JP2019212468A - Battery module - Google Patents

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Abstract

To provide a battery module capable of effectively cooling a battery stack in an abnormal situation.SOLUTION: A battery module 10 includes a battery stack 14 having a plurality of battery cells 18, a battery cooling unit 15 disposed between the battery cells 18 and forming a path through which a battery cooling fluid 19 for cooling the battery cells 18 circulates, and a projecting unit 37 as an outflow site forming unit that forms an outflow portion 40 in which the battery cooling fluid 19 flows from the battery cooling unit 15 to the battery stack 14 side when the battery cooling unit 15 is in an abnormal state.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、バッテリモジュールに関し、特に、異常時における緊急冷却機能を備えたバッテリモジュールに関する。   The present invention relates to a battery module, and more particularly, to a battery module having an emergency cooling function in the event of an abnormality.

ハイブリッド自動車や電気自動車には、車両に駆動力を与えるモータに電力を供給する大型のバッテリが搭載されている。また、掛かる車両に備えられるバッテリは、異常時において発熱する場合があるため、このような場合にバッテリを冷却する機能を備えている。   A hybrid vehicle or an electric vehicle is equipped with a large battery that supplies electric power to a motor that provides driving force to the vehicle. Moreover, since the battery with which the vehicle to apply | hang | starts may generate | occur | produce heat at the time of abnormality, it has the function to cool a battery in such a case.

特許文献1では、角形扁平電池を縦方向に積層させ、角形扁平電池どうしの間に、その内部を冷却流体が流通する中空体が配置されている。異常時に於いて角形扁平電池が発熱すると、中空体が溶融することでその内部から冷却流体が流出し、流出した冷却流体により角形扁平電池が冷却される。   In Patent Document 1, rectangular flat cells are stacked in the vertical direction, and a hollow body in which a cooling fluid flows is disposed between the rectangular flat cells. When the rectangular flat battery generates heat at the time of abnormality, the hollow body is melted so that the cooling fluid flows out of the hollow body, and the rectangular flat battery is cooled by the flowing cooling fluid.

特許文献2では、蓄電池の状況に応じて冷却用の流体の流量を変化させる発明が記載されている。具体的には、蓄電池の内部抵抗を推定部で推定する。そして、推定した内部抵抗値が高ければ、蓄電池を冷却する冷却水の流量を増加させる。一方、推定した内部抵抗値が低ければ、冷却水の流量を減少させる。このようにすることで、蓄電池の状況に応じて、冷却水の流量を最適化することができる。   Patent Document 2 describes an invention in which the flow rate of a cooling fluid is changed in accordance with the state of a storage battery. Specifically, the internal resistance of the storage battery is estimated by the estimation unit. And if the estimated internal resistance value is high, the flow rate of the cooling water for cooling the storage battery is increased. On the other hand, if the estimated internal resistance value is low, the flow rate of the cooling water is decreased. By doing in this way, the flow volume of cooling water can be optimized according to the condition of a storage battery.

特開2009−54297号公報JP 2009-54297 A 特開2012−221927号公報JP 2012-221927 A

しかしながら、特許文献1に記載された発明では、異常時に於いて角形扁平電池が発熱することを利用して中空体から流体を流出させているが、流体を流出させる為の特定の部位を形成していない。よって、異常時に於いて流体を角形扁平電池に効果的に供給することが簡単で無い課題があった。   However, in the invention described in Patent Document 1, fluid flows out from the hollow body by utilizing the heat generated by the rectangular flat battery at the time of abnormality, but a specific portion for allowing fluid to flow out is formed. Not. Therefore, there is a problem that it is not easy to effectively supply the fluid to the rectangular flat battery at the time of abnormality.

更に、特許文献2に記載された発明では、蓄電池の内部抵抗に基づいて冷却用の流体の流量を調整しているが、異常時に於いては内部抵抗に基づいて冷却流体の流量を適正化することは困難を伴う課題があった。   Furthermore, in the invention described in Patent Document 2, the flow rate of the cooling fluid is adjusted based on the internal resistance of the storage battery, but in the event of an abnormality, the flow rate of the cooling fluid is optimized based on the internal resistance. That was a difficult task.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、異常時に於いてバッテリスタックを効果的に冷却することができるバッテリモジュールを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a battery module that can effectively cool a battery stack in an abnormal state.

本発明のバッテリモジュールは、複数のバッテリセルを有するバッテリスタックと、 前記バッテリセルどうしの間に配置され、前記バッテリセルを冷却するバッテリ冷却流体が流通する経路を形成するバッテリ冷却部と、前記バッテリセルが異常状態の際に、前記バッテリ冷却流体が前記バッテリ冷却部から前記バッテリスタックの側に流れる流出部位を形成する流出部位形成部と、を具備することを特徴とする。   The battery module of the present invention includes a battery stack having a plurality of battery cells, a battery cooling unit that is disposed between the battery cells and that forms a path through which a battery cooling fluid that cools the battery cells flows, and the battery And an outflow portion forming portion for forming an outflow portion where the battery cooling fluid flows from the battery cooling portion to the battery stack when the cell is in an abnormal state.

また、本発明のバッテリモジュールでは、前記バッテリ冷却部は、筐体部と、前記筐体部の内部に壁状に形成された壁部と、を具備し、前記流出部位形成部は、前記壁部を前記筐体部に向かって部分的に突出させた突出部であることを特徴とする。   In the battery module of the present invention, the battery cooling section includes a casing section and a wall section formed in a wall shape inside the casing section, and the outflow portion forming section includes the wall section. It is the protrusion part which made the part protrude partially toward the said housing | casing part, It is characterized by the above-mentioned.

また、本発明のバッテリモジュールでは、前記流出部位形成部は、前記バッテリセルが前記異常状態の際に、前記バッテリセルの排煙弁からの発熱または圧力により開口される異常時開口部であることを特徴とする。   Moreover, in the battery module of the present invention, the outflow portion forming portion is an abnormal-time opening portion that is opened by heat or pressure from the smoke exhaust valve of the battery cell when the battery cell is in the abnormal state. It is characterized by.

また、本発明のバッテリモジュールでは、前記バッテリ冷却部は、前記バッテリセルどうしの間に配置される主面部と、前記バッテリセルの側方に突出する突出部と、を有することを特徴とする。   In the battery module of the present invention, the battery cooling part includes a main surface part disposed between the battery cells and a protruding part protruding to the side of the battery cell.

また、本発明のバッテリモジュールでは、前記バッテリセルの下方に、前記バッテリ冷却部どうしの間隙としてスリットを形成することを特徴とする。   In the battery module of the present invention, a slit is formed as a gap between the battery cooling parts below the battery cell.

また、本発明のバッテリモジュールでは、異常時に於いて、前記スリットから流出する前記バッテリ冷却流体の流量を、前記流出部位から流出する前記バッテリ冷却流体の流量よりも少なくすることを特徴とする。   In the battery module of the present invention, the flow rate of the battery cooling fluid flowing out from the slit is made smaller than the flow rate of the battery cooling fluid flowing out from the outflow portion in an abnormal state.

また、本発明のバッテリモジュールでは、前記バッテリ冷却部に前記バッテリ冷却流体を供給するポンプと、前記バッテリスタックの温度を検知する温度センサと、前記温度センサの出力に基づいて前記ポンプの吐出力を制御する制御部と、を更に具備し、前記制御部は、前記温度センサで検出した前記バッテリスタックの温度が第1温度以上であれば、前記ポンプが前記バッテリ冷却部に供給する前記バッテリ冷却流体の流量を増加させることを特徴とする。   In the battery module of the present invention, the pump that supplies the battery cooling fluid to the battery cooling unit, a temperature sensor that detects the temperature of the battery stack, and the discharge force of the pump based on the output of the temperature sensor A control unit that controls the battery cooling fluid that the pump supplies to the battery cooling unit when the temperature of the battery stack detected by the temperature sensor is equal to or higher than a first temperature. The flow rate is increased.

また、本発明のバッテリモジュールでは、前記制御部は、前記温度センサで検出した前記バッテリスタックの温度が前記第1温度以上であれば、前記バッテリスタックの充放電を制限することを特徴とする。   In the battery module of the present invention, the controller limits charging / discharging of the battery stack when the temperature of the battery stack detected by the temperature sensor is equal to or higher than the first temperature.

また、本発明のバッテリモジュールでは、前記制御部は、前記温度センサで検出した前記バッテリスタックの温度が、前記第1温度よりも高く設定された第2温度以上であれば、前記ポンプが前記バッテリ冷却部に供給する前記バッテリ冷却流体の流量を更に増加させることを特徴とする。   In the battery module according to the aspect of the invention, if the temperature of the battery stack detected by the temperature sensor is equal to or higher than a second temperature set higher than the first temperature, the control unit is configured so that the pump is the battery. The flow rate of the battery cooling fluid supplied to the cooling unit is further increased.

本発明のバッテリモジュールは、複数のバッテリセルを有するバッテリスタックと、 前記バッテリセルどうしの間に配置され、前記バッテリセルを冷却するバッテリ冷却流体が流通する経路を形成するバッテリ冷却部と、前記バッテリセルが異常状態の際に、前記バッテリ冷却流体が前記バッテリ冷却部から前記バッテリスタックの側に流れる流出部位を形成する流出部位形成部と、を具備することを特徴とする。従って、バッテリセルに異常が発生した際に、バッテリセルの膨張等に伴い、流出部位形成部が流出部位を形成することで、バッテリ冷却流体がバッテリスタック側に流出する。よって、バッテリセルに異常が発生した際に、発煙や発火を未然に防止することができる。   The battery module of the present invention includes a battery stack having a plurality of battery cells, a battery cooling unit that is disposed between the battery cells and that forms a path through which a battery cooling fluid that cools the battery cells flows, and the battery And an outflow portion forming portion for forming an outflow portion where the battery cooling fluid flows from the battery cooling portion to the battery stack when the cell is in an abnormal state. Therefore, when an abnormality occurs in the battery cell, the battery cooling fluid flows out to the battery stack side because the outflow site forming part forms the outflow site with the expansion of the battery cell. Therefore, when an abnormality occurs in the battery cell, it is possible to prevent smoke and fire.

また、本発明のバッテリモジュールでは、前記バッテリ冷却部は、筐体部と、前記筐体部の内部に壁状に形成された壁部と、を具備し、前記流出部位形成部は、前記壁部を前記筐体部に向かって部分的に突出させた突出部であることを特徴とする。従って、異常状態となったバッテリセルが膨張すると、その膨張に伴い壁部の突出部が内部から筐体部に接触することで筐体部に流出部位が形成される。このようになると、この流出部位を経由してバッテリ冷却流体がバッテリセルに流出し、バッテリセルが好適に冷却される。   In the battery module of the present invention, the battery cooling section includes a casing section and a wall section formed in a wall shape inside the casing section, and the outflow portion forming section includes the wall section. It is the protrusion part which made the part protrude partially toward the said housing | casing part, It is characterized by the above-mentioned. Therefore, when the battery cell in an abnormal state expands, the protruding portion of the wall portion contacts the housing portion from the inside along with the expansion, so that an outflow site is formed in the housing portion. If it becomes like this, a battery cooling fluid will flow out into a battery cell via this outflow part, and a battery cell will be cooled suitably.

また、本発明のバッテリモジュールでは、前記流出部位形成部は、前記バッテリセルが前記異常状態の際に、前記バッテリセルの排煙弁からの発熱または圧力により開口される異常時開口部であることを特徴とする。従って、バッテリセルが異常状態の際に、流出部位から、バッテリセルの排煙弁の近傍にバッテリ冷却流体を供給することで、より確実に発煙や発火を抑止できる。   Moreover, in the battery module of the present invention, the outflow portion forming portion is an abnormal-time opening portion that is opened by heat or pressure from the smoke exhaust valve of the battery cell when the battery cell is in the abnormal state. It is characterized by. Therefore, when the battery cell is in an abnormal state, the battery cooling fluid is supplied from the outflow site to the vicinity of the smoke exhaust valve of the battery cell, so that smoke and ignition can be more reliably suppressed.

また、本発明のバッテリモジュールでは、前記バッテリ冷却部は、前記バッテリセルどうしの間に配置される主面部と、前記バッテリセルの側方に突出する突出部と、を有することを特徴とする。従って、バッテリ冷却部の主面部または突出部に流出部位形成部を形成することで、異常時にバッテリセルを効果的に冷却することができる。   In the battery module of the present invention, the battery cooling part includes a main surface part disposed between the battery cells and a protruding part protruding to the side of the battery cell. Therefore, by forming the outflow portion forming portion on the main surface portion or the protruding portion of the battery cooling portion, it is possible to effectively cool the battery cell at the time of abnormality.

また、本発明のバッテリモジュールでは、前記バッテリセルの下方に、前記バッテリ冷却部どうしの間隙としてスリットを形成することを特徴とする。従って、異常時に於いて流出部位から流出するバッテリ冷却流体を、スリットを経由して外部に流出させることができ、バッテリ冷却流体をバッテリセルに確実に接触させることで、バッテリセルの発火等を確実に防止することができる。   In the battery module of the present invention, a slit is formed as a gap between the battery cooling parts below the battery cell. Therefore, the battery cooling fluid that flows out from the outflow site in the event of an abnormality can be discharged to the outside via the slit, and the battery cell is reliably brought into contact with the battery cell to ensure ignition of the battery cell. Can be prevented.

また、本発明のバッテリモジュールでは、異常時に於いて、前記スリットから流出する前記バッテリ冷却流体の流量を、前記流出部位から流出する前記バッテリ冷却流体の流量よりも少なくすることを特徴とする。従って、バッテリ冷却流体がバッテリセルと熱交換する時間を一定以上に確保することができ、バッテリセルの過熱等を防止する効果を顕著にすることができる。   In the battery module of the present invention, the flow rate of the battery cooling fluid flowing out from the slit is made smaller than the flow rate of the battery cooling fluid flowing out from the outflow portion in an abnormal state. Therefore, the time for the battery cooling fluid to exchange heat with the battery cell can be secured above a certain level, and the effect of preventing overheating of the battery cell can be made remarkable.

また、本発明のバッテリモジュールでは、前記バッテリ冷却部に前記バッテリ冷却流体を供給するポンプと、前記バッテリスタックの温度を検知する温度センサと、前記温度センサの出力に基づいて前記ポンプの吐出力を制御する制御部と、を更に具備し、前記制御部は、前記温度センサで検出した前記バッテリスタックの温度が第1温度以上であれば、前記ポンプが前記バッテリ冷却部に供給する前記バッテリ冷却流体の流量を増加させることを特徴とする。従って、バッテリスタックが異常状態の際に、大量のバッテリ冷却流体をバッテリ冷却部に供給することで、バッテリスタックの過熱を防止し、ひいては発煙等を防止することができる。   In the battery module of the present invention, the pump that supplies the battery cooling fluid to the battery cooling unit, a temperature sensor that detects the temperature of the battery stack, and the discharge force of the pump based on the output of the temperature sensor A control unit that controls the battery cooling fluid that the pump supplies to the battery cooling unit when the temperature of the battery stack detected by the temperature sensor is equal to or higher than a first temperature. The flow rate is increased. Therefore, when the battery stack is in an abnormal state, a large amount of battery cooling fluid is supplied to the battery cooling unit, so that overheating of the battery stack can be prevented, and smoke generation and the like can be prevented.

また、本発明のバッテリモジュールでは、前記制御部は、前記温度センサで検出した前記バッテリスタックの温度が前記第1温度以上であれば、前記バッテリスタックの充放電を制限することを特徴とする。従って、バッテリスタックの過熱および漏電を防止することができる。   In the battery module of the present invention, the controller limits charging / discharging of the battery stack when the temperature of the battery stack detected by the temperature sensor is equal to or higher than the first temperature. Therefore, overheating and electric leakage of the battery stack can be prevented.

また、本発明のバッテリモジュールでは、前記制御部は、前記温度センサで検出した前記バッテリスタックの温度が、前記第1温度よりも高く設定された第2温度以上であれば、前記ポンプが前記バッテリ冷却部に供給する前記バッテリ冷却流体の流量を更に増加させることを特徴とする。従って、バッテリスタックの温度が更に上昇した場合であっても、バッテリスタックに供給するバッテリ冷却流体の流量を増加させることで、バッテリスタックの過熱を防止できる。   In the battery module according to the aspect of the invention, if the temperature of the battery stack detected by the temperature sensor is equal to or higher than a second temperature set higher than the first temperature, the control unit is configured so that the pump is the battery. The flow rate of the battery cooling fluid supplied to the cooling unit is further increased. Therefore, even when the temperature of the battery stack further rises, overheating of the battery stack can be prevented by increasing the flow rate of the battery cooling fluid supplied to the battery stack.

本発明の実施形態に係るバッテリモジュールが組み込まれた車両を示す側方断面図である。It is side sectional drawing which shows the vehicle by which the battery module which concerns on embodiment of this invention was integrated. 本発明の実施形態に係るバッテリモジュールが組み込まれた車両を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the vehicle incorporating the battery module which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るバッテリモジュールを部分的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows partially the battery module which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るバッテリモジュールを示す図であり、(A)はバッテリ冷却部を示す斜視図であり、(B)および(C)はバッテリ冷却部の断面図である。It is a figure which shows the battery module which concerns on embodiment of this invention, (A) is a perspective view which shows a battery cooling part, (B) and (C) are sectional drawings of a battery cooling part. 本発明の実施形態に係るバッテリモジュールを部分的に示す図であり、突出部で流出部位を形成する状況を示す断面図である。It is a figure which shows partially the battery module which concerns on embodiment of this invention, and is sectional drawing which shows the condition which forms an outflow site | part with a protrusion part. 本発明の実施形態に係るバッテリモジュールを示す図であり、流出部位形成部の他形態を示す断面図である。It is a figure which shows the battery module which concerns on embodiment of this invention, and is sectional drawing which shows the other form of an outflow site | part formation part. 本発明の実施形態に係るバッテリモジュールを示す図であり、(A)は他形態のバッテリ冷却部およびバッテリスタックを示す断面図であり、(B)は異常状態に於けるバッテリ冷却部およびバッテリスタックを示す断面図である。It is a figure which shows the battery module which concerns on embodiment of this invention, (A) is sectional drawing which shows the battery cooling part and battery stack of another form, (B) is the battery cooling part and battery stack in an abnormal state FIG. 本発明の他形態に係るバッテリ冷却部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the battery cooling part which concerns on the other form of this invention. 本発明の実施形態に係るバッテリモジュールを示す図であり、異常時にバッテリを冷却する方法を示すフローチャートである。It is a figure which shows the battery module which concerns on embodiment of this invention, and is a flowchart which shows the method of cooling a battery at the time of abnormality.

以下、図を参照して本実施形態に係るバッテリモジュール10を説明する。以下の説明では、同一の部材には原則的に同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。   Hereinafter, the battery module 10 according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. In the following description, the same members are denoted by the same reference numerals in principle, and repeated description is omitted.

図1を参照して、本形態のバッテリモジュール10を備えた車両20を説明する。車両20は、例えば電気自動車またはハイブリッド自動車である。車両20が電気自動車の場合は、バッテリモジュール10から供給される電力で回転するモータを駆動源として、車両20が走行する。車両20がハイブリッド自動車の場合は、上記したモータまたはエンジンの一方または両方を駆動源として車両20が走行する。   With reference to FIG. 1, the vehicle 20 provided with the battery module 10 of this form is demonstrated. The vehicle 20 is, for example, an electric vehicle or a hybrid vehicle. When the vehicle 20 is an electric vehicle, the vehicle 20 travels using a motor that rotates with electric power supplied from the battery module 10 as a drive source. When the vehicle 20 is a hybrid vehicle, the vehicle 20 travels using one or both of the motor and the engine as a drive source.

バッテリモジュール10は、後部座席であるシート22の後方斜め下に配設されており、仕切板23で覆われている。ここで、バッテリモジュール10は、シート22の下方等に配設されても良い。   The battery module 10 is disposed obliquely below and behind the seat 22, which is a rear seat, and is covered with a partition plate 23. Here, the battery module 10 may be disposed below the seat 22 or the like.

図2を参照して、バッテリモジュール10の接続構成を説明する。バッテリモジュール10は、バッテリスタック14、バッテリ冷却部15、ポンプ12、ラジエタ17、制御部13、温度センサ11およびモータ16を備えている。   The connection configuration of the battery module 10 will be described with reference to FIG. The battery module 10 includes a battery stack 14, a battery cooling unit 15, a pump 12, a radiator 17, a control unit 13, a temperature sensor 11, and a motor 16.

バッテリスタック14は、後述するように複数の板状セルから構成されており、電池パックとも称される。バッテリスタック14としては、例えばリチウムバッテリを採用することができる。   The battery stack 14 is composed of a plurality of plate cells as will be described later, and is also referred to as a battery pack. As the battery stack 14, for example, a lithium battery can be employed.

バッテリ冷却部15は、バッテリスタック14と密着するように配置され、バッテリ冷却流体19が流通する流路が内部に形成され、充電時および放電時にバッテリスタック14を冷却する。   The battery cooling unit 15 is disposed so as to be in close contact with the battery stack 14, and a flow path through which the battery cooling fluid 19 flows is formed inside, and cools the battery stack 14 during charging and discharging.

ラジエタ17は、バッテリ冷却流体19と外部雰囲気とを熱交換することで、バッテリ冷却流体19を冷却する。   The radiator 17 cools the battery cooling fluid 19 by exchanging heat between the battery cooling fluid 19 and the external atmosphere.

ポンプ12は、バッテリ冷却流体19がラジエタ17とバッテリ冷却部15との間で循環するように、バッテリ冷却流体19に圧力を加える。   The pump 12 applies pressure to the battery cooling fluid 19 so that the battery cooling fluid 19 circulates between the radiator 17 and the battery cooling unit 15.

温度センサ11は、バッテリスタック14の温度を計測するセンサであり、バッテリスタック14の温度を示す電気信号を制御部13に伝送する。   The temperature sensor 11 is a sensor that measures the temperature of the battery stack 14, and transmits an electrical signal indicating the temperature of the battery stack 14 to the control unit 13.

制御部13は、CPU、RAMおよびROM等からなり、温度センサ11が計測したバッテリスタック14の温度等に基づいて、ポンプ12の吐出力を制御する。   The control unit 13 includes a CPU, a RAM, a ROM, and the like, and controls the discharge force of the pump 12 based on the temperature of the battery stack 14 measured by the temperature sensor 11.

モータ16は、バッテリスタック14から供給される電力で回転し、図1に示した車両20に駆動力を与える駆動力発生手段である。ここで、バッテリスタック14を充電するための充電用エンジンが配設されても良い。   The motor 16 is a driving force generating means that rotates with electric power supplied from the battery stack 14 and applies a driving force to the vehicle 20 shown in FIG. Here, a charging engine for charging the battery stack 14 may be provided.

上記した構成のバッテリモジュール10は、次のように動作する。即ち、バッテリスタック14を充電する際には、外部電源や車載エンジン等からバッテリスタック14に電力を供給する。充電時に於けるバッテリスタック14の過熱を防止するために、温度センサ11の出力に応じて制御部13はポンプ12を運転し、バッテリ冷却流体19をバッテリ冷却部15に供給する。ポンプ12の運転により、バッテリ冷却流体19はラジエタ17とバッテリ冷却部15とを循環する。バッテリ冷却流体19がバッテリスタック14と熱交換することで、充電時に於けるバッテリスタック14の過熱が防止される。   The battery module 10 having the above configuration operates as follows. That is, when the battery stack 14 is charged, power is supplied to the battery stack 14 from an external power source, an in-vehicle engine, or the like. In order to prevent overheating of the battery stack 14 during charging, the control unit 13 operates the pump 12 according to the output of the temperature sensor 11 and supplies the battery cooling fluid 19 to the battery cooling unit 15. The battery cooling fluid 19 circulates between the radiator 17 and the battery cooling unit 15 by the operation of the pump 12. The battery cooling fluid 19 exchanges heat with the battery stack 14 to prevent overheating of the battery stack 14 during charging.

バッテリスタック14が放電する際は、バッテリスタック14から供給される電力でモータ16が回転することで、上記した車両20に駆動力が与えられる。更に、バッテリスタック14が放電する際には、温度センサ11の出力に応じて、制御部13はポンプ12を運転する。ポンプ12が運転されると、バッテリ冷却流体19はラジエタ17とバッテリ冷却部15との間で循環させる。バッテリ冷却流体19がバッテリ冷却部15の内部でバッテリスタック14と熱交換することで、バッテリスタック14の放電時に於ける過熱が防止される。   When the battery stack 14 is discharged, the motor 16 is rotated by the electric power supplied from the battery stack 14, so that driving force is applied to the vehicle 20 described above. Further, when the battery stack 14 is discharged, the control unit 13 operates the pump 12 according to the output of the temperature sensor 11. When the pump 12 is operated, the battery cooling fluid 19 is circulated between the radiator 17 and the battery cooling unit 15. The battery cooling fluid 19 exchanges heat with the battery stack 14 inside the battery cooling unit 15, thereby preventing overheating when the battery stack 14 is discharged.

図3を参照して、バッテリ冷却部15およびバッテリスタック14の関連構成を説明する。この図は、バッテリ冷却部15およびバッテリスタック14を部分的に示す断面図である。   A related configuration of the battery cooling unit 15 and the battery stack 14 will be described with reference to FIG. This figure is a sectional view partially showing the battery cooling section 15 and the battery stack 14.

バッテリスタック14は、積層された複数のセルから構成され、ここではバッテリセル181、182、183、184が示されている。個々のバッテリセル181等は、略板形状を呈している。   The battery stack 14 includes a plurality of stacked cells. Here, battery cells 181, 182, 183, and 184 are shown. Each battery cell 181 or the like has a substantially plate shape.

バッテリスタック14どうしの間には、バッテリ冷却部15が配設されている。具体的には、バッテリセル181とバッテリセル182との間にはバッテリ冷却部151が配設され、バッテリセル182とバッテリセル183との間にはバッテリ冷却部152が配設され、バッテリセル183とバッテリセル184との間にはバッテリ冷却部153が配設され、バッテリセル184の右方にはバッテリ冷却部154が配設されている。   A battery cooling section 15 is disposed between the battery stacks 14. Specifically, a battery cooling unit 151 is disposed between the battery cell 181 and the battery cell 182, and a battery cooling unit 152 is disposed between the battery cell 182 and the battery cell 183. A battery cooling unit 153 is disposed between the battery cell 184 and the battery cooling unit 154 is disposed on the right side of the battery cell 184.

バッテリ冷却部151等は略筐体状の構成を有し、その内部にはバッテリ冷却流体19が流通する。バッテリ冷却流体19としては、水、不凍液、油などの非伝導性流体、または、これらの混合液体等を採用することができる。   The battery cooling part 151 and the like have a substantially casing-like configuration, and the battery cooling fluid 19 circulates therein. As the battery cooling fluid 19, non-conductive fluid such as water, antifreeze, oil, or a mixed liquid thereof can be used.

バッテリスタック14が充放電している間は、バッテリスタック14の温度等に応じて、バッテリ冷却部15をバッテリ冷却流体19が流通する。具体的には、バッテリ冷却流体19は、バッテリ冷却部151、152、153、154の順番で流通する。バッテリ冷却部151を流通するバッテリ冷却流体19が、バッテリセル181およびバッテリセル182と熱交換する。バッテリ冷却部152を流通するバッテリ冷却流体19が、バッテリセル182およびバッテリセル183と熱交換する。バッテリ冷却部153を流通するバッテリ冷却流体19が、バッテリセル183およびバッテリセル184と熱交換する。バッテリ冷却部154を流通するバッテリ冷却流体19が、バッテリセル184と熱交換する。このように、各バッテリ冷却部151等が各バッテリセル181等と熱交換することで、各バッテリセル181等を効率的に冷却することができる。   While the battery stack 14 is being charged and discharged, the battery cooling fluid 19 flows through the battery cooling unit 15 according to the temperature of the battery stack 14 and the like. Specifically, the battery cooling fluid 19 circulates in the order of the battery cooling units 151, 152, 153, and 154. The battery cooling fluid 19 flowing through the battery cooling unit 151 exchanges heat with the battery cell 181 and the battery cell 182. The battery cooling fluid 19 flowing through the battery cooling unit 152 exchanges heat with the battery cell 182 and the battery cell 183. The battery cooling fluid 19 flowing through the battery cooling unit 153 exchanges heat with the battery cell 183 and the battery cell 184. The battery cooling fluid 19 flowing through the battery cooling unit 154 exchanges heat with the battery cell 184. Thus, each battery cell 181 grade | etc., Can be cooled efficiently because each battery cooling part 151 grade | etc., Carries out heat exchange with each battery cell 181 grade | etc.,.

図4を参照して、バッテリ冷却部15の構成を説明する。図4(A)はバッテリ冷却部15を上方側から見た斜視図であり、図4(B)は図4(A)のA−A線に於ける断面図であり、図4(C)は図4(A)のB−B線に於ける断面図である。   The configuration of the battery cooling unit 15 will be described with reference to FIG. 4A is a perspective view of the battery cooling unit 15 as viewed from above, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 4A, and FIG. These are sectional drawings in the BB line of Drawing 4 (A).

図4(A)を参照して、バッテリ冷却部15は、その内部に上記したバッテリ冷却流体19が流通する内部空間を有する筐体形状を呈している。具体的には、バッテリ冷却部15は、上下方向に細長く伸びる板状を呈する主面部24と、主面部24の上端部近傍を前方に向かって突出させた突出部25と、を有している。バッテリ冷却部15は、例えば、一体成型された合成樹脂から構成される。   With reference to FIG. 4 (A), the battery cooling part 15 is exhibiting the housing | casing shape which has the internal space in which the above-mentioned battery cooling fluid 19 distribute | circulates. Specifically, the battery cooling unit 15 includes a main surface portion 24 that has a plate shape that is elongated in the vertical direction, and a protruding portion 25 that protrudes forward in the vicinity of the upper end portion of the main surface portion 24. . The battery cooling unit 15 is made of, for example, an integrally molded synthetic resin.

主面部24は、下方に面する下面32、上方に面する上面33、前方に面する前面28、後方を向く後面29、左方を向く左側面30、右方を向く右側面31、を有している。   The main surface portion 24 has a lower surface 32 facing downward, an upper surface 33 facing upward, a front surface 28 facing forward, a rear surface 29 facing rearward, a left side surface 30 facing left, and a right side surface 31 facing right. doing.

突出部25は、下方を向く下面35、前方を向く前面34を有している。   The protrusion 25 has a lower surface 35 facing downward and a front surface 34 facing forward.

前面34の左端部分を略円形に開口することで注入口26が形成されている。注入口26は、上記したバッテリ冷却流体19がバッテリ冷却部15の内部に注入される開口である。   The injection port 26 is formed by opening the left end portion of the front surface 34 in a substantially circular shape. The inlet 26 is an opening through which the battery cooling fluid 19 is injected into the battery cooling unit 15.

後面29の上方左端部分を略円形に開口することで排出口27が形成されている。排出口27は、バッテリ冷却部15の内部を流通したバッテリ冷却流体19が取り出される開口である。前方から見て、注入口26と排出口27とは、重畳して配置される。   A discharge port 27 is formed by opening the upper left end portion of the rear surface 29 in a substantially circular shape. The discharge port 27 is an opening through which the battery cooling fluid 19 that has circulated through the battery cooling unit 15 is taken out. When viewed from the front, the inlet 26 and the outlet 27 are arranged so as to overlap each other.

図4(B)を参照して、バッテリ冷却部15の内部には壁部36が形成されている。壁部36は、左側面30から右側面31に至るまで壁状に形成されている。また、左右方向に於ける壁部36の中央部近傍を、前後方向に向かって突起させることで、突出部37が形成されている。突出部37は、前後方向に向かって楔形に突出している。ここでは、複数の突出部37が略等間隔に形成されている。   Referring to FIG. 4B, a wall portion 36 is formed inside the battery cooling portion 15. The wall portion 36 is formed in a wall shape from the left side surface 30 to the right side surface 31. Further, the projecting portion 37 is formed by projecting the vicinity of the central portion of the wall portion 36 in the left-right direction toward the front-rear direction. The protruding portion 37 protrudes in a wedge shape in the front-rear direction. Here, the some protrusion part 37 is formed in substantially equal intervals.

図4(C)を参照して、壁部36は、上面33から下面32の近傍まで延在している。即ち、壁部36と下端と下面32との間には、バッテリ冷却流体19が流通するための間隙が形成されている。上記した突出部37は、上下方向に於いて壁部36の略中央部に形成されている。   Referring to FIG. 4C, the wall portion 36 extends from the upper surface 33 to the vicinity of the lower surface 32. That is, a gap for the battery cooling fluid 19 to flow is formed between the wall 36, the lower end, and the lower surface 32. The protrusion 37 described above is formed at a substantially central portion of the wall portion 36 in the vertical direction.

また、上記した突出部37は、上下方向および左右方向に於いて、図3に示したバッテリセル181等の中央部近傍に対応する部分には配設される。このようにすることで、バッテリセル181等が異常膨張する際には中央部の膨張量が大きいことから、後述するように、その膨張を利用して開口を形成することができる。   Further, the above-described protruding portion 37 is disposed in a portion corresponding to the vicinity of the central portion of the battery cell 181 and the like shown in FIG. 3 in the vertical direction and the horizontal direction. By doing in this way, when battery cell 181 grade | etc., Expands abnormally, since the amount of expansion | swelling of a center part is large, so that it may mention later, an opening can be formed using the expansion | swelling.

更に図4(C)を参照して、バッテリ冷却部15の内部をバッテリ冷却流体19が流通する際には、注入口26から流入したバッテリ冷却流体19は、前面28と壁部36との間の空間を下方に向かって流通する。次に、バッテリ冷却流体19は、壁部36と後面29との間の空間を上方に向かって流通する。その後、バッテリ冷却流体19は、排出口27から外部に流出する。このようにすることで、バッテリ冷却部15の内部に於いてバッテリ冷却流体19が流通する経路を長くすることができ、より効果的にバッテリスタック14とバッテリ冷却流体19とを熱交換することができる。   Further, referring to FIG. 4C, when the battery cooling fluid 19 flows through the inside of the battery cooling section 15, the battery cooling fluid 19 that has flowed from the inlet 26 flows between the front surface 28 and the wall section 36. It circulates in the space below. Next, the battery cooling fluid 19 flows upward in the space between the wall portion 36 and the rear surface 29. Thereafter, the battery cooling fluid 19 flows out from the discharge port 27. By doing in this way, the path | route through which the battery cooling fluid 19 distribute | circulates inside the battery cooling part 15 can be lengthened, and the battery stack 14 and the battery cooling fluid 19 can be heat-exchanged more effectively. it can.

図5を参照して、バッテリセル182およびバッテリセル183が異常時に膨張した場合を説明する。内部短絡等が発生することで、バッテリセル182およびバッテリセル183が異常状態となると、バッテリセル182およびバッテリセル183は温度上昇すると共に膨張する。   With reference to FIG. 5, the case where the battery cell 182 and the battery cell 183 expand | swell at the time of abnormality is demonstrated. When the battery cell 182 and the battery cell 183 are in an abnormal state due to the occurrence of an internal short circuit or the like, the battery cell 182 and the battery cell 183 expand as the temperature rises.

バッテリセル182が異常膨張すると、バッテリセル182の両側面が側方に向かって膨出する。この結果、バッテリセル182の後方側面に当接している前面28も、後方に向かって同様に変形し、前面28の中間部は突出部37に当接する。バッテリセル182の異常膨張が更に進行すると、鋭利な形状を呈する突出部37に前面28は強く押しつけられる。そして、前面28の突出部37に接触する部分が開口することで流出部位40が形成される。   When the battery cell 182 abnormally expands, both side surfaces of the battery cell 182 expand toward the side. As a result, the front surface 28 that is in contact with the rear side surface of the battery cell 182 is similarly deformed rearward, and the intermediate portion of the front surface 28 is in contact with the protruding portion 37. When the abnormal expansion of the battery cell 182 further proceeds, the front surface 28 is strongly pressed against the projecting portion 37 having a sharp shape. And the outflow site | part 40 is formed because the part which contacts the protrusion part 37 of the front surface 28 opens.

同様に、バッテリセル183が異常膨張することでその側面が側方に膨出すると、後面29は前方に向かって変形し、後面29の中間部が突出部37に当接し、後面29が部分的に開口することで流出部位40が形成される。   Similarly, when the side surface of the battery cell 183 expands laterally due to abnormal expansion, the rear surface 29 deforms toward the front, the intermediate portion of the rear surface 29 abuts against the protruding portion 37, and the rear surface 29 partially The outflow part 40 is formed by opening in.

上記のように、前面28および後面29に流出部位40が形成されると、流出部位40を介して上記したバッテリ冷却流体19がバッテリ冷却部153の外部に流出する。この結果、流出したバッテリ冷却流体19がバッテリセル182およびバッテリセル183に接触することで、バッテリセル182およびバッテリセル183が冷却され、過熱が抑止される。また、加熱されたバッテリ冷却流体19が蒸発する際に生じる気化熱により、バッテリセル182およびバッテリセル183を更に冷却することができる。   As described above, when the outflow portion 40 is formed on the front surface 28 and the rear surface 29, the battery cooling fluid 19 described above flows out of the battery cooling portion 153 through the outflow portion 40. As a result, the battery cooling fluid 19 that has flowed out contacts the battery cell 182 and the battery cell 183, whereby the battery cell 182 and the battery cell 183 are cooled, and overheating is suppressed. Moreover, the battery cell 182 and the battery cell 183 can be further cooled by the heat of vaporization generated when the heated battery cooling fluid 19 evaporates.

更には、バッテリセル182およびバッテリセル183が排煙した場合であっても、バッテリ冷却流体19が流通する径路に排煙ガスを流すことができる。よって、バッテリ冷却流体19が流通する経路を、非常時に於ける排煙機構として利用することができる。この場合は、排煙のための専用機構を排除することができ、バッテリモジュール10全体の構成を簡素化することができる。   Further, even when the battery cell 182 and the battery cell 183 have flueed, the flue gas can flow through the path through which the battery cooling fluid 19 flows. Therefore, the path through which the battery cooling fluid 19 flows can be used as a smoke exhausting mechanism in an emergency. In this case, a dedicated mechanism for exhausting smoke can be eliminated, and the overall configuration of the battery module 10 can be simplified.

図6を参照して、異常時にバッテリ冷却部15を開口する他の構成を説明する。ここでは、排煙弁38の上方またはその近傍に於いて、バッテリ冷却部15の下面35に異常時開口部39を形成している。異常時開口部39は、下面35を部分的に脆弱に形成した部位であり、例えば、下面35を部分的に肉薄とした部位である。   With reference to FIG. 6, another configuration that opens battery cooling unit 15 in the event of an abnormality will be described. Here, an abnormal-time opening 39 is formed in the lower surface 35 of the battery cooling unit 15 above or in the vicinity of the smoke exhaust valve 38. The abnormal-time opening 39 is a part where the lower surface 35 is partially made weak, for example, a part where the lower surface 35 is partially thinned.

係る構成とすることで、異常時に於いて異常時開口部39からバッテリ冷却流体19をバッテリセル18に向かって吐出することができる。具体的には、異常時に於いてはバッテリセル18の上端に配設された排煙弁38からガスが発生する。ガスが発生すると、発生したガスは高圧且つ高温であるため、そのようなガスが脆弱な異常時開口部39に吹き付けられると異常時開口部39は開口することで流出部位となる。異常時開口部39が開口すると、この流出部位からバッテリ冷却流体19がバッテリセル18に向かって噴出し、バッテリ冷却流体19によりバッテリセル18が冷却され、バッテリセル18の過熱が抑止される。   By adopting such a configuration, the battery cooling fluid 19 can be discharged toward the battery cell 18 from the abnormal-time opening 39 in an abnormal time. Specifically, gas is generated from the smoke exhaust valve 38 disposed at the upper end of the battery cell 18 in an abnormal state. When the gas is generated, the generated gas is at a high pressure and a high temperature. Therefore, when such a gas is blown onto the fragile abnormal opening 39, the abnormal opening 39 opens to become an outflow site. When the abnormal-time opening 39 is opened, the battery cooling fluid 19 is ejected from the outflow portion toward the battery cell 18, the battery cell 18 is cooled by the battery cooling fluid 19, and overheating of the battery cell 18 is suppressed.

ここで、図5に示した突出部37と、図6に示した異常時開口部39とは、共に異常時に於いてバッテリ冷却流体19をバッテリセル18に向かって流出させるための流出部位を形成する流出部位形成部である。流出部位形成部として、突出部37および異常時開口部39の何れか一方が採用されても良いし、両方が組み合わせて採用されても良い。   Here, the protruding portion 37 shown in FIG. 5 and the abnormal-time opening 39 shown in FIG. 6 form an outflow portion for allowing the battery cooling fluid 19 to flow out toward the battery cell 18 in an abnormal time. It is an outflow site forming part. As the outflow site forming portion, either one of the projecting portion 37 and the abnormal-time opening 39 may be employed, or both may be employed in combination.

図7を参照して、バッテリ冷却部15の他の構成を説明する。図7(A)はバッテリ冷却部15の他の構成を示す断面図であり、図7(B)は係る構成に於いてバッテリスタック14が異常膨張した場合を示す断面図である。   With reference to FIG. 7, another configuration of the battery cooling unit 15 will be described. FIG. 7A is a cross-sectional view showing another configuration of the battery cooling section 15, and FIG. 7B is a cross-sectional view showing a case where the battery stack 14 has abnormally expanded in such a configuration.

図7(A)を参照して、バッテリセル181等の下部は前後方向に延伸しており、バッテリセル181等どうしの間の下方に、両者の間隙としてのスリット41が形成されている。具体的には、バッテリ冷却部151とバッテリ冷却部152との間、バッテリ冷却部152とバッテリ冷却部153との間、バッテリ冷却部153とバッテリ冷却部154との間に、それぞれ、スリット41が形成されている。また、スリット41は、バッテリセル181等の下方に形成されている。スリット41は、後述するように、異常時に於いてバッテリ冷却部151等から漏出するバッテリ冷却流体19を、所定量外部に漏出させるためのものである。   Referring to FIG. 7A, the lower part of the battery cell 181 etc. extends in the front-rear direction, and a slit 41 is formed as a gap between the battery cells 181 etc. below. Specifically, the slits 41 are provided between the battery cooling unit 151 and the battery cooling unit 152, between the battery cooling unit 152 and the battery cooling unit 153, and between the battery cooling unit 153 and the battery cooling unit 154, respectively. Is formed. The slit 41 is formed below the battery cell 181 and the like. As will be described later, the slit 41 is for allowing a predetermined amount of the battery cooling fluid 19 leaking from the battery cooling portion 151 or the like to leak out in the event of an abnormality.

図7(B)を参照して、異常時に於ける動作を、バッテリセル183を例に説明する。異常時に於いてバッテリセル183が膨張すると、図5を参照して説明したように、バッテリ冷却部152およびバッテリ冷却部153の側面を開口することで、流出部位40が形成される。流出部位40からは、バッテリ冷却部152およびバッテリ冷却部153の内部を流通するバッテリ冷却流体19が、バッテリセル183に向かって噴出する。噴出された後のバッテリ冷却流体19は、バッテリ冷却部152およびバッテリ冷却部153と、バッテリセル182の側面との間に満たされた後に、スリット41を経由して外部に流出する。   With reference to FIG. 7B, the operation at the time of abnormality will be described by taking the battery cell 183 as an example. When the battery cell 183 expands at the time of abnormality, the outflow part 40 is formed by opening the side surfaces of the battery cooling unit 152 and the battery cooling unit 153 as described with reference to FIG. From the outflow portion 40, the battery cooling fluid 19 that circulates inside the battery cooling unit 152 and the battery cooling unit 153 is ejected toward the battery cell 183. After being ejected, the battery cooling fluid 19 is filled between the battery cooling unit 152 and the battery cooling unit 153 and the side surface of the battery cell 182, and then flows out to the outside through the slit 41.

ここで、図6を再び参照して、流出部位として異常時開口部39が形成された場合は、異常時開口部39を開口した部位から流出するバッテリ冷却流体19が、バッテリセル18の周囲を満たした後に、図7(A)に示すスリット41を経由して外部に流出する。   Here, referring to FIG. 6 again, when the abnormal-time opening 39 is formed as the outflow portion, the battery cooling fluid 19 flowing out from the portion opening the abnormal-time opening 39 flows around the battery cell 18. After filling, it flows out to the outside through the slit 41 shown in FIG.

また、スリット41を経由するバッテリ冷却流体19の流量は、流出部位40を経由するバッテリ冷却流体19の流量よりも少なく設定することができる。このようにすることで、流出するバッテリ冷却流体19とバッテリセル183とが接する時間を、一定以上にすることができ、バッテリセル183の過熱や発火を防止する効果が大きくなる。   Further, the flow rate of the battery cooling fluid 19 passing through the slit 41 can be set smaller than the flow rate of the battery cooling fluid 19 passing through the outflow portion 40. By doing in this way, the time which the battery cooling fluid 19 which flows out, and the battery cell 183 contact can be made more than fixed time, and the effect which prevents overheating and ignition of the battery cell 183 becomes large.

図8を参照して、バッテリ冷却部15の変形例を詳述する。この図は、バッテリ冷却部15を上方から見た斜視図である。この図を参照して、主面部24の下端部を前方および後方に突出させることで張出部42が形成されている。また、張出部42の前面を溝状に切り欠くことでスリット41が形成されている。スリット41は複数が形成されている。同様に、後方に向かって突出する張出部42の後面にも複数のスリット41が形成されている。   A modification of the battery cooling unit 15 will be described in detail with reference to FIG. This figure is a perspective view of the battery cooling unit 15 as viewed from above. With reference to this figure, the overhang | projection part 42 is formed by making the lower end part of the main surface part 24 protrude ahead and back. Moreover, the slit 41 is formed by notching the front surface of the overhang | projection part 42 in groove shape. A plurality of slits 41 are formed. Similarly, a plurality of slits 41 are also formed on the rear surface of the overhanging portion 42 protruding rearward.

図9のフローチャートを参照して、上記した各図も参照しつつ、異常時に於いてバッテリスタック14の過熱を抑止する制御方法を説明する。   With reference to the flowchart of FIG. 9, a control method for suppressing overheating of the battery stack 14 in the event of an abnormality will be described with reference to the above-described drawings.

ステップS10では、先ず、温度センサ11がバッテリスタック14の温度を常時計測する。温度センサ11は、バッテリスタック14の温度を示す温度データを制御部13に伝送する。   In step S10, first, the temperature sensor 11 constantly measures the temperature of the battery stack 14. The temperature sensor 11 transmits temperature data indicating the temperature of the battery stack 14 to the control unit 13.

ステップS11では、制御部13は、温度センサ11で計測したバッテリスタック14の温度が、予め設定された第1温度以上であるか否かを判断する。ここで、第1温度とは、バッテリスタック14が正常に充放電する際の温度よりも高い温度である。よって、バッテリスタック14の計測温度が第1温度以上であれば、バッテリスタック14は異常状態であると判断される。   In step S11, the control unit 13 determines whether or not the temperature of the battery stack 14 measured by the temperature sensor 11 is equal to or higher than a preset first temperature. Here, 1st temperature is temperature higher than the temperature at the time of the battery stack 14 charging / discharging normally. Therefore, if the measured temperature of the battery stack 14 is equal to or higher than the first temperature, it is determined that the battery stack 14 is in an abnormal state.

バッテリスタック14の温度が第1温度未満である場合、即ち、バッテリスタック14が正常に充放電を行っており、ステップS11でNOの場合は、制御部13は、ステップS10に戻り、バッテリスタック14の温度監視を続ける。   When the temperature of the battery stack 14 is lower than the first temperature, that is, when the battery stack 14 is charging / discharging normally and NO in step S11, the control unit 13 returns to step S10, and the battery stack 14 Continue temperature monitoring.

一方、バッテリスタック14の温度が第1温度以上である場合は、バッテリスタック14が異常状態であり、ステップS11がYESであるので、ステップS12に移行する。   On the other hand, when the temperature of the battery stack 14 is equal to or higher than the first temperature, the battery stack 14 is in an abnormal state and step S11 is YES, so the process proceeds to step S12.

ステップS12では、制御部13は、ポンプ12の吐出量を増加させ、バッテリ冷却部15に供給されるバッテリ冷却流体19の流量を増加させる。ここでは、ポンプ12の吐出量を、例えば、通常使用領域を超えて、大きくする。このようにすることで、バッテリスタック14を冷却する機能を増大し、バッテリスタック14の過熱を抑止する。この時、図5に示したように、バッテリセル182等が膨張する現象を利用して流出部位40を形成し、バッテリセル182等にバッテリ冷却流体19を供給することで、バッテリセル182等の過熱および延焼を防止する。   In step S <b> 12, the control unit 13 increases the discharge amount of the pump 12 and increases the flow rate of the battery cooling fluid 19 supplied to the battery cooling unit 15. Here, for example, the discharge amount of the pump 12 is increased beyond the normal use region. By doing so, the function of cooling the battery stack 14 is increased, and overheating of the battery stack 14 is suppressed. At this time, as shown in FIG. 5, the outflow portion 40 is formed by utilizing the phenomenon that the battery cell 182 and the like expand, and the battery cooling fluid 19 is supplied to the battery cell 182 and the like. Prevent overheating and fire spread.

更に、制御部13は、バッテリスタック14に入出力される電力を制限する。例えば、バッテリスタック14に入出力される電力を0kWとする。これにより、異常時に解ける漏電および感電を抑止することができる。   Further, the control unit 13 limits the power input / output to / from the battery stack 14. For example, the power input / output to / from the battery stack 14 is 0 kW. Thereby, the electric leakage and electric shock which can be solved at the time of abnormality can be suppressed.

ステップS13では、制御部13は、温度センサ11で計測したバッテリスタック14の温度が、予め設定された第2温度以上であるか否かを判断する。本工程の第2温度は、上記した第1温度よりも高く設定された温度である。バッテリスタック14の計測温度が第2温度以上であれば、バッテリスタック14は更に異常な状態であると判断される。   In step S13, the controller 13 determines whether or not the temperature of the battery stack 14 measured by the temperature sensor 11 is equal to or higher than a preset second temperature. The second temperature in this step is a temperature set higher than the first temperature described above. If the measured temperature of the battery stack 14 is equal to or higher than the second temperature, it is determined that the battery stack 14 is in an abnormal state.

バッテリスタック14の温度が第2温度未満である場合、ステップS13でNOの場合は、制御部13は、ステップS11に戻り、バッテリスタック14の温度監視および冷却を続ける。   If the temperature of the battery stack 14 is lower than the second temperature, if NO in step S13, the control unit 13 returns to step S11 and continues monitoring and cooling of the battery stack 14.

一方、バッテリスタック14の温度が第2温度以上である場合は、バッテリスタック14が異常状態であり、ステップS13がYESであるので、ステップS14に移行する。   On the other hand, if the temperature of the battery stack 14 is equal to or higher than the second temperature, the battery stack 14 is in an abnormal state and step S13 is YES, so the process proceeds to step S14.

ステップS14では、制御部13は、ポンプ12の吐出量を更に最大限まで増加させ、バッテリ冷却部15に供給されるバッテリ冷却流体19の流量を増加させる。このようにすることで、バッテリスタック14を冷却する機能を更に増大し、バッテリスタック14の過熱や延焼を抑止する。更に、制御部13は、バッテリスタック14に入出力される電力を制限する。例えば、バッテリスタック14に入出力される電力を0kWとする。   In step S <b> 14, the control unit 13 further increases the discharge amount of the pump 12 to the maximum, and increases the flow rate of the battery cooling fluid 19 supplied to the battery cooling unit 15. By doing so, the function of cooling the battery stack 14 is further increased, and overheating and fire spread of the battery stack 14 are suppressed. Further, the control unit 13 limits the power input / output to / from the battery stack 14. For example, the power input / output to / from the battery stack 14 is 0 kW.

以上、本発明の実施形態を示したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。   As mentioned above, although embodiment of this invention was shown, this invention is not limited to the said embodiment.

10 バッテリモジュール
11 温度センサ
12 ポンプ
13 制御部
14 バッテリスタック
15 バッテリ冷却部
151 バッテリ冷却部
152 バッテリ冷却部
153 バッテリ冷却部
154 バッテリ冷却部
16 モータ
17 ラジエタ
18 バッテリセル
181 バッテリセル
182 バッテリセル
183 バッテリセル
184 バッテリセル
19 バッテリ冷却流体
20 車両
22 シート
23 仕切板
24 主面部
25 突出部
26 注入口
27 排出口
28 前面
29 後面
30 左側面
31 右側面
32 下面
33 上面
34 前面
35 下面
36 壁部
37 突出部
38 排煙弁
39 異常時開口部
40 流出部位
41 スリット
42 張出部

DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Battery module 11 Temperature sensor 12 Pump 13 Control part 14 Battery stack 15 Battery cooling part 151 Battery cooling part 152 Battery cooling part 153 Battery cooling part 154 Battery cooling part 16 Motor 17 Radiator 18 Battery cell 181 Battery cell 182 Battery cell 183 Battery cell 184 Battery cell 19 Battery cooling fluid 20 Vehicle 22 Seat 23 Partition plate 24 Main surface portion 25 Projection portion 26 Injection port 27 Discharge port 28 Front surface 29 Rear surface 30 Left side surface 31 Right side surface 32 Lower surface 33 Upper surface 34 Front surface 35 Lower surface 36 Wall portion 37 Projection portion 38 Smoke Exhaust Valve 39 Opening 40 at Abnormality Outflow Portion 41 Slit 42 Overhang

Claims (9)

複数のバッテリセルを有するバッテリスタックと、
前記バッテリセルどうしの間に配置され、前記バッテリセルを冷却するバッテリ冷却流体が流通する経路を形成するバッテリ冷却部と、
前記バッテリセルが異常状態の際に、前記バッテリ冷却流体が前記バッテリ冷却部から前記バッテリスタックの側に流れる流出部位を形成する流出部位形成部と、を具備することを特徴とするバッテリモジュール。
A battery stack having a plurality of battery cells;
A battery cooling unit disposed between the battery cells and forming a path through which a battery cooling fluid for cooling the battery cells flows; and
A battery module comprising: an outflow portion forming portion that forms an outflow portion in which the battery cooling fluid flows from the battery cooling portion toward the battery stack when the battery cell is in an abnormal state.
前記バッテリ冷却部は、筐体部と、前記筐体部の内部に壁状に形成された壁部と、を具備し、
前記流出部位形成部は、前記壁部を前記筐体部に向かって部分的に突出させた突出部であることを特徴とする請求項1に記載のバッテリモジュール。
The battery cooling unit includes a housing part, and a wall part formed in a wall shape inside the housing part,
2. The battery module according to claim 1, wherein the outflow portion forming portion is a protruding portion in which the wall portion is partially protruded toward the housing portion.
前記流出部位形成部は、前記バッテリセルが前記異常状態の際に、前記バッテリセルの排煙弁からの発熱または圧力により開口される異常時開口部であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のバッテリモジュール。   The said outflow part formation part is an opening part at the time of abnormality opened by the heat_generation | fever or pressure from the smoke exhaust valve of the said battery cell when the said battery cell is in the said abnormal state. Item 3. The battery module according to Item 2. 前記バッテリ冷却部は、前記バッテリセルどうしの間に配置される主面部と、前記バッテリセルの側方に突出する突出部と、を有することを特徴とする請求項1から請求項3の何れかに記載のバッテリモジュール。   The said battery cooling part has the main surface part arrange | positioned between the said battery cells, and the protrusion part which protrudes to the side of the said battery cell, The any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. The battery module as described in. 前記バッテリセルの下方に、前記バッテリ冷却部どうしの間隙としてスリットを形成することを特徴とする請求項1から請求項4の何れかに記載のバッテリモジュール。   5. The battery module according to claim 1, wherein a slit is formed as a gap between the battery cooling portions below the battery cell. 6. 異常時に於いて、前記スリットから流出する前記バッテリ冷却流体の流量を、前記流出部位から流出する前記バッテリ冷却流体の流量よりも少なくすることを特徴とする請求項5に記載のバッテリモジュール。   6. The battery module according to claim 5, wherein a flow rate of the battery cooling fluid flowing out from the slit is made smaller than a flow rate of the battery cooling fluid flowing out from the outflow portion when an abnormality occurs. 前記バッテリ冷却部に前記バッテリ冷却流体を供給するポンプと、
前記バッテリスタックの温度を検知する温度センサと、
前記温度センサの出力に基づいて前記ポンプの吐出力を制御する制御部と、を更に具備し、
前記制御部は、前記温度センサで検出した前記バッテリスタックの温度が第1温度以上であれば、前記ポンプが前記バッテリ冷却部に供給する前記バッテリ冷却流体の流量を増加させることを特徴とする請求項1から請求項6の何れかに記載のバッテリモジュール。
A pump for supplying the battery cooling fluid to the battery cooling section;
A temperature sensor for detecting the temperature of the battery stack;
A control unit that controls the discharge force of the pump based on the output of the temperature sensor,
The control unit increases the flow rate of the battery cooling fluid supplied to the battery cooling unit by the pump if the temperature of the battery stack detected by the temperature sensor is equal to or higher than a first temperature. The battery module according to any one of claims 1 to 6.
前記制御部は、前記温度センサで検出した前記バッテリスタックの温度が前記第1温度以上であれば、前記バッテリスタックの充放電を制限することを特徴とする請求項7に記載のバッテリモジュール。   The battery module according to claim 7, wherein the controller limits charging / discharging of the battery stack when the temperature of the battery stack detected by the temperature sensor is equal to or higher than the first temperature. 前記制御部は、前記温度センサで検出した前記バッテリスタックの温度が、前記第1温度よりも高く設定された第2温度以上であれば、前記ポンプが前記バッテリ冷却部に供給する前記バッテリ冷却流体の流量を更に増加させることを特徴とする請求項7または請求項8に記載のバッテリモジュール。
If the temperature of the battery stack detected by the temperature sensor is equal to or higher than a second temperature set higher than the first temperature, the control unit supplies the battery cooling fluid to the battery cooling unit by the pump The battery module according to claim 7 or 8, wherein the flow rate of the battery is further increased.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113659228A (en) * 2020-05-12 2021-11-16 马勒国际有限公司 Storage battery

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007227171A (en) * 2006-02-23 2007-09-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Nonaqueous electrolyte secondary battery, and power storage device using nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2007280858A (en) * 2006-04-11 2007-10-25 Toyota Motor Corp Holding structure of secondary battery
JP2009054297A (en) * 2007-08-23 2009-03-12 Toshiba Corp Battery pack
JP2009301969A (en) * 2008-06-17 2009-12-24 Toyota Motor Corp Battery device and vehicle
JP2011124056A (en) * 2009-12-10 2011-06-23 Kawasaki Heavy Ind Ltd Cooling system of liquid cooling type secondary battery
WO2012032697A1 (en) * 2010-09-09 2012-03-15 パナソニック株式会社 Battery module
JP2013012463A (en) * 2011-05-30 2013-01-17 Yokohama Rubber Co Ltd:The Temperature control device for storage battery
JP2013062207A (en) * 2011-09-15 2013-04-04 Nissan Motor Co Ltd Secondary battery cooling device
JP2015028884A (en) * 2013-07-30 2015-02-12 株式会社リチウムエナジージャパン Power storage device
JP2015138773A (en) * 2014-01-23 2015-07-30 睦月電機株式会社 Cooler
JP2016152067A (en) * 2015-02-16 2016-08-22 トヨタ自動車株式会社 Power storage system

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007227171A (en) * 2006-02-23 2007-09-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Nonaqueous electrolyte secondary battery, and power storage device using nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2007280858A (en) * 2006-04-11 2007-10-25 Toyota Motor Corp Holding structure of secondary battery
JP2009054297A (en) * 2007-08-23 2009-03-12 Toshiba Corp Battery pack
JP2009301969A (en) * 2008-06-17 2009-12-24 Toyota Motor Corp Battery device and vehicle
JP2011124056A (en) * 2009-12-10 2011-06-23 Kawasaki Heavy Ind Ltd Cooling system of liquid cooling type secondary battery
WO2012032697A1 (en) * 2010-09-09 2012-03-15 パナソニック株式会社 Battery module
JP2013012463A (en) * 2011-05-30 2013-01-17 Yokohama Rubber Co Ltd:The Temperature control device for storage battery
JP2013062207A (en) * 2011-09-15 2013-04-04 Nissan Motor Co Ltd Secondary battery cooling device
JP2015028884A (en) * 2013-07-30 2015-02-12 株式会社リチウムエナジージャパン Power storage device
JP2015138773A (en) * 2014-01-23 2015-07-30 睦月電機株式会社 Cooler
JP2016152067A (en) * 2015-02-16 2016-08-22 トヨタ自動車株式会社 Power storage system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113659228A (en) * 2020-05-12 2021-11-16 马勒国际有限公司 Storage battery

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