JPH08148187A - 温度制御機構を備えたバッテリ組立体 - Google Patents

温度制御機構を備えたバッテリ組立体

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JPH08148187A
JPH08148187A JP28547294A JP28547294A JPH08148187A JP H08148187 A JPH08148187 A JP H08148187A JP 28547294 A JP28547294 A JP 28547294A JP 28547294 A JP28547294 A JP 28547294A JP H08148187 A JPH08148187 A JP H08148187A
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Shigeru Suzuki
Harumi Taketomi
Toshiyuki Watanabe
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康夫 北見
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靖之 山藤
春美 武富
俊幸 渡辺
鈴木  茂
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Abstract

(57)【要約】 【目的】単バッテリを効果的に冷却、加温して所望の温
度領域で動作せしめることが可能な温度制御機構を備え
たバッテリ組立体を提供すること。 【構成】列状に配設された単バッテリ10a〜10jの
間に伝熱プレート18を構成する第1熱交換面部18a
を挿入し、一方、第2熱交換面部18bを単バッテリ1
0a〜10jの短尺な側面に当接する。保持プレート2
0、40によって前記単バッテリ10a〜10jと伝熱
プレート18とを一体的に緊締保持する。単バッテリ1
0a〜10jの作用時に発生する熱は伝熱プレート18
の第1と第2の熱交換面部18a、18bによって外部
空気と好適に熱交換される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は温度制御機構を備えたバ
ッテリ組立体に関し、一層詳細には、複数個近接して配
設された、バッテリ組立体を構成する単バッテリの冷
却、加温を行い、該バッテリを可及的に効率よく利用で
き、かつ簡単な構造の温度制御機構を備えたバッテリ組
立体に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、電動用車両では、列状に近接配
置された複数個の単バッテリからなるバッテリ組立体を
搭載している。それぞれの単バッテリから得られる出力
電圧が比較的小さいために、複数個の単バッテリを前記
のように接続配置して、所望の電圧を得るためである。
【0003】この場合、それぞれの単バッテリから得ら
れる電圧は、できるだけ均等であるのが望ましく、しか
も、その使用に際しては所定幅の温度領域で用いられる
のが好ましい。当該単バッテリから所望の電圧を効率よ
く導出するためであり、かつ個々の単バッテリの寿命を
持続させるためでもある。したがって、前記のような好
ましい温度領域で該バッテリ組立体を使用するために、
必要に応じて冷却、加温等の温度制御を行うことが試み
られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】そこで、このような観
点から、例えば、特願平5−348395号公報には、
直列状に配置された複数個の単バッテリを均等に冷却し
て所望の温度領域でこれらを用いるために、冷却風の導
入構造を採用し、かつクロスフローファン等を用いて強
制的にかつ均等にこれらの単バッテリを冷却する技術的
思想が開示されている。
【0005】本発明は、この種のバッテリ組立体に対す
る温度制御機構をさらに改良して効率的に利用でき、か
つ耐久性に富むようにした簡単な構造の温度制御機構を
備えたバッテリ組立体を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、列状にかつ相互に近接配置された複数
の単バッテリからなる組バッテリと、前記単バッテリ間
に挿入されて該単バッテリの一側面に当接する第1の熱
交換面部と、該単バッテリの前記一側面の端部からさら
に外方に突出しかつ前記第1熱交換面部と一体的に連設
された第2熱交換面部を備えた伝熱プレートと、前記組
バッテリと前記伝熱プレートとを一体的に組み合わせて
保持する保持手段と、からなり、前記伝熱プレートの第
1熱交換面部と第2熱交換面部の熱交換作用下に前記単
バッテリに対する温度制御を行うことを特徴とする。
【0007】また、本発明では、前記伝熱プレートの第
1熱交換面部と第2熱交換面部とは実質的にL字状に形
成され、前記第1熱交換面部は直方体状の単バッテリの
幅広な側面部に当接し、一方、第2熱交換面部は前記単
バッテリの幅狭な側面に当接して熱交換を行うと好適で
ある。
【0008】さらに、本発明では、前記伝熱プレートの
第1熱交換面部および/または第2熱交換面部を肉厚に
形成し、前記肉厚部位に熱交換用媒体を通過させるため
の流路を画成すると好ましい。
【0009】さらにまた、本発明では、前記伝熱プレー
トの第1熱交換面部と第2熱交換面部とは実質的にT字
状に形成され、前記第1熱交換面部は直方体状の単バッ
テリの幅広な側面部に当接し、一方、第2熱交換面部は
互いに隣接する前記単バッテリ間にあって幅狭な側面の
少なくとも一部に当接して熱交換を行えばよい。
【0010】またさらに、本発明では、前記伝熱プレー
トの第1熱交換面部と第2熱交換面部とは実質的にI字
状に形成され、前記第1熱交換面部は直方体状の単バッ
テリの幅広な側面部に当接し、一方、第2熱交換面部は
互いに隣接する前記単バッテリ間にあって幅狭な二つの
対向する側面の少なくとも一部に当接して熱交換を行う
と好適である。
【0011】また、本発明では、保持手段は前記組バッ
テリの一方の端部側の単バッテリに対して配設される第
1保持プレートと、該組バッテリの他方の端部側の単バ
ッテリに対して配設される第2保持プレートと、緊締手
段とを有し、前記組バッテリと伝熱プレートとを前記第
1と第2の保持プレートで挟持して前記緊締手段で緊締
保持することが好ましい。
【0012】さらに、本発明では、緊締手段は前記第1
と第2の保持プレート間に橋架されるプレートまたはロ
ッドと、前記プレートまたはロッドに係合する螺子から
なる。
【0013】さらにまた、本発明では、伝熱プレートを
構成する第2熱交換面部は前記組バッテリの長さに対応
する長さを有し、第1熱交換面部は前記第2熱交換面部
からそれぞれの単バッテリの幅狭な面部の長さに対応す
る間隔で平行に複数本突出形成されると好ましい。
【0014】またさらに、本発明では、保持手段は前記
組バッテリの一方の端部側の単バッテリに対して配設さ
れる第1保持プレートと、該組バッテリの他方の端部側
の単バッテリに対して配設される第2保持プレートと、
緊締手段とを有し、前記第1と第2の保持プレートは前
記第2熱交換面部と一体的に構成されていると好適であ
る。
【0015】また、本発明では、緊締手段は前記第1と
第2の保持プレート間に橋架されるプレートまたはロッ
ドと、前記プレートまたはロッドに係合する螺子から構
成すればよい。
【0016】さらに、本発明では、第2熱交換面部にそ
れぞれの単バッテリの温度制御用媒体を通過させて該単
バッテリとの間で熱交換を行わせる流路を設けるとよ
い。
【0017】またさらに、本発明では、流路は第2熱交
換面部に固着された湾曲したチューブ部材で構成するこ
とができ、あるいは、第2熱交換面部を肉厚に形成し、
前記流路をこの肉厚部分に画成することもできる。
【0018】さらにまた、本発明では、列状にかつ相互
に近接配置された複数の単バッテリからなる組バッテリ
と、前記単バッテリの一側面に当接する熱交換面部を備
えた第1の伝熱プレートと、前記組バッテリと前記第1
伝熱プレートとを一体的に組み合わせて保持する保持手
段と、からなり、前記それぞれの単バッテリはその一側
面に第2の伝熱プレートを有し、前記第1と第2伝熱プ
レートの熱交換作用下に前記単バッテリに対する温度制
御を行うことができる。
【0019】この場合、伝熱プレートはそれぞれの単バ
ッテリの一側面部に鋳ぐるまれて形成することができ
る。
【0020】以上の如き構成で、伝熱プレートに単バッ
テリの熱分布に対応した切欠部を設けることができる。
【0021】なお、本発明では、単バッテリをニッケル
−水素電池で構成すると好適である。
【0022】
【作用】バッテリ組立体を構成する単バッテリ間に挟持
された伝熱プレートは、それぞれの単バッテリから電圧
が取り出されるときに、あるいは外部雰囲気によって加
温されるに至る。この場合、前記伝熱プレートは外方へ
と延在する熱交換面部において外部雰囲気との間で熱交
換がなされ、単バッテリ自体が冷却されるに至る。した
がって、この伝熱プレートによって単バッテリ自体が所
望の温度領域に維持されて使用に供せられる。
【0023】一方、バッテリボックス内の単バッテリ
が、上記の如く所望の温度領域よりも低温である場合に
は、該伝熱プレートに対して加温された媒体、例えば、
温水が供給され、該伝熱プレートが温められる。この熱
は、単バッテリ側へと伝達され、当該単バッテリを所望
の温度領域まで加温する。
【0024】その際、伝熱プレートの第1熱交換面部と
第2熱交換面部とを実質的にL字状に構成しておけば、
該第1熱交換面部は単バッテリの幅広な側面に当接し、
一方、第2熱交換面部は該単バッテリの幅狭な側面に当
接する。したがって、隣接する単バッテリ相互間では第
2熱交換面部が外部に露呈し、しかも全ての単バッテリ
の幅狭な側面がこの第2熱交換面部によって覆われるた
めに熱交換効率がきわめて高い。なお、第1熱交換面部
と第2熱交換面部とは、L字状に代えて、T字状、ある
いはI字状であってもよく、また、いずれか一方の熱交
換面部を肉厚に形成して、この肉厚部分に空隙乃至通路
を画成し、外部雰囲気との接触面積の増大、あるいは冷
却、加温用の媒体を流せば、より一層熱交換が効率的に
行われる。
【0025】しかも、本発明では、伝熱プレートとバッ
テリ組立体とを一体的に保持する保持手段、すなわち、
第1と第2の保持プレートを有し、緊締手段で固く組み
付けるため、単バッテリ内で発生するガスにより単バッ
テリ自体が膨出するのが避けられる。この場合、緊締手
段をプレートまたはロッドで構成しているので、緊締作
業が簡便であり、かつ廉価に製造できる。
【0026】なお、前記第1と第2の保持プレートを第
2熱交換面部と一体的に構成すれば、部品点数が減少
し、かつ鋳造によって容易に得ることができる。
【0027】そして、第2熱交換面部に流路を設け、こ
の流路に温度制御用媒体を流せば、熱交換効率が向上
し、かつ短時間に所望の温度領域に単バッテリを冷却、
加温することができる。
【0028】一方、第1熱交換面部を単バッテリに組み
込めば、該第1熱交換面部と第2熱交換面部との構造が
簡素化され、しかも第1熱交換面部の熱交換効率が一層
向上する。
【0029】この場合、伝熱プレートに単バッテリの熱
分布に応じて切欠部を設ければ、一層軽量化が達成され
る。
【0030】
【実施例】次に、本発明に係る温度制御機構を備えたバ
ッテリ組立体について好適な実施例挙げ、添付の図面を
参照しながら以下詳細に説明する。なお、以下に掲げら
れる数種の実施例において、同一の構成要素には同一の
参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【0031】図1および図2において、参照符号10a
〜10jは、ニッケル水素電池等の単バッテリを示し、
図示するように、直列状に配置されている。それぞれの
単バッテリは合成樹脂製の電槽、すなわち、筐体で構成
され、例えば、単バッテリ10aはその上部に電力を取
り出すための端子12と14とを有し、該端子14は隣
接する単バッテリ10bのプラス(+)側の端子12と
導電性のワイヤ16によって堅牢にかつ電気的に接続さ
れている。以下の単バッテリ10b〜10jもそれぞれ
マイナス(−)側の端子とプラス(+)側の端子とが順
次接続されて、全体として直列のバッテリ組立体500
が構成されている。図2に示す通り、それぞれの単バッ
テリ10a〜10jには、上下方向に凹部11a、11
bが画成されている。
【0032】以上のような構成において、本発明では、
互いに隣接する単バッテリ間に平面L字状の伝熱プレー
ト18が挟み込まれる。図2から容易に諒解される通
り、この伝熱プレート18は、隣接する単バッテリ間に
挟持される第1熱交換面部18aと、前記単バッテリの
端部より外側に位置して該単バッテリの一側面に当接す
る第2熱交換面部18bとからなり、例えば、前記伝熱
プレート18の第1熱交換面部18aは単バッテリ10
aと単バッテリ10bとの間、前記単バッテリ10bと
単バッテリ10cとの間の如く、それぞれの単バッテリ
間に挟持される。図から諒解されるように、伝熱プレー
ト18には、一方の端部側に上下方向に切欠部19a、
19bが、同様に他方の端部側に上下方向にわたって一
組の切欠部21が画成される。
【0033】この場合、伝熱プレート18は、アルミニ
ウム若しくは銅の如き熱伝導率に優れた材質の金属板か
らなり、第1熱交換面部18aの長さは、平面から見て
それぞれの単バッテリ10a〜10jの長手方向側面の
長さとほぼ等しく、かつその第2熱交換面部18bの長
さは、それぞれの単バッテリ10a〜10jの平面から
みて短手方向の長さにさらに第1熱交換面部18aの厚
さを加えた長さに等しい。
【0034】単バッテリ10aの外側には、第1保持プ
レート20が装着される。この保持プレート20は、金
属製の板体からなり、その単バッテリ10a側の内面端
部に、図において、上下方向にそれぞれ一対のスペース
22、22、24、24が設けられる。この一対のスペ
ース22、22にボルト挿入用の孔部26、26が設け
られ、同様に、スペース24、24にもボルト挿入用の
孔部28、28が設けられる。
【0035】単バッテリ10j側には、前記伝熱プレー
ト18とは若干形状の異なる伝熱プレート30が設けら
れる。伝熱プレート30は、伝熱プレート18の第1熱
交換面部18aに対応する第1熱交換面部30aと、伝
熱プレート18の第2熱交換面部18bに対応する第2
熱交換面部30bとを有する。この伝熱プレート30の
第1熱交換面部30aに大きく開口部31が画成されて
いる。この場合、伝熱プレート30の外側にさらに第2
保持プレート40が設けられる。第2保持プレート40
は、その側壁部に前記第1保持プレート20の孔部2
6、28に対応して孔部42、44を設け、その中央部
分が大きく開口部46として構成されている。
【0036】さらに、この第2保持プレート40の上端
部に、図において、水平方向に延在して横架枠52が、
また、第2保持プレート40の下端部に、図において、
水平方向に延在して横架枠54が形成されている。前記
横架枠52には前記横架枠54側へと突出して突起部5
0、50が設けられ、この突起部50、50にはそれぞ
れ内ねじ56、56が画成されている。一方、横架枠5
4にも横架枠52に指向して突起部53、53が設けら
れ、この突起部53、53に図示しない内ねじがそれぞ
れ画成されている。
【0037】このような構成において、保持プレート2
0、40の間に一組の長尺なロッド62、64が上下に
わたって介装される。実際、ロッド62は単バッテリ1
0a〜10jのそれぞれの側部に画成された凹部11a
および伝熱プレート30の切欠部19a、21に進入
し、孔部26、42にそれぞれ挿入されたボルト66、
68が前記ロッド62の両端部にそれぞれ設けられた雌
ねじ部に螺入して前記ボルト66、68側が緊締され
る。
【0038】勿論、ロッド64側も凹部11bおよび伝
熱プレート18の切欠部19b、21に配置され、保持
プレート40側の他の図示しないボルトを緊締すること
によって同様な緊締作用が営まれる。ここで、単バッテ
リ10a〜10jは、伝熱プレート18を挟んだ状態で
バッテリ組立体500として構成されるに至る。この場
合、本実施例では、単バッテリ10aの+端子12と単
バッテリ10jの−端子14とがそれぞれ外部に露呈さ
れ、残余の単バッテリ間の−端子、+端子は互いに隣接
する単バッテリ間でカバー80a〜80iによって被覆
されることになる(図1参照)。なお、図中、参照符号
82は、それぞれの単バッテリ10a〜10jのほぼ中
央部に設けられたガス抜き用リリーフ弁84a〜84j
を被覆するためのカバー部材を示す。
【0039】そこで、以上のような構成において、この
種のバッテリ組立体500を電気自動車に搭載したと
き、当該電気自動車の走行に際して単バッテリ10a〜
10jから発熱するに至る。このとき、伝熱プレート1
8の第1熱交換面部18aからその熱が第2熱交換面部
18bに伝達され、ここで外部雰囲気との間で熱交換さ
れる。結局、発熱状態にある単バッテリ10a〜10j
が前記第1熱交換面部18aによってもたらされる冷却
された温度で冷やされることになり、当該単バッテリ1
0a〜10jが所望の温度領域に保たれ、所望の電圧を
供給することができる。
【0040】図3に本発明の第2の実施例を示す。この
実施例では、特に、前記第1実施例において用いた平面
L字状の伝熱プレート18に代えて、アルミニウム若し
くは銅の如き熱伝導率の優れた平面T字状の伝熱プレー
ト90を用いている。この伝熱プレート90は、第1熱
交換面部90aと第2熱交換面部90b、90cとから
なり、図に示すように、第2熱交換面部90b、90c
は互いに反対方向へと指向し、第1熱交換面部90aの
一端部は前記第2熱交換面部90b、90cの中間部位
でこれらと一体化している。このように構成される伝熱
プレート90を、例えば、単バッテリ10bと10cと
の間に介装する。同様に、単バッテリ10dと10e、
10fと10g、10hと10iとの間にこの伝熱プレ
ート90が介装挟持されることになる。この場合、第2
熱交換面部90b、90cは単バッテリ10b〜10i
の短尺な外側面に当接し、これらの外側面をカバーする
とともに単バッテリ10jに対しては、第1実施例と同
様に、伝熱プレート90の第2熱交換面部90b、90
cが当接することになる。
【0041】一方、この第2実施例では、保持プレート
20に一体的に第2熱交換面部20aを設ける。この第
2熱交換面部20aは、保持プレート20から直角方向
へと延在し、T字状の伝熱プレート90によってカバー
されない単バッテリ10aの短尺な側面部の残余の部分
をカバーするように構成されている。その他の構成は、
この第2実施例は第1実施例と同様であり、したがっ
て、その作用効果も同一である。
【0042】図4に第3の実施例を示す。この第3実施
例では、特に、前記第1、第2実施例における保持プレ
ート20、40の形状を若干異なるように構成するとと
もに、ロッド62、64に代えて平板を有し、さらにま
た、伝熱プレートも若干その形状を異にしている。
【0043】先ず、単バッテリ10aに当接する保持プ
レート100は、矩形状の枠体102を有し、この枠体
102内に平行に横架枠104a、104b、104c
を橋架している。保持プレート106は、前記保持プレ
ート100と実質的に同様に構成される。伝熱プレート
に関していえば、先ず、単バッテリ10aの短尺な外側
面をカバーするために、伝熱プレート110が用意され
る。この伝熱プレート110は、第1熱交換面部110
aと第2熱交換面部110bとを有し、平面的には、実
質的に変形したT字状を呈する。伝熱プレート110の
第1熱交換面部110aは単バッテリ10aと10bと
の間に挿入され、この結果、第2熱交換面部110bの
長尺な部分は単バッテリ10aの短尺な外側面をカバー
する。一方、伝熱プレート110の第2熱交換面部11
0bにおいては平面上を、その短尺な部分は単バッテリ
10bの短尺な外側面のほぼ半分をカバーする。
【0044】単バッテリ10bと10cとの間に伝熱プ
レート112が挟持される。伝熱プレート112は第1
熱交換面部112aとこれと一体的な第2熱交換面部1
12bを有し、実質的に平面T字状を呈するように一体
的に構成されている。したがって、第1熱交換面部11
2aが単バッテリ10bと10cとの間に挟持されたと
き、その第2熱交換面部112bは単バッテリ10bと
10cのそれぞれの短尺な外側面の半分をカバーする。
単バッテリ10d〜10iの間にも前記伝熱プレート1
12と同一の伝熱プレートが介装挟持される。しかしな
がら、単バッテリ10iと10jとの間には伝熱プレー
ト110と対称的に構成された伝熱プレート114が介
装される。この伝熱プレート114は伝熱プレート11
0の第1熱交換面部110aに対応して第1熱交換面部
114aを有し、さらに、伝熱プレート110の第2熱
交換面部110bに対応して第2熱交換面部114bを
備える。
【0045】平面から見て変形したT字状に構成される
伝熱プレート114の第2熱交換面部114bにおい
て、その長尺な熱交換面は単バッテリ10jの短尺な外
側面をカバーし、一方、この熱交換面の短尺な部分は単
バッテリ10iの短尺な外側面の半分をカバーする。
【0046】このようにして単バッテリ10a〜10j
に対して伝熱プレート110、112および114を介
装した後、保持プレート100、106間にあってその
側面側に平板116、118が橋架され、ボルト120
によって前記保持プレート100、106との間でしっ
かりと緊締される。これによってバッテリ組立体500
が得られる。その作用効果については第1実施例および
第2実施例と同一である。
【0047】図5に本発明の第4の実施例を示す。この
実施例では、図4に示す伝熱プレート112を採用する
とともに、第1保持プレート126と第2保持プレート
128に、第1熱交換面部126a、128aを設け、
これらの第1熱交換面部126a、128aに直交して
それぞれ単バッテリ10aと10jの短尺な側面部の略
半分をカバーする第2熱交換面部126b、128bを
それぞれ設けている。この場合、相互に近接する単バッ
テリ間に前記伝熱プレート112の第1熱交換面部11
2aが嵌合する凹部129を画成してもよい。なお、図
中、参照符号127は第1保持プレート126と第2保
持プレート128に橋架される緊締用のプレートを示
す。この実施例の作用効果は、図4に示す第3実施例と
同様である。
【0048】図6に本発明の第5の実施例を示す。この
バッテリ組立体500に用いられる伝熱プレート130
は、第1熱交換面部130aと、第2熱交換面部130
bとによって実質的にL字状を構成しているが、前記第
1熱交換面部130aに特に単バッテリの長手方向に延
在して4つの断面矩形状の孔部132を画成するように
比較的厚めに構成している。このように孔部132を画
成することによって熱交換面積が増し、これによってさ
らに熱交換が効率的かつ容易に行われる。
【0049】図7に本発明の第6の実施例を示す。この
実施例では、伝熱プレート134に切欠部136を画成
している点が図1、図2に示す第1実施例と異なる。こ
の切欠部136は単バッテリ10a〜10jの熱容量分
布を考慮して設けられている。すなわち、実質的に熱が
発生する部分に第1熱交換面部134aを設けるととも
に、残余の部分は軽量化のために切り欠かれ、切欠部1
36としている。
【0050】図8は第7の実施例としての伝熱プレート
140を示す。この伝熱プレート140は、第1熱交換
面部140a、第2熱交換面部140bおよび第3熱交
換面部140cからなり、平面コ字状に構成される。こ
の伝熱プレート140は、図示するように、隣接する単
バッテリ間で挟持されてそれぞれの単バッテリの短尺方
向の2つの側面部を第2熱交換面部140b、第3熱交
換面部140cでカバーするように構成されている。こ
の伝熱プレート140を隣接するバッテリ相互間に挟持
するように配置すれば、前記第1〜第6実施例に示した
L字型またはT字型の伝熱プレートと同様な作用効果を
営むことができ、特に、この場合は、単バッテリの短尺
な両側面を冷却することができるという特有の効果が得
られる。
【0051】図9に、本発明の第8の実施例を示す。こ
の実施例において、特に、第1〜第7実施例と異なる点
は、一組の保持プレートと伝熱プレートとを一体的に構
成した点である。これを以下詳細に説明する。
【0052】この第8実施例において、保持プレート1
50と152との間に直交するように一体的に長尺な第
2熱交換面部154を設け、この第2熱交換面部154
から前記保持プレート150、152に平行にかつそれ
ぞれの単バッテリの短尺な側面の長さとほぼ同一の間隔
で第1熱交換面部156a〜156iを突出形成してい
る。
【0053】このように構成された保持プレート15
0、152および第2熱交換面部154は、実質的にバ
ッテリボックスを形成する。そこで、保持プレート15
0、152および第1熱交換面部156a〜156iに
よって画成される空間に単バッテリ10a〜10jが挿
入される。第2熱交換面部154のない側面側には、前
記第3実施例と同様に、平板158が橋架され、保持プ
レート150、152の側面部にこの平板158の両端
部がボルトによって固着され、前記挿入された単バッテ
リ10a〜10jの保持に供される。保持プレート15
0、152および第2熱交換面部154は一体的に鋳造
で形成でき、堅牢で取り扱いが容易であり、さらに廉価
に製造できる利点がある。
【0054】図10は、第8実施例に近似する第9の実
施例を示す。この場合、第8実施例では一組の伝熱プレ
ートと第1熱交換面部と第2熱交換面部とを一体的に構
成していたが、この第9実施例では、第8実施例の構造
のものに加えて第2熱交換面部に冷却風導入用の通路を
設けた点並びに保持プレートの構造の点で異なる。すな
わち、保持プレート160にはその水平な枠部から下方
へと膨出して突起部161a、161bが設けられ、さ
らに、前記突起部161a、161bに対応して当該保
持プレート160の下方にあって水平に延在する枠部か
ら突起部163a、163bが上方へと突出形成されて
いる。突起部161a、161b、163a、163b
に対してそれぞれ図示しない螺孔が設けられる。これら
の螺孔に螺子を螺入して交差した補強部材165を固着
しておく。保持プレート166側も同様に構成される。
このような構成において、保持プレート160の一側面
に、図において水平方向に延在させて空気導入用の複数
の通路162a〜162fが画成されている。この通路
162a〜162fは第2熱交換面部164の長手方向
全長にわたって延在し、その一方の端部は前記保持プレ
ート166の図示しない通路から外部へと連通してい
る。このように構成することによって、より一層空気に
接する面が増え、第2熱交換面部164が好適に冷却さ
れることになる。必要に応じて、この通路162a〜1
62fにファン等の送風手段を接続してもよいことは勿
論である。
【0055】図11に本発明の第10の実施例を示す。
この実施例では、前記した第1〜第9実施例と異なり、
伝熱プレート170が単バッテリ10a〜10jの底面
を冷却するように、第2熱交換面部170bを有してい
る点に特徴がある。前記第2熱交換面部170bは第1
熱交換面部170aと直交する側面方向からみてL字状
である。特に、バッテリ組立体500の底面を熱交換す
る必要のある時、この構造のものが好適である。
【0056】図12に本発明のさらに別の第11の実施
例を示す。この実施例では、今までの実施例が空冷によ
って熱交換を行うように構成していたのに対し、水冷に
よって熱交換を行うようにした点で異なる。この実施例
は、特に、前記第8実施例の構造に近い。すなわち、保
持プレート180、182の間に、図9に示す第8実施
例と同様に、第2熱交換面部184を一体的に橋架し、
この第2熱交換面部184から前記保持プレート18
0、182に対して平行にかつ単バッテリの短尺な側面
とほぼ同一の間隔で第1熱交換面部186a〜186i
を突出形成している。特に、前記第1熱交換面部186
a〜186iの突出形成される面とは反対側の第2熱交
換面部184に逆S字状にチューブ190が蛇行する如
く一体的に形成されている。このチューブ190は前記
第2熱交換面部184と同様に、アルミニウム若しくは
銅の如き熱伝導率の高い材質のものを選ぶと好適であ
る。そして、保持プレート180、182に前記チュー
ブ190の開口端と連通する冷却水導管192、194
が連結されている。
【0057】以上のような構成において、保持プレート
180、第1熱交換面部186a〜186iおよび保持
プレート182の間に単バッテリ10a〜10jが挿入
され、プレート196、196によって第2熱交換面部
184の反対側が前記保持プレート180および182
間で緊締される。ここで、冷却水導管192から冷却水
を導入すれば、この冷却水は冷却水導管194に至るま
で十分に第2熱交換面部184に沿って流れ、特に、こ
のチューブ190はアルミニウムまたは銅の如き熱伝導
率の高い材質で形成されているために、前記第2熱交換
面部184との間で好適に熱交換が行われる。
【0058】このようにして熱交換されると、第1熱交
換面部186a〜186iにもその冷やされた熱が伝達
され、結果的に、単バッテリ10a〜10jが所定の温
度領域に到達するまで冷却されることになる。
【0059】図13は、前記のように、冷却水を用いて
単バッテリ10a〜10jを冷却または加温する際の電
気自動車用熱交換システムの構成図を示す。
【0060】ここで、電気自動車200は、その前部に
熱交換用のラジエータ202を有し、一方、その後部に
後輪を回転駆動するためのモータ204を設けている。
電気自動車200の中心部位には単バッテリ10a〜1
0jによって構成されるバッテリ組立体500、…が配
設され、それぞれのバッテリ組立体500に前記チュー
ブ190を有する第2熱交換面部184が臨む。
【0061】前記ラジエータ202、モータ204およ
びバッテリ組立体500に臨む第2熱交換面部184の
間は管路206によって結ばれ、この管路206に、図
示するように主ポンプ208、電磁切換バルブ210、
電熱ヒータ212、および副ポンプ214が介装されて
いる。
【0062】以上のような構成において、主ポンプ20
8を駆動すると、ラジエータ202で熱交換された冷却
水は電磁切換バルブ210を通って第2熱交換面部18
4のチューブ190に流れ込む。これによって、第2熱
交換面部184が冷却される。同時に、前記冷却水はモ
ータ204に導かれ、該モータ204を水冷却する。
【0063】第2熱交換面部184を介して、単バッテ
リ10a〜10jを所定温度に加温しようとする時に
は、電磁切換バルブ210を切換動作せしめ、電熱ヒー
タ212側へと冷却水を流してこれを温め、副ポンプ2
14を駆動して、第2熱交換面部184を加温すればよ
い。
【0064】図14は本発明のさらに別の第12の実施
例を示している。この実施例では、図10に示す第9実
施例と異なり、単バッテリの底面を液体によって冷却ま
たは加温するように構成されている。すなわち、伝熱プ
レート250は複数個平行に突出形成された第1熱交換
面部252とこれらを一体的に直交して連結する第2熱
交換面部254とを有し、この第2熱交換面部254を
比較的分厚く形成してこれに冷却水を導入するための通
路256a〜256dを長手方向に延在するように設け
ている。これによって単バッテリの底面が液体、例え
ば、水によって強制的に冷却され、また、必要に応じて
加温水を流して温めることができる。その際には、図1
3に示す構成が好適に採用される。
【0065】図15に本発明のさらに別の第13の実施
例を示す。この実施例では、保持プレート300の一方
の端部から他方の保持プレート302側へと一体的に第
2熱交換面部304を延在させる。しかしながら、この
実施例では前述した実施例と異なり、第1熱交換面部を
有しない。一方、単バッテリ10a〜10jはその一方
の側壁部に伝熱プレート306を埋設固着している。こ
の伝熱プレート306は単バッテリ10a〜10jの幅
広な側壁部より若干外方へと膨出し、隣接する単バッテ
リの他の側壁部に当接するように構成されている。
【0066】以上のような構成において、この図15に
示す構造のものでは、先ず、保持プレート300間に伝
熱プレート306を一体的に組み込んだ単バッテリを積
層し、次いで、プレート308、308を保持プレート
300、302間に橋架して単バッテリ10a〜10j
を相互に圧着するように緊締する。この結果、伝熱プレ
ート306は挟持されたバッテリに強く圧接する。そし
て、その伝熱プレート306の幅狭な一端部は、この場
合、第2熱交換面部304に直交するように圧接する。
【0067】このように組み立てられた結果、単バッテ
リ10a〜10jによって生じた熱は伝熱プレート30
6から第2熱交換面部304に至り、ここで外部雰囲気
下における空気と熱交換されることになる。熱交換用の
伝熱プレート306を単バッテリに埋設しているため
に、取り扱いが容易化する利点がある。なお、この場
合、図7に示すように、単バッテリの熱分布に応じて伝
熱プレート306に切欠部を形成することができること
は勿論である。
【0068】
【発明の効果】本発明によれば、以上のように、単バッ
テリの熱交換をより一層効果的に行うことができる。こ
のため、単バッテリから構成されるバッテリ組立体を好
ましい温度領域で用いることができ、効率的に所望の電
圧あるいは電流を取り出すことが可能となり、しかも、
単バッテリの寿命を延長することができる。
【0069】さらにまた、単バッテリを構成する合成樹
脂材からなる筐体、すなわち、電槽自体が保持プレート
とこれを緊締するロッドまたはプレートによって十分に
固定保持されるために、前記樹脂製電槽が該電槽内部で
発生するガスの圧力によって膨出することが避けられる
とともに、電槽自体の寸法精度のばらつきを十分吸収で
きる効果が得られる。したがって、樹脂製電槽の肉厚自
体を薄くすることができ、結果的には、バッテリ組立体
として簡素にしかも小型化が達成されるという利点があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るバッテリ組立体の第1実施例の概
略斜視図である。
【図2】図1に示すバッテリ組立体の要部分解斜視図で
ある。
【図3】本発明に係るバッテリ組立体の第2実施例の要
部分解斜視図である。
【図4】本発明に係るバッテリ組立体の第3実施例の要
部分解斜視図である。
【図5】本発明に係るバッテリ組立体の第4実施例の要
部分解斜視図である。
【図6】本発明に係るバッテリ組立体の第5実施例の要
部分解斜視図である。
【図7】本発明に係るバッテリ組立体の第6実施例の要
部分解斜視図である。
【図8】本発明に係るバッテリ組立体の第7実施例の要
部分解斜視図である。
【図9】本発明に係るバッテリ組立体の第8実施例の要
部分解斜視図である。
【図10】本発明に係るバッテリ組立体の第9実施例の
要部分解斜視図である。
【図11】本発明に係るバッテリ組立体の第10実施例
の要部分解斜視図である。
【図12】本発明に係るバッテリ組立体の第11実施例
の要部分解斜視図である。
【図13】図12に示すバッテリ組立体を水冷却または
加温するための概略システム説明図である。
【図14】本発明に係るバッテリ組立体の第12実施例
の要部分解斜視図である。
【図15】本発明に係るバッテリ組立体の第13実施例
の要部分解斜視図である。
【符号の説明】
10a〜10j…単バッテリ 18、30、90、110、112、114、130、
134、140、170、250、306…伝熱プレー
ト 20、40、100、106、126、128、15
0、152、160、166、180、182、300
…保持プレート 26、28、42、44、132…孔部 52、54、104a〜104c…横架枠 62、64…ロッド 84a〜84j…リリーフ弁 162a〜162f、256a〜256d…通路 165…補強部材 190…チューブ 192、194…冷却水導管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中島 稔 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 山藤 靖之 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 三田 義訓 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 小澤 浩一郎 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 武富 春美 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】列状にかつ相互に近接配置された複数の単
    バッテリからなる組バッテリと、 前記単バッテリ間に挿入されて該単バッテリの一側面に
    当接する第1の熱交換面部と、該単バッテリの前記一側
    面の端部からさらに外方に突出しかつ前記第1熱交換面
    部と一体的に連設された第2熱交換面部を備えた伝熱プ
    レートと、 前記組バッテリと前記伝熱プレートとを一体的に組み合
    わせて保持する保持手段と、 からなり、前記伝熱プレートの第1熱交換面部と第2熱
    交換面部の熱交換作用下に前記単バッテリに対する温度
    制御を行うことを特徴とする温度制御機構を備えたバッ
    テリ組立体。
  2. 【請求項2】請求項1記載のバッテリ組立体において、
    前記伝熱プレートの第1熱交換面部と第2熱交換面部と
    は実質的にL字状に形成され、前記第1熱交換面部は直
    方体状の単バッテリの幅広な側面部に当接し、一方、第
    2熱交換面部は前記単バッテリの幅狭な側面に当接して
    熱交換を行うことを特徴とする温度制御機構を備えたバ
    ッテリ組立体。
  3. 【請求項3】請求項1または2記載のバッテリ組立体に
    おいて、前記伝熱プレートの第1熱交換面部および/ま
    たは第2熱交換面部を肉厚に形成し、前記肉厚部位に熱
    交換用媒体を通過させるための流路を画成することを特
    徴とする温度制御機構を備えたバッテリ組立体。
  4. 【請求項4】請求項1記載のバッテリ組立体において、
    前記伝熱プレートの第1熱交換面部と第2熱交換面部と
    は実質的にT字状に形成され、前記第1熱交換面部は直
    方体状の単バッテリの幅広な側面部に当接し、一方、第
    2熱交換面部は互いに隣接する前記単バッテリ間にあっ
    て幅狭な側面の少なくとも一部に当接して熱交換を行う
    ことを特徴とする温度制御機構を備えたバッテリ組立
    体。
  5. 【請求項5】請求項1記載のバッテリ組立体において、
    前記伝熱プレートの第1熱交換面部と第2熱交換面部と
    は実質的にI字状に形成され、前記第1熱交換面部は直
    方体状の単バッテリの幅広な側面部に当接し、一方、第
    2熱交換面部は互いに隣接する前記単バッテリ間にあっ
    て幅狭な二つの対向する側面の少なくとも一部に当接し
    て熱交換を行うことを特徴とする温度制御機構を備えた
    バッテリ組立体。
  6. 【請求項6】請求項1〜5のいずれか1項に記載のバッ
    テリ組立体において、保持手段は前記組バッテリの一方
    の端部側の単バッテリに対して配設される第1保持プレ
    ートと、該組バッテリの他方の端部側の単バッテリに対
    して配設される第2保持プレートと、緊締手段とを有
    し、前記組バッテリと伝熱プレートとを前記第1と第2
    の保持プレートで挟持して前記緊締手段で緊締保持する
    ことを特徴とする温度制御機構を備えたバッテリ組立
    体。
  7. 【請求項7】請求項6記載のバッテリ組立体において、
    緊締手段は前記第1と第2の保持プレート間に橋架され
    るプレートまたはロッドと、前記プレートまたはロッド
    に係合する螺子からなることを特徴とする温度制御機構
    を備えたバッテリ組立体。
  8. 【請求項8】請求項1記載のバッテリ組立体において、
    伝熱プレートを構成する第2熱交換面部は前記組バッテ
    リの長さに対応する長さを有し、第1熱交換面部は前記
    第2熱交換面部からそれぞれの単バッテリの幅狭な面部
    の長さに対応する間隔で平行に複数本突出形成されるこ
    とを特徴とする温度制御機構を備えたバッテリ組立体。
  9. 【請求項9】請求項8記載のバッテリ組立体において、
    保持手段は前記組バッテリの一方の端部側の単バッテリ
    に対して配設される第1保持プレートと、該組バッテリ
    の他方の端部側の単バッテリに対して配設される第2保
    持プレートと、緊締手段とを有し、前記第1と第2の保
    持プレートは前記第2熱交換面部と一体的に構成されて
    いることを特徴とする温度制御機構を備えたバッテリ組
    立体。
  10. 【請求項10】請求項9記載のバッテリ組立体におい
    て、緊締手段は前記第1と第2の保持プレート間に橋架
    されるプレートまたはロッドと、前記プレートまたはロ
    ッドに係合する螺子からなることを特徴とする温度制御
    機構を備えたバッテリ組立体。
  11. 【請求項11】請求項8または9記載のバッテリ組立体
    において、第2熱交換面部にそれぞれの単バッテリの温
    度制御用媒体を通過させて該単バッテリとの間で熱交換
    を行わせる流路を設けることを特徴とする温度制御機構
    を備えたバッテリ組立体。
  12. 【請求項12】請求項11記載のバッテリ組立体におい
    て、流路は第2熱交換面部に固着された湾曲したチュー
    ブ部材であることを特徴とする温度制御機構を備えたバ
    ッテリ組立体。
  13. 【請求項13】請求項11記載のバッテリ組立体におい
    て、第2熱交換面部を肉厚に形成し、前記流路をこの肉
    厚部分に画成したことを特徴とする温度制御機構を備え
    たバッテリ組立体。
  14. 【請求項14】列状にかつ相互に近接配置された複数の
    単バッテリからなる組バッテリと、 前記単バッテリの一側面に当接する熱交換面部を備えた
    第1の伝熱プレートと、 前記組バッテリと前記第1伝熱プレートとを一体的に組
    み合わせて保持する保持手段と、 からなり、前記それぞれの単バッテリはその一側面に第
    2の伝熱プレートを有し、前記第1と第2伝熱プレート
    の熱交換作用下に前記単バッテリに対する温度制御を行
    うことを特徴とする温度制御機構を備えたバッテリ組立
    体。
  15. 【請求項15】請求項14記載のバッテリ組立体におい
    て、伝熱プレートはそれぞれの単バッテリの一側面部に
    鋳ぐるまれていることを特徴とする温度制御機構を備え
    たバッテリ組立体。
  16. 【請求項16】請求項1〜15のいずれか1項に記載の
    バッテリ組立体において、伝熱プレートに単バッテリの
    熱分布に対応した切欠部を設けることを特徴とする温度
    制御機構を備えたバッテリ組立体。
  17. 【請求項17】請求項1〜16のいずれか1項に記載の
    バッテリ組立体において、単バッテリはニッケル−水素
    電池であることを特徴とする温度制御機構を備えたバッ
    テリ組立体。
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