JP6658387B2 - Battery pack - Google Patents
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Description
この明細書における開示は、導電部材によって電気的に接続された複数の電池を有する電池パックに関する。 The disclosure in this specification relates to a battery pack having a plurality of batteries electrically connected by a conductive member.
特許文献1に記載の組電池は、電池ケースの上面とバスバおよび絶縁部材との間に区画された通路に冷媒としての空気を流すことにより、冷却フィンに空気を接触させて放熱を促して電池を冷却している。バスバは、電池ケースの上面から離れた上方に設けられて、電池ケースの上面から突出する電極端子を電気的に接続している。バスバには、下方向および空気流れ方向に延びる形状である冷却フィンが複数枚一体に設けられている。冷却フィンの下端は、電池ケースの上面から離れた位置にある(特許文献1の図6参照)。
The battery pack described in
特許文献1の組電池では、電池ケースの上面とバスバおよび絶縁部材との間の通路において、電池ケースの上面付近は冷却フィンが存在しないため、バスバ付近よりも通気抵抗が小さい。このため、当該通路においては、バスバ付近よりも、電池ケースの上面付近の方に空気が流れやすくなる。したがって、特許文献1の組電池の場合、発熱量が大きいバスバに直接的に接触する空気流れを形成することが難しいという問題がある。
In the battery pack of
このような課題に鑑み、この明細書における開示の目的は、電極端子同士を接続する導電部材を直接的に冷却する冷却用流体流れを形成することにより、導電部材の冷却性能向上を図る電池パックを提供することである。 In view of such a problem, an object of the disclosure in this specification is to form a cooling fluid flow for directly cooling a conductive member that connects electrode terminals, thereby improving the cooling performance of the conductive member. It is to provide.
この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、技術的範囲を限定するものではない。 The embodiments disclosed in this specification employ different technical means from each other in order to achieve the respective objects. Further, the reference numerals in the claims and the parentheses described in this section are examples showing a correspondence relationship with specific means described in the embodiment described below as one aspect, and limit the technical scope. is not.
開示された電池パックのひとつは、セル積層方向(T1)に隣り合う電池セル(30)において隣り合う電極端子(30a)と電極端子(30b)とを接続する導電部材(5)と、導電部材によって接続された複数の電池セルの集合体である電池スタック(3)と、電気絶縁性を有した材料で形成されて導電部材を支持する支持部材(2)と、導電部材に接触させる冷却用流体が流通する流体通路(70)を、導電部材との間に形成するように設置されているカバー部材(307)と、カバー部材から導電部材に向けて突出しかつ導電部材から離間する突出部であって、導電部材をカバー部材に投影した投影図と導電部材の外形とを結んでできる空間内(S1)に少なくとも一部が存在する突出部(871,71)と、を備え、
突出部は、一つの電池スタックに対応する流体通路において、流体通路の中央よりも上流側に位置する上流側突出部と、流体通路の中央よりも下流側に位置する下流側突出部とを有し、下流側突出部は、空間内に存在する部分の体積が上流側突出部よりも大きくなるように設けられている。
One of the disclosed battery packs includes a conductive member (5) for connecting adjacent electrode terminals (30a) and electrode terminals (30b) in a battery cell (30) adjacent in a cell stacking direction (T1), and a conductive member. Battery stack (3), which is an aggregate of a plurality of battery cells connected by the above, a support member (2) formed of an electrically insulating material and supporting a conductive member, and a cooling member for contacting the conductive member A cover member ( 307 ) provided so as to form a fluid passage (70) through which a fluid flows between the cover and the conductive member, and a protrusion protruding from the cover member toward the conductive member and separated from the conductive member. A projection ( 871, 71 ) at least partially present in a space (S1) formed by connecting the projection of the conductive member to the cover member and the outer shape of the conductive member ;
The protrusion has an upstream protrusion located upstream of the center of the fluid passage in the fluid passage corresponding to one battery stack, and a downstream protrusion located downstream of the center of the fluid passage. and, downstream protrusion that provided such that the volume of the portion present in the space is greater than the upstream-side projection.
この電池パックによれば、カバー部材から導電部材に向けて突出しかつ導電部材から離間する突出部の少なくとも一部が、導電部材に対して垂直な方向に導電部材をカバー部材に投影した投影図と導電部材の外形とを結んでできる空間内に存在する。突出部は、当該空間内において、導電部材から離れたカバー部材側に存在しているため、カバー部材側の流通抵抗が導電部材側の流通抵抗よりも大きくなる。これにより、流体通路において導電部材が存在する部位では、冷却用流体は導電部材側に流れやすくなり、冷却用流体を導電部材に接触させやすい流れを形成できる。したがって、電極端子同士を接続する導電部材を直接的に冷却する冷却用流体流れを形成することにより、導電部材の冷却性能向上を図る電池パックを提供できる。
開示された電池パックのひとつは、セル積層方向(T1)に隣り合う電池セル(30)において隣り合う電極端子(30a)と電極端子(30b)とを接続する導電部材(5)と、導電部材によって接続された複数の電池セルの集合体である電池スタック(3)と、電気絶縁性を有した材料で形成されて導電部材を支持する支持部材(2)と、導電部材に接触させる冷却用流体が流通する流体通路(70)を、導電部材との間に形成するように設置されているカバー部材(7)と、カバー部材から導電部材に向けて突出しかつ導電部材から離間する突出部であって、導電部材に対して垂直な方向に導電部材をカバー部材に投影した投影図と導電部材の外形とを結んでできる空間内(S1)に少なくとも一部が存在する突出部(71)と、を備え、突出部は、一つの電池スタックに対応する流体通路において、流体通路の中央よりも上流側においてセル積層方向の全体にわたって設けられておらず、流体通路の中央よりも下流側にのみ設けられている。
According to this battery pack, at least a part of the protrusion protruding from the cover member toward the conductive member and separated from the conductive member is a projection view in which the conductive member is projected onto the cover member in a direction perpendicular to the conductive member. It exists in the space formed by connecting the outer shape of the conductive member. Since the protruding portion exists in the space on the cover member side distant from the conductive member, the flow resistance on the cover member side is larger than the flow resistance on the conductive member side. Accordingly, at the portion where the conductive member exists in the fluid passage, the cooling fluid is likely to flow toward the conductive member, and a flow that allows the cooling fluid to easily contact the conductive member can be formed. Therefore, it is possible to provide a battery pack that improves the cooling performance of the conductive member by forming a cooling fluid flow that directly cools the conductive member that connects the electrode terminals.
One of the disclosed battery packs includes a conductive member (5) for connecting adjacent electrode terminals (30a) and electrode terminals (30b) in a battery cell (30) adjacent in a cell stacking direction (T1), and a conductive member. Battery stack (3), which is an aggregate of a plurality of battery cells connected by the above, a support member (2) formed of an electrically insulating material and supporting a conductive member, and a cooling member for contacting the conductive member A cover member (7) provided so as to form a fluid passage (70) through which the fluid flows between the cover member and the conductive member, and a protrusion protruding from the cover member toward the conductive member and separated from the conductive member. A projection (71) at least partially present in a space (S1) formed by connecting a projection of the conductive member to the cover member in a direction perpendicular to the conductive member and the outer shape of the conductive member; , Equipped , The projecting portion is the fluid passage corresponding to one of the cell stack, not provided over the entire cell stacking direction at the upstream side of the center of the fluid passage, provided only on the downstream side of the center of the fluid passage I have.
開示された電池パックのひとつは、セル積層方向(T1)に隣り合う電池セル(30)において隣り合う電極端子(30a)と電極端子(30b)とを接続する導電部材(5)と、導電部材によって接続された複数の電池セルの集合体である電池スタック(3)と、電気絶縁性を有した材料で形成されて導電部材を支持する支持部材(2)と、導電部材に接触させる冷却用流体が流通する流体通路(70)を、導電部材との間に形成するように設けられているカバー部材(407)と、電池セルの安全弁が設けられている部位と連通し流体通路に交差する排煙通路であって、電池セルとの間に流体通路の一部が介在するように設けられている排煙通路(1250)と、カバー部材に設けられて排煙通路を形成するダクト部(407b)と、ダクト部から電池セルに向けて流体通路に突出する突出部(407a)と、を備える。 One of the disclosed battery packs includes a conductive member (5) for connecting adjacent electrode terminals (30a) and electrode terminals (30b) in a battery cell (30) adjacent in a cell stacking direction (T1), and a conductive member. Battery stack (3), which is an aggregate of a plurality of battery cells connected by the above, a support member (2) formed of an electrically insulating material and supporting a conductive member, and a cooling member for contacting the conductive member A cover member (407) provided so as to form a fluid passage (70) through which the fluid flows between the conductive member and the cover member (407), and a portion where the safety valve of the battery cell is provided intersects the fluid passage. A smoke exhaust passage which is provided so that a part of the fluid passage is interposed between the battery cell and the smoke exhaust passage; and a duct portion which is provided in the cover member and forms the smoke exhaust passage. 407b) Comprising protrusion protruding from the isolation portion in the fluid passage toward the battery cell and (407a), the.
この電池パックによれば、ダクト部から電池セルに向けて突出する突出部が、排煙通路と交差する流体通路に存在する。この構成により、流体通路を流れる冷却用流体が排煙通路と交差する部位を流れる際に、突出部によって電池セル側に近づいたり、電池セル側に向きを変えたりして流れるようになる。したがって、冷却用流体をカバー部材側よりも導電部材に接触させやすい流れを形成できる。このようにして電極端子同士を接続する導電部材を直接的に冷却する冷却用流体流れを形成することにより、導電部材の冷却性能向上を図る電池パックを提供できる。 According to this battery pack, the protrusion protruding from the duct toward the battery cell exists in the fluid passage crossing the smoke exhaust passage. With this configuration, when the cooling fluid flowing through the fluid passage flows through a portion that intersects with the smoke exhaust passage, the cooling fluid approaches the battery cell side or changes its direction toward the battery cell side by the protrusion. Therefore, it is possible to form a flow that makes the cooling fluid more easily contact the conductive member than the cover member side. By forming a cooling fluid flow for directly cooling the conductive members connecting the electrode terminals in this way, it is possible to provide a battery pack that improves the cooling performance of the conductive members.
以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても形態同士を部分的に組み合せることも可能である。 Hereinafter, a plurality of embodiments for carrying out the present disclosure will be described with reference to the drawings. In each embodiment, portions corresponding to the items described in the preceding embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted. When only a part of the configuration is described in each embodiment, the other embodiments described above can be applied to other parts of the configuration. Not only the combination of parts that clearly indicate that a combination is possible in each form, but also the forms can be partially combined without being specified unless there is a particular problem with the combination. It is possible.
(第1実施形態)
第1実施形態の電池パック1について、図1〜図9を参照して説明する。各図において、T1は複数の電池セル30のセル積層方向であり、W1はセル幅方向または冷却用流体の流れ方向であり、H1はセル高さ方向である。セル積層方向T1は、直方体状の電池セル30のセル厚さ方向でもある。セル幅方向W1は、セル積層方向T1とセル高さ方向H1の両方に垂直な方向である。電池パック1では、セル高さ方向H1を鉛直方向に設定している。
(1st Embodiment)
The
電池パック1は、複数の電池セル30を搭載する各種の電気機器に適用することができる。各種の電気機器は、例えば、蓄電池を有する装置、コンピュータ、車両等である。第1実施形態では、その一例として、電池パック1を、内燃機関と電池駆動のモータとを組み合わせて走行駆動源とするハイブリッド自動車、電池駆動のモータによって走行する電気自動車等の車両に用いる場合について説明する。
The
電池パック1は、少なくとも、電池ケース4と、電池ケース4の内部に収容された複数の電池セル30と、バスバ5を支持する支持部材としてのバスバケース2と、バスバケース2または電池ケース4に装着可能なカバー部材7と、を備える。電池パック1は、セル積層方向T1に所定個数の電池セル30が配置される構成の電池スタック3を複数個備える。各電池スタック3は、これを構成するすべての電池セル30が直列に結線されることにより、通電可能に接続されている。図1および図2に示すように、電池スタック3と電池スタック3は、セル積層方向T1に並んで設置された状態で電気的に接続されている。隣り合う電池ケース4と電池ケース4は、一方の電池ケース4と他方の電池ケースとが爪部と孔部との係合によっても連結されて一固まりとなっている。爪部と孔部は、電池ケース4またはバスバケース2に設けられている。
The
複数個の電池スタック3の両端部には、電池パック1としての総正極側端子、総負極側端子をそれぞれ内蔵するコネクタ11が設置されている。電池セル30は、例えばニッケル水素二次電池、リチウムイオン電池、有機ラジカル電池であり、筐体内に収納された状態で自動車の座席下、後部座席とトランクルームとの間の空間、運転席と助手席の間の空間などに配置されている。
At both ends of the plurality of
電池パック1を構成する複数の電池セル30は、単電池でもあり、例えばアルミ缶等の外殻を構成する外装ケースを有し、直方体状の外装ケースの一端面から上方に突出する、正極端子である電極端子30aと負極端子である電極端子30bとを有する。電池パック1は、すべての電池セル30を直列に結線するように電極端子30aと電極端子30bとを接続する所定個数のバスバ5を備える。バスバ5は、導電性を有する材料で構成されている導電部材の一例である。バスバ5は、プレス加工により、2つの平板状部50、2つの平板状部50を連結するベント部、伝熱面積を増大するフィン部51等を有する形状となるように製造することができる。以下、電極端子30aと電極端子30bとを総称して電極端子と記載することがある。
The plurality of
各電池セル30における外装ケースには、安全弁が設けられている。各安全弁は、電極端子30aと電極端子30bの間に位置し、電池セル30の内部圧力が異常な圧力になるときに破断するように設定されている。安全弁は、例えば、電池セル30の外装ケースの端面に開口した孔に薄い金属膜を貼り付けて塞いで構成されている。この場合には、電池セル30の内部圧力が異常な圧力になったときに、当該金属膜が破断して外装ケースの孔が開放されて、電池セル30の内部のガスが外装ケースの外部に放出されることにより、セル内圧が低下し、電池自身の破裂を防止することができる。
A safety valve is provided in an outer case of each
電池ケース4は、その内部に各電池セル30の全体を収容可能な深い箱状の部材である。電池ケース4は、それぞれ電池セル30を収容する収容室を、収容する電池セル30と同数個備える。複数個の収容室は、セル積層方向T1に並ぶように設けられている。セル積層方向T1に隣接する収容室は、仕切り壁によって仕切られている。電池ケース4は、所定間隔に設けられた仕切り壁によって電池セル30の外装ケースを支持して各電池セル30を保持する。電池ケース4は、例えばポリプロピレン、フィラーやタルクを含有するポリプロピレン等の合成樹脂で形成されている。電池ケース4は、底部と、底部から立設する4辺を囲む4つの側板部とを有して形成されている。側板部には、所定の位置に、電池パック1をボルトナット等の固定具によって車両側に固定する複数の取付部が設けられている。
The
電池ケース4は、一端である上端に4つの側板部によって囲まれた開口部を有している。各電池セル30は電極端子30aおよび電極端子30bが突出する端面とは反対側に位置する端面を先頭にして上端の開口部から電池ケース4内に挿入されて、仕切り壁と仕切り壁の間の所定の位置に設置される。一対の側板部は、電池セル30のセル幅方向W1の両側に位置している。他の一対の側板部は、層状に設置された複数の電池セル30のセル積層方向T1、すなわち厚さ方向の両端に位置している。
The
電池ケース4の上端の開口部には、所定の位置にバスバを収容するバスバケース2を、開口部を覆うように設置することができる。この開口部には、各収容室に設置された電池セル30の電極端子30aおよび電極端子30bが露出するように配置されている。バスバケース2は、電気絶縁性を有した材料によって形成されて、バスバ5と電池セル30の外装ケースとを絶縁する。バスバケース2は、例えば安全弁および各電極端子を除く外装ケースの上面部分を覆うように設けられる。
In the opening at the upper end of the
バスバケース2は、安全弁から噴出したガスを所定の箇所に誘導するための排煙通路250を形成するダクト部25を有している。ダクト部25は、各電池セル30の安全弁が設けられている部位と内部の排煙通路250とが連通し、排煙通路250がシール構造によって外部と遮断されるように各電池セル30の上面との間に押さえる。ダクト部25と電池セル30の上面との間には、ゴムなどのシール部材を配置するようにしてもよい。例えば、ダクト部25において電池セル30の上面を押さえる部分には、エラストマ等の軟性の高い樹脂を二色食成形等により設けるようにしてもよい。ダクト部25は、セル積層方向T1に沿うように延びている。ダクト部25は、耐熱性を有し、電池セル30の内部が異常な高圧状態になって、内部のガスが安全弁の破断によって噴き出しても、排煙通路250を形成する部分が溶けないで破損しない耐熱能力を有する。バスバケース2は、電気絶縁性を有する材料、例えばポリプロピレン、フィラーやタルクを含有するポリプロピレン等の合成樹脂で形成されている。
The
バスバケース2は、ダクト部25に対してセル幅方向W1の両側のそれぞれに、セル積層方向T1に隣り合う電池セル30と電池セル30とを電気的に接続するバスバ5を収容している。電池セル30の上面は、バスバケース2に接触することにより、電池ケース4に対する電極端子のセル高さ方向H1の位置が規定されることになる。
The
バスバ5は、隣接する電池セル30に関して異極電極である電極端子同士を電気的に接続する。バスバ5と電極端子30aや電極端子30bとの電気的な接続は、例えば、超音波溶接、レーザー溶接、アーク溶接等の接続手段によって提供される。バスバ5と電池セル30は、平板状部50と電極端子30aまたは電極端子30bとの接合によって電気的に接続されている。
The
図1に図示するように、電池スタック3については、電池ケース4内の電池集合体の一方端に位置する電池セル30の正極端子である電極端子30aは、一つの平板状部50を有するバスバに接続されている。このバスバの端部は、電池パック1全体の総端子部としてコネクタ11に内蔵されている総正極側端子に電気的に接続されており、外部の電源供給部に電気的に接続されている。
As shown in FIG. 1, in the
一方端に位置する電池セル30の電極端子30bは、隣接する電池セル30の電極端子30aにバスバ5によって結線されている。さらにセル積層方向T1に積層設置される各電池セル30は、バスバ5によって順に直列結線されている。電池スタック3の他方端に位置する電池セル30の負極端子である電極端子30bは、一つの平板状部50を有するバスバに接続されている。このバスバの端部は、隣接する電池スタック3に電気的に接続されている。そして、他方端に位置する電池スタック3において、電池スタック3の他方端に位置する電池セル30の負極端子である電極端子30bは、一つの平板状部50を有するバスバに接続されている。このバスバの端部は、電池パック1全体の総端子部としてコネクタ11に内蔵されている総負極側端子に電気的に接続されており、外部の電源供給部に電気的に接続されている。このように、電池パック1全体の総端子部として両端に配されたバスバとバスバは、電力の供給および放出を行うために、例えば、リレー等を用いた電流の制御回路に接続されている。
The
電極端子30aと電極端子30bとをバスバ5によって接続する工程を実施する場合には、まず、各電池セル30を、電極端子が設けられている端面とは反対側の端面を先頭にした姿勢で、電池ケース4の上端開口部から各収容室に適正に収容して保持する。次に、電池ケース4と複数の電池セル30とを一体にした組み立て品に対してバスバケース2を組み付け、電池ケース4の組付部42を貫通した穴部とバスバケース2の組付部22を貫通した穴部とにボルト10を挿通し、ナットで締め付ける。電池ケース4とバスバケース2との組み立て品に対して、バスバケース2のベース部20に形成された開口部から露出する電極端子に対応するバスバ5を所定位置に設置する。これにより、バスバ5は、平板状部50と電極端子とが接触する状態でバスバケース2によって支持されている。この状態で、各バスバ5について、平板状部50と電極端子とが接触している接触部に前述の溶接を行い、バスバ5と電極端子とを電気的に接合する。
When the step of connecting the
電池パック1は、所定の電池セル30と所定の電池セル30との間または、各電池セル30における電圧信号を送信するために配線される所定個数の電圧検出線6を備える。電圧検出線6は、電池情報に関係する電気信号を検出するためにバスバ5に対して接続されている検出用部材の一例である。電圧検出線6は、電池パック1に関わる各種の電池情報を検出するための電気信号検出用の線であり、バスバ5の所定の部位と電池監視ユニット等の制御装置とを接続する。電圧検出線6等の検出用部材は、バスバ5に接続されている一端からコネクタ端子に接続されている他端にかけて、バスバケース2の内部に内蔵されている形態でもよい。例えば、検出用部材は、バスバケース2に外表面に沿うように配線される形態であってもよい。
The
電圧検出線6は、一端が接続されているバスバ5との接続部から延びて、電池側コネクタ13に内蔵されるコネクタ端子に他端が接続されている。電圧検出線6は、バスバ5との接続部から電池側コネクタ13のコネクタ端子まで延びる通信線である。電圧検出線6の他端と出力用コネクタ端子とは、例えば、かしめ加工または前述した溶接によって結合されている。電池側コネクタ13は、制御装置に接続されている入力用信号線の一端部である入力用コネクタ端子を内蔵する制御装置側のコネクタに接続されている。電圧検出線6は、電池スタック3において所定の電位差を電気信号として検出し、出力用コネクタ端子が入力用コネクタ端子に導通可能に接続されることで、電池管理ユニット等を構成する制御装置に出力する。
The
電池管理ユニット(Battery Management Unit)は、少なくとも電池スタック3の蓄電量を管理する機器であり、電池パック1に係る制御を行う電池制御ユニットの一例である。また、電池管理ユニットは、電池スタック3に関する電流、電圧、温度を監視するとともに、電池スタック3の異常、漏電異常等を管理する機器であってもよい。電池管理ユニットは、車両に搭載された各種の電子制御装置と通信可能に構成されている。電池管理ユニットには、電流センサによって検出された電流値に係る信号が入力されてもよいし、メインリレーやプリチャージリレーの作動を制御する制御装置であってもよい。電池管理ユニットは、電池スタック3等の発熱体を冷却するための送風装置のモータの作動を制御する機器として機能することができる。
The battery management unit (Battery Management Unit) is a device that manages at least the amount of power stored in the
電池セル30は、例えば、放電して電流が取り出される出力時および充電される入力時に自己発熱する。電池管理ユニットは、電池セル30の温度を常時モニターし、電池セル30の温度に基づいて送風装置の運転を制御する。例えば、電池管理ユニットは、送風装置8のモータに、最大電圧に対して0%〜100%に含まれる任意の値のデューティ比に制御した電圧を印加して、各ファンの回転数を可変させることができる。電池パック1では、このデューティ制御によってファンの回転数を変化させることにより、送風装置8による風量を多段階または無段階的に調節することができる。
The
電圧検出線6は、バスバ5との接続部から引き出され、セル積層方向T1に隣り合うバスバ5とバスバ5との間を、セル幅方向W1に延びるように配線されている。バスバケース2のベース部20は、セル積層方向T1に隣り合うバスバ5とバスバ5との間に相当する箇所に、セル幅方向W1に延びるバスバ間壁部を備えている。この構成によれば、バスバ間壁部は、隣り合うバスバ5とバスバ5とを絶縁する機能を提供できる。
The
バスバ間壁部は、隣接するバスバ5から延びる電圧検出線6を収容して、電池側コネクタ13に向けて案内するように構成してもよい。図1、図3および図4に示すように、ダクト部25は、バスバケース2において、セル幅方向W1に関して中央部に位置し、さらにセル積層方向T1の長さ全体にわたる排煙通路250を有している。排煙通路250は、流体通路70の中央部で流体通路70に対して交差する。バスバ間壁部は、セル幅方向W1に関してダクト部25の両側にそれぞれ、複数個ずつ、所定間隔をあけて設けられている。この所定間隔のスペースには、バスバ5が収容されている。
The busbar wall portion may be configured to receive the
電池パック1は、電池セル30を冷却するための冷却用流体が流通する流体通路70を備える。カバー部材7は、バスバ5に接触させる冷却用流体が流通する流体通路70を、バスバ5との間に形成するように設置されている。カバー部材7は、電気絶縁性を有する材料、例えばポリプロピレン、フィラーやタルクを含有するポリプロピレン等の合成樹脂で形成されている。流体通路70は、冷却用流体がバスバ5の表面上を流れるように形成された通路である。流体通路70は、バスバケース2の枠壁部を貫通して形成された開口部を通路入口部12とする。電池パック1は、電池セル30を冷却するための冷却用流体が流通する流体通路170を備える。流体通路170は、冷却用流体が電池セル30における外装ケースの表面上を流れるように形成された通路である。流体通路170は、電池ケース4の側壁部を貫通して形成された開口部を通路入口部14とする。
The
送風装置8は、流体通路70、流体通路170に強制的な冷却用流体の流れを形成する流体駆動装置の一例である。送風装置8の吸込み部80は、連結ダクト15によって、流体通路70の通路出口部および流体通路170の通路出口部に連結されている。冷却用流体としては、例えば、空気、各種のガス、水、冷媒を用いることができる。
The
冷却用流体は、送風装置8の吸引力によって通路入口部12から流体通路70に流入し、通路入口部12に近い側に並ぶバスバ5の表面上に沿って流れる。そして、ダクト部25を乗り越えた後、通路入口部12から遠い側に並ぶバスバ5の表面上に沿って流れ、電池パック1の外部に流出する。また、冷却用流体は、送風装置8の吸引力によって通路入口部14から流体通路170に流入し、電池セル30の外装ケースの表面上に沿って流れ、電池パック1の外部に流出する。電池パック1の外部に流出した冷却用流体は、連結ダクト15内の通路を介して吸込み部80から送風装置8に吸い込まれ、吹出し部81から外部に流出する。このように冷却用流体をバスバ5の表面や電池セル30の外装ケースの表面に接触するように強制的に流すことにより、電池セル30を冷却する性能を高めることができる。
The cooling fluid flows into the
電池パック1は、カバー部材7からバスバ5に向けて突出しかつ先端がバスバ5から離間する突出部71を備えている。突出部71は、カバー部材7と同じ材質で構成されるカバー部材7の一部であってもよいし、カバー部材7に組み付けられた別部品であってもよい。図3および図4に示すように、突出部71は流体通路70に存在するため、突出部71が存在する部位は突出部71が存在しない部位よりも通路断面積が小さくなっている。したがって、突出部71は流体通路70を流れる流体の障害壁として機能し、突出部71に衝突する方向に進む流体は突出部71を避けて突出部71の周囲を流れるようになる。
The
図2に図示するように、カバー部材7は、バスバ5が設置されている電池スタック3の面全体を覆う形状である。図4に図示するように、カバー部材7は、通路入口部12に近い側のバスバ5に対向する上流側屋根部7aと、通路入口部12から遠い側のバスバ5に対向する下流側屋根部7cと、上流側屋根部7aと下流側屋根部7cとをつなぐ中間屋根部7bと、を有して形成されている。
As shown in FIG. 2, the
上流側屋根部7aは、電池スタック3のバスバ設置面との間に、流体通路70の上流側に相当する扁平直方体状の通路を形成する平板状部である。下流側屋根部7cは、電池スタック3のバスバ設置面との間に、流体通路70の下流側に相当する扁平直方体状の通路を形成する平板状部である。中間屋根部7bは、セル積層方向T1に延びる半筒状であり、半筒状の側面の端部において上流側屋根部7aおよび下流側屋根部7cのそれぞれに一体に繋がっている。中間屋根部7bは、ダクト部25との間に、流体通路70の一部が断面半ドーナツ状で電池スタック3のセル積層方向長さ全体に延びるように、ダクト部25の外表面を覆っている。つまり、流体通路70は、上流側屋根部7aの内側でバスバ設置面に沿うように延びた後、中間屋根部7bの内側で電池スタック3から離れるように立ち上がり電池スタック3に近づくようにUターンし下流側屋根部7cの内側でバスバ設置面に沿うように延びる。
The
図4に図示するように、突出部71は下流側屋根部7cの内面からバスバ5に向けて突出している。突出部71は、流体通路70において下流側にのみ設けられ、上流側には設けられていない。さらに突出部71は、流体通路70の中央部で交差する排煙通路250よりも下流側に位置するバスバ5に対して流体流れ方向の全体にわたって対向するように設けられている。
As shown in FIG. 4, the protruding
突出部71は、バスバ5をカバー部材7に投影した投影図とバスバ5の外形とを結んでできる空間内S1に少なくとも一部が存在するように設けられている。投影図は、バスバ5を、バスバ5に対して垂直な方向にカバー部材7の投影面に投影したときにカバー部材7の投影面にできる図形である。投影面にできる図形は、バスバ5をバスバ5に対して垂直な方向に見る視点とバスバ5上の任意の点とを直線で結んだ場合に、この直線である投影線とカバー部材7の投影面との交点を結んでいくことで投影面上に形成される平面投影図である。バスバ5に対して垂直な方向とは、バスバ5と電極端子との接触部を有するバスバの表面に対して垂直な方向として定義することができる。
The protruding
図5に示すように、突出部71は、セル積層方向長さがバスバ5よりも大きくなるように構成されている。突出部71は、セル積層方向T1についてバスバ5の全体を覆う位置に設けられている。突出部71は、空間内S1のセル積層方向長さ全体に存在し、さらにセル積層方向T1について空間内S1からはみ出す長さを有している。突出部71は、このようなバスバ5との位置関係を維持して、図4のように流体流れ方向にもバスバ5の流体流れ方向長さ全体にわたるように設けられている。この構成により、突出部71によって流れの向きをバスバ5側に変更する冷却用流体を、バスバ5のセル積層方向長さ全体に近づくように流すことができる。
As shown in FIG. 5, the projecting
突出部71とバスバ5とのセル積層方向T1の位置関係は、図6に示すような形態でもよい。図6に示すように、カバー部材7からバスバ5に向けて突出する突出部171は、セル積層方向T1についてバスバ5の一部分を覆う位置に設けられている。突出部171は、空間内S1のセル積層方向長さの一部に存在し、セル積層方向T1について空間内S1よりも短い長さを有している。突出部171は、その全体が空間内S1に含まれるように設けられている。突出部171は、このようなバスバ5との位置関係を維持して、図4のように流体流れ方向にもバスバ5の流体流れ方向長さ全体にわたるように設けられている。この構成により、冷却用流体のうち、突出部171によって流れの向きをバスバ5側に変更する流体はバスバ5のセル積層方向長さの一部に近づくように流れ、突出部171によってセル積層方向T1に向きを変更する流体は流体通路70における乱流を促進する。
The positional relationship between the protruding
突出部71とバスバ5との流体流れ方向の位置関係は、図7〜図9の各図に示すような形態でもよい。図7に示すように、カバー部材7からバスバ5に向けて突出する突出部271は、流体流れ方向についてバスバ5の一部分を覆うように設けられている。突出部271は、空間内S1の流体流れ方向長さの一部に存在し、流体流れ方向について空間内S1よりも短い長さを有している。突出部271は、その全体が空間内S1に含まれるように設けられている。突出部271が流体流れ方向についてバスバ5の一部分を覆う位置は、バスバ5の上流側、下流側、中間部のいずれかあり、バスバ5において最も温度が高くなる部位または当該部位よりも上流側であることが好ましい。冷却用流体のうち、突出部271によって流れの向きをバスバ5側に変更する流体を効率的に当該部位に接触させることができるからである。
The positional relationship between the protruding
図8に示すように、カバー部材7からバスバ5に向けて突出する突出部371は、流体流れ方向についてバスバ5の一部分を覆うように設けられている。突出部371は、空間内S1の流体流れ方向長さの一部に存在し、流体流れ方向について空間内S1よりも短い長さを有している。突出部371は、その一部が空間内S1に含まれ、さらにセル積層方向T1について空間内S1からはみ出す長さを有している。突出部371が流体流れ方向についてバスバ5の一部分を覆う位置は、バスバ5において最も温度が高くなる部位または当該部位よりも上流側であることが好ましい。冷却用流体のうち、突出部371によって流れの向きをバスバ5側に変更する流体を効率的に当該部位に接触させることができるからである。
As shown in FIG. 8, a
図9に示すように、カバー部材7からバスバ5に向けて突出する突出部471は、流体流れ方向についてバスバ5の全体を覆う位置に設けられている。突出部471は、空間内S1の流体流れ方向長さ全体に存在し、さらに流体流れ方向について空間内S1からはみ出す長さを有している。この構成により、突出部471によって流れの向きをバスバ5側に変更する冷却用流体を、バスバ5の流体流れ方向長さ全体にわたって近づくように流すことができる。
As shown in FIG. 9, a projecting
次に、第1実施形態の電池パック1によって得られる効果について説明する。電池パック1は、隣接する電池セル30において隣り合う電極端子30aと電極端子30bとを接続するバスバ5と、バスバ5によって接続された複数の電池セル30の集合体である電池スタック3と、バスバ5を支持するバスバケース2と、を備える。電池パック1は、さらに、バスバ5に接触させる冷却用流体が流通する流体通路70を、バスバ5との間に形成するように設置されているカバー部材7と、カバー部材7からバスバ5に向けて突出しかつバスバ5から離間する突出部71と、を備える。突出部71は、バスバ5をカバー部材7に投影した投影図とバスバ5の外形とを結んでできる空間内S1に少なくとも一部が存在する。
Next, effects obtained by the
この電池パック1によれば、カバー部材7からバスバ5に向けて突出する突出部71の少なくとも一部が、バスバ5をカバー部材7に投影した投影図とバスバ5の外形とを結んでできる空間内S1に存在する。換言すれば、突出部71は、少なくとも一部がバスバ5と対向するように設けられている。突出部71は、空間内S1において、バスバ5から離間したカバー部材7側に存在しているため、バスバ5の表面付近は突出部71が存在していない。このため、カバー部材7付近を流れる流体の流通抵抗はバスバ5付近を流れる流体の流通抵抗よりも大きくなる。これにより、流体通路70においてバスバ5が存在する部位では、冷却用流体はバスバ5側に流れやすくなり、冷却用流体をバスバ5に接触させやすい流れを形成できる。したがって、電池パック1は、電極端子同士を接続するバスバ5を直接的に冷却する冷却用流体流れを形成することにより、バスバ5の冷却性能向上を図ることができる。
According to the
電池パック1は、空間内S1に存在する部分の体積が流体通路70において上流側よりも下流側で大きくなる突出部を有している。この構成によれば、流体通路70においてバスバ5が存在する部位の流路断面積が、上流側よりも下流側で小さくなる。これにより、下流側の方が上流側よりも流速を大きくできるため、バスバ5と冷却用流体との熱交換性能を下流側で向上させることができる。また、上流側よりも下流側で、バスバ5に近づく流体流れを促進することができるので、下流側においてバスバ5の放熱を高めることができる。このように下流側での熱交換性能を高めることにより、上流側よりも下流側で冷却性能が低下しがちな電池パックの電池冷却性能を改善することができる。
The
突出部71は、流体通路70において下流側にのみ設けられている。この構成によれば、上流側に対して下流側において、バスバ5と冷却用流体との熱交換性能の向上とバスバ5に近づく流体流れとを実現できるので、低下しがちな下流側の電池冷却性能を改善することができる。
The
突出部71は、バスバ5に対してセル積層方向T1の全体にわたるように設けられている。この構成によれば、バスバ5のセル積層方向長さ全体にわたってバスバ5に近づく流体流れを形成することができるので、セル積層方向長さ全体にわたってバスバ5からの放熱を促進することができる。したがって、バスバ5の冷却性能向上を図る電池パック1を提供できる。
The protruding
突出部71は、バスバ5に対して冷却用流体の流れ方向の全体にわたるように設けられている。この構成によれば、バスバ5の流体流れ方向長さ全体にわたってバスバ5に近づく流体流れを形成することができるので、流体流れ方向長さ全体にわたってバスバ5からの放熱を促進することができる。したがって、バスバ5の冷却性能向上を図る電池パック1を提供できる。
The protruding
(第2実施形態)
第2実施形態では、第1実施形態の電池パック1の他の形態である、流体通路70に存在する突出部571について図10を参照して説明する。図10において、第1実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。以下、第1実施形態と相違する内容について説明する。
(2nd Embodiment)
In the second embodiment, a
第2実施形態は、第1実施形態に対して、流体通路70の上流側に存在する突出部571を備える点が相違する。電池パック1は、突出部71に加えて、カバー部材107からバスバ5に向けて突出しかつ先端がバスバ5から離間する突出部571を備えている。突出部571は、カバー部材107と同じ材質で構成されるカバー部材107の一部であってもよいし、カバー部材107に組み付けられた別部品であってもよい。図10に示すように、突出部571は流体通路70の上流側に存在するため、突出部571が存在する部位は突出部571が存在しない部位よりも通路断面積が小さくなっている。したがって、突出部571は、突出部71と同様に流体通路70を流れる流体の障害壁として機能し、突出部571に衝突する方向に進む流体は突出部571を避けて突出部571の周囲を流れるようになる。
The second embodiment is different from the first embodiment in that the second embodiment includes a
図10に図示するように、突出部571は上流側屋根部7aの内面からバスバ5に向けて突出している。突出部571は、流体通路70の中央部で交差する排煙通路250よりも上流側に位置するバスバ5に対して流体流れ方向の全体にわたって対向するように設けられている。突出部571は、突出部71と同様に、バスバ5をカバー部材107に投影した投影図とバスバ5の外形とを結んでできる空間内S1に少なくとも一部が存在するように設けられている。投影図は、バスバ5を、バスバ5に対して垂直な方向にカバー部材107の投影面に投影したときにカバー部材107の投影面にできる図形である。この空間内S1は、第1実施形態における空間内S1と同様である。
As shown in FIG. 10, the protruding
第2実施形態によれば、電池パック1は、空間内S1に存在する部分の体積が流体通路70において上流側と下流側とで同等である突出部71と突出部571とを備えている。この電池パック1によれば、流体通路70において、上流側の流路断面積と下流側の流路断面積とが同等になるように構成できる。これにより、上流側と下流側とで流速が大きく変化しないような流体流れを形成できる。したがって、各突出部によってバスバ5に近づく流体流れを形成して、冷却性能を向上できるとともに、上流側におけるバスバ5との熱交換性能と下流側におけるバスバ5との熱交換性能とに大きな差がない電池パック1を提供できる。
According to the second embodiment, the
第2実施形態によれば、電池パック1は、流体流れ方向に並ぶすべてのバスバ5に対して対向する位置にある突出部を備える。この電池パック1によれば、冷却用流体は、流体通路70において流体流れ方向に並ぶすべてのバスバ5側に流れやすくなり、冷却用流体を流体流れ方向に並ぶすべてのバスバ5に接触させやすい流れを形成できる。したがって、電池パック1は、流体流れ方向に並ぶすべてのバスバ5を直接的に冷却する冷却用流体流れを形成することにより、バスバ5の冷却性能向上を図ることができる。
According to the second embodiment, the
(第3実施形態)
第3実施形態では、第1実施形態の電池パック1の他の形態である、流体通路70に存在する突出部671および突出部771について図11を参照して説明する。図11において、第1実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。以下、第1実施形態と相違する内容について説明する。
(Third embodiment)
In the third embodiment, a
第3実施形態は、第1実施形態に対して、流体通路70に存在する突出部の構成が相違する。第3実施形態の電池パック1は、流体通路70の上流側に突出する突出部671と、流体通路70の下流側に突出する突出部771と、を備える。突出部671は、カバー部材207の上流側屋根部7aからバスバ5に向けて突出する柱状であり、かつ先端がバスバ5から離間している。突出部771は、カバー部材207の下流側屋根部7cからバスバ5に向けて突出する柱状であり、かつ先端がバスバ5から離間している。突出部671や突出部771は、カバー部材207と同じ材質で構成されるカバー部材207の一部であってもよいし、カバー部材207に組み付けられた別部品であってもよい。
The third embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the protruding portion existing in the
図11に示すように、突出部671は流体通路70の上流側に存在するため、突出部671が存在する部位は突出部671が存在しない部位よりも通路断面積が小さくなっている。したがって、突出部671は、流体通路70を流れる流体の障害壁として機能し、突出部671に衝突する方向に進む流体は突出部671を避けて突出部671の周囲を流れるようになる。さらに突出部671は柱状であるので、突出部671周りの流体流れが形成されることで、流体通路70の上流側において局所的に乱流を起こすことができる。
As shown in FIG. 11, since the
図11に図示するように、突出部671は、バスバ5をカバー部材207に投影した投影図とバスバ5の外形とを結んでできる空間内S1に全部が存在するように設けられている。投影図は、バスバ5を、バスバ5に対して垂直な方向にカバー部材207の投影面に投影したときにカバー部材207の投影面にできる図形である。この空間内S1は、第1実施形態における空間内S1と同様である。
As illustrated in FIG. 11, the
図11に示すように、突出部771は流体通路70の下流側に存在するため、突出部771が存在する部位は突出部771が存在しない部位よりも通路断面積が小さくなっている。したがって、突出部771は、流体通路70を流れる流体の障害壁として機能し、突出部771に衝突する方向に進む流体は突出部771を避けて突出部771の周囲を流れるようになる。突出部771は、バスバ5をカバー部材207に投影した投影図とバスバ5の外形とを結んでできる空間内S1に全部が存在するように設けられている。さらに突出部771は柱状であるので、突出部771周りの流体流れが形成されることで、流体通路70の下流側において局所的に乱流を起こすことができる。
As shown in FIG. 11, since the
第3実施形態によれば、電池パック1は、空間内S1に存在する部分の体積が流体通路70において上流側と下流側とで同等である突出部671と突出部771とを備えている。この電池パック1によれば、流体通路70において、上流側の流路断面積と下流側の流路断面積とが同等になるように構成できるので、上流側と下流側とで流速が大きく変化しないような流体流れを形成できる。したがって、上流側におけるバスバ5との熱交換性能と下流側におけるバスバ5との熱交換性能とに大きな差がない電池パック1を提供できる。
According to the third embodiment, the
(第4実施形態)
第4実施形態では、第1実施形態の電池パック1の他の形態である、流体通路70に存在する突出部871および突出部71について図12を参照して説明する。図12において、第1実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。以下、第1実施形態と相違する内容について説明する。
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment, a
第4実施形態は、第1実施形態に対して、流体通路70の上流側に存在する突出部871を備える点が相違する。電池パック1は、突出部71に加えて、カバー部材307からバスバ5に向けて突出しかつ先端がバスバ5から離間する突出部871を備えている。突出部871は、突出部71よりも体積が小さくなるように構成されている。突出部871は、カバー部材307と同じ材質で構成されるカバー部材307の一部であってもよいし、カバー部材307に組み付けられた別部品であってもよい。図12に示すように、突出部871は流体通路70の上流側に存在するため、突出部871が存在する部位は突出部871が存在しない部位よりも通路断面積が小さくなっている。したがって、突出部871は、突出部71と同様に流体通路70を流れる流体の障害壁として機能し、突出部871に衝突する方向に進む流体は突出部871を避けて突出部871の周囲を流れるようになる。
The fourth embodiment is different from the first embodiment in that a
図12に図示するように、突出部871は上流側屋根部7aの内面からバスバ5に向けて突出している。突出部871は、流体通路70の中央部で交差する排煙通路250よりも上流側に位置するバスバ5に対して、対向するように設けられている。突出部871は、突出部71と同様に、バスバ5をカバー部材307に投影した投影図とバスバ5の外形とを結んでできる空間内S1に少なくとも一部が存在するように設けられている。投影図は、バスバ5を、バスバ5に対して垂直な方向にカバー部材307の投影面に投影したときにカバー部材307の投影面にできる図形である。
As shown in FIG. 12, the projecting
第4実施形態によれば、電池パック1は、空間内S1に存在する部分の体積が流体通路70において上流側よりも下流側で大きくなる突出部を有している。この構成によれば、下流側の突出部71は上流側の突出部871よりも体積が大きいため、流体通路70においてバスバ5が存在する部位の流路断面積が、上流側よりも下流側で小さくなる。これにより、下流側の方が上流側よりも広範囲で流速を大きくできるため、バスバ5と冷却用流体との熱交換性能を下流側で向上させることができる。また、上流側よりも下流側において広範囲で、バスバ5に近づく流体流れを促進することができるので、下流側においてバスバ5の放熱を高めることができる。このように第4実施形態によれば、下流側での熱交換性能を高めることにより、上流側よりも下流側で冷却性能が低下しがちな電池パックの電池冷却性能を改善することができる。
According to the fourth embodiment, the
(第5実施形態)
第5実施形態では、第1実施形態の電池パック1の他の形態である、流体通路70に存在する突出部407aについて図13を参照して説明する。図13において、第1実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。以下、第1実施形態と相違する内容について説明する。
(Fifth embodiment)
In the fifth embodiment, a
第5実施形態の電池パック201は、第1実施形態に対して、突出部407a、流体通路70および排煙通路1250の構成が相違する。カバー部材407は、バスバ5に接触させる冷却用流体が流通する流体通路70を、バスバ5との間に形成するように設置されている。カバー部材407は、電気絶縁性を有する材料、例えばポリプロピレン、フィラーやタルクを含有するポリプロピレン等の合成樹脂で形成されている。
The
流体通路70は、上流側屋根部7aと上流側のバスバ5との間の上流側通路と、下流側屋根部7cと下流側のバスバ5との間の下流側通路と、上流側通路と下流側通路とを連絡する中間連絡通路と、を合わせて構成されている。中間連絡通路は、図13に図示するように、連通用ダクト部210の周囲に設けられた、上流側通路から下流側通路へ移行する通路であり、上流側通路から下流側通路へ連通用ダクト部210の外側を回り込むように設けられている。流体通路70は、上流側屋根部7aの内側でバスバ設置面に沿うように延びた後、連通用ダクト部210の周囲を回り込むように進み、さらに下流側屋根部7cの内側でバスバ設置面に沿うように延びる通路である。
The
連通用ダクト部210は、排煙通路1250と各電池セル30の安全弁が設けられている部位とを連通させる通路を内部に形成する。したがって、安全弁から噴出したガスは、連通用ダクト部210内の通路を通じて排煙通路1250に流出し、ダクト部407bから外部に排出されることになる。
The
カバー部材407は、上流側屋根部7aと、下流側屋根部7cと、上流側屋根部7aと下流側屋根部7cとをつなぐダクト部407bと、を有して構成されている。ダクト部407bは、セル積層方向T1に延びる半筒状であり、半筒状の側壁端部において上流側屋根部7aおよび下流側屋根部7cのそれぞれに一体に繋がっている。ダクト部407bは、内部に排煙通路1250を形成する。排煙通路1250は、電池セル30の安全弁が設けられている部位と連通しており、流体通路70に交差する。排煙通路1250は、電池セル30との間に流体通路70の一部が介在するように設けられている。
The
電池パック201は、カバー部材407から電池セル30に向けて突出しかつ先端が電池セル30から離間する突出部407aを備えている。突出部407aは、流体通路70における、上流側通路から中間連絡通路へ移行する部位である上流側と、中間連絡通路から下流側通路へ移行する部位である下流側と、のそれぞれにおいて突出するように設けられている。したがって、冷却用流体は、上流側通路から中間連絡通路へ移行する際に上流側の突出部407aによって流れの向きが電池セル30側に向けられるので、電池セル30に接近して中間連絡通路を流通するようになる。これにより、冷却用流体は、電池セル30に接近した状態で中間連絡通路から流出するので、下流側のバスバ5に近い位置で下流側通路に流入するようになる。さらに冷却用流体は、中間連絡通路から下流側通路へ移行する際に下流側屋根部7cへ進もうとする流れがさらに下流側の突出部407aによって抑えられるので、下流側通路を下流側のバスバ5を沿うように流れる。
The
この電池パック201によれば、ダクト部407bから電池セル30に向けて流体通路70に突出する突出部407aを備えるので、冷却用流体を下流側でバスバ5に近づくように流すことができる。したがって、電池パック201は、バスバ5を直接的に冷却する冷却用流体流れを形成することにより、バスバ5の冷却性能向上を図ることができる。
According to the
さらに、突出部407aは、流体通路70と排煙通路1250とが交差する部位に対して、上流側と下流側の両方において、カバー部材407から電池セル30に向けて突出しかつ先端が電池セル30から離間している。これによれば、交差する部分の上流側に位置する突出部407aは、流体通路70において上流側通路から中間連絡通路へ移行する際に、冷却用流体の流れの向きを電池セル30側に向けることで、冷却用流体を下流側のバスバ5に近づけることができる。さらに交差する部分の下流側に位置する突出部407aは、中間連絡通路から下流側通路へ移行する際に、冷却用流体の下流側屋根部7cへ向かう流れを抑えることで、さらに下流側でバスバ5に沿う流れを形成できる。したがって、電池パック201は、上流側および下流側に設けられた突出部407aによって、バスバ5を直接的に冷却する冷却用流体流れを形成することにより、バスバ5の冷却性能向上を図ることができる。
Further, the protruding
(他の実施形態)
この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品、要素の組み合わせに限定されず、種々変形して実施することが可能である。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品、要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品、要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示される技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。
(Other embodiments)
The disclosure of this specification is not limited to the illustrated embodiments. The disclosure includes the illustrated embodiments and variations thereon based on those skilled in the art. For example, the disclosure is not limited to the combination of the components and elements shown in the embodiment, and can be implemented with various modifications. The disclosure can be implemented in various combinations. The disclosure may have additional parts that can be added to the embodiments. The disclosure includes those in which the components and elements of the embodiments are omitted. The disclosure encompasses the replacement or combination of parts, elements between one embodiment and another. The disclosed technical scope is not limited to the description of the embodiments. The disclosed technical range is shown by the description of the claims, and should be construed to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the description of the claims.
前述の実施形態において、電池パック1はセル高さ方向H1が上下方向を向くように設置されているが、電池パック1の設置例はこのような姿勢に限定されない。例えば、電池パック1はカバー部材が電池セル30よりも下方に位置するような姿勢、カバー部材と電池セル30とが横方向に並ぶように位置する姿勢、図面のセル高さ方向H1が鉛直方向に対して傾くような姿勢等で設置される形態でもよい。
In the above-described embodiment, the
前述の第2実施形態から第5実施形態のそれぞれに開示されている突出部は、図5や図6に図示するようにセル積層方向T1についてバスバ5との位置関係を満たすものであってもよい。
The protrusions disclosed in each of the above-described second to fifth embodiments may satisfy the positional relationship with the
前述の各実施形態における突出部は、バスバ5と電池セル30とが接触する部分、例えば平板状部50に対向する位置に設けられていることが好ましい。換言すれば、突出部は、バスバ5と電池セル30とが接触する部分をカバー部材に投影した投影図と当該接触する部分の外形とを結んでできる所定の空間内に少なくとも一部が存在するように設けられていることが好ましい。電池セルからの放熱がバスバ5において伝わりやすい部位に、突出部によって冷却用流体を近づける流れを形成できるからである。
The protrusion in each of the above-described embodiments is preferably provided at a portion where the
突出部は、空間内S1に存在する部分の体積が流体通路70において上流側よりも下流側で大きくなるように設けられているという権利範囲は、前述の実施形態で開示された形態に限定されない。例えば、突出部は、流体通路70で流体流れ方向に一つしかない構成であっても、権利範囲には、空間内S1に存在する部分の体積が流体通路70において上流側よりも下流側で大きくなるように設けられている形態も含むものとする。
The scope of the right in which the protruding portion is provided so that the volume of the portion existing in the space S1 is larger on the downstream side than on the upstream side in the
前述の実施形態において電池集合体を構成する電池セルは、例えば、外装ケースが薄い平板状の形態をなし、外装ケースはラミネートシートで形成されている形態でもよい。ラミネートシートは、絶縁性の高い素材で構成されている。電池セルは、例えば、二つ折りにされたラミネートシートの端部同士を熱融着することにより当該端部同士を封止して密閉された扁平状容器の内部空間を有する。この内部空間には、電極集合体、電解質、端子接続部、正極端子部の一部、および負極端子部の一部を含む電池本体部が内蔵されている。したがって、複数の電池セルは、扁平状容器の周縁部が封止されることにより、扁平状容器の内部に、電池本体部が密封状態で収容されている。各電池セルは、扁平状容器から外方へ引き出された一対の電極端子を有する。 In the above-described embodiment, the battery cells constituting the battery assembly may have, for example, a thin plate-like outer case and a laminate sheet formed of the outer case. The laminate sheet is made of a highly insulating material. The battery cell has, for example, an internal space of a flat container that is sealed by heat-sealing the ends of the folded laminate sheet to seal the ends. In this internal space, a battery main body including an electrode assembly, an electrolyte, a terminal connection part, a part of a positive electrode terminal part, and a part of a negative electrode terminal part is incorporated. Therefore, the plurality of battery cells are sealed in the flat container so that the battery main body is housed in the flat container in a sealed state. Each battery cell has a pair of electrode terminals that are drawn out of the flat container.
前述の実施形態において、電池パック1に含まれる電池スタック3は2個の電池集合体であるが、例えば、1個の電池集合体であってもよい。また、電池パック1に含まれる電池スタック3は、流体流下方向またはこれと交差する方向に並ぶ3個以上の電池集合体であってもよい。
In the above-described embodiment, the
前述の実施形態において、電池スタック3を構成する複数の電池セル30は、電池ケース4の収容空間で、隣接する電池セル間に隙間を設けずに接触させた状態で設置される形態でもよいし、電池セル間に所定の隙間をあけて設置するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the plurality of
2…バスバケース(支持部材)、 3…電池スタック、
5…バスバ(導電部材) 6…電圧検出線(検出用部材)、
7,107,207,307,407…カバー部材
30…電池セル、 30a,30b…電極端子、 70…流体通路
71,171,271,371,471,571,671,771,871…突出部
407a…突出部、 407b…ダクト部、 1250…排煙通路
S1…空間内、 T1…セル積層方向
2 ... busbar case (supporting member) 3 ... battery stack
5 busbar (conductive member) 6 voltage detection line (detection member)
7, 107, 207, 307, 407: Cover member 30: Battery cell, 30a, 30b: Electrode terminal, 70:
Claims (6)
前記導電部材によって接続された複数の前記電池セルの集合体である電池スタック(3)と、
電気絶縁性を有した材料で形成されて前記導電部材を支持する支持部材(2)と、
前記導電部材に接触させる冷却用流体が流通する流体通路(70)を、前記導電部材との間に形成するように設置されているカバー部材(307)と、
前記カバー部材から前記導電部材に向けて突出しかつ前記導電部材から離間する突出部であって、前記導電部材に対して垂直な方向に前記導電部材を前記カバー部材に投影した投影図と前記導電部材の外形とを結んでできる空間内(S1)に少なくとも一部が存在する突出部(871,71)
と、
を備え、
前記突出部は、一つの前記電池スタックに対応する前記流体通路において、前記流体通路の中央よりも上流側に位置する上流側突出部と、前記流体通路の中央よりも下流側に位置する下流側突出部とを有し、
前記下流側突出部は、前記空間内に存在する部分の体積が前記上流側突出部よりも大きくなるように設けられている電池パック。 A conductive member (5) for connecting adjacent electrode terminals (30a) and electrode terminals (30b) in adjacent battery cells (30) in the cell stacking direction (T1);
A battery stack (3), which is an aggregate of a plurality of the battery cells connected by the conductive member;
A support member (2) formed of a material having electrical insulation and supporting the conductive member;
A cover member ( 307 ) provided so as to form a fluid passage (70) through which a cooling fluid flowing in contact with the conductive member flows with the conductive member;
A projection that projects from the cover member toward the conductive member and is separated from the conductive member, wherein the conductive member is projected onto the cover member in a direction perpendicular to the conductive member; ( 871, 71 ) at least a part of which is present in the space (S1) formed by connecting the outer shape of
When,
Equipped with a,
In the fluid passage corresponding to one of the battery stacks, the protrusion is an upstream protrusion located upstream from the center of the fluid passage, and a downstream located downstream from the center of the fluid passage. Having a protrusion,
The downstream protrusion battery pack volume of the portion existing in the space that provided to be larger than the upstream-side projection.
前記導電部材によって接続された複数の前記電池セルの集合体である電池スタック(3)と、
電気絶縁性を有した材料で形成されて前記導電部材を支持する支持部材(2)と、
前記導電部材に接触させる冷却用流体が流通する流体通路(70)を、前記導電部材との間に形成するように設置されているカバー部材(7)と、
前記カバー部材から前記導電部材に向けて突出しかつ前記導電部材から離間する突出部であって、前記導電部材に対して垂直な方向に前記導電部材を前記カバー部材に投影した投影図と前記導電部材の外形とを結んでできる空間内(S1)に少なくとも一部が存在する突出部(71)と、
を備え、
前記突出部は、一つの前記電池スタックに対応する前記流体通路において、前記流体通路の中央よりも上流側において前記セル積層方向の全体にわたって設けられておらず、前記流体通路の中央よりも下流側にのみ設けられている電池パック。 A conductive member (5) for connecting adjacent electrode terminals (30a) and electrode terminals (30b) in adjacent battery cells (30) in the cell stacking direction (T1);
A battery stack (3), which is an aggregate of a plurality of the battery cells connected by the conductive member;
A support member (2) formed of a material having electrical insulation and supporting the conductive member;
A cover member (7) provided so as to form a fluid passageway (70) through which a cooling fluid to be brought into contact with the conductive member flows with the conductive member;
A projection that projects from the cover member toward the conductive member and separates from the conductive member, and is a projection view in which the conductive member is projected onto the cover member in a direction perpendicular to the conductive member, and the conductive member A protrusion (71) at least partially present in a space (S1) formed by connecting the outer shape of
With
In the fluid passage corresponding to one of the battery stacks, the protruding portion is not provided over the whole of the cell stacking direction on the upstream side of the center of the fluid passage, but on the downstream side of the center of the fluid passage. Battery pack provided only in.
前記導電部材によって接続された複数の前記電池セルの集合体である電池スタック(3)と、
電気絶縁性を有した材料で形成されて前記導電部材を支持する支持部材(2)と、
前記導電部材に接触させる冷却用流体が流通する流体通路(70)を、前記導電部材との間に形成するように設けられているカバー部材(407)と、
前記電池セルの安全弁が設けられている部位と連通し前記流体通路に交差する排煙通路であって、前記電池セルとの間に前記流体通路の一部が介在するように設けられている排煙通路(1250)と、
前記カバー部材に設けられて前記排煙通路を形成するダクト部(407b)と、
前記ダクト部から前記電池セルに向けて前記流体通路に突出する突出部(407a)と、
を備える電池パック。 A conductive member (5) for connecting adjacent electrode terminals (30a) and electrode terminals (30b) in adjacent battery cells (30) in the cell stacking direction (T1);
A battery stack (3), which is an aggregate of a plurality of the battery cells connected by the conductive member;
A support member (2) formed of a material having electrical insulation and supporting the conductive member;
A cover member (407) provided so as to form a fluid passage (70) through which a cooling fluid flowing in contact with the conductive member flows with the conductive member;
An exhaust passage that communicates with a portion of the battery cell where the safety valve is provided and intersects the fluid passage, wherein the exhaust passage is provided such that a part of the fluid passage is interposed between the smoke passage and the battery cell. A smoke passage (1250),
A duct portion (407b) provided in the cover member to form the smoke exhaust passage;
A projecting portion (407a) projecting from the duct portion toward the battery cell toward the fluid passage;
A battery pack comprising:
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