JP5120631B2 - Battery pack and power supply system - Google Patents

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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Description

本発明は、複数の単電池を用いて構築された組電池および該組電池を備える電源システムに関する。   The present invention relates to an assembled battery constructed using a plurality of unit cells and a power supply system including the assembled battery.

正極と負極との間をリチウムイオンが行き来することによって充電および放電するリチウムイオン電池、ニッケル水素電池その他の二次電池あるいはキャパシタ等の蓄電素子を単電池とし、複数の該単電池を用いて構築された組電池は、車両搭載用電源あるいはパソコンや携帯端末等の電源として重要性が高まっている。特に、軽量で高エネルギー密度が得られるリチウムイオン電池を単電池として複数直列に接続した組電池は、車両搭載用高出力電源等として好ましく用いられるものとして期待されている。リチウムイオン電池(単電池)に関する従来技術文献として例えば特許文献1が挙げられる。
特開2002−231316号公報
Constructed by using multiple storage cells such as lithium-ion batteries, nickel-metal hydride batteries, and other secondary batteries or capacitors that charge and discharge when lithium ions move between the positive and negative electrodes. The assembled battery has become increasingly important as a power source for mounting on a vehicle or a power source for a personal computer or a portable terminal. In particular, an assembled battery in which a plurality of lithium ion batteries that are lightweight and have a high energy density are connected in series as single cells is expected to be preferably used as a high-output power source for mounting on vehicles. For example, Patent Document 1 is cited as a prior art document relating to a lithium ion battery (single cell).
JP 2002-231316 A

ところで、リチウムイオン電池の用途のなかには、ハイレート放電(急速放電)を行う態様で使用されることが想定されるものがある。車両の動力源に用いられる組電池(例えば、動力源として電池と内燃機関等のように作動原理の異なる他の動力源とを併用するハイブリッド車両に搭載される組電池)を構築する単電池としてのリチウムイオン電池は、このような使用態様が想定されるリチウムイオン電池の代表例である。しかし、従来の一般的なリチウムイオン電池は、ローレートでの使用(充放電)に対しては比較的高い耐久性を示すものであっても、ハイレートで使用されると性能劣化(内部抵抗の上昇等)を起こしやすいことが知られていた。組電池を構成する単電池のいずれかにおいてこのような性能劣化が起こると、組電池全体としての性能が大幅に低下することとなり得る。   By the way, some uses of the lithium ion battery are assumed to be used in a mode in which high rate discharge (rapid discharge) is performed. As a single battery for constructing an assembled battery used for a power source of a vehicle (for example, an assembled battery mounted on a hybrid vehicle using a battery and another power source having a different operating principle such as an internal combustion engine as a power source) The lithium ion battery is a typical example of a lithium ion battery in which such a usage mode is assumed. However, even though conventional lithium ion batteries show relatively high durability for use at low rates (charging / discharging), performance degradation (increase in internal resistance) when used at high rates Etc.). When such performance deterioration occurs in any of the single cells constituting the assembled battery, the performance of the assembled battery as a whole may be significantly reduced.

特許文献1には、特定構造の炭素材料に導電材を添加した組成の負極と所定濃度の電解液とを用いることによって充放電サイクル経過による内部抵抗の上昇を抑える技術が記載されている。しかしながら、かかる技術によってもハイレート放電(例えば、車両動力源用のリチウムイオン電池等において求められるレベルの急速放電)を繰り返す充放電パターンに対する耐久性を十分に向上させることはできなかった。   Patent Document 1 describes a technique for suppressing an increase in internal resistance due to the progress of a charge / discharge cycle by using a negative electrode having a composition obtained by adding a conductive material to a carbon material having a specific structure and an electrolyte solution having a predetermined concentration. However, even with such a technique, it has not been possible to sufficiently improve the durability against a charge / discharge pattern that repeats high-rate discharge (for example, rapid discharge at a level required in a lithium ion battery for a vehicle power source).

そこで本発明は、ハイレートでの使用に対しても良好な耐久性を示す組電池(典型的には、リチウムイオン電池を単電池として構築された組電池)を提供することを目的とする。本発明の他の目的は、組電池を備える電源システムであって、ハイレートで使用されても該組電池の性能をよりよく維持することのできる電源システムの提供である。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an assembled battery (typically, an assembled battery constructed by using a lithium ion battery as a single battery) that exhibits good durability even when used at a high rate. Another object of the present invention is to provide a power supply system including an assembled battery that can better maintain the performance of the assembled battery even when used at a high rate.

本発明者は、電極体の一端および他端に正極端子および負極端子がそれぞれ接続された形態の単電池(例えばリチウムイオン電池)に対してハイレート充放電を行うと、上記正極端子接続側端部および負極端子接続側端部の温度上昇に比べてそれらの中央部の温度上昇が大きいことから、該中央部と前記両端部との間に温度差(温度の偏り)が生じることを見出した。このような温度分布が存在すると、相対的に高温の箇所に電池反応(電流)が集中して当該箇所の劣化が進行しやすくなる結果、単電池全体(ひいては、該単電池を構成要素として含む組電池全体)の性能が通常よりも早く劣化することとなり得る。しかも、電池反応が集中する箇所は発熱量も多くなるため、いったん生じた温度差がますます拡大するという悪循環に陥りがちである。そこで本発明者は、かかる温度差を解消または緩和し得る構成を見出して本発明を完成した。   When the present inventor performs high-rate charge / discharge on a unit cell (for example, a lithium ion battery) in which a positive electrode terminal and a negative electrode terminal are respectively connected to one end and the other end of the electrode body, the positive electrode terminal connection side end portion And since the temperature rise of those center parts was large compared with the temperature rise of the negative electrode terminal connection side edge part, it discovered that a temperature difference (temperature deviation) arises between this center part and the said both ends. When such a temperature distribution exists, the battery reaction (current) concentrates at a relatively high temperature location and the deterioration of the location easily proceeds. As a result, the entire single cell (and thus the single cell is included as a component). The performance of the entire assembled battery) may deteriorate faster than usual. In addition, since the amount of heat generation increases at locations where battery reactions concentrate, the temperature difference once generated tends to fall into a vicious circle. Therefore, the present inventor has found a configuration that can eliminate or alleviate such a temperature difference and has completed the present invention.

本発明により提供される組電池は、充放電可能な複数の単電池(典型的にはリチウムイオン電池)と、該単電池から生じる熱を外部に放散させる冷却機構とを備える。前記単電池は、シート状の電極が重ね合わされた形態の電極体(典型的には、該重ね合わされたシート状電極が長手方向に捲回された形態の捲回電極体)が電解質とともに容器に収容された構成を有する。該電極体の一端および他端には正負の電極端子がそれぞれ接続されている。そして、前記冷却機構は、前記電極体の正極端子接続側端部および負極端子接続側端部(すなわち両端部)に比べて、それらの中央部の冷却効率が高くなるように構成されている。   The assembled battery provided by the present invention includes a plurality of chargeable / dischargeable single cells (typically lithium ion batteries) and a cooling mechanism that dissipates heat generated from the single cells to the outside. In the unit cell, an electrode body in a form in which sheet-like electrodes are superposed (typically, a wound electrode body in a form in which the superposed sheet-like electrodes are wound in the longitudinal direction) is placed in a container together with an electrolyte. It has a housed configuration. Positive and negative electrode terminals are connected to one end and the other end of the electrode body, respectively. And the said cooling mechanism is comprised so that the cooling efficiency of those center parts may become high compared with the positive electrode terminal connection side edge part and negative electrode terminal connection side edge part (namely, both ends) of the said electrode body.

かかる構成の組電池によると、ハイレート使用により単電池の両端部に比べて中央部の温度が大きく上昇しがちであるところ、該中央部を両端部よりも高効率に冷却することによって中央部と両端部との間に温度差が生じる事象を解消または緩和することができる。これにより、単電池内における電池反応の偏りおよびこれに起因する部分的な劣化(例えば内部抵抗の上昇)促進を防止し得る。その結果、組電池全体としてハイレート使用に対する耐久性を向上させることができる。   According to the assembled battery having such a configuration, the temperature of the central part tends to rise greatly compared to both ends of the unit cell due to the high rate use, and the central part is cooled more efficiently than the both ends. It is possible to eliminate or alleviate an event in which a temperature difference occurs between both ends. Thereby, it is possible to prevent the bias of the battery reaction in the unit cell and the promotion of partial deterioration (for example, increase in internal resistance) due to this. As a result, the durability against high rate use can be improved as a whole assembled battery.

なお、本明細書において「単電池」とは、組電池を構成する個々の蓄電素子を指す用語であって、特に限定しない限り種々の組成の電池、キャパシタを包含する。また、「二次電池」とは、繰り返し充電可能な電池一般をいい、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等のいわゆる蓄電池を包含する。リチウムイオン電池を構成する蓄電素子は、ここでいう「単電池」に包含される典型例であり、そのような単電池を複数備えて成るリチウムイオン電池モジュールは、ここで開示される「組電池」の一つの典型例である。ここに開示される技術は、扁平形状の外形を有する単電池(例えばリチウムイオン電池)の所定数を、その扁平面が積み重なる方向(積層方向)に配列し、それらの単電池の電極端子を直列または並列に接続してなる組電池に特に好ましく適用され得る。   In the present specification, the “single cell” is a term indicating individual power storage elements constituting the assembled battery, and includes batteries and capacitors of various compositions unless specifically limited. The “secondary battery” refers to a battery that can be repeatedly charged, and includes so-called storage batteries such as lithium ion batteries and nickel metal hydride batteries. The electric storage element constituting the lithium ion battery is a typical example included in the “unit cell” referred to herein, and the lithium ion battery module including a plurality of such unit cells is disclosed in the “assembled battery” Is a typical example. In the technology disclosed herein, a predetermined number of single cells (for example, lithium ion batteries) having a flat outer shape are arranged in a direction in which the flat surfaces are stacked (stacking direction), and electrode terminals of the single cells are arranged in series. Or it can apply especially preferably to the assembled battery formed by connecting in parallel.

ここに開示される技術の好ましい適用対象として、前記単電池が扁平な角型形状の容器を備え、前記電極体(典型的には捲回電極体)は、前記正極端子接続側端部および前記負極端子接続側端部(両端部)がそれぞれ前記容器の横方向の一端部および他端部に位置するようにして該容器内に収容されており、複数の前記単電池が積層方向に配列された構成の組電池が例示される。上記冷却機構は、隣接する前記単電池の扁平面間に形成された冷媒通路(冷媒として機能し得る流体(典型的には空気)を流通させ得る通路)を含む。該冷媒通路は、典型的には、隣接する単電池のうち少なくとも一方の扁平面に面して(上記冷媒通路の少なくとも一部が上記扁平面により区画されるように)形成されている。   As a preferable application object of the technology disclosed herein, the unit cell includes a flat rectangular container, and the electrode body (typically a wound electrode body) includes the positive terminal connecting side end and the electrode body. Negative electrode terminal connection side ends (both ends) are accommodated in the container so as to be positioned at one end and the other end in the lateral direction of the container, respectively, and the plurality of unit cells are arranged in the stacking direction. An assembled battery having the above configuration is exemplified. The cooling mechanism includes a refrigerant passage (a passage through which a fluid (typically air) that can function as a refrigerant can be circulated) formed between the flat surfaces of the adjacent unit cells. The refrigerant passage is typically formed so as to face at least one flat surface of adjacent unit cells (so that at least a part of the refrigerant passage is partitioned by the flat surface).

このような構成を有する組電池の好ましい一態様では、該組電池が、前記積層方向の配列において隣接する前記単電池の扁平面間に配置されたスペーサプレートを備える。該冷媒通路は前記プレートに面して(典型的には、該プレートを挟む少なくとも一方の単電池の扁平面と前記プレートとの間に)形成されている。そして、前記スペーサプレートは、前記横方向の両端部(一端部および他端部)に比べてそれらの中央部のほうが熱伝導率の高い材料により構成されている。かかる構成によると、上記プレートの中央部に設けられた高熱伝導率部分(すなわち、両端部に比べて冷却効率の高い部分)を介して、単電池の横方向中央部の熱を両端部に比べてより効率よく放散させることができる。これにより、中央部と両端部との間に温度差が生じる事象を解消または緩和することができる。   In a preferable aspect of the assembled battery having such a configuration, the assembled battery includes a spacer plate disposed between flat surfaces of the unit cells adjacent in the arrangement in the stacking direction. The refrigerant passage is formed facing the plate (typically, between the flat surface of at least one unit cell sandwiching the plate and the plate). And as for the said spacer plate, those center parts are comprised with the material with higher heat conductivity compared with the both ends (one end part and other end part) of the said horizontal direction. According to such a configuration, the heat at the central portion in the lateral direction of the unit cell is compared with both end portions through the high thermal conductivity portion provided at the center portion of the plate (that is, the portion with higher cooling efficiency than both end portions). Can be dissipated more efficiently. Thereby, the phenomenon which a temperature difference produces between a center part and both ends can be eliminated or eased.

なお、上記スペーサプレートは、例えば、少なくとも一方の表面に横方向の一端から他端に至るように形成された複数の平行な溝(横溝)を有する構成であり得る。また、少なくとも一方の表面に縦方向の上端から下端(横方向と交差(典型的には直交)する平面方向をいい、鉛直方向に限定されない。)に至るように形成された複数の平行な溝(縦溝)を有する構成のスペーサプレートであり得る。あるいは、一方の表面に上記横溝が形成され、他方の表面に上記縦溝が形成された構成のスペーサプレートであってもよい。   The spacer plate may have, for example, a configuration having a plurality of parallel grooves (lateral grooves) formed on at least one surface so as to extend from one end to the other end in the horizontal direction. Also, a plurality of parallel grooves formed on at least one surface so as to extend from the upper end in the vertical direction to the lower end (a planar direction that intersects (typically orthogonal) the horizontal direction and is not limited to the vertical direction). It may be a spacer plate having a structure having (vertical groove). Or the spacer plate of the structure by which the said horizontal groove was formed in one surface, and the said vertical groove was formed in the other surface may be sufficient.

このように横方向の中央部を両端部よりも熱伝導率の高い材料により構成したスペーサプレートによると、例えば横方向の中央部と両端部とで該プレートの構造(冷媒通路を形成する溝の形状や配置等)自体は概ね同様としても、両端部に比べて中央部の冷却効率を高くすることができる。したがって、より単純な構造のスペーサプレートによって本発明の効果(すなわち、単電池の中央部と両端部との温度差を緩和することによって組電池の耐久性を向上させる効果)を実現し得る。また、横方向の中央部を両端部よりも熱伝導率の高い材料により構成したスペーサプレートにおいて、横方向の両端部に比べて中央部では上記扁平面が前記冷媒通路に露出する面積の割合が高くなるように、中央部と両端部とで該プレートの構造を異ならせてもよい。かかる構造のスペーサプレートによると、両端部に対する中央部の冷却効率をより高くすることができ、これにより中央部と両端部との温度差をよりよく緩和または解消することができる。   In this way, according to the spacer plate in which the central portion in the horizontal direction is made of a material having a higher thermal conductivity than both ends, for example, the structure of the plate (the groove forming the refrigerant passage is formed at the central portion in the horizontal direction and both ends. Although the shape, arrangement, etc.) are generally the same, the cooling efficiency of the central portion can be increased compared to the both end portions. Therefore, the effect of the present invention (that is, the effect of improving the durability of the assembled battery by relaxing the temperature difference between the central portion and both end portions of the unit cell) can be realized by the spacer plate having a simpler structure. Further, in the spacer plate in which the central portion in the horizontal direction is made of a material having higher thermal conductivity than both ends, the ratio of the area where the flat surface is exposed to the refrigerant passage in the central portion compared to the both ends in the horizontal direction is The structure of the plate may be different between the center portion and both end portions so as to be higher. According to the spacer plate having such a structure, the cooling efficiency of the central portion with respect to both end portions can be further increased, and thereby, the temperature difference between the central portion and both end portions can be more relaxed or eliminated.

上記構成を有する組電池の好ましい他の一態様では、前記冷却機構が、前記扁平面の前記横方向の両端部に比べて前記中央部では該扁平面が前記冷媒通路に露出する面積の割合が高くなるように構成されている。かかる構成によると、単電池の横方向の中央部では、上記冷媒通路に露出した扁平面を介して、該単電池内で生じた熱を両端部に比べてより効率よく放散させることができる。これにより、中央部と両端部との間に温度差が生じる事象を解消または緩和することができる。   In another preferable aspect of the assembled battery having the above-described configuration, the cooling mechanism has a ratio of an area where the flat surface is exposed to the refrigerant passage at the central portion as compared with both lateral ends of the flat surface. It is configured to be high. According to such a configuration, heat generated in the unit cell can be dissipated more efficiently than the both end units through the flat surface exposed in the refrigerant passage at the central portion in the lateral direction of the unit cell. Thereby, the phenomenon which a temperature difference produces between a center part and both ends can be eliminated or eased.

上記組電池は、前記単電池の扁平面間に配置されたスペーサプレートを備え、該プレートに面して(典型的には、該プレートを挟む少なくとも一方の単電池の扁平面と前記プレートとの間に)前記冷媒通路が形成された構成であり得る。あるいは、例えば扁平面を構成する容器自体に複数の畝状の凸部が略平行に設けられており、かかる凸部を有する扁平面が隣接する単電池の扁平面に押し付けられることで該凸部の間に両扁平面に面する(すなわち、隣接する単電池の容器外面により区画された)冷媒通路が形成される構成であってもよい。   The assembled battery includes a spacer plate disposed between the flat surfaces of the unit cells, and faces the plate (typically, the flat surface of at least one unit cell sandwiching the plate and the plate). The refrigerant passage may be formed between the refrigerant passages. Alternatively, for example, a plurality of bowl-shaped convex portions are provided substantially parallel to the container itself constituting the flat surface, and the flat surface having such convex portions is pressed against the flat surface of the adjacent unit cell. The refrigerant | coolant channel | path which faced both flat surfaces (namely, divided by the container outer surface of the adjacent single cell) may be formed in between.

ここに開示される組電池であって上記スペーサプレート(横方向の中央部が両端部よりも熱伝導率の高い材料からなるプレートであり得る。)を有するいずれかの組電池は、前記スペーサプレートに、該プレートの横方向の一端から他端に至る冷媒通路を区画する溝であって該横方向の一端から他端に向かって延びる横溝が形成された態様であり得る。好ましい一態様では、前記スペーサプレートの横方向の中央部には、該プレートの縦方向の上端から下端に至る冷媒通路を区画する溝であって前記横溝と交差して延びる縦溝が形成されている。かかる構成によると、上記横溝を介して扁平面の横方向に冷媒を流通させることで単電池の全体を冷却するとともに、該単電池の中央部では更に上記縦溝を介して扁平面の縦方向に冷媒を流通させ得ることから、該中央部を両端部に比べてより高効率に冷却することができる。これにより、中央部と両端部との間に温度差が生じる事象を解消または緩和することができる。   Any of the assembled batteries disclosed herein, which includes the spacer plate (the central part in the lateral direction may be a plate made of a material having a higher thermal conductivity than both ends). In addition, it is possible to form a groove that defines a refrigerant passage extending from one end to the other end in the horizontal direction of the plate and extends from one end to the other end in the horizontal direction. In a preferred embodiment, a longitudinal groove extending across the transverse groove is formed at a central portion in the transverse direction of the spacer plate, the groove defining a refrigerant passage extending from the upper end to the lower end in the longitudinal direction of the plate. Yes. According to this configuration, the whole cell is cooled by circulating the refrigerant in the horizontal direction of the flat surface through the horizontal groove, and further in the vertical direction of the flat surface through the vertical groove in the central portion of the cell. Therefore, the central portion can be cooled more efficiently than both end portions. Thereby, the phenomenon which a temperature difference produces between a center part and both ends can be eliminated or eased.

ここに開示される組電池であって上記スペーサプレート(横方向の中央部が両端部よりも熱伝導率の高い材料からなるプレートであり得る。)を有するいずれかの組電池は、前記スペーサプレートに、該プレートの縦方向の上端から下端に至る前記冷媒通路を区画する溝であって該縦方向の上端から下端に向かって延びる縦溝が、前記容器の横方向の一端部、他端部および中央部の夫々に形成された態様であり得る。好ましい一態様では、前記横方向の両端部に比べて前記中央部では、前記縦溝が、より大きな開口幅および/またはより小さなピッチで形成されている。かかる構成によると、上記縦溝を介して冷媒を流通させることで単電池の両端部および中央部を冷却することができ、且つ両端部に比べて中央部では扁平面の面積当たりにより多くの冷媒を流通させ得ることから、該中央部を両端部に比べてより高効率に冷却することができる。これにより、中央部と両端部との間に温度差が生じる事象を解消または緩和することができる。   Any of the assembled batteries disclosed herein, which includes the spacer plate (the central part in the lateral direction may be a plate made of a material having a higher thermal conductivity than both ends). Further, a groove that divides the refrigerant passage from the upper end to the lower end in the vertical direction of the plate and extends from the upper end to the lower end in the vertical direction has one end portion and the other end portion in the horizontal direction of the container. And an embodiment formed in each of the central portions. In a preferred aspect, the longitudinal grooves are formed with a larger opening width and / or a smaller pitch at the central portion than at both lateral end portions. According to such a configuration, both ends and the center of the unit cell can be cooled by circulating the refrigerant through the vertical groove, and more refrigerant per flat area in the center than the both ends. Therefore, the central portion can be cooled more efficiently than both end portions. Thereby, the phenomenon which a temperature difference produces between a center part and both ends can be eliminated or eased.

前記スペーサプレートの横方向の中央部には、該プレートを厚み方向に貫通する開口部が形成されていてもよい。かかる構成のスペーサプレートによると、上記開口部を利用して中央部の熱を放散させ得ることから、該中央部を両端部に比べてより高効率に冷却することができる。これにより、中央部と両端部との間に温度差が生じる事象を解消または緩和することができる。   An opening that penetrates through the plate in the thickness direction may be formed at a central portion in the lateral direction of the spacer plate. According to the spacer plate having such a configuration, the heat of the central portion can be dissipated using the opening, and therefore the central portion can be cooled more efficiently than both end portions. Thereby, the phenomenon which a temperature difference produces between a center part and both ends can be eliminated or eased.

このように横方向の中央部と両端部とで構造が異なるスペーサプレートは、中央部と両端部とが(典型的には該プレートの全体が)同質の材料により形成されていてもよく、あるいは例えば中央部が両端部に比べて熱伝導率の高い材料により形成されていてもよい。全体が同質の材料により形成されたスペーサプレートは、該プレートの製造が容易であるので好ましい。また、中央部が両端部に比べて熱伝導率の高い材料により形成されたスペーサプレートによると、両端部に対する中央部の冷却効率をより高くすることができ、これにより中央部と両端部との温度差をよりよく緩和または解消することができる。   In this way, the spacer plate having a different structure at the center and both ends in the lateral direction may be formed of the same material at the center and both ends (typically, the entire plate), or For example, the central portion may be formed of a material having a higher thermal conductivity than both ends. A spacer plate formed entirely of the same quality material is preferable because the plate can be easily manufactured. In addition, according to the spacer plate formed of a material having a higher thermal conductivity than the both end portions, the central portion can further increase the cooling efficiency of the center portion with respect to the both end portions. The temperature difference can be alleviated or eliminated better.

ここに開示されるいずれかの組電池は、上述のようにハイレートでの使用に対して良好な耐久性を発揮し得ることから、車両に搭載される組電池(例えば、自動車等の車両のモータ(電動機)用の電源)として好適である。したがって本発明によると、ここに開示されるいずれかの組電池を備えた車両が提供される。   Since any of the assembled batteries disclosed herein can exhibit good durability for use at a high rate as described above, an assembled battery mounted on a vehicle (for example, a motor of a vehicle such as an automobile) (Power source for (motor)) is suitable. Therefore, according to this invention, the vehicle provided with one of the assembled batteries disclosed here is provided.

本発明によると、また、充放電可能な複数の単電池(典型的にはリチウムイオン電池)および該単電池から生じる熱を外部に放散させる冷却機構を備えた組電池と、前記冷却機構の作動を制御する冷却制御手段とを備えた電源システムが提供される。前記単電池は、シート状の電極が重ね合わされた形態の電極体(典型的には、該重ね合わされたシート状電極が長手方向に捲回された形態の捲回電極体)が電解質とともに容器に収容された構成を有する。該電極体の一端および他端には正負の電極端子がそれぞれ接続されている。前記冷却機構は、前記電極体の正極端子接続側端部および負極端子接続側端部(両端部)とそれらの中央部との相対的な冷却効率を変更し得るように構成されている。前記冷却制御手段は、前記組電池の放電電流値を検出する電流値検出手段と、その検出値に応じて前記冷却効率を変更する冷却効率調節手段とを備え、前記検出値が所定値よりも高いときに前記中央部の相対的な冷却効率をより高くするように前記冷却機構の作動を制御し得るように構成されている。   According to the present invention, a plurality of chargeable / dischargeable single cells (typically lithium ion batteries), an assembled battery including a cooling mechanism that dissipates heat generated from the single batteries to the outside, and operation of the cooling mechanism And a cooling control means for controlling the power supply system. In the unit cell, an electrode body in a form in which sheet-like electrodes are superposed (typically, a wound electrode body in a form in which the superposed sheet-like electrodes are wound in the longitudinal direction) is placed in a container together with an electrolyte. It has a housed configuration. Positive and negative electrode terminals are connected to one end and the other end of the electrode body, respectively. The said cooling mechanism is comprised so that the relative cooling efficiency of the positive electrode terminal connection side edge part of the said electrode body and a negative electrode terminal connection side edge part (both ends) and those center parts can be changed. The cooling control means includes current value detection means for detecting a discharge current value of the assembled battery, and cooling efficiency adjustment means for changing the cooling efficiency according to the detected value, and the detected value is lower than a predetermined value. The operation of the cooling mechanism can be controlled to increase the relative cooling efficiency of the central portion when the temperature is high.

かかる構成の電源システムによると、中央部と両端部との温度差が大きくなりやすいハイレート充放電時にはローレート充放電時に比べて前記中央部の相対的な冷却効率(両端部に対する冷却効率)がより高くなるように、中央部と両端部との冷却効率のバランスを変更(調節)することができる。このことによって、ハイレートおよびローレートのいずれの使用条件においても単電池内の温度差を適切に緩和または解消することができる。   According to the power supply system having such a configuration, the relative cooling efficiency of the central portion (cooling efficiency with respect to both ends) is higher during high-rate charge / discharge when the temperature difference between the central portion and both ends tends to be larger than during low-rate charge / discharge. Thus, it is possible to change (adjust) the balance of the cooling efficiency between the central portion and both end portions. As a result, the temperature difference in the unit cell can be moderated or eliminated appropriately under both high rate and low rate use conditions.

ここに開示される電源システムを構成する組電池は、前記単電池が扁平な角型形状の容器を備え、前記電極体(典型的には捲回電極体)は、前記正極端子接続部側端部および前記負極端子接続部側端部(両端部)がそれぞれ前記容器の横方向の一端部および他端部に位置するようにして該容器内に収容されており、複数の前記単電池を積層方向に配列された構成の組電池であり得る。前記冷却機構は、隣接する前記単電池の扁平面間に形成された冷媒通路を包含する。ここで、該冷媒通路は前記容器の横方向の一端部、他端部およびそれらの中央部の夫々に、該容器の縦方向に形成されている。   The battery pack constituting the power supply system disclosed herein includes a flat rectangular container in which the unit cell is flat, and the electrode body (typically a wound electrode body) is connected to the positive terminal connecting portion side end. And the negative electrode terminal connecting portion side end portions (both end portions) are accommodated in the container so as to be positioned at one end portion and the other end portion in the lateral direction of the container, respectively, and a plurality of the unit cells are stacked. It may be an assembled battery having a configuration arranged in a direction. The cooling mechanism includes a refrigerant passage formed between flat surfaces of adjacent unit cells. Here, the refrigerant passage is formed in the longitudinal direction of the container at each of one end and the other end in the lateral direction of the container and the central part thereof.

上記組電池は、前記単電池の扁平面間に配置されたスペーサプレートを備え、該プレートに面して(典型的には、該プレートを挟む少なくとも一方の単電池の扁平面と前記プレートとの間に)前記冷媒通路が形成された構成であり得る。あるいは、例えば扁平面を構成する容器自体に複数の畝状の凸部が略平行に設けられており、かかる凸部を有する扁平面が隣接する単電池の扁平面に押し付けられることで該凸部の間に両扁平面に面する(すなわち、隣接する単電池の容器外面により区画された)冷媒通路が形成される構成であってもよい。   The assembled battery includes a spacer plate disposed between the flat surfaces of the unit cells, and faces the plate (typically, the flat surface of at least one unit cell sandwiching the plate and the plate). The refrigerant passage may be formed between the refrigerant passages. Alternatively, for example, a plurality of bowl-shaped convex portions are provided substantially parallel to the container itself constituting the flat surface, and the flat surface having such convex portions is pressed against the flat surface of the adjacent unit cell. The refrigerant | coolant channel | path which faced both flat surfaces (namely, divided by the container outer surface of the adjacent single cell) may be formed in between.

好ましい一態様では、前記冷却機構が、さらに、前記冷媒通路のうち少なくとも一部の開口を少なくとも部分的に遮蔽し得る遮蔽部材であって、前記冷却制御手段により前記遮蔽のタイミングを制御可能に構成された遮蔽部材を包含する。かかる構成の電源システムによると、上記遮蔽部材が中央部および/または両端部の冷媒通路を遮蔽する程度をローレート時とハイレート時とで異ならせることによって、ハイレート時には中央部の相対的な冷却効率がより高くなるように冷却効率のバランスを変更(調節)することができる。このことによって、ハイレートおよびローレートのいずれの使用条件においても単電池内の温度差を適切に緩和または解消することができる。   In a preferred aspect, the cooling mechanism is a shielding member capable of at least partially shielding at least a part of the refrigerant passage, and the timing of the shielding can be controlled by the cooling control means. Including a shield member. According to the power supply system having such a configuration, the relative cooling efficiency of the central portion is increased at the high rate by changing the degree of the shielding member shielding the refrigerant passage at the central portion and / or both ends between the low rate and the high rate. The balance of cooling efficiency can be changed (adjusted) to be higher. As a result, the temperature difference in the unit cell can be moderated or eliminated appropriately under both high rate and low rate use conditions.

ここに開示されるいずれかの電源システムは、該システムを構成する組電池において上述のようにハイレート使用に対する良好な耐久性を実現し得ることから、車両に搭載される電源システム(例えば、自動車等の車両のモータ(電動機)用の電源システム)として好適である。したがって本発明によると、ここに開示されるいずれかの電源システムを備えた車両が提供される。   Since any of the power supply systems disclosed herein can achieve good durability against high-rate use in the assembled battery constituting the system as described above, a power supply system mounted on a vehicle (for example, an automobile or the like) This is suitable as a power supply system for a motor (electric motor) of the vehicle. Therefore, according to this invention, the vehicle provided with one of the power supply systems disclosed here is provided.

ここに開示される技術の好ましい適用対象として、50A以上(例えば50A〜250A)、さらには100A以上(例えば100A〜200A)のハイレート放電を含む充放電サイクルで使用され得ることが想定されるリチウムイオン電池;理論容量が1Ah以上(さらには3Ah以上)の大容量タイプであって10C以上(例えば10C〜50C)さらには20C以上(例えば20C〜40C)のハイレート放電を含む充放電サイクルで使用されることが想定されるリチウムイオン電池;等を単電池として備える組電池および該組電池を備える電源システムが例示される。   As a preferable application object of the technology disclosed herein, lithium ions that can be used in a charge / discharge cycle including a high-rate discharge of 50 A or more (for example, 50 A to 250 A), or even 100 A or more (for example, 100 A to 200 A). Batteries: Large capacity type with a theoretical capacity of 1 Ah or more (and 3 Ah or more), and used in a charge / discharge cycle including high-rate discharge of 10 C or more (for example, 10 C to 50 C) or 20 C or more (for example, 20 C to 40 C). Examples of the battery pack include a lithium ion battery that is assumed to be a single battery, and a power supply system including the battery pack.

また、ここに開示される技術の好ましい適用対象として、電極体を捲回軸の側方からみたときのサイズが捲回軸方向(図4の横方向)について5cm以上(典型的には5cm〜25cm、例えば7cm〜20cm)であるリチウムイオン電池を単電池として備える組電池および該組電池を備える電源システムが例示される。このように電極体の軸長が比較的長い(大型の)リチウムイオン電池では、軸方向の両端部と中央部とで温度差が大きくなりがちであることから、本発明を適用することが特に有益である。   Moreover, as a preferable application target of the technology disclosed herein, the size when the electrode body is viewed from the side of the winding axis is 5 cm or more in the winding axis direction (lateral direction in FIG. 4) (typically from 5 cm to 5 cm). An assembled battery including a lithium ion battery having a size of 25 cm (for example, 7 cm to 20 cm) as a single battery and a power supply system including the assembled battery are exemplified. Thus, in the lithium ion battery having a relatively long (large) axial length of the electrode body, the temperature difference tends to be large between the axial end portions and the central portion. It is beneficial.

また、ここに開示される技術は、正負の電極シートとセパレータとが扁平に捲回された電極体を備え、該電極体を扁平面の法線方向(捲回軸の横方向)からみたサイズが捲回軸方向について5cm以上(典型的には5cm〜25cm、例えば7cm〜20cm)であり、且つ高さ方向(図3の縦方向)について5cm以上(典型的には5cm〜25cm、例えば7cm〜20cm)であるリチウムイオン電池に好ましく適用され得る。このように電極体の軸長が比較的長く且つ高さの大きい(大型の)リチウムイオン電池では、軸方向の両端部と中央部とで温度差が大きくなりがちであることから、本発明を適用することが特に有益である。   Further, the technology disclosed herein includes an electrode body in which a positive and negative electrode sheet and a separator are wound in a flat shape, and the electrode body is a size as viewed from the normal direction of the flat surface (the lateral direction of the winding axis). Is 5 cm or more (typically 5 cm to 25 cm, eg 7 cm to 20 cm) in the winding axis direction, and 5 cm or more (typically 5 cm to 25 cm, eg 7 cm) in the height direction (longitudinal direction in FIG. 3). It can be preferably applied to a lithium ion battery that is ˜20 cm). As described above, in the lithium ion battery having a relatively long and large axial length of the electrode body, the temperature difference tends to be large between the axial end portions and the central portion. It is particularly beneficial to apply.

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明する。以下の図面において、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明し、重複する説明は省略または簡略化することがある。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, members / parts having the same action are described with the same reference numerals, and overlapping descriptions may be omitted or simplified.

なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄(例えば、正極、負極およびセパレータの構成および製法、電極体の製造方法、車両への組電池搭載方法)は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。   Note that matters other than matters specifically mentioned in the present specification and necessary for carrying out the present invention (for example, configuration and manufacturing method of positive electrode, negative electrode and separator, manufacturing method of electrode body, assembled battery for vehicle) The mounting method) can be grasped as a design matter of those skilled in the art based on the prior art in the field. The present invention can be carried out based on the contents disclosed in this specification and common technical knowledge in the field.

本発明に係る組電池は、特に自動車等の車両に搭載されるモータ(電動機)用電源として好適に使用し得る。したがって本発明は、図18に模式的に示すように、かかる組電池10を電源として備える車両(典型的には自動車、特にハイブリッド自動車、電気自動車、燃料電池自動車のような電動機を備える自動車)1を提供する。   The assembled battery according to the present invention can be suitably used as a power source for a motor (electric motor) mounted on a vehicle such as an automobile. Accordingly, as schematically shown in FIG. 18, the present invention provides a vehicle (typically, an automobile equipped with an electric motor such as an automobile, particularly a hybrid automobile, an electric automobile, or a fuel cell automobile) having such an assembled battery 10 as a power source. I will provide a.

また、本発明に係る電源システムは、特に自動車等の車両に搭載されるモータ(電動機)用の電源システムとして好適に使用し得る。したがって本発明は、かかる電源システムを搭載した車両(例えば図18に模式的に示すように、組電池10を含んで構築された電源システム2を備える自動車)1を提供する。   The power supply system according to the present invention can be suitably used as a power supply system for a motor (electric motor) mounted on a vehicle such as an automobile. Therefore, the present invention provides a vehicle (for example, an automobile including the power supply system 2 constructed including the assembled battery 10 as schematically shown in FIG. 18) equipped with such a power supply system.

<例1>
単電池としてリチウムイオン電池を用いる場合を例として、図1〜5を参照しつつ、本実施形態(例1)に係る組電池10の構成を説明する。
<Example 1>
The configuration of the assembled battery 10 according to the present embodiment (Example 1) will be described with reference to FIGS. 1 to 5, taking as an example the case where a lithium ion battery is used as the single battery.

本実施形態に係る組電池10は、複数の充放電可能な単電池(ここではリチウムイオン電池)20を備える。単電池20は、従来の一般的な組電池に装備される単電池と同様、所定の電池構成材料(正負極それぞれの集電体に正負極それぞれの活物質が保持されたシート状の電極、セパレータ等)を具備する扁平形状の捲回電極体80が、適当な液状電解質(電解液)とともに、該電極体を収容し得る形状(ここでは扁平な直方体形状すなわち角型)の容器50に収容された構成を有する。容器50を構成する材質は、例えば典型的な単電池で使用されるものと同様とすることができ、特に制限はない。単電池20の放熱性等の観点から、金属製(例えばアルミニウム製)の容器50を好ましく使用し得る。容器50の上面には、捲回電極体80の正極および負極とそれぞれ電気的に接続する正極端子60および負極端子62が設けられている。そして、隣接する単電池20間において一方の正極端子60と他方の負極端子62とが接続具64によって電気的に接続されている。このように複数の単電池20を直列に接続することにより、所望する電圧の組電池10が構築されている。   The assembled battery 10 according to the present embodiment includes a plurality of chargeable / dischargeable cells (here, lithium ion batteries) 20. The cell 20 is a predetermined battery constituent material (sheet-like electrode in which the active material of each of the positive and negative electrodes is held on the current collector of each of the positive and negative electrodes, A flat-shaped wound electrode body 80 having a separator or the like is housed in a container 50 having a shape capable of housing the electrode body (here, a flat rectangular parallelepiped shape, that is, a square shape) together with an appropriate liquid electrolyte (electrolyte). It has the structure made. The material which comprises the container 50 can be made into the same thing as what is used with a typical cell, for example, and there is no restriction | limiting in particular. From the viewpoint of heat dissipation of the unit cell 20, a metal (for example, aluminum) container 50 can be preferably used. On the upper surface of the container 50, a positive electrode terminal 60 and a negative electrode terminal 62 that are electrically connected to the positive electrode and the negative electrode of the wound electrode body 80, respectively, are provided. In addition, one positive terminal 60 and the other negative terminal 62 are electrically connected by a connector 64 between adjacent unit cells 20. Thus, the assembled battery 10 of the desired voltage is constructed | assembled by connecting the several cell 20 in series.

図3および図4を参照しつつ、単電池20の構成をより詳しく説明する。   The configuration of the unit cell 20 will be described in more detail with reference to FIGS. 3 and 4.

電極体80は、図4に示すように、通常のリチウムイオン電池の捲回電極体と同様、長尺シート状の正極82(以下「正極シート82」ともいう。)と長尺シート状の負極84(以下「負極シート84」ともいう。)とを計二枚の長尺シート状セパレータ86(以下「セパレータシート86」ともいう。)とともに積層して長手方向に捲回し、次いで得られた捲回体を側面方向(捲回軸に対して横方向)から押しつぶして拉げさせることによって作製され得る。   As shown in FIG. 4, the electrode body 80 has a long sheet-like positive electrode 82 (hereinafter also referred to as “positive electrode sheet 82”) and a long sheet-like negative electrode, like a wound electrode body of a normal lithium ion battery. 84 (hereinafter also referred to as “negative electrode sheet 84”) together with a total of two long sheet-like separators 86 (hereinafter also referred to as “separator sheets 86”), and wound in the longitudinal direction. It can be produced by squashing the rotator from the lateral direction (transverse to the winding axis).

ここで、正極シート82と負極シート84とは、これら長尺状シートの幅方向に位置をややずらして重ね合わされた状態で捲回される。その結果として、捲回電極体80の捲回軸方向の一方および他方の端部には、図4に示すように、正極シート82の幅方向の一端が捲回コア部分81(すなわち正極シート82の正極活物質層形成部分と負極シート84の負極活物質層形成部分とセパレータシート86とが密に捲回された部分)から外方にはみ出した正極はみ出し部(正極端子接続部)82Aと、負極シート84の幅方向の一端が捲回コア部分81から外方にはみ出した負極はみ出し部(負極端子接続部)84Aとがそれぞれ形成されている。正極はみ出し部(すなわち正極活物質層の非形成部分)82Aおよび負極はみ出し部(すなわち負極活物質層の非形成部分)84Aには正極リード端子82Bおよび負極リード端子84Bがそれぞれ付設されており、それらのリード端子82B,84Bがそれぞれ上述の正極端子60および負極端子62と電気的に接続される。   Here, the positive electrode sheet 82 and the negative electrode sheet 84 are wound in a state where the positions are slightly shifted in the width direction of these long sheets and are overlapped. As a result, as shown in FIG. 4, one end in the width direction of the positive electrode sheet 82 has a wound core portion 81 (that is, the positive electrode sheet 82) at one end and the other end in the winding axis direction of the wound electrode body 80. Positive electrode active material layer forming portion, negative electrode active material layer forming portion of negative electrode sheet 84 and separator sheet 86 are tightly wound), and a positive electrode protruding portion (positive electrode terminal connecting portion) 82A protruding outward. A negative electrode protruding portion (negative electrode terminal connecting portion) 84A in which one end in the width direction of the negative electrode sheet 84 protrudes outward from the wound core portion 81 is formed. A positive electrode lead terminal 82B and a negative electrode lead terminal 84B are attached to the positive electrode protruding portion (ie, the non-formed portion of the positive electrode active material layer) 82A and the negative electrode protruding portion (ie, the non-formed portion of the negative electrode active material layer) 84A, respectively. Lead terminals 82B and 84B are electrically connected to the positive terminal 60 and the negative terminal 62, respectively.

かかる捲回電極体80を構成する材料および部材自体は、従来のリチウムイオン電池の電極体と同様でよく、特に制限はない。例えば、正極シート82は長尺状の正極集電体の上にリチウムイオン電池用正極活物質層が付与されて形成され得る。正極集電体にはアルミニウム箔(本実施形態)その他の正極に適する金属箔が好適に使用され得る。正極活物質としては従来からリチウムイオン電池に用いられる物質の一種または二種以上を特に限定することなく使用することができる。好適例として、リチウムニッケル系複合酸化物(リチウムとニッケルとを構成金属元素として含む酸化物をいい、ニッケルサイトの一部(典型的には半分以下)がコバルトやアルミニウム等の他の金属元素で置換されたものを包含する意味である。典型的にはLiNiO)、リチウムコバルト系複合酸化物(典型的にはLiCoO)、リチウムマンガン系複合酸化物(典型的にはLiMn)等のリチウム遷移金属複合酸化物が挙げられる。例えば、厚さ5μm〜20μm(例えば15μm)程度の長尺状アルミニウム箔を集電体として使用し、その表面の所定領域に常法によりリチウムニッケル系複合酸化物を主体とする正極活物質層を形成することによって好適な正極シート82が得られる。 The material and the member constituting the wound electrode body 80 may be the same as those of a conventional lithium ion battery, and are not particularly limited. For example, the positive electrode sheet 82 can be formed by applying a positive electrode active material layer for a lithium ion battery on a long positive electrode current collector. For the positive electrode current collector, an aluminum foil (this embodiment) or other metal foil suitable for the positive electrode can be suitably used. As the positive electrode active material, one type or two or more types of materials conventionally used in lithium ion batteries can be used without any particular limitation. As a preferred example, a lithium-nickel composite oxide (an oxide containing lithium and nickel as constituent metal elements), a part of nickel site (typically less than half) is other metal elements such as cobalt and aluminum. It is meant to include substituted ones, typically LiNiO 2 ), lithium cobalt complex oxide (typically LiCoO 2 ), lithium manganese complex oxide (typically LiMn 2 O 4 ). And lithium transition metal composite oxides. For example, a long aluminum foil having a thickness of about 5 μm to 20 μm (for example, 15 μm) is used as a current collector, and a positive electrode active material layer mainly composed of a lithium nickel-based composite oxide is formed on a predetermined region of the surface by a conventional method. A suitable positive electrode sheet 82 is obtained by forming.

一方、負極シート84は長尺状の負極集電体の上にリチウムイオン電池用負極活物質層が付与されて形成され得る。負極集電体には銅箔(本実施形態)その他の負極に適する金属箔が好適に使用され得る。負極活物質としては従来からリチウムイオン電池に用いられる物質の一種または二種以上を特に限定することなく使用することができる。好適例として、グラファイトカーボンやアモルファスカーボン等の炭素系材料、リチウム遷移金属酸化物(リチウムチタン酸化物等)、リチウム遷移金属窒化物等が挙げられる。例えば、厚さ5μm〜20μm(例えば10μm)程度の長尺状銅箔を使用し、その表面の所定領域に常法によって炭素系材料(典型的には黒鉛)を主体とする負極活物質層を形成することによって好適な負極シート84が得られる。   On the other hand, the negative electrode sheet 84 can be formed by providing a negative electrode active material layer for a lithium ion battery on a long negative electrode current collector. For the negative electrode current collector, a copper foil (this embodiment) or other metal foil suitable for the negative electrode can be suitably used. As the negative electrode active material, one type or two or more types of materials conventionally used in lithium ion batteries can be used without any particular limitation. Preferable examples include carbon-based materials such as graphite carbon and amorphous carbon, lithium transition metal oxides (such as lithium titanium oxide), and lithium transition metal nitrides. For example, a long copper foil having a thickness of about 5 μm to 20 μm (for example, 10 μm) is used, and a negative electrode active material layer mainly composed of a carbon-based material (typically graphite) is formed on a predetermined region of the surface by a conventional method. By forming it, a suitable negative electrode sheet 84 is obtained.

また、正負極シート82,84間に使用される好適なセパレータシート86としては、合成樹脂(例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン)により構成されたものが例示される。例えば、ポリオレフィン系樹脂からなる厚さ5μm〜30μm(例えば25μm)程度の多孔質セパレータシートを好適に使用し得る。   Moreover, as a suitable separator sheet 86 used between the positive / negative electrode sheets 82 and 84, what was comprised by the synthetic resin (for example, polyolefin, such as polyethylene and a polypropylene) is illustrated. For example, a porous separator sheet made of polyolefin resin and having a thickness of about 5 μm to 30 μm (for example, 25 μm) can be suitably used.

得られた扁平形状の捲回電極体80を容器50内に、図3に示すように捲回軸が横倒しになるようにして(すなわち、電極体80の正極はみ出し部82A側の部分および負極はみ出し部84A側の部分が容器50の横方向の一端部および他端部にそれぞれ位置するようにして)収容するとともに、適当な非水電解液(図示せず)を注入して封止することによって単電池20が構築される。上記電解液としては、例えば、非水溶媒(ジエチルカーボネートとエチレンカーボネートとの混合溶媒等)中に適当な支持塩(例えばLiPF等のリチウム塩)を適当量(例えば濃度1M)含むものを好ましく用いることができる。 The obtained flat wound electrode body 80 is placed in the container 50 so that the winding shaft lies sideways as shown in FIG. 3 (that is, the portion of the electrode body 80 on the positive electrode protruding portion 82A side and the negative electrode protruding) By accommodating a portion 84A on the side of the container 50 so that the portion is located at one end and the other end in the lateral direction of the container 50, and injecting and sealing a suitable nonaqueous electrolyte (not shown) A single battery 20 is constructed. As the electrolytic solution, for example, an electrolyte containing an appropriate amount of a supporting salt (for example, a lithium salt such as LiPF 6 ) in a nonaqueous solvent (such as a mixed solvent of diethyl carbonate and ethylene carbonate) is preferable. Can be used.

本実施形態の組電池10では、図1および図2に示すように、上記構成を有する複数(ここでは4つを図示している。)の単電池20が所定方向に配列され且つ該配列方向に荷重が加えられた状態で拘束されている。具体的には、複数の単電池20は、それぞれの正極端子60および負極端子62が交互に配置されるように一つづつ反転させて配置されており、容器50の側壁をなす扁平面52(容器50の幅広な面、すなわち容器50内に収容される捲回電極体80の扁平面に対応する面)が互いに向かい合う方向(積層方向)に配列される。   In the assembled battery 10 of this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of (here, four are shown) unit cells 20 having the above-described configuration are arranged in a predetermined direction and the arrangement direction. It is restrained in a state where a load is applied. Specifically, the plurality of unit cells 20 are arranged so as to be inverted one by one so that the positive terminals 60 and the negative terminals 62 are alternately arranged, and the flat surfaces 52 ( The wide surface of the container 50, that is, the surface corresponding to the flat surface of the wound electrode body 80 accommodated in the container 50 is arranged in a direction (stacking direction) facing each other.

配列させた単電池20の周囲には、複数の単電池20をまとめて拘束する拘束部材が配備される。すなわち、単電池配列方向の最外側に位置する単電池20のさらに外側には、一対の拘束板70A,70Bが配置される。また、当該一対の拘束板70A,70Bを架橋するように締付け用ビーム材72が取り付けられる。そして、ビーム材72の端部をビス74により拘束板70Aに締め付け且つ固定することによって、上記単電池20をその配列方向に所定の荷重が加わるように(例えば、扁平面52の受ける面圧が2×10〜5×10Pa程度となるように)拘束することができる。ビーム材72の締め付け具合に応じたレベルで、締め付け方向(すなわち配列方向)への拘束荷重(面圧)が各単電池20の扁平面52に加えられる。 A restraining member that restrains the plurality of unit cells 20 together is provided around the arranged unit cells 20. That is, a pair of restraining plates 70A and 70B are arranged on the outer side of the unit cell 20 located on the outermost side in the unit cell arrangement direction. Further, a fastening beam member 72 is attached so as to bridge the pair of restraining plates 70A and 70B. Then, by tightening and fixing the end portion of the beam member 72 to the restraining plate 70A with the screw 74, the unit cell 20 is applied with a predetermined load in the arrangement direction (for example, the surface pressure received by the flat surface 52 is reduced). It can be restrained so that it becomes about 2 × 10 6 to 5 × 10 6 Pa. A restraining load (surface pressure) in the tightening direction (that is, the arrangement direction) is applied to the flat surface 52 of each unit cell 20 at a level corresponding to the tightening condition of the beam material 72.

ここで、上記配列された単電池20の間隙の少なくとも一箇所(図示した例では隣接する各単電池20の間および単電池配列方向の両アウトサイド)にはスペーサプレート140が配置される。これにより組電池10の冷却機構としての冷媒通路146が形成される。本実施形態のスペーサプレート140は、図3および図5によく示されるように、全体として容器50の扁平面52とほぼ同じサイズの長方形板状を呈し、その一方の表面は横方向に直線状に延びる畝状の凸部142および溝状の凹部144が交互に形成された凹凸形状(すなわち、図3に示すように側面からみて櫛型の凹凸形状)となっている。特に限定するものではないが、凸部42の幅を例えば0.2cm程度とし、直線状に形成された凹部44の幅を0.8cm程度、凹部44の深さ(すなわち凸部42の高さ)を0.2cm程度とすることができる。一方、プレート140の他方の表面(裏面)はフラットな形状である。   Here, the spacer plate 140 is disposed in at least one place (in the illustrated example, between adjacent unit cells 20 and both outsides in the unit cell arrangement direction) of the gaps between the arranged unit cells 20. Thereby, a refrigerant passage 146 as a cooling mechanism of the assembled battery 10 is formed. As shown in FIGS. 3 and 5, the spacer plate 140 of the present embodiment has a rectangular plate shape that is almost the same size as the flat surface 52 of the container 50 as a whole, and one surface thereof is linear in the lateral direction. A concave-convex shape in which a hook-shaped convex portion 142 and a groove-shaped concave portion 144 are alternately formed (that is, a comb-shaped concave-convex shape as viewed from the side as shown in FIG. 3). Although not particularly limited, the width of the convex portion 42 is, for example, about 0.2 cm, the width of the concave portion 44 formed in a straight line is about 0.8 cm, and the depth of the concave portion 44 (that is, the height of the convex portion 42). ) Can be about 0.2 cm. On the other hand, the other surface (back surface) of the plate 140 has a flat shape.

かかる形状のプレート140を図2に示すように単電池20とともに拘束すると、図3に示すように、該プレート140の表面側(凹凸形状が形成された側)に隣接する単電池20の扁平面52に凸部142の先端が密接する一方、該凸部142の間に形成された凹部(横溝)144は扁平面52と接触しないことから、隣接する単電池20の扁平面52間に、一方の単電池20の扁平面52およびプレート140(溝144)に面する空隙146が形成される。この空隙146に冷却用媒体(典型的には空気)を流通させる(すなわち、該空隙146を冷媒通路として利用する)ことにより、単電池20で発生する熱を放散させることができる。なお、プレート140の裏面は、他方の単電池20の扁平面52にその全面が密接している。   When the plate 140 having such a shape is constrained together with the unit cell 20 as shown in FIG. 2, as shown in FIG. 3, the flat surface of the unit cell 20 adjacent to the surface side of the plate 140 (the side on which the concavo-convex shape is formed). 52, while the tip of the convex portion 142 is in close contact, the concave portion (lateral groove) 144 formed between the convex portions 142 does not come into contact with the flat surface 52. A gap 146 facing the flat surface 52 of the unit cell 20 and the plate 140 (groove 144) is formed. By causing a cooling medium (typically air) to flow through the gap 146 (that is, using the gap 146 as a refrigerant passage), heat generated in the unit cell 20 can be dissipated. The entire back surface of the plate 140 is in close contact with the flat surface 52 of the other unit cell 20.

ここで、図5に示すように、本実施形態のプレート140は、横方向の一端部(正極端子接続側端部)140Aおよび他端部(負極端子接続側端部)140Bと、それらの中央部140Cとに異なる構成材料を用いて形成されている。上記表面の凹凸形状(凸部142および凹部144)は、これら材質の異なる部分に跨って、プレート140の横方向の一端から他端に至るように形成されている。これらの構成材料は、両端部140A,140Bの構成材料に比べて中央部140Cの構成材料の熱伝導率のほうが高くなるような組み合わせで選択される。例えば、両端部140A,140Bの構成材料として樹脂材料(例えば、軽量で硬質なポリプロピレンその他の合成樹脂材料)を、中央部140Cの構成材料として金属材料(例えば、軽量で熱伝導性の高いアルミニウムその他の金属材料)を好ましく採用し得る。また、両端部140A,140Bの構成材料と中央部140Cの構成材料との組み合わせが、熱伝導率の異なる樹脂材料同士または金属材料同士であってもよい。あるいは、例えば両端部140A,140Bの構成材料としてポリプロピレン等の樹脂材料を用い、中央部140Cの構成材料として該樹脂材料と金属との複合材料(例えば、金属粒子、金属繊維等が混入された樹脂材料)を用いてもよい。   Here, as shown in FIG. 5, the plate 140 of the present embodiment includes one end portion (positive terminal connection side end portion) 140 </ b> A and the other end portion (negative electrode terminal connection side end portion) 140 </ b> B in the lateral direction, and the center thereof. The part 140C is formed using a different constituent material. The uneven shape (convex portion 142 and concave portion 144) on the surface is formed so as to extend from one end to the other end in the lateral direction of the plate 140 across these different portions of the material. These constituent materials are selected in such a combination that the thermal conductivity of the constituent material of the central portion 140C is higher than the constituent materials of the both end portions 140A and 140B. For example, a resin material (for example, light and hard polypropylene or other synthetic resin material) is used as a constituent material for both ends 140A and 140B, and a metal material (for example, aluminum that is lightweight and has high thermal conductivity) or the like as a constituent material for the central portion 140C The metal material) can be preferably used. Moreover, the combination of the constituent material of both ends 140A and 140B and the constituent material of the center part 140C may be resin materials or metal materials having different thermal conductivities. Alternatively, for example, a resin material such as polypropylene is used as a constituent material of both end portions 140A and 140B, and a composite material of the resin material and metal (for example, a resin mixed with metal particles, metal fibers, etc.) as a constituent material of the central portion 140C Material) may be used.

なお、一端部140A、他端部140Bおよび中央部140Cの幅(横方向長さ)は特に限定されず、単電池および組電池の構成、組電池の使用態様、目標とする温度差緩和の程度等を考慮して適宜設定することができる。通常は、製造容易性等の観点から一端部140Aと他端部140Bとを同程度の幅とすることが好ましい。例えば、一端部:中央部:他端部の幅の比率が1:2:1〜2:1:2程度である構成を好ましく採用し得る。本実施形態では上記比率を概ね1:1:1としている。   The widths (lateral lengths) of the one end portion 140A, the other end portion 140B, and the central portion 140C are not particularly limited, and the configuration of the unit cell and the assembled battery, the usage mode of the assembled battery, and the target degree of relaxation of the temperature difference Etc. can be set as appropriate. In general, it is preferable that the one end portion 140A and the other end portion 140B have the same width from the viewpoint of ease of manufacture and the like. For example, a configuration in which the ratio of the width of one end portion: the central portion: the other end portion is about 1: 2: 1 to 2: 1: 2 can be preferably employed. In the present embodiment, the ratio is approximately 1: 1: 1.

ここで、熱流速密度(単位時間に単位面積を流れる熱量)Jと熱伝導率λとの間には次式:J=−λ(gradT);で表される関係がある(式中のgradTは温度勾配を示す)。したがって、放熱部材(ここではスペーサプレート140)を構成する材料の熱伝導率λが例えば2倍になると、該部材により放熱される熱量も同じ倍率(ここでは2倍)で増加する。このことを利用して、上記構成のプレート140によると、単電池20のうち両端部140A,140Bに密接する部分(捲回電極体80の軸方向両端部に対応する。)に比べて中央部140Cに密接する部分(電極体80の軸方向中央部に対応する。)では、より熱伝導率の高い材料により構成された中央部140Cを介して、より効率よく放熱を行う(すなわち、中央部140Cに密接する部分をより高効率に冷却する)ことができる。本実施態様では、中央部140Cの構成材料としてアルミニウム(室温付近における熱伝導率236W/m・K程度)、両端部140A,140Bの構成材料としてポリプロピレン樹脂(熱伝導率0.17〜0.19W/m・K程度)を使用する。この組み合わせでは中央部140Cの熱伝導率が両端部140A,Bの1000倍以上である。これにより捲回電極体80の両端部に比べて中央部の冷却効率をより高くすることができる。   Here, there is a relationship represented by the following formula: J = −λ (gradT); between the heat flow density (the amount of heat flowing through the unit area per unit time) J and the thermal conductivity λ (gradT in the formula) Indicates a temperature gradient). Therefore, when the thermal conductivity λ of the material constituting the heat radiating member (here, the spacer plate 140) is doubled, for example, the amount of heat radiated by the member is also increased by the same factor (here, doubled). By utilizing this fact, according to the plate 140 having the above-described configuration, the central portion of the unit cell 20 is closer to the end portions 140A and 140B (corresponding to the axial end portions of the wound electrode body 80). In a portion close to 140C (corresponding to the central portion in the axial direction of the electrode body 80), heat is radiated more efficiently through the central portion 140C made of a material having higher thermal conductivity (that is, the central portion). The portion close to 140C can be cooled more efficiently). In this embodiment, aluminum (thermal conductivity around room temperature is about 236 W / m · K) as the constituent material of the central portion 140C, and polypropylene resin (thermal conductivity of 0.17 to 0.19 W) as the constituent material of both end portions 140A and 140B. / M · K grade). In this combination, the thermal conductivity of the central portion 140C is 1000 times or more that of both end portions 140A and B. Thereby, compared with the both ends of the wound electrode body 80, the cooling efficiency of the center part can be made higher.

上記構成を採用する意義を確認するため、上記実施形態における単電池20と同様の構成を有するリチウムイオン電池を作製し、ハイレート充放電によって両端部と中央部との間に生じる温度差を測定した。   In order to confirm the significance of adopting the above configuration, a lithium ion battery having the same configuration as the unit cell 20 in the above embodiment was manufactured, and a temperature difference generated between both ends and the center by high rate charge / discharge was measured. .

すなわち、ニッケル酸リチウム粉末(正極活物質)とアセチレンブラック(導電材)とカルボキシメチルセルロース(CMC)とを、これら材料の質量比が87:10:3となるようにイオン交換水と混合して活物質組成物(正極活物質組成物)を調製した。正極集電体としては長尺状のアルミニウム箔を使用し、該集電体のうち幅方向の一端を残して(正極はみ出し部82A)それ以外の領域の両面に、上記正極活物質組成物を帯状に塗布して乾燥させた。乾燥後、正極集電体およびその両面に設けられた活物質層を含む全体をプレスして正極シート82を得た。   That is, lithium nickelate powder (positive electrode active material), acetylene black (conductive material), and carboxymethyl cellulose (CMC) are mixed with ion-exchanged water so that the mass ratio of these materials is 87: 10: 3. A material composition (positive electrode active material composition) was prepared. A long aluminum foil is used as the positive electrode current collector, and one end of the current collector is left in the width direction (positive electrode protruding portion 82A). It was applied in a band and dried. After drying, the whole including the positive electrode current collector and the active material layers provided on both sides thereof was pressed to obtain a positive electrode sheet 82.

また、天然黒鉛(粉末)とスチレンブタジエンゴム(SBR)とCMCとを、これら材料の質量比が98:1:1となるようにイオン交換水と混合して活物質組成物(負極活物質組成物)を調製した。負極集電体としては長尺状の銅箔を使用し、該集電体のうち幅方向の一端を残して(負極はみ出し部84A)それ以外の領域の両面に、上記負極活物質組成物を帯状に塗布して乾燥させた。乾燥後、負極集電体およびその両面に設けられた活物質層を含む全体をプレスして負極シート84を得た。   Further, natural graphite (powder), styrene butadiene rubber (SBR), and CMC are mixed with ion-exchanged water so that the mass ratio of these materials becomes 98: 1: 1. Prepared). A long copper foil is used as the negative electrode current collector, and one end in the width direction is left out of the current collector (negative electrode protruding portion 84A). It was applied in a band and dried. After drying, the whole including the negative electrode current collector and the active material layers provided on both sides thereof was pressed to obtain a negative electrode sheet 84.

セパレータシート86としては二枚の多孔質ポリエチレンシートを使用した。これらのセパレータシート86と上記で得られた正極シート32および負極シート34とを、はみ出し部32A,34Aがそれぞれの幅方向の両側からはみ出すように積層して長手方向に捲回し、その捲回体を側方から押しつぶして扁平形状の捲回電極体80を得た。   As the separator sheet 86, two porous polyethylene sheets were used. The separator sheet 86 and the positive electrode sheet 32 and the negative electrode sheet 34 obtained above are laminated so that the protruding portions 32A and 34A protrude from both sides in the width direction, and wound in the longitudinal direction. Was crushed from the side to obtain a flat wound electrode body 80.

この電極体80の正極はみ出し部82Aを構成する正極シート82を径方向(扁平面に対する法線方向)に寄せ集めてアルミニウム製の正極リード端子82Bを溶接し、負極はみ出し部84Aを構成する負極シート84を径方向に寄せ集めて銅製の負極リード端子84Bを溶接した。これらのリード端子82B,84Bを容器50の正極端子60および負極端子62にそれぞれ接続した。   The positive electrode sheet 82 constituting the positive electrode protruding portion 82A of the electrode body 80 is gathered in the radial direction (normal direction with respect to the flat surface) and welded to the aluminum positive electrode lead terminal 82B to form the negative electrode protruding portion 84A. The negative electrode lead terminals 84B made of copper were welded together by gathering 84 in the radial direction. These lead terminals 82B and 84B were connected to the positive terminal 60 and the negative terminal 62 of the container 50, respectively.

容器50としては、高さ(縦方向長さ)9.2cm、幅(横方向長さ)11cm、厚さ1.35cmの扁平な箱型の外形を有するアルミニウム容器を使用した。図2に示すように容器50の内部に捲回電極体80を収容した。また、各部の温度を外部から測定可能とするため、リチウムイオン電池20の作製において容器50の一方の端部(正極端子側の端部)、他方の端部(負極端子側の端部)およびそれらの中央部にそれぞれ熱電対をセットした。この容器50に、ECとDMCとEMCとの混合溶媒に支持塩としてのヘキサフルオロリン酸リチウム(LiPF)を約1mol/リットルの濃度で含有させた電解液を注入した後、該容器50を封止した。その後、常法により初期充放電処理(コンディショニング)を行って、理論容量5Ahのリチウムイオン電池20を得た。 As the container 50, an aluminum container having a flat box-shaped outer shape having a height (vertical length) of 9.2 cm, a width (horizontal length) of 11 cm, and a thickness of 1.35 cm was used. As shown in FIG. 2, a wound electrode body 80 is accommodated inside the container 50. In addition, in order to make it possible to measure the temperature of each part from the outside, one end of the container 50 (the end on the positive electrode terminal side), the other end (the end on the negative electrode terminal side), Thermocouples were set in the center of each. After injecting an electrolytic solution containing lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) as a supporting salt in a mixed solvent of EC, DMC and EMC into the container 50 at a concentration of about 1 mol / liter, the container 50 is Sealed. Thereafter, an initial charge / discharge treatment (conditioning) was performed by a conventional method to obtain a lithium ion battery 20 having a theoretical capacity of 5 Ah.

上記で得られたリチウムイオン電池20に対し、150A(放電時間率30Cに相当する。)で10秒間のハイレート放電を含む充放電パターンを付与し、これによる各部の温度変化を上記熱電対による検出値から把握した。より具体的には、室温(約25℃)環境下において以下の(1)〜(4)の充放電パターンを付与し、その前後で各部の温度を比較することにより、上記充放電パターンによる各部の温度上昇幅を求めた。   A charge / discharge pattern including a high rate discharge for 10 seconds at 150 A (corresponding to a discharge time rate of 30 C) is applied to the lithium ion battery 20 obtained above, and the temperature change of each part due to this is detected by the thermocouple. I grasped it from the value. More specifically, by applying the following charge / discharge patterns (1) to (4) in a room temperature (about 25 ° C.) environment, and comparing the temperature of each part before and after that, each part by the above charge / discharge pattern The temperature rise width of was determined.

[充放電パターン]
(1)150Aで10秒間放電。
[Charge / discharge pattern]
(1) Discharge at 150 A for 10 seconds.

(2)5秒間休止。   (2) Pause for 5 seconds.

(3)40Aで120秒間CC−CV充電(40Aで3.72Vまで定電流充電後、合計充電時間が120秒となるまで定電圧充電)。   (3) CC-CV charge at 40 A for 120 seconds (constant voltage charge until constant charge is 120 seconds after constant current charge to 3.72 V at 40 A).

(4)5秒間休止。   (4) Pause for 5 seconds.

その結果、上記充放電パターン(1サイクル)の前後で、電池の両端部における温度上層幅は1.2℃であったのに対し、中央部の温度上昇幅は2.2℃であった。すなわち、上記のようなハイレート(急速)充放電パターンでは、わずか10秒間のハイレート放電を1回行っただけでも電池の両端部と中央部との間に明確な温度差が生じた。さらに充放電パターンを継続すると、相対的に高温の箇所に電池反応(電流)が集中し、これにより上記高温の箇所においてより多くの熱が発生することにより、いったん生じた温度差がますます拡大することとなる。例えば、上記充放電パターンを連続して繰り返した後における中央部と両端部との温度差は7℃に拡大していた。   As a result, before and after the charge / discharge pattern (one cycle), the temperature upper layer width at both end portions of the battery was 1.2 ° C., whereas the temperature increase width at the center portion was 2.2 ° C. That is, in the high-rate (rapid) charge / discharge pattern as described above, a clear temperature difference was generated between the both ends and the center of the battery even after only one high-rate discharge for 10 seconds. If the charge / discharge pattern continues further, the battery reaction (current) concentrates on the relatively hot spot, and as a result, more heat is generated at the hot spot, increasing the temperature difference once generated. Will be. For example, the temperature difference between the central portion and both end portions after the charge / discharge pattern was continuously repeated was increased to 7 ° C.

ハイレート充放電によって上記のような温度分布を生じる単電池を用いて上記実施形態と同様の組電池10を構築した場合における単電池20の横方向の温度分布イメージを図6に示す。図中の二点鎖線は、該組電池10を構成するスペーサプレートとして、上記実施形態のスペーサプレート140と同様の外形を有し、ただし上記実施形態とは異なり両端部140A,Bのみならず中央部140Cもポリプロピレン樹脂により構成された(すなわち全体が単一の材料からなる)スペーサプレートを用いた場合の温度分布を模式的に示している。このように、電池の横方向の各部における断面形状および熱伝導率(ひいては冷却効率)が同じスペーサプレートによると、単電池20の両端部と中央部との間に温度差が生じる。   FIG. 6 shows a lateral temperature distribution image of the unit cell 20 in the case where the assembled battery 10 similar to the above embodiment is constructed using the unit cell that generates the temperature distribution as described above by high-rate charge / discharge. The two-dot chain line in the figure has the same outer shape as the spacer plate 140 of the above embodiment as a spacer plate constituting the assembled battery 10, but, unlike the above embodiment, not only both ends 140A and B but the center. Part 140C also schematically shows a temperature distribution when a spacer plate made of polypropylene resin (that is, made entirely of a single material) is used. Thus, according to the spacer plate having the same cross-sectional shape and thermal conductivity (and hence cooling efficiency) in each part of the battery in the lateral direction, a temperature difference is generated between the both ends and the center of the unit cell 20.

図6中の一点鎖線は、上記実施形態のスペーサプレート140と同様の外形を有し、ただし上記実施形態とは異なり中央部140Cのみならず両端部140A,Bもアルミニウムにより構成されたスペーサプレートを用いた場合の温度分布を模式的に示している。このように全体がアルミニウム製のプレートによると、全体がポリプロピレン樹脂製のプレートに比べて電池の横方向の各部における冷却効率は上昇するものの、横方向の各部におけるプレートの断面形状および熱伝導率が同じであることに変わりはないことから、依然として単電池20の両端部と中央部との間に温度差が生じる。   The alternate long and short dash line in FIG. 6 has the same external shape as the spacer plate 140 of the above embodiment, but unlike the above embodiment, not only the central portion 140C but also the both end portions 140A and B are made of aluminum. The temperature distribution when used is schematically shown. Thus, according to the plate made entirely of aluminum, although the cooling efficiency in each part of the battery in the lateral direction is higher than the plate made entirely of polypropylene resin, the cross-sectional shape and thermal conductivity of the plate in each part in the lateral direction are increased. Since they are the same, there is still a temperature difference between the both ends and the center of the unit cell 20.

これに対して本実施形態のスペーサプレート140では、両端部140A,Bをポリプロピレン樹脂により構成するとともに中央部140Cのみを熱伝導率の高いアルミニウムにより構成することにより、図6に実線で模式的に示すように、全体がポリプロピレン樹脂製のスペーサプレートを用いた場合(二点鎖線)に比べて中央部の温度を集中的に(両端部よりも大きく)低下させることができる(図6中の下向き矢印)。これにより、中央部と両端部との間の温度差を緩和する(温度分布をなだらかにする)ことができる。   On the other hand, in the spacer plate 140 of this embodiment, both end portions 140A and 140B are made of polypropylene resin and only the central portion 140C is made of aluminum having high thermal conductivity. As shown, the temperature of the central portion can be reduced intensively (greater than both ends) compared to the case where a spacer plate made entirely of polypropylene resin is used (two-dot chain line) (downward in FIG. 6) Arrow). Thereby, the temperature difference between the center portion and both end portions can be relaxed (temperature distribution can be made smooth).

<例2>
本実施形態に係る組電池は、上述した例1に係る組電池とはスペーサプレートの外形が異なる一例である。すなわち本実施形態では、図5に示す形状のスペーサプレート140に代えて、図7に示すように、縦方向に直線状に延びて該縦方向の一端(上端)から他端(下端)に至る凸部243および凹部(縦溝)245が交互に平行に形成されたスペーサプレート240を用いる。その他の部分の構成は例1に係る組電池10と同様である。すなわち、本実施形態のプレート240は、例1のスペーサプレート140と同様に、両端部240A,240Bの構成材料(例えばポリプロピレン樹脂)に比べて、中央部240Cはより熱伝導率の高い材料(例えばアルミニウム)により構成されている。
<Example 2>
The assembled battery according to the present embodiment is an example in which the outer shape of the spacer plate is different from the assembled battery according to Example 1 described above. That is, in this embodiment, instead of the spacer plate 140 having the shape shown in FIG. 5, as shown in FIG. 7, it extends linearly in the vertical direction and extends from one end (upper end) to the other end (lower end) in the vertical direction. A spacer plate 240 in which convex portions 243 and concave portions (vertical grooves) 245 are alternately formed in parallel is used. The configuration of other parts is the same as that of the assembled battery 10 according to Example 1. That is, the plate 240 of the present embodiment is similar to the spacer plate 140 of Example 1 in that the central portion 240C has a higher thermal conductivity (for example, a material having higher thermal conductivity than the constituent material (for example, polypropylene resin) of both end portions 240A and 240B, for example. Aluminum).

かかる構成のスペーサプレート240を隣接する単電池20間に配置すると、該プレート240の凹部(縦溝)245と該プレート240の表面側に隣接する容器50の扁平面52との間に、縦方向の上端から下端まで延びる冷媒通路247が区画形成される。そして、プレート240の両端部240A,240Bに形成された(容器50の横方向の両端部に面する)冷媒通路247に比べて、中央部240Cに形成された(容器50の横方向の両端部に面する)冷媒通路247によるとより多くの熱を放散させる(すなわち、中央部140Cに密接する部分をより高効率に冷却する)ことができる。これにより両端部と中央部との温度差を緩和または解消することができる。   When the spacer plate 240 having such a configuration is disposed between the adjacent single cells 20, the vertical direction is provided between the concave portion (vertical groove) 245 of the plate 240 and the flat surface 52 of the container 50 adjacent to the surface side of the plate 240. A refrigerant passage 247 extending from the upper end to the lower end is defined. Then, compared to the refrigerant passage 247 formed on both ends 240A and 240B of the plate 240 (facing both ends in the lateral direction of the container 50), both ends in the lateral direction of the container 50 are formed in the central portion 240C. According to the refrigerant passage 247 facing (), more heat can be dissipated (that is, the portion in close contact with the central portion 140C can be cooled more efficiently). Thereby, the temperature difference between both end portions and the central portion can be relaxed or eliminated.

<例3>
本実施形態に係る組電池は、上述した例1に係る組電池とはスペーサプレートの外形が異なる他の例である。すなわち図8に示すように、本実施形態のスペーサプレート340は、図5に示すスペーサプレート140の横方向の中央部において、隣り合う凹部(横溝)144を隔てる壁面(凸部142)に切れ目341が設けられた構成を有する。このことによって、横溝144と交差して縦方向に延びる一本の縦溝345が形成されている。横溝144と縦溝345とはそれらの交点で連絡している。その他の部分の構成は例1に係る組電池10と同様である。すなわち、本実施形態のプレート340は、例1のスペーサプレート140と同様に、両端部340A,340Bの構成材料(例えばポリプロピレン樹脂)に比べて、中央部340Cはより熱伝導率の高い材料(例えばアルミニウム)により構成されている。
<Example 3>
The assembled battery according to the present embodiment is another example in which the outer shape of the spacer plate is different from the assembled battery according to Example 1 described above. That is, as shown in FIG. 8, the spacer plate 340 of the present embodiment has a cut 341 in the wall surface (convex portion 142) separating adjacent concave portions (lateral grooves) 144 in the central portion in the horizontal direction of the spacer plate 140 shown in FIG. 5. Is provided. As a result, a single vertical groove 345 that intersects the horizontal groove 144 and extends in the vertical direction is formed. The horizontal groove 144 and the vertical groove 345 communicate with each other at their intersection. The configuration of other parts is the same as that of the assembled battery 10 according to Example 1. That is, the plate 340 of the present embodiment is similar to the spacer plate 140 of Example 1 in that the central portion 340C has a material with higher thermal conductivity (for example, polypropylene resin) than the constituent material (for example, polypropylene resin) of both ends 340A and 340B (for example, Aluminum).

かかる構成のスペーサプレート340を隣接する単電池20間に配置すると、該プレート340の凹部(横溝)144と該プレート340の表面側に隣接する容器50の扁平面52との間に、横方向の一端から他端まで延びる冷媒通路146が区画形成される。さらに、容器50の中央部には、縦溝345と扁平面52との間に縦方向の上端から他端に至る冷媒通路347が形成される。したがって、扁平面52の両端部に比べて中央部では、該中央部を縦断する冷媒通路347(縦溝345)が設けられていることにより、該扁平面52が冷媒通路146,347に露出する面積の割合が高くなっている。本実施形態によると、プレート340の中央部340Cが熱伝導率の高い材料からなることにより横方向に冷媒を流通させる冷媒通路146のみによっても中央部を高効率に冷却し得るところ(例1)、さらに縦方向に冷媒を流通させる冷媒通路347が中央部340Cに形成されていることによって、電池中央部の冷却効率をより高くすることができる。   When the spacer plate 340 having such a configuration is arranged between the adjacent single cells 20, a lateral direction between the concave portion (lateral groove) 144 of the plate 340 and the flat surface 52 of the container 50 adjacent to the surface side of the plate 340 is provided. A refrigerant passage 146 extending from one end to the other end is defined. Further, a refrigerant passage 347 extending from the upper end in the vertical direction to the other end is formed between the vertical groove 345 and the flat surface 52 in the central portion of the container 50. Accordingly, the flat surface 52 is exposed to the refrigerant passages 146 and 347 by providing the refrigerant passage 347 (vertical groove 345) that cuts through the central portion in the central portion as compared to both ends of the flat surface 52. The area ratio is high. According to the present embodiment, the central portion 340C of the plate 340 is made of a material having high thermal conductivity, so that the central portion can be cooled with high efficiency only by the refrigerant passage 146 through which the refrigerant flows in the lateral direction (Example 1). In addition, the cooling passage in the vertical direction is formed in the central portion 340C so that the cooling efficiency in the central portion of the battery can be further increased.

<例4>
本実施形態に係る組電池は、上述した例1に係る組電池とはスペーサプレートの外形が異なる他の例である。すなわち図9に示すように、本実施形態のスペーサプレート440には、その横方向の中央部440Cのうち縦方向の中央部に、該プレート440を厚み方向に貫通する長方形状の開口部448が設けられている。この開口部448を横断する部分では凸部142が途切れている。その他の部分の構成は例1に係る組電池10と同様である。すなわち、本実施形態のプレート440は、例1のスペーサプレート140と同様に、両端部440A,440Bの構成材料(例えばポリプロピレン樹脂)に比べて、中央部440Cはより熱伝導率の高い材料(例えばアルミニウム)により構成されている。
<Example 4>
The assembled battery according to the present embodiment is another example in which the outer shape of the spacer plate is different from the assembled battery according to Example 1 described above. That is, as shown in FIG. 9, the spacer plate 440 of the present embodiment has a rectangular opening 448 penetrating through the plate 440 in the thickness direction in the central portion 440C in the horizontal direction. Is provided. The convex portion 142 is interrupted at a portion crossing the opening 448. The configuration of other parts is the same as that of the assembled battery 10 according to Example 1. That is, the plate 440 of the present embodiment is similar to the spacer plate 140 of Example 1 in that the central portion 440C has a higher thermal conductivity (for example, a material having higher thermal conductivity than the constituent material (for example, polypropylene resin) of the both ends 440A and 440B, for example). Aluminum).

かかる構成のスペーサプレート440を隣接する単電池20間に配置すると、該プレート440の凹部(横溝)144と該プレート440の表面側に隣接する容器50の扁平面52との間に、横方向の一端から他端まで延びる冷媒通路146が区画形成される。横方向の中央部では、プレート440の裏面側(フラットな側)に隣接する容器50の扁平面52が開口部448を通じて冷媒通路146に露出し(したがって、その露出面からの放熱を利用して上記裏面側に隣接する容器50の中央部を両端部よりも効率よく冷却することができる。)、また開口部448では凸部142(プレート440の表面側に隣接する扁平面52に密接する部分)が途切れていることにより、両端部に比べて中央部では扁平面52が冷媒通路146に露出する面積の割合が高くなっている。本実施形態によると、プレート440の中央部440Cが熱伝導率の高い材料からなることに加えて、扁平面の中央部が両端部に比べて多く冷媒通路146に露出していることにより、電池中央部の冷却効率をさらに高めることができる。   When the spacer plate 440 having such a configuration is disposed between the adjacent single cells 20, a lateral direction is provided between the concave portion (lateral groove) 144 of the plate 440 and the flat surface 52 of the container 50 adjacent to the surface side of the plate 440. A refrigerant passage 146 extending from one end to the other end is defined. In the central portion in the horizontal direction, the flat surface 52 of the container 50 adjacent to the back surface side (flat side) of the plate 440 is exposed to the refrigerant passage 146 through the opening 448 (therefore, using heat radiation from the exposed surface). The central part of the container 50 adjacent to the back surface side can be cooled more efficiently than both ends.) In the opening 448, the convex part 142 (the part in close contact with the flat surface 52 adjacent to the surface side of the plate 440). ) Is interrupted, the ratio of the area where the flat surface 52 is exposed to the refrigerant passage 146 is higher at the center than at both ends. According to this embodiment, in addition to the central portion 440C of the plate 440 being made of a material having high thermal conductivity, the central portion of the flat surface is exposed to the refrigerant passage 146 more than the both end portions, whereby the battery The cooling efficiency at the center can be further increased.

<例5>
本実施形態に係る組電池は、上述した例1に係る組電池とはスペーサプレートの外形が異なる他の例である。すなわち図10に示すように、本実施形態のスペーサプレート540には、その横方向の中央部540Cに、該中央部540Cの上端および下端を若干残して、プレート540を厚み方向に貫通する概ね正方形状の開口部548が設けられている。また、開口部548の内側には、上記正方形状の両対角線に沿うX型の筋交い549が設けられている。筋交い549の厚みは溝144におけるプレート540の厚みとほぼ同等である。凸部144の横方向の中央部は開口部548により途切れているが、筋交い549のうち凸部144の延長線上に位置する箇所には、凸部142と同じ高さの凸部542が形成されている。その他の部分の構成は例1に係る組電池10と同様である。すなわち、本実施形態のプレート540は、例1のスペーサプレート140と同様に、両端部540A,540Bの構成材料(例えばポリプロピレン樹脂)に比べて、中央部540Cはより熱伝導率の高い材料(例えばアルミニウム)により構成されている。
<Example 5>
The assembled battery according to the present embodiment is another example in which the outer shape of the spacer plate is different from the assembled battery according to Example 1 described above. That is, as shown in FIG. 10, the spacer plate 540 of the present embodiment has a substantially square shape that penetrates the plate 540 in the thickness direction, leaving the upper and lower ends of the central portion 540C slightly in the central portion 540C in the lateral direction. A shaped opening 548 is provided. Further, inside the opening 548, an X-shaped bracing 549 is provided along the square diagonal lines. The thickness of the brace 549 is substantially equal to the thickness of the plate 540 in the groove 144. Although the central portion in the lateral direction of the convex portion 144 is interrupted by the opening 548, a convex portion 542 having the same height as the convex portion 142 is formed at a position on the extension line of the convex portion 144 in the brace 549. ing. The configuration of other parts is the same as that of the assembled battery 10 according to Example 1. That is, the plate 540 of the present embodiment is similar to the spacer plate 140 of Example 1 in that the central portion 540C has a higher thermal conductivity (for example, a material having higher thermal conductivity than the constituent material (for example, polypropylene resin) of the both ends 540A and 540B, for example. Aluminum).

かかる構成のスペーサプレート540を隣接する単電池20間に配置すると、該プレート540の凹部(横溝)144と該プレート540の表面側に隣接する容器50の扁平面52との間に、横方向の一端から他端まで延びる冷媒通路146が区画形成される。横方向の中央部では、プレート540の裏面側に隣接する容器50の扁平面52が開口部548を通じて冷媒通路146に露出し(したがって、その露出面からの放熱を利用して上記裏面側に隣接する容器50の中央部を両端部よりも効率よく冷却することができる。)、また開口部548では凸部142が途切れていることにより、両端部に比べて中央部では扁平面52が冷媒通路146に露出する面積の割合が高くなっている。本実施形態によると、プレート440の中央部440Cが熱伝導率の高い材料からなることに加えて、このように扁平面の中央部が両端部に比べて多く冷媒通路146に露出していることにより、電池中央部の冷却効率をさらに高めることができる。また、図示するように、開口部548が形成された中央部540Cでは凸部142が途切れていることにより冷媒通路146がプレート540の上端および下端にも開放されて(開口して)いるので、該中央部540Cでは冷媒を縦方向にも流通させることができ、これにより中央部の冷却効率をさらに高めることができる。さらに、開口部548の内側に筋交い549を設けることでプレート540の強度(形状維持性)を高め、且つ筋交い549(開口部548の内側)のうち凸部142の延長線上に位置する部分に凸部542が設けられていることにより、開口部548を比較的大面積としても、組電池10において単電池20の扁平面52間に十分な拘束力を加えることができる。   When the spacer plate 540 having such a configuration is arranged between the adjacent single cells 20, a lateral direction between the concave portion (lateral groove) 144 of the plate 540 and the flat surface 52 of the container 50 adjacent to the surface side of the plate 540. A refrigerant passage 146 extending from one end to the other end is defined. In the central portion in the horizontal direction, the flat surface 52 of the container 50 adjacent to the back surface side of the plate 540 is exposed to the refrigerant passage 146 through the opening 548 (therefore, adjacent to the back surface side using heat radiation from the exposed surface). The central portion of the container 50 to be cooled can be cooled more efficiently than the two end portions.) Further, since the convex portion 142 is interrupted at the opening portion 548, the flat surface 52 is at the central portion compared to the both end portions. The ratio of the area exposed to 146 is high. According to this embodiment, in addition to the central portion 440C of the plate 440 being made of a material having high thermal conductivity, the flat central portion is thus exposed to the refrigerant passage 146 more than both end portions. As a result, the cooling efficiency at the center of the battery can be further increased. Further, as shown in the figure, the coolant passage 146 is also opened (opened) at the upper end and the lower end of the plate 540 because the convex portion 142 is interrupted at the central portion 540C where the opening 548 is formed. In the central portion 540C, the refrigerant can also be circulated in the vertical direction, thereby further increasing the cooling efficiency of the central portion. Further, by providing the bracing 549 inside the opening 548, the strength (shape maintaining property) of the plate 540 is increased, and the portion of the bracing 549 (inside the opening 548) located on the extension line of the convex 142 is projected. By providing the portion 542, a sufficient restraining force can be applied between the flat surfaces 52 of the unit cells 20 in the assembled battery 10 even if the opening 548 has a relatively large area.

<例6>
本実施形態に係る組電池は、上述した例1に係る組電池とはスペーサプレートの外形が異なる他の例である。図11に示すように、本実施形態のスペーサプレート640は、例2のスペーサプレート240(図7参照)と同様に、縦方向に直線状に延びて該縦方向の上端から下端に至る凸部243および凹部(縦溝)245が交互に平行に形成された構成を有する。ただし、スペーサプレート240では横方向の各部で凸部243および凹部245の形状(幅)およびピッチが均等であったのに対して、プレート640では両端部640A,640Bに比べて中央部640Cでは凸部243の幅が狭くなるように(したがって凹部245のピッチが小さくなるように)構成されている。その他の部分の構成は例1に係る組電池10と同様である。すなわち、本実施形態のプレート640は、例1のスペーサプレート140と同様に、両端部640A,640Bの構成材料(例えばポリプロピレン樹脂)に比べて、中央部640Cはより熱伝導率の高い材料(例えばアルミニウム)により構成されている。
<Example 6>
The assembled battery according to the present embodiment is another example in which the outer shape of the spacer plate is different from the assembled battery according to Example 1 described above. As shown in FIG. 11, the spacer plate 640 of the present embodiment is a convex portion that extends linearly in the vertical direction and extends from the upper end to the lower end in the vertical direction, like the spacer plate 240 of Example 2 (see FIG. 7). 243 and recesses (vertical grooves) 245 are alternately formed in parallel. However, in the spacer plate 240, the shape (width) and pitch of the convex portion 243 and the concave portion 245 are uniform in each portion in the horizontal direction, whereas in the plate 640, the central portion 640C is convex compared to the both end portions 640A and 640B. The portion 243 is configured to have a narrow width (therefore, the pitch of the recesses 245 is reduced). The configuration of other parts is the same as that of the assembled battery 10 according to Example 1. That is, the plate 640 of the present embodiment is similar to the spacer plate 140 of Example 1 in that the central portion 640C has a material with higher thermal conductivity (for example, polypropylene resin) than the constituent material (for example, polypropylene resin) of both ends 640A and 640B (for example, Aluminum).

かかる構成のスペーサプレート640を隣接する単電池20間に配置すると、該プレート540の凹部(縦溝)245と該プレート640の表面側に隣接する容器50の扁平面52との間に、縦方向の上端から下端まで延びる冷媒通路247が区画形成される。そして、プレート640の両端部640A,640Bに比べて中央部640Cでは、凹部245の形成ピッチが小さいことにより、扁平面52が冷媒通路247に露出する面積の割合が高くなっている。本実施形態によると、プレート640の中央部640Cが熱伝導率の高い材料からなることに加えて、中央部640Cでは冷媒通路247が高密度に形成されていることにより、電池中央部の冷却効率をより高くすることができる。   When the spacer plate 640 having such a configuration is disposed between the adjacent single cells 20, the vertical direction is provided between the concave portion (vertical groove) 245 of the plate 540 and the flat surface 52 of the container 50 adjacent to the surface side of the plate 640. A refrigerant passage 247 extending from the upper end to the lower end is defined. Further, in the central portion 640C compared to the both end portions 640A and 640B of the plate 640, the ratio of the area where the flat surface 52 is exposed to the refrigerant passage 247 is high due to the formation pitch of the concave portions 245 being small. According to the present embodiment, in addition to the central portion 640C of the plate 640 made of a material having high thermal conductivity, the coolant passage 247 is formed at a high density in the central portion 640C, so that the cooling efficiency of the battery central portion is increased. Can be made higher.

なお、例3〜6ではスペーサプレート340,440,540,640の中央部を両端部よりも熱伝導率の高い材料により構成した例につき説明したが、これらのプレート340,440,540,640と同様の外形を有するスペーサプレートでは、該プレートの中央部と両端部とを同一の材料により形成した場合にも、該プレートを用いて構築された組電池において単電池の横方向両端部に比べて中央部を高効率に冷却することができる。   In Examples 3 to 6, the central portion of the spacer plates 340, 440, 540, and 640 has been described with reference to a material having a higher thermal conductivity than both ends. However, these plates 340, 440, 540, and 640 In the spacer plate having the same outer shape, even when the central portion and both end portions of the plate are formed of the same material, in the assembled battery constructed using the plate, compared to the lateral end portions of the unit cell. The central part can be cooled with high efficiency.

<例7>
本実施形態は、電池の使用状況(ここでは放電レート)に応じて両端部と中央部との冷却効率のバランスを変更し得るように構成された組電池および該組電池を含んで構成された電源システムに関する。
<Example 7>
The present embodiment is configured to include an assembled battery configured to be able to change the balance of cooling efficiency between both end portions and the central portion in accordance with the use state of the battery (here, the discharge rate), and the assembled battery. The power supply system.

図12に示すように、本実施形態の組電池1は、図7に示す例2のスペーサプレート240と同様の外形を有し、ただし横方向の一端部740A,他端部740Bおよび中央部74Cの全体が単一の材料(例えばポリプロピレン樹脂)により構成されたスペーサプレート740を備える。その他の部分の構成は例1に係る組電池10と同様である。すなわち、スペーサプレート740には縦方向に直線状に延びて該縦方向の一端(上端)から他端(下端)に至る凸部243および凹部(縦溝)245が交互に平行に形成されており、プレート240の凹部(縦溝)245と該プレート240の表面側に隣接する容器50の扁平面52との間には縦方向の上端から下端まで延びる冷媒通路247が区画形成されている。なお、図を見やすくするため、図12には単電池20のうち3つのみを示すとともに、単電池配列の両アウトサイドに配置されたスペーサプレートおよび拘束部材の図示を省略している。   As shown in FIG. 12, the assembled battery 1 of this embodiment has the same external shape as the spacer plate 240 of Example 2 shown in FIG. 7, except that one end 740A, the other end 740B, and the center 74C in the horizontal direction. Is provided with a spacer plate 740 made of a single material (for example, polypropylene resin). The configuration of other parts is the same as that of the assembled battery 10 according to Example 1. That is, the spacer plate 740 is formed with convex portions 243 and concave portions (vertical grooves) 245 extending in a straight line in the vertical direction and extending from one end (upper end) to the other end (lower end) in the vertical direction alternately in parallel. A refrigerant passage 247 extending from the upper end to the lower end in the vertical direction is defined between the recess (vertical groove) 245 of the plate 240 and the flat surface 52 of the container 50 adjacent to the surface side of the plate 240. In order to make the drawing easier to see, only three of the single cells 20 are shown in FIG. 12, and the spacer plates and the restraining members disposed on both outsides of the single cell array are omitted.

図12において左下を向いた面は組電池10の下面に相当し、ここに冷媒通路247の下端が開口している。上記下面には、冷媒通路247の下端開口部に対応する位置に開口部(スリット)772を有する板状の案内部材770が取り付けられる。案内部材770の外側面には、該部材770のうちプレート740の横方向に延びる両辺に沿って、遮蔽部材780を横方向に摺動可能に保持する案内路776が設けられている。この遮蔽部材780には、冷媒通路247およびこれに対応する開口部772と少なくとも部分的に重複し得る位置に開口部(スリット)782が形成されている。また、該スリット782の間には、横方向の両端部に設けられた冷媒通路247およびこれに対応する開口部772を少なくとも部分的に遮蔽可能な遮蔽部784が形成されている。   In FIG. 12, the surface facing the lower left corresponds to the lower surface of the assembled battery 10, and the lower end of the refrigerant passage 247 is opened here. A plate-like guide member 770 having an opening (slit) 772 at a position corresponding to the lower end opening of the refrigerant passage 247 is attached to the lower surface. On the outer surface of the guide member 770, a guide path 776 that holds the shielding member 780 slidably in the lateral direction is provided along both sides of the member 770 extending in the lateral direction of the plate 740. An opening (slit) 782 is formed in the shielding member 780 at a position that can at least partially overlap the refrigerant passage 247 and the opening 772 corresponding thereto. Further, between the slits 782, there are formed shielding portions 784 that can at least partially shield the refrigerant passages 247 provided at both ends in the lateral direction and the opening portions 772 corresponding thereto.

電子制御システム2は、上記構成を有する組電池10と、該組電池の充放電電流を検出する電流計752および電池制御ユニット760を含む冷却制御手段750とを備える。電子制御ユニット760は、CPU762を中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、CPU762の他に、処理プログラム等が記憶されたROM764と、一時的にデータを記憶するRAM766と、図示しない入出力ポートとを備えている。遮蔽部材780には図示しない動力源が接続されており、該動力源が電池制御ユニット760からの遮蔽部材位置信号を受けて作動することにより、プレート740および案内部材770に対する遮蔽部材780の横方向位置を異ならせることができる。   The electronic control system 2 includes the assembled battery 10 having the above configuration, and a cooling control means 750 including an ammeter 752 that detects a charge / discharge current of the assembled battery and a battery control unit 760. The electronic control unit 760 is configured as a microprocessor centered on the CPU 762. In addition to the CPU 762, a ROM 764 that stores processing programs, a RAM 766 that temporarily stores data, an input / output port (not shown), and the like. It has. A power source (not shown) is connected to the shielding member 780, and the power source operates by receiving a shielding member position signal from the battery control unit 760, whereby the shielding member 780 is laterally moved with respect to the plate 740 and the guide member 770. The position can be varied.

このような構成を有する本実施形態の電源システム2の作動例を説明する。なお、初期状態(電池の非使用時における状態)では、図13に示すように、案内部材770の開口部772(冷媒通路247の下端開口部と一致する。)と遮蔽部材780の開口部782とがプレート740の横方向の一端部740A、他端部740Bおよび中央部740Cのいずれの部分においても完全に重複するように、電池の横方向に対する案内部材770およびプレート740と遮蔽部材780との位置関係が設定されている。換言すれば、両端部および中央部のいずれの位置にある冷媒通路247の下端開口部も、案内部材770の開口部772および遮蔽部材780の開口部782を介して、完全に(遮蔽されることなく)外部に開放されている。   An operation example of the power supply system 2 of the present embodiment having such a configuration will be described. In the initial state (state when the battery is not used), as shown in FIG. 13, the opening 772 of the guide member 770 (which coincides with the lower end opening of the refrigerant passage 247) and the opening 782 of the shielding member 780. Between the guide member 770 and the plate 740 and the shielding member 780 with respect to the lateral direction of the battery so that the first and second end portions 740A, 740B and the central portion 740C of the plate 740 are completely overlapped with each other. The positional relationship is set. In other words, the lower end opening of the refrigerant passage 247 at either of the both end portions and the central portion is completely (shielded) via the opening 772 of the guide member 770 and the opening 782 of the shielding member 780. (Not) open to the outside.

図17は、電池制御ユニット760のCPU762により実行される冷却効率バランス調節ルーチンを表すフローチャートである。このルーチンは、ROM764に記憶され、CPU762により所定時間ごと(例えば数ミリ秒ごと)に繰り返し実行される。このルーチンが開始されると、CPU762は、まず遮蔽部材位置フラグFが0か1かを判定する(ステップS100)。この遮蔽部材位置フラグFは、案内部材770およびプレート740に対して遮蔽部材780が図13に示す位置(基準位置)にあるときには0にセットされ、この状態から遮蔽部材780が左方にずれて(図13中の白抜き矢印参照)図14に示す位置(ハイレート位置)にあるときには1にセットされるフラグである。   FIG. 17 is a flowchart showing a cooling efficiency balance adjustment routine executed by CPU 762 of battery control unit 760. This routine is stored in the ROM 764 and is repeatedly executed by the CPU 762 every predetermined time (for example, every several milliseconds). When this routine is started, the CPU 762 first determines whether the shielding member position flag F is 0 or 1 (step S100). This shielding member position flag F is set to 0 when the shielding member 780 is at the position (reference position) shown in FIG. 13 with respect to the guide member 770 and the plate 740, and the shielding member 780 is shifted to the left from this state. (See the white arrow in FIG. 13) This flag is set to 1 when it is at the position (high-rate position) shown in FIG.

ステップS100において遮蔽部材位置フラグFが0のときは、続いて、現時点において充放電レート(典型的には放電レート)が所定値以上(例えば100A以上)のハイレートに該当するか否かを電流計752の検出値に基づき判定する(ステップS110)。そして、ハイレートでない場合には、そのままこのルーチンを終了する。一方、ハイレート充放電が行われていると判定した場合には、図13に示す基準位置から図14に示すハイレート位置へと遮蔽部材780を移動させるとともに(ステップS120)、遮蔽部材位置フラグFを1にセットし(ステップS130)、このルーチンを終了する。   If the shielding member position flag F is 0 in step S100, the ammeter then determines whether the charge / discharge rate (typically, the discharge rate) corresponds to a high rate of a predetermined value or higher (eg, 100 A or higher) at the present time. A determination is made based on the detection value of 752 (step S110). If it is not a high rate, this routine is terminated as it is. On the other hand, if it is determined that high rate charge / discharge is being performed, the shielding member 780 is moved from the reference position shown in FIG. 13 to the high rate position shown in FIG. 14 (step S120), and the shielding member position flag F is set. 1 is set (step S130), and this routine is terminated.

ステップS100において遮蔽部材位置フラグFが1のときも、続いて、現時点において充放電レート(典型的には放電レート)が所定値以上(例えば100A以上)のハイレートに該当するか否か(すなわち、前回のルーチン実行時からハイレート状態が継続しているか否か)を電流計752の検出値に基づき判定する(ステップS140)。そして、ハイレート充放電が行われていると判定した場合には、そのままこのルーチンを終了する。一方、ハイレートではないと判定した場合(すなわちハイレート状態が止んでいる場合)には、図14に示すハイレート位置から図13に示す基準位置へと遮蔽部材780を移動させるとともに(ステップS150)、遮蔽部材位置フラグFを0にセットし(ステップS160)、このルーチンを終了する。   Even when the shielding member position flag F is 1 in step S100, subsequently, whether or not the current charge / discharge rate (typically, the discharge rate) corresponds to a high rate equal to or higher than a predetermined value (for example, 100 A or higher) (that is, Whether or not the high rate state has continued since the previous routine execution is determined based on the detection value of the ammeter 752 (step S140). If it is determined that high-rate charging / discharging is being performed, this routine is terminated. On the other hand, when it is determined that it is not the high rate (that is, when the high rate state is stopped), the shielding member 780 is moved from the high rate position shown in FIG. 14 to the reference position shown in FIG. 13 (step S150), and the shielding is performed. The member position flag F is set to 0 (step S160), and this routine is finished.

遮蔽部材780が図14に示す位置にある状態では、プレート740の中央部740Cに形成された冷媒通路247は図13に示す状態のときと同様に完全に外部に開放されているのに対し、両端部740A,Bに形成された冷媒通路247は、遮蔽部材780の両端部780A,Bに形成された遮蔽部784によって部分的に遮蔽される。換言すれば、図13に示す状態に比べて図14に示す状態では、両端部740A,Bに形成された冷媒通路247に流通される冷媒Cの量が絞られる。その結果、図14に示す状態では、図13に示す状態に比べて、両端部に対する中央部の相対的な冷却効率がより高くなる。このように、基準位置(図13)とハイレート位置(図14)との間で遮蔽部材780を移動(スライド)させることにより、両端部と中央部との冷却効率バランスを異ならせることができる。そして上記ルーチンを実行することにより、ハイレート時にのみ遮蔽部材780を図14に示す位置に移動させ、ハイレート状態が止んだら基準位置に戻すことができる。このことによって、ハイレートおよびローレートのいずれの使用条件においても単電池内の温度差を適切に緩和または解消することができる。また、充放電レートに基づいて遮蔽部材780の位置を制御するので、例えば両端部と中央部との温度差に基づいて遮蔽部材780の位置を制御する手法に比べて、より迅速に対処することが可能である。   In the state where the shielding member 780 is at the position shown in FIG. 14, the refrigerant passage 247 formed in the central portion 740C of the plate 740 is completely opened to the outside as in the state shown in FIG. The refrigerant passages 247 formed in the both end portions 740A and B are partially shielded by the shielding portions 784 formed in the both end portions 780A and B of the shielding member 780. In other words, in the state shown in FIG. 14 as compared with the state shown in FIG. 13, the amount of the refrigerant C flowing through the refrigerant passage 247 formed in the both end portions 740A and B is reduced. As a result, in the state shown in FIG. 14, the relative cooling efficiency of the central portion with respect to both end portions is higher than in the state shown in FIG. Thus, by moving (sliding) the shielding member 780 between the reference position (FIG. 13) and the high-rate position (FIG. 14), the cooling efficiency balance between the both ends and the center can be varied. Then, by executing the above routine, the shielding member 780 can be moved to the position shown in FIG. 14 only at the high rate, and returned to the reference position when the high rate state stops. As a result, the temperature difference in the unit cell can be moderated or eliminated appropriately under both high rate and low rate use conditions. In addition, since the position of the shielding member 780 is controlled based on the charge / discharge rate, for example, the problem can be dealt with more quickly than in the method of controlling the position of the shielding member 780 based on the temperature difference between the both ends and the center. Is possible.

なお、上記ではハイレート時にのみ両端部の冷媒通路を部分的に遮蔽することで中央部の相対的な冷却効率を高める例につき説明したが、変形例として、例えばハイレート時にのみ中央部の冷媒通路の部分的な遮蔽を解除することで中央部の相対的な冷却効率を高めてもよい。例えば図15および図16に示すように、図12〜14に示すスペーサプレート740に代えて、同様に縦方向に貫通する冷媒通路247を形成するが、両端部840A,Bに比べて中央部840Cでは凸部の幅がより狭く且つ凹部の幅がより広く形成されたスペーサプレート840を用いて、案内部材770を省略した点以外は図12に示す例と同様の電源システム2を構築する。   In the above description, the example of increasing the relative cooling efficiency of the central portion by partially shielding the refrigerant passages at both ends only at the high rate has been described. However, as a modification, for example, only at the high rate, The relative cooling efficiency of the central portion may be increased by releasing the partial shielding. For example, as shown in FIGS. 15 and 16, instead of the spacer plate 740 shown in FIGS. 12 to 14, similarly, a coolant passage 247 penetrating in the vertical direction is formed, but the central portion 840 </ b> C as compared with both end portions 840 </ b> A and B. Then, the power supply system 2 similar to the example shown in FIG. 12 is constructed except that the guide member 770 is omitted by using the spacer plate 840 in which the width of the convex portion is narrower and the width of the concave portion is wider.

本変形例では、図15に示す初期状態(遮蔽部材880が基準位置にある状態)において、プレート840の両端部880A,Bに設けられた冷媒通路247の下端開口は遮蔽部材880の両端部880A,Bに形成された開口部882を通じて外部に完全に開放されている。一方、プレート840の中央部840Cに設けられた冷媒通路247の下端開口は、遮蔽部材880の中央部880Cにある遮蔽部884によって部分的に遮蔽されている。その結果、両端部と中央部とで冷媒通路247を流通する冷媒Cの量が例えば同程度となっている。   In this modified example, in the initial state shown in FIG. 15 (the state in which the shielding member 880 is at the reference position), the lower end openings of the refrigerant passages 247 provided at both ends 880A and B of the plate 840 are the both ends 880A of the shielding member 880. , B are completely opened to the outside through the openings 882 formed in B. On the other hand, the lower end opening of the refrigerant passage 247 provided in the central portion 840C of the plate 840 is partially shielded by the shielding portion 884 in the central portion 880C of the shielding member 880. As a result, the amount of the refrigerant C flowing through the refrigerant passage 247 at both ends and the center is, for example, approximately the same.

そして、ハイレート放電を検知したときには(例えば図17に示す処理ルーチンにより)、遮蔽部材880を図15に示す基準位置から図16に示すハイレート位置に移動(スライド)させる。すると、プレート840の中央部840Cに設けられた冷媒通路247の部分的な遮蔽が解除されて冷媒Cの流通量が増す一方、両端部840A,Bに設けられた冷媒通路247の開口面積は初期状態と変わらないことにより、両端部に対する中央部の冷却効率を高めることができる。   When high-rate discharge is detected (for example, by the processing routine shown in FIG. 17), the shielding member 880 is moved (slid) from the reference position shown in FIG. 15 to the high-rate position shown in FIG. Then, the partial shielding of the refrigerant passage 247 provided in the central portion 840C of the plate 840 is released, and the circulation amount of the refrigerant C increases, while the opening area of the refrigerant passage 247 provided in the both end portions 840A and B is initially set. By not changing from the state, the cooling efficiency of the central portion with respect to both end portions can be increased.

なお、上記実施形態におけるプレート740,840の中央部740C,840Cを、例2のプレート240(図7参照)と同様に、それぞれ両端部740A,Bおよび840A,Bよりも熱伝導率の高い材料により形成してもよい。かかる構成のスペーサプレートによると、中央部と両端部との冷却効率バランスをより大きく異ならせることができる。   In addition, the center parts 740C and 840C of the plates 740 and 840 in the above-described embodiment are materials having higher thermal conductivity than the both end parts 740A and B and 840A and B, respectively, like the plate 240 of Example 2 (see FIG. 7). May be formed. According to the spacer plate having such a configuration, the cooling efficiency balance between the central portion and both end portions can be made to differ greatly.

以上、本発明の組電池および該組電池を備える電源システムの好ましい実施形態のいくつかを詳細に説明したが、本発明をかかる具体的実施形態に限定する意図ではない。   As described above, some of the preferred embodiments of the assembled battery and the power supply system including the assembled battery have been described in detail. However, the present invention is not intended to be limited to the specific embodiments.

また、図1に示す組電池10は本発明を説明するために敢えてシンプルな構成としてあるが、本発明の構成および効果を損なわない限りにおいて様々な変形や装備の追加が行われ得ることは当業者には明らかである。例えば、自動車等の車両に搭載する場合、組電池の主要部(単電池群等)を保護するための外装カバー、車両の所定部位に当該組電池を固定するための部品、複数の組電池(電池モジュール)を相互に連結するための部品等が装備され得るが、このような装備の有無は本発明の技術的範囲を左右するものではない。   In addition, the assembled battery 10 shown in FIG. 1 has a simple configuration in order to explain the present invention, but various modifications and additions of equipment can be made without impairing the configuration and effects of the present invention. It is clear to the contractor. For example, when mounted on a vehicle such as an automobile, an exterior cover for protecting the main part (unit cell group, etc.) of the assembled battery, parts for fixing the assembled battery to a predetermined part of the vehicle, a plurality of assembled batteries ( However, the presence or absence of such equipment does not affect the technical scope of the present invention.

例1に係る組電池の構成を示す斜視図である。4 is a perspective view showing a configuration of an assembled battery according to Example 1. FIG. 一実施形態に係る組電池の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the assembled battery which concerns on one Embodiment. 図1のIII−III線断面図である。It is the III-III sectional view taken on the line of FIG. 捲回電極体の一構成例を示す正面図である。It is a front view which shows the example of 1 structure of a wound electrode body. 例1に係る組電池のスペーサプレートを示す斜視図である。3 is a perspective view showing a spacer plate of an assembled battery according to Example 1. FIG. 電池の横方向に対する温度分布イメージを模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the temperature distribution image with respect to the horizontal direction of a battery. 例2に係る組電池のスペーサプレートを示す斜視図である。10 is a perspective view showing a spacer plate of an assembled battery according to Example 2. FIG. 例3に係る組電池のスペーサプレートを示す斜視図である。6 is a perspective view showing a spacer plate of an assembled battery according to Example 3. FIG. 例4に係る組電池のスペーサプレートを示す斜視図である。10 is a perspective view showing a spacer plate of an assembled battery according to Example 4. FIG. 例5に係る組電池のスペーサプレートを示す斜視図である。10 is a perspective view showing a spacer plate of an assembled battery according to Example 5. FIG. 例6に係る組電池のスペーサプレートを示す斜視図である。12 is a perspective view showing a spacer plate of an assembled battery according to Example 6. FIG. 例7に係る電源システムの概略構成を示す説明図である。10 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of a power supply system according to Example 7. FIG. 例7において遮蔽部材が基準位置にある状態を示す断面図である。In Example 7, it is sectional drawing which shows the state which has a shielding member in a reference position. 例7において遮蔽部材がハイレート位置にある状態を示す断面図である。In Example 7, it is sectional drawing which shows the state which has a shielding member in a high-rate position. 例7の変形例において遮蔽部材が基準位置にある状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which has a shielding member in a reference position in the modification of Example 7. 例7の変形例において遮蔽部材がハイレート位置にある状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which has a shielding member in a high-rate position in the modification of Example 7. 冷却効率バランス調節ルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of a cooling efficiency balance adjustment routine. 組電池または電源システムを備えた車両(自動車)を模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically the vehicle (automobile) provided with the assembled battery or the power supply system.

符号の説明Explanation of symbols

1:自動車(車両)
2:電源システム
10:組電池
20:単電池
50:容器
52:側壁(扁平面)
60:正極端子
62:負極端子
80:捲回電極体(電極体)
81:捲回コア部分
82:正極シート(シート状正極)
82A:正極側はみ出し部
84:負極シート(シート状負極)
84A:負極側はみ出し部
140,240,340,440,540,640,740,840:スペーサプレート(冷却機構)
140A,240A,340A,440A,540A,640A,740A,840A:横方向の一端部
140B,240B,340B,440B,540B,640B,740B,840B:横方向の他端部
140C,240C,340C,440C,540C,640C,740C,840C:横方向の一端部
142,243,542:凸部
144:凹部(横溝)
245:凹部(縦溝)
345:縦溝
146,247,347:冷媒通路(冷却機構)
448,548:開口部
549:筋交い
750:冷却制御手段
752:電流計(電流値検出手段)
760:電子制御ユニット(冷却効率調節手段)
780,880:遮蔽部材(冷却機構)
782,882:開口部
784,884:遮蔽部
1: Automobile (vehicle)
2: Power supply system 10: Battery pack 20: Single battery 50: Container 52: Side wall (flat surface)
60: positive terminal 62: negative terminal 80: wound electrode body (electrode body)
81: Winding core portion 82: Positive electrode sheet (sheet-like positive electrode)
82A: Positive electrode side protruding portion 84: Negative electrode sheet (sheet-like negative electrode)
84A: Negative electrode side protruding portions 140, 240, 340, 440, 540, 640, 740, 840: Spacer plate (cooling mechanism)
140A, 240A, 340A, 440A, 540A, 640A, 740A, 840A: One end portion 140B, 240B, 340B, 440B, 540B, 640B, 740B, 840B: The other end portion 140C, 240C, 340C, 440C in the horizontal direction , 540C, 640C, 740C, 840C: one end 142, 243, 542 in the lateral direction: convex 144: concave (lateral groove)
245: Concave portion (vertical groove)
345: Longitudinal grooves 146, 247, 347: Refrigerant passage (cooling mechanism)
448, 548: opening 549: bracing 750: cooling control means 752: ammeter (current value detection means)
760: Electronic control unit (cooling efficiency adjusting means)
780, 880: shielding member (cooling mechanism)
782, 882: opening 784, 884: shielding part

Claims (13)

充放電可能な複数の単電池と、該単電池から生じる熱を外部に放散させる冷却機構と、を備えた組電池であって、
前記単電池はシート状の電極が重ね合わされて長手方向に捲回された形態の電極体が電解質とともに容器に収容された構成を有し、該電極体の捲回軸方向の一端および他端には正極端子および負極端子がそれぞれ接続されており、
前記容器の形状は扁平な角形形状であり、前記電極体は、該電極体の正極端子接続側端部および負極端子接続側端部がそれぞれ前記容器の横方向の一端部および他端部に位置するように該容器内に収容されており、
前記組電池は、複数の前記単電池を積層方向に配列してなり、隣接する前記単電池の扁平面間に配置されたスペーサプレートを備え
前記冷却機構は、隣接する前記単電池の扁平面間に形成された冷媒通路を含み、該冷媒通路は前記スペーサプレートに面して形成されており、
前記スペーサプレートは、前記電極体の前記正極端子接続側端部および前記負極端子接続側端部に比べてそれらの中央部の冷却効率が高くなるように、該スペーサプレートの横方向の両端部に比べてそれらの中央部のほうが熱伝導率の高い材料により構成されている、組電池。
An assembled battery comprising a plurality of chargeable / dischargeable single cells and a cooling mechanism for dissipating heat generated from the single cells to the outside,
The single cell has a structure in which electrodes of a form sheet-like electrodes are wound in superposed in the longitudinal direction is accommodated in a container together with an electrolyte, the winding axis direction of the one end and the other end of the electrode body and positive terminal and the negative terminal is connected to,
The shape of the container is a flat rectangular shape, and the electrode body has a positive terminal connecting side end and a negative terminal connecting side end of the electrode body positioned at one end and the other end in the lateral direction of the container, respectively. Is contained in the container,
The assembled battery includes a plurality of unit cells arranged in a stacking direction, and includes a spacer plate disposed between flat surfaces of adjacent unit cells ,
The cooling mechanism includes a refrigerant passage formed between flat surfaces of the adjacent unit cells, and the refrigerant passage is formed facing the spacer plate,
The spacer plate, so that the cooling efficiency of their central portion is higher than that of the positive terminal connecting end portion and the negative terminal connecting side end of the electrode body, at both ends of the lateral direction of the spacer plates Compared to those , the assembled battery is composed of a material having a higher thermal conductivity at the center .
前記スペーサプレートは、前記横方向の両端部に比べて前記中央部では、前記容器の扁平面が前記冷媒通路に露出する面積の割合が高くなるように構成されている、請求項1に記載の組電池。 2. The spacer plate according to claim 1, wherein the spacer plate is configured such that a ratio of an area in which the flat surface of the container is exposed to the refrigerant passage is higher in the central portion than both ends in the lateral direction. Assembled battery. 充放電可能な複数の単電池と、該単電池から生じる熱を外部に放散させる冷却機構と、を備えた組電池であって、
前記単電池は、シート状の電極が重ね合わされて長手方向に捲回された形態の電極体が電解質とともに容器に収容された構成を有し、該電極体の捲回軸方向の一端および他端には正極端子および負極端子がそれぞれ接続されており、
前記容器の形状は扁平な角形形状であり、前記電極体は、該電極体の正極端子接続側端部および負極端子接続側端部がそれぞれ前記容器の横方向の一端部および他端部に位置するように該容器内に収容されており、
前記組電池は、複数の前記単電池を積層方向に配列してなり、
前記冷却機構は、隣接する前記単電池の扁平面間に形成された冷媒通路を含み、
前記容器の扁平面の前記横方向の両端部に比べてそれらの中央部では、該扁平面が前記冷媒通路に露出する面積の割合を高くすることにより、前記電極体の前記正極端子接続側端部および前記負極端子接続側端部に比べてそれらの中央部の冷却効率が高くなるように構成されている、組電池。
An assembled battery comprising a plurality of chargeable / dischargeable single cells and a cooling mechanism for dissipating heat generated from the single cells to the outside,
The unit cell has a configuration in which an electrode body in a form in which sheet-like electrodes are overlapped and wound in a longitudinal direction is housed in a container together with an electrolyte, and one end and the other end of the electrode body in a winding axis direction Are connected to the positive terminal and the negative terminal,
The shape of the container is a flat rectangular shape, wherein the electrode body, the lateral end of the positive terminal connecting end and the negative terminal connecting side end each of the containers electrode body and other It is accommodated in the container so as to be located at the end,
The assembled battery is formed by arranging a plurality of the cells in the stacking direction,
The cooling mechanism includes a refrigerant passage formed between flat surfaces of adjacent unit cells,
The positive electrode terminal connection side end of the electrode body is formed by increasing the ratio of the area where the flat surface is exposed to the refrigerant passage in the central portion of the flat surface of the container as compared with both lateral end portions thereof. The battery pack is configured such that the cooling efficiency of the central portion thereof is higher than that of the negative electrode terminal connection side end portion .
前記単電池の扁平面間に配置されたスペーサプレートを備え、前記冷媒通路は該スペーサプレートに面して形成されており、
前記スペーサプレートには、該プレートの横方向の一端から他端に至る冷媒通路を区画する溝であって該横方向の一端から他端に向かって延びる横溝が形成されており、
前記スペーサプレートの横方向の中央部には、該プレートの縦方向の上端から下端に至る冷媒通路を区画する溝であって前記横溝と交差して延びる縦溝が形成されている、請求項3に記載の組電池。
Comprising a spacer plate disposed between the flat surfaces of the unit cells, the refrigerant passage is formed facing the spacer plate;
The spacer plate is formed with a groove that defines a refrigerant passage extending from one end to the other end in the horizontal direction of the plate and extending from one end to the other end in the horizontal direction.
4. A longitudinal groove extending across and intersecting the transverse groove is formed in a central portion in the transverse direction of the spacer plate, which is a groove that defines a refrigerant passage extending from the upper end to the lower end in the longitudinal direction of the plate. The assembled battery described in 1.
前記単電池の扁平面間に配置されたスペーサプレートを備え、前記冷媒通路は該スペーサプレートに面して形成されており、
前記スペーサプレートには、前記容器の横方向の一端部、他端部および中央部の夫々に、該プレートの縦方向の上端から下端に至る前記冷媒通路を区画する溝であって該縦方向の上端から下端に向かって延びる縦溝が形成されており、
前記横方向の両端部に比べて前記中央部では、前記縦溝が、より大きな開口幅および/またはより小さなピッチで形成されている、請求項3に記載の組電池。
Comprising a spacer plate disposed between the flat surfaces of the unit cells, the refrigerant passage is formed facing the spacer plate;
The spacer plate is a groove that divides the refrigerant passage from the upper end to the lower end in the vertical direction of the plate in each of one end portion, the other end portion, and the central portion in the horizontal direction of the container. A vertical groove extending from the upper end toward the lower end is formed,
4. The assembled battery according to claim 3, wherein the longitudinal grooves are formed with a larger opening width and / or a smaller pitch in the central portion than in the lateral end portions.
前記スペーサプレートの横方向の中央部には、該プレートを厚み方向に貫通する開口部が形成されている、請求項1,2,4および5のいずれか一項に記載の組電池。 Wherein the central portion of the lateral spacer plates, openings through the plates in the thickness direction is formed, the assembled battery according to any one of claims 1, 2, 4 and 5. 前記スペーサプレートは、前記横方向の両端部に比べてそれらの中央部のほうが熱伝導率の高い材料により構成されている、請求項4から6のいずれか一項に記載の組電池。   The assembled battery according to any one of claims 4 to 6, wherein the spacer plate is made of a material having a higher thermal conductivity at the center than at both ends in the lateral direction. 前記単電池はリチウムイオン電池である、請求項1から7のいずれか一項に記載の組電池。   The assembled battery according to claim 1, wherein the single battery is a lithium ion battery. 請求項1から8のいずれか一項に記載の組電池を備える車両。   A vehicle comprising the assembled battery according to any one of claims 1 to 8. 充放電可能な複数の単電池および該単電池から生じる熱を外部に放散させる冷却機構を備えた組電池と、
前記冷却機構の作動を制御する冷却制御手段と、
を備えた電源システムであって、
前記単電池はシート状の電極が重ね合わされて長手方向に捲回された形態の電極体が電解質とともに容器に収容された構成を有し、該電極体の捲回軸方向の一端および他端には正極端子および負極端子がそれぞれ接続されており、
前記容器の形状は扁平な角形形状であり、前記電極体は、該電極体の正極端子接続側端部および負極端子接続側端部がそれぞれ前記容器の横方向の一端部および他端部に位置するように該容器内に収容されており、
前記組電池は、複数の前記単電池を積層方向に配列してなり、
前記冷却機構は、前記電極体の前記正極端子接続側端部および前記負極端子接続側端部とそれらの中央部との相対的な冷却効率を変更し得るように構成されており、
前記冷却制御手段は、前記組電池の放電電流値を検出する電流値検出手段と、その検出値に応じて前記冷却効率を変更する冷却効率調節手段とを備え、前記検出値が所定値よりも高いときに前記電極体の両端部に比べて該電極体の中央部の相対的な冷却効率をより高くするように前記冷却機構の作動を制御する、電源システム。
An assembled battery comprising a plurality of chargeable / dischargeable cells and a cooling mechanism for dissipating heat generated from the cells to the outside;
Cooling control means for controlling the operation of the cooling mechanism;
A power supply system comprising:
The single cell has a structure in which electrodes of a form sheet-like electrodes are wound in superposed in the longitudinal direction is accommodated in a container together with an electrolyte, the winding axis direction of the one end and the other end of the electrode body and positive terminal and the negative terminal is connected to,
The shape of the container is a flat rectangular shape, and the electrode body has a positive terminal connecting side end and a negative terminal connecting side end of the electrode body positioned at one end and the other end in the lateral direction of the container, respectively. Is contained in the container,
The assembled battery is formed by arranging a plurality of the cells in the stacking direction,
The cooling mechanism is configured so as to change the relative cooling efficiency of the positive terminal connecting end portion and the negative terminal connection end and their central portion of the electrode body,
The cooling control means includes current value detection means for detecting a discharge current value of the assembled battery, and cooling efficiency adjustment means for changing the cooling efficiency according to the detected value, and the detected value is lower than a predetermined value. A power supply system that controls the operation of the cooling mechanism so that the relative cooling efficiency of the central portion of the electrode body is higher than that of both end portions of the electrode body when it is high.
記冷却機構は:
隣接する前記単電池の扁平面間に形成された冷媒通路、ここで該冷媒通路は前記容器の横方向の一端部、他端部およびそれらの中央部の夫々に、該容器の縦方向に形成されている;および、
前記冷媒通路のうち少なくとも一部の開口を少なくとも部分的に遮蔽し得る遮蔽部材であって、前記冷却制御手段により前記遮蔽のタイミングを制御可能に構成された遮蔽部材;
を包含する、請求項10に記載の電源システム。
Before Symbol cooling mechanism:
Refrigerant passage formed between the flat surfaces of the adjacent unit cells, wherein the refrigerant passage is formed in the longitudinal direction of the container at each of the lateral end of the container, the other end, and the center thereof. And; and
A shielding member capable of at least partially shielding at least a portion of the refrigerant passage, the shielding member configured to control the shielding timing by the cooling control means;
The power supply system according to claim 10, comprising:
前記単電池はリチウムイオン電池である、請求項10または11に記載の電源システム。   The power supply system according to claim 10 or 11, wherein the unit cell is a lithium ion battery. 請求項10から12のいずれか一項に記載の電源システムを備える車両。
A vehicle comprising the power supply system according to any one of claims 10 to 12.
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