KR101967824B1 - 전지 팩 - Google Patents

전지 팩 Download PDF

Info

Publication number
KR101967824B1
KR101967824B1 KR1020160031381A KR20160031381A KR101967824B1 KR 101967824 B1 KR101967824 B1 KR 101967824B1 KR 1020160031381 A KR1020160031381 A KR 1020160031381A KR 20160031381 A KR20160031381 A KR 20160031381A KR 101967824 B1 KR101967824 B1 KR 101967824B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery
diffusion plate
thermal diffusion
heater
chamber
Prior art date
Application number
KR1020160031381A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160113972A (ko
Inventor
겐지 기무라
Original Assignee
도요타 지도샤（주）
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 도요타 지도샤（주） filed Critical 도요타 지도샤（주）
Publication of KR20160113972A publication Critical patent/KR20160113972A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101967824B1 publication Critical patent/KR101967824B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/66—Arrangements of batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/27—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by heating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/615—Heating or keeping warm
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554—Rods or plates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554—Rods or plates
    • H01M10/6555—Rods or plates arranged between the cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561—Gases
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561—Gases
    • H01M10/6562—Gases with free flow by convection only
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/657—Means for temperature control structurally associated with the cells by electric or electromagnetic means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/66—Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells
    • H01M10/663—Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells the system being an air-conditioner or an engine
    • H01M2/105—
    • H01M2/1083—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/213—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/271—Lids or covers for the racks or secondary casings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/545—Temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64—Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/643—Cylindrical cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y02E60/12—
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)

Abstract

전지 팩이 제공된다. 상기 전지 팩은 전지 모듈과 히터로 구성된다. 상기 전지 모듈은 복수의 원통 전지와, 열확산판과, 제 1 실과, 제 2 실을 포함한다. 상기 열확산판은 상기 복수의 원통 전지를 수용하고, 유지한다. 또한 상기 제 1 실은 냉각 공기가 도입되도록 구성된다. 그리고 상기 냉각 공기는 상기 복수의 원통 전지를 각각 냉각한다. 상기 제 2 실은 벽을 포함한다. 상기 벽은 제 1 부와 제 2 부를 포함한다. 그리고 적어도 상기 벽의 상기 제 1 부는, 상기 열확산판을 포함한다. 히터는 상기 열확산판과 소정의 거리를 두고 배치된다. 또한 상기 히터는 상기 제 2 실 내에서 대류가 발생하도록 구성된다.

Description

전지 팩{BATTERY PACK}
본 발명은, 복수의 원통 전지를 포함하는 전지 모듈을 갖는 전지 팩의 구조에 관한 것이다.
다수의 전지를 직렬 또는 병렬로 접속하여 세트 전지로서 케이싱에 격납한 전지 팩이 전동 차량 등에 이용되고 있다. 이러한 전지 팩은, 온도가 낮아지면, 그 출력의 저하나, 충전 가능 용량의 저하 등의 문제를 초래한다. 그래서, 전지 팩에 히터를 설치하여, 저온시에는, 당해 히터로, 각 전지를 가온하는 것이 제안되고 있다.
예를 들면, 일본국 특허5392407호에는, 복수의 원통 전지와, 복수의 원통 전지를 유지하는 금속제의 전지 홀더를 구비한 전지 팩에 있어서, 전지 홀더의 측면에 히터를 직접 붙이고, 전지 홀더를 통하여 원통 전지를 가온하는 기술이 개시되어 있다.
또한, 일본국 공개특허 특개2012-243535호에는, 복수의 원통 전지와, 복수의 원통 전지를 각각 수납 가능한 전지 수용 공간이 개별로 구획된 전지 홀더를 구비한 전지 팩에 있어서, 각 원통 전지의 각 외주면의 일부에 발열면이 면 접촉하도록 발열체를 배치하고, 발열체에 의해 각 원통 전지의 일부를 직접 가열하는 기술이 개시되어 있다.
또한, 일본국 공개특허 특개2008-053149호에는, 복수의 각형 전지를 적층한 적층 전지와, 적층 전지를 수용함과 동시에 적층 전지와 이간한 이간부를 갖는 케이싱과, 이간부의 외표면 상에 설치되는 히터를 갖고, 이간부와 전지부의 사이에 개재하는 공기를 통하여 각 각형 전지를 가온하는 전지 팩이 개시되어 있다.
그러나, 복수의 전지를 직렬 또는 병렬로 접속한 세트 전지에서는, 각 전지의 온도에 차이가 있으면 각 전지 충방전 특성이 불균일하게 되어 특정한 전지의 잔존 용량이 크게 저하되어 버려, 특정한 전지의 열화가 진행되어 버리는 경우가 있다. 이 때문에, 복수의 전지에 의해 구성된 세트 전지에서는, 각 전지의 온도를 균일하게 유지하는 것이 중요해진다.
그러나, 일본국 특허5392407호에 기재된 기술과 같이, 전지 홀더에 히터를 직접 붙인 경우에는, 전지 홀더의 히터와 접촉하고 있는 부분이 국부적으로 가온되기 때문에, 전지 홀더를 통하여 가온되는 각 전지 사이에 온도차가 발생해버려, 각 전지의 온도에 불균일이 발생하는 경우가 있다. 또한, 일본국 공개특허 특개2012-243535호에 기재된 기술과 같이, 각 원통 전지의 외주의 일부에 발열체의 발열면을 면접촉시키는 방법에서는, 발열면이 접촉하는 부분과 발열면이 접촉하지 않는 부분에 온도차가 발생하여, 각 원통 전지에 있어서 전지 내부 온도차가 발생해버려, 각 전지의 온도에 불균일이 발생하는 경우가 있다. 또한, 일본국 공개특허 특개2008-053149호에 기재된 기술에서는, 케이싱 중의 적층 전지를 지지하는 설치부의 하측에는 공극을 설치할 수 없기 때문에, 이 부분을 히터에 의해 가온할 수 없고, 적층 전지의 온도에 불균일이 발생하는 경우가 있다. 이와 같이, 일본국 특허5392407호, 일본국 공개특허 특개2012-243535호, 일본국 공개특허 특개2008-053149호에 기재된 기술에서는, 전지 팩 내의 전지의 온도에 불균일이 발생할 가능성이 있었다.
그래서, 본 발명은, 전지 팩 내의 전지의 온도의 불균일을 억제하는 구성을 제공한다.
본 실시 형태에 의하면, 전지 팩이 제공된다. 상기 전지 팩은 전지 모듈과 히터로 구성된다. 상기 전지 모듈은 복수의 원통 전지와, 열확산판과, 제 1 실과, 제 2 실을 포함한다. 상기 열확산판은 상기 복수의 원통 전지를 수용하고, 유지한다. 또한 상기 제 1 실은 냉각 공기가 도입되도록 구성된다. 그리고 상기 냉각 공기는 상기 복수의 원통 전지를 각각 냉각한다. 상기 제 2 실은 벽을 포함한다. 상기 벽은 제 1 부와 제 2 부를 포함한다. 그리고 적어도 상기 벽의 상기 제 1 부는, 상기 열확산판을 포함한다. 상기 열확산판은 상기 복수의 원통 전지와 히터의 사이에 배치된다. 히터는 상기 열확산판과 소정의 거리를 개재하여 배치된다. 또한 상기 히터는 상기 제 2 실 내에서 대류가 발생하도록 구성된다.
이 구성에 의해, 본 발명은, 히터에 의해 열확산판 주변의 공기를 가온하여, 가온 공기의 대류에 의해 열확산판과 열확산판에 유지된 복수의 원통 전지를 가온하기 때문에, 열확산판이나 각 원통 전지가 국부적으로 가온되는 경우가 없으며, 전지 팩 내의 원통 전지의 온도의 불균일을 억제할 수 있다.
본 실시 형태의 전지 팩에 있어서, 상기 제 2 실은 공기층을 포함해도 된다. 상기 히터는 상기 공기층에 대하여 상기 열확산판의 반대측에 배치되고, 상기 히터는 상기 공기층의 안에서 공기 대류를 발생시키도록 구성되어도 된다.
또한, 상기 제 2 실의 벽의 상기 제 2 부는, 바닥 덮개를 포함하고 있어도 된다. 상기 바닥 덮개는 높은 전열성을 갖고 있어도 되고, 상기 바닥 덮개는 상기 열확산판과의 사이에 소정의 거리를 개재하여 배치되어도 된다. 상기 히터는, 상기 바닥 덮개에 장착되어 있어도 된다.
이 구성은, 히터에 의해 전열성이 높은 바닥 덮개를 가열함으로써 바닥 덮개와 열확산판으로 구분되는 제 2 실의 공기층의 온도의 불균일을 억제할 수 있고, 전지 팩 내의 원통 전지의 온도의 불균일을 억제할 수 있다.
본 실시 형태의 전지 팩에 있어서, 상기 제 2 실의 벽의 상기 제 2 부는 바닥 덮개를 포함해도 된다. 상기 바닥 덮개는 높은 열전도성을 갖고 있어도 되고,또한 상기 덮개부는 상기 공기층에 대하여 상기 열확산판과 반대측에 배치되어도 된다. 그리고 상기 히터는, 상기 바닥 덮개에 장착되어 있어도 된다.
본 실시 형태의 상기 제 2 실은, 상기 원통 전지로부터 방출된 가스를 배출하는 배연 경로이다.
이 구성에 의해, 전지 팩의 내부 공간을 유효하게 이용할 수 있고, 전지 팩을 컴팩트하게 할 수 있다.
상기 전지 모듈은, 상기 제 2 실이 상기 제 1 실의 연직 하방에 설치되도록 배치해도 된다. 상기 히터는 상기 열확산판의 연직 하방향에 배치되어 있어도 된다. 열확산판의 주변에 가온된 공기가 모여, 전지 팩 내의 원통 전지의 온도의 불균일을 억제할 수 있다.
본 발명은, 전지 팩 내의 전지의 온도의 불균일을 억제할 수 있다는 효과를 나타낸다.
본 발명의 예시적인 실시 형태의 특징, 이점, 및 기술적 그리고 산업적 중요성이 첨부 도면을 참조하여 하기에 기술될 것이며, 첨부 도면에서 동일한 도면 부호는 동일한 요소를 지시한다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 전지 팩이 전동 차량에 탑재된 상태를 나타내는 설명도이다.
도 2는, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 전지 팩의 입면도이다.
도 3은, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 전지 팩의 평면도이다.
도 4는, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 전지 팩의 횡단면도이다.
도 5는, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 전지 팩에 수납되는 전지 모듈의 분해 사시도이다.
도 6은, 평판 히터를 이용한 본 발명의 다른 실시 형태에 있어서의 전지 팩의 횡단면도이다.
도 7은, 전지 모듈 하부와 케이싱의 사이에 공간을 형성하는 스커트를 장착한 본 발명의 다른 실시 형태에 있어서의 전지 팩의 횡단면도이다.
도 8은, 히터를 바닥 덮개의 내측에 장착한 본 발명의 다른 실시 형태에 있어서의 전지 팩의 횡단면도이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 제 1 실시 형태에 대해서 설명한다. 이하의 제 1 실시 형태에서는, 모터 제너레이터에 의해 구동되는 전동 차량(100)의 전지 팩이 설명된다. 전지 팩(10)은, 도 1에 나타내는 바와 같이 앞좌석(105) 근방의 플로어 패널(101)의 하측에 장착되어 있다. 보다 상세하게는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 케이싱(11)은, 측판(11b)에 장착된 브래킷(12)과, 볼트(13a), 너트(13b)에 의해 전동 차량(100)의 플로어 패널(101)의 하면(22c)에 고정된다. 즉, 케이싱(11)은 플로어 패널(101)에 매달려 있다. 또한, 전지 팩(10)에 저장된 전지를 냉각하는 냉각 공기는, 차실(104) 내에 장착된 냉각 팬(103)에 의해 공급된다. 또한, 도 1에 있어서, “위”는 연직 상방향을 나타낸다. 마찬가지로, 도 1에 있어서 “아래”는 연직 하방향, “앞”은 전동 차량(100)의 전방, “뒤”는, 전동 차량(100)의 후방을 나타낸다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 제 1 실시 형태의 전지 팩(10)은, 케이싱(11)의 안에 전지 모듈(20)과 막대 형상 히터(33)를 수용한 것이다. 전지 모듈(20)은, 복수의 원통 전지(21)와, 열확산판(22)과, 커버(23)와, 천정 덮개(31)와, 바닥 덮개(32)를 포함하고 있다. 열확산판(22)은 원통 전지(21)를 유지한다. 커버(23)는 수지제이며, 열확산판(22)에 유지된 원통 전지 세트의 외주를 덮는다. 천정 덮개(31)는 커버(23)의 상측에 장착되고, 바닥 덮개(32)는 열확산판(22)의 하측에 장착된다. 바닥 덮개(32)는 트레이 형상이다. 원통 전지(21)는, 충방전 가능한 이차 전지이며, 예를 들면, 원통형의 케이스에 수납된 니켈 수소 전지, 리튬 이온 전지 등이다.
열확산판(22)의 길이 방향의 양단의 하측 모서리부에는 수지로 구성된 L자형의 절연체(14)가 장착되어 있다. 절연체(14)의 단면(端面)에는 L자형의 브래킷(15)의 일면이 볼트(16a)와 너트(16b)로 고정되어 있다. 이 브래킷(15)의 다른 면은, 케이싱(11)의 바닥판(11a)의 내면에 볼트(17a)와 너트(17b)로 고정되어 있다. 이와 같이, 원통 전지(21)를 유지하는 열확산판(22)은, 케이싱(11)의 바닥판(11a)의 내면에 고정되어 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 공기 유로(26)가 전지 모듈(20)에 형성되어 있다. 공기 유로(26)의 해방단에는 접속 덕트(82)를 통하여 냉각 공기 덕트(81)가 접속되어 있다. 냉각 공기 덕트(81)는, 도 1에 나타내는 냉각 팬(103)으로부터 토출된 냉각 공기를 공기 유로(26)에 도입하도록 구성된다. 또한, 도 2에 나타내는 바와 같이, 냉각 공기 덕트(81)는, 플로어 패널(101)에 설치된 관통부(102)로부터, 케이싱(11)의 상부에 설치된 입구 노즐(18)을 관통하여 케이싱(11)의 안에 도입되어 있다.
도 2, 도 3에 나타내는 바와 같이, 냉각 팬(103)으로부터 토출된 냉각 공기는, 냉각 공기 덕트(81), 접속 덕트(82)를 지나서 공기 유로(26)에 유입된다. 공기 유로는 전지 모듈(20)의 좌측면에 형성되어 있다. 공기 유로(26)의 단부는 폐쇄되어 있기 때문에, 공기 유로(26)에 유입된 냉각 공기는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 커버(23)의 좌측면에 설치된 슬릿(27)으로부터 커버(23)의 내부에 유입된다. 냉각 공기는 커버(23)의 내부에 수용된 각 원통 전지(21)를 냉각한다. 각 원통 전지(21)를 냉각함으로써 온도가 상승한 냉각 공기는, 커버(23)의 우측면에 설치된 슬릿(27)으로부터 전지 모듈(20)의 외부로 배출된다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 배출되는 공기는, 전지 모듈(20)과 케이싱(11)의 사이의 공간을 흐른다. 그리고 배출되는 공기는 케이싱(11)의 입구 노즐(18)과, 플로어 패널(101)의 관통부(102)와 냉각 공기 덕트(81)의 사이의 간극을 지나서 차실(104)의 안으로 되돌아간다.
이하, 도 4, 도 5를 참조하여 케이싱(11)에 수용되는 전지 모듈(20)의 구성의 상세에 대해서 설명한다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 열확산판(22)은, 원통 전지(21)가 끼워 넣어지는 다수의 관통공(22a)이 설치된, 금속판이다. 열확산판(22)은, 예를 들면, 알루미늄 등의 금속으로 이루어지고 있다. 열확산판(22)의 관통공(22a)에 원통 전지(21)가 끼워 넣어진다. 그리고 관통공(22a)의 내면(원통면)과 원통 전지(21)의 외면(원통면)의 간극에 접착재를 충전함으로써 관통공(22a)에 원통 전지(21)를 고정한다. 원통 전지(21)를 열확산판(22)의 관통공(22a)에 장착함으로써 온도가 높은 원통 전지(21)의 외면(원통면)으로부터의 열을 열전도로 열확산판(22)에 이동시켜 온도가 높은 원통 전지(21)의 온도를 저하시킨다. 또한, 열전도에 의해 열확산판(22)의 열을 온도가 낮은 원통 전지(21)로 이동시켜 온도가 낮은 원통 전지(21)의 온도를 상승시킨다. 각 원통 전지(21)는 각 원통면과 열확산판(22)의 사이에서 열이동 가능하도록 각 관통공(22a)에 의해 유지되기 때문에, 열확산판(22)에 의해 각 원통 전지(21)의 온도의 불균일이 억제된다. 열확산판(22)은, 각 원통 전지(21)의 사이에서 열이동을 효율적으로 행할 수 있도록 하기 위해, 열전도율이 높은 알루미늄 등의 금속 재료로 구성되어 있다. 또한, 열확산판(22)의 두께는, 관통공(22a)의 원통면에 의해 원통 전지(21)를 유지할 수 있고, 열전도에 의해 효과적으로 열이동을 행할 수 있는 정도의 두께, 예를 들면, 10∼20㎜ 정도, 또는, 원통 전지(21)의 길이의 1/4 정도의 두께이다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 수지제의 커버(23)는, 열확산판(22)의 위에 장착된다. 커버(23)는, 천정판(23a)과 사각통(23b)에 의해 구성되어 있다. 천정판(23a)에는 구멍(23c)이 설치되어 있으며, 이 구멍(23c)으로부터 각 원통 전지(21)의 플러스측의 전극(21a)이 돌출하도록 구성된다. 사각통(23b)은 열확산판(22)에 장착된 복수의 원통 전지(21)의 외주를 덮는다. 도 4, 도 5에 나타내는 바와 같이, 커버(23)의 구멍(23c)의 상측에는, 몇개의 그룹마다에 원통 전지(21)의 플러스측의 전극(21a)을 접속하는 복수의 정극 버스 바(29)가 장착된다. 그 정극 버스 바(29) 상에 수지제의 천정 덮개(31)가 장착된다.
도 4, 도 5에 나타내는 바와 같이, 커버(23)의 측면에는, 상측 플랜지(24)와 하측 플랜지(25)가 외측으로 돌출하도록 형성되어 있다. 상측 플랜지(24)와 하측 플랜지(25)는 어느 쪽도 L자형이다. 상측 플랜지(24)는, 상방향을 향하여 연장되는 플랜지면을 갖는다. 하측 플랜지(25)는, 하방향을 향하여 연장되는 플랜지면을 갖는다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 각 플랜지(24, 25)의 플랜지면에는 덮개판(28)이 장착된다. 그리고 각 플랜지(24, 25)와 덮개판(28)에 의해 사각의 공기 유로(26)가 형성된다. 도 2, 도 5에 나타내는 바와 같이, 공기 유로(26)를 형성하고 있는 커버(23)의 길이 방향 측면에는, 원통 전지(21)의 냉각 공기를 도입하는 슬릿(27)이 형성되어 있다. 도 2, 도 5에서는 커버(23)의 좌측의 면에 형성되어 있는 슬릿(27)을 도시하고 있다. 그러나, 도 3에 나타내는 바와 같이, 커버(23)의 우측의 측면에도 좌측의 면과 동일한 슬릿(27)이 형성되어 있다. 전술한 바와 같이, 커버(23)의 우측의 측면에 형성된 슬릿(27)은, 원통 전지(21)를 냉각한 공기를 커버(23)의 안으로부터 배출하는 것이다.
상기 구성에 의해, 열확산판(22)의 상면(22b)과 커버(23)와 천정 덮개(31)는, 그 안에 원통 전지(21)를 수용한다. 또한, 원통 전지(21)를 냉각하는 냉각 공기가 도입되는 공간인 제 1 실(40)이, 열확산판(22), 원통 전지(21), 커버(23), 천정 덮개(31)에 의해 구성된다. 열확산판(22)의 상면(22b)은 제 1 실(40)을 구분하는 벽의 일부이다.
도 4, 도 5에 나타내는 바와 같이, 열확산판(22)의 하면(22c)의 하측에는 원통 전지(21)의 마이너스측의 전극(21b)을 몇개의 그룹마다로 접속하는 부극 버스 바 어셈블리(30)가 장착된다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 부극 버스 바 어셈블리(30)는, 부극 버스 바(30a)를 복수매 나열하여 수지 몰드한 것이다. 부극 버스 바(30a)에는, 정극 버스 바(29)와 동일한 형상의 판에 원통 전지(21)의 배치에 맞추어 구멍(30c)이 뚫려 있다. 부극 버스 바(30a)의 구멍(30c)에는 원통 전지(21)의 마이너스측의 전극(21b)에 접하는 판 형상의 단자(30b)가 형성되어 있다.
정극 버스 바(29)는, 하나의 그룹 내의 원통 전지(21)의 플러스측 전극(21a)끼리를 접속한다. 부극 버스 바(30a)는, 하나의 그룹 내의 원통 전지(21)의 마이너스측의 전극(21b)끼리를 접속한다. 정극 버스 바(29)와, 부극 버스 바(30a)로 접속되는 그룹의 복수의 원통 전지(21)는 병렬로 접속된다. 그리고, 병렬 접속된 복수의 원통 전지(21)의 각 그룹은 직렬로 접속된다. 각 그룹의 직렬 접속은, 정극 버스 바(29)와 부극 버스 바(30a)를 접속 버스 바(도시하지 않음)로 접속함으로써 행해진다. 이렇게 하여 세트 전지가 구성된다.
도 4, 도 5에 나타내는 바와 같이, 부극 버스 바 어셈블리(30)의 하측에는, 바닥 덮개(32)가 장착되어 있다. 바닥 덮개(32)는 중앙이 트레이 형상으로 패이고, 바닥면에 보강용의 요철부(32a)가 형성되어 있다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 부극 버스 바 어셈블리(30)의 하측의 면의 외주부에는, 수지제의 리브(30d)가 돌출되어 있다. 바닥 덮개(32)는, 리브(30d)의 선단에 바닥 덮개(32)의 외주부가 접하도록 장착되어 있다. 바닥 덮개(32)는, 전열성이 높은 알루미늄 등의 금속제이다.
이와 같이, 열확산판(22)과 원통 전지(21)와 부극 버스 바 어셈블리(30)와 바닥 덮개(32)가 구성되어 있다. 열확산판(22)의 하면(22c)과, 원통 전지(21)의 마이너스측의 전극(21b)과, 부극 버스 바 어셈블리(30)의 리브(30d)와, 바닥 덮개(32)는 그 안에 공기층을 포함하는 하나의 공간인 제 2 실(50)을 형성한다. 또한, 열확산판(22)의 하면(22c)은, 제 2 실(50)을 구분하는 벽의 일부이다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 부극 버스 바 어셈블리(30)의 길이 방향 양단부에는, 대략 사각의 개구(30e)가 설치되어 있다. 또한, 열확산판(22)의 하면(22c)의 길이 방향의 양단에는 개구(22e)가 설치되어 있다. 또한, 열확산판(22)의 길이 방향의 양단면에는 개구(22d)가 설치되어 있다. 열확산판(22)의 길이 방향 양단면의 개구(22d)와, 하면(22c)의 개구(22e)는 L자형으로 구부러진 유로로 연통하도록 구성되어 있다. 부극 버스 바 어셈블리(30)가 열확산판(22)의 하면(22c)에 장착되면, 부극 버스 바 어셈블리(30)의 개구(30e)는 열확산판(22)의 하면(22c)의 개구(22e)와 겹쳐진다. 이 때문에, 열확산판(22)에 부극 버스 바 어셈블리(30)와 바닥 덮개(32)를 장착하면, 제 2 실(50)과 열확산판(22)의 단면의 개구(22d)를 연통하는 유로가 구성된다.
원통 전지(21)의 마이너스측의 전극(21b)은, 내압으로 단면이 열리는 구조로 되어 있다. 이 구조에 의해, 원통 전지(21)의 내부에서 가스가 발생한 경우에, 그 가스를 외부로 방출할 수 있다. 원통 전지(21)의 마이너스측의 전극(21b)으로부터 방출된 가스는, 열확산판(22)의 하측에 형성된 제 2 실(50)의 안에 유입된다. 제 2 실(50)에 유입된 가스는, 제 2 실(50)의 안을 지나서 전지 모듈(20)의 길이 방향 양단부에 흐른다. 그리고 가스는 부극 버스 바 어셈블리(30)의 개구(30e), 열확산판(22)의 개구(22e), 개구(22d)를 지나서 외부로 배출된다. 이와 같이, 제 2 실(50)은, 원통 전지(21)로부터 가스가 방출된 경우, 그 가스를 배출하는 배연 경로를 구성한다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 바닥 덮개(32)의 폭방향 중앙에는 내측으로 패인 요철부(32a)가 형성되어 있다. 이 요철부(32a)의 외표면에는, 전지 모듈(20)을 가온하는 막대 형상 히터(33)가 장착되어 있다. 막대 형상 히터(33)로부터 방출되는 열은, 바닥 덮개(32)의 외표면으로부터 바닥 덮개(32)를 가열한다. 바닥 덮개(32)는 금속 등의 전열성이 좋은 재료로 구성되어 있기 때문에, 막대 형상 히터(33)의 열에 의해 바닥 덮개(32)의 전체의 온도가 상승한다. 온도가 상승한 바닥 덮개(32)는, 바닥 덮개(32)와 열확산판(22)의 하면(22c)의 사이의 제 2 실(50)의 안의 공기를 연직 하방향으로부터 가열한다. 이 때문에 제 2 실(50)의 안의 공기는, 대류에 의해 도 4의 화살표(91)와 같이 이동하면서, 가온된다. 가온된 공기는, 열확산판(22)의 하면(22c) 및 원통 전지(21)의 마이너스측의 전극(21b)의 각 표면에 접촉하여 각각의 표면을 가온한다. 즉, 가온된 공기에 의해 열확산판(22)의 하면(22c) 및 원통 전지(21)의 마이너스측의 전극(21b)의 전체면이 가온된다. 각 원통 전지(21)의 마이너스측의 각 전극(21b)에 접하는 공기의 온도는 대략 균일하기 때문에, 공기로부터 각 원통 전지(21)로의 입열도 대략 균일해진다. 이 때문에, 각 원통 전지(21)의 온도의 불균일이 일어나기 어렵다. 또한, 전술한 바와 같이, 열확산판(22)은 열전도율이 높은 알루미늄 등의 금속제이기 때문에, 열확산판(22)의 하면(22c)으로 들어간 열은, 열확산판(22)의 각 관통공(22a)의 표면으로부터 각 원통 전지(21)의 각 원통면으로 이동한다. 그리고 각 원통 전지(21)는 각 원통면으로부터 가온된다. 열확산판(22)은, 각 원통 전지(21)의 사이의 열이동을 효율적으로 행할 수 있기 때문에, 각 원통 전지(21)의 온도의 불균일을 억제할 수 있다.
이와 같이, 제 1 실시 형태의 전지 팩(10)에서는, 바닥 덮개(32)의 중앙에 설치한 막대 형상 히터(33)가 바닥 덮개(32)와 열확산판(22)의 사이의 공기를 대류시킴으로써, 바닥 덮개(32)와 각 원통 전지(21)의 마이너스측의 전극(21b)을 가온한다. 즉 제 1 실시 형태의 전지 팩에서는, 작은 막대 형상 히터(33)를 이용하여 각 원통 전지(21)의 온도의 불균일을 억제할 수 있다. 이 구성에 의해, 전지 팩(10)을 소형화할 수 있다.
또한, 제 1 실시 형태의 전지 팩(10)은, 원통 전지(21)로부터 가스가 방출된 경우, 그 가스를 배출하는 배연 경로를 구성하는 제 2 실(50)을 갖는다. 막대 형상 히터(33)는 제 2 실(50)의 공기층을 개재하여 각 원통 전지(21)를 가온하도록 구성되어 있다. 이 때문에, 막대 형상 히터(33)와 원통 전지(21)의 사이, 또는, 막대 형상 히터(33)와 열확산판(22)의 사이에, 별도 공기층을 설치할 필요가 없다. 이들 구성에 의해, 전지 팩(10)을 소형화할 수 있다.
다음으로, 도 6을 참조하면서, 본 발명의 제 2 실시 형태에 대해서 설명한다. 먼저 설명한 제 1 실시 형태와 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙여 설명은 생략한다. 도 6에 나타내는 제 2 실시 형태는, 제 1 실시 형태의 막대 형상 히터(33)를 평판 형상의 시트 히터(34)로 한 것이다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 제 2 실시 형태의 전지 팩(10)에는, 바닥 덮개(32)의 하측의 외면에 시트 히터(34)가 장착되어 있다. 시트 히터(34)는 바닥 덮개(32)의 하측의 면의 넓은 범위를 가열할 수 있다. 이 때문에, 제 1 실시 형태에 있어서의 바닥 덮개(32)의 온도의 불균일보다도, 제 2 실시 형태에 있어서의 바닥 덮개(32)의 온도의 불균일을 작게 할 수 있다. 이에 따라, 제 2 실시 형태에 있어서의 열확산판(22)과 바닥 덮개(32)의 사이의 공기층의 부분적인 온도의 불균일을, 제 1 실시 형태의 공기층의 온도의 불균일보다도 작게 할 수 있다. 결과, 이 제 2 실시 형태의 전지 모듈(20)의 각 원통 전지(21)의 온도의 불균일을 제 1 실시 형태의 각 원통 전지(21)의 온도의 불균일보다도 작게 할 수 있다.
다음으로, 도 7을 참조하면서, 본 발명의 제 3 실시 형태에 대해서 설명한다. 먼저 설명한 제 1 실시 형태와 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙여서 설명은 생략한다. 도 7에 나타내는 제 3 실시 형태는, 제 1 실시 형태의 바닥 덮개(32)와 케이싱(11)의 바닥판(11a)의 사이의 공간에 대략 폐쇄 공간인 제 3 실(60)을 형성하도록, 사각의 환상형(環狀形)의 스커트(35)를 설치한 것이다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 스커트(35)의 좌측의 상단은, 커버(23)의 하측 플랜지(25)에 접속되어 있다. 스커트(35)의 우측의 상단은 커버(23)의 우측의 측면의 리브(30d)에 접속되어 있다. 또한 각 하단은 케이싱(11)의 바닥판(11a)에 접속되어 있다. 전지 모듈(20)의 길이 방향의 양단면에 있어서도 동일하게, 커버(23) 또는 열확산판(22)과 케이싱(11)의 바닥판(11a)을 접속하는 판이 설치되어 있다. 스커트부의 각판은, 사각의 환상형이 되도록 서로 접속되어 있다. 보다 상세하게는, 전지 모듈(20)의 좌하측의 판과 우하측의 판, 그리고, 전지 모듈(20)의 길이 방향 양단의 하측의 판은, 사각의 환상이 되도록 접속된다.
스커트(35)와 바닥 덮개(32)와 케이싱(11)의 바닥판(11a)에 의해 둘러싸이는 제 3 실(60)은, 대략 폐쇄된 공간으로 되어 있다. 이 때문에, 막대 형상 히터(33)의 열이 바닥 덮개(32)의 하측으로부터 케이싱(11)의 다른 부분으로 빠져나가는 것을 억제할 수 있다. 또한, 막대 형상 히터(33)의 열에 의해 제 3 실(60)의 공기를 대류시켜 바닥 덮개(32)의 온도의 불균일을 억제할 수 있다. 이에 따라, 본 실시 형태의 전지 팩(10)은, 각 원통 전지(21)를 가온하기 위한 에너지를 적게 할 수 있다. 제 3 실시 형태에서는 전지 모듈(20)의 각 원통 전지(21)의 온도의 불균일을, 제 1 실시 형태, 제 2 실시 형태의 각 원통 전지(21)의 온도의 불균일보다도 작게 할 수 있다.
다음으로, 도 8을 참조하면서, 본 발명의 제 4 실시 형태에 대해서 설명한다. 먼저 설명한 제 1 실시 형태와 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙여서 설명은 생략한다. 도 8에 나타내는 제 4 실시 형태는, 제 2 실시 형태의 시트 히터(34)를 열확산판(22)과 바닥 덮개(32)의 사이의 제 2 실(50)의 안에 배치한 것이다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 시트 히터(34)는, 제 2 실(50)의 안에 배치된다. 그리고, 시트 히터(34)는 열확산판(22)의 하면(22c) 및 각 원통 전지(21)의 마이너스측의 전극(21b)으로부터 소정의 거리를 개재하여 배치되어 있다. 시트 히터(34)는, 제 2 실(50)의 안의 공기에 화살표(91)로 나타내는 바와 같은 대류를 발생시킨다. 이 대류에 의해 열확산판(22) 및 각 원통 전지(21)의 마이너스측의 전극(21b)이 가온된다. 제 4 실시 형태에서는, 시트 히터(34)의 크기는, 각 원통 전지(21)의 마이너스측의 전극(21b)의 범위를 커버하는 것이다. 이 구성에 의해, 제 4 실시 형태에서는, 각원통 전지(21)의 온도의 불균일을, 제 1 실시 형태, 제 2 실시 형태, 제 3 실시 형태의 각 원통 전지(21)의 온도의 불균일보다도 작게 할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 각 실시 형태는, 전지 팩(10) 내의 각 원통 전지(21)의 온도의 불균일을 억제할 수 있다는 효과를 나타내는 것이다.
또한, 이상의 각 실시 형태에서는, 전지 팩(10)은 전동 차량(100)의 바닥 아래에 배치되는 것으로 설명했지만, 본 발명은, 이와 같이 배치되는 전지 팩(10)만으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 1에 나타내는 뒷자석(106)의 뒤의 스페이스 또는, 러기지 스페이스에 탑재되는 전지 팩(10)에도 적용할 수 있다. 또한, 본 발명은, 엔진과 모터에 의해 구동되는 하이브리드 차량 등의 다른 전동 차량에도 적용할 수 있다.
본 발명은 이상 설명한 실시 형태에 한정되는 것이 아니고, 청구 범위에 의해 규정되어 있는 본 발명의 기술적 범위 내지 본질로부터 일탈하지 않는 모든 변경 및 수정을 포함하는 것이다.

Claims (6)

  1. 전지 모듈(20)과 히터(33)를 포함하는 전지 팩(10)으로서,
    상기 전지 모듈(20)은,
    복수의 원통 전지(21)와,
    상기 복수의 원통 전지(21)를 수용하고, 유지하는 열확산판(22)과,
    냉각 공기가 도입되도록 구성되고, 상기 냉각 공기는 상기 복수의 원통 전지(21)를 각각 냉각하는 제 1 실(40)과,
    벽을 포함하고, 상기 벽은 제 1 부와 제 2 부를 포함하고, 적어도 상기 벽의 상기 제 1 부는, 상기 열확산판(22)을 포함하는 제 2 실(50)을 포함하고,
    상기 열확산판(22)은 상기 복수의 원통 전지(21)와 상기 히터(33)의 사이에 배치되고,
    상기 히터(33)는 상기 열확산판(22)과 소정의 거리를 개재하여 배치되며, 상기 히터는 상기 제 2 실(50) 내에서 대류가 발생하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지 팩(10).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 실(50)은 공기층을 포함하고,
    상기 히터(33)는 상기 공기층에 대하여 상기 열확산판(22)의 반대측에 배치되고, 상기 히터(33)는 상기 공기층의 안에서 공기 대류를 발생시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전지 팩(10).
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 실(50)의 벽의 상기 제 2 부는, 바닥 덮개(32)를 포함하고, 상기 바닥 덮개는 높은 전열성을 갖고, 상기 바닥 덮개(32)는 상기 열확산판(22)과의 사이에 소정의 거리를 두고 배치되고, 상기 히터(33)는, 상기 바닥 덮개(32)에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지 팩(10).
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 실(50)의 벽의 상기 제 2 부는 바닥 덮개(32)를 포함하고, 상기 바닥 덮개(32)는 높은 열전도성을 갖고 있고, 상기 바닥 덮개(32)는 상기 공기층에 대하여 상기 열확산판(22)과 반대측에 배치되고,
    상기 히터(33)는, 상기 바닥 덮개(32)에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지 팩(10).
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 실(50)은, 상기 원통 전지(21)로부터 방출된 가스를 배출하는 배연 경로인 것을 특징으로 하는 전지 팩(10).
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전지 모듈(20)은, 상기 제 2 실(50)이 상기 제 1 실(40)의 연직 하방에 설치되도록 배치되고,
    상기 히터(33)는 상기 열확산판(22)의 연직 하방향에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전지 팩(10).
KR1020160031381A 2015-03-23 2016-03-16 전지 팩 KR101967824B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015059201A JP6248972B2 (ja) 2015-03-23 2015-03-23 電池パック
JPJP-P-2015-059201 2015-03-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160113972A KR20160113972A (ko) 2016-10-04
KR101967824B1 true KR101967824B1 (ko) 2019-04-10

Family

ID=55587188

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160031381A KR101967824B1 (ko) 2015-03-23 2016-03-16 전지 팩

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10340562B2 (ko)
EP (1) EP3073547B1 (ko)
JP (1) JP6248972B2 (ko)
KR (1) KR101967824B1 (ko)
CN (1) CN105990622B (ko)
BR (1) BR102016005845B1 (ko)
CA (1) CA2924471C (ko)
MY (1) MY177278A (ko)
RU (1) RU2636059C2 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022108278A1 (ko) * 2020-11-23 2022-05-27 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 셀 개별 냉각 구조의 공냉식 배터리 모듈

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6878008B2 (ja) 2014-04-17 2021-05-26 イメリス タルク ユーロープ 無機微粒子充填剤を含むポリマーベースの発泡体組成物
JP6396960B2 (ja) * 2016-08-31 2018-09-26 株式会社Ｓｕｂａｒｕ 電池パック
KR102205312B1 (ko) * 2016-09-13 2021-01-20 주식회사 엘지화학 배터리 팩
KR102082906B1 (ko) * 2016-10-10 2020-02-28 주식회사 엘지화학 배터리 모듈 어셈블리
WO2018123573A1 (ja) * 2016-12-27 2018-07-05 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電池モジュール
KR101965373B1 (ko) 2017-01-06 2019-04-03 주식회사 엘지화학 원통형 배터리 모듈
JP2018113219A (ja) * 2017-01-13 2018-07-19 トヨタ自動車株式会社 蓄電装置
KR102397774B1 (ko) 2017-11-14 2022-05-13 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR102288405B1 (ko) * 2017-12-26 2021-08-09 주식회사 엘지에너지솔루션 공간 활용성과 안전성이 향상된 원통형 전지셀 조립체 및 이를 포함하는 배터리 모듈
FR3077430B1 (fr) * 2018-01-29 2020-02-14 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Module d'accumulateurs electriques et batterie comprenant plusieurs modules
CN108281590B (zh) * 2018-03-29 2024-02-02 长沙优力电驱动系统有限公司 电池热管理装置及设有该装置的电池
AU2019260135A1 (en) * 2018-04-27 2020-10-08 Basf Se Electrochemical energy store
RU2692694C1 (ru) * 2018-07-25 2019-06-26 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Рязанское высшее воздушно-десантное ордена Суворова дважды Краснознаменное командное училище имени генерала армии В.Ф. Маргелова" Министерства обороны Российской Федерации Нагреваемая аккумуляторная батарея
CN110858677B (zh) * 2018-08-22 2023-04-11 太普动力新能源(常熟)股份有限公司 具有加热器的电池模组
RU192515U1 (ru) * 2018-10-10 2019-09-19 Акционерное общество "ПКК МИЛАНДР" Модуль аккумуляторной электрической батареи
FR3089354B1 (fr) * 2018-12-03 2021-08-20 Blue Solutions Dispositif de fixation d’un module de stockage d’énergie électrique
JP7110974B2 (ja) * 2018-12-26 2022-08-02 株式会社オートネットワーク技術研究所 給電システム及び自動車
CN109830625B (zh) * 2019-01-22 2021-10-26 重庆交通大学 圆柱形电池热管理系统
JP7456448B2 (ja) 2019-10-09 2024-03-27 日産自動車株式会社 車載バッテリの冷却装置
KR20220095224A (ko) 2020-07-10 2022-07-06 컨템포러리 엠퍼렉스 테크놀로지 씨오., 리미티드 배터리 및 관련 장치, 제조 방법 및 제조 장치
EP4307451A3 (en) 2020-07-10 2024-03-13 Contemporary Amperex Technology Co., Limited Case of battery, battery, power consumption device, and method and device for preparing battery
EP3958378B1 (en) 2020-07-10 2023-12-13 Contemporary Amperex Technology Co., Limited Battery, electric device, and method and device for preparing battery
FR3123157B1 (fr) * 2021-05-21 2023-10-06 Accumulateurs Fixes Module batterie
DE102021123314A1 (de) 2021-09-09 2023-03-09 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Elektrofahrzeug
CN114683805B (zh) * 2022-04-19 2023-06-02 三一电动车科技有限公司 热管理系统、作业机械、控制方法及控制器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007095483A (ja) 2005-09-28 2007-04-12 Sanyo Electric Co Ltd 電源装置
KR100839374B1 (ko) 2007-04-27 2008-06-19 삼성에스디아이 주식회사 전지 모듈
JP2010033799A (ja) 2008-07-28 2010-02-12 Toyota Motor Corp 蓄電装置

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4020650B2 (ja) 2002-01-30 2007-12-12 三洋電機株式会社 車両用のバッテリー装置
AU2003300129A1 (en) * 2003-01-04 2004-08-10 3M Innovative Properties Company A vehicle battery pack insulator
DE102005009356A1 (de) * 2005-03-01 2006-09-07 Ethicon Gmbh Chirurgisches Implantat
EP1705743B1 (en) * 2005-03-25 2007-09-26 Samsung SDI Co., Ltd. Battery module
US20070078353A1 (en) * 2005-10-04 2007-04-05 Welch Allyn, Inc. Method and apparatus for removing baseline wander from an ECG signal
JP4960042B2 (ja) * 2006-08-28 2012-06-27 プライムアースＥｖエナジー株式会社 ヒータ付き組電池構造体
JP2008140630A (ja) * 2006-11-30 2008-06-19 Sanyo Electric Co Ltd 車両用の電源装置とこの電源装置を備える電動車両
JP4948200B2 (ja) * 2007-02-19 2012-06-06 プライムアースＥｖエナジー株式会社 ヒータ付き電池構造体
JP5409160B2 (ja) * 2009-07-24 2014-02-05 本田技研工業株式会社 車両および蓄電装置の温度調整方法
JP2011071011A (ja) * 2009-09-28 2011-04-07 Kawasaki Heavy Ind Ltd 積層型電池モジュールおよびこれを用いた電池システム
KR101093695B1 (ko) * 2009-10-16 2011-12-19 삼성에스디아이 주식회사 전지 모듈
EP2530778A1 (en) 2010-01-29 2012-12-05 Panasonic Corporation Cell module
JP5464168B2 (ja) * 2010-06-04 2014-04-09 株式会社デンソー 電源装置
US8574734B2 (en) * 2010-06-30 2013-11-05 Nissan North America, Inc. Vehicle battery temperature control system containing heating device and method
JP5900011B2 (ja) 2011-03-11 2016-04-06 日産自動車株式会社 薄型ヒーターモジュール
JP2012190760A (ja) * 2011-03-14 2012-10-04 Toyota Industries Corp 電池モジュール
CN102870273B (zh) * 2011-04-26 2015-09-30 丰田自动车株式会社 电源装置
JP5392407B2 (ja) 2011-04-28 2014-01-22 トヨタ自動車株式会社 電池パック
JP2012243535A (ja) * 2011-05-18 2012-12-10 Sanyo Electric Co Ltd 電池パック
KR101275813B1 (ko) * 2011-07-12 2013-06-18 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 조립체
CN103828178A (zh) * 2011-09-21 2014-05-28 丰田自动车株式会社 车辆用蓄电池的控制装置以及车辆用蓄电池的控制方法
WO2013065285A1 (ja) * 2011-10-31 2013-05-10 パナソニック株式会社 二次電池ユニット
CN103959506B (zh) * 2011-11-24 2016-09-21 丰田自动车株式会社 蓄电装置以及车辆
JP6043555B2 (ja) * 2012-09-12 2016-12-14 昭和電工株式会社 組電池の冷却構造
RU140037U1 (ru) * 2013-10-31 2014-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "Системы управления хранением энергии" (ООО "СУХЭ") Теплозащищённая литий-ионная аккумуляторная батарея
JP6256397B2 (ja) 2015-03-23 2018-01-10 トヨタ自動車株式会社 電池パック
JP6156421B2 (ja) 2015-03-23 2017-07-05 トヨタ自動車株式会社 電池パック

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007095483A (ja) 2005-09-28 2007-04-12 Sanyo Electric Co Ltd 電源装置
KR100839374B1 (ko) 2007-04-27 2008-06-19 삼성에스디아이 주식회사 전지 모듈
JP2010033799A (ja) 2008-07-28 2010-02-12 Toyota Motor Corp 蓄電装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022108278A1 (ko) * 2020-11-23 2022-05-27 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 셀 개별 냉각 구조의 공냉식 배터리 모듈

Also Published As

Publication number Publication date
EP3073547A1 (en) 2016-09-28
BR102016005845B1 (pt) 2022-09-27
MY177278A (en) 2020-09-10
EP3073547B1 (en) 2019-07-24
RU2016110139A (ru) 2017-09-28
CN105990622A (zh) 2016-10-05
CA2924471A1 (en) 2016-09-23
RU2636059C2 (ru) 2017-11-20
CN105990622B (zh) 2018-09-28
JP6248972B2 (ja) 2017-12-20
KR20160113972A (ko) 2016-10-04
CA2924471C (en) 2018-02-20
BR102016005845A2 (pt) 2016-09-27
US20160285140A1 (en) 2016-09-29
US10340562B2 (en) 2019-07-02
JP2016178063A (ja) 2016-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101967824B1 (ko) 전지 팩
KR101800334B1 (ko) 전지 팩
US7531269B2 (en) Battery comprising at least one electrochemical storage cell and a cooling device
US20220314772A1 (en) Underbody for vehicle
JP6704595B2 (ja) バッテリーパック温度制御・給電システム
US9614197B2 (en) Onboard battery
JP6156421B2 (ja) 電池パック
US10147985B2 (en) Battery pack
US20120328916A1 (en) Battery for a motor vehicle
JP2004047426A (ja) 組電池の冷却装置及び二次電池
JP2008053149A (ja) ヒータ付き組電池構造体
JP7051136B2 (ja) 電池システム
JP2016225181A (ja) 電源装置
JP2005183217A (ja) 車両用の電源装置
JP6344250B2 (ja) 電動車両
KR100805108B1 (ko) 전지 모듈
JP2016178048A (ja) 電池パック
KR20140048469A (ko) 전지모듈 어셈블리
CN111312947B (zh) 具有电池单池的电池模块单元
JP2016178050A (ja) 電池パック
JP2016004678A (ja) 電源装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL NUMBER: 2017101005675; TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20171124

Effective date: 20190228

S901 Examination by remand of revocation
GRNO Decision to grant (after opposition)
GRNT Written decision to grant