JP2021099937A - Battery pack - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電池パックに関する。 The present invention relates to a battery pack.
現在、電気自動車やハイブリッド車、プラグインハイブリッド車等には、リチウムイオン二次電池やニッケル水素電池等の二次電池を内蔵する電池パックが搭載されている。このような電池パック(バッテリパック)は、複数の二次電池(電池モジュール)が吸気口及び排気口を有する筐体内に配列されて構成することができる。 Currently, electric vehicles, hybrid vehicles, plug-in hybrid vehicles, and the like are equipped with a battery pack containing a secondary battery such as a lithium ion secondary battery or a nickel hydrogen battery. Such a battery pack (battery pack) can be configured by arranging a plurality of secondary batteries (battery modules) in a housing having an intake port and an exhaust port.
特許文献1には、第1バッテリセルと、第2バッテリセルと、第1端部に入口を有し、第1端部の反対側である第2端部に斜面を有する第1ダクトと、主本体と、を備えたバッテリパックが記載されている。この主本体は、第1バッテリセルと第2バッテリセルとを囲み、第1ダクトに連結されている。ここで、斜面は、第1枠と、第1枠の反対側である第2枠とを有し、斜面の第1枠は、バッテリセルに近接し、斜面は、斜面の第2枠が当該第1枠より入口により近くなるように傾いている。また、第1バッテリセルと第2バッテリセルとの間の第1ダクトから熱伝達媒体が流れるように通路を提供する、第1バッテリセルと第2バッテリセルとの間に形成されたギャップを含んで形成されている。さらに、第1バッテリセルと第2バッテリセルとは第1方向にスタックされている。また、第1ダクトは斜め側面を含む。そして、斜め側面それぞれは、第1方向に延長される第1枠と、第1方向に延長される第2枠とを有し、斜め側面の当該第1枠はバッテリセルに隣接している。さらに、斜め側面は、斜め側面の第2枠が当該第1枠の間よりさらに近くなるように互いに傾いている。
ところで、電池パックにおける内蔵電池(電池モジュール)間の流路に流れる冷却風温度のバラツキは、電池モジュール間の温度のバラツキの一つの大きな原因となる。冷却風温度のバラツキは、筐体が外部から受熱する、受熱しない風がそれぞれ違う電池モジュール間の流路に流れることが一因となって生じる。特に、筐体の吸気流路側の壁に接して流れる風が、常に外気等の外部(外部環境)から受熱を集めるために温度が高くなり、その風は一か所の電池モジュール間流路に流れ、近接の電池モジュール温度が高くなる。 By the way, the variation in the cooling air temperature flowing in the flow path between the built-in batteries (battery modules) in the battery pack is one of the major causes of the variation in the temperature between the battery modules. The variation in the cooling air temperature is caused in part by the fact that the air that receives heat from the outside and the air that does not receive heat flows through the flow paths between different battery modules. In particular, the wind that flows in contact with the wall on the intake flow path side of the housing always collects heat from the outside (external environment) such as outside air, so the temperature rises, and the wind flows into the flow path between battery modules in one place. The temperature of the battery module in the vicinity becomes high.
また、外部からの受熱の対策として筐体を断熱することが考えられるが、筐体における受熱面が広いため、コストが嵩んでしまう。 Further, it is conceivable to insulate the housing as a measure against heat reception from the outside, but since the heat receiving surface in the housing is wide, the cost increases.
特許文献1に記載のバッテリパックは、スタックされたバッテリセル間の温度偏差を減少させることを目的とするものであるが、上述したような外部からの受熱を考慮したものではない。
The battery pack described in
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、断熱材を使用しなくても複数の電池を収容した電池パック内の温度を均等化することが可能な電池パックを提供することを、その目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and provides a battery pack capable of equalizing the temperature in a battery pack containing a plurality of batteries without using a heat insulating material. The purpose is to do.
本発明の一態様に係る電池パックは、複数の電池と、前記複数の電池を各電池間に空間を開けて配列した状態で収容し、冷却媒体の吸気口及び、前記吸気口から吸気され各電池間の空間を通った冷却媒体を排気する排気口を有する筐体と、を備え、前記吸気口は、前記筐体における一面の一端側の位置に設けられており、前記筐体は、前記筐体における吸気口から前記一面に対向する対向面に向かうまでの吸気流路を形成する内壁の一部に、前記吸気流路の断面形状を狭くする絞り部を有し、前記絞り部は、前記内壁の高さを部分的に異ならせるように設けられている、ものである。 The battery pack according to one aspect of the present invention accommodates a plurality of batteries and the plurality of batteries in an arranged state with a space between the batteries, and is sucked from the intake port of the cooling medium and the intake port. A housing having an exhaust port for exhausting a cooling medium that has passed through a space between batteries is provided, and the intake port is provided at a position on one end side of one surface of the housing. A throttle portion for narrowing the cross-sectional shape of the intake flow path is provided in a part of an inner wall forming an intake flow path from the intake port in the housing to the facing surface facing the one surface, and the throttle portion is It is provided so that the heights of the inner walls are partially different.
また、前記絞り部は、前記吸気口の一端側から吸気される冷却媒体と前記吸気口の他端側から吸気される冷却媒体とが干渉する領域に配設されていることが好ましい。ここで、前記吸気口の一端側から吸気される冷却媒体が前記吸気口の他端側から吸気される冷却媒体より多いように冷却媒体の吸気がなされるものとする。 Further, it is preferable that the throttle portion is arranged in a region where the cooling medium taken in from one end side of the intake port and the cooling medium taken in from the other end side of the intake port interfere with each other. Here, it is assumed that the cooling medium is sucked so that the amount of the cooling medium taken in from one end side of the intake port is larger than that of the cooling medium taken in from the other end side of the intake port.
また、前記絞り部は、前記内壁の全体が高くなるように且つその高さが複数個所で異なるように設けられていることが好ましい。
さらに、前記絞り部は、前記内壁の高さの違いが前記複数個所で均等に分布するように設けられていることが好ましい。
Further, it is preferable that the throttle portion is provided so that the entire inner wall is raised and the height thereof is different at a plurality of places.
Further, it is preferable that the throttle portion is provided so that the difference in height of the inner wall is evenly distributed at the plurality of locations.
また、前記絞り部は、前記内壁の高さが1個所高くなるように設けられている、ものとすることもできる。 Further, the throttle portion may be provided so that the height of the inner wall is increased by one place.
また、前記絞り部は、前記複数の電池の配列方向に垂直な方向において、前記内壁の高さを部分的に異ならせるように設けられていることが好ましい。
また、前記電池パックは、前記絞り部における前記吸気流路の断面形状を変更する絞り変更機構をさらに備えることが好ましい。
Further, it is preferable that the throttle portion is provided so that the height of the inner wall is partially different in the direction perpendicular to the arrangement direction of the plurality of batteries.
Further, it is preferable that the battery pack further includes a throttle changing mechanism for changing the cross-sectional shape of the intake flow path in the throttle portion.
本発明により、断熱材を使用しなくても複数の電池を収容した電池パック内の温度を均等化することが可能な電池パックを提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a battery pack capable of equalizing the temperature in a battery pack containing a plurality of batteries without using a heat insulating material.
以下、本発明を適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。但し、本発明が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。また、実施形態において、同一又は同等の要素には、同一の符号を付すことがあり、重複する説明は適宜省略される。 Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments. Further, in order to clarify the explanation, the following description and drawings have been simplified as appropriate. Further, in the embodiment, the same or equivalent elements may be designated by the same reference numerals, and duplicate description may be omitted as appropriate.
(実施形態1)
実施形態1について、図1〜図8を参照しながら説明する。図1は、実施形態1に係る電池パックの一構成例を示す垂直断面図である。図2は、図1の電池パックの一部を拡大した図で、図3は、図1の電池パックの水平断面図である。なお、図1〜図3及び後述する各図において、冷却媒体の流れを示す実線矢印は、太く表現しているほど熱い風であることを示している。また、図3のII−II断面が図2となる。
(Embodiment 1)
The first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 8. FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a configuration example of a battery pack according to the first embodiment. FIG. 2 is an enlarged view of a part of the battery pack of FIG. 1, and FIG. 3 is a horizontal cross-sectional view of the battery pack of FIG. In addition, in FIGS. 1 to 3 and each figure described later, the solid line arrow indicating the flow of the cooling medium indicates that the thicker the wind is, the hotter the wind is. The cross section of II-II in FIG. 3 is shown in FIG.
図1に示すように、本実施形態に係る電池パック1は、複数の電池11と筐体12とを備える。電池11は、二次電池である。図1において、複数の電池11は、筐体12における一面12c側から対向面12fに向かって配列されている。
As shown in FIG. 1, the
ここでは、電池パック1内に9つ収容されている例(9つの電池11冷却媒体タックされている例)を挙げるが、電池11の数は複数であればよい。また、電池11の内部には図1の紙面垂直方向に複数のセルを配列しておくことができる。各セルには、正極シートと負極シートとセパレータとを含むセット(電極群)を1又は複数内蔵しておくことができる。なお、セルの数や幅の違い等は問わない。
Here, an example in which nine batteries are housed in the battery pack 1 (an example in which nine
筐体12は、複数の電池11を各電池11間に空間を開けて配列した状態で収容し、冷却媒体の吸気口13及び排気口14を有する。上記空間が電池11間の冷却媒体流路となる。
The
吸気口13は、筐体12における一面12cの一端側の位置(筐体12の下端部12bの付近に対応する位置)に設けられており、その対向面12eに向かって吸気流路(吸気チャンバー)が形成されている。また、排気口14は、吸気口13から吸気され各電池11間の空間を通った冷却媒体を排気する。排気口14は、図示したように、一面12cにおける上記一端側の位置以外の位置(筐体12の上端部12aの付近に対応する位置)に設けることができる。この例における排気口14は、その対向面12dから排気流路(排気チャンバー)が形成されている。但し、排気口は、一面12cに対向する対向面12fにおける吸気口13と対向する位置(つまり対向面12eの位置)以外の位置などに設けられることもできる。例えば、排気口は、図1における対向面12dとして示す位置に設けておくこともできる。
The
吸気チャンバーには、外気や他の部品などの外部環境より冷たい風が送風され、吸気チャンバーは冷却チャンバーとして機能させることができる。外部環境の温度は吸気チャンバーに吸気される冷却媒体より高いため、図1において点線矢印で示すように、吸気チャンバー内の冷却媒体は外部環境から受熱することになる。それにより、図1において実線矢印の太さで表現するように、筐体12の外部に近い程、温度が高くなる。また、吸気口13から対向面12eに向かう程、受熱量が増えるため、温度が高くなると言える。
Cold air is blown to the intake chamber from the external environment such as outside air and other parts, and the intake chamber can function as a cooling chamber. Since the temperature of the external environment is higher than that of the cooling medium taken into the intake chamber, the cooling medium inside the intake chamber receives heat from the external environment as shown by the dotted arrow in FIG. As a result, as shown by the thickness of the solid arrow in FIG. 1, the closer to the outside of the
このような温度のバラツキを解消するために、筐体12は、筐体12における吸気口13から対向面12eに向かうまでの吸気流路を形成する内壁の一部に、その吸気流路の断面形状を狭くする絞り部(断面絞り部)15を有する。この絞り部15はオリフィスと称することもできる。
In order to eliminate such temperature variation, the
そして、絞り部15は、複数の電池11の配列方向に垂直な方向(吸気流路に垂直な方向)において、つまり図1の紙面垂直方向において、上記内壁の高さを部分的に異ならせるように設けられている。これは、絞り部15が、複数の電池11の配列方向に垂直な方向で且つ内壁面に沿った方向において、上記内壁の高さを部分的に異ならせるように設けられることを意味する。なお、図1では、絞り部15を設けるに際して、筐体12の下端部12bの外側に凹部を成形した例を挙げているが、絞り部15は筐体12の下端部12bの外側が平面状になるように設けることもできる。
Then, the
特に、図1の例では、図3に電池パック1における水平方向の断面(高さ方向が吸気口13付近の断面)を示すように、絞り部15が設けられている。即ち、絞り部15は、図1の紙面垂直方向(図3における紙面上の電池配列方向に垂直な方向)において、内壁の高さが1個所高くなるように設けられている。
In particular, in the example of FIG. 1, the
また、図1では、絞り部15の垂直断面形状が台形であり、領域Pにおいて吸気流路が狭まり攪拌される例を挙げている。但し、絞り部15の垂直断面形状はこれに限ったものではなく、吸気口13からの冷却媒体が剥離して渦を形成するなどして冷却媒体を攪拌させて付近の流れが乱流となるような形状であればよい。
Further, FIG. 1 gives an example in which the vertical cross-sectional shape of the
電池パック1は、図示しないブロア等の送風機構により、吸気口13の一端13a側から吸気される冷却媒体が吸気口13の他端13b側から吸気される冷却媒体より多いように冷却媒体の吸気がなされるように構成されることがある。つまり、吸気チャンバー内の流れが電池配列方向に垂直な方向について不均等となるように、電池パック1に対する送風機構が設置されることがある。送風機構の送風口は、吸気口13より小さくされることが多く、また送風機構の配置制限などのため、いずれかに向けて冷却媒体を送風することがあるためである。なお、送風機構で送風される冷却媒体は、一般的に空気であるがこれに限ったものではない。
In the
上述のような流れの不均等を補填するために、絞り部15は、図3に示すように、吸気口13の一端13a側から吸気される冷却媒体と吸気口13の他端13b側から吸気される冷却媒体とが干渉する領域Qに配設されていることが好ましい。この領域Qは、特に温度を均等化にしておくことが望ましい箇所(範囲)であり、この領域に絞り部15を配設しておくことで、より温度差のある冷却媒体同士が撹拌され、温度を均等化して電池11間の流路に流すことができる。なお、この領域は、電池パック1における設計要件(例えば電池数、電池間のスペースの大きさなど)によって、その位置やサイズが変わる。
In order to compensate for the uneven flow as described above, the
また、絞り部15は、図1及び図2で示す順逆風が干渉する領域Qより吸気口13側に、例えば1〜3つの電池11の幅程度ずらしておくことで、丁度、領域Q辺りで最も攪拌させることができる。
Further, the
本実施形態による効果を説明するために、図4〜図6で示す比較例に係る電池パックの構成について説明する。図4は、比較例に係る電池パックを示す垂直断面図で、図5は、図4の電池パックの一部を拡大した図、図6は、図4の電池パックの水平断面図である。ここで、図3のV−V断面が図5となる。 In order to explain the effect of this embodiment, the configuration of the battery pack according to the comparative example shown in FIGS. 4 to 6 will be described. FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing a battery pack according to a comparative example, FIG. 5 is an enlarged view of a part of the battery pack of FIG. 4, and FIG. 6 is a horizontal cross-sectional view of the battery pack of FIG. Here, the VV cross section of FIG. 3 is shown in FIG.
比較例に係る電池パック100は、図1の電池パック1において、絞り部15を除いたものであり、電池パック100の構成要素は、その説明を省略するが、図1の電池パック1における各構成要素の符号に100を可算した符号を用いて図示している。
The
電池パック100では、図5において図3の一点鎖線に対応する位置に一点鎖線を示しているように、図5の一点鎖線の右側において温度が高くなる。そして、その冷却媒体が流れ込む電池111間の流路でも温度が他の電池111間の流路に比べて高くなり、温度が均一化されないことになる。
In the
これは次の理由による。即ち、電池パック100では、送風機構の送風口に対する吸気口113の角度等の関係から、図6に示すように領域Rで最も高温となる。具体的には、吸気口113の一端側113aから流入する冷却媒体の流速が、他端側113bから流入する冷却媒体の流速に比べて強く、前者の冷却媒体が対向面112eを経て回り込んでくる。また、回り込んできた冷却媒体はより長い経路を経ているため、発熱する電池111からの受熱量が多くなり高い温度となっている。従って、図6の領域R(特に対向面112e側)では最も高温となる。
This is due to the following reasons. That is, in the
図7は、図1〜図3の電池パックにおける各列の吸気チャンバーの温度の例を示す図で、図8は、図4〜図6の電池パックにおける各列の吸気チャンバーの温度の例を示す図である。また、図7と図8では、絞り部15を設ける付近の流路であって各セルに対応する流路の温度値を示しており、絞り部の有無以外について同条件での温度値の例を示している。ここで、電池内部に同じ幅の6つのセルが配列されている例を挙げる。なお、図7、図8で示す横軸のモジュールNoは、それぞれ電池11、電池111の番号に対応しており、図示するように、それぞれ図1〜図3、図4〜図6に比べて多くの電池を配した場合の温度値を示している。
FIG. 7 is a diagram showing an example of the temperature of the intake chamber in each row in the battery packs of FIGS. 1 to 3, and FIG. 8 is an example of the temperature of the intake chamber in each row in the battery packs of FIGS. 4 to 6. It is a figure which shows. Further, in FIGS. 7 and 8, the temperature values of the flow paths in the vicinity where the
図7に示す第1列(図3における最も下側のセル)は、図8に示す第1列(図6における最も下側のセル)に比べて、次のようになっている。即ち、図7の第1列は図8の第1列に比べ、吸気チャンバー(ここでは電池間の流路)の温度が下がり、例1〜第6列を全体的に見て、図7の温度分布の方が図8の温度分布より均等化されていることが分かる。 The first column (lowermost cell in FIG. 3) shown in FIG. 7 is as follows as compared with the first column (lowermost cell in FIG. 6) shown in FIG. That is, in the first row of FIG. 7, the temperature of the intake chamber (here, the flow path between the batteries) is lower than that of the first row of FIG. It can be seen that the temperature distribution is more uniform than the temperature distribution in FIG.
本実施形態では、電池パック1の筐体12に絞り部15を設け、その部位で受熱した風及び受熱しない風(絞り部15の手前の冷却風)の流れが交差することで攪拌される。また、本実施形態では、例えば送風機構に対する吸気口13の配置などにより、吸気口13から見て絞り部15の後ろの領域(図3における領域Q)において、下端部12bに沿って逆流する風を発生させている。そして、本実施形態では、絞り部15の右端側で受熱エネルギーを上側にもっていくとともに、この受熱エネルギーを上側にもっていく風と吸気口13から絞り部15に入っている風とを攪拌することができる。これらにより、本実施形態では、図7の例で示したように、温度を均等化させることができている。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、断熱材を使わなくても受熱による温度バラツキを抑えることができるため、低コストに抑えることができる。但し、本実施形態においても断熱材を用いることができるが、その場合でも、比較例に断熱材を用いる場合に比べその断熱材の量や質を低減させることができる。 Further, in the present embodiment, the temperature variation due to heat reception can be suppressed without using a heat insulating material, so that the cost can be suppressed. However, although the heat insulating material can be used in this embodiment as well, the quantity and quality of the heat insulating material can be reduced as compared with the case where the heat insulating material is used in the comparative example.
このように、本実施形態に係る電池パック1によれば、比較例に比して、断熱材を使用しなくても複数の電池を収容した電池パック内の温度を均等化することが可能になる。また、寒冷地等においては冷却媒体の温度より外部温度の方が低くなることもあるが、その場合でも、冷却媒体から放熱して温度が均一化されないことがあるため、本実施形態による効果を奏すると言える。
As described above, according to the
また、本実施形態では、図1のように複数の電池11が筐体12における一面12c側から対向面12fに向かって配列されていることを前提とした。これにより、絞り部15で攪拌された直後の風を電池11間の空間に流すことができる。但し、複数の電池は例示したような方向に配列されていなくても、絞り部による攪拌された風が電池間の空間に流れることになるため、本実施形態による効果を奏する。
Further, in the present embodiment, it is assumed that a plurality of
(実施形態2)
実施形態2について、図9〜図11を併せて参照しながら説明するが、実施形態1で説明した様々な例が適宜利用できる。図9は、実施形態2に係る電池パックの一構成例を示す垂直断面図である。図10は、図9の電池パックの一部をX−X方向から見た図で、図11は、図9の電池パックの水平断面図である。
(Embodiment 2)
The second embodiment will be described with reference to FIGS. 9 to 11, but various examples described in the first embodiment can be appropriately used. FIG. 9 is a vertical cross-sectional view showing a configuration example of the battery pack according to the second embodiment. 10 is a view of a part of the battery pack of FIG. 9 as viewed from the XX direction, and FIG. 11 is a horizontal cross-sectional view of the battery pack of FIG.
図9〜図11に示すように、本実施形態に係る電池パック2は、図1等の電池パック1において、絞り部15の代わりに絞り部25を設けたものである。絞り部25は、複数の電池11の配列方向に垂直な方向において、図9の紙面垂直方向(図11における紙面上の電池配列方向に垂直な方向)において、内壁の全体が高くなるように且つその高さが複数個所で異なるように設けられている。
As shown in FIGS. 9 to 11, the
なお、図9では、絞り部25を設けるに際して、筐体12の下端部12bの外側に凹部を成形した例を挙げているが、絞り部25は筐体12の下端部12bの外側が平面状になるように設けることもできる。また、電池パック2の他の構成要素は、電池パック1について説明した通りである。
Note that FIG. 9 shows an example in which a recess is formed on the outside of the
複数箇所で高さが異なるように設ける例としては、図10及び図11に示すように、絞り部25は、内壁から第1の高さの第1絞り面25aと、第1の高さより低い第2の高さの第2絞り面25bと、を有するように形成されることができる。第2絞り面25bは絞り部25における切欠き部に相当する。
As an example in which the heights are provided at a plurality of locations so as to be different, as shown in FIGS. 10 and 11, the
特にこの例における絞り部25は、複数の電池の配列方向に垂直な方向において、内壁の高さの違いが上記複数個所で均等に分布するように設けられている。なお、均等に分布とは、高くする内壁の全体の中央を基準として対称に高さが設定されていることを意味することができる。なお、ここでは2段階の高さを採用した例を示したが、3段階以上であってもよいし、また、曲線状に高さを変えるように構成することもできる。
In particular, the
このような流路の断面積変化により風量分布は、第2絞り面25bの部分で多く、第1絞り面25aの部分で少なくなる。そして、第2絞り面25bを通過した風量の多い風が絞り部の位置から奥突き当り(図9,図11における対向面12e)で旋回し、受熱エネルギーを、第1絞り面25aの部分(攪拌部分)へと運ばれることになる。この攪拌部分で冷却媒体が攪拌され、同じ温度になるように攪拌された風が電池11間の流路に流れ、電池11を冷やし、各電池11の温度を均等にすることができる。
Due to such a change in the cross-sectional area of the flow path, the air volume distribution is large in the portion of the
このように高さの低い第2絞り面25bは、風量分布を調整するように風を整流する整流部として機能させることができ、これにより図11に矢印で示すような冷却媒体の流れを形成することができる。そして、電池パック2は、主に第2絞り面25bが担う整流機能と主に第1絞り面25aが担う攪拌機能(温度均等化機能)とにより、絞り部25を整流兼温度均等化の機能をもつように構成することができる。
The
よって、本実施形態は、絞り部による攪拌が必要な範囲が広い場合(温度を大きく下げたい場合)や、絞り部の位置から奥突き当り(図9,図11における対向面12e)までの距離が遠く、絞り部まで受熱した冷却媒体を集めることができない場合などに有益となる。換言すれば、第2絞り面25bの位置は絞り部25に入る前の風量分布に合わせて設定しておけば、つまり風量が多い部に設定しておけばよい。また、絞り部25の位置が奥突き当たりに近かったり、幅方向の風量分布が均等だったりする場合には、第2絞り面25bのような切り欠き部を設けず、一定高さの絞り部としておけばよい。その他、本実施形態では、電池11に複数のセルが内蔵される場合、各セルに対応して絞りの高さを異ならせるようにしておくこともできる。
Therefore, in the present embodiment, when the range in which stirring by the throttle portion is required is wide (when the temperature is desired to be significantly lowered), or when the distance from the position of the throttle portion to the back end (opposing
このように、本実施形態に係る電池パック2によれば、整流機能をもたせることで、実施形態1による効果に加え、より効率良く冷却媒体を攪拌させることができる。よって、本実施形態に係る電池パック2によれば、温度のバラツキをさらに解消すること、或いは攪拌し難いような設計であっても温度のバラツキを解消することができるようになる。特に、実施形態2に係る電池パック2は、絞り部25から対向面12eまでの距離が長く冷却媒体が絞り部25まで跳ね返ってこない場合に有効である。なお、内壁の全体が高くなる例とは異なるが、第2絞り面25bの内壁に対する高さをゼロとするような変形例も採用することができる。
As described above, according to the
(実施形態3)
実施形態3について、図12を併せて参照しながら説明するが、実施形態1,2で説明した様々な例が適宜利用できる。図12は、実施形態3に係る電池パックの一構成例を示す垂直断面図である。
(Embodiment 3)
Although the third embodiment will be described with reference to FIG. 12, various examples described in the first and second embodiments can be appropriately used. FIG. 12 is a vertical cross-sectional view showing a configuration example of the battery pack according to the third embodiment.
図12に示すように、本実施形態に係る電池パック3は、図1等の電池パック1又は図9等の電池パック2において、絞り部15又は絞り部25の代わりに、絞り部35を設けたものである。絞り部35は、複数の電池11の配列方向に垂直な方向において、図9の紙面垂直方向(図11における紙面上の電池配列方向に垂直な方向)において、内壁の高さが変更可能になっている。つまり、電池パック3は、絞り部35における吸気流路の断面形状を変更する絞り変更機構を備える。
As shown in FIG. 12, the
図12で例示する絞り部35は、それ自体に絞り変更機構を設けた例であり、絞り機能を果たす絞り板35aと、絞り板35aの設置角度を変更するための支持部35bと、を有する。支持部35bは、絞り板35aを支持し、筐体12の下端部12bの内壁に沿って且つ吸気流路に平行に移動させることで、上記設置角度を変更することができるように配設されている。但し、絞り変更機構の構成は問わない。
The
このような絞り変更機構は、手動で調整されることもできるが、別途設けた制御部から入力情報に応じて自動的に制御されるように構成することもできる。上記入力情報としては、例えば、送風機構による冷却の総風量、送風温度、送風口に対する吸気口13の角度、筐体12の下端部12bの内壁に設けた温度センサの計測値、筐体12の外側に設けた温度センサの計測値(外気温)などが挙げられる。無論、制御の元となる入力情報はこれらの複数の組み合わせであっても、或いは1つだけであってもよいし、電池パック3を搭載する自動車等の装置における制御情報であってもよい。このように、上記入力情報は、絞り部での必要な高さが変わるような情報とすることができる。
Such an aperture changing mechanism can be adjusted manually, but it can also be configured to be automatically controlled according to input information from a separately provided control unit. The input information includes, for example, the total air volume of cooling by the ventilation mechanism, the air temperature, the angle of the
手動調整又は制御の一例を挙げると、風量が多い場合には絞り板35aの角度を小さくすることで高さを下げるように、手動調整又は制御を行えばよい。また、外気温が大きい場合には絞り板35aの角度を大きくすることで高さを上げるように、手動調整又は制御を行えばよい。
To give an example of manual adjustment or control, when the air volume is large, manual adjustment or control may be performed so as to lower the height by reducing the angle of the
なお、図12の電池パック3の絞り部35付近の流れは、図2と同様とすることができ、図12の電池パック3の水平断面図は図3と同様とすることができる。或いは、図12の電池パック3の水平断面図は図11と同様とすることができ、その一部をX−X方向から見た図は図10と同様とすることができる。この場合、実施形態2の例で説明すると、第1絞り面25a及び第2絞り面25bの双方で高さを手動調整又は制御可能としておいてもよいし、いずれか一方だけ手動調整又は制御可能としておいてもよい。
The flow in the vicinity of the
このように、本実施形態に係る電池パック3によれば、高さ変更機能をもたせることで、実施形態1又は2による効果に加え、電池パック3の周囲環境、制御環境、設計、冷却風量、冷却温度など様々な要因に対応して、温度のバラツキを抑制することができる。
As described above, according to the
(他の実施形態等)
なお、本発明は上記の各実施形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、各実施形態に係る電池パックの形状は例示したものに限らない。また、電池パック内において各電池を保持する保持機構も問わない。
(Other embodiments, etc.)
The present invention is not limited to each of the above embodiments, and can be appropriately modified without departing from the spirit. For example, the shape of the battery pack according to each embodiment is not limited to the example. Further, the holding mechanism for holding each battery in the battery pack does not matter.
1、2、3 電池パック
11 電池
12 筐体
12a 上端部
12b 下端部
12c 一面
12d、12e、12f 対向面
13 吸気口
13a 一端
13b 他端
14 排気口
15、25、35 絞り部
25a 第1絞り面
25b 第2絞り面
35a 絞り板
35b 支持部
1, 2, 3
Claims (7)
前記複数の電池を各電池間に空間を開けて配列した状態で収容し、冷却媒体の吸気口及び、前記吸気口から吸気され各電池間の空間を通った冷却媒体を排気する排気口を有する筐体と、
を備え、
前記吸気口は、前記筐体における一面の一端側の位置に設けられており、
前記筐体は、前記筐体における吸気口から前記一面に対向する対向面に向かうまでの吸気流路を形成する内壁の一部に、前記吸気流路の断面形状を狭くする絞り部を有し、
前記絞り部は、前記内壁の高さを部分的に異ならせるように設けられている、
電池パック。 With multiple batteries
The plurality of batteries are housed in an arranged state with a space between the batteries, and have an intake port for a cooling medium and an exhaust port for exhausting the cooling medium that is taken in from the intake port and passes through the space between the batteries. With the housing
With
The intake port is provided at a position on one end side of one surface of the housing.
The housing has a throttle portion that narrows the cross-sectional shape of the intake flow path in a part of an inner wall that forms an intake flow path from the intake port in the housing to the facing surface facing the one surface. ,
The throttle portion is provided so that the height of the inner wall is partially different.
Battery pack.
前記絞り部は、前記吸気口の一端側から吸気される冷却媒体と前記吸気口の他端側から吸気される冷却媒体とが干渉する領域に配設されている、
請求項1に記載の電池パック。 The cooling medium is sucked so that the amount of the cooling medium taken in from one end side of the intake port is larger than that of the cooling medium taken in from the other end side of the intake port.
The throttle portion is arranged in a region where the cooling medium taken in from one end side of the intake port and the cooling medium taken in from the other end side of the intake port interfere with each other.
The battery pack according to claim 1.
請求項1又は2に記載の電池パック。 The throttle portion is provided so that the entire inner wall is raised and the height thereof is different at a plurality of places.
The battery pack according to claim 1 or 2.
請求項3に記載の電池パック。 The throttle portion is provided so that the difference in height of the inner wall is evenly distributed at the plurality of locations.
The battery pack according to claim 3.
請求項1又は2に記載の電池パック。 The throttle portion is provided so that the height of the inner wall is increased by one place.
The battery pack according to claim 1 or 2.
請求項1〜5のいずれか1項に記載の電池パック。 The throttle portion is provided so that the heights of the inner walls are partially different in a direction perpendicular to the arrangement direction of the plurality of batteries.
The battery pack according to any one of claims 1 to 5.
請求項1〜6のいずれか1項に記載の電池パック。 A diaphragm changing mechanism for changing the cross-sectional shape of the intake flow path in the diaphragm portion is further provided.
The battery pack according to any one of claims 1 to 6.
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