JP2019046750A - Battery pack - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書に記載の開示は、複数の電池セルを有する電池パックに関するものである。 The disclosure described herein relates to a battery pack having a plurality of battery cells.
特許文献1に示されるように、組電池モジュールを備える電池ユニットが知られている。組電池モジュールは、複数の単電池と、複数の単電池を収容する電池ケースと、を備えている。
As shown in
特許文献1に示される電池パックでは、電池ケース内で複数の単電池が上下に積層されている。この電池ケース内の温度分布は、鉛直方向下側から上側へと向かうにしたがって高くなる。そのために鉛直方向上側に位置する単電池は、鉛直方向下側に位置する単電池よりも温度が高まる虞がある。複数の単電池(電池セル)で温度バラツキが生じ、それによって複数の電池セルの寿命にバラツキが生じる虞がある。
In the battery pack shown in
そこで本明細書に記載の開示物は、複数の電池セルの寿命にバラツキが生じることが抑制された電池パックを提供することを目的とする。 Therefore, the disclosure of the present specification aims to provide a battery pack in which variations in the life of a plurality of battery cells are suppressed.
開示の1つは、複数の電池セル(31〜36)と、
複数の電池セルが鉛直方向に並んで成る電池スタック(30i,30j)を収納する電池ケース(40)と、を有する電池パックであって、
電池ケースには、複数の電池セルに対応する複数の開口窓(55,61〜66,63a〜63c,64a,64b)が形成されており、
複数の電池セルに対応する複数の開口窓の開口面積は、鉛直方向において下側に位置する電池セルから上側に位置する電池セルへと行くにしたがって大きい。
One of the disclosures includes a plurality of battery cells (31 to 36),
A battery case (40) for storing a battery stack (30i, 30j) in which a plurality of battery cells are vertically aligned;
The battery case is formed with a plurality of opening windows (55, 61 to 66, 63a to 63c, 64a, 64b) corresponding to a plurality of battery cells,
The opening areas of the plurality of opening windows corresponding to the plurality of battery cells increase as going from the battery cell located on the lower side in the vertical direction to the battery cell located on the upper side.
これによれば、鉛直方向下側から上側へと向かうにしたがって各電池セル(31〜36)の放熱性を高めることができる。これにより、鉛直方向に並ぶ各電池セル(31〜36)に温度バラツキが生じることが抑制される。この結果、複数の電池セル(31〜36)の寿命にバラツキが生じることが抑制される。 According to this, the heat dissipation of each battery cell (31 to 36) can be enhanced as it goes from the lower side to the upper side in the vertical direction. Thereby, it is suppressed that a temperature variation arises in each battery cell (31-36) arranged in a perpendicular direction. As a result, the occurrence of variations in the life of the plurality of battery cells (31 to 36) is suppressed.
他の開示の1つは、複数の電池セル(31〜36)と、
複数の電池セルが水平方向のうちの横方向に並んで成る電池スタック(30i,30j)を収納する電池ケース(40)と、を有する電池パックであって、
電池ケースには、電池スタックに対応する開口窓(55,61〜66,63a〜63c,64a,64b)が形成されており、
開口窓の開口面積は、電池スタックの幾何学的中心(GC2)から水平方向に直交する鉛直方向の下側よりも、電池スタックの幾何学的中心から鉛直方向の上側のほうが大きい。
One of the other disclosures includes a plurality of battery cells (31 to 36);
A battery case (40) for storing a battery stack (30i, 30j) in which a plurality of battery cells are arranged horizontally in the horizontal direction;
In the battery case, opening windows (55, 61 to 66, 63a to 63c, 64a, 64b) corresponding to the battery stack are formed,
The opening area of the opening window is larger above the geometric center of the battery stack vertically than below the vertical direction orthogonal to the horizontal direction from the geometric center (GC2) of the battery stack.
このように複数の電池セル(31〜36)が水平方向に並び、この複数の電池セル(31〜36)に対応する開口窓(55,61〜66,63a〜63c,64a,64b)が電池ケース(40)に形成されている。そのために鉛直方向の温度分布に対する複数の電池セル(31〜36)の放熱性が均等化される。 Thus, the plurality of battery cells (31 to 36) are arranged in the horizontal direction, and the opening windows (55, 61 to 66, 63a to 63c, 64a, 64b) corresponding to the plurality of battery cells (31 to 36) are batteries. It is formed in the case (40). Therefore, the heat dissipation of the plurality of battery cells (31 to 36) with respect to the temperature distribution in the vertical direction is equalized.
また、開口窓(55,61〜66,63a〜63c,64a,64b)の開口面積は鉛直方向下側よりも鉛直方向上側のほうが大きくなっている。これにより電池スタック(30i,30j)における鉛直方向上側の放熱性を鉛直方向下側の放熱性よりも高めることができる。この結果、電池スタック(30i,30j)内の温度分布の均等化がなされる。電池セル(31〜36)内の温度分布の均等化がなされる。以上により、複数の電池セル(31〜36)の寿命にバラツキが生じることが抑制される。 Further, the opening area of the opening windows (55, 61 to 66, 63a to 63c, 64a, 64b) is larger in the upper side in the vertical direction than in the lower side in the vertical direction. Thereby, the heat dissipation in the upper side in the vertical direction in the battery stack (30i, 30j) can be improved more than the heat dissipation in the lower side in the vertical direction. As a result, the temperature distribution in the battery stack (30i, 30j) is equalized. The temperature distribution in the battery cells (31 to 36) is equalized. By the above, it is suppressed that a variation arises in the lifetime of a plurality of battery cells (31 to 36).
なお、特許請求の範囲に記載の請求項、および、課題を解決するための手段それぞれに記載の要素に括弧付きで符号をつけている。この括弧付きの符号は実施形態に記載の各構成要素との対応関係を簡易的に示すためのものであり、実施形態に記載の要素そのものを必ずしも示しているわけではない。括弧付きの符号の記載は、いたずらに特許請求の範囲を狭めるものではない。 The elements described in the claims and in the means for solving the problems are indicated by parentheses. The parenthesized reference numerals are provided to simply show the correspondence with the components described in the embodiment, and do not necessarily indicate the elements described in the embodiment. The description of the parenthesized reference does not narrow the scope of the claims.
以下、実施形態を図に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments will be described based on the drawings.
(第1実施形態)
図1〜図5に基づいて本実施形態にかかる電池パック100を説明する。
First Embodiment
The
<電源システムの概要>
電池パック100は車両に搭載されて、他の車載機器とともに電源システムを構成する。車載機器の1つとして鉛蓄電池がある。電池パック100は組電池30を有している。電源システムはこれら鉛蓄電池と組電池30とによって2電源システムを構築している。
<Summary of power supply system>
The
他の車載機器としてエンジンがある。電源システムを搭載する車両は、所定の停止条件が満たされるとエンジンを停止し、所定の始動条件が満たされるとエンジンを再始動するアイドルストップ機能を有する。 There is an engine as another in-vehicle device. A vehicle equipped with a power supply system has an idle stop function of stopping the engine when a predetermined stop condition is satisfied, and restarting the engine when the predetermined start condition is satisfied.
また電源システムは、上記した鉛蓄電池とエンジンの他に、スタータモータ、回転電機、電気負荷、上位ECU、および、MGECUを有する。鉛蓄電池、スタータモータ、回転電機、および、電気負荷それぞれはワイヤハーネスを介して電池パック100と電気的に接続されている。また上位ECUとMGECUは配線を介して鉛蓄電池と電池パック100それぞれに電気的に接続されている。
The power supply system further includes a starter motor, a rotating electric machine, an electric load, a host ECU, and an MGECU, in addition to the above-described lead storage battery and engine. The lead storage battery, the starter motor, the rotating electric machine, and the electrical load are each electrically connected to the
スタータモータはエンジンを始動する。回転電機は力行と発電を行う。回転電機にはインバータが接続されている。このインバータは鉛蓄電池および組電池30のうちの少なくとも一方から供給された直流電圧を交流電圧に変換する。この交流電圧が回転電機に供給される。これにより回転電機は力行する。 The starter motor starts the engine. The rotating electrical machine performs power running and power generation. An inverter is connected to the rotating electrical machine. The inverter converts a DC voltage supplied from at least one of the lead storage battery and the battery assembly 30 into an AC voltage. This alternating voltage is supplied to the rotating electrical machine. The electric rotating machine is thus powered.
回転電機はエンジンと連結されている。回転電機の力行によって生じた回転エネルギーはエンジンに伝達される。これによりエンジンの回転が促進される。この結果、車両走行がアシストされる。また回転電機はエンジンの再始動時にクランクシャフトを回転させる機能も果たす。 The rotating electrical machine is connected to the engine. The rotational energy generated by the power running of the rotating electrical machine is transmitted to the engine. This promotes engine rotation. As a result, vehicle travel is assisted. The rotating electrical machine also performs the function of rotating the crankshaft when the engine is restarted.
回転電機はエンジンの回転エネルギー、および、車両の車輪の回転エネルギーの少なくとも一方によって発電する機能も有する。回転電機の発電によって生成された交流電圧が、インバータによって直流電圧に変換される。この直流電圧が、電池パック、鉛蓄電池、および、電気負荷それぞれに供給される。 The rotating electrical machine also has a function of generating power by at least one of rotational energy of the engine and rotational energy of the wheels of the vehicle. The AC voltage generated by the power generation of the rotary electric machine is converted to a DC voltage by the inverter. This DC voltage is supplied to each of the battery pack, the lead storage battery, and the electrical load.
エンジンは燃料を燃焼駆動することで車両の推進力を生成する。エンジンの始動時、スタータモータによってクランクシャフトが回転される。しかしながらアイドルストップによってエンジンが一度停止した後に再び始動する際に、上記の所定の始動条件が満たされる場合、回転電機によってクランクシャフトが回転される。 The engine burns fuel to generate propulsion of the vehicle. At the start of the engine, the crankshaft is rotated by the starter motor. However, when the engine is stopped once due to idle stop and then started again, the crankshaft is rotated by the rotating electrical machine if the above-mentioned predetermined start condition is satisfied.
電気負荷は一般負荷と保護負荷を有する。保護負荷には一般負荷よりも車両走行に関連性の高い車載機器が含まれる。 The electrical load has a general load and a protective load. Protective loads include in-vehicle devices that are more relevant to vehicle travel than general loads.
上位ECUとMGECUは車両に搭載された各種ECUのうちの1つである。これら各種ECUはバス配線を介して互いに電気的に接続され、車載ネットワークを構築している。各種ECUが協調制御することで、エンジンの燃焼および回転電機の発電や力行などが制御される。上位ECUは電池パックを制御する。MGECUは回転電機を制御する。 The host ECU and the MGECU are one of various ECUs mounted on the vehicle. These various ECUs are electrically connected to one another via bus wiring to construct an in-vehicle network. The cooperative control of the various ECUs controls the combustion of the engine and the power generation and power running of the rotating electrical machine. The host ECU controls the battery pack. The MGECU controls the rotating electrical machine.
<電池パックの概要>
次に電池パック100を説明する。以下においては互いに直交の関係にある3方向を、横方向、縦方向、および、高さ方向と示す。本実施形態では縦方向は車両の進退方向に沿っている。横方向は車両の左右方向に沿っている。高さ方向は車両の天地方向に沿っている。車両が水平面に停車している場合、進退方向と左右方向は水平方向に沿い、天地方向は鉛直方向に沿う。
<Overview of Battery Pack>
Next, the
図1に示すように電池パック100は、ケース10と電池モジュール20を有する。また電池パック100は、配線基板70、スイッチ80、および、接続部90を有する。ケース10は筐体11とカバー12を有する。この筐体11とカバー12とによって構成される収納空間に、電池モジュール20、配線基板70、スイッチ80、および、接続部90それぞれが収納されている。
As shown in FIG. 1, the
筐体11はアルミダイカストによって生成される。筐体11は底壁13、および、底壁13から延びた環状の側壁14を有する。筐体11には車両のボディと連結するためのフランジ11aが形成されている。このフランジ11aと車両のボディとがボルトを介して機械的および熱的に連結される。これにより電池パック100が車両に固定される。なお筐体11は鉄やステンレスをプレス加工することで製造してもよい。底壁13が底部に相当する。フランジ11aが連結部位に相当する。
The
筐体11の側壁14によって開口部が構成されている。車両が水平面に停車している場合、筐体11の開口部は鉛直方向に開口している。この開口部がカバー12によって覆われる。これにより収納空間が構成される。カバー12は樹脂製若しくは金属製である。なお以下においては、高さ方向における筐体11の底壁13側を下側、筐体11の開口部を覆うカバー12側を上側と示す。
An opening is formed by the side wall 14 of the
本実施形態のケース10(電池パック100)は車両の座席下方に設けられる。しかしながら電池パック100の配置としてはこれに限定されない。電池パック100は、例えば後部座席とトランクルームとの間の空間、および、運転席と助手席の間の空間などに配置することもできる。
The case 10 (battery pack 100) of the present embodiment is provided below the seat of the vehicle. However, the arrangement of the
電池モジュール20は図2に示すように組電池30と電池ケース40を有する。組電池30は複数の電池セルを有し、これら複数の電池セルが電池ケース40内に収納されている。電池ケース40にはボルトを通すための孔が形成されている。筐体11にはこのボルトを締結するためのボルト孔が形成されている。これらの孔にボルトを通すことで、電池ケース40が筐体11に固定される。電池モジュール20については後で詳説する。
The
配線基板70は絶縁基板の表面および内部の少なくとも一方に導電材料からなる配線パターンの形成されたプリント基板である。この配線基板70にはスイッチ80の一部と図示しないBMUが搭載されている。そして残りのスイッチ80が絶縁性のフィルム81を介して筐体11に搭載されている。この筐体11に搭載されたスイッチ80の制御電極が配線基板70と電気的に接続されている。これにより電気回路が構成されている。この電気回路には、組電池30とスイッチ80それぞれの電流、電圧、および、温度などの状態を検出するセンサ素子が電気的に接続されている。また電池パック100の水没を検出する水没センサも電気回路に接続されている。
The wiring board 70 is a printed board on which a wiring pattern made of a conductive material is formed on at least one of the surface and the inside of the insulating substrate. A part of the
配線基板70に搭載されたBMUはセンサ素子の信号、および、上位ECUからの指令信号の少なくとも一方に基づいてスイッチ80を制御する。BMUはbattery management unitの略である。BMUはセンサ素子の信号に基づいて組電池30の充電状態(SOC)やスイッチ80の異常を判定する。SOCはstate of chargeの略である。BMUはこれらSOCや異常を判定した信号(判定情報)を上位ECUに出力する。
The BMU mounted on the wiring board 70 controls the
上位ECUはBMUから入力された判定情報、および、他の各種ECUから入力された車両情報に基づいてスイッチ80の制御を決定する。そして上位ECUはその決定したスイッチ80の制御を含む指令信号をBMUに出力する。
The host ECU determines the control of the
BMUは上位ECUからの指令信号に基づいてスイッチ80を制御する。なお、BMUは水没センサの信号により電池パック100が水没したと判断した場合、スイッチ80への制御信号の出力の停止を独断で実行する。これにより組電池30の電気的な接続が遮断される。
The BMU controls the
接続部90は、内部接続部91、外部接続端子92、および、拘束プレート93を有する。内部接続部91は、上記の電気回路と外部接続端子92とを電気的に接続する機能を果たす。内部接続部91は導電性のバスバーと、バスバーを搭載する樹脂製の搭載部と、を有する。複数のバスバーのうちの1つの一端が電池モジュール20の出力端子と電気的に接続される。このバスバーの他端が複数の外部接続端子92のうちの1つに接続される。このバスバーを介した電池モジュール20と外部接続端子92との電気的な接続は、上記の筐体11に登載されたスイッチ80によって制御される。なお他のバスバーは上記の電気回路と他の外部接続端子92とを接続する機能を果たしている。
The
外部接続端子92には、バスバーの他端の他に、上記の車載機器と連結されたワイヤハーネスの端部が連結される。外部接続端子92はボルトとナットを有している。ボルトにバスバーの他端とワイヤハーネスの端部とが通される。この挿通状態でボルトにナットが締結される。これにより外部接続端子92とワイヤハーネスとが機械的および電気的に接続される。
The
拘束プレート93は電池モジュール20を筐体11に固定する機能を果たす。高さ方向において、拘束プレート93は電池モジュール20を介して筐体11の底壁13と対向配置されている。拘束プレート93にはボルトを通すための孔が形成されている。筐体11にはこのボルトを締結するためのボルト孔が形成されている。これらの孔にボルトを通すことで、拘束プレート93が筐体11に固定される。
The
なお、拘束プレート93と電池モジュール20それぞれの筐体11への搭載時において、拘束プレート93と電池モジュール20とが互いに接触するように設計してもよいし、互いに接触しないように設計してもよい。後述するように電池モジュール20は電池セルを有する。この電池セルはガスの発生により膨張する。これにともない電池セルを収納する電池ケース40も膨張する。
The
この膨張により、当初、拘束プレート93と電池モジュール20(電池ケース40)とが接触しないように設計していたとしても、両者が互いに接触するようになる。拘束プレート93はこの電池モジュール20の膨張を抑制する機能を果たす。これにより電池モジュール20の熱膨張による変位が抑制される。この結果、電池モジュール20とバスバーとの接続部位にて電気的な接続不良が生じることが抑制される。
Due to this expansion, even if the
<電池モジュール>
次に電池モジュール20を詳説する。上記したように電池モジュール20は組電池30と電池ケース40を有する。組電池30は鉛蓄電池よりも体格が小さく、重量が軽くなっている。組電池30は鉛蓄電池よりもエネルギー密度が高い性質を有する。
<Battery module>
Next, the
組電池30は複数の直列接続された電池セルを有する。電池セルは具体的にはリチウムイオン電池である。リチウムイオン電池は化学反応によって起電圧を生成する。起電圧の生成により電池セルに電流が流れる。電池セルは発熱して内部でガスを発生する。これにより電池セルは膨張する。なお電池セルの具体例としては上記例に限定されない。例えば電池セルとしては、ニッケル水素二次電池、有機ラジカル電池などの二次電池を採用することができる。 The battery assembly 30 has a plurality of battery cells connected in series. The battery cell is specifically a lithium ion battery. Lithium ion batteries generate an electromotive force by a chemical reaction. A current flows in the battery cell due to the generation of the electromotive voltage. The battery cell generates heat and generates gas inside. Thereby, the battery cell expands. The specific example of the battery cell is not limited to the above example. For example, as the battery cell, a secondary battery such as a nickel hydrogen secondary battery or an organic radical battery can be adopted.
電池セルは四角柱形状を成す。そのために電池セルは6面を有する。電池セルは高さ方向に面する第1主面30aと第2主面30bを有する。電池セルは横方向に面する第1側面30cと第2側面30dを有する。電池セルは縦方向に面する上端面30eと下端面30fを有する。これら6面のうち第1主面30aと第2主面30bは他面よりも面積が大きくなっている。電池セルは第1主面30aと第2主面30bとの間の長さ(厚さ)の薄い扁平形状を成している。
The battery cell has a square pole shape. Therefore, the battery cell has six sides. The battery cell has a first
電池セルの上端面30eに正極端子30gと負極端子30hが形成されている。正極端子30gと負極端子30hは横方向に離間して並んでいる。正極端子30gは第1側面30c側に位置する。負極端子30hは第2側面30d側に位置する。
A
組電池30は、電池セルとして第1電池セル31〜第5電池セル35を有する。図2に示すように高さ方向において下側から上側に向かって順に第1電池セル31、第4電池セル34、および、第5電池セル35が順に並んで配置されて第1電池スタック30iが構成されている。第1電池セル31と第4電池セル34それぞれの第2主面30bが高さ方向で互いに対向している。第4電池セル34と第5電池セル35それぞれの第1主面30aが高さ方向で互いに対向している。これにより正極端子30gと負極端子30hが高さ方向で交互に並んでいる。
The battery assembly 30 includes first to
同様にして高さ方向において下側から上側に向かって順に第2電池セル32と第3電池セル33が並んで配置されて第2電池スタック30jが構成されている。第2電池セル32と第3電池セル33それぞれの第2主面30bが高さ方向で互いに対向している。これにより正極端子30gと負極端子30hが高さ方向で交互に並んでいる。
Similarly, the
これら第1電池スタック30iと第2電池スタック30jは横方向に並んでいる。第1電池セル31の正極端子30gと第2電池セル32の負極端子30hが横方向に並んでいる。第4電池セル34の負極端子30hと第3電池セル33の正極端子30gが横方向に並んでいる。以上に示した配置で、5つの電池セルは電池ケース40に収納されている。
The
電池ケース40は、組電池30を収納する収納部41と、収納部41の開口部40aを閉塞する蓋部42と、を有する。収納部41と蓋部42はそれぞれ樹脂材料によって形成されている。収納部41と蓋部42の樹脂材料から成る本体部には、機械的な連結や電気的な接続としての機能を果たすための導電材料がインサート成形されている。
The
上記したように収納部41には開口部40aが構成されている。組電池30は、電池セルの電極端子が開口部40aから外に飛び出す態様で、収納部41の内部に挿入される。この電池セルの収納部41から外に飛び出した部位を包み込むように、蓋部42が収納部41にボルトなどによって機械的に連結される。これにより収納部41の開口部40aが蓋部42によって閉塞されるとともに、電池ケース40内に組電池30が収納される。
As described above, the
蓋部42には複数の電池セル間を電気的に接続する直列端子が内包されている。この直列端子の一部が蓋部42から外部に露出されている。電池ケース40内に組電池30が収納された状態で、直列接続される2つの電池セルのうちの一方の正極端子30gと他方の負極端子30hそれぞれに対応する直列端子が接触する。この接触状態で、正極端子30gと負極端子30hそれぞれが対応する直列端子とレーザなどによって溶接接合される。これにより5つの電池セルが直列接続される。
The
具体的に言えば、第1電池セル31の正極端子30gと第2電池セル32の負極端子30hとが対応する直列端子を介して電気的に接続される。第2電池セル32の正極端子30gと第3電池セル33の負極端子30hとが対応する直列端子を介して電気的に接続される。第3電池セル33の正極端子30gと第4電池セル34の負極端子30hとが対応する直列端子を介して電気的に接続される。第4電池セル34の正極端子30gと第5電池セル35の負極端子30hとが対応する直列端子を介して電気的に接続される。
Specifically, the
また蓋部42には、5つの直列接続された電池セルのうちの最高電位に位置する第5電池セル35の正極端子30gと接続される出力端子43が内包されている。さらに蓋部42には、最低電位に位置する第1電池セル31の負極端子30hと接続される接地端子44が内包されている。これら出力端子43と接地端子44それぞれは蓋部42の本体部から外部に露出されている。
Further, the
電池ケース40内に組電池30が収納された状態で、第5電池セル35の正極端子30gと出力端子43とが接触する。第1電池セル31の負極端子30hと接地端子44とが接触する。この接触状態で、第5電池セル35の正極端子30gと出力端子43とがレーザなどによって溶接接合される。第1電池セル31の負極端子30hと接地端子44とがレーザなどによって溶接接合される。
With the assembled battery 30 housed in the
なお上記の直列端子や出力端子43および接地端子44は、蓋部42の本体部にインサート成形されて固定されるのではなく、例えばねじなどによって本体部に固定されてもよい。この場合、蓋部42の本体部には縦方向に貫通する取付孔が、直列端子や出力端子43および接地端子44に応じて形成される。この取付孔を介して、電池セルの電極端子と対応する直列端子や出力端子43および接地端子44とが接触され、その接触状態で溶接接合される。
The series terminal, the
<収納部の構成>
以下、電池ケース40の収納部41の詳細構成を説明する。収納部41は、天地方向に並ぶ上壁部45と下壁部46を有する。また収納部41は、横方向に並んで上壁部45と下壁部46を連結する第1側壁部47と第2側壁部48を有する。さらに収納部41は上壁部45、下壁部46、第1側壁部47、および、第2側壁部48それぞれが互いに連結されることで構成される2つの開口部のうちの一方を閉塞する態様で、これら4つの壁部を互いに連結する底壁部49を有する。以上の構成により、収納部41には、縦方向に開口し、なおかつ底壁部49と縦方向で並ぶ1つの開口部40aが構成されている。
<Structure of Storage Unit>
Hereinafter, the detailed configuration of the
この開口部40aを介して、第1電池スタック30iと第2電池スタック30jが収納部41の内部に挿入される。これら電池スタックの高さ方向の長さは異なる。そのために第1側壁部47と第2側壁部48の高さ方向の長さが異なっている。上壁部45の中央部は高さ方向で屈曲(湾曲)し、上壁部45の第1電池スタック30iに対応する部位と、第2電池スタック30jに対応する部位の高さ方向の位置が異なっている。
The
収納部41は、上記の5つの壁部によって構成される内部空間を第1スタック収納空間41aと第2スタック収納空間41bとに区画する区画壁部50を有する。区画壁部50は縦方向に延びて上壁部45と下壁部46とを連結している。そして区画壁部50は横方向において第1側壁部47と第2側壁部48との間に位置している。
The
収納部41は、上記の第1スタック収納空間41aと第2スタック収納空間41bそれぞれを1つの電池セルに対応する収納空間に区画するための仕切り壁部51を有する。この仕切り壁部51は高さ方向に面している。
The
第1スタック収納空間41aには2つの仕切り壁部51が設けられている。これら2つの仕切り壁部51は第1側壁部47と区画壁部50とを連結し、第1スタック収納空間41aを3つの収納空間に区画している。これら3つの収納空間は高さ方向に並んでいる。
Two
以下においては、これら高さ方向において下側から上側に向かって順に並ぶ収納空間を、第1収納空間41c、第4収納空間41f、および、第5収納空間41gと示す。この第1収納空間41cに第1電池セル31が収納される。第4収納空間41fに第4電池セル34が収納される。第5収納空間41gに第5電池セル35が収納される。
Hereinafter, the storage spaces arranged in order from the lower side to the upper side in the height direction will be referred to as a
第2スタック収納空間41bには1つの仕切り壁部51が設けられている。この1つの仕切り壁部51は第2側壁部48と区画壁部50とを連結し、第2スタック収納空間41bを2つの収納空間に区画している。これら2つの収納空間は高さ方向に並んでいる。
One
以下においては、これら高さ方向において下側から上側に向かって順に並ぶ収納空間を、第2収納空間41d、および、第3収納空間41eと示す。第2収納空間41dに第2電池セル32が収納される。第3収納空間41eに第3電池セル33が収納される。
Hereinafter, the storage spaces arranged in order from the lower side to the upper side in the height direction will be referred to as a
図2に示すように、第1収納空間41cと第2収納空間41dは横方向に並んでいる。第3収納空間41eと第4収納空間41fは横方向に並んでいる。以上の収納空間の配置により、第4収納空間41fの上側に、横方向において第5収納空間41gと並ぶ、1つの収納空間分の空き空間が構成されている。この空き空間に配線基板70の少なくとも一部が設けられる。
As shown in FIG. 2, the
図3および図4に示すように、収納部41には上記した5つの収納空間に対応する開口窓が形成されている。換言すれば、収納部41には5つの電池セルに対応する開口窓が形成されている。収納部41における電池セルとの対向部位に開口窓が形成されている。図4においては、開口窓を明示するために、開口窓にハッチングを施している。
As shown in FIG. 3 and FIG. 4, an opening window corresponding to the above-mentioned five storage spaces is formed in the
図4の(a)欄に示すように、下壁部46には2つの開口窓が形成されている。この2つの開口窓のうちの一方の第1開口窓61は、下壁部46における第1収納空間41cを構成する部位に形成されている。他方の第2開口窓62は、下壁部46における第2収納空間41dを構成する部位に形成されている。本実施形態では、第1開口窓61と第2開口窓62の開口面積が等しくなっている。
As shown in column (a) of FIG. 4, the
図4の(b)欄に示すように、底壁部49には2つの開口窓が形成されている。この2つの開口窓のうちの一方の第3開口窓63は、底壁部49における第1収納空間41c、第4収納空間41f、および、第5収納空間41gそれぞれを構成する部位に形成されている。他方の第4開口窓64は、底壁部49における第2収納空間41dと第3収納空間41eを構成する部位に形成されている。第3開口窓63は第4開口窓64よりも開口面積が大きくなっている。このように、1つの開口窓が複数の電池セルに対応する複数の収納空間に形成されることで、複数の電池セルに対応する複数の開口窓が構成されている。
As shown in column (b) of FIG. 4, the
図4の(b)欄では、第3開口窓63における第1収納空間41c、第4収納空間41f、および、第5収納空間41gそれぞれに対応する部位を異なるハッチングで明示している。同様にして第4開口窓64における第2収納空間41dと第3収納空間41eそれぞれに対応する部位を異なるハッチングで明示している。この第3開口窓63における第1収納空間41cに対応する部位に施したハッチングと、第1開口窓61に施したハッチングはともに第1収納空間41cに対応することを明示するために同一のハッチングにしている。同様にして第4開口窓64における第2収納空間41dに対応する部位に施したハッチングと、第2開口窓62に施したハッチングはともに第2収納空間41dに対応することを明示するために同一のハッチングにしている。
In the (b) column of FIG. 4, portions corresponding to the
図4の(c)欄に示すように、上壁部45には2つの開口窓が形成されている。この2つの開口窓のうちの一方の第5開口窓65は、上壁部45における第5収納空間41gを構成する部位に形成されている。他方の第6開口窓66は、上壁部45における第3収納空間41eを構成する部位に形成されている。これら第5開口窓65と第6開口窓66それぞれは、縦方向において、収納部41の開口部40aよりも底壁部49側に位置する。詳しく言えば、第5開口窓65と第6開口窓66それぞれの全てが、図4の(c)欄に破線で示す収納部41の縦方向の中心点を通り横方向に沿う中心線CLよりも縦方向において底壁部49側に位置している。本実施形態では、第5開口窓65と第6開口窓66の開口面積が等しくなっている。
As shown in column (c) of FIG. 4, the
この第5開口窓65に施したハッチングと、第3開口窓63における第5収納空間41gに対応する部位に施したハッチングはともに第5収納空間41gに対応することを明示するために同一のハッチングにしている。同じく第6開口窓66に施したハッチングと、第4開口窓64における第3収納空間41eに対応する部位に施したハッチングはともに第3収納空間41eに対応することを明示するために同一のハッチングにしている。
The same hatching to clearly indicate that both the hatching applied to the
以上に示したように、収納部41には、第1スタック収納空間41a(第1電池スタック30i)と第2スタック収納空間41b(第2電池スタック30j)それぞれの電池セルに対応する開口窓が形成されている。
As described above, in the
第1電池スタック30iの第1電池セル31に対応する開口窓は、第1開口窓61と、第3開口窓63における第1収納空間41cに対応する部位である。これら開口窓は第1電池セル31と対向している。そしてこれら開口窓の開口面積の合計値を、以下においては第1面積と示す。
The opening windows corresponding to the
第4電池セル34に対応する開口窓は、第3開口窓63における第4収納空間41fに対応する部位である。第3開口窓63は第4電池セル34と対向している。以下においてはこの開口窓の開口面積を第4面積と示す。
The opening window corresponding to the
第5電池セル35に対応する開口窓は、第5開口窓65と、第3開口窓63における第5収納空間41gに対応する部位である。これら開口窓は第5電池セル35と対向している。そしてこれら開口窓の開口面積の合計値を、以下においては第5面積と示す。
The opening window corresponding to the
これら3つの面積は、以下の大小関係になっている。すなわち、第1面積よりも第4面積のほうが大きくなっている。第4面積よりも第5面積のほうが大きくなっている。このように第1電池セル31よりも高さ方向において上側に位置する第4電池セル34に対応する開口窓の開口面積のほうが、第1電池セル31に対応する開口窓の開口面積よりも大きくなっている。第4電池セル34よりも高さ方向において上側に位置する第5電池セル35に対応する開口窓の開口面積のほうが、第4電池セル34に対応する開口窓の開口面積よりも大きくなっている。
These three areas have the following magnitude relationship. That is, the fourth area is larger than the first area. The fifth area is larger than the fourth area. Thus, the opening area of the opening window corresponding to the
一方、第2電池スタック30jの第2電池セル32に対応する開口窓は、第2開口窓62と、第4開口窓64における第2収納空間41dに対応する部位である。これら開口窓は第2電池セル32と対向している。そしてこれら開口窓の開口面積の合計値を、以下においては第2面積と示す。
On the other hand, the opening window corresponding to the
第3電池セル33に対応する開口窓は、第6開口窓66と、第4開口窓64における第3収納空間41eに対応する部位である。これら開口窓は第3電池セル33と対向している。そしてこれら開口窓の開口面積の合計値を、以下においては第3面積と示す。
The opening windows corresponding to the
これら2つ面積は、以下の大小関係になっている。すなわち、第2面積よりも第3面積のほうが大きくなっている。このように第2電池セル32よりも高さ方向において上側に位置する第3電池セル33に対応する開口窓の開口面積のほうが、第2電池セル32に対応する開口窓の開口面積よりも大きくなっている。
These two areas have the following magnitude relationship. That is, the third area is larger than the second area. Thus, the opening area of the opening window corresponding to the
以上に示したように、第1電池スタック30iと第2電池スタック30jそれぞれにおいて、高さ方向の下側に位置する電池セルから上側に位置する電池セルへと行くにしたがって、各電池セルに対応する開口窓の開口面積が大きくなっている。
As described above, in each of the
なお、上記した第1面積〜第5面積それぞれは、電池セルの表面積の数%から25%程度を採用することができる。そして第1面積〜第5面積の総面積は、電池ケースの表面積の数%から50%程度を採用することができる。第1面積〜第5面積それぞれは、電池パック100内の温度分布と要求される放熱特性によって決定される。また第1面積〜第5面積の総面積は、電池ケース40の強度に応じて決定される。
In addition, several% to about 25% of the surface area of the battery cell can be adopted as each of the first to fifth areas described above. The total area of the first to fifth areas can be about several% to 50% of the surface area of the battery case. Each of the first to fifth areas is determined by the temperature distribution in the
<作用効果>
次に電池パック100の作用効果を説明する。図5に、電池ケース40に開口窓の形成されていない構成、および、その場合の電池パック100内の温度を示す。これは、車両が水平面に停車され、それによって車両の天地方向、すなわち、高さ方向が鉛直方向に沿っている場合を示している。
<Function effect>
Next, the function and effect of the
この場合、図5の(b)欄に示すように、電池ケース40内の温度分布は、鉛直方向下側から上側へと向かうにしたがって高くなる。そのために鉛直方向上側に位置する電池セルは、鉛直方向下側に位置する電池セルよりも温度が高まる虞がある。これにより複数の電池セルで温度バラツキが生じ、それによって複数の電池セルの寿命にバラツキが生じる虞がある。
In this case, as shown in the (b) column of FIG. 5, the temperature distribution in the
これに対して、上記したように電池パック100の電池ケース40には各電池セルに対応する開口窓が形成されている。そして各電池セルに対応する開口窓の開口面積は、高さ方向の下側に位置する電池セルから上側に位置する電池セルへと行くにしたがって大きくなっている。すなわち、各電池セルに対応する開口窓の開口面積は、鉛直方向の下側に位置する電池セルから鉛直方向の上側に位置する電池セルへと行くにしたがって大きくなっている。
On the other hand, as described above, the
これによれば、鉛直方向下側から上側へと向かうにしたがって各電池セルの放熱性が高められる。これにより鉛直方向に並ぶ各電池セルに温度バラツキが生じることが抑制される。この結果、複数の電池セルの寿命にバラツキが生じることが抑制される。 According to this, the heat dissipation of each battery cell is enhanced as it goes from the lower side to the upper side in the vertical direction. This suppresses the occurrence of temperature variations in the respective battery cells arranged in the vertical direction. As a result, the occurrence of variations in the life of the plurality of battery cells is suppressed.
さらに言えば、例えば複数の電池セルそれぞれの放熱性を高めるために大きな開口窓を複数の電池セルそれぞれに対応して電池ケースに形成された構成と比べて、開口窓の開口面積は小さくなる。これにより電池ケース40の強度の低下が抑制される。この結果、電池ケース40によって電池セルの膨張を抑制する機能が損なわれることが抑制される。
Furthermore, for example, in order to improve the heat dissipation of each of the plurality of battery cells, the opening area of the opening window becomes smaller compared to the configuration in which large opening windows are formed in the battery case corresponding to each of the plurality of battery cells. Thereby, the reduction in strength of the
また、本実施形態では、第1面積〜第5面積の総面積を電池ケース40の表面積の数%から50%程度を採用している。これにより、電池ケース40の強度が極端に低くなることが抑制される。電池ケース40による電池セルの膨張を抑制する機能が極端に低くなることが抑制される。
Further, in the present embodiment, a total area of the first area to the fifth area is a few% to 50% of the surface area of the
なお、図5の(b)欄に示すように、電池パック100内の温度は、カバー12側に近づくと徐々に温度の上昇が弱まる。これは、カバー12が外部雰囲気と接しているために、カバー12を介した放熱が行われるためである。
As shown in the column (b) of FIG. 5, the temperature inside the
収納部41の高さ方向の上側に位置する上壁部45には、第5電池セル35に対応する第5開口窓65と第3電池セル33に対応する第6開口窓66が形成されている。これにより電池ケース40内の温度分布のために温度の高く成りやすい第5電池セル35と第3電池セル33それぞれの放熱性が高められる。
A
上壁部45に形成された第5開口窓65と第6開口窓66それぞれは、縦方向において、収納部41の開口部40aよりも底壁部49側に位置する。これによれば、上壁部の開口部側に第5開口窓と第6開口窓の形成された構成と比べて、収納部41の強度が低くなることが抑制される。これにより電池ケース40によって電池セルの膨張を抑えがたくなることが抑制される。
Each of the
(第1の変形例)
本実施形態では、組電池30が5つの電池セルを有し、3つの電池セルによって第1電池スタック30iが構成され、2つの電池セルによって第2電池スタック30jが構成される例を示した。しかしながら組電池30が有する電池セルの数としては上記例に限定されず、電池スタックが有する電池セルの数も上記例に限定されない。
(First modification)
In the present embodiment, the example has been described in which the battery pack 30 has five battery cells, the
例えば図6に示すように組電池30が4つの電池セルを有し、2つの電池セルによって第1電池スタック30iが構成され、2つの電池セルによって第2電池スタック30jが構成されてもよい。図7に示すように組電池30が6つの電池セルを有し、3つの電池セルによって第1電池スタック30iが構成され、3つの電池セルによって第2電池スタック30jが構成されてもよい。この場合、組電池30は第6電池セル36を有する。さらに言えば、図示しないが、組電池30は1つの電池スタックを有しても良いし、3つ以上の電池スタックを有してもよい。また電池スタックは4つ以上の電池セルを有してもよい。
For example, as shown in FIG. 6, the assembled battery 30 may have four battery cells, two battery cells may constitute a
(第2の変形例)
本実施形態では区画壁部50に連通用の窓が形成されない構成を示した。しかしながら図8に示すように区画壁部50に連通用の第1連通窓52が形成されてもよい。これによれば、第1電池スタック30iと第2電池スタック30jの間に熱が溜まることが抑制されるとともに、その熱が放熱されやすくなる。なおこの複数の第1連通窓52の開口面積は、各開口窓の開口面積の大小関係に応じて、高さ方向の下側から上側に向かうにしたがって大きくしても良い。若しくは、複数の第1連通窓52の開口面積は、各開口窓の開口面積の大小関係に応じずに、適宜決定してもよい。複数の第1連通窓の開口面積は等しくとも異なっていてもよい。
(Second modification)
In the present embodiment, the configuration in which the communication window is not formed in the
(第3の変形例)
本実施形態では収納部41の高さ方向の下側に位置する下壁部46に第1開口窓61と第2開口窓62の形成された例を示した。しかしながら図9に示すように下壁部46に開口窓の形成されていない構成を採用することもできる。
(Third modification)
In the present embodiment, an example in which the
図9に示すように筐体11は車両のボディと連結される。そのために下壁部46は筐体11を介して車両のボディと対向配置され、車両のボディの熱が空気などを介して伝熱されやすい。これに対して、上記したように下壁部46に開口窓を形成しなくすることにより、車両のボディの熱が電池セルに伝熱されることが抑制される。
As shown in FIG. 9, the
(第4の変形例)
本実施形態では収納部41の高さ方向の上側に位置する上壁部45に第5開口窓65と第6開口窓66の形成された例を示した。しかしながら図10に示すように上壁部45に開口窓の形成されていない構成を採用することもできる。
(The 4th modification)
In the present embodiment, an example is shown in which the
(第5の変形例)
本実施形態では、底壁部49に第1電池スタック30iを構成する3つの電池セルそれぞれに対応する第3開口窓63と、第2電池スタック30jを構成する2つの電池セルそれぞれに対応する第4開口窓64と、の形成された例を示した。
(Fifth modification)
In the present embodiment, the
しかしながら図11に示すように、各電池セルに対応する開口窓が底壁部49に形成された構成を採用することもできる。図11に示す変形例では、第1電池セル31に対応する第7開口窓63a、第4電池セル34に対応する第10開口窓63b、第5電池セル35に対応する第11開口窓63cが底壁部49に形成されている。第2電池セル32に対応する第8開口窓64a、第3電池セル33に対応する第9開口窓64bが底壁部49に形成されている。
However, as shown in FIG. 11, it is also possible to adopt a configuration in which the opening window corresponding to each battery cell is formed in the
これによれば、底壁部に各電池セルに対応する大きな開口窓の形成された構成と比べて、収納部41の強度が低くなることが抑制される。この結果、電池ケース40によって電池セルの膨張を抑えがたくなることが抑制される。
According to this, it is suppressed that the intensity | strength of the
また図11に示す変形例では、各電池セル対応する開口窓が複数形成されている。上記した5つの電池セルに対応する5種類の開口窓それぞれは3つ底壁部49に形成されている。図11では電池セルにおける底壁部49に形成された開口窓から外に露出される部位にハッチングを施している。
Moreover, in the modification shown in FIG. 11, multiple opening windows corresponding to each battery cell are formed. Each of the five types of opening windows corresponding to the five battery cells described above is formed in the three
これによれば、底壁部に1つの電池セルに対応する1つの開口窓の形成された構成と比べて、収納部41の強度が低くなることが抑制される。そのため、電池ケース40によって電池セルの膨張を抑えがたくなることが抑制される。
According to this, compared to the configuration in which one opening window corresponding to one battery cell is formed in the bottom wall portion, reduction in strength of the
さらに図11に示す変形例では、各電池セル対応する複数の開口窓の開口面積は、対応する電池セルの幾何学的中心GC1から、横方向に沿って離れるにしたがって小さくなっている。図11では第1電池セル31の幾何学的中心GC1のみを示している。第1電池セル31に対応する3つの第7開口窓63aが底壁部49において横方向に並んでいる。この幾何学的中心GC1に位置する1つの第7開口窓63aの開口面積は、幾何学的中心GC1から横方向に離れて位置する2つの第7開口窓63aそれぞれの開口面積よりも大きくなっている。
Further, in the modification shown in FIG. 11, the opening areas of the plurality of opening windows corresponding to the respective battery cells decrease with distance from the geometric center GC1 of the corresponding battery cell along the lateral direction. In FIG. 11, only the geometric center GC1 of the
電池セル単体の温度分布は、概して中心から端に向かうにしたがって低くなる。これに対して、上記したように1つの電池セルに対応する複数の開口窓の開口面積を、電池セルの幾何学的中心GC1からその外に向かうにしたがって小さくする。これによれば電池セル内の温度分布の均等化を図ることができる。 The temperature distribution of a single battery cell generally decreases from the center to the end. On the other hand, as described above, the opening areas of the plurality of opening windows corresponding to one battery cell are reduced from the geometric center GC1 of the battery cell toward the outside thereof. According to this, equalization of temperature distribution in a battery cell can be attained.
(第6の変形例)
本実施形態では、図12の(a)欄に示すように、第5開口窓65と第6開口窓66それぞれの全てが、収納部41の中心線CLよりも縦方向において底壁部49側に位置する例を示した。しかしながら図12の(b)欄に示すように、第5開口窓65と第6開口窓66それぞれの一部が、中心線CLよりも縦方向において底壁部49側に位置する構成を採用することもできる。
(Sixth modification)
In the present embodiment, as shown in column (a) of FIG. 12, all of the
(第7の変形例)
本実施形態では、上壁部45に第5開口窓65と第6開口窓66それぞれが1つ形成された例を示した。しかしながら図13に示すように、第5開口窓65と第6開口窓66それぞれが上壁部45に複数形成されてもよい。これによれば、収納部41の強度が低くなることが抑制される。そのために電池ケース40によって電池セルの膨張を抑えがたくなることが抑制される。
(Seventh modified example)
In the present embodiment, an example is shown in which one
さらに図13に示す変形例では、各電池セル対応する複数の開口窓の開口面積は、対応する電池セルの幾何学的中心GC1から、横方向に沿って離れるにしたがって小さくなっている。図13では第5電池セル35の幾何学的中心GC1のみを示している。第5電池セル35に対応する3つの第5開口窓65が上壁部45において横方向に並んでいる。この幾何学的中心GC1側に位置する1つの第5開口窓65の開口面積は、幾何学的中心GC1から横方向に離れて位置する2つの第5開口窓65それぞれの開口面積よりも大きくなっている。これによれば第5電池セル35内の温度分布の均等化を図ることができる。同様にして第3電池セル33内の温度分布の均等化を図ることができる。
Further, in the modification shown in FIG. 13, the opening areas of the plurality of opening windows corresponding to the respective battery cells decrease with distance from the geometric center GC1 of the corresponding battery cell along the lateral direction. In FIG. 13, only the geometric center GC1 of the
(第8の変形例)
電池セルの数の相違のため、第1電池スタック30iのほうが第2電池スタック30jよりも発熱量が高く成りやすい。そこで、第1電池スタック30iの電池セルに対応する開口窓の開口面積を、第2電池スタック30jの電池セルに対応する開口窓の開口面積よりも大きくしてもよい。これにより第1電池スタック30iの電池セルと第2電池スタック30jの電池セルとに温度バラツキが生じることが抑制される。この結果、組電池30の有する複数の電池セルの寿命にバラツキが生じることが抑制される。
Eighth Modified Example
Due to the difference in the number of battery cells, the
(第9の変形例)
本実施形態では、高さ方向の下側に位置する電池セルから上側に位置する電池セルへと行くにしたがって、各電池セルに対応する開口窓の開口面積が大きい例を示した。しかしながらこれに限らず、例えば、単に高さ方向の下側に位置する電池セルから上側に位置する電池セルへと行くにしたがって、開口窓の開口面積が大きい構成を採用することもできる。これによっても、鉛直方向に並ぶ各電池セルに温度バラツキが生じることが抑制される。
(The 9th modification)
In the present embodiment, an example is shown in which the opening area of the opening window corresponding to each battery cell increases as going from the battery cell located on the lower side in the height direction to the battery cell located on the upper side. However, the configuration is not limited to this, and for example, a configuration may be adopted in which the opening area of the opening window is increased as going from the battery cell located on the lower side in the height direction to the battery cell located on the upper side. This also suppresses the occurrence of temperature variations in the battery cells arranged in the vertical direction.
(第2実施形態)
次に、第2実施形態を図14に基づいて説明する。以下に示す各実施形態にかかる電池パックは上記した実施形態によるものと共通点が多い。そのため以下においては共通部分の説明を省略し、異なる部分を重点的に説明する。また以下においては上記した実施形態で示した要素と同一の要素には同一の符号を付与する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment will be described based on FIG. The battery pack according to each embodiment described below has many points in common with those according to the above-described embodiment. Therefore, in the following, the description of the common parts will be omitted, and the different parts will be mainly described. In the following, the same reference numerals are given to the same elements as the elements shown in the above-described embodiment.
第1実施形態では、複数の電池セルが高さ方向に配置される例を示した。これに対し本実施形態では、複数の電池セルが横方向に配置される。 In the first embodiment, an example in which a plurality of battery cells are arranged in the height direction has been described. On the other hand, in the present embodiment, a plurality of battery cells are arranged in the lateral direction.
本実施形態の組電池30は1つの第1電池スタック30iを有する。この第1電池スタック30iは4つの電池セルを有する。この第1電池セル31〜第4電池セル34は横方向に順に並んでいる。第1電池セル31と第2電池セル32それぞれの第2主面30bが横方向で互いに対向している。第2電池セル32と第3電池セル33それぞれの第1主面30aが横方向で互いに対向している。第3電池セル33と第4電池セル34それぞれの第2主面30bが横方向で互いに対向している。これにより正極端子30gと負極端子30hが横方向で交互に並んでいる。以上に示した配置で、4つの電池セルは電池ケース40に収納されている。なおもちろんではあるが、組電池30は第1実施形態に示した第5電池セル35や第6電池セル36を有してもよい。
The battery assembly 30 of the present embodiment has one
電池ケース40の収納部41は、3つの仕切り壁部51を有する。これら3つの仕切り壁部51は縦方向に延びて上壁部45と下壁部46とを連結している。そして3つの仕切り壁部51は横方向において第1側壁部47と第2側壁部48との間に位置している。これにより収納部41は4つの収納空間に区画されている。これら4つの収納空間は横方向に並んでいる。詳しく言えば、第1電池セル31〜第4電池セル34に対応する第1収納空間41c〜第4収納空間41fが横方向で順に並んでいる。
The
図14に示すように、収納部41には第1収納空間41c〜第4収納空間41fに対応する開口窓が形成されている。換言すれば、収納部41には第1電池セル31〜第4電池セル34に対応する開口窓が形成されている。
As shown in FIG. 14, an opening window corresponding to the
図14の(a)欄と(c)欄に示すように、下壁部46には4つの下開口窓53が形成されている。これら4つの下開口窓53それぞれは、下壁部46における第1収納空間41c〜第4収納空間41fそれぞれを構成する部位に形成されている。
As shown in columns (a) and (c) of FIG. 14, four
図14の(a)欄と(c)欄に示すように、上壁部45には4つの上開口窓54が形成されている。これら4つの上開口窓54それぞれは、上壁部45における第1収納空間41c〜第4収納空間41fそれぞれを構成する部位に形成されている。
As shown in columns (a) and (c) of FIG. 14, four
図14の(a)欄と(b)欄に示すように、底壁部49には1つの底開口窓55が形成されている。この底開口窓55は、底壁部49における第1収納空間41c〜第4収納空間41fそれぞれを構成する部位に形成されている。このように底開口窓55は第1電池セル31〜第4電池セル34それぞれに共通して対応している。図14では電池セルにおける底開口窓55から外に露出される部位にハッチングを施している。
As shown in columns (a) and (b) of FIG. 14, one
この底開口窓55の大半は、図14の(a)欄〜(c)欄に破線で示す第1電池スタック30iの幾何学的中心GC2を横方向および縦方向に直交する基準線BLよりも上壁部45側に形成されている。換言すれば、底開口窓55における、基準線BLよりも高さ方向下側の部位の開口面積よりも、高さ方向上側の部位の開口面積のほうが大きくなっている。なお第1電池スタック30iの幾何学的中心GC2の高さ方向の位置は、4つの電池セルそれぞれの幾何学的中心の高さ方向の位置と等しくなっている。したがって基準線BLは電池セルの幾何学的中心を通る線でもある。
Most of the
これによれば、車両が水平面に停車している場合、複数の電池セルが水平方向に並ぶ。そしてこれら複数の電池セルに対応する開口窓が収納部41に形成されている。そのために鉛直方向の温度分布に対する複数の電池セルの放熱性が均等化される。
According to this, when the vehicle is at rest in the horizontal plane, the plurality of battery cells are arranged in the horizontal direction. And the opening window corresponding to these some battery cells is formed in the
また、底開口窓55における、基準線BLよりも高さ方向下側の部位の開口面積よりも、高さ方向上側の部位の開口面積のほうが大きくなっている。そのために第1電池スタック30iにおける鉛直方向上側の放熱性を鉛直方向下側の放熱性より高めることができる。したがって第1電池スタック30i内の温度分布の均等化を図ることができる。すなわち、電池セル内の温度分布の均等化を図ることができる。以上により、複数の電池セルの寿命にバラツキが生じることが抑制される。
Further, the opening area of the upper side portion in the height direction is larger than the opening area of the lower side portion of the
(第10の変形例)
本実施形態では仕切り壁部51に開口窓が形成されない構成を示した。しかしながら図15に示すように仕切り壁部51に連通用の第2連通窓56が形成されてもよい。これによれば、横方向で並ぶ電池セルの間に熱が溜まることが抑制されるとともに、その熱が放熱されやすくなる。なお図15では2つの電池セルの間に位置する仕切り壁部51を2つ図示しているが、もちろん、2つの電池セルの間に位置する仕切り壁部51は1つでもよい。さらに言えば、収納部41は仕切り壁部51を有さずともよい。この場合、スペーサを介して電池セルを横方向に並べてもよい。
(Tenth modification)
In the present embodiment, the configuration in which the opening window is not formed in the
(第11の変形例)
本実施形態では下壁部46に4つの下開口窓53の形成された例を示した。しかしながら図16に示すように下壁部46に開口窓の形成されていない構成を採用することもできる。
(Eleventh modified example)
In the present embodiment, an example in which the four
(第12の変形例)
本実施形態では上壁部45に4つの上開口窓54の形成された例を示した。しかしながら図17に示すように上壁部45に開口窓の形成されていない構成を採用することもできる。
(Twelfth modified example)
In the present embodiment, an example in which four
(第13の変形例)
図18に示すように、第1電池スタック30iと第2電池スタック30jが横方向に並ぶ構成を採用することもできる。この場合、収納部41は横方向に延び、上壁部45と下壁部46を連結する区画壁部50を有する。この区画壁部50に第1連通窓52が形成された構成を採用することもできる。
(The 13th modification)
As shown in FIG. 18, it is also possible to adopt a configuration in which the
これによれば、第1電池スタック30iと第2電池スタック30jの間に熱が溜まることが抑制されるとともに、その熱が放熱されやすくなる。
According to this, it is suppressed that heat is accumulated between the
以上、本開示物の好ましい実施形態について説明したが、本開示物は上記した実施形態になんら制限されることなく、本開示物の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。 Although the preferred embodiments of the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to the above-described embodiments and can be variously modified and implemented without departing from the spirit of the present disclosure. It is.
(その他の変形例)
本実施形態では電源システムを搭載する車両がアイドルストップ機能を有する例を示した。しかしながら電源システムを搭載する車両としては上記例に限定されない。例えばハイブリッド自動車や電気自動車を採用することができる。この場合、本実施形態で示したスタータモータや回転電機は、モータジェネレータに代わる。
(Other modifications)
In the present embodiment, an example is shown in which the vehicle equipped with the power supply system has an idle stop function. However, the vehicle equipped with the power supply system is not limited to the above example. For example, a hybrid car or an electric car can be adopted. In this case, the starter motor and the rotating electrical machine shown in the present embodiment replace the motor generator.
10…ケース、11…筐体、11a…フランジ、12…カバー、13…底壁、30i…第1電池スタック、30j…第2電池スタック、11…第1電池セル、32…第2電池セル、33…第3電池セル、34…第4電池セル、35…第5電池セル、36…第6電池セル、40…電池ケース、40a…開口部、41a…第1スタック収納空間、41b…第2スタック収納空間、45…上壁部、46…下壁部、49…底壁部、50…区画壁部、52…第1連通窓、53…下開口窓、54…上開口窓、55…底開口窓、56…第2連通窓、61…第1開口窓、62…第2開口窓、63…第3開口窓、63a…第7開口窓、63b…第10開口窓、63c…第11開口窓、64…第4開口窓、64a…第8開口窓、64b…第9開口窓、65…第5開口窓、66…第6開口窓、100…電池パック、GC1、GC2…幾何学的中心
DESCRIPTION OF
Claims (16)
複数の前記電池セルが鉛直方向に並んで成る電池スタック(30i,30j)を収納する電池ケース(40)と、を有する電池パックであって、
前記電池ケースには、複数の前記電池セルに対応する複数の開口窓(55,61〜66,63a〜63c,64a,64b)が形成されており、
複数の前記電池セルに対応する複数の前記開口窓の開口面積は、鉛直方向において下側に位置する前記電池セルから上側に位置する前記電池セルへと行くにしたがって大きい電池パック。 With multiple battery cells (31 to 36),
A battery case (40) for storing a battery stack (30i, 30j) in which a plurality of the battery cells are arranged in the vertical direction;
A plurality of opening windows (55, 61 to 66, 63a to 63c, 64a, 64b) corresponding to a plurality of the battery cells are formed in the battery case,
A battery pack, wherein the opening areas of the plurality of the opening windows corresponding to the plurality of battery cells increase from the battery cells located on the lower side in the vertical direction to the battery cells located on the upper side.
前記電池ケースは、前記縦方向で前記開口部と並ぶ底壁部(49)を有し、
前記電池ケースの前記上壁部に形成された前記開口窓の少なくとも一部は、前記縦方向において、前記開口部よりも前記底壁部側に位置する請求項2〜4いずれか1項に記載の電池パック。 In the battery case, an opening (40a) for inserting the battery cell inside is formed in such a manner as to open in the vertical direction of the horizontal direction orthogonal to the vertical direction,
The battery case has a bottom wall (49) aligned with the opening in the longitudinal direction,
The at least one part of the said opening window formed in the said upper wall part of the said battery case is located in the said bottom wall part side rather than the said opening part in the said longitudinal direction. Battery pack.
前記電池ケースは、前記縦方向で前記開口部と並ぶ底壁部(49)を有し、
前記底壁部に複数の前記開口窓のうちの少なくとも一部が形成されている請求項1〜5いずれか1項に記載の電池パック。 In the battery case, an opening (40a) for inserting the battery cell inside is formed in such a manner as to open in the vertical direction of the horizontal direction orthogonal to the vertical direction,
The battery case has a bottom wall (49) aligned with the opening in the longitudinal direction,
The battery pack according to any one of claims 1 to 5, wherein at least a part of the plurality of the opening windows is formed in the bottom wall portion.
前記筐体の底部に前記ボディとの連結部位(11a)が形成され、
前記電池ケースにおける前記鉛直方向の下側の下壁部(46)が前記筐体の底部(13)と対向しており、
前記電池ケースにおける前記下壁部以外の壁部に複数の前記開口窓が形成されている請求項1〜8いずれか1項に記載の電池パック。 It has a housing (11) attached to the body of the vehicle while housing the battery case,
A connection portion (11a) with the body is formed at the bottom of the housing,
A lower lower wall (46) in the vertical direction in the battery case faces the bottom (13) of the housing,
The battery pack according to any one of claims 1 to 8, wherein a plurality of the opening windows are formed in a wall portion other than the lower wall portion in the battery case.
複数の前記電池スタックのうちの1つを第1電池スタック(30i)、前記第1電池スタックよりも前記鉛直方向に並ぶ前記電池セルの数の少ないものを第2電池スタック(30j)とすると、
前記第1電池スタックの前記電池セルに対応する前記開口窓の開口面積は、前記第2電池スタックの前記電池セルに対応する前記開口窓の開口面積よりも大きい請求項1〜9いずれか1項に記載の電池パック。 A plurality of the battery stacks having different numbers of the battery cells arranged in the vertical direction;
Assuming that one of the plurality of battery stacks is a first battery stack (30i), and one having a smaller number of battery cells aligned in the vertical direction than the first battery stack is a second battery stack (30j),
The opening area of the opening window corresponding to the battery cell of the first battery stack is larger than the opening area of the opening window corresponding to the battery cell of the second battery stack. Battery pack as described in.
前記電池ケースの内部には複数の前記電池スタックを収納する複数のスタック収納空間(41a,41b)が構成され、
前記電池ケースは複数の前記スタック収納空間を区画するための区画壁部(50)を有し、
前記区画壁部に連通用の連通窓(52)が形成されている請求項1〜10いずれか1項に記載の電池パック。 Have multiple battery stacks,
A plurality of stack storage spaces (41a, 41b) for storing a plurality of the battery stacks are formed inside the battery case,
The battery case has a partition wall (50) for partitioning a plurality of the stack storage spaces,
The battery pack according to any one of claims 1 to 10, wherein a communication window (52) for communication is formed in the partition wall.
複数の前記電池セルが水平方向のうちの横方向に並んで成る電池スタック(30i,30j)を収納する電池ケース(40)と、を有する電池パックであって、
前記電池ケースには、前記電池スタックに対応する開口窓(55,61〜66,63a〜63c,64a,64b)が形成されており、
前記開口窓の開口面積は、前記電池スタックの幾何学的中心(GC2)から前記水平方向に直交する鉛直方向の下側よりも、前記電池スタックの幾何学的中心から前記鉛直方向の上側のほうが大きい電池パック。 With multiple battery cells (31 to 36),
A battery case (40) for storing a battery stack (30i, 30j) in which a plurality of the battery cells are arranged horizontally in the horizontal direction;
Opening windows (55, 66, 66, 63a, 63a, 64a, 64b) corresponding to the battery stack are formed in the battery case,
The opening area of the opening window is higher in the vertical direction from the geometric center of the battery stack than in the vertical direction orthogonal to the horizontal direction from the geometric center (GC2) of the battery stack. Big battery pack.
前記電池ケースは、前記縦方向で前記開口部と並ぶ底壁部(49)を有し、
前記開口窓は、前記底壁部に形成されることで、複数の前記電池セルそれぞれに共通して対応している請求項12に記載の電池パック。 In the battery case, an opening (40a) for inserting the battery cell inside is formed in such a manner as to open in a vertical direction orthogonal to the horizontal direction in the horizontal direction,
The battery case has a bottom wall (49) aligned with the opening in the longitudinal direction,
The battery pack according to claim 12, wherein the opening window is formed in the bottom wall portion to correspond in common to each of the plurality of battery cells.
前記電池ケースの内部には複数の前記電池スタックを収納する複数のスタック収納空間(41a,41b)が構成されており、
前記電池ケースは複数の前記スタック収納空間を区画するための区画壁部(50)を有しており、
前記区画壁部に連通用の連通窓(52)が形成されている請求項12〜15いずれか1項に記載の電池パック。 Have multiple battery stacks,
A plurality of stack storage spaces (41a, 41b) for storing a plurality of the battery stacks are formed inside the battery case,
The battery case has a partition wall (50) for partitioning the plurality of stack storage spaces,
The battery pack according to any one of claims 12 to 15, wherein a communication window (52) for communication is formed in the partition wall.
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