JP7259673B2 - battery pack - Google Patents
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Description
本開示は、電池パックに関する。 The present disclosure relates to battery packs.
特開2014-110190号公報(特許文献1)には、各単電池の内部で発生するガスを電池パックの外に排出する排煙経路を備える、電池パックが開示されている。特許文献1に開示された電池パックでは、冷却経路と排煙経路とは互いに分離されている。
Japanese Patent Laying-Open No. 2014-110190 (Patent Document 1) discloses a battery pack including a smoke exhaust path for discharging gas generated inside each unit cell to the outside of the battery pack. In the battery pack disclosed in
特許文献1に開示された電池パックの構造では、電池セルから排出されるガスは、高温のまま排煙経路を通って電池パックの外に排出され得る。
In the structure of the battery pack disclosed in
本開示は、電池セルから排出されるガスの熱を冷却可能な電池パックを提供することである。 An object of the present disclosure is to provide a battery pack capable of cooling the heat of gas discharged from battery cells.
電池パックは、複数の電池セルを含む電池モジュールと、上記電池セルを冷却する冷却器と、上記電池セルから排出されるガスが流れる排煙経路と、を備え、上記冷却器の少なくとも一部は、上記排煙経路内に設けられる。 The battery pack includes a battery module that includes a plurality of battery cells, a cooler that cools the battery cells, and a smoke exhaust path through which gas discharged from the battery cells flows. , provided in the smoke exhaust path.
上記の構成によれば、冷却器の少なくとも一部は排煙経路内に設けられるため、電池セルから排出されるガスの熱を冷却可能となり、ひいてはガスが高温のまま電池パックの外に流出することを抑制可能となる。 According to the above configuration, since at least part of the cooler is provided in the smoke exhaust path, it is possible to cool the heat of the gas discharged from the battery cells, and eventually the gas flows out of the battery pack at a high temperature. can be suppressed.
本開示によれば、電池セルから排出されるガスの熱を冷却可能となる。 According to the present disclosure, it is possible to cool the heat of the gas discharged from the battery cell.
図1から図4を用いて、本実施の形態に係る電池パックについて説明する。図1から図4に示す構成のうち、同一または実質的に同一の構成については、同一の符号を付して重複した説明を省略する。 A battery pack according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. Among the configurations shown in FIGS. 1 to 4, the same or substantially the same configurations are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted.
(電池パック)
図1は、本実施の形態に係る電池パック1を模式的に示す模式図である。図2は、電池パック1に備えられる、電池モジュール10、伝熱シート4、隔壁5および冷却器3を示す斜視図である。図3は、図2中の矢印IIIで示される方向からの平面図であり、伝熱シート4およびその周辺の構成を上方から見たときの配置関係を模式的に示している。図4は、図1中のIV-IV線に沿った矢視断面図であり、電池モジュール10およびその周辺の構成の配置関係を模式的に示している。
(battery pack)
FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing a
電池パック1は、複数の電池セル2を含む電池モジュール10と、冷却器3と、伝熱シート4と、排煙経路7と、を備える。電池パック1は、圧力解放弁8を有する、半密閉式の電池パックである。複数の電池セル2は、所定方向(たとえば、図4における左右方向)において互いに離間し、各々の側面が対向するように配置される。隣接する電池セル2間には、スペーサ材が配置されてもよい。
A
電池セル2の底部には、セル安全弁2Aが設けられている。伝熱シート4は、電池セル2の底面(セル安全弁2Aが設けられる面)の少なくとも一部に接する。伝熱シート4は、切欠き4Aを有する。切欠き4Aの位置は、セル安全弁2Aの位置に対応する。
A
冷却器3は、伝熱シート4を介して、セル安全弁2Aが設けられる面に接触する。冷却器3は、電池セル2の下方にわたって延在する。冷却器3には、冷媒が流れる。冷却器3は、電池セル2を冷却する。冷却器3は、その一部として、隔壁5を有する。隔壁5は、電池セル2が存在する空間と、電池セル2が存在しない空間とを分離できるように構成される。隔壁5は、熱を受けることで溶融するまたは圧力を受けることで穴が開く脆弱部5Aを有している。脆弱部5Aは、セル安全弁2Aおよび伝熱シート4の切欠き4Aの位置に対応する。脆弱部5Aは、樹脂からなる。
The
排煙経路7には、電池セル2から排出されるガスが流れる。冷却器3の少なくとも一部は、排煙経路7内に設けられている。
Gas discharged from the
(作用および効果)
電池セルが高温になると、高温のガスがセル安全弁から排出され得る。特段の対策が施されていない場合、電池セルから排出されたガスやスパッタは高温のまま排煙経路を通過し、隣接する電池セルが熱せられる。隣接する電池セルが高温になると、その電池セルから高温のガスが発生する、連鎖発煙が起こり得る。電池セルから高温のガスが排出されると、電池パックのケースに穴が開いたり電池パックがシールアウトしたりすることがある。その後、ガスやスパッタは、高温のまま、電池パックのケースに開けられた穴もしくは電池パックのシールアウトした部分または圧力開放弁から電池パックの外に排出され得る。
(action and effect)
When the battery cell becomes hot, hot gas can be exhausted from the cell safety valve. If no special countermeasures are taken, the gas and spatter discharged from the battery cells pass through the smoke exhaust path while still at a high temperature, and heat the adjacent battery cells. When the temperature of adjacent battery cells becomes high, chain emission may occur, in which high-temperature gas is generated from the battery cells. When high-temperature gas is discharged from the battery cells, the case of the battery pack may be punctured or the battery pack may be sealed out. After that, the gas and spatter, while still at a high temperature, can be discharged outside the battery pack through a hole made in the case of the battery pack, a sealed-out portion of the battery pack, or a pressure release valve.
これらの問題は、ガスやスパッタが通過する排煙経路が低温でないこと、および排煙経路が電池セルと隔離できていないことなどに起因して生じ得る。 These problems may occur because the flue gas passage through which gas and spatter pass is not at a low temperature, and the flue gas passage is not isolated from the battery cells.
実施の形態の電池パック1では、冷却器3の少なくとも一部は排煙経路7内に設けられるため、電池セル2から排出されるガスの熱を冷却可能となる。
In the
高温のガスは、まず、たとえば図1および図4の矢印21に示されるように、電池セル2のセル安全弁2Aから排煙経路7に排出される。このとき、高温のガスの熱を受けて脆弱部5Aが溶融する、またはガスからの圧力を受けて脆弱部5Aに穴が開く。
The high-temperature gas is first discharged from the
ガスは、次に、たとえば図1の矢印22a、矢印22bおよび矢印22c、ならびに図4の矢印22dおよび矢印22eに示されるように、排煙経路7内を通る。ガスは、排煙経路7内に設けられた冷却器3の側面に沿って流れる。このため、図1に示される実施の形態において、矢印22a、矢印22b、矢印22cの順にガスが流れるにしたがって、ガスの温度は徐々に低下する。図4に示される実施の形態においても、矢印22dおよび矢印22eで示される位置におけるガスの温度は、矢印21に示される位置におけるガスの温度よりも低くなる。温度が低下されたガスは、たとえば図1の矢印23に示されるように、圧力解放弁8から電池パック1の外に排出される。
The gas then passes through
実施の形態の電池パック1では、冷却器3の少なくとも一部は排煙経路7内に設けられるため、排煙経路7内で冷却器3がスパッタを含む高温のガスを冷却することによって、電池パック1の外に流出する際のガスの温度を下げることが可能となる。換言すれば、実施の形態の電池パック1では、ガスやスパッタが通過する排煙経路が低温となるため、高温のままのガスやスパッタが電池パック1の外に流出することを抑制可能とする。さらに、実施の形態の電池パック1では、セル安全弁2Aから排出されたガスの熱が他の電池セルにそのまま伝わることを抑制するため、連鎖発煙を防止することができ、ひいては電池パック1のケースの穴あきおよびシールアウトを抑制することができる。
In the
実施の形態の電池パック1では、隔壁5によって電池セル2が存在する空間と電池セル2が存在しない空間とが相互に隔離され、電池セル2が存在しない空間が排煙経路7となる。この構造によれば、排煙経路7は電池セル2から隔離される。排煙経路7と電池セル2とが相互に隔離されることによって、電池セル2から排出された高温のガスが排煙経路7を通過するときに、隣接する電池セル2が高温のガスによって熱せられることを抑制可能となる。
In the
実施の形態の電池パック1では、伝熱シート4は、隣接する切欠き4Aの間に間隔4Bを有する。間隔4Bによって、電池セル2のセル安全弁2Aから排出されたガスの熱が、隣接する電池セル2に伝わることを抑制される。間隔4Bは、隣接する電池セル2に高温のガスが直接当たることを抑制可能であるため、電池セル2が受熱することを抑制できる。
In
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the claims, and is intended to include all changes within the meaning and range of equivalents to the claims.
1 電池パック、2 電池セル、2A セル安全弁、3 冷却器、4 伝熱シート、4B 間隔、5 隔壁、5A 脆弱部、7 排煙経路、8 圧力解放弁、10 電池モジュール、21,22a,22b,22c,22d,22e,23 矢印。
REFERENCE SIGNS
Claims (1)
複数の電池セルを含む電池モジュールと、
前記電池セルを冷却する冷却器と、
前記電池セルから排出されるガスが流れる排煙経路と、を備え、
前記冷却器の少なくとも一部は、前記排煙経路内に設けられ、
前記冷却器は、前記冷却器の構成要素の一部としての隔壁を有し、前記隔壁は、前記電池パックの内部に、前記電池セルが存在する空間と、前記電池セルが存在しない空間とを相互に分離して形成しており、前記排煙経路は、前記電池セルが存在しない空間内に位置し、
前記電池セルは、セル安全弁が設けられた面を有し、
前記電池パックはさらに、伝熱シートを備え、前記伝熱シートは、前記電池セルのうちの前記セル安全弁が設けられた前記面の少なくとも一部に接するように配置され、
前記冷却器の前記隔壁は、前記伝熱シートを介して、前記電池セルのうちの前記セル安全弁が設けられた前記面に接触し、
前記伝熱シートは、切欠きを有し、前記切欠きの位置は、前記セル安全弁の位置に対応し、
前記隔壁は、熱を受けることで溶融するまたは圧力を受けることで穴が開く脆弱部を有し、前記穴が開いていない状態では、前記電池セルのうちの前記セル安全弁が設けられた前記面は前記排煙経路に露出しておらず、
前記脆弱部は、前記セル安全弁および前記伝熱シートの前記切欠きの位置に対応し、
前記セル安全弁から排出された前記ガスは、前記切欠きおよび前記脆弱部に開いた前記穴を通して前記排煙経路に流れる、電池パック。 a battery pack,
a battery module including a plurality of battery cells;
a cooler that cools the battery cell;
a smoke exhaust path through which gas discharged from the battery cell flows,
At least part of the cooler is provided in the smoke exhaust path ,
The cooler has a partition as a component of the cooler, and the partition divides the interior of the battery pack into a space where the battery cells exist and a space where the battery cells do not exist. are formed separately from each other, the smoke exhaust path is located in a space where the battery cell does not exist,
The battery cell has a surface provided with a cell safety valve,
The battery pack further comprises a heat transfer sheet, the heat transfer sheet being in contact with at least part of the surface of the battery cell on which the cell safety valve is provided,
the partition wall of the cooler is in contact with the surface of the battery cell provided with the cell safety valve via the heat transfer sheet;
The heat transfer sheet has a notch, the position of the notch corresponds to the position of the cell safety valve,
The partition wall has a fragile portion that melts by receiving heat or opens a hole by receiving pressure, and in a state where the hole is not opened, the surface of the battery cell on which the cell safety valve is provided is not exposed to the smoke evacuation path,
The fragile portion corresponds to the position of the notch of the cell safety valve and the heat transfer sheet,
The battery pack, wherein the gas discharged from the cell safety valve flows into the smoke exhaust path through the notch and the hole opened in the fragile portion.
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