JP2018032468A - 電池ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、部品点数や組立工数を抑えた仕切壁で、電池パック間に通風用の間隙が形成されるようにした電池ユニットを提供する。【解決手段】本発明の電池ユニットは、複数の電池パック９が並行に並んで収容される筐体１と、筐体１から並んだ各電池パック９の側面に配置されて電池パック９を仕切り、並んだ電池パック９の側面に通風用の間隙δを形成する仕切壁１３ａ、１３ｂとを有し、仕３ｂ，１３ｃは、板金部材を１８０°折り曲げた折曲部１９ｂ、２０ｂを有し、該１８０°に折り曲げた折曲部１９ｂ、２０ｂが電池パック９の側面に配置されるものとした。【選択図】図１

Description

本発明は、筐体内に複数の電池パックを収容して構成される電池ユニットに関する。

各種情報を取り扱うサーバーでは、停電時や非常用の電源として電池ユニットが利用されている。こうした機器の電源として用いられる電池ユニットの多くは、箱形の筐体内に複数の電池パックを並行に並べて収める構造が用いられている。
ところで、電池パックは充放電により熱を帯びるため、電池パックには冷却性が求められる。

そこで、簡単な冷却構造ですむよう電池ユニットでは、例えば、筐体から、並行に並んだ電池パックの間に仕切壁を介在させる構成にして、電池パックの周縁部を支え、並ぶ電池パックの間に通風用の間隙を形成して、間隙を通る外気で電池パックを冷却（空冷）させるようにした構造が提案されている（特許文献１を参照）。

特開２００９−２７７４３３号公報

ところで、仕切壁の多くは、射出成型で成形された合成樹脂製の板状部品で形成された仕切壁や、打抜き成型で成形された板状部品で形成された仕切壁が用いられる。しかし、部品そのままでは、部品端部に生じるエッジと電池パックの外装との接触により、電池パックが損傷するおそれがある。このため、損傷を防ぐため、通常、板状部品の端部には、エッジを周囲から覆い隠すよう、硬質のスポンジ材などのエッジ保護材が設けられる。

ところが、仕切壁は、合成樹脂製や板金製の部品とエッジ保護材とを組み合わせて構成されるため、部品点数や組立工数が増え、コスト高が強いられる。

そこで、本発明の目的は、部品点数や組立工数を抑えた仕切壁で、電池パック間に通風用の間隙が形成されるようにした電池パックを提供することにある。

本発明の態様は、複数の電池パックが並行に並んで収容される筐体と、筐体から並んだ各電池パックの側面に配置されて電池パックを仕切り、並んだ電池パックの側面に通風用の間隙を形成する仕切壁とを有し、仕切壁は、板金部材を１８０°折り曲げた折曲部を有し、当該１８０°に折り曲げた折曲部が電池パックの側面に配置されるものとした。

本発明によれば、電池パックの周縁部を支える仕切壁は、板金部材の１８０°折り曲げでなる折曲部で形成される。このため、仕切壁の端部はエッジの生じない部分となり、仕切壁の端部と電池パックの外装とが接触しても、電池パックを損傷することはない。つまり、仕切壁は、エッジ保護材がなくとも、電池パックの損傷が防げる。
それ故、電池ユニットは、部品点数や組立工数を抑えた仕切壁で、電池パック間に通風用の間隙を形成することができる。しかも、板金製の仕切壁は、エッジ保護材が無い分、電池パックと接触する接触面積が増加するので、仕切壁から筐体へ伝わる熱伝導量が増加し、電池パックにおける冷却性の向上が図れる。

本発明の一実施形態に係る態様となる電池ユニットの正面図。 同電池ユニットの内部、特に下段に配置される仕切壁および電池パックを代表的な例として示す斜視図。 ケース（筐体）の正面図。 同ケース（筐体）の下段の仕切壁を代表的な例として示す斜視図。 下段に配置された仕切壁のうち、ケース（筐体）の中央領域に配置される仕切片を示す斜視図。 同じくケース（筐体）の端側に配置される仕切片を示す斜視図。

以下、本発明を図１から図６に示す一実施形態にもとづいて説明する。
図１は例えばサーバーの停電時や非常時に用いられる電池ユニットの正面を示し、図２は同電池ユニットの一部を分解し上段側の電池パックを除いたときの状態を示している。

電池ユニットを説明すると、図１および図２中１は例えば箱形の筐体を示し、９は同筐体１内に上下二段で収容された電池パックを示している。電池パック９は、例えば円筒形の二次電池（図示しない）を並列に多数個、並べて整列配置し、外装部材９ａ（図２のみ図示）によって、帯状のブロック形に外装させた組電池から構成される。

箱形の筐体１は、例えば図２に示されるような底壁３、左右方向（横方向）の側壁５、背壁７を有して構成される板金製のケース１１と、同ケース１１の前方開口および上方開口を塞ぐ板金製のカバー（図示しない）とを組み合わせて構成される。

このうちケース１１の下段側と上段側とには、図１および図３の斜視図に示されるようにそれぞれ上下で対をなす仕切壁１３ａ，１３ｂが組み付けられている。各仕切壁１３ａ，１３ｂは、いずれもケース１１内の左右方向（横方向）を電池パック９の幅寸法に合わせて複数個所、仕切る仕切部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄを有している。ちなみに符号符号「１４ａ」は、下段の仕切壁１３ａのうちの下側に配置される仕切部を示し、符号「１４ｂ」は、同じく上側に配置される仕切部を示し、符号「１４ｃ」は、上段の仕切壁１３ｂのうちの下側に配置される仕切部を示し、符号「１４ｄ」は、同じく上側に配置される仕切部を示している。仕切壁１３ａ，１３ｂの詳細については後述する。

そして、図１仕切壁１３ａ，１３ｂの仕切部１４ａ〜１４ｄでそれぞれ仕切られたケース１１内の各スペースにそれぞれ箱形の電池パック９が収容され、ケース１１（筐体１）内の上下二段に、複数、例えば６個の電池パック９が並列に収められる。むろん、各仕切壁１３ａ，１３ｂの仕切部１４ａ〜１４ｄにて，各電池パック９の上下の周縁部を支える。この際、仕切部１４ａ〜１４ｄの長さ寸法は、電池パック９の上下の周縁部を支えるだけなので、仕切部１４ａ〜１４ｄの仕切りによって、電池パック９間には間隙が形成される。これにより、図１および図２に示されるように電池パック９の側面には、電池パック９を冷却するための通風路δ（通風用の間隙に相当）が形成される。ちなみに各電池パック９の端子は、所定に直列に接続される。

こうした通風路δの形成を兼ねる各仕切部１４ａ〜１４ｄは、板金部材とエッジ保護材を組み合わせた構造でなく、板金部材の１８０°折り曲げ成形を採用した構造が用いられている。

同各仕切部１４ａ〜１４ｄについて説明すると、上下二段に配置された仕切壁１３ａ、１３ｂは、いずれも電池パック９列の方向（並列方向）の両端に配置される断面Ｌ形の仕切片１７ａと、電池パック９列の中央側（仕切片１７ａ、１７ａ間）に配置される断面Ｔ形の仕切片１７ｂとに分かれている。

このうち仕切片１７ａは、例えばケース１１の前後方向に渡る長さ寸法をもつ帯形の板金部材（ケース１１とは別体）に、１８０°折り曲げ成形を施した部品が用いられる。具体的には図６に示されるように仕切片１７ａは、ヘミング加工によって帯形の板金部材の一側に１８０°折り曲げる成形を施し、他側に９０°に折り曲げる成形を施して形成される。仕切片１７ａは、この板金部材の他側の９０°の折り曲げた部分によって設置座１９ａが形成され、板金部材の一側のヘミング加工で１８０°折り曲げた部分によって、仕切部をなす部分、すなわち設置座１９ａから壁状に突き出る折曲部１９ｂが形成される。

仕切壁１３ａ（下段）のうち下側の仕切壁端をなす仕切部１４ａは、この仕切片１７ａの設置座１９ａを、底壁３の左右方向端側に固定（例えばボルト部材による）し、折曲部１９ｂを底壁３にＬ形に配置することによって形成してある。

仕切片１７ｂは、例えばケース１１の前後方向に渡る長さ寸法をもつ帯形の板金部材（ケース１１とは別体）の幅方向中央に、１８０°折り曲げ成形を施した部品が用いられる。具体的には図５に示されるように仕切片１７ｂは、ヘミング加工によって帯形の板金部材の幅方向中央に１８０°折り曲げる成形を施し、両側に９０°に折り曲げる成形を施して形成される。このうち板金部材の両側の９０°の折り曲げた部分から、設置座２０ａが形成され、ヘミング加工で１８０°折り曲げた板金部材の中央部分によって、仕切部をなす部分、すなわち設置座２０ａから壁状に突き出る折曲部２０ｂが形成される。

仕切壁１３ａ（下段）のうち下側の仕切壁中央をなす仕切部１４ａは、この仕切片１７ｂの設置座２０ａを、上記仕切壁１７ａ，１７ａ間の底壁３部分に固定（例えばボルト部材による）し、折曲部２０ｂを底壁３にＴ形に配置することによって形成してある。
並列に並ぶ仕切部１４ａは、こうした仕切片１７ａ，１７ｂの組み付けにより構成される。

また仕切壁１３ａの上側の仕切部１４ｂは、図１および図３に示されるようにケース１１の左右の側壁５間に掛け渡された保持部材、例えば板金部材で形成された保持板２４に、上記仕切片１７ａ，１７ｂをそれぞれ並列に配置して固定するという構造で構成されている。

そして、仕切壁１３ａの上下に配置される各折曲部１９ｂ、２０ｂは、互いに向き合うよう配置され、上下一対となる仕切片１７ａ，１７ｂで仕切られる各６個の空間領域を、電池パック９を収めるための電池パック収容部４０ａとしている。

一方、上段の仕切壁１３ｂは、図１および図３に示されるようにケース１１の左右の側壁５間に上下二段に掛け渡された例えば板金製の保持板３１，３３に、それぞれ上記仕切片１７ａおよび仕切片１７ｂを並列に配置して固定する構造で構成されている。むろん、１８０°折り曲げた折曲部１９ａ，１９ｂの端部は、互いに向き合うよう配置される。
この仕切壁１３ｂは、仕切壁１３ａとは据付構造が異なるだけで、他は同じ構造である。このため、図１〜図４の仕切壁１３ｂの各部については、仕切壁１３ａと同じ符号を付して、詳細な説明は省略する。
この保持板３１，３３を用いて、仕切片１７ａ、１７ｂをケース１１（筐体１）の上段に組み付ける構造により、仕切壁１３ａのときと同様、上下一対の仕切片１７ａ，１７ｂで仕切られる各６個の空間領域を、電池パック９を収めるための電池パック収容部４０ｂとしている。

こうした各仕切壁１３ａ，１３ｂの構造により、複数、例えば１２個の電池パック９を、当該電池パック９の側面に冷却用の通風路δを確保しながら、筐体１内に収めている。ちなみに、ケース１１の背壁７、カバーの前壁（いずれも図示せず）には、いずれも通風路δと連通する通気孔３５（ケース１１側しか図示せず）が形成され、筐体１外の空気（外気）を、筐体１内に取り込み、電池パック９の側面に形成される通風路δを通じ、再び筐体１外へ導出されることによって、電池パック９の冷却が行われる構造となっている。

このように構成された電池ユニットは、電池パック９を筐体１内から出し入れする際、仕切壁１３ａ，１３ｂとの接触により、電池パック９の外装が損傷することが懸念されるが、電池パック９の側面に配置される仕切部１４ａ〜１４ｄは、板金部材の１８０°折り曲げでなる折曲部１９ｂ、２０ｂで形成されている。つまり、各仕切部１４ａ〜１４ｄの端部は、エッジの生じない部分で形成されるので、同エッジを要因とした電池パック９の損傷は防止される。
これにより、電池パック９を収容する際、電池パック９の外装と仕切壁１３ａ，１３ｂの各仕切部１４ａ〜１４ｄの端部と接触しても、電池パック９は損傷することはない。

それ故、電池ユニットは、エッジ保護材がなくとも、電池パック９の損傷を防ぐことができ、部品点数や組立工数を抑えた簡単な仕切壁１３ａ、１３ｂの構造で、電池パック９間に通風用の通風路δ（間隙）を確保することができる。しかも、板金製の仕切壁１３ａ、１３ｂは、エッジ保護材が不要なので、その分、電池パック９と接触する接触面積を増加させることができ、仕切壁１３ａ，１３ｂからケース１１（筐体１）へ伝わる熱伝導量は増加し、一層、電池パック９における冷却性の向上を図ることができる。特に仕切壁１３ａ、１３ｂに形成される１８０°折り曲げた折曲部１９ｂ、２０ｂは、ヘミング加工の採用により、簡単に形成できる。

なお、上述した一実施形態における各構成およびそれの組合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能であることはいうまでもない。また本発明は、上述した実施形態によって限定されることはなく、「特許請求の範囲」によってのみ限定されることはいうまでもない。例えば一実施形態では、断面Ｌ形の仕切片、断面逆Ｔ字形の仕切片を組み合わせた仕切壁を用いたが、これに限らず、他の構造を用いても構わない。

１ 筐体
９ 電池パック
１１ ケース
１３ａ，１３ｂ 仕切壁
１４ａ〜１４ｄ 仕切部
１９ｂ、２０ｂ 折曲部
δ 通風路（間隙）

Claims (2)

1. 複数の電池パックが並行に並んで収容される筐体と、
   前記筐体から前記並んだ各電池パックの側面に配置されて前記電池パックを仕切り、前記並んだ電池パックの側面に通風用の間隙を形成する仕切壁とを有し、
   前記仕切壁は、板金部材を１８０°折り曲げた折曲部を有し、当該１８０°に折り曲げた折曲部が前記電池パックの側面に配置される
   ことを特徴とする電池ユニット。
2. 前記仕切壁は、前記筐体とは別体な板金部材をヘミング加工によって１８０°折り曲げて成形されるものであることを特徴とする請求項１に記載の電池ユニット。

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