JP2014127402A - Battery module - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、複数の単電池からなる組電池を備えた電池モジュールに関し、特にその冷却構造に係るものである。 The present invention relates to a battery module including an assembled battery including a plurality of single cells, and particularly relates to a cooling structure thereof.
リチウムイオン電池などの二次電池にあっては、出力電圧や電池容量等を確保するために複数の単電池を直列接続してケーシング内に収容して電池モジュールとして利用する場合がある。この種の電池モジュールは、一般に、充放電効率の安定化や部品の長寿命化を図るために温度管理が行われている。 In a secondary battery such as a lithium ion battery, in order to ensure output voltage, battery capacity, and the like, a plurality of single cells may be connected in series and housed in a casing to be used as a battery module. In general, this type of battery module is temperature-controlled in order to stabilize charging / discharging efficiency and extend the life of components.
特許文献1には、単電池が厚さ方向に積層された組電池を備える電池モジュールにおいて、各単電池の幅方向の両側面に、上部と下部との間で往復するように上下方向に蛇行しながら上記単電池の厚さ方向に冷却媒体を流すいわゆるサーペンタイン型の冷却媒体通路を設ける冷却ジャケットが提案されている。なお、特許文献1の電池モジュールには、さらに各単電池の間に冷却媒体を流す通路も形成されている。 In Patent Document 1, in a battery module including an assembled battery in which unit cells are stacked in the thickness direction, the cells meander in the vertical direction so as to reciprocate between the upper part and the lower part on both side surfaces in the width direction. On the other hand, there has been proposed a cooling jacket provided with a so-called serpentine type cooling medium passage through which the cooling medium flows in the thickness direction of the unit cell. In addition, the battery module of Patent Document 1 further includes a passage through which a cooling medium flows between the single cells.
ところで、上記電池モジュールのように単電池の上部に正極端子および負極端子が配置されている場合、電極端子を流れる電流のジュール熱によって電池モジュールの下部よりも上部の方が温度上昇してしまう傾向がある。そのため、上述したサーペンタイン型の冷却媒体通路を設けた場合、単電池の上部と下部とが略均一に冷却されることで、上下の温度差が解消されず、単電池への負担が大きくなる虞がある。
さらに、上記電池モジュールの冷却媒体通路は、下流ほど冷却媒体の温度が上昇してしまうため、常に、上流側に配置された単電池と下流側に配置された単電池とに温度差が生じてしまう。
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、組電池を構成する複数の単電池を十分に冷却しつつ、複数の単電池間の温度差を抑制することができる電池モジュールを提供するものである。
By the way, when the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are arranged on the upper part of the unit cell as in the battery module, the temperature of the upper part tends to rise more than the lower part of the battery module due to the Joule heat of the current flowing through the electrode terminal. There is. Therefore, when the serpentine type cooling medium passage described above is provided, the upper and lower portions of the unit cell are cooled substantially uniformly, so that the temperature difference between the upper and lower sides is not eliminated and the burden on the unit cell may increase. There is.
Furthermore, since the temperature of the cooling medium in the cooling medium passage of the battery module increases toward the downstream side, there is always a temperature difference between the unit cell arranged on the upstream side and the unit cell arranged on the downstream side. End up.
This invention is made in view of the said situation, and provides the battery module which can suppress the temperature difference between several single cells, fully cooling the several single cells which comprise an assembled battery. Is.
上記の課題を解決するために以下の構成を採用する。
この発明に係る電池モジュールは、複数の単電池が順次配列されてなる組電池と、該組電池の外面に設けられて、該組電池を冷却する冷却媒体が流通する冷却通路を有する冷却ジャケットと、を備え、前記冷却通路は、前記組電池の外面に沿って、前記単電池の配列方向の一方側と他方側との間で往復するように蛇行して形成されることを特徴としている。
このように構成することで、冷却媒体が単電池の配列方向の一方側と他方側との間で往復するようにして蛇行するように流れるので、冷却媒体が、単電池の配列方向の一方側から他方側に向かって上下方向に往復するように流れる場合と比較して、配列方向の一方側に配置されている単電池を冷却する冷却媒体全体の温度と、配列方向の他方側に配列されている単電池を冷却する冷却媒体全体の温度との偏差を低減することができる。
In order to solve the above problems, the following configuration is adopted.
A battery module according to the present invention includes an assembled battery in which a plurality of single cells are sequentially arranged, and a cooling jacket provided on an outer surface of the assembled battery and having a cooling passage through which a cooling medium for cooling the assembled battery flows. The cooling passage is formed by meandering along the outer surface of the assembled battery so as to reciprocate between one side and the other side in the arrangement direction of the unit cells.
With this configuration, the cooling medium flows in a meandering manner so as to reciprocate between one side and the other side of the unit cells in the arrangement direction, so that the cooling medium flows on one side in the unit cell arrangement direction. Compared to the case of flowing back and forth in the up-and-down direction from one side to the other side, the temperature of the whole cooling medium for cooling the single cells arranged on one side in the arrangement direction and the other side in the arrangement direction are arranged. The deviation from the temperature of the whole cooling medium for cooling the unit cell can be reduced.
さらに、この発明に係る電池モジュールは、上記電池モジュールにおいて、前記冷却通路は、前記組電池の上部から下部に向かって前記単電池の配列方向の一方側と他方側との間で往復するように蛇行して形成してもよい。
このように構成することで、電極端子が単電池の上部に形成されている場合に、ジュール熱により温度上昇している上部を最も低い温度の冷却媒体により冷却して、温度上昇が少ない下部を相対的に高い温度の冷却媒体により冷却することができる。
Furthermore, in the battery module according to the present invention, in the battery module, the cooling passage reciprocates between one side and the other side in the arrangement direction of the unit cells from the upper part to the lower part of the assembled battery. It may be formed by meandering.
By configuring in this way, when the electrode terminal is formed on the upper part of the unit cell, the upper part where the temperature rises due to Joule heat is cooled by the cooling medium with the lowest temperature, and the lower part where the temperature rise is small. It can be cooled by a relatively high temperature cooling medium.
さらに、この発明に係る電池モジュールは、上記電池モジュールにおいて、前記冷却ジャケットは、前記組電池の上部から下部に亘って独立した複数の冷却通路を備えていてもよい。
このように構成することで、組電池の上部から下部までを一つの冷却通路を用いて冷却する場合と比較して、冷却ジャケット内における冷却媒体の温度上昇を抑制することができる。
Furthermore, in the battery module according to the present invention, in the battery module, the cooling jacket may include a plurality of independent cooling passages from an upper part to a lower part of the assembled battery.
By comprising in this way, the temperature rise of the cooling medium in a cooling jacket can be suppressed compared with the case where it cools from the upper part to the lower part of an assembled battery using one cooling passage.
さらに、この発明に係る電池モジュールは、上記電池モジュールにおいて、前記複数の冷却通路の入口及び出口は、前記単電池の配列方向の一方側と他方側とに設けられるとともに、前記組電池の高さ方向の中間位置に設けられていてもよい。
例えば、冷却ジャケットの上部又は下部には、電池モジュールを固定する部材など、他の構成部品が配置される場合が多いが、組電池の高さ方向の中間位置に入口および出口が配置されているので、入口および出口に接続する配管部材などの設置スペースを十分に確保することができる。また、複数の冷却通路の入口および出口を中間位置に纏めて配置することができるため、単一の配管によって複数の冷却通路へ冷却媒体を供給することができるとともに、単一の配管によって複数の冷却通路から冷却媒体を排出することができる。
Furthermore, in the battery module according to the present invention, in the battery module, the inlets and outlets of the plurality of cooling passages are provided on one side and the other side in the arrangement direction of the unit cells, and the height of the assembled battery It may be provided at an intermediate position in the direction.
For example, in the upper or lower part of the cooling jacket, other components such as a member for fixing the battery module are often arranged, but an inlet and an outlet are arranged at an intermediate position in the height direction of the assembled battery. Therefore, a sufficient installation space for piping members connected to the inlet and the outlet can be secured. In addition, since the inlets and outlets of the plurality of cooling passages can be arranged at an intermediate position, the cooling medium can be supplied to the plurality of cooling passages by a single pipe, and a plurality of pieces can be supplied by a single pipe. The cooling medium can be discharged from the cooling passage.
さらに、この発明に係る電池モジュールは、上記電池モジュールにおいて、前記複数の冷却通路における各冷却媒体の流量を調整する冷媒流量調整機構を備えていてもよい。
このように構成することで、複数の冷却媒体通路に流れる冷却媒体の流量を個別に調整することができる。したがって、単電池の上部と下部との間の温度差を更に低減することができる。
Furthermore, the battery module according to the present invention may include a refrigerant flow rate adjusting mechanism for adjusting a flow rate of each cooling medium in the plurality of cooling passages in the battery module.
By comprising in this way, the flow volume of the cooling medium which flows into a some cooling medium channel | path can be adjusted separately. Therefore, the temperature difference between the upper part and the lower part of the unit cell can be further reduced.
さらに、この発明に係る電池モジュールは、上記電池モジュールにおいて、前記複数の冷却通路は、前記冷却通路の入口から前記単電池の上下方向に向かって延びる入口側通路を有し、該入口側通路は、前記組電池の外面よりも外側に配置されていてもよい。
このように構成することで、入口側通路を流れる冷却媒体と単電池との熱交換が行われないため、組電池の入口近傍の部分が必要以上に冷却されるのを防止できるとともに、冷却媒体の不要な温度低下を防止できる。
Furthermore, in the battery module according to the present invention, in the battery module, the plurality of cooling passages include an inlet-side passage extending from the inlet of the cooling passage toward the vertical direction of the unit cell, and the inlet-side passage is The battery pack may be disposed outside the outer surface of the assembled battery.
By configuring in this way, heat exchange between the cooling medium flowing through the inlet-side passage and the unit cell is not performed, so that the portion near the inlet of the assembled battery can be prevented from being cooled more than necessary, and the cooling medium It is possible to prevent an unnecessary temperature drop.
この発明に係る電池モジュールによれば、組電池を構成する複数の単電池を十分に冷却しつつ、複数の単電池間の温度差を抑制することができる。 According to the battery module of the present invention, it is possible to suppress a temperature difference between the plurality of single cells while sufficiently cooling the plurality of single cells constituting the assembled battery.
次に、この発明の第一実施形態における電池モジュールについて図面に基づき説明する。
図1に示すように、この第一実施形態における電池モジュール100は、組電池1と、当該組電池1を冷却するための冷却ジャケット15とを備えている。組電池1は、充放電可能な二次電池である複数の単電池2を備え、例えば電気自動車等の電動車両の電源として用いられる。
Next, the battery module according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the
図2を参照し、単電池2は、リチウムイオン電池などの充放電可能な二次電池であって、交互に積層された正極板6及び負極板7と、正極板6及び負極板7の間にそれぞれ介装されたセパレータ8と、正極板6、負極板7及びセパレータ8を収納する単電池ケース9と、単電池ケース9内に充填された電解液(図示せず)と、を備えている。単電池2には、上面2Aから上方に向けて突出する一対の電極端子10が設けられており、これら一対の電極端子10のうち、一方の電極端子10が正極、他方の電極端子10が負極となっている。
Referring to FIG. 2, the
正極板6及び負極板7は、いずれも略矩形状に形成されており、上面2Aの短辺が延びる方向に正極板6及び負極板7が積層されている。つまり、正極板6及び負極板7は、その積層方向A(図2中、矢印で示す)が、単電池2の第二側面2Dが向く方向と一致するように単電池ケース9内に収納されている。なお、以下の説明においては、上面2Aの短辺が延びる方向をX方向、長辺が延びる方向をY方向、短辺および長辺に直交する高さ方向をZ方向と称し、それぞれX方向、Y方向、および、Z方向を図中矢印で示している。
The
図1に戻り、組電池1は、複数の単電池2を収容可能な略直方体状のケーシング11を備えている。このケーシング11により、複数の単電池2の積層方向AがX方向と一致するように順次配列されて一体化されている。単電池2は、例えば、各第一側面2Cがケーシング11の内側面に当接した状態でケーシング11内に収容されている。
Returning to FIG. 1, the assembled battery 1 includes a substantially rectangular
ここで、例えば、各単電池2は、厚さ方向に互いに隣り合う単電池2同士の電極端子10(図2参照)の正極及び負極の位置が、X方向に互い違いになるように配置され、板状のブスバー(図示せず)等により極性の異なる電極端子10同士がそれぞれ電気的に接続されることで複数の単電池2が電気的に直列接続されている。X方向の両端に配置されている単電池2のうち、一方の単電池2は、正極の電極端子10が隣接する単電池2の電極端子10と電気的に接続されずにケーシング11の挿通孔(図示せず)に挿通された正極用の電極部材(図示せず)を介してケーシング11の外部に露出される。一方で、X方向の両端に配置されている単電池2のうち、他方の単電池2は、負極の電極端子10が隣接する単電池2の電極端子10と電気的に接続されずにケーシング11の挿通孔(図示せず)に挿通された負極用の電極部材(図示せず)を介してケーシング11の外部に露出される。
Here, for example, the
冷却ジャケット15は、一対の略平板状のジャケット本体16を備えており、これらジャケット本体16に対して冷却水などの冷却媒体を流通させることで、冷却媒体と被冷却物である組電池1との間で熱交換が行われるようになっている。これらジャケット本体16は、単電池2の第一側面2C(図2参照)をそれぞれ外側から挟み込むようにして組電池1に取り付けられている。これにより、ジャケット本体16の一方の面が単電池2の第一側面2C側のケーシング側面11aに密着する状態となる。一方で、ケーシング11のY方向に延びる一対の第二側面(図示せず)には、ジャケット本体16の外側壁16a同士を略面一に繋ぐ平板状の当て板17が取り付けられている。なお、ジャケット本体16と、ケーシング側面11aとの間には、高熱伝導率を有する絶縁シート(図示せず)が介在されており、ケーシング側面11aからジャケット本体16への伝熱効率を向上しつつ、冷却ジャケット15とケーシング11との電気的な絶縁性を確保することが可能となっている。
The cooling
冷却ジャケット15と当て板17とは、例えばステンレスなどの金属バンドや、耐熱性を有するフッ素樹脂テープなどの結束具18により、Z方向における中央部を挟んだ所定の高さ位置で周方向に緊縛されることで組電池1に固定されている。このようにすることで、ジャケット本体16を組電池1に容易に固定できるとともに、例えば、組電池1の膨張方向への変形を抑制して、単電池2の充放電特性などの経時的な劣化が進むのを抑制することが可能となっている。
The cooling
図3に示すように、ジャケット本体16は、通路部20と蓋部21とを備えている。
通路部20は、ジャケット本体16内部に設けられる冷却通路22の側壁23および底壁24を構成している。通路部20には、X方向の一方に配置される外側壁16aのZ方向における略中央部である中間位置に、冷却媒体を流入させるための一対の入口用開口部26a,26bが上下に隣接して形成されている。また、通路部20には、X方向の他方に配置される外側壁16aのZ方向における略中央である中間位置に、冷却媒体を流出させるための一対の出口用開口部27a,27bが上下に隣接して形成されている。上記通路部20は、熱伝導率の高い金属等の材料で形成され、例えば、鋳造や削り出し加工などで成形されている。なお、入口用開口部26a,26bには、冷却媒体を供給するための共通の供給配管(図示せず)が接続され、出口用開口部27a,27bには冷却媒体を排出するための共通の排出配管(図示せず)が接続される。
As shown in FIG. 3, the jacket
The
上記通路部20には、平板状の蓋部21がロー付けや接着などによって取り付けられる。これにより通路部20が蓋部21によって閉塞されて、ジャケット本体16の内部に側壁23、底壁24および蓋部21によって冷却媒体が流れる冷却通路22が画成される。
A
図4に示すように、冷却通路22は、Z方向の略中央をX方向に延びる中央壁28の上側に形成される第一冷却通路22aと、上記中央壁28の下側に形成される第二冷却通路22bとからなる。これら第一冷却通路22aと第二冷却通路22bとは、組電池1の上部から下部に亘って独立して形成される。
As shown in FIG. 4, the
第一冷却通路22aは、一方の外側壁16aに形成された上側の入口用開口部26aから、一方の外側壁16aに沿って上壁16bまで延びる第一入口側通路30aを備えている。また、第一冷却通路22aは、第一入口側通路30aと他方の外側壁16aに形成された上側の出口用開口部27aとの間を繋ぐ蛇行通路31aを備えている。蛇行通路31aは、単電池2の配列方向であるX方向における一方側と他方側との間で往復するように蛇行して形成されている。
The
第二冷却通路22bは、上述した第一冷却通路22aとは上下対称に形成されている。すなわち第二冷却通路22bは、一方の外側壁16aに形成された下側の入口用開口部26bから、一方の外側壁16aに沿って下壁16cまで延びる第二入口側通路30bを備えている。また、第二冷却通路22bは、第二入口側通路30bと他方の外側壁16aに形成された下側の出口用開口部27bとの間を繋ぐ蛇行通路31bを備えている。蛇行通路31bは、単電池2の配列方向であるX方向における一方側と他方側との間で往復するように蛇行して形成されている。
The
第一冷却通路22aは、第一入口側通路30aの他方側の側壁23aと、通路部20の他方の外側壁16aとの間をX方向に延びる複数の直線部32aと、上下に隣接する各直線部32aの端部同士を接続する複数の折り返し部33aとを備え、組電池1の上部から下部に向かって蛇行する流路を形成している。
The
同様に、第二冷却通路22bは、第二入口側通路30bの他方側の側壁23bと、通路部20の他方の外側壁16aとの間をX方向に延びる複数の直線部32bと、上下に隣接する各直線部32bの端部同士を接続する複数の折り返し部33bとを備え、組電池1の下部から上部に向かって蛇行する流路を形成している。また、各直線部32a,32bは、それぞれ隣接する直線部32a,32b同士で互いの側壁23を共有している。
Similarly, the
したがって、上述した第一実施形態の電池モジュール100によれば、冷却媒体が単電池2の配列方向の一方側と他方側との間で往復するようにして蛇行するように流れるので、冷却媒体が、単電池2の配列方向の一方側から他方側に向かって上下方向に往復するように流れる場合と比較して、配列方向の一方側に配置されている単電池2を冷却する冷却媒体全体の温度と、配列方向の他方側に配列されている単電池2を冷却する冷却媒体全体の温度との偏差を低減することができる。その結果、複数の単電池2間に温度差が生じるのを抑制できる。
Therefore, according to the
また、第一冷却通路22aにおいては、電極端子10が単電池2の上部に形成されている場合に、ジュール熱により温度上昇している単電池2の上部を最も低い温度の冷却媒体により冷却して、温度上昇が少ない下部を相対的に高い温度の冷却媒体により冷却することができるため、各単電池2の上部と下部とにおける温度差を低減することができる。
Further, in the
さらに、第一冷却通路22aと第二冷却通路22bとを備えていることで、一つの冷却通路を用いる場合と比較して、冷却ジャケット15内における冷却媒体の温度上昇を抑制することができるため、組電池1の上部と下部との両方に対する十分な冷却性能を確保することができる。
Furthermore, since the
また、冷却ジャケット15の上部又は下部には、電池モジュール100を固定する部材など、他の構成部品が配置される場合が多いが、組電池1の高さ方向の中間位置に入口用開口部26a,26bおよび出口用開口部27a,27bを配置することで、入口用開口部26a,26bおよび出口用開口部27a,27bに接続する配管部材などの設置スペースを十分に確保することができる。さらに、第一冷却通路22aと第二冷却通路22bとの入口用開口部26a,26bを中間位置に纏めて配置することができるため、単一の共通配管によって第一冷却通路22aおよび第二冷却通路22bへ冷却媒体を供給することができる。また、第一冷却通路22aと第二冷却通路22bとの出口用開口部27を中間位置に纏めて配置することができるため、単一の共通配管によって第一冷却通路22aおよび第二冷却通路22bから冷却媒体を排出することができる。その結果、配管の取り付け作業が複雑化するのを防止して組立性を向上できる。
In addition, other components such as a member for fixing the
次に、この発明の第二実施形態の電池モジュール200について図面に基づき説明する。なお、この第二実施形態の電池モジュール200は、上述した第一実施形態の電池モジュール200に対して冷却媒体の流量を調整する構成を追加した点でのみ相違するため、同一部分に同一符号を付して説明し、重複説明を省略する。
Next, the
この実施形態における電池モジュール200の冷却ジャケット15は、上述した第一実施形態と同様に、一対の略平板状のジャケット本体16を備えており、ジャケット本体16の内部に、第一冷却通路22aと第二冷却通路22bとが形成されている。また、ジャケット本体16のX方向の一方に配置される外側壁16aには、Z方向における中間位置に、第一冷却通路22aと第二冷却通路22bとに冷却媒体を流入させるための一対の入口用開口部26a,26bがZ方向に隣接して形成されている。また、ジャケット本体16のX方向の他方に配置される外側壁16aには、Z方向における中間位置に第一冷却通路22aと第二冷却通路22bとから冷却媒体を流出させるための一対の出口用開口部27a,27bがZ方向に隣接して形成されている。
The cooling
図5に示すように、これら第一冷却通路22aと第二冷却通路22bとには、第一冷却通路22aと第二冷却通路22bとに流れる冷却媒体の流量を調整する冷媒流量調整機構40が設けられている。冷媒流量調整機構40は、第一冷却通路22aへ冷却媒体が流入する際の流路面積、および、第二冷却通路22bへ冷却媒体が流入する際の流路面積を減少させることで、第一冷却通路22aと第二冷却通路22bとに流れる冷却媒体の流量を調整するように構成されている。上記流路面積を減少させる機構としては、例えば、オリフィスプレートなどを用いることができる。
As shown in FIG. 5, the
さらに、上述した冷媒流量調整機構40は、組電池1の上部を冷却する第一冷却通路22aへ流入する冷却媒体の流量よりも、組電池1の下部を冷却する第二冷却通路22bへ流入する冷却媒体の流量を相対的に減少させるように調整される。これは、組電池1の上部の温度上昇よりも下部の温度上昇の方が少ないためである。
Further, the refrigerant flow
したがって、上述した第二実施形態の電池モジュール200によれば、第一冷却通路22aと第二冷却通路22bとに流れる冷却媒体の流量を個別に調整することができるため、単電池2の上部と下部との間の温度差を更に低減することができる。
Therefore, according to the
なお、上述した第二実施形態においては、冷媒流量調整機構40を入口用開口部26a,26bに設ける場合について説明したが、冷媒流量調整機構40の配置は第一冷却通路22aと第二冷却通路22bとに流れる冷却媒体の流量を個別に調整可能であれば上記配置に限られず、例えば、出口用開口部27a,27bに設けたり、入口用開口部26a,26bと出口用開口部27a,27bとの両方に設けたりしてもよく、さらには第一冷却通路22aや第二冷却通路22bの通路の途中に設けても良い。
In the second embodiment described above, the case where the refrigerant flow
次に、この発明の第三実施形態における電池モジュール300を図面に基づき説明する。なお、この第三実施形態の電池モジュール300は、上述した第一実施形態の電池モジュール100における入口側通路の配置が異なるだけであるので、同一部分に同一符号を付して説明し、重複説明を省略する。
Next, the
この実施形態における電池モジュール300の冷却ジャケット15は、上述した第一実施形態の冷却ジャケット15と同様に、一対の略平板状のジャケット本体16を備え、ジャケット本体16の内部には、第一冷却通路22aと第二冷却通路22bとが形成されている。また、ジャケット本体16のX方向の一方に配置される側壁には、Z方向における中間位置に、第一冷却通路22aと第二冷却通路22bとに冷却媒体を流入させるための一対の入口用開口部26a,26bがZ方向に隣接して形成されている。また、ジャケット本体16のX方向の他方に配置される外側壁16aには、Z方向における中間位置に第一冷却通路22aと第二冷却通路22bとから冷却媒体を流出させるための一対の出口用開口部27a,27bがZ方向に隣接して形成されている。
The cooling
図6に示すように、第一冷却通路22aおよび第二冷却通路22bは、各入口用開口部26a,26bから一方の外側壁16aに沿って延びる第一入口側通路30aおよび第二入口側通路30bが、Y方向からみた正面視で、組電池1の第一側面(外面)2CよりもX方向(単電池2の積層方向)の外側に配置されている。
As shown in FIG. 6, the
したがって、上記第二実施形態の電池モジュール300によれば、入口用開口部26a,26bから冷却ジャケット15に流入した直後の最も温度の低い冷却媒体と、単電池2の入口用開口部26a,26b近傍の第一側面2Cとの間で熱交換が行われないため、入口用開口部26a,26b近傍の第一側面2Cが必要以上に冷却されるのを防止できるとともに、冷却媒体の不要な温度低下を防止できる。また、第一冷却通路22aについては、最も温度上昇する組電池の上部に、温度低下の少ない冷却媒体を供給することができる。その結果、単電池2を均一且つ十分に冷却することが可能となる。
Therefore, according to the
次に、この発明の第四実施形態における電池モジュール400A〜400Cについて図面に基づき説明する。なお、上述した第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明する。
Next,
図7に示すように、この第四実施形態にあっては、複数の電池モジュール400A〜400Cの冷却ジャケット15A〜15Cが直列に接続されている。これら冷却ジャケット15は、上流側の電池モジュール400Aに設けられる冷却ジャケット15Aと下流側の電池モジュール400Cに設けられる冷却ジャケット15Bとで、第一冷却通路22aおよび第二冷却通路22bの折り返しの数、すなわちX方向の一方側と他方側との間で往復する回数を変化させている。より具体的には、上流側に配置された冷却ジャケット15Aほど上記往復回数が少なく形成される一方で、下流側に設けられた冷却ジャケット15Cほど上記往復回数が多く形成されている。なお、電池モジュール400A,400Cの間に配置される電池モジュール400Bの冷却ジャケット15Bについては、上記折り返しの数が、冷却ジャケット15A,15Cにおける折り返し回数の間の数とされている。
As shown in FIG. 7, in the fourth embodiment, the
したがって、上述した第四実施形態の電池モジュール400A〜400Cによれば、上流側の冷却ジャケット15Aほど冷却媒体が流れる流路長が短くなるので、各電池モジュール400A〜400Cの温度上昇が同程度の場合には、上流側における冷却媒体の温度上昇を抑制することができる。その結果、各電池モジュール400A〜400Cを冷却するための冷却ジャケット15A〜15Cに流れる冷却媒体の温度差を低減して各電池モジュール400A〜400Cの温度差を低減することができる。
Therefore, according to the
ここで、上記第四実施形態のように複数の電池モジュール400A〜400Cの冷却ジャケット15A〜15Cを直列接続する場合には、入口用開口部26a,26bおよび出口用開口部27a,27bをZ方向の中間位置すなわち、同じ高さ位置に配置することで、電池モジュール間の配管長を低減でき、配管作業の負担軽減を図ることが可能となる。
Here, when the
なお、この発明は上述した各実施形態の構成に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。
例えば、上述した実施形態においては、一つのジャケット本体16に対して第一冷却通路22aと第二冷却通路22bとを設ける場合について説明したが、冷却通路の数は二つに限られるものではなく、冷却通路を一つだけ設けたり、三つ以上の冷却通路を設けたりしてもよい。
The present invention is not limited to the configuration of each of the above-described embodiments, and the design can be changed without departing from the gist thereof.
For example, in the above-described embodiment, the case where the
また、上述した実施形態の図4〜図7に示す冷却ジャケット15においては、正面視で入口用開口部26a,26bを左側、出口用開口部27a,27bを右側に設ける場合について説明したが、この配置に限られず、左右配置を入れ替えても良い。
Further, in the cooling
さらに、上述した実施形態の説明においては、入口用開口部26と出口用開口部27とがそれぞれ組電池1の上下方向の中間位置に配置される一例を説明したが、組電池1の上部位置や下部位置など、適宜配置するようにしても良い。また、入口用開口部26a,26bと出口用開口部27a,27bとの配置を必ずしも上下(Z)方向で一致させなくても良く、また、入口用開口部26a,26bと出口用開口部27a,27bとを、上述したZ方向の中間位置以外の箇所に配置するようにしても良い。
Furthermore, in the description of the above-described embodiment, an example in which the inlet opening 26 and the outlet opening 27 are disposed at the middle positions in the vertical direction of the assembled battery 1 has been described. Or a lower position, etc., may be appropriately arranged. Further, the arrangement of the
1 組電池
2 単電池
11a ケーシング側面(外面)
15 冷却ジャケット
22a 第一冷却通路(冷却通路)
22b 第二冷却通路(冷却通路)
26a,26b 入口用開口部(入口)
27a,27b 出口用開口部(出口)
30a 第一入口側通路(入口側通路)
30b 第二入口側通路(入口側通路)
40 冷媒流量調整機構
1 assembled
15
22b Second cooling passage (cooling passage)
26a, 26b Entrance opening (inlet)
27a, 27b Exit opening (exit)
30a First entrance side passage (entrance side passage)
30b Second entrance side passage (entrance side passage)
40 Refrigerant flow rate adjustment mechanism
Claims (6)
該組電池の外面に設けられて、該組電池を冷却する冷却媒体が流通する冷却通路を有する冷却ジャケットと、を備え、
前記冷却通路は、
前記組電池の外面に沿って、前記単電池の配列方向の一方側と他方側との間で往復するように蛇行して形成されることを特徴とする電池モジュール。 An assembled battery in which a plurality of cells are sequentially arranged;
A cooling jacket provided on the outer surface of the assembled battery and having a cooling passage through which a cooling medium for cooling the assembled battery flows.
The cooling passage is
A battery module, wherein the battery module is formed by meandering along the outer surface of the battery assembly so as to reciprocate between one side and the other side in the arrangement direction of the unit cells.
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