JPWO2016129385A1 - 電力貯蔵装置 - Google Patents

電力貯蔵装置 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2016129385A1
JPWO2016129385A1 JP2016574713A JP2016574713A JPWO2016129385A1 JP WO2016129385 A1 JPWO2016129385 A1 JP WO2016129385A1 JP 2016574713 A JP2016574713 A JP 2016574713A JP 2016574713 A JP2016574713 A JP 2016574713A JP WO2016129385 A1 JPWO2016129385 A1 JP WO2016129385A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery pack
battery
power storage
storage device
cooling air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2016574713A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6344491B2 (ja
Inventor
光益 加納
光益 加納
真一 浦野
真一 浦野
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.)
Resonac Corporation
Showa Denko Materials Co Ltd
Original Assignee
Resonac Corporation
Hitachi Chemical Co Ltd
Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Resonac Corporation, Hitachi Chemical Co Ltd, Showa Denko Materials Co Ltd filed Critical Resonac Corporation
Publication of JPWO2016129385A1 publication Critical patent/JPWO2016129385A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6344491B2 publication Critical patent/JP6344491B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/613Cooling or keeping cold
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/627Stationary installations, e.g. power plant buffering or backup power supplies
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H01M10/6557Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange arranged between the cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561Gases
    • H01M10/6563Gases with forced flow, e.g. by blowers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561Gases
    • H01M10/6566Means within the gas flow to guide the flow around one or more cells, e.g. manifolds, baffles or other barriers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

電力貯蔵装置10は、蓄電池盤11と支持板19の上に配置される電池パック20とを有し、電池パック20は、複数の電池セル22からなる電池セル群23と、電池セル群23を収容する電池パックケース21を備えている。電池パックケース21内には、一端から他端に向けて電池セル22に沿って冷却風が流れる冷却風通路が形成されており、正面壁14と電池パック20との間には、正面壁に設けられた吸気口から流入した冷却風を冷却風通路に案内するカバー51が配置される。

Description

本発明は、複数の電池パックと電池パックを収容する蓄電池盤とを有する電力貯蔵装置に関する。
電力を貯蔵し、貯蔵した電力を外部に供給するために電力貯蔵装置が使用されている。電力貯蔵装置は、鉛二次電池(鉛蓄電池)、リチウムイオン二次電池といった電池セルやリチウムイオンキャパシタ等を有している。電力貯蔵装置つまり蓄電システムが工場やオフィスビルに使用されるときには、使用電力がピークとなるときに電力をバックアップし、使用電力が少ないときには電池セルに充電することができる。また、風力発電や太陽光発電などの分散型再生可能エネルギーを、電力需要バランスを維持しながら、安定的に利用するためにも、電力貯蔵装置が使用される。
複数の電池セルが電池パック内に組み込まれ、複数の電池セルと電池パックケースにより電池パックが構成される。複数の電池パックが蓄電池盤に組み込まれて、1台の電力貯蔵装置が構成される。蓄電池盤は貯蔵電力容量や出力電圧等に応じて、電池室やコンテナなどに任意の台数の電力貯蔵装置が配置される。電池セルは充放電時に熱が発生するため、複数の電池パックが組み込まれる蓄電池盤に冷却風を流し、電池セルを冷却する必要がある。
特許文献1には、筐体内に組み込まれる電池ユニットを冷却風により冷却するようにした電池ユニット盤が記載されている。
特開2013−196908号公報
電池セルの冷却方式としては、特許文献1に記載されるように、電池ユニット(本発明の電池セルに相当)を収容するそれぞれの電池パックに冷却ファンを取り付けるようにしたタイプと、筐体内に冷却風を生成する冷却ファンを筐体に取り付け、冷却風を電池パック内に導入するようにしたタイプとがある。それぞれの電池パックに冷却ファンを設けると、電池パックのサイズが大型化されるため、省スペース化が困難になる。さらに、冷却ファンは消耗部品であるため、保守点検点数が増えることになり、大容量設備では保守点検は容易ではない。
一方、筐体に冷却ファンを設けて、筐体の正面壁に設けられた正面吸気口から背面側に向かう冷却風を筐体内に生成し、電池パックの前面に設けられたケース流入口内に冷却風を導入するようにすると、正面吸気口から流入した冷却風は、電池パック内に導入されて電池セルを冷却する冷却風と、電池パックの外側をすり抜けて正面壁の内面に沿って流れた後に、外部に排出される迂回流とに分岐される。このため、電池パック内に導入される割合が大幅に減少し、正面吸気口から流入した冷却風を全て電池パック内に導入することができない。
つまり、筐体内に冷却風を生成する冷却ファンを筐体に取り付けるようにしたタイプの蓄電池盤においては、本来冷やすべき電池セルが冷却風の通気抵抗となるため、電池パック内に導入される冷却風の割合が減少し、電池パックの外側をすり抜ける迂回流の割合が多くなり、電力貯蔵装置を構成する蓄電池盤の冷却性能を向上させることができないという問題点がある。
本発明の目的は、電力貯蔵装置の冷却性能を向上することにある。
電力貯蔵装置は、正面壁、背面壁、天壁および左右の側壁を備え、複数の支持板が上下に間隔を隔てて取り付けられる蓄電池盤と、複数の電池セルからなる電池セル群、および前記電池セル群を収容する電池パックケースを備え、前記支持板の上に配置される複数の電池パックと、前記電池パック内に形成され、前記電池パックケースの一端から他端に向けて前記電池セルに沿って冷却風が流れる冷却風通路と、前記正面壁と前記電池パックとの間に配置され、前記正面壁に設けられた吸気口から流入した冷却風を前記冷却風通路に案内するカバーと、を有する。
正面壁と電池パックの間にカバーが設けられており、正面壁に設けられた吸気口から流入した外気つまり冷却風は、正面壁と電池パックとの間の隙間を迂回して流れることなく、電池パック内に導入される。これにより、電池パック内に収容された電池セルを効率的に冷却することが可能となり、電力貯蔵装置の冷却性能つまり放熱性能を向上させることができる。
一実施の形態である電力貯蔵装置を示す正面図である。 蓄電池盤の正面壁を開いた状態の電力貯蔵装置を示す斜視図である。 図1におけるA−A線断面図である。 蓄電池盤内に搭載される電池パックの1つを示す斜視図である。 電池パックからカバーを外した状態を示す斜視図である。 図5に示されたカバーの背面側を示す斜視図である。 (A)は図3におけるB部の拡大断面図であり、(B)は比較例である電力貯蔵装置における(A)と同様の部分を示す拡大断面図である。 電池パックケースのケース本体を示す平面図である。 図8におけるC−C線断面図である。 (A)は一実施の形態である電力貯蔵装置における冷却風の流れを示す概略図であり、(B)は比較例である電力貯蔵装置における冷却風の流れを示す概略図である。 セル発熱量とセル温度との測定結果を、一実施の形態である電力貯蔵装置と比較例である電力貯蔵装置とについて示す放熱特性線図である。 他の実施の形態である電力貯蔵装置の電池パックを示す斜視図である。 さらに他の実施の形態である電力貯蔵装置の電池パックを示す斜視図である。 さらに他の実施の形態である電力貯蔵装置の電池パックを示す斜視図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。電力貯蔵装置10は、図1〜図3に示されるように、蓄電ハウジングつまり蓄電池盤11を有している。蓄電池盤11は、左右の側壁12,13、正面壁14、背面壁15、天壁16および底壁17を備えている。このように、蓄電池盤11はそれぞれ長方形の壁を有する直方体形状となっており、内部は収容空間18となっている。
蓄電池盤11の内部には、図3に示されるように、複数の支持板19が上下に間隔を隔てて取り付けられる。それぞれの支持板19の上には複数の電池パック20が配置される。この電力貯蔵装置10は、7枚の支持板19が設けられた蓄電池盤11と、それぞれの支持板19の上に4つずつ装着される電池パック20とを有し、合計28個の電池パック20が蓄電池盤11に組み込まれる。ただし、蓄電池盤11に取り付けられる支持板19の数は7枚に限られず、それぞれの支持板19の上に装着される電池パック20の数は4つに限られず、1台の電力貯蔵装置10を構成する電池パック20の数は任意に設定される。
図4は電池パック20の1つを示す斜視図であり、電池パック20はほぼ直方体形状の電池パックケース21を備えている。電池パックケース21内には、図8に示されるように、円柱形状の複数の電池セル22により構成される電池セル群23が収容される。それぞれの電池セル22は、リチウムイオン二次電池であり、電力を充電する機能と、放電する機能とを有している。電池セル群23は、並列に配置される6つの電池セル22からなる下側セル群23aと、同様に並列に配置される6つの電池セル22からなる上側セル群23bとを有している。このように、電池セル群23は、12個の電池セル22により構成されている。ただし、電池セル群23を構成する電池セル22の数は、12個に限られることなく、任意に設定される。また、電池セル22の横断面形状としては、図示するように断面円形のタイプと、断面四角形のタイプがある。
電池セル22の両端面には端子電極が設けられており、電池セル群23を構成する電池セル22は直列に接続される。直列に接続するために、水平方向に隣り合う電池セル22の両端の端子電極は相互に逆極性となっており、上下方向に隣り合う電池セル22の両端の端子電極も相互に逆極性となっている。隣り合う電池セル22の端子電極は、図示しないバスバーにより接続される。電池セル群23における正面側の上下の電池セル22には、正極の出力用のバスバー25と負極の出力用のバスバー26が取り付けられており、それぞれのバスバー25,26は図4に示されるように、電池パックケース21の前面から突出している。
リチウムイオン二次電池からなる電池セル22を収容するための電池パックケース21は、図9に示されるように、それぞれ樹脂製の底蓋31と上蓋32とを有し、底蓋31には底蓋31の前後方向に延びる板状のセルホルダー33aが上方に向けて突出して設けられている。セルホルダー33aは電池セル22の両端部と中央部とに対応させて3つ設けられており、図9には1つのセルホルダー33aが示されている。上蓋32には上蓋32の前後方向に延びるセルホルダー33bが下方に突出して設けられており、セルホルダー33bはセルホルダー33aに対応させて3つ設けられている。底蓋31と上蓋32の間には、樹脂製の中フレーム34が配置され、中フレーム34はそれぞれのセルホルダー33a,33bの間に挟み込まれるセルホルダー33cを有している。それぞれのセルホルダー33a〜33cには、半円形の凹面35が形成されており、それぞれの電池セル22は、両端部と中央部が凹面35内に入り込んだ状態となって、底蓋31,上蓋32および中フレーム34の間に挟持される。
底蓋31、上蓋32および中フレーム34により、全ての電池セル22を相互に隙間を隔てて収容する骨格構造のケース本体21aが構成される。このケース本体21aの一方側には、図4に示されるように、側板36が取り付けられ、他方側には側板37が取り付けられる。ケース本体21aの一端つまり正面側には、図9に示されるように、金属製の正面板38が取り付けられ、他端つまり背面側には背面板39が取り付けられる。このように、正面板38と背面板39は、それぞれ側板36,37の間に位置させて電池パックケース21に設けられる。電池セル群23がケース本体21aに挟持された状態のもとでは、それぞれの電池セル22は電池パックケース21の左右方向に延びるように、電池パックケース21内に収容される。
正面板38の前面にはブラケット41がねじ部材により取り付けられる。ブラケット41は、電池パックケース21の上方に突出するストッパ部41aを有し、支持板19に装着される電池パック20は、ストッパ部41aにより支持板19にねじ部材により固定される。ブラケット41には、電池パック20を作業者が運搬する際に、作業者が一方の手を入り込ませるための切り欠き部42が設けられている。
図1および図2に示されるように、正面壁14は、2つの開閉扉14a,14bを有し、開閉扉14a,14bが開放された状態のもとで、支持板19への電池パック20の装着と支持板19からの取り外し作業、つまり着脱作業が行われる。
蓄電池盤11は、開閉扉14a〜14dにより形成される正面壁14を有し、収容空間18内への電池パック20の着脱が行われる際に開放される壁体を正面壁14とし、これに対向するとともに開閉扉が設けられていない壁体を背面壁とする。電池パック20は、正面壁14に対向する端面を正面とする。電池パック20の前後左右は、電池パック20が支持板19に固定された状態のときの蓄電池盤11に対する位置関係を示す。
図9に示されるように、下側セル群23aと上側セル群23bとの間には隙間が設けられており、この隙間により矢印で示すように、冷却風通路44aが形成される。下側セル群23aと電池パックケース21の底蓋31との間には隙間が設けられており、この隙間により矢印で示すように、冷却風通路44bが形成される。同様に、上側セル群23bと電池パックケース21の上蓋32との間には隙間が設けられており、この隙間により矢印で示すように、冷却風通路44cが形成される。
図8および図9に示されるように、複数の電池セル22により構成される電池セル群23は、上下2段となっているが、段数は2段に限られることなく、任意の段数とすることができる。つまり、電池パック内に冷却風通路ができていることが重要である。
電池パックケース21内に連通する流入口46が正面板38に設けられている。正面板38には水平方向つまり左右方向に延びる2つの補強片45a,45bが設けられており、両方の補強片45a,45bにより流入口46は、上下方向に複数の流入口46a〜46cに仕切られている。さらに、それぞれの流入口46a〜46cは、図5に示されるように、上下方向に延びる補強片45cにより左右に仕切られている。流入口46aは冷却風通路44aに対向し、流入口46bは冷却風通路44bに対向し、流入口46cは冷却風通路44cに対向している。図5に示されるように、ブラケット41には、正面板38に形成された流入口46a〜46cに対応させて流入口が設けられている。
電池パックケース21内に連通する流出口48が背面板39に設けられている。図9に示されるように、背面板39には水平方向に延びる2つの補強片47a,47bが設けられており、両方の補強片47a,47bにより流出口48は、上下方向に複数の流出口48a〜48cに仕切られている。流出口48aは流入口46aに対向し、流出口48bは流入口46bに対向し、流出口48cは流入口46cに対向している。冷却風は、流入口46から流出口48に向けて水平方向に電池パックケース21内を正面側から背面側に向けてながれる。電池セル22は冷却風通路44a〜44cを横切る方向に配置されているので、冷却風は、電池セル22の外周面を横切る方向に外周面に沿ってながれる。これにより、電池セル22は冷却される。
なお、補強片45a〜45cが設けられていない正面板38と、補強片47a,47bが設けられていない背面板39を備えた電池パック20においても、電池セル22を冷却することができる。
それぞれの電池パック20内に冷却風を生成するために、蓄電池盤11の上部には3台の冷却ファン49が配置されている。それぞれの冷却ファン49は天壁16に固定されている。蓄電池盤11の背面側には排気通路50が設けられており、排気通路50は背面壁15とそれぞれの電池パック20の背面板39との間で形成される。電池パック20の他端つまり背面側に設けられた流出口48は、排気通路50に連通しており、流出口48から流出した冷却風は排気通路50により外部に案内される。
正面壁14を構成する開閉扉14a,14bと、電池パックケース21の一端である正面板38との間のスペースには、図3および図7(A)に示されるように、樹脂製のカバー51が配置される。カバー51は正面壁に設けられた吸気口52から流入した冷却風を冷却風通路44a〜44cに案内する。開閉扉14a,14には、図1に示されるように、全ての電池セル22に対応させて吸気口52が28箇所設けられている。
カバー51は、図4〜図6に示されるように、正面板38に着脱自在つまり取り外し自在に装着される四辺形の着脱枠部53を有し、着脱枠部53の左右には上下にそれぞれ係合爪54が設けられている。電池パックケース21の流入口46に対向して四辺形の連通口55が着脱枠部53に設けられている。着脱枠部53には水平方向に延びる2つの補強片56a,56bが設けられており、両方の補強片56a,56bにより連通口55は、上下方向に複数の連通口55a〜55cに仕切られている。さらに、それぞれの連通口55a〜55cは、図4に示されるように、上下方向に延びる補強片56cにより左右に仕切られている。連通口55aは流入口46aに対向し、連通口55bは流入口46bに対向し、連通口55cは流入口46cに対向している。
カバー51は電池パック20に対して着脱自在となっているので、電池パック20が交換された場合でも、カバー51を再利用して交換後の電池パック20に装着することができる。カバー51を正面板38に装着すると、カバー51の補強片56a〜56cは、正面板38の補強片45a〜45cに重なった状態となる。カバー51と正面板38とを、それぞれ補強片が設けられていないタイプとすると、吸気口52から電池パック20内に流入する外気の通気抵抗を小さくすることができる。補強片は本発明の本質ではないが、カバー51の強度を加味して追加しても良い。ただし、実運用上冷却に支障がでるようであれば、補強片を少なくすることや、なくすことで対応するバリエーションも考えられる。
カバー51は導入口57が設けられた四辺形の導入枠部58を有し、導入枠部58の上下左右の寸法は、着脱枠部53よりも大きい。導入枠部58と着脱枠部53の間には、テーパ部59が設けられており、テーパ部59は導入枠部58から着脱枠部53に向けて内側に向けて傾斜している。カバー51は着脱枠部53,導入枠部58およびテーパ部59が一体に成形されている。カバー51の導入枠部58の左右方向の長さは、電池パックケース21の開口部にあわせて左右方向の長さよりも短くなっており、図4に示されるように、カバー51を電池パック20に装着すると、電池パックケース21の側板36,37の先端面は正面壁14に露出される。図2は電池パック20にカバー51が装着されていない状態を示しており、上下に隣り合う電池パック20のバスバー25,26を接続するための通電部材27が正面壁14に露出される。
ゴムや軟質樹脂等からなる四辺形の弾性変形自在のパッキン60が導入枠部58に設けられている。パッキン60は、正面壁14に当接して導入口57の内部と外部との間をシールする。カバー51を電池パック20と正面壁14との間に配置すると、吸気口52から流入した冷却風は、電池パック20の外面への洩れを極力軽減し、カバー51により電池パックケース21内に案内される。
図1に示されるように、それぞれの吸気口52は複数のスリット62により形成されている。最下段の電池パック20に対応した吸気口52を構成するスリット62の数つまりスリット密度は最も大きく、最上段の電池パック20に対応した吸気口52を構成するスリット密度は最も小さい。スリット密度は、最上段から最下段に向けて漸次大きくなっている。これにより、複数のスリット62により形成される吸気口52の開口面積は、最上段の吸気口52から最下段の吸気口52に向けて漸次大きくなっている。吸気口52の開口面積を大きくすると、外部から吸気口52を介して電池パックケース21内に流入する外気つまり冷却風の流入抵抗は小さくなる。
一方、冷却ファン49は蓄電池盤11の上部に設けられているので、吸気口52から冷却ファン49まで電池パック20を介して流れる冷却風の流路長さは、下側の電池パック20を通過する冷却風の方が、上側の電池パック20を通過する冷却風よりも長くなる。冷却風の流路長さが長くなると、冷却風の通気抵抗は大きくなる。
図1に示されるように、吸気口52の開口面積を最上段の吸気口52から最下段の吸気口52に向けて漸次大きくすると、通気抵抗が大きな下側の電池パック20内に吸気口52から流入する冷却風の流入抵抗が小さくなるので、電池パック20内を通過して冷却ファン49に向かう冷却風の流量を、全ての電池パック20についてほぼ均一にすることができる。
図7(B)は比較例である電力貯蔵装置10aを示し、図7(B)には、一実施の形態の電力貯蔵装置10を示す図7(A)と同様の部分が示されている。図10(A)は
電力貯蔵装置10における冷却風の流れを示す概略図であり、図10(B)は比較例である電力貯蔵装置10aにおける冷却風の流れを示す概略図である。
正面壁14と電池パック20との間にカバー51が配置された電力貯蔵装置10においては、吸気口から蓄電池盤11内に流入した外気は、矢印63で示すように、全てカバー51により案内されて電池パック20内を流れる。それぞれの電池パック20内を通過した冷却風は、背面壁15側に設けられた排気通路50で合流し、合流した冷却風は矢印64で示すように、蓄電池盤11の上部に設けられた冷却ファン49を介して外部に排出される。
これに対し、比較例で示す電力貯蔵装置10aにおいては、吸気口から蓄電池盤11内に流入した外気は、矢印63で示すように電池パック20内を流れる冷却風と、矢印65で示すように正面壁14と電池パック20との間の隙間を上方に向けて流れる迂回風とに分岐される。このように分岐した迂回風65は電池パック20の冷却には寄与することなく、外部に排出される。
したがって、図10(A)に示すように、吸気口から蓄電池盤11内に流入した外気をカバー51により全て電池パック20内に導入する場合と、図10(B)に示すように、吸気口から蓄電池盤11内に流入した外気が冷却風と迂回風とに分岐される場合とを比較すると、カバー51を蓄電池盤11内に配置することにより、電池セル22の冷却効果を高めることができる。なお、図10に示した冷却風63は、図9に示した冷却風通路44aの流れを示しており、他の冷却風通路44b,44cの流れは図10においては省略されている。
図11は、セル発熱量とセル温度との測定結果を、一実施の形態である電力貯蔵装置10と比較例である電力貯蔵装置10aとについて示す放熱特性線図である。図11において太線は本発明の一実施の形態である電力貯蔵装置10の放熱特性を示し、細線は比較例である電力貯蔵装置10aの放熱特性を示す。
図11から明らかなように、電力貯蔵装置10における電池セルの発熱量と、電力貯蔵装置10aにおける電池セルの発熱量とが同一の場合でも、本発明の電力貯蔵装置10における電池セルの温度を比較例よりも低下させることができ、電力貯蔵装置10の冷却性能つまり放熱性能を向上することができる。また、セル発熱量に対するセル温度を比較例と同一に設定する場合には、冷却ファン49を小型化することができる。図11においては、セル温度は全ての電池セル22の外周面の温度の平均値を示す。
カバー51による電池パック20内への導風機能に加えて、上述のように、吸気口52の開口面積を最上段の吸気口52から最下段の吸気口52に向けて漸次大きくして、電池パック20内を通過して冷却ファン49に向かう冷却風の流量を、全ての電池パック20についてほぼ均一にすると、電池パック20に収容された全ての電池セル22を均一的に冷却することができる。
図12〜図14は、それぞれ他の実施の形態である電力貯蔵装置の電池パックを示す斜視図である。これらの図においては、上述した部材と共通する部材には同一の符号が付されている。
図12に示されるカバー51には、図4〜図6に示したカバー51と相違して、カバー51には補強片56a,56bが設けられていない。したがって、着脱枠部53に形成された連通口55は複数の連通口に仕切られてない。図12に示されるカバー51の導入枠部58のサイズは図4に示したカバー51と同一である。
図13に示されるカバー51は、導入枠部58の左右方向の長さが電池パックケース21の左右方向の長さにほぼ近い長さとなっている。これにより、導入枠部58は電池パックケース21の側板36,37の前面を覆っており、バスバー25,26の前面は導入枠部58により覆われる。図13に示されるカバー51の着脱枠部53のサイズと構造は、図4に示したカバー51と同様であり、補強片56a,56bが着脱枠部53に設けられている。
図14に示されるカバー51は、導入枠部58のサイズは図13に示されるカバー51と同様であり、着脱枠部53は図12に示したカバー51と同様に補強片56a,56bが設けられていない。
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、実施の形態においては、カバー51が電池パック20に装着されるようになっているが、カバー51を正面壁14に装着するようにしても良い。また、電池セル22の形態としては、リチウムイオン二次電池や鉛二次電池などがあるが、リチウムイオンキャパシタなどの蓄電セルとしても良い。
この電力貯蔵装置は、工場やオフィスビルに設けられた電源室に配置され、工場等において使用電力がピークとなるときに電力をバックアップし、使用電力が少ないときには電池セルに充電される。

Claims (11)

  1. 正面壁、背面壁、天壁および左右の側壁を備え、複数の支持板が上下に間隔を隔てて取り付けられる蓄電池盤と、
    複数の電池セルからなる電池セル群、および前記電池セル群を収容する電池パックケースを備え、前記支持板の上に配置される複数の電池パックと、
    前記電池パック内に形成され、前記電池パックケースの一端から他端に向けて前記電池セルに沿って冷却風が流れる冷却風通路と、
    前記正面壁と前記電池パックとの間に配置され、前記正面壁に設けられた吸気口から流入した冷却風を前記冷却風通路に案内するカバーと、
    を有する電力貯蔵装置。
  2. 請求項1記載の電力貯蔵装置において、前記カバーは、前記電池パックケースの一端に着脱自在に係合する係合爪が設けられ、かつ前記電池パックケース内と連通する連通口が設けられた着脱枠部と、前記吸気口に対向する導入口が設けられた導入枠部とを有する、電力貯蔵装置。
  3. 請求項2記載の電力貯蔵装置において、前記正面壁に当接するパッキンを前記導入枠部に設けた、電力貯蔵装置。
  4. 請求項2または3記載の電力貯蔵装置において、前記着脱枠部は水平方向に延びる補強片を有し、前記補強片により前記連通口が複数に仕切られる、電力貯蔵装置。
  5. 請求項2〜4のいずれか1項に記載の電力貯蔵装置において、前記電池パックケースは左右の側板と、前記側板の間に位置させて前記電池パックケースの一端に設けられる正面板とを有し、前記正面板に前記係合爪を係合させる、電力貯蔵装置。
  6. 請求項5記載の電力貯蔵装置において、前記導入枠部の左右方向の長さは前記電池パックケースの左右方向の長さよりも短く、前記電池パックケースの側板を前記正面壁に露出させる、電力貯蔵装置。
  7. 請求項5記載の電力貯蔵装置において、前記導入枠部は前記電池パックケースの側板を覆う左右方向の長さを有している、電力貯蔵装置。
  8. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の電力貯蔵装置において、前記蓄電池盤の上部に冷却ファンを設け、前記冷却ファンにより前記冷却風通路を流れる冷却風を生成する、電力貯蔵装置。
  9. 請求項1〜8のいずれか1項に記載の電力貯蔵装置において、前記電池パックケースの他端から流出した冷却風を外部に案内する排気通路を前記蓄電池盤の背面側に形成した、電力貯蔵装置。
  10. 請求項1〜9のいずれか1項に記載の電力貯蔵装置において、前記電池セル群は、それぞれ前記冷却風通路を横切る方向に、複数の前記電池セルを並列に配置して形成される上側セル群と下側セル群とを有し、前記上側セル群と前記下側セル群との間、前記上側セル群と前記電池パックケースとの間、および前記下側セル群と前記電池パックケースとの間に、それぞれ前記冷却風通路を形成する、電力貯蔵装置。
  11. 請求項1〜10のいずれか1項に記載の電力貯蔵装置において、前記正面壁は開閉扉を有し、前記開閉扉を開いた状態のもとで、前記電池パックを前記支持板に対する前記電池パックの着脱、および前記カバーの前記蓄電池盤内への着脱を行うようにした、電力貯蔵装置。
JP2016574713A 2015-02-09 2016-01-26 電力貯蔵装置 Expired - Fee Related JP6344491B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015023047 2015-02-09
JP2015023047 2015-02-09
PCT/JP2016/052162 WO2016129385A1 (ja) 2015-02-09 2016-01-26 電力貯蔵装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2016129385A1 true JPWO2016129385A1 (ja) 2017-11-09
JP6344491B2 JP6344491B2 (ja) 2018-06-20

Family

ID=56615210

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016574713A Expired - Fee Related JP6344491B2 (ja) 2015-02-09 2016-01-26 電力貯蔵装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6344491B2 (ja)
WO (1) WO2016129385A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018159009A1 (ja) * 2017-03-01 2018-09-07 株式会社村田製作所 蓄電装置および電力貯蔵システム
CN110915018A (zh) * 2017-07-20 2020-03-24 日本汽车能源有限公司 电池组
JP7040385B2 (ja) * 2018-09-27 2022-03-23 トヨタ自動車株式会社 バッテリー製造装置およびバッテリー製造方法
JP7376063B2 (ja) * 2019-06-13 2023-11-08 NExT-e Solutions株式会社 蓄電システム
DE102022131175A1 (de) * 2022-11-24 2024-05-29 Ads-tec Energy GmbH Batterieanordnung für eine Ladestation für Elektrofahrzeuge, Ladestation mit einer solchen Batterieanordnung und Überbrückungsadapter für eine solche Batterieanordnung

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011159633A (ja) * 2008-06-19 2011-08-18 Hitachi Ltd 電池モジュール、電池箱およびこれを備える鉄道車両
KR20120055156A (ko) * 2010-11-23 2012-05-31 주식회사 엘지화학 신규한 구조의 전지모듈 및 이를 포함하는 전지팩
JP2012119324A (ja) * 2008-08-29 2012-06-21 Hitachi Ltd 鉄道車両の電池箱及び鉄道車両
WO2013024533A1 (ja) * 2011-08-17 2013-02-21 株式会社日立製作所 電池システム
JP2014084044A (ja) * 2012-10-25 2014-05-12 Suzuki Motor Corp 車両用電源装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000133225A (ja) * 1998-10-30 2000-05-12 Sanyo Electric Co Ltd 組電池
JP2011120423A (ja) * 2009-12-07 2011-06-16 Sharp Corp 電池システム
JP6024570B2 (ja) * 2013-04-02 2016-11-16 株式会社デンソー 電池パック

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011159633A (ja) * 2008-06-19 2011-08-18 Hitachi Ltd 電池モジュール、電池箱およびこれを備える鉄道車両
JP2012119324A (ja) * 2008-08-29 2012-06-21 Hitachi Ltd 鉄道車両の電池箱及び鉄道車両
KR20120055156A (ko) * 2010-11-23 2012-05-31 주식회사 엘지화학 신규한 구조의 전지모듈 및 이를 포함하는 전지팩
WO2013024533A1 (ja) * 2011-08-17 2013-02-21 株式会社日立製作所 電池システム
JP2014084044A (ja) * 2012-10-25 2014-05-12 Suzuki Motor Corp 車両用電源装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016129385A1 (ja) 2016-08-18
JP6344491B2 (ja) 2018-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6344491B2 (ja) 電力貯蔵装置
JP6730526B2 (ja) クラッシュビーム構造を有するバッテリーパック
JP6744435B2 (ja) 電池サブモジュールキャリア、電池サブモジュール、電池システムおよび自動車
JP6795710B2 (ja) セルエッジ直接冷却方式のバッテリーモジュール及びそれを含むバッテリーパック
US10347883B2 (en) Battery-affixing frame member, battery-affixing member, and electricity storage device
JP5339492B2 (ja) 蓄電装置
JP6283964B2 (ja) 電池モジュール
WO2018142674A1 (ja) ラック型の電源装置
JP6187694B2 (ja) 電池盤
US20120288738A1 (en) Battery pack
CN108292791A (zh) 电池组和包括电池组的车辆
US10147985B2 (en) Battery pack
US20210234215A1 (en) Cooling system
WO2015087671A1 (ja) 電力貯蔵装置
CN109478701B (zh) 电池装置和电池系统
JP2005183217A (ja) 車両用の電源装置
KR20190106540A (ko) 전력 저장 장치
JP2013134809A (ja) 電池パック
WO2014132331A1 (ja) 電池モジュール及び蓄電設備
JP5870290B2 (ja) 蓄電装置
CN107851751B (zh) 蓄电装置
JP2018041651A (ja) 電池モジュール
JP2020095860A (ja) 電池パック
JP2014127262A (ja) 電池パック
JP2013152822A (ja) 組電池モジュール構造体

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170707

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20170707

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180206

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180405

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180424

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180507

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6344491

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees