JP6553284B2 - Battery module - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、電池モジュールに関する。 Embodiments described herein relate generally to a battery module.
複数のバッテリと、複数のバッテリを収容したケースとを備えた電池モジュールが知られている。
このような電池モジュールは、冷却性能の向上が望まれている。A battery module including a plurality of batteries and a case containing the plurality of batteries is known.
Such battery modules are desired to have improved cooling performance.
本発明が解決しようとする課題は、冷却性能の向上を図ることができる電池モジュールを提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a battery module capable of improving the cooling performance.
実施形態の電池モジュールは、第1バッテリと、第2バッテリと、ケースと、スペーサとを持つ。前記第1バッテリおよび前記第2バッテリは、扁平な直方体状のバッテリ本体と、前記バッテリ本体の一端部に設けられた一対の端子とをそれぞれ有する。前記バッテリ本体は、該バッテリ本体の表面のなかで面積が最も広い第1面と、前記第1面よりも面積が狭い第2面とを有する。前記第1バッテリおよび前記第2バッテリは、前記第2面同士を向かい合わせにして配置されている。前記ケースは、前記第1バッテリおよび前記第2バッテリを収容し、前記第1バッテリに比べて前記第2バッテリの近くに通風口を有する。前記スペーサは、前記第1バッテリの前記第1面に沿って設けられている。前記スペーサは、前記第1バッテリの前記第1面のなかで前記一対の端子が離間した方向において前記一対の端子よりも前記第1面の中央部に近い領域に対応して配置されている。前記スペーサは、前記第1バッテリの前記第1面の表面に沿って冷却流体が流れる隙間を前記ケースの内部に保つ。前記ケースは、前記第1バッテリと前記第2バッテリとが並ぶ方向とは交差する方向から該ケースの内部に開口して前記第1通風口との間で前記冷却流体が流れる第2通風口を有する。前記第2通風口の少なくとも一部は、前記第2バッテリよりも前記第1バッテリの近くに位置して前記スペーサに面している。 The battery module of the embodiment has a first battery, a second battery, a case, and a spacer. Each of the first battery and the second battery has a flat rectangular battery body and a pair of terminals provided at one end of the battery body. The battery body has a first surface with the largest area among the surfaces of the battery body, and a second surface with the area smaller than the first surface. The first battery and the second battery are arranged with the second surfaces facing each other. The case accommodates the first battery and the second battery, and has a vent hole near the second battery as compared to the first battery. The spacer is provided along the first surface of the first battery. The spacer is disposed in the first surface of the first battery so as to correspond to a region closer to the center of the first surface than the pair of terminals in a direction in which the pair of terminals are separated from each other. The spacer maintains a gap in the case where a cooling fluid flows along the surface of the first surface of the first battery. The case is opened in the case from a direction crossing the direction in which the first battery and the second battery are lined, and the second vent for the cooling fluid to flow between the first vent and the first vent. Have. At least a part of the second ventilation port is located closer to the first battery than the second battery and faces the spacer.
以下、実施形態の電池モジュールを、図面を参照して説明する。なお以下の説明では、略同じまたは類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は省略する場合がある。 Hereinafter, the battery module of the embodiment will be described with reference to the drawings. In the following description, components having substantially the same or similar functions are denoted by the same reference numerals. And duplicate explanation of those composition may be omitted.
(第1の実施形態)
まず、図1から図4を参照して、第1の実施形態について説明する。
図1は、第1の実施形態の電池モジュール11を含む電池装置1を示す斜視図である。
図1に示すように、本実施形態の電池装置1は、複数のバッテリ(電池セル)21と、これら複数のバッテリ21を冷却する冷却構造とを備えた装置である。電池装置1は、例えば、「蓄電池装置」、「組電池装置」、「バッテリ冷却装置」などと称されてもよい。電池装置1は、種々の装置や、機械、設備などに設置され、それら種々の装置、機械、設備などの電源として使用される。例えば、電池装置1は、自動車に搭載される電源のような移動型の電源として使用されてもよく、またはPOS(Point Of Sales)システムの電源のような固定型の電源として使用されてもよい。First Embodiment
First, a first embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a perspective view showing a
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、本実施形態の電池装置1は、電池モジュール(バッテリパック)11と、吸気ダクト12と、排気ダクト13とを備える。
As shown in FIG. 1, the
まず、電池モジュール11について詳しく説明する。
本実施形態の電池モジュール11は、複数のバッテリ(電池セル)21と、複数のバスバー22(図4参照)と、基板23(図4参照)と、バッテリケース24と、端子部ケース25と、複数のスペーサ26(図4参照)とを有する。First, the
The
複数のバッテリ21の各々は、例えばリチウムイオン二次電池である。これに代えて、バッテリ21は、ニッケル水素電池や、ニッケルカドミウム電池、鉛蓄電池など、他の二次電池であってもよい。
Each of the plurality of
図2は、本実施形態のバッテリ21を示す斜視図である。図3は、本実施形態のバッテリ21を示す側面図である。
図2および図3に示すように、各バッテリ21は、バッテリ本体31と、一対の端子32A,32Bとを有する。FIG. 2 is a perspective view showing the
As shown in FIGS. 2 and 3, each
バッテリ本体31は、該バッテリ本体31の外形を形成するケースCを有する。ケースCの内部には、バッテリ21の構成要素である正極、負極、絶縁フィルム、および電解質などが収容されている。ケースCは、扁平な直方体状に形成されている。言い換えると、バッテリ本体31(バッテリ21)は、扁平な直方体状に形成されている。
The battery
詳しく述べると、バッテリ本体31は、上面31a、下面31b、一対の第1側面31c、および一対の第2側面31dを有する。上面31aには、一対の端子32A,32Bが設けられている。下面31bは、上面31aとは反対側に位置している。一対の第1側面31cおよび一対の第2側面31dは、上面31aおよび下面31bとは略直交する方向に延びており、上面31aの縁と下面31bの縁とを繋いでいる。言い換えると、一対の第1側面31cおよび一対の第2側面31dは、ケースCの上端部(第1端部)と、ケースCの下端部(第2端部)とを繋ぐ側面である。一対の第1側面31cは、互いに略平行である。一対の第1側面31cの各々は、バッテリ本体31の表面のなかで面積が最も広い面である。一対の第1側面31cの各々は、「第1面(主面)」の一例である。一方で、一対の第2側面31dは、第1側面31cとは略直交する方向に延びており、一対の第1側面31cの縁同士を繋いでいる。一対の第2側面31dは、互いに略平行である。第2側面31dは、第1側面31cよりも面積が狭い。一対の第2側面31dの各々は、「第2面」の一例である。また、上面31aは、「第3面」と称されてもよい。
More specifically, the
一対の端子32A,32Bは、バッテリ本体31の一端部(上端部)に設けられている。一対の端子32A,32Bは、正極端子32Aと、負極端子32Bとを含む。正極端子32Aは、ケースC内の正極に電気的に接続されている。負極端子32Bは、ケースC内の負極に電気的に接続されている。一対の端子32A,32Bは、バッテリ本体31の上面31aの長手方向に離間している。
The pair of terminals 32 </ b> A and 32 </ b> B are provided at one end (upper end) of the battery
図1に示すように、複数のバッテリ21は、例えば一対の端子32A,32Bを同じ方向に向けるとともに、互いに略平行に並べられている。なお、複数のバッテリ21は、端子32A,32Bが同じ方向に向いている必要はない。複数のバッテリ21は、端子32A,32Bを互いに異なる方向(例えば反対方向)に向けて並べられてもよい。
本実施形態では、複数のバッテリ21は、第1列L1に配置された複数(例えば3つ以上)の第1バッテリ21Aと、第2列L2に配置された複数(例えば3つ以上)の第2バッテリ21Bと、第3列L3に配置された複数(例えば3つ以上)の第3バッテリ21Cとを有する。As shown in FIG. 1, the plurality of
In the present embodiment, the plurality of
第1列L1は、第2列L2と第3列L3との間に位置する。第1列L1は、別の列L2,L3によって両側から挟まれた「中央列」の一例である。第1バッテリ21Aは、「中央バッテリ」の一例である。第2列L2は、複数の列L1,L2,L3のなかで一方の端に位置した「第1端列」の一例である。第2バッテリ21Bは、「第1端バッテリ」の一例である。一方で、第3列L3は、複数の列L1,L2,L3のなかで他方の端に位置した「第2端列」の一例である。第3バッテリ21Cは、「第2端バッテリ」の一例である。なお、第1バッテリ21A、第2バッテリ21B、および第3バッテリ21Cは、形状、構成、および機能などが互いに略同じである。
The first column L1 is located between the second column L2 and the third column L3. The first row L1 is an example of the “center row” sandwiched from the both sides by the other rows L2, L3. The
図1に示すように、第1列L1に含まれる複数の第1バッテリ21Aは、第1側面31c同士の間に隙間gを空けて第1側面31c同士を互いに向かい合わせにして配置されている。同様に、第2列L2に含まれる複数の第2バッテリ21Bは、第1側面31c同士の間に隙間gを空けて第1側面31c同士を互いに向かい合わせにして配置されている。第3列L3に含まれる複数の第3バッテリ21Cは、第1側面31c同士の間に隙間gを空けて第1側面31c同士を互いに向かい合わせにして配置されている。複数の第1バッテリ21Aの間に形成された隙間gと、複数の第2バッテリ21Bの間に形成された隙間gと、複数の第3バッテリ21Cの間に形成された隙間gとは、互いに繋がっている。
As shown in FIG. 1, the plurality of
一方で、第1列L1に含まれる複数の第1バッテリ21Aと、第2列L2に含まれる複数の第2バッテリ21Bとは、互いの間に隙間を空ける、もしくは絶縁物を間に配し、第2側面31d同士を互いに向かい合わせにして配置されている。同様に、第1列L1に含まれる複数の第1バッテリ21Aと、第3列L3に含まれる複数の第3バッテリ21Cとは、互いの間に隙間を空ける、もしくは絶縁物を間に配し、第2側面31d同士を互いに向かい合わせにして配置されている。
On the other hand, the plurality of
ここで、バッテリケース24の内面などには、複数のバッテリ21の間に挿入される突起部などが設けられている。複数のバッテリ21は、バッテリケース24に設けられた突起部などによって、互いの間に隙間gを空けた状態で保持されている。なお以下では、説明の便宜上、複数のバッテリ21の間に形成された隙間gを「通風隙間g」と称する。通風隙間gは、バッテリ本体31の第1側面31aに沿って延びた流体経路(流体流動部)である。
Here, the inner surface of the
またここで、+X方向、−X方向、Y方向、およびZ方向について定義する。+X方向は、第1列L1から第2列L2に向かう方向である。−X方向は、+X方向の反対方向であり、第1列L1から第3列L3に向かう方向である。Y方向は、複数のバッテリ21が第1側面31c同士を向かい合わせにして並べられた方向である。Z方向は、バッテリ本体31の下面31bから上面31aに向かう方向である。+X方向(−X方向)、Y方向、およびZ方向は、互いに交差する(例えば略直交する)。各バッテリ21の上面31aおよび下面31bは、+X方向およびY方向に沿う面である。各バッテリ21の第1側面31cは、+X方向およびZ方向に沿う面である。各バッテリ21の第2側面31dは、Y方向およびZ方向に沿う面である。
Here, the + X direction, the -X direction, the Y direction, and the Z direction are defined. The + X direction is a direction from the first row L1 toward the second row L2. The -X direction is a direction opposite to the + X direction, and is a direction from the first row L1 to the third row L3. The Y direction is a direction in which the plurality of
図4は、本実施形態の電池装置1の内部構成を示す断面図である。なお図4は、第2バッテリ21Bおよび第3バッテリ21Cが寿命の末期に膨張した状態を模式的に示す。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an internal configuration of the
図4に示すように、複数のバスバー22は、複数のバッテリ21の端子32A,32Bに接続されている。複数のバスバー22は、「電気接続部」の一例である。複数のバスバー22は、複数のバッテリ21の端子32A,32B同士を電気的に接続している。例えば、バスバー22は、あるバッテリ21の正極端子32Aと、別のバッテリ21の負極端子32Bとを電気的に接続している。これにより、複数のバッテリ21は、電気的に直列または並列に接続されている。
As shown in FIG. 4, the plurality of
基板(回路基板)23は、例えば、バッテリ21の電圧や温度を監視する監視基板である。なお基板23は、バッテリ21の充放電を制御する制御基板でもよく、その他の機能を有する基板でもよい。
The board (circuit board) 23 is, for example, a monitoring board that monitors the voltage and temperature of the
次に、バッテリケース24について説明する。
図1および図4に示すように、バッテリケース(バッテリボックス、第1ケース)24は、一方が開放された箱状に形成され、第1列L1、第2列L2、および第3列L3に含まれる複数のバッテリ21のバッテリ本体31を一体に収容している。バッテリケース24は、下壁24a、第1側壁24b、第2側壁24c、第3側壁24d,および第4側壁24eを有する。下壁24aは、+X方向およびY方向に沿う壁である。下壁24aは、複数のバッテリ21の下面31bに面する。4つの側壁24b,24c,24d,24eは、下壁24aの縁からZ方向に延びている。第1側壁24bおよび第2側壁24cは、+X方向に互いに離間するとともに、Y方向に沿って互いに略平行に延びている。第1側壁24bは、第2列L2に含まれる複数の第2バッテリ21Bの第2側面31dに面している。第2側壁24cは、複数のバッテリ21に対して第1側壁24bとは反対側に位置する。第2側壁24cは、第3列L3に含まれる複数の第3バッテリ21Cの第2側面31dに面している。第3側壁24dおよび第4側壁24eは、Y方向に互いに離間するとともに、+X方向に沿って互いに略平行に延びている。第3側壁24dおよび第4側壁24eは、第1列L1、第2列L2、および第3列L3に含まれる複数のバッテリ21の第1側面31cに面している。Next, the
As shown in FIGS. 1 and 4, the battery case (battery box, first case) 24 is formed in a box shape in which one side is opened, and is arranged in the first row L1, the second row L2, and the third row L3. The
図4に示すように、バッテリケース24の下壁24aは、通風隙間gに面する吸気口41を有する。吸気口41は、バッテリケース24の外部からバッテリケース24の内部に冷却流体(冷媒、例えば空気)を流入させる。吸気口41は、「第2通風口」の一例である。吸気口41は、複数のバッテリ21に対して端子部ケース25とは反対側に位置して、バッテリケース24の内部に開口している。吸気口41は、Z方向に開口している。吸気口41は、例えば+X方向に沿う長方形状のスロットである。ただし、吸気口41の形状は、上記例に限らない。
As shown in FIG. 4, the
本実施形態では、バッテリケース24の下壁24aは、第1領域45a、第2領域45b、および第3領域45cを有する。第1領域45aは、第1列L1に含まれる複数の第1バッテリ21Aが配置される領域である。第2領域45bは、第2列L2に含まれる複数の第2バッテリ21Bが配置される領域である。第3領域45cは、第3列L3に含まれる複数の第3バッテリ21Cが配置される領域である。本実施形態では、第1領域45a、第2領域45b、および第3領域45cの各々は、少なくとも1つの吸気口41を有する。第1領域45aに設けられた吸気口41の少なくとも一部は、第2バッテリ21Bおよび第3バッテリ21Cに比べて第1バッテリ21Aの近くに位置する。一方で、第2領域45bに設けられた吸気口41の少なくとも一部は、第1バッテリ21Aに比べて第2バッテリ21Bの近くに位置する。同様に、第3領域45cに設けられた吸気口41の少なくとも一部は、第1バッテリ21Aに比べて第3バッテリ21Cの近くに位置する。なお、吸気口41は、第1領域45a、第2領域45b、および第3領域45cの少なくとも2つ以上の領域に亘って形成されてもよい。
一方で、バッテリケース24の下壁24aは、バッテリ21に面する位置には吸気口41を有しない。すなわち、バッテリ21の下面31bは、バッテリケース24の下壁24aによって覆われている。In the present embodiment, the
On the other hand, the
また、バッテリケース24の第1側壁24bは、通風隙間gに面する第1排気口42Aを有する。第1排気口42Aは、バッテリケース24の内部からバッテリケース24の外部に冷却流体を流出させる。第1排気口42Aは、「第1通風口」の一例である。第1排気口42Aは、+X方向に開口している。すなわち、第1排気口42Aは、端子部ケース25および吸気口41とは異なる方向からバッテリケース24の内部に開口している。第1排気口42Aは、第1バッテリ21Aに比べて第2バッテリ21Bの近くに位置する。
同様に、バッテリケース24の第2側壁24cは、通風隙間gに面する第2排気口42Bを有する。第2排気口42Bは、バッテリケース24の内部からバッテリケース24の外部に冷却流体を流出させる。第2排気口42Bは、−X方向に開口している。第2排気口42Bは、第1排気口42Aとは反対側から通風隙間gに面する。また、第2排気口42Bは、端子部ケース25および吸気口41とは異なる方向からバッテリケース24の内部に開口している。第2排気口42Bは、第1バッテリ21Aに比べて第3バッテリ21Cの近くに位置する。The
Similarly, the
第1排気口42Aおよび第2排気口42Bの各々は、例えばZ方向に沿う長方形状のスロットである。ただし、排気口42A,42Bの形状は、上記例に限らない。一方で、バッテリケース24の第1側壁24bは、第2バッテリ21Bに面する位置には第1排気口42Aを有しない。すなわち、第2バッテリ21Bの第2側面31dは、バッテリケース24の第1側壁24bによって覆われている。同様に、バッテリケース24の第2側壁24cは、第3バッテリ21Cに面する位置には第2排気口42Bを有しない。すなわち、第3バッテリ21Cの第2側面31dは、バッテリケース24の第2側壁24cによって覆われている。なお、バッテリケース24の他の側壁24d,24eは、吸気口41および排気口42A,42Bのいずれも有しない。
Each of the
次に、端子部ケース25について説明する。
図1に示すように、端子部ケース25(端子ボックス、第2ケース)は、バッテリケース24と組み合わされ、バッテリケース24の内部空間(収容部)を閉じている。詳しく述べると、端子部ケース25は、Z方向に薄い扁平な箱状に形成されている。端子部ケース25は、+X方向およびY方向の外形がバッテリケース24と略同じである。端子部ケース25は、バッテリケース24の下壁24aとは反対側からバッテリケース24に取り付けられ、バッテリケース24の内部空間を覆っている。端子部ケース25は、結合具または接着剤などによってバッテリケース24に連結されている。本実施形態では、バッテリケース24と端子部ケース25とが組み合わされることで、複数のバッテリ21を収容するケース29が形成されている。すなわち、ケース29とは、バッテリケース24と端子部ケース25とを一体に見做した部材である。Next, the
As shown in FIG. 1, the terminal portion case 25 (terminal box, second case) is combined with the
ここで、端子部ケース25についてさらに詳しく述べる。端子部ケース25は、上壁25a、第1側壁25b、第2側壁25c、第3側壁25d、第4側壁25e、および仕切壁25f(図4参照)を有する。上壁25aは、バッテリケース24とは反対側に向いている。4つの側壁25b,25c,25d,25eは、上壁25aの縁からZ方向に沿って延びている。第1側壁25bおよび第2側壁25cは、+X方向に互いに離間するとともに、Y方向に沿って互いに略平行に延びている。第3側壁25dおよび第4側壁25eは、Y方向に互いに離間するとともに、+X方向に沿って互いに略平行に延びている。
Here, the
図4に示すように、端子部ケース25の仕切壁(仕切板)25fは、バッテリケース24と端子部ケース25との境界部に位置する。仕切壁25fは、+X方向およびY方向に沿う平壁である。仕切壁25fは、複数のバッテリ21の端子32A,32Bが通される複数の挿通穴47を有する。複数のバッテリ21の端子32A,32Bは、仕切壁25fの挿通穴47に通されて、端子部ケース25の内部に露出している。端子部ケース25の内部には、複数のバスバー22および基板23が収容されている。複数のバッテリ21の端子32A,32Bは、端子部ケース25に収容された複数のバスバー22によって電気的に接続されている。
As shown in FIG. 4, the partition wall (partition plate) 25 f of the
一方で、仕切壁25fは、通風隙間gに面する位置には穴を有しない。仕切壁25fは、複数のバッテリ21の間に形成された複数の通風隙間gに面し、これら複数の通風隙間gを一体に覆っている。つまり、仕切壁25fは、複数の通風隙間gを一方から覆っている。言い換えると、複数の通風隙間gは、Z方向が仕切壁25fによって塞がれている。
On the other hand, the
次に、スペーサ26について説明する。
図4に示すように、複数のスペーサ26は、バッテリケース24の内部において、第1列L1に配置された複数の第1バッテリ21Aの第1側面31cに沿って設けられている。言い換えると、スペーサ26は、第1バッテリ21Aの第1側面31cに沿う通風隙間gに配置されている。スペーサ26は、下壁24aの第1領域45aに設けられた吸気口41に面している。Next, the
As shown in FIG. 4, the plurality of
より詳しく述べると、複数のスペーサ26に含まれる少なくとも1つのスペーサ26は、複数の第1バッテリ21Aの間に配置されている。すなわち、スペーサ26は、複数の第1バッテリ21Aの第1側面31c同士の間に形成された通風隙間gに配置されている。また、複数のスペーサ26に含まれる別の少なくとも1つのスペーサ26は、第1バッテリ21Aとバッテリケース24の内面との間に配置されている。すなわち、スペーサ26は、第1バッテリ21Aの第1側面31cとバッテリケース24の内面との間に形成された通風隙間gに配置されている。
More specifically, at least one
スペーサ26は、例えば第1バッテリ21Aが膨張しようとする場合に、複数の第1バッテリ21Aの第1側面31c同士の間、または第1バッテリ21Aの第1側面31cとバッテリケース24の内面との間に挟まれることで、第1バッテリ21Aの膨張を抑制する。これにより、スペーサ26は、第1バッテリ21Aの第1側面31cの表面に沿って冷却流体が流れる通風隙間gをケース29(バッテリケース24)の内部に保つ。スペーサ26は、例えば合成樹脂製であり、複数の部材の間に挟まれても一定の厚さを保つ剛性を有するとともに、絶縁性(電気絶縁性)を有する。なお、スペーサ26は、第1バッテリ21Aの第1側面31cやバッテリケース24の内面に固定されている必要は無い。さらに言えば、スペーサ26は、第1バッテリ21Aが膨張していない状態で、第1バッテリ21Aの第1側面31cやバッテリケース24の内面に接していなくてもよい。
For example, when the
図4に示すように、複数のスペーサ26の各々は、第1バッテリ21Aの第1側面31cのなかで、一対の端子32A,32Bが離間した方向(+X方向)において、一対の端子32A,32Bよりも第1側面31cの中央部に近い領域Sに対応して配置されている。なお本願で言う「一対の端子が離間した方向(+X方向)において、一対の端子よりも第1側面の中央部に近い領域」とは、+X方向において前記領域Sと一対の端子32A,32Bとが重なることを意味するものではなく、X方向に関する位置において、一対の端子32A,32Bの内側に位置する領域S(図3中にてハッチングが施された領域)を意味する。また「領域Sに対応して配置されている」とは、スペーサ26の少なくとも一部が領域Sに面していることを意味する。
As shown in FIG. 4, each of the plurality of
また本実施形態では、スペーサ26は、端子部ケース25から離れた位置に設けられている。これにより、スペーサ26と端子部ケース25との間には、冷却流体が通る隙間が形成されている。同様に、スペーサ26は、バッテリケース24の下壁24aから離れた位置に設けられている。これにより、スペーサ26とバッテリケース24の下壁24aとの間には、冷却流体が通る隙間が形成されている。また、スペーサ26は、第2バッテリ21Bおよび第3バッテリ21Cから離れた位置に設けられている。これにより、スペーサ26と第2バッテリ21Bとの間、およびスペーサ26と第3バッテリ21Cとの間には、冷却流体が通る隙間が形成されている。
Further, in the present embodiment, the
本実施形態では、各スペーサ26は、複数(例えば3つ以上)のスペーサ部材(間隔片)51によって形成されている。複数のスペーサ部材51は、第1バッテリ21Aと第2バッテリ21Bとが並ぶ方向(すなわち、第1バッテリ21Aから第2バッテリ21Bに向かう方向、+X方向)で互いに離間して配置されている。各スペーサ部材51の少なくとも一部は、第1バッテリ21Aと第2バッテリ21Bとが並ぶ方向(+X方向)とは交差する方向に沿う直線状に延びている。本実施形態では、各スペーサ部材51の少なくとも一部は、吸気口41から端子部ケース25に向かう方向(Z方向)に沿う直線状に延びている。これにより、スペーサ26は、吸気口41から端子部ケース25に向けて冷却流体が流れる流路を形成している。本実施形態では、複数のスペーサ部材51は、少なくとも一部が互いに略平行に延びている。本実施形態では、各スペーサ部材51は、該スペーサ部材51の全長に亘ってZ方向に延びている。例えば、各スペーサ部材51は、Z方向に延びた角柱状の部材である。
In the present embodiment, each
一方で、第2バッテリ21Bおよび第3バッテリ21Cの第1側面31cに沿う通風隙間gには、スペーサが設けられていない。別の観点で見ると、第2バッテリ21Bおよび第3バッテリ21Cは、第2バッテリ21Bおよび第3バッテリ21Cが膨張しようとする場合に、第2バッテリ21Bおよび第3バッテリ21Cの第1側面31cに沿う通風隙間gが狭くなるように膨張することが許容されている。言い換えると、第2バッテリ21Bおよび第3バッテリ21Cが膨張する場合、第2バッテリ21Bおよび第3バッテリ21Cの第1側面31cは、凸状に膨らむ膨らみ部Eを形成する。
On the other hand, no spacer is provided in the ventilation gap g along the
次に、吸気ダクト12および排気ダクト13について説明する。
図4に示すように、吸気ダクト12の少なくとも一部は、Z方向でバッテリケース24の下壁24aに重なる。吸気ダクト12は、バッテリケース24の下壁24aの吸気口41を通じてバッテリケース24の内部に連通している。吸気ダクト12は、該吸気ダクト12の内部を通る冷却流体を、バッテリケース24の吸気口41からバッテリケース24の内部に供給する。Next, the
As shown in FIG. 4, at least a part of the
排気ダクト13は、例えば、第1排気流路(第1通風流路)13aと、第2排気流路(第2通風流路)13bとを有する。第1排気流路13aは、−X方向でバッテリケース24の第1側壁24bに重なる。第1排気流路13aは、バッテリケース24の第1排気口42Aを通じてバッテリケース24の内部に連通している。バッテリケース24の内部を通った冷却流体の一部は、バッテリケース24の第1排気口42Aから第1排気流路13aに流入する。一方で、第2排気流路13bは、+X方向でバッテリケース24の第2側壁24cに重なる。第2排気流路13bは、バッテリケース24の第2排気口42Bを通じてバッテリケース24の内部に連通している。バッテリケース24の内部を通った冷却流体の別の一部は、バッテリケース24の第2排気口42Bから第2排気流路13bに流入する。第1排気流路13aおよび第2排気流路13bは、該第1排気流路13aおよび第2排気流路13bに流入した冷却流体を電池モジュール11の外部に向けて案内する。
The
次に、電池装置1の作用について説明する。
バッテリ21の充電時や放電時には、吸気ダクト12に冷却流体が供給される。吸気ダクト12に供給された冷却流体は、バッテリケース24の吸気口41から複数のバッテリ21の間の通風隙間gに流入する。通風隙間gに流入した冷却流体は、通風隙間gを通過する過程でバッテリ21の第1側面31cに直接に接してバッテリ21から熱を奪う。これにより、バッテリ21の冷却が促進される。そして、通風隙間gを通過した冷却流体は、バッテリケース24の第1排気口42Aおよび第2排気口42Bから第1排気流路13aおよび第2排気流路13bに流入する。第1排気流路13aおよび第2排気流路13bに流入した冷却流体は、電池モジュール11の外部に向けて流れる。Next, the operation of the
When the
ここで図4に示すように、例えばバッテリ21の寿命末期では、バッテリ21の内部に生じたガスによってバッテリ21が膨張し、バッテリ21の第1側面31cが太鼓状(凸状)に膨れる。本実施形態では、膨張が許容される状態で配置された第2バッテリ21Bおよび第3バッテリ21Cの第1側面31cが膨らむ。そして、膨張によって第2バッテリ21Bおよび第3バッテリ21Cの第1側面31cに形成された膨らみ部Eによって、第2バッテリ21Bおよび第3バッテリ21Cの第1側面31cに沿う通風隙間gが狭くなる。
Here, as shown in FIG. 4, for example, at the end of the life of the
一方で、第1バッテリ21Aの第1側面31cに沿う通風隙間gには、スペーサ26が設けられている。このため、第1バッテリ21Aの第1側面31cが膨らもうとしても、第1バッテリ21Aの第1側面31cの膨らみはスペーサ26によって制限される。すなわち、第1バッテリ21Aの第1側面31cに沿う通風隙間gは、スペーサ26によって保たれる。このため、吸気口41からバッテリケース24の内部に流入した冷却流体の一部は、第1バッテリ21Aの第1側面31cに沿って流れる。そして、第1バッテリ21Aの第1側面31cに沿って流れた冷却流体は、第2バッテリ21Bの膨らみ部Eと端子部ケース25との間の隙間や、第3バッテリ21Cの膨らみ部Eと端子部ケース25との間の隙間などを通じて第1排気口42Aおよび第2排気口42Bからバッテリケース24の外部に排気される。
On the other hand, a
このような構成の電池モジュール11によれば、冷却性能を高めることができる。すなわち、例えばバッテリ21の寿命末期では、バッテリ21が膨張して第1側面31cが太鼓状に膨れる場合がある。この場合、バッテリ21の第1側面31cに面する通風隙間gが狭くなる。場合によっては、バッテリ21の第1側面31cの中央部において通風隙間gが閉塞される。これらの場合、バッテリ21の周囲において流路断面積が小さくなり、通風抵抗が増加する。このため、バッテリケース24の内部では、第2バッテリ21Bおよび第3バッテリ21Cの周囲を通過する冷却流体の流れ(例えば第2領域45bおよび第3領域45cの吸気口41から第2バッテリ21Bおよび第3バッテリ21Cの端部近傍を通過して排気口42A,42Bに向かう短絡流れ、図4中の矢印Fの流れ)が増加し、第1バッテリ21Aの周囲には冷却流体が流れにくくなる。その結果、第2バッテリ21Bおよび第3バッテリ21Cに比べて第1バッテリ21Aの温度が大きく上昇し、電池モジュール11の冷却性能が低下する。なお本願で言う「冷却性能」とは、バッテリ21の最大温度(K)をバッテリ21の発熱量(W)で除算することで得られる熱抵抗(K/W)に基づいて評価される指標である。すなわち、バッテリ21の寿命末期では、電池モジュール11の熱抵抗が増加するため、冷却性能が低下する。
According to the
そこで本実施形態の電池モジュール11は、第1バッテリ21Aの第1側面31cに沿って設けられ、第1バッテリ21Aの第1側面31cの表面に沿って冷却流体が流れる隙間gをケース29の内部に保つスペーサ26を備える。このような構成によれば、第1バッテリ21Aが膨張しようとする場合でも、第1バッテリ21Aの第1側面31cに沿う通風隙間gは、スペーサ26によって保たれる。このため、第1バッテリ21Aの周囲において流路断面積の減少を抑制することができ、第1バッテリ21Aの周囲に向かう冷却流体が減少することを抑制することができる。これにより、第2バッテリ21Bに比べて第1バッテリ21Aの温度が大きく上昇することを抑制することができ、電池モジュール11の冷却性能の向上を図ることができる。
Therefore, the
本実施形態では、スペーサ26は、第1バッテリ21Aの第1側面31cのなかで一対の端子32A,32Bが離間した方向において一対の端子32A,32Bよりも第1側面31cの中央部に近い領域Sに対応して配置されている。このような構成によれば、太鼓状(凸状)に変形しようとする第1側面31cの中央部をスペーサ26によって確実に押さえることができる。これにより、第1バッテリ21Aの第1側面31cに沿う通風隙間gをより確実に保つことができる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、ケース29は、第1バッテリ21Aと第2バッテリ21Bとが並ぶ方向とは交差する方向からケース29の内部に開口した吸気口41を有する。冷却流体は、吸気口41と、排気口42A,42Bとの間で流れる。吸気口41の少なくとも一部は、第2バッテリ21Bよりも第1バッテリ21Aの近くに位置してスペーサ26に面する。このような構成によれば、第1バッテリ21Aの周囲に冷却流体をよりスムーズに供給することができる。これにより、電池モジュール11の冷却性能の向上をさらに図ることができる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、スペーサ26の少なくとも一部は、第1バッテリ21Aと第2バッテリ21Bとが並ぶ方向とは交差する方向に延びている。このような構成によれば、膨らみ部Eが形成される第2バッテリ21Bとは異なる方向に向けて、冷却流体をよりスムーズに導くことができる。これにより、第1バッテリ21Aの周囲に向かう冷却流体の量をさらに増やすことができる。
In the present embodiment, at least a part of the
本実施形態では、スペーサ26は、複数の第1バッテリ21Aの間に配置されている。このような構成によれば、複数の第1バッテリ21Aの間に形成される通風隙間gをスペーサ26によって保つことができる。
また、本実施形態では、スペーサ26は、第1バッテリ21Aとバッテリケース24の内面との間に配置されている。このような構成によれば、第1バッテリ21Aとバッテリケース24の内面との間に形成される通風隙間gをスペーサ26によって保つことができる。In the present embodiment, the
In the present embodiment, the
本実施形態では、スペーサ26は、互いに離間して配置された複数のスペーサ部材51を含む。このような構成によれば、複数のスペーサ部材51の間に冷却流体が流れる流路を確実に保つことができる。また、複数のスペーサ部材51が第1バッテリ21Aと第2バッテリ21Bとが並ぶ方向において互いに離間していると、膨らみ部Eが形成される第2バッテリ21Bとは異なる方向に向けて、冷却流体をよりスムーズに導くことができる。これにより、第1バッテリ21Aの周囲に向かう冷却流体の量をさらに増やすことができる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、複数のスペーサ部材51の各々は、少なくとも一部が第1バッテリ21Aと第2バッテリ21Bとが並ぶ方向とは交差する方向に沿って延びている。このような構成によれば、膨らみ部Eが形成される第2バッテリ21Bとは異なる方向に向けて、冷却流体をさらにスムーズに導くことができる。
In the present embodiment, each of the plurality of
本実施形態では、第2バッテリ21Bおよび第3バッテリ21Cの第1側面31cに沿う通風隙間gには、スペーサが設けられていない。別の観点で見ると、第1バッテリ21A、第2バッテリ21B、および第3バッテリ21Cが膨張しようとする場合に、第1バッテリ21Aの第1側面31cに沿う通風隙間gがスペーサ26によって保たれる一方で、第2バッテリ21Bおよび第3バッテリ21Cの第1側面31cに沿う通風隙間gは、第2バッテリ21Bおよび第3バッテリ21Cの膨張によって狭くなる。このような構成によれば、第2バッテリ21Bおよび第3バッテリ21Cが膨張し、バッテリケース24内の通風抵抗が増加する場合に、第2バッテリ21Bおよび第3バッテリ21Cの第1側面31cに沿う通風隙間gを敢えて狭くすることで、相対的により多くの冷却流体を第1バッテリ21Aに向けて流すことができる。なお、第2バッテリ21Bおよび第3バッテリ21Cが膨張してバッテリケース24内の通風抵抗が増加する場合には、例えば吸気口41から第2バッテリ21Bおよび第3バッテリ21Cの端部近傍を通って排気口42A,42Bに向かう短絡流れ(図4中の矢印Fの流れ)が増加するため、第2バッテリ21Bおよび第3バッテリ21Cの第1側面31cに沿う通風隙間gが狭くなっても、第2バッテリ21Bおよび第3バッテリ21Cの放熱性を十分に確保することができる。これにより、電池モジュール11の全体としての冷却性能を向上させることができる。
In the present embodiment, no spacer is provided in the ventilation gap g along the
(第2の実施形態)
次に、図5を参照して、第2の実施形態について説明する。本実施形態は、複数のスペーサ部材51が放射状に配置された点で、第1の実施形態とは異なる。なお、本実施形態のその他の構成は、第1の実施形態の構成と同様である。Second Embodiment
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. This embodiment is different from the first embodiment in that a plurality of
図5に示すように、複数のスペーサ部材51は、吸気口41から離れる方向に進むに従い、互いに間の間隔が広くなる放射状に配置されている。複数のスペーサ部材51に含まれる少なくとも1つのスペーサ部材51は、Z方向に対して、吸気口41から離れる方向に進むに従い第1排気口42Aに近付く方向に傾いている。一方で、複数のスペーサ部材51に含まれる他の少なくとも1つの別のスペーサ部材51は、Z方向に対して、吸気口41から離れる方向に進むに従い第2排気口42Bに近付く方向に傾いている。
As shown in FIG. 5, the plurality of
このような構成によれば、第1の実施形態と同様に、電池モジュール11の冷却性能の向上を図ることができる。また本実施形態では、複数のスペーサ部材51が放射状に配置されているため、第1バッテリ21Aの周囲における通風抵抗がさらに低減されている。このため、第1バッテリ21Aの周囲に向かう冷却流体の量をさらに増加させることができ、電池モジュール11の冷却性能の向上をさらに図ることができる。
According to such a configuration, as in the first embodiment, the cooling performance of the
また、スペーサ部材51が第1排気口42Aまたは第2排気口42Bに向けて傾いていると、吸気口41から第1バッテリ21Aの第1側面31cに沿って流れた冷却流体が第1排気口42Aまたは第2排気口42Bに向けてよりスムーズに流れることができる。このため、第1バッテリ21Aの周囲に向かう冷却流体の量をさらに増加させることができ、電池モジュール11の冷却性能の向上をさらに図ることができる。
In addition, when the
(第3の実施形態)
次に、図6を参照して、第3の実施形態について説明する。本実施形態は、複数のスペーサ部材51の各々が折れ曲がった形状を有する点で、第1の実施形態とは異なる。なお、本実施形態のその他の構成は、第1の実施形態の構成と同様である。Third Embodiment
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. This embodiment is different from the first embodiment in that each of the plurality of
図6に示すように、複数のスペーサ部材51の各々は、第1部分51aと、第2部分51bとを有する。第1部分51aは、第1バッテリ21Aと第2バッテリ21Bとが並ぶ方向とは交差する方向(Z方向)に沿って直線状に延びている。一方で、第2部分51bは、風の流れ方向における第1部分51aの下流側の端部から折れ曲がり、第1部分51aに対して交差する方向に沿って直線状に延びている。例えば、複数のスペーサ部材51は、第1スペーサ部材51Aと、第2スペーサ部材51Bとを有する。第1スペーサ部材51Aの第2部分51bは、第1スペーサ部材51Aの第1部分51aの端部から第1排気口42Aに近付く方向に折れ曲がって延びている。一方で、第2スペーサ部材51Bの第2部分51bは、第2スペーサ部材51Bの第1部分51aの端部から第2排気口42Bに近付く方向に折れ曲がって延びている。
As shown in FIG. 6, each of the plurality of
このような構成によれば、第1の実施形態と同様に、電池モジュール11の冷却性能の向上を図ることができる。また本実施形態では、スペーサ26(例えば第1スペーサ部材51A)は、第1バッテリ21Aと第2バッテリ21Bとが並ぶ方向とは交差する方向に延びた第1部分51aと、第1部分51aの端部から第1排気口42Aに近付く方向に折れ曲がって延びた第2部分51bとを含む。このような構成によれば、スペーサ26に沿う流れが第1排気口42Aに向かってほぼ直角に曲がることが少なくなり、第1バッテリ21Aの周囲の通風抵抗を低減することができる。これにより、電池モジュール11の冷却性能の向上をさらに図ることができる。
According to such a configuration, the cooling performance of the
また、上述したように、スペーサ26(例えば第1スペーサ部材51A)が第1部分51aと、第1部分51aに対して折れ曲がった第2部分51bとを有すると、例えば第1バッテリ21Aの第1側面31cに対してスペーサ26を取り付ける作業を行う場合に、第1バッテリ21Aの第1側面31cに対してスペーサ26の姿勢が安定する(例えば倒れにくくなる)。このため、組立作業性が良好な電池モジュール11を提供することができる。
Further, as described above, when the spacer 26 (for example, the
(第4の実施形態)
次に、図7および図8を参照して、第4の実施形態について説明する。本実施形態は、第2バッテリ21Bおよび第3バッテリ21Cが絶縁フィルム61を有する点で、第1の実施形態とは異なる。なお、本実施形態のその他の構成は、第1の実施形態の構成と同様である。Fourth Embodiment
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIGS. This embodiment is different from the first embodiment in that the
図7は、本実施形態の電池装置1を示す断面図である。図8は、本実施形態のバッテリ21を示す斜視図である。
図8に示すように、本実施形態では、第2バッテリ21Bおよび第3バッテリ21Cは、少なくとも第1側面31cを覆う絶縁フィルム61を有する。例えば、第2バッテリ21Bおよび第3バッテリ21Cの各々のバッテリ本体31は、袋状の絶縁フィルム61の内側に挿入される。そして、絶縁フィルム61は、熱処理が行われることで収縮し、第2バッテリ21Bおよび第3バッテリ21Cの各々のバッテリ本体31の表面に密着する。これにより、第2バッテリ21Bおよび第3バッテリ21Cのバッテリ本体31が絶縁フィルム61によって巻装されている。なお、第1バッテリ21Aは、絶縁フィルム61を有してもよく、有しなくてもよい。FIG. 7 is a cross-sectional view showing the
As shown in FIG. 8, in the present embodiment, the
このような構成によれば、第1の実施形態と同様に、電池モジュール11の冷却性能の向上を図ることができる。ここで、互いに隣り合う複数のバッテリ21は、表面の電位が異なる場合がある。そこで本実施形態では、第2バッテリ21Bおよび第3バッテリ21Cの各々は、第1側面31cを覆う絶縁フィルム61を有する。このような構成によれば、第2バッテリ21Bおよび第3バッテリ21Cが膨張し、第2バッテリ21Bおよび第3バッテリ21Cの第1側面31cが隣のバッテリ21に接触する場合であっても、短絡が生じない。このため、電池モジュール11の信頼性が高められている。また、絶縁フィルム61は、例えば数十μmの厚さである。このため、第2バッテリ21Bおよび第3バッテリ21Cは、絶縁フィルム61によって表面が覆われた状態でも、絶縁フィルム61を通して十分に放熱することができる。
According to such a configuration, the cooling performance of the
(第5の実施形態)
次に、図9を参照して、第5の実施形態について説明する。本実施形態は、電池モジュール11が複数の絶縁板65を有する点で、第1の実施形態とは異なる。なお、本実施形態のその他の構成は、第1の実施形態の構成と同様である。Fifth Embodiment
Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIG. The present embodiment is different from the first embodiment in that the
図9に示すように、本実施形態では、電池モジュール11は、複数の絶縁板65を有する。絶縁板65は、第2バッテリ21Bまたは第3バッテリ21Cの第1側面31cに沿って配置されている。すなわち、絶縁板65は、複数の第2バッテリ21Bの第1側面31c同士の間、および複数の第3バッテリ21Cの第1側面31c同士の間に配置されている。絶縁板65は、第2バッテリ21Bまたは第3バッテリ21Cの第1側面31cの中央部に面している。絶縁板65は、第2バッテリ21Bおよび第3バッテリ21Cの第1側面31cに面する通風隙間gのY方向の幅よりも薄い。このため、電池モジュール11の通常使用時では、絶縁板65は、第2バッテリ21Bおよび第3バッテリ21Cの第1側面31cに沿う通風隙間gを閉塞しない。
As shown in FIG. 9, in this embodiment, the
このような構成によれば、第1の実施形態と同様に、電池モジュール11の冷却性能の向上を図ることができる。本実施形態では、電池モジュール11は、第2バッテリ21Bまたは第3バッテリ21Cの第1側面31cに沿って配置された絶縁板65を有する。このような構成によれば、第2バッテリ21Bおよび第3バッテリ21Cが膨張し、第2バッテリ21Bおよび第3バッテリ21Cの第1側面31cが隣のバッテリ21に接触しようとする場合であっても、短絡が生じない。このため、電池モジュール11の信頼性が高められている。また、絶縁板65は、例えば0.3mm〜0.5mm程度の厚さである。このため、第2バッテリ21Bおよび第3バッテリ21Cは、絶縁板65によって表面が覆われた状態でも、絶縁板65を通して十分に放熱することができる。
According to such a configuration, the cooling performance of the
(第6の実施形態)
次に、図10を参照して、第6の実施形態について説明する。本実施形態は、複数のバッテリ21が2列に分かれて配置された点で、第1の実施形態とは異なる。なお、本実施形態のその他の構成は、第1の実施形態の構成と同様である。(Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment will be described with reference to FIG. This embodiment is different from the first embodiment in that a plurality of
図10に示すように、本実施形態では、複数のバッテリ21は、第1列L1に配置された複数の第1バッテリ21Aと、第2列L2に配置された複数の第2バッテリ21Bとを含む。排気口42Aおよび排気ダクト13は、複数のバッテリ21に対して一方の側のみに設けられている。本実施形態では、排気口42Aおよび排気ダクト13は、第1バッテリ21Aに比べて第2バッテリ21Bに近い。
As shown in FIG. 10, in the present embodiment, the plurality of
このような構成によれば、第1の実施形態と同様に、電池モジュール11の冷却性能の向上を図ることができる。
According to such a configuration, the cooling performance of the
(第7の実施形態)
次に、図11を参照して、第7の実施形態について説明する。本実施形態は、複数のバッテリ21が4列に分かれて配置された点で、第1の実施形態とは異なる。なお、本実施形態のその他の構成は、第1の実施形態の構成と同様である。Seventh Embodiment
Next, a seventh embodiment will be described with reference to FIG. This embodiment is different from the first embodiment in that a plurality of
図11に示すように、本実施形態では、複数のバッテリ21は、第1中央列CL1に配置された複数の第1バッテリ21Aと、第2中央列CL2に配置された複数の第1バッテリ21Aと、第1端列EL1に配置された複数の第2バッテリ21Bと、第2端列EL2に配置された複数の第3バッテリ21Cとを有する。第1排気口42Aおよび第1排気流路13aは、第1バッテリ21Aに比べて第2バッテリ21Bに近い。第2排気口42Bおよび第2排気流路13bは、第1バッテリ21Aに比べて第3バッテリ21Cに近い。スペーサ26は、第1中央列CL1および第2中央列CL2に含まれる第1バッテリ21Aの第1側面31cに沿って設けられている。
As shown in FIG. 11, in the present embodiment, the plurality of
このような構成によれば、第1の実施形態と同様に、電池モジュール11の冷却性能の向上を図ることができる。
According to such a configuration, as in the first embodiment, the cooling performance of the
(実施形態の変形例)
次に、図12を参照して、実施形態の電池モジュール11の変形例について説明する。この変形例は、例えば、第1から第7の実施形態のいずれにも適用可能である。なお図12では、第1の実施形態の構成に適用された例を取り上げて説明する。(Modification of the embodiment)
Next, with reference to FIG. 12, the modification of the
図12に示すように、電池モジュール11は、複数の第1スペーサ26と、複数の第2スペーサ71とを有する。第1スペーサ26は、第1バッテリ21Aの第1側面31cに沿って設けられている。一方で、第2スペーサ71は、第2バッテリ21Bの第1側面31cまたは第3バッテリ21Cの第2側面31dに沿って設けられている。第2スペーサ71は、第1スペーサ26よりもY方向の厚さが薄い。
As shown in FIG. 12, the
このような構成によれば、第1の実施形態と同様に、電池モジュール11の冷却性能の向上を図ることができる。また本実施形態では、第2バッテリ21Bおよび第3バッテリ21Cの第1側面31cに沿う通風隙間gには、第1スペーサ26よりも薄い第2スペーサ71が設けられている。このような構成によれば、第1バッテリ21A、第2バッテリ21B、および第3バッテリ21Cが膨張しようとする場合に、第1バッテリ21Aの第1側面31cに沿う通風隙間gは、第1スペーサ26によって保たれる。一方で、第2バッテリ21Bおよび第3バッテリ21Cの第1側面31cに沿う通風隙間gは、第2バッテリ21Bおよび第3バッテリ21Cの膨張によって狭くなる。このため、第1の実施形態と同様に、より多くの冷却流体を第1バッテリ21Aに向けて流すことができる。これにより、電池モジュール11の全体としての冷却性能を向上させることができる。
According to such a configuration, the cooling performance of the
以上、いくつかの実施形態および変形例に係る電池モジュール11について説明したが、実施形態の構成は上記例に限定されない。例えば、上述の第1から第7の実施形態の構成は、互いに組み合わせて適用されても良い。上述の実施形態の構成において、吸気/排気の流れ方向が逆でもよい。すなわち、バッテリケース24の側壁24bに設けられた第1通風口が吸気口であり、バッテリケース24の下壁24aに設けられた第2通口が排気口でもよい。例えば、スペーサ26は、第1バッテリ21Aに沿う隙間gに加えて、第2バッテリ21Bや第3バッテリ21Cに沿う隙間gに設けられてもよい。バッテリケース24の下壁24a、第1から第4の側壁24b,24c,24d,24e、端子部ケース25の上壁25a、第1から第4の側壁25b,25c,25d,25e、および仕切壁25fの名称は、説明の便宜上、付されてものである。このため、これら壁は、順不同で、「第1壁」、「第2壁」、「第3壁」、…などと称されてもよい。
As mentioned above, although the
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、電池モジュールは、第1バッテリと、第2バッテリと、ケースと、スペーサとを備える。前記ケースは、前記第1バッテリおよび前記第2バッテリを収容し、前記第1バッテリに比べて前記第2バッテリの近くに通風口を有する。前記スペーサは、前記第1バッテリに沿って設けられ、前記第1バッテリの表面に沿って冷却流体が流れる隙間を前記ケースの内部に保つ。このような構成によれば、電池モジュールの冷却性能の向上を図ることができる。 According to at least one embodiment described above, the battery module includes a first battery, a second battery, a case, and a spacer. The case accommodates the first battery and the second battery, and has a vent hole near the second battery as compared to the first battery. The spacer is provided along the first battery, and maintains a gap in which the cooling fluid flows along the surface of the first battery in the case. According to such a configuration, the cooling performance of the battery module can be improved.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in other various forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof as well as included in the scope and the gist of the invention.
11…電池モジュール、21…バッテリ、21A…第1バッテリ、21B…第2バッテリ、26…スペーサ、29…ケース、31…バッテリ本体、31c…第1側面(第1面)、31d…第2側面(第2面)、32A,32B…端子、41…吸気口(第2通風口)、42A…第1排気口(第1通風口),51…スペーサ部材、51a…スペーサ部材の第1部分、51b…スペーサ部材の第2部分、61…絶縁フィルム、65…絶縁板、g…通風隙間(隙間)。
11
Claims (13)
前記第1バッテリおよび前記第2バッテリを収容し、前記第1バッテリに比べて前記第2バッテリの近くに第1通風口を有したケースと、
前記第1バッテリの前記第1面に沿って設けられ、前記第1バッテリの前記第1面のなかで前記一対の端子が離間した方向において前記一対の端子よりも前記第1面の中央部に近い領域に対応して配置され、前記第1バッテリの前記第1面の表面に沿って冷却流体が流れる隙間を前記ケースの内部に保つスペーサと、
を備え、
前記ケースは、前記第1バッテリと前記第2バッテリとが並ぶ方向とは交差する方向から該ケースの内部に開口して前記第1通風口との間で前記冷却流体が流れる第2通風口を有し、前記第2通風口の少なくとも一部は、前記第2バッテリよりも前記第1バッテリの近くに位置して前記スペーサに面した、
電池モジュール。 The battery body has a flat rectangular parallelepiped shape and a pair of terminals provided at one end of the battery body, and the battery body has a first surface having the largest area among the surfaces of the battery body, A first battery and a second battery having a second surface smaller in area than the first surface, and disposed with the second surfaces facing each other;
A case that houses the first battery and the second battery, and has a first vent near the second battery as compared to the first battery;
It is provided along the first surface of the first battery, and in the central portion of the first surface of the pair of terminals in the direction in which the pair of terminals are separated in the first surface of the first battery. A spacer disposed corresponding to the near region and keeping a gap through which the cooling fluid flows along the surface of the first surface of the first battery inside the case;
Equipped with a,
The case is opened in the case from a direction crossing the direction in which the first battery and the second battery are lined, and the second vent for the cooling fluid to flow between the first vent and the first vent. And at least a part of the second ventilation port is located closer to the first battery than the second battery and faces the spacer.
Battery module.
請求項1に記載の電池モジュール。 The second vent is an inlet for introducing the cooling fluid into the case, and the first vent is an outlet for causing the cooling fluid to flow out of the case.
The battery module according to claim 1 .
請求項1に記載の電池モジュール。 At least a part of the spacer extends in a direction intersecting the direction in which the first battery and the second battery are arranged.
The battery module according to claim 1.
前記スペーサは、前記複数のバッテリの間に配置された、
請求項1に記載の電池モジュール。 In addition to including the first battery, further comprising a plurality of batteries arranged with the first surface facing each other with the gap between the first surfaces,
The spacer is disposed between the plurality of batteries
The battery module according to claim 1.
請求項1に記載の電池モジュール。 The spacer is disposed between the first battery and the inner surface of the case.
The battery module according to claim 1.
請求項1に記載の電池モジュール。 The spacer has a plurality of spacer members arranged apart from each other in the direction in which the first battery and the second battery are arranged.
The battery module according to claim 1.
請求項6に記載の電池モジュール。 Each of the plurality of spacer members extends at least partially in a direction intersecting with the direction in which the first battery and the second battery are arranged.
The battery module according to claim 6 .
前記第1バッテリおよび前記第2バッテリを収容し、前記第1バッテリに比べて前記第2バッテリの近くに第1通風口を有したケースと、
前記第1バッテリの前記第1面に沿って設けられ、前記第1バッテリの前記第1面のなかで前記一対の端子が離間した方向において前記一対の端子よりも前記第1面の中央部に近い領域に対応して配置され、前記第1バッテリの前記第1面の表面に沿って冷却流体が流れる隙間を前記ケースの内部に保つスペーサと、
を備え、
前記ケースは、前記第1通風口とは異なる方向から該ケースの内部に開口して前記スペーサに面した第2通風口を有し、
前記スペーサは、前記第1バッテリと前記第2バッテリとが並ぶ方向に互いに離間して配置された複数のスペーサ部材を有し、
前記複数のスペーサ部材は、前記第2通風口から離れる方向に進むに従い互いの間の間隔が広くなる放射状に配置された、
電池モジュール。 The battery body has a flat rectangular parallelepiped shape and a pair of terminals provided at one end of the battery body, and the battery body has a first surface having the largest area among the surfaces of the battery body, A first battery and a second battery having a second surface smaller in area than the first surface, and disposed with the second surfaces facing each other;
A case that houses the first battery and the second battery, and has a first vent near the second battery as compared to the first battery;
It is provided along the first surface of the first battery, and in the central portion of the first surface of the pair of terminals in the direction in which the pair of terminals are separated in the first surface of the first battery. A spacer disposed corresponding to the near region and keeping a gap through which the cooling fluid flows along the surface of the first surface of the first battery inside the case;
With
The case has a second ventilation opening that opens into the case from a direction different from the first ventilation opening and faces the spacer,
The spacer has a plurality of spacer members arranged apart from each other in the direction in which the first battery and the second battery are arranged.
The plurality of spacer members are arranged radially so that the distance between them increases as the distance from the second ventilation port increases.
Batteries module.
前記第1バッテリおよび前記第2バッテリを収容し、前記第1バッテリに比べて前記第2バッテリの近くに第1通風口を有したケースと、
前記第1バッテリの前記第1面に沿って設けられ、前記第1バッテリの前記第1面のなかで前記一対の端子が離間した方向において前記一対の端子よりも前記第1面の中央部に近い領域に対応して配置され、前記第1バッテリの前記第1面の表面に沿って冷却流体が流れる隙間を前記ケースの内部に保つスペーサと、
を備え、
前記ケースは、前記第1通風口とは異なる方向から該ケースの内部に開口して前記スペーサに面した第2通風口を有し、
前記スペーサは、前記第1バッテリと前記第2バッテリとが並ぶ方向とは交差する方向に延びた第1部分と、前記第1部分の端部から前記第1通風口に近付く方向に折れ曲がって延びた第2部分とを含む、
電池モジュール。 The battery body has a flat rectangular parallelepiped shape and a pair of terminals provided at one end of the battery body, and the battery body has a first surface having the largest area among the surfaces of the battery body, A first battery and a second battery having a second surface smaller in area than the first surface, and disposed with the second surfaces facing each other;
A case that houses the first battery and the second battery, and has a first vent near the second battery as compared to the first battery;
The first battery is provided along the first surface of the first battery, and is closer to the center of the first surface than the pair of terminals in a direction in which the pair of terminals are separated from each other in the first surface of the first battery. A spacer disposed corresponding to the near region and keeping a gap through which the cooling fluid flows along the surface of the first surface of the first battery inside the case;
With
The case has a second ventilation opening that opens into the case from a direction different from the first ventilation opening and faces the spacer,
The spacer extends in a direction that crosses the direction in which the first battery and the second battery are arranged, and bends and extends in a direction approaching the first ventilation port from an end of the first portion. Including a second part,
Batteries module.
請求項1に記載の電池モジュール。 The second battery has an insulating film covering the first surface of the second battery;
The battery module according to claim 1.
請求項1に記載の電池モジュール。 An insulating plate disposed along the first surface of the second battery;
The battery module according to claim 1.
前記第1バッテリおよび前記第2バッテリを収容し、前記第1バッテリに比べて前記第2バッテリの近くに第1通風口を有したケースと、
前記第1バッテリの前記第1面に沿って設けられ、前記第1バッテリの前記第1面のなかで前記一対の端子が離間した方向において前記一対の端子よりも前記第1面の中央部に近い領域に対応して配置され、前記第1バッテリの前記第1面の表面に沿って冷却流体が流れる隙間を前記ケースの内部に保つスペーサと、
を備え、
前記第2バッテリの前記第1面に沿う隙間には、スペーサが設けられていないまたは前記第1バッテリの前記第1面に沿う前記スペーサよりも薄いスペーサが設けられた、
電池モジュール。 The battery body has a flat rectangular battery body and a pair of terminals provided at one end of the battery body, and the battery body has a first surface with the largest area among the surfaces of the battery body, A first battery and a second battery having a second surface smaller in area than the first surface, and disposed with the second surfaces facing each other;
A case accommodating the first battery and the second battery, and having a first vent near the second battery compared to the first battery;
It is provided along the first surface of the first battery, and in the central portion of the first surface of the pair of terminals in the direction in which the pair of terminals are separated in the first surface of the first battery. A spacer disposed corresponding to the near region and keeping a gap through which the cooling fluid flows along the surface of the first surface of the first battery inside the case;
With
In the gap along the first surface of the second battery, a spacer is not provided, or a spacer thinner than the spacer along the first surface of the first battery is provided.
Batteries module.
前記第1バッテリおよび前記第2バッテリを収容し、前記第1バッテリに比べて前記第2バッテリの近くに第1通風口を有したケースと、
前記第1バッテリの前記第1面に沿って設けられ、前記第1バッテリの前記第1面のなかで前記一対の端子が離間した方向において前記一対の端子よりも前記第1面の中央部に近い領域に対応して配置され、前記第1バッテリの前記第1面の表面に沿って冷却流体が流れる隙間を前記ケースの内部に保つスペーサと、
を備え、
前記第1バッテリおよび前記第2バッテリが膨張しようとする場合に、前記第1バッテリの前記第1面に沿う前記隙間は、前記スペーサによって保たれ、前記第2バッテリの前記第1面に沿う隙間は、前記第2バッテリの膨張によって狭くなる、
電池モジュール。 The battery body has a flat rectangular parallelepiped shape and a pair of terminals provided at one end of the battery body, and the battery body has a first surface having the largest area among the surfaces of the battery body, A first battery and a second battery having a second surface smaller in area than the first surface, and disposed with the second surfaces facing each other;
A case that houses the first battery and the second battery, and has a first vent near the second battery as compared to the first battery;
It is provided along the first surface of the first battery, and in the central portion of the first surface of the pair of terminals in the direction in which the pair of terminals are separated in the first surface of the first battery. A spacer disposed corresponding to the near region and keeping a gap through which the cooling fluid flows along the surface of the first surface of the first battery inside the case;
With
When the first battery and the second battery are about to expand, the gap along the first surface of the first battery is maintained by the spacer, and the gap along the first surface of the second battery. Is narrowed by the expansion of the second battery,
Batteries module.
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