JP2017208298A - Storage battery unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蓄電池ユニットに関するものである。 The present invention relates to a storage battery unit.
ハイブリッド自動車及び電気自動車などは、充電することによって繰り返し使用できる蓄電池ユニットを備えている。蓄電池ユニットは、複数の電池セルを有している。各電池セルは、互いに直列に接続され、高電圧を出力可能である。 Hybrid vehicles, electric vehicles, and the like include a storage battery unit that can be used repeatedly by charging. The storage battery unit has a plurality of battery cells. Each battery cell is connected in series with each other and can output a high voltage.
上述したような蓄電池ユニットを充電すると、各電池セルの温度が上昇し、蓄電池ユニットが高温となる。このため、従来は、各電池セル間に隙間を設け、この隙間に冷却風を流すことによって各燃料電池セルを冷却する。しかし、蓄電池ユニットを高速に充電した場合、各電池セルはより高温となるため、上述したような空冷式では蓄電池ユニットを十分に冷却できないおそれがある。そこで、特許文献1に記載の蓄電池ユニットは、複数の電池セルの間に、冷却ジャケットを配置している。すなわち、電池セルと冷却ジャケットを交互に配置している。この各冷却ジャケット内に冷却液を流すことによって、各電池セルを冷却している。 When the storage battery unit as described above is charged, the temperature of each battery cell rises and the storage battery unit becomes high temperature. For this reason, conventionally, a gap is provided between the battery cells, and each fuel battery cell is cooled by flowing cooling air through the gap. However, when the storage battery unit is charged at a high speed, each battery cell has a higher temperature. Therefore, there is a possibility that the storage battery unit cannot be sufficiently cooled by the air cooling method as described above. Therefore, in the storage battery unit described in Patent Document 1, a cooling jacket is disposed between a plurality of battery cells. That is, the battery cells and the cooling jackets are alternately arranged. Each battery cell is cooled by flowing a cooling liquid in each cooling jacket.
しかし、上述したような蓄電池ユニットは、各電池セルの間に冷却ジャケットを配置する必要があり、構造が複雑になるという問題がある。 However, the storage battery unit as described above has a problem that a cooling jacket needs to be disposed between the battery cells, and the structure becomes complicated.
本発明の課題は、簡易な構造の蓄電池ユニットを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a storage battery unit having a simple structure.
本発明のある側面に係る蓄電池ユニットは、収容容器と、冷却ジャケットと、複数の電池セルと、を備えている。収容容器は、上方に開口する。冷却ジャケットは、上方に開口する複数のポケット部を有している。冷却ジャケットは、収容容器内において収容容器と間隔をあけて配置される。各電池セルは、各ポケット部内に収容される。 A storage battery unit according to an aspect of the present invention includes a storage container, a cooling jacket, and a plurality of battery cells. The storage container opens upward. The cooling jacket has a plurality of pocket portions that open upward. The cooling jacket is disposed in the storage container with a space from the storage container. Each battery cell is accommodated in each pocket.
この構成によれば、1つの冷却ジャケットが複数のポケット部を有しており、各ポケット部に各電池セルを収容する構成であるため、簡易な構造の蓄電池ユニットとすることができる。 According to this configuration, since one cooling jacket has a plurality of pocket portions and each battery cell is accommodated in each pocket portion, a storage battery unit having a simple structure can be obtained.
各ポケット部は、2つの電池セルを収容するように構成されていてもよいし、1つの電池セルを収容するように構成されていてもよい。 Each pocket part may be comprised so that two battery cells may be accommodated, and may be comprised so that one battery cell may be accommodated.
冷却ジャケットは、樹脂製であってもよいし、金属製であってもよい。 The cooling jacket may be made of resin or metal.
好ましくは、収容容器は、冷却液を内部に供給するための供給口、及び冷却液を外部に排出するための排出口を有する。 Preferably, the storage container has a supply port for supplying the coolant to the inside and a discharge port for discharging the coolant to the outside.
好ましくは、収容容器は第1フランジ部を有し、冷却ジャケットは、第1フランジ部上に配置される第2フランジ部を有する。この構成によれば、第1フランジ部と第2フランジ部とによって、冷却液が外部へ漏れることを防止できる。 Preferably, the storage container has a first flange portion, and the cooling jacket has a second flange portion disposed on the first flange portion. According to this configuration, the coolant can be prevented from leaking to the outside by the first flange portion and the second flange portion.
好ましくは、蓄電池ユニットは、第1フランジ部と第2フランジ部との間に設けられるシール部材をさらに備える。 Preferably, the storage battery unit further includes a seal member provided between the first flange portion and the second flange portion.
好ましくは、蓄電池ユニットは、収容容器の上面を塞ぐ蓋部材をさらに備える。 Preferably, the storage battery unit further includes a lid member that closes the upper surface of the storage container.
好ましくは、蓄電池ユニットは、固定プレートをさらに備える。固定プレートは、冷却ジャケット上に配置され、各電池セルを上方から押さえる。 Preferably, the storage battery unit further includes a fixed plate. The fixing plate is disposed on the cooling jacket and presses each battery cell from above.
好ましくは、各ポケット部は、等間隔で配置されている。 Preferably, each pocket part is arrange | positioned at equal intervals.
好ましくは、蓄電池ユニットは、バスバーと、保護回路とをさらに備えている。バスバーは、隣り合う電池セルの電極を電気的に接続する。保護回路は、バスバーに電気的に接続され、各電池セルの出力を制御する。 Preferably, the storage battery unit further includes a bus bar and a protection circuit. The bus bar electrically connects the electrodes of adjacent battery cells. The protection circuit is electrically connected to the bus bar and controls the output of each battery cell.
本発明によれば、蓄電池ユニットを簡易な構造とすることができる。 According to the present invention, the storage battery unit can have a simple structure.
以下、本発明に係る蓄電池ユニットの実施形態について図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, an embodiment of a storage battery unit according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[蓄電池ユニット]
図1に示すように、蓄電池ユニット100は、収容容器1と、冷却ジャケット2と、複数の電池セル3と、固定プレート4と、蓋部材5とを備えている。また、蓄電池ユニット100は、バスバーユニット6をさらに備えている。この蓄電池ユニット100は、例えば、ハイブリッド自動車又は電気自動車などに用いられる。
[Storage battery unit]
As shown in FIG. 1, the storage battery unit 100 includes a storage container 1, a
[収容容器]
図1から図4に示すように、収容容器1は、上方が開口する容器である。具体的には、収容容器1は、底板11及び側板12を有している。また、収容容器1は、第1フランジ部13や、供給口14、排出口15をさらに有している。
[Container]
As shown in FIGS. 1 to 4, the storage container 1 is a container that opens upward. Specifically, the container 1 has a
底板11は、平面視が矩形状である。側板12は、底板11の外周縁から上方に延びている。第1フランジ部13は、側板12の上端から外方に延びている。第1フランジ部13は環状である。供給口14は、側板12に形成されている。この供給口14を介して、冷却液が収容容器1の内部に供給される。排出口15は、側板12に形成されている。排出口15を介して、冷却液が収容容器1の外部へ排出される。
The
排出口15は、供給口14の反対側に形成されている。具体的には、排出口15は、並び方向(y軸方向)において、供給口14の反対側に配置されている。なお、並び方向とは、各電池セル3が並ぶ方向である。このため、冷却液は、各電池セル3の並ぶ方向に沿って流れる。
The
[冷却ジャケット]
冷却ジャケット2は、収容容器1内に収容されている。冷却ジャケット2が収容容器1内に収容された状態において、冷却ジャケット2は、収容容器1と間隔をあけて配置されている。詳細には、図3及び図4に示すように、冷却ジャケット2の底面は、収容容器1の底板11と間隔をあけて配置されている。また、冷却ジャケット2の側面は、収容容器1の側板12と間隔をあけて配置されている。
[Cooling jacket]
The
図1及び図2に示すように、冷却ジャケット2は、複数のポケット部21を有している。各ポケット部21は、下方に凹むように構成されており、上方に開口する。各ポケット部21は、2つの電池セル3を収容するような寸法に設計されている。各ポケット部21は、並び方向(y軸方向)に間隔をあけて配置されている。好ましくは、各ポケット部21は、等間隔に配置されている。この各ポケット部21が、収容容器1内に収容されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the cooling
各ポケット部21は、各電池セル3がポケット部21内で移動しないよう、ポケット部21内において内方に突出する突出部22を有している。この突出部22は、ポケット部21内に収容された一対の電池セル3の間に配置されている。このため、一対の電池セル3が互いに近付く方向に移動することを突出部22によって規制することができる。
Each
冷却ジャケット2は、樹脂製であってもよいし、金属製であってもよい。冷却ジャケット2が樹脂製である場合、冷却ジャケット2の板厚は、例えば、0.3〜1.0mm程度である。
The cooling
冷却ジャケット2は、第2フランジ部23を有している。第2フランジ部23は、第1フランジ部13と同様の形状をしている。第2フランジ部23は、第1フランジ部13上に配置される。この第2フランジ部23と第1フランジ部13とによって、冷却液が外部へ漏れることを防止できる。
The cooling
[電池セル]
電池セル3は、ポケット部21内に収容されている。詳細には、2つの電池セル3が、1つのポケット部21内に配置されている。各電池セル3の一方の主面は、ポケット部21内において、冷却ジャケット2と接触している。また、各電池セル3の両側面及び底面も、冷却ジャケット2に接触していることが好ましい。
[Battery cell]
The
各電池セル3は、互いに間隔をあけて並び方向(y軸方向)に並んでいる。好ましくは、各電池セル3は、等間隔に配置されている。隣り合う電池セル3は、正極31と負極32とが隣り合うように配置されている。すなわち、並び方向(y軸方向)において、正極31と負極32とが交互に配置されている。
The
[固定プレート]
固定プレート4は、各電池セル3を上方から押さえるように構成されている。固定プレート4は、冷却ジャケット2上に配置されている。固定プレート4は、各電池セル3の電極31,32と対向する位置に開口部41を有している。各電池セル3の電極31,32は、各開口部41から上方に露出している。固定プレート4の外周端部は、第2フランジ部23と第3フランジ部52との間に挟まれて固定されている。
[Fixed plate]
The fixed
[バスバーユニット]
バスバーユニット6は、複数のバスバー61と、保護回路62とを有している。バスバーユニット6は、固定プレート4上に配置されている。
[Bus bar unit]
The
各バスバー61は、隣り合う電池セル3の正極31と負極32とを電気的に接続している。これによって、各電池セル3は、直列に接続されている。各バスバー61は、保護回路62に取り付けられるとともに、保護回路62に電気的に接続されている。
Each bus bar 61 electrically connects the
保護回路62は、バスバー61を介して各電池セル3に電気的に接続されている。保護回路62は、各電池セル3の電圧を制御している。例えば、各電池セル3の電圧が所定の閾値より高くなると、その電圧を制御して閾値以下に抑える。
The
[蓋部材5]
蓋部材5は、収容容器1の上面を塞ぐように構成されている。蓋部材5は、蓋本体部51と、第3フランジ部52を有している。蓋本体部51は、上方に膨らむように形成されている。この蓋本体部51内に、各電池セル3の電極31,32、及びバスバーユニット6などを収容することができる。
[Cover member 5]
The
第3フランジ部52は、蓋本体部51の下端縁部から外方に延びており、環状に形成されている。第3フランジ部52は、第1フランジ部13と同様の形状である。第3フランジ部52は、ボルトなどの締結部材(図示省略)を介して第1フランジ部13に固定される。これによって、蓋部材5は、収容容器1に固定される。第1フランジ部13と第3フランジ部52とによって、第2フランジ部23及び固定プレート4の外周端部が挟まれる。
The
[冷却方法]
以上のように構成された蓄電池ユニット100では、まず、供給口14を介して、収容容器1内に冷却液が供給される。なお、冷却液として、例えば、水、又は油などが使用される。
[Cooling method]
In the storage battery unit 100 configured as described above, first, the coolant is supplied into the receiving container 1 through the
収容容器1内に供給された冷却液は、収容容器1と冷却ジャケット2との隙間を流れる。詳細には、冷却液は、収容容器1の底板11と冷却ジャケット2の底面との間を流れるとともに、収容容器1の側板12と冷却ジャケット2の側面との間を流れる。また、冷却液は、各ポケット部21の間の隙間も流れる。この結果、冷却ジャケット2を介して、各電池セル3の熱が冷却液に放出され、各電池セル3が冷却される。
The coolant supplied into the storage container 1 flows through the gap between the storage container 1 and the cooling
そして、収容容器1内を流れた冷却液は、排出口15を介して、収容容器1の外部へと排出される。
Then, the coolant that has flowed through the container 1 is discharged to the outside of the container 1 through the
以上のように構成された蓄電池ユニット100によれば、1つの冷却ジャケット2の各ポケット部21内に電池セル3を配置するだけでよく、蓄電池ユニット100を簡易な構造とすることができる。
According to the storage battery unit 100 configured as described above, it is only necessary to arrange the
[変形例]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
[Modification]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these, A various change is possible unless it deviates from the meaning of this invention.
変形例1
上記実施形態では、1つのポケット部21内に2つの電池セル3が収容されているが、蓄電池ユニット100の構成はこれに限定されない。たとえば、図5に示すように、1つのポケット部21内に、1つの電池セル3が収容されていてもよい。この場合、各電池セル3の2つの主面が冷却ジャケット2に接触しているため、各電池セル3はより効率的に冷却される。なお、冷却ジャケット2は、1つの電池セル3を収容するポケット部21と、2つの電池セル3を収容するポケット部21との両方を有していてもよい。
Modification 1
In the said embodiment, although the two
変形例2
図6に示すように、第1フランジ部13と第2フランジ部23との間にシール部材7を設けてもよい。例えば、シール部材7は、弾性体であり、具体的にはゴムによって形成されている。このシール部材7によって、冷却液が外部へ漏れることを確実に防止できる。
As shown in FIG. 6, the
1 :収容容器
13 :第1フランジ部
14 :供給口
15 :排出口
2 :冷却ジャケット
21 :ポケット部
23 :第2フランジ部
3 :電池セル
31、32 :電極
4 :固定プレート
5 :蓋部材
61 :バスバー
62 :保護回路
7 :シール部材
100 :蓄電池ユニット
1: container 13: first flange portion 14: supply port 15: discharge port 2: cooling jacket 21: pocket portion 23: second flange portion 3:
Claims (12)
上方に開口する複数のポケット部を有し、前記収容容器内において前記収容容器と間隔をあけて配置される冷却ジャケットと、
前記各ポケット部内に収容される複数の電池セルと、
を備える、蓄電池ユニット。 A container opening upward;
A cooling jacket having a plurality of pockets that open upward, and disposed in the storage container at an interval from the storage container;
A plurality of battery cells housed in each of the pockets;
A storage battery unit.
請求項1に記載の蓄電池ユニット。 Each of the pocket portions accommodates the two battery cells.
The storage battery unit according to claim 1.
請求項1に記載の蓄電池ユニット。 Each of the pocket portions accommodates one of the battery cells.
The storage battery unit according to claim 1.
請求項1から3のいずれかに記載の蓄電池ユニット。 The cooling jacket is made of resin.
The storage battery unit according to any one of claims 1 to 3.
請求項1から3のいずれかに記載の蓄電池ユニット。 The cooling jacket is made of metal.
The storage battery unit according to any one of claims 1 to 3.
請求項1から5のいずれかに記載の蓄電池ユニット。 The storage container has a supply port for supplying a coolant to the inside, and a discharge port for discharging the coolant to the outside.
The storage battery unit according to any one of claims 1 to 5.
前記冷却ジャケットは、前記第1フランジ部上に配置される第2フランジ部を有する、
請求項1から6のいずれかに記載の蓄電池ユニット。 The storage container has a first flange portion,
The cooling jacket has a second flange portion disposed on the first flange portion.
The storage battery unit according to any one of claims 1 to 6.
請求項7に記載の蓄電池ユニット。 A seal member provided between the first flange portion and the second flange portion;
The storage battery unit according to claim 7.
請求項1から8のいずれかに記載の蓄電池ユニット。 A lid member for closing the upper surface of the container;
The storage battery unit according to any one of claims 1 to 8.
請求項1から9のいずれかに記載の蓄電池ユニット。 A fixing plate disposed on the cooling jacket and holding the battery cells from above;
The storage battery unit according to any one of claims 1 to 9.
請求項1から10のいずれかに記載の蓄電池ユニット。 The pockets are arranged at equal intervals.
The storage battery unit according to claim 1.
前記バスバーに電気的に接続され、前記各電池セルの電圧を制御する保護回路と、
をさらに備える、請求項1から11のいずれかに記載の蓄電池ユニット。 A bus bar for electrically connecting the electrodes of the adjacent battery cells;
A protection circuit that is electrically connected to the bus bar and controls the voltage of each battery cell;
The storage battery unit according to any one of claims 1 to 11, further comprising:
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