JP2020161216A - Battery device - Google Patents
Battery device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020161216A JP2020161216A JP2019056083A JP2019056083A JP2020161216A JP 2020161216 A JP2020161216 A JP 2020161216A JP 2019056083 A JP2019056083 A JP 2019056083A JP 2019056083 A JP2019056083 A JP 2019056083A JP 2020161216 A JP2020161216 A JP 2020161216A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chamber
- battery
- partition
- housing
- duct
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
Description
本発明は、密閉された筐体にバッテリモジュールが収容されたバッテリ装置に関する。 The present invention relates to a battery device in which a battery module is housed in a sealed housing.
従来、ハイブリット式又は電動式の車両に、複数のバッテリセルにより構成されたバッテリモジュール(バッテリパックと呼ばれることもある)が搭載されている。また、充放電に伴うバッテリセルの温度上昇を抑えるために、冷却ファンなどの冷却装置が設けられている。個々のバッテリセル間に温度のばらつきが生じると、充電量にばらつきが生じたり、温度の高いバッテリセルの劣化が促進されたりするため、バッテリモジュールを構成する複数のバッテリセルを均一に冷却することが求められる。 Conventionally, a battery module (sometimes called a battery pack) composed of a plurality of battery cells is mounted on a hybrid or electric vehicle. Further, in order to suppress the temperature rise of the battery cell due to charging / discharging, a cooling device such as a cooling fan is provided. If the temperature varies between the individual battery cells, the amount of charge varies and the deterioration of the hot battery cell is accelerated. Therefore, it is necessary to uniformly cool the plurality of battery cells constituting the battery module. Is required.
特許文献1には、筐体内に設置した冷却ファンによってバッテリモジュールを冷却する装置が記載されている。冷却ファンは、複数のバッテリセルが設置された面と対向する面(放熱面)に配置され、且つ、それらが設置されている領域の中央に配置されている。この装置では、バッテリモジュールに対して気流が均一に行き渡らないため、個々のバッテリセル間に温度のばらつきを生じる恐れがあり、バッテリセルを均一に冷却する効果は然程でもないと考えられる。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、バッテリモジュールを構成する複数のバッテリセルを均一に冷却できるバッテリ装置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 device capable of uniformly cooling a plurality of battery cells constituting a battery module.
本発明に係るバッテリ装置は、密閉された筐体と、前記筐体内に収容され、互いに隙間を設けて配置された複数のバッテリセルを有するバッテリモジュールと、前記筐体内で第1室、第2室、及び、それらに挟まれた第3室を区画形成する第1仕切り部及び第2仕切り部と、前記第1室と前記第2室とを互いに連通させるダクトと、前記ダクト内に空気を送風する送風部とを備え、前記バッテリモジュールが前記第3室に配置され、前記第1仕切り部及び前記第2仕切り部には、それぞれ、前記送風部より送風された空気を前記バッテリセルの隙間を介して前記第1室と前記第2室との間で循環させる循環穴が設けられたものである。 The battery device according to the present invention includes a sealed housing, a battery module having a plurality of battery cells housed in the housing and arranged with a gap between them, and a first chamber and a second chamber in the housing. A first partition and a second partition forming a chamber and a third chamber sandwiched between them, a duct for communicating the first chamber and the second chamber with each other, and air in the duct. The battery module is provided in the third chamber with a blower portion for blowing air, and the air blown from the blower portion is blown into the first partition portion and the second partition portion, respectively, in the gaps between the battery cells. A circulation hole is provided for circulation between the first chamber and the second chamber.
かかる構成によれば、送風部によって送風された空気が、バッテリセルの隙間を介して第1室と第2室との間で循環するため、個々のバッテリセルの隙間が気流の経路となり、個々のバッテリセル間の温度のばらつきが抑えられ、バッテリモジュールを構成する複数のバッテリセルが均一に冷却される。 According to such a configuration, the air blown by the blower circulates between the first chamber and the second chamber through the gaps between the battery cells, so that the gaps between the individual battery cells serve as airflow paths and are individually used. The temperature variation between the battery cells is suppressed, and the plurality of battery cells constituting the battery module are uniformly cooled.
前記第1仕切り部及び前記第2仕切り部が、それぞれ前記筐体の内部空間を上下に仕切っており、前記ダクトが、前記筐体内の下部に設けられた前記第1室と、前記筐体内の上部に設けられた前記第2室との間で上下方向に延びていることが好ましい。かかる構成によれば、個々のバッテリセルの隙間を通じて、第3室の上下に設けられた第1室と第2室との間を空気が流動することにより、複数のバッテリセルが冷却される。 The first partition and the second partition each partition the internal space of the housing up and down, and the ducts are provided in the lower part of the housing and in the housing. It is preferable that it extends in the vertical direction from the second chamber provided in the upper part. According to such a configuration, a plurality of battery cells are cooled by flowing air between the first chamber and the second chamber provided above and below the third chamber through the gaps between the individual battery cells.
前記ダクトが前記第3室の平面視中央部に設けられており、複数の前記バッテリモジュールが前記ダクトを挟むようにして配置されていることが好ましい。これにより、個々のバッテリモジュール間の温度のばらつきを抑えるうえで都合が良い。 It is preferable that the duct is provided in the central portion of the third chamber in a plan view, and a plurality of the battery modules are arranged so as to sandwich the duct. This is convenient in suppressing the temperature variation between the individual battery modules.
前記送風部が前記ダクト内に設置されていることが好ましい。これにより、ダクトを通じて空気を確実に送風できる。 It is preferable that the blower portion is installed in the duct. As a result, air can be reliably blown through the duct.
前記第3室に周辺回路の設置スペースが設けられていることが好ましい。これにより、バッテリ装置をコンパクトに構成して搭載性を向上できる。 It is preferable that the third chamber is provided with an installation space for peripheral circuits. As a result, the battery device can be compactly configured to improve the mountability.
本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は、本発明に係るバッテリ装置の一例を示す外観斜視図である。図2は、バッテリ装置の縦断面図であり、図1,3及び4のA−A矢視断面図に相当する。図3は、バッテリ装置の横断面図であり、図2のB−B矢視断面図に相当する。図4は、バッテリ装置の横断面図であり、図2のC−C矢視断面図に相当する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an external perspective view showing an example of a battery device according to the present invention. FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of the battery device, and corresponds to the cross-sectional view taken along the line AA of FIGS. 1, 3 and 4. FIG. 3 is a cross-sectional view of the battery device, which corresponds to a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of the battery device, which corresponds to a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
図1〜4に示すように、バッテリ装置1は、密閉された筐体2と、その筐体2内に収容されたバッテリモジュール3とを備える。筐体2は、略直方体形状に形成されている。本実施形態において、筐体2は、熱伝導率の高い材料、例えば鉄やステンレス、アルミニウムなどの金属材料で形成されている。本実施形態では、バッテリ装置1に四つのバッテリモジュール3が備えられている。但し、バッテリモジュール3の個数は特に限定されず、少なくとも一つのバッテリモジュール3が備えられていればよい。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
図5に示すように、バッテリモジュール3は、互いに隙間Gを設けて配置された複数のバッテリセル4(以下、単に「セル4」と呼ぶ)を有する。個々のセル4は、例えばリチウムイオン電池などの二次電池で構成される。セル4は、略直方体形状に形成されており、その長手方向を上下に向けて互いに平行に配置されている。バッテリモジュール3は、隙間Gを設けた状態で複数のセル4を保持するモジュールケース31を備える。モジュールケース31の上面と下面には、それぞれ複数の開口32,32・・・が形成されている。個々のセル4の隙間Gは、この開口32を介して上方と下方に向けて露出している。
As shown in FIG. 5, the
密閉された筐体2は、防塵性や防水性に優れるため、比較的過酷な環境で用いられる建設機械などの作業車両に搭載するうえで有用である。その反面、バッテリモジュール3から発生した熱が籠りやすいが、本実施形態のバッテリ装置1によれば、後述する冷却機構により、バッテリモジュール3を構成する複数のセル4を効率良く冷却しつつ、個々のセル4間の温度のばらつきを抑えて均一に冷却することができる。
Since the sealed
バッテリ装置1は、更に、第1仕切り部51及び第2仕切り部52と、ダクト6と、送風部であるファン7とを備える。第1仕切り部51及び第2仕切り部52は、筐体2内で第1室21、第2室22、及び、それらに挟まれた第3室23を区画形成する。本実施形態では、第1室21と第3室23とが第1仕切り部51で仕切られ、第2室22と第3室23とが第2仕切り部52で仕切られている。ダクト6は、第1室21と第2室22とを互いに連通させる。ファン7は、ダクト6内に空気を送風する。本実施形態では、ファン7が軸流ファンで構成されているが、これに限られず、例えばシロッコファンでもよい。バッテリモジュール3は第3室23に配置されている。第1仕切り部51及び第2仕切り部52には、それぞれ、ファン7より送風された空気をバッテリセル4の隙間Gを介して第1室21と第2室22との間で循環させる循環穴54が設けられている。
The
本実施形態のバッテリ装置1は、ファン7によってダクト6内で空気を下方へ向けて送風するように構成されている。図6は、筐体2内の気流を模式的に示しており、空気が流れる方向を矢印で表している。図6に示すように、ファン7によって送り出された空気は、ダクト6を通って第1室21に流れ込み、そこからセル4の隙間Gを通って第2室22に流れ込んで、再びダクト6内に送り込まれる。このように、バッテリセル4の隙間Gを介して第1室21と第2室22との間で空気が筐体2内を循環する。このため、個々のセル4の隙間Gが気流の経路となり、個々のセル4間の温度のばらつきが抑えられ、バッテリモジュール3を構成する複数のセル4が均一に冷却される。
The
筐体2内には、ダクト6から第1室21、セル4間の隙間G及び第2室22を経てダクト6に至る、空気の循環経路が形成されている。この循環経路の一部は、個々のセル4の隙間Gによって構成されている。ファン7の作用により、空気が押し込まれる第1室21と、空気が吸い込まれる第2室22との間には圧力差が生じるため、その圧力差を利用して個々のセル4間の隙間Gに空気を均等に流すことができる。これにより、セル4間の隙間Gの各々を流れる空気の温度や流量が略等しくなり、バッテリモジュール3を構成する複数のセル4を均一に冷却できる。また、複数のバッテリモジュール3に対して満遍なく空気が行き渡り、温度のばらつきが生じにくい。
In the
セル4から熱を奪った空気は、筐体2との接触により熱交換を行いながら循環し、セル4で発生した熱が筐体2の外部に放出される。本実施形態では採用していないが、筐体2の内面にフィン(吸熱フィン)を設けて、循環する空気から筐体2への熱伝導を促してもよい。これに代えて又は加えて、筐体2の外面にフィン(放熱フィン)を設けて、筐体2から外部への放熱を促すことも可能である。また、水冷チラーやペルチェ素子などを利用した別の冷却機構によって筐体2を外部から冷却してもよい。筐体2の外部に遮熱板を設置し、直射日光やエンジンなどからの輻射熱の影響を防ぐことも有効である。
The air that has taken heat from the
本実施形態において、第1仕切り部51及び第2仕切り部52は、それぞれ筐体2の内部空間を上下に仕切っている。ダクト6は、筐体2内の下部に設けられた第1室21と、筐体2内の上部に設けられた第2室22との間で上下方向に延びている。第3室23は、第1室21と第2室22との間に介在し、上下方向における筐体2の中央部に配置されている。筐体2の底部2b及び天井部2cは、それぞれ第1室21及び第2室22に面しており、空気との接触が活発であることから、これらのうち少なくとも一方が熱伝導率の高い材料で形成されていることが望ましい。
In the present embodiment, the
本実施形態では、ファン7によって空気を下方へ向けて送風する例を示したが、ファン7を逆回転させて、空気を上方へ向けて送風してもよい。この場合、ファン7によって送り出された空気は、第2室22からセル4間の隙間Gを下向きに通過して個々のセル4を冷却する。ファン7による強制対流に加えて自然対流を利用するうえでは、図6のようにファン7によって空気を下方へ向けて送風することが好ましい。
In the present embodiment, an example in which the air is blown downward by the
図4に示すように、ダクト6は第3室23の平面視中央部に設けられており、そのダクト6を挟むようにして複数のバッテリモジュール3が配置されている。これにより、個々のバッテリモジュール3間の温度のばらつきを抑えるうえで都合が良い。本実施形態では、四つのバッテリモジュール3がダクト6を囲むように配置されている。個々のバッテリモジュール3からダクト6までの距離は互いに同等に設定されている。尚、中央部からずれた位置にダクト6が配置されていても構わない。
As shown in FIG. 4, the
第1仕切り部51は、図7に示すような板状部材で形成されており、第2仕切り部52もこれと同様である。バッテリモジュール3は、第1仕切り部51に載置されている。第1仕切り部51及び第2仕切り部52は、それぞれ、底部2bから上方へ向けて延びたステー(図示せず)で支持されているとともに、ボルトなどの固定具(図示せず)を用いて筐体2に対して着脱自在に固定されている。
The
第1仕切り部51及び第2仕切り部52には、それぞれ挿通穴53と循環穴54とが設けられている。ダクト6は、挿通穴53に挿通される。個々のセル4の隙間Gは、第1仕切り部51に設けられた循環穴54を介して第1室21に通じ、第2仕切り部52に設けられた循環穴54を介して第2室22に通ずる。ダクト6は、第1仕切り部51に設けられた挿通穴53と、第2仕切り部52に設けられた挿通穴53との間に設けられ、そのダクト6内にファン7が設置される。取り付けの利便性に照らし、ファン7はダクト6の上端部又は下端部に配置されることが好ましい。
The
コントローラやセンサなどのバッテリ装置1に必要な周辺回路(図示せず)は、第1室21や第2室22に設置しても構わないが、バッテリモジュール3が配置される第3室23に設置することで配線などを行いやすい。そのため、本実施形態では、図4に示すように第3室23に周辺回路の設置スペース8,8が設けられている。これにより、バッテリ装置1をコンパクトに構成して搭載性を向上できる。複数のバッテリモジュール3は、ダクト6と、そのダクト6を挟んで位置する両側の設置スペース8,8を挟むようにして対称的に配置されている。
Peripheral circuits (not shown) required for the
本実施形態では、ダクト6とセル4間の隙間Gとを介してのみ、第1室21と第2室22との間で空気が流れるように構成されている。但し、これに限られず、例えば、冷却を必要とする周辺回路が第3室23に設置されている場合において、その周辺回路の隙間を第1室21及び第2室22に連通させて空気が流れるようにしてもよい。その場合、第1仕切り部51及び第2仕切り部52の各々には、循環穴54と同様に、その周辺回路の隙間を露出させるための開口が設けられる。
In the present embodiment, air is configured to flow between the
本発明は、上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various improvements and changes can be made without departing from the spirit of the present invention.
1 バッテリ装置
2 筐体
3 バッテリモジュール
4 バッテリセル
6 ダクト
7 ファン(送風部)
8 設置スペース
21 第1室
22 第2室
23 第3室
51 第1仕切り部
52 第2仕切り部
53 挿通穴
54 循環穴
1
8
Claims (5)
前記筐体内に収容され、互いに隙間を設けて配置された複数のバッテリセルを有するバッテリモジュールと、
前記筐体内で第1室、第2室、及び、それらに挟まれた第3室を区画形成する第1仕切り部及び第2仕切り部と、
前記第1室と前記第2室とを互いに連通させるダクトと、
前記ダクト内に空気を送風する送風部とを備え、
前記バッテリモジュールが前記第3室に配置され、
前記第1仕切り部及び前記第2仕切り部には、それぞれ、前記送風部より送風された空気を前記バッテリセルの隙間を介して前記第1室と前記第2室との間で循環させる循環穴が設けられているバッテリ装置。 With a sealed housing
A battery module having a plurality of battery cells housed in the housing and arranged with a gap between them.
A first partition and a second partition that partition the first chamber, the second chamber, and the third chamber sandwiched between them in the housing.
A duct that communicates the first chamber and the second chamber with each other,
A blower portion for blowing air is provided in the duct.
The battery module is arranged in the third chamber,
In the first partition and the second partition, respectively, circulation holes for circulating air blown from the blower between the first chamber and the second chamber through the gap of the battery cell. Battery device provided with.
前記ダクトが、前記筐体内の下部に設けられた前記第1室と、前記筐体内の上部に設けられた前記第2室との間で上下方向に延びている請求項1に記載のバッテリ装置。 The first partition and the second partition each partition the internal space of the housing vertically.
The battery device according to claim 1, wherein the duct extends in the vertical direction between the first chamber provided in the lower part of the housing and the second chamber provided in the upper part of the housing. ..
The battery device according to any one of claims 1 to 4, wherein an installation space for a peripheral circuit is provided in the third chamber.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019056083A JP2020161216A (en) | 2019-03-25 | 2019-03-25 | Battery device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019056083A JP2020161216A (en) | 2019-03-25 | 2019-03-25 | Battery device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020161216A true JP2020161216A (en) | 2020-10-01 |
Family
ID=72639628
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019056083A Pending JP2020161216A (en) | 2019-03-25 | 2019-03-25 | Battery device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2020161216A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113301780A (en) * | 2021-05-25 | 2021-08-24 | 上海御微半导体技术有限公司 | Board card box of semiconductor equipment and design method thereof |
CN113601537A (en) * | 2021-10-11 | 2021-11-05 | 徐州圣淮机械有限公司 | Robot |
-
2019
- 2019-03-25 JP JP2019056083A patent/JP2020161216A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113301780A (en) * | 2021-05-25 | 2021-08-24 | 上海御微半导体技术有限公司 | Board card box of semiconductor equipment and design method thereof |
CN113301780B (en) * | 2021-05-25 | 2022-08-30 | 上海御微半导体技术有限公司 | Board card box of semiconductor equipment and design method thereof |
CN113601537A (en) * | 2021-10-11 | 2021-11-05 | 徐州圣淮机械有限公司 | Robot |
CN113601537B (en) * | 2021-10-11 | 2022-02-08 | 徐州圣淮机械有限公司 | Robot |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20200067045A1 (en) | Battery module | |
JP5532623B2 (en) | Air conditioner electrical equipment | |
JP6704595B2 (en) | Battery pack temperature control/power supply system | |
JP5842867B2 (en) | Battery cooling device | |
WO2014041911A1 (en) | Cell pack and container provided with same | |
JP2015011825A (en) | Battery pack | |
JP2004152769A (en) | Battery pack | |
WO2012124446A1 (en) | Battery module | |
JP2020161216A (en) | Battery device | |
JP6089980B2 (en) | Battery cooling device | |
JP2014229560A (en) | Battery pack | |
JP6074346B2 (en) | Switchboard equipment | |
JP2014232598A (en) | Heat dissipation structure of power storage device | |
JP2021026842A (en) | Battery device | |
JP2015109153A (en) | Power storage device | |
US11166397B2 (en) | Power conversion device | |
JP2018026231A (en) | Battery cooling device | |
JP2010261601A (en) | Outdoor unit of air conditioner | |
JP2013229125A (en) | Battery module and vehicle | |
JP2012221802A (en) | Cooling structure of battery pack | |
JP7471882B2 (en) | Battery device | |
JP2012167862A (en) | Outdoor unit of refrigerating apparatus | |
JP2010144989A (en) | Outdoor unit of air conditioner | |
WO2017187898A1 (en) | Heat sink and housing | |
JP6546339B2 (en) | Battery device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20200828 |