JP5096842B2 - Battery storage unit - Google Patents

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Description

この発明は、複数の電池モジュールが筐体内に並列に配置され、電気自動車等の電源として用いられる電池格納ユニットに関するものである。   The present invention relates to a battery storage unit in which a plurality of battery modules are arranged in parallel in a casing and used as a power source for an electric vehicle or the like.

電気自動車の駆動電源として、略円柱状の複数の電池モジュールを筐体内に並列に配置するとともに、隣接する内部の電池モジュール同士を、導電連結部材を介して直列に接続した電池格納ユニットが知られている。   As a drive power source for an electric vehicle, a battery storage unit in which a plurality of substantially cylindrical battery modules are arranged in parallel in a casing and adjacent battery modules are connected in series via a conductive connecting member is known. ing.

この種の電池格納ユニットにおいては、電気の充放電によって各電池モジュールが熱を発するため、電池モジュールの性能を有効利用するためには電池モジュールを効率良く冷却する必要がある。
このため、これに対処する電池格納ユニットとして、筐体に冷媒の導入口と排出口を設け、導入口から取り入れた空気等の冷媒を各電池モジュールの外周面に当て、外周面を通して電池モジュール全体を冷却するものが開発されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2006−134853号公報
In this type of battery storage unit, each battery module generates heat due to charging / discharging of electricity, and therefore it is necessary to efficiently cool the battery module in order to effectively use the performance of the battery module.
For this reason, as a battery storage unit that copes with this, the housing is provided with a refrigerant inlet and outlet, the refrigerant such as air taken from the inlet is applied to the outer peripheral surface of each battery module, and the entire battery module is passed through the outer peripheral surface Has been developed (see, for example, Patent Document 1).
JP 2006-134893 A

しかし、この従来の電池格納ユニットは、筐体内の電池モジュールのうちの主に外周面を冷媒によって冷却するものであるため、各電池モジュールに対する冷却効率の点では未だ充分とは言えず、各電池モジュールを充分に冷却するためには、大流量の冷媒を各電池モジュールの外周面に誘導しなければならない。このため、この従来の電池格納ユニットにおいては、筐体内で隣接する電池モジュール間に充分な間隔をあけて、断面積の大きい冷媒流路を形成しなければならず、ユニット全体の大型化を避けることができない。   However, since this conventional battery storage unit mainly cools the outer peripheral surface of the battery modules in the housing with a refrigerant, it cannot be said that the cooling efficiency for each battery module is sufficient. In order to sufficiently cool the module, a large flow rate of refrigerant must be guided to the outer peripheral surface of each battery module. For this reason, in this conventional battery storage unit, it is necessary to form a refrigerant flow path having a large cross-sectional area with a sufficient space between adjacent battery modules in the casing, and avoiding an increase in size of the entire unit. I can't.

このため、現在、隣接する電池モジュールの電極端子同士を連結する導電連結部材に冷却媒体を積極的に誘導し、導電連結部材と電極端子を介して各電池モジュールを効率的に冷却することを検討している。しかし、この場合、筐体内には、複数の電池モジュールが並列に配列され、冷却媒体の流れの上流から下流に向かって複数の導電連結部材が並ぶことになる。そして、各導電連結部材の延出方向の略中央部の放熱領域(例えば、屈曲して表面積が大きくなった領域)が冷媒の流れ方向に沿って並ぶと、冷媒の流れの下流側に位置されている導電連結部材が上流側の導電連結部材の熱の影響を大きく受けることになる。したがって、これによって電池モジュール毎に冷却性能がばらついて電池格納ユニット全体の性能を最大限に発揮することが難しくなり、これを避けるために冷媒流路の断面積を大きくせざるを得なくなる。   For this reason, it is currently considered to actively induce a cooling medium to the conductive connection member that connects the electrode terminals of adjacent battery modules, and to efficiently cool each battery module via the conductive connection member and the electrode terminal. is doing. However, in this case, a plurality of battery modules are arranged in parallel in the casing, and a plurality of conductive connecting members are arranged from the upstream side to the downstream side of the flow of the cooling medium. Then, when the heat radiation area (for example, the area where the surface area is increased by bending) in the substantially central portion in the extending direction of each conductive connecting member is aligned along the flow direction of the refrigerant, it is positioned downstream of the flow of the refrigerant. The conductive connecting member is greatly affected by the heat of the upstream conductive connecting member. Therefore, the cooling performance varies from one battery module to another, making it difficult to maximize the performance of the entire battery storage unit. To avoid this, the cross-sectional area of the refrigerant flow path must be increased.

そこで、この発明は、筐体内の電池モジュールの冷却効率を高め、ユニット全体の小型化を図ることのできる電池格納ユニットを提供しようとするものである。   Therefore, the present invention is intended to provide a battery storage unit that can increase the cooling efficiency of the battery module in the casing and can reduce the size of the entire unit.

上記の課題を解決する請求項1に記載の発明は、略円柱状の複数の電池モジュール(例えば、後述の実施形態における電池モジュール3)が軸方向を揃えて筐体(例えば、後述の実施形態における筐体2)内に複数段、複数列マトリクス状に配列され、前記筐体内の隣接する電池モジュールの軸方向の端部の電極端子(例えば、後述の実施形態における電極端子5)同士が導電連結部材(例えば、後述の実施形態におけるバスバー11)を介して電気的に直列に接続された電池格納ユニットであって、前記筐体内の複数の電池モジュールの軸方向の端部に臨む領域に、冷媒流路(例えば、後述の実施形態における冷媒流路17)が設けられるとともに、前記電極端子同士を電気的に直列に接続する前記導電連結部材の延出方向の略中間部に放熱領域(例えば、後述の実施形態における屈曲凸部13)が設けられ、前記導電連結部材は、前記冷媒流路内の冷媒の流れ方向に沿って隣接する電極端子同士を、冷媒の流れ方向と平行に架橋して接続する複数の第1の導電連結部材(例えば、後述の実施形態における第1のバスバー11A)と、隣接する2つの前記第1の導電連結部材を夫々冷媒の流れ方向に投影した位置にある隣接した電極端子同士を、冷媒の流れ方向と略直交するように架橋して接続する第2の導電連結部材(例えば、後述の実施形態における第2のバスバー11B)と、を備え、前記冷媒流路は、冷媒セパレータ(例えば、後述の実施形態における仕切壁20A,20B)によって、前記第1の導電連結部材を流れる選別通路(例えば、後述の実施形態における選別通路21a)と、前記第2の導電連結部材を流れる選別通路(例えば、後述の実施形態における選別通路21b)と、に区画され、前記選別通路の各一つには、前記第1の導電連結部材と前記第2の導電連結部材のいずれか一方の一つのみが配設されていることを特徴とする。
これにより、第2の導電連結部材は、隣接した2つの第1の導電連結部材を冷媒の流れ方向に投影した位置に配置されるため、第1の導電連結部材と第2の導電連結部材の放熱領域が冷媒の流れ方向でオーバーラップすることがなくなる。
また、第1の導電連結部材と第2の導電連結部材の冷媒の通過する領域が、冷媒セパレータによって夫々専用の選別通路に区画されるようになる。
The invention according to claim 1, which solves the above problem, includes a plurality of substantially cylindrical battery modules (for example, a battery module 3 in an embodiment described later) aligned in the axial direction (for example, an embodiment described later). a plurality of stages in the housing 2) within the are arranged in a plurality of rows matrix, the housing of the electrode terminals of the axial ends of the adjacent battery module (e.g., the electrode terminals 5 in the embodiment) between conductive connecting members (e.g., a bus bar 11 in the embodiment) a battery storage unit electrically connected in series via, in a region facing the end portion in the axial direction of the plurality of battery modules of the housing, refrigerant flow path (e.g., the coolant channel 17 in the embodiment) with is provided, electrically discharge the substantially intermediate portion of the extending direction of the conductive connecting member for connecting in series the electrode terminals to each other A region (for example, a bent convex portion 13 in an embodiment described later) is provided, and the conductive connecting member has electrode terminals adjacent to each other in the refrigerant flow direction in the refrigerant flow path parallel to the refrigerant flow direction. A plurality of first conductive connecting members (for example, a first bus bar 11A in an embodiment described later) and two adjacent first conductive connecting members that are bridged and connected to each other are projected in the refrigerant flow direction. A second conductive connecting member (for example, a second bus bar 11B in an embodiment described later) that connects adjacent electrode terminals at positions so as to be bridged so as to be substantially orthogonal to the flow direction of the refrigerant ; The refrigerant flow path is a sorting passage (for example, sorting in an embodiment described later) that flows through the first conductive connecting member by a refrigerant separator (for example, partition walls 20A, 20B in the embodiment described later). Path 21a) and a sorting passage (for example, sorting passage 21b in an embodiment described later) flowing through the second conductive connecting member, and each one of the sorting passages includes the first conductive connection. Only one of the member and the second conductive connecting member is provided.
As a result, the second conductive connecting member is disposed at a position where the two adjacent first conductive connecting members are projected in the flow direction of the refrigerant, so that the first conductive connecting member and the second conductive connecting member The heat radiation area does not overlap in the refrigerant flow direction.
Moreover, the area | region through which the refrigerant | coolant of a 1st conductive connection member and a 2nd conductive connection member passes comes to be divided by the refrigerant | coolant separator into an exclusive selection channel | path , respectively.

請求項に記載の発明は、請求項に記載の電池格納ユニットにおいて、前記冷媒セパレータは、前記第1の導電連結部材と第2の導電連結部材に対向する前記筐体の壁に形成されていることを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1まは2に記載の電池格納ユニットにおいて、前記導電連結部材の放熱領域は、前記電池モジュールの軸方向外側に突出する屈曲凸部で形成されていることを特徴とする。
According to a second aspect of the invention, in the battery storage unit of claim 1, wherein the refrigerant separator is formed in the housing wall facing the first conductive connection member and the second conductive connection member It is characterized by.
According to a third aspect of the present invention, in the battery housing unit according to the first or second aspect, the heat dissipation region of the conductive connecting member is formed by a bent convex portion protruding outward in the axial direction of the battery module. It is characterized by that.

請求項1に記載の発明によれば、第2の導電連結部材が隣接した2つの第1の導電連結部材を冷媒の流れ方向に投影した位置に配置されて、両導電連結部材の放熱領域が冷媒の流れ方向でオーバーラップしない構造とされているため、筐体内の複数の電池モジュールを均一に、かつ効率良く冷却して、ユニット全体の小型化を図ることができる。   According to the first aspect of the present invention, the second conductive connecting member is disposed at a position where two adjacent first conductive connecting members are projected in the flow direction of the refrigerant, and the heat dissipation area of both the conductive connecting members is provided. Since the structure does not overlap in the refrigerant flow direction, the plurality of battery modules in the housing can be cooled uniformly and efficiently, and the entire unit can be downsized.

さらに、請求項に記載の発明によれば、冷媒流路が、冷媒セパレータによって第1の導電連結部材を通過する選別通路と第2の導電連結部材を通過する選別通路に完全に区画され、かつ選別通路の各一つには、第1の導電連結部材と第2の導電連結部材のいずれか一方の一つのみが配設されているため、下流側の導電連結部材が上流側の導電連結部材の熱の影響をより受け難くすることができるうえ、冷媒セパレータによって異極同士の空間絶縁破壊距離を確保することができる。 Furthermore, according to the invention described in claim 1 , the refrigerant flow path is completely partitioned into a selection passage that passes through the first conductive connection member and a selection passage that passes through the second conductive connection member by the refrigerant separator , In addition, since each one of the sorting passages is provided with only one of the first conductive connecting member and the second conductive connecting member , the downstream conductive connecting member is connected to the upstream conductive member. The influence of the heat of the connecting member can be made more difficult, and the space dielectric breakdown distance between the different electrodes can be secured by the refrigerant separator.

請求項に記載の発明によれば、冷媒セパレータを筐体の壁に形成したため、構造を簡素化して製品コストの低減を図ることができる。 According to the invention described in claim 2 , since the refrigerant separator is formed on the wall of the housing, the structure can be simplified and the product cost can be reduced.

以下、この発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態の説明においては、同一部分に同一符号を付し、重複する部分の説明を省略するものとする。
最初に、図1〜図4に示すこの発明の第1の実施形態について説明する。
この実施形態の電池格納ユニット1は、ハイブリッド車を含む電気自動車の駆動電源として用いられるものであり、略直方体状の金属製の筐体2の内部に、複数の電池モジュール3…が並列に配列されて収容されている。電池モジュール3は、図4に示すように、モジュール本体4が円柱状に形成され、そのモジュール本体4の軸方向の両端面に正,負の電極端子5の各一方が設けられている。なお、この明細書において、電池モジュールとは、複数の単電池を直列に接続して円柱状に形成したもののほか、円柱状の単電池単体の場合も含むものとする。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description of each embodiment, the same parts are denoted by the same reference numerals, and the description of the overlapping parts is omitted.
First, a first embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 to 4 will be described.
The battery storage unit 1 of this embodiment is used as a driving power source for an electric vehicle including a hybrid vehicle, and a plurality of battery modules 3 are arranged in parallel inside a substantially rectangular parallelepiped metal housing 2. Has been accommodated. As shown in FIG. 4, in the battery module 3, the module main body 4 is formed in a columnar shape, and one of positive and negative electrode terminals 5 is provided on both end surfaces of the module main body 4 in the axial direction. Note that in this specification, the battery module includes not only a single unit of a plurality of single cells connected in series and formed into a cylindrical shape, but also a single unit of single columnar cells.

筐体2は、図3に示すように、相反する両側の端部に開口が設けられた角筒状の筐体本体6と、筐体本体6の両側の開口を閉塞する第1カバー7および第2カバー8を備え、両カバー7,8が筐体本体6にボルト結合等によって一体に結合されている。
ここで、説明の都合上、筐体本体6の両側の開口を結ぶ方向を「開口方向」と呼ぶものとすると、筐体本体6の内壁には、開口方向に沿う複数の支持壁9…が一体に形成され、その各支持壁9によって電池モジュール3が支持されるようになっている。
As shown in FIG. 3, the housing 2 includes a rectangular tube-shaped housing body 6 having openings at opposite ends, a first cover 7 that closes the openings on both sides of the housing body 6, and A second cover 8 is provided, and both covers 7 and 8 are integrally coupled to the housing body 6 by bolt coupling or the like.
Here, for convenience of explanation, if the direction connecting the openings on both sides of the housing body 6 is referred to as the “opening direction”, the inner wall of the housing body 6 has a plurality of support walls 9 along the opening direction. The battery modules 3 are integrally formed and supported by the support walls 9.

電池モジュール3…は、各モジュール3の軸方向を筐体本体6の開口方向に沿わせるようにして筐体本体6内に並列に配列され、図2に示すように、開口方向から見たときに全体が縦横に規則正しく整列するようにマトリクス状に配置されている。この実施形態の例の場合、電池モジュール3…は4段6列に配置されている。なお、以下では電池モジュール3の配列を説明する場合、図1の図示に対応させて「上2段」,「下2段」等と上下を区別して呼ぶものとする。
そして、各段と各列の隣接する電池モジュール3,3の間には、筐体本体6の開口方向に沿う保持部材10が介装されている。したがって、図2に示すように筐体本体6の内側には、複数の電池モジュール3…が前述した複数の支持壁9…と保持部材10…とともに碁盤目状に配置されている。
ここで、各支持壁9と保持部材10の電池モジュール3の外周面と接触する面は、同モジュール3の外周面に沿う円弧状に形成されており、各電池モジュール3の周囲は保持部材10や支持壁9によって軸方向に延出する4つの空間12に画成されている。
The battery modules 3 are arranged in parallel in the housing body 6 so that the axial direction of each module 3 is along the opening direction of the housing body 6, and when viewed from the opening direction as shown in FIG. Are arranged in a matrix so as to be regularly aligned vertically and horizontally. In the example of this embodiment, the battery modules 3 are arranged in four rows and six rows. In the following description, when the arrangement of the battery modules 3 is described, “upper two steps”, “lower two steps”, and the like are distinguished from each other in correspondence with the illustration of FIG.
And between the battery modules 3 and 3 which adjoin each stage and each row | line | column, the holding member 10 along the opening direction of the housing body 6 is interposed. Therefore, as shown in FIG. 2, a plurality of battery modules 3... Are arranged in a grid pattern along with the above-described support walls 9 and holding members 10.
Here, the surface of each support wall 9 and the holding member 10 that contacts the outer peripheral surface of the battery module 3 is formed in an arc shape along the outer peripheral surface of the module 3, and the periphery of each battery module 3 is the holding member 10. And the support wall 9 defines four spaces 12 extending in the axial direction.

また、前述のようにして筐体本体6の内側に配置される電池モジュール3…は、隣接するもの同士の正極と負極が逆向きになるようにセットされ、隣接する電極端子5,5が導電連結部材であるバスバー11によって適宜連結されている。このバスバー11による電極端子5,5の連結は、筐体本体6内の上2段の総ての電池モジュール3…と、下2段の総ての電池モジュール3…が夫々直列接続されるようにして行われている。   Further, the battery modules 3 arranged inside the housing body 6 as described above are set so that the positive and negative electrodes of adjacent ones are opposite to each other, and the adjacent electrode terminals 5 and 5 are electrically conductive. They are appropriately connected by a bus bar 11 that is a connecting member. The connection of the electrode terminals 5 and 5 by the bus bar 11 is such that all the upper two battery modules 3 in the housing body 6 and the lower two battery modules 3 are connected in series. Has been done.

バスバー11は、導電性の金属板によって断面ハット状に形成され、中央の段差状の屈曲凸部13を挟む両側の縁部が夫々電極端子5の端面にねじによって結合されている。なお、バスバー11は、屈曲凸部13を電池モジュール3の軸方向外側に突出させる向きにして各電極端子5に結合され、この屈曲凸部13が、電極端子5の熱を最も外部に放熱する放熱領域とされている。 Bus bar 11, a conductive metal plate is formed in a cross-hat, both side edges sandwiching a central stepped bent protrusion 13 is sleep Flip Ni Accordingly coupled to an end face of the respective electrode terminals 5. The bus bar 11 is coupled to each electrode terminal 5 in a direction in which the bent convex portion 13 protrudes outward in the axial direction of the battery module 3, and the bent convex portion 13 radiates the heat of the electrode terminal 5 to the outside most. It is a heat dissipation area.

一方、第1カバー7は、筐体本体6の端面の形状に対応する天井壁と、筐体本体6の周壁に対応する側壁を有しており、第1カバー7の延出幅の短い一方の側壁と、それに対向する他方の側壁には、冷却空気(冷却媒体)の導入口15と排出口16が夫々形成されている。図1に示すように、導入口15は、一方の側壁の幅方向の一側に偏って配置され、排出口16は、他方の側壁の幅方向の他側に偏って配置されており、筐体2内のこれらの導入口15と排出口16の間には、冷却空気を流す冷媒流路17が形成されている。この実施形態の場合、排出口16には吸引ダクト(図示せず)を介して吸引ファン(図示せず)が接続され、吸引ファンの駆動により、導入口15から流入した冷却空気が冷媒流路17と排出口16を通って筐体2の外部に排出されるようになっている。冷媒流路17は、主に第1カバー7の側壁に囲まれた空間内に構成されているが、筐体本体6に保持された複数の電池モジュール3…の電極端子5とバスバー11はこの空間部内に突出して冷媒流路17に臨んでいる。 On the other hand, the first cover 7 has a ceiling wall corresponding to the shape of the end surface of the housing body 6 and a side wall corresponding to the peripheral wall of the housing body 6, and the first cover 7 has a short extension width. An inlet 15 and an outlet 16 for cooling air (cooling medium) are formed in the side wall and the other side wall opposite thereto. As shown in FIG. 1, the introduction port 15 is arranged to be biased to one side in the width direction of one side wall, and the discharge port 16 is arranged to be biased to the other side in the width direction of the other side wall. Between the inlet 15 and the outlet 16 in the body 2, a refrigerant flow path 17 through which cooling air flows is formed. In the case of this embodiment, a suction fan (not shown) is connected to the discharge port 16 via a suction duct (not shown), and the cooling air flowing in from the introduction port 15 by the drive of the suction fan is used as a refrigerant flow path. 17 and the outlet 16 are discharged to the outside of the housing 2. The refrigerant flow path 17 is mainly configured in a space surrounded by the side wall of the first cover 7, but the electrode terminals 5 and the bus bars 11 of the plurality of battery modules 3. It protrudes into the space and faces the refrigerant flow path 17.

そして、第1カバー7が筐体本体6に取り付けられた状態においては、筐体2内には、図1に示すように、導入口15からストレートに前方に延出する導入側並進通路18と、この導入側並進通路18と平行に、かつ排出口16に向かってストレートに延出する排出側並進通路19とが形成され、筐体2内に導入された冷却空気が主に導入側並進通路18から排出側並進通路19に向かって略直角に流れるようになっている。   In the state where the first cover 7 is attached to the housing body 6, the housing 2 has an introduction side translation passage 18 extending straight forward from the introduction port 15, as shown in FIG. 1. A discharge-side translation passage 19 is formed in parallel with the introduction-side translation passage 18 and extending straight toward the discharge port 16. Cooling air introduced into the housing 2 is mainly used as the introduction-side translation passage. The flow from 18 to the discharge side translation passage 19 is substantially perpendicular.

ところで、この実施形態の場合、第1カバー7側において隣接する電池モジュール3を接続するバスバー11…は次のようにして配置されている。
すなわち、上2段の電池モジュール3…に対応するバスバー11…は、総て導入側並進通路18から排出側並進通路19に向かう冷却空気の流れに沿うように配置され、冷却空気の流れ方向に沿って隣接配置されている電池モジュール3,3同士を架橋して接続している。以下、このバスバーを「第1のバスバー11A」(第1の導電連結部材)と呼ぶものとする。また、下2段の電池モジュール3…に対応するバスバー11は、総て上記の冷却空気の流れと直交する方向に配置され、冷却空気の流れと直交する方向に隣接配置されている電池モジュール3,3同士を架橋して接続している。以下、このバスバーを「第2のバスバー11B」(第2の導電連結部材)と呼ぶものとする。そして、上側の段に配置される第のバスバー11は、下側の段に配置される第2のバスバー11Bに対して冷却空気の流れと直交する方向にオフセットして配置されている。
したがって、上2段の電池モジュール3…を接続する第1のバスバー11A…と、下2段の電池モジュール3…を接続する第2のバスバー11B…は、互いの屈曲凸部13が冷却空気の流れ方向においてオーバーラップしないようになっている。
By the way, in the case of this embodiment, the bus bars 11... Connecting the adjacent battery modules 3 on the first cover 7 side are arranged as follows.
That is, the bus bars 11 corresponding to the upper two battery modules 3 are all arranged so as to follow the flow of cooling air from the introduction side translation passage 18 to the discharge side translation passage 19, and in the cooling air flow direction. The battery modules 3 and 3 arranged adjacent to each other are bridged and connected to each other. Hereinafter, this bus bar is referred to as “first bus bar 11A” (first conductive connecting member). Also, the bus bars 11 corresponding to the lower two battery modules 3 are all arranged in a direction orthogonal to the flow of the cooling air, and are adjacently arranged in a direction orthogonal to the flow of the cooling air. , 3 are cross-linked and connected. Hereinafter, this bus bar is referred to as “second bus bar 11B” (second conductive connecting member). The first bus bar 11 A is disposed on the upper side of the stage are arranged offset in the direction perpendicular to the flow of cooling air to the second bus bar 11B arranged below the stage.
Therefore, the first bus bar 11A that connects the upper two battery modules 3 and the second bus bar 11B that connects the lower two battery modules 3 have the bent projections 13 of the cooling air. It does not overlap in the flow direction.

また、第1カバー7の天井壁には、導入側並進通路18から排出側並進通路19に向かうように延出する複数の仕切壁20A…,20B…(冷媒セパレータ)が突設されている。各仕切壁20A,20Bは、第1のバスバー11Aの延出方向に沿う直線領域aと、直線領域aから屈曲して第2のバスバー11Bの端部を回り込む屈曲領域bとを備え、隣接する仕切壁20A…,20B…と協働して、導入側並進通路18から入り込んだ冷却空気を一つのバスバー11Aまたは11Bのみ通過させる選別通路21a…21b…(冷媒通路)を形成するようになっている。   Further, a plurality of partition walls 20 </ b> A,..., 20 </ b> B (refrigerant separators) projecting from the introduction-side translation passage 18 toward the discharge-side translation passage 19 project from the ceiling wall of the first cover 7. Each partition wall 20A, 20B is provided with a linear region a along the extending direction of the first bus bar 11A, and a bent region b that is bent from the linear region a and goes around the end of the second bus bar 11B. In cooperation with the partition walls 20A, 20B, etc., sorting passages 21a, 21b, ... (refrigerant passages) through which only one bus bar 11A or 11B passes the cooling air entering from the introduction side translation passage 18 are formed. Yes.

ここまでは、第1カバー7側の構造について説明したが、第2カバー8側にも第1カバーとほぼ同様の構造が採用されている。ここでは、第2カバー8側についての詳細な説明は省略するが、第2カバー8側では、隣接する電池モジュール3,3の接続の関係で上2段に第2のバスバー11B…が配置され、下2段に第1のバスバー11A…が配置されている。   Up to this point, the structure on the first cover 7 side has been described, but a structure substantially similar to that of the first cover is also adopted on the second cover 8 side. Here, although detailed description on the second cover 8 side is omitted, on the second cover 8 side, the second bus bars 11B... Are arranged in the upper two stages because of the connection of the adjacent battery modules 3 and 3. The first bus bars 11A are arranged in the lower two stages.

以上の構成において、電池格納ユニット1の使用時に吸引ファンが駆動されると、筐体2の導入口15から導入側並進通路18に流入した冷却空気が、導入側並進通路18から各選別通路21a…,21b…を通って排出側並進通路19へと流れ、排出口16を通して筐体2の外部に排出される。この間、各選別通路21a,21bを通過する冷却空気は対応するバスバー11A,11Bの一つの屈曲凸部13と電極端子5,5を冷却して外部に排出される。   In the above configuration, when the suction fan is driven when the battery storage unit 1 is used, the cooling air flowing into the introduction side translation passage 18 from the introduction port 15 of the housing 2 is transferred from the introduction side translation passage 18 to each sorting passage 21a. ..., 21b ... flows to the discharge side translation passage 19 and is discharged to the outside of the housing 2 through the discharge port 16. During this time, the cooling air passing through the sorting passages 21a and 21b cools one bent convex portion 13 and the electrode terminals 5 and 5 of the corresponding bus bars 11A and 11B and is discharged to the outside.

この電池格納ユニット1は、冷媒流路17を流れる冷却空気が、筐体2内において電池モジュール3…の電極端子5とバスバー11A,11Bに流れるため、各電池モジュール3の発熱部に熱伝導性の高い材料を介して直結されている電極端子5とバスバー11を冷却空気によって効率良く冷却することができる。また、冷媒流路17に比較すれば小流量ながら、各電池モジュール3の外周面には、周囲の空間12を通して冷却空気が流れるため、筐体2の内部に熱がこもるのを確実に防止することができる。   In the battery storage unit 1, the cooling air flowing through the refrigerant flow path 17 flows in the housing 2 to the electrode terminals 5 of the battery modules 3. It is possible to efficiently cool the electrode terminal 5 and the bus bar 11 which are directly connected via a high material with cooling air. Moreover, since the cooling air flows through the surrounding space 12 on the outer peripheral surface of each battery module 3 with a small flow rate as compared with the refrigerant flow path 17, it is possible to reliably prevent heat from being accumulated inside the housing 2. be able to.

ところで、図5は、この実施形態のように電極端子5の冷却を行う場合と、電極端子5の冷却を行わない場合の電池モジュール3の中心部の温度変化の様子を調べた結果を示すものであり、同図からも明らかなように、電極端子5の冷却を行う場合には早期に電池モジュール3の中心部の温度を低下させることができる。
また、図6は、電極端子5の冷却を行う場合において、電極端子5を通過する流路(第1冷媒流路)と電池モジュール3の外周を通過する流路(第2冷媒流路)への冷媒の分配量と、冷却能力との関係を、端子締結部寸法つまり電極端子5のサイズ毎に比較した結果を示すものである。同図からも明らかなように、電極端子5の冷却を行う場合には、第2冷媒流路に対し第1冷媒流路への分配量の方が大きく、また端子締結部寸法が大きな電極端子5において冷却能力を高くすることができる。
したがって、この実施形態のように、冷媒流路17に臨むバスバー11A,11Bに屈曲凸部13を設けてサイズを大きくすることは、電池モジュール3に対する冷却効率を高めるうえで有利となる。
By the way, FIG. 5 shows the result of investigating the state of temperature change at the center of the battery module 3 when the electrode terminal 5 is cooled as in this embodiment and when the electrode terminal 5 is not cooled. As can be seen from the figure, when the electrode terminal 5 is cooled, the temperature of the central portion of the battery module 3 can be lowered at an early stage.
FIG. 6 shows a flow path (first refrigerant flow path) that passes through the electrode terminal 5 and a flow path (second refrigerant flow path) that passes through the outer periphery of the battery module 3 when the electrode terminal 5 is cooled. The result of having compared the relationship between the refrigerant | coolant distribution amount and cooling capacity for every terminal fastening part dimension, ie, the size of the electrode terminal 5, is shown. As is apparent from the figure, when the electrode terminal 5 is cooled, the electrode terminal 5 has a larger distribution amount to the first refrigerant channel than the second refrigerant channel, and a larger terminal fastening portion dimension. In 5, the cooling capacity can be increased.
Therefore, as in this embodiment, it is advantageous to increase the cooling efficiency for the battery module 3 by providing the bent protrusions 13 on the bus bars 11A and 11B facing the refrigerant flow path 17 to increase the size.

また、この電池格納ユニット1は、第1のバスバー11Aが冷媒空気の流れ方向と平行に配置されるとともに、第1のバスバー11Aに対して下流側または上流側にある第2のバスバー11Bが冷却空気の流れ方向と直角に配置され、第1のバスバー11Aの屈曲凸部13と第2のバスバー11Bの屈曲凸部13が冷媒の流れ方向でオーバーラップしないようになっているため、一方のバスバー11A(11B)の放熱が他方のバスバー11B(11A)の冷却に悪影響を及ぼすことがない。特に、この実施形態の場合、各段の第2のバスバー11Bがオフセットして配置されているため、2つの第2のバスバー11B,11Bの屈曲凸部13が冷媒の流れ方向でオーバーラップして放熱の影響を及ぼすこともない。したがって、この電池格納ユニット1においては、筐体2内の複数の電池モジュール3…を均一に、かつ効率良く冷却することができるため、ユニット全体をより小型化することが可能である。   Further, in the battery storage unit 1, the first bus bar 11A is arranged in parallel with the flow direction of the refrigerant air, and the second bus bar 11B on the downstream side or the upstream side with respect to the first bus bar 11A is cooled. One bus bar is disposed at right angles to the air flow direction, and the bent convex portion 13 of the first bus bar 11A and the bent convex portion 13 of the second bus bar 11B do not overlap in the refrigerant flow direction. The heat radiation of 11A (11B) does not adversely affect the cooling of the other bus bar 11B (11A). In particular, in the case of this embodiment, since the second bus bar 11B of each stage is arranged offset, the bent convex portions 13 of the two second bus bars 11B and 11B overlap in the refrigerant flow direction. There is no influence of heat dissipation. Therefore, in this battery storage unit 1, since the plurality of battery modules 3 in the housing 2 can be cooled uniformly and efficiently, the entire unit can be further downsized.

さらに、この電池格納ユニット1においては、筐体2内の冷媒流路17が仕切壁20A…,20B…により、一つのバスバー11A(11B)に対して一つの通路が対応するように複数の選別通路21a…,21b…に仕切られているため、筐体2内のバスバー11A…,11B…と電極端子5…をより均一に冷却することができる。そして、この電池格納ユニット1は、冷媒流路17が各バスバー11A,11Bに対応して複数の選別通路21a…,21b…に仕切られるため、異極同士の空間絶縁破壊距離を充分に確保できるという利点がある。   Further, in the battery storage unit 1, the refrigerant flow path 17 in the housing 2 is divided by a plurality of sorting walls 20A, 20B, so that one passage corresponds to one bus bar 11A (11B). Since the passages 21a, 21b, etc. are partitioned, the bus bars 11A, 11B, and the electrode terminals 5 in the housing 2 can be more uniformly cooled. And since this battery storage unit 1 partitions the refrigerant | coolant flow path 17 into several selection channel | paths 21a ... 21b ... corresponding to each bus-bar 11A, 11B, it can fully ensure the space dielectric breakdown distance of different poles. There is an advantage.

さらに、この実施形態の場合、バスバー11A…,11B…に対面する第1,第2カバー7,8の天井壁に仕切壁20A…,20B…を突設し、それによって選別通路21a…,21b…を構成するようになっているため、構造を簡素化して製品コストを低減できるという利点がある。   Further, in the case of this embodiment, partition walls 20A, 20B,... Project from the ceiling walls of the first and second covers 7, 8 facing the bus bars 11A, 11B, thereby sorting passages 21a, 21b. ... is constructed, so that there is an advantage that the structure can be simplified and the product cost can be reduced.

なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、上記の第1の実施形態は、電池モジュール3…を筐体2内に4段、列に配列したものであるが、電池モジュール3…の配列はこれに限るものでなく、図7に示す第2の実施形態のように電池モジュール3…を3段に配列するようにしても良い。この場合、仕切壁120A,120Bは、直線領域aと屈曲領域bを有するものと、直線領域aのみのものが用いられる。
また、上記の実施形態においては、筐体2の排出口16に吸引ファンを接続したが、筐体2の導入口15に冷却空気の圧送装置を接続するようにしても良い。
In addition, this invention is not limited to said embodiment, A various design change is possible in the range which does not deviate from the summary. For example, in the first embodiment, the battery modules 3 are arranged in four stages and six rows in the housing 2, but the arrangement of the battery modules 3 is not limited to this, and FIG. The battery modules 3 may be arranged in three stages as in the second embodiment shown in FIG. In this case, as the partition walls 120A and 120B, those having the straight region a and the bent region b and those having only the straight region a are used.
Further, in the above embodiment, the suction fan is connected to the discharge port 16 of the housing 2, but a cooling air pumping device may be connected to the introduction port 15 of the housing 2.

この発明の第1の実施形態を示す図3のB−B断面に対応する断面図。Sectional drawing corresponding to the BB cross section of FIG. 3 which shows 1st Embodiment of this invention. 同実施形態を示すカバーを取り去った電池格納ユニットの平面図。The top view of the battery storage unit which removed the cover which shows the embodiment. 同実施形態を示す図1のA−A断面に対応する部分断面図。The fragmentary sectional view corresponding to the AA cross section of FIG. 1 which shows the same embodiment. 同実施形態を示す複数の電池モジュールを配列した斜視図。The perspective view which arranged the some battery module which shows the same embodiment. 電極端子で冷却を行う場合と、行わない場合の電池モジュールの中心部での温度変化の様子を調べた特性図。The characteristic view which investigated the mode of the temperature change in the center part of the battery module when not cooling with the electrode terminal. 端子締結部のサイズおよび冷媒の流路と冷却能力の関係を調べた特性図。The characteristic view which investigated the relationship between the size of a terminal fastening part, the flow path of a refrigerant | coolant, and cooling capacity. この発明の第2の実施形態を示す図1と同様の断面図。Sectional drawing similar to FIG. 1 which shows 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…電池格納ユニット
2…筐体
3…電池モジュール
5…電極端子
11…バスバー(導電連結部材)
11A…第1のバスバー(第1の導電連結部材)
11B…第2のバスバー(第2の導電連結部材)
13…屈曲凸部(放熱領域)
17…冷媒流路
20A,20B,120A,120B…仕切壁(冷媒セパレータ)
21a,21b…選別通路(冷媒通路)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Battery storage unit 2 ... Housing 3 ... Battery module 5 ... Electrode terminal 11 ... Bus bar (conductive connection member)
11A: First bus bar (first conductive connecting member)
11B ... Second bus bar (second conductive connecting member)
13 ... Bending convexity (heat dissipation area)
17 ... Refrigerant flow path 20A, 20B, 120A, 120B ... Partition wall (refrigerant separator)
21a, 21b ... Sorting passage (refrigerant passage)

Claims (3)

略円柱状の複数の電池モジュールが軸方向を揃えて筐体内に複数段、複数列マトリクス状に配列され、前記筐体内の隣接する電池モジュールの軸方向の端部の電極端子同士が導電連結部材を介して電気的に直列に接続された電池格納ユニットであって、
前記筐体内の複数の電池モジュールの軸方向の端部に臨む領域に、冷媒を流す冷媒流路が設けられるとともに、
前記電極端子同士を電気的に直列に接続する前記導電連結部材の延出方向の略中間部に放熱領域が設けられ、
前記導電連結部材は、
前記冷媒流路内の冷媒の流れ方向に沿って隣接する電極端子同士を、冷媒の流れ方向と平行に架橋して接続する複数の第1の導電連結部材と、
隣接する2つの前記第1の導電連結部材を夫々冷媒の流れ方向に投影した位置にある隣接した電極端子同士を、冷媒の流れ方向と略直交するように架橋して接続する第2の導電連結部材と、を備え、
前記冷媒流路は、冷媒セパレータによって、前記第1の導電連結部材を流れる選別通路と、前記第2の導電連結部材を流れる選別通路と、に区画され、
前記選別通路の各一つには、前記第1の導電連結部材と前記第2の導電連結部材のいずれか一方の一つのみが配設されていることを特徴とする電池格納ユニット。
A plurality of substantially cylindrical battery modules are arranged in a plurality of rows and a plurality of rows in a matrix with the axial direction aligned in the housing, and the electrode terminals at the axial ends of adjacent battery modules in the housing are electrically conductive connecting members. A battery storage unit electrically connected in series via
In the region facing the axial ends of the plurality of battery modules in the housing is provided with a refrigerant flow path for flowing the refrigerant,
Extending direction radiating region approximately midway portion of the conductive connecting member for connecting electrically in series the electrode terminals from each other are provided,
The conductive connecting member is
A plurality of first conductive connecting members that connect and connect adjacent electrode terminals along the refrigerant flow direction in the refrigerant flow path in parallel with the refrigerant flow direction;
Second conductive connection for connecting adjacent electrode terminals in positions where two adjacent first conductive connection members are projected in the refrigerant flow direction, by bridging them so as to be substantially orthogonal to the refrigerant flow direction. for example Bei and the member, the,
The refrigerant flow path is partitioned by a refrigerant separator into a sorting passage that flows through the first conductive connecting member and a sorting passage that flows through the second conductive connecting member,
Each one of the sorting passages is provided with only one of the first conductive connection member and the second conductive connection member .
前記冷媒セパレータは、前記第1の導電連結部材と第2の導電連結部材に対向する前記筐体の壁に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の電池格納ユニット。 The battery storage unit according to claim 1 , wherein the refrigerant separator is formed on a wall of the casing facing the first conductive connecting member and the second conductive connecting member. 前記導電連結部材の放熱領域は、前記電池モジュールの軸方向外側に突出する屈曲凸部で形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の電池格納ユニット。3. The battery storage unit according to claim 1, wherein the heat dissipation area of the conductive connecting member is formed by a bent convex portion protruding outward in the axial direction of the battery module.
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