JP4233733B2 - 電源装置及びその製造方法 - Google Patents
電源装置及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4233733B2 JP4233733B2 JP2000215974A JP2000215974A JP4233733B2 JP 4233733 B2 JP4233733 B2 JP 4233733B2 JP 2000215974 A JP2000215974 A JP 2000215974A JP 2000215974 A JP2000215974 A JP 2000215974A JP 4233733 B2 JP4233733 B2 JP 4233733B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refrigerant
- battery
- battery case
- restraining plate
- battery module
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 8
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 90
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 claims description 58
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 32
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 19
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 11
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 6
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 12
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 206010037660 Pyrexia Diseases 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
- H01M10/6561—Gases
- H01M10/6563—Gases with forced flow, e.g. by blowers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/61—Types of temperature control
- H01M10/613—Cooling or keeping cold
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/61—Types of temperature control
- H01M10/617—Types of temperature control for achieving uniformity or desired distribution of temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/64—Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
- H01M10/643—Cylindrical cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/651—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by parameters specified by a numeric value or mathematical formula, e.g. ratios, sizes or concentrations
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
- H01M10/6561—Gases
- H01M10/6566—Means within the gas flow to guide the flow around one or more cells, e.g. manifolds, baffles or other barriers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
- H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
- H01M50/213—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
- H01M50/107—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure having curved cross-section, e.g. round or elliptic
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Algebra (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、多数の単電池を直列に接続して構成され、例えば、電気自動車等の電動車輌に用いられる電源装置及びその製造方法に関する。さらに詳細には、当該電源装置を構成する単電池の放熱手段、及び当該放熱手段を備えた電源装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
電気自動車等の電動車輌には、車輌推進用の電力をモータ等に供給するために多数の単電池を直列に接続して構成された電源装置が搭載されるのが一般的である。そして、このように多数の単電池を直列に接続し、電動車輌の電源装置として用いる場合には、空間効率等の観点から、複数個の単電池を密集させて配置する必要がある。そのため、複数個の単電池を一列に配置し、かつ、電気的に直列に接続した蓄電池列を複数列、並列配置するようにされている。
【0003】
ところで、上記したように多数の単電池を密集させて配置すると、単電池の発熱やジュール熱等によって電源装置内の温度が上昇し、各単電池の温度も上昇してしまうため、従来、蓄電池列間に空気等の冷媒を流通させることにより、各単電池の温度上昇を抑制する方法が採られていた。
【0004】
しかし、従来の冷却方法では、単電池間の温度格差が大きくなり、単電池間で充放電容量や寿命といった電池性能のばらつきが生じ易くなるため、電源装置としての信頼性は低いものであった。
【0005】
そこで、かかる単電池間の温度格差を改善するために、特開平10−3950号公報等においては、複数の単電池を一列に直列接続した蓄電池列を上下及び左右にそれぞれ複数列、並列配置した蓄電池群と、前記蓄電池列の行間に冷媒を流通させる冷媒流路とを備え、前記冷媒流路が、同一蓄電池列内の単電池に対して露出した主冷媒流路と、上流側が前記蓄電池列と隔離され、かつ、下流端部が前記蓄電池列の中流又は下流に相当する位置で前記主冷媒流路と接続された副冷媒流路とからなる電源装置が提案されている。そして、この構成により、次の作用効果が得られる。すなわち、主冷媒流路を流通する冷媒は、蓄電池列の上流側の単電池からの吸熱によって温度上昇し、中・下流での冷却効率が低下するが、中・下流において、この冷媒に温度の低い冷媒を合流させることにより、冷媒温度を低下させ、それより下流側の単電池に対する冷却効率を向上させて、蓄電池列内の温度格差を改善することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平10−3950号公報等において提案されている電源装置の構成では、蓄電池列(電池モジュール)を収容するケースの構造が複雑になるという問題点がある。すなわち、蓄電池列(電池モジュール)を保持するための電池保持部材が必要になると共に、副冷媒流路を形成したり、蓄電池列(電池モジュール)の中流又は下流に相当する位置で主冷媒流路と副冷媒流路とを接続するための工夫が必要になる。また、流路断面積が小さいために、冷媒の圧力損失が大きくなるので、冷却効率が低下するという問題点がある。
【0007】
本発明は、従来技術における前記課題を解決するためになされたものであり、電池ケースの構造を簡略化することができると共に、流路断面積を大きくして冷却効率を向上させることのできる電源装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明に係る電源装置の第1の構成は、電池ケースと、3個以下の単電池を一列に直列接続して構成され、その前端と後端が前記電池ケースの前部と後部で保持された状態で、複数個並列に配置された電池モジュールと、隣接する前記電池モジュール間の流路に冷媒を強制的に流動させる冷却手段と、前記冷媒の上流側に位置し、前記冷媒を前記電池モジュールから遮断する手段と、前記冷媒の下流側に位置し、前記冷媒の流速を大きくする手段と、前記電池ケースの前部に着脱自在な第1の拘束プレートと、前記電池ケースの後部に設けられた第2の拘束プレートと、前記第1の拘束プレートに設けられ、隣接する前記電池モジュール間に位置して外部から前記電池ケース内へ前記冷媒を吸入する吸気孔と、前記第2の拘束プレートに設けられ、前記電池ケース内から外部へ前記冷媒を排出する排気孔とを備え、前記電池モジュールの前端が前記第1の拘束プレートに保持され、前記冷媒を前記電池モジュールから遮断する手段が、前記吸気孔を挟んで前記第1の拘束プレートに一体的に設けられると共に、前記電池ケースの内部に突出させて前記電池モジュールと略平行に設けられ、前記電池モジュールの後端が前記第2の拘束プレートに保持され、前記冷媒の流速を大きくする手段が、前記第2の拘束プレートに一体的に設けられると共に、前記電池ケースの内部に突出させて設けられたくさび状の整流フィンであることを特徴とする。
この電源装置の第1の構成によれば、各電池モジュールが3個以下の単電池によって構成されているので、その前端と後端を電池ケースの前部と後部で保持した場合に、中間に位置する単電池が両端に位置する単電池によって確実に保持される。その結果、外部からの振動などによって電池モジュールの接続部分がずれたり外れたりすることを防止することができる。このため、電池ケースの前部と後部の保持手段以外の電池保持部材などを必要としないので、電池ケースの構造を簡略化することができる。また、同じ理由により、隣接する電池モジュール間の流路の断面積を大きくとることができるので、冷媒の圧力損失を小さくして、冷却効率を向上させることができる。さらに、冷媒の上流側に位置して、冷媒を電池モジュールから遮断する手段を備えていることにより、外部から電池ケース内の隣接する電池モジュール間の流路に入ってきた冷媒が上流側に位置する単電池から吸収する熱量が小さくなる。このため、冷媒の上流側に位置する単電池の熱によって冷媒の温度が上昇することはないので、この冷媒によって中流及び下流側の単電池を効率良く冷却することができる。特に、各電池モジュールが3個の単電池によって構成されているので、4個以上の多数の単電池によって構成される電池モジュールの場合に比べて、各単電池間の温度ばらつきを小さくすることができる。従って、電池モジュール内の単電池間の温度格差を小さくすることができるので、単電池間における充放電容量や寿命といった電池性能のばらつきを抑えることができる。その結果、電源装置としての信頼性を高めることができる。また、前記冷媒の下流側に位置し、前記冷媒の流速を大きくする手段を備えていることにより、冷媒の下流側に位置する単電池の冷却効率をさらに向上させることができる。また、前記電池ケースの前部に着脱自在な第1の拘束プレートを備え、前記電池モジュールの前端が前記第1の拘束プレートに保持されていることにより、電池ケース内に電池モジュールを収容した後、電池モジュールを電池ケース内に保持することができる。また、前記冷媒を前記電池モジュールから遮断する手段が前記第1の拘束プレートに一体的に設けられているので、部品点数を削減することができる。
また、本発明に係る電源装置の製造方法は、電池ケースと、3個以下の単電池を一列に直列接続して構成され、その前端と後端が前記電池ケースの前部と後部で保持された状態で、複数個並列に配置された電池モジュールと、隣接する前記電池モジュール間の流路に冷媒を強制的に流動させる冷却手段と、前記冷媒の上流側に位置し、前記冷媒を前記電池モジュールから遮断する手段と、前記冷媒の下流側に位置し、前記冷媒の流速を大きくする手段と、前記電池ケースの前部に着脱自在な第1の拘束プレートと、前記電池ケースの後部に設けられた第2の拘束プレートと、前記第1の拘束プレートに設けられ、隣接する前記電池モジュール間に位置して外部から前記電池ケース内へ前記冷媒を吸入する吸気孔 と、前記第2の拘束プレートに設けられ、前記電池ケース内から外部へ前記冷媒を排出する排気孔とを備えた電源装置の製造方法であって、前記冷媒を前記電池モジュールから遮断する手段を、前記吸気孔を挟んで前記第1の拘束プレートに一体的に設けるステップと、前記冷媒の流速を大きくする手段を、前記第2の拘束プレートに一体的に設けるステップと、前記電池モジュールの前端を、前記冷媒を前記電池モジュールから遮断する手段が前記電池ケースの内部に突出して前記電池モジュールと略平行になるように、前記第1の拘束プレートによって保持するステップと、前記電池モジュールの後端を、前記冷媒の流速を大きくする手段が前記電池ケースの内部に突出してくさび状の整流フィンとなるように、前記第2の拘束プレートによって保持するステップとを含むことを特徴とする。
また、本発明に係る電源装置の第2の構成は、電池ケースと、3個以下の単電池を一列に直列接続して構成され、その前端と後端が前記電池ケースの前部と後部で保持された状態で、複数個並列に配置された電池モジュールと、隣接する前記電池モジュール間の流路に冷媒を強制的に流動させる冷却手段と、前記冷媒の上流側に位置し、前記冷媒を前記電池モジュールから遮断する手段と、前記電池ケースの前部に着脱自在な第1の拘束プレートと、前記第1の拘束プレートに設けられ、隣接する前記電池モジュール間に位置して外部から前記電池ケース内へ前記冷媒を吸入する吸気孔とを備え、前記電池モジュールの前端が前記第1の拘束プレートに保持され、前記冷媒を前記電池モジュールから遮断する手段が、前記吸気孔を挟んで前記第1の拘束プレートに一体的に設けられると共に、前記電池ケースの内部に突出させて前記電池モジュールと略平行に設けられ、前記電池モジュールの前端側の前記単電池と前記冷媒を前記電池モジュールから遮断する手段の一部とが重畳していることを特徴とする。
【0009】
また、前記本発明の電源装置の第2の構成においては、冷媒の下流側に位置し、前記冷媒の流速を大きくする手段をさらに備えているのが好ましい。この好ましい例によれば、冷媒の下流側に位置する単電池の冷却効率をさらに向上させることができる。また、この場合には、冷媒の流速を大きくする手段が、電池ケースの内部に突出させて設けられたくさび状の整流フィンであるのが好ましい。
【0012】
また、前記本発明の電源装置の第1又は第2の構成においては、単電池の長さをL、冷媒を電池モジュールから遮断する手段の長さをmとしたとき、L/2<m≦Lの関係を満たすのが好ましい。この好ましい例によれば、熱交換量を低下させることができる。
【0013】
また、前記本発明の電源装置の第2の構成においては、電池ケースの後部に第2の拘束プレートをさらに備え、電池モジュールの後端が前記第2の拘束プレートに保持されるのが好ましい。また、この場合には、第2の拘束プレートに、電池ケース内から外部へ冷媒を排出する排気孔が設けられ、冷媒の流速を大きくする手段が前記第2の拘束プレートに一体的に設けられているのが好ましい。この好ましい例によれば、冷媒の流速を大きくする手段が第2の拘束プレートに一体的に設けられているので、部品点数を削減することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態を用いて本発明をさらに具体的に説明する。
【0015】
図1は本発明の一実施の形態における電源装置を示す斜視図、図2は図1のA−A断面図である。
【0016】
図1、図2に示すように、電源装置1は、電池ケース2と、電池ケース2内に収容され、それぞれ直列に接続された複数の電池モジュール3と、電池ケース2の前部に取り付けられ、外部から電池ケース2内に冷媒としての空気(冷却風)を導入するための空気導入ダクト4と、電池ケース2の後部に取り付けられ、電池ケース2内から外部へ冷却風を排出するための空気排出ダクト5と、空気排出ダクト5に装着され、電池ケース2内に冷却風を強制的に流通させるための冷却ファン6とにより構成されている。
【0017】
電池モジュール3は、例えばニッケル−水素二次電池である3個の単電池(セル)7を接続リング8を介して一列に直列接続して構成されている。電池モジュール3のプラス電極端に取り付けられた接続リング8には、締結用のナット9がスポット溶接されている。また、同様に、電池モジュール3のマイナス電極端に取り付けられた接続リング8にも、締結用のナット10がスポット溶接されている。
【0018】
電池ケース2は、上下2段となっており、上段及び下段にはそれぞれ複数の電池モジュール3が並列に配置されている。
【0019】
電池ケース2の前部には、第1の拘束プレート11が着脱自在に取り付けられている。第1の拘束プレート11には、電池モジュール3のプラス電極端に設けられたナット9あるいはマイナス電極端に設けられたナット10を挿通させるためのナット挿通孔12と、上下のナット挿通孔12の中間に位置して設けられた吸気孔13とが形成されている。また、吸気孔13の上縁部と下縁部には、一対の遮風板14が第1の拘束プレート11と一体に電池ケース2の内部に突出させて略平行に設けられている。これにより、吸気孔13から上下の電池モジュール3間の流路に入ってきた冷却風は、遮風板14によって遮られ、一番目の単電池(セル)7から吸収する熱量が小さくなるようにされている。この場合、単電池(セル)7の長さをL、遮風板14の長さをmとしたとき、L/2<m≦Lの関係を満たすのが望ましい。この関係を満足させることにより、熱交換量を低下させることができる。また、遮風板14を第1の拘束プレート11に一体物として設けたことにより、部品点数を削減することもできる。第1の拘束プレート11には、その上下に段差部が形成されており、当該段差部に、複数のボルト挿通孔が形成された固定板21の上下端を当接させることができるようにされている。そして、ナット9及びナット10には、固定板21を介してボルト20が締着される。
【0020】
電池ケース2の後部には、第2の拘束プレート15が固定されている。第2の拘束プレート15には、第1の拘束プレート11と同様に、電池モジュール3のプラス電極端に設けられたナット9あるいはマイナス電極端に設けられたナット10を挿通させるためのナット挿通孔16と、多数の排気孔17とが形成されている。ナット挿通孔16の周縁には段差部が形成されており、当該段差部に座金19の周縁部を当接させることができるようにされている。そして、ナット9及びナット10には、座金19を介してボルト20が締着される。また、上下のナット挿通孔16の中間には、くさび状の整流フィン18が第2の拘束プレート15と一体に電池ケース2の内部に突出させて設けられている。これにより、三番目の単電池(セル)7間の流路断面積が小さくなるので、吸気孔13から入ってきた冷却風の速度が三番目の単電池(セル)7の周辺で大きくなる。この場合、整流フィン18を第2の拘束プレート15に一体物として設けたことにより、部品点数を削減することもできる。
【0021】
次に、上記のような構成を有する電源装置1の組立方法について、簡単に説明する。
【0022】
まず、電池モジュール3を、その極性を違えて交互に電池ケース2の前部から電池ケース2内に入れ込み、電池モジュール3のプラス電極端に設けられたナット9及びマイナス電極端に設けられたナット10を、第2の拘束プレート15に形成されたナット挿通孔16に挿通する。次いで、第1の拘束プレート11を電池ケース2の前部から嵌め込み、電池モジュール3のマイナス電極端に設けられたナット10及びプラス電極端に設けられたナット9を第1の拘束プレート11に形成されたナット挿通孔12に挿通する。次いで、第2の拘束プレート15のナット挿通孔16に挿通されたナット9及びナット10に座金19を介してボルト20を仮締めすると共に、第1の拘束プレート11のナット挿通孔12に挿通されたナット10及びナット9に固定板21を介してボルト20を仮締めする。次いで、全てのボルト20を本締めし、電池ケース2内に複数の電池モジュール3を固定された状態で収容する。
【0023】
次いで、電池ケース2の前部に空気導入ダクト4を取り付けると共に、電池ケース2の後部に、冷却ファン6が装着された空気排出ダクト5を取り付ける。これにより、多数の単電池(セル)7が直列に接続され、かつ、放熱手段を備えた電源装置1が得られる。
【0024】
上記したように、本実施の形態においては、各電池モジュール3が3個の単電池(セル)7によって構成されているので、そのプラス電極端とマイナス電極端を電池ケース2の前部と後部で保持した場合に、中間に位置する単電池(セル)7が両端に位置する単電池(セル)7によって確実に保持される。その結果、外部からの振動などによって電池モジュール3の接続部分(接続リング8部分)がずれたり外れたりすることを防止することができる。このため、電池ケース2の前部と後部の保持手段以外の電池保持部材などを必要としないので、電池ケース2の構造を簡略化することができる。また、同じ理由により、上下の電池モジュール3間の流路の断面積を大きくとることができるので、冷媒の圧力損失を小さくして、冷却効率を向上させることができる。
【0025】
次に、上記のように構成された電源装置1における単電池(セル)7の放熱方法について説明する。
【0026】
冷却ファン6が作動すると、電池ケース2の前部に取り付けられた空気導入ダクト4、及び第1の拘束プレート11に形成された吸気孔13を通して外部から電池ケース2内に空気(冷却風)が導入される。電池ケース2内に導入された冷却風は、上下の電池モジュール3間の流路を通り、電池ケース2の後部に位置する第2の拘束プレート15に向かって流れる。電池ケース2の後部に達した冷却風は、第2の拘束プレート15に形成された排気孔17、及び空気排出ダクト5を通して外部に排出される。
【0027】
この場合、吸気孔13の上縁部と下縁部には、一対の遮風板14が電池ケース2の内部に突出させて略平行に設けられているので、吸気孔13から上下の電池モジュール3間の流路に入ってきた冷却風は、遮風板14によって遮られ、一番目の単電池(セル)7から吸収する熱量が小さくなる。このため、一番目の単電池(セル)7の熱によって冷却風の温度が上昇することはないので、この冷却風によって二番目、三番目の単電池(セル)7を効率良く冷却することができる。特に、本実施の形態においては、各電池モジュール3が3個の単電池(セル)7によって構成されているので、4個以上の多数の単電池(セル)7によって構成される電池モジュールの場合に比べて、各単電池(セル)7間の温度ばらつきを小さくすることができる。
【0028】
また、第2の拘束プレート15の上下のナット挿通孔16の中間には、くさび状の整流フィン18が電池ケース2の内部に突出させて設けられているので、吸気孔13から入ってきた冷却風の速度が整流フィン18によって三番目の単電池(セル)7の周辺で大きくなる。このため、三番目の単電池(セル)7の冷却効率をさらに向上させることができる。
【0029】
従って、電池モジュール3内の単電池(セル)7間の温度格差を小さくすることができるので、単電池(セル)7間における充放電容量や寿命といった電池性能のばらつきを抑えることができる。その結果、電源装置1としての信頼性を高めることができる。
【0030】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電池ケースの構造を簡略化することができると共に、流路断面積を大きくして冷却効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態における電源装置を示す斜視図
【図2】図1のA−A断面図
【符号の説明】
1 電源装置
2 電池ケース
3 電池モジュール
4 空気導入ダクト
5 空気排出ダクト
6 冷却ファン
7 単電池(セル)
8 接続リング
9、10 ナット
11 第1の拘束プレート
12、16 ナット挿通孔
13 吸気孔
14 遮風板
15 第2の拘束プレート
17 排気孔
18 整流フィン
Claims (8)
- 電池ケースと、
3個以下の単電池を一列に直列接続して構成され、その前端と後端が前記電池ケースの前部と後部で保持された状態で、複数個並列に配置された電池モジュールと、
隣接する前記電池モジュール間の流路に冷媒を強制的に流動させる冷却手段と、
前記冷媒の上流側に位置し、前記冷媒を前記電池モジュールから遮断する手段と、
前記冷媒の下流側に位置し、前記冷媒の流速を大きくする手段と、
前記電池ケースの前部に着脱自在な第1の拘束プレートと、
前記電池ケースの後部に設けられた第2の拘束プレートと、
前記第1の拘束プレートに設けられ、隣接する前記電池モジュール間に位置して外部から前記電池ケース内へ前記冷媒を吸入する吸気孔と、
前記第2の拘束プレートに設けられ、前記電池ケース内から外部へ前記冷媒を排出する排気孔とを備え、
前記電池モジュールの前端が前記第1の拘束プレートに保持され、
前記冷媒を前記電池モジュールから遮断する手段が、前記吸気孔を挟んで前記第1の拘束プレートに一体的に設けられると共に、前記電池ケースの内部に突出させて前記電池モジュールと略平行に設けられ、
前記電池モジュールの後端が前記第2の拘束プレートに保持され、
前記冷媒の流速を大きくする手段が、前記第2の拘束プレートに一体的に設けられると共に、前記電池ケースの内部に突出させて設けられたくさび状の整流フィンである電源装置。 - 電池ケースと、
3個以下の単電池を一列に直列接続して構成され、その前端と後端が前記電池ケースの前部と後部で保持された状態で、複数個並列に配置された電池モジュールと、
隣接する前記電池モジュール間の流路に冷媒を強制的に流動させる冷却手段と、
前記冷媒の上流側に位置し、前記冷媒を前記電池モジュールから遮断する手段と、
前記冷媒の下流側に位置し、前記冷媒の流速を大きくする手段と、
前記電池ケースの前部に着脱自在な第1の拘束プレートと、
前記電池ケースの後部に設けられた第2の拘束プレートと、
前記第1の拘束プレートに設けられ、隣接する前記電池モジュール間に位置して外部から前記電池ケース内へ前記冷媒を吸入する吸気孔と、
前記第2の拘束プレートに設けられ、前記電池ケース内から外部へ前記冷媒を排出する排気孔とを備えた電源装置の製造方法であって、
前記冷媒を前記電池モジュールから遮断する手段を、前記吸気孔を挟んで前記第1の拘束プレートに一体的に設けるステップと、
前記冷媒の流速を大きくする手段を、前記第2の拘束プレートに一体的に設けるステップと、
前記電池モジュールの前端を、前記冷媒を前記電池モジュールから遮断する手段が前記電池ケースの内部に突出して前記電池モジュールと略平行になるように、前記第1の拘束プレートによって保持するステップと、
前記電池モジュールの後端を、前記冷媒の流速を大きくする手段が前記電池ケースの内部に突出してくさび状の整流フィンとなるように、前記第2の拘束プレートによって保持するステップとを含むことを特徴とする電源装置の製造方法。 - 電池ケースと、
3個以下の単電池を一列に直列接続して構成され、その前端と後端が前記電池ケースの前部と後部で保持された状態で、複数個並列に配置された電池モジュールと、
隣接する前記電池モジュール間の流路に冷媒を強制的に流動させる冷却手段と、
前記冷媒の上流側に位置し、前記冷媒を前記電池モジュールから遮断する手段と、
前記電池ケースの前部に着脱自在な第1の拘束プレートと、
前記第1の拘束プレートに設けられ、隣接する前記電池モジュール間に位置して外部から前記電池ケース内へ前記冷媒を吸入する吸気孔とを備え、
前記電池モジュールの前端が前記第1の拘束プレートに保持され、
前記冷媒を前記電池モジュールから遮断する手段が、前記吸気孔を挟んで前記第1の拘束プレートに一体的に設けられると共に、前記電池ケースの内部に突出させて前記電池モジュールと略平行に設けられ、
前記電池モジュールの前端側の前記単電池と前記冷媒を前記電池モジュールから遮断する手段の一部とが重畳している電源装置。 - 冷媒の下流側に位置し、前記冷媒の流速を大きくする手段をさらに備えた請求項3に記載の電源装置。
- 単電池の長さをL、冷媒を電池モジュールから遮断する手段の長さをmとしたとき、L/2<m≦Lの関係を満たす請求項1又は3に記載の電源装置。
- 電池ケースの後部に第2の拘束プレートをさらに備え、電池モジュールの後端が前記第2の拘束プレートに保持される請求項3に記載の電源装置。
- 第2の拘束プレートに、電池ケース内から外部へ冷媒を排出する排気孔が設けられ、前記冷媒の流速を大きくする手段が前記第2の拘束プレートに一体的に設けられた請求項6に記載の電源装置。
- 冷媒の流速を大きくする手段が、電池ケースの内部に突出させて設けられたくさび状の整流フィンである請求項4又は7に記載の電源装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000215974A JP4233733B2 (ja) | 2000-07-17 | 2000-07-17 | 電源装置及びその製造方法 |
EP20010117202 EP1174942B1 (en) | 2000-07-17 | 2001-07-16 | Power supply unit |
US09/906,278 US6433509B2 (en) | 2000-07-17 | 2001-07-16 | Power supply unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000215974A JP4233733B2 (ja) | 2000-07-17 | 2000-07-17 | 電源装置及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002033136A JP2002033136A (ja) | 2002-01-31 |
JP4233733B2 true JP4233733B2 (ja) | 2009-03-04 |
Family
ID=18711317
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000215974A Expired - Fee Related JP4233733B2 (ja) | 2000-07-17 | 2000-07-17 | 電源装置及びその製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6433509B2 (ja) |
EP (1) | EP1174942B1 (ja) |
JP (1) | JP4233733B2 (ja) |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4118014B2 (ja) * | 2000-10-31 | 2008-07-16 | 三洋電機株式会社 | 電源装置 |
JP4170714B2 (ja) * | 2002-09-20 | 2008-10-22 | 松下電器産業株式会社 | 組電池 |
US7172831B2 (en) * | 2003-01-09 | 2007-02-06 | Ford Motor Company | Battery system for automotive vehicle |
JP4314044B2 (ja) * | 2003-03-18 | 2009-08-12 | パナソニックEvエナジー株式会社 | 電池パック |
US7189473B2 (en) * | 2003-06-03 | 2007-03-13 | Eastway Fair Company Limited | Battery venting system |
JP4485187B2 (ja) * | 2003-12-24 | 2010-06-16 | 本田技研工業株式会社 | バッテリケース |
US7510797B2 (en) * | 2005-02-24 | 2009-03-31 | Aker Wade Power Technologies, Llc | High capacity battery with integrally-powered cooling assembly |
KR100684769B1 (ko) * | 2005-07-29 | 2007-02-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 모듈 |
KR100684770B1 (ko) * | 2005-07-29 | 2007-02-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 모듈 |
JP4659699B2 (ja) | 2005-07-29 | 2011-03-30 | 三星エスディアイ株式会社 | 電池モジュール |
EP1990888A4 (en) * | 2006-02-16 | 2010-10-06 | Kyocera Corp | POWER SUPPLY DEVICE AND PORTABLE ELECTRONIC DEVICE |
DE102006025535A1 (de) * | 2006-06-01 | 2007-12-06 | Behr Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung zur Kühlung elektrischer Elemente |
JP4251204B2 (ja) | 2006-08-31 | 2009-04-08 | 日産自動車株式会社 | 電池モジュール |
KR100887796B1 (ko) | 2007-02-26 | 2009-03-09 | 현대자동차주식회사 | 배터리 모듈의 보관장치 |
JP4350767B2 (ja) * | 2007-03-30 | 2009-10-21 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 医療装置 |
JP5104570B2 (ja) * | 2008-06-12 | 2012-12-19 | トヨタ自動車株式会社 | 蓄電装置 |
JP4713615B2 (ja) * | 2008-06-19 | 2011-06-29 | 株式会社日立製作所 | 電池箱およびこれを備える鉄道車両 |
JP5384146B2 (ja) * | 2009-03-11 | 2014-01-08 | トヨタ自動車株式会社 | コンデンサ装置 |
JP4918611B1 (ja) * | 2010-11-09 | 2012-04-18 | 三菱重工業株式会社 | 電池システム |
USD809462S1 (en) * | 2015-06-04 | 2018-02-06 | Mizco International Inc. | Power adapter |
USD770980S1 (en) * | 2015-06-22 | 2016-11-08 | No Nda Inc. | Car charger |
FR3073606B1 (fr) * | 2017-11-16 | 2019-10-18 | Lancey Energy Storage | Appareil de chauffage integrant une batterie implantee dans le flux d’air frais entrant |
DE102018209598A1 (de) * | 2018-06-14 | 2019-12-19 | Robert Bosch Gmbh | Batteriemodul mit einer Mehrzahl an Batteriezellen |
KR20210149054A (ko) | 2019-03-14 | 2021-12-08 | 제너렉 파워 시스템즈, 아이앤씨. | 배터리 모듈 열 관리 |
JP7423775B2 (ja) | 2019-12-03 | 2024-01-29 | ミルウォーキー エレクトリック ツール コーポレイション | バッテリーパック及び充電器システム |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3432079B2 (ja) | 1996-06-12 | 2003-07-28 | 松下電器産業株式会社 | 電源装置およびその放熱方法 |
US5879833A (en) | 1996-06-12 | 1999-03-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Power supply unit and heat radiation method therefor |
JP3861359B2 (ja) | 1997-03-12 | 2006-12-20 | トヨタ自動車株式会社 | 電池温度調整装置 |
US5871859A (en) * | 1997-05-09 | 1999-02-16 | Parise; Ronald J. | Quick charge battery with thermal management |
JP3830243B2 (ja) * | 1997-10-06 | 2006-10-04 | トヨタ自動車株式会社 | 電池電源装置 |
-
2000
- 2000-07-17 JP JP2000215974A patent/JP4233733B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-07-16 EP EP20010117202 patent/EP1174942B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-07-16 US US09/906,278 patent/US6433509B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1174942B1 (en) | 2015-01-07 |
JP2002033136A (ja) | 2002-01-31 |
EP1174942A1 (en) | 2002-01-23 |
US20020005708A1 (en) | 2002-01-17 |
US6433509B2 (en) | 2002-08-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4233733B2 (ja) | 電源装置及びその製造方法 | |
JP5349968B2 (ja) | 高い冷却効率を有するバッテリーモジュール | |
EP2509150B1 (en) | Battery module having excellent cooling efficiency and compact structure and middle or large-sized battery pack | |
KR101586197B1 (ko) | 신규한 냉각구조를 가진 전지팩 | |
US20240106030A1 (en) | Battery module for secondary battery and battery pack including the same | |
EP1952456B1 (en) | Sealed type heat exchanging system of battery pack | |
EP1753070B1 (en) | Battery module | |
EP1753068B1 (en) | Battery module | |
JP5431486B2 (ja) | 冷却効率を改良したバッテリーモジュールアセンブリー | |
JP5307250B2 (ja) | 冷却手段を有するバッテリーモジュール、及びそれを含む(中型または大型)バッテリーパック | |
JP5866373B2 (ja) | 冷却効率の優れたバッテリパック | |
KR101206272B1 (ko) | 전기 차량용 전지셀의 히트 싱크 및 그를 이용한 전지셀 모듈 | |
JP4787006B2 (ja) | 二次電池モジュール | |
EP2469640A2 (en) | Battery pack having a novel cooling structure | |
CN217903226U (zh) | 电池包箱体和电池包 | |
JPH09199186A (ja) | 蓄電池冷却構造体、蓄電池冷却構造体を使用した蓄電池モジュール、および蓄電池冷却方法 | |
KR102568502B1 (ko) | 원통 전지용 냉각핀이 구비된 배터리 모듈의 냉난방 구조 | |
JP2004311157A (ja) | バッテリパックの冷却構造 | |
JP5119727B2 (ja) | ラミネート電池パックの冷却装置 | |
JP2001085072A (ja) | 電源装置 | |
CN218548614U (zh) | 电池模组 | |
JP2005353536A (ja) | 組電池 | |
US20240204295A1 (en) | Battery module and battery pack including the same | |
CN217955962U (zh) | 电池模组、电池包及用电设备 | |
RU2791288C1 (ru) | Аккумуляторная батарея для электромобилей с улучшенными характеристиками охлаждения |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050107 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061116 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080902 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081027 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20081118 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081210 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111219 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4233733 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111219 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121219 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121219 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131219 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |