JP2018160419A - Battery case and battery - Google Patents

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Toshihiro Nomura
敏弘 野村
智裕 西川
Tomohiro Nishikawa
智裕 西川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery case capable of warming a storage battery when temperature of the storage battery is likely to be lower than an appropriate range, capable of preventing the temperature of the storage battery from rising when the temperature of the storage battery is likely to be higher than the appropriate range, so as to be capable of keeping the temperature of the storage battery in the appropriate range.SOLUTION: The battery case for accommodating a storage battery for supplying electric power to a vehicle drive motor is made of a resin containing a heat storage material.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、車両が備えた走行用のモーターを駆動させるための蓄電池を収納するためのバッテリーケース及び該バッテリーケースが用いられたバッテリーに関する。 The present invention relates to a battery case for storing a storage battery for driving a running motor provided in a vehicle, and a battery using the battery case.

従来、自動車といえば、ガソリンや軽油を燃料とするエンジンを主動力とするものが主流であった。しかしながら、エンジンを動力源とする自動車は、二酸化炭素等を含む排気ガス等の有害ガスを排出することから、環境負荷が大きかった。それに対して、環境負荷が抑制された自動車として、モーターを動力とする電気自動車(以降、EVと称する。)、プラグインハイブリッド自動車(以降、PHVと称する。)、ハイブリッド自動車(以降、HVと称する。)が登場した。これらEV、PHV、HVは、走行用のモーターを備えており、EVでは、モーターを駆動させることにより走行し、PHV及びHVでは、モーターの他にエンジンを備え、エンジン又はモーターを駆動させることにより走行している。これらの自動車では、走行用のモーターを駆動させるために、リチウムイオン電池等を備えたバッテリーが使用されている。 Conventionally, automobiles mainly use engines that use gasoline or light oil as fuel. However, an automobile using an engine as a power source emits harmful gases such as exhaust gas containing carbon dioxide and the like, and thus has a large environmental load. On the other hand, as automobiles with reduced environmental loads, electric vehicles powered by motors (hereinafter referred to as EVs), plug-in hybrid vehicles (hereinafter referred to as PHVs), and hybrid vehicles (hereinafter referred to as HVs). .) Appeared. These EVs, PHVs, and HVs are equipped with a motor for traveling. In EVs, the vehicle is driven by driving the motor. In PHVs and HVs, the engine is provided in addition to the motor, and the engine or the motor is driven. Running. In these automobiles, a battery including a lithium ion battery or the like is used to drive a motor for traveling.

モーターを動力とする自動車においては、モーターを駆動させることによりバッテリーから放電し、減速時等においてバッテリーの充電を行ったり、外部電源を用いて充電を行っており、バッテリーは充放電を繰り返している。このバッテリーの放電を安定的に行うためには、バッテリーの温度を適正範囲内に保つ必要がある。例えば、リチウムイオン電池の場合、適正温度領域は、0〜40℃と言われている。 In automobiles powered by a motor, the battery is discharged by driving the motor, and the battery is charged during deceleration, etc., or charged using an external power supply, and the battery is repeatedly charged and discharged. . In order to stably discharge the battery, it is necessary to keep the battery temperature within an appropriate range. For example, in the case of a lithium ion battery, the appropriate temperature region is said to be 0 to 40 ° C.

バッテリーの温度が適正範囲から逸脱すると、放電の効率が低下し、モーターの駆動力も低下し、走行に影響を与える。従って、バッテリー使用時にバッテリーの温度が低下している場合にはバッテリーを加温し、一方、バッテリーの温度が高くなった場合には、バッテリーを除熱し、バッテリーの温度を適正範囲内に保つ必要がある。このようにバッテリーの熱管理を行うことで、放電を安定化させることができ、バッテリー使用効率が低下しないので、バッテリーの電力消耗が抑えられ、所定の航続距離を保つことができる。
また、バッテリーの熱管理を行うことでバッテリー及びバッテリーケースに過剰な熱負担を与えないため、熱履歴によるバッテリー及びバッテリーケースの劣化も防止することができる。
なお、自動車駆動用のバッテリーは、複数のセルが接続された1個又は複数個の電池モジュール、すなわち蓄電池と、該蓄電池を収納するバッテリーケースとからなる。
If the temperature of the battery deviates from the appropriate range, the efficiency of discharge decreases and the driving force of the motor also decreases, which affects driving. Therefore, when the battery temperature is low when using the battery, it is necessary to heat the battery. On the other hand, when the battery temperature becomes high, it is necessary to remove the heat and keep the battery temperature within an appropriate range. There is. By performing thermal management of the battery in this way, the discharge can be stabilized and the battery usage efficiency does not decrease. Therefore, the power consumption of the battery can be suppressed and a predetermined cruising distance can be maintained.
Moreover, since the battery and the battery case are not excessively burdened by performing thermal management of the battery, the deterioration of the battery and the battery case due to the thermal history can be prevented.
Note that a battery for driving an automobile includes one or a plurality of battery modules connected to a plurality of cells, that is, a storage battery, and a battery case for storing the storage battery.

特許文献1には、低温時のバッテリーの性能低下を抑制するために、温度測定部がバッテリーの下限温度より低い場合に加熱部を作動させるとともに、加熱後の温度のバラツキを抑制する均一化処理を行うことで、加熱による過放電状態にならないようにした温度制御装置が開示されている。 In Patent Document 1, in order to suppress deterioration in battery performance at low temperatures, the heating unit is operated when the temperature measurement unit is lower than the lower limit temperature of the battery, and the uniformization process is performed to suppress temperature variation after heating. A temperature control device is disclosed in which an overdischarge state due to heating is prevented from being performed.

特許文献2には、複数の積み重ねたバッテリーセルを有するバッテリーケースに、冷却剤が導入される冷却剤入口と冷却媒が排出される冷却媒出口とを設けて、冷却剤を循環させることでバッテリーの熱の除去を行うバッテリーパックケースが開示されている。 In Patent Document 2, a battery case having a plurality of stacked battery cells is provided with a coolant inlet into which a coolant is introduced and a coolant outlet from which the coolant is discharged, and the coolant is circulated to thereby provide a battery. A battery pack case for removing the heat is disclosed.

特開2007−244050号公報JP 2007-244050 A 特表2010−521791号公報Special table 2010-521791

しかしながら、特許文献1に開示された温度制御装置では、放電を安定させるための装置として、バッテリーの温度を測定する温度測定部と、バッテリーの開回路電圧を検出する電圧測定部と、バッテリーの温度が低い場合に、加熱部を動作させ、さらにファンを駆動させて空気を強制対流させ、温度の均一化を図る処理を行う制御部とを備える必要があるとともに、上記温度制御装置等を制御する温度制御プログラムを備える必要があり、バッテリー使用時のバッテリーの温度を適正範囲内にするための装置及び方法等が複雑となってしまっていた。また、バッテリー及びバッテリーの周囲の気体の温度が高くなりすぎた場合には、ファンを駆動させても、バッテリーの温度を低下させることができないという問題があった。 However, in the temperature control device disclosed in Patent Document 1, as a device for stabilizing discharge, a temperature measurement unit that measures the temperature of the battery, a voltage measurement unit that detects the open circuit voltage of the battery, and the temperature of the battery When the temperature is low, it is necessary to provide a control unit that operates the heating unit, further drives the fan to forcibly convection the air, and performs a process for equalizing the temperature, and controls the temperature control device and the like. It is necessary to provide a temperature control program, and the apparatus and method for keeping the battery temperature within an appropriate range when the battery is used have become complicated. Further, when the temperature of the battery and the gas surrounding the battery becomes too high, there is a problem that the temperature of the battery cannot be lowered even if the fan is driven.

特許文献2に開示されたバッテリーパックケースでは、冷却剤が何であるかについては全く記載されておらず、液体を流通させる際のシール方法等も記載されていないので、技術常識から判断するとバッテリーパックケースの周囲の空気を冷却剤として利用していると考えられる。この場合、特許文献1と同様に、バッテリー及びバッテリーの周囲の空気の温度が高い場合には、バッテリーパックケースの内部に空気を流通させても、バッテリーの温度を低下させることができないという問題があった。
また、特許文献2ではバッテリーの温度が高くなった場合の冷却のみに着目しており、このバッテリーパックケースは、バッテリーの温度が低くなった場合に役に立つものではなかった。
The battery pack case disclosed in Patent Document 2 does not describe at all what the coolant is, and does not describe a sealing method or the like when circulating the liquid. It is thought that the air around the case is used as a coolant. In this case, similarly to Patent Document 1, when the temperature of the battery and the air around the battery is high, there is a problem that the temperature of the battery cannot be lowered even if air is circulated inside the battery pack case. there were.
Patent Document 2 focuses only on cooling when the temperature of the battery becomes high, and this battery pack case is not useful when the temperature of the battery becomes low.

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、蓄電池の温度が適正範囲より低くなりそうな場合には、該蓄電池を加温することができ、蓄電池の温度が適正範囲より高くなりそうな場合には、該蓄電池の温度の上昇を防止することができ、蓄電池の温度を適正範囲に保つことができるバッテリーケース及び該バッテリーケースが用いられたバッテリーを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems. When the temperature of the storage battery is likely to be lower than the appropriate range, the storage battery can be heated, and the temperature of the storage battery is higher than the appropriate range. In such a case, an object of the present invention is to provide a battery case that can prevent the temperature of the storage battery from rising and can maintain the temperature of the storage battery in an appropriate range, and a battery using the battery case. .

本発明のバッテリーケースは、車両駆動用モーターに電力を供給する蓄電池を収納するためのバッテリーケースであって、上記バッテリーケースは、蓄熱材を含有する樹脂からなることを特徴とする。 The battery case of the present invention is a battery case for storing a storage battery that supplies electric power to a vehicle driving motor, and the battery case is made of a resin containing a heat storage material.

本発明のバッテリーケースには、蓄熱材が含まれているので、車両駆動用モーターの駆動時に蓄電池から発生する熱により、バッテリーケース内の温度が適正温度より高くなりそうな場合には、バッテリーケース内の熱を奪って除熱し、蓄電池の温度を適正な温度に保つことができる。このとき、蓄熱材は、熱を奪うことにより蓄熱した状態となっている。また、車両駆動用モーター始動時や冬季において、バッテリーケース内の温度が適正温度より低くなりそうな場合には、蓄熱材からバッテリーケース内に放熱することによりバッテリーケース内を加温することができ、蓄電池の温度を適正な温度に保つことができる。
このように、本発明のバッテリーケースには、蓄熱材が含まれているので、蓄電池の除熱と蓄電池の加温の両方の役割を果たすことができ、バッテリーケース内の蓄電池の温度を適正な温度範囲に保つことができる。
また、このようなバッテリーケースを用いることにより、上記した蓄熱材の作用により、これまでのような蓄電池の除熱及び蓄電池の加温のための設備やシステムを構築する必要がなくなるか、もしくは従来よりも小型化させることができる。そのため、蓄電池の除熱及び蓄電池の加温で消費する電力量も低減させることができる。
Since the battery case of the present invention includes a heat storage material, if the temperature in the battery case is likely to be higher than the appropriate temperature due to heat generated from the storage battery when the vehicle drive motor is driven, the battery case The internal heat is taken away and removed, and the temperature of the storage battery can be kept at an appropriate temperature. At this time, the heat storage material is in a state of storing heat by taking heat away. Also, if the temperature inside the battery case is likely to be lower than the appropriate temperature when starting the vehicle drive motor or in winter, the inside of the battery case can be heated by dissipating heat from the heat storage material into the battery case. The temperature of the storage battery can be maintained at an appropriate temperature.
Thus, since the battery case of the present invention includes a heat storage material, it can play a role of both heat removal of the storage battery and heating of the storage battery, and the temperature of the storage battery in the battery case can be set appropriately. Can be kept in the temperature range.
In addition, by using such a battery case, it is not necessary to construct a facility or a system for heat removal of the storage battery and heating of the storage battery as in the past due to the action of the above-described heat storage material, or conventionally Can be made smaller. Therefore, it is possible to reduce the amount of power consumed by removing heat from the storage battery and heating the storage battery.

本発明のバッテリーケースにおける上記蓄熱材の含有割合は、バッテリーケースの重量に対して25〜70重量%であることが望ましい。
本発明のバッテリーケースにおける上記蓄熱材の含有割合を、バッテリーケースの重量に対して25〜70重量%の範囲にすることにより、上記した蓄熱材による蓄熱又は放熱によりバッテリーケース内部の蓄電池の温度を適正な温度範囲に保つ効果が得られやすくなる。
The content ratio of the heat storage material in the battery case of the present invention is preferably 25 to 70% by weight with respect to the weight of the battery case.
By setting the content ratio of the heat storage material in the battery case of the present invention to a range of 25 to 70% by weight with respect to the weight of the battery case, the temperature of the storage battery inside the battery case is reduced by heat storage or heat dissipation by the heat storage material described above. The effect of keeping in an appropriate temperature range is easily obtained.

上記バッテリーケースにおける蓄熱材の含有割合が25重量%未満であると、蓄熱材の量が少なすぎるため、上記したバッテリーケース内部の蓄電池を適正な温度範囲に保つ効果が得られにくくなる。一方、上記バッテリーケースにおける蓄熱材の含有量が70重量%を超えると、樹脂の割合が少ないため、成形が難しくなり、また強度等の要求特性を満足させるバッテリーケースの作製が難しくなる。 When the content ratio of the heat storage material in the battery case is less than 25% by weight, the amount of the heat storage material is too small, so that it is difficult to obtain the effect of keeping the storage battery inside the battery case in an appropriate temperature range. On the other hand, when the content of the heat storage material in the battery case exceeds 70% by weight, since the proportion of the resin is small, molding becomes difficult, and it becomes difficult to produce a battery case that satisfies required characteristics such as strength.

本発明のバッテリーケースでは、上記蓄熱材は、蓄熱物質が封入された中空カプセルからなることが望ましい。
本発明のバッテリーケースにおいて、蓄熱物質が中空カプセル内に封入されていると、蓄熱物質が相転移したとしても、蓄熱物質が中空カプセル外に漏れ出ることはない。つまり、蓄熱物質がバッテリーケース内に漏れ出ることを防ぐことができる。そのため、上記バッテリーケースを用いたバッテリーは熱交換に繰り返し用いることができる。
In the battery case of the present invention, the heat storage material is preferably a hollow capsule in which a heat storage material is enclosed.
In the battery case of the present invention, when the heat storage material is enclosed in the hollow capsule, even if the heat storage material undergoes a phase transition, the heat storage material does not leak out of the hollow capsule. That is, the heat storage material can be prevented from leaking into the battery case. Therefore, the battery using the battery case can be repeatedly used for heat exchange.

本明細書において「蓄熱物質」とは、熱交換において、高温側の温度と、低温側の温度との間の温度で相転移する物質のことを意味する。相転移の態様としては、固体から液体への相転移、固体から気体への相転移、液体から固体への相転移、液体から気体への相転移、気体から固体への相転移等が挙げられる。本発明のバッテリーケースにおいて、相転移物質は、熱交換において、高温側の温度と、低温側の温度との間の温度で、固体から液体又は液体から固体に相転移する物質であることが望ましい。 In this specification, the “heat storage substance” means a substance that undergoes a phase transition at a temperature between a high temperature side temperature and a low temperature side temperature in heat exchange. Examples of the phase transition include a solid-to-liquid phase transition, a solid-to-gas phase transition, a liquid-to-solid phase transition, a liquid-to-gas phase transition, and a gas-to-solid phase transition. . In the battery case of the present invention, the phase change material is preferably a material that undergoes a phase transition from a solid to a liquid or from a liquid to a solid at a temperature between a high temperature side temperature and a low temperature side temperature in heat exchange. .

本発明のバッテリーケースでは、上記蓄熱物質の相転移温度は、30〜70℃であることが望ましい。
本発明のバッテリーケースにおいて、バッテリーケース内の温度が相転移温度よりも低くなると、蓄熱物質は、液体から固体に相転移し、相転移の際に放熱を行うことによりバッテリーケース内の蓄電池が加温されることとなる。
一方、バッテリー内部の温度が相転移温度より高くなると、蓄熱物質は、固体から液体に相転移し、相転移の際にバッテリーケース内の気体や蓄電池から熱を奪うことによりバッテリーケース内の蓄電池が除熱されることとなる。
本発明のバッテリーケースにおいて、上記蓄熱物質の相転移温度を30〜70℃に設定していると、適正に蓄電池の加温や除熱を行うことができ、バッテリーケース内の蓄電池の温度を適正範囲内に保つことができる。
In the battery case of the present invention, it is desirable that the phase transition temperature of the heat storage material is 30 to 70 ° C.
In the battery case of the present invention, when the temperature in the battery case becomes lower than the phase transition temperature, the heat storage material undergoes a phase transition from a liquid to a solid, and heat is released during the phase transition, so that the storage battery in the battery case is added. It will be warmed.
On the other hand, when the temperature inside the battery becomes higher than the phase transition temperature, the heat storage material undergoes a phase transition from solid to liquid, and the storage battery in the battery case is deprived of heat from the gas or storage battery in the battery case during the phase transition. Heat will be removed.
In the battery case of the present invention, when the phase transition temperature of the heat storage material is set to 30 to 70 ° C., the storage battery can be appropriately heated and removed, and the temperature of the storage battery in the battery case is set appropriately. Can be kept within range.

本発明のバッテリーケースは、熱交換媒体の導入口及び排出口を有することが望ましい。
本発明のバッテリーケースが熱交換媒体の導入口及び排出口を有すると、バッテリーケース内に空気、水などの熱交換媒体を流通させることができ、蓄電池の除熱及び蓄熱材の除熱を行うことができ、結果的には蓄熱材と熱媒体の除熱ができ、より効率的にバッテリーケース内の蓄電池の温度を適正範囲内に保つことができる。
The battery case of the present invention preferably has an inlet and an outlet for the heat exchange medium.
When the battery case of the present invention has an inlet and an outlet for the heat exchange medium, a heat exchange medium such as air or water can be circulated in the battery case to remove heat from the storage battery and heat from the heat storage material. As a result, heat can be removed from the heat storage material and the heat medium, and the temperature of the storage battery in the battery case can be more efficiently maintained within an appropriate range.

本発明のバッテリーは、本発明のバッテリーケースと、上記バッテリーケース内に収納された蓄電池とからなることを特徴とする。
本発明のバッテリーでは、上記したバッテリーケースが用いられており、このバッテリーケースには、蓄熱材が含まれているので、バッテリーケース内の加温と除熱の両方の役割を果たすことができ、バッテリーケース内の蓄電池の温度を適正な温度範囲に保つことができる。その結果、バッテリーの放電の安定性が低下せず、バッテリー使用効率が低下しないので、バッテリーにおける電力消耗を抑制でき、所定の航続距離を保つことができる。
また、バッテリーの熱管理を行うことでバッテリー及びバッテリーケースに過剰な熱負担を与えないため、熱履歴によるバッテリー及びバッテリーケースの劣化も防止することができる。
The battery of the present invention comprises the battery case of the present invention and a storage battery accommodated in the battery case.
In the battery of the present invention, the above-described battery case is used, and since this battery case contains a heat storage material, it can play a role of both heating and heat removal in the battery case, The temperature of the storage battery in the battery case can be maintained in an appropriate temperature range. As a result, the battery discharge stability does not decrease and the battery usage efficiency does not decrease, so that power consumption in the battery can be suppressed and a predetermined cruising distance can be maintained.
Moreover, since the battery and the battery case are not excessively burdened by performing thermal management of the battery, the deterioration of the battery and the battery case due to the thermal history can be prevented.

図1(a)は、本発明のバッテリーケースの一例を模式的に示す斜視図であり、図1(b)は、図1(a)に示したバッテリーケースの分解斜視図である。FIG. 1A is a perspective view schematically showing an example of the battery case of the present invention, and FIG. 1B is an exploded perspective view of the battery case shown in FIG. 図2は、本発明のバッテリーケースの他の一例を模式的に示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view schematically showing another example of the battery case of the present invention.

(発明の詳細な説明)
以下、本発明のバッテリーケースについて詳細に説明する。
本発明のバッテリーケースは、車両駆動用モーターに電力を供給する蓄電池を収納するためのバッテリーケースであって、上記バッテリーケースは、蓄熱材を含有する樹脂からなることを特徴とする。
(Detailed description of the invention)
Hereinafter, the battery case of the present invention will be described in detail.
The battery case of the present invention is a battery case for storing a storage battery that supplies electric power to a vehicle driving motor, and the battery case is made of a resin containing a heat storage material.

図1(a)は、本発明のバッテリーケースの一例を模式的に示す斜視図であり、図1(b)は、図1(a)に示したバッテリーケースの分解斜視図である。
図1(b)には、バッテリーケース内に収納される蓄電池も併せて示している。
図1(a)に示すように、このバッテリーケース10は、略直方体形状であり、側面に冷却用のガスを通過させるためのスリット14が形成されている。また、バッテリーケース10の一端面には、蓄電池の外部入力及び出力端子を挿通するための貫通孔12aが形成されている。
FIG. 1A is a perspective view schematically showing an example of the battery case of the present invention, and FIG. 1B is an exploded perspective view of the battery case shown in FIG.
FIG. 1B also shows a storage battery housed in the battery case.
As shown in FIG. 1A, the battery case 10 has a substantially rectangular parallelepiped shape, and a slit 14 for allowing a cooling gas to pass therethrough is formed on the side surface. In addition, a through hole 12 a for inserting an external input and output terminal of the storage battery is formed on one end surface of the battery case 10.

また、図1(b)に示すように、バッテリーケース10は、蓄電池100を収納して第1のケース10aと第2のケース10bとを組み合わせることにより組み立てられる。
蓄電池100の外部入力端子及び外部出力端子12は貫通孔12aに挿通される。
なお、蓄電池100としては、充電及び放電可能なバッテリーセルが複数積み重ねられてなるバッテリーモジュールを使用することができる。
Moreover, as shown in FIG.1 (b), the battery case 10 is assembled by accommodating the storage battery 100 and combining the 1st case 10a and the 2nd case 10b.
The external input terminal and the external output terminal 12 of the storage battery 100 are inserted through the through hole 12a.
In addition, as the storage battery 100, a battery module in which a plurality of chargeable and dischargeable battery cells are stacked can be used.

このバッテリーケース10を構成する第1のケース10a及び第2のケース10bは、蓄熱材を含有する樹脂から構成されており、第1のケース10aに第2のケース10bをボルト等で固定するための貫通孔13a及び13bが、第1のケース10a及び第2のケース10bにそれぞれ形成されている。 The first case 10a and the second case 10b constituting the battery case 10 are made of a resin containing a heat storage material, and the second case 10b is fixed to the first case 10a with a bolt or the like. Through-holes 13a and 13b are formed in the first case 10a and the second case 10b, respectively.

図1(a)及び図1(b)に、本発明のバッテリーケースの一例を示しているが、本発明のバッテリーケースは、上記形状に限定されるものではなく、車両駆動用モーターに電力を供給する蓄電池を収納することができる構造を有するものであれば、どのような形状、構造のものであってもよい。
ただし、バッテリーケースが蓄熱効果を充分に発揮するには、バッテリーケース内部の表面積ができるだけ大きいことが望ましく、蓄電池が占める空間以外の空間ができるだけ小さいことが望ましい。
構造部材として機械的特性に優れるとともに、蓄熱機能を充分に発揮させるためには、バッテリーケースの厚さは、5〜15mmであることが望ましい。
1 (a) and 1 (b) show an example of the battery case of the present invention. However, the battery case of the present invention is not limited to the above shape, and power is supplied to the vehicle drive motor. As long as it has a structure that can store the storage battery to be supplied, it may have any shape and structure.
However, in order for the battery case to fully exhibit the heat storage effect, it is desirable that the surface area inside the battery case is as large as possible, and it is desirable that the space other than the space occupied by the storage battery is as small as possible.
It is desirable that the thickness of the battery case is 5 to 15 mm in order to have excellent mechanical properties as a structural member and to fully exhibit the heat storage function.

上記バッテリーケースを構成する樹脂としては、熱可塑性樹脂を用いることが望ましい。熱可塑性樹脂は、蓄熱材との相溶性が良く、成形時の自由度があるからである。熱可塑性樹脂としては、AS樹脂、ABS樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエステル樹脂(ポリエーテルエステルエラストマー等)、ポリプロピレン樹脂、エチレン−プロピレン共重合体、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミド、アセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、芳香族ポリエーテルケトン樹脂、ポリスルホン樹脂、フッ素樹脂(ポリフッ化ビニリデン等)、ポリアミドイミド樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。これらの中では、耐熱性を加味し、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエステル樹脂等を用いることが望ましい。 It is desirable to use a thermoplastic resin as the resin constituting the battery case. This is because the thermoplastic resin has good compatibility with the heat storage material and has a degree of freedom during molding. As thermoplastic resins, AS resin, ABS resin, polyethylene resin, polyester resin (polyether ester elastomer, etc.), polypropylene resin, ethylene-propylene copolymer, polyvinylidene chloride, polyamide, acetal resin, polycarbonate resin, polyphenylene sulfide resin , Polyetherimide resin, aromatic polyetherketone resin, polysulfone resin, fluororesin (polyvinylidene fluoride, etc.), polyamideimide resin, acrylic resin and the like. Among these, it is desirable to use polypropylene resin, polyethylene resin, polyester resin, etc. in consideration of heat resistance.

上記バッテリーケースを構成する蓄熱材として、蓄熱物質が封入された中空カプセルを用いることができる。蓄熱物質は、パラフィン、硫酸ナトリウム水和物、酢酸ナトリウム水和物、塩化カルシウム水和物、エリスリトール及びチオ硫酸ナトリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種であることが望ましい。これら物質は、容易に融点を制御することができるので蓄熱物質として好適に用いることができる。さらに、用途や使用に対しての設計の自由度において、蓄熱物質にパラフィンを用いることが望ましい。 As the heat storage material constituting the battery case, a hollow capsule in which a heat storage material is enclosed can be used. The heat storage material is preferably at least one selected from the group consisting of paraffin, sodium sulfate hydrate, sodium acetate hydrate, calcium chloride hydrate, erythritol, and sodium thiosulfate. Since these substances can easily control the melting point, they can be suitably used as heat storage substances. Furthermore, it is desirable to use paraffin as the heat storage material in terms of design freedom for use and use.

蓄熱物質の相転移温度は、30〜70℃であることが望ましい。また、蓄熱物質の種類は限定されるものではないが、上記温度範囲での蓄熱物質の相転移において、液体から固体への変化、又は、固体から液体への変化は体積の変化が少ないので制御しやすく、そのような特性を有する蓄熱物質が好ましく用いられる。 The phase transition temperature of the heat storage material is desirably 30 to 70 ° C. In addition, the type of the heat storage material is not limited, but in the phase transition of the heat storage material in the above temperature range, the change from liquid to solid or the change from solid to liquid is controlled because the volume change is small. Therefore, a heat storage material having such characteristics is preferably used.

上記蓄熱物質で、上記相転移温度の温度範囲が30〜70℃であるものを用いることによりバッテリー使用時に蓄電池の温度が低下しそうな場合には、液体から固定に相転移し、放熱することにより蓄電池を加温し、一方、蓄電池の温度が高くなりそうな場合には、固体から液体に相転移し、蓄熱することにより蓄電池を除熱し、蓄電池の温度を適正範囲内に保つことができる。
蓄熱物質は、相転移温度が同一の物だけを用いてもよいし、異なる相転移温度を有する複数種類の蓄熱物質を混在させて用いてもよいが、本発明の場合、異なる相転移温度を有する2種類の蓄熱物質を用いることが好ましい。
When the temperature of the storage battery is likely to decrease when the battery is used by using the heat storage material having a temperature range of the phase transition temperature of 30 to 70 ° C. When the storage battery is heated, on the other hand, when the temperature of the storage battery is likely to rise, the storage battery can be removed by phase transition from solid to liquid and stored to keep the temperature of the storage battery within an appropriate range.
As the heat storage material, only those having the same phase transition temperature may be used, or a plurality of types of heat storage materials having different phase transition temperatures may be mixed, but in the case of the present invention, different phase transition temperatures are used. It is preferable to use two kinds of heat storage materials.

2種類の蓄熱物質を用いる場合、蓄電池の温度が低すぎることとなりそうな場合に、蓄電池を加温し、蓄電池の温度の低下を抑制する機能を有する蓄熱材Aと、蓄電池の温度が高すぎることとなりそうな場合に、蓄電池を除熱し、蓄電池の温度の上昇を抑制する機能を有する蓄熱材Bとを組み合わせることが望ましい。
この場合、蓄熱材A中の蓄熱物質の相転移温度は、30〜40℃が好ましく、蓄熱材B中の蓄熱物質の相転移温度は、40〜70℃が好ましい。上記したパラフィン等の材料を蓄熱物質として使用する蓄熱材は、容易に融点を調節することができるので、上記した蓄熱材を使用することにより、上記した相転移温度の異なる2種類の蓄熱材を容易に製造することができ、蓄電池の温度を適正な温度範囲内に制御することができる。
When two kinds of heat storage materials are used, if the temperature of the storage battery is likely to be too low, the storage battery A having a function of heating the storage battery and suppressing the temperature decrease of the storage battery, and the temperature of the storage battery are too high In such a case, it is desirable to combine the heat storage material B having a function of removing heat from the storage battery and suppressing an increase in the temperature of the storage battery.
In this case, the phase transition temperature of the heat storage material in the heat storage material A is preferably 30 to 40 ° C., and the phase transition temperature of the heat storage material in the heat storage material B is preferably 40 to 70 ° C. Since the heat storage material using the above-mentioned material such as paraffin as the heat storage material can easily adjust the melting point, the use of the above-mentioned heat storage material enables the above-mentioned two types of heat storage materials having different phase transition temperatures. It can manufacture easily and can control the temperature of a storage battery in an appropriate temperature range.

相転移温度の異なる2種類以上の蓄熱物質を用いる場合、これらの蓄熱物質は、同一の中空カプセル内に封入されていてもよく、蓄熱物質ごとに別の中空カプセル内に封入されていてもよい When two or more kinds of heat storage materials having different phase transition temperatures are used, these heat storage materials may be enclosed in the same hollow capsule, or may be enclosed in different hollow capsules for each heat storage material.

蓄熱材を構成する中空カプセルの材料としては、有機樹脂、無機材料を用いることができる。また、中空カプセルの材質には蓄熱物質の相転移温度に対して耐久性のある材質を用いることが望ましい。
中空カプセル用の無機材料として、例えば、シリカ、カーボン、アルミナ等のセラミックを用いることができる。また、中空カプセル用の有機樹脂として、オレフィン熱可塑エラストマー等の熱可塑性エラストマーも用いることができるが、下記する種類の熱硬化性樹脂が望ましい。中空カプセルが熱硬化性樹脂であると、熱交換の際に、熱により中空カプセルが破壊されることを防止することができる。
熱硬化性樹脂としては、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン、ポリウレア、ポリアミド及びポリアクリルアミドからなる群から選ばれる少なくとも1種の熱硬化性樹脂であることが望ましい。
As a material of the hollow capsule constituting the heat storage material, an organic resin or an inorganic material can be used. Moreover, it is desirable to use a material that is durable to the phase transition temperature of the heat storage material as the material of the hollow capsule.
As the inorganic material for the hollow capsule, for example, ceramics such as silica, carbon, and alumina can be used. In addition, thermoplastic elastomers such as olefin thermoplastic elastomers can be used as the organic resin for the hollow capsule, but the following types of thermosetting resins are desirable. When the hollow capsule is a thermosetting resin, it is possible to prevent the hollow capsule from being destroyed by heat during heat exchange.
The thermosetting resin is preferably at least one thermosetting resin selected from the group consisting of melamine resin, urea resin, polyurethane, polyurea, polyamide and polyacrylamide.

蓄熱材を構成する中空カプセルには、中空カプセルの熱伝導率よりも高い熱伝導率を有するフィラーを封入しておいてもよい。
中空カプセルにこのような高い熱伝導率を有するフィラーを封入しておくと、蓄熱物質へ熱を伝えやすくなる。すなわち、蓄熱物質への伝熱速度、又は、蓄熱物質からの伝熱速度を向上させることができる。従って、効率よく熱交換をすることができる。
フィラーの含有量は、中空カプセル全体の重量に対して10〜30重量%であることが望ましい。フィラーの含有量が上記範囲内であると、中空カプセルの強度を損なうことなく、熱伝導率を向上させることができる。なお、フィラーの含有量のベースとなる中空カプセル全体の重量には、内包する蓄熱物質の重量を含まない。
The hollow capsule constituting the heat storage material may be filled with a filler having a thermal conductivity higher than that of the hollow capsule.
When a filler having such a high thermal conductivity is sealed in the hollow capsule, heat is easily transferred to the heat storage material. That is, the heat transfer rate to the heat storage material or the heat transfer rate from the heat storage material can be improved. Therefore, heat can be exchanged efficiently.
The filler content is desirably 10 to 30% by weight based on the weight of the entire hollow capsule. When the content of the filler is within the above range, the thermal conductivity can be improved without impairing the strength of the hollow capsule. In addition, the weight of the whole hollow capsule used as the base of filler content does not include the weight of the heat storage material to be included.

フィラーとしては、特に限定されないが、例えば、ガラス、シリカ、ワラストナイト、水酸化アルミニウム、カオリン、酸化チタン、アルミナ、マイカ、タルク、炭素、チタン酸カリウム等から構成される無機フィラー、及び、銅等から構成される金属フィラー等を用いることができる。上記フィラーは、粒子状、繊維状、ウィスカ状であってもよい。
また、金属フィラーは、無機フィラーや樹脂粒子の表面に金属メッキを施したものであってもよい。中空カプセルの熱伝導率を向上させる観点から、ガラス繊維及び炭素繊維が望ましい。
Examples of the filler include, but are not limited to, inorganic fillers composed of, for example, glass, silica, wollastonite, aluminum hydroxide, kaolin, titanium oxide, alumina, mica, talc, carbon, potassium titanate, and copper. A metal filler or the like composed of, for example, can be used. The filler may be in the form of particles, fibers, or whiskers.
Further, the metal filler may be one obtained by performing metal plating on the surface of an inorganic filler or resin particles. From the viewpoint of improving the thermal conductivity of the hollow capsule, glass fiber and carbon fiber are desirable.

蓄熱材としては、三菱製紙株式会社製の商品名:サーモメモリー、三木理研株式会社製の蓄熱用マイクロカプセル 商品名:リケンレヂン、及び、JSR株式会社製の商品名:CALGRIP等の市販されているものを用いることができる。 Commercially available products such as trade name manufactured by Mitsubishi Paper Industries Co., Ltd .: Thermo Memory, microcapsules for thermal storage manufactured by Miki Riken Co., Ltd., trade name: Riken Resin, and trade name: CALGRIP manufactured by JSR Corporation. Can be used.

蓄熱材の平均粒子径は、10〜500μmであることが望ましく、20〜200μmであることがより望ましい。
蓄熱材の平均粒子径が10μm以上であると、蓄熱材に封入される蓄熱物質の量が充分な量となり、蓄熱材の量に対する熱交換効率が充分に高くなる。
蓄熱材の平均粒子径が500μm以下であると、蓄熱材の表面積が充分に大きくなり、蓄熱物質への伝熱速度又は蓄熱物質からの伝熱速度が充分に速くなる。その結果、熱交換効率が向上する。
The average particle size of the heat storage material is preferably 10 to 500 μm, and more preferably 20 to 200 μm.
When the average particle diameter of the heat storage material is 10 μm or more, the amount of the heat storage material enclosed in the heat storage material becomes a sufficient amount, and the heat exchange efficiency with respect to the amount of the heat storage material becomes sufficiently high.
When the average particle diameter of the heat storage material is 500 μm or less, the surface area of the heat storage material is sufficiently large, and the heat transfer rate to or from the heat storage material is sufficiently high. As a result, the heat exchange efficiency is improved.

また、バッテリーケースを構成する樹脂は、樹脂の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有するフィラーを含んでいてもよい。
上記樹脂がこのような熱伝導率を有するフィラーを含むと、樹脂と蓄熱材との間の熱移動速度を向上させることができる。また、蓄熱材には蓄熱物質が含まれているので、結果的に、蓄熱物質への熱移動の速度、又は、蓄熱物質からの熱移動の速度を向上させることもできる。従って、効率よく熱交換をすることができる。
上記樹脂には、安定剤、酸化還元剤、成形補助剤、分解抑制剤、潤滑剤、離型剤、顔料等の着色剤、可塑剤などが含まれていてもよい。
Further, the resin constituting the battery case may include a filler having a thermal conductivity higher than that of the resin.
When the resin contains a filler having such a thermal conductivity, the heat transfer rate between the resin and the heat storage material can be improved. Moreover, since the heat storage material contains the heat storage material, as a result, the speed of heat transfer to the heat storage material or the speed of heat transfer from the heat storage material can be improved. Therefore, heat can be exchanged efficiently.
The resin may contain a stabilizer, a redox agent, a molding aid, a decomposition inhibitor, a lubricant, a release agent, a colorant such as a pigment, a plasticizer, and the like.

本発明のバッテリーケースにおける蓄熱材の含有割合は、バッテリーケースの重量に対して25〜70重量%であることが望ましく、30〜70重量%であることがより望ましい。
蓄熱材の含有割合が25重量%以上であると、蓄熱物質の量が充分な量となり、バッテリーケースにおける熱交換効率が向上する。蓄熱材の含有割合が70重量%以下であると、樹脂の割合が高くなり、バッテリーケースの強度が充分に高くなる。
The content ratio of the heat storage material in the battery case of the present invention is preferably 25 to 70% by weight and more preferably 30 to 70% by weight with respect to the weight of the battery case.
When the content ratio of the heat storage material is 25% by weight or more, the amount of the heat storage material becomes a sufficient amount, and the heat exchange efficiency in the battery case is improved. When the content ratio of the heat storage material is 70% by weight or less, the ratio of the resin is increased, and the strength of the battery case is sufficiently increased.

本発明のバッテリーケースは、熱交換媒体の導入口及び排出口を有することが望ましい。
本発明のバッテリーケースが熱交換媒体の導入口及び排出口を有すると、バッテリーケース内に空気等の熱交換媒体を流通させることができ、蓄電池の除熱及び蓄熱材の除熱を行うことができ、結果的には蓄熱材と熱媒体の除熱ができ、より効率的にバッテリーケース内の蓄電池の温度を適正範囲内に保つことができる。
The battery case of the present invention preferably has an inlet and an outlet for the heat exchange medium.
When the battery case of the present invention has a heat exchange medium introduction port and a discharge port, a heat exchange medium such as air can be circulated in the battery case, and heat removal of the storage battery and heat storage material can be performed. As a result, heat can be removed from the heat storage material and the heat medium, and the temperature of the storage battery in the battery case can be more efficiently maintained within an appropriate range.

図2は、本発明のバッテリーケースの他の一例を模式的に示す斜視図である。
図2では、バッテリーケース内に収納された蓄電池を示すためにバッテリーケースを透過させて示している。
このバッテリーケース20は、大型のバッテリーケースであり、図2に示すように、蓄電池100が複数組み合されてなる蓄電池モジュール200が複数個(この図では2個)内部に収納されるように構成されている。
また、このバッテリーケース20には、空気等のガスの熱交換媒体の導入口21及び熱交換媒体の排出口22が設けられており、状況に応じて、温度の低い熱交換媒体や温度の高い熱交換媒体をバッテリーケース20の内部に導入することができる。
FIG. 2 is a perspective view schematically showing another example of the battery case of the present invention.
In FIG. 2, in order to show the storage battery accommodated in the battery case, the battery case is shown through.
The battery case 20 is a large-sized battery case, and as shown in FIG. 2, a plurality of storage battery modules 200 formed by combining a plurality of storage batteries 100 (two in this figure) are housed inside. Has been.
Further, the battery case 20 is provided with a heat exchange medium introduction port 21 and a heat exchange medium discharge port 22 of a gas such as air, and a heat exchange medium having a low temperature or a high temperature depending on the situation. A heat exchange medium can be introduced into the battery case 20.

また、バッテリーケース20は、第1のケース20aと第2のケース20bとに分割することができる。第1のケース20a及び第2のケース20bは、一側面が完全に開口した略直方体形状であり、第1のケース20aの方が少し大きく、第2のケース20bを第1のケース20a内に嵌合することにより、バッテリーケース20を組み立てることができるように構成されている。 The battery case 20 can be divided into a first case 20a and a second case 20b. The first case 20a and the second case 20b have a substantially rectangular parallelepiped shape in which one side is completely open, the first case 20a is slightly larger, and the second case 20b is placed in the first case 20a. The battery case 20 can be assembled by fitting.

従って、蓄電池モジュール200を収納する際には、バッテリーケース20を分割した後、蓄電池モジュール200を収納し、第2のケース20bを第1のケース20aに嵌合させ、第2のケース20b及び第1のケース20aにそれぞれ形成された貫通孔23にネジ等を挿通し、第1のケース20aに第2のケース20bを固定すればよい。 Therefore, when storing the storage battery module 200, after dividing the battery case 20, the storage battery module 200 is stored, the second case 20b is fitted into the first case 20a, and the second case 20b and the second case 20b. The second case 20b may be fixed to the first case 20a by inserting a screw or the like through the through-holes 23 respectively formed in the first case 20a.

図2には示していないが、熱交換媒体の導入口21は、ファン等の送風装置と結合されたホースが接続されており、送風装置は、温度の低いガスや温度の高いガスをバッテリーケースに送り込むため、ヒータやラジエータ等を備えていてもよい。
熱交換媒体の導入口及び排出口に関し、熱交換媒体の導入口及び排出口の数は、一つであっても、複数であってもよい。また、熱交換媒体の導入口及び排出口は、図1に示したようなスリットで形成されていてもよい。
さらに、熱交換媒体を、水のような液体にする場合には、蓄電池と接触しないように、熱交換媒体の通路をバッテリーケースの内部に設ければよい。
Although not shown in FIG. 2, the heat exchange medium inlet 21 is connected to a hose coupled with a blower such as a fan, and the blower supplies a low temperature gas or a high temperature gas to the battery case. For example, a heater or a radiator may be provided.
Regarding the inlet and outlet of the heat exchange medium, the number of inlets and outlets of the heat exchange medium may be one or plural. Moreover, the inlet and outlet of the heat exchange medium may be formed with slits as shown in FIG.
Furthermore, when the heat exchange medium is a liquid such as water, a passage for the heat exchange medium may be provided inside the battery case so as not to contact the storage battery.

上記するバッテリーケースを備えたバッテリーでは、バッテリーケース内部の蓄電池の温度が低すぎる場合には、バッテリーケースに含まれる蓄熱材により加温し、蓄電池の温度の低下を抑制することができるが、さらにヒータ等により暖められた熱交換媒体をバッテリーケースの内部に導入することにより、蓄電池の温度が低下しすぎるのを防止することができる。 In the battery provided with the battery case described above, when the temperature of the storage battery inside the battery case is too low, it can be heated by the heat storage material included in the battery case, and the decrease in the temperature of the storage battery can be suppressed. By introducing the heat exchange medium heated by a heater or the like into the battery case, it is possible to prevent the temperature of the storage battery from being excessively lowered.

一方、バッテリーケース内部の蓄電池の温度が高すぎる場合には、バッテリーケースに含まれる蓄熱材により除熱し、蓄電池の温度が上がりすぎるのを抑制することができるが、さらに外気やラジエータにより冷却された熱交換媒体をバッテリーケースの内部に導入することにより、蓄電池の温度が上昇しすぎるのを防止することができる。 On the other hand, when the temperature of the storage battery inside the battery case is too high, the heat can be removed by the heat storage material contained in the battery case, and the temperature of the storage battery can be prevented from rising too much, but it is further cooled by the outside air and radiator By introducing the heat exchange medium into the battery case, it is possible to prevent the temperature of the storage battery from rising excessively.

図2に示すバッテリーケースは、その形状が異なる他は、図1に示したバッテリーケースと同様に、蓄熱材を含有する樹脂からなり、該樹脂の種類、蓄熱材の構成(蓄熱物質の材料、特性等、カプセルの材料、特性等、蓄熱物質とカプセルの割合等)は、図1に示したバッテリーケースと同様とすることができる。また、本発明のバッテリーケースは、図1及び図2に示した形状のバッテリーケースに限定されるものではなく、蓄熱材を含有する樹脂から構成されていればどのような形状であってもよい。 The battery case shown in FIG. 2 is made of a resin containing a heat storage material, similar to the battery case shown in FIG. 1 except that the shape is different. The type of the resin, the structure of the heat storage material (the material of the heat storage material, The characteristics, the capsule material, the characteristics, the ratio of the heat storage substance and the capsule, etc.) can be the same as those of the battery case shown in FIG. In addition, the battery case of the present invention is not limited to the battery case having the shape shown in FIGS. 1 and 2, and may have any shape as long as it is made of a resin containing a heat storage material. .

上述した本発明のバッテリーケースを製造する際には、蓄熱物質が封入された中空カプセルと樹脂とを混合してペレットを作製し、このペレットを用い、射出成形、押出成形等の成形法によりバッテリーケースを作製すればよい。バッテリーケースが複数のパーツからなる場合には、複数のパーツを作製した後、これらのパーツを組み合わせることによりバッテリーケースを作製することができる。 When manufacturing the battery case of the present invention described above, a hollow capsule encapsulating a heat storage material and a resin are mixed to produce a pellet, and the pellet is used to form a battery by a molding method such as injection molding or extrusion molding. What is necessary is just to produce a case. When the battery case includes a plurality of parts, the battery case can be manufactured by combining a plurality of parts after the plurality of parts are manufactured.

本発明のバッテリーは、上述した本発明のバッテリーケースと、上記バッテリーケース内に収納された蓄電池とからなることを特徴とする。
本発明のバッテリーでは、上述した本発明のバッテリーケースが用いられており、このバッテリーケースは、蓄熱材を含有しているので、バッテリーケース内の加温と除熱の両方の役割を果たすことができ、バッテリーケース内の蓄電池の温度を適正な温度範囲に保つことができる。その結果、バッテリーの放電の安定性が低下せず、バッテリー使用効率が低下しないので、所定の航続距離を保つことができる。
また、バッテリーの熱管理を行うことでバッテリー及びバッテリーケースに過剰な熱負担を与えないため、熱履歴によるバッテリー及びバッテリーケースの劣化も防止することができる。
The battery of the present invention comprises the battery case of the present invention described above and a storage battery housed in the battery case.
In the battery of the present invention, the above-described battery case of the present invention is used. Since this battery case contains a heat storage material, it can play a role of both heating and heat removal in the battery case. The temperature of the storage battery in the battery case can be kept in an appropriate temperature range. As a result, the discharge stability of the battery does not decrease and the battery usage efficiency does not decrease, so that a predetermined cruising distance can be maintained.
Moreover, since the battery and the battery case are not excessively burdened by performing thermal management of the battery, the deterioration of the battery and the battery case due to the thermal history can be prevented.

上記バッテリーケースについては、上記した本発明のバッテリーケースにおいて詳細に説明したので、ここでは、その説明を省略する。
本発明のバッテリーに用いられる蓄電池は、車両駆動用モーターに電力を供給する蓄電池であれば、その種類は限定されるものでなく、複数のバッテリーセルからなるバッテリーモジュールの一単位であってもよく、蓄電池が複数組み合されてなる蓄電池モジュールであってもよく、その他の蓄電池であってもよい。蓄電池は、リチウムイオン電池であってもよく、その他の種類の電池であってもよい。
Since the battery case has been described in detail in the above-described battery case of the present invention, the description thereof is omitted here.
The storage battery used in the battery of the present invention is not limited as long as it is a storage battery that supplies power to a vehicle drive motor, and may be a unit of a battery module including a plurality of battery cells. A storage battery module in which a plurality of storage batteries are combined may be used, or another storage battery may be used. The storage battery may be a lithium ion battery or other types of batteries.

(実施例1)
(バッテリーケース及びバッテリーの作製工程)
実施例1で使用するバッテリーケースは、蓄熱材と熱可塑性樹脂からなる樹脂ペレットを作製し、その樹脂ペレットを用いて射出成形により成形した。
以下に、樹脂ペレットの作製方法を記載した。
(材料準備工程)
蓄熱材として、相転移温度32℃のパラフィンを蓄熱物質とするカプセル状蓄熱材(製品名:PMCD−32 三木理研株式会社製)を準備した。なお、蓄熱材は、相転移温度よりも高い温度の乾燥(乾燥条件:50〜80℃ 1〜5時間)により、蓄熱材の水分量を調整してから使用してもよく、今回は、50℃、2時間で乾燥を行った。
樹脂ペレットの基材樹脂として軟化点が135〜150℃であるポリプロピレン樹脂(日本ポリプロ株式会社製 ノバテックPP MG05ES)を準備した。なお、樹脂ペレットの混合比が重量割合で基材樹脂:蓄熱材=40:60となるように、基材樹脂10kgに対して蓄熱材15kgを秤量し準備した。
(押出成形機投入工程)
ポリプロピレン樹脂を押出成形機内のシリンダー内に投入し、シリンダー温度を190℃で軟化点以上(但し160℃以上)として、押出成形機内で基材樹脂を軟化させた。このとき、サイドフィーダー内に蓄熱材を投入した。
(基材樹脂−蓄熱材混合、ペレット作製工程)
軟化させた基材樹脂を押出成形機内に流しつつ、サイドフィーダーから蓄熱材を投入することで基材樹脂内に蓄熱材を混合した。サイドフィーダーの投入時の蓄熱材の温度は37℃であり、固相から液相への相転移済の状態を維持していることを確認した。
このようにして混合した蓄熱材含有樹脂をダイから押し出してストランド化し、ストランドを切断することによってペレット化して、蓄熱材を含有する樹脂ペレットを作製した。
このとき、高さ:3±0.3mm、直径:3±0.3mmの円柱状の蓄熱材含有樹脂ペレットを得た。
Example 1
(Battery case and battery manufacturing process)
In the battery case used in Example 1, resin pellets made of a heat storage material and a thermoplastic resin were produced, and the resin pellets were molded by injection molding.
Below, the preparation method of the resin pellet was described.
(Material preparation process)
As a heat storage material, a capsule heat storage material (product name: PMCD-32, manufactured by Miki Riken Co., Ltd.) using paraffin having a phase transition temperature of 32 ° C. as a heat storage material was prepared. The heat storage material may be used after the moisture content of the heat storage material is adjusted by drying at a temperature higher than the phase transition temperature (drying condition: 50 to 80 ° C. for 1 to 5 hours). Drying was performed at 2 ° C. for 2 hours.
A polypropylene resin (Novatech PP MG05ES manufactured by Nippon Polypro Co., Ltd.) having a softening point of 135 to 150 ° C. was prepared as a base resin for the resin pellets. In addition, 15 kg of the heat storage material was weighed and prepared with respect to 10 kg of the base resin so that the mixing ratio of the resin pellets was base resin: heat storage material = 40: 60 by weight.
(Extruder injection process)
The polypropylene resin was put into a cylinder in the extruder, and the base resin was softened in the extruder by setting the cylinder temperature to 190 ° C. or higher (however, 160 ° C. or higher). At this time, the heat storage material was put into the side feeder.
(Base resin-heat storage material mixing, pellet making process)
While flowing the softened base resin into the extruder, the heat storage material was mixed into the base resin by introducing the heat storage material from the side feeder. The temperature of the heat storage material when the side feeder was charged was 37 ° C., and it was confirmed that the state of phase transition from the solid phase to the liquid phase was maintained.
The heat storage material-containing resin thus mixed was extruded from a die into a strand, and the strand was cut into pellets to produce resin pellets containing the heat storage material.
At this time, a cylindrical heat storage material-containing resin pellet having a height of 3 ± 0.3 mm and a diameter of 3 ± 0.3 mm was obtained.

上記樹脂ペレットを用いて、射出成形(プレス温度:180℃、プレス圧:10kg/cm)を行い、図1に示す第1のケース10aと第2のケース10bとを作製した。 Using the resin pellets, injection molding (press temperature: 180 ° C., press pressure: 10 kg / cm 2 ) was performed to produce a first case 10a and a second case 10b shown in FIG.

この後、第1のケース10a内にリチウムイオン電池からなるバッテリーセルが複数積み重ねられてなるバッテリーモジュールである蓄電池を載置し、第2のケース10bを組み合わせることにより、バッテリーケース内に蓄電池が収納されたバッテリーを作製した。 Thereafter, a storage battery, which is a battery module in which a plurality of battery cells made of lithium ion batteries are stacked, is placed in the first case 10a, and the storage battery is accommodated in the battery case by combining the second case 10b. A battery was made.

(モーター駆動試験)
実施例1で作製したバッテリーの内部に熱電対を挿入し、蓄電池の温度をモニターできるようにした。その後、実施例1で作製したバッテリーを車両駆動用のモーターに接続し、長時間に渡ってモーターを駆動させ、バッテリーケース内部の蓄電池の温度を測定した。
(Motor drive test)
A thermocouple was inserted into the battery produced in Example 1 so that the temperature of the storage battery could be monitored. Thereafter, the battery produced in Example 1 was connected to a motor for driving the vehicle, the motor was driven for a long time, and the temperature of the storage battery inside the battery case was measured.

(比較例1)
バッテリーケースの作製に用いる樹脂ペレットとして、蓄熱材を含まないポリプロピレンの樹脂ペレットを用い、実施例1と同様にして、実施例1で作製したバッテリーケースと同じ寸法、形状のバッテリーケースを作製した。
この後、第1のケースに相当する部品内に実施例1で用いたものと同じ蓄電池を載置し、第2のケースに相当する部品を用いてバッテリーケース内に蓄電池が収納されたバッテリーを作製した。
作製された比較例1に係るバッテリーを用い、実施例1と同様にモーター駆動試験を行った。
(Comparative Example 1)
A battery case having the same dimensions and shape as the battery case produced in Example 1 was produced in the same manner as in Example 1 using polypropylene resin pellets containing no heat storage material as resin pellets used in the production of the battery case.
Thereafter, the same storage battery as that used in Example 1 is placed in the part corresponding to the first case, and the battery in which the storage battery is stored in the battery case using the part corresponding to the second case. Produced.
Using the produced battery according to Comparative Example 1, a motor drive test was conducted in the same manner as in Example 1.

(モーター駆動試験の結果)
上記したモーター駆動試験の結果、比較例1に係るバッテリーでは、蓄電池の温度が連続的に上昇していったが、実施例1に係る本発明のバッテリーケースを使用したバッテリーでは、蓄熱物質の相転移温度である32℃を超える温度領域で、蓄電池の温度が所定の時間にわたって一定となる傾向を示した。すなわち、本発明のバッテリーケースを使用したバッテリーは、蓄電池の温度を適正温度範囲内に保つ機能を有することが判明した。
(Results of motor drive test)
As a result of the motor drive test described above, in the battery according to Comparative Example 1, the temperature of the storage battery continuously increased. However, in the battery using the battery case of the present invention according to Example 1, the phase of the heat storage material was In the temperature region exceeding the transition temperature of 32 ° C., the temperature of the storage battery tended to be constant over a predetermined time. That is, it has been found that a battery using the battery case of the present invention has a function of keeping the temperature of the storage battery within an appropriate temperature range.

(実施例2)
蓄熱材中の蓄熱物質として、その相転移温度が9℃のパラフィンを用いた他は、実施例1と同様にしてバッテリーケースを作製し、バッテリーケース内に蓄電池が収納されたバッテリーを作製した。
(Example 2)
A battery case was prepared in the same manner as in Example 1 except that paraffin having a phase transition temperature of 9 ° C. was used as the heat storage material in the heat storage material, and a battery in which the storage battery was stored in the battery case was manufactured.

(除熱試験)
実施例2及び比較例1で作製したバッテリーの内部に熱電対を挿入し、蓄電池の温度をモニターできるようにした。次に、実施例2に係るバッテリーと比較例1に係るバッテリーを、装置内部の温度を低下させることが可能な温度制御装置内に載置し、室温より徐々に温度を下げていき、蓄電池の温度を測定した。
(Heat removal test)
A thermocouple was inserted into the batteries produced in Example 2 and Comparative Example 1 so that the temperature of the storage battery could be monitored. Next, the battery according to Example 2 and the battery according to Comparative Example 1 are placed in a temperature control device capable of lowering the temperature inside the device, and the temperature is gradually lowered from room temperature. The temperature was measured.

(除熱試験の結果)
上記した除熱試験の結果、比較例1に係るバッテリーでは、蓄電池の温度が連続的に低下していったが、実施例2に係る本発明のバッテリーケースを使用したバッテリーでは、蓄熱物質の相転移温度である9℃を下回る温度領域で、蓄電池の温度が所定の時間にわたって一定となる傾向を示した。すなわち、本発明のバッテリーケースを使用したバッテリーでは、温度の低い領域においても、蓄電池の温度を適正温度範囲内に保つ機能を有することが判明した。
(Result of heat removal test)
As a result of the heat removal test described above, in the battery according to Comparative Example 1, the temperature of the storage battery continuously decreased. However, in the battery using the battery case of the present invention according to Example 2, the phase of the heat storage material In the temperature range below the transition temperature of 9 ° C., the temperature of the storage battery tended to be constant over a predetermined time. That is, it has been found that the battery using the battery case of the present invention has a function of keeping the temperature of the storage battery within the appropriate temperature range even in a low temperature region.

10、20 バッテリーケース
10a、20a 第1のケース
10b、20b 第2のケース
12 外部入力端子及び外部出力端子
12a、13a、13b、23 貫通孔
14 スリット
21 熱交換媒体の導入口
22 熱交換媒体の排出口
100 蓄電池
200 蓄電池モジュール
10, 20 Battery case 10a, 20a First case 10b, 20b Second case 12 External input terminal and external output terminals 12a, 13a, 13b, 23 Through hole 14 Slit 21 Heat exchange medium inlet 22 Heat exchange medium Discharge port 100 Storage battery 200 Storage battery module

Claims (6)

車両駆動用モーターに電力を供給する蓄電池を収納するためのバッテリーケースであって、
前記バッテリーケースは、蓄熱材を含有する樹脂からなることを特徴とするバッテリーケース。
A battery case for storing a storage battery for supplying electric power to a vehicle drive motor,
The battery case is made of a resin containing a heat storage material.
前記蓄熱材の含有割合は、バッテリーケースの重量に対して25〜70重量%である請求項1に記載のバッテリーケース。 The battery case according to claim 1, wherein a content ratio of the heat storage material is 25 to 70% by weight with respect to a weight of the battery case. 前記蓄熱材は、蓄熱物質が封入された中空カプセルからなる請求項1又は2に記載のバッテリーケース。 The battery case according to claim 1, wherein the heat storage material is a hollow capsule in which a heat storage material is enclosed. 前記蓄熱物質の相転移温度は、30〜70℃である請求項3に記載のバッテリーケース。 The battery case according to claim 3, wherein a phase transition temperature of the heat storage material is 30 to 70 ° C. 5. 熱交換媒体の導入口及び排出口を有する請求項1〜4のいずれか1項に記載のバッテリーケース。 The battery case according to claim 1, further comprising a heat exchange medium introduction port and a discharge port. 請求項1〜5のいずれか1項に記載のバッテリーケースと、前記バッテリーケース内に収納された蓄電池とからなることを特徴とするバッテリー。 A battery comprising the battery case according to any one of claims 1 to 5 and a storage battery housed in the battery case.
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