JP6332009B2 - 電池パック - Google Patents
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Description
以下、本発明の第1実施形態について図1ないし図4及び図6を用いて詳細に説明する。図1は、ハイブリッド自動車に搭載された電池パック100の外形を示す。電池パック100の電力は走行エネルギーとして電動機で消費される。電池パック100内の電池は、リチウム電池等の二次電池である。この電池は、放電時及び充電時に発熱する。電池パック100は外部マウント部材4で車体に固定されている。図2は、本発明の第1実施形態を示す電池パック100の縦断面構造の概略を示し、図1において仮想線で示した断面平面を矢印Y1方向に見て図示している。電池パック100の内部には複数の電池5の集合を含む組電池50が設けられている。この組電池50は複数の電池5が、直列又は並列に接続されてモジュールケース1の内部に設けられている。電池パックケース2内にはモジュールケース1が複数個設けられており、組電池50を分割して収納している。
第1実施形態における強相関電子系蓄熱材を使用した電池パックは、0℃から40℃の範囲内において相転移するようにXの値が調整されて電池パック100内に使用されている。これによれば、0℃から40℃の範囲内において相転移するから、この温度範囲内において著しい蓄熱作用を発揮し、電池5の温度を適切な範囲に保つことができる。これにより、電池5は、電池適正温度範囲から外れることが無いため、出力(放電)時及び入力(充電)時に電力が低下してしまうことが無い。また、図13に示した従来と同様の作用も発揮できる。なお、リチウム電池の場合、概略15℃から45℃が電池適正温度範囲である。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。なお、以降の各実施形態においては、上記した第1実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について説明する。なお、第2実施形態以下については、第1実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明が援用される。図7は、本発明の第2実施形態を示す電池パックの断面を示す。図7において、電池パックケース2の表面に電子相伝熱用の金属部材で形成された放熱フィン6が設けられている。この放熱フィン6は、強相関電子系蓄熱材となる金属部材で形成されてもよく、電池パックケース2と同じ金属部材で一体に連続して形成されていても良い。あるいは、電池パックケース2は、従来通りの鉄板で構成され、放熱フィン6だけが強相関電子系蓄熱材となる金属部材で形成されて鉄板に接合されて電池パックケース2と一体化されていても良い。
次に、本発明の第3実施形態について説明する。上記した実施形態と異なる部分を説明する。援用する図2のように、電池パック100内の電池5を収納するモジュールケース1と電池パックケース2との間に絶縁部材3が設けられている。ここで言う電池とは、電池に接続された導電材料であるバスバーも含む。
次に、本発明の第4実施形態について説明する。図9は、本発明の第4実施形態を示す電池パックの断面構造を示す。図9において、電池パックケース2と、モジュールケース1と、傾斜材を含む絶縁部材3の一部と、外部マウント部材4とが、強相関電子系蓄熱材から成る同一材料で連続して一体成形されている。これにより絶縁部材3は、強相関電子系蓄熱材と連続して形成された絶縁材料が他部に形成された傾斜材を含む。
第4実施形態では、電池パックケース2、モジュールケース1、絶縁部材3、外部マウント部材4を電子相転移する物質を含む強相関電子系蓄熱材を一度に紛体成形し焼結することで構成している。強相関電子系蓄熱材は当初紛体状態で供給される。従って、電池パックケース等にするためには紛体成形しなければならない。第4実施形態は、このことを利用している。常温で流動する粉体を利用して、図9のような有底凹部形状は、加圧成形により容易に得ることができる。この成形体では、通常、構造材料としての強度が足りない。そこで、焼結工程を加える。焼結とは、「粉体を接触あるいは成形し、融点以下の温度で熱したとき、粉体粒子の間に結合がおこって固体になる現象」である。
上記の実施形態では、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、更に、特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。
2 電池パックケース
3 絶縁部材
4 外部マウント部材
5 電池
6 放熱フィン
8 流体
50 組電池
100 電池パック
Claims (11)
- 複数の電池(5)を含む組電池(50)と、
前記組電池(50)を収納する電池パックケース(2)と、
前記電池パックケース(2)を外部構造材に固定する外部マウント部材(4)と、を備え、
前記電池パックケース(2)、又は前記外部マウント部材(4)を固体状蓄熱材で構成したことを特徴とする電池パック。 - 前記電池パックケース(2)又は前記外部マウント部材(4)の表面に伝熱用の金属部材で形成された放熱フィン(6)が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の電池パック。
- 更に、前記電池(5)と前記電池パックケース(2)との間を絶縁する絶縁部材(3)を有し、
前記絶縁部材(3)は、前記固体状蓄熱材を含んで構成された一部と、前記固体状蓄熱材と連続して形成された絶縁材料で形成された他部とを含む傾斜材から構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の電池パック。 - 更に、前記電池パックケース(2)の内部において、前記組電池を分割して収納する複数のモジュールケースを有し、
前記電池パックケース(2)と、前記モジュールケース(1)とが、前記固体状蓄熱材となる同一材料で連続して一体成形されていることを特徴とする請求項3に記載の電池パック。 - 前記固体状蓄熱材が電子相転移する物質を含む強相関電子系蓄熱材であることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の電池パック。
- 前記電池パックケース(2)及び前記モジュールケース(1)は、強相関電子系蓄熱材を紛体成形して固形化することで構成されていることを特徴とする請求項4に記載の電池パック。
- 前記電池パックケース(2)、前記モジュールケース(1)、前記外部マウント部材(4)とのいずれかが強相関電子系蓄熱材で構成され、かつ、この強相関電子系蓄熱材で構成された部分が、放熱フィン形状に成形されていることを特徴とする請求項4又は6に記載の電池パック。
- 前記電池パックケース(2)の内部に前記電池(5)の熱を放熱する流体(8)が流動することを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の電池パック。
- 前記流体(8)は、不凍液であることを特徴とする請求項8に記載の電池パック。
- 前記固体状蓄熱材は、二酸化バナジウムの中のバナジウムの一部をタングステンで置換していることを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の電池パック。
- 前記固体状蓄熱材は、15℃から40℃の範囲内において相転移することを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の電池パック。
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