JPH09326264A - Heat radiator for electric power storing battery - Google Patents

Heat radiator for electric power storing battery

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JPH09326264A
JPH09326264A JP14394796A JP14394796A JPH09326264A JP H09326264 A JPH09326264 A JP H09326264A JP 14394796 A JP14394796 A JP 14394796A JP 14394796 A JP14394796 A JP 14394796A JP H09326264 A JPH09326264 A JP H09326264A
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JP
Japan
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heat
power storage
heat pipe
storage battery
heat dissipation
Prior art date
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Pending
Application number
JP14394796A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenya Kawabata
賢也 川畑
Masahiro Kotani
正浩 小谷
Yuichi Kimura
裕一 木村
Jun Niekawa
潤 贄川
Kenji Watanabe
健次 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Tokyo Electric Power Company Holdings Inc
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
Tokyo Electric Power Co Inc
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Filing date
Publication date
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Priority to DE1997124020 priority patent/DE19724020A1/en
Publication of JPH09326264A publication Critical patent/JPH09326264A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0275Arrangements for coupling heat-pipes together or with other structures, e.g. with base blocks; Heat pipe cores
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/06Control arrangements therefor

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To omit an opening-closing valve and a control apparatus or the like accompanied by this by arranging a heat pipe in which fluid and noncondensing gas are sealed in a heat radiating device installed in an electric power storing battery module. SOLUTION: Sodium-sulfur cells 2 are erected and housed in a plurality in a module case 1 formed of a heat insulating material. A soaking plate 3 excellent in heat conductivity is installed in the bottom part of this module case 1, and an evaporating part 22 of a heat pipe 20 is extendedly arranged in the lengthwise direction of this soaking plate 3. When this heat pipe 20 is actuated, noncondensing gas is pushed in the gas reservoir 25 side by a vapor flow in the pipe, and a condensing part 24 is substantially gradually expanded according to a temperature rise. Therefore, a heat radiating quantity analogically increases, and when it reaches the highest holding temperature, the noncondensing gas is housed in a gas reservoir 25 on the end of the condensing part 24. In this way, in this heat radiating device, a battery temperature can be controlled only by the heat pipe 20.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ナトリウム−硫黄
電池(NaS電池)などの電力貯蔵用電池の放熱装置に
関し、特に放熱能力が連続的に可変である不凝縮性ガス
入りヒートパイプを用いた電力貯蔵用電池の放熱装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat dissipation device for a power storage battery such as a sodium-sulfur battery (NaS battery), and in particular, a heat pipe containing a non-condensable gas having a continuously variable heat dissipation capability is used. The present invention relates to a heat dissipation device for an electric power storage battery.

【0002】[0002]

【従来の技術】電気の使用量は、昼夜間や季節によって
大きな差があるため、この負荷変動を平準化するため
に、ナトリウム−硫黄電池などを用いて電力を貯蔵する
ことが試みられている。この種のナトリウム−硫黄電池
は、NaS単電池を集合化して断熱容器に収納し、電池
モジュールとして使用されるが、化学反応を利用する高
温型電池であるため、300℃以上の温度に加熱するこ
とが必要とされる。一方、高温になるほど電池の劣化が
大きく短期間で本来の蓄電量を保持できなくなるので、
最高でも350℃以下に抑制することが好ましい。すな
わち、300〜330℃の温度に保持して使用すること
が好ましいとされる。
2. Description of the Related Art Since the amount of electricity used varies greatly depending on the time of day or night and the season, it has been attempted to store electric power by using a sodium-sulfur battery or the like in order to level this load fluctuation. . This type of sodium-sulfur battery is used as a battery module by assembling NaS cells in an adiabatic container and used as a battery module. However, since it is a high-temperature battery that utilizes a chemical reaction, it is heated to a temperature of 300 ° C. or higher. Is needed. On the other hand, the higher the temperature, the greater the deterioration of the battery and the inability to maintain the original amount of electricity stored in a short time.
It is preferable to suppress the temperature to 350 ° C. or lower at the highest. That is, it is preferable that the temperature is kept at 300 to 330 ° C. before use.

【0003】このような電力貯蔵用電池の温度保持に
は、従来よりヒータなどを用いた加熱とヒートパイプを
用いた放熱(冷却)とが併用され、制御機器を用いて3
00〜330℃の範囲に調節されていた。従来の電力貯
蔵用電池においては、ヒータを用いて電池を加熱して立
ち上げ、300℃以上にするとともに、運転時には、ヒ
ートパイプを用いて最高でも350℃以下に電池温度を
抑制する。しかしながら、従来のヒートパイプには放熱
量の調節機能がなく、しかもヒートパイプは小さな温度
差でも大量の熱を搬送するので、過放熱となることもあ
って、運転時(蓄放電時)においてもヒータを作動させ
る必要があった。このため、ヒートパイプに開閉弁を設
け、この開閉弁を開閉させることにより放熱フィンの有
効面積を段階的に調節するようにしたものも提案されて
いる(例えば、特開昭63−175,355号公報参
照)。
Conventionally, in order to maintain the temperature of such a battery for storing electric power, heating using a heater or the like and heat dissipation (cooling) using a heat pipe have been used together.
It was adjusted to the range of 00 to 330 ° C. In a conventional battery for storing electric power, a heater is used to heat the battery to start it up to 300 ° C. or higher, and at the time of operation, the temperature of the battery is suppressed to 350 ° C. or lower by using a heat pipe. However, the conventional heat pipe does not have a function of adjusting the amount of heat radiation, and since the heat pipe carries a large amount of heat even with a small temperature difference, it may cause excessive heat radiation, and even during operation (during storage and discharge). It was necessary to activate the heater. For this reason, there has been proposed a heat pipe provided with an opening / closing valve, and the opening / closing valve is opened / closed to adjust the effective area of the radiation fins stepwise (for example, JP-A-63-175,355). (See the official gazette).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、開閉弁
による放熱量の調節では、そもそも開閉弁が必要とな
り、それ以外にも制御機器等が必要となるので、コスト
アップにつながるという問題がある。また、開閉弁によ
る放熱量の調節では、ヒートパイプの一部が作動不能と
なるので、電池モジュール内で温度分布が生じる可能性
がある。さらに、弁の開閉制御であるために、制御が段
階的(ディジタル的)になり、アナログ的な微調整が困
難であるとともに、頻繁に弁が開閉して、いわゆるハン
チング現象が生じるおそれもある。
However, the adjustment of the amount of heat radiation by the on-off valve requires an on-off valve in the first place, and requires a control device or the like in addition to this, which causes a problem of cost increase. In addition, when the amount of heat released is adjusted by the on-off valve, a part of the heat pipe becomes inoperable, which may cause temperature distribution in the battery module. Further, since the valve opening / closing control is performed, the control is stepwise (digital), and it is difficult to perform analog fine adjustment, and the valve may be opened / closed frequently to cause a so-called hunting phenomenon.

【0005】一方、電力貯蔵用電池は多数の電池モジュ
ールが並設されたり積層されたりして使用され、その電
力貯蔵能力は単位体積あたりで評価されるため、放熱装
置の占める体積がきわめて重要な問題となっている。本
発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、
制御機器を用いることなく連続的な放熱量の制御が可能
で、しかも電池モジュールの専有体積を小さくし得る電
力貯蔵用電池の放熱装置を提供することを目的とする。
On the other hand, the power storage battery is used by arranging or stacking a number of battery modules in parallel, and its power storage capacity is evaluated per unit volume. Therefore, the volume occupied by the heat dissipation device is extremely important. It's a problem. The present invention has been made in view of such problems,
An object of the present invention is to provide a heat dissipation device for a power storage battery, which can continuously control the amount of heat dissipation without using a control device and can reduce the volume occupied by the battery module.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の電力貯蔵用電池の放熱装置は、電力貯蔵用
電池モジュールに取り付けられる放熱装置であって、作
動流体と不凝縮性ガスが封入されたヒートパイプを有す
ることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a heat dissipation device for a power storage battery according to the present invention is a heat dissipation device attached to a power storage battery module, which is a working fluid and a non-condensable gas. Is included in the heat pipe.

【0007】本発明の電力貯蔵用電池の放熱装置では、
作動流体と不凝縮性ガスが封入されたヒートパイプを有
しているので、ヒートパイプが作動すると、管内の蒸気
流によって不凝縮性ガスは凝縮部の端に押し込まれる。
ここで、不凝縮性ガスは、環境温度に支配され、しかも
温度の上昇に比例して圧力も上昇するが、作動流体の飽
和圧力の温度依存性は、不凝縮性ガスに比べて著しく大
きいので、温度が上昇すると、作動流体と不凝縮性ガス
との界面が、厳密には多少の拡散効果があるものの、凝
縮部側に移動することになる。したがって、この界面の
位置を最低保持温度(ナトリウム−硫黄電池では約30
0℃)付近で蒸発部の凝縮部側に、最高保持温度(ナト
リウム−硫黄電池では330〜350℃)付近で凝縮部
とガス溜めとの境界位置になるように不凝縮性ガスを封
入すると、最低保持温度に達するまでの温度では、ヒー
トパイプとしての機能が抑制される。一方、これ以上の
温度になると作動流体領域が凝縮部側に移動するので、
実質的に凝縮部が拡大され放熱量が増加することとな
る。そして、最高保持温度に達すると、不凝縮性ガスは
凝縮部の端のガス溜めに収納されるので、最も大きい放
熱効果を発揮することとなる。
In the heat dissipation device for the power storage battery of the present invention,
Since the heat pipe includes the heat pipe in which the working fluid and the noncondensable gas are sealed, the noncondensable gas is pushed into the end of the condensing section by the vapor flow in the pipe when the heat pipe operates.
Here, the non-condensable gas is governed by the ambient temperature, and the pressure also rises in proportion to the rise in temperature, but the temperature dependence of the saturation pressure of the working fluid is significantly larger than that of the non-condensable gas. As the temperature rises, the interface between the working fluid and the non-condensable gas moves to the condensation section side, although strictly speaking, there is some diffusion effect. Therefore, the position of this interface should be set at the minimum holding temperature (about 30% for sodium-sulfur batteries).
When the non-condensable gas is enclosed near the maximum holding temperature (330 to 350 ° C. for a sodium-sulfur battery) near the maximum holding temperature (330 ° C. to 350 ° C.) on the condenser side of the evaporator near 0 ° C., The function as a heat pipe is suppressed at temperatures up to the minimum holding temperature. On the other hand, if the temperature exceeds this, the working fluid region moves to the condensation unit side,
The condensation part is substantially expanded, and the amount of heat radiation is increased. Then, when the maximum holding temperature is reached, the non-condensable gas is stored in the gas reservoir at the end of the condensing portion, so that the greatest heat dissipation effect is exhibited.

【0008】このように本発明の電力貯蔵用電池の放熱
装置では、開閉弁などの機器を設けなくても、作動流体
の実質的な存在領域を電池温度に応じて可変とすること
ができるので、開閉弁は勿論のこと、これに伴う制御機
器なども省略することができる。また、電池温度に応じ
て自動的に放熱量が制御されるので、温度センサなどの
電子機器が不要となる。したがって、制御が段階的にな
ることなく、しかもハンチング現象を引き起こすことな
く、放熱量の微調整が可能となる。その結果、一定温度
以上に加熱された後は、ヒートパイプのみによって電池
温度を制御することができ、ランニングコストの低減お
よび制御機器の削減を達成できる。これと同時に、制御
機器等が不要となるので電池モジュールの専有体積を実
質的に小さくできる。
As described above, in the heat dissipation device for the electric power storage battery of the present invention, the substantial existence region of the working fluid can be made variable according to the battery temperature without providing a device such as an on-off valve. Not only the on-off valve but also the control device associated therewith can be omitted. Further, since the amount of heat radiation is automatically controlled according to the battery temperature, an electronic device such as a temperature sensor becomes unnecessary. Therefore, the heat radiation amount can be finely adjusted without the control becoming stepwise and without causing the hunting phenomenon. As a result, after being heated to a certain temperature or higher, the battery temperature can be controlled only by the heat pipe, and the running cost and the control equipment can be reduced. At the same time, since a control device or the like is unnecessary, the volume occupied by the battery module can be substantially reduced.

【0009】本発明の電力貯蔵用電池の放熱装置におい
て、ヒートパイプの蒸発部の設置位置は特に限定されな
いが、前記電池モジュールの底部に敷設されていること
がより好ましい。電力貯蔵用電池は、一般的に円筒状の
単電池を立設して設けられるので、ヒートパイプの蒸発
部を電池モジュールの底部に敷設することで、均等に熱
を回収することができるからである。また、ヒートパイ
プの蒸発部を電池モジュールの底部に敷設すれば、単電
池の隙間にヒートパイプを挿入して設けるという煩雑な
作業が不要となる。
In the heat dissipating device for a power storage battery of the present invention, the installation position of the evaporation part of the heat pipe is not particularly limited, but it is more preferably laid on the bottom part of the battery module. Since a battery for power storage is generally provided by arranging a cylindrical single cell upright, it is possible to uniformly recover heat by laying the evaporating portion of the heat pipe on the bottom of the battery module. is there. Further, if the evaporation part of the heat pipe is laid on the bottom part of the battery module, the complicated work of inserting the heat pipe into the gap of the unit cell is unnecessary.

【0010】本発明の電力貯蔵用電池の放熱装置におい
て、ヒートパイプの凝縮部の設置位置は特に限定されな
いが、前記電池モジュールの側面に設置されていること
がより好ましい。ヒートパイプの凝縮部を電池モジュー
ルの上面に取り付けると、電池モジュールを積層するこ
とが困難であるが、本発明の如くヒートパイプの凝縮部
を電池モジュールの側面に設置すると、電池モジュール
の積層が可能となり、電池モジュールの配置面積を小さ
くすることができる。
In the heat dissipation device for the power storage battery of the present invention, the installation position of the condensing part of the heat pipe is not particularly limited, but it is more preferably installed on the side surface of the battery module. When the condensing part of the heat pipe is attached to the upper surface of the battery module, it is difficult to stack the battery modules. However, when the condensing part of the heat pipe is installed on the side surface of the battery module, the stacking of the battery modules is possible. Therefore, the arrangement area of the battery module can be reduced.

【0011】本発明の電力貯蔵用電池の放熱装置におい
て、凝縮部の有効断面積を蒸発部の有効断面積より小さ
くすることがより好ましい。既述したように、不凝縮性
ガスを封入したヒートパイプでは、温度によって実質的
な凝縮部が変化するが、当該凝縮部の領域が最小となる
温度と、凝縮部の領域が最大となる温度との差が小さい
ほど、ヒートパイプの制御性に優れていると言える。
In the heat dissipation device for a battery for electric power storage of the present invention, it is more preferable that the effective area of the condenser is smaller than the effective area of the evaporator. As described above, in the heat pipe filled with the non-condensable gas, the substantial condensing part changes depending on the temperature, but the temperature at which the condensing part region is the minimum and the temperature at which the condensing part region is the maximum. It can be said that the smaller the difference from the heat pipe, the better the controllability of the heat pipe.

【0012】ここで、作動流体と不凝縮性ガスとが封入
されたヒートパイプにおいて、ガス溜め部の容積をV
g,凝縮部の容積をVc,下限温度を飽和圧力をP1,
上限温度の飽和圧力をP2とすると、Vg/Vc=P1
/(P2−P1)の関係が成り立つので、上限と下限と
の飽和圧力の差を小さくして制御性を高めると、左辺の
値、すなわちVg/Vcが大きくなる。このことはガス
溜め部の容積Vgが増加することを意味するが、逆に凝
縮部の容積を減少させることと等価である。
Here, in the heat pipe in which the working fluid and the non-condensable gas are enclosed, the volume of the gas reservoir is V
g, the volume of the condenser is Vc, the lower limit temperature is the saturation pressure P1,
If the saturation pressure at the upper limit temperature is P2, Vg / Vc = P1
Since the relationship of / (P2-P1) is established, the value on the left side, that is, Vg / Vc, increases when the controllability is enhanced by reducing the difference in saturation pressure between the upper limit and the lower limit. This means that the volume Vg of the gas reservoir increases, but it is equivalent to decreasing the volume of the condensing unit.

【0013】このため、本発明ではガス溜め部の容積を
増加させる代わりに凝縮部の容積を減少させる。ただ
し、凝縮部の表面積は放熱能力に影響を与えることか
ら、凝縮部の有効断面積を小さくすることとしている。
これにより、上式の左辺が大きくなってヒートパイプの
制御性が向上すると同時に、表面積は変化させないので
放熱性能に影響が出ることもない。
Therefore, in the present invention, the volume of the condensing section is reduced instead of increasing the volume of the gas reservoir section. However, since the surface area of the condensing part affects the heat dissipation ability, the effective sectional area of the condensing part is reduced.
As a result, the left side of the above equation is increased to improve the controllability of the heat pipe, and at the same time, since the surface area is not changed, the heat radiation performance is not affected.

【0014】本発明の電力貯蔵用電池の放熱装置におい
て、凝縮部の有効断面積を蒸発部の有効断面積より小さ
くする手段は特に限定されないが、前記ヒートパイプは
同一内径に形成され、前記凝縮部内に有効断面積を減少
させるスペーサが設けられていることがより好ましい。
こうすることにより、凝縮部の容積を小さくしてガス溜
め部の容積を大きくすることなく制御性を高めると同時
に、凝縮部の表面積は変化しないので放熱能力はそのま
ま維持できる。
In the heat dissipating device for a battery for electric power storage of the present invention, the means for reducing the effective sectional area of the condensing part to be smaller than the effective sectional area of the evaporating part is not particularly limited. More preferably, a spacer is provided in the portion to reduce the effective area.
By doing so, the controllability is improved without reducing the volume of the condenser and increasing the volume of the gas reservoir, and at the same time, the surface area of the condenser does not change, so that the heat dissipation capability can be maintained as it is.

【0015】本発明の電力貯蔵用電池の放熱装置におい
て、ガス溜め部の幅を凝縮部の幅と略等しく形成する手
段は特に限定されないが、前記ガス溜め部が、前記凝縮
部を形成するパイプ径と略等しい径のパイプで形成さ
れ、前記凝縮部の端にT字状に設けられていることがよ
り好ましい。
In the heat dissipation device for the electric power storage battery of the present invention, the means for forming the width of the gas storage part to be substantially equal to the width of the condensation part is not particularly limited, but the gas storage part forms a pipe forming the condensation part. More preferably, it is formed of a pipe having a diameter substantially equal to the diameter, and is provided in a T shape at the end of the condensing portion.

【0016】また、これ以外にも、前記ガス溜め部が、
前記凝縮部を形成するパイプ径と略等しい径の複数のパ
イプで形成され、前記凝縮部の端に当該凝縮部の軸方向
に対して略直角に並設されていることでも上記目的を達
成できる。さらに、前記ガス溜め部が、前記凝縮部を形
成するパイプ径と略等しい径の複数のパイプで形成さ
れ、前記凝縮部の端に当該凝縮部の軸方向に対して略平
行に並設されていることでも上記目的を達成できる。
In addition to this, the gas reservoir is
The above object can also be achieved by being formed of a plurality of pipes having a diameter substantially equal to the diameter of the pipe forming the condensing part and being arranged at the end of the condensing part substantially parallel to the axial direction of the condensing part. . Further, the gas reservoir portion is formed of a plurality of pipes having a diameter substantially equal to the diameter of the pipe forming the condensing portion, and is arranged in parallel at the end of the condensing portion substantially parallel to the axial direction of the condensing portion. It is possible to achieve the above-mentioned purpose also by being present.

【0017】本発明の電力貯蔵用電池の放熱装置におい
て、前記ヒートパイプの蒸発部の横断面が偏平管形状で
あることが好ましい。ヒートパイプの蒸発部を偏平管形
状にすることで、管の流路断面積を極端に小さくするこ
となく、しかも必要十分な伝熱面積を確保した状態で、
ヒートパイプの蒸発部が取り付けられる均熱板などの厚
さを薄くすることができる。結果的に、電池モジュール
の容積の低減および軽量化を図ることができる。同時
に、ヒートパイプの本数を低減することができ、加工性
や製造コストの面から有利になる。
In the heat dissipating device for a power storage battery of the present invention, it is preferable that the evaporating portion of the heat pipe has a flat cross section. By making the evaporation section of the heat pipe into a flat tube shape, without making the flow passage cross-sectional area of the tube extremely small, and yet with a necessary and sufficient heat transfer area secured,
It is possible to reduce the thickness of the heat equalizing plate to which the evaporation portion of the heat pipe is attached. As a result, the volume and weight of the battery module can be reduced. At the same time, the number of heat pipes can be reduced, which is advantageous in terms of workability and manufacturing cost.

【0018】上記目的を達成するために、本発明の電力
貯蔵用電池の放熱装置は、電力貯蔵用電池モジュールに
取り付けられる放熱装置であって、前記電池モジュール
の均熱板に設けられ作動流体が封入された第1のヒート
パイプと、前記均熱板の端部に熱的に接続され作動流体
と不凝縮性ガスとが封入された第2のヒートパイプとを
有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the heat dissipation device for a power storage battery according to the present invention is a heat dissipation device attached to a power storage battery module, in which a working fluid provided on a heat equalizing plate of the battery module is used. It is characterized by having a first heat pipe sealed therein and a second heat pipe thermally connected to an end of the heat equalizing plate and sealed with a working fluid and a non-condensable gas.

【0019】本発明の電力貯蔵用電池の放熱装置では、
電池モジュールの均熱板にヒートパイプが設けられてい
るので、均熱板の温度勾配がなくなり、第2のヒートパ
イプが接続される端部に至るまで温度が均一化される。
これに加え、本発明では、作動流体と不凝縮性ガスが封
入された第2のヒートパイプを有しているので、この第
2のヒートパイプが作動すると、管内の蒸気流によって
不凝縮性ガスは凝縮部の端に押し込まれる。ここで、不
凝縮性ガスは、環境温度に支配されるが、作動流体の飽
和圧力の温度依存性は、不凝縮性ガスに比べて著しく大
きいので、温度が上昇すると、作動流体と不凝縮性ガス
との界面が、厳密には多少の拡散効果があるものの、凝
縮部側に移動することになる。したがって、この界面の
位置を最低保持温度(ナトリウム−硫黄電池では約30
0℃)付近で蒸発部の凝縮部側に、最高保持温度(ナト
リウム−硫黄電池では330〜350℃)付近で凝縮部
とガス溜めとの境界位置になるように不凝縮性ガスを封
入すると、最低保持温度に達するまでの温度では、ヒー
トパイプとしての機能が抑制される。一方、これ以上の
温度になると作動流体領域が凝縮部側に移動するので、
実質的に凝縮部が拡大され放熱量が増加することとな
る。そして、最高保持温度に達すると、不凝縮性ガスは
凝縮部の端のガス溜めに収納されるので、最も大きい放
熱効果を発揮することとなる。
In the heat dissipation device for the power storage battery of the present invention,
Since the heat pipe is provided on the soaking plate of the battery module, the temperature gradient of the soaking plate is eliminated, and the temperature is made uniform until the end portion to which the second heat pipe is connected.
In addition to this, since the present invention has the second heat pipe in which the working fluid and the non-condensable gas are enclosed, when the second heat pipe operates, the non-condensable gas is generated by the vapor flow in the pipe. Is pushed into the end of the condenser. Here, the non-condensable gas is controlled by the ambient temperature, but the temperature dependence of the saturation pressure of the working fluid is significantly larger than that of the non-condensable gas. Strictly speaking, the interface with the gas has some diffusion effect, but moves to the condensation section side. Therefore, the position of this interface should be set at the minimum holding temperature (about 30% for sodium-sulfur batteries).
When the non-condensable gas is enclosed near the maximum holding temperature (330 to 350 ° C. for a sodium-sulfur battery) near the maximum holding temperature (330 ° C. to 350 ° C.) on the condenser side of the evaporator near 0 ° C., The function as a heat pipe is suppressed at temperatures up to the minimum holding temperature. On the other hand, if the temperature exceeds this, the working fluid region moves to the condensation unit side,
The condensation part is substantially expanded, and the amount of heat radiation is increased. Then, when the maximum holding temperature is reached, the non-condensable gas is stored in the gas reservoir at the end of the condensing portion, so that the greatest heat dissipation effect is exhibited.

【0020】このように本発明の電力貯蔵用電池の放熱
装置では、開閉弁などの機器を設けなくても、作動流体
の実質的な存在領域を電池温度に応じて可変とすること
ができるので、開閉弁は勿論のこと、これに伴う制御機
器なども省略することができる。したがって、制御が段
階的になることなく、しかもハンチング現象を引き起こ
すことなく、放熱量の微調整が可能となる。その結果、
一定温度以上に加熱された後は、ヒートパイプのみによ
って電池温度を制御することができ、ランニングコスト
の低減および制御機器の削減を達成できる。
As described above, in the heat dissipation device for the power storage battery of the present invention, it is possible to change the substantial existence region of the working fluid in accordance with the battery temperature without providing a device such as an on-off valve. Not only the on-off valve but also the control device associated therewith can be omitted. Therefore, the heat radiation amount can be finely adjusted without the control becoming stepwise and without causing the hunting phenomenon. as a result,
After being heated to a certain temperature or higher, the battery temperature can be controlled only by the heat pipe, and the running cost and the control equipment can be reduced.

【0021】これに加え、本発明の電力貯蔵用電池の放
熱装置によれば、均熱板に設けられた第1のヒートパイ
プと、この均熱板の端部に設けられた第2のヒートパイ
プとによって放熱機能が発揮できるので、電池モジュー
ルに複雑な構造の放熱装置を設ける必要がなくなり、結
果的に電池モジュールの小型化、すなわち実質的専有体
積の増加を抑制することができる。
In addition to this, according to the heat dissipation device for the battery for storing electric power of the present invention, the first heat pipe provided on the heat equalizing plate and the second heat pipe provided on the end portion of the heat equalizing plate. Since the heat dissipation function can be exerted by the pipe, it is not necessary to provide a heat dissipation device having a complicated structure in the battery module, and as a result, it is possible to suppress downsizing of the battery module, that is, an increase in substantially occupied volume.

【0022】本発明の電力貯蔵用電池の放熱装置におい
て、均熱板の設置位置は特に限定されないが、前記電池
モジュールの底部に敷設されていることがより好まし
い。電力貯蔵用電池は、一般的に円筒状の単電池を立設
して設けられるので、均熱板を電池モジュールの底部に
敷設することで、均等に熱を回収することができるから
である。また、均熱板を電池モジュールの底部に敷設し
てここに第1のヒートパイプを設ければ、単電池の隙間
にヒートパイプを挿入して設けるという煩雑な作業が不
要となる。
In the heat dissipation device of the power storage battery of the present invention, the installation position of the heat equalizing plate is not particularly limited, but it is more preferable that it is laid on the bottom of the battery module. This is because a battery for storing electric power is generally provided by arranging a cylindrical single cell in an upright manner, so that the heat can be evenly recovered by laying a soaking plate on the bottom of the battery module. Further, if the soaking plate is laid on the bottom of the battery module and the first heat pipe is provided here, the complicated work of inserting the heat pipe into the gap of the unit cell is unnecessary.

【0023】本発明の電力貯蔵用電池の放熱装置におい
て、第2のヒートパイプの蒸発部の設置位置は特に限定
されないが、前記均熱板の端部に、当該均熱板の面に沿
って折り曲げられて挿入されていることがより好まし
い。こうすることにより、均熱板の面積を電池モジュー
ル本体の面積と同等にでき、床専有面積を最小にできる
からである。また、第2のヒートパイプの蒸発部の伝熱
面積を必要に応じて十分確保することが可能であるため
である。またこれ以外にも、第2のヒートパイプの蒸発
部を、前記均熱板の端部に、当該均熱板の面に略垂直に
挿入することもできる。均熱板の端部を厚肉にしてここ
に第2のヒートパイプの蒸発部を挿入すれば、第2のヒ
ートパイプを直管状に形成できるので、製造コストが廉
価となる。これらの場合、第2のヒートパイプの凝縮部
の設置位置は特に限定されないが、前記電池モジュール
の側面に立設されていることがより好ましい。第2のヒ
ートパイプの凝縮部を電池モジュールの側面に設置する
と、電池モジュールの積層が可能となり、電池モジュー
ルの専有体積を小さくすることができるからである。
In the heat dissipation device for the power storage battery of the present invention, the installation position of the evaporation portion of the second heat pipe is not particularly limited, but it is provided at the end of the heat equalizing plate along the surface of the heat equalizing plate. More preferably, it is bent and inserted. By doing so, the area of the heat equalizing plate can be made equal to the area of the battery module body, and the floor-occupying area can be minimized. In addition, it is possible to sufficiently secure the heat transfer area of the evaporation portion of the second heat pipe as necessary. Alternatively, the evaporation portion of the second heat pipe may be inserted into the end of the heat equalizing plate substantially perpendicular to the surface of the heat equalizing plate. If the end portion of the heat equalizing plate is made thick and the evaporating portion of the second heat pipe is inserted therein, the second heat pipe can be formed in a straight tube shape, so that the manufacturing cost becomes low. In these cases, the installation position of the condensing part of the second heat pipe is not particularly limited, but it is more preferable that it is erected on the side surface of the battery module. This is because when the condenser of the second heat pipe is installed on the side surface of the battery module, the battery modules can be stacked and the volume occupied by the battery module can be reduced.

【0024】本発明の電力貯蔵用電池の放熱装置におい
て、管内に作動流体が封入された第1のヒートパイプを
均熱板に埋設しても良いが、第1のヒートパイプを、前
記均熱板に形成された穴と、当該穴の開口を塞ぐプラグ
とから構成し、当該穴の脱気、作動流体の注液および封
止工程を経てヒートパイプとしても良い。第1のヒート
パイプを均熱板に一体形成することで、パイプの材料費
やヒートパイプの挿入作業費の低減が図れることにな
る。
In the heat dissipating device for a battery for electric power storage of the present invention, the first heat pipe having the working fluid sealed in the pipe may be embedded in the heat equalizing plate. The heat pipe may be formed of a hole formed in the plate and a plug that closes the opening of the hole, and the heat pipe may be formed through the deaeration of the hole, the injection of the working fluid, and the sealing process. By integrally forming the first heat pipe on the heat equalizing plate, the material cost of the pipe and the work cost for inserting the heat pipe can be reduced.

【0025】本発明の電力貯蔵用電池の放熱装置におい
て、第2のヒートパイプの蒸発部の横断面が偏平管形状
であることが好ましい。また、均熱板に配置される第1
のヒートパイプの横断面も、偏平管形状であることが好
ましい。偏平管形状にすることで、管の流路断面積を極
端に小さくすることなく、しかも必要十分な伝熱面積を
確保した状態で、ヒートパイプの蒸発部が取り付けられ
る均熱板などの厚さを薄くすることができる。結果的
に、電池モジュールの容積の低減および軽量化を図るこ
とができる。同時に、ヒートパイプの本数を低減するこ
とができ、加工性や製造コストの面から有利になる。
In the heat dissipation device of the power storage battery of the present invention, it is preferable that the evaporating portion of the second heat pipe has a flat cross section. Also, the first placed on the heat equalizing plate
It is preferable that the cross section of the heat pipe is also in the shape of a flat tube. By using a flat tube shape, the thickness of the heat equalizing plate, etc. to which the evaporation part of the heat pipe is attached, without making the cross-sectional area of the flow path of the tube extremely small, and while ensuring the necessary and sufficient heat transfer area. Can be thinned. As a result, the volume and weight of the battery module can be reduced. At the same time, the number of heat pipes can be reduced, which is advantageous in terms of workability and manufacturing cost.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。第1実施形態 図1(A)は本発明の電力貯蔵用電池の放熱装置の第1
実施形態を示す正面縦断面図、図1(B)は平面横断面
図であり、断熱材で形成されたモジュールケース1内
に、円筒状のナトリウム−硫黄単電池2が複数立設して
収納されている。本実施形態では、縦25基、横12基
の単電池2が収納されているが、本発明では特に限定さ
れることはない。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First Embodiment FIG. 1 (A) shows a first embodiment of a heat dissipation device for a battery for electric power storage of the present invention.
FIG. 1 (B) is a front cross-sectional view showing an embodiment, and FIG. 1 (B) is a plan transverse cross-sectional view. A plurality of cylindrical sodium-sulfur cells 2 are erected and stored in a module case 1 formed of a heat insulating material. Has been done. In the present embodiment, 25 unit cells and 12 unit cells 2 are stored, but the present invention is not particularly limited.

【0027】この断熱モジュールケース1の底部には、
熱伝導性に優れた均熱板3が取り付けられており、この
均熱板3の長手方向に沿ってヒートパイプ20の蒸発部
22が延在して設けられている。本実施形態のヒートパ
イプ20は、真空の管内に作動流体と不凝縮性ガスを封
入したもので、作動流体としては特に限定されないが、
制御する温度範囲に応じて、水、ナフタリンやビフェニ
ールなどの芳香族、サームエス(商品名,新日鉄化学社
製)などを例示することができる。また、不凝縮性ガス
としては、特に限定されないが、安定性に優れ、作動流
体に対して溶解し難い気体が好ましく、アルゴン、キセ
ノン、窒素などを例示することができる。
At the bottom of the heat insulating module case 1,
A heat equalizing plate 3 having excellent thermal conductivity is attached, and an evaporating portion 22 of the heat pipe 20 extends along the longitudinal direction of the heat equalizing plate 3. The heat pipe 20 of the present embodiment is a vacuum tube in which a working fluid and a non-condensable gas are enclosed, and the working fluid is not particularly limited.
Depending on the temperature range to be controlled, water, aromatics such as naphthalene and biphenyl, and THERMS (trade name, manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.) can be exemplified. The non-condensable gas is not particularly limited, but is preferably a gas having excellent stability and being hardly dissolved in the working fluid, and examples thereof include argon, xenon, and nitrogen.

【0028】ヒートパイプ20の蒸発部22は、既述し
たように均熱板3に埋設して設けられているが、他端側
は、モジュールケース1の側面で立ち上がり、ここに凝
縮部24が形成され、この凝縮部24には、熱伝導性に
優れた銅やアルミニウムからなるフィン26が設けられ
て自然空冷による放熱が行われる。また、ヒートパイプ
20の凝縮部24の端部には、不凝縮性ガスを溜めるた
めのガス溜め25が形成されている。
The evaporating section 22 of the heat pipe 20 is embedded in the heat equalizing plate 3 as described above, but the other end side rises on the side surface of the module case 1 and the condensing section 24 is located there. The fins 26 formed of copper or aluminum having excellent thermal conductivity are provided in the condensing portion 24 to radiate heat by natural air cooling. Further, a gas reservoir 25 for accumulating the non-condensable gas is formed at the end of the condensing portion 24 of the heat pipe 20.

【0029】なお、ヒートパイプ20に作動流体と不凝
縮性ガスとを封入するにあたり、次の点に留意する。す
なわち、詳細は後述するが、本実施形態では、蒸発部2
2の温度に応じて作動流体と不凝縮性ガスとの界面が移
動することを利用して、実質的な凝縮部24の長さを可
変とするので、この界面の位置が、最低保持温度(ナト
リウム−硫黄電池では約300℃)付近では蒸発部22
のうちの凝縮部24側に、最高保持温度(ナトリウム−
硫黄電池では330〜350℃)付近では凝縮部24と
ガス溜め25との境界位置になるように、不凝縮性ガス
を封入する。
When enclosing the working fluid and the non-condensable gas in the heat pipe 20, note the following points. That is, although details will be described later, in the present embodiment, the evaporation unit 2
By utilizing the fact that the interface between the working fluid and the non-condensable gas moves in accordance with the temperature of 2, the substantial length of the condensing part 24 is made variable, so that the position of this interface is the minimum holding temperature ( In the case of a sodium-sulfur battery, it is about 300 ° C.
Of the maximum holding temperature (sodium-
In the case of the sulfur battery, the non-condensable gas is sealed so that it is located at the boundary position between the condenser 24 and the gas reservoir 25 near 330 to 350 ° C.

【0030】上述したヒートパイプ20は、図1(B)
に示すように、一つのモジュールケース1に3組設けら
れている。次に作用を説明する。本実施形態の電力貯蔵
用電池の放熱装置では、作動流体と不凝縮性ガスが封入
されたヒートパイプ20を有している。したがって、ヒ
ートパイプ20が作動すると、管内の蒸気流によって不
凝縮性ガスは凝縮部24の端、すなわちガス溜め25側
に押し込まれる。
The heat pipe 20 described above is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, three sets are provided in one module case 1. Next, the operation will be described. The heat radiating device for a power storage battery according to the present embodiment includes a heat pipe 20 in which a working fluid and a non-condensable gas are sealed. Therefore, when the heat pipe 20 is operated, the non-condensable gas is pushed into the end of the condensing section 24, that is, the gas reservoir 25 side by the steam flow in the pipe.

【0031】ここで、不凝縮性ガスは、環境温度に支配
されるが、作動流体の飽和圧力の温度依存性は、不凝縮
性ガスに比べて著しく大きいので、温度が上昇すると、
作動流体と不凝縮性ガスとの界面が、厳密には多少の拡
散効果があるものの、凝縮部24側に移動することにな
る。
Here, the non-condensable gas is governed by the environmental temperature, but since the temperature dependence of the saturation pressure of the working fluid is significantly larger than that of the non-condensable gas, when the temperature rises,
Strictly speaking, the interface between the working fluid and the non-condensable gas moves to the condenser section 24 side, although there is a slight diffusion effect.

【0032】したがって、この界面の位置を、図2に示
すように、ナトリウム−硫黄電池の最低保持温度である
300℃付近では蒸発部22のうちの凝縮部24側A位
置に、最高保持温度である330〜350℃付近では凝
縮部24とガス溜め25との境界位置B位置になるよう
に不凝縮性ガスを封入する。これにより、最低保持温度
300℃に達するまでの温度では、作動流体は不凝縮性
ガスの圧力に押されて、モジュールケース1の均熱板3
部分にのみ存在することになるので、ヒートパイプ20
としての機能が抑制されるが、均熱効果は得られる。一
方、これ以上の温度になると、作動流体の圧力が不凝縮
性ガスの圧力に打ち勝って、作動流体と不凝縮性ガスと
の界面が凝縮部24側に移動するので、実質的に凝縮部
24が温度上昇にともなって徐々に拡大される。これに
より、放熱量がアナログ的に増加し、最高保持温度33
0〜350℃に達すると、不凝縮性ガスは凝縮部24の
端のガス溜め25に収納されるので、最も大きい放熱効
果を発揮することとなる。
Therefore, as shown in FIG. 2, the position of this interface is near the lowest holding temperature of the sodium-sulfur battery, ie, 300 ° C., at the position A on the condenser 24 side of the evaporator 22 at the highest holding temperature. The non-condensable gas is enclosed at a boundary position B between the condensing part 24 and the gas reservoir 25 at around 330 to 350 ° C. As a result, at a temperature up to the minimum holding temperature of 300 ° C., the working fluid is pushed by the pressure of the non-condensable gas, and the soaking plate 3 of the module case 1 is pushed.
Since it exists only in the part, the heat pipe 20
Function is suppressed, but soaking effect is obtained. On the other hand, when the temperature becomes higher than this, the pressure of the working fluid overcomes the pressure of the non-condensable gas, and the interface between the working fluid and the non-condensable gas moves to the condensation section 24 side, so that the condensation section 24 is substantially formed. Is gradually expanded as the temperature rises. As a result, the amount of heat dissipation increases in an analog manner, and the maximum holding temperature 33
When the temperature reaches 0 to 350 ° C., the non-condensable gas is stored in the gas reservoir 25 at the end of the condensing section 24, so that the greatest heat radiation effect is exhibited.

【0033】このように本実施形態の電力貯蔵用電池の
放熱装置では、放熱量を連続的に可変とすることがで
き、したがって、制御が段階的になることなく、しかも
ハンチング現象を引き起こすことなく、放熱量の微調整
が可能となる。その結果、一定温度以上に加熱された後
は、ヒートパイプ20のみによって電池温度を制御する
ことができ、ランニングコストの低減および制御機器の
削減を達成できる。
As described above, in the heat dissipation device for the power storage battery of the present embodiment, the amount of heat dissipation can be continuously varied, and therefore the control does not become stepwise and the hunting phenomenon does not occur. It is possible to finely adjust the heat radiation amount. As a result, after the battery is heated to a certain temperature or higher, the battery temperature can be controlled only by the heat pipe 20, so that the running cost and the number of control devices can be reduced.

【0034】また、作動流体および不凝縮性ガス自体が
電池温度を感温し、この電池温度に応じて自動的に放熱
量が制御されるので、温度センサなどの電子機器が不要
となる。さらに、本実施形態の電力貯蔵用電池の放熱装
置では、開閉弁などの機器を設けなくても、作動流体の
実質的領域を電池温度に応じて可変とすることができる
ので、開閉弁は勿論のこと、これに伴う制御機器なども
省略することができる。
Further, since the working fluid and the non-condensable gas itself sense the temperature of the battery and the amount of heat radiation is automatically controlled according to the battery temperature, electronic equipment such as a temperature sensor becomes unnecessary. Further, in the heat dissipation device for the power storage battery of the present embodiment, the substantial region of the working fluid can be made variable according to the battery temperature without providing a device such as an on-off valve. Therefore, it is possible to omit the control device and the like accompanying this.

【0035】また、電力貯蔵用電池は一般的に円筒状の
単電池2を立設して設けられるので、本実施形態の電力
貯蔵用電池の放熱装置のように、ヒートパイプ20の蒸
発部22をモジュールケース1の底部に設けることで、
均等に熱を回収することができる。また、ヒートパイプ
20の蒸発部22をモジュールケース1の底部に敷設し
ているので、単電池2の隙間にヒートパイプ20を挿入
する煩雑な作業が回避できる。
Further, since the power storage battery is generally provided by arranging the cylindrical unit cells 2 upright, like the heat dissipation device of the power storage battery of the present embodiment, the evaporation portion 22 of the heat pipe 20. By installing at the bottom of the module case 1,
The heat can be recovered evenly. Further, since the evaporation portion 22 of the heat pipe 20 is laid on the bottom portion of the module case 1, the complicated work of inserting the heat pipe 20 into the gap between the unit cells 2 can be avoided.

【0036】さらに、ヒートパイプ20の凝縮部24を
モジュールケース1の上面に取り付けると、モジュール
ケース1を積層することが困難であるが、本実施形態の
如くヒートパイプ20の凝縮部24をモジュールケース
1の側面に設置することで、モジュールケース1の積層
が可能となり、モジュールケース1の配置面積を小さく
することができる。第2実施形態 なお、本実施形態は種々に改変することができる。例え
ば、図3は本発明の電力貯蔵用電池の放熱装置の他の実
施形態を示す正面縦断面図であり、ヒートパイプ20の
蒸発部22を均熱板3の端部に設けている点と、凝縮部
24では強制冷却を行う点が上記実施形態と相違し、そ
の他の構成は同じである。このようにしても、上記実施
形態と同様に、ボールバルブや温度センサなどの制御機
器を設けなくても、放熱量の連続的な制御を実現するこ
とができ、また、モジュールケース1の積層が可能とな
ってスペース的な効果も大きい。本実施形態の装置で
は、発熱量の変動が少ないときに特に有効である。第3実施形態 本発明の電力貯蔵用電池の放熱装置はさらに改変するこ
とができる。図4は本発明の電力貯蔵用電池の放熱装置
の第3実施形態を示す正面縦断面図であり、作動流体と
不凝縮性ガスとが封入されたヒートパイプ20におい
て、凝縮部24の径が蒸発部22の径より小さく形成さ
れている点が第1実施例と相違し、その他の構成は同じ
である。例えば蒸発部22の内径16.7mmに対し凝
縮部24の内径を10.7mmとしている。また、ガス
溜め部25は、電池モジュール1から極力はみ出さない
ように、その高さと径が考慮されている。
Further, when the condenser section 24 of the heat pipe 20 is attached to the upper surface of the module case 1, it is difficult to stack the module cases 1. However, as in the present embodiment, the condenser section 24 of the heat pipe 20 is arranged in the module case. By installing the module case 1 on the side surface thereof, the module cases 1 can be stacked, and the arrangement area of the module case 1 can be reduced. Second Embodiment The present embodiment can be modified in various ways. For example, FIG. 3 is a front vertical cross-sectional view showing another embodiment of the heat dissipation device for the power storage battery of the present invention, in which the evaporation part 22 of the heat pipe 20 is provided at the end of the heat equalizing plate 3. The condensing unit 24 is different from the above embodiment in that forced cooling is performed, and other configurations are the same. Even in this case, similar to the above-described embodiment, continuous control of the heat radiation amount can be realized without providing a control device such as a ball valve or a temperature sensor, and the module cases 1 can be stacked. It is possible and has a large space effect. The device of the present embodiment is particularly effective when the amount of heat generation does not fluctuate significantly. Third Embodiment The heat dissipation device of the power storage battery of the present invention can be further modified. FIG. 4 is a front vertical cross-sectional view showing a third embodiment of the heat dissipation device for a power storage battery of the present invention. In the heat pipe 20 in which the working fluid and the non-condensable gas are enclosed, the diameter of the condensing portion 24 is It is different from the first embodiment in that it is formed smaller than the diameter of the evaporation portion 22, and the other configurations are the same. For example, the inner diameter of the condenser section 24 is 10.7 mm while the inner diameter of the evaporator section 22 is 16.7 mm. Further, the height and diameter of the gas reservoir 25 are taken into consideration so as not to protrude from the battery module 1 as much as possible.

【0037】このように、凝縮部24の径を小さくする
と、既述したように凝縮部24の容積が小さくなるの
で、ガス溜め部25の大きさをそのままとすればヒート
パイプ20の制御性が著しく向上する。逆に、ヒートパ
イプ20の制御性をそのまま維持すれば、ガス溜め部2
5の容積を凝縮部の縮小率分だけ小さくすることができ
る。
As described above, when the diameter of the condenser 24 is reduced, the capacity of the condenser 24 is reduced as described above. Therefore, if the size of the gas reservoir 25 is left unchanged, the controllability of the heat pipe 20 is improved. Remarkably improved. On the contrary, if the controllability of the heat pipe 20 is maintained as it is, the gas reservoir 2
The volume of 5 can be reduced by the reduction ratio of the condenser.

【0038】本実施形態の試算では、凝縮部24の断面
積が1/2.4倍に縮小されたので、ガス溜め部25の
容積も1/2.4倍となり、蒸発部22と凝縮部24と
の径が等しい場合には170mmの高さが必要であった
ガス溜め部25が、本実施形態では70mmまで小さく
できた。第4実施形態 図5は本発明の電力貯蔵用電池の放熱装置の第4実施形
態を示す正面縦断面図である。上述した第3実施形態の
ように、凝縮部24の径を蒸発部22の径よりも小さく
すると、ヒートパイプ20の制御性を向上させるか、或
いはガス溜め部25の容積を小さくすることができる
が、凝縮部24の表面積(伝熱面積)が小さくなるた
め、放熱性能に影響が出るおそれがある。
In the trial calculation of the present embodiment, since the cross-sectional area of the condenser section 24 is reduced to 1 / 2.4 times, the volume of the gas reservoir section 25 is also increased to 1.2.4 times, and the evaporation section 22 and the condensation section are reduced. The gas reservoir 25, which had to have a height of 170 mm when the diameter was the same as that of 24, could be reduced to 70 mm in this embodiment. Fourth Embodiment FIG. 5 is a front vertical cross-sectional view showing a fourth embodiment of the heat dissipation device of the power storage battery of the present invention. If the diameter of the condenser 24 is smaller than that of the evaporator 22 as in the third embodiment described above, the controllability of the heat pipe 20 can be improved or the volume of the gas reservoir 25 can be reduced. However, since the surface area (heat transfer area) of the condensing portion 24 becomes small, the heat radiation performance may be affected.

【0039】このため、本実施形態では、ヒートパイプ
20を同一径のパイプから形成し、凝縮部24内に柱状
または筒状のスペーサ27を充填することにより、凝縮
部24の有効断面積を蒸発部22のそれより小さくして
いる。このように構成しても凝縮部24の容積は小さく
なるので、ガス溜め部25の大きさをそのままとすれば
ヒートパイプ20の制御性が著しく向上する。逆に、ヒ
ートパイプ20の制御性をそのまま維持すれば、ガス溜
め部25の容積を凝縮部の縮小率分だけ小さくすること
ができる。これに加えて、凝縮部24の表面積は変わら
ないので、フィン26からの放熱性能を維持することが
できる。第5実施形態 図6(A)は本発明の電力貯蔵用電池の放熱装置の第5
実施形態を示す正面縦断面図、図6(B)は側面図であ
る。上述した第3および第4実施形態のように、凝縮部
22の有効断面積を蒸発部22のそれより小さくするこ
とによってヒートパイプ20の制御性を高めることがで
きるが、本実施形態では、ガス溜め部25の容積を大き
く、かつ有効に配置することによりヒートパイプ20の
制御性を高め、電池モジュールの専有体積を小さくす
る。
Therefore, in the present embodiment, the heat pipe 20 is formed of a pipe having the same diameter, and the columnar or tubular spacer 27 is filled in the condensing part 24 to evaporate the effective cross-sectional area of the condensing part 24. It is smaller than that of the part 22. Even with such a configuration, the volume of the condensing portion 24 becomes small, so that the controllability of the heat pipe 20 is remarkably improved if the size of the gas reservoir 25 is left unchanged. On the contrary, if the controllability of the heat pipe 20 is maintained as it is, the volume of the gas reservoir 25 can be reduced by the reduction ratio of the condenser. In addition to this, since the surface area of the condenser 24 does not change, the heat radiation performance from the fins 26 can be maintained. Fifth Embodiment FIG. 6 (A) shows a fifth embodiment of a heat dissipation device for a battery for electric power storage of the present invention.
FIG. 6 (B) is a side view showing a front longitudinal sectional view showing the embodiment. As in the third and fourth embodiments described above, the controllability of the heat pipe 20 can be enhanced by making the effective cross-sectional area of the condensing part 22 smaller than that of the evaporating part 22. By arranging the volume of the reservoir portion 25 large and effectively, the controllability of the heat pipe 20 is enhanced and the volume occupied by the battery module is reduced.

【0040】すなわち、作動流体と不凝縮性ガスとが封
入されたヒートパイプ20の凝縮部24の端にガス溜め
部25が形成されているが、このガス溜め部25は、ヒ
ートパイプ20と同じパイプをT字状に接続することに
より構成されている。通常、電池モジュール1に設けら
れるヒートパイプ20は図6(B)に示す側面視におい
て幅方向に余裕のスペースが存在するので、本実施形態
の放熱装置では、このデッドスペースを有効に利用して
ガス溜め部25を配置している。
That is, the gas reservoir 25 is formed at the end of the condensing portion 24 of the heat pipe 20 in which the working fluid and the non-condensable gas are sealed. The gas reservoir 25 is the same as the heat pipe 20. It is configured by connecting pipes in a T shape. Normally, the heat pipe 20 provided in the battery module 1 has an extra space in the width direction in the side view shown in FIG. 6B. Therefore, in the heat dissipation device of the present embodiment, this dead space is effectively used. The gas reservoir 25 is arranged.

【0041】このように構成された電力貯蔵用電池の放
熱装置によれば、ガス溜め部25の容積が充分に大きく
できるので、凝縮部24を縮径することなくヒートパイ
プ20の制御性を高めることができる。また、ヒートパ
イプ20と同じ材料が使用できるのでコスト的にもメリ
ットがある。しかも、電池モジュール1の専有体積も増
加しないので、単位体積あたりの蓄電量が問題となる電
力貯蔵用電池には特に有利である。第6実施形態 図7(A)は本発明の電力貯蔵用電池の放熱装置の第6
実施形態を示す正面縦断面図、図7(B)は側面図であ
る。本実施形態は、上述した第5実施形態と同様に、ガ
ス溜め部25の容積を大きく、かつ有効に配置すること
によりヒートパイプ20の制御性を高め、電池モジュー
ルの専有体積を小さくしたものであり、ヒートパイプ2
0のパイプと同一径のパイプを上下に並設し、これを連
通管29で連通させてガス溜め部25を構成している。
According to the heat dissipating device for a battery for electric power storage constructed as described above, the volume of the gas reservoir 25 can be made sufficiently large, so that the controllability of the heat pipe 20 is improved without reducing the diameter of the condenser 24. be able to. Further, since the same material as the heat pipe 20 can be used, there is a merit in cost. Moreover, since the volume occupied by the battery module 1 does not increase, it is particularly advantageous for a power storage battery in which the amount of stored electricity per unit volume is a problem. Sixth Embodiment FIG. 7 (A) shows a sixth embodiment of a heat dissipation device for a power storage battery of the present invention.
FIG. 7 (B) is a side view showing a front vertical sectional view showing the embodiment. Similar to the fifth embodiment described above, the present embodiment has a large volume of the gas reservoir 25 and is arranged effectively so as to enhance the controllability of the heat pipe 20 and reduce the exclusive volume of the battery module. Yes, heat pipe 2
A pipe having the same diameter as that of the 0 pipe is vertically arranged side by side, and the pipes 29 are made to communicate with each other to form the gas reservoir 25.

【0042】このように構成された電力貯蔵用電池の放
熱装置によれば、ガス溜め部25の容積が第5実施形態
に比べてさらに大きくできるので、凝縮部24を縮径す
ることなくヒートパイプ20の制御性をより高めること
ができる。また、ヒートパイプ20と同じ材料が使用で
きるのでコスト的にもメリットがある。しかも、電池モ
ジュール1の専有体積も増加しないので、単位体積あた
りの電力が問題となる電力貯蔵用電池には特に有利であ
る。第7実施形態 図8(A)は本発明の電力貯蔵用電池の放熱装置の第7
実施形態を示す正面縦断面図、図8(B)は側面図であ
る。本実施形態は、上述した第6実施形態と同様に、ガ
ス溜め部25の容積をより大きく、かつ有効に配置する
ことによりヒートパイプ20の制御性を高め、電池モジ
ュールの専有体積を小さくしたものであり、ヒートパイ
プ20のパイプと同一径のパイプを左右に並設し、これ
を連通管29で連通させてガス溜め部25を構成してい
る。
According to the heat dissipating device for the electric power storage battery configured as described above, the volume of the gas reservoir 25 can be made larger than that of the fifth embodiment, so that the heat pipe can be used without reducing the diameter of the condenser 24. The controllability of 20 can be further improved. Further, since the same material as the heat pipe 20 can be used, there is a merit in cost. Moreover, since the volume occupied by the battery module 1 does not increase, it is particularly advantageous for a power storage battery in which power per unit volume is a problem. Seventh Embodiment FIG. 8 (A) shows a seventh embodiment of a heat dissipation device for a power storage battery of the present invention.
FIG. 8 (B) is a side view showing a front vertical cross-sectional view showing the embodiment. In the present embodiment, as in the above-described sixth embodiment, the volume of the gas reservoir 25 is larger and the gas pipe 25 is effectively arranged to improve the controllability of the heat pipe 20 and reduce the volume occupied by the battery module. A pipe having the same diameter as that of the heat pipe 20 is arranged side by side on the left and right, and the pipes 29 communicate with each other to form the gas reservoir 25.

【0043】このように構成された電力貯蔵用電池の放
熱装置によれば、ガス溜め部25の容積が第5実施形態
に比べてさらに大きくできるので、凝縮部24を縮径す
ることなくヒートパイプ20の制御性をより高めること
ができる。また、ヒートパイプ20と同じ材料が使用で
きるのでコスト的にもメリットがある。しかも、電池モ
ジュール1の専有体積も増加しないので、単位体積あた
りの電力が問題となる電力貯蔵用電池には特に有利であ
る。第8実施形態 図9(A)は本発明の電力貯蔵用電池の放熱装置の第8
実施形態を示す正面縦断面図、図9(B)は平面横断面
である。本発明の作動流体と不凝縮性ガスとが封入され
たヒートパイプ20は、その蒸発部22を電池の温度が
充分に吸収できる位置に設けることが好ましく、その意
味で第1〜7実施形態に示したように均熱板3に沿って
延在して設けることが好ましい。ただし、本発明の電力
貯蔵用電池の放熱装置はこれに限定されることなく、均
熱板3の端部に設けることもできる。
According to the heat dissipating device for the electric power storage battery configured as described above, the volume of the gas reservoir 25 can be made larger than that of the fifth embodiment, so that the heat pipe can be used without reducing the diameter of the condenser 24. The controllability of 20 can be further improved. Further, since the same material as the heat pipe 20 can be used, there is a merit in cost. Moreover, since the volume occupied by the battery module 1 does not increase, it is particularly advantageous for a power storage battery in which power per unit volume is a problem. Eighth Embodiment FIG. 9 (A) shows an eighth embodiment of the heat dissipation device for the electric power storage battery of the present invention.
A front vertical cross-sectional view showing an embodiment, and FIG. 9B is a horizontal cross-section. The heat pipe 20 in which the working fluid and the non-condensable gas of the present invention are sealed is preferably provided at a position where the evaporation portion 22 thereof can sufficiently absorb the temperature of the battery, and in that sense, in the first to seventh embodiments. As shown, it is preferable to extend along the soaking plate 3. However, the heat dissipation device of the power storage battery of the present invention is not limited to this, and may be provided at the end of the heat equalizing plate 3.

【0044】この場合、図9(A)に示すように、均熱
板3に作動流体を封入した第1のヒートパイプ30を複
数本並設し、これにより均熱板3の温度を均一にする。
そして、均熱板3の端部を一部厚く形成し、ここに作動
流体と不凝縮性ガスとが封入された第2のヒートパイプ
20の蒸発部22を挿入する。
In this case, as shown in FIG. 9 (A), a plurality of first heat pipes 30 containing a working fluid are arranged in parallel in the heat equalizing plate 3, whereby the temperature of the heat equalizing plate 3 is made uniform. To do.
Then, an end portion of the heat equalizing plate 3 is partially formed thick, and the evaporation portion 22 of the second heat pipe 20 in which the working fluid and the non-condensable gas are enclosed is inserted therein.

【0045】このように構成しても、均熱板3は第1の
ヒートパイプ30によって全面が均一な温度となるの
で、その端部に挿入された第2のヒートパイプ20の蒸
発部22には充分な熱が伝わることになる。また、これ
により第2のヒートパイプ20は直管状の単純な構造と
なるのでコストの点や、電池モジュール1の専有体積の
点で有利となる。第9実施形態 図10は本発明の電力貯蔵用電池の放熱装置の第9実施
形態を示す正面縦断面図であり、上述した第8実施形態
と同様に、均熱板3には作動流体が封入された第1のヒ
ートパイプ30が設けられているが、作動流体と不凝縮
性ガスとが封入された第2のヒートパイプ20は、その
蒸発部22が折り曲げられて、均熱板3の端部に挿入さ
れている。このようにしても、均熱板3の面積が小さく
なるので、電池モジュール1の専有体積はさほど変わら
ないまでも、第8実施形態の装置よりも軽量化できる。第10実施形態 図11(A)は本発明の電力貯蔵用電池の放熱装置の第
10実施形態を示す正面縦断面図、図11(B)は平面
横断面図である。上述した第8および第9実施形態と同
様に、均熱板3には作動流体が封入された第1のヒート
パイプ30が設けられ、均熱板3の端部には作動流体と
不凝縮性ガスとが封入された第2のヒートパイプ20が
挿入されているが、これらのヒートパイプ20,30を
図11(B)に示すように配置し、均熱板3で一部重複
させている。
Even with such a construction, the heat equalizing plate 3 has a uniform temperature on the entire surface by the first heat pipe 30, so that the heat equalizing plate 3 is connected to the evaporation portion 22 of the second heat pipe 20 inserted at the end thereof. Will transmit enough heat. Further, as a result, the second heat pipe 20 has a simple straight tube structure, which is advantageous in terms of cost and the volume occupied by the battery module 1. Ninth Embodiment FIG. 10 is a front vertical cross-sectional view showing a ninth embodiment of a heat dissipation device for a battery for storing electric power of the present invention. Like the above-described eighth embodiment, the soaking plate 3 contains a working fluid. The enclosed first heat pipe 30 is provided, but in the second heat pipe 20 in which the working fluid and the non-condensable gas are enclosed, the evaporation portion 22 of the second heat pipe 20 is bent, and It is inserted at the end. Even in this case, since the area of the heat equalizing plate 3 is reduced, the weight occupied by the battery module 1 can be made lighter than that of the device of the eighth embodiment, although the volume occupied by the battery module 1 does not change so much. Tenth Embodiment FIG. 11 (A) is a front vertical cross-sectional view showing a tenth embodiment of a heat dissipation device for a power storage battery of the present invention, and FIG. 11 (B) is a horizontal cross-sectional view. Similar to the eighth and ninth embodiments described above, the heat equalizing plate 3 is provided with the first heat pipe 30 in which the working fluid is sealed, and the end portion of the heat equalizing plate 3 is non-condensable with the working fluid. The second heat pipe 20 in which gas is enclosed is inserted, but these heat pipes 20 and 30 are arranged as shown in FIG. .

【0046】このように構成すると、第2のヒートパイ
プ20の蒸発部22に伝わる熱がより多くなり、放熱性
能がより高くなる。第11実施形態 図12は本発明の電力貯蔵用電池の放熱装置の第11実
施形態を示す正面縦断面図である。上述した第8〜10
実施形態の第1のヒートパイプ30は、作動流体を封入
したパイプを均熱板3に埋設したが、本実施形態では、
均熱板3の端部から穴40を穿設し、この穴40を第1
のヒートパイプ30として利用する。すなわち、穴40
の脱気を行ったのち、作動流体を注液し、プラグ42で
穴40を封止することにより第1のヒートパイプ30が
形成される。
With this structure, more heat is transmitted to the evaporation portion 22 of the second heat pipe 20, and the heat radiation performance is further improved. Eleventh Embodiment FIG. 12 is a front vertical cross-sectional view showing an eleventh embodiment of a heat dissipation device for a power storage battery of the present invention. 8th-10th mentioned above
In the first heat pipe 30 of the embodiment, a pipe containing a working fluid is embedded in the heat equalizing plate 3, but in the present embodiment,
A hole 40 is drilled from the end of the soaking plate 3 and the hole 40 is
It is used as the heat pipe 30 of. That is, the hole 40
After deaeration, the working fluid is injected and the hole 40 is sealed with the plug 42, whereby the first heat pipe 30 is formed.

【0047】これにより、第8〜10実施形態に係る作
用効果に加え、パイプの材料費やヒートパイプ30の挿
入作業費の低減が図れることになる。第12実施形態 本実施形態では、図1,2に示す実施形態において、ヒ
ートパイプ20の蒸発部22を、図13に示すように、
偏平管形状にしている。ヒートパイプ20の蒸発部22
以外の部分は、偏平管形状であってもなくても良い。図
13に示すように、偏平の度合を示す管の長径aに対す
る短径bの比b/aは、好ましくは0.5〜0.3程度
である。この比が余りに小さすぎると、流路抵抗が大き
く成りすぎ好ましくなく、この比が余りに大きすぎる
(1に近づく)と、偏平でなくなり、偏平とすることに
よる効果が小さくなる。
As a result, in addition to the effects of the eighth to tenth embodiments, the material cost of the pipe and the work cost for inserting the heat pipe 30 can be reduced. Twelfth Embodiment In this embodiment, as shown in FIG. 13, the evaporation unit 22 of the heat pipe 20 in the embodiment shown in FIGS.
It has a flat tube shape. Evaporator 22 of heat pipe 20
The other portions may or may not have a flat tube shape. As shown in FIG. 13, the ratio b / a of the minor axis b to the major axis a of the tube showing the degree of flatness is preferably about 0.5 to 0.3. If this ratio is too small, the flow path resistance becomes too large, which is not preferable. If this ratio is too large (approaching 1), the flow is not flattened, and the effect of flattening is reduced.

【0048】本実施形態では、電池モジュールケース1
からの熱が伝達される部分であるヒートパイプ20の蒸
発部22を偏平管形状にすることで、管の流路断面積を
極端に小さくすることなく、しかも必要十分な伝熱面積
を確保した状態で、ヒートパイプ20の蒸発部22が取
り付けられる均熱板3の厚さを薄くすることができる。
結果的に、電池モジュールケース1の容積の低減および
軽量化を図ることができる。同時に、ヒートパイプ20
の本数を低減することができ、加工性や製造コストの面
から有利になる。
In this embodiment, the battery module case 1
The evaporating part 22 of the heat pipe 20, which is a part to which heat from the heat is transmitted, has a flat tube shape, so that the necessary and sufficient heat transfer area is secured without extremely reducing the cross-sectional area of the flow path of the pipe. In this state, the thickness of the heat equalizing plate 3 to which the evaporator 22 of the heat pipe 20 is attached can be reduced.
As a result, the volume and weight of the battery module case 1 can be reduced. At the same time, heat pipe 20
Can be reduced, which is advantageous in terms of workability and manufacturing cost.

【0049】第13実施態様 本実施形態では、図11に示す実施形態において、第2
のヒートパイプ20の蒸発部22と、第1のヒートパイ
プ30の横断面を、図13に示すように、偏平管形状に
している。第2のヒートパイプ20の蒸発部22以外の
部分は、偏平管形状であってもなくても良い。第1のヒ
ートパイプ30の横断面は、長手方向全体にわたり偏平
であることが好ましい。
13th Embodiment In this embodiment, the second embodiment is different from the embodiment shown in FIG.
The evaporating portion 22 of the heat pipe 20 and the first heat pipe 30 have a flat cross section as shown in FIG. The portion of the second heat pipe 20 other than the evaporation portion 22 may or may not have a flat tube shape. The cross section of the first heat pipe 30 is preferably flat over the entire longitudinal direction.

【0050】図13に示すように、偏平の度合を示す管
の長径aに対する短径bの比b/aは、前記第12実施
形態と同様である。本実施形態では、第1のヒートパイ
プ30の横断面と、第2のヒートパイプ20の蒸発部2
2の横断面を偏平管形状にすることで、管の流路断面積
を極端に小さくすることなく、しかも必要十分な伝熱面
積を確保した状態で、均熱板3の厚さを薄くすることが
できる。結果的に、電池モジュールケース1の容積の低
減および軽量化を図ることができる。同時に、ヒートパ
イプ20の本数を低減することができ、加工性や製造コ
ストの面から有利になる。
As shown in FIG. 13, the ratio b / a of the minor axis b to the major axis a of the tube showing the degree of flatness is the same as in the twelfth embodiment. In this embodiment, the cross section of the first heat pipe 30 and the evaporating portion 2 of the second heat pipe 20.
By making the cross section of 2 a flat tube shape, the thickness of the heat equalizing plate 3 is reduced without extremely reducing the flow path cross-sectional area of the tube and while ensuring a necessary and sufficient heat transfer area. be able to. As a result, the volume and weight of the battery module case 1 can be reduced. At the same time, the number of heat pipes 20 can be reduced, which is advantageous in terms of workability and manufacturing cost.

【0051】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れず、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but can be variously modified within the scope of the present invention.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上述べたように、本発明の電力貯蔵用
電池の放熱装置によれば、作動流体と不凝縮性ガスが封
入されたヒートパイプにより、放熱量を連続的に可変と
することができ、開閉弁などの機器を設けなくても、作
動流体の実質的な存在領域を電池温度に応じて可変とす
ることができるので、開閉弁は勿論のこと、これに伴う
制御機器なども省略することができる。また、電池温度
に応じて自動的に放熱量が制御されるので、温度センサ
などの電子機器が不要となる。これと同時に、制御機器
等が不要となるので電池モジュールの専有体積を実質的
に小さくすることができる。
As described above, according to the heat dissipation device for the electric power storage battery of the present invention, the heat dissipation amount can be continuously varied by the heat pipe in which the working fluid and the noncondensable gas are enclosed. Since it is possible to change the substantial existence region of the working fluid according to the battery temperature without providing a device such as an on-off valve, not only the on-off valve but also the control device accompanying it can be used. It can be omitted. Further, since the amount of heat radiation is automatically controlled according to the battery temperature, an electronic device such as a temperature sensor becomes unnecessary. At the same time, since a control device and the like are unnecessary, the volume occupied by the battery module can be substantially reduced.

【0053】さらに、ヒートパイプの蒸発部を電池モジ
ュールの底部に敷設することで、均等に熱を回収するこ
とができ、また、単電池の隙間にヒートパイプを挿入し
て設けるという煩雑な作業が不要となる。また、ヒート
パイプの凝縮部を電池モジュールの側面に設置すること
で、電池モジュールの積層が可能となり、電池モジュー
ルの配置面積を小さくすることができる。
Further, by laying the evaporating portion of the heat pipe on the bottom of the battery module, heat can be recovered evenly, and the complicated work of inserting the heat pipe into the gap between the unit cells is required. It becomes unnecessary. Further, by installing the condensing part of the heat pipe on the side surface of the battery module, the battery modules can be stacked, and the arrangement area of the battery modules can be reduced.

【0054】また、本発明において、凝縮部の有効断面
積を蒸発部の有効断面積より小さくすれば、ヒートパイ
プの制御性が向上すると同時に、表面積(伝熱面積)は
変化させないので放熱性能に影響が出ることもない。さ
らに、本発明において、ヒートパイプの凝縮部を電池モ
ジュールの側面に沿って立設し、凝縮部の端に形成され
るガス溜め部の幅を凝縮部の幅と略等しく形成すれば、
電池モジュールの専有体積を増加させることなくヒート
パイプの制御性を高めることができる。
Further, in the present invention, if the effective area of the condensing part is made smaller than the effective area of the evaporating part, the controllability of the heat pipe is improved and, at the same time, the surface area (heat transfer area) is not changed, so that the heat dissipation performance is improved. There is no impact. Further, in the present invention, if the condensing part of the heat pipe is erected along the side surface of the battery module and the width of the gas reservoir formed at the end of the condensing part is formed to be substantially equal to the width of the condensing part,
The controllability of the heat pipe can be enhanced without increasing the volume occupied by the battery module.

【0055】一方、本発明の電力貯蔵用電池の放熱装置
によれば、電池モジュールの均熱板にヒートパイプが設
けられているので、均熱板の温度勾配がなくなり、第2
のヒートパイプが接続される端部に至るまで温度が均一
化される。これに加え、本発明では、作動流体と不凝縮
性ガスが封入された第2のヒートパイプを有しているの
で、開閉弁などの機器を設けなくても、作動流体の実質
的な存在領域を電池温度に応じて可変とすることがで
き、開閉弁は勿論のこと、これに伴う制御機器なども省
略することができる。これに加え、本発明の電力貯蔵用
電池の放熱装置によれば、均熱板に設けられた第1のヒ
ートパイプと、この均熱板の端部に設けられた第2のヒ
ートパイプとによって放熱機能が発揮できるので、電池
モジュールに複雑な構造の放熱装置を設ける必要がなく
なり、結果的に電池モジュールの小型化、すなわち実質
的専有体積の増加を抑制することができる。
On the other hand, according to the heat dissipation device of the battery for storing electric power of the present invention, since the heat pipe is provided on the heat equalizing plate of the battery module, the temperature gradient of the heat equalizing plate is eliminated, and the second
The temperature is evened out to the end where the heat pipe is connected. In addition to this, since the present invention has the second heat pipe in which the working fluid and the non-condensable gas are sealed, the working fluid substantially exists in the area where the on-off valve and the like are not provided. Can be made variable according to the battery temperature, and it is possible to omit not only the on-off valve but also the control device associated therewith. In addition to this, according to the heat dissipation device of the power storage battery of the present invention, the first heat pipe provided on the soaking plate and the second heat pipe provided at the end of the soaking plate are used. Since the heat dissipation function can be exerted, it is not necessary to provide a heat dissipation device having a complicated structure in the battery module, and as a result, it is possible to suppress downsizing of the battery module, that is, an increase in the substantially occupied volume.

【0056】本発明において、第1のヒートパイプを、
前記均熱板に形成された穴と、当該穴の開口を塞ぐプラ
グとから構成し、当該穴の脱気、作動流体の注液および
封止工程を経てヒートパイプとし、第1のヒートパイプ
を均熱板に一体形成することで、パイプの材料費やヒー
トパイプの挿入作業費の低減が図れる。本発明におい
て、ヒートパイプの蒸発部、第2のヒートパイプの蒸発
部あるいは第1ヒートパイプの横断面形状を、偏平管形
状にすることで、管の流路断面積を極端に小さくするこ
となく、しかも必要十分な伝熱面積を確保した状態で、
ヒートパイプの蒸発部が取り付けられる均熱板などの厚
さを薄くすることができる。結果的に、電池モジュール
の容積の低減および軽量化を図ることができる。同時
に、ヒートパイプの本数を低減することができ、加工性
や製造コストの面から有利になる。
In the present invention, the first heat pipe is
The heat pipe is composed of a hole formed in the soaking plate and a plug that closes the opening of the hole, and is made into a heat pipe through the steps of degassing the hole, injecting a working fluid, and sealing the first heat pipe. By integrally forming the heat equalizing plate, the material cost of the pipe and the work cost of inserting the heat pipe can be reduced. In the present invention, the evaporating portion of the heat pipe, the evaporating portion of the second heat pipe, or the first heat pipe has a flat cross-sectional shape without making the cross-sectional area of the pipe extremely small. In addition, with the necessary and sufficient heat transfer area secured,
It is possible to reduce the thickness of the heat equalizing plate to which the evaporation portion of the heat pipe is attached. As a result, the volume and weight of the battery module can be reduced. At the same time, the number of heat pipes can be reduced, which is advantageous in terms of workability and manufacturing cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 図1は本発明の電力貯蔵用電池の放熱装置の
第1実施形態を示す正面縦断面図および平面横断面図で
ある。
FIG. 1 is a front vertical cross-sectional view and a horizontal cross-sectional view showing a first embodiment of a heat dissipation device for a power storage battery of the present invention.

【図2】 図2は第1実施形態の作用を説明するための
正面縦断面図である。
FIG. 2 is a front vertical cross-sectional view for explaining the operation of the first embodiment.

【図3】 図3は本発明の電力貯蔵用電池の放熱装置の
第2実施形態を示す正面縦断面図である。
FIG. 3 is a front vertical cross-sectional view showing a second embodiment of the heat dissipation device of the power storage battery of the present invention.

【図4】 図4は本発明の電力貯蔵用電池の放熱装置の
第3実施形態を示す正面縦断面図である。
FIG. 4 is a front vertical cross-sectional view showing a third embodiment of the heat dissipation device of the power storage battery of the present invention.

【図5】 図5は本発明の電力貯蔵用電池の放熱装置の
第4実施形態を示す正面縦断面図である。
FIG. 5 is a front vertical cross-sectional view showing a fourth embodiment of a heat dissipation device for a power storage battery of the present invention.

【図6】 図6は本発明の電力貯蔵用電池の放熱装置の
第5実施形態を示す正面縦断面図および側面図である。
FIG. 6 is a front vertical cross-sectional view and a side view showing a fifth embodiment of a heat dissipation device for an electric power storage battery of the present invention.

【図7】 図7は本発明の電力貯蔵用電池の放熱装置の
第6実施形態を示す正面縦断面図および側面図である。
FIG. 7 is a front vertical cross-sectional view and a side view showing a sixth embodiment of the heat dissipation device of the power storage battery of the present invention.

【図8】 図8は本発明の電力貯蔵用電池の放熱装置の
第7実施形態を示す正面縦断面図および側面図である。
FIG. 8 is a front vertical cross-sectional view and a side view showing a seventh embodiment of a heat dissipation device for an electric power storage battery of the present invention.

【図9】 図9は本発明の電力貯蔵用電池の放熱装置の
第8実施形態を示す正面縦断面図および平面横断面であ
る。
FIG. 9 is a front vertical cross-sectional view and a horizontal cross-sectional view showing an eighth embodiment of a heat dissipation device for a power storage battery of the present invention.

【図10】 図10は本発明の電力貯蔵用電池の放熱装
置の第9実施形態を示す正面縦断面図である。
FIG. 10 is a front vertical cross-sectional view showing a ninth embodiment of the heat dissipation device of the power storage battery of the present invention.

【図11】 図11は本発明の電力貯蔵用電池の放熱装
置の第10実施形態を示す正面縦断面図である。
FIG. 11 is a front vertical cross-sectional view showing a tenth embodiment of a heat dissipation device for a power storage battery of the present invention.

【図12】 図12は本発明の電力貯蔵用電池の放熱装
置の第11実施形態を示す正面縦断面図および平面横断
面である。
FIG. 12 is a front vertical cross-sectional view and a horizontal cross-sectional view showing an eleventh embodiment of a heat dissipation device for a power storage battery of the present invention.

【図13】 図13は本発明の電力貯蔵用電池の放熱装
置のその他の実施形態を示すヒートパイプの横断面図で
ある。
FIG. 13 is a cross-sectional view of a heat pipe showing another embodiment of the heat dissipation device of the power storage battery of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…モジュールケース 2…単電池 3…均熱板 20…不凝縮性ガス入りヒートパイプ(第2のヒートパ
イプ) 22…蒸発部 24…凝縮部 25…ガス溜め 26…フィン 27…スペーサ 29…連通管 30…第1のヒートパイプ 40…穴 42…プラグ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Module case 2 ... Single cell 3 ... Soaking plate 20 ... Noncondensable gas-containing heat pipe (second heat pipe) 22 ... Evaporating part 24 ... Condensing part 25 ... Gas reservoir 26 ... Fin 27 ... Spacer 29 ... Communication Tube 30 ... First heat pipe 40 ... Hole 42 ... Plug

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 裕一 東京都千代田区丸の内2丁目6番1号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 贄川 潤 東京都千代田区丸の内2丁目6番1号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 渡辺 健次 神奈川県横浜市鶴見区江ケ崎町4−1 東 京電力株式会社エネルギー・環境研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Yuichi Kimura 2-6-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Furukawa Electric Co., Ltd. (72) Inventor Jun Sakaigawa 2-6-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Furukawa Electric Co., Ltd. (72) Inventor Kenji Watanabe 4-1 Egasaki-cho, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Tokoku Electric Power Co., Inc. Energy and Environmental Research Laboratory

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電力貯蔵用電池モジュールに取り付けら
れる放熱装置であって、作動流体と不凝縮性ガスが封入
されたヒートパイプを有することを特徴とする電力貯蔵
用電池の放熱装置。
1. A heat dissipation device for a power storage battery, comprising a heat pipe in which a working fluid and a noncondensable gas are sealed, the heat dissipation device being attached to the power storage battery module.
【請求項2】 前記ヒートパイプの蒸発部が、前記電池
モジュールの底部に敷設されていることを特徴とする請
求項1記載の電力貯蔵用電池の放熱装置。
2. The heat dissipating device for a power storage battery according to claim 1, wherein the evaporating portion of the heat pipe is laid on the bottom of the battery module.
【請求項3】 前記ヒートパイプの凝縮部が、前記電池
モジュールの側面に設置されていることを特徴とする請
求項1または2記載の電力貯蔵用電池の放熱装置。
3. The heat dissipating device for a power storage battery according to claim 1, wherein the condensing part of the heat pipe is installed on a side surface of the battery module.
【請求項4】 前記ヒートパイプの凝縮部の有効断面積
が、前記ヒートパイプの蒸発部の有効断面積より小さい
ことを特徴とする請求項1〜3何れかに記載の電力貯蔵
用電池の放熱装置。
4. The heat dissipation of the power storage battery according to claim 1, wherein the effective cross-sectional area of the condensing part of the heat pipe is smaller than the effective cross-sectional area of the evaporating part of the heat pipe. apparatus.
【請求項5】 前記ヒートパイプは同一内径に形成さ
れ、前記凝縮部内に有効断面積を減少させるスペーサが
設けられていることを特徴とする請求項4記載の電力貯
蔵用電池の放熱装置。
5. The heat dissipating device for a power storage battery according to claim 4, wherein the heat pipes are formed to have the same inner diameter, and spacers for reducing an effective area are provided in the condensing portion.
【請求項6】 ガス溜め部が、前記凝縮部を形成するパ
イプ径と略等しい径のパイプで形成され、前記凝縮部の
端にT字状に設けられていることを特徴とする請求項3
記載の電力貯蔵用電池の放熱装置。
6. The gas reservoir part is formed of a pipe having a diameter substantially equal to the diameter of the pipe forming the condensing part, and is provided in a T shape at the end of the condensing part.
A heat dissipation device for the battery for electric power storage described.
【請求項7】 ガス溜め部が、前記凝縮部を形成するパ
イプ径と略等しい径の複数のパイプで形成され、前記凝
縮部の端に当該凝縮部の軸方向に対して略直角に並設さ
れていることを特徴とする請求項3記載の電力貯蔵用電
池の放熱装置。
7. The gas reservoir is formed of a plurality of pipes having a diameter substantially equal to the diameter of the pipe forming the condensing part, and is arranged in parallel at the end of the condensing part substantially at right angles to the axial direction of the condensing part. The heat dissipation device for a power storage battery according to claim 3, wherein
【請求項8】 ガス溜め部が、前記凝縮部を形成するパ
イプ径と略等しい径の複数のパイプで形成され、前記凝
縮部の端に当該凝縮部の軸方向に対して略平行に並設さ
れていることを特徴とする請求項3記載の電力貯蔵用電
池の放熱装置。
8. The gas reservoir portion is formed of a plurality of pipes having a diameter substantially equal to the diameter of the pipe forming the condensing portion, and arranged in parallel at the end of the condensing portion substantially parallel to the axial direction of the condensing portion. The heat dissipation device for a power storage battery according to claim 3, wherein
【請求項9】 電力貯蔵用電池モジュールに取り付けら
れる放熱装置であって、前記電池モジュールの均熱板に
設けられ作動流体が封入された第1のヒートパイプと、
前記均熱板の端部に熱的に接続され作動流体と不凝縮性
ガスとが封入された第2のヒートパイプとを有すること
を特徴とする電力貯蔵用電池の放熱装置。
9. A heat dissipation device attached to a power storage battery module, comprising: a first heat pipe provided on a heat equalizing plate of the battery module and containing a working fluid.
A heat dissipation device for a power storage battery, comprising a second heat pipe thermally connected to an end of the heat equalizing plate and having a working fluid and a non-condensable gas sealed therein.
【請求項10】 前記均熱板が、前記電池モジュールの
底部に設けられていることを特徴とする請求項9記載の
電力貯蔵用電池の放熱装置。
10. The heat dissipation device for a power storage battery according to claim 9, wherein the heat equalizing plate is provided on a bottom portion of the battery module.
【請求項11】 前記第2のヒートパイプの蒸発部が、
前記均熱板の端部に、当該均熱板の面に沿って折り曲げ
られて挿入されていることを特徴とする請求項9または
10記載の電力貯蔵用電池の放熱装置。
11. The evaporation section of the second heat pipe comprises:
The heat dissipation device for a battery for electric power storage according to claim 9 or 10, characterized in that it is bent and inserted along an end of the heat equalizing plate along a surface of the heat equalizing plate.
【請求項12】 前記第2のヒートパイプの蒸発部が、
前記均熱板の端部の厚肉部に挿入されていることを特徴
とする請求項9または10記載の電力貯蔵用電池の放熱
装置。
12. The evaporation section of the second heat pipe comprises:
The heat dissipation device for a battery for electric power storage according to claim 9 or 10, wherein the heat dissipation plate is inserted into a thick portion of an end portion of the heat equalizing plate.
【請求項13】 前記第1のヒートパイプが、前記均熱
板に形成された穴と、当該穴の開口を塞ぐプラグとから
なり、内部に作動流体が封入されていることを特徴とす
る請求項9〜12の何れかに記載の電力貯蔵用電池の放
熱装置。
13. The first heat pipe comprises a hole formed in the heat equalizing plate and a plug that closes the opening of the hole, and a working fluid is enclosed therein. Item 13. A heat dissipation device for a power storage battery according to any one of items 9 to 12.
【請求項14】 前記ヒートパイプの蒸発部の横断面が
偏平管形状である請求項1〜8のいずれかに記載の電力
貯蔵用電池の放熱装置。
14. The heat dissipating device for a power storage battery according to claim 1, wherein the evaporating portion of the heat pipe has a flat cross section.
【請求項15】 前記第2のヒートパイプの蒸発部の横
断面が偏平管形状である請求項9〜13のいずれかに記
載の電力貯蔵用電池の放熱装置。
15. The heat dissipation device for a power storage battery according to claim 9, wherein a cross section of the evaporation portion of the second heat pipe has a flat tube shape.
【請求項16】 前記第1のヒートパイプの横断面が偏
平管形状である請求項9〜13,15のいずれかに記載
の電力貯蔵用電池の放熱装置。
16. The heat dissipation device for a power storage battery according to claim 9, wherein a cross section of the first heat pipe has a flat tube shape.
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