JPWO2016031121A1 - Battery cooling structure, battery module, and battery module housing - Google Patents
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Abstract
電池モジュール内の電池セルを効率良く冷却するための電池冷却構造を提供する。複数の柱状の電池セルが、電池モジュールに収容され、電池モジュール内に冷却媒体が通過する冷却媒体通路を形成するように隙間を空けて互いに平行に配列されている。電池モジュールの第1の側面には、冷却媒体通路の上流側に開口し、冷却媒体を電池モジュール内に取り入れるための流入口が、第1の側面の最寄りに配列される電池セル間の隙間に沿って設けられている。電池モジュールの第2の側面には、冷却媒体通路の下流側に開口し、冷却媒体を電池モジュール外に排出するための流出口が、第2の側面の最寄りに配列される電池セルの幅方向の中央に沿って設けられている。A battery cooling structure for efficiently cooling battery cells in a battery module is provided. A plurality of columnar battery cells are accommodated in the battery module, and are arranged in parallel to each other with a gap so as to form a cooling medium passage through which the cooling medium passes. The first side surface of the battery module has an inlet for opening the upstream side of the cooling medium passage and introducing the cooling medium into the battery module, in a gap between the battery cells arranged closest to the first side surface. It is provided along. On the second side surface of the battery module, there is an outlet on the downstream side of the cooling medium passage, and an outlet for discharging the cooling medium out of the battery module is arranged in the width direction of the battery cell arranged closest to the second side surface. It is provided along the center.
Description
本発明は、電池を冷却するための電池冷却構造に関する。 The present invention relates to a battery cooling structure for cooling a battery.
駆動源として電動機を用いる電気自動車や、駆動源として電動機と内燃機関とを組み合わせた自動車(いわゆるハイブリッド車)等においては、電動機にエネルギーである電気を供給するための電池が搭載される。この電池としては、繰り返し充放電が可能なリチウムイオン電池等の二次電池が用いられる。二次電池は、電池セルを積層した電池モジュールにより構成されており、この電池モジュールが電池ケースの内部に収容された状態で自動車に搭載される。この電池ケースと、電池ケースの内部に収容された電池モジュール及びその他の内部構成部品とを含めたものを電池パックと称している。この電池パックには、内部に収容される電池モジュールの温度を管理するため、内部に冷却風を取り入れるためのファンやダクト等の冷却機器が取り付けられている。 In an electric vehicle using an electric motor as a drive source, an automobile (so-called hybrid vehicle) in which an electric motor and an internal combustion engine are combined as a drive source, a battery for supplying electricity as energy to the electric motor is mounted. As this battery, a secondary battery such as a lithium ion battery that can be repeatedly charged and discharged is used. The secondary battery is configured by a battery module in which battery cells are stacked, and the battery module is mounted on a vehicle in a state where the battery module is housed in a battery case. A battery pack including the battery case, the battery module housed in the battery case, and other internal components is referred to as a battery pack. In order to manage the temperature of the battery module accommodated in the battery pack, a cooling device such as a fan or a duct for taking in cooling air is attached to the battery pack.
近年では、乗用車の場合における二次電池の搭載場所として、周辺温度やレイアウト上の要求から、運転席と助手席との間に配置されるセンターコンソールボックス内に電池パックを配置することがある。
現在、運転席と助手席との間に配置されるセンターコンソールボックス内に配置された電池パックに対し、冷却風を電池ケースの内壁と電池モジュールとの間の冷却風通路に流す冷却構造において、冷却風通路の通路断面積が入口側で大きく出口側で小さくなるようにすることで、二次電池全体をより均一に冷却して冷却性能を高める技術がある(特許文献1参照)。In recent years, as a place where a secondary battery is mounted in a passenger car, a battery pack may be disposed in a center console box disposed between a driver's seat and a passenger seat due to ambient temperature and layout requirements.
Currently, for the battery pack arranged in the center console box arranged between the driver's seat and the passenger seat, in the cooling structure for flowing cooling air to the cooling air passage between the inner wall of the battery case and the battery module, There is a technology for improving the cooling performance by cooling the entire secondary battery more uniformly by making the passage cross-sectional area of the cooling air passage larger on the inlet side and smaller on the outlet side (see Patent Document 1).
上記したような運転席と助手席との間に配置されるセンターコンソールボックス内に配置された電池パックにおいて、更に冷却性能を高めるためには、電池ケース内の電池モジュールに対する冷却性能を高めるだけに留まらず、電池モジュール内の電池セルに対する冷却性能も高める必要があると考えられる。 In the battery pack disposed in the center console box disposed between the driver seat and the passenger seat as described above, in order to further enhance the cooling performance, only the cooling performance for the battery module in the battery case is increased. It is considered that it is necessary to improve the cooling performance for the battery cells in the battery module.
本発明の目的は、電池モジュール内の電池セルを効率良く冷却するための電池冷却構造を提供することである。 An object of the present invention is to provide a battery cooling structure for efficiently cooling battery cells in a battery module.
上記の課題を解決するため、本発明の一態様に係る電池冷却構造では、電池モジュールに収容した複数の柱状の電池セルを、電池モジュール内に冷却媒体が通過する冷却媒体通路を形成するように隙間を空けて互いに平行に配列した。電池モジュールの第1の側面には、冷却媒体通路の上流側に開口し、冷却媒体を電池モジュール内に取り入れるための流入口が、第1の側面の最寄りに配列される電池セル間の隙間に沿って設けられている。電池モジュールの第2の側面には、冷却媒体通路の下流側に開口し、冷却媒体を電池モジュール外に排出するための流出口が、第2の側面の最寄りに配列される電池セルの幅方向の中央に沿って設けられている。例えば、冷却媒体が冷却風である場合、流入口は吸気口であり、流出口は排気口である。また、電池モジュールの第1の側面及び第2の側面は、電池モジュールの一部に限らず、電池モジュールを覆う部材又は囲む部材でも良い。 In order to solve the above problem, in the battery cooling structure according to one aspect of the present invention, a plurality of columnar battery cells accommodated in the battery module are formed with a cooling medium passage through which the cooling medium passes. They were arranged parallel to each other with a gap. The first side surface of the battery module has an inlet for opening the upstream side of the cooling medium passage and introducing the cooling medium into the battery module, in a gap between the battery cells arranged closest to the first side surface. It is provided along. On the second side surface of the battery module, there is an outlet on the downstream side of the cooling medium passage, and an outlet for discharging the cooling medium out of the battery module is arranged in the width direction of the battery cell arranged closest to the second side surface. It is provided along the center. For example, when the cooling medium is cooling air, the inlet is an inlet and the outlet is an outlet. Further, the first side surface and the second side surface of the battery module are not limited to a part of the battery module, and may be a member that covers or surrounds the battery module.
本発明の一態様によれば、電池モジュールの流入口から電池セル間に効率良く冷却媒体が侵入し、冷却媒体が電池モジュール内に収容された電池セルによって形成された冷却媒体通路を通過することで、冷却媒体が通過する際に通路となる電池セルを冷却し、最後に冷却媒体が流出口の最寄りに配列される電池セルの形状に沿って流出口から排出される流れとなるため、電池モジュール内の電池セルを効率良く冷却することができる。 According to one aspect of the present invention, the cooling medium efficiently enters between the battery cells from the inlet of the battery module, and the cooling medium passes through the cooling medium passage formed by the battery cells accommodated in the battery module. Thus, when the cooling medium passes, the battery cell that becomes the passage is cooled, and finally the cooling medium becomes a flow that is discharged from the outlet along the shape of the battery cell arranged closest to the outlet. The battery cells in the module can be efficiently cooled.
次に、図面を参照して、本発明の第1〜第5実施形態について説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な構成部品については以下の説明を参酌して判断すべきものである。
また、以下に示す第1〜第5実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
以下の詳細な説明では、本発明の実施形態の完全な理解を提供するように多くの特定の細部について記載される。しかしながら、かかる特定の細部がなくても1つ以上の実施態様が実施できることは明らかであろう。他にも、図面を簡潔にするために、周知の構造及び装置が略図で示されている。Next, first to fifth embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic and different from the actual ones. Therefore, specific components should be determined in consideration of the following description.
Further, the following first to fifth embodiments exemplify apparatuses and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention is the shape of component parts, The structure and arrangement are not specified as follows. The technical idea of the present invention can be variously modified within the technical scope defined by the claims described in the claims.
In the following detailed description, numerous specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of embodiments of the present invention. However, it will be apparent that one or more embodiments may be practiced without such specific details. In other instances, well-known structures and devices are schematically shown in order to simplify the drawing.
<第1実施形態>
以下に、本発明の第1実施形態について添付図面を参照して説明する。
(構成)
第1実施形態に係る電池冷却構造は、図1(a)及び図2に示すような電池モジュール1において実現される。図1(a)及び図2に示すように、電池モジュール1は、全体として直方体である筐体1aの内部に複数の柱状の電池セル2を収容する。図1(a)に示す角度から見た場合、筐体1aの6つの表面のうち、吸気側の第1の側面と、排気側の第2の側面と、電池セル2の両電極(端部)側に位置する上面及び下面との計4面が、それぞれ開口している。具体的には、筐体1aは、第1の側面に吸気側の開口部1bが設けられ、第1の側面と対向する第2の側面に排気側の開口部1cが設けられている。吸気側の開口部1b及び排気側の開口部1cにおいて、電池セル2の側面が露出している。また、電池セル2の正極2a及び負極2bは、筐体1aに収容された状態でも電力を取り出せるように、筐体1aの上面及び下面において露出している。電池セル2の両電極が露出していることにより、電池セル2の両電極のいずれかから電池セル2の内容物が流出した際に、流出した内容物が筐体1aの内部ではなく外部に放出される。但し、電池セル2の内容物の流出を考慮しなくても良い場合には、電池セル2の正極2a及び負極2bの代わりに、正極2a及び負極2bのそれぞれに接続されたリード線のみが露出していても良い。<First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
(Constitution)
The battery cooling structure according to the first embodiment is realized in a
電池セル2は、単品の電池である。図2に示す例では、電池セル2は円筒形セル(円柱形状)であり、電池モジュール1の筐体1aにコンパクトに収容するため千鳥配列で収容されている。但し、実際には、電池セル2は、円筒形セルに限定されるものではない。例えば、角柱形状でも良い。また、千鳥配列に限定されるものではない。例えば、碁盤目配列で収容されていても良い。また、電池モジュール1の筐体1aに収容された複数の電池セル2の各々は完全に密着しているわけではなく、適当な間隔で配列されているため、電池セル間には冷却風が通過可能な通路(冷却風通路)が形成されている。ここでは、空冷式が一般的であるため、冷却媒体として冷却風(気体)を想定している。但し、水冷式のシステムに組み込まれている場合には、冷却媒体として冷却水(液体)を使用しても良い。すなわち、冷却媒体は流体であれば良い。
The
第1のカバー板3は、電池モジュール1の第1の側面(吸気側)に位置する。例えば、第1のカバー板3は、電池モジュール1の筐体1aの一部である。若しくは、第1のカバー板3は、独立した部材として、電池モジュール1の筐体1aの吸気側の開口部1bを覆う。この場合、第1のカバー板3は、金属板やアクリル板等のパネルである。第1実施形態では、図1(b)及び図3に示すように、第1のカバー板3には、冷却風を電池モジュール1の内部に取り入れるための吸気口4が設けられている。すなわち、吸気口4は冷却媒体(流体)の流入口である。ここでは、一例として、第1のカバー板3には、4つの吸気口4が設けられている。
The
吸気口4はスリットである。吸気口4をスリットとすることで、冷却風の流速を上げつつ圧力損失を低下させることができる。また、吸気口4をスリットとすることで、吸気口4への突起物(乗員の指等)の進入を抑止することができる。
The
図4(a)及び(b)に示すように、吸気口4は、第1のカバー板3の最寄りに配列される電池セル間の隙間に沿って設けられている。例えば、吸気口4は、電池モジュール1の筐体1aの吸気側の開口部1bを覆う第1のカバー板3を正面から見た場合、並列な円筒形セル同士の間の隙間と重なる位置に開口している。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the
ここでは、一例として、第1のカバー板3の最寄りに配列される電池セル2は5本であり、吸気口4は、並列な5本の電池セル2において隣接セル間にある4つの隙間に沿って設けられている。実際には、第1のカバー板3の最寄りに配列される電池セル2の配置数は5本に限らず任意である。
Here, as an example, the number of
このように、吸気口4は、第1のカバー板3の最寄りに配列される電池セル間の隙間に沿った位置にのみ設けられていると好ましい。なお、実際には、第1のカバー板3において、電池セル間の隙間に沿った位置以外の箇所に、吸気口4の一部が設けられていても良い。但し、この場合においても、電池セル間の隙間に沿った位置に設けられた吸気口4を通過する冷却風の流れが主流となるようにする。
Thus, it is preferable that the
第2のカバー板5は、電池モジュール1の第2の側面(排気側)に位置する。例えば、第2のカバー板5は、電池モジュール1の筐体1aの一部である。若しくは、第2のカバー板5は、独立した部材として、電池モジュール1の筐体1aの排気側の開口部1cを覆う。この場合、第2のカバー板5は、金属板やアクリル板等のパネルである。ここでは、第2のカバー板5は、電池モジュール1を挟んで上記の第1のカバー板3と対向する。但し、実際には、第2のカバー板5は、第1のカバー板3と対向していなくても良い。第1実施形態では、図1(c)及び図5に示すように、第2のカバー板5には、冷却風を電池モジュール1の外部に排出するための排気口6が設けられている。すなわち、排気口6は冷却媒体(流体)の流出口である。ここでは、一例として、第2のカバー板5には、3つの排気口6が設けられている。
The
排気口6はスリットである。排気口6をスリットにすることで、冷却風の流れる方向を誘導しつつ冷却風の流路面積を大きくすることができる。また、排気口6をスリットにすることで、排気口6への突起物(乗員の指等)の進入を抑止することができる。
The
図6(a)及び(b)に示すように、排気口6は、第2のカバー板5の最寄りに配列される電池セルの幅方向の中央に沿って設けられている。例えば、排気口6は、電池モジュール1の筐体1aの排気側の開口部1cを覆う第2のカバー板5を正面から見た場合、円筒形セルの曲面の頂点と重なる位置に開口している。排気口6が円筒形セルの曲面の頂点と重なる位置に開口していることで、冷却風が排出される際に、冷却風を当該円筒形セルにまとわりつかせることができる。
As shown in FIGS. 6A and 6B, the
ここでは、一例として、第2のカバー板5の最寄りに配列される電池セル2は5本であり、排気口6は、並列な5本の電池セル2のうち両端の2本を除く中央側の3本の電池セル2の幅方向の中央に沿って設けられている。中央側の3本の電池セル2は、他と比べて高温になり易く、特に冷却する必要性が高いからである。実際には、第2のカバー板5の最寄りに配列される電池セル2の配置数は5本に限らず任意である。但し、吸気口4と排気口6とが同一形状、同一サイズである場合、排気口6の配置数は、吸気口4の配置数よりも少ない。換言すれば、全ての排気口6の開口面積の総計は、全ての吸気口4の開口面積の総計よりも小さい。
Here, as an example, the number of
このように、排気口6は、第2のカバー板5の最寄りに配列される電池セルの幅方向の中央に沿った位置にのみ設けられていると好ましい。なお、実際には、第2のカバー板5において、電池セルの幅方向の中央に沿った位置以外の箇所に、排気口6の一部が設けられていても良い。但し、この場合においても、電池セルの幅方向の中央に沿った位置に設けられた排気口6を通過する冷却風の流れが主流となるようにする。
Thus, it is preferable that the
(冷却風の流れ)
図示しないが、第1実施形態では、電池モジュール1の筐体1aの排気側に設置された排気用ファンが、第2のカバー板5に設けられた排気口6から筐体1aの内部の空気を吸い出すことで、電池モジュール1の筐体1aの吸気側において第1のカバー板3に設けられた吸気口4から筐体1aの内部に冷却風が吸い込まれる。例えば、冷却風は、エアコン等により冷却された車内の空気である。この冷却風は、吸気口4から吸い込まれ、筐体1aの内部を通過して、排気口6から吸い出される。その後、例えば車内を循環し、再度、吸気口4から吸い込まれることもある。(Cooling air flow)
Although not shown, in the first embodiment, an exhaust fan installed on the exhaust side of the
単純に、筐体1aの内部を通過する冷却風の流量を増加させることができれば、電池セル2の冷却効率を向上させることは可能であると考えられるが、そのためには、ファンの性能向上及びそれに伴う大型化、騒音の対策、消費電力の増大、ダクトの容積の増大等が必要となるため、限界がある。そこで、第1実施形態に係る電池冷却構造では、上記のように構成することで、冷却風の流量を増加させることなく、流路及び流速を調整することにより冷却効率を向上させた冷却構造を実現した。この冷却構造における筐体1aの内部での冷却風の流れについて、以下に詳述する。
If the flow rate of the cooling air passing through the inside of the
第1のカバー板3の最寄りに配列される5本の電池セル2は、電池モジュール1の筐体1aの吸気側(冷却風の上流側)に近いため、筐体1a内の電池セル2を冷却する前の比較的低温の冷却風を受けることができる。したがって、第1のカバー板3の最寄りに配列される5本の電池セル2は、冷却風の接触時間が短くても十分な冷却効果が得られる。そのため、第1のカバー板3の最寄りに配列される5本の電池セル2において隣接セル間にある4つの隙間に沿って、吸気口4を設ける。これにより、吸気口4から筐体1aの内部に吸い込まれた冷却風は、第1のカバー板3の最寄りに配列される5本の電池セル2の側面に接触して短時間で軽く冷却した後、そのまま筐体1aの奥に吸い込まれる。また、吸い込まれた冷却風は、筐体1aの奥に設置された電池セル2の側面にまとわりついて冷却する。
Since the five
一方、第2のカバー板5の最寄りに配列される5本の電池セル2は、電池モジュール1の筐体1aの排気側(冷却風の下流側)に近いため、筐体1a内の他の電池セル2を冷却した後の温度上昇した冷却風を受けることになる。また、第2のカバー板5の最寄りに配列される5本の電池セル2のうち、両端の2本の電池セル2は、電池モジュール1の筐体1aの内壁に隣接する側面があるため、電池セル2に囲まれている中央側の3本の電池セル2ほどには高温になり難い。すなわち、筐体1a内の電池セル2のうち、第2のカバー板5の最寄りに配列される上記の中央側の3本の電池セル2が最も高温になり易い傾向にある。そのため、上記の中央側の3本の電池セル2の幅方向の中央に沿って、排気口6を設ける。これにより、排気口6から冷却風が流出していく前に、上記の中央側の3本の電池セル2の側面にまとわりつき、吸気口4の最寄りの4本の電池セル2よりも比較的時間をかけて十分に冷却した後、筐体1aの外部のファンにより吸い出される。
On the other hand, the five
このようにすることで、電池モジュール1の筐体1aの排気側(冷却風の下流側)の最も高温となる可能性がある電池セル2の周辺の冷却風の流速を上げ、その電池セル2だけ極端に高温となることを防止する。
また、最も高温となる可能性がある電池セル2が閾値を超過するのを防止し、電池セル2の温度のラショナリティ診断の閾値を最適化できるため、電池セル異常の検知性を高めることができる。
また、筐体1a内の電池セル2の発熱による最高温度を低下させることができる。By doing in this way, the flow velocity of the cooling air around the
In addition, the
Moreover, the maximum temperature by heat_generation | fever of the
(第1実施形態の効果)
第1実施形態によれば、以下のような効果を奏する。
(1)第1実施形態に係る電池冷却構造では、複数の柱状の電池セルが、電池モジュールに収容され、電池モジュール内に冷却媒体が通過する冷却媒体通路を形成するように隙間を空けて互いに平行に配列されている。電池モジュールの第1の側面には、冷却媒体通路の上流側に開口し、冷却媒体を電池モジュール内に取り入れるための流入口が、第1の側面の最寄りに配列される電池セル間の隙間に沿って設けられている。電池モジュールの第2の側面には、冷却媒体通路の下流側に開口し、冷却媒体を電池モジュール外に排出するための流出口が、第2の側面の最寄りに配列される電池セルの幅方向の中央に沿って設けられている。例えば、冷却媒体が冷却風である場合、流入口は吸気口であり、流出口は排気口である。また、電池モジュールの第1の側面及び第2の側面は、電池モジュールの一部に限らず、電池モジュールを覆う部材又は囲む部材でも良い。
その結果、電池モジュールの流入口から電池セル間に効率良く冷却媒体が侵入し、冷却媒体が電池モジュール内に収容された電池セルによって形成された冷却媒体通路を通過することで冷却媒体が通過する際に通路となる電池セルを冷却し、最後に冷却媒体が流出口の最寄りに配列される電池セルの形状に沿って流出口から排出される流れとなるため、電池モジュール内の電池セルを効率良く冷却することができる。
また、上記のような位置にのみ流入口と流出口を設けることで、下流側の電池セルの周辺の冷却媒体の流速を上げることができ、下流側の電池セルに対する冷却効率を高めることができる。
更に、電池モジュール内の電池セルのうち最も高温となる傾向にある下流側の電池セルの温度を低下させ、電池セル温度のラショナリティ診断の閾値を最適化できるため、電池セル異常の検知性を高めることができる。
また、下流側の電池セルが高温になって電池の入出力制限が発生する頻度を低下させることができる。(Effect of 1st Embodiment)
According to 1st Embodiment, there exist the following effects.
(1) In the battery cooling structure according to the first embodiment, a plurality of columnar battery cells are housed in a battery module, and are spaced from each other so as to form a cooling medium passage through which the cooling medium passes. They are arranged in parallel. The first side surface of the battery module has an inlet for opening the upstream side of the cooling medium passage and introducing the cooling medium into the battery module, in a gap between the battery cells arranged closest to the first side surface. It is provided along. On the second side surface of the battery module, there is an outlet on the downstream side of the cooling medium passage, and an outlet for discharging the cooling medium out of the battery module is arranged in the width direction of the battery cell arranged closest to the second side surface. It is provided along the center. For example, when the cooling medium is cooling air, the inlet is an inlet and the outlet is an outlet. Further, the first side surface and the second side surface of the battery module are not limited to a part of the battery module, and may be a member that covers or surrounds the battery module.
As a result, the cooling medium efficiently enters between the battery cells from the inlet of the battery module, and the cooling medium passes through the cooling medium passage formed by the battery cells accommodated in the battery module. When the battery cell that becomes the passage is cooled, the cooling medium is finally discharged from the outlet along the shape of the battery cell that is arranged closest to the outlet. It can cool well.
Further, by providing the inlet and the outlet only at the positions as described above, the flow rate of the cooling medium around the downstream battery cell can be increased, and the cooling efficiency for the downstream battery cell can be increased. .
Furthermore, the temperature of the downstream battery cell that tends to become the highest temperature among the battery cells in the battery module can be lowered, and the threshold value of the battery cell temperature laterality diagnosis can be optimized. be able to.
Further, it is possible to reduce the frequency at which the battery cell on the downstream side becomes hot and the input / output restriction of the battery occurs.
(2)第1の側面及び第2の側面の各々は、電池セルの外周面(円筒形セルの側面)に対向する。
すなわち、第1の側面及び第2の側面の各々は、電池モジュールの側面のうち、電池セルの外周面に対向する面である。
このように、流入口及び流出口が設けられた第1の側面及び第2の側面を、電池セルの外周面に対向させることで、電池セルの端部ではなく、電池セルの外周面に冷却媒体を接触させて冷却することができる。(2) Each of the first side surface and the second side surface faces the outer peripheral surface of the battery cell (the side surface of the cylindrical cell).
That is, each of the first side surface and the second side surface is a surface that faces the outer peripheral surface of the battery cell among the side surfaces of the battery module.
In this way, the first side surface and the second side surface provided with the inflow port and the outflow port are opposed to the outer peripheral surface of the battery cell, so that the outer peripheral surface of the battery cell is cooled instead of the end portion of the battery cell. The medium can be brought into contact and cooled.
(3)流入口及び流出口の各々は、電池セルの長手方向と平行なスリットである。
このように、流入口及び流出口を電池セルの長手方向と平行なスリットにすることで、流入口及び流出口への突起物(乗員の指等)の進入を抑止することができる。また、流入口をスリットとすることで、冷却媒体の流速を上げつつ圧力損失を低下させることができる。更に、流出口をスリットにすることで、冷却媒体の流れる方向を誘導しつつ冷却媒体の流路面積を大きくすることができる。(3) Each of the inflow port and the outflow port is a slit parallel to the longitudinal direction of the battery cell.
Thus, by making the inflow port and the outflow port into slits parallel to the longitudinal direction of the battery cell, it is possible to suppress the intrusion of protrusions (occupants' fingers, etc.) into the inflow port and the outflow port. In addition, by using the slit as the inlet, the pressure loss can be reduced while increasing the flow rate of the cooling medium. Further, by forming the outlet at the slit, the flow path area of the cooling medium can be increased while guiding the direction in which the cooling medium flows.
(4)流出口の開口面積の総計は、流入口の開口面積の総計よりも小さい。
例えば、流入口は、第2の側面の最寄りに並列に配置された5本の電池セルにおける隣接セル間にある4つの隙間に沿って設けられている。流出口は、第2の側面の最寄りに並列に配置された5本の電池セルのうち両端の2本を除く中央側の3本の電池セル2の幅方向の中央に沿って設けられている。
このように流入口と流出口を設けることで、均等に設ける場合よりも、冷却媒体通路の下流側の電池セルの周辺の冷却媒体の流速を上げることができる。(4) The total opening area of the outlet is smaller than the total opening area of the inlet.
For example, the inflow port is provided along four gaps between adjacent cells in five battery cells arranged in parallel near the second side surface. The outflow port is provided along the center in the width direction of the three
By providing the inflow port and the outflow port in this manner, it is possible to increase the flow rate of the cooling medium around the battery cell on the downstream side of the cooling medium passage as compared with the case where the inflow port and the outflow port are provided uniformly.
(5)流入口及び流出口の各々は、電池モジュールの筐体に直接設けられている。
このように、電池モジュールの筐体に流入口と流出口を直接設けるようにすることで、筐体の部材の作成と同時に、流入口と流出口を設けることができる。(5) Each of the inflow port and the outflow port is directly provided in the casing of the battery module.
Thus, by providing the inlet and outlet directly in the casing of the battery module, the inlet and outlet can be provided simultaneously with the creation of the casing members.
(6)流入口及び流出口の各々は、電池モジュールの筐体の開口部を覆うカバー板に設けられている。
このように、流入口と流出口をカバー板に設けることで、カバー板の交換により、流入口及び流出口の配置を自由に調整・変更することが可能になる。また、流入口や流出口、又はカバー板が損傷した場合にも、カバー板を交換するだけで対応できるため、修復が容易になる。(6) Each of the inflow port and the outflow port is provided on a cover plate that covers the opening of the casing of the battery module.
Thus, by providing the inlet and outlet in the cover plate, the arrangement of the inlet and outlet can be freely adjusted and changed by replacing the cover plate. In addition, even when the inflow port, the outflow port, or the cover plate is damaged, it can be dealt with by simply replacing the cover plate, so that the repair is facilitated.
(7)電池セルは、円筒形セルであり、電池モジュールに千鳥配列で収容されている。
このようにすることで、電池モジュールに電池セルをコンパクトに収容することができる。また、第1実施形態に係る電池冷却構造において、最適な冷却媒体通路を形成することができる。(7) The battery cell is a cylindrical cell and is accommodated in a staggered arrangement in the battery module.
By doing in this way, a battery cell can be accommodated in a battery module compactly. In the battery cooling structure according to the first embodiment, an optimal cooling medium passage can be formed.
<第2実施形態>
以下に、本発明の第2実施形態について説明する。
電池セル2が円筒形セルの場合、円筒形セルの両端(端子側)が高温になる傾向にある。そこで、冷却風の流速を向上させつつ円筒形セルの両端を効率良く冷却できるようにするために、1つの電池セル2の一端側と他端側とに2つの小型吸気口を分割配置する。但し、実際には、2つに限らず、3つ以上でも良い。すなわち、1つの電池セル2に対して複数の吸気口を分割配置する。Second Embodiment
The second embodiment of the present invention will be described below.
When the
第2実施形態では、図7に示すように、図5に示した排気口6の1つに対応する位置に、2つの小型排気口が設けられている。ここでは、2つの小型排気口をそれぞれ、第1の小型排気口6a、第2の小型排気口6bとする。このように、第2実施形態では、第2のカバー板5において、図5に示した3つの排気口6の代わりに、6つの小型排気口が設けられている。
In the second embodiment, as shown in FIG. 7, two small exhaust ports are provided at a position corresponding to one of the
例えば、図8(a)及び(b)に示すように、排気口6は、第2の側壁部の最寄りに配列される電池セル2の幅方向の中央に沿って、2つの小型吸気口が該電池セル2の一端側と他端側とに分割配置されている。第1の小型排気口6a及び第2の小型排気口6bはいずれも、同一の電池セル2の幅方向の中央に沿って設けられている。
For example, as shown in FIGS. 8A and 8B, the
第1の小型排気口6aは、当該電池セル2の幅方向の中央に沿って、当該電池セル2の一方の端部側に設けられている。第2の小型排気口6bは、当該電池セル2の幅方向の中央に沿って、当該電池セル2の他方の端部側に設けられている。なお、図示しないが、第1のカバー板3についても、図7に示した第2のカバー板5と同様にすることが可能である。
The first
(第2実施形態の効果)
第2実施形態によれば、第1実施形態に係る電池冷却構造と同様の作用効果を奏し、更に以下のような効果を奏する。
(1)第2実施形態に係る電池冷却構造では、流出口は、電池セルの長手方向に分割配置されている。例えば、流出口は、第2の側面の最寄りに配列される電池セルの幅方向の中央に沿って、該電池セルの一端側と他端側とに分割配置されている。
その結果、円筒形セルの両端(端子側)を冷却するための冷却媒体の流れを生み出すことができる。(Effect of 2nd Embodiment)
According to 2nd Embodiment, there exists an effect similar to the battery cooling structure which concerns on 1st Embodiment, and there exist the following effects further.
(1) In the battery cooling structure according to the second embodiment, the outlet is divided and arranged in the longitudinal direction of the battery cell. For example, the outflow port is divided and arranged on one end side and the other end side of the battery cell along the center in the width direction of the battery cell arranged closest to the second side surface.
As a result, a flow of a cooling medium for cooling both ends (terminal side) of the cylindrical cell can be generated.
<第3実施形態>
以下に、本発明の第3実施形態について説明する。
排気口6の位置が一致していれば、複数の第2のカバー板5を重ね合わせて使用することが可能である。例えば、図9に示すように、第1実施形態に係る図5に示した第2のカバー板5と、第2実施形態に係る図7に示した第2のカバー板5とを、重ね合わせて使用することも可能である。<Third Embodiment>
The third embodiment of the present invention will be described below.
If the positions of the
第3実施形態では、冷却風の排出を妨げることがないように、図5に示した排気口6の位置と、図7に示した第1の小型排気口6a及び第2の小型排気口6bの位置とを合わせる。これにより、第2のカバー板5への入力(衝突、打撃、加圧等)に対する耐久力を向上して変形量を抑えることが可能になる。
In the third embodiment, the position of the
図9では、図5に示した第2のカバー板5を外側とし、図7に示した第2のカバー板5を内側としているが、実際には、図5に示した第2のカバー板5を内側とし、図7に示した第2のカバー板5を外側とすることも可能である。なお、図示しないが、第1のカバー板3についても、図9に示した第2のカバー板5と同様にすることが可能である。例えば、吸気口4の位置が一致していれば、複数の第1のカバー板3を重ね合わせて使用することも可能である。
In FIG. 9, the
なお、第2のカバー板5は、複数の電池モジュール1の開口部を一括して覆う1枚の板状部材であっても良い。例えば、図10及び図11に示すように、第2のカバー板5は、複数の電池モジュール1が収容された電池パック10の側面板(サイドプレート)であっても良い。電池パック10の側面板は、電池ケースの側面板であるともいえる。この場合、第2のカバー板5は、板金加工(レーザー加工、パンチ加工、曲げ加工、プレス加工、溶接等)により形成される。
Note that the
ここでは、図10に示す電池パック10は、図11に示すように3つの電池モジュール1を収容しており、それぞれの電池モジュール1に対応した排気口6、第1の小型排気口6a及び第2の小型排気口6bが設けられている。なお、電池パック10の内部において、3つの電池モジュール1の各々は、仕切り板等で仕切られていても良い。
Here, the
図10及び図11に示す例では、図9に示すように、第1実施形態に係る図5に示した第2のカバー板5と、第2実施形態に係る図7に示した第2のカバー板5とを、重ね合わせて使用している。但し、実際には、第1実施形態に係る図5に示した第2のカバー板5と、第2実施形態に係る図7に示した第2のカバー板5とのいずれか一方のみでも良い。なお、図示しないが、第1のカバー板3についても、図10及び図11に示した第2のカバー板5と同様にすることが可能である。
In the example shown in FIGS. 10 and 11, as shown in FIG. 9, the
図12(a)に示すように、電池パック10の排気側において、電池パック10の第2のカバー板5の表面には、排気口6、第1の小型排気口6a及び第2の小型排気口6bを覆うように、薄型の排気ダクト8が取り付けられている。排気ダクト8は、板金加工により表面に通路を形成した板状部材でも良い。排気ダクト8は下方の床面側に向かって冷却風が流れるように設けられている。排気ダクト8は、床面に設けられた排気用ファン9に接続されている。
As shown in FIG. 12A, on the exhaust side of the
図12(b)に示すように、排気用ファン9が冷却風を吸引して排出することで、冷却風が下方の床面側から吸気口4に吸い込まれ、電池モジュール1の内部を通過して、排気口6から下方の床面側に向かい、床面上の排気用ファン9に吸い出される。例えば、冷却風は、エアコン等により冷却された車内の空気である。この冷却風は、吸気口4から吸い込まれ、電池モジュール1の内部を通過して、排気口6から吸い出される。その後、例えば車内を循環し、再度、吸気口4から吸い込まれることもある。第1実施形態において説明した「冷却風の流れ」は、このようにして実現しても良い。
As shown in FIG. 12 (b), the
(第3実施形態の効果)
第3実施形態によれば、第1及び第2実施形態に係る電池冷却構造と同様の作用効果を奏し、更に以下のような効果を奏する。
(1)第3実施形態に係る電池冷却構造では、流入口及び流出口の各々は、電池モジュールを収容する電池パックの側面板に設けられている。
その結果、電池モジュールを電池パックに収容するだけで、電池パックの側面板がカバー板の代わりとなり、電池モジュールの開口部が電池パックの側面板により覆われることになるため、電池モジュール毎にカバー板を取り付ける作業が不要となる。また、電池モジュール毎にカバー板を個別に用意する必要が無くなるため、カバー板の管理の手間やコストが軽減される。(Effect of the third embodiment)
According to 3rd Embodiment, there exists an effect similar to the battery cooling structure which concerns on 1st and 2nd embodiment, and also there exist the following effects.
(1) In the battery cooling structure according to the third embodiment, each of the inflow port and the outflow port is provided on the side plate of the battery pack that houses the battery module.
As a result, just by storing the battery module in the battery pack, the side plate of the battery pack replaces the cover plate, and the opening of the battery module is covered by the side plate of the battery pack. The work of attaching the plate is not necessary. Further, since it is not necessary to prepare a cover plate for each battery module, the labor and cost of managing the cover plate are reduced.
(2)第3実施形態に係る電池冷却構造では、電池モジュールを収容する電池パックの側面板において、流出口が、電池セルの長手方向に分割配置されている。例えば、電池パックの側面板は、3つの流出口が設けられている側面板と、6つの小型流出口が設けられている側面板との2枚の側面板を、1つの流出口に対して2つの小型流出口が重なるように重ね合わせることで、1枚の側面板として形成されている。
その結果、円筒形セルの両端(端子側)を冷却するための冷却媒体の流れを生み出すことができる。また、複数の側面板を重ね合わせて1枚の側面板とすることで、電池パックの側面板の厚みを増して、電池パックの側面板への入力に対する耐久力を向上して変形量を抑えることが可能になる。また、それぞれの側面板の着脱により、流出口と小型流出口とを任意に切り替えることができる。すなわち、通常の流出口を小型流出口に変更することや、反対に小型流出口を通常の流出口に変更することが容易になる。(2) In the battery cooling structure according to the third embodiment, the outflow port is divided and arranged in the longitudinal direction of the battery cell in the side plate of the battery pack that houses the battery module. For example, the side plate of the battery pack includes two side plates, a side plate provided with three outlets and a side plate provided with six small outlets, with respect to one outlet. The two small outlets are overlapped so as to overlap each other, thereby forming a single side plate.
As a result, a flow of a cooling medium for cooling both ends (terminal side) of the cylindrical cell can be generated. Further, by stacking a plurality of side plates to form one side plate, the thickness of the side plate of the battery pack is increased, the durability against the input to the side plate of the battery pack is improved, and the deformation amount is suppressed. It becomes possible. Moreover, an outlet and a small outlet can be arbitrarily switched by attaching and detaching each side plate. That is, it becomes easy to change a normal outflow port to a small outflow port, and conversely to change a small outflow port into a normal outflow port.
<第4実施形態>
以下に、本発明の第4実施形態について説明する。
図13(a)に示すように、金属板やアクリル板等のパネルの全面に対し、穴あけパンチ又はレーザー等を用いた穴あけ加工による貫通穴(以下、パンチ穴)を開けた上で、図13(b)に示すように、必要なパンチ穴を残して不要なパンチ穴を塞ぐ。若しくは、最初から必要なパンチ穴のみ開ける。例えば、パンチ穴はドット穴である。このようなパンチ穴により、第1のカバー板3の吸気口4や、第2のカバー板5の排気口6を形成することが可能である。このとき、一方向に並んだ開放後のパンチ穴同士を連結して1つの擬似的なスリットを形成しても良い。また、パンチ穴で擬似的なスリットを形成する場合、図7に示した第1の小型排気口6a及び第2の小型排気口6bを設けることも容易である。<Fourth embodiment>
The fourth embodiment of the present invention will be described below.
As shown in FIG. 13 (a), a through hole (hereinafter referred to as a punch hole) is formed on the entire surface of a panel such as a metal plate or an acrylic plate by a punching process using a punching punch or a laser. As shown in (b), the unnecessary punch holes are closed while leaving the necessary punch holes. Or, only the necessary punch holes are made from the beginning. For example, the punch hole is a dot hole. With such punch holes, it is possible to form the
(第4実施形態の効果)
第4実施形態によれば、第1実施形態に係る電池冷却構造と同様の作用効果を奏し、更に以下のような効果を奏する。
(1)第4実施形態に係る電池冷却構造では、冷却媒体の流入口及び流出口の各々は、電池セルの長手方向に並んだ複数の穴により形成されている。
例えば、このような複数の穴により擬似的なスリットを形成することで、電池モジュールの第1の側面及び第2の側面にスリット形状の流入口及び流出口を容易に設けることができる。また、開放又は閉塞する穴を変更することで、流入口及び流出口の形状を容易に変更できる。(Effect of 4th Embodiment)
According to 4th Embodiment, there exists an effect similar to the battery cooling structure which concerns on 1st Embodiment, and also there exist the following effects.
(1) In the battery cooling structure according to the fourth embodiment, each of the inlet and the outlet of the cooling medium is formed by a plurality of holes arranged in the longitudinal direction of the battery cell.
For example, by forming pseudo slits with such a plurality of holes, slit-shaped inlets and outlets can be easily provided on the first side surface and the second side surface of the battery module. Moreover, the shape of an inflow port and an outflow port can be easily changed by changing the hole to open or close.
<第5実施形態>
以下に、本発明の第5実施形態について説明する。
例えば、図2に示すように電池セル2を千鳥配列にした場合、電池モジュール1に収容された電池セル2のレイアウトの都合上、電池セル2が配置されない箇所が発生してデッドスペースとなる場合がある。電池セル2が配置されない箇所とは、例えば空間に余裕がなく電池セル2が配置不能な箇所等である。<Fifth Embodiment>
The fifth embodiment of the present invention will be described below.
For example, when the
この場合、冷却風通路において、電池セル2が配置されない箇所に冷却風が滞留する可能性がある。また、電池セル2が配置されない箇所は他の箇所よりも流路面積が大きくなるため、電池セル2が配置されない箇所の周囲にある電池セル2に対する冷却風の圧力や接触面積が低下し、これらの電池セル2が冷却風によって十分に冷却されない可能性がある。その対策として、図14に示すように、電池モジュール1に収容された電池セル2のレイアウトにおいて電池セル2が配置されない箇所に、電池セル2の代替物として、電池セル2の形状の一部又は全部を模した形状のダミーセル7を配置する。すなわち、ダミーセル7は、電池モジュール1の筐体の内部のデッドスペースに配置され、電池セル2と共に冷却風通路を形成する。このように、電池モジュール1の筐体の内部のデッドスペースにダミーセル7を配置し、電池セル2とダミーセル7とにより冷却風通路を形成することで、電池セル2のみで冷却風通路を形成するときよりも、冷却風が滞留する箇所を削減することができる。
In this case, in the cooling air passage, there is a possibility that the cooling air stays in a place where the
ここでは、電池モジュール1の筐体1aの内壁に、ダミーセル7として、半円筒形の部材を設けている。この半円筒形の部材のサイズは、電池セル2として用いられる円筒形セルを幅方向の中央に沿って2つに分割して半円筒形にしたもののサイズに相当する。なお、ダミーセル7の素材については特に問わないが、冷却風の冷却性能を低下させないものであれば、より好ましい。すなわち、冷却風による電池セル2の冷却を阻害しないものであれば良い。また、ダミーセル7は、電池モジュール1の筐体1aの一部でも良いし、独立した部材でも良い。
Here, a semi-cylindrical member is provided as the
このように、電池セル2が配置されない箇所にダミーセル7を配置することにより、電池セル2が配置されない箇所の周囲にある電池セル2に対しても冷却性能において他の電池セル2と差がつかないように、冷却風通路を形成することができる。
As described above, by disposing the
(変形例)
実際には、電池セル2の代わりにダミーセル7を配置することも可能である。例えば、電池モジュール1に収容される電池セル2の本数を削減する目的や、高温になる傾向にある領域で電池セル2同士が隣接しないようにする目的のために、電池モジュール1に収容される電池セル2の一部をダミーセル7に置き換えることも可能である。(Modification)
Actually, it is also possible to arrange
(第5実施形態の効果)
第5実施形態によれば、第1実施形態に係る電池冷却構造と同様の作用効果を奏し、更に以下のような効果を奏する。
(1)第5実施形態に係る電池冷却構造では、電池モジュールの筐体の内部に収容される電池セルの形状の少なくとも一部を模した形状のダミーセルが、電池モジュールの筐体の内部において電池セルが配置されない箇所に配置されている。ダミーセルは、電池セルと共に、電池モジュールの筐体の内部において冷却媒体が通過する冷却媒体通路を形成する。
その結果、電池モジュール内のデッドスペースをダミーセルで塞いで冷却媒体の流れを調整し、デッドスペースの周囲にある電池セルに対しても、他の電池セルと同程度に冷却媒体と接触させて冷却することができるようになる。(Effect of 5th Embodiment)
According to 5th Embodiment, there exists an effect similar to the battery cooling structure which concerns on 1st Embodiment, and there exist the following effects further.
(1) In the battery cooling structure according to the fifth embodiment, a dummy cell having a shape imitating at least a part of the shape of the battery cell housed in the battery module housing is provided inside the battery module housing. It is arranged at the place where the cell is not arranged. The dummy cells together with the battery cells form a cooling medium passage through which the cooling medium passes inside the housing of the battery module.
As a result, the dead space in the battery module is closed with dummy cells to adjust the flow of the cooling medium, and the battery cells around the dead space are also cooled by bringing them into contact with the cooling medium to the same extent as other battery cells. Will be able to.
以上、特定の実施形態を参照して本発明を説明したが、これらの説明によって発明を限定することを意図するものではない。本発明の説明を参照することにより、当業者には、開示された実施形態の種々の変形例とともに本発明の別の実施形態も明らかである。したがって、特許請求の範囲は、本発明の範囲及び要旨に含まれるこれらの変形例又は実施形態も網羅すると解すべきである。 While the present invention has been described with reference to specific embodiments, it is not intended that the invention be limited by these descriptions. From the description of the invention, other embodiments of the invention will be apparent to persons skilled in the art, along with various variations of the disclosed embodiments. Therefore, it is to be understood that the claims encompass these modifications and embodiments that fall within the scope and spirit of the present invention.
1 電池モジュール
1a 筐体
1b 吸気側の開口部
1c 排気側の開口部
2 電池セル
2a 正極
2b 負極
3 第1のカバー板
4 吸気口(流入口)
5 第2のカバー板
6 排気口(流出口)
6a 第1の小型排気口
6b 第2の小型排気口
7 ダミーセル
8 排気ダクト
9 排気用ファン
10 電池パックDESCRIPTION OF
5
6a 1st
【0002】
[0004]
特許文献1:特開2013−251158号公報
発明の概要
発明が解決しようとする課題
[0005]
上記したような運転席と助手席との間に配置されるセンターコンソールボックス内に配置された電池パックにおいて、更に冷却性能を高めるためには、電池ケース内の電池モジュールに対する冷却性能を高めるだけに留まらず、電池モジュール内の電池セルに対する冷却性能も高める必要があると考えられる。
[0006]
本発明の目的は、電池モジュール内の電池セルを効率良く冷却するための電池冷却構造を提供することである。
課題を解決するための手段
[0007]
上記の課題を解決するため、本発明の一態様に係る電池冷却構造では、電池モジュールに収容した複数の柱状の電池セルを、電池モジュール内に冷却媒体が通過する冷却媒体通路を形成するように隙間を空けて互いに平行に配列した。電池モジュールの第1の側面には、冷却媒体通路の上流側に開口し、冷却媒体を電池モジュール内に取り入れるための流入口が、第1の側面の最寄りに配列される電池セル間の隙間に沿って設けられている。電池モジュールの第2の側面には、冷却媒体通路の下流側に開口し、冷却媒体を電池モジュール外に排出するための流出口が、第2の側面の最寄りに配列される電池セルのうち中央側の電池セルの幅方向の中央に沿って設けられている。例えば、冷却媒体が冷却風である場合、流入口は吸気口であり、流出口は排気口である。また、電池モジュールの第1の側面及び第2の側面は、電池モジュールの一部に限らず、電池モジュールを覆う部材又は囲む部材でも良い。
発明の効果
[0008]
本発明の一態様によれば、電池モジュールの流入口から電池セル間に効率良く冷却媒体が侵入し、冷却媒体が電池モジュール内に収容された電池セルによって形成された冷却媒体通路を通過することで、冷却媒体が通過する際[0002]
[0004]
Patent Document 1: Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-251158 SUMMARY OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention [0005]
In the battery pack disposed in the center console box disposed between the driver seat and the passenger seat as described above, in order to further enhance the cooling performance, only the cooling performance for the battery module in the battery case is increased. It is considered that it is necessary to improve the cooling performance for the battery cells in the battery module.
[0006]
An object of the present invention is to provide a battery cooling structure for efficiently cooling battery cells in a battery module.
Means for Solving the Problems [0007]
In order to solve the above problem, in the battery cooling structure according to one aspect of the present invention, a plurality of columnar battery cells accommodated in the battery module are formed with a cooling medium passage through which the cooling medium passes. They were arranged parallel to each other with a gap. The first side surface of the battery module has an inlet for opening the upstream side of the cooling medium passage and introducing the cooling medium into the battery module, in a gap between the battery cells arranged closest to the first side surface. It is provided along. On the second side surface of the battery module, an outlet for discharging the cooling medium to the outside of the battery module that opens to the downstream side of the cooling medium passage is the center of the battery cells arranged closest to the second side surface. It is provided along the center in the width direction of the battery cell on the side. For example, when the cooling medium is cooling air, the inlet is an inlet and the outlet is an outlet. Further, the first side surface and the second side surface of the battery module are not limited to a part of the battery module, and may be a member that covers or surrounds the battery module.
Effect of the Invention [0008]
According to one aspect of the present invention, the cooling medium efficiently enters between the battery cells from the inlet of the battery module, and the cooling medium passes through the cooling medium passage formed by the battery cells accommodated in the battery module. When the cooling medium passes
【0009】
[0026]
一方、第2のカバー板5の最寄りに配列される5本の電池セル2は、電池モジュール1の筐体1aの排気側(冷却風の下流側)に近いため、筐体1a内の他の電池セル2を冷却した後の温度上昇した冷却風を受けることになる。また、第2のカバー板5の最寄りに配列される5本の電池セル2のうち、両端の2本の電池セル2は、電池モジュール1の筐体1aの内壁に隣接する側面があるため、電池セル2に囲まれている中央側の3本の電池セル2ほどには高温になり難い。すなわち、筐体1a内の電池セル2のうち、第2のカバー板5の最寄りに配列される上記の中央側の3本の電池セル2が最も高温になり易い傾向にある。そのため、上記の中央側の3本の電池セル2の幅方向の中央に沿って、排気口6を設ける。これにより、排気口6から冷却風が流出していく前に、上記の中央側の3本の電池セル2の側面にまとわりつき、吸気口4の最寄りの5本の電池セル2よりも比較的時間をかけて十分に冷却した後、筐体1aの外部のファンにより吸い出される。
[0027]
このようにすることで、電池モジュール1の筐体1aの排気側(冷却風の下流側)の最も高温となる可能性がある電池セル2の周辺の冷却風の流速を上げ、その電池セル2だけ極端に高温となることを防止する。
また、最も高温となる可能性がある電池セル2が閾値を超過するのを防止し、電池セル2の温度のラショナリティ診断の閾値を最適化できるため、電池セル異常の検知性を高めることができる。
また、筐体1a内の電池セル2の発熱による最高温度を低下させることができる。
[0028]
(第1実施形態の効果)
第1実施形態によれば、以下のような効果を奏する。
(1)第1実施形態に係る電池冷却構造では、複数の柱状の電池セルが、電池モジュールに収容され、電池モジュール内に冷却媒体が通過する冷却媒体通路を形成するように隙間を空けて互いに平行に配列されている。電池モジュールの第1の側面には、冷却媒体通路の上流側に開口し、冷却媒体を電池モジュール内に取り入れるための流入口が、第1の側面の最寄りに配列さ[0009]
[0026]
On the other hand, the five
[0027]
By doing in this way, the flow velocity of the cooling air around the
In addition, the
Moreover, the maximum temperature by heat_generation | fever of the
[0028]
(Effect of 1st Embodiment)
According to 1st Embodiment, there exist the following effects.
(1) In the battery cooling structure according to the first embodiment, a plurality of columnar battery cells are housed in a battery module, and are spaced from each other so as to form a cooling medium passage through which the cooling medium passes. They are arranged in parallel. The first side surface of the battery module has an inlet opening upstream of the cooling medium passage and an inlet for taking the cooling medium into the battery module, which is arranged closest to the first side surface.
Claims (13)
前記電池モジュールの第1の側面に設けられ、前記冷却媒体通路の上流側に開口し、前記冷却媒体を前記電池モジュール内に取り入れるための流入口と、
前記電池モジュールの第2の側面に設けられ、前記冷却媒体通路の下流側に開口し、前記冷却媒体を前記電池モジュール外に排出するための流出口と、を備え、
前記流入口は、前記第1の側面の最寄りに配列される電池セル間の隙間に沿って設けられ、
前記流出口は、前記第2の側面の最寄りに配列される電池セルの幅方向の中央に沿って設けられていることを特徴とする電池冷却構造。A plurality of columnar battery cells housed in the battery module and arranged in parallel with each other so as to form a cooling medium passage through which the cooling medium passes in the battery module;
An inlet provided on a first side of the battery module, opening upstream of the cooling medium passage, and for introducing the cooling medium into the battery module;
Provided on the second side surface of the battery module, opening downstream of the cooling medium passage, and an outlet for discharging the cooling medium out of the battery module,
The inlet is provided along a gap between battery cells arranged closest to the first side surface;
The battery cooling structure according to claim 1, wherein the outlet is provided along a center in a width direction of the battery cell arranged closest to the second side surface.
前記筐体に収容され、前記筐体内に冷却媒体が通過する冷却媒体通路を形成するように隙間を空けて互いに平行に配列されている複数の柱状の電池セルと、を備え、
前記筐体は、
前記冷却媒体を前記冷却媒体通路に取り入れるための流入口が開口している第1の側面と、
前記冷却媒体を前記冷却媒体通路から排出するための流出口が開口している第2の側面と、を有し、
前記流入口は、前記第1の側面の最寄りに配列される電池セル間の隙間に沿って設けられ、
前記流出口は、前記第2の側面の最寄りに配列される電池セルの幅方向の中央に沿って設けられていることを特徴とする電池モジュール。A housing,
A plurality of columnar battery cells that are housed in the housing and arranged in parallel with a gap therebetween so as to form a cooling medium passage through which the cooling medium passes.
The housing is
A first side opening an inlet for taking the cooling medium into the cooling medium passage;
A second side surface having an outlet opening for discharging the cooling medium from the cooling medium passage,
The inlet is provided along a gap between battery cells arranged closest to the first side surface;
The battery module is characterized in that the outlet is provided along the center in the width direction of the battery cells arranged closest to the second side surface.
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