流側における放熱量を上流側における放熱量よりも向上することができる。そのため、発電要素からの受熱によって冷媒の流れの下流側ほど冷媒温度が上昇しても、冷媒の流れの下流側において高い放熱量を確保することができ、電池セルの温度ばらつきを抑制することができる。
この結果、電池セル温度のばらつきを抑えつつ、重量やコストの増大を防止することができる。
In the cooling structure of the battery cell of the present invention, the sealing portion formed around the battery exterior material that encloses the power generation element has a heat dissipation portion that extends along the flow direction of the refrigerant that flows outside the battery exterior material. . Furthermore, the contact area between the heat radiating portion and the refrigerant is made larger on the downstream side than on the upstream side of the refrigerant flow.
Here, the heat radiating part is a part of the battery exterior material that wraps the power generating element, and heat from the power generating element is conducted to the heat radiating part. Therefore, the heat from the power generation element can be radiated by the heat radiating portion coming into contact with the refrigerant. That is, since heat is dissipated using a part of the battery exterior material, no separate parts such as spacers are required. Therefore, an increase in weight and cost can be prevented.
Further, the contact area between the heat radiating portion and the refrigerant extending along the refrigerant flow direction is larger on the downstream side than on the upstream side of the refrigerant flow, so that the discharge on the downstream side from the heat radiating portion is increased. The amount of heat can be improved more than the amount of heat released on the upstream side. Therefore, even if the refrigerant temperature rises toward the downstream side of the refrigerant flow due to heat received from the power generation element, a high heat dissipation amount can be secured on the downstream side of the refrigerant flow, and the temperature variation of the battery cells can be suppressed. it can.
As a result, an increase in weight and cost can be prevented while suppressing variations in battery cell temperature.

実施例1の組電池を示す分解斜視図である。1 is an exploded perspective view showing an assembled battery of Example 1. FIG. 実施例1の電池セルを適用した冷却装置を示す外観斜視図である。It is an external appearance perspective view which shows the cooling device to which the battery cell of Example 1 is applied. 実施例1の第1電池ユニットを示す外観斜視図である。3 is an external perspective view showing a first battery unit of Example 1. FIG. 実施例1の第1電池セルを示す図であり、(a)は外観斜視図を示し、(b)は平面図を示す。It is a figure which shows the 1st battery cell of Example 1, (a) shows an external appearance perspective view, (b) shows a top view. 実施例1の第2電池ユニットを示す外観斜視図である。4 is an external perspective view showing a second battery unit of Example 1. FIG. 実施例1の第2電池セルを示す図であり、(a)は外観斜視図を示し、(b)は平面図を示す。It is a figure which shows the 2nd battery cell of Example 1, (a) shows an external appearance perspective view, (b) shows a top view. 実施例1の第3電池ユニットを示す外観斜視図である。3 is an external perspective view showing a third battery unit of Example 1. FIG. 実施例1の第3電池セルを示す図であり、(a)は外観斜視図を示し、(b)は平面図を示す。It is a figure which shows the 3rd battery cell of Example 1, (a) shows an external appearance perspective view, (b) shows a top view. 実施例1の組電池内での空気の流れを示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing an air flow in the assembled battery of Example 1. 実施例1の第2電池セルを空気の流れに沿って見たときの側面図である。It is a side view when the 2nd battery cell of Example 1 is seen along the flow of air. 実施例1の第3電池セルを空気の流れに沿って見たときの側面図である。It is a side view when the 3rd battery cell of Example 1 is seen along the flow of air. 実施例2の組電池の内部を示す斜視図である。6 is a perspective view showing the inside of an assembled battery of Example 2. FIG. 実施例3の組電池の内部を示す平面図である。6 is a plan view showing the inside of an assembled battery of Example 3. FIG. 本発明の電池セルの第1変形例を示す図であり、(a)は斜視図を示し、(b)は側面図を示す。It is a figure which shows the 1st modification of the battery cell of this invention, (a) shows a perspective view, (b) shows a side view. 本発明の電池セルの第2変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the 2nd modification of the battery cell of this invention. 本発明の電池セルの第3変形例を示す図であり、(a)は斜視図を示し、(b)は側面図を示す。It is a figure which shows the 3rd modification of the battery cell of this invention, (a) shows a perspective view, (b) shows a side view. 本発明の電池セルの第4変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the 4th modification of the battery cell of this invention.

以下、本発明の電池セルの冷却構造を実施するための形態を、図面に示す実施例1及び実施例2に基づいて説明する。   Hereinafter, the form for implementing the cooling structure of the battery cell of this invention is demonstrated based on Example 1 and Example 2 shown in drawing.

(実施例1)
実施例1の電池セルの冷却構造の構成を、「電池セルの冷却構造の適用例の構成」、「組電池の構成」、[第1電池ユニット及び第1電池セルの構成]、[第2電池ユニット及び第2電池セルの構成]、[第3電池ユニット及び第3電池セルの構成]に分けて説明する。
Example 1
The configuration of the cooling structure of the battery cell of Example 1 is “configuration of application example of cooling structure of battery cell”, “configuration of assembled battery”, [configuration of first battery unit and first battery cell], [second configuration] [Configuration of Battery Unit and Second Battery Cell] and [Configuration of Third Battery Unit and Third Battery Cell] will be described separately.

[電池セルの冷却構造の適用例の構成]
図1は、実施例1の組電池を示す分解斜視図である。図2は、実施例1の電池セルを適用した冷却装置を示す外観斜視図である。以下、図1及び図2に基づき、実施例1の電池セルの冷却構造の適用例の構成を説明する。
[Configuration of application example of battery cell cooling structure]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing the assembled battery of Example 1. FIG. FIG. 2 is an external perspective view showing a cooling device to which the battery cell of Example 1 is applied. Hereinafter, based on FIG.1 and FIG.2, the structure of the application example of the cooling structure of the battery cell of Example 1 is demonstrated.

実施例1の組電池1は、図1に示すように、複数の電池ユニット(ここでは、第1〜第3電池ユニット2,3,4)を集合して形成され、例えばモータの電力源になる二次電池である。ここでは、走行駆動源にモータを利用する電動車両(電気自動車、ハイブリッド車等)に搭載される。この組電池1は、図2に示す冷却装置100に内蔵され、車両の床下、車室内、トランクルーム等に配置される。   As shown in FIG. 1, the assembled battery 1 of Example 1 is formed by assembling a plurality of battery units (here, first to third battery units 2, 3, and 4). A secondary battery. Here, it is mounted on an electric vehicle (electric vehicle, hybrid vehicle, etc.) that uses a motor as a travel drive source. This assembled battery 1 is built in the cooling device 100 shown in FIG. 2, and is disposed under the floor of the vehicle, in the passenger compartment, in the trunk room, or the like.

前記冷却装置100は、図2に示すように、組電池1を内蔵する外装ケース101と、外装ケース101に冷却冷媒である空気を導入する空気導入ダクト102と、外装ケース101に導入された空気を排出する空気排出ダクト103と、を備えている。   As shown in FIG. 2, the cooling device 100 includes an outer case 101 containing the assembled battery 1, an air introduction duct 102 for introducing air as a cooling refrigerant into the outer case 101, and air introduced into the outer case 101. An air discharge duct 103 for discharging the air.

前記外装ケース101には、組電池1の空気導入口7aが風上側に、空気排出口7bが風下側になるように配置される。具体的には、組電池1の空気導入口7aが空気導入ダクト102側に向けられ、組電池1の空気排出口7bが空気排出ダクト103側に向けられる。   The outer case 101 is arranged such that the air inlet 7a of the battery pack 1 is on the windward side and the air outlet 7b is on the leeward side. Specifically, the air introduction port 7a of the assembled battery 1 is directed to the air introduction duct 102 side, and the air discharge port 7b of the assembled battery 1 is directed to the air discharge duct 103 side.

前記空気排出ダクト103の外装ケース101側には、排気ファン104が取り付けられている。排気ファン104は、外装ケース101から排出される空気の温度を検出するセンサを備えており、排気ファン104の回転速度(排気量)は、図示しない制御装置によってセンサが検出した温度に応じて調整される。
そして、この排気ファン104が駆動することで、空気排出ダクト103を介して外装ケース101内の空気が強制的に排出され、外装ケース101内が負圧になる。これにより、空気導入ダクト102を介して外装ケース101内に空気が導入される。
なお、外装ケース101内に導入された空気は、組電池1と熱交換を行い、組電池1を冷却する。
An exhaust fan 104 is attached to the outer case 101 side of the air discharge duct 103. The exhaust fan 104 includes a sensor that detects the temperature of the air discharged from the exterior case 101, and the rotational speed (exhaust amount) of the exhaust fan 104 is adjusted according to the temperature detected by the sensor by a control device (not shown). Is done.
When the exhaust fan 104 is driven, the air in the outer case 101 is forcibly discharged through the air discharge duct 103, and the inside of the outer case 101 becomes negative pressure. As a result, air is introduced into the exterior case 101 via the air introduction duct 102.
The air introduced into the exterior case 101 exchanges heat with the assembled battery 1 to cool the assembled battery 1.

[組電池の構成]
以下、図1に基づき、実施例1の組電池の構成を説明する。
[Configuration of assembled battery]
Hereinafter, based on FIG. 1, the structure of the assembled battery of Example 1 is demonstrated.

前記組電池1は、図1に示すように、電池ケース5と、第1〜第3電池ユニット2,3,4と、を備えている。   As shown in FIG. 1, the assembled battery 1 includes a battery case 5 and first to third battery units 2, 3, and 4.

前記電池ケース5は、第1〜第3電池ユニット2,3,4を内蔵すると共に、冷却装置100の外装ケース101内に配置される筐体であり、冷却冷媒である空気の流れに沿って延びた直方体形状を呈している。この電池ケース5は、2分割可能になっており、下部筐体5aと、上部筐体5bと、を有している。   The battery case 5 is a housing that houses the first to third battery units 2, 3, and 4 and is disposed in the outer case 101 of the cooling device 100, along the flow of air that is a cooling refrigerant. It has an elongated rectangular parallelepiped shape. The battery case 5 can be divided into two parts, and includes a lower housing 5a and an upper housing 5b.

前記下部筐体5aは、第1〜第3電池ユニット2,3,4を載置する平板形状を呈している。この下部筐体5aの長手方向の両端部には、後述するスペーサ6を載置すると共に、ネジが螺合するネジ孔(図示せず)が形成されたスペーサ台5c,5cが突設されている。   The lower housing 5a has a flat plate shape on which the first to third battery units 2, 3, and 4 are placed. At both ends in the longitudinal direction of the lower housing 5a, spacers 6 to be described later are placed, and spacer stands 5c and 5c are formed with screw holes (not shown) into which screws are screwed. Yes.

前記上部筐体5bは、下部筐体5aに載置された第1〜第3電池ユニット2,3,4を覆う部分である。この上部筐体5bは、上面部5dと、一対の側面部5e,5eを有するいわゆる門型形状を呈している。
前記上面部5dは、第1〜第3電池ユニット2,3,4の上方を覆う。この上面部5dの四隅近傍には、それぞれネジ貫通孔5f,…が形成されている。前記一対の側面部5e,5eは、上面部5dの短手方向の両端部をそれぞれ下部筐体5aに向けて延在することで形成されている。
The upper housing 5b is a portion that covers the first to third battery units 2, 3, and 4 mounted on the lower housing 5a. The upper housing 5b has a so-called gate shape having an upper surface portion 5d and a pair of side surface portions 5e, 5e.
The upper surface portion 5d covers the top of the first to third battery units 2, 3, and 4. Screw through holes 5f,... Are formed in the vicinity of the four corners of the upper surface portion 5d. The pair of side surface portions 5e and 5e are formed by extending both end portions of the upper surface portion 5d in the short direction toward the lower housing 5a.

また、スペーサ台5c,5cには、それぞれ複数のスペーサ6が配置されている。前記スペーサ6は、後述する第1〜第3電池セル20,30,40の厚みよりも僅かに厚い厚み寸法を有し、厚み方向に各電池セル20,30,40と同数(ここでは4個)積層されている。各スペーサ6の長手方向両端部には、厚み方向に貫通する一対のネジ貫通孔6a,6aが形成されている。   In addition, a plurality of spacers 6 are arranged on the spacer stands 5c and 5c, respectively. The spacer 6 has a thickness dimension slightly thicker than the thickness of first to third battery cells 20, 30, 40, which will be described later, and is the same number as the battery cells 20, 30, 40 in the thickness direction (here, four). ) Are stacked. A pair of screw through holes 6a, 6a penetrating in the thickness direction is formed at both longitudinal ends of each spacer 6.

そして、下部筐体5aに第1〜第3電池ユニット2,3,4を載置すると共に、スペーサ台5cに複数のスペーサ6を載置した後、上部筐体5bで覆ったら、図示しないネジによって上部筐体5bを下部筐体5aに固定する。このとき、ネジ(不図示)は、ネジ貫通孔5f及びネジ貫通孔6aを貫通し、スペーサ台5cに形成されたネジ孔(不図示)に螺合する。   Then, the first to third battery units 2, 3, and 4 are placed on the lower housing 5a, and a plurality of spacers 6 are placed on the spacer base 5c and then covered with the upper housing 5b. To fix the upper housing 5b to the lower housing 5a. At this time, a screw (not shown) passes through the screw through hole 5f and the screw through hole 6a and is screwed into a screw hole (not shown) formed in the spacer base 5c.

このとき、スペーサ6の長手方向寸法は、上部筐体5bの短手方向寸法よりも短くなっている。そのため、スペーサ6の長手方向両端部と、上部筐体5bの一対の側面部5e,5eとの間にそれぞれ隙間が生じることとなる。そして、このスペーサ6と上部筐体5bとの隙間のうち、電池ケース5の長手方向の一方が空気導入口(冷媒導入口)7aになり、長手方向の他方が空気排出口(冷媒排出口)7bとなる。なお、空気導入口7a及び空気排出口7bは、それぞれ第1〜第3電池ユニット2,3,4の両側に一対形成される。さらに、この空気導入口7aから空気排出口7bに至るまでの空間が、空気が流れる風路8になる。   At this time, the longitudinal dimension of the spacer 6 is shorter than the lateral dimension of the upper housing 5b. For this reason, gaps are respectively generated between the longitudinal end portions of the spacer 6 and the pair of side surface portions 5e, 5e of the upper housing 5b. Of the gap between the spacer 6 and the upper housing 5b, one of the battery case 5 in the longitudinal direction is an air inlet (refrigerant inlet) 7a, and the other in the longitudinal direction is an air outlet (refrigerant outlet). 7b. Note that a pair of air inlet 7a and air outlet 7b are formed on both sides of the first to third battery units 2, 3, and 4, respectively. Furthermore, a space from the air inlet 7a to the air outlet 7b becomes an air passage 8 through which air flows.

前記第1〜第3電池ユニット2,3,4は、電池ケース5に内蔵され、後述する各封止部22,32,42の放熱部22a,32a,42aが、空気導入口7aから空気排出口7bに向かって流れる空気の流れ方向に沿うように、直列状態に配置されている。ここでは、空気の流れの上流側から下流側に向かって、つまり空気導入口7aから空気排出口7bに向かって、第1電池ユニット2、第2電池ユニット3、第3電池ユニット4の順に並んでいる。   The first to third battery units 2, 3, 4 are built in the battery case 5, and the heat radiating portions 22a, 32a, 42a of the sealing portions 22, 32, 42, which will be described later, are exhausted from the air inlet 7a. It arrange | positions in a serial state so that the flow direction of the air which flows toward the exit 7b may be followed. Here, the first battery unit 2, the second battery unit 3, and the third battery unit 4 are arranged in this order from the upstream side to the downstream side of the air flow, that is, from the air introduction port 7a to the air discharge port 7b. It is out.

[第1電池ユニット及び第1電池セルの構成]
図3は実施例1の第1電池ユニットを示す外観斜視図である。図4は、実施例1の第1電池セルを示す図であり、(a)は外観斜視図を示し、(b)は平面図を示す。以下、図3及び図4に基づき、第1電池ユニット及び第1電池セルの構成を説明する。
[Configuration of first battery unit and first battery cell]
3 is an external perspective view showing the first battery unit of Example 1. FIG. 4A and 4B are diagrams showing the first battery cell of Example 1, wherein FIG. 4A is an external perspective view, and FIG. 4B is a plan view. Hereinafter, based on FIG.3 and FIG.4, the structure of a 1st battery unit and a 1st battery cell is demonstrated.

前記第1電池ユニット2は、図3に示すように、扁平な直方体形状の第1電池セル20を、厚み方向に密着させた状態で複数(ここでは4個)積層して形成されている。この第1電池ユニット2は、長手方向が、電池ケース5内を流れる空気の流れ方向(図3において矢印Xで示す方向)に一致した状態で電池ケース5に内蔵される。   As shown in FIG. 3, the first battery unit 2 is formed by stacking a plurality (four in this case) of flat, rectangular parallelepiped first battery cells 20 in close contact with each other in the thickness direction. The first battery unit 2 is built in the battery case 5 in a state in which the longitudinal direction coincides with the flow direction of air flowing in the battery case 5 (the direction indicated by the arrow X in FIG. 3).

前記第1電池セル20は、扁平な発電要素(不図示)を有し、図4(a)に示すように、この発電要素の長手方向の両端部のそれぞれから電力を取り出すための正極タブ23a、負極タブ23bが引き出されている。なお、この第1電池セル20を積層して第1電池ユニット2を形成した際には、この正極タブ23a及び負極タブ23bは、隣接する電池セルの電極に接続等されるが、図3及び図1では省略する。さらに、この第1電池セル20は、電池外装材21と、封止部22と、を備えている。   The first battery cell 20 has a flat power generation element (not shown), and as shown in FIG. 4 (a), a positive electrode tab 23a for taking out electric power from both ends in the longitudinal direction of the power generation element. The negative electrode tab 23b is pulled out. Note that when the first battery unit 20 is formed by stacking the first battery cells 20, the positive electrode tab 23a and the negative electrode tab 23b are connected to the electrodes of the adjacent battery cells. It is omitted in FIG. Further, the first battery cell 20 includes a battery exterior material 21 and a sealing portion 22.

前記電池外装材21は、正極タブ23a及び負極タブ23bを外部に引き出した状態で図示しない発電要素を包むラミネートフィルムである。この電池外装材21は、ここでは、発電要素を厚み方向上方と厚み方向下方から挟み込む。この電池外装材21は、熱融着層、金属箔、保護層をこの順に積層した3層構造になっている。
前記金属箔には、延性や展性に優れると共に可撓性が要求される金属が用いられ、具体的にはアルミニウム等からなる。この金属箔の厚さは、例えば、46μm程度である。
前記金属箔の内面側に位置する熱融着層は、ポリエチレン、ポリプロピレン、アイオノマー、エチレン−メタクリレート共重合樹脂、エチレン−(メタ)クリレート共重合樹脂等の熱可塑性樹脂層を、接着剤層を介して、或いは接着剤層を用いずに熱融着により貼り合わせて構成される。
前記金属箔の外面側に位置する保護層は、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、あるいはナイロン樹脂等によって構成される。
The battery outer packaging material 21 is a laminate film that wraps a power generation element (not shown) in a state where the positive electrode tab 23a and the negative electrode tab 23b are pulled out to the outside. Here, the battery exterior material 21 sandwiches the power generation element from above in the thickness direction and from below in the thickness direction. The battery outer packaging material 21 has a three-layer structure in which a heat sealing layer, a metal foil, and a protective layer are laminated in this order.
The metal foil is made of a metal that is excellent in ductility and malleability and requires flexibility, and is specifically made of aluminum or the like. The thickness of this metal foil is, for example, about 46 μm.
The heat-sealing layer located on the inner surface side of the metal foil is a thermoplastic resin layer such as polyethylene, polypropylene, ionomer, ethylene-methacrylate copolymer resin, ethylene- (meth) acrylate copolymer resin, etc., with an adhesive layer interposed therebetween. Alternatively, it is configured to be bonded by thermal fusion without using an adhesive layer.
The protective layer located on the outer surface side of the metal foil is made of a polyester resin such as polyethylene terephthalate or a nylon resin.

前記封止部22は、電池外装材21の周囲(ここでは全周)を熱融着することで形成され、電池外装材21の内部に発電要素を内封する。この封止部22は、ここでは、発電要素を厚み方向上方から覆う電池外装材21の熱融着層と、発電要素を厚み方向上方から覆う電池外装材21の熱融着層を、重ね合わせて熱融着することで形成されている。これにより、封止部22は、発電要素の厚み方向に対して直交する方向に突出形成されることとなる。
さらに、この封止部22のうち、第1電池セル20の長手方向側面20aから突出形成した部分が、電池ケース5内を流れる空気の流れ方向に沿って延在される放熱部22aとなる。つまり、この封止部22は、電池ケース5の内部に形成された風路8に沿って形成される放熱部22aを有することとなる。
The sealing portion 22 is formed by heat-sealing the periphery (here, the entire circumference) of the battery exterior material 21, and encloses the power generation element inside the battery exterior material 21. Here, the sealing portion 22 is formed by superimposing a heat fusion layer of the battery exterior material 21 that covers the power generation element from above in the thickness direction and a heat fusion layer of the battery exterior material 21 that covers the power generation element from above in the thickness direction. It is formed by heat sealing. Thereby, the sealing part 22 will protrude and be formed in the direction orthogonal to the thickness direction of an electric power generation element.
Further, in the sealing portion 22, a portion protruding from the longitudinal side surface 20 a of the first battery cell 20 becomes a heat radiating portion 22 a extending along the flow direction of the air flowing in the battery case 5. That is, the sealing portion 22 has a heat radiating portion 22 a formed along the air path 8 formed inside the battery case 5.

そして、この放熱部22aは、平坦な面に形成されると共に、図4(b)に示すように、空気の流れの下流側(図4(b)では右側)に向かうにつれて、第1電池セル20の長手方向側面20aからの突出寸法が次第に大きくなっている。これにより、空気の流れの下流側に向かうにつれて、放熱部22aと空気との接触面積が大きくなる。すなわち、空気の流れの上流側の放熱部22aと空気との接触面積よりも、下流側の放熱部22aと空気との接触面積の方が大きくなる。   The heat radiating portion 22a is formed on a flat surface, and as shown in FIG. 4 (b), the first battery cell moves toward the downstream side of the air flow (right side in FIG. 4 (b)). The protrusion dimension from the longitudinal direction side surface 20a of 20 becomes large gradually. Thereby, the contact area of the thermal radiation part 22a and air becomes large as it goes to the downstream of the flow of air. That is, the contact area between the heat radiation part 22a on the upstream side of the air flow and the air and the contact area between the heat radiation part 22a on the downstream side and the air becomes larger.

[第2電池ユニット及び第2電池セルの構成]
図5は実施例1の第2電池ユニットを示す外観斜視図である。図6は、実施例1の第2電池セルを示す図であり、(a)は外観斜視図を示し、(b)は封止部を展開した状態での平面図を示す。以下、図5及び図6に基づき、第2電池ユニット及び第2電池セルの構成を説明する。
[Configuration of Second Battery Unit and Second Battery Cell]
5 is an external perspective view showing a second battery unit of Example 1. FIG. 6A and 6B are diagrams showing a second battery cell of Example 1, wherein FIG. 6A is an external perspective view, and FIG. 6B is a plan view in a state where a sealing portion is developed. Hereinafter, based on FIG.5 and FIG.6, the structure of a 2nd battery unit and a 2nd battery cell is demonstrated.

前記第2電池ユニット3は、図5に示すように、扁平な直方体形状の第2電池セル30を、厚み方向に密着させた状態で複数(ここでは4個)積層して形成されている。この第2電池ユニット3は、長手方向が、電池ケース5内を流れる空気の流れ方向(図5において矢印Xで示す方向)に一致すると共に、第1電池ユニット2の下流側に隣接した状態で電池ケース5に内蔵される。   As shown in FIG. 5, the second battery unit 3 is formed by stacking a plurality of (here, four) second battery cells 30 having a flat rectangular parallelepiped shape in close contact with each other in the thickness direction. The second battery unit 3 has a longitudinal direction that coincides with the flow direction of air flowing in the battery case 5 (the direction indicated by the arrow X in FIG. 5) and is adjacent to the downstream side of the first battery unit 2. Built in the battery case 5.

前記第2電池セル30は、扁平な発電要素(不図示)を有し、図6(a)に示すように、この発電要素の長手方向の両端部のそれぞれから電力を取り出すための正極タブ33a、負極タブ33bが引き出されている。なお、この第2電池セル30を積層して第2電池ユニット3を形成した際には、この正極タブ33a及び負極タブ33bは、隣接する電池セルの電極に接続等されるが、図5及び図1では省略する。さらに、この第2電池セル30は、電池外装材31と、封止部32と、を備えている。   The second battery cell 30 has a flat power generation element (not shown), and as shown in FIG. 6 (a), a positive electrode tab 33a for taking out electric power from each of both ends in the longitudinal direction of the power generation element. The negative electrode tab 33b is pulled out. In addition, when this 2nd battery cell 30 is laminated | stacked and the 2nd battery unit 3 is formed, this positive electrode tab 33a and the negative electrode tab 33b are connected etc. to the electrode of an adjacent battery cell, but FIG. It is omitted in FIG. Further, the second battery cell 30 includes a battery exterior material 31 and a sealing portion 32.

前記電池外装材31は、第1電池セル20における電池外装材21と同一の構成であるので、ここでは説明を省略する。   Since the battery exterior material 31 has the same configuration as the battery exterior material 21 in the first battery cell 20, description thereof is omitted here.

前記封止部32は、電池外装材31の周囲(ここでは全周)を熱融着することで形成され、電池外装材31の内部に発電要素を内封する。この封止部32は、ここでは、発電要素の厚み方向に対して直交する方向に突出形成される。
さらに、この封止部32のうち、第2電池セル30の長手方向側面30aから突出形成した部分が、電池ケース5内を流れる空気の流れ方向に沿って延在される放熱部32aとなる。つまり、この封止部32は、電池ケース5の内部に形成された風路8に沿って形成される放熱部32aを有することとなる。
The sealing portion 32 is formed by heat-sealing the periphery (here, the entire circumference) of the battery exterior material 31, and encapsulates the power generation element inside the battery exterior material 31. Here, the sealing portion 32 is formed to project in a direction orthogonal to the thickness direction of the power generation element.
Furthermore, a portion of the sealing portion 32 that protrudes from the longitudinal side surface 30 a of the second battery cell 30 becomes a heat radiating portion 32 a that extends along the direction of the air flowing through the battery case 5. That is, the sealing portion 32 has a heat radiating portion 32 a formed along the air path 8 formed inside the battery case 5.

そして、この放熱部32aは、図6(b)に示すように、長手方向の途中位置から空気の流れの下流側(図6(b)では右側)の部分において、第2電池セル30の長手方向側面30aからの突出寸法が大きくなっている。すなわち、放熱部32aの長手方向側面30aからの突出寸法を、空気の流れの下流側に向けて1段階増大している。これにより、空気の流れの下流側の放熱部32aと空気との接触面積の方が、上流側よりも大きくなる。
さらに、この放熱部32aは、空気の流れ方向(図5に示す矢印X)、つまり第2電池ユニット3の長手方向に沿った折曲部αから、増大した突出部分を上部筐体5bに向けて90°屈曲することで、立体的に成型されている。
Then, as shown in FIG. 6 (b), the heat radiating portion 32a is formed in the longitudinal direction of the second battery cell 30 in the downstream portion of the air flow from the middle position in the longitudinal direction (right side in FIG. 6 (b)). The protrusion dimension from the direction side surface 30a is large. That is, the projecting dimension of the heat radiating portion 32a from the longitudinal side surface 30a is increased by one step toward the downstream side of the air flow. As a result, the contact area between the heat radiation portion 32a on the downstream side of the air flow and the air becomes larger than that on the upstream side.
Further, the heat radiating portion 32a has an increased protruding portion directed toward the upper housing 5b from the air flow direction (arrow X shown in FIG. 5), that is, from the bent portion α along the longitudinal direction of the second battery unit 3. It is three-dimensionally shaped by bending 90 degrees.

さらに、この第2電池セル30では、放熱部32aの長手方向側面30aからの突出寸法を、空気の流れの下流側に向けて段階的に増大したことで、図3に示す平坦な面に形成された第1電池セル20の放熱部22aよりも、放熱部32aと空気との総接触面積が大きくなっている。このため、空気の流れの下流側に配置される第2電池ユニット3の方が、上流側に配置される第1電池ユニット2よりも、放熱部32aと空気との接触面積が大きくなる。   Further, in the second battery cell 30, the projecting dimension from the longitudinal side surface 30a of the heat radiating portion 32a is increased stepwise toward the downstream side of the air flow, thereby forming a flat surface shown in FIG. The total contact area between the heat dissipating part 32a and the air is larger than that of the heat dissipating part 22a of the first battery cell 20 thus formed. For this reason, the contact area of the heat radiating part 32a and air becomes larger in the second battery unit 3 arranged on the downstream side of the air flow than in the first battery unit 2 arranged on the upstream side.

[第3電池ユニット及び第3電池セルの構成]
図7は実施例1の第3電池ユニットを示す外観斜視図である。図8は、実施例1の第3電池セルを示す図であり、(a)は外観斜視図を示し、(b)は封止部を展開した状態での平面図を示す。以下、図7及び図8に基づき、第3電池ユニット及び第3電池セルの構成を説明する。
[Configuration of Third Battery Unit and Third Battery Cell]
7 is an external perspective view showing a third battery unit of Example 1. FIG. 8A and 8B are diagrams showing a third battery cell of Example 1, wherein FIG. 8A is an external perspective view, and FIG. 8B is a plan view in a state where a sealing portion is developed. Hereinafter, based on FIG.7 and FIG.8, the structure of a 3rd battery unit and a 3rd battery cell is demonstrated.

前記第3電池ユニット4は、図7に示すように、扁平な直方体形状の第3電池セル40を、厚み方向に密着させた状態で複数(ここでは4個)積層して形成されている。この第3電池ユニット4は、長手方向が、電池ケース5内を流れる空気の流れ方向(図7において矢印Xで示す方向)に一致すると共に、第2電池ユニット4の下流側に隣接した状態で電池ケース5に内蔵される。   As shown in FIG. 7, the third battery unit 4 is formed by laminating a plurality (four in this case) of flat, rectangular parallelepiped third battery cells 40 in close contact with each other in the thickness direction. The third battery unit 4 has a longitudinal direction that coincides with the flow direction of air flowing in the battery case 5 (the direction indicated by the arrow X in FIG. 7) and is adjacent to the downstream side of the second battery unit 4. Built in the battery case 5.

前記第3電池セル40は、扁平な発電要素(不図示)を有し、図8(a)に示すように、この発電要素の長手方向の両端部のそれぞれから電力を取り出すための正極タブ43a、負極タブ43bが引き出されている。なお、この第3電池セル40を積層して第3電池ユニット4を形成した際には、この正極タブ43a及び負極タブ43bは、隣接する電池セルの電極に接続等されるが、図7及び図1では省略する。さらに、この第3電池セル40は、電池外装材41と、封止部42と、を備えている。   The third battery cell 40 has a flat power generation element (not shown), and as shown in FIG. 8 (a), a positive electrode tab 43a for taking out electric power from both ends in the longitudinal direction of the power generation element. The negative electrode tab 43b is pulled out. When the third battery unit 40 is formed by stacking the third battery cells 40, the positive electrode tab 43a and the negative electrode tab 43b are connected to the electrodes of the adjacent battery cells. It is omitted in FIG. Further, the third battery cell 40 includes a battery exterior material 41 and a sealing portion 42.

前記電池外装材41は、第1電池セル20における電池外装材21や、第2電池セル30における電池外装材31と同一の構成であるので、ここでは説明を省略する。   Since the battery exterior material 41 has the same configuration as the battery exterior material 21 in the first battery cell 20 and the battery exterior material 31 in the second battery cell 30, description thereof is omitted here.

前記封止部42は、電池外装材41の周囲(ここでは全周)を熱融着することで形成され、電池外装材41の内部に発電要素を内封する。この封止部42は、ここでは、発電要素の厚み方向に対して直交する方向に突出形成される。
さらに、この封止部42のうち、第3電池セル40の長手方向側面40aから突出形成した部分が、電池ケース5内を流れる空気の流れ方向に沿って延在される放熱部42aとなる。つまり、この封止部42は、電池ケース5の内部に形成された風路8に沿って形成される放熱部42aを有することとなる。
The sealing portion 42 is formed by heat-sealing the periphery (here, the entire circumference) of the battery exterior material 41, and encloses the power generation element inside the battery exterior material 41. Here, the sealing portion 42 is formed so as to protrude in a direction orthogonal to the thickness direction of the power generation element.
Further, a portion of the sealing portion 42 that protrudes from the longitudinal side surface 40 a of the third battery cell 40 becomes a heat radiating portion 42 a that extends along the flow direction of the air flowing in the battery case 5. That is, the sealing portion 42 has a heat radiating portion 42 a formed along the air path 8 formed inside the battery case 5.

そして、この放熱部42aは、図8(b)に示すように、長手方向の途中位置から空気の流れの下流側(図8(b)では右側)の部分において、第3電池セル40の長手方向側面40aからの突出寸法が段階的に大きくなっている。すなわち、放熱部42aの長手方向側面40aからの突出寸法を、空気の流れの下流側に向けて2段階増大している。これにより、空気の流れの下流側の放熱部42aと空気との接触面積の方が、上流側よりも大きくなる。
さらに、この放熱部42aは、空気の流れ方向(図7に示す矢印X)、つまり第3電池ユニット4の長手方向に沿った折曲部α1から、増大した突出部分が上部筐体5bに向けて90°屈曲されている。さらに、折曲部α2から、増大した突出部分が長手方向側面40aに向けて90°屈曲されている。これにより、この放熱部42aは立体的に成型されている。なお、このとき、折曲部α1及び折曲部α2では、共にいわゆる谷折となり、それぞれにおける屈曲方向は一定になっている。
And as shown in FIG.8 (b), this thermal radiation part 42a is the longitudinal direction of the 3rd battery cell 40 in the part of the downstream of the airflow (right side in FIG.8 (b)) from the middle position of a longitudinal direction. The projecting dimension from the directional side surface 40a is gradually increased. That is, the projecting dimension of the heat radiation part 42a from the longitudinal side surface 40a is increased by two steps toward the downstream side of the air flow. Thereby, the contact area between the heat radiation portion 42a on the downstream side of the air flow and the air becomes larger than that on the upstream side.
Further, the heat radiating portion 42a has an increased protruding portion directed from the bent portion α1 along the air flow direction (arrow X shown in FIG. 7), that is, the longitudinal direction of the third battery unit 4, toward the upper housing 5b. Is bent 90 degrees. Furthermore, the increased protruding portion is bent 90 ° toward the longitudinal side surface 40a from the bent portion α2. Thereby, this heat radiation part 42a is three-dimensionally molded. At this time, both the bent portion α1 and the bent portion α2 are so-called valley folds, and the bending direction in each is constant.

さらに、この第3電池セル40では、放熱部42aの長手方向側面40aからの突出寸法を、空気の流れの下流側に向けて2段階に分けて増大することで、図6に示す折曲部αから屈曲された第2電池セル30における放熱部32aよりも、空気との総接触面積が大きくなっている。このため、空気の流れの下流側に配置される第3電池ユニット4の方が、上流側に配置される第2電池ユニット3よりも、放熱部42aと空気との接触面積が大きくなる。   Further, in the third battery cell 40, the protrusion dimension from the longitudinal side surface 40a of the heat radiating part 42a is increased in two stages toward the downstream side of the air flow, thereby the bent part shown in FIG. The total contact area with air is larger than that of the heat radiating part 32a in the second battery cell 30 bent from α. For this reason, the third battery unit 4 arranged on the downstream side of the air flow has a larger contact area between the heat radiation part 42a and the air than the second battery unit 3 arranged on the upstream side.

次に、作用を説明する。実施例1の電池セルの冷却構造における作用を、「均等冷却作用」、「風路拡大抑制作用」に分けて説明する。   Next, the operation will be described. The operation of the battery cell cooling structure according to the first embodiment will be described by dividing it into “uniform cooling operation” and “air path expansion suppressing operation”.

[均等冷却作用]
図9は、実施例1の組電池内での空気の流れを示す説明図である。以下、図9に基づき、実施例1の均等冷却作用について説明する。
[Uniform cooling]
FIG. 9 is an explanatory diagram showing air flow in the assembled battery of Example 1. Hereinafter, the uniform cooling operation of the first embodiment will be described with reference to FIG.

実施例1の冷却装置100において、排気ファン104が駆動すると、空気導入ダクト102から空気が強制的に吸い込まれて外装ケース101内を流れた後、空気排出ダクト103から大気へと排出される。このとき、外装ケース101に流れ込んだ空気は、図9に示すように、組電池1の電池ケース5に形成された空気導入口7aから電池ケース5内へ流れ込み、風路8を流れる。そして、この風路8を流れた空気は、空気排出口7bから電池ケース5の外部へと流れ出て、空気排出ダクト103へと流れていく。   In the cooling device 100 according to the first embodiment, when the exhaust fan 104 is driven, air is forcibly sucked from the air introduction duct 102 and flows through the exterior case 101 and then discharged from the air discharge duct 103 to the atmosphere. At this time, as shown in FIG. 9, the air that has flowed into the outer case 101 flows into the battery case 5 from the air inlet 7 a formed in the battery case 5 of the assembled battery 1 and flows through the air path 8. The air flowing through the air passage 8 flows out of the battery case 5 from the air discharge port 7 b and flows into the air discharge duct 103.

一方、電池ケース5の内部には、図9に示すように、第1〜第3電池ユニット2,3,4における各放熱部22a,32a,42aが空気の流れに沿うように直列状態で配置され、各放熱部22a,32a,42aが、電池ケース5の内部に形成された風路8に沿うこととなる。   On the other hand, inside the battery case 5, as shown in FIG. 9, the heat radiation portions 22a, 32a, and 42a in the first to third battery units 2, 3, and 4 are arranged in series so as to follow the air flow. Thus, the heat radiating portions 22 a, 32 a, and 42 a are along the air path 8 formed inside the battery case 5.

ここで、各放熱部22a,32a,42aは、それぞれ発電要素を包む電池外装材21,31,41の一部であり、発電要素に熱的に接続されている。なお「熱的に接続されている」とは、熱伝導による熱移動が可能な接続或いは接触を意味する。
これにより、発電要素の熱は各放熱部22a,32a,42aへと伝導される。一方、風路8を流れる空気が各放熱部22a,32a,42aと接触すると、空気と各放熱部22a,32a,42aとの間で熱交換が行われる。
Here, each heat radiating part 22a, 32a, 42a is a part of the battery outer packaging material 21, 31, 41 that encloses the power generation element, respectively, and is thermally connected to the power generation element. Note that “thermally connected” means a connection or contact capable of heat transfer by heat conduction.
Thereby, the heat of an electric power generation element is conducted to each thermal radiation part 22a, 32a, 42a. On the other hand, when the air flowing through the air passage 8 comes into contact with the heat radiating portions 22a, 32a, and 42a, heat exchange is performed between the air and the heat radiating portions 22a, 32a, and 42a.

そして、このとき、空気の温度の方が各放熱部22a,32a,42aの温度よりも低ければ、発電要素の熱はこの放熱部22a,32a,42aを介して空気へ放熱される。また、空気の流れの下流側ほど放熱部からの受熱によって空気温度が上昇するため、下流側にある電池セルほど冷却効率が低下する。   At this time, if the temperature of the air is lower than the temperature of each of the heat radiating portions 22a, 32a, 42a, the heat of the power generation element is radiated to the air via the heat radiating portions 22a, 32a, 42a. Moreover, since the air temperature rises due to the heat received from the heat radiating unit toward the downstream side of the air flow, the cooling efficiency decreases as the battery cell is located on the downstream side.

これに対し、実施例1では、発電要素の熱を放熱する各放熱部22a,32a,42aにおいて、これらの放熱部22a,32a,42aと空気との接触面積は、空気の流れの上流側よりも下流側のほうが大きくなっている。ここで、各放熱部22a,32a,42aからの放熱量は、空気との接触面積が大きくなるほど増大する。このため、各放熱部22a,32a,42aでは、空気の流れの下流側の放熱量の方が、上流側よりも増大し、下流側の放熱性能が向上されている。   On the other hand, in Example 1, in each heat radiating part 22a, 32a, 42a which radiates the heat of the power generation element, the contact area between these heat radiating parts 22a, 32a, 42a and air is from the upstream side of the air flow. Is also larger on the downstream side. Here, the amount of heat released from each heat radiating portion 22a, 32a, 42a increases as the contact area with air increases. For this reason, in each heat radiating part 22a, 32a, 42a, the heat radiation amount on the downstream side of the air flow is greater than that on the upstream side, and the heat radiation performance on the downstream side is improved.

すなわち、空気温度が低くて冷却効率の比較的高い空気の流れの上流側では、各放熱部22a,32a,42aにおいて、空気との接触面積を小さく抑え、放熱性能が高くなりすぎないようにする。一方、空気温度が高くて冷却効率の比較的低い空気の流れの下流側では、各放熱部22a,32a,42aにおいて、空気との接触面積を大きくし、放熱性能を高める。
これにより、下流に向かうにつれて空気温度が上昇しても、空気の流れの上流側における放熱量と下流側における放熱量とのばらつきを抑えることができ、各電池セル20,30,40をそれぞれ均等に冷却することができる。また、電池セル温度のばらつきを抑制することで、電池寿命の向上を図ることができる。
That is, on the upstream side of the air flow with a low air temperature and a relatively high cooling efficiency, in each of the heat radiating portions 22a, 32a, and 42a, the contact area with air is kept small so that the heat radiating performance does not become too high. . On the other hand, on the downstream side of the air flow having a high air temperature and a relatively low cooling efficiency, the contact area with the air is increased in each of the heat radiating portions 22a, 32a, and 42a, thereby improving the heat radiating performance.
Thereby, even if the air temperature increases toward the downstream, it is possible to suppress variation between the heat release amount on the upstream side and the heat release amount on the downstream side of the air flow, and each battery cell 20, 30, 40 is evenly distributed. Can be cooled to. Moreover, the battery life can be improved by suppressing variations in battery cell temperature.

さらに、図9に示すように、各電池セル20,30,40をそれぞれ厚み方向に複数積層し、第1電池ユニット2、第2電池ユニット3、第3電池ユニット4を構成した場合であっても、各放熱部22a,32a,42aは、長手方向側面20a,30a,40aからそれぞれ突出している。そのため、各放熱部22a,32a,42aからの放熱は阻害されない。これにより、各放熱部22a,32a,42aと空気との接触面積を変化させることによって、放熱量のばらつきを抑えることができる。つまり、隣接する電池セル間に冷却冷媒である空気が流れる流路空間を設ける必要がない。この結果、流路空間を形成するためのスペーサ等の別部品が不要になり、重量やコストの増加を抑制することができる。   Furthermore, as shown in FIG. 9, a plurality of battery cells 20, 30, and 40 are stacked in the thickness direction to form a first battery unit 2, a second battery unit 3, and a third battery unit 4. In addition, the heat radiating portions 22a, 32a, and 42a protrude from the longitudinal side surfaces 20a, 30a, and 40a, respectively. Therefore, the heat radiation from each heat radiation part 22a, 32a, 42a is not inhibited. Thereby, the dispersion | variation in the amount of heat radiation can be suppressed by changing the contact area of each thermal radiation part 22a, 32a, 42a and air. That is, it is not necessary to provide a flow path space through which air as a cooling refrigerant flows between adjacent battery cells. As a result, a separate part such as a spacer for forming the flow path space becomes unnecessary, and an increase in weight and cost can be suppressed.

特に、実施例1の組電池1では、図9に示すように、空気の流れの下流側に配置された電池ユニットの方が、空気の流れの上流側に配置された電池ユニットよりも、封止部の放熱部と空気との接触面積を大きくしている。具体的には、第1電池ユニット2における第1電池セル20の放熱部22aと空気との接触面積よりも、下流側に配置された第2電池ユニット3における第2電池セル30の放熱部32aと空気との接触面積の方が大きい。さらに、第2電池ユニット3における第2電池セル30の放熱部32aと空気との接触面積よりも、さらに下流側に配置された第3電池ユニット4における第3電池セル40の放熱部42aと空気との接触面積の方が大きい。   In particular, in the assembled battery 1 of Example 1, as shown in FIG. 9, the battery unit arranged on the downstream side of the air flow is sealed more than the battery unit arranged on the upstream side of the air flow. The contact area between the heat dissipating part of the stopper and the air is increased. Specifically, the heat radiating portion 32a of the second battery cell 30 in the second battery unit 3 disposed on the downstream side of the contact area between the heat radiating portion 22a of the first battery cell 20 and the air in the first battery unit 2. The contact area between air and air is larger. Furthermore, the heat radiating portion 42a of the third battery cell 40 and the air in the third battery unit 4 disposed further downstream than the contact area between the heat radiating portion 32a of the second battery cell 30 and the air in the second battery unit 3. The contact area is larger.

これにより、第1電池ユニット2との熱交換によって空気温度が上昇しても、第2電池ユニット3における放熱量の方が高くなっているので、必要な放熱性能を確保することができる。さらに、第2電池ユニット3との熱交換によって空気温度がさらに上昇しても、第3電池ユニット4における放熱量の方がさらに高くなっているので、必要な放熱性能を確保することができる。この結果、各電池ユニット2,3,4の温度のばらつきを抑え、均等に冷却することができる。   Thereby, even if the air temperature rises due to heat exchange with the first battery unit 2, the heat radiation amount in the second battery unit 3 is higher, so that necessary heat radiation performance can be ensured. Furthermore, even if the air temperature further rises due to heat exchange with the second battery unit 3, the heat radiation amount in the third battery unit 4 is further increased, so that necessary heat radiation performance can be ensured. As a result, the temperature variations of the battery units 2, 3, and 4 can be suppressed and cooling can be performed uniformly.

[風路拡大抑制作用]
図10は、実施例1の第2電池セルを空気の流れに沿って見たときの側面図である。図11は、実施例1の第3電池セルを空気の流れに沿って見たときの側面図である。以下、図10及び図11に基づき、実施例1の風路拡大抑制作用について説明する。
[Airway expansion suppression action]
FIG. 10 is a side view of the second battery cell of Example 1 when viewed along the air flow. FIG. 11 is a side view of the third battery cell of Example 1 as viewed along the air flow. Hereinafter, based on FIG.10 and FIG.11, the air path expansion suppression effect | action of Example 1 is demonstrated.

実施例1の第2電池セル30の放熱部32aでは、長手方向の途中位置から空気の流れの下流側の部分において、長手方向側面30aからの突出寸法が大きくなっている。そして、この増大した突出部分を、折曲部αから90°屈曲している。   In the heat radiating part 32a of the second battery cell 30 of the first embodiment, the protruding dimension from the longitudinal side surface 30a is large in the downstream portion of the air flow from the midway position in the longitudinal direction. The increased protruding portion is bent 90 ° from the bent portion α.

そのため、図10に示すように、この突出部分は、折曲部αから起立することになり、風路8の断面積を拡大することなく、放熱部32aと空気との接触面積を大きくすることができる。つまり、放熱部32aと空気との接触面積の拡大を図っても、放熱部32aを風路8の内部に収め、風路8の断面積の増加を抑制することができる。   Therefore, as shown in FIG. 10, this projecting portion rises from the bent portion α, and the contact area between the heat radiating portion 32 a and the air is increased without increasing the cross-sectional area of the air passage 8. Can do. That is, even if the contact area between the heat radiating portion 32a and the air is increased, the heat radiating portion 32a can be accommodated in the air passage 8 and an increase in the cross-sectional area of the air passage 8 can be suppressed.

また、実施例1の第3電池セル40の放熱部42aでは、長手方向の途中位置から空気の流れの下流側の部分において、長手方向側面40aからの突出寸法が段階的に大きくなっている。そして、この増大した突出部分を、折曲部α1及び折曲部α2のそれぞれで90°屈曲している。   Moreover, in the thermal radiation part 42a of the 3rd battery cell 40 of Example 1, the protrusion dimension from the longitudinal direction side surface 40a is gradually increased in the downstream part of the air flow from the middle position of the longitudinal direction. The increased protruding portion is bent by 90 ° at each of the bent portion α1 and the bent portion α2.

そのため、図11に示すように、この突出部分は、折曲部α1から起立し、折曲部α2から長手方向側面40aに向けられる。これにより、放熱部42aと空気との接触面積の拡大を図っても、風路8の断面積を拡大することなく、放熱部42aを風路8の内部に収めることができる。   Therefore, as shown in FIG. 11, the protruding portion stands from the bent portion α1 and is directed from the bent portion α2 to the longitudinal side surface 40a. Thereby, even if the contact area of the heat radiating part 42a and the air is increased, the heat radiating part 42a can be accommodated in the air path 8 without increasing the cross-sectional area of the air path 8.

さらに、実施例1では、二つの折曲部α1,α2における屈曲方向が一定になっている。そのため、封止部42の形状を単純化し、生産性を高めて製造コストの低減を図ると共に、風路8の断面積の拡大を確実に防止することができる。   Furthermore, in Example 1, the bending direction in the two bent portions α1 and α2 is constant. Therefore, the shape of the sealing part 42 can be simplified, the productivity can be increased to reduce the manufacturing cost, and the cross-sectional area of the air passage 8 can be reliably prevented from increasing.

次に、効果を説明する。
実施例1の電池セルの冷却構造にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
Next, the effect will be described.
In the cooling structure of the battery cell of Example 1, the effects listed below can be obtained.

(1) 発電要素を包む電池外装材21と、
前記電池外装材21の周囲を熱融着することで形成され、前記電池外装材21の内部に前記発電要素を内封する封止部22と、を備え、
前記封止部22は、前記電池外装材21の外側を流れる冷媒(空気)の流れ方向に沿って延在する放熱部22aを有し、
前記冷媒(空気)の流れの上流側の前記放熱部22aと前記冷媒(空気)との接触面積よりも、下流側の前記放熱部22aと前記冷媒(空気)との接触面積の方を大きくする構成とした。
これにより、電池セル(第1電池セル)20の温度のばらつきを抑えつつ、重量やコストの増大を防止することができる。
(1) a battery outer packaging material 21 that encloses a power generation element;
A sealing portion 22 formed by heat-sealing the periphery of the battery outer packaging material 21 and enclosing the power generating element inside the battery outer packaging material 21;
The sealing part 22 has a heat radiating part 22a extending along the flow direction of the refrigerant (air) flowing outside the battery exterior material 21,
The contact area between the heat radiation part 22a on the downstream side and the refrigerant (air) is made larger than the contact area between the heat radiation part 22a on the upstream side of the flow of the refrigerant (air) and the refrigerant (air). The configuration.
Thereby, an increase in weight and cost can be prevented while suppressing variations in temperature of the battery cell (first battery cell) 20.

(2) 前記放熱部32aの前記冷媒(空気)の流れの下流側の部分を立体的に成型することで、前記放熱部32aと前記冷媒(空気)との接触面積を、前記冷媒(空気)の流れの上流側よりも下流側の方を大きくする構成とした。
これにより、冷媒(空気)が流れる風路8の断面積を拡大することなく、放熱部32aと冷媒(空気)との接触面積を大きくすることができる。
(2) By forming a three-dimensional shape of the downstream side of the flow of the refrigerant (air) of the heat radiating portion 32a, the contact area between the heat radiating portion 32a and the refrigerant (air) is changed to the refrigerant (air). The downstream side is larger than the upstream side of the flow.
Thereby, the contact area of the thermal radiation part 32a and a refrigerant | coolant (air) can be enlarged, without expanding the cross-sectional area of the air path 8 through which a refrigerant | coolant (air) flows.

(3) 前記放熱部32aを前記冷媒(空気)の流れ方向に沿って延びる折曲部αから屈曲することで、前記放熱部32aと前記冷媒(空気)との接触面積を、前記冷媒(空気)の流れの上流側よりも下流側の方を段階的に大きくする構成とした。
これにより、放熱部32aと冷媒(空気)との接触面積を大きくしつつ、冷媒(空気)が流れる風路8の断面積の拡大を確実に防止することができる。
(3) By bending the heat radiating portion 32a from a bent portion α extending along the flow direction of the refrigerant (air), the contact area between the heat radiating portion 32a and the refrigerant (air) is changed to the refrigerant (air). ), The downstream side of the flow is increased stepwise from the upstream side.
Thereby, the enlargement of the cross-sectional area of the air path 8 through which the refrigerant (air) flows can be reliably prevented while increasing the contact area between the heat radiation part 32a and the refrigerant (air).

(4) 前記折曲部α1,α2を複数設けると共に、各折曲部α1,α2で前記放熱部42aをそれぞれ90°に屈曲すると共に、屈曲方向を一定にする構成とした。
これにより、放熱部42aの形状を単純化し、生産性を高めて製造コストの低減を図ると共に、風路8の断面積の拡大を確実に防止することができる。
(4) A plurality of the bent portions α1 and α2 are provided, the heat dissipating portion 42a is bent at 90 ° at the bent portions α1 and α2, and the bending direction is made constant.
Thereby, while simplifying the shape of the thermal radiation part 42a and improving productivity and reducing a manufacturing cost, the expansion of the cross-sectional area of the air path 8 can be prevented reliably.

(5) 扁平な発電要素を包む電池外装材21と、前記電池外装材21の外周を熱融着することによって厚み方向に対して直交する方向に突出形成されると共に、前記電池外装材21の外側を流れる冷媒(空気)の流れ方向に沿って延在する放熱部22aを有し、且つ、前記電池外装材21の内部に前記発電要素を内封する封止部22と、を備え、
前記冷媒(空気)の流れの上流側の前記放熱部22aと前記冷媒(空気)との接触面積よりも、下流側の前記放熱部22aと前記冷媒(空気)との接触面積の方を大きくした電池セル(第1電池セル)20を、前記発電要素の厚み方向に密着させた状態で複数積層する電池ユニット(第1電池ユニット)2を有する構成とした。
これにより、組電池においても封止部22の一部である放熱部22aを利用して放熱することができ、隣り合う電池セル(第1電池セル)20間に冷媒(空気)が流れる空間を設ける必要がなくなり、軽量化及び低コスト化を図ることができる。
(5) The battery outer packaging material 21 that wraps the flat power generation element and the outer periphery of the battery outer packaging material 21 are heat-sealed so as to protrude in a direction perpendicular to the thickness direction. A heat dissipating part 22a extending along the flow direction of the refrigerant (air) flowing outside, and a sealing part 22 for enclosing the power generating element inside the battery exterior material 21,
The contact area between the heat radiation part 22a on the downstream side and the refrigerant (air) is made larger than the contact area between the heat radiation part 22a on the upstream side of the flow of the refrigerant (air) and the refrigerant (air). The battery cell (first battery cell) 20 is configured to have a battery unit (first battery unit) 2 in which a plurality of battery cells (first battery cells) 20 are stacked in close contact in the thickness direction of the power generation element.
Thereby, even in the assembled battery, heat can be radiated using the heat radiating part 22a which is a part of the sealing part 22, and a space in which the refrigerant (air) flows between the adjacent battery cells (first battery cells) 20 can be obtained. There is no need to provide it, and weight reduction and cost reduction can be achieved.

(6) 一側面に冷媒導入口(空気導入口)7aを有し、前記一側面に対向する他側面に冷媒排出口(空気排出口)7bを有する電池ケース5を備え、
前記電池ケース5内に、前記放熱部22a,32a,42aが前記冷媒導入口(空気導入口)7aから前記冷媒排出口(空気排出口)7bに向かって流れる冷媒(空気)の流れ方向(矢印X)に沿うように、複数の電池ユニット(第1〜第3電池ユニット)2,3,4を直列状態に配置すると共に、前記冷媒(空気)の流れの下流側に配置された電池ユニット(第3電池ユニット)4ほど、前記放熱部42aと前記冷媒(空気)との接触面積を大きくする構成とした。
これにより、上流側に配置された電池セル(第1電池セル20)との熱交換によって冷媒(空気)温度が上昇しても、下流側に配置された電池セル(第3電池セル40)における放熱量が向上されているので、電池セル温度のばらつきを抑え、組電池1の全体を均等に冷却することができる。
(6) A battery case 5 having a refrigerant inlet (air inlet) 7a on one side and a refrigerant outlet (air outlet) 7b on the other side facing the one side,
The flow direction (arrow) of the refrigerant | coolant (air) which the said thermal radiation part 22a, 32a, 42a flows toward the said refrigerant | coolant discharge port (air discharge port) 7b from the said refrigerant | coolant inlet (air inlet) 7a in the said battery case 5 X), a plurality of battery units (first to third battery units) 2, 3, and 4 are arranged in series, and battery units (on the downstream side of the refrigerant (air) flow) The third battery unit (4) is configured to increase the contact area between the heat radiation part 42a and the refrigerant (air).
Thereby, even if the refrigerant (air) temperature rises due to heat exchange with the battery cell (first battery cell 20) arranged on the upstream side, in the battery cell (third battery cell 40) arranged on the downstream side. Since the amount of heat radiation is improved, variation in battery cell temperature can be suppressed and the entire assembled battery 1 can be cooled uniformly.

(実施例2)
実施例2の組電池は、冷媒の流れに対して複数の電池ユニットを並列状態に配置した例である。
(Example 2)
The assembled battery of Example 2 is an example in which a plurality of battery units are arranged in parallel with respect to the refrigerant flow.

まず、構成を説明する。
図12は、実施例2の組電池の内部を示す斜視図である。図13は、実施例3の組電池の内部を示す平面図である。以下、図12及び図13に基づき、実施例2の組電池の構成を説明する。
First, the configuration will be described.
12 is a perspective view showing the inside of the assembled battery of Example 2. FIG. FIG. 13 is a plan view showing the inside of the assembled battery of Example 3. FIG. Hereinafter, based on FIG.12 and FIG.13, the structure of the assembled battery of Example 2 is demonstrated.

実施例2の組電池1Aは、図12に示すように、電池ケース10と、4個の第3電池ユニット4,…と、を備えている。   As shown in FIG. 12, the assembled battery 1 </ b> A according to the second embodiment includes a battery case 10 and four third battery units 4.

前記電池ケース10は、4個の第3電池ユニット4,…を内蔵すると共に、実施例1に示したような冷却装置100の外装ケース101内に配置される筐体である。この電池ケース10は、図12に示すように、長手方向の一方の側面10aに空気導入口11aが形成され、長手方向の他方の側面10bに空気排出口11bが形成されている。ここで、空気導入口11aと空気排出口11bは、図13に示すように、平面視した際に対角線上に配置される。   The battery case 10 is a housing that houses the four third battery units 4,... And is disposed in the outer case 101 of the cooling device 100 as shown in the first embodiment. As shown in FIG. 12, the battery case 10 has an air introduction port 11a formed on one side surface 10a in the longitudinal direction and an air discharge port 11b formed on the other side surface 10b in the longitudinal direction. Here, as shown in FIG. 13, the air inlet port 11a and the air outlet port 11b are arranged diagonally when viewed in plan.

そして、4個の第3電池ユニット4,…は、電池ケース10に内蔵された際、各電池ユニット4における放熱部42aが空気導入口11aから空気排出口11bに向かって流れる空気の流れ方向(図13において破線矢印Yで示す方向)に対して交差するように、並列状態に配置されている。   When the four third battery units 4,... Are built in the battery case 10, the flow direction of the air in which the heat radiating portion 42 a in each battery unit 4 flows from the air inlet 11 a toward the air outlet 11 b ( They are arranged in a parallel state so as to intersect the direction indicated by the broken line arrow Y in FIG.

また、この電池ケース10の内部には、4個の第3電池ユニット4,…の各放熱部42aと直交する一方の側方(図13において各第3電池ユニット4の上側)に、空気導入口11aから連続する流入側冷媒流路12aを形成する。さらに、4個の第3電池ユニット4,…の各放熱部42aと直交する他方の側方(図13において各第3電池ユニット4の下側)に、空気排出口11bに連続する排出側冷媒流路12bを形成する。   In addition, air is introduced into the battery case 10 on one side (upper side of each third battery unit 4 in FIG. 13) that is orthogonal to each heat radiation part 42a of the four third battery units 4,. An inflow-side refrigerant flow path 12a continuous from the port 11a is formed. Further, on the other side of the four third battery units 4,... Orthogonal to the heat radiating portions 42a (on the lower side of each third battery unit 4 in FIG. 13), a discharge-side refrigerant that continues to the air discharge port 11b. A flow path 12b is formed.

そして、この流入側冷媒流路12aの流路面積は、空気の流れの下流側(図13において右側)に向かうにつれて小さくなっている。つまり、空気の流れの下流側に向かうにつれて、第3電池ユニット4が電池ケース10の短手方向の一方の側面10cに次第に近接する。
また、排出側冷媒流路12bの流路面積は、空気の流れの下流側に向かうにつれて大きくなっている。つまり、空気の流れの下流側に向かうにつれて、第3電池ユニット4が電池ケース10の短手方向の他方の側面10dから次第に離間する。
And the flow path area of this inflow side refrigerant flow path 12a becomes small toward the downstream (right side in FIG. 13) of the flow of air. That is, the third battery unit 4 gradually approaches one side surface 10c in the short direction of the battery case 10 as it goes downstream of the air flow.
Moreover, the flow path area of the discharge-side refrigerant flow path 12b becomes larger toward the downstream side of the air flow. That is, the third battery unit 4 gradually moves away from the other side surface 10d in the short direction of the battery case 10 as it goes downstream of the air flow.

次に、実施例2における均等冷却作用を、図13に基づき説明する。
実施例2において、空気導入口11aから電池ケース10内に流れ込んだ空気は、流入側冷媒流路12aに沿って電池ケース10の長手方向(矢印Aで示す方向)に流れる。
Next, the uniform cooling operation in the second embodiment will be described with reference to FIG.
In Example 2, the air that has flowed into the battery case 10 from the air inlet port 11a flows in the longitudinal direction of the battery case 10 (the direction indicated by the arrow A) along the inflow-side refrigerant flow path 12a.

これに対し、4個の第3電池ユニット4,…は、放熱部42aが矢印A方向に直交するように配置されると共に、空気の流れの下流側に向かうにつれて、第3電池ユニット4が電池ケース10の短手方向の一方の側面10cに次第に近接している。すなわち、第3電池ユニット4は、空気の流れに対して、段階的に突出することとなる。   On the other hand, the four third battery units 4,... Are arranged so that the heat radiating portion 42a is orthogonal to the direction of the arrow A, and the third battery unit 4 becomes a battery as it goes downstream of the air flow. The case 10 gradually approaches one side surface 10c in the short direction. That is, the 3rd battery unit 4 will protrude in steps with respect to the flow of air.

そのため、流入側冷媒流路12aを流れる空気は、第3電池ユニット4の長手方向側面40aにぶつかり、隣り合う第3電池ユニット4間の隙間に入り込む。そして、この長手方向側面40aから突出形成された放熱部42aに沿って流れ、排出側冷媒流路12bに流れ込む。さらに、排出側冷媒流路12bに沿って電池ケース10の長手方向(矢印Bで示す方向)に流れたら、空気排出口11bから電池ケース10外へと流れ出る。   Therefore, the air flowing through the inflow side refrigerant flow path 12a collides with the longitudinal side surface 40a of the third battery unit 4 and enters a gap between the adjacent third battery units 4. And it flows along the heat radiating part 42a protrudingly formed from this longitudinal direction side surface 40a, and flows into the discharge side refrigerant flow path 12b. Furthermore, if it flows in the longitudinal direction (direction shown by arrow B) of the battery case 10 along the discharge side refrigerant flow path 12b, it flows out of the battery case 10 from the air discharge port 11b.

このように、流入側冷媒流路12aから排出側冷媒流路12bへと空気が流れていく際に、放熱部42aと空気とが接触し、各第3電池ユニット4から放熱することができる。   Thus, when the air flows from the inflow side refrigerant flow path 12a to the discharge side refrigerant flow path 12b, the heat radiating portion 42a comes into contact with the air, and heat can be radiated from each third battery unit 4.

また、このとき、空気の流れの下流側に向かうにつれて、第3電池ユニット4が電池ケース10の短手方向の一方の側面10cに次第に近接する一方、電池ケース10の短手方向の他方の側面10dから次第に離間する。   At this time, the third battery unit 4 gradually approaches one side surface 10c in the short direction of the battery case 10 while the other side surface in the short direction of the battery case 10 approaches the downstream side of the air flow. Gradually away from 10d.

そのため、複数の第3電池ユニット4,…は、隣接する第3電池ユニット4同士の位置をずらした状態で配置される。これにより、電池ケース10内の空気の流れの流量ばらつきを改善することができ、各第3電池ユニット4の温度ばらつきを小さくすることができる。この結果、組電池1Aの電池寿命の向上を図ることができる。   Therefore, the plurality of third battery units 4 are arranged in a state where the positions of the adjacent third battery units 4 are shifted. Thereby, the flow volume dispersion | variation in the air flow in the battery case 10 can be improved, and the temperature dispersion | variation in each 3rd battery unit 4 can be made small. As a result, the battery life of the assembled battery 1A can be improved.

すなわち、実施例2の組電池にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。   That is, in the assembled battery of Example 2, the effects listed below can be obtained.

(7) 一側面(長手方向の一方の側面)10aに冷媒導入口(空気導入口)11aを有し、前記一側面10aに対向する他側面(長手方向の他方の側面)10bに冷媒排出口(空気排出口)11bを有する電池ケース10を備え、
前記電池ケース10内に、前記放熱部42aが前記冷媒導入口(空気導入口)11aから前記冷媒排出口(空気排出口)11bに向かって流れる冷媒(空気)の流れ方向(破線矢印Y)に対して交差するように、複数の電池ユニット(第3電池ユニット)4,…を並列状態に配置すると共に、前記複数の電池ユニット(第3電池ユニット)4,…の前記放熱部42aと直交する一方の側方に、前記冷媒導入口(空気導入口)11aから連続する流入側冷媒流路12aを形成し、前記複数の電池ユニット(第3電池ユニット)4,…の前記放熱部42aと直交する他方の側方に、前記冷媒排出口(空気排出口)11bに連続する排出側冷媒流路12bを形成し、
前記流入側冷媒流路12aの流路面積を、前記冷媒(空気)の流れの下流側に向かうにつれて小さくし、
前記排出側冷媒流路12bの流路面積を、前記冷媒(空気)の流れの下流側に向かうにつれて大きくする構成とした。
これにより、電池ケース10内の空気の流れの流量ばらつきを改善することができ、各第3電池ユニット4の温度ばらつきを小さくすることができる。
(7) A refrigerant introduction port (air introduction port) 11a is provided on one side surface (one side surface in the longitudinal direction) 10a, and a refrigerant discharge port is provided on the other side surface (the other side surface in the longitudinal direction) 10b facing the one side surface 10a. A battery case 10 having an (air discharge port) 11b;
In the battery case 10, the heat radiating portion 42a flows in the flow direction (broken arrow Y) of the refrigerant (air) flowing from the refrigerant inlet (air inlet) 11a toward the refrigerant outlet (air outlet) 11b. A plurality of battery units (third battery units) 4,... Are arranged in parallel so as to intersect with each other, and are orthogonal to the heat radiation portion 42 a of the plurality of battery units (third battery units) 4,. An inflow side refrigerant flow path 12a continuous from the refrigerant introduction port (air introduction port) 11a is formed on one side, and is orthogonal to the heat radiation part 42a of the plurality of battery units (third battery units) 4,. A discharge-side refrigerant flow path 12b that is continuous with the refrigerant discharge port (air discharge port) 11b is formed on the other side.
The flow area of the inflow side refrigerant flow path 12a is reduced as it goes to the downstream side of the flow of the refrigerant (air),
The flow path area of the discharge-side refrigerant flow path 12b is configured to increase toward the downstream side of the flow of the refrigerant (air).
Thereby, the flow volume dispersion | variation in the air flow in the battery case 10 can be improved, and the temperature dispersion | variation in each 3rd battery unit 4 can be made small.

以上、本発明の電池セルの冷却構造及び組電池を実施例1及び実施例2に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。   As described above, the cooling structure and the assembled battery of the battery cell according to the present invention have been described based on the first embodiment and the second embodiment. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and the scope of the claims is as follows. Design changes and additions are allowed without departing from the spirit of the invention according to each claim.

実施例1の第1電池セル20における放熱部22aでは、この第1電池セル20の長手方向側面20aからの突出寸法を、空気の流れの下流側に向かうにつれて次第に大きくする例を示した。しかしながらこれに限らず、例えば図14(a)に示す電池セル50Aのように、放熱部51の電池セル50Aからの突出寸法を空気の流れの下流側に向かうにつれて次第に大きくすると共に、この放熱部51が湾曲するように丸めてもよい。
これにより、図14(b)に示すように、放熱部51と空気との接触面積の拡大を図っても、風路8の断面積を拡大することなく、放熱部51を風路8の内部に収めることができる。
In the heat radiating part 22a in the first battery cell 20 of the first embodiment, an example is shown in which the projecting dimension from the longitudinal side surface 20a of the first battery cell 20 is gradually increased toward the downstream side of the air flow. However, the present invention is not limited to this. For example, like the battery cell 50A shown in FIG. 14A, the projecting dimension of the heat radiating part 51 from the battery cell 50A is gradually increased toward the downstream side of the air flow. You may round so that 51 may curve.
As a result, as shown in FIG. 14 (b), even if the contact area between the heat radiating portion 51 and the air is increased, the heat radiating portion 51 is placed inside the air passage 8 without increasing the cross-sectional area of the air passage 8. Can fit in.

さらに、実施例1では、第2電池セル30における放熱部32aや、第3電池セル40における放熱部42aを、空気の流れの下流側に向けて立体的に成型することで、放熱部32aや放熱部42aと空気との接触面積を大きくする例を示した。特に、この実施例1では、折曲部α等における屈曲角度を90°とする例を示した。
しかしながら、この実施例1に示す屈曲形状以外にも、例えば、折曲部における屈曲角度を90°未満(45°程度)とし、放熱部の断面形状をいわゆる三角形形状としてもよい。さらに、折曲部を二箇所以上設けてもよい。
Furthermore, in Example 1, the heat radiating part 32a in the second battery cell 30 and the heat radiating part 42a in the third battery cell 40 are three-dimensionally shaped toward the downstream side of the air flow, so that the heat radiating part 32a or The example which enlarges the contact area of the thermal radiation part 42a and air was shown. In particular, in the first embodiment, an example in which the bending angle at the bent portion α or the like is 90 ° is shown.
However, in addition to the bent shape shown in the first embodiment, for example, the bent angle at the bent portion may be less than 90 ° (about 45 °), and the cross-sectional shape of the heat radiating portion may be a so-called triangular shape. Further, two or more bent portions may be provided.

また、図15に示す電池セル50Bように、折曲部における屈曲方向は一定でなくてもよく、放熱部52を蛇腹状に折り曲げてもよい。このとき、折り曲げ高さを空気の流れの下流側に向かうにつれて、次第に大きくすることで、放熱部52と空気との接触面積の拡大を図ることができる。   Further, as in the battery cell 50B shown in FIG. 15, the bending direction in the bent portion may not be constant, and the heat radiating portion 52 may be bent in a bellows shape. At this time, the contact area between the heat radiation part 52 and the air can be increased by gradually increasing the bending height toward the downstream side of the air flow.

さらに、図16(a)に示す電池セル50Cように、放熱部53の電池セル50Cの長手方向側面50Caからの突出寸法を、空気の流れの下流側に向かうにつれて次第に大きくすると共に、空気の流れに沿った折曲部β1,β2から屈曲してもよい。
この場合であっても、図16(b)に示すように、放熱部53と空気との接触面積の拡大を図りつつ、風路8の断面積を拡大することなく、放熱部53を風路8の内部に収めることができる。
Further, as in the battery cell 50C shown in FIG. 16 (a), the projecting dimension of the heat radiating portion 53 from the longitudinal side surface 50Ca of the battery cell 50C is gradually increased toward the downstream side of the air flow, and the air flow. You may bend from bending part (beta) 1, (beta) 2 along.
Even in this case, as shown in FIG. 16 (b), the heat dissipation portion 53 is connected to the air passage without increasing the cross-sectional area of the air passage 8 while increasing the contact area between the heat dissipation portion 53 and the air. 8 can be accommodated.

そして、図17に示す電池セル50Dのように、平板状の放熱部54に、空気の流れの下流側に向かうにつれて、次第に突出寸法が大きくなる突出部54aを複数形成してもよい。この突出部54aの突出寸法が大きくなることで、放熱部54と空気との接触面積を、下流側の方を大きくすることができる。
なお、図17では、突出部54aが半球状のいわゆるドーム形状となっているが、この形状に限らない。例えば、空気の流れを阻害しない楕円球状であってもよい。
And you may form multiple protrusion part 54a from which the protrusion dimension becomes large gradually toward the downstream of the flow of air, like the battery cell 50D shown in FIG. By increasing the protruding dimension of the protruding portion 54a, the contact area between the heat radiating portion 54 and air can be increased on the downstream side.
In addition, in FIG. 17, although the protrusion part 54a becomes what is called a hemispherical dome shape, it is not restricted to this shape. For example, an oval shape that does not inhibit the flow of air may be used.

また、上記各実施例では、冷媒として空気とする例を示したが、これに限らず、流れが発生するものであれば、水や不凍液、ガス冷媒等であってもよく、気体や液体のいずれであってもよい。   In each of the above embodiments, air is used as the refrigerant. However, the present invention is not limited to this, and water, antifreeze liquid, gas refrigerant, or the like may be used as long as a flow is generated. Either may be sufficient.

さらに、この冷媒である空気を放熱部に向けて供給する方法としては、実施例1に示すような排気ファン104を用いた強制対流以外にも、例えば車両が走行した際に発生する走行風を導入して利用するものであってもよい。   Further, as a method of supplying air as the refrigerant toward the heat radiating portion, in addition to forced convection using the exhaust fan 104 as shown in the first embodiment, for example, traveling wind generated when the vehicle travels is used. It may be introduced and used.

1 組電池
2 第1電池ユニット
20 第1電池セル
20a 長手方向側面
21 電池外装材
22 封止部
22a 放熱部
23a 正極タブ
23b 負極タブ
3 第2電池ユニット
30 第2電池セル
30a 長手方向側面
31 電池外装材
32 封止部
32a 放熱部
33a 正極タブ
33b 負極タブ
4 第3電池ユニット
40 第3電池セル
40a 長手方向側面
41 電池外装材
42 封止部
42a 放熱部
43a 正極タブ
43b 負極タブ
5 電池ケース
5a 下部筐体
5b 上部筐体
5c スペーサ台
6 スペーサ
7a 空気導入口(冷媒導入口)
7b 空気排出口(冷媒排出口)
8 風路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 assembled battery 2 1st battery unit 20 1st battery cell 20a Longitudinal side surface 21 Battery exterior material 22 Sealing part 22a Heat dissipation part 23a Positive electrode tab 23b Negative electrode tab 3 Second battery unit 30 Second battery cell 30a Longitudinal side surface 31 Battery Exterior material 32 Sealing portion 32a Heat dissipation portion 33a Positive electrode tab 33b Negative electrode tab 4 Third battery unit 40 Third battery cell 40a Longitudinal side surface 41 Battery exterior material 42 Sealing portion 42a Heat dissipation portion 43a Positive electrode tab 43b Negative electrode tab 5 Battery case 5a Lower housing 5b Upper housing 5c Spacer base 6 Spacer 7a Air inlet (refrigerant inlet)
7b Air outlet (refrigerant outlet)
8 Airways

Claims (7)

発電要素を包む電池外装材と、
前記電池外装材の周囲を熱融着することで形成され、前記電池外装材の内部に前記発電要素を内封する封止部と、を備え、
前記封止部は、前記電池外装材の外側を流れる冷媒の流れ方向に沿って延在する放熱部を有し、
前記冷媒の流れの上流側の前記放熱部と前記冷媒との接触面積よりも、下流側の前記放熱部と前記冷媒との接触面積の方を大きくする
ことを特徴とする電池セルの冷却構造。
A battery sheathing material that wraps the power generation element;
Formed by heat-sealing the periphery of the battery exterior material, and includes a sealing portion that encloses the power generation element inside the battery exterior material,
The sealing portion has a heat radiating portion extending along a flow direction of the refrigerant flowing outside the battery exterior material,
The cooling structure of the battery cell, wherein a contact area between the heat radiation part on the downstream side and the refrigerant is made larger than a contact area between the heat radiation part on the upstream side of the flow of the refrigerant and the refrigerant.
請求項1に記載された電池セルの冷却構造において、
前記放熱部の前記冷媒の流れの下流側の部分を立体的に成型することで、前記放熱部と前記冷媒との接触面積を、前記冷媒の流れの上流側よりも下流側の方を大きくする
ことを特徴とする電池セルの冷却構造。
In the cooling structure of the battery cell according to claim 1,
The downstream side of the refrigerant flow of the heat radiating portion is three-dimensionally molded so that the contact area between the heat radiating portion and the refrigerant is larger on the downstream side than on the upstream side of the refrigerant flow. A cooling structure for a battery cell.
請求項2に記載された電池セルの冷却構造において、
前記放熱部を前記冷媒の流れ方向に沿って延びる折曲部から屈曲することで、前記放熱部と前記冷媒との接触面積を、前記冷媒の流れの上流側よりも下流側の方を段階的に大きくする
ことを特徴とする電池セルの冷却構造。
In the cooling structure of the battery cell according to claim 2,
By bending the heat dissipating part from a bent part extending along the flow direction of the refrigerant, the contact area between the heat dissipating part and the refrigerant is stepped on the downstream side from the upstream side of the refrigerant flow. The battery cell cooling structure is characterized by being made large.
請求項3に記載された電池セルの冷却構造において、
前記折曲部を複数設けると共に、各折曲部で前記放熱部をそれぞれ90°に屈曲すると共に、屈曲方向を一定にする
ことを特徴とする電池セルの冷却構造。
In the cooling structure of the battery cell according to claim 3,
A cooling structure for a battery cell, wherein a plurality of the bent portions are provided, the heat radiating portions are bent at 90 ° at each bent portion, and the bending direction is made constant.
扁平な発電要素を包む電池外装材と、前記電池外装材の外周を熱融着することによって前記発電要素の厚み方向に対して直交する方向に突出形成されると共に、前記電池外装材の外側を流れる冷媒の流れ方向に沿って延在する放熱部を有し、且つ、前記電池外装材の内部に前記発電要素を内封する封止部と、を備え、
前記冷媒の流れの上流側の前記放熱部と前記冷媒との接触面積よりも、下流側の前記放熱部と前記冷媒との接触面積の方を大きくした電池セルを、前記発電要素の厚み方向に密着させた状態で複数積層する電池ユニットを有する
ことを特徴とする組電池。
A battery outer packaging material that wraps a flat power generation element, and an outer periphery of the battery outer packaging material are formed by projecting in a direction orthogonal to the thickness direction of the power generation element by heat-sealing the outer surface of the battery outer packaging material. A heat dissipating part extending along the flow direction of the flowing refrigerant, and a sealing part enclosing the power generating element inside the battery exterior material,
In the thickness direction of the power generation element, a battery cell having a larger contact area between the heat radiation part on the downstream side and the refrigerant than the contact area between the heat radiation part on the upstream side of the refrigerant flow and the refrigerant is provided. A battery pack comprising a plurality of battery units stacked in close contact with each other.
請求項5に記載された組電池において、
一側面に冷媒導入口を有し、前記一側面に対向する他側面に冷媒排出口を有する電池ケースを備え、
前記電池ケース内に、前記放熱部が前記冷媒導入口から前記冷媒排出口に向かって流れる冷媒の流れ方向に沿うように、複数の電池ユニットを直列状態に配置すると共に、前記冷媒の流れの下流側に配置された電池ユニットほど、前記放熱部と前記冷媒との接触面積を大きくする
ことを特徴とする組電池。
The assembled battery according to claim 5,
A battery case having a refrigerant inlet on one side and a refrigerant outlet on the other side facing the one side,
In the battery case, a plurality of battery units are arranged in series so that the heat radiating portion follows a flow direction of the refrigerant flowing from the refrigerant introduction port toward the refrigerant discharge port, and downstream of the flow of the refrigerant. The assembled battery is characterized in that the contact area between the heat radiating part and the refrigerant is increased as the battery unit is disposed closer to the battery unit.
請求項5に記載された組電池において、
一側面に冷媒導入口を有し、前記一側面に対向する他側面に冷媒排出口を有する電池ケースを備え、
前記電池ケース内に、前記放熱部が前記冷媒導入口から前記冷媒排出口に向かって流れる冷媒の流れ方向に対して交差するように、複数の電池ユニットを並列状態に配置すると共に、前記複数の電池ユニットの前記放熱部と直交する一方の側方に、前記冷媒導入口から連続する流入側冷媒流路を形成し、前記複数の電池ユニットの前記放熱部と直交する他方の側方に、前記冷媒排出口に連続する排出側冷媒流路を形成し、
前記流入側冷媒流路の流路面積を、前記冷媒の流れの下流側に向かうにつれて小さくし、
前記排出側冷媒流路の流路面積を、前記冷媒の流れの下流側に向かうにつれて大きくする
ことを特徴とする組電池。
The assembled battery according to claim 5,
A battery case having a refrigerant inlet on one side and a refrigerant outlet on the other side facing the one side,
In the battery case, a plurality of battery units are arranged in parallel so that the heat radiating portion intersects the flow direction of the refrigerant flowing from the refrigerant introduction port toward the refrigerant discharge port. On one side orthogonal to the heat radiating part of the battery unit, an inflow side refrigerant flow path continuous from the refrigerant inlet is formed, and on the other side orthogonal to the heat radiating part of the plurality of battery units, Forming a discharge-side refrigerant flow path continuous with the refrigerant discharge port;
The flow area of the inflow side refrigerant flow path is reduced as it goes downstream of the flow of the refrigerant,
The assembled battery, wherein a flow passage area of the discharge-side refrigerant flow passage is increased toward a downstream side of the refrigerant flow.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016021280A (en) * 2014-07-11 2016-02-04 株式会社デンソー Battery pack
JP2017126532A (en) * 2016-01-15 2017-07-20 株式会社東芝 Battery module and battery cell
CN113364027A (en) * 2021-05-17 2021-09-07 华为技术有限公司 Energy storage module, energy storage device and power generation system
US11189868B2 (en) 2017-12-06 2021-11-30 Lg Chem, Ltd. Battery module of cell edge direct cooling scheme, and battery pack comprising same
WO2022061810A1 (en) * 2020-09-27 2022-03-31 宁德新能源科技有限公司 Electrochemical device and electronic device comprising electrochemical device
CN117458042A (en) * 2023-12-25 2024-01-26 长春众升科技发展有限公司 Battery placement bin for new energy automobile

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016021280A (en) * 2014-07-11 2016-02-04 株式会社デンソー Battery pack
US10374269B2 (en) 2014-07-11 2019-08-06 Denso Corporation Battery pack
JP2017126532A (en) * 2016-01-15 2017-07-20 株式会社東芝 Battery module and battery cell
US11189868B2 (en) 2017-12-06 2021-11-30 Lg Chem, Ltd. Battery module of cell edge direct cooling scheme, and battery pack comprising same
WO2022061810A1 (en) * 2020-09-27 2022-03-31 宁德新能源科技有限公司 Electrochemical device and electronic device comprising electrochemical device
CN113364027A (en) * 2021-05-17 2021-09-07 华为技术有限公司 Energy storage module, energy storage device and power generation system
WO2022242600A1 (en) * 2021-05-17 2022-11-24 华为数字能源技术有限公司 Energy storage module, energy storage apparatus, and power generation system
CN113364027B (en) * 2021-05-17 2023-10-10 华为数字能源技术有限公司 Energy storage module, energy storage device and power generation system
CN117458042A (en) * 2023-12-25 2024-01-26 长春众升科技发展有限公司 Battery placement bin for new energy automobile

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