JP7356079B2 - 電池システム - Google Patents
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Description
上記課題を解決する電池システムは、移動体に搭載される電池システムであって、正極と負極とが不織布製のセパレータを介して交互に複数積層されてなる電極積層体及び電解液が可撓性を有した外装部材によって包み込まれた二次電池と、前記二次電池に対して前記電極積層体の積層方向の加圧力を付与可能な加圧機構と、を備えることを要旨とする。
図1に示すように、電池システム11は、例えば電気自動車などの移動体12に搭載され、複数の二次電池13と、複数の電池冷却器14と、複数の温度センサ15と、複数の送風機16と、加圧機構17と、加速度取得部の一例としての加速度センサ18と、電流センサ19と、制御部20とを備えている。
複数の送風機16は、幅方向Yにおいて複数の電池冷却器14の流路28と対向するように、一方向Xに等間隔で並ぶように配置されている。複数の送風機16は、その駆動により、複数の電池冷却器14の流路28及び複数の二次電池13に対して冷却用の空気を供給する。
電池システム11は、移動体12が停止している状態では、加圧機構17を構成する一対の挟持部材29により各二次電池13に対して一方向Xにおける加圧力が付与されていない。そして、移動体12は移動し始めて加速すると振動し、この振動は移動体12の加速度が大きくなるにつれて大きくなる。このとき、電池システム11では、モータ36の駆動により、移動体12の加速度に応じた加圧力が一対の挟持部材29によって各二次電池13に付与される。
(1)電池システム11は、各二次電池13に対して一方向Xの加圧力を付与可能な加圧機構17を備えている。通常、移動体12は、加速または減速するときに、振動する。移動体12の振動は各二次電池13に伝わるので、各二次電池13を構成する正極21、負極22、及びセパレータ23も個別に振動する。これにより、正極21及び負極22に比べて脆弱な不織布製のセパレータ23は、正極21及び負極22とそれぞれ擦れ合うことで、破損するおそれがある。この点、本実施形態の電池システム11では、加圧機構17によって各二次電池13に加圧力を付与することで、各二次電池13を拘束できるので、各二次電池13の振動を抑制できる。したがって、各二次電池13を構成する不織布製のセパレータ23の振動による破損を抑制できる。
上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。また、上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・複数の二次電池13と複数の電池冷却器14とは、一方向Xにおいて必ずしも交互に配置する必要はない。例えば、複数の二次電池13に対して二つおきに電池冷却器14を一つ配置するようにしてもよいし、複数の二次電池13に対して三つおきに電池冷却器14を一つ配置するようにしてもよい。
・制御部20は、必ずしも複数の温度センサ15によってそれぞれ検出された複数の二次電池13の温度の平均値に基づいて加圧機構17の駆動を制御する必要はない。
・加速度センサ18を省略し、移動体12の加速度を移動体12に搭載されたスピードメータの速度と時間とに基づいて制御部20が算出するようにしてもよい。この場合、加速度取得部は、制御部20によって構成される。
・冷却用の流体は、空気以外の気体であってもよいし、液体であってもよいし、気体と液体の混合物であってもよい。冷却用の流体として液体を用いる場合には、例えばフッ素系不活性液体であるフロリナート(登録商標)などの電気絶縁性を有する液体を採用することが好ましい。
Claims (5)
- 移動体に搭載される電池システムであって、
正極と負極とが不織布製のセパレータを介して個別に振動し得るように交互に複数積層されてなる電極積層体及び電解液が可撓性を有した外装部材によって包み込まれた二次電池と、
前記二次電池に対して前記電極積層体の積層方向の加圧力を付与可能であり、かつ前記二次電池を加圧することによって、前記セパレータを目詰まりさせることなく、前記セパレータの振動に起因する前記セパレータと前記正極及び前記負極との擦れ合いを抑制可能な加圧機構と、を備えることを特徴とする電池システム。 - 前記移動体が移動するときの加速度を取得する加速度取得部と、
前記加圧機構の駆動を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記加速度取得部によって取得された前記加速度に基づいて前記加圧機構の駆動を制御することを特徴とする請求項1に記載の電池システム。 - 前記二次電池の温度を検出する温度センサを備え、
前記制御部は、前記温度センサによって検出された前記温度に基づいて前記加圧機構の駆動を制御することを特徴とする請求項2に記載の電池システム。 - 前記二次電池の電流を検出する電流センサを備え、
前記制御部は、前記電流センサによって検出された電流値を積算することによって前記二次電池の充電率を算出し、前記充電率に基づいて前記加圧機構の駆動を制御することを特徴とする請求項2または請求項3に記載の電池システム。 - 前記二次電池は、前記積層方向に並ぶように複数配置され、
隣り合う前記二次電池同士の間には、冷却用の流体が流れる流路を有した電池冷却器が前記二次電池と接触するように配置されていることを特徴とする請求項1~請求項4のうちいずれか一項に記載の電池システム。
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