JP5621751B2 - 二次電池、二次電池の温度調節構造、及び二次電池を搭載した車両 - Google Patents
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Description
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、電極体の層の内部の温度調節を効率良く行うことができる二次電池、二次電池の温度調節構造、及び二次電池を搭載した車両を提供することにある。
また、伝熱部材が、集電端子を避けるようにして、ケースの周壁に接触している場合に比べると、伝熱部材とケースの周壁との接触部位を増やすことができる。その結果として、ケース及び伝熱部材を介した電極体の層の内部と熱媒体との熱交換をさらに効率良く行うことができる。
この発明によれば、絶縁部材が、熱伝導率が25.0W/m・K以上のセラミックスから形成されているため、絶縁部材により電極体と伝熱部材との絶縁を確保しつつも、ケース及び伝熱部材を介した電極体の層の内部と熱媒体との熱交換をさらに効率良く行うことができる。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の発明において、前記伝熱部材はアルミニウム製であり、前記絶縁部材は窒化アルミニウムであることを要旨とする。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の二次電池の温度調節構造であって、前記ケースの前記周壁の外側に熱媒体流路が形成されていることを要旨とする。
図8に示すように、本実施形態の二次電池10が複数並設されてなる電池モジュールMは、電池パックM1内に収容されている。電池パックM1の一端壁M10には熱媒体としての空気を電池パックM1内に供給するための供給口M2が形成されている。また、電池パックM1の他端壁M11には電池パックM1内の空気を排出する排出口M3が形成されている。隣り合う二次電池10同士の間には隙間S1が形成されている。二次電池10の並設方向の最も一端側に位置する二次電池10と、電池パックM1の一端壁M10と他端壁M11とを繋ぐ一側壁M12との間には隙間S2が形成されている。また、二次電池10の並設方向の最も他端側に位置する二次電池10と、電池パックM1の一端壁M10と他端壁M11とを繋ぐ他側壁M13との間には隙間S3が形成されている。
例えば、二次電池10を冷却する場合を考える。電極体11の層の最も外側の層は、第3側壁21d及び第4側壁21eに密着しているため、電極体11の層の外部の熱が第3側壁21d及び第4側壁21eに伝わる。そして、電極体11の温度よりも低い温度に温度調節された空気と第3側壁21d及び第4側壁21eとが熱交換されることにより、第3側壁21d及び第4側壁21eの熱が放熱される。その結果、電極体11の層の外部が冷却される。
(1)ケース20の周壁である第1側壁21b及び第2側壁21cに接触する伝熱部材40を、電極体11の層と層の間に第1及び第2絶縁部材41,42を介して配設した。よって、伝熱部材40が、第1側壁21b及び第2側壁21cに接触していない場合に比べると、ケース20に向けて供給された空気と電極体11の層の内部とが、ケース20及び伝熱部材40を介して熱交換され易くなる。その結果、第1及び第2絶縁部材41,42により電極体11と伝熱部材40との絶縁を確保しつつも、電極体11の層の内部の温度調節を効率良く行うことができる。
○ 実施形態において、例えば、第1〜第4側壁21b,21c,21d,21eの外面に凹部を形成する。そして、各二次電池10の第1側壁21bと電池パックM1の一端壁M10との間、各二次電池10の第2側壁21cと電池パックM1の他端壁M11との間、隣り合う二次電池10同士の間、又は二次電池10と電池パックM1の一側壁M12及び他側壁M13との間に、凹部により区画形成された空間によって熱媒体流路が形成されていてもよい。
○ 実施形態において、熱媒体は空気に限らず、例えば、液体の熱媒体であってもよい。
○ 実施形態において、伝熱部材40の両側面40c,40dに、熱伝導率の高いセラミックスから形成された絶縁部材を設けてもよい。
○ 本発明を、車両用の二次電池10に具体化したが、これに限らず、車両用以外の二次電池に具体化してもよい。
(イ)請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の二次電池が複数並設されてなることを特徴とする電池モジュール。
Claims (6)
- 正極板と負極板との間を絶縁してこれらを層状に形成してなる電極体を備え、
正極端子及び負極端子が外部に向けて突設された金属製のケース内に前記電極体が収容される二次電池であって、
前記正極端子及び前記負極端子が突設された前記ケースの端子壁の周縁から立設された周壁の少なくとも一つに接触する金属製の伝熱部材が、前記電極体の層と層の間に絶縁部材を介して配設されており、
前記正極板及び前記負極板は、活物質が塗布されている塗工部と、前記活物質が塗布されていない未塗工部とを有し、
前記正極板及び前記負極板の各未塗工部が前記ケースの前記周壁に向けて互いに反対側に突出するとともに、前記正極板及び前記負極板の各未塗工部には集電端子がそれぞれ接続され、
前記集電端子にはスリットが形成されており、
前記伝熱部材は、少なくともその一部が、前記伝熱部材と前記集電端子との絶縁が確保された状態で前記スリットに差し込まれていることを特徴とする二次電池。 - 前記絶縁部材は熱伝導率が25.0W/m・K以上のセラミックスから形成されていることを特徴とする請求項1に記載の二次電池。
- 前記伝熱部材は金属板であり、前記絶縁部材はセラミックス板であり、前記セラミックス板は前記金属板の両面を覆うように固着されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の二次電池。
- 前記伝熱部材はアルミニウム製であり、前記絶縁部材は窒化アルミニウムであることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の二次電池。
- 請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の二次電池の温度調節構造であって、
前記ケースの前記周壁の外側に熱媒体流路が形成されていることを特徴とする二次電池の温度調節構造。 - 請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の二次電池を搭載した車両。
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