JP5297863B2

JP5297863B2 - Power storage device

Info

Publication number: JP5297863B2
Application number: JP2009092670A
Authority: JP
Inventors: 崇村田; 利信坪井; 靖菱田
Original assignee: Toyota Motor Corp; Pacific Industrial Co Ltd
Current assignee: Toyota Motor Corp; Pacific Industrial Co Ltd
Priority date: 2009-04-07
Filing date: 2009-04-07
Publication date: 2013-09-25
Anticipated expiration: 2029-04-07
Also published as: JP2010244863A

Description

本発明は、液状の熱交換媒体を用いて複数の蓄電素子の温度を調節することができる蓄電装置に関するものである。 The present invention relates to a power storage device capable of adjusting the temperatures of a plurality of power storage elements using a liquid heat exchange medium.

特許文献１に記載の電源装置では、ケースの内部（密閉空間）に電源モジュールおよび冷却液を収容することにより、発熱状態の電源モジュールを冷却液で冷却するようにしている。しかも、ケース内に配置されたファンを用いて、冷却液をケース内で循環させることにより、電源モジュールの冷却効率を向上させている。 In the power supply device described in Patent Document 1, the power supply module and the cooling liquid are accommodated in the case (sealed space), so that the heat generating power supply module is cooled with the cooling liquid. Moreover, the cooling efficiency of the power supply module is improved by circulating the coolant in the case using a fan arranged in the case.

特開２００９−１６２０５号公報（図１，６）JP 2009-16205 A (FIGS. 1 and 6)

特許文献１に記載の電源装置のように、ケース内の密閉空間を冷却液で満たすようにすることはできるが、この場合には、ケース内に冷却液を充填するための構造や作業が複雑になってしまうおそれがある。また、密閉空間を冷却液で満たすと、温度上昇に伴う冷却液の体積膨張によって、ケースに負荷がかかってしまうおそれがある。 Although the sealed space in the case can be filled with the cooling liquid as in the power supply device described in Patent Document 1, in this case, the structure and work for filling the cooling liquid in the case are complicated. There is a risk of becoming. Moreover, if the sealed space is filled with the cooling liquid, there is a risk that a load is applied to the case due to the volume expansion of the cooling liquid accompanying the temperature rise.

一方、特許文献１に記載の構成において、密閉空間の上部に空気層を設けると、ケース内で冷却液を循環させる際に、ファンに対して冷却液が落下する現象が生じることがある。そして、冷却液の落下に伴って気泡が発生することがある。 On the other hand, in the configuration described in Patent Document 1, when an air layer is provided in the upper part of the sealed space, a phenomenon may occur in which the cooling liquid falls on the fan when the cooling liquid is circulated in the case. Then, bubbles may be generated as the coolant falls.

このように気泡が発生してしまうと、ファンの駆動によって冷却液を循環させて、冷却液の液面をケースの上面に接触させることができたとしても、気泡の存在によって、ケースの上面に対する冷却液の接触面積が減少してしまう。この場合には、ケースの上面における放熱性が低下してしまうことがある。 When bubbles are generated in this way, even if the cooling liquid is circulated by driving the fan and the liquid level of the cooling liquid can be brought into contact with the upper surface of the case, The contact area of the coolant is reduced. In this case, the heat dissipation on the upper surface of the case may deteriorate.

そこで、本発明の目的は、液状の熱交換媒体の落下に伴う気泡の発生を抑制して、蓄電素子の温度調節を効率良く行うことができる蓄電装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a power storage device capable of efficiently adjusting the temperature of a power storage element by suppressing the generation of bubbles accompanying the fall of a liquid heat exchange medium.

本発明である蓄電装置は、複数の蓄電素子と、複数の蓄電素子と、蓄電素子との間で熱交換を行うための液状の熱交換媒体とを密閉状態で収容し、内部に気体の層を含むケースと、ケース内に配置され、回転動作によって熱交換媒体に流動力を与えるためのファンと、を有する。また、複数の蓄電素子が位置する第１領域とファンが位置する第２領域との間で熱交換媒体を循環させ、第１領域からの熱交換媒体をファンに向かって落下させるための仕切り部材と、ケースの側面および仕切り部材の間で、第１領域からの熱交換媒体をファンに導く通路を形成し、熱交換媒体の流れに対して摩擦抵抗を与えるガイド部材と、を有する。 A power storage device according to the present invention contains a plurality of power storage elements, a plurality of power storage elements, and a liquid heat exchange medium for performing heat exchange between the power storage elements in a sealed state, and a gas layer therein. And a fan disposed in the case for applying a fluid force to the heat exchange medium by a rotating operation. Further, a partition member for circulating the heat exchange medium between the first region where the plurality of power storage elements are located and the second region where the fan is located, and dropping the heat exchange medium from the first region toward the fan And a guide member that forms a passage for guiding the heat exchange medium from the first region to the fan between the side surface of the case and the partition member, and that provides a frictional resistance against the flow of the heat exchange medium.

ここで、ケースの上面からファンに向かって延びるようにガイド部材を配置し、ガイド部材および仕切り部材の間に、上記通路を形成することができる。この場合において、ファンの駆動による熱交換媒体の流動に応じて、ケースの側面およびガイド部材の間に位置するスペースに気体を移動させることができる。これにより、ケース内の気体を特定のスペースに退避させつつ、ガイド部材および仕切り部材によって形成された通路において、熱交換媒体の落下速度を低下させることができる。 Here, a guide member can be arrange | positioned so that it may extend toward the fan from the upper surface of a case, and the said channel | path can be formed between a guide member and a partition member. In this case, the gas can be moved to a space located between the side surface of the case and the guide member in accordance with the flow of the heat exchange medium by driving the fan. Thereby, the fall rate of the heat exchange medium can be reduced in the passage formed by the guide member and the partition member while the gas in the case is retracted to a specific space.

また、仕切り部材の上端部からファンに向かって延びるようにガイド部材を配置し、ガイド部材およびケースの側面の間に、上記通路を形成することができる。この場合において、ファンの駆動による熱交換媒体の流動に応じて、ガイド部材および仕切り部材の間に位置するスペースに気体を移動（退避）させることができる。これにより、ケース内の気体を特定のスペースに退避させつつ、ガイド部材およびケースの側面によって形成された通路において、熱交換媒体の落下速度を低下させることができる。 Moreover, a guide member can be arrange | positioned so that it may extend toward the fan from the upper end part of a partition member, and the said channel | path can be formed between the guide member and the side surface of a case. In this case, the gas can be moved (retracted) to a space located between the guide member and the partition member in accordance with the flow of the heat exchange medium by driving the fan. Thereby, the fall speed of the heat exchange medium can be reduced in the passage formed by the guide member and the side surface of the case while the gas in the case is retracted to a specific space.

ここで、ガイド部材の外縁部を用いて、ガイド部材および仕切り部材の間に位置するスペースに気体を導くための導入口を形成することができる。このように構成すれば、ガイド部材によって熱交換媒体に与えられる摩擦抵抗を確保しつつ、気体を上記スペースに容易に導くことができる。 Here, using the outer edge portion of the guide member, it is possible to form an introduction port for introducing gas to a space located between the guide member and the partition member. If comprised in this way, gas can be easily guide | induced to the said space, ensuring the frictional resistance given to a heat exchange medium with a guide member.

一方、ファンが非駆動状態にある場合において、気体の層の体積を、ファンの上方に位置してファンに取り込まれる熱交換媒体の体積よりも小さくすることができる。このように構成すれば、ファンを駆動した際に、熱交換媒体の液面をケースの上面に容易に接触させることができる。そして、ケースの上面を介した熱伝達を効率良く行うことができる。ここで、ケースの外部に配置されたダクトを用いることにより、ケースの上面（外面）に対して、蓄電素子の温度調節に用いられる気体を接触させることができる。これにより、ケースの上面を介した温度調節を効率良く行うことができる。 On the other hand, when the fan is in a non-driven state, the volume of the gas layer can be made smaller than the volume of the heat exchange medium positioned above the fan and taken into the fan. With this configuration, when the fan is driven, the liquid level of the heat exchange medium can be easily brought into contact with the upper surface of the case. And heat transfer via the upper surface of a case can be performed efficiently. Here, by using the duct arranged outside the case, the gas used for temperature adjustment of the power storage element can be brought into contact with the upper surface (outer surface) of the case. Thereby, temperature control via the upper surface of a case can be performed efficiently.

蓄電素子としては、長手方向と直交する断面の形状が略円形に形成された蓄電素子、いわゆる円筒形の蓄電素子を用いることができる。そして、各蓄電素子の長手方向とファンの回転軸方向とが略平行となるように、複数の蓄電素子を配置することができる。このように構成することにより、ファンから送り出された熱交換媒体を各蓄電素子に効率良く接触させることができる。 As the power storage element, a power storage element having a substantially circular cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction, that is, a so-called cylindrical power storage element can be used. A plurality of power storage elements can be arranged so that the longitudinal direction of each power storage element and the rotation axis direction of the fan are substantially parallel. By comprising in this way, the heat exchange medium sent out from the fan can be made to contact each electrical storage element efficiently.

本発明では、熱交換媒体をファンに向かって落下させながら、ケース内で熱交換媒体を循環させる構成において、ファンに向かう熱交換媒体の流れに対して、ガイド部材を用いて摩擦抵抗を与えている。これにより、熱交換媒体の落下速度を低下させることができ、熱交換媒体の落下に伴う気泡の発生を抑制することができる。 In the present invention, in the configuration in which the heat exchange medium is circulated in the case while the heat exchange medium is dropped toward the fan, a frictional resistance is applied to the flow of the heat exchange medium toward the fan using a guide member. Yes. Thereby, the fall speed of a heat exchange medium can be reduced and generation | occurrence | production of the bubble accompanying the fall of a heat exchange medium can be suppressed.

本発明の実施例１である電池パックの構成を示す分解図である。It is an exploded view which shows the structure of the battery pack which is Example 1 of this invention. 実施例１における撹拌ユニットの構成を示す外観図である。1 is an external view illustrating a configuration of a stirring unit in Example 1. FIG. 実施例１の電池パックにおいて、熱交換媒体の主な流れを示す図である。In the battery pack of Example 1, it is a figure which shows the main flows of a heat exchange medium. 実施例１において、静止状態にある電池パックの内部構造を示す断面図である。In Example 1, it is sectional drawing which shows the internal structure of the battery pack in a stationary state. 実施例１において、ファンを駆動したときの電池パックの内部構造を示す断面図である。In Example 1, it is sectional drawing which shows the internal structure of a battery pack when a fan is driven. 実施例１において、電池パックの上面を用いた温度調節の構造を示す概略図である。In Example 1, it is the schematic which shows the structure of the temperature control using the upper surface of a battery pack. 実施例１である電池パックの内部における一部の構造を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a partial structure inside the battery pack that is Example 1. 図７に示す構造をアッパーケースの側から見たときの概略図である。It is the schematic when the structure shown in FIG. 7 is seen from the upper case side. 実施例１において、熱交換媒体の流動状態を示す概略図である。In Example 1, it is the schematic which shows the flow state of a heat exchange medium. 実施例１の変形例である電池パックの内部における一部の構造を示す概略図である。6 is a schematic view showing a partial structure inside a battery pack that is a modification of Example 1. FIG. 本発明の実施例２である電池パックの内部における一部の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a part of structure in the inside of the battery pack which is Example 2 of this invention. 図１１に示す構造をアッパーケースの側から見たときの概略図である。It is the schematic when the structure shown in FIG. 11 is seen from the upper case side. 実施例２において、ファンに向かう熱交換媒体の流れと、ファンの回転動作との関係を示す図である。In Example 2, it is a figure which shows the relationship between the flow of the heat exchange medium which goes to a fan, and the rotation operation of a fan. 実施例２の変形例である電池パックの内部における一部の構造を示す概略図である。6 is a schematic diagram showing a partial structure inside a battery pack that is a modification of Example 2. FIG.

以下、本発明の実施例について説明する。 Examples of the present invention will be described below.

本発明の実施例１である電池パック（蓄電装置）の構成について、図１を用いて説明する。ここで、図１は、本実施例の電池パックの構成を示す分解図である。本実施例の電池パック１は、車両に搭載することができ、この車両としては、ハイブリッド自動車や電気自動車がある。ハイブリッド自動車とは、車両の走行に用いられるエネルギを出力する動力源として、内燃機関や燃料電池の他に、電池パック１を備えた車両である。電気自動車とは、車両の動力源として、電池パック１だけを備えた車両である。 A configuration of a battery pack (power storage device) that is Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG. Here, FIG. 1 is an exploded view showing the configuration of the battery pack of the present embodiment. The battery pack 1 of the present embodiment can be mounted on a vehicle, and examples of the vehicle include a hybrid vehicle and an electric vehicle. A hybrid vehicle is a vehicle including a battery pack 1 in addition to an internal combustion engine and a fuel cell as a power source that outputs energy used for traveling of the vehicle. An electric vehicle is a vehicle provided with only the battery pack 1 as a power source of the vehicle.

本実施例の電池パック１は、電池モジュール１０と、電池モジュール１０を収容するパックケース２０とを有している。パックケース２０は、電池モジュール１０を収容するための空間を形成するロアーケース２１と、ロアーケース２１の開口部２１ａを覆うアッパーケース２２とを有している。アッパーケース２２は、ロアーケース２１に対して、ネジ等の締結部材によって固定されたり、溶接によって固定されたりする。そして、パックケース２０の内部は、密閉状態となっている。ロアーケース２１およびアッパーケース２２は、熱伝導性や耐食性等に優れた材料、例えば、アルミニウムや鉄等といった金属で形成することができる。 The battery pack 1 of the present embodiment has a battery module 10 and a pack case 20 that houses the battery module 10. The pack case 20 includes a lower case 21 that forms a space for housing the battery module 10, and an upper case 22 that covers the opening 21 a of the lower case 21. The upper case 22 is fixed to the lower case 21 by a fastening member such as a screw or is fixed by welding. And the inside of the pack case 20 is sealed. The lower case 21 and the upper case 22 can be formed of a material excellent in thermal conductivity, corrosion resistance, etc., for example, a metal such as aluminum or iron.

パックケース２０の内部には、電池モジュール１０の他に、電池モジュール１０との間で熱交換を行うための液状の熱交換媒体３０が収容されている。熱交換媒体３０は、後述するように、電池モジュール１０（単電池１１）の温度を調節するために用いられる。熱交換媒体３０の液面は、アッパーケース２２の内壁面から離れており、熱交換媒体３０の液面とアッパーケース２２の内壁面との間には、空気層が形成されている。なお、空気層の代わりに、空気以外の気体の層を形成することもできる。 Inside the pack case 20, in addition to the battery module 10, a liquid heat exchange medium 30 for performing heat exchange with the battery module 10 is accommodated. As will be described later, the heat exchange medium 30 is used to adjust the temperature of the battery module 10 (unit cell 11). The liquid surface of the heat exchange medium 30 is separated from the inner wall surface of the upper case 22, and an air layer is formed between the liquid surface of the heat exchange medium 30 and the inner wall surface of the upper case 22. Note that a layer of a gas other than air can be formed instead of the air layer.

熱交換媒体３０としては、絶縁性を有する液体を用いることが好ましく、例えば、絶縁油、シリコーンオイル、フッ素系不活性液体、脂肪酸エステルを用いることができる。フッ素系不活性液体としては、例えば、スリーエム社製のフロリナート、ＮｏｖｅｃＨＦＥ(hydrofluoroether)、Ｎｏｖｅｃ１２３０を用いることができる。また、脂肪酸エステルとしては、例えば、カプリル酸２−エチルヘキシルを用いることができる。 As the heat exchange medium 30, it is preferable to use an insulating liquid. For example, insulating oil, silicone oil, fluorine-based inert liquid, and fatty acid ester can be used. As the fluorine-based inert liquid, for example, Fluorinert, Novec HFE (hydrofluoroether), and Novec 1230 manufactured by 3M can be used. As the fatty acid ester, for example, 2-ethylhexyl caprylate can be used.

次に、電池モジュール１０の構成について、具体的に説明する。 Next, the configuration of the battery module 10 will be specifically described.

電池モジュール１０は、電気的に直列に接続された複数の単電池（蓄電素子）１１を有している。単電池１１としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタ（コンデンサ）を用いることもできる。本実施例では、単電池１１として、長手方向と直交する断面の形状が略円形に形成された電池（いわゆる円筒形の電池）を用いている。そして、単電池１１の長手方向における両端部には、正極端子（電極端子）１１ａおよび負極端子（電極端子）１１ｂがそれぞれ設けられている。 The battery module 10 includes a plurality of single cells (storage elements) 11 that are electrically connected in series. As the cell 11, a secondary battery such as a nickel metal hydride battery or a lithium ion battery can be used. Moreover, an electric double layer capacitor (capacitor) can be used instead of the secondary battery. In this embodiment, as the unit cell 11, a battery (so-called cylindrical battery) having a substantially circular cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction is used. And the positive electrode terminal (electrode terminal) 11a and the negative electrode terminal (electrode terminal) 11b are provided in the both ends in the longitudinal direction of the cell 11, respectively.

各単電池１１は、両端部において、板状に形成された一対の電池ホルダ１２によって支持されている。ここで、電池モジュール１０を構成する複数の単電池１１は、長手方向における両端部のそれぞれが同一面内に位置するように、並んで配置されている。また、隣り合って配置された２つの単電池１１の間には、熱交換媒体３０を流動させるためのスペースが設けられている。電池ホルダ１２は、パックケース２０に固定されており、樹脂等によって形成することができる。なお、本実施例では、一対の電池ホルダ１２を用いて、複数の単電池１１を支持しているが、これに限るものではなく、一対の電池ホルダ１２を一体として構成することもできる。 Each unit cell 11 is supported at both ends by a pair of battery holders 12 formed in a plate shape. Here, the plurality of single cells 11 constituting the battery module 10 are arranged side by side so that both end portions in the longitudinal direction are located in the same plane. In addition, a space for allowing the heat exchange medium 30 to flow is provided between two unit cells 11 arranged adjacent to each other. The battery holder 12 is fixed to the pack case 20 and can be formed of resin or the like. In the present embodiment, a plurality of single cells 11 are supported using a pair of battery holders 12, but the present invention is not limited to this, and the pair of battery holders 12 can be configured integrally.

各電池ホルダ１２には、電極端子１１ａ，１１ｂを貫通させるための穴部（不図示）が形成されており、電極端子１１ａ，１１ｂは、電池ホルダ１２の穴部を貫通した状態で、バスバー１３に接続されている。具体的には、各単電池１１の正極端子１１ａは、隣り合って配置された他の単電池１１の負極端子１１ｂと、バスバー１３を介して電気的に接続されている。また、電極端子１１ａ，１１ｂの先端部には、ネジ部が形成されており、ネジ部は、バスバー１３に形成された穴部（不図示）を貫通した状態でナット１４と係合している。これにより、バスバー１３を電極端子１１ａ，１１ｂに固定することができる。 Each battery holder 12 has a hole (not shown) for penetrating the electrode terminals 11a and 11b. The electrode terminals 11a and 11b pass through the hole of the battery holder 12, and the bus bar 13 It is connected to the. Specifically, the positive electrode terminal 11 a of each unit cell 11 is electrically connected via the bus bar 13 to the negative electrode terminal 11 b of another unit cell 11 disposed adjacent to the unit cell 11. Further, screw portions are formed at the tip portions of the electrode terminals 11a and 11b, and the screw portions are engaged with the nuts 14 while passing through holes (not shown) formed in the bus bar 13. . Thereby, the bus bar 13 can be fixed to the electrode terminals 11a and 11b.

単電池１１は、発電要素（不図示）と、発電要素を収容する電池ケースとを有している。発電要素とは、充放電を行うことができる要素であり、例えば、正極素子と、負極素子と、正極素子および負極素子の間に配置された電解液を含むセパレータとで構成することができる。正極素子とは、集電板の表面に正極活物質の層が形成されたものであり、負極素子とは、集電板の表面に負極活物質の層が形成されたものである。発電要素の正極素子は、正極端子１１ａと電気的および機械的に接続されており、発電要素の負極素子は、負極端子１１ｂと電気的および機械的に接続されている。 The unit cell 11 has a power generation element (not shown) and a battery case that houses the power generation element. The power generation element is an element that can be charged and discharged, and can be composed of, for example, a positive electrode element, a negative electrode element, and a separator including an electrolytic solution disposed between the positive electrode element and the negative electrode element. A positive electrode element is one in which a positive electrode active material layer is formed on the surface of a current collector plate, and a negative electrode element is one in which a negative electrode active material layer is formed on the surface of a current collector plate. The positive electrode element of the power generation element is electrically and mechanically connected to the positive electrode terminal 11a, and the negative electrode element of the power generation element is electrically and mechanically connected to the negative electrode terminal 11b.

電池モジュール１０の総プラス端子および総マイナス端子には、電池モジュール１１の充放電を行うための高圧ケーブル（総プラスケーブルおよび総マイナスケーブル）が接続されている。これらの高圧ケーブルは、パックケース２０を貫通して、パックケース２０の外部に配置された機器に接続されている。この機器としては、例えば、電池モジュール１０の直流電力を交流電力に変換して、モータに出力するためのインバータがある。そして、モータの駆動によって生成された運動エネルギを用いて、電池パック１が搭載された車両を走行させることができる。ここで、ＤＣ／ＤＣコンバータによって、電池モジュール１０の出力電圧を昇圧させた状態で、インバータに供給することもできる。 High voltage cables (total plus cable and total minus cable) for charging / discharging the battery module 11 are connected to the total plus terminal and the total minus terminal of the battery module 10. These high-voltage cables penetrate the pack case 20 and are connected to devices arranged outside the pack case 20. As this device, for example, there is an inverter for converting the DC power of the battery module 10 into AC power and outputting it to a motor. And the vehicle by which the battery pack 1 is mounted can be drive | worked using the kinetic energy produced | generated by the drive of the motor. Here, the output voltage of the battery module 10 may be boosted by the DC / DC converter and supplied to the inverter.

一方、電池モジュール１０には、撹拌ユニット４０が取り付けられている。撹拌ユニット４０は、パックケース２０内において、熱交換媒体３０を流動させるために用いられる。撹拌ユニット４０の構造について、図２を用いて説明する。 On the other hand, a stirring unit 40 is attached to the battery module 10. The agitation unit 40 is used to flow the heat exchange medium 30 in the pack case 20. The structure of the stirring unit 40 will be described with reference to FIG.

撹拌ユニット４０は、ファン（いわゆるクロスフローファン）４１を有しており、ファン４１は、ファンケース４２によって回転可能に支持されている。ファン４１は、この長手方向（回転軸方向）が単電池１１の長手方向と略平行となるように配置されており、回転軸４１ａと、回転軸４１ａの外周面に設けられた複数のブレード４１ｂとを有している。複数のブレード４１ｂは、回転軸４１ａの周方向において等間隔に配置されており、各ブレード４１ｂは、曲面を有している。ファン４１の回転軸方向における各ブレード４１ｂの長さは、単電池１１の長手方向における長さと略等しくなっている。なお、各ブレード４１ｂの長さを、単電池１１の長さよりも長くすることもできる。 The stirring unit 40 has a fan (so-called cross flow fan) 41, and the fan 41 is rotatably supported by a fan case 42. The fan 41 is arranged such that the longitudinal direction (rotational axis direction) is substantially parallel to the longitudinal direction of the unit cell 11, and the rotational shaft 41a and a plurality of blades 41b provided on the outer peripheral surface of the rotational shaft 41a. And have. The plurality of blades 41b are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the rotation shaft 41a, and each blade 41b has a curved surface. The length of each blade 41 b in the rotation axis direction of the fan 41 is substantially equal to the length in the longitudinal direction of the unit cell 11. In addition, the length of each blade 41b can be made longer than the length of the unit cell 11.

回転軸４１ａの一端は、軸受け４３によって回転可能に支持され、回転軸４１ａの他端は、ファンモータ４４に接続されている。これにより、ファン４１は、ファンモータ４４からの駆動力を受けて回転する。ここで、電池ホルダ１２の一部は、ファンモータ４４との干渉を避けるために、ファンモータ４４の外形に沿った形状に形成されている。なお、ファンモータ４４をパックケース２０の外部に配置することもでき、この場合には、ファンモータ４４の回転軸がパックケース２０を貫通した状態でファン４１に接続されることになる。 One end of the rotating shaft 41 a is rotatably supported by the bearing 43, and the other end of the rotating shaft 41 a is connected to the fan motor 44. Thereby, the fan 41 receives the driving force from the fan motor 44 and rotates. Here, a part of the battery holder 12 is formed in a shape along the outer shape of the fan motor 44 in order to avoid interference with the fan motor 44. Note that the fan motor 44 may be disposed outside the pack case 20, and in this case, the rotation shaft of the fan motor 44 is connected to the fan 41 in a state of penetrating the pack case 20.

ファンケース４２は、ファン４１の回転軸方向において向かい合う一対の側板４２ａを有しており、一方の側板４２ａには、軸受け４３が固定されており、他方の側板４２ａには、ファンモータ４４が固定されている。各側板４２ａは、ファン４１が位置する面とは反対側の面において、電池ホルダ１２に接触している。また、一対の側板４２ａには、ファン４１の外周に沿った形状に形成された底板４２ｆが固定されている。 The fan case 42 has a pair of side plates 42a facing each other in the rotational axis direction of the fan 41. A bearing 43 is fixed to one side plate 42a, and a fan motor 44 is fixed to the other side plate 42a. Has been. Each side plate 42a is in contact with the battery holder 12 on the surface opposite to the surface on which the fan 41 is located. Further, a bottom plate 42f formed in a shape along the outer periphery of the fan 41 is fixed to the pair of side plates 42a.

ファンケース４２は、ファン４１が配置された領域と、複数の単電池１１が配置された領域とを仕切るための第１仕切板４２ｂおよび第２仕切板４２ｃを有している。第１仕切板４２ｂは、電池モジュール１０に沿って鉛直方向に延びており、第１仕切板４２ｂの下端には第２仕切板４２ｃが接続されている。また、第１仕切板４２ｂの上端には、電池ホルダ１２の上端面に沿って単電池１１の側に延びる突部４２ｄが設けられており、第１仕切板４２ｂには、一対の側板４２ａが固定されている。 The fan case 42 has a first partition plate 42b and a second partition plate 42c for partitioning the region where the fan 41 is disposed from the region where the plurality of single cells 11 are disposed. The first partition plate 42b extends in the vertical direction along the battery module 10, and the second partition plate 42c is connected to the lower end of the first partition plate 42b. In addition, a protrusion 42d extending toward the unit cell 11 along the upper end surface of the battery holder 12 is provided at the upper end of the first partition plate 42b, and a pair of side plates 42a is provided on the first partition plate 42b. It is fixed.

第２仕切板４２ｃは、水平面に対して傾斜しており、パックケース２０の底面および第２仕切板４２ｃの間隔は、ファン４１から離れるにしたがって、狭くなっている。第２仕切板４２ｃの下方には、ファン４１から送り出される熱交換媒体３０を、単電池１１が配置された領域に導くための開口部４２ｅが形成されている。 The second partition plate 42 c is inclined with respect to the horizontal plane, and the distance between the bottom surface of the pack case 20 and the second partition plate 42 c becomes narrower as the distance from the fan 41 increases. Below the second partition plate 42c, an opening 42e is formed for guiding the heat exchange medium 30 delivered from the fan 41 to a region where the unit cells 11 are disposed.

ファンモータ４４の駆動によってファン４１を回転させると、ファン４１は、ファン４１の上方に位置する熱交換媒体３０を取り込むとともに、開口部４２ｅを介して複数の単電池１１に向けて熱交換媒体３０を送り出す。ここで、ファン４１のブレード４１ｂは、回転軸４１ａの長手方向に延びているため、ファン４１から送り出される熱交換媒体３０は、層流を形成する。そして、ファン４１から送り出された熱交換媒体３０は、図３の矢印で示すように、電池モジュール１０の周囲を辿るように進んで、ファン４１に戻るようになっている。ここで、図３に示す矢印は、熱交換媒体３０の主な流れを示すものであり、この流れとは異なる方向に進む流れも存在することがある。 When the fan 41 is rotated by driving the fan motor 44, the fan 41 takes in the heat exchange medium 30 located above the fan 41 and heats the heat exchange medium 30 toward the plurality of single cells 11 through the openings 42 e. Send out. Here, since the blade 41b of the fan 41 extends in the longitudinal direction of the rotating shaft 41a, the heat exchange medium 30 delivered from the fan 41 forms a laminar flow. The heat exchange medium 30 sent out from the fan 41 advances so as to follow the periphery of the battery module 10 and returns to the fan 41 as indicated by an arrow in FIG. Here, the arrows shown in FIG. 3 indicate the main flow of the heat exchange medium 30, and there may be a flow that travels in a direction different from this flow.

本実施例では、電池モジュール１０（最も外側に位置する単電池１１）とパックケース２０（ロアーケース２１）の内壁面との間の距離（最短距離）を、隣り合って配置された２つの単電池１１の間隔（最短距離）よりも長くしている。このように設定することで、ファン４１から送り出された熱交換媒体３０を、電池モジュール１０の周囲に沿って主に移動させることができる。 In this embodiment, the distance (shortest distance) between the battery module 10 (unit cell 11 located on the outermost side) and the inner wall surface of the pack case 20 (lower case 21) is set to be two adjacent units. It is longer than the interval (shortest distance) between the batteries 11. By setting in this way, the heat exchange medium 30 sent out from the fan 41 can be mainly moved along the periphery of the battery module 10.

そして、電池モジュール１０の周囲において、熱交換媒体３０の主な流れ（層流）を発生させることにより、隣り合って配置された２つの単電池１１の間にも、熱交換媒体３０の二次的な流れを発生させることができる。具体的には、隣り合って配置された２つの単電池１１の間に形成されたスペースにおいて、電池モジュール１０の下方から上方に向かう熱交換媒体３０の二次的な流れを発生させることができる。 Then, by generating a main flow (laminar flow) of the heat exchange medium 30 around the battery module 10, the secondary of the heat exchange medium 30 is also interposed between two unit cells 11 arranged adjacent to each other. Can be generated. Specifically, in the space formed between two unit cells 11 arranged adjacent to each other, it is possible to generate a secondary flow of the heat exchange medium 30 from the lower side to the upper side of the battery module 10. .

上述したように熱交換媒体３０を流動させることにより、電池モジュール１０を構成するすべての単電池１１に対して、流動状態の熱交換媒体３０を接触させることができる。また、ファン４１から送り出される熱交換媒体３０を、単電池１１の長さと略等しい幅を有する層流の状態としているため、単電池１１の全面に対して熱交換媒体３０を接触させることができる。 By flowing the heat exchange medium 30 as described above, the heat exchange medium 30 in a fluidized state can be brought into contact with all the cells 11 constituting the battery module 10. Further, since the heat exchange medium 30 delivered from the fan 41 is in a laminar flow state having a width substantially equal to the length of the unit cell 11, the heat exchange medium 30 can be brought into contact with the entire surface of the unit cell 11. .

ここで、単電池１１が充放電等によって発熱した場合には、単電池１１の熱を、熱交換媒体３０を介してパックケース２０に伝達することができ、単電池１１の温度上昇を抑制することができる。また、熱交換媒体３０を直接的又は間接的に温めれば、熱交換媒体３０を介して単電池１１を温めることができ、単電池１１の温度低下を抑制することができる。ここで、熱交換媒体３０を直接的に温める場合としては、ヒータを熱交換媒体３０に接触させておき、ヒータの熱によって熱交換媒体３０を温めることができる。また、熱交換媒体３０を間接的に温める場合としては、パックケース２０を温めることにより、パックケース２０を介して熱交換媒体３０を温めることができる。 Here, when the unit cell 11 generates heat due to charging / discharging or the like, the heat of the unit cell 11 can be transmitted to the pack case 20 via the heat exchange medium 30, and the temperature increase of the unit cell 11 is suppressed. be able to. Moreover, if the heat exchange medium 30 is heated directly or indirectly, the unit cell 11 can be warmed through the heat exchange medium 30, and the temperature drop of the unit cell 11 can be suppressed. Here, as a case where the heat exchange medium 30 is directly warmed, the heater can be brought into contact with the heat exchange medium 30 and the heat exchange medium 30 can be warmed by the heat of the heater. Moreover, as a case where the heat exchange medium 30 is indirectly heated, the heat exchange medium 30 can be heated via the pack case 20 by warming the pack case 20.

このように熱交換媒体３０を用いることにより、複数の単電池１１の温度を調節することができる。しかも、上述したように熱交換媒体３０をパックケース２０内で流動させることにより、単電池１１の温度調節を効率良く行うことができる。 By using the heat exchange medium 30 in this way, the temperatures of the plurality of single cells 11 can be adjusted. In addition, the temperature of the unit cell 11 can be adjusted efficiently by causing the heat exchange medium 30 to flow in the pack case 20 as described above.

一方、本実施例では、図４に示すように、電池パック１が静止状態にある場合において、パックケース２０内における空気層５０の体積をＶ１とし、ファン４１の上方に位置する熱交換媒体３０の体積をＶ２としたときに、体積Ｖ１を体積Ｖ２よりも小さくしている。ここで、図４は、電池パック１の内部構成を示す断面図である。 On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, when the battery pack 1 is in a stationary state, the volume of the air layer 50 in the pack case 20 is V1, and the heat exchange medium 30 positioned above the fan 41. The volume V1 is made smaller than the volume V2 when the volume of V2 is V2. Here, FIG. 4 is a cross-sectional view showing an internal configuration of the battery pack 1.

電池パック１が静止状態にあるとき、熱交換媒体３０の液面３１は、電池ホルダ１２の上端面と同一面内に位置しており、空気層５０は、液面３１と、アッパーケース２２およびロアーケース２１の内壁面とによって形成されている。体積Ｖ２は、ロアーケース２１の内壁面と、ファンケース４２（側板４２ａおよび第１仕切板４２ｂ）とによって囲まれたスペースにおいて、ファン４１の上方に存在する熱交換媒体３０の体積である。 When the battery pack 1 is in a stationary state, the liquid surface 31 of the heat exchange medium 30 is located in the same plane as the upper end surface of the battery holder 12, and the air layer 50 includes the liquid surface 31, the upper case 22, and the upper case 22. An inner wall surface of the lower case 21 is formed. The volume V2 is the volume of the heat exchange medium 30 existing above the fan 41 in a space surrounded by the inner wall surface of the lower case 21 and the fan case 42 (side plate 42a and first partition plate 42b).

体積Ｖ１，Ｖ２が上述した関係にあるとき、ファン４１を駆動すると、ファン４１から送り出された熱交換媒体３０が単電池１１の配置領域（第１領域）Ｒ１に移動することにより、単電池１１の配置領域Ｒ１において、熱交換媒体３０の液面３１が上昇する。そして、液面３１は、図５に示すように、アッパーケース２２の内壁面に接触するようになる。なお、体積Ｖ１，Ｖ２が上述した関係を満たす限り、電池パック１が傾いていたとしても、液面３１をアッパーケース２２に接触させることができる。 When the volumes V1 and V2 are in the above-described relationship, when the fan 41 is driven, the heat exchange medium 30 sent out from the fan 41 moves to the arrangement region (first region) R1 of the unit cell 11, whereby the unit cell 11 In the arrangement region R1, the liquid level 31 of the heat exchange medium 30 rises. The liquid level 31 comes into contact with the inner wall surface of the upper case 22 as shown in FIG. Note that the liquid level 31 can be brought into contact with the upper case 22 even if the battery pack 1 is inclined as long as the volumes V1 and V2 satisfy the above-described relationship.

ここで、配置領域Ｒ１は、第１仕切板４２ｂに対して、複数の単電池１１が位置する側の領域である。また、配置領域（第２領域）Ｒ２は、第１仕切板４２ｂに対して、ファン４１が位置する側の領域である。 Here, arrangement | positioning area | region R1 is an area | region where the several cell 11 is located with respect to the 1st partition plate 42b. The arrangement region (second region) R2 is a region on the side where the fan 41 is located with respect to the first partition plate 42b.

単電池１１の配置領域Ｒ１において、熱交換媒体３０の液面３１が上昇すると、熱交換媒体３０は、ファンケース４２の上端部（突部４２ｄ）を乗り越えて、単電池１１の配置領域Ｒ１からファン４１の配置領域Ｒ２に移動する。ここで、ファン４１を駆動したときに、ファン４１の配置領域Ｒ２において液面３１が下降する速度は、単電池１１の配置領域Ｒ１において液面３１が上昇する速度よりも速くなっている。このため、単電池１１の配置領域Ｒ１からファン４１の配置領域Ｒ２に熱交換媒体３０が移動する際に、熱交換媒体３０は、ファンケース４２に沿って落下することになる。 When the liquid level 31 of the heat exchange medium 30 rises in the arrangement region R1 of the unit cell 11, the heat exchange medium 30 gets over the upper end portion (projecting part 42d) of the fan case 42 and from the arrangement region R1 of the unit cell 11. It moves to the arrangement area R2 of the fan 41. Here, when the fan 41 is driven, the speed at which the liquid level 31 descends in the arrangement area R2 of the fan 41 is faster than the speed at which the liquid level 31 rises in the arrangement area R1 of the unit cell 11. For this reason, when the heat exchange medium 30 moves from the arrangement area R1 of the unit cell 11 to the arrangement area R2 of the fan 41, the heat exchange medium 30 falls along the fan case 42.

ファン４１の配置領域Ｒ２に移動した熱交換媒体３０は、ファン４１の回転によって、単電池１１の配置領域Ｒ１に向かって再び送り出されることになる。そして、熱交換媒体３０は、ファン４１の駆動量に応じて、単電池１１の配置領域Ｒ１とファン４１の配置領域Ｒ２との間で循環することになる。 The heat exchange medium 30 moved to the arrangement area R2 of the fan 41 is sent out again toward the arrangement area R1 of the unit cell 11 by the rotation of the fan 41. The heat exchange medium 30 circulates between the arrangement region R1 of the unit cells 11 and the arrangement region R2 of the fan 41 according to the driving amount of the fan 41.

本実施例では、パックケース２０内に空気層５０を設けることにより、熱交換媒体３０の体積膨張を吸収することができる。熱交換媒体３０は、温度上昇に応じて膨張することがあるが、熱交換媒体３０の体積膨張に応じて空気層５０を収縮させることにより、パックケース２０に対して過度の負荷がかかるのを抑制することができる。これにより、パックケース２０の構造を簡素化することができる。 In this embodiment, by providing the air layer 50 in the pack case 20, the volume expansion of the heat exchange medium 30 can be absorbed. The heat exchange medium 30 may expand as the temperature rises. However, by contracting the air layer 50 according to the volume expansion of the heat exchange medium 30, an excessive load is applied to the pack case 20. Can be suppressed. Thereby, the structure of the pack case 20 can be simplified.

また、空気層５０を設けることにより、パックケース２０内に熱交換媒体３０を容易に充填することができる。すなわち、ロアーケース２１に熱交換媒体３０を充填してから、ロアーケース２１にアッパーケース２２を固定するだけでよい。ここで、パックケース２０の内部を熱交換媒体３０で満たす場合には、アッパーケース２２をロアーケース２１に固定してから、更に熱交換媒体３０を補充しなければならないが、本実施例では、熱交換媒体３０を補充する必要がない。 Moreover, by providing the air layer 50, the heat exchange medium 30 can be easily filled in the pack case 20. That is, it is only necessary to fix the upper case 22 to the lower case 21 after filling the lower case 21 with the heat exchange medium 30. Here, when the inside of the pack case 20 is filled with the heat exchange medium 30, the upper case 22 must be fixed to the lower case 21, and then the heat exchange medium 30 must be replenished. In this embodiment, There is no need to replenish the heat exchange medium 30.

一方、空気層５０は、液状の熱交換媒体３０よりも熱伝導率が低いため、パックケース２０内の上部に空気層５０が存在したままの状態では、アッパーケース２２を介した熱伝達が行われ難くなってしまう。例えば、単電池１１から熱を奪った熱交換媒体３０が、アッパーケース２２に熱を伝達しにくくなり、アッパーケース２２における放熱性が不十分となることがある。 On the other hand, since the air layer 50 has a lower thermal conductivity than the liquid heat exchange medium 30, heat transfer through the upper case 22 is performed in the state where the air layer 50 remains in the upper part of the pack case 20. It will be hard to break. For example, the heat exchange medium 30 deprived of heat from the unit cell 11 may be difficult to transfer heat to the upper case 22, and heat dissipation in the upper case 22 may be insufficient.

そこで、本実施例では、上述したように体積Ｖ１，Ｖ２を設定することにより、アッパーケース２２の内壁面にも熱交換媒体３０を接触させることができ、アッパーケース２２を介した熱伝達を効率良く行うことができる。また、単電池１１から熱を受けた熱交換媒体３０は、上方に移動しやすくなっているため、液面３１をアッパーケース２２に接触させることにより、熱交換媒体３０の熱をアッパーケース２２に効率良く伝達することができる。 Therefore, in the present embodiment, the heat exchange medium 30 can be brought into contact with the inner wall surface of the upper case 22 by setting the volumes V1 and V2 as described above, and the heat transfer via the upper case 22 is efficiently performed. Can be done well. Further, since the heat exchange medium 30 that has received heat from the unit cells 11 is easily moved upward, the heat of the heat exchange medium 30 is transferred to the upper case 22 by bringing the liquid surface 31 into contact with the upper case 22. It can be transmitted efficiently.

本実施例の電池パック１を用いた場合には、図６に示すように、ダクト６０を用いて、電池パック１の上面に温度調節用の空気を接触させることができる。ここで、電池パック１が車両に搭載されている場合には、車室内の空気を、ダクト６０を介して電池パック１に導くことができる。図６に示す矢印は、空気の移動方向を示している。 When the battery pack 1 of this embodiment is used, as shown in FIG. 6, air for temperature adjustment can be brought into contact with the upper surface of the battery pack 1 using a duct 60. Here, when the battery pack 1 is mounted on the vehicle, the air in the passenger compartment can be guided to the battery pack 1 through the duct 60. The arrow shown in FIG. 6 has shown the moving direction of air.

具体的には、ダクト６０の一端に形成された吸気口６１を車室内に位置させ、ファン（不図示）の駆動によって、車室内の空気をダクト６０内に取り込ませることができる。ここでいう車室とは、乗員の乗車するスペースをいう。そして、ダクト６０のうち、電池パック１（アッパーケース２２）と対向する領域に開口部６２を形成しておき、開口部６２を介してアッパーケース２２の外壁面に空気を接触させることができる。また、ダクト６０の他端に形成された排気口６３を車外に位置させておけば、アッパーケース２２との間で熱交換された空気を車外に排出させることができる。 Specifically, the air inlet 61 formed at one end of the duct 60 is positioned in the vehicle interior, and the air in the vehicle interior can be taken into the duct 60 by driving a fan (not shown). Here, the passenger compartment refers to a space where passengers get on. An opening 62 is formed in a region of the duct 60 facing the battery pack 1 (upper case 22), and air can be brought into contact with the outer wall surface of the upper case 22 through the opening 62. Further, if the exhaust port 63 formed at the other end of the duct 60 is positioned outside the vehicle, the air exchanged with the upper case 22 can be discharged outside the vehicle.

図６に示す構成において、ファン４１を駆動した状態で、冷却用の空気をアッパーケース２２の外壁面に接触させれば、アッパーケース２２における放熱性を向上させることができ、複数の単電池１１の冷却効率を向上させることができる。また、加温用の空気をアッパーケース２２の外壁面に接触させれば、アッパーケース２２を介して熱交換媒体３０を温めることができ、複数の単電池１１の加温効率を向上させることができる。 In the configuration shown in FIG. 6, if the cooling air is brought into contact with the outer wall surface of the upper case 22 while the fan 41 is driven, the heat dissipation in the upper case 22 can be improved, and the plurality of unit cells 11 can be improved. The cooling efficiency can be improved. Further, if the heating air is brought into contact with the outer wall surface of the upper case 22, the heat exchange medium 30 can be heated via the upper case 22, and the heating efficiency of the plurality of single cells 11 can be improved. it can.

なお、図６に示す構成では、アッパーケース２２の外壁面を平坦な面で構成しているが、アッパーケース２２の外壁面にフィンを設けることができる。すなわち、ダクト６０の内部にフィンを配置することができる。このように構成すれば、アッパーケース２２の外壁面において、温度調節用の空気との接触面積を増加させることができ、アッパーケース２２を介した電池モジュール１０の温度調節を効率良く行うことができる。なお、フィンの形状や数は、適宜設定することができる。 In the configuration shown in FIG. 6, the outer wall surface of the upper case 22 is a flat surface, but fins can be provided on the outer wall surface of the upper case 22. That is, fins can be arranged inside the duct 60. If comprised in this way, the contact area with the air for temperature control can be increased in the outer wall surface of the upper case 22, and the temperature control of the battery module 10 via the upper case 22 can be performed efficiently. . In addition, the shape and number of fins can be set as appropriate.

一方、アッパーケース２２の内壁面にフィンを設けることもでき、この場合には、パックケース２０内において、熱交換媒体３０との接触面積を増加させることができる。この場合には、上述した熱交換媒体３０の主な流れに沿うようにフィンを配置することが好ましい。 On the other hand, fins can be provided on the inner wall surface of the upper case 22, and in this case, the contact area with the heat exchange medium 30 can be increased in the pack case 20. In this case, it is preferable to arrange the fins along the main flow of the heat exchange medium 30 described above.

熱交換媒体３０をパックケース２０内で循環させると、上述したように、ファンケース４２の上端部（突部４２ｄ）を乗り越えた熱交換媒体３０がファン４１に向かって落下することになる。この場合には、熱交換媒体３０の落下によって気泡が発生するおそれがあり、ファン４１の配置領域Ｒ２で気泡が発生してしまうと、アッパーケース２２の内壁面に気泡が到達してしまうことがある。そして、アッパーケース２２の内壁面に気泡が残ったままでは、アッパーケース２２および熱交換媒体３０の接触面積が減少し、アッパーケース２２を介した熱伝達が行われにくくなってしまう。 When the heat exchange medium 30 is circulated in the pack case 20, as described above, the heat exchange medium 30 that has climbed over the upper end portion (projection 42 d) of the fan case 42 falls toward the fan 41. In this case, there is a possibility that bubbles may be generated due to the fall of the heat exchange medium 30, and if bubbles are generated in the arrangement region R <b> 2 of the fan 41, the bubbles may reach the inner wall surface of the upper case 22. is there. If air bubbles remain on the inner wall surface of the upper case 22, the contact area between the upper case 22 and the heat exchange medium 30 decreases, and heat transfer through the upper case 22 becomes difficult.

そこで、本実施例では、図７に示すように、ファン４１の配置領域Ｒ２にガイド板７０を設けることにより、熱交換媒体３０の落下による気泡の発生を阻止するようにしている。ここで、図７は、電池パック１の内部における一部の構成を示す断面図である。 Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 7, a guide plate 70 is provided in the arrangement region R <b> 2 of the fan 41 to prevent generation of bubbles due to the drop of the heat exchange medium 30. Here, FIG. 7 is a cross-sectional view showing a partial configuration inside the battery pack 1.

ガイド板７０は、一部がアッパーケース２２の内壁面に固定されており、ファンケース４２の第１仕切板４２ｂと略平行に配置されている。また、図８に示すように、ガイド板７０は、ファンケース４２における一対の側板４２ａの間に位置しており、ガイド板７０の外縁部が一対の側板４２ａに接触している。ここで、図８は、図７に示す構成をアッパーケース２２の側から見たときの図である。 A part of the guide plate 70 is fixed to the inner wall surface of the upper case 22, and is arranged substantially parallel to the first partition plate 42 b of the fan case 42. As shown in FIG. 8, the guide plate 70 is located between the pair of side plates 42a in the fan case 42, and the outer edge portion of the guide plate 70 is in contact with the pair of side plates 42a. Here, FIG. 8 is a view of the configuration shown in FIG. 7 when viewed from the upper case 22 side.

本実施例では、ガイド板７０を用いることにより、単電池１１の配置領域Ｒ１からファン４１に向かう熱交換媒体３０の流路を狭めている。すなわち、ガイド板７０を設けたときの熱交換媒体３０の流路の幅Ｗ１は、ガイド板７０を設けないときの熱交換媒体３０の流路の幅Ｗ２よりも狭くなっている。このように熱交換媒体３０の流路を狭めることにより、熱交換媒体３０の落下速度を低下させることができ、熱交換媒体３０の落下に伴う気泡の発生を抑制することができる。 In the present embodiment, by using the guide plate 70, the flow path of the heat exchange medium 30 from the arrangement region R1 of the unit cells 11 toward the fan 41 is narrowed. That is, the width W1 of the flow path of the heat exchange medium 30 when the guide plate 70 is provided is narrower than the width W2 of the flow path of the heat exchange medium 30 when the guide plate 70 is not provided. By narrowing the flow path of the heat exchange medium 30 in this way, the falling speed of the heat exchange medium 30 can be reduced, and the generation of bubbles due to the drop of the heat exchange medium 30 can be suppressed.

ファン４１に向かう熱交換媒体３０を、ファンケース４２の第１仕切板４２ｂおよびガイド板７０に接触させることにより、図９に示すように、熱交換媒体３０に摩擦抵抗を与えることができる。ここで、図９は、第１仕切板４２ｂおよびガイド板７０の間における熱交換媒体３０の落下状態を示す概略図である。 By bringing the heat exchange medium 30 toward the fan 41 into contact with the first partition plate 42b and the guide plate 70 of the fan case 42, frictional resistance can be given to the heat exchange medium 30 as shown in FIG. Here, FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a state in which the heat exchange medium 30 is dropped between the first partition plate 42 b and the guide plate 70.

図９に示す曲線Ｓは、熱交換媒体３０の流速分布を示しており、第１仕切板４２ｂおよびガイド板７０に接触する部分Ｆにおいて、最も流速が低くなっている。ここで、ガイド板７０を省略した場合には、ファン４１に向かう熱交換媒体３０に対して、第１仕切板４２ｂだけで摩擦抵抗を与えるだけであるが、本実施例では、熱交換媒体３０を挟む部分で摩擦抵抗を与えることができる。 A curve S shown in FIG. 9 shows the flow velocity distribution of the heat exchange medium 30, and the flow velocity is the lowest in the portion F that contacts the first partition plate 42 b and the guide plate 70. Here, when the guide plate 70 is omitted, only the first partition plate 42b gives a frictional resistance to the heat exchange medium 30 toward the fan 41, but in this embodiment, the heat exchange medium 30 is provided. Friction resistance can be given at the part sandwiching.

なお、幅Ｗ１は、パックケース２０内における熱交換媒体３０の循環を確保する点と、熱交換媒体３０の落下速度を低下させる点とに基づいて、適宜設定することができる。また、ファン４１の配置領域Ｒ２において、ガイド板７０およびロアーケース２１の間に形成されたスペースは、熱交換媒体３０を流動させた際に、空気５０を退避させるスペースとなる。 The width W1 can be set as appropriate based on the point of ensuring the circulation of the heat exchange medium 30 in the pack case 20 and the point of reducing the falling speed of the heat exchange medium 30. In the arrangement region R2 of the fan 41, the space formed between the guide plate 70 and the lower case 21 is a space for retracting the air 50 when the heat exchange medium 30 is flowed.

本実施例では、ガイド板７０を平板状の部材で構成しているが、これに限るものではない。例えば、図１０に示すように、第１仕切板４２ｂおよびガイド板７０のうち、熱交換媒体３０が移動する通路を形成する面に対して、複数のフィン７１，４２ｇをそれぞれ設けることができる。ここで、図１０は、電池パック１の内部をアッパーケース２２の側から見たときの図であり、図８に対応した図である。複数のフィン７１，４２ｇを設けておけば、熱交換媒体３０との摩擦抵抗を増加させたり、ファン４１に向かう熱交換媒体３０の流れを整えたりすることができる。なお、フィン７１，４２ｇの形状や位置は、適宜設定することができる。また、第１仕切板４２ｂおよびガイド板７０のうち、一方の部材にのみ、上述したフィンを設けることもできる。 In the present embodiment, the guide plate 70 is constituted by a flat plate member, but is not limited thereto. For example, as shown in FIG. 10, a plurality of fins 71 and 42 g can be provided on the surface of the first partition plate 42 b and the guide plate 70 that form a passage through which the heat exchange medium 30 moves. Here, FIG. 10 is a view when the inside of the battery pack 1 is viewed from the upper case 22 side, and corresponds to FIG. 8. If the plurality of fins 71 and 42g are provided, the frictional resistance with the heat exchange medium 30 can be increased, and the flow of the heat exchange medium 30 toward the fan 41 can be adjusted. The shapes and positions of the fins 71 and 42g can be set as appropriate. Moreover, the fin mentioned above can also be provided only in one member among the 1st partition plate 42b and the guide plate 70. FIG.

また、本実施例では、ガイド板７０を第１仕切板４２ｂに対して略平行となるように配置しているが、第１仕切板４２ｂに対して傾斜するように配置することもできる。具体的には、ガイド板７０および第１仕切板４２ｂの間隔（図８の幅Ｗ１に相当）が、ファン４１に近づくにしたがって、狭くなるように、ガイド板７０を配置することができる。このように構成しても、熱交換媒体３０の落下速度を低下させることができる。 In this embodiment, the guide plate 70 is disposed so as to be substantially parallel to the first partition plate 42b, but may be disposed so as to be inclined with respect to the first partition plate 42b. Specifically, the guide plate 70 can be arranged so that the distance between the guide plate 70 and the first partition plate 42b (corresponding to the width W1 in FIG. Even if comprised in this way, the falling speed of the heat exchange medium 30 can be reduced.

次に、本発明の実施例２である電池パックについて説明する。ここで、実施例１で説明した部材と同一の機能を有する部材については、同一符号を用い、詳細な説明は省略する。以下、実施例１と異なる点について、主に説明する。本実施例では、実施例１で説明した構造とは異なる構造を用いて、ファン４１に向かう熱交換媒体３０の落下速度を低下させるようにしている。 Next, a battery pack that is Embodiment 2 of the present invention will be described. Here, members having the same functions as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. Hereinafter, differences from the first embodiment will be mainly described. In the present embodiment, a structure different from the structure described in the first embodiment is used to reduce the falling speed of the heat exchange medium 30 toward the fan 41.

実施例１では、ガイド板７０および第１仕切板４２ｂの間に、ファン４１に向かう熱交換媒体３０の流路を形成しているが、本実施例では、ガイド板８０とロアーケース２１の側壁との間に、熱交換媒体３０の流路を形成している。具体的には、図１１に示すように、ファンケース４２に対してガイド板８０が取り付けられている。ガイド板８０の一端は、ファンケース４２の上端部（突部４２ｄ）に接続されており、ガイド板８０は、突部４２ｄと同一面内に位置する領域８１と、鉛直方向に延びる領域８２とを有している。 In the first embodiment, the flow path of the heat exchange medium 30 toward the fan 41 is formed between the guide plate 70 and the first partition plate 42b. In this embodiment, the guide plate 80 and the side walls of the lower case 21 are formed. The flow path of the heat exchange medium 30 is formed between the two. Specifically, as shown in FIG. 11, a guide plate 80 is attached to the fan case 42. One end of the guide plate 80 is connected to the upper end portion (projecting portion 42d) of the fan case 42, and the guide plate 80 includes a region 81 located in the same plane as the projecting portion 42d and a region 82 extending in the vertical direction. have.

また、図１２に示すように、ガイド板８０の外縁部８３は、ファンケース４２の側板４２ａから離れている。ここで、図１２は、図１１に示す構成をアッパーケース２２の側から見たときの図である。 Further, as shown in FIG. 12, the outer edge portion 83 of the guide plate 80 is separated from the side plate 42 a of the fan case 42. Here, FIG. 12 is a view of the configuration shown in FIG. 11 when viewed from the upper case 22 side.

本実施例において、ファン４１を駆動すると、ファン４１の配置領域Ｒ２から単電池１１の配置領域Ｒ１に向かって熱交換媒体３０が送り出され、単電池１１の配置領域Ｒ１において、液面３１が上昇する。本実施例でも、実施例１（図４）で説明したように、体積Ｖ１を体積Ｖ２よりも小さくしているため、液面３１をアッパーケース２２の内壁面に接触させることができる。これにより、実施例１と同様に、アッパーケース２２を介した熱伝達を効率良く行うことができる。 In this embodiment, when the fan 41 is driven, the heat exchange medium 30 is sent out from the arrangement region R2 of the fan 41 toward the arrangement region R1 of the unit cell 11, and the liquid level 31 rises in the arrangement region R1 of the unit cell 11. To do. Also in the present embodiment, as described in the first embodiment (FIG. 4), since the volume V1 is smaller than the volume V2, the liquid level 31 can be brought into contact with the inner wall surface of the upper case 22. Thereby, similarly to Example 1, heat transfer through the upper case 22 can be performed efficiently.

単電池１１の配置領域Ｒ１において、液面３１が上昇すると、熱交換媒体３０は、ファンケース４２の上方を通過して、ファン４１の配置領域Ｒ２に移動するようになる。このとき、熱交換媒体３０は、ガイド板８０とロアーケース２１の側壁との間に形成されたスペースにおいて、ファン４１に向かって落下することになる。本実施例でも、ガイド板８０を用いて、ファン４１に向かう熱交換媒体３０の流路を狭めているため、熱交換媒体３０の落下速度を低下させることができる。これにより、熱交換媒体３０の落下に伴う気泡の発生を抑制することができる。 When the liquid level 31 rises in the arrangement region R1 of the unit cell 11, the heat exchange medium 30 passes over the fan case 42 and moves to the arrangement region R2 of the fan 41. At this time, the heat exchange medium 30 falls toward the fan 41 in a space formed between the guide plate 80 and the side wall of the lower case 21. Also in this embodiment, since the flow path of the heat exchange medium 30 toward the fan 41 is narrowed using the guide plate 80, the falling speed of the heat exchange medium 30 can be reduced. Thereby, generation | occurrence | production of the bubble accompanying the fall of the heat exchange medium 30 can be suppressed.

また、ロアーケース２１の側壁に沿って熱交換媒体３０の流路を形成することにより、ファン４１の回転を妨げることなく、熱交換媒体３０をファン４１に到達させることができる。図１３には、熱交換媒体３０の移動方向およびファン４１の回転方向の関係を示している。単電池１１の配置領域Ｒ１に対して熱交換媒体３０を送り出すためには、ファン４１を図１３の矢印で示すように回転させる必要がある。このとき、ガイド板８０およびロアーケース２１の間を落下する熱交換媒体３０は、ファン４１の回転方向に沿うように、ファン４１に到達するため、ファン４１をスムーズに回転させることができる。 Further, by forming the flow path of the heat exchange medium 30 along the side wall of the lower case 21, the heat exchange medium 30 can reach the fan 41 without hindering the rotation of the fan 41. FIG. 13 shows the relationship between the movement direction of the heat exchange medium 30 and the rotation direction of the fan 41. In order to send out the heat exchange medium 30 to the arrangement region R1 of the unit cell 11, it is necessary to rotate the fan 41 as shown by the arrow in FIG. At this time, the heat exchange medium 30 that falls between the guide plate 80 and the lower case 21 reaches the fan 41 along the rotation direction of the fan 41, so that the fan 41 can be smoothly rotated.

ここで、ガイド板８０のうち鉛直方向に延びる領域８２と、ファン４１の回転軸４１ａとを同一面内に位置させれば、熱交換媒体３０をファン４１に向かって落下させつつ、ファン４１をスムーズに回転させることができる。 Here, if the region 82 extending in the vertical direction of the guide plate 80 and the rotation shaft 41 a of the fan 41 are positioned in the same plane, the fan 41 is moved while the heat exchange medium 30 is dropped toward the fan 41. It can be rotated smoothly.

本実施例では、図１１に示すように、ファンケース４２およびガイド板８０によって囲まれたスペースを空気５０の退避スペースとして用いている。ここで、図１２に示すように、ガイド板８０の外縁部８３はファンケース４２の側板４２ａから離れているため、上述した退避スペースに、空気５０を容易に移動させることができる。すなわち、外縁部８３および側板４２ａは、空気５０を上述した退避スペースに導くための導入口を形成している。 In the present embodiment, as shown in FIG. 11, a space surrounded by the fan case 42 and the guide plate 80 is used as a retreat space for the air 50. Here, as shown in FIG. 12, since the outer edge portion 83 of the guide plate 80 is separated from the side plate 42a of the fan case 42, the air 50 can be easily moved to the retreat space described above. That is, the outer edge portion 83 and the side plate 42a form an introduction port for guiding the air 50 to the retreat space described above.

ガイド板８０の外縁部８３を側板４２ａに接触させてしまうと、ファンケース４２およびガイド板８０によって囲まれた退避スペースに、空気５０を移動させにくくなってしまう。すなわち、外縁部８３を側板４２ａに接触させた構成では、ファン４１の駆動に応じて、空気５０をガイド板８０の下端部まで移動させなければならないが、空気５０は、熱交換媒体（液体）３０よりも比重が軽いため、ガイド板８０の下端部まで空気５０を移動させにくくなる。そこで、上述したように、ガイド板８０の外縁部８３および側板４２ａの間に、空気５０の移動スペースを形成することにより、上述した退避スペースに空気５０を容易に移動させることができる。 If the outer edge portion 83 of the guide plate 80 is brought into contact with the side plate 42a, it becomes difficult to move the air 50 to the retreat space surrounded by the fan case 42 and the guide plate 80. That is, in the configuration in which the outer edge portion 83 is in contact with the side plate 42a, the air 50 must be moved to the lower end portion of the guide plate 80 in accordance with the driving of the fan 41, but the air 50 is a heat exchange medium (liquid). Since the specific gravity is lighter than 30, it is difficult to move the air 50 to the lower end of the guide plate 80. Therefore, as described above, by forming a movement space for the air 50 between the outer edge portion 83 of the guide plate 80 and the side plate 42a, the air 50 can be easily moved to the retreat space described above.

なお、ファンケース４２およびガイド板８０によって囲まれたスペースに空気５０を導く構成は、上述した構成に限るものではない。すなわち、ガイド板８０およびロアーケース２１の側壁を用いて熱交換媒体３０の落下速度を低下させつつ、上述した退避スペースに空気５０を導くことができればよい。 Note that the configuration for guiding the air 50 to the space surrounded by the fan case 42 and the guide plate 80 is not limited to the configuration described above. That is, it is only necessary that the air 50 can be guided to the above-described evacuation space while reducing the falling speed of the heat exchange medium 30 using the guide plate 80 and the side walls of the lower case 21.

例えば、図１４に示すように、ガイド板８０のうち、鉛直方向に延びる領域８２において、複数の開口部８４を形成することができる。これにより、ファン４１の駆動に応じて、空気５０は、開口部８４を通過して退避スペースに移動することができる。ここで、複数の開口部８４を、領域８２のうち、上方に位置する領域に形成しておけば、空気５０を退避スペースに容易に移動させることができる。また、図１４に示す構成において、ガイド板８０の外縁部８３は、ファンケース４２の側板４２ａに接触していてもよいし、接触していなくてもよい。 For example, as shown in FIG. 14, a plurality of openings 84 can be formed in a region 82 extending in the vertical direction of the guide plate 80. Thereby, according to the drive of the fan 41, the air 50 can move through the opening 84 to the retreat space. Here, if the plurality of openings 84 are formed in an upper region of the region 82, the air 50 can be easily moved to the retreat space. In the configuration shown in FIG. 14, the outer edge portion 83 of the guide plate 80 may or may not be in contact with the side plate 42 a of the fan case 42.

一方、本実施例（図１１）で説明した構成において、実施例１（図７）で説明したガイド板７０を追加することができる。具体的には、ガイド板８０およびロアーケース２１の側壁の間にガイド板７０を配置し、２つのガイド板７０，８０の間に形成された通路を用いて熱交換媒体３０をファン４１に向かって落下させることができる。 On the other hand, in the configuration described in the present embodiment (FIG. 11), the guide plate 70 described in the first embodiment (FIG. 7) can be added. Specifically, the guide plate 70 is disposed between the guide plate 80 and the side wall of the lower case 21, and the heat exchange medium 30 is directed to the fan 41 using a passage formed between the two guide plates 70 and 80. Can be dropped.

また、本実施例では、ファンケース４２にガイド板８０を取り付けているが、ガイド板８０をロアーケース２１の側壁に取り付けることもできる。この場合には、ガイド板８０およびファンケース４２の第１仕切板４２ｂの間に形成された通路を用いて、熱交換媒体３０をファン４１に向かって落下させることができる。そして、気体５０は、ガイド板８０およびロアーケース２１によって囲まれたスペースに退避させることができる。 In the present embodiment, the guide plate 80 is attached to the fan case 42, but the guide plate 80 can be attached to the side wall of the lower case 21. In this case, the heat exchange medium 30 can be dropped toward the fan 41 using a passage formed between the guide plate 80 and the first partition plate 42 b of the fan case 42. The gas 50 can be retreated in a space surrounded by the guide plate 80 and the lower case 21.

１：電池パック（蓄電装置）１０：電池モジュール
１１：単電池（蓄電素子）１１ａ，１１ｂ：電極端子
１２：電池ホルダ１３：バスバー
２０：パックケース２１：ロアーケース
２２：アッパーケース３０：熱交換媒体
４０：撹拌ユニット４１：ファン
４２：ファンケース（仕切り部材）４４：ファンモータ
５０：空気層６０：ダクト
７０，８０：ガイド板（ガイド部材）７１：フィン
1: Battery pack (power storage device) 10: Battery module 11: Single cell (power storage element) 11a, 11b: Electrode terminal 12: Battery holder 13: Bus bar 20: Pack case 21: Lower case 22: Upper case 30: Heat exchange medium 40: stirring unit 41: fan 42: fan case (partition member) 44: fan motor 50: air layer 60: duct 70, 80: guide plate (guide member) 71: fin

Claims

A plurality of power storage elements;
A case in which the plurality of power storage elements and a liquid heat exchange medium for performing heat exchange between the power storage elements are housed in a sealed state, and a gas layer is included therein;
A fan disposed in the case for applying a fluid force to the heat exchange medium by a rotating operation;
The heat exchange medium is circulated between a first region where the plurality of power storage elements are located and a second region where the fan is located, and the heat exchange medium from the first region is dropped toward the fan. A partition member for,
A guide member that forms a passage for guiding the heat exchange medium from the first region to the fan between a side surface of the case and the partition member, and that provides a frictional resistance to the flow of the heat exchange medium;
A power storage device comprising:

The power storage device according to claim 1, wherein the guide member extends from an upper surface of the case toward the fan, and forms the passage with the partition member.

The power storage device according to claim 2, wherein the gas moves to a space located between a side surface of the case and the guide member according to the flow of the heat exchange medium by driving the fan.

The power storage device according to claim 1, wherein the guide member extends from an upper end portion of the partition member toward the fan, and forms the passage with a side surface of the case.

The power storage device according to claim 4, wherein the gas moves to a space located between the guide member and the partition member in accordance with the flow of the heat exchange medium by driving the fan.

The power storage device according to claim 5, wherein an outer edge portion of the guide member forms an introduction port for guiding the gas to the space.

The volume of the gas layer is smaller than the volume of the heat exchange medium that is located above the fan and is taken into the fan when the fan is in a non-driven state. 6. The power storage device according to claim 6.

The power storage device according to claim 7, wherein a gas used for temperature adjustment of the power storage element is supplied to an upper surface of the case via a duct disposed outside the case.

The electric storage element is formed in a substantially circular cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction,
The plurality of power storage elements are arranged so that a longitudinal direction of each power storage element and a rotation axis direction of the fan are substantially parallel to each other. Power storage device.