JP5183172B2

JP5183172B2 - Battery system

Info

Publication number: JP5183172B2
Application number: JP2007308092A
Authority: JP
Inventors: 渉岡田; 秀男志水; 真祐中村; 智之大村
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2007-11-28
Filing date: 2007-11-28
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2027-11-28
Also published as: JP2009134901A

Description

本発明は、複数の角形電池を積層状態で連結して電池ブロックとし、この電池ブロックを冷媒で冷却するバッテリシステムに関し、とくに、ハイブリッドカー等の車両用の電源に最適なバッテリシステムに関する。 The present invention relates to a battery system in which a plurality of rectangular batteries are connected in a stacked state to form a battery block, and the battery block is cooled with a refrigerant, and more particularly to a battery system optimal for a power source for a vehicle such as a hybrid car.

多数の角形電池を備えるバッテリシステムは、出力電圧を高くできることから、大きな電流で充放電される。とくに、車両用の電源装置に使用されるバッテリシステムは、車両を加速するときに大きな電流で放電され、また、回生制動等の状態では、大きな電流で充電される。大きな電流で充放電されるバッテリシステムは、温度が上昇することから、空気や冷媒で強制的に冷却している。空気による冷却は、冷却構造を簡単にできる。ただ、空気は熱容量が小さいことから、電池の発熱量が著しく大きくなる状態では速やかに冷却するのが難しい。また、冷却量を大きくするために送風する空気の風量を増加すると、騒音レベルが高くなる欠点もある。さらに、空気を強制送風して冷却する構造は、空気に含まれるゴミなどが堆積して冷却効率が経時的に低下する弊害もある。この欠点は、電池に冷却パイプを熱結合するように配管し、この冷却パイプを冷媒で冷却する構造で解消できる。（特許文献１参照）
実公昭３４−１６９２９号公報 A battery system including a large number of prismatic batteries can be charged and discharged with a large current because the output voltage can be increased. In particular, a battery system used for a power supply device for a vehicle is discharged with a large current when the vehicle is accelerated, and is charged with a large current in a state such as regenerative braking. A battery system charged and discharged with a large current is forcibly cooled with air or a refrigerant because the temperature rises. Cooling with air can simplify the cooling structure. However, since air has a small heat capacity, it is difficult to cool it quickly in a state where the calorific value of the battery is extremely large. In addition, there is also a drawback that the noise level increases when the amount of air to be blown is increased in order to increase the cooling amount. Furthermore, the structure in which air is forcibly blown to cool has a problem that dust contained in the air accumulates and cooling efficiency decreases with time. This drawback can be solved by a structure in which a cooling pipe is thermally coupled to the battery and the cooling pipe is cooled with a refrigerant. (See Patent Document 1)
Japanese Utility Model Publication No. 34-16929

特許文献１は、積層している角形電池の間に冷却パイプを配管している。冷却パイプは供給される冷却水で冷却されて角形電池を冷却する。この構造は、冷却水で角形電池を効率よく冷却できるが、冷却パイプを角形電池の間に配管するので、多数の角形電池を積層するバッテリシステムにあっては、冷却パイプの配管が極めて複雑になる。 In Patent Document 1, a cooling pipe is provided between stacked rectangular batteries. The cooling pipe is cooled by the supplied cooling water to cool the square battery. This structure can efficiently cool the square batteries with cooling water, but the cooling pipes are arranged between the square batteries. Therefore, in a battery system in which a large number of square batteries are stacked, the piping of the cooling pipes is extremely complicated. Become.

本発明は、この欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、簡単に配管できる冷却パイプでもって角形電池を効率よく冷却できるバッテリシステムを提供することにある。 The present invention has been developed for the purpose of solving this drawback. An important object of the present invention is to provide a battery system capable of efficiently cooling a prismatic battery with a cooling pipe that can be easily piped.

本発明のバッテリシステムは、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
バッテリシステムは、厚さよりも幅の広い複数の角形電池１、９１が電池ホルダー４、９４でもって積層状態に固定されてなる電池ブロック３、９３と、この電池ブロック３、９３の角形電池１、９１を冷却する冷却パイプ６、２６、３６、４６、５６、６６、７６、８６、９６と、この冷却パイプ６、２６、３６、４６、５６、６６、７６、８６、９６に冷媒を供給する冷媒供給機７、２７からなる。角形電池１、９１は、四角形である外周面のひとつの面に正負の電極端子を設け、さらに角形電池１、９１と冷却パイプ６、２６、３６、４６、５６、６６、７６、８６、９６との間に絶縁材を設けており、この電極端子を設けてなる面を同一平面に配置するように複数の角形電池を積層している。電池ブロックは、さらに、積層される角形電池１、９１の間に隣接する角形電池１、９１を絶縁するスペーサを設けている。またバッテリシステムは、冷却パイプ６、２６、３６、４６、５６、６６、７６、８６、９６を、電池ブロック３、９３の表面であって、正負の電極端子の反対側の表面に熱結合状態で配設しており、循環される冷媒でもって角形電池１、９１を冷却している。 The battery system of the present invention has the following configuration in order to achieve the above-described object.
The battery system includes a battery block 3 and 93 in which a plurality of rectangular batteries 1 and 91 having a width wider than a thickness are fixed in a stacked state by battery holders 4 and 94, and a rectangular battery 1 of the battery blocks 3 and 93, The refrigerant is supplied to the cooling pipes 6, 26, 36, 46, 56, 66, 76, 86, 96 for cooling the 91, and the cooling pipes 6, 26, 36, 46, 56, 66, 76, 86, 96. It consists of refrigerant supply machines 7 and 27. The prismatic batteries 1 and 91 are provided with positive and negative electrode terminals on one surface of a rectangular outer peripheral surface , and the prismatic batteries 1 and 91 and the cooling pipes 6, 26, 36, 46, 56, 66, 76, 86, 96 are provided . A plurality of prismatic batteries are stacked so that the surfaces on which the electrode terminals are provided are arranged on the same plane. The battery block further includes a spacer that insulates the adjacent rectangular batteries 1 and 91 between the stacked rectangular batteries 1 and 91. In addition, the battery system is in a state where the cooling pipes 6, 26, 36, 46, 56, 66, 76, 86, 96 are thermally coupled to the surface of the battery blocks 3, 93 on the opposite side of the positive and negative electrode terminals. The prismatic batteries 1 and 91 are cooled by a circulating refrigerant.

本発明の請求項２のバッテリシステムは、冷却パイプ６、２６、３６、４６、５６、６６、７６、８６が角形電池１と平行に配管されて角形電池１を冷却する平行配管部６Ａ、２６Ａ、３６Ａ、４６Ａ、５６Ａ、６６Ａ、７６Ａ、８６Ａを有する。 In the battery system according to claim 2 of the present invention, the cooling pipes 6, 26, 36, 46, 56, 66, 76, 86 are arranged in parallel with the prismatic battery 1 to cool the prismatic battery 1. , 36A, 46A, 56A, 66A, 76A, 86A.

さらに、本発明の請求項３のバッテリシステムは、冷却パイプ６、５６の平行配管部６Ａ、５６Ａを、電池ブロック３の底面であって、角形電池１の下方に配管している。 Furthermore, in the battery system according to claim 3 of the present invention, the parallel pipe portions 6A and 56A of the cooling pipes 6 and 56 are piped below the rectangular battery 1 on the bottom surface of the battery block 3.

また、本発明の請求項４のバッテリシステムは、冷却パイプ２６、６６の平行配管部２６Ａ、６６Ａを、電池ブロック３の底面であって、隣接する角形電池１の間であって、隣接する角形電池１に跨って配管している。 Further, in the battery system according to claim 4 of the present invention, the parallel pipe portions 26A, 66A of the cooling pipes 26, 66 are arranged on the bottom surface of the battery block 3 between the adjacent rectangular batteries 1 and adjacent to each other. Piping is performed across the battery 1.

本発明の請求項５のバッテリシステムは、冷却パイプ３６、７６の平行配管部３６Ａ、７６Ａを、電池ブロック３の中央部において、端部よりも密に配管している。 In the battery system according to the fifth aspect of the present invention, the parallel pipe portions 36 A and 76 A of the cooling pipes 36 and 76 are densely piped at the center portion of the battery block 3 than the end portions.

本発明の請求項６のバッテリシステムは、冷却パイプ４６、８６の平行配管部４６Ａ、８６Ａを、電池ブロック３の端部において、中央部よりも密に配管している。 In the battery system according to the sixth aspect of the present invention, the parallel piping portions 46 A and 86 A of the cooling pipes 46 and 86 are piped more densely than the center portion at the end of the battery block 3.

本発明の請求項７のバッテリシステムは、冷却パイプ６、２６、３６、４６、９６を角形電池１、９１に直接に熱結合している。 In the battery system according to claim 7 of the present invention, the cooling pipes 6, 26, 36, 46 and 96 are directly thermally coupled to the prismatic cells 1 and 91.

本発明の請求項８のバッテリシステムは、冷却パイプ６、２６、３６、４６、９６の平行配管部６Ａ、２６Ａ、３６Ａ、４６Ａ、９６Ａを、扁平部６ａ、２６ａ、３６ａ、４６ａ、９６ａを有する断面形状としており、扁平部６ａ、２６ａ、３６ａ、４６ａ、９６ａを角形電池１、９１に熱結合している。 The battery system according to claim 8 of the present invention has parallel piping portions 6A, 26A, 36A, 46A, 96A of the cooling pipes 6, 26, 36, 46, 96, and flat portions 6a, 26a, 36a, 46a, 96a. The flat portions 6 a, 26 a, 36 a, 46 a, and 96 a are thermally coupled to the square batteries 1 and 91.

本発明の請求項９のバッテリシステムは、冷却パイプ５６、６６、７６、８６を冷却プレート８、６８、７８、８８に内蔵しており、冷却パイプ５６、６６、７６、８６が冷却プレート８、６８、７８、８８を介して角形電池１を冷却している。 The battery system according to claim 9 of the present invention incorporates cooling pipes 56, 66, 76, 86 in the cooling plates 8, 68, 78, 88, and the cooling pipes 56, 66, 76, 86 are connected to the cooling plate 8, The prismatic battery 1 is cooled via 68, 78 and 88.

本発明の請求項１０のバッテリシステムは、角形電池の上面に電極端子を配置して、冷却パイプを角形電池の底面に配設している。 In the battery system according to the tenth aspect of the present invention, the electrode terminal is disposed on the upper surface of the rectangular battery, and the cooling pipe is disposed on the bottom surface of the rectangular battery.

本発明のバッテリシステムは、簡単に配管できる冷却パイプでもって、角形電池を効率よく冷却できる特徴がある。とくに、多数の角形電池を積層するバッテリシステムにおいて、簡単な構造で角形電池を効率よく静かに冷却できる特徴がある。それは、本発明のバッテリシステムが、冷却パイプを電池ブロックの表面に熱結合状態で配設して、循環される冷媒でもって角形電池を冷却するからである。 The battery system according to the present invention is characterized in that the prismatic battery can be efficiently cooled with a cooling pipe that can be easily piped. In particular, a battery system in which a large number of prismatic batteries are stacked has a feature that the prismatic batteries can be efficiently and quietly cooled with a simple structure. This is because the battery system of the present invention cools the prismatic battery with the circulating refrigerant by disposing the cooling pipe on the surface of the battery block in a thermally coupled state.

とくに、本発明の請求項２のバッテリシステムは、冷却パイプに、角形電池と平行に配管してなる平行配管部を設けて、この平行配管部で角形電池を冷却するので、冷却パイプでもって、より効率よく角形電池を冷却できる特徴がある。それは、角形電池と平行に配管される平行配管部が、角形電池と効率よく熱結合できる状態に配管されるからである。 In particular, the battery system according to claim 2 of the present invention is provided with a parallel pipe portion formed in parallel with the square battery in the cooling pipe, and the square battery is cooled by this parallel pipe portion. There is a feature that the prismatic battery can be cooled more efficiently. This is because the parallel pipe portion that is piped in parallel with the prismatic battery is piped in a state where it can be efficiently thermally coupled to the prismatic battery.

さらに、本発明の請求項３のバッテリシステムは、冷却パイプの平行配管部を、電池ブロックの底面であって、角形電池の下方に配管しているので、平行配管部でもって、角形電池を底から最も効率よく冷却できる。 Further, in the battery system according to claim 3 of the present invention, the parallel pipe portion of the cooling pipe is piped on the bottom surface of the battery block and below the square battery. Can be cooled most efficiently.

また、本発明の請求項４のバッテリシステムは、冷却パイプの平行配管部を、電池ブロックの底面であって、隣接する角形電池の間であって、隣接する角形電池に跨って配管しているので、隣接する角形電池を、効果的に冷却しながら、冷却パイプで下方からしっかりと支持できる。 In the battery system according to claim 4 of the present invention, the parallel pipe portion of the cooling pipe is piped between the adjacent rectangular batteries at the bottom surface of the battery block and straddling the adjacent rectangular batteries. Therefore, the adjacent square batteries can be firmly supported from below by the cooling pipe while being effectively cooled.

さらに、本発明の請求項５のバッテリシステムは、冷却パイプの平行配管部を、電池ブロックの中央部において端部よりも密に配管しているので、中央部の角形電池をより効率よく冷却できる。とくに、この構造は、電池ブロックの中央部の温度が上昇しやすいバッテリシステムに使用して、角形電池を均一に冷却できる。 Further, in the battery system according to claim 5 of the present invention, the parallel piping portion of the cooling pipe is piped more densely than the end portion in the central portion of the battery block, so that the square battery in the central portion can be cooled more efficiently. . In particular, this structure can be used for a battery system in which the temperature at the center of the battery block is likely to rise, and the square battery can be uniformly cooled.

また、本発明の請求項６のバッテリシステムは、冷却パイプの平行配管部を、電池ブロックの端部において中央部よりも密に配管しているので、端部に積層される角形電池をより効率よく冷却できる。とくに、この構造は、電池ブロックの端部の角形電池の温度が上昇しやすいバッテリシステムに使用して、角形電池を均一に冷却できる。 Further, in the battery system according to claim 6 of the present invention, the parallel piping portion of the cooling pipe is piped more densely than the central portion at the end of the battery block, so that the prismatic battery stacked at the end is more efficient. Can cool well. In particular, this structure can be used for a battery system in which the temperature of the prismatic battery at the end of the battery block tends to rise, and the prismatic battery can be cooled uniformly.

さらに、本発明の請求項７のバッテリシステムは、冷却パイプを角形電池に直接に熱結合しているので、冷却パイプでもって、角形電池を効率よく冷却できる。 Further, in the battery system according to claim 7 of the present invention, since the cooling pipe is directly thermally coupled to the rectangular battery, the rectangular battery can be efficiently cooled with the cooling pipe.

さらにまた、本発明の請求項８のバッテリシステムは、冷却パイプの平行配管部を、扁平部を有する断面形状として、扁平部を角形電池に熱結合しているので、冷却パイプと角形電池が熱結合する面積を大きくして、冷却パイプでもって角形電池を効率よく冷却できる。 Furthermore, in the battery system according to claim 8 of the present invention, the parallel pipe portion of the cooling pipe has a cross-sectional shape having a flat portion, and the flat portion is thermally coupled to the square battery, so that the cooling pipe and the square battery are heated. A square battery can be efficiently cooled with a cooling pipe by increasing the area to be joined.

さらに、本発明の請求項９のバッテリシステムは、冷却パイプを冷却プレートに内蔵しており、冷却パイプが冷却プレートを介して角形電池を冷却するので、冷却プレートと角形電池との熱伝導面積を広くして、冷却プレートで角形電池を効率よく冷却できる。とくに、この構造は、冷却パイプで冷却プレートを効率よく冷却できる構造として、冷却パイプで角形電池を効率よく冷却できる。 Furthermore, in the battery system according to claim 9 of the present invention, the cooling pipe is built in the cooling plate, and the cooling pipe cools the prismatic battery via the cooling plate, so that the heat conduction area between the cooling plate and the prismatic battery is reduced. The prismatic battery can be efficiently cooled by the cooling plate. In particular, this structure is a structure that can efficiently cool the cooling plate with the cooling pipe, and can efficiently cool the prismatic battery with the cooling pipe.

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのバッテリシステムを例示するものであって、本発明はバッテリシステムを以下のものに特定しない。さらに、この明細書は、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the embodiment described below exemplifies a battery system for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the battery system as follows. Further, this specification does not limit the members shown in the claims to the members of the embodiments.

図１ないし図３は第１の実施例を、図４ないし図６は第２の実施例を、図７と図８は第３の実施例を、図９と図１０は第４の実施例を、図１１ないし図１３は第５の実施例を、図１４ないし図１６は第６の実施例を、図１７ないし図１９は第７の実施例を、図２０ないし図２２は第８の実施例を、図２３ないし図２５は第１０の実施例を、さらに、図２６は第１１の実施例を示している。これらの図において、同じ構成要素については、同符号を付している。 FIGS. 1 to 3 show the first embodiment, FIGS. 4 to 6 show the second embodiment, FIGS. 7 and 8 show the third embodiment, and FIGS. 9 and 10 show the fourth embodiment. 11 to 13 show the fifth embodiment, FIGS. 14 to 16 show the sixth embodiment, FIGS. 17 to 19 show the seventh embodiment, and FIGS. 20 to 22 show the eighth embodiment. FIG. 23 to FIG. 25 show the tenth embodiment, and FIG. 26 shows the eleventh embodiment. In these drawings, the same components are denoted by the same reference numerals.

これらの実施例に示すバッテリシステムは、主として、エンジンとモータの両方で走行するハイブリッドカーや、モータのみで走行する電気自動車などの電動車両の電源に最適である。ただし、ハイブリッドカーや電気自動車以外の車両に使用され、また電動車両以外の大出力が要求される用途にも使用できる。 The battery systems shown in these embodiments are most suitable for the power source of an electric vehicle such as a hybrid car that runs with both an engine and a motor, and an electric vehicle that runs with only a motor. However, it can be used for vehicles other than hybrid cars and electric vehicles, and can also be used for applications requiring high output other than electric vehicles.

以下の実施例に示すバッテリシステムは、厚さよりも幅の広い複数の角形電池１、９１、１０１を電池ホルダー４、９４、１０４で積層状態に連結している電池ブロック３、９３、１０３と、この電池ブロック３、９３、１０３の角形電池１、９１、１０１を冷却する冷却パイプ６、２６、３６、４６、５６、６６、７６、８６、９６、１０６と、この冷却パイプ６、２６、３６、４６、５６、６６、７６、８６、９６、１０６に冷媒を供給する冷媒供給機７、２７とを備える。 The battery system shown in the following embodiment includes battery blocks 3, 93, 103 in which a plurality of rectangular batteries 1, 91, 101 having a width wider than the thickness are connected in a stacked state by battery holders 4, 94, 104; The cooling pipes 6, 26, 36, 46, 56, 66, 76, 86, 96, 106 for cooling the rectangular batteries 1, 91, 101 of the battery blocks 3, 93, 103, and the cooling pipes 6, 26, 36 , 46, 56, 66, 76, 86, 96, 106 are provided with refrigerant supply machines 7 and 27.

図１ないし図２２に示すバッテリシステムは、角形電池１を２列の電池ユニット２として電池ホルダー４で固定している。２列の電池ユニット２は、同じ数の角形電池１を積層している。図の電池ブロック３は、各々の電池ユニット２に１１個の角形電池１を積層しているので、全体で２２個の角形電池１を備える。電池ブロック３は、２列の電池ユニット２を互いに接近し、かつ２列の電池ユニット２の角形電池１を平行な姿勢として電池ホルダー４で固定している。この電池ブロック３は、互いに隣接する電池ユニット２の角形電池１を同一面内に配設する。ただし、本発明のバッテリシステムは、角形電池を必ずしも２列の電池ユニットとして電池ホルダーで固定する必要はなく、たとえば、角形電池を１列に積層し、あるいは３列以上の電池ユニットとして配列することもできる。 In the battery system shown in FIGS. 1 to 22, the square batteries 1 are fixed as battery arrays 2 in two rows by a battery holder 4. Two rows of battery units 2 have the same number of rectangular batteries 1 stacked thereon. In the illustrated battery block 3, 11 prismatic batteries 1 are stacked on each battery unit 2, so that 22 battery squares 1 are provided in total. The battery block 3 fixes the two rows of battery units 2 close to each other and fixes the rectangular batteries 1 of the two rows of battery units 2 in parallel postures with a battery holder 4. In the battery block 3, the prismatic batteries 1 of the battery units 2 adjacent to each other are arranged in the same plane. However, the battery system of the present invention does not necessarily have to fix the square batteries as two rows of battery units with the battery holder. For example, the square batteries are stacked in one row or arranged as three or more rows of battery units. You can also.

電池ブロック３は、積層している角形電池１の間にスペーサ（図示せず）を挟着している。スペーサは、隣接する角形電池１を絶縁する。このスペーサは、両面に角形電池１を嵌着して定位置に配置する形状として、隣接する角形電池１を位置ずれしないように積層できる。スペーサで絶縁して積層される角形電池１は、外装缶をアルミニウムなどの金属製にできる。金属製の外装缶は、熱伝導に優れて、全体を効率よく均一な温度にできる。このため、角形電池の底面を冷却パイプで冷却して、角形電池の全体の温度差を小さくできる。ただし、本発明のバッテリシステムは、角形電池の外装缶をプラスチックなどの絶縁材とすることもできる。この角形電池は、スペーサを挟着することなく積層して電池ブロックにできる。ただ、角形電池の間にスペーサを挟着する構造は、スペーサをプラスチック等の熱伝導率の小さい材質で製作して、隣接する角形電池の熱暴走を効果的に防止できる効果もある。 The battery block 3 has a spacer (not shown) sandwiched between the stacked rectangular batteries 1. The spacer insulates adjacent rectangular batteries 1. The spacers can be stacked so that the adjacent square batteries 1 are not displaced as a shape in which the square batteries 1 are fitted on both sides and arranged in a fixed position. The prismatic battery 1 insulated and laminated by the spacer can have an outer can made of metal such as aluminum. The metal outer can is excellent in heat conduction, and can efficiently make the entire temperature uniform. For this reason, the bottom face of the prismatic battery can be cooled by the cooling pipe, and the overall temperature difference of the prismatic battery can be reduced. However, in the battery system of the present invention, the outer can of the square battery can be made of an insulating material such as plastic. This prismatic battery can be stacked to form a battery block without interposing a spacer. However, the structure in which the spacer is sandwiched between the prismatic batteries has an effect that the spacer can be made of a material having a low thermal conductivity such as plastic and the thermal runaway of the adjacent prismatic batteries can be effectively prevented.

角形電池１は、図に示すように、厚さに比べて幅が広い、言い換えると幅よりも薄い角形電池で、厚さ方向に積層されて電池ブロック３としている。この角形電池１は、リチウムイオン二次電池である。ただし、角形電池は、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池等の二次電池とすることもできる。図の角形電池１は、幅の広い両表面を四角形とする電池で、両表面を対向するように積層して電池ブロック３としている。角形電池１は、上面の両端部には正負の電極端子５を突出して設けており、上面の中央部には安全弁の開口部１Ａを設けている。さらに、図の角形電池１は、正負の電極端子５を互いに逆方向に折曲すると共に、隣接する角形電池同士では、正負の電極端子５を互いに対向する方向に折曲している。図のバッテリシステムは、隣接する角形電池１の正負の電極端子５を積層状態で連結して、互いに直列に接続している。積層状態で連結される電極端子は、図示しないが、ボルトとナット等の連結具で連結される。ただ、角形電池は、正負の電極端子をバスバーで連結して互いに直列に接続することもできる。隣接する角形電池を互いに直列に接続するバッテリシステムは、出力電圧を高くして出力を大きくできる。ただし、バッテリシステムは、隣接する角形電池を並列に接続することもできる。 As shown in the drawing, the prismatic battery 1 is a prismatic battery that is wider than the thickness, in other words, is thinner than the width, and is stacked in the thickness direction to form a battery block 3. This rectangular battery 1 is a lithium ion secondary battery. However, the square battery may be a secondary battery such as a nickel metal hydride battery or a nickel cadmium battery. The rectangular battery 1 shown in the figure is a battery having a rectangular shape with both wide surfaces, and a battery block 3 is formed by stacking both surfaces so as to face each other. The prismatic battery 1 is provided with positive and negative electrode terminals 5 projecting from both ends of the upper surface, and a safety valve opening 1A is provided at the center of the upper surface. Further, in the illustrated rectangular battery 1, the positive and negative electrode terminals 5 are bent in opposite directions, and the adjacent rectangular batteries have the positive and negative electrode terminals 5 bent in directions facing each other. In the illustrated battery system, positive and negative electrode terminals 5 of adjacent rectangular batteries 1 are connected in a stacked state and connected in series. Although not shown, the electrode terminals connected in a stacked state are connected by a connector such as a bolt and a nut. However, the square batteries can be connected in series by connecting positive and negative electrode terminals with a bus bar. A battery system in which adjacent rectangular batteries are connected in series with each other can increase the output voltage and increase the output. However, the battery system can also connect adjacent rectangular batteries in parallel.

電池ブロック３は、角形電池１を積層して電池ホルダー４で固定している。この電池ホルダー４は、積層する角形電池１を挟着する一対の挟着プレート１０と、この挟着プレート１０を連結する連結材１１からなる。電池ブロック３は、両端に挟着プレート１０を配設して、一対の挟着プレート１０を連結材１１で連結して、積層している角形電池１を電池ホルダー４で積層状態に固定している。挟着プレート１０は、２個の角形電池１を左右に並べた外形にほぼ等しい外形の四角形としている。連結材１１は、両端を内側に折曲して設けた折曲片１１Ａを、挟着プレート１０に止ネジ（図示せず）で固定している。 In the battery block 3, the rectangular batteries 1 are stacked and fixed by a battery holder 4. The battery holder 4 includes a pair of sandwiching plates 10 that sandwich the stacked rectangular batteries 1 and a connecting member 11 that connects the sandwiching plates 10. The battery block 3 is provided with sandwiching plates 10 at both ends, the pair of sandwiching plates 10 are connected by a connecting member 11, and the stacked rectangular batteries 1 are fixed in a stacked state by a battery holder 4. Yes. The sandwiching plate 10 has a quadrilateral shape that is substantially equal to the external shape in which the two rectangular batteries 1 are arranged side by side. The connecting member 11 has a bent piece 11A provided by bending both ends inward, and is fixed to the sandwiching plate 10 with a set screw (not shown).

図の挟着プレート１０は、連結材１１の折曲片１１Ａを連結する連結孔（図示せず）を設けている。図の挟着プレート１０は、両側の四隅部に４個の連結孔を設けている。連結孔は雌ネジ穴である。この挟着プレート１０は、折曲片１１Ａを貫通する止ネジを雌ネジ穴にねじ込んで連結材１１を固定することができる。 The sandwiching plate 10 shown in the figure is provided with a connecting hole (not shown) for connecting the bent pieces 11 A of the connecting material 11. The sandwiching plate 10 shown in the figure has four connection holes at the four corners on both sides. The connecting hole is a female screw hole. The clamping plate 10 can fix the connecting member 11 by screwing a set screw penetrating the bent piece 11A into the female screw hole.

図１ないし図１０に示す冷却パイプ６、２６、３６、４６は、電池ブロック３の表面に熱結合状態で配管されて、循環される冷媒でもって角形電池１を冷却する。図のバッテリシステムは、電池ブロック３の底面に冷却パイプ６、２６、３６、４６を配設して、電池ブロック３を下から冷却する。ただし、本発明のバッテリシステムは、冷却パイプを電池ブロックの底面に配設する構造には特定しない。図２３ないし図２５に示すように、電池ブロック１０３の側面となる、角形電池１０１の底面に冷却パイプ１０６を配管して、角形電池１０１を冷却することができる。 The cooling pipes 6, 26, 36, and 46 shown in FIGS. 1 to 10 are connected to the surface of the battery block 3 in a thermally coupled state, and cool the prismatic battery 1 with a circulating refrigerant. In the illustrated battery system, cooling pipes 6, 26, 36, and 46 are provided on the bottom surface of the battery block 3 to cool the battery block 3 from below. However, the battery system of the present invention is not specified as a structure in which the cooling pipe is disposed on the bottom surface of the battery block. As shown in FIGS. 23 to 25 , the prismatic battery 101 can be cooled by piping a cooling pipe 106 on the bottom surface of the prismatic battery 101, which is a side surface of the battery block 103.

図１ないし図１０、及び図２３ないし図２５のバッテリシステムは、冷却パイプ６、２６、３６、４６、９６、１０６を直接に角形電池１、９１、１０１に接触するように配管して、すなわち角形電池１、９１、１０１に直接に熱結合して角形電池１、９１、１０１を冷却する。図１１ないし図２２、及び図２６のバッテリシステムは、冷却パイプ５６、６６、７６、８６、１１６を冷却プレート８、６８、７８、８８、１１８に内蔵し、この冷却プレート８、６８、７８、８８、１１８を角形電池１、１０１に接触して熱結合している。これらのバッテリシステムは、冷却パイプ５６、６６、７６、８６、１１６が冷却プレート８、６８、７８、８８、１１８を介して角形電池１、１０１を冷却する。 1 to 10 and 23 to 25 , the cooling pipes 6, 26, 36, 46, 96, 106 are piped in direct contact with the prismatic cells 1, 91, 101, that is, The prismatic batteries 1, 91, 101 are cooled by being directly thermally coupled to the prismatic batteries 1, 91, 101. 11 to 22 and 26 incorporate cooling pipes 56, 66, 76, 86, 116 in cooling plates 8, 68, 78, 88, 118, and the cooling plates 8, 68, 78, 88 and 118 are in thermal contact with the square batteries 1 and 101. In these battery systems, the cooling pipes 56, 66, 76, 86, 116 cool the prismatic cells 1, 101 via the cooling plates 8, 68, 78, 88, 118.

角形電池の外装缶と、冷却パイプや冷却プレートを金属製とするバッテリシステムは、冷却パイプや冷却プレートと角形電池とを絶縁する。冷却パイプや冷却プレートは角形電池を冷却するので、これらは角形電池から絶縁されるが熱結合する状態で固定される。冷却パイプや冷却プレートと角形電池との絶縁は、その境界に熱伝導の優れた絶縁材を設けて実現する。ただし、外装缶を絶縁材とする角形電池は、絶縁することなく冷却パイプや冷却プレートに接触して固定することができる。冷却パイプや冷却プレートが隣接する角形電池をショートさせないからである。 The battery system in which the prismatic battery outer can and the cooling pipe and the cooling plate are made of metal insulate the cooling pipe and the cooling plate from the rectangular battery. Since the cooling pipe and the cooling plate cool the prismatic battery, they are insulated from the prismatic battery but fixed in a thermally coupled state. Insulation between the cooling pipe or the cooling plate and the rectangular battery is realized by providing an insulating material having excellent heat conduction at the boundary. However, the prismatic battery using the outer can as an insulating material can be fixed in contact with the cooling pipe or the cooling plate without being insulated. This is because the prismatic battery adjacent to the cooling pipe or the cooling plate is not short-circuited.

さらに、図１ないし図２２に示す冷却パイプ６、２６、３６、４６、５６、６６、７６、８６は、角形電池１と平行に配管されて角形電池１を冷却する平行配管部６Ａ、２６Ａ、３６Ａ、４６Ａ、５６Ａ、６６Ａ、７６Ａ、８６Ａを有するように配管される。図の冷却パイプ６、２６、３６、４６、５６、６６、７６、８６は、一本の金属管を折曲加工して製作される。金属管は、熱伝導の優れた銅管やアルミニウム管である。図の冷却パイプ６、２６、３６、４６、５６、６６、７６、８６は、平行に配管される直線部の端をＵ曲部で連結する形状に金属管を折曲加工して製作される。平行配管部６Ａ、２６Ａ、３６Ａ、４６Ａ、５６Ａ、６６Ａ、７６Ａ、８６Ａは同一面内にあって、電池ブロック３の表面に熱結合される。 Furthermore, the cooling pipes 6, 26, 36, 46, 56, 66, 76, 86 shown in FIG. 1 to FIG. 22 are arranged in parallel with the prismatic battery 1 to cool the prismatic battery 1. It is piped to have 36A, 46A, 56A, 66A, 76A, 86A. The cooling pipes 6, 26, 36, 46, 56, 66, 76, 86 shown in the figure are manufactured by bending a single metal pipe. The metal tube is a copper tube or an aluminum tube excellent in heat conduction. The cooling pipes 6, 26, 36, 46, 56, 66, 76, 86 shown in the figure are manufactured by bending a metal pipe into a shape in which the ends of straight portions that are piped in parallel are connected by a U-curved portion. . The parallel piping parts 6A, 26A, 36A, 46A, 56A, 66A, 76A, 86A are in the same plane and are thermally coupled to the surface of the battery block 3.

図１ないし図３のバッテリシステムは、冷却パイプ６の平行配管部６Ａを角形電池１の底面であって、角形電池１の下方に配管している。平行配管部６Ａは、角形電池１の底面に接触して固定され、すなわち各々の角形電池１の真下に配管されて角形電池１を底から冷却する。この冷却パイプ６は、平行配管部６Ａでもって最も効率よく角形電池１を冷却できる。さらに、この冷却パイプ６は、上面に扁平部６ａを設ける断面形状として、扁平部６ａを角形電池１に広い面積で接触して固定している。図のバッテリシステムは、冷却パイプ６の全体を扁平部６ａのある形状とするが、冷却パイプは、平行配管部のみを扁平部のある形状とすることもできる。冷却パイプ６に扁平部６ａを設けて、この扁平部６ａを角形電池１に接触させるバッテリシステムは、冷却パイプ６と角形電池１とが熱結合する面積が大きく、冷却パイプ６でもって効率よく角形電池１を冷却できる。 In the battery system of FIGS. 1 to 3, a parallel pipe portion 6 A of the cooling pipe 6 is piped on the bottom surface of the prismatic battery 1 and below the prismatic battery 1. 6 A of parallel piping parts are fixed in contact with the bottom face of the square battery 1, ie, are piped directly under each square battery 1, and cool the square battery 1 from the bottom. The cooling pipe 6 can cool the prismatic battery 1 most efficiently with the parallel pipe portion 6A. Further, the cooling pipe 6 has a cross-sectional shape in which the flat portion 6a is provided on the upper surface, and the flat portion 6a is fixed in contact with the rectangular battery 1 over a wide area. In the illustrated battery system, the entire cooling pipe 6 has a shape with a flat portion 6a, but the cooling pipe may have only a parallel piping portion with a flat portion. The battery system in which the flat portion 6a is provided in the cooling pipe 6 and the flat portion 6a is brought into contact with the prismatic battery 1 has a large area where the cooling pipe 6 and the square battery 1 are thermally coupled, and the cooling pipe 6 efficiently forms a square shape. The battery 1 can be cooled.

さらに、図４ないし図６のバッテリシステムは、冷却パイプ２６の平行配管部２６Ａを角形電池１の底面であって、隣接する角形電池１の間に配管する。この冷却パイプ２６は、隣接する角形電池１に跨って配管される。この冷却パイプ２６は、隣接する角形電池１を載せて支持するので、冷却パイプ２６でもって積層される角形電池１を強固に、すなわち上下に位置ずれしないように、しっかりと支持する。このため、冷却パイプ２６が角形電池１を効果的に冷却しながら、積層する角形電池１を強固に固定する。とくに、図４ないし図６のバッテリシステムは、冷却パイプ２６に扁平部２６ａを設けて、この扁平部２６ａに隣接する角形電池１を跨るように載せて熱結合するので、冷却パイプ２６で角形電池１を効果的に冷却しながら、角形電池１をしっかりと強固に固定できる。 Further, in the battery system of FIGS. 4 to 6, the parallel piping portion 26 A of the cooling pipe 26 is piped between the adjacent rectangular batteries 1 on the bottom surface of the rectangular battery 1. The cooling pipe 26 is provided across the adjacent rectangular batteries 1. Since this cooling pipe 26 mounts and supports the adjacent rectangular batteries 1, the cooling battery 26 firmly supports the rectangular batteries 1 stacked with the cooling pipe 26, that is, firmly so as not to be displaced vertically. Therefore, the prismatic battery 1 to be stacked is firmly fixed while the cooling pipe 26 effectively cools the prismatic battery 1. In particular, the battery system shown in FIGS. 4 to 6 is provided with a flat portion 26a in the cooling pipe 26, and is mounted so as to straddle the rectangular battery 1 adjacent to the flat portion 26a. The prismatic battery 1 can be firmly and firmly fixed while effectively cooling the battery 1.

また、図７ないし図１０のバッテリシステムは、電池ブロック３の両端部と中央部で平行配管部３６Ａ、４６Ａの密度を変更している。図７と図８のバッテリシステムは、冷却パイプ３６の平行配管部３６Ａを、電池ブロック３の中央部において端部よりも密に配管している。このバッテリシステムは、中央部の角形電池１をより効率よく冷却できる。このため、電池ブロック３の中央部の温度が上昇しやすいバッテリシステムに使用して、角形電池１を均一に冷却できる。また、図９と図１０のバッテリシステムは、冷却パイプ４６の平行配管部４６Ａを、電池ブロック３の端部において中央部よりも密に配管している。このバッテリシステムは、端部に積層される角形電池１をより効率よく冷却できる。このため、電池ブロック３の端部の角形電池１の温度が上昇しやすいバッテリシステムに使用して、角形電池１を均一に冷却できる。図７ないし図１０に示す冷却パイプ３６、４６も、扁平部３６ａ、４６ａを設けて、この扁平部３６ａ、４６ａを角形電池１に接触させている。 Also, in the battery system of FIGS. 7 to 10, the density of the parallel pipe portions 36 A and 46 A is changed at both ends and the center of the battery block 3. In the battery system of FIGS. 7 and 8, the parallel piping portion 36 A of the cooling pipe 36 is piped more densely than the end portion in the central portion of the battery block 3. This battery system can cool the square battery 1 at the center more efficiently. For this reason, the square battery 1 can be cooled uniformly by using it for the battery system in which the temperature of the center part of the battery block 3 is likely to rise. Further, in the battery system of FIGS. 9 and 10, the parallel piping portion 46 A of the cooling pipe 46 is denser than the central portion at the end of the battery block 3. This battery system can cool the prismatic battery 1 stacked at the end more efficiently. Therefore, the prismatic battery 1 can be uniformly cooled by using it in a battery system in which the temperature of the prismatic battery 1 at the end of the battery block 3 is likely to rise. The cooling pipes 36 and 46 shown in FIGS. 7 to 10 are also provided with flat portions 36 a and 46 a so that the flat portions 36 a and 46 a are in contact with the rectangular battery 1.

さらに、図１１ないし図２２のバッテリシステムは、冷却パイプ５６、６６、７６、８６を冷却プレート８、６８、７８、８８に内蔵する。冷却プレート８、６８、７８、８８は、銅やアルミニウムなどの金属板で、内蔵する冷却パイプ５６、６６、７６、８６で冷却される。冷却プレート８、６８、７８、８８は、電池ブロック３の底面に熱結合状態で絶縁されて固定される。この冷却プレート８、６８、７８、８８は、角形電池１を底面から冷却する。冷却プレート８、６８、７８、８８は、金属板を中空の箱形に加工して、内部に冷却パイプ５６、６６、７６、８６を配管して製作される。箱形の冷却プレート８、６８、７８、８８は、平行配管部５６Ａ、６６Ａ、７６Ａ、８６Ａのある冷却パイプ５６、６６、７６、８６を収納した状態で、さらに隙間に断熱材９や熱伝導材を充填して製作される。冷却パイプ５６、６６、７６、８６が電池ブロック３側の上面プレート８Ａ、６８Ａ、７８Ａ、８８Ａに接触、すなわち熱結合される冷却プレート８、６８、７８、８８は、内部の隙間にガラス繊維などの断熱材９が充填される。冷却パイプ５６、６６、７６、８６が上面プレート８Ａ、６８Ａ、７８Ａ、８８Ａを冷却するからである。冷却パイプが上面プレートに接触しない、すなわち熱結合されない冷却プレートは、内部の隙間にシリコン油などの熱伝導材が充填される。冷却パイプが熱伝導材を介して上面プレートを冷却するからである。ただ、冷却プレートは、内部に平行に貫通孔を設けて、ここに冷却パイプを挿入し、あるいは冷却パイプを挿入することなく、貫通孔を両端で連結して製作することもできる。冷却パイプ５６、６６、７６、８６が冷却プレート８、６８、７８、８８を介して角形電池１を冷却するバッテリシステムは、冷却プレート８、６８、７８、８８と角形電池１との熱伝導面積を広くして、冷却プレート８、６８、７８、８８で角形電池１を効率よく冷却できる。このため、冷却パイプ５６、６６、７６、８６で冷却プレート８、６８、７８、８８を効率よく冷却できる構造として、冷却パイプ５６、６６、７６、８６で角形電池１を効率よく冷却できる。 Furthermore, the battery system of FIGS. 11 to 22 incorporates cooling pipes 56, 66, 76, 86 in the cooling plates 8, 68, 78, 88. The cooling plates 8, 68, 78 and 88 are metal plates such as copper and aluminum and are cooled by built-in cooling pipes 56, 66, 76 and 86. The cooling plates 8, 68, 78, 88 are insulated and fixed to the bottom surface of the battery block 3 in a thermally coupled state. The cooling plates 8, 68, 78, 88 cool the prismatic battery 1 from the bottom surface. The cooling plates 8, 68, 78, 88 are manufactured by processing a metal plate into a hollow box shape and piping cooling pipes 56, 66, 76, 86 inside. The box-shaped cooling plates 8, 68, 78, and 88 store the cooling pipes 56, 66, 76, and 86 having the parallel pipe portions 56A, 66A, 76A, and 86A, and further heat-insulating material 9 and heat conduction in the gaps. Made by filling the material. The cooling pipes 56, 66, 76, 86 are in contact with the top plates 8A, 68A, 78A, 88A on the battery block 3 side, that is, the cooling plates 8, 68, 78, 88 that are thermally coupled are made of glass fiber or the like in the gaps inside. The heat insulating material 9 is filled. This is because the cooling pipes 56, 66, 76, 86 cool the top plates 8A, 68A, 78A, 88A. In the cooling plate in which the cooling pipe does not contact the upper surface plate, that is, is not thermally coupled, the internal gap is filled with a heat conductive material such as silicon oil. This is because the cooling pipe cools the upper surface plate through the heat conductive material. However, the cooling plate can also be manufactured by providing a through hole in parallel inside and inserting the cooling pipe here or connecting the through hole at both ends without inserting the cooling pipe. The battery system in which the cooling pipes 56, 66, 76, 86 cool the prismatic battery 1 through the cooling plates 8, 68, 78, 88 is a heat conduction area between the cooling plates 8, 68, 78, 88 and the prismatic battery 1. The prismatic battery 1 can be efficiently cooled by the cooling plates 8, 68, 78, 88. For this reason, the prismatic battery 1 can be efficiently cooled by the cooling pipes 56, 66, 76, 86 as a structure that can efficiently cool the cooling plates 8, 68, 78, 88 by the cooling pipes 56, 66, 76, 86.

図１１ないし図１３のバッテリシステムは、冷却プレート８に内蔵する冷却パイプ５６の平行配管部５６Ａが角形電池１の真下に位置するように配管している。各々の角形電池１の真下に配管される平行配管部５６Ａは、冷却プレート８を介して角形電池１を底から冷却する。角形電池１の真下に配管される冷却パイプ５６の平行配管部５６Ａは、最も接近する角形電池１を効率よく冷却しながら、さらに冷却プレート８で冷却する熱エネルギーを拡散して、各々の角形電池１を均一に温度差が小さくなるように冷却する。 In the battery system of FIGS. 11 to 13, piping is performed so that the parallel piping portion 56 A of the cooling pipe 56 built in the cooling plate 8 is positioned directly below the rectangular battery 1. The parallel piping portion 56 A that is piped directly below each square battery 1 cools the square battery 1 from the bottom via the cooling plate 8. The parallel piping portion 56A of the cooling pipe 56 that is piped directly under the prismatic battery 1 efficiently cools the closest prismatic battery 1 while diffusing the thermal energy that is further cooled by the cooling plate 8 to each of the prismatic batteries. 1 is cooled uniformly so that the temperature difference becomes small.

さらに、図１４ないし図１６のバッテリシステムは、冷却プレート６８に収納している冷却パイプ６６の平行配管部６６Ａを隣接する角形電池１の間に配管している。この冷却パイプ６６の平行配管部６６Ａは、隣接する角形電池１の間にあって、最も接近するふたつの角形電池１を冷却しながら、冷却プレート６８で冷却する熱エネルギーを拡散する。したがって、このバッテリシステムは、冷却パイプ６６の平行配管部６６Ａでもって、各々の角形電池１の温度差をより小さくして均一に冷却できる。 Further, in the battery system of FIGS. 14 to 16, the parallel piping portion 66 A of the cooling pipe 66 housed in the cooling plate 68 is piped between the adjacent rectangular batteries 1. The parallel piping portion 66A of the cooling pipe 66 is located between the adjacent rectangular batteries 1 and diffuses heat energy cooled by the cooling plate 68 while cooling the two closest rectangular batteries 1. Therefore, this battery system can be cooled uniformly by reducing the temperature difference of each rectangular battery 1 with the parallel piping portion 66A of the cooling pipe 66.

また、図１７ないし図２２のバッテリシステムは、冷却プレート７８、８８に収納する冷却パイプ７６、８６の平行配管部７６Ａ、８６Ａを、電池ブロック３の両端部と中央部で密度を変更している。図１７ないし図１９のバッテリシステムは、冷却プレート７８に内蔵している冷却パイプ７６の平行配管部７６Ａを、電池ブロック３の中央部において端部よりも密に配管している。このバッテリシステムは、中央部の角形電池１をより効率よく冷却できる。このため、電池ブロック３の中央部の温度が上昇しやすいバッテリシステムに使用して、角形電池１を均一に冷却できる。また、図２０ないし図２２のバッテリシステムは、冷却パイプ８６の平行配管部８６Ａを、電池ブロック３の端部において中央部よりも密に配管している。このバッテリシステムは、端部に積層される角形電池１をより効率よく冷却できる。このため、電池ブロック３の端部の角形電池１の温度が上昇しやすいバッテリシステムに使用して、角形電池１を均一に冷却できる。 Further, in the battery system of FIGS. 17 to 22, the density of the parallel piping portions 76A and 86A of the cooling pipes 76 and 86 housed in the cooling plates 78 and 88 is changed at both ends and the center of the battery block 3. . In the battery system of FIGS. 17 to 19, the parallel piping portion 76 A of the cooling pipe 76 built in the cooling plate 78 is denser than the end portion in the central portion of the battery block 3. This battery system can cool the square battery 1 at the center more efficiently. For this reason, the square battery 1 can be cooled uniformly by using it for the battery system in which the temperature of the center part of the battery block 3 is likely to rise. In the battery system of FIGS. 20 to 22, the parallel piping portion 86 A of the cooling pipe 86 is denser than the central portion at the end of the battery block 3. This battery system can cool the prismatic battery 1 stacked at the end more efficiently. Therefore, the prismatic battery 1 can be uniformly cooled by using it in a battery system in which the temperature of the prismatic battery 1 at the end of the battery block 3 is likely to rise.

さらに、図２３ないし図２６のバッテリシステムは、角形電池１０１を横倒しにする姿勢で積層して電池ユニット１０２とし、２個の電池ユニット１０２を直線状に連結して１列の電池ブロック１０３とすると共に、２列の電池ブロック１０３を互いに平行に並べて配置している。２列の電池ブロック１０３は、角形電池１０１の底面を互いに対向する姿勢として、すなわち、正負の出力端子１０５を設けた面が互いに左右の逆方向に位置する姿勢で配置している。各電池ユニット１０２は、複数の角形電池１０１を積層して、電池ホルダー１０４で固定している。この電池ホルダー１０４は、積層する角形電池１０１を挟着する一対の挟着プレート１１０と、この挟着プレート１１０を連結する連結材１１１からなる。直線状に連結される２組の電池ユニット１０２は、正負の電極端子１０５をバスバー１１５で連結して、互いに直列に接続している。 Further, in the battery system of FIGS. 23 to 26 , the rectangular batteries 101 are stacked in a posture to lie down to form a battery unit 102, and two battery units 102 are linearly connected to form a battery block 103 in one row. In addition, two rows of battery blocks 103 are arranged in parallel to each other. The two rows of battery blocks 103 are arranged such that the bottom surfaces of the rectangular batteries 101 are opposed to each other, that is, the surfaces provided with the positive and negative output terminals 105 are positioned in opposite left and right directions. In each battery unit 102, a plurality of rectangular batteries 101 are stacked and fixed by a battery holder 104. The battery holder 104 includes a pair of sandwiching plates 110 that sandwich the stacked rectangular batteries 101 and a connecting member 111 that couples the sandwiching plates 110. Two sets of battery units 102 connected in a straight line are connected in series by connecting positive and negative electrode terminals 105 with a bus bar 115.

さらに、２列に配列される電池ブロック１０３は、間に隙間を設けて、この隙間に冷却パイプ１０６または冷却プレート１１８を配置して、電池ブロック１０３の側面に熱結合状態で配置している。図２３ないし図２５に示すバッテリシステムは、２列に配列される電池ブロック１０３の間に冷却パイプ１０６を配置しており、この冷却パイプ１０６で角形電池１０１を冷却している。冷却パイプ１０６は、図２５に示すように、対向して配置される角形電池１０１の底面に、左右の両面を直接に接触させる状態で配管している。いいかえると、冷却パイプ１０６を、２列の電池ブロック１０３で挟着して、冷却パイプ１０６の両面に角形電池１０１の底面を接触させている。この冷却パイプ１０６も、図２４に示すように、平行に配管される平行配管部１０６Ａの端をＵ曲部で連結する形状に金属管を折曲加工して製作している。平行配管部１０６Ａは同一面内にあって、両側に位置する電池ブロック１０３の表面に熱結合している。この冷却パイプ１０６は、左右の両面を、対向する角形電池１０１の底面に接触させて、両側の角形電池１０１を同時に冷却する。したがって、２列に配列される電池ブロック１０３の角形電池１０１を、効率よく、しかも均一に冷却できる。 Further, the battery blocks 103 arranged in two rows are provided with a gap therebetween, the cooling pipe 106 or the cooling plate 118 is arranged in the gap, and the battery blocks 103 are arranged in a thermally coupled state on the side surface of the battery block 103. In the battery system shown in FIGS . 23 to 25 , a cooling pipe 106 is arranged between the battery blocks 103 arranged in two rows, and the prismatic battery 101 is cooled by the cooling pipe 106. As shown in FIG. 25 , the cooling pipe 106 is piped in a state in which the left and right surfaces are in direct contact with the bottom surface of the prismatic battery 101 arranged facing each other. In other words, the cooling pipe 106 is sandwiched between two rows of battery blocks 103, and the bottom surface of the prismatic battery 101 is in contact with both surfaces of the cooling pipe 106. As shown in FIG. 24 , the cooling pipe 106 is also manufactured by bending a metal pipe into a shape in which the ends of parallel pipe parts 106A piped in parallel are connected by a U-curved part. 106 A of parallel piping parts are in the same surface, and are thermally couple | bonded with the surface of the battery block 103 located in both sides. The cooling pipe 106 has both the left and right surfaces in contact with the bottom surfaces of the opposing rectangular batteries 101 to cool the rectangular batteries 101 on both sides simultaneously. Therefore, the rectangular batteries 101 of the battery blocks 103 arranged in two rows can be efficiently and uniformly cooled.

図２５の冷却パイプ１０６は、断面形状を円形としている。ただ、冷却パイプは、扁平部を有する断面形状として、この扁平部を角形電池の表面に広い面積で接触させることもできる。とくに、扁平部を有する冷却パイプは、その断面形状を長方形や長円形として、対向する両面に扁平部を設けることができる。この冷却パイプは、両面に設けた扁平部を両側に位置する角形電池の表面に接触させて、両側の角形電池を効率よく冷却できる。 The cooling pipe 106 in FIG. 25 has a circular cross-sectional shape. However, the cooling pipe has a flat portion, and the flat portion can be brought into contact with the surface of the rectangular battery over a wide area. In particular, a cooling pipe having a flat part can be provided with a flat part on both opposing sides, with the cross-sectional shape being a rectangle or an oval. This cooling pipe can efficiently cool the square batteries on both sides by bringing flat portions provided on both sides into contact with the surfaces of the square batteries located on both sides.

さらに、図２６のバッテリシステムは、２列に配列される電池ブロック１０３の間に冷却プレート１１８を配置しており、この冷却プレート１１８で角形電池１０１を冷却している。冷却プレート１１８は冷却パイプ１１６を内蔵しており、この冷却パイプ１１６を介してプレート１１８を冷却している。冷却プレート１１８は、金属板を中空の箱形に加工して、内部に冷却パイプ１１６を配管している。図の冷却プレート１１８は、冷却パイプ１１６の両側に位置して、冷却パイプ１１６に熱結合される一対の対向プレート１１８Ａを備え、この対向プレート１１８Ａを対向する角形電池１０１の表面に接触させている。図の冷却プレート１１８は、平行配管部１１６Ａのある冷却パイプ１１６を、一対の対向プレート１１８Ａで挟着すると共に、さらに隙間に断熱材９を充填して製作している。このように、対向プレート１１８Ａを介して角形電池１０１に接触する冷却プレート１１８は、対向プレート１１８Ａと角形電池１０１との熱伝導面積を広くして、冷却プレート１１８で角形電池１を効率よく冷却できる。とくに、この冷却プレート１１８は、一対の対向プレート１１８Ａを、対向する角形電池１０１の表面に接触させて、両側の角形電池１０１を同時に冷却する。したがって、２列に配列される電池ブロック１０３の角形電池１０１を、効率よく、しかも均一に冷却できる。 Further, in the battery system of FIG. 26 , the cooling plate 118 is arranged between the battery blocks 103 arranged in two rows, and the prismatic battery 101 is cooled by the cooling plate 118. The cooling plate 118 has a built-in cooling pipe 116, and the plate 118 is cooled via the cooling pipe 116. The cooling plate 118 is formed by processing a metal plate into a hollow box shape, and has a cooling pipe 116 provided therein. The cooling plate 118 shown in the figure includes a pair of opposing plates 118A that are thermally coupled to the cooling pipe 116 on both sides of the cooling pipe 116, and the opposing plates 118A are in contact with the surface of the opposing rectangular battery 101. . The cooling plate 118 shown in the figure is manufactured by sandwiching a cooling pipe 116 having a parallel pipe portion 116A between a pair of opposing plates 118A and further filling the gap with a heat insulating material 9. As described above, the cooling plate 118 that contacts the rectangular battery 101 via the opposing plate 118A can widen the heat conduction area between the opposing plate 118A and the rectangular battery 101, and can efficiently cool the rectangular battery 1 by the cooling plate 118. . In particular, the cooling plate 118 brings the pair of opposing plates 118A into contact with the surfaces of the opposing rectangular batteries 101, and simultaneously cools the rectangular batteries 101 on both sides. Therefore, the rectangular batteries 101 of the battery blocks 103 arranged in two rows can be efficiently and uniformly cooled.

図２６の冷却パイプ１１６は、断面形状を円形としているが、冷却パイプは、両面に扁平部を有する断面形状として、この扁平部を対向プレートに広い面積で接触させることもできる。この冷却パイプは、たとえば、その断面形状を長方形や長円形として、両面に設けた扁平部を一対の対向プレートの内面に接触させる。この冷却プレートも、冷却パイプで効率よく冷却される一対の対向プレートを介して、両側の角形電池を効率よく冷却できる。 The cooling pipe 116 in FIG. 26 has a circular cross-sectional shape. However, the cooling pipe may have a cross-sectional shape having flat portions on both surfaces, and the flat portions may be brought into contact with the opposing plate over a wide area. The cooling pipe has, for example, a rectangular shape or an oval cross-sectional shape, and flat portions provided on both surfaces are brought into contact with the inner surfaces of the pair of opposed plates. This cooling plate can also efficiently cool the square batteries on both sides via a pair of opposed plates that are efficiently cooled by the cooling pipe.

冷媒供給機７、２７は、冷却パイプに冷媒を供給する。冷媒は、気化熱で冷却パイプを冷却するものと、水や油のように冷却された液体で冷却パイプを冷却するものが使用される。気化熱で冷却パイプを冷却する冷媒を供給する冷媒供給機７は、図２、図４、図１２、図１７、図２０、及び図２４に示すように、冷却パイプ６、２６、５６、７６、８６、９６、１０６から排出されるガス状の冷媒を加圧するコンプレッサ１２と、このコンプレッサ１２で加圧された気体状の冷媒を冷却して液化させるコンデンサー１３と、コンデンサー１３で液化された冷媒を冷却パイプ６、２６、５６、７６、８６、９６、１０６の平行配管部６Ａ、２６Ａ、５６Ａ、７６Ａ、８６Ａ、９６Ａ、１０６Ａに供給する膨張弁１４とを備える。この冷媒供給機７は、膨張弁１４から供給される冷媒を平行配管部６Ａ、２６Ａ、５６Ａ、７６Ａ、８６Ａ、９６Ａ、１０６Ａで気化させて、大きな気化熱で平行配管部６Ａ、２６Ａ、５６Ａ、７６Ａ、８６Ａ、９６Ａ、１０６Ａを冷却する。このため、冷却パイプ６、２６、５６、７６、８６、９６、１０６の平行配管部６Ａ、２６Ａ、５６Ａ、７６Ａ、８６Ａ、９６Ａ、１０６Ａを効率よく低温に冷却できる。 The refrigerant supply units 7 and 27 supply the refrigerant to the cooling pipe. As the refrigerant, one that cools the cooling pipe with heat of vaporization and one that cools the cooling pipe with a liquid cooled like water or oil is used. As shown in FIGS. 2, 4, 12, 17, 20 , and 24 , the refrigerant supply machine 7 that supplies the refrigerant that cools the cooling pipe with the heat of vaporization has cooling pipes 6, 26, 56, and 76. , 86, 96, 106 pressurizes the gaseous refrigerant discharged from the compressor 12, the condenser 13 that cools and liquefies the gaseous refrigerant pressurized by the compressor 12, and the refrigerant liquefied by the condenser 13 The expansion valve 14 supplies the pipes 6A, 26A, 56A, 76A, 86A, 96A, 106A to the parallel pipe portions 6A, 26A, 56A, 76A of the cooling pipes 6, 26, 56, 76, 86, 96, 106. This refrigerant feeder 7 vaporizes the refrigerant supplied from the expansion valve 14 by the parallel pipe parts 6A, 26A, 56A, 76A, 86A, 96A, 106A, and the parallel pipe parts 6A, 26A, 56A, 76A, 86A, 96A, 106A is cooled. For this reason, the parallel piping parts 6A, 26A, 56A, 76A, 86A, 96A, and 106A of the cooling pipes 6, 26, 56, 76, 86, 96, and 106 can be efficiently cooled to a low temperature.

冷媒を冷却された水や油とする冷媒供給機２７は、図１４に示すように、水や油などの冷媒を循環させる循環ポンプ２２と、この循環ポンプ２２で循環される冷媒を冷却する熱交換器２３とを備える。循環ポンプ２２は、冷媒を冷却パイプ６６と熱交換器２３に循環する。熱交換器２３は、循環される冷媒を冷却する。この熱交換器２３は、たとえば冷却空気を強制送風して冷媒を冷却し、あるいは熱交換器２３を冷却液２４に浸漬して冷却液２４で冷却する。 As shown in FIG. 14, the refrigerant supply unit 27 that uses water or oil as a cooling medium circulates a circulation pump 22 that circulates a refrigerant such as water or oil, and heat that cools the refrigerant circulated by the circulation pump 22. And an exchanger 23. The circulation pump 22 circulates the refrigerant through the cooling pipe 66 and the heat exchanger 23. The heat exchanger 23 cools the circulated refrigerant. For example, the heat exchanger 23 forcibly blows cooling air to cool the refrigerant, or the heat exchanger 23 is immersed in the cooling liquid 24 and cooled by the cooling liquid 24.

本発明の第１の実施例にかかるバッテリシステムの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a battery system according to a first embodiment of the present invention. 図１に示すバッテリシステムの底面斜視図である。It is a bottom perspective view of the battery system shown in FIG. 図１に示すバッテリシステムの垂直横断面図である。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of the battery system shown in FIG. 1. 本発明の第２の実施例にかかるバッテリシステムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the battery system concerning the 2nd Example of this invention. 図４に示すバッテリシステムの底面斜視図である。It is a bottom perspective view of the battery system shown in FIG. 図４に示すバッテリシステムの垂直横断面図である。FIG. 5 is a vertical cross-sectional view of the battery system shown in FIG. 4. 本発明の第３の実施例にかかるバッテリシステムの底面斜視図である。It is a bottom perspective view of a battery system according to a third embodiment of the present invention. 図７に示すバッテリシステムの垂直横断面図である。FIG. 8 is a vertical cross-sectional view of the battery system shown in FIG. 7. 本発明の第４の実施例にかかるバッテリシステムの底面斜視図である。It is a bottom perspective view of a battery system according to a fourth embodiment of the present invention. 図９に示すバッテリシステムの垂直横断面図である。FIG. 10 is a vertical cross-sectional view of the battery system shown in FIG. 9. 本発明の第５の実施例にかかるバッテリシステムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the battery system concerning the 5th Example of this invention. 図１１に示すバッテリシステムの底面斜視図である。It is a bottom perspective view of the battery system shown in FIG. 図１１に示すバッテリシステムの垂直横断面図である。FIG. 12 is a vertical cross-sectional view of the battery system shown in FIG. 11. 本発明の第６の実施例にかかるバッテリシステムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the battery system concerning the 6th Example of this invention. 図１４に示すバッテリシステムの底面斜視図である。FIG. 15 is a bottom perspective view of the battery system shown in FIG. 14. 図１４に示すバッテリシステムの垂直横断面図である。FIG. 15 is a vertical cross-sectional view of the battery system shown in FIG. 14. 本発明の第７の実施例にかかるバッテリシステムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the battery system concerning the 7th Example of this invention. 図１７に示すバッテリシステムの底面斜視図である。FIG. 18 is a bottom perspective view of the battery system shown in FIG. 17. 図１７に示すバッテリシステムの垂直横断面図である。FIG. 18 is a vertical cross-sectional view of the battery system shown in FIG. 17. 本発明の第８の実施例にかかるバッテリシステムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the battery system concerning the 8th Example of this invention. 図２０に示すバッテリシステムの底面斜視図である。It is a bottom perspective view of the battery system shown in FIG. 図２１に示すバッテリシステムの垂直横断面図である。FIG. 22 is a vertical cross-sectional view of the battery system shown in FIG. 21. 本発明の第１０の実施例にかかるバッテリシステムの斜視図である。It is a perspective view of the battery system concerning the 10th Example of the present invention. 図２３に示すバッテリシステムの垂直縦断面図である。It is a vertical longitudinal sectional view of the battery system shown in FIG. 23. 図２３に示すバッテリシステムの垂直横断面図である。 FIG. 24 is a vertical cross-sectional view of the battery system shown in FIG. 23 . 本発明の第１１の実施例にかかるバッテリシステムの垂直横断面図である。It is a vertical cross-sectional view of the battery system according to the eleventh embodiment of the present invention.

１…角形電池１Ａ…開口部
２…電池ユニット
３…電池ブロック
４…電池ホルダー
５…電極端子
６…冷却パイプ６Ａ…平行配管部
６ａ…扁平部
７…冷媒供給機
８…冷却プレート８Ａ…上面プレート
９…断熱材
１０…挟着プレート
１１…連結材１１Ａ…折曲片
１２…コンプレッサ
１３…コンデンサー
１４…膨張弁
２２…循環ポンプ
２３…熱交換器
２４…冷却液
２６…冷却パイプ２６Ａ…平行配管部
２６ａ…扁平部
２７…冷媒供給機
３６…冷却パイプ３６Ａ…平行配管部
３６ａ…扁平部
４６…冷却パイプ４６Ａ…平行配管部
４６ａ…扁平部
５６…冷却パイプ５６Ａ…平行配管部
６６…冷却パイプ６６Ａ…平行配管部
６８…冷却プレート６８Ａ…上面プレート
７６…冷却パイプ７６Ａ…平行配管部
７８…冷却プレート７８Ａ…上面プレート
８６…冷却パイプ８６Ａ…平行配管部
８８…冷却プレート８８Ａ…上面プレート
１０１…角形電池
１０２…電池ユニット
１０３…電池ブロック
１０４…電池ホルダー
１０５…電極端子
１０６…冷却パイプ１０６Ａ…平行配管部
１１０…挟着プレート
１１１…連結材
１１５…バスバー
１１６…冷却パイプ１１６Ａ…平行配管部
１１８…冷却プレート１１８Ａ…対向プレート DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Square battery 1A ... Opening part 2 ... Battery unit 3 ... Battery block 4 ... Battery holder 5 ... Electrode terminal 6 ... Cooling pipe 6A ... Parallel piping part
6a ... flat part 7 ... refrigerant supply machine 8 ... cooling plate 8A ... top plate 9 ... heat insulating material 10 ... clamping plate 11 ... coupling material 11A ... bent piece 12 ... compressor 13 ... condenser 14 ... expansion valve 22 ... circulation pump 23 ... Heat exchanger 24 ... Coolant 26 ... Cooling pipe 26A ... Parallel piping
26a ... flat part 27 ... refrigerant supply machine 36 ... cooling pipe 36A ... parallel pipe part
36a ... Flat part 46 ... Cooling pipe 46A ... Parallel piping part
46a ... Flat part 56 ... Cooling pipe 56A ... Parallel pipe part 66 ... Cooling pipe 66A ... Parallel pipe part 68 ... Cooling plate 68A ... Top plate 76 ... Cooling pipe 76A ... Parallel pipe part 78 ... Cooling plate 78A ... Top plate 86 ... Cooling Pipe 86A ... Parallel piping part 88 ... Cooling plate 88A ... Top plate 101 ... Square battery 102 ... Battery unit 103 ... Battery block 104 ... Battery holder 105 ... Electrode terminal 106 ... Cooling pipe 106A ... Parallel piping part 110 ... Clamping plate 111 ... Connecting material 115 ... Bus bar 116 ... Cooling pipe 116A ... Parallel piping part 118 ... Cooling plate 118A ... Counter plate

Claims

A battery block in which a plurality of rectangular batteries wider than the thickness are fixed in a stacked state by a battery holder, a cooling pipe for cooling the rectangular batteries of the battery block, and a refrigerant supplier for supplying refrigerant to the cooling pipe A battery system comprising:
The prismatic battery has positive and negative electrode terminals provided on one surface of a rectangular outer peripheral surface, and an insulating material provided between the prismatic battery and the cooling pipe,
The battery block includes a plurality of the rectangular batteries stacked so that the surfaces on which the electrode terminals are provided are arranged in the same plane, and the adjacent rectangular batteries sandwiched between the plurality of stacked rectangular batteries. A plurality of spacers for insulation,
A battery system in which the cooling pipe is disposed on the surface of the battery block on the surface opposite to the positive and negative electrode terminals in a thermally coupled state so as to cool the square battery with a circulating refrigerant.

2. The battery system according to claim 1, wherein the cooling pipe includes a parallel pipe portion that is piped in parallel with the square battery and cools the square battery.

The battery system according to claim 2, wherein the parallel pipe portion of the cooling pipe is piped below the rectangular battery on the bottom surface of the battery block.

3. The battery system according to claim 2, wherein the parallel piping portion of the cooling pipe is a bottom surface of the battery block and is connected between adjacent rectangular batteries and straddling the adjacent rectangular batteries.

The battery system according to claim 2, wherein the parallel pipe portion of the cooling pipe is piped more densely than the end portion in the center portion of the battery block.

3. The battery system according to claim 2, wherein the parallel pipe portion of the cooling pipe is piped more densely than the center portion at the end of the battery block.

The battery system according to claim 1, wherein the cooling pipe is directly thermally coupled to the prismatic battery.

The battery system according to any one of claims 1 to 7, wherein the parallel pipe portion of the cooling pipe has a cross-sectional shape having a flat portion, and the flat portion is thermally coupled to the rectangular battery.

The battery system according to any one of claims 1 to 6, wherein the cooling pipe is built in a cooling plate, and the cooling pipe cools the prismatic battery via the cooling plate.

The battery system according to claim 1, wherein the prismatic battery has electrode terminals disposed on an upper surface thereof, and the cooling pipe is disposed on a bottom surface of the prismatic battery.