JP2019100952A - 温度センサの収容構造、及び、電池パック - Google Patents

温度センサの収容構造、及び、電池パック Download PDF

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Abstract

【課題】円筒型電池の温度を適正に測定可能な温度センサの収容構造を提供すること。【解決手段】温度センサの収容構造3は、温度センサ1と、センサ収容体2と、を備える。温度センサ1は、円筒型電池4の外周曲面4aの形状に対応するように湾曲した測温面14aを有する。センサ収容体2は、温度センサ1を収容する収容部53、測温面14aと外周曲面4aとの当接が可能であるように収容部53を構成する壁体50に設けられる開口部54、及び、前記当接の際に円筒型電池4と温度センサ1とに挟まれることになる空間56に向けて壁体50から突出する凸部55、を有する。凸部55として、開口部54の周縁から円筒型電池4の外周曲面4aに沿って延びる延出箇所を有することが好ましい。【選択図】図5

Description

本発明は、円筒型電池の温度を測定するための温度センサの収容構造、及び、その収容構造を利用した電池パック、に関する。
従来から、ハイブリッド自動車および電気自動車などに搭載されるバッテリの過充電および過放電を防止する等の目的から、バッテリの温度を測定するための温度センサが提案されている。この種の温度センサは、一般に、バッテリを構成する複数のバッテリセルの表面に密着するように装着され、バッテリセルの温度を監視するようになっている(例えば、特許文献1を参照。)。
特開2011−17638号公報
上述した従来の温度センサは、金属製の伝熱板の表面(測温面)を角型のバッテリセルの表面に押圧接触させると共に、伝熱板の近傍に設けられた測温素子(サーミスタ等)によってバッテリセルの温度を間接的に測定するように構成されている。更に、この従来の温度センサでは、角型のバッテリセルの表面と伝熱板の表面との接触面積を大きくするべく、測温面が平面形状を有している。
ところで、種々の理由から、角型のバッテリセルに代えて円筒型のバッテリセル(円筒型電池)を用いてバッテリが構成される場合がある。この場合、上述した従来の温度センサをそのまま用いると、伝熱板の平面形状の測温面と円筒型のバッテリセルの外周曲面との接触面積は、当然に、角型のバッテリセルへの適用時の接触面積に比べて小さくなる。このように接触面積が小さくなることに起因し、上述した従来の温度センサは、円筒型のバッテリセルの温度を適正に測定できない可能性がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、円筒型電池の温度を適正に測定可能な温度センサの収容構造、及び、その収容構造を利用した電池パックを提供することにある。
前述した目的を達成するために、本発明に係る「温度センサの収容構造」は、下記(1)〜(4)を特徴としている。
(1)
円筒型電池の外周曲面の形状に対応するように湾曲した測温面を有する温度センサと、
前記温度センサを収容する収容部、前記測温面と前記外周曲面との当接が可能であるように前記収容部を構成する壁体に設けられる開口部、及び、前記当接の際に前記円筒型電池と前記温度センサとに挟まれることになる空間に向けて前記壁体から突出する凸部、を有するセンサ収容体と、を備えた、
温度センサの収容構造であること。
(2)
上記(1)に記載の温度センサの収容構造において、
前記センサ収容体は、
前記凸部として、前記開口部の周縁から前記円筒型電池の前記外周曲面に沿って延びる延出箇所を有する、
温度センサの収容構造であること。
(3)
上記(1)又は上記(2)に記載の温度センサの収容構造において、
前記温度センサは、
前記測温面を前記円筒型電池の前記外周曲面に当接させる向きに押圧された状態にて、前記センサ収容体の前記収容部に収容される、
温度センサの収容構造であること。
(4)
上記(1)〜上記(3)の何れか一つに記載の温度センサの収容構造において、
前記温度センサが、
前記測温面を構成する第1伝熱板、及び、前記外周曲面の周方向における前記第1伝熱板の両端部から延びる一対の第2伝熱板、を有する伝熱体と、
前記第1伝熱板及び前記一対の第2伝熱板に囲まれるように配置される測温素子と、
前記測温素子と前記伝熱体との間に設けられる絶縁体と、を有する、
温度センサの収容構造であること。
上記(1)の構成の温度センサの収容構造によれば、温度センサの測温面が円筒型電池の外周曲面の形状に対応するように湾曲した形状を有するため、従来の温度センサのように平面形状の測温面を有する場合に比べ、測温面と円筒型電池の外周曲面との接触面積を拡大させられる。このように接触面積が拡大することに起因し、本構成の温度センサの収容構造は、円筒型電池の温度を適正に測定できる。
更に、温度センサの測温面が円筒型電池の外周曲面に当接された状態にて、円筒型電池と温度センサとに挟まれることになる空間に向けてセンサ収容体の壁体から凸部が突出するように、センサ収容体が構成されている。この構成により、凸部が無い場合に比べ、円筒型電池とセンサ収容体との間の空間を流体が通過する際の圧力損失が大きくなる。よって、例えば、作動中に昇温する円筒型電池を冷却するための冷却風がその空間に流入し得るとしても、凸部が無い場合に比べて圧力損失が大きくなっている分だけ、その空間への冷却風の流入量が減ることになる。冷却風の流入量の低減によって測温面などの意図しない冷却を抑制することにより、凸部が無い場合に比べ、温度センサによる測温精度が向上し得る。
したがって、本構成の温度センサの収容構造は、円筒型電池の温度を適切に測定できる。
上記(2)の構成の温度センサの収容構造によれば、円筒型電池と温度センサとに挟まれる空間に冷却風が流入する際の流入口にあたる箇所(開口部の周縁の箇所)において、延出箇所(凸部)の延出長さの分だけ冷却風が移動する流路を長くできる。このように流路を長くすることにより、流入口での圧力損失を大きくできる。よって、流入口にあたる箇所とは異なる箇所に凸部を設ける場合に比べ、冷却風の流入量をより効率良く低減できる。なお、センサ収容体は、この凸部(延出箇所)に加え、他の箇所に設けられた凸部を有してもよい。
上記(3)の構成の温度センサの収容構造によれば、温度センサの測温面が円筒型電池の外周曲面に押圧されることにより、実際の測温の際、測温面と外周曲面とが当接した状態をより確実に維持できる。なお、仮にそのような押圧を実現するための機構等に起因して温度センサとセンサ収容体との間の空間(冷却風が流入し得る空間)が拡大しても、センサ収容体に設けられた凸部によって冷却風の流入が抑制できるため、温度センサの測温精度が低下することを抑制できる。
上記(4)の構成の温度センサの収容構造によれば、第1伝熱板と第2伝熱板とに囲まれるように測温素子が配置される。よって、円筒型電池の表面から第1伝熱板の測温面に伝わった熱を、第1伝熱板及び第2伝熱板を介し、測温素子を包み込むように多方向から伝達できる。よって、円筒型電池から伝わった熱を一方向から測温素子に伝達する場合に比べ、円筒型電池の温度をより適正に測定できる。
更に、測温素子と伝熱体との間に絶縁体が設けられている。そのため、伝熱体として導電性の高い材料(例えば、金属)を用いる場合であっても、円筒型電池と測温素子との間を確実に絶縁させることができる。この絶縁により、円筒型電池と測温素子との間の電気的短絡による測温素子の故障等を防止できる。
前述した目的を達成するために、本発明に係る「電池パック」は、下記(5)を特徴としている。
(5)
円筒型電池と、前記円筒型電池の温度を測定する温度センサと、前記温度センサを収容するセンサ収容体と、を備えた電池パックであって、
前記温度センサ及び前記センサ収容体は、
上記(1)〜上記(4)の何れか一つに記載の収容構造を構成する、
電池パックであること。
上記(5)の構成の電池パックによれば、温度センサの測温面が円筒型電池の外周曲面の形状に対応するように湾曲した形状を有するため、従来の温度センサのように平面形状の測温面を有する場合に比べ、測温面と円筒型電池の外周曲面との接触面積を拡大させられる。このように接触面積が拡大することに起因し、本構成の温度センサの収容構造は、円筒型電池の温度を適正に測定できる。
更に、温度センサの測温面が円筒型電池の外周曲面に当接された状態にて、円筒型電池と温度センサとに挟まれることになる空間に向けてセンサ収容体の壁体から凸部が突出するように、センサ収容体が構成されている。この構成により、凸部が無い場合に比べ、円筒型電池とセンサ収容体との間の空間を流体が通過する際の圧力損失が大きくなる。よって、例えば、作動中に昇温する円筒型電池を冷却するための冷却風がその空間に流入し得るとしても、凸部が無い場合に比べて圧力損失が大きくなっている分だけ、その空間への冷却風の流入量が減ることになる。冷却風の流入量の低減によって測温面などの意図しない冷却を抑制することにより、凸部が無い場合に比べ、温度センサによる測温精度が向上し得る。
したがって、本構成の電池パックは、円筒型電池の温度を適切に測定できる。
本発明によれば、円筒型電池の温度を適正に測定可能な温度センサの収容構造、及び、その収容構造を利用した電池パック、を提供できる。
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という。)を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
図1は、本発明の実施形態に係る温度センサの収容構造に含まれる温度センサの斜視図である。 図2は、温度センサの分解斜視図である。 図3(a)は温度センサの側面図であり、図3(b)は図3(a)のB部の拡大図である。 図4は、温度センサの下面図である。 図5は本発明の実施形態に係る電池パックにおける図3(a)のA−A断面に相当する断面図である。 図6は、図5における測温面の周囲を拡大した拡大図である。 図7は、冷却風が電池セルの外部から円筒型電池に吹き付けられた場合におけるセンサ収容体の延出箇所の作用を説明するための図である。 図8は、比較例に係る電池パックにおける図7に対応する図である。
<実施形態>
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る温度センサの収容構造、及び、収容構造を利用した電池パック、について説明する。
本実施形態においては、温度センサ1と、温度センサ1を収容するセンサ収容体2と、によって収容構造3を構成した上で、円筒型電池4を所定箇所に配置するように、電池パック5が構成されている(図5を参照)。以下、温度センサ1、センサ収容体2、収容構造3、円筒型電池4、電池パック5の詳細な構造について、順に説明していく。
先ず、図1〜図6を参照しながら、温度センサ1について説明する。温度センサ1は、センサ本体10と、押圧体20と、支持壁30と、規制部40と、を備える。以下、説明の便宜上、図1に示すように、「前後方向」、「上下方向」、「幅方向」、「前」、「後」、「上」及び「下」を定義する。「前後方向」、「上下方向」及び「幅方向」は、互いに直交している。幅方向は、本発明の「周方向」にも相当している。
図3(a)のA−A断面に相当する断面図である図5に示すように、センサ本体10は、ハウジング11と、伝熱体12と、測温素子13と、を備える。
ハウジング11は、樹脂製であり、図2及び図5から理解できるように、前後方向に延びる角筒状の形状を有している。ハウジング11は、前端面が塞がれ、後端面が開口している。ハウジング11の後端面の開口からは、測温素子13に接続された後述する電線18が延出している(図1を参照)。
伝熱体12は、導電性の高い材料(例えば、金属)から構成される。図2及び図5から理解できるように、伝熱体12は、前後方向に延びる第1伝熱板14と、第1伝熱板14の幅方向両端部から上方に立設すると共に前後方向に平板状に延びる一対の第2伝熱板15と、を備える。伝熱体12は、例えば、1枚の金属板を折り曲げることによって形成されている。
第1伝熱板14の下面は、円筒型電池4の外周曲面4a(図5を参照)に当接される測温面14aとして機能する面である。測温面14aと円筒型電池4の外周曲面4aとの接触部分を増すため、第1伝熱板14の測温面14aは、前後方向に直交する断面形状(図5に示す断面形状)が、外周曲面4aの形状に対応するように上方に湾曲した円弧状の形状を有している。測温面14aの曲率半径は、円筒型電池4の外周曲面4aの曲率半径に対し、基本的に若干小さい値となっており、公差の範囲内で同じ値になる。測温面14aの曲率半径をこのような値に設計することにより、円筒型電池4の外周曲面4aに対して測温面14aを常に2線接触(又は、公差の範囲内で両者の曲率半径が同じ値になったときには面接触)させることができる。なお、仮に、測温面14aと外周曲面4aとが同じ曲率半径を有するように設計した場合、公差の範囲内で両者が1線接触する可能性がある。1線接触の場合、2線接触の場合に比べて温度センサ1の測温性能が低下し得る。このような1線接触を避けるべく、上記のように、測温面14aの曲率半径が外周曲面4aの曲率半径よりも若干小さい値に設計されている。
図5から理解されるように、伝熱体12は、ハウジング11にインサート成形されて一体化されている。具体的には、一対の第2伝熱板15の全体は、ハウジング11の一対の側壁の内部に埋設されており(図5を参照)、第1伝熱板14の全体(測温面14aの全体)は、ハウジング11の下壁の直下に露出している(図4を参照)。
図2に示すように、測温素子13は、サーミスタ素子であって、樹脂13aによって封止されている。樹脂封止された測温素子13の後端には、測温素子13に接続された一対のリード線16が延出しており、一対のリード線16はそれぞれ、加締め部品17を介して、一対の電線18の導体部分に接続されている。一対の電線18は、温度測定装置または温度測定回路基板(図示省略)に接続されるようになっている。
測温素子13は、角筒状のハウジング11の後端面の開口から挿入されて、図5に示すように、ハウジング11の内部空間において、第1伝熱板14及び一対の第2伝熱板15に囲まれるように配置されている。ハウジング11の内部空間には、測温素子13の周囲においてポッティング樹脂材19が充填されている。このポッティング樹脂材19により、測温素子13は、ハウジング11内にて固定され且つ保護されている。
次いで、支持壁30について説明する。本例では、支持壁30は、押圧体20(具体的には、片持ち梁状の押圧体20の固定端)を固定する機能を有する。
図1〜図3に示すように、支持壁30は、一対の支持壁本体31を備える。一対の支持壁本体31は、角筒状のハウジング11の両側壁の下端部にて前端近傍位置から前後方向中央付近までに亘って、幅方向外側に一体で突出し、且つ、平板状に前後方向に延びている。
支持壁本体31の上面には、押圧体20を係止して固定するための係止部32と、係止部32の後方にて押圧体20の先端面を突き当てるストッパ部33と、が形成されている。係止部32には、押圧体20を挿入するための挿入孔(前後方向に貫通する貫通孔)が形成されている。
次いで、押圧体20について説明する。押圧体20は、一対の支持壁30にそれぞれ設けられている。一対の押圧体20は、センサ本体10の測温面14aを下向き(即ち、円筒型電池4の外周曲面4aに当接させる向き)に弾性的に押圧するようになっている。換言すると、一対の押圧体20は、下向きの弾性力を発生する機能を有している。
押圧体20は、板バネから構成されている。特に、図3に示すように、押圧体20は、板バネの一端から前方に延びる第1部分21と、第1部分21の前端部から屈曲して上方且つ後方に向けて斜めに延びる第2部分22と、第2部分22の上端部から屈曲して下方且つ後方に向けて斜めに延びる第3部分23と、第3部分23の下端部から屈曲して板バネの他端まで上方且つ後方に向けて斜めに延びる第4部分24と、で構成される。
第1部分21は、支持壁本体31の係止部32の挿入孔に前方から挿入され、後端(板バネの一端)が支持壁本体31のストッパ部33に突き当てられた状態で、支持壁本体31に固定されている。第1部分21の前端部(第2部分22の下端部)は、押圧体20の固定端26として機能している。
また、第3部分23の下端部(第4部分24の下端部)は、押圧体20の自由端27として機能している。第2部分22の上端部(第3部分23の上端部)は、ハウジング11の上壁より上方に位置しており、センサ収容体2の上壁51(図5を参照)に押し当てられる押圧体20の頂部28として機能する。このように、押圧体20は、片持ち梁状の構成を有する。
次いで、規制部40について説明する。規制部40は、押圧体20の自由端27の移動可能範囲(可動範囲)を制限する機能を有する。図1〜図3に示すように、規制部40は、内部空間(収容室)を有する箱状部分であり、角筒状のハウジング11の両側壁のそれぞれの後端部から、幅方向外側に一体で突出するように設けられている。
特に、図3に示すように、規制部40の前壁41は、押圧体20の第3部分23の延在方向に沿うように、斜めに延びている。前壁41には、前壁41の延在方向に延びると共に規制部40の収容室と連通する窓(貫通孔)42が形成されている。この窓42を介して、押圧体20の第4部分24(自由端27を含む)が、規制部40の収容室に進入・収容されている。
押圧体20の自由状態(弾性復元力が作用していない状態)では、図3に示すように、自由端27と窓42の下壁面との間には、一対の頂部28をセンサ収容体2の上壁51に押し当てた際に発生する押圧体20の最大弾性変形量に応じた十分な隙間が確保されている。
また、自由端27と窓42の上壁面43(図3(b)を参照)との間には、僅かな隙間しか確保されていない。これにより、意図せずに押圧体20に対して上向きに過度の荷重(図3(b)の白矢印を参照)が作用した場合であっても、自由端27が窓42の上壁面43に当接してそれ以上の上向きの移動が規制されることで、押圧体20が上向きに過度に変形することが防止される。なお、押圧体20の自由状態において、自由端27と窓42の上壁面43との間に隙間が確保されていなくてもよい(即ち、自由端27と窓42の上壁面43とが当接していてもよい)。
また、自由端27と窓42の幅方向両側壁面との間には、僅かな隙間しか確保されていない。これにより、意図せずに押圧体20に対して幅方向に過度の外力が作用した場合であっても、押圧体20が幅方向に過度に変形することが防止される。
次いで、図5を参照しながら、センサ収容体2について説明する。センサ収容体2は、樹脂製の壁体50を有している。壁体50は、前後方向に平板状に延びる上壁51と、上壁51の幅方向両端部から垂下すると共に前後方向に平板状に延びる一対の側壁52と、を備える。
上壁51と一対の側壁52とにより、温度センサ1を収容するための収容部53が構成(画成)されている。壁体50の下方には、一対の側壁52の下端部の間に位置する開口部54が形成されている。この開口部54を通して、センサ本体10の測温面14aと円筒型電池4の外周曲面4aとが当接可能となっている。上壁51には、軽量化等のため、1つ又は複数の貫通孔51aが設けられている。一対の側壁52にも同様の貫通孔が設けられていてもよい。
壁体50は、更に、一対の側壁52の下端部(即ち、開口部54の周縁)から一体で幅方向内側且つ上方に斜めに延びる一対の延出箇所55を備えている。図5に示すように、収容部53に収容された温度センサ1の測温面14aと円筒型電池4の外周曲面4aとが当接した状態(電池パック5の組付完了状態)では、一対の延出箇所55は、温度センサ1(より具体的には、一対の支持壁本体31)と円筒型電池4とに挟まれた空間56に向けて一対の側壁52から突出(延出)し、且つ、円筒型電池4の外周曲面4aに沿って延びている。空間56は、収容部53の一部(下部領域)を構成している。
なお、図5に示すように、測温面14aとの外周曲面4aとが当接した状態(電池パック5の組付完了状態)において、各部品の製造誤差などに起因して、外周曲面4aと一対の延出箇所55との間に隙間Sが発生し得る。
以上の構成を有する温度センサ1とセンサ収容体2とで、温度センサの収容構造3が構成される。そして、この収容構造3の所定箇所に円筒型電池4を配置するように、電池パック5が構成されている。
次いで、以上の構成を有する電池パック5の使用状態について説明する。センサ収容体2(よって、壁体50)と円筒型電池4とは、上下方向および幅方向に(図5の紙面上下左右方向に)相対移動不能に配置される。但し、円筒型電池4は、前後方向(紙面の手前・奥方向)に移動可能に配置されてもよく、周方向に回転可能に配置されてもよい。温度センサ1は、センサ収容体2と円筒型電池4との間(より具体的には、上壁51と円筒型電池4との間)にて、上下方向(測温面14aと外周曲面4aとの対向方向)において、センサ収容体2に対して相対移動可能に配置され、図5に示すように、一対の押圧体20の頂部28を上壁51に押し当てた状態で装着される。なお、温度センサ1は、前後方向及び幅方向においては、センサ収容体2に対して相対移動不能に配置されることが好適である。
温度センサ1の装着状態において、一対の押圧体20は、上壁51から受ける反力によって、自由端27が下方に移動する(より正確には、下方且つ後方に斜めに移動する)ように弾性変形している。この結果、一対の押圧体20は、支持壁本体31を介してセンサ本体10(測温面14a)を、円筒型電池4の外周曲面4aに向けて下向きに押圧する弾性復元力を発生している。この弾性復元力によって、温度センサ1の測温面14aと、円筒型電池4の外周曲面4aとの間の密着状態が維持されている(図6を参照)。このように温度センサ1がセンサ収容体2及び円筒型電池4に装着されることによって、電池パック5の組み付けが完了する(電池パック5の組付完了状態)。
温度センサ1の装着状態(温度センサ1の測温面14aと円筒型電池4の外周曲面4aとが密着された状態)では、円筒型電池4の外周曲面4aの温度に応じた量の熱が測温面14aに伝達され、測温面14aに伝達された熱が、第1伝熱板14及び一対の第2伝熱板15を介して測温素子13に伝達される。そして、温度測定装置又は温度測定回路基板に接続された測温素子13により、円筒型電池4の外周曲面4aの温度が測定される。
次いで、センサ収容体2が備える一対の延出箇所55による作用・効果について説明する。電池パック5の使用状態では、円筒型電池4の充放電による円筒型電池4の温度の過度の上昇を防止するため、円筒型電池4に対して冷却風が吹き付けられる。
以下、図5に示すように、外周曲面4aと一対の延出箇所55との間に隙間Sが形成された状態において、冷却風が下方から上方へ向けて円筒型電池4に対して吹き付けられる場合を想定する。
この場合、図7において矢印に示すように、冷却風の一部は、隙間Sを介して壁体50内の空間56に流入し得る。空間56に流入した冷却風は、温度センサ1に当たりながら、壁体50の内部空間(即ち、収容部53)を通過し、貫通孔51aを介して外部に排出されていく。
このように、冷却風が温度センサ1に当たると、温度センサ1の温度(ひいては、測温素子13に伝達される熱量)が低下することに起因し、温度センサ1の測温精度が低下し得る。よって、温度センサ1の測温精度の低下を抑制するためには、冷却風の隙間Sからの流入を抑制することが好ましい。一対の延出箇所55は、冷却風の隙間Sからの流入を抑制するために設けられている。
具体的には、本実施形態のように一対の延出箇所55がセンサ収容体2に設けられていると、図8に示す一対の延出箇所55が設けられていない比較例と比べ、空間56の体積が小さくなる。空間56の体積が小さくなると、隙間Sを介して流入した冷却風が空間56を通過する際の圧力損失が大きくなるため、冷却風が空間56に流入し難くなる。よって、比較例に比べ、冷却風の流入に起因する温度センサ1の測温精度の低下を抑制できることになる。
更に、一対の延出箇所55が、空間56に冷却風が流入する際の流入口にあたる箇所にて、円筒型電池4の外周曲面4aに沿って延びている。この延出箇所55により、比較例と比べ、冷却風の流入口にあたる箇所にて、延出箇所55の延出長さの分だけ隙間Sの長さ(流入口近傍における冷却風の流路長さ)を長くできる。この流路長さの延長により、流入口近傍における冷却風の圧力損失を大きくできる。よって、冷却風の流入口にあたる箇所とは異なる箇所に延出箇所55に相当する凸部を設ける場合に比べ、冷却風の流入をより効率良く抑制でき、冷却風の流入に起因する温度センサ1の測温精度の低下をより一層抑制できる。
以上、本発明の実施形態に係る温度センサの収容構造3及び電池パック5によれば、温度センサ1の測温面14aが円筒型電池4の外周曲面4aの形状に対応するように湾曲した形状を有するため、従来の温度センサのように平面形状の測温面を有する場合に比べ、測温面14aと円筒型電池4の外周曲面4aとの接触面積を増大させられる。その結果、本構成の温度センサの収容構造3は、円筒型電池4の温度を適正に測定できる。
更に、センサ収容体2に収容された温度センサ1の測温面14aが円筒型電池4の外周曲面4aに当接された状態にて、円筒型電池4と温度センサ1とに挟まれることになる空間56に向けてセンサ収容体2の側壁52(壁体50)から延出箇所55(凸部)が突出するようになっている。この延出箇所55により、延出箇所55が無い場合に比べて空間56の体積が小さくなり、円筒型電池4を冷却するための冷却風が円筒型電池4とセンサ収容体2との間の隙間Sを通じて空間56に流入する場合における圧力損失が大きくなる。この圧力損失の増大により、空間56に冷却風が流入し難くなる。よって、延出箇所55が無い場合に比べ、温度センサ1による測温精度が向上し得る。したがって、本構成の温度センサの収容構造3は、円筒型電池4の温度を適切に測定できる。
更に、空間56に冷却風が流入する際の流入口にあたる箇所(壁体50の開口部54の周縁の箇所)において、延出箇所55の長さの分だけ冷却風の流路を延長させ、流入口での圧力損失を大きくできる。この結果、流入口にあたる箇所とは異なる箇所に凸部を設ける場合に比べ、冷却風の流入をより効率良く抑制できる。
更に、押圧体20が温度センサ1を押圧することにより、測温面14aと円筒型電池4の外周曲面4aとが当接した状態をより確実に維持できる。更には、そのような押圧体20を温度センサ1に設けることによって温度センサ1とセンサ収容体2との間の空間56(冷却風が流入し得る空間)が大きくなっても、センサ収容体2に設けられた延出箇所55によって冷却風の流入が抑制されているため、温度センサ1による測温精度が低下することを抑制できる。
更に、第1伝熱板14と一対の第2伝熱板15とに囲まれるように測温素子13が配置される。よって、円筒型電池4の表面から第1伝熱板14の測温面14aに伝わった熱を、第1伝熱板14及び第2伝熱板15を介し、測温素子13を包み込むように多方向から伝達できる。よって、円筒型電池4から伝わった熱を一方向から測温素子13に伝達する場合に比べ、円筒型電池4の温度をより適正に測定できる。
更に、測温素子13と伝熱体12との間にポッティング樹脂材19が設けられている。よって、伝熱体12として導電性の高い材料(例えば、金属)を用いる場合であっても、円筒型電池4と測温素子13との間を確実に絶縁させることができる。したがって、円筒型電池4と測温素子13との間の電気的短絡による測温素子13の故障等を防止できる。
<他の態様>
なお、本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用できる。例えば、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
例えば、上記実施形態では、本発明に係る凸部として、壁体50の側壁52の下端部から幅方向内側且つ上方に斜めに延びる延出箇所55が採用されている。これに対し、本発明に係る凸部として、円筒型電池4と温度センサ1とに挟まれることになる空間56の体積が小さくなる限りにおいて、例えば、凸部が、温度センサ1の表面の凹凸形状に対応した嵌め合い形状を有していてもよい。
更に、上記実施形態では、温度センサ1の測温素子13としてサーミスタが用いられている。しかし、測温素子13として、ポジスタ、熱電対、半導体素子、及び、バイメタル等が用いられてもよい。
更に、上記実施形態では、一対の押圧体20がハウジング11の幅方向両側に設けられているが、例えば、単一の押圧体20がハウジング11の上側の幅方向中央位置に設けられていてもよい。また、上記実施形態では、押圧体20が支持壁30に設けられているが、押圧体20が支持壁30とは別の箇所に設けられていてもよい。
ここで、上述した本発明に係る温度センサの収容構造3及び電池パック5の特徴をそれぞれ以下(1)〜(5)に簡潔に纏めて列記する。
(1)
円筒型電池(4)の外周曲面(4a)の形状に対応するように湾曲した測温面(14a)を有する温度センサ(1)と、
前記温度センサ(1)を収容する収容部(53)、前記測温面(14a)と前記外周曲面(4a)との当接が可能であるように前記収容部(53)を構成する壁体(50)に設けられる開口部(54)、及び、前記当接の際に前記円筒型電池(4)と前記温度センサ(1)とに挟まれることになる空間(56)に向けて前記壁体(50)から突出する凸部(55)、を有するセンサ収容体(2)と、を備えた、
温度センサの収容構造。
(2)
上記(1)に記載の温度センサの収容構造(3)において、
前記センサ収容体(2)は、
前記凸部として、前記開口部(54)の周縁から前記円筒型電池(4)の前記外周曲面(4a)に沿って延びる延出箇所(55)を有する、
温度センサの収容構造。
(3)
上記(1)又は上記(2)に記載の温度センサの収容構造(3)において、
前記温度センサ(1)は、
前記測温面(14a)を前記円筒型電池の前記外周曲面(4a)に当接させる向きに押圧された状態にて、前記センサ収容体(2)の前記収容部(53)に収容される、
温度センサの収容構造。
(4)
上記(1)〜上記(3)の何れか一つに記載の温度センサの収容構造(3)において、
前記温度センサ(1)が、
前記測温面(14a)を構成する第1伝熱板(14)、及び、前記外周曲面(4a)の周方向における前記第1伝熱板(14)の両端部から延びる一対の第2伝熱板(15)を有する伝熱体(12)と、
前記第1伝熱板(14)及び前記一対の第2伝熱板(15)に囲まれるように配置される測温素子(13)と、
前記測温素子(13)と前記伝熱体(12)との間に設けられる絶縁体(19)と、を有する、
温度センサの収容構造。
(5)
円筒型電池(4)と、前記円筒型電池の温度を測定する温度センサ(1)と、前記温度センサを収容するセンサ収容体(2)と、を備えた電池パック(5)であって、
前記温度センサ及び前記センサ収容体は、
上記(1)〜上記(4)の何れか一つに記載の温度センサの収容構造(3)を構成する、
電池パック。
1 温度センサ
2 センサ収容体
3 温度センサの収容構造
4 円筒型電池
4a 外周曲面
5 電池パック
12 伝熱体
13 測温素子
14 第1伝熱板
14a 測温面
15 第2伝熱板
19 ポッティング樹脂材(絶縁体)
20 押圧体
50 壁体
53 収容部
54 開口部
55 延出箇所(凸部)
56 空間

Claims (5)

  1. 円筒型電池の外周曲面の形状に対応するように湾曲した測温面を有する温度センサと、
    前記温度センサを収容する収容部、前記測温面と前記外周曲面との当接が可能であるように前記収容部を構成する壁体に設けられる開口部、及び、前記当接の際に前記円筒型電池と前記温度センサとに挟まれることになる空間に向けて前記壁体から突出する凸部、を有するセンサ収容体と、を備えた、
    温度センサの収容構造。
  2. 請求項1に記載の温度センサの収容構造において、
    前記センサ収容体は、
    前記凸部として、前記開口部の周縁から前記円筒型電池の前記外周曲面に沿って延びる延出箇所を有する、
    温度センサの収容構造。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の温度センサの収容構造において、
    前記温度センサは、
    前記測温面を前記円筒型電池の前記外周曲面に当接させる向きに押圧された状態にて、前記センサ収容体の前記収容部に収容される、
    温度センサの収容構造。
  4. 請求項1〜請求項3の何れか一項に記載の温度センサの収容構造において、
    前記温度センサが、
    前記測温面を構成する第1伝熱板、及び、前記外周曲面の周方向における前記第1伝熱板の両端部から延びる一対の第2伝熱板、を有する伝熱体と、
    前記第1伝熱板及び前記一対の第2伝熱板に囲まれるように配置される測温素子と、
    前記測温素子と前記伝熱体との間に設けられる絶縁体と、を有する、
    温度センサの収容構造。
  5. 円筒型電池と、前記円筒型電池の温度を測定する温度センサと、前記温度センサを収容するセンサ収容体と、を備えた電池パックであって、
    前記温度センサ及び前記センサ収容体は、
    請求項1〜請求項4の何れか一項に記載の収容構造を構成する、
    電池パック。
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