JP6946083B2 - 車両用電池パック - Google Patents
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Description
実施形態1に係る車両用電池パックについて説明する。図1は、実施形態1に係る車両用電池パックの概略構成を示す部分平面図である。図2は、図1中のA−A断面図である。図3は、実施形態1に係る車両用電池パックの温度調整器の動作を示すフローチャートである。なお、図1(図4、図7、図10、図13〜図21も同様)は、筐体の蓋(不図示)を取り外して、内部空間を外部に露出させた状態を示す図である。ここで、図1(図2、図4〜図22も同様)のX方向は、以下に示す実施形態における車両用電池パックの幅方向である。Y方向は、以下に示す実施形態における車両用電池パックの奥行き方向であり、幅方向と直交する方向である。Z方向は、以下に示す実施形態における車両用電池パックの上下方向であり、幅方向および奥行き方向と直交する方向である。
次に、実施形態1の変形例1に係る車両用電池パックについて説明する。図4は、実施形態1の変形例1に係る車両用電池パックの概略構成を示す部分平面図である。図5は、図4中のB−B断面図である。
次に、実施形態1の変形例2に係る車両用電池パックについて説明する。図6は、実施形態1の変形例2に係る車両用電池パックの概略構成を示す断面図である。
蓄熱量W=熱伝導率λ×断面積A÷経路長さL×温度差ΔT・・・(1)
次に、実施形態2に係る車両用電池パックについて説明する。図7は、実施形態2に係る車両用電池パックの概略構成を示す部分平面図である。図8は、図7中のC−C断面図である。
次に、実施形態2の変形例1に係る車両用電池パックについて説明する。図9は、実施形態2の変形例1に係る車両用電池パックの概略構成を示す縦断面図である。
次に、実施形態2の変形例2に係る車両用電池パックについて説明する。図10は、実施形態2の変形例に係る車両用電池パックの概略構成を示す平面図である。図11は、図10中のD−D断面図である。
次に、実施形態2の変形例3に係る車両用電池パックについて説明する。図12は、実施形態2の変形例3に係る車両用電池パックの概略構成を示す縦断面図である。
次に、実施形態3に係る車両用電池パックについて説明する。図13は、実施形態3に係る車両用電池パックの部分平面図である。
次に、実施形態3の変形例1に係る車両用電池パックについて説明する。図14は、実施形態3の変形例1に係る車両用電池パックの平面図である。
次に、実施形態3の変形例2に係る車両用電池パックについて説明する。図15は、実施形態3の変形例2に係る車両用電池パックの平面図である。
次に、実施形態3の変形例3に係る車両用電池パックについて説明する。図16は、実施形態3の変形例3に係る車両用電池パックの平面図である。
上記実施形態3の変形例3では、内部熱伝導板71の一方の端部71aを蓄熱容器7から内部空間2aに露出させたがこれに限定されるものではない。図17は、実施形態3の変形例4に係る車両用電池パックの平面図である。図17に示すように、車両用電池パック1Lは、内部熱伝導板71の幅方向における両端部を蓄熱容器7の収容空間7a内において、蓄熱容器7に接触させてもよい。この場合、熱伝導板51の両端部51a,51bは、幅方向において各電池3を挟んで対向する各蓄熱容器7にそれぞれ接触させる。本変形例4においては、熱伝導板51と蓄熱容器7との接触面積を拡大するために、両端部51a,51bが奥行き方向に延在して形成される。本変形例4におけるヒータ9は、変形例3におけるヒータ9と同様の構成を有する。
上記実施形態3の変形例3,4では、内部空間2aに蓄熱容器7を設けたがこれに限定されるものではない。図18は、実施形態3の変形例5に係る車両用電池パックの平面図である。図18に示すように、車両用電池パック1Mは、蓄熱材が蓄熱容器として機能する筐体2に封入される。筐体2には、電池3と熱伝導板51とにより構成される電池モジュールBMが複数個収容されている。筐体2は、幅方向の両端部に、壁部21により、収容空間2eがそれぞれ形成される。筐体2は、収容空間2eに蓄熱部材4とともに内部熱伝導板22が形成される。収容空間2eは、筐体2の奥行き方向における両端部まで形成される。つまり、収容空間2eは、奥行き方向に配列された複数の電池モジュールBMと幅方向において対向して形成される。内部熱伝導板22は、表面積を拡大するために奥行き方向に向かって波状に形成され、奥行き方向における両端部が収容空間2e内において筐体2と接触する。熱伝導板51の両端部51a,51bは、幅方向において収容空間2eと対向する筐体2の内部側面2cとそれぞれ接触する。本変形例5においては、熱伝導板51と筐体2との接触面積を拡大するために、両端部51a,51bが奥行き方向に延在して形成される。本変形例5におけるヒータ9は、例えば、上下方向に延在して丸棒状に形成され、収容空間2eに収容されている。ヒータ9は、内部熱伝導板22の近傍であって、かつ壁部21の近傍に配置されている。
上記実施形態3および変形例1〜5では、熱伝導板51の幅方向における両端部51a,51bが蓄熱部材4と熱的に接続されているが、これに限定されるものではない。図19は、実施形態3の変形例6に係る車両用電池パックの平面図である。図19に示すように、車両用電池パック1Nの熱伝導部材5は、奥行き方向において、第1配列方向電池群BGを挟み、第1配列方向電池群BGと熱的に接続される熱伝導板53,54を有している場合に、各熱伝導板53,54の幅方向における一方の端部53a,54bが自由端であり、他方の端部53b,54aが蓄熱部材4と熱的に接続されていてもよい。本変形例6においては、熱伝導板53,54が蓄熱部材4と接触することで熱的に接続されるが、蓄熱部材4と接触する端部の方向が熱伝導板53と熱伝導板54とで異なる。つまり、各電池3は、熱伝導板53,54の一方で幅方向における一方にて蓄熱部材4と接触し、熱伝導板53,54の他方で幅方向における他方にて蓄熱部材4と接触する。従って、電池3を挟む各熱伝導板53,54は、蓄熱部材4に熱が移動する方向が反対方向となる。ここで、熱伝導板53,54が幅方向における一方の端部のみで蓄熱部材4と接触する場合は、蓄熱部材4から熱的に離れている電池3で発生する熱が蓄熱部材4に伝熱されにくくなる。しかしながら、本変形例6においては、電池3で発生する熱を、熱伝導板53,54のうち電池3から見て熱的に蓄熱部材4に近い熱伝導板により蓄熱部材4に伝熱させることができる。これにより、一列に配列された複数の電池3の温度を均一化することができ、一部の電池3が高温状態を維持することで生じる、各電池3間の内部抵抗の変化や劣化量の変化を抑制することができる。本変形例6におけるヒータ9は、奥行き方向および上下方向にそれぞれ延在して形成され、蓄熱部材4内に筐体2の内部側面2cに沿って配置されている。ヒータ9は、複数の熱伝導板53の端部53b、複数の熱伝導板54の端部54aの近傍に配置される。
上記実施形態1〜3および変形例では、電池3を円筒型としたがこれに限定されるものではない。図20、図21は、実施形態3の変形例7に係る車両用電池パックの平面図である。図22は、実施形態3の変形例7に係る車両用電池パックの要部断面図である。なお、図20に示す車両用電池パック1Pと図21に示す車両用電池パック1Qとは、筐体2に収容される複数個の電池8の一部の積層方向が異なるものである。また、図22は、車両用電池パック1Qの内部空間2aを奥行き方向から見た図である。
2 筐体
2a 内部空間
2b 内部底面
2c 内部側面
2d 間仕切り壁
2e,7a 収容空間
3,8 電池
3a 外周面
4 蓄熱部材
5 熱伝導部材
5a 接触部
6 保持部材
7 蓄熱容器
9 ヒータ
10 温度調整器
11 ヒータドライバ
12 BMU
13 温度センサ信号
14 ヒータ電流
20 電源
21 壁部
51,53〜56 熱伝導板
52a,52b 貫通部
22,71 内部熱伝導板(内部熱伝導部材)
BG 第1配列方向電池群
BM 電池モジュール
Claims (2)
- 熱伝導性を有する筐体と、
前記筐体の内部空間に配列され、かつ前記筐体に保持される複数個の電池と、
前記筐体に収容され、熱伝導性を有する蓄熱容器と、
前記蓄熱容器に封入され、かつ前記筐体よりも蓄熱量が大きい蓄熱部材と、
前記筐体に収容される熱伝導部材と、
前記筐体に収容され、かつ前記蓄熱部材を加熱する発熱体と、
前記発熱体で前記蓄熱部材を加熱して複数個の前記電池を昇温する昇温制御を行う温度調整器と、を備え、
前記蓄熱容器は、熱伝導性を有する内部熱伝導部材を収容し、
前記熱伝導部材は、前記蓄熱容器から前記筐体の内部空間に露出させた前記内部熱伝導部材に接触、または、前記内部熱伝導部材が接触している前記蓄熱容器に接触する、
ことを特徴とする車両用電池パック。 - 前記蓄熱部材は、
潜熱蓄熱材または顕熱蓄熱材の少なくとも一方が含まれる、
請求項1に記載の車両用電池パック。
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