JP4691981B2 - 電池パック - Google Patents

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Description

本発明は、電池を用いた電池パックに関する。
電気機器のモバイル化、コードレス化の進行に伴い、電池の需要も伸びている。特に最近では、ハイブリッド電気自動車や電動工具に代表される動力用途での需要が増えている。このような動力用途の場合、通電電流が大きいため電池の発熱が大きいが、高温での電池使用は電池の劣化を促進してしまう為、電池の冷却機構が必要となる場合が多い。また、電池特性には温度依存性があるため、複数のセルから構成される電池パックの場合、パック内での電池温度の均一化も重要である。このような電池の冷却や温度の均一化を目的として、電池パック内に冷媒の流路を設け、これを電動ポンプや電動ファンにより駆動させて、冷媒を流動させる手法が一般的に用いられている。例えば、機器や充電器からファンなどにより風をパック内に流通させ、電池を冷却する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−２８８７４４号公報
しかしながら、電気自動車や電動工具などのように機器側に電池以外のエネルギー源を持たない場合、冷媒を流動させる為のエネルギーは電池から供給されることになり、結果的に機器の駆動時間を短縮してしまうという課題がある。
上記課題を解決する本発明の電池パックは、二次電池と、前記二次電池を内蔵するパックケースと、前記パックケースの外の冷媒を取入れる吸入口と、前記パックケースの内部に前記二次電池を冷却する為の冷媒を流動させる冷媒流路と、前記二次電池を冷却させた冷媒をパックケースの外に排気する排出口と、前記パックケースの内壁に設けられ、前記パックケースが取り付けられた機器の動作により発生する振動により発電する振動式発電機と、前記吸入口に設けられ、前記振動式発電機の電力で駆動されて前記吸入口から冷媒をパックケース内に取り込むことにより冷媒を流動させる電動ファンと、を有し、前記冷媒を流動させる推進力として振動エネルギーを利用することものである。この電池パックでは、機器が使用される際に発生する余剰エネルギーである振動エネルギーが冷媒を流動させる推進力として使用されるため、電池からの冷却の為の電力消費が無く、電池の電力を全て機器の駆動に使用することが出来る。
以上の通り、本発明によれば、機器の駆動時間を冷却する為のエネルギーで減らしてしまうことなく電池を冷却することが出来る。
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明し、発明の理解に供する。尚、以下に示す実施形態は本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
（参考例）
図１は冷媒を流動させる推進力として振動により駆動する弁を用いた電池パックの例である。二次電池１が電池パック２に収納されている。この二次電池１を冷却する為の冷媒としては冷却風を用いる。冷却風を取り入れる吸気口３の内側に、振動により支点を中心に可動する振動可動弁４が設置されている。電池パック２が機器に取り付けられ、機器が動作する際には、モータなどの振動により電池パック２も振動する。この振動に合わせて振動可動弁４が支点を中心としてうちわのように動作することにより、吸気口３から冷却風が電池パック２内に取り込まれ、その冷却風は二次電池１の側面を通過しながら二次電池１を冷却し排気口５から電池パック２外に排出される。この間、二次電池１の冷却のために使用されるエネルギーは、電池パック２に加わる振動エネルギーのみであり、二次電池１から冷却の為のエネルギーは全く供給されていない。
なお、この参考例では振動により支点を中心にうちわのように可動する振動可動弁４を例示したが、往復振動を直接回転運動に変換するクランクのような構造によりファンを機械的に動作させるような機構でも同様の効果が得られる。
（実施の形態１）
図２は冷媒を流動させる推進力として振動により発電する振動式発電機７と、その電力
により駆動する電動ファン６を用いた電池パックの例である。
二次電池１が電池パック２に収納されており、この二次電池１を冷却する為の冷媒としては冷却風を用いている。冷却風を取り入れる吸気口３の内側に、冷媒を流動させる素子である電動ファン６が設置されている。この電動ファン６は、電池パック２内に設置された振動式発電機７により電力を供給される。電池パック２が機器に取り付けられ、機器が動作する際には、モータなどの振動により電池パック２も振動する。この振動により、振動式発電機７では電力が発生する。この電力は電動ファン６に供給され、電動ファン６の作動により吸気口３から冷却風が電池パック２内に取り込まれる。冷却風は、二次電池１の側面を通過しながら二次電池１を冷却し、排気口５から電池パック２外に排出される。この間、二次電池１の冷却のために使用されるエネルギーは、電池パック２に加わる振動エネルギーのみであり、二次電池１からは冷却の為のエネルギーは全く供給されていない。
なお、本実施の形態においては、冷媒として冷却風のみを示しているが、水等の液体とすることもできる。この場合には、冷媒を流動させる素子として電動ポンプを用い、二次電池の周囲にはウォータージャケットを設けておけば良い。
本発明の電池パックは、電気自動車や電動工具などの動力用途で用いられる電池パックとして有用である。
参考例を示す電池パックの図 本発明の実施の形態１を示す電池パックの図
符号の説明
１ 二次電池
２ パックケース
３ 吸気口
４ 振動可動弁
５ 排気口
６ 電動ファン
７ 振動式発電機



Claims (3)

  1. 複数の二次電池と、
    前記複数の二次電池を内蔵するパックケースと、
    前記パックケースの外の冷媒を取入れる吸入口と、
    前記二次電池同士の間に前記二次電池を冷却する為の冷媒を流動させる冷媒流路と、
    前記二次電池を冷却させた冷媒をパックケースの外に排気する排出口と、
    前記パックケースの内壁に設けられ、前記パックケースが取り付けられた機器の動作により発生する振動により発電する振動式発電機と、
    前記吸入口に設けられ、前記振動式発電機の電力で駆動されて前記吸入口から冷媒をパックケース内に取り込むことにより冷媒を流動させる電動ファンと、を有し、前記冷媒を流動させる推進力として振動エネルギーを利用することを特徴とする電池パック。
  2. 前記冷媒が前記パックケースの外気であることを特徴とする請求項１記載の電池パック。
  3. 前記冷媒が液体であるとき、
    前記二次電池の周囲に設けられたウォータージャケットと、
    前記振動式発電機の電力で駆動される電動ポンプを有することを特徴とする請求項１記載の電池パック。
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